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的效果。
【專利說明】一種收集電子霧化液煙氣的方法及其裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子煙領域，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】
[0002] 隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的研究表明卷煙中含有大量對人體有害的物質(zhì)， 在這種情況下電子煙、尼古丁含片等煙草替代品應運而生。其中，電子煙模式得到較為普遍 的應用，有研究表明，電子煙可作為戒煙的一種方法，同時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，對霧化器中產(chǎn)生煙氣的收集是安全性評估的必要手段。電子 霧化液煙氣產(chǎn)生的原理與卷煙完全不同，霧化器是通過對發(fā)熱絲加熱對電子霧化液進行汽 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反應產(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)生的煙氣尚未有進行系統(tǒng)收集分析的方法和研究成果，經(jīng)過檢驗，現(xiàn) 有對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卷煙的煙氣進行收集，經(jīng)過收集卷煙燃燒后 的主流煙氣成分，不能夠適用于霧化器產(chǎn)生的煙氣收集標準。因此，要建立一種快速準確收 集電子霧化液產(chǎn)生煙氣的裝置，為電子霧化液霧化產(chǎn)生煙氣進行安全性的評估是很有必要 的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種準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的收集電子霧 化液煙氣的方法及其裝置。
[0004] 為實現(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，通過電路控制霧化器 的溫度和抽吸時間，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，對冷凝液進行收集。
[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，通過特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物。
[0009] 對剩余小分子煙氣產(chǎn)物在通過粒相吸附材料后，利用氣相吸附溶劑進行吸收，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、在箱體上設有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設有 的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設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) 設有的配電箱和在配電箱上設有與電壓調(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] 在一些實施方式中，第一捕集單元是Y字型三通閥。
[0012] 在一些實施方式中，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。由于現(xiàn)有技術未有收集霧化器煙 氣的方法，針對卷煙煙氣的收集，其方法主要是對其中單一煙氣成分的收集，且其樣品處理 過程過于復雜，不適用于霧化器主流煙氣的收集。本發(fā)明所采用的技術方案是通過電路控 制霧化器溫度及抽吸時間，模擬人體吸煙的頻率，采用三級捕集單元霧化器煙氣的三種成 分。第一級收集自冷凝物，自冷卻富集于三通管道中收集該產(chǎn)物，第二級捕集未冷凝及大分 子粒相產(chǎn)物，第三級通過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，符合整個收集系統(tǒng)無污染、易拆裝和耐用 的特點，其霧化單元和收集單元是多通道獨立運行的，可實現(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】

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

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進一步詳細的說明。
[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，通過電路控制霧化器 的溫度和抽吸時間，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，對冷凝液進行收集。（2)第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物。通 過粒相吸附材料，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 特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物。對剩余小分子煙氣產(chǎn)物在通過粒相吸附 材料后，利用氣相吸附溶劑進行吸收，此部分煙氣為氣相產(chǎn)物。
[0018] 經(jīng)過上述三級煙氣的捕集后，對霧化器1中的煙氣成分進行分析和測定。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)構和工作原理相同。對于霧化器1中的煙氣成分進行分析可以單獨進 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)可通過吸附溶劑進 行超聲萃取濃縮成2ml待測。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)儀濃縮后可進行GC-MS成分分 析。也可以混合進行，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上設有的霧化器1、與霧化器1連接且在箱體6上設有的第 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)設有的配電箱11和在配電箱11上設有與電壓調(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。人機界面可設定不同的抽吸時間和間隔時間，動力控制單元可模 擬人的抽吸習慣，對不同的抽吸頻率及抽吸深度進行相應的調(diào)節(jié)，達到收集和分析不同人 群抽吸習慣產(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，三通尾部設置開關，在 煙氣收集完畢后可直接打開開關接取煙氣冷凝液。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 個捕集單元都是通過管道系統(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9。整個結(jié)構是通過電壓控制霧化器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)物通過第三捕集單元4中的氣相吸 收溶劑吸收，尾氣通過電動抽吸泵排出。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)， 同時對極限條件下的電子霧化液產(chǎn)生的煙氣進行收集和分析，在發(fā)熱絲的電阻、發(fā)熱絲纏 繞的長度、額定功率都達到相應的條件后，加裝可調(diào)電壓電位器，通過改變電壓進行霧化器 1對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件，制作成單獨 組件，可隨時進行更換。
[0020] 使用時，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 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，設定霧化器1的工作電壓、抽吸時間 和間隔時間，設定電動抽吸泵的能達到的負壓，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，關閉通道開關，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 吸收溶劑對其進行超聲萃取三次，每次十分鐘，將萃取液濃縮至約2ml，轉(zhuǎn)移至樣品瓶中待 測，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，此為收集的煙氣氣相物樣品。為了便于測試分析，可將收集到 的三種煙氣組分混合均勻后做GC-MS分析，也可單獨對每個組分進行分析測試。
[0021] 對于第三捕集單元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，通過電路控制霧化器的溫 度和抽吸時間，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，對冷凝液進行收集； (2) 第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產(chǎn)物； 通過粒相吸附材料，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，通過特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩余氣相產(chǎn)物； 對剩余小分子煙氣產(chǎn)物在通過粒相吸附材料后，利用氣相吸附溶劑進行吸收，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、在箱體上設有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設 有的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設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)設有的配電箱和在配電箱上設有與電壓調(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】G01N1/22GK104048856SQ201410287154
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權日:2014年6月24日
【發(fā)明者】華健, 曾智平, 郭杏林, 陳玉 申請人:華健