一種低溫卷煙煙氣成分分析方法技術

本發明專利技術公開了一種低溫卷煙煙氣成分分析方法，該分析方法為：取低溫卷煙煙絲或者薄片，在空氣環境下加熱進行裂解，所述裂解的溫度為145-250℃，裂解的時間為2-4秒；將裂解后的煙氣輸入到氣相色譜-質譜聯用儀進行成分分析，再對測試數據進行處理可得煙氣中各物質的相對百分含量。本發明專利技術利用成熟的熱裂解技術來模擬低溫卷煙的加熱過程，結合氣相色譜-質譜聯用儀器分析方法，對低溫卷煙煙氣成分進行了分析，得出低溫卷煙煙氣的物質組成和各物質的相對百分含量，同時可以得出抽吸低溫卷煙過程的煙氣含量變化，對低溫卷煙煙氣分析和產品開發提供重要參考。

【技術實現步驟摘要】
一種低溫卷煙煙氣成分分析方法
本專利技術涉及一種低溫卷煙煙氣成分分析方法，屬于煙氣成分分析

技術介紹
低溫卷煙是一種加熱不燃燒的卷煙，低溫卷煙利用特殊熱源對煙絲進行加熱(500度以下甚至更低)，煙絲只加熱而不燃燒，煙絲溫度遠低于傳統卷煙，從而煙氣有害化學成分和生物毒性大幅降低，是最接近卷煙的煙草制品，屬于煙草制品范疇。目前，低溫卷煙產品正處于研發階段，雖然有幾家煙草公司已經開發出低溫卷煙產品，但是產品技術條件還需改進和完善。通過調研國外市場上的低溫卷煙產品，低溫卷煙以卷煙煙支大小的空心筆狀裝置為主，將加熱部分與被加熱部分分離，被加熱部分與普通煙支類似。對于此類低溫卷煙的煙氣分析尚未見此方面的文獻報道。通過查閱與低溫卷煙相關的文獻資料，未見低溫卷煙煙氣成分的檢測的專利和文獻。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題是，提供一種可以分析檢測出低溫卷煙煙氣成分相對含量的方法，可以用于指導煙草公司對低溫卷煙的開發。本專利技術的技術方案是，提供一種低溫卷煙煙氣成分分析方法，取低溫卷煙煙絲或者薄片，在空氣環境下加熱進行裂解，所述裂解的溫度為145-250℃，裂解的時間為2-4秒；將裂解后的煙氣輸入到氣相色譜-質譜聯用儀進行成分分析，再對測試數據進行處理可得煙氣中各物質的相對百分含量。進一步地，所述裂解在同一裂解溫度下進行8-12次，每次的裂解的時間為2-4秒，將每次裂解后的煙氣輸入到氣相色譜-質譜聯用儀進行成分分析。進一步地，所述裂解溫度選自以下溫度范圍145-155℃、190-200℃和240-250℃。進一步地，選擇多個裂解溫度分別進行裂解。進一步地，所述裂解溫度選擇以下三個溫度點：150℃、195℃和246℃。進一步地，所述裂解的時間為3秒。進一步地，所述氣相色譜的參數為：固定相為聚乙二醇，載氣為氦氣，恒流模式，流速為1.5mL/min，進樣口溫度為250℃，分流比為100:1，柱溫采取程序升溫方式：初溫50℃，保持2min，然后以3℃/min升溫至200℃，保持1min，最后以2℃/min升溫至260℃，保持5min，平衡時間為1min。進一步地，所述質譜的參數為：傳輸線溫度280℃，電離方式為電子轟擊源，監測方式為全掃描模式定性，面積歸一化法定量，掃描范圍29-550amu，電離能量70eV，離子源溫度280℃，溶劑延遲為4.5min。進一步地，所述裂解采用裂解儀，裂解的參數為：初始溫度60℃，保持2s，以10℃/s升溫至所需裂解溫度，保持3s；裂解氣氛為空氣，氣體流量為276mL/min；裂解儀接口待機溫度：50℃，工作溫度200℃；裂解儀閥箱溫度200℃，裂解儀傳輸線溫度200℃。本專利技術在實驗過程中，通過設定不同的裂解溫度來模擬低溫卷煙加熱部分的溫度設定；利用壓縮空氣作為裂解反應氣來模擬低溫卷煙加熱時的空氣環境；對同一實驗樣品同一溫度下進行8-12次、每次裂解時間為2-4秒(根據煙民抽煙習慣進行統計估算)的低溫裂解來模擬一支低溫卷煙的抽吸過程。每次裂解后將裂解氣注入氣相色譜-質譜儀中進行分析。低溫卷煙在加熱的過程中，不論是采用中間加熱還是外緣加熱的方式，卷煙煙絲部分的受熱是不均勻的，但都呈現出逐步衰減的趨勢。本專利技術以萬寶路iQOS低溫卷煙為基礎，通過溫度測量儀測量了加熱棒的加熱溫度，選擇了150℃、195℃和246℃三個溫度點的煙氣釋放情況來模擬整支煙的煙氣的煙氣釋放情況。最后，通過實驗得到低溫卷煙同一溫度下8-12次(優選10次)裂解的數據，將這些數據進行質譜譜圖解析和統計分析，可以得到每次低溫卷煙煙氣的組成成分名稱和各物質的相對百分含量。同時，通過比較每次數據的含量變化，可以模擬出低溫卷煙在抽吸過程中煙氣成分的變化規律。本專利技術利用成熟的熱裂解技術來模擬低溫卷煙的加熱過程，結合氣相色譜-質譜聯用儀器分析方法，對低溫卷煙煙氣成分進行了分析，得出低溫卷煙煙氣的物質組成和各物質的相對百分含量，同時可以得出抽吸低溫卷煙過程的煙氣含量變化，對低溫卷煙煙氣分析和產品開發提供重要參考。附圖說明圖1表示儀器連接示意圖。圖2表示萬寶路低溫卷煙195℃下煙氣的總離子流圖。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1本實施例提供一種低溫卷煙煙氣成分分析方法，該實施例以菲莫公司的萬寶路iQOS低溫卷煙樣品為例，選擇加熱溫度點為195℃，儀器連接示意圖如圖1。1、儀器：氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)儀器為賽默飛世爾ISQ單四級桿氣相色譜質譜聯用儀，熱裂解儀器為CDS5200型裂解儀。2、試樣裝填：取一支低溫卷煙，取出煙絲部分，取適量放入裂解管中間，裂解管兩端塞石英棉，用天平稱取重量，一般稱取重量在0.01g左右，樣品待測。3、儀器參數氣相色譜參數為：分析柱為DB-WAXETR石英毛細管柱(60m×0.25mmid0.25μmfilm，最高耐受溫度280℃)(固定相為聚乙二醇)，載氣為氦氣，純度≥99.999％，恒流模式，流速為1.5mL/min，進樣口溫度為250℃，分流比為100:1，柱溫采取程序升溫方式：初溫50℃，保持2min，然后以3℃/min升溫至200℃，保持1min，最后以2℃/min升溫至260℃，保持5min。平衡時間為1min。質譜參數為：傳輸線溫度280℃，電離方式：電子轟擊源(EI)，監測方式：全掃描模式定性，面積歸一化法定量，掃描范圍29-550amu，電離能量：70eV，離子源溫度280℃，溶劑延遲：4.5min。標準圖譜庫：NIST。熱裂解參數為：裂解升溫程序：初始溫度60℃，保持2s，以10℃/s升至195℃，保持3s；裂解氛圍：空氣，氣體流量為276mL/min；裂解儀接口待機溫度：50℃，工作溫度200℃；裂解儀閥箱溫度：200℃，裂解儀傳輸線溫度：200℃。4、數據處理1)低溫卷煙煙氣定性及半定量分析峰面積高于最大峰(非溶劑峰)峰面積0.1％的予以積分，并應用質譜譜庫進行檢索定性，峰面積歸一化百分含量(相對百分含量)進行定量。式中：Xi——某物質的峰面積歸一化百分含量(％)；Mi——某物質的峰面積；Σmi——物質總積分面積；以兩次平行測定的平均值為測定結果，兩次平行測定最大峰峰面積歸一化百分含量的相對偏差不大于10％。2)結果表述試驗結果如表1，并附萬寶路低溫卷煙煙氣總離子流圖，見圖2。表1萬寶路低溫卷煙195℃下煙氣主要成分分析報告2.1萬寶路低溫卷煙10次煙氣成分變化。對同一萬寶路低溫卷煙樣品在195℃進行10次重復裂解，將煙氣中主要成分的相對百分含量進行統計分析，如表2所示。表2萬寶路低溫卷煙10次煙氣成分變化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低溫卷煙煙氣成分分析方法，其特征在于，取低溫卷煙煙絲或者薄片，在空氣環境下加熱進行裂解，所述裂解的溫度為145?250℃，裂解的時間為2?4秒；將裂解后的煙氣輸入到氣相色譜?質譜聯用儀進行成分分析，再對測試數據進行處理可得煙氣中各物質的相對百分含量。

【技術特征摘要】
1.一種低溫卷煙煙氣成分分析方法，其特征在于，取低溫卷煙煙絲或者薄片，在空氣環境下加熱進行裂解，選擇多個裂解溫度分別進行裂解，裂解溫度選自以下溫度范圍145-155℃、190-200℃和240-250℃，所述裂解在同一裂解溫度下進行8-12次，每次的裂解的時間為2-4秒，將每次裂解后的煙氣輸入到氣相色譜-質譜聯用儀進行成分分析，再對測試數據進行處理可得煙氣中各物質的相對百分含量；所述氣相色譜的參數為：固定相為聚乙二醇，載氣為氦氣，恒流模式，流速為1.5mL/min，進樣口溫度為250℃，分流比為100:1，柱溫采取程序升溫方式：初溫50℃，保持2min，然后以3℃/min升溫至200℃，保持1min，最后以2℃/min升溫至260℃，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔淑果，彭新輝，魏維偉，尹新強，代遠剛，黃平，
申請(專利權)人：湖南中煙工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43