黄斑污染物对卷烟纸热解产物释放的影响

【目的】研究典型黄斑污染物对卷烟纸热解产物释放的影响,为污染源分类识别提供方法借鉴。【方法】利用自行设计搭建的温控热解装置捕集卷烟纸热解粒相物,结合气质联用分析不同卷烟纸样品热解成分的差异,基于热解产物差异采用主成分分析和聚类分析方法进行污染源分类。【结果】不同黄斑污染物浸染卷烟纸后改变了微观纤维表面形态,4种黄斑污染物浸染卷烟纸的热解产物色谱图与空白卷烟纸相比差异较大,相似度均不高于0.417;空白卷烟纸热解产物中含有包括酮类、酚类、苯系物、醛类、呋喃类、醇类、杂环类等在内的78种物质,不同黄斑污染物浸染卷烟纸的热解产物既有与空白卷烟纸共有成分,也存在较多各自特有的热解成分,且各类热解成分中物质数目及含量分布有较大差异。红钼超和诺德克润滑脂浸染卷烟纸后显著降低了酚类热解产物的生成,其相对含量由36.07%分别降至5.58%和8.32%,烃类物质的释放量均明显增加,但二者烃类物质组成和分布差异较大。香精糖料类污染物降低了醛酮类、酚类、苯环类及杂环类热解成分含量,但其自身特有的丙二醇/丙三醇或酯类香精成分可蒸发转移至粒相物。基于热解产物的主成分分析表明不同污染物浸染卷烟纸均能够与空白样品有效区分,层次聚类分析显示润滑脂类污染样品可聚为一类,香精糖料污染卷烟纸可聚为一类。【结论】基于搭建的温控热解装置捕集烟气粒相物,利用黄斑卷烟纸热解产物差异并结合多元统计方法可为黄斑污染源分类与识别提供新思路。

黄斑污染物对卷烟纸热解燃烧特性及反应动力学的影响

采用热重分析技术研究黄斑污染物对卷烟纸热解和燃烧特性的影响,利用Coats-Redfern法对比不同污染物侵染卷烟纸热解和燃烧主要质量损失阶段的动力学差异,并基于热重数据的主成分分析,探索区分不同污染物的可行性。结果表明,不同污染物在卷烟纸纤维表面的附着形态不同,各卷烟纸的热解和燃烧过程均可分为4个主要质量损失阶段。其中在热解质量损失过程中,润滑脂类污染物可提高纤维素分解阶段的终止温度和质量损失率,并降低木质素分解及焦炭形成阶段的质量损失率;在燃烧质量损失过程中,润滑脂类污染物显著降低了卷烟纸的引燃温度和燃尽温度,润滑脂类和香精糖料污染物对综合燃烧特性指数的影响趋势相反;热分解动力学显示,不同污染物均会降低热分解反应活化能,尤其是润滑脂类改变了卷烟纸热分解过程的反应机理函数,并显著降低了反应活化能;基于热解和燃烧质量损失数据的主成分分析显示,润滑脂类和香精糖料侵染的卷烟纸能够与原始卷烟纸有效区分。

卷烟燃烧锥形态检测方法的建立及应用

为建立适用于不同直径卷烟燃烧锥形态的评价方法,以不同直径卷烟为研究对象,以能够测量的燃烧锥锥高和锥面积为基础,结合烟支直径,建立“凹凸值”这一全新的评价指标。通过引入烟支直径所建立的评价指标,能够消除由于不同直径导致燃烧锥形态的差异,使不同的卷烟产品燃烧锥形态具有了可比性,以燃烧锥高度和“凹凸值”建立的评价方法更加客观、全面,能够充分体现卷烟燃烧锥形态的“高低胖瘦”程度。