两种抽吸模式下电加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布

为研究电加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布特性,采用DMS500快速粒径谱仪和模拟循环吸烟机,考察了加拿大深度抽吸(HCI)和ISO抽吸模式下电加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布。结果表明:(1)烟气稀释比为350∶1时测定结果的重现性好。(2)HCI和ISO两种抽吸模式下IQOS加热不燃烧卷烟烟气气溶胶的粒径分布均呈近似对数正态分布,且主要分布在20~200 nm;逐口烟气浓度均先逐渐增加后趋于稳定,HCI抽吸模式下烟气浓度明显高于ISO抽吸模式;逐口粒数中值直径(CMD)均先略微增加后趋于稳定,全部口数的平均CMD分别为50.2和58.5 nm。(3)ISO抽吸模式下,IQOS卷烟烟气气溶胶浓度明显高于glo卷烟,但glo卷烟烟气气溶胶粒径分布范围大于IQOS卷烟;二者气溶胶的CMD相近。加热不燃烧卷烟烟气气溶胶粒径稍大于电子烟,但明显小于传统卷烟;CMD、烟气浓度的逐口变化趋势也与传统卷烟和电子烟存在差异。     

加热模式对薄荷型加热卷烟中主要成分的转移率及逐口释放行为的影响

  目的  考察不同加热模式下薄荷型加热卷烟烟气中主要成分释放量及转移率变化情况。  方法  以3种不同加热模式的烟具HTP1（内芯刀片加热）、HTP2（外围加热）、HTP3、HTP4、HTP5（内芯针式加热）和10款对应的薄荷型加热卷烟为研究对象,分析烟支中薄荷醇、烟碱和甘油的含量分布和在加拿大深度抽吸（HCI）模式下烟气中薄荷醇、烟碱和甘油的转移率和逐口释放量变化。  结果  ① 薄荷醇转移率与烟具加热温度、加热模式及烟支中薄荷醇添加位置等因素有关,内芯刀片式加热卷烟、外围加热卷烟、内芯针式加热卷烟的薄荷醇转移率分别为27.45%~30.27%、15.81%~17.48%和13.39%~26.36%,内芯刀片加热卷烟的薄荷醇转移率高于其他样品。②内芯刀片式加热卷烟薄荷醇逐口释放量均呈先上升后稳定再下降的趋势,不同薄荷强度口味样品中薄荷醇释放量有较明显差异;外围加热卷烟薄荷醇逐口释放量均呈先上升后快速下降的趋势,内芯针式加热卷烟薄荷醇释放量则是先上升后缓慢下降。③内芯刀片加热卷烟的烟碱和甘油转移率高于其他样品。④内芯刀片加热方式结合有序排列薄片的组合,其烟气中薄荷醇、烟碱和甘油的逐口释放量更平稳。      

两种抽吸模式下不同圆周卷烟主流烟气释放物及毒理学分析

为评价不同圆周卷烟的主流烟气释放物及其毒理学特征,以叶组相同的3种圆周卷烟为研究对象,分析了ISO和加拿大深度(HCI)抽吸模式下的主流烟气常规指标、烟气危害性评价指数(H)和体外毒理学指标,并考察了主流烟气常规指标的逐口释放规律。结果表明:(1)ISO抽吸模式下,中支卷烟主流烟气常规指标的单位烟碱释放量和H指数最低;HCI抽吸模式下,不同圆周卷烟主流烟气的单位烟碱H指数随着圆周的减小而降低。(2)在不同抽吸模式下,卷烟烟气总粒相物的细胞毒性整体上随卷烟圆周的减小而降低,遗传毒性和致突变性无显著差异。(3)不同圆周卷烟主流烟气常规指标的逐口释放量整体上呈现随抽吸口数增加而增加的趋势。     

8种中心电加热卷烟烟气释放特性分析

目的：探寻中心电加热卷烟烟气释放特性的共同点及差异性。方法：采用气相色谱分析了7款国产境外上市电加热卷烟（卷烟A-G）和1款市售国外电加热卷烟（卷烟H）主流烟气总释放量、逐口释放量及其释放稳定性,并对可能影响其稳定性的退丝率因素进行了探讨。结果：① 卷烟H主流烟气中烟碱、甘油转移率均最低;② 卷烟H烟气释放稳定性最高;③ 中心电加热卷烟烟气逐口释放量均随抽吸口序的增加整体呈先上升后逐渐下降趋势,中间略有波动,与传统卷烟在ISO模式下逐口释放规律有所区别;④ 烟支在插入中心加热烟具时产生的退丝现象对卷烟烟气释放稳定性有不利影响。结论：减少中心电加热卷烟的退丝现象可以提高烟气释放稳定性。     

抽吸模式对纸打孔细支卷烟烟气释放量的影响

为研究卷烟纸打孔细支卷烟的主流烟气,测定不同卷烟纸打孔参数的细支卷烟在ISO和HCI 2种模式下焦油和烟碱逐口释放量。结果表明:(1)ISO模式下卷烟纸打孔细支卷烟样品的焦油释放量有不同程度降低,而烟碱释放量变化幅度不明显;(2)HCI模式下,纸打孔样品焦油和烟碱总释放量均有不同程度升高,卷烟纸打孔对细支卷烟焦油和烟碱总释放量有不利影响;(3)前3口焦油增长率的变化反映了ISO模式下焦油逐口释放量的变化趋势较HCI模式大;(4)ISO模式下,纸打孔卷烟总烟碱/焦油比均大于对照样,且在打孔数目相同的情况下,总烟碱/焦油比随孔带宽度增加而增加,孔带宽度相同时,烟碱/焦油比随打孔数目增加而升高。而HCI模式下打孔卷烟与对照样烟碱/焦油比未呈现明显的变化规律。     

ISO和HCI抽吸模式下卷烟燃烧状态与主流烟气成分对比分析

为了解卷烟在不同抽吸模式下的燃烧状态与烟气释放情况,采用微细热电偶法测量了卷烟在ISO标准抽吸模式和加拿大深度抽吸模式(HCI)下连续抽吸两口的温度分布数据,以表征卷烟的燃烧状态,同时分析了主流烟气中焦油、烟碱等化学成分的释放量。结果表明:(1)HCI抽吸模式下,卷烟的燃烧锥体积(V0)、最高温度(Tmax)、特征温度(T0.5)、温度范围(T0.1～T0.9)及燃烧速率相对较大;两种抽吸模式下,抽吸第二口时燃烧锥的体积和最高温度均高于第一口,高温区域所占比例则低于第一口。(2)两种抽吸模式下,燃烧锥内部区域温度均先增大后减小,表面温度则先减小后增大;HCI抽吸模式下,卷烟燃烧锥内部温度和升温速率整体高于ISO模式,表面温度则低于ISO模式。(3)HCI抽吸模式下,卷烟主流烟气的化学成分释放量高于ISO模式,单位质量烟丝释放量是ISO模式下的1.396～3.041倍(邻甲酚除外)。该研究结果可为了解卷烟燃烧过程和机制、优化卷烟设计提供参考。     

调节湿度对国外两款市售加热卷烟烟气主要成分逐口释放行为的影响

为了解调节湿度对加热卷烟(Heated tobacco products,HTPs)烟气释放行为的影响,以市售的两款典型加热卷烟(HTP-1,配套中心加热器具;HTP-2,配套外周两段式加热器具)为研究对象,考察了不同调节湿度下加热卷烟烟气主要成分的逐口释放量,并讨论了调节湿度对两款烟支烟气逐口释放行为的影响规律。结果表明:(1)两款加热卷烟烟气具有各自特有的逐口释放行为,调节湿度对两款加热卷烟烟气不同成分逐口释放行为的影响既有规律性,也有特殊性;(2)随调节湿度增大,两款烟支相同抽吸口数序号的前几口烟气烟碱、烟气甘油释放量减少,相同口数序号的烟气水分释放量增加;(3)不同调节湿度对HTP-1烟气烟碱、烟气甘油的逐口释放趋势以及对烟碱逐口所占比例随抽吸口数序号的变化趋势有明显影响,但对HTP-2烟气各成分的逐口释放趋势和逐口所占比例随抽吸口数序号的变化趋势均没有明显影响。     

两种抽吸模式下卷烟主流烟气成分释放量的差异

为应对烟草制品成分管制新的要求,以典型的不同焦油量(1.0~13.3 mg/支)的9种烤烟型和11种混合型卷烟样品为研究对象,从单支卷烟、单位烟碱和单位焦油的角度分析考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)两种模式下卷烟主流烟气成分(TPM、焦油、烟碱、CO、TSNAs、B[a]P、羰基化合物、苯酚、HCN、氨和VOCs)释放量的差异。结果表明:1对于单支卷烟烟气成分释放量而言,HCI抽吸模式显著高于ISO抽吸模式,与中高焦油量(6.0 mg/支)卷烟样品相比,低焦油(≤6.0 mg/支)卷烟样品的烟气成分释放量在两种抽吸模式下的差异更大。2以单位烟碱计,NNN、NNK、B[a]P和1,3-丁二烯在两种抽吸模式下的释放量基本一致。低焦油样品在HCI抽吸模式下CO、甲醛、巴豆醛和HCN的单位烟碱释放量显著高于ISO抽吸模式,而对于中高焦油量卷烟样品,两种抽吸模式下4种成分的单位烟碱释放量相当。3以单位焦油计,对于NNN、NNK、B[a]P和苯酚,HCI抽吸模式下各成分的单位焦油释放量略低于ISO抽吸模式。对于CO、甲醛、巴豆醛和HCN,低焦油样品在HCI抽吸模式下单位焦油释放量高于ISO抽吸模式。     

加热卷烟烟气pH值与烟碱含量的关系研究

为探究不同抽吸模式下加热卷烟烟气pH值与烟碱含量的关系，建立了加热卷烟烟气粒相物pH值的测定方法，采用GCFID测定了14种市售加热卷烟样品不同抽吸模式下烟气粒相物中总烟碱和游离烟碱含量，分析烟气粒相物pH值、游离烟碱和总烟碱含量以及加热卷烟劲头之间的关系。结果表明：（1）建立的加热卷烟烟气粒相物pH值的测定方法日内和日间相对标准偏差均小于1%，重复性和再现性良好。（2）加热卷烟烟气粒相物p H值受抽吸模式影响较大，ISO模式（6.02～6.46）下pH值明显高于HCI模式（5.92～6.18）;(3)ISO和HCI两种模式下，烟气中总烟碱含量分别在0.45～0.65 mg/支和1.30～1.88 mg/支，而游离烟碱含量分别在0.12～0.24 mg/支和0.16～0.44 mg/支；（4）不同抽吸模式下的烟气粒相物pH值均与游离烟碱占比、游离烟碱含量呈显著正相关；（5）总烟碱含量与游离烟碱含量也呈显著正相关，但与烟气pH值、游离烟碱占比之间均无相关性；（6）HCI模式下，加热卷烟劲头与烟气粒相物pH值、游离烟碱含量及游离烟碱占比之间均存在一定相关性。     

逐口主流烟气粒相物中氨与烟气常规成分的相关性

为了解卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与常规烟气检测成分焦油、烟碱、水分的相关性,选取8种不同规格不同档次的卷烟,逐口测定了烟气粒相物中氨和常规烟气检测成分焦油、烟碱以及水分的含量,分析了卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与烟气焦油、烟碱、水分的相关性,并建立了以焦油、烟碱、水分为自变量的氨释放量多元线性回归方程.结果表明:卷烟主流烟气中氨的释放量逐口线性增加;氨与烟气焦油量及烟碱量呈极显著正相关,氨与烟气水分呈负相关;建立的数学回归模型拟合效果较好.     

不同抽吸模式下烟气冷凝物对人口腔细胞体外生长增殖的影响

为考察卷烟烟气暴露对人口腔细胞体外生长增殖的影响,以肯塔基参比卷烟3R4F 为试验卷烟,人口腔表皮样癌细胞为实验模型,分别在ISO 和加拿大深度抽吸(HCI)模式下制备烟气冷凝物并对细胞进行染毒暴露,评估了两种抽吸模式下烟气暴露对人口腔细胞代谢活性及核酸复制活性的影响,并结合主流烟气总粒相物(TPM)中主要有害成分的释放水平进行了分析。结果表明:①烟气冷凝物暴露对人口腔细胞体外增殖有抑制作用,对人口腔细胞代谢活性以及核酸的复制活性有一定的毒性作用。②HCI 抽吸模式下3R4F 卷烟单位TPM 和单位烟碱中有害成分的释放量低于ISO 模式,HCI 抽吸模式下制备的烟气冷凝物含水率高于ISO 模式,这两种因素是导致3R4F 卷烟HCI 模式下烟气冷凝物细胞毒性弱于ISO模式的主要原因。      

两种抽吸模式下加热不燃烧卷烟主流烟气释放物分析

为研究加热不燃烧卷烟主流烟气中有害成分的释放量,以11个iQOS和3个glo加热不燃烧卷烟产品为对象,研究了ISO抽吸模式和加拿大深度抽吸(HCl)模式下主流烟气中有害成分(焦油、烟碱、CO、HCN、NNK、NNN、NH_3、B[a]P、苯酚、巴豆醛、甲醛、乙醛、丙烯醛、1,3-丁二烯和苯)以及水分、丙二醇和丙三醇释放的规律。结果表明:(1)加热不燃烧卷烟气溶胶捕集物释放总量较高,且主要成分为水(质量分数约70%),远高于传统卷烟;(2)iQOS和glo卷烟的主流烟气有害成分中除NNK、NH3和巴豆醛释放量与传统卷烟相当以外,其他成分远低于传统卷烟;(3)11个iQOS样品的"焦油"平均值在ISO和HCl两种模式下分别为1.3和9.8 mg,释放量受抽吸模式的影响较大;3个glo样品的"焦油"平均值在ISO和HCl两种模式下分别为2.9和7.0 mg,与常规卷烟在两种抽吸模式下的释放规律一致。     

不同抽吸模式卷烟主流烟气中常规成分和某些有害成分释放研究

对比研究了ISO抽吸模式和加拿大深度抽吸模式下不同卷烟主流烟气中焦油、烟碱和水分3种常规成分释放量及一氧化碳、氨和苯酚3种有害成分释放量。结果表明, 加拿大深度抽吸模式下, 卷烟主流烟气中焦油、烟碱和水分3种常规成分及一氧化碳、氨和苯酚3种有害成分释放量远远高于ISO抽吸模式下的释放量;随着滤嘴通风率的增加, 主流烟气常规成分和某些有害成分释放量的增加幅度越来越大;主流烟气中水分释放量的增加幅度远远大于焦油、烟碱、一氧化碳、氨和苯酚释放量的增加幅度。     

细支卷烟主流烟气有害成分释放量的分析

为研究细支卷烟主流烟气中有害成分的释放量,应对烟草和烟草制品管制新要求,以不同盒标焦油量(1~7 mg/cig)的细支卷烟为对象,研究了在国际标准化组织(ISO)抽吸模式下和深度抽吸(HCI)模式下主流烟中15种有害成分(焦油、烟碱、CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚、巴豆醛、NNN、甲醛、乙醛、丙烯醛、1,3-丁二烯和苯)的释放量规律。结果显示:1对于单支卷烟,HCI抽吸模式下有害成分的释放量均不同程度地高于ISO抽吸模式下的释放量,且盒标焦油量越低,两种抽吸模式下检测结果的比值(HCI/ISO)越大;另外,ISO抽吸模式下,除NNN、NNK、1,3-丁二烯、苯外,其他各成分与焦油相关性较强,而HCI抽吸模式下,仅烟碱、CO、乙醛、丙烯醛、NNN 5种成分与焦油显著相关;2对于单位毫克烟碱释放量,在HCI抽吸模式下,CO、HCN、巴豆醛、氨、甲醛、乙醛、丙烯醛7种成分高于ISO抽吸模式,NNN、NNK、B[a]P、苯酚、1,3-丁二烯、苯6种成分低于ISO抽吸模式;在ISO抽吸模式下,CO、氨、巴豆醛、HCN、苯酚5种成分与焦油显著相关,而在HCI抽吸模式下,仅CO与焦油显著相关;3对于单位毫克焦油释放量,在HCI抽吸模式下,CO、HCN、甲醛、巴豆醛4种成分高于ISO抽吸模式,而其余9种成分均不同程度地低于ISO抽吸模式,且单位毫克焦油释放量比值(HCI/ISO)与单位毫克烟碱释放量比值(HCI/ISO)相比,整体上更低一些。     

GC-MS法在线检测加热卷烟烟气

为考察加热卷烟(HTP)烟气的化学组成,研究加热卷烟烟气逐口释放规律,采用阀进样技术研制了加热卷烟烟气在线采样装置,通过载样气体(氦气)将烟气经一根加热传输线直接无损在线引入气相色谱-质谱(GC-MS)仪进行分析。结果表明:(1)加热卷烟烟气在线分析系统性能稳定,重现性好;(2)样品A烟气中丙酮和2-丁酮的测试结果与文献报道方法的分析结果一致;(3)随抽吸口数的增加,样品B烟气中丙酮和2-丁酮的释放量呈先上升后下降再上升再下降的变化趋势。该方法简便、高效,适用于加热卷烟全烟气的在线分析和逐口释放规律研究。     

HCI模式对超细卷烟常规烟气成分测试结果的影响

为了研究加拿大卫生部深度抽吸(HCI)模式对超细卷烟主流烟气中焦油、烟碱和一氧化碳(CO)测试结果的影响,9家实验室利用7台转盘型和5台直线型吸烟机在ISO模式和HCI模式下对4种超细卷烟开展了共同实验研究。结果表明:1HCI模式对主流烟气中焦油、烟碱和CO释放量测试值的影响基本一致;2HCI模式下,焦油、烟碱和CO释放量测试值增加幅度随ISO焦油量降低和/或滤嘴通风率的增大而增加;3HCI模式下焦油和烟碱测定结果的重复性限和再现性限、CO测试结果的重复性限及焦油测试结果的相对再现性限均大于ISO模式,表明HCI模式下焦油、烟碱和CO测试结果的精密度比ISO模式差。     

抽吸参数对电加热卷烟主流烟气释放物的影响

为研究抽吸参数对电加热卷烟主流烟气释放物的影响程度,以iQOS和GLO加热卷烟为对象,通过正交实验研究不同抽吸参数下主流烟气中烟碱、WHO优先级成分(一氧化碳、甲醛、乙醛、丙烯醛、NNN、NNK和苯)的释放特性。结果表明:①抽吸间隔30 s下烟气中一氧化碳、甲醛、乙醛、丙烯醛单位烟支释放量高于抽吸间隔60 s下的释放量;②GLO烟气中甲醛、NNN、NNK的单位烟碱释放量高于iQOS烟气;③抽吸参数对iQOS烟气中烟碱、一氧化碳、甲醛、乙醛、丙烯醛、B[a]P、NNN、NNK和苯的释放量有显著影响,对GLO烟气中一氧化碳和乙醛有显著影响;④抽吸间隔对iQOS烟气释放量的影响程度最大。     

气流通道设计参数对自然烟气卷烟逐口烟气组分的影响

为探究气流通道设计对自然烟气卷烟（NSC）逐口烟气组分的影响,考察了不同打孔参数对NSC主流烟气中关键组分逐口释放量、抽吸后烟支各段组分截留率、烟气出口平均温度及平均吸阻的影响。结果表明：(1)各打孔条件下,随抽吸口数的增加,TPM和水分的释放量表现为先上升后下降,烟碱的释放量呈上升趋势,甘油的释放量表现为先上升后趋于平缓,丙二醇的释放量呈先上升直至最后一口略微下降的趋势。(2)在相同打孔位置下,随打孔数量的增加,关键组分的释放量降低,且其在烟丝段残留率和滤棒段截留率均有所升高,气溶胶中关键组分的转移率呈降低趋势,烟气出口平均温度和平均吸阻逐渐降低。(3)在相同打孔数量下,打孔位置越靠近烟丝段,关键组分的释放量越高,气溶胶中关键组分的转移率升高,烟丝段和滤嘴段关键组分截留率降低;但是打孔位置对于烟气出口平均温度和平均吸阻的影响并不明显。(4)单孔面积相同时,打孔数量越少,打孔位置越靠近烟丝段,侧壁通孔形成的压差越大,组分有效迁移路径越短,越利于烟气组分的迁移。     

两种抽吸模式对卷烟主流烟气测量方法与结果精密度的影响

为了解吸烟机抽吸模式对卷烟主流烟气相关测量方法与结果精密度的影响,针对卷烟主流烟气的常规指标(抽吸口数、总粒相物、焦油、烟碱、CO)、烟草特有亚硝胺[TSNAs,N-亚硝基降烟碱(NNN)、4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)]、苯并[a]芘、羰基化合物(甲醛、乙醛、丙烯醛、巴豆醛)、苯酚、氢氰酸、氨、挥发性有机化合物(VOCs,1,3-丁二烯、苯)等17个测试指标,在ISO和加拿大深度抽吸(HCI)两种模式下开展了卷烟主流烟气系列测量方法的协同试验,按照GB/T 6379.2—2004/ISO 5725-2:1994的统计方法进行分析,获得了9个测量方法 6个测试水平(m)下的重复性限(r)和再现性限(R),并确立了r、R与m的线性拟合函数关系。结果表明:焦油、烟碱、CO的测量精密度显著优于其他测试指标,相对重复性限(r%)和相对再现性限(R%)分别约为10%和20%,其他指标的r%和R%分别为20%和45%左右;与ISO抽吸模式相比,HCI抽吸模式下卷烟主流烟气释放量显著增加,但测量方法的精密度对于绝大多数测量指标并没有明显改善;HCI抽吸模式下相关测试指标的精密度对m的依赖性显著较弱,部分指标的两种吸烟机型测试结果差异较大;烟气在HCI抽吸模式下的捕集过程中,吸烟机卷烟抽吸参数(如抽吸口数)稳定性相对较差。因此,当前典型的吸烟机设计并不能较好地满足深度抽吸条件下卷烟主流烟气相关分析物的稳健测量。     

抽吸参数对卷烟燃烧温度及主流烟气中某些化学成分的影响

用RM1/PLUS单孔道吸烟机结合高分辨的、快速纪录的红外热像仪AGEMA SC3000和GC研究了不同抽吸条件对卷烟燃烧温度及主流烟气中某些化学成分的影响。改变不同的抽吸曲线,发现抽吸时的最高温度随抽吸时流速的增加而升高。抽吸容量的增加能提高卷烟的最高抽吸温度,也使每支卷烟的烟碱、焦油、水分、CO和稠环芳烃的量有明显的增加;抽吸持续时间的增加能降低抽吸最高温度,但是每支烟的烟气输送量变化不明显;抽吸频率的降低能提高卷烟固相的抽吸最高温度,而抽吸最高温度的上升,使得每口主流烟气中的烟碱、焦油、CO等都有所增加,而稠环芳烃的量在所测的温度范围内随着温度的升高大致呈现先上升然后下降的趋势。