一種收集電子霧化液煙氣的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種收集電子霧化液煙氣的方法及其裝置。其中，該方法的具體步驟如下：第一步，收集自冷凝物；第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物；第三步，通過(guò)特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物。本發(fā)明具有準(zhǔn)確和最大程度的收集電子霧化液在不同條件下霧化后產(chǎn)生的煙氣成分，為煙氣中成分的定性定量分析奠定基礎(chǔ)的效果。
【專利說(shuō)明】一種收集電子霧化液煙氣的方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子煙領(lǐng)域，特別涉及一種收集電子霧化液煙氣的方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的研究表明卷煙中含有大量對(duì)人體有害的物質(zhì)， 在這種情況下電子煙、尼古丁含片等煙草替代品應(yīng)運(yùn)而生。其中，電子煙模式得到較為普遍 的應(yīng)用，有研究表明，電子煙可作為戒煙的一種方法，同時(shí)電子煙還可成為卷煙的替代品。 霧化器是電子煙的核心部件，對(duì)霧化器中產(chǎn)生煙氣的收集是安全性評(píng)估的必要手段。電子 霧化液煙氣產(chǎn)生的原理與卷煙完全不同，霧化器是通過(guò)對(duì)發(fā)熱絲加熱對(duì)電子霧化液進(jìn)行汽 化產(chǎn)生煙氣，電子霧化液是由丙二醇、丙三醇、煙草提取物、香精香料、煙堿等物質(zhì)組成，經(jīng) 過(guò)發(fā)熱絲加熱霧化后產(chǎn)生的物質(zhì)除原料外，還將因高溫裂解等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新的物質(zhì)；而 卷煙的煙氣，是煙絲在高溫下燃燒及升華產(chǎn)生的煙氣，原理和原料都不同，產(chǎn)生的煙氣成分 也完全不同。霧化器產(chǎn)生的煙氣尚未有進(jìn)行系統(tǒng)收集分析的方法和研究成果，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，現(xiàn) 有對(duì)卷煙煙氣主流成分的收集方法并不適用于霧化器煙氣的收集，必須探索新的煙氣收集 的方法以便能收集電子霧化液在高溫霧化時(shí)產(chǎn)生的未知物。為了確定霧化器霧化后產(chǎn)生煙 氣的主流成分，填補(bǔ)霧化器煙氣收集的空白，特公開收集霧化器霧化后產(chǎn)生煙氣中主流成 分的方法。另外，目前的煙氣收集裝置只能針對(duì)卷煙的煙氣進(jìn)行收集，經(jīng)過(guò)收集卷煙燃燒后 的主流煙氣成分，不能夠適用于霧化器產(chǎn)生的煙氣收集標(biāo)準(zhǔn)。因此，要建立一種快速準(zhǔn)確收 集電子霧化液產(chǎn)生煙氣的裝置，為電子霧化液霧化產(chǎn)生煙氣進(jìn)行安全性的評(píng)估是很有必要 的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種準(zhǔn)確和最大程度的收集電子霧化液在 不同條件下霧化后產(chǎn)生的煙氣成分，為煙氣中成分的定性定量分析奠定基礎(chǔ)的收集電子霧 化液煙氣的方法及其裝置。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種收集電子霧化液煙氣的方法，其中，該方法的 具體步驟如下： (1)第一步，收集自冷凝物。
[0005] 在霧化器中添加一定量的電子霧化液，模擬人吸煙的頻率，通過(guò)電路控制霧化器 的溫度和抽吸時(shí)間，霧化器中電子霧化液經(jīng)發(fā)熱絲加熱霧化及部分裂解產(chǎn)生煙氣，將該煙 氣自冷卻，形成冷凝液，對(duì)冷凝液進(jìn)行收集。
[0006] (2)第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物。
[0007] 通過(guò)粒相吸附材料，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物，此部分為煙氣粒相成分。
[0008] (3)第三步，通過(guò)特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物。
[0009] 對(duì)剩余小分子煙氣產(chǎn)物在通過(guò)粒相吸附材料后，利用氣相吸附溶劑進(jìn)行吸收，此 部分煙氣為氣相產(chǎn)物。 本發(fā)明的另一目的是提供一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其中，該裝置由煙氣收集 裝置和控制裝置組成。
[0010] 煙氣收集裝置包括箱體、在箱體上設(shè)有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設(shè)有 的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設(shè)有的第二捕集單元和與第二捕集單元 連接的第三捕集單元。箱體上設(shè)置有與霧化器連接的電壓調(diào)節(jié)閥，控制裝置由在箱體一側(cè) 設(shè)有的配電箱和在配電箱上設(shè)有與電壓調(diào)節(jié)閥連接用于調(diào)節(jié)抽吸頻率和抽吸壓力的觸摸 屏。
[0011] 在一些實(shí)施方式中，第一捕集單元是Y字型三通閥。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，第三捕集單元是加裝粒相吸附材料的圓盤型夾固裝置。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，第三捕集單元是加裝吸收煙氣氣相產(chǎn)物溶劑的特氏氣體洗 瓶。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是準(zhǔn)確和最大程度的收集電子霧化液在不同條件下霧化后產(chǎn) 生的煙氣成分，為煙氣中成分的定性定量分析奠定基礎(chǔ)。由于現(xiàn)有技術(shù)未有收集霧化器煙 氣的方法，針對(duì)卷煙煙氣的收集，其方法主要是對(duì)其中單一煙氣成分的收集，且其樣品處理 過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，不適用于霧化器主流煙氣的收集。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是通過(guò)電路控 制霧化器溫度及抽吸時(shí)間，模擬人體吸煙的頻率，采用三級(jí)捕集單元霧化器煙氣的三種成 分。第一級(jí)收集自冷凝物，自冷卻富集于三通管道中收集該產(chǎn)物，第二級(jí)捕集未冷凝及大分 子粒相產(chǎn)物，第三級(jí)通過(guò)特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物。另外，霧化器到 煙氣收集第三單元之間的通道皆為不銹鋼通道，符合整個(gè)收集系統(tǒng)無(wú)污染、易拆裝和耐用 的特點(diǎn)，其霧化單元和收集單元是多通道獨(dú)立運(yùn)行的，可實(shí)現(xiàn)不同條件下電子霧化液霧化 產(chǎn)生煙氣的收集。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017] 如圖1-2所示，一種收集電子霧化液煙氣的方法，具體步驟如下：（1)第一步，收集 自冷凝物。在霧化器中添加一定量的電子霧化液，模擬人吸煙的頻率，通過(guò)電路控制霧化器 的溫度和抽吸時(shí)間，霧化器中電子霧化液經(jīng)發(fā)熱絲加熱霧化及部分裂解產(chǎn)生煙氣，將該煙 氣自冷卻，形成冷凝液，對(duì)冷凝液進(jìn)行收集。（2)第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物。通 過(guò)粒相吸附材料，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物，此部分為煙氣粒相成分。（3)第三步，通過(guò) 特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物。對(duì)剩余小分子煙氣產(chǎn)物在通過(guò)粒相吸附 材料后，利用氣相吸附溶劑進(jìn)行吸收，此部分煙氣為氣相產(chǎn)物。
[0018] 經(jīng)過(guò)上述三級(jí)煙氣的捕集后，對(duì)霧化器1中的煙氣成分進(jìn)行分析和測(cè)定。第三捕 集單元4中的氣相吸收溶劑可使用單元或多元體系做氣相產(chǎn)物的吸收。上述的霧化器與電 子煙中的霧化器結(jié)構(gòu)和工作原理相同。對(duì)于霧化器1中的煙氣成分進(jìn)行分析可以單獨(dú)進(jìn) 行，自冷凝物部分直接做GC-MS分析。第二捕集單元3收集的煙氣物質(zhì)可通過(guò)吸附溶劑進(jìn) 行超聲萃取濃縮成2ml待測(cè)。第二捕集單元3中的粒相吸附材料為玻璃纖維材質(zhì)，孔徑小 于0. 3微米的濾片。第三捕集單元4的氣相部分經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后可進(jìn)行GC-MS成分分 析。也可以混合進(jìn)行，第一捕集單元2、第二捕集單元3和第三捕集單元4三者收集到的三 種煙氣組分混合均勻后做GC-MS分析。
[0019] 一種收集電子霧化液煙氣的裝置，該裝置由煙氣收集裝置和控制裝置組成。煙氣 收集裝置包括箱體6、在箱體6上設(shè)有的霧化器1、與霧化器1連接且在箱體6上設(shè)有的第 一捕集單元2、與第一捕集單元2連接且在箱體6上設(shè)有的第二捕集單元3和與第二捕集單 元3連接的第三捕集單元4。箱體6上設(shè)置有與霧化器1連接的電壓調(diào)節(jié)閥，控制裝置由在 箱體6 -側(cè)設(shè)有的配電箱11和在配電箱11上設(shè)有與電壓調(diào)節(jié)閥8連接用于調(diào)節(jié)抽吸頻率 和抽吸壓力的觸摸屏10。人機(jī)界面可設(shè)定不同的抽吸時(shí)間和間隔時(shí)間，動(dòng)力控制單元可模 擬人的抽吸習(xí)慣，對(duì)不同的抽吸頻率及抽吸深度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，達(dá)到收集和分析不同人 群抽吸習(xí)慣產(chǎn)生煙氣的情況。第一捕集單元2是Y字型三通閥，第一單元是通過(guò)連接不銹 鋼通道，在霧化器1與煙氣收集第二單元之間加裝三通閥呈Y字型，三通尾部設(shè)置開關(guān)，在 煙氣收集完畢后可直接打開開關(guān)接取煙氣冷凝液。第三捕集單元4是加裝粒相吸附材料的 圓盤型夾固裝置。第三捕集單元4是加裝吸收煙氣氣相產(chǎn)物溶劑的特氏氣體洗瓶。上述三 個(gè)捕集單元都是通過(guò)管道系統(tǒng)4連接的。另外，在箱體6上還安裝有真空壓力表7和電壓 調(diào)節(jié)閥8,及單路電源開關(guān)9。整個(gè)結(jié)構(gòu)是通過(guò)電壓控制霧化器1中發(fā)熱絲的溫度，使電子 霧化液霧化產(chǎn)生煙氣，通過(guò)Y字型的第一捕集單元2收集自冷凝物，未冷凝煙氣產(chǎn)物通過(guò)第 二捕集單元3利用粒相吸附材料吸附收集，剩余煙氣產(chǎn)物通過(guò)第三捕集單元4中的氣相吸 收溶劑吸收，尾氣通過(guò)電動(dòng)抽吸泵排出。霧化器1是快速霧化，溫度在150-800°C可調(diào)。由 于霧化器1存在不同規(guī)格，其功率及產(chǎn)生溫度不同，為了模擬各霧化器1不同的工作狀態(tài)， 同時(shí)對(duì)極限條件下的電子霧化液產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行收集和分析，在發(fā)熱絲的電阻、發(fā)熱絲纏 繞的長(zhǎng)度、額定功率都達(dá)到相應(yīng)的條件后，加裝可調(diào)電壓電位器，通過(guò)改變電壓進(jìn)行霧化器 1對(duì)電子霧化液的溫度調(diào)控，其中發(fā)熱絲和移液棉作為易損件及易污染的構(gòu)件，制作成單獨(dú) 組件，可隨時(shí)進(jìn)行更換。
[0020] 使用時(shí)，在霧化單元中添加一定量電子霧化液，加裝到裝置上，裝置中煙氣收集的 管道有一定彈性壓力使霧化器1固定在通道與底座之間。將第一捕集單元2中三通閥開關(guān) 閉合使通道不漏氣，使煙氣冷凝液富集在三通尾部的管道中。再將第三捕集單元4中特氏 氣體洗瓶與通道連接旋鈕松開，然后取出連接第二捕集單元3和特氏氣體洗瓶的管道，第 二捕集單元3的夾固裝置上半部分移開，加裝兩片符合規(guī)格的粒相吸附用的濾片，可收集 電子霧化液煙氣中的粒相成分，將夾固裝置閉合，確保第二捕集單元3的氣密性符合要求。 往特氏氣體洗瓶中添加200ml吸收氣相溶劑作為電子霧化液煙氣氣相物的吸收液。連接氣 體洗瓶與第二捕集單元3之間的管道。打開電源開關(guān)，設(shè)定霧化器1的工作電壓、抽吸時(shí)間 和間隔時(shí)間，設(shè)定電動(dòng)抽吸泵的能達(dá)到的負(fù)壓，霧化單元工作后開始煙氣收集。消耗足量電 子霧化液后，煙氣收集完畢，關(guān)閉通道開關(guān)，打開三通閥，用樣品瓶接取收集到的冷凝液，此 為收集到的煙氣自冷凝液樣品。打開夾固裝置，取出粒相吸附材料置于燒杯中，加入80ml 吸收溶劑對(duì)其進(jìn)行超聲萃取三次，每次十分鐘，將萃取液濃縮至約2ml，轉(zhuǎn)移至樣品瓶中待 測(cè)，此為收集的煙氣粒相物樣品。取出特氏氣體洗瓶，將氣相吸附溶劑轉(zhuǎn)移至燒瓶中濃縮 至約2ml，置于樣品瓶中待測(cè)，此為收集的煙氣氣相物樣品。為了便于測(cè)試分析，可將收集到 的三種煙氣組分混合均勻后做GC-MS分析，也可單獨(dú)對(duì)每個(gè)組分進(jìn)行分析測(cè)試。
[0021] 對(duì)于第三捕集單元4中的氣相吸收溶劑可使用單元或多元體系做氣相產(chǎn)物的吸 收，下面分別列舉幾種體系收集氣相成分的情況。
[0022] (1)香草28mg 口味二氯甲烷氣相收集成分

【權(quán)利要求】
1. 一種收集電子霧化液煙氣的方法，其中，該方法的具體步驟如下： (1) 第一步，收集自冷凝物； 在霧化器中添加一定量的電子霧化液，模擬人吸煙的頻率，通過(guò)電路控制霧化器的溫 度和抽吸時(shí)間，霧化器中電子霧化液經(jīng)發(fā)熱絲加熱霧化及部分裂解產(chǎn)生煙氣，將該煙氣自 冷卻，形成冷凝液，對(duì)冷凝液進(jìn)行收集； (2) 第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物； 通過(guò)粒相吸附材料，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物，此部分為煙氣粒相成分； (3) 第三步，通過(guò)特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物； 對(duì)剩余小分子煙氣產(chǎn)物在通過(guò)粒相吸附材料后，利用氣相吸附溶劑進(jìn)行吸收，此部分 煙氣為氣相產(chǎn)物。
2. -種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特征在于，該裝置由煙氣收集裝置和控制裝置 組成； 所述的煙氣收集裝置包括箱體、在箱體上設(shè)有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設(shè) 有的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設(shè)有的第二捕集單元和與第二捕集單 元連接的第三捕集單元； 所述的箱體上設(shè)置有與霧化器連接的電壓調(diào)節(jié)閥； 所述的控制裝置由在箱體一側(cè)設(shè)有的配電箱和在配電箱上設(shè)有與電壓調(diào)節(jié)閥連接用 于調(diào)節(jié)抽吸頻率和抽吸壓力的觸摸屏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特征在于，所述的第一 捕集單元是Y字型三通閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特征在于，所述的第二 捕集單元是加裝粒相吸附材料的圓盤型夾固裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特征在于，所述的第三 捕集單元是加裝吸收煙氣氣相產(chǎn)物溶劑的特氏氣體洗瓶。
【文檔編號(hào)】G01N1/22GK104048856SQ201410287154
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】華健, 曾智平, 郭杏林, 陳玉 申請(qǐng)人:華健