一种用于加热不燃烧型卷烟的模拟抽吸装置的制作方法

本发明属于新型烟草制品技术领域,具体涉及一种用于加热非燃烧型卷烟的电加热模拟系统。

背景技术：

已有的研究表明，传统卷烟烟气中的大部分有害成分是烟草在高温燃烧过程中经过热裂解、热合成等反应产生的。因此，如果能降低卷烟产生烟气时的温度，即使用加热而非燃烧烟草的方式产生烟气，可以减少大部分的热烈解与热合成等反应，整体降低烟气中有害成分的释放量。这即是加热非燃烧型卷烟的设计初衷。从1985年开始，菲莫、雷诺、英美等大型烟草企业相继开展了加热型新型卷烟的研发工作，形成了三种主要的加热型新型卷烟技术：电加热不燃烧型、燃料加热型和理化反应加热型。

总体上看，经过40多年的发展创新，国外电加热不燃烧型卷烟已经进入市场实验期，产品和消费群体有了较好的基础，且可预见利润率较高，烟草企业的发展动力很强，未来一段时间将加速发展。从消费角度来看，随着卷烟消费环境的日渐严格和新型烟草制品的创新升级，相关产品的吸食满足感更好、危害性更小、吸食方式更加便利，加热不燃烧型卷烟的市场空间将快速扩大。

电加热不燃烧型通过加热功率可控的电加热系统加热烟草，产生烟气并降低和调控抽吸烟草时的安全性，作为电加热器具与烟草的复合系统，加热器具的相关参数(如加热温度、升温速率、温度时变、加热组件结构及尺寸等)与烟草的特性(料香比例、发烟剂比例、烟草配方、堆积密度等)的适配性将极大程度的影响抽吸感受及减害效果。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明专利提供了一种用于电加热非燃烧型卷烟适配性研究电加热模拟抽吸系统，可以模拟不同加热非燃烧模式及不同烟草属性下的抽吸过程。关于模拟加热非燃烧卷烟装置已有报道。但经文献检索，未发现与本发明内容相同文献的公开报道。

本发明的目的在于提供一种可以模拟不同加热非燃烧模式及不同烟草属性下的抽吸过程的模拟抽吸装置；该装置具有模拟烟具及烟草材料加热过程并测量加热腔体温度、模拟电加热不燃烧型卷烟抽吸过程并捕集烟气粒相物，以及模拟电加热不燃烧型卷烟抽吸过程中加热腔体内烟草制品温度变化趋势实时在线分析功能。

本发明第一方面公开了一种用于加热不燃烧型卷烟的模拟抽吸装置，包括：

炉体1，所述炉体包括纤维炉体11、置于所述纤维炉体11内的石英管12和环绕石英管外的加热装置13；三个铠装热电偶，分别为置于置于石英管12外壁的第一铠装热电偶热电偶14，和置于石英管内上部的第二铠装热电偶15和置于石英管内下部的第三铠装热电偶16；

抽吸装置，包括顺序连通的捕烟器21、过滤器22和抽吸泵23；所述捕烟器21连通所述石英管12；

控制和测量装置3，连接所述三个铠装热电偶和所述抽吸泵，对所述炉体内的温度进行设定和反馈，模拟电加热非燃烧型卷烟的不同加热程序，对所述抽吸泵能模拟卷烟抽吸过程的不同抽吸模式并捕集烟气粒相物以供进一步分析，且对烟草制品温度变化趋势进行实时在线分析。

优选地，所述控制和测量装置对所述第一铠装热电偶14的温度值进行设定、显示、记录、保存和反馈，对所述炉体内1的温度进行设定和反馈，模拟电加热非燃烧型卷烟的不同加热程序。

优选地，所述控制和测量装置对所述第二铠装热电偶15和第三铠装热电偶16的温度值进行测定、显示、记录和保存，对烟草制品温度变化趋势进行实时在线分析。

优选地，所述铠装热电偶三个铠装热电偶的量程为0～600℃

优选地，所述捕烟器内有剑桥滤片。

本发明的用于加热不燃烧型卷烟的模拟抽吸装置工作过程如下：

将烟草置于石英管中，使第二铠装热电偶15和第三铠装热电偶16处于烟草内部，通过控制和测量装置3设定加热温度，通过第一铠装热电偶14的温度值，对所述炉体1内的温度进行反馈，模拟电加热非燃烧型卷烟的不同加热程序。当达到设定的温度时，通过控制和测量装置3设定不同抽吸模式，开动抽吸泵23，石英管11中的烟草放出的烟气通过捕烟器21、过滤器22进入抽吸泵。

根据控制和测量装置3，通过第二铠装热电偶15和第三铠装热电偶16可以测定烟草在加热出烟气的过程中烟草上部和下部中心的温度变化。该温度变化测定可以与设定加热温度以及设定的不同抽吸模式结合起来，以得到不同加热模式下和不同抽吸模式下的烟草制品温度变化趋势并进行实时在线分析。

取出捕烟器内21的剑桥滤片，测定其上捕集的烟气粒相物以供进一步分析。该测定和分析可以与设定加热温度以及设定的不同抽吸模式结合起来，以得到不同加热模式下和不同抽吸模式下的烟气粒相物的变化趋势。

本发明的优点在于：

(1)可模拟电加热燃烧型卷烟电加热器具不同加热程序；

(2)可模拟电加热新型卷烟不同抽吸模式；

(3)可检测电加热器具及石英管内烟草材料温度的变化；

(4)可以对数据进行实时在线监测与分析。

附图说明

图1为本发明的一种用于加热不燃烧型卷烟的模拟抽吸装置示意图；

图2为本发明的炉体示意图。

附图标记：1-炉体；11-纤维炉体；12-石英管；13-加热装置；14-第一铠装热电偶；15-第二铠装热电偶；16-第三铠装热电偶；21-捕烟器；22-过滤器；23-抽吸泵；3-控制和测量装置。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例，进一步详述本发明；但本发明并不仅限于实时方式。

实施例1：抽吸气流对烟支加热温度影响测试

将烟支放入所述炉体的石英管中，利用控制和测量装置，通过第一铠装热电偶，温度设定值为290℃，启动抽吸泵，烟支加热温度稳定后，测定炉体的壁温。

结果表明：抽吸升温过程可知：第一次连续抽吸(连续抽吸两口)时，炉体的壁温下降了81℃；第二次抽吸时，炉体的壁温下降了47℃，第三次、第四次抽吸时，炉体的壁温下降31℃，每次抽吸过程壁温恢复时间约为8.6秒。

实施例2：烟草材料填充度对烟支温度场的影响测试

烟丝重量：0.16g、0.33g；烟支密度：0.042g/cm³、0.086g/cm³；

将烟支放入所述炉体的石英管中，利用控制和测量装置，温度设定值为290℃，启动抽吸泵，烟支加热温度稳定后，通过第二铠装热电偶和第三铠装热电偶测定烟支内部的温度。

结果表明：烟支中心温度趋势分析：第一阶段，0-59.3秒快速升温至210℃；第二阶段，59.3-90.6秒持续升温至235℃；第三阶段，90.6-176稳定在240℃左右。不同填充密度烟支测试结果为：使用填充密度为0.042g/cm³的烟支时，烟支中心温度快速升温时间与填充密度为0.086g/cm³的烟支基本一致。