活性炭结构特性对烟气羰基物过滤效率的影响

测定了不同结构特性活性炭对烟气羰基化合物的过滤效率,讨论了活性炭结构特性及烟气化合物性质对烟气过滤效率的影响.结果表明:1)活性炭的过滤效率主要与活性炭的比表面积和微孔容积有关,在用量一定的情况下,微孔含量越多、比表面积越大,则过滤效率越高;2)过滤效率受孔径分布的影响,不同的孔在吸附中所起的作用不同,微孔滞留小分子的能力强,在气相吸附中起主要的吸附作用,同时微孔传质阻力大,在微孔含量接近的情况下,适当增加大中孔等过渡孔有利于化合物的吸附;3)在不显著增加滤嘴吸阻的前提下,活性炭的粒度越小越好;4)过滤效率与化合物的分子量和沸点密切相关,在不受传质阻力限制的情况下,化合物的沸点越高,则过滤效率越高.     

活性炭的性质及其在卷烟滤嘴中的应用

活性炭的基本性质是无毒、无臭、无味,具有很大的选择性吸附能力.活性炭具有发达的微孔,对气相中有害物有明显吸附效果.国际上对用活性炭吸附卷烟烟气中有害组分作过广泛深入的研究,认为以烟重1%～15%的活性炭加入过滤材料中,可以除去烟气中的挥发性有机化合物,并改善卷烟的吸味.国内研究也认为加有活性炭的滤嘴卷烟对减少烟气中的有害成分对人体健康的危害作用比较明显.目前国内已研制出卷烟滤嘴用活性炭,它的功能主要是吸附不凝性气相有害组份,与其它滤材相辅相成.含活性炭卷烟滤嘴值得推广.     

离子分子反应质谱法研究滤嘴中活性炭添加量对卷烟主流烟气有害成分的影响

为考察卷烟滤嘴中活性炭添加量对主流烟气中有害成分释放量的影响,按照0、1、2、3、4 mg/mm用量将活性炭添加于卷烟样品的滤嘴中,并通过离子分子反应质谱与RM20H转盘型吸烟机的联用,对主流烟气气相物中氮氧化合物、烯烃、苯系物和醛酮类等有害成分的释放量进行了在线、逐口检测。结果表明:1卷烟滤嘴中活性炭添加量为3或4 mg/mm时,主流烟气中4类有害成分的总释放量可降低8%~62%;2异戊二烯、1,3-丁二烯、苯等化合物具有点火效应,随着抽吸口序的增加其释放量总体上先降低后缓慢升高;3非打孔滤嘴卷烟样品在活性炭添加量为3 mg/mm时效果较好,4类有害成分的总释放量降低了21%~61%;打孔滤嘴卷烟样品在活性炭添加量为4 mg/mm时,烟气中目标物的逐口释放量较低,其中甲苯和醛酮类化合物的总释放量降低了约34%~62%。     

烟支物理指标对卷烟烟气中挥发性有机化合物主侧流分配比的影响

为研究1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯、甲苯等5种挥发性有机化合物(VOCs)在卷烟主流烟气和侧流烟气中的分配规律,采用回归分析和通径分析法考察了烟支质量、吸阻、滤嘴通风度、卷烟纸通风度、圆周、硬度和长度等烟支物理指标(CPI)对VOCs主侧流烟气分配比(DRV)的影响.结果表明:①DRV与CPI之间具有显著相关性,且呈多元回归关系;②滤嘴通风度对DRV的作用力达到了极显著水平,而其他CPI随化合物的性质不同,作用水平亦各不相同.     

通风、加长滤嘴对卷烟主流烟气粒相物中挥发性、半挥发性酸性成分释放量的影响

卷烟主流烟气粒相物经二氯甲烷浸提,进行GC/MS分析,对通风、加长滤嘴后卷烟主流烟气粒相物中21种挥发性、半挥发性酸性成分的变化进行了分析研究。结果表明:通风度20%卷烟2、5 mm滤嘴卷烟与参比卷烟(20 mm滤嘴、不打孔)相比,21种酸性成分总量分别减少了22.1%、26.3%。通风、加长滤嘴后卷烟主流烟气粒相物中不同酸性成分减少的程度不同,分子量较小、沸点较低的物质减少较多,而分子量较大、沸点较高的物质减少较少。     

卷烟主流烟气中挥发和半挥发性成分分析

为分析卷烟主流烟气气相和粒相中挥发性、半挥发性成分,考察了XAD-2吸附管和0.01%三乙胺/甲醇冷溶液串联捕集气相成分的效率,以及甲醇、二氯甲烷、环己烷、己烷和乙酸乙酯对XAD-2吸附管和剑桥滤片捕集成分的萃取效率,并采用气相色谱-质谱法测定了3R4F、1R5F参考卷烟和国产烤烟型参比卷烟样品主流烟气气相与粒相中挥发性、半挥发性成分.结果表明:①采用XAD-2吸附管和10 mL0.01%三乙胺/甲醇冷溶液(温度≤-80 ℃)基本上可较完全地捕集卷烟主流烟气气相和粒相中的挥发性和半挥发性成分;②0.01%三乙胺/甲醇溶液适合这些成分的萃取;③这3种卷烟样品主流烟气气相和粒相中共鉴定出50种成分,其中,芳香类19种、酮类14种、吡啶类4种、呋喃类6种,其它类7种;④沸点＞250℃和＜80℃的成分分别在气相和粒相中未检出;⑤3种参考卷烟的主流烟气中挥发性、半挥发性成分的气相/粒相分配比趋势相近.同一类和沸点相近的不同种类挥发性、半挥发性成分的气相/粒相分配比分别随着其沸点和其极性的升高而减小.     

气相色谱-质谱联用法测定卷烟主流烟气气相物中挥发性有机化合物

建立了气相色谱-质谱联用(GC-MS)同时快速检测卷烟主流烟气中5种挥发性有机化合物(1,3-丁二烯,异戊二烯,丙烯腈,苯和甲苯)的分析方法。主流烟气气相物中的挥发性有机化合物被含有D6-苯内标的冷甲醇吸收,并用GC-MS 在选择离子模式下进行分析。方法的最低检出限(LOD)和最低定量限(LOQ)分别为0.01~0.81 μg/支和0.04~2.73 μg/支, 加标回收率为92.3%~98.5%,精密度为1.95%~9.21%。本方法检测限低,重复性和重现性明显优于以前报道的方法。应用此方法考察了38 种国内外卷烟样品在深度抽吸与ISO 抽吸模式下的释放量,深度抽吸模式下挥发性有机化合物的释放量是ISO 模式的两倍。     

接装纸和成形纸透气度对主流烟气中碱性香味成分的影响

为研究卷烟接装纸和成形纸对烟气中碱性香味成分的影响,采用GC/MS法对不同接装纸和成形纸透气度卷烟中烟气粒相物和气相物中的碱性香味成分进行了分析.结果表明:分子量小、沸点低的碱性香味成分在气粒相均有分布;成形纸透气度对烟气中碱性香味成分影响较小;接装纸透气度对烟气中碱性香味成分影响显著;随着接装纸和成形纸透气度的增加,烟气中碱性香味成分释放量降低.     

卷烟烟气粒相物中挥发性香味成分的分析研究

为建立一种卷烟烟气粒相物中挥发性香味成分的分析方法,以挥发性香味成分的测定值为指标,考察了不同萃取剂对测定结果的影响,最终确定以甲醇为萃取剂;通过对样品进行GC/MS分析,进行质谱检索,结合匹配度,确定了样品中的目标组分;将同种卷烟样品平行测定5次,卷烟烟气粒相挥发香味成分的相对标准偏差在1.98%~7.88%,所测烟气粒相物挥发性香味成分的平均回收率在85.26%~105.59%之间,说明该优化方法可行,适于卷烟烟气粒相物中挥发性香味成分的分析。     

醋纤和改性丙纤滤嘴过滤卷烟烟气有害成分效果比较

选用由醋酸纤维丝束和改性聚丙烯纤维丝束两种不同材料滤嘴卷制成的同一牌号卷烟,研究了两种不同材料滤嘴对卷烟烟气中特有亚硝胺、芳香胺、酚类、多环芳烃、氨以及挥发性羰基化合物等有害成分的过滤效果。结果表明:对多环芳烃,改性丙纤滤嘴的过滤效率高于醋纤滤嘴;对芳香胺、烟草特有亚硝胺、挥发性羰基化合物和酚类化合物,两种滤嘴的过滤效率接近,醋纤滤嘴的过滤效率略高于改性丙纤滤嘴;对烟气中的氨,醋纤滤嘴的过滤效率高于改性丙纤滤嘴。