一种测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中co释放量关系的方法
【专利摘要】本发明公开了一种测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系的方法，该方法是结合氮气吸脱附法和压汞法，通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近卷烟纸的状态，分别表征烘烤前（后）的卷烟纸1nm～200μm范围内的孔容与孔径分布，较准确地表征了卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构变化，进一步结合卷烟主流烟气中CO释放量的数据，可准确地得到卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量的关系，为低CO释放量卷烟纸的研究与生产提供理论指导。
【专利说明】一种测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系的方法，属于卷烟领域。
技术背景
[0002]如何降低卷烟主流烟气中CO与焦油量，减少吸烟对人体健康的危害，是卷烟行业的一个重要研究课题。随着人们生活水平的不断提高，消费者对吸烟的安全性意识越来越强烈，故开发低CO释放量、低危害的卷烟不仅是烟草行业发展的必然趋势，也是国家烟草专卖局关于行业卷烟降焦减害的发展战略之一。
[0003]卷烟纸位于卷烟燃烧的最外围，与空气直接接触，是卷烟的重要组成部分，约占卷烟质量的5%，主要由植物纤维、填料微粒及助剂组成。卷烟纸参与卷烟燃烧，具有调节卷烟燃烧状态、调节灰分外观特征、改善卷烟抽吸品质和减害降焦等作用。因此，利用卷烟纸对卷烟燃烧状态的影响，是实现降低卷烟主流烟气有害成分的有效手段。
[0004]卷烟纸的孔结构，尤其是炭化线2?4mm附近卷烟纸的孔结构能明显影响CO向侧流烟气中的扩散。Muramatsu等人的研究表明，卷烟纸的孔隙率和烟支长度能通过稀释与扩散作用影响主流烟气中CO释放量。Thierry L等人研究了卷烟纸的多孔结构对CO释放量的影响，研究认为卷烟纸对CO释放的影响主要有稀释和扩散两种作用，稀释主要靠空气渗透，扩散则依靠卷烟纸的多孔结构。他们进一步评价了具有相同透气度，但不同CO释放量的卷烟纸，其CO释放量的差异性解释为卷烟纸多孔结构的不同所造成。因此，研究卷烟纸孔结构的表征方法对控制主流烟气CO释放量具有重要意义。然而，迄今为止，国内外在卷烟纸领域仅粗糙的使用透气度这一物理参数来表征卷烟纸的透气性能，尚未建立一套卷烟纸孔结构的详细表征方法；也没有关于卷烟纸的孔径分布、孔容等孔结构参数对主流烟气CO释放量影响的详细报道。故寻找一种简单有效、能准确表征卷烟纸孔结构参数的方法十分必要。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中尚不能准确表征卷烟燃烧过程中卷烟纸的孔径分布、孔容等孔结构参数对主流烟气中CO释放量影响的方法，满足不了行业发展的需求，目的在于提供一种操作简单、能准确表征卷烟燃烧过程中卷烟纸的孔容、孔径分布等孔结构参数对主流烟气中CO释放量的关系，为卷烟研究与生产提供理论指导。
[0006]本发明提供了一种测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系的方法，该方法是取A、B、C三组型号一致的卷烟纸，干燥至恒重；先通过氮气吸脱附法结合压汞法测试A组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布；B组卷烟纸经240?300°C烘烤20?30min后，通过氮气吸脱附法结合压汞法测试Inm?200 μ m的孔容与孔径分布，将C组卷烟纸制成卷烟后采用转盘吸烟机测试主流烟气中CO释放量；结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系O
[0007]所述的方法中氮气吸脱附法结合压汞法测试A组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布的方法是:A组卷烟纸采用型号一致的A1和A2卷烟纸，A1卷烟纸通过氮气吸脱附法测试Inm?IOOnm的孔容与孔径分布,A2卷烟纸通过压萊法测试IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布，结合A1和A2卷烟纸的测试结果，得到A组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布。
[0008]所述的方法中氮气吸脱附法结合压汞法测试B组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布的方法是:B组卷烟纸采用型号一致的B1和B2卷烟纸，B1卷烟纸通过氮气吸脱附法测试Inm?IOOnm的孔容与孔径分布,B2卷烟纸通过压萊法测试IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布，结合B1和B2卷烟纸的测试结果，得到B组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布。
[0009]所述的干燥是75?85 °C下通过氮气吹扫干燥。
[0010]所述的方法中氮气吸脱附法测试卷烟纸的孔容与孔径分布的方法是:装有卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，将精确到0.1mg的卷烟纸质量数值输入所述氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始start measurement仪器自动开始测量,测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布的数据处理。
[0011]所述的方法中压汞法测试卷烟纸的孔容与孔径分布的方法是:将卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试；高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理。
[0012]本发明的测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系的方法，包括以下步骤:
[0013]I)取A、B、C三组一致的卷烟纸样品，A卷烟用纸包括型号一致的A1和A2卷烟用纸，B卷烟用纸包括B1和B2卷烟用纸；
[0014]准确称量各卷烟纸样品的质量:将待测卷烟纸装入事先称重的氮气吸脱附样品管(质量为Hi1)中，在氮气吹扫下,进行75?85°C预烘干约5小时,直到水蒸气全部被带走,卷烟纸质量不再变化，将烘干的样品管放入冷却槽中冷却至室温，再次称量样品管的质量(质量为m2),得出卷烟纸的质量为(m2 — Iii1),精确到0.1mg ;同时放入空白样品管作为参比；
[0015]2)将装有A1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的A1卷烟纸的质量数值输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始start measurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到A1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0016]将A2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到A2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；[0017]将A1和A2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到卷烟纸Inm~200 μ m的孔容与孔径分布；
[0018]3) B1和B2卷烟纸经240~300°C烘烤20~30min后，按步骤2)的方法对孔容与孔径分布进行测试:
[0019]将装有B1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的&卷烟纸的质量数值输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始start measurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到B1卷烟纸Inm~IOOnm的孔容与孔径分布；
[0020]将B2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2~25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20~30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到B2卷烟纸IOOnm~200 μ m的孔容与孔径分布；
[0021]将BJPB2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近的卷烟纸Inm~200 μ m的孔容与孔径分布；
[0022]4)将C组卷烟纸制成卷烟后采用转盘吸烟机测试卷烟燃烧过程中主流烟气CO释
放量；
[0023]5)结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。
[0024]本发明的有益效果:·本发明首次结合氮气吸脱附法和压汞法，通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近卷烟纸的状态，分别表征烘烤前(后)的卷烟纸Inm~200 μ m范围内的孔容与孔径分布，较准确地表征了卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构变化，进一步结合卷烟燃烧过程中主流烟气的CO数据，可以准确地得到卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系，大量实验验证表明:C0的释放量仅与0.1 μ m~8.0 μ m孔径范围内卷烟纸的孔容相关，且该范围内卷烟纸的孔容越大，其对应的孔数目也越多，CO释放量越低；该测试方法简单有效，可为低CO释放量卷烟纸的研究与生产提供理论指导。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]【图1】为实施例1~3的卷烟纸烘烤前后Inm~IOOnm范围内孔径分布图(氮气吸脱附法测试):a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3。
[0026]【图2】为实施例1~3的卷烟纸烘烤前后IOOnm~200μ m范围内孔径分布图(压汞法测试):a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3。
【具体实施方式】
[0027]以下实施例旨在说明本发明，而不是对本发明保护范围的进一步限定。
[0028]实施例1~5中采用的氮气吸脱附仪型号是Belsorp-mini II,分析测试的软件为BEL master ;压萊仪型号是Quantachrome Instruments),分析测试的软件为 Pore Master。
[0029]实施例1
[0030]I)取A、B、C三组一致的1#卷烟纸样品，A卷烟用纸包括型号一致的A1和A2卷烟纸，B卷烟纸包括B1和B2卷烟纸；
[0031]准确称量各卷烟纸样品的质量:将待测卷烟纸装入事先称重的氮气吸脱附样品管中，在氮气吹扫下，进行80°C预烘干约5小时，直到水蒸气全部被带走，卷烟纸质量不再变化，将烘干的样品管放入冷却槽中冷却至室温，再次称量样品管的质量，依此得出卷烟纸A1与B1的质量分别为0.2228g与0.2045g,同时放入空白样品管作为参比；
[0032]2)将装有A1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的A1卷烟纸的质量数值0.2228g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到A1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0033]将A2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到A2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0034]将A1和A2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布见图1a与表I ;IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布见图2a与表2。
[0035]3) B1和B2卷烟纸经260°C烘烤20min后，按步骤2)的方法对孔容与孔径分布进行测试:
[0036]将装有B1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的B1卷烟纸的质量数值0.2045g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到B1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0037]将B2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到B2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0038]将B1和B2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近的卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布见图1a与表I ; IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布见图2a与表2。
[0039]4)将C组卷烟纸试制成湖南中烟某一牌号的卷烟，采用转盘吸烟机测试卷烟燃烧过程中主流烟气中CO释放量，主流烟气测试结果见表3所示；
[0040]5)结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。结果显示主流烟气中CO的释放量与0.1 μ m?8.0ym孔径范围内卷烟纸的孔容相关，且该范围内卷烟纸的孔容越大，其对应的孔数目也越多，CO释放量越低。
[0041]实施例2
[0042]I)取A、B、C三组一致的2#卷烟纸样品，A卷烟用纸包括型号一致的A1和A2卷烟用纸，B卷烟用纸包括B1和B2卷烟用纸；
[0043]准确称量各卷烟纸样品的质量:将待测卷烟纸装入事先称重的氮气吸脱附样品管中，在氮气吹扫下，进行80°C预烘干约5小时，直到水蒸气全部被带走，卷烟纸质量不再变化，将烘干的样品管放入冷却槽中冷却至室温，再次称量样品管的质量，依此得出卷烟纸A1与B1的质量分别为0.1758g与0.1857g，同时放入空白样品管作为参比；
[0044]2)将装有A1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的A1卷烟纸的质量数值0.1758g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到A1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0045]将A2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到A2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0046]将A1和A2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布见图1b与表I ;IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布见图2b与表2。
[0047]3) B1和B2卷烟纸经260°C烘烤20min后，按步骤2)的方法对孔容与孔径分布进行测试:
[0048]将装有B1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的B1卷烟纸的质量数值0.1857g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到B1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0049]将B2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到B2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0050]将B1和B2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近的卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布见图1b与表I ; IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布见图2b与表2。
[0051]4)将C组卷烟纸试制成湖南中烟某一牌号的卷烟，采用转盘吸烟机测试卷烟燃烧过程中主流烟气中CO释放量，主流烟气测试结果见表3所示；
[0052]5)结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。结果显示主流烟气中CO的释放量与0.1 μ m?8.0ym孔径范围内卷烟纸的孔容相关，且该范围内卷烟纸的孔容越大，其对应的孔数目也越多，CO释放量越低。
[0053]实施例3
[0054]I)取A、B、C三组一致的3#卷烟纸样品，A卷烟用纸包括型号一致的A1和A2卷烟用纸，B卷烟用纸包括B1和B2卷烟用纸；
[0055]准确称量各卷烟纸样品的质量:将待测卷烟纸装入事先称重的氮气吸脱附样品管中，在氮气吹扫下，进行80°C预烘干约5小时，直到水蒸气全部被带走，卷烟纸质量不再变化，将烘干的样品管放入冷却槽中冷却至室温，再次称量样品管的质量，依此得出卷烟纸A1与B1的质量分别为0.2149g与0.1985g，同时放入空白样品管作为参比；
[0056]2)将装有A1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的A1卷烟纸的质量数值0.2149g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到A1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0057]将A2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到A2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0058]将A1和A2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布见图1c与表I ;IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布见图2c与表2。
[0059]3) B1和B2卷烟纸经260°C烘烤20min后，按步骤2)的方法对孔容与孔径分布进行测试:
[0060]将装有B1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的B1卷烟纸的质量数值0.1985g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到B1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0061 ] 将B2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到B2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0062]将B1和B2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近的卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布见图1c与表I ; IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布见图2c与表2。
[0063]4)将C组卷烟纸试制成湖南中烟某一牌号的卷烟，采用转盘吸烟机测试卷烟燃烧过程中主流烟气中CO释放量，主流烟气测试结果见表3所示；
[0064]5)结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。结果显示主流烟气中CO的释放量与0.1 μ m?8.0ym孔径范围内卷烟纸的孔容相关，且该范围内卷烟纸的孔容越大，其对应的孔数目也越多，CO释放量越低。
[0065]实施例4
[0066]I)取A、B、C三组一致的4#卷烟纸样品，A卷烟用纸包括型号一致的A1和A2卷烟用纸，B卷烟用纸包括B1和B2卷烟用纸；
[0067]准确称量各卷烟纸样品的质量:将待测卷烟纸装入事先称重的氮气吸脱附样品管中，在氮气吹扫下，进行80°C预烘干约5小时，直到水蒸气全部被带走，卷烟纸质量不再变化，将烘干的样品管放入冷却槽中冷却至室温，再次称量样品管的质量，依此得出卷烟纸A1与B1的质量分别为0.2045g与0.1921g，同时放入空白样品管作为参比；
[0068]2)将装有A1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的A1卷烟纸的质量数值0.2045g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到A1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0069]将A2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到A2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0070]将A1和A2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容分布见表I ; IOOnm?200 μ m的孔容分布见表2。
[0071]3) B1和B2卷烟纸经250°C烘烤30min后，按步骤2)的方法对孔容与孔径分布进行测试:
[0072]将装有B1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的B1卷烟纸的质量数值0.1921g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到B1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0073]将B2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到B2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0074]将B1和B2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近的卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容分布见表I ; IOOnm?200 μ m的孔容分布见表2。
[0075]4)将C组卷烟纸试制成湖南中烟某一牌号的卷烟，采用转盘吸烟机测试卷烟燃烧过程中主流烟气中CO释放量，主流烟气测试结果见表3所示；
[0076]5)结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。结果显示主流烟气中CO的释放量与0.1 μ m?8.0ym孔径范围内卷烟纸的孔容相关，且该范围内卷烟纸的孔容越大，其对应的孔数目也越多，CO释放量越低。
[0077]实施例5
[0078]I)取A、B、C三组一致的5#卷烟纸样品，A卷烟用纸包括型号一致的A1和A2卷烟用纸，B卷烟用纸包括B1和B2卷烟用纸；[0079]准确称量各卷烟纸样品的质量:将待测卷烟纸装入事先称重的氮气吸脱附样品管中，在氮气吹扫下，进行80°C预烘干约5小时，直到水蒸气全部被带走，卷烟纸质量不再变化，将烘干的样品管放入冷却槽中冷却至室温，再次称量样品管的质量，依此得出卷烟纸A1与B1的质量分别为0.2231g与0.2358g，同时放入空白样品管作为参比；
[0080]2)将装有A1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的A1卷烟纸的质量数值0.2231g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到A1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0081 ] 将A2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到A2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0082]将A1和A2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容分布见表I ; IOOnm?200 μ m的孔容分布见表2。
[0083]3) B1和B2卷烟纸经290°C烘烤20min后，按步骤2)的方法对孔容与孔径分布进行测试:
[0084]将装有B1卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，把步骤I)中测得的B1卷烟纸的质量数值0.2358g输入氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理，得到B1卷烟纸Inm?IOOnm的孔容与孔径分布；
[0085]将B2卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试，高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理；得到B2卷烟纸IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布；
[0086]将B1和B2卷烟纸孔容与孔径分布结合，即得到通过烘烤模拟卷烟燃烧过程中炭化线附近的卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布,其中卷烟纸Inm?IOOnm的孔容分布见表I ; IOOnm?200 μ m的孔容分布见表2。
[0087]4)将C组卷烟纸试制成湖南中烟某一牌号的卷烟，采用转盘吸烟机测试卷烟燃烧过程中主流烟气中CO释放量，主流烟气测试结果见表3所示；
[0088]5)结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。结果显示主流烟气中CO的释放量与0.1 μ m?8.0ym孔径范围内卷烟纸的孔容相关，且该范围内卷烟纸的孔容越大，其对应的孔数目也越多，CO释放量越低。
[0089]表I卷烟纸孔径分布与孔容、CO释放的相互关系(I?IOOnm)
【权利要求】
1.一种测试卷烟燃烧过程中卷烟纸孔结构与主流烟气中CO释放量关系的方法，其特征在于，取A、B、C三组型号一致的卷烟纸，干燥至恒重；先通过氮气吸脱附法结合压汞法测试A组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布；B组卷烟纸经240?300°C烘烤20?30min后，通过氮气吸脱附法结合压汞法测试Inm?200 μ m的孔容与孔径分布，将C组卷烟纸制成卷烟后采用转盘吸烟机测试主流烟气中CO释放量；结合A、B、C三组卷烟纸的测试结果得到卷烟燃烧过程中主流烟气中CO的释放量与卷烟纸孔容及孔径分布的关系。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，氮气吸脱附法结合压汞法测试A组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布的方法是:A组卷烟纸采用型号一致的A1和A2卷烟纸，A1卷烟纸通过氮气吸脱附法测试Inm?IOOnm的孔容与孔径分布，A2卷烟纸通过压汞法测试IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布,结合A1和A2卷烟纸的测试结果,得到A组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，氮气吸脱附法结合压汞法测试B组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布的方法是:B组卷烟纸采用型号一致的B1和B2卷烟纸，B1卷烟纸通过氮气吸脱附法测试Inm?IOOnm的孔容与孔径分布，B2卷烟纸通过压汞法测试IOOnm?200 μ m的孔容与孔径分布,结合B1和B2卷烟纸的测试结果,得到B组卷烟纸Inm?200 μ m的孔容与孔径分布。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的干燥是75?85°C下通过氮气吹扫干燥。
5.如权利要求1?4任一项所述的方法，其特征在于，氮气吸脱附法测试卷烟纸的孔容与孔径分布的方法是:装有卷烟纸的样品管放入氮气吸脱附仪中，将精确到0.1mg的卷烟纸质量数值输入所述氮气吸脱附仪测试软件中的sample weight,点击开始startmeasurement仪器自动开始测量，测试完成后，采用氮气吸脱附仪自带软件进行孔容与孔径分布的数据处理。
6.如权利要求1?4任一项所述的方法，其特征在于，压汞法测试卷烟纸的孔容与孔径分布的方法是:将卷烟纸密封到压汞仪的膨胀计中，所述膨胀计放入低压站内，设定低压参数为0.2?25psi，安装电容传感器在低压站进行测试；低压站测试完成后，取出膨胀计，打开高压仓，设定高压参数为20?30000psi，安装膨胀计进行高压测试；高压测试结束后，保存文件，取下膨胀计并进行清洗，采用压汞仪自带软件进行孔容与孔径分布等数据处理。
【文档编号】G01N31/12GK103675193SQ201310693838
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】罗玮, 银董红, 陈泽亮, 钟科军 申请人:湖南中烟工业有限责任公司