菸草樣品煙氣釋放系統及菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法與流程

2023-06-01 17:01:51

本發明涉及捲菸研製領域，特別是涉及一種菸草樣品煙氣釋放系統及菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法。

背景技術：

近年來，隨著人們對被動吸菸問題關注，環境菸草煙氣，英文名稱為Environment Tobacco Smoke，英文簡稱為ETS，已成公眾關於吸菸與健康問題辯論的主要議題之一。環境菸草煙氣主要由燃燒著的捲菸釋放出的側流煙氣和吸菸者呼出的殘留的主流煙氣組成的。因此，降低側流煙氣是減少環境煙氣的主要途徑之一。一般所說的降低側流煙氣，是指降低可見側流煙氣，可見側流煙氣英文名稱為Visible Sidestream Smoke，英文簡稱為VSS。加熱不燃燒捲菸可大大降低VVS的釋放，同時菸草樣品在不燃燒狀態下，煙氣中的有害物含量比常規捲菸低80％以上。

新型捲菸，特別是加熱不燃燒捲菸利用菸草樣品，在加熱不燃燒狀態下，釋放的煙氣氣溶膠提供了傳統捲菸的感官享受，同時煙氣氣溶膠中的有害物含量大大降低。加熱不燃燒捲菸提供給消費者生理的滿足感，而且對於消費者的身體健康的傷害降低到了最低點。為了推進加熱不燃燒捲菸的開發和研製，對於能提供快速精確控溫條件並使菸草樣品在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠的自動化系統和實驗方法的需求顯得較為迫切。

技術實現要素：

鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種菸草樣品煙氣釋放系統及菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法，用於解決現有技術中存在的上述問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種菸草樣品煙氣釋放系統，包括：加熱箱和至少一個樣品管組件；所述加熱箱上設有至少一個供所述樣品管組件插入的箱體安裝孔；所述樣品管組件包括：樣品管本體；所述樣品管本體包括直管和側部管；所述直管的一端為第一抽吸端，所述直管的另一端為供菸草樣品裝入的裝樣端；所述側部管的一端為第二抽吸端，所述側部管的另一端為與所述直管連通的通氣端，且所述側部管的通氣端靠近所述直管的裝樣端；裝入菸草樣品的樣品管本體通過所述箱體安裝孔插入所述加熱箱中，且所述直管的裝樣端和所述側部管的通氣端均處於所述加熱箱中，所述直管的第一抽吸端和所述側部管的第二抽吸端中的其中一個連接氣流控制裝置。

本發明的菸草樣品煙氣釋放系統，樣品管組件插入加熱箱中，使裝入菸草樣品的樣品管組件能夠在加熱箱中被均勻地加熱；由於直管與側部管是連通的，將直管的第一抽吸端和側部管的第二抽吸端中的其中一個連接氣流控制裝置，開啟所述加熱箱後，樣品管本體中的菸草樣品被加熱後釋放出氣溶膠，氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件中的氣溶膠流動，使捕集器就能夠收集所釋放的氣溶膠。

優選地，所述加熱箱為氣相色譜爐溫箱。氣相色譜爐溫箱作為加熱箱，具有升降溫快速、控溫準確的優點，在氣相色譜爐溫箱上設置的箱體安裝孔，便於樣品管組件加載於氣相色譜爐溫箱上。

優選地，所述樣品管本體為透明材質；所述側部管包括：霧化主管和霧化連通管，所述霧化主管的一端與所述霧化連通管的一端連通，所述霧化主管的另一端為所述側部管的第二抽吸端，所述霧化連通管的另一端為所述側部管的通氣端；所述霧化主管的內徑大於所述霧化連通管的內徑。

菸草樣品通過直管的裝樣端，裝入於直接抽吸管中；加熱箱對菸草樣品進行加熱，菸草樣品釋放處氣溶膠；當無需觀察霧化效果時，在直管的第一抽吸端上連接捕集器，直管的第一抽吸端或者側部管的第二抽吸端上設置氣流控制裝置，氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件中的氣溶膠向直管的第一抽吸端流動；當需要觀察霧化效果時，在側部管的第二抽吸端上連接捕集器，直管的第一抽吸端或者側部管的第二抽吸端上設置氣流控制裝置，氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件中的氣溶膠向側部管的第二抽吸端流動；由於霧化主管的內徑大於所述霧化連通管的內徑，所以霧化主管與霧化連通管的連接處會形成霧化效果，工作人員通過透明材質的樣品管本體能夠觀察到霧化效果，在抽吸狀態下觀察霧化效果，能夠確定抽吸到具體口數時霧化量顯著降低，此時就說明菸草樣品已基本抽吸完全。透明材質的樣品管本體同時便於工作人員觀察菸草樣品的填裝狀態。

優選地，所述直管的內壁上設有至少兩個卡刺。用於限制菸草樣品裝入直管中的位置。

進一步地，所述樣品管組件還包括墊體，當菸草樣品裝入所述直管中時，所述菸草樣品的一端抵靠於所述卡刺上，所述墊體裝入所述直管中，所述墊體壓緊所述菸草樣品的另一端。墊體用於密封裝樣端，墊體使菸草樣品能夠穩定地設置於直管中。

進一步地，所述樣品管本體還包括兩個石英棉，其中一個所述石英棉設置於所述菸草樣品與所述卡刺之間，另一個所述石英棉設置於所述菸草樣品與所述墊體之間。石英棉設置於菸草樣品的兩端，能夠防止菸草樣品散落在直管中。

更進一步地，所述直管上設有管體收窄部，所述管體收窄部處於所述卡刺與所述第一抽 吸端之間，所述管體收窄部的內徑小於所述直管的內徑。管體收窄部使得直管上也能夠觀察菸草樣品霧化效果。

優選地，所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置或者吸菸機。當所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置時，氣流輸入裝置對樣品管組件吹氣，使樣品管組件中的氣溶膠流動；當所述氣流控制裝置為吸菸機時，吸菸機對樣品管組件吸氣，使樣品管組件中的氣溶膠流動。

進一步地，所述氣流輸入裝置為溼氣輸送系統，所述溼氣輸送系統包括供氣裝置和與所述供氣裝置連通的加溼密閉容器，所述加溼密閉容器中盛放有水，一導氣管的一端與所述供氣裝置的輸出端連通，所述導氣管的另一端插入所述加溼密閉容器盛放的水中，一溼氣導管的一端與所述加溼密閉容器連通，所述溼氣導管的另一端與所述直管的第一抽吸端或者所述側部管的第二抽吸端連通。乾燥的氣體通過導氣管進入加溼密閉容器盛放的水中，乾燥的氣體與水結合形成具有溼度的溼氣進入樣品管本體中，使樣品管本體中通入的氣體的溼度滿足實驗的需求。

進一步地，所述供氣裝置包括依次連接的供氣元件和與所述供氣元件的輸出端連通的氣流控制件，所述氣流控制件的輸出端連接所述導氣管。

本發明還涉及一種採用所述的菸草樣品煙氣釋放系統的菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法，當所述氣流控制裝置為吸菸機時，將裝有菸草樣品的樣品管本體放入加熱箱，直管的第一抽吸端和側部管的第二抽吸端中的其中一個連通空氣，另一個依次連接捕集器和吸菸機，開啟所述加熱箱，所述樣品管本體中的菸草樣品被加熱後釋放出氣溶膠，所述吸菸機進行抽吸，空氣進入所述樣品管本體中，所述捕集器收集所釋放的氣溶膠。加熱箱能夠使樣品管本體中的菸草樣品得到均勻地加熱，使菸草樣品持續而穩定地釋放出氣溶膠；直管的第一抽吸端和側部管的第二抽吸端中的其中一個連通空氣，另一個依次連接捕集器和吸菸機，以滿足不同的實驗需求。

本發明還涉及一種採用所述的菸草樣品煙氣釋放系統的菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法，當所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置時，將裝有菸草樣品的樣品管本體放入加熱箱，直管的第一抽吸端和側部管的第二抽吸端中的其中一個連接氣流輸入裝置，另一個依次連接捕集器，開啟所述加熱箱，所述樣品管本體中的菸草樣品被加熱後釋放出氣溶膠，所述氣流輸入裝置中的氣流進入所述樣品管本體中，所述捕集器收集所釋放的氣溶膠。

本發明利用氣相色譜爐溫箱作為加熱源，具有升降溫快速、控溫準確、樣品管加載方便的優點。本發明的樣品管本體的第一抽吸端、裝樣端和第二抽吸端，形成三個口部的設計，第一抽吸端可直接捕集煙氣，具有捕集量大的優點；第二抽吸端能夠捕集到在霧化連通管和 霧化主管的轉換處劇烈霧化後的煙氣；裝樣端方便菸草樣品的裝填和清理，在實驗時，裝樣端用耐高溫的墊體密封，第一抽吸端或第二抽吸端進行抽吸捕集，另外一口補充冷空氣。卡刺用以固定石英棉，防止抽吸過程中菸草樣品在樣品管內滑動，同時可以固定菸草樣品的裝填高度，提高實驗結果的平行性。本發明菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法中氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件中的氣溶膠流動，符合常規吸菸的方式，所得到實驗結果具有普遍的認知度。本發明能夠以乾燥空氣為氣體來源，經過穩流加溼後帶出氣溶膠，不受外部環境的影響，具有穩定性高的特點。本發明提供的菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法操作簡便，實驗效率高。

附圖說明

圖1顯示為實施例1的菸草樣品煙氣釋放系統中，直管的第一抽吸端與捕集器連接時的結構示意圖。

圖2顯示為實施例1的菸草樣品煙氣釋放系統中，側部管的第二抽吸端與捕集器連接時的結構示意圖。

圖3顯示為實施例1的菸草樣品煙氣釋放系統中的樣品管組件的結構示意圖。

圖4顯示為實施例1的菸草樣品煙氣釋放系統中的樣品管組件的樣品管本體的結構示意圖。

圖5顯示為實施例2的菸草樣品煙氣釋放系統中，直管的第一抽吸端與捕集器連接，側部管的第二抽吸端與溼氣輸送系統連接時的結構示意圖。

圖6顯示為實施例2的菸草樣品煙氣釋放系統中，側部管的第二抽吸端與捕集器連接，直管的第一抽吸端與溼氣輸送系統連接時的結構示意圖。

圖7顯示為實施例3中的樣品管本體置於爐溫設定值為300℃的加熱箱內之後，樣品管本體的內壁的溫度變化曲線。

圖8顯示為實施例4的樣品管組件在吸菸機抽吸狀態下，樣品管本體內的菸草樣品置於爐溫設定值為300℃的加熱箱內之後，直管內部菸草樣品的溫度變化曲線。

圖9顯示為實施例5的樣品管組件的側部管的第二抽吸端通入持續的加溼空氣，樣品管本體內的菸草樣品置於爐溫設定值為300℃的加熱箱內之後，直管內部菸草樣品的溫度變化曲線。

圖10顯示為實施例6的樣品管組件在吸菸機抽吸狀態下，菸草樣品在不同溫度下，單位質量幹基菸草樣品的菸鹼釋放量曲線。

圖11顯示為實施例7的樣品管組件在吸菸機抽吸狀態下，且側部管的第二抽吸端連接溼 氣輸送系統時，菸草樣品在不同溫度下，單位質量幹基菸草樣品的菸鹼釋放量曲線。

附圖標號說明

100 加熱箱

110 箱體安裝孔

200 樣品管本體

210 直管

211 第一抽吸端

212 裝樣端

213 管體收窄部

220 側部管

221 第二抽吸端

222 通氣端

223 霧化主管

224 霧化連通管

2241 引出管

2242 第一連接管

2243 第二連接管

300 卡刺

400 墊體

500 菸草樣品

600 石英棉

700 溼氣輸送系統

710 供氣裝置

711 供氣元件

712 氣流控制件

713 減壓閥

720 加溼密閉容器

730 導氣管

740 溼氣導管

810 捕集器

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。

請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。

實施例1

如圖1至圖4所示，本實施例的菸草樣品煙氣釋放系統，包括：加熱箱100和至少一個樣品管組件；

加熱箱100上設有至少一個供樣品管組件插入的箱體安裝孔110；箱體安裝孔110的數量與樣品管組件的數量一一對應；

樣品管組件包括：樣品管本體200；樣品管本體200包括直管210和側部管220；直管210的一端為第一抽吸端211，直管210的另一端為供菸草樣品500裝入的裝樣端212；側部管220的一端為第二抽吸端221，側部管220的另一端為與直管210連通的通氣端222，且側部管220的通氣端222靠近直管210的裝樣端212；裝入菸草樣品500的樣品管本體200通過箱體安裝孔110插入加熱箱100中，且直管210的裝樣端212、側部管220的通氣端222和菸草樣品500均處於加熱箱100中，直管210的第一抽吸端211和側部管220的第二抽吸端221中的其中一個連接氣流控制裝置。

本發明的菸草樣品煙氣釋放系統，樣品管組件插入加熱箱100中，使裝入菸草樣品500的樣品管組件能夠在加熱箱100中被均勻地加熱；由於直管210與側部管220是連通的，將直管210的第一抽吸端211和側部管220的第二抽吸端221中的其中一個連接氣流控制裝置，開啟所述加熱箱後，樣品管本體200中的菸草樣品500被加熱後釋放出氣溶膠，氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件200中的氣溶膠流動，使捕集器810就能夠收集所釋放的氣溶膠。

加熱箱100為氣相色譜爐溫箱。氣相色譜爐溫箱作為加熱箱100，具有升降溫快速、控溫準確的優點，在氣相色譜爐溫箱上設置的箱體安裝孔110，便於樣品管組件加載於氣相色譜爐溫箱上。氣相色譜爐溫箱設定範圍為25℃至450℃，氣相色譜爐溫箱的溫度穩定後，溫度變化範圍為±0.1℃，箱體安裝孔110的數量為1至5個。

樣品管本體200為透明材質；側部管220包括：霧化主管223和霧化連通管224，霧化主管223的一端與霧化連通管224的一端連通，霧化主管223的另一端為側部管220的第二抽吸端221，霧化連通管224的另一端為側部管220的通氣端222；霧化主管223的內徑大於霧化連通管224的內徑。

菸草樣品500通過直管210的裝樣端212，裝入於直管210中；加熱箱100對菸草樣品500進行加熱，菸草樣品500釋放處氣溶膠；當無需觀察霧化效果時，在直管210的第一抽吸端211上連接捕集器810，直管210的第一抽吸端211或者側部管220的第二抽吸端221上設置氣流控制裝置，氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件200中的氣溶膠向直管210的第一抽吸端211流動；當需要觀察霧化效果時，在側部管220的第二抽吸端221上連接捕集器，直管210的第一抽吸端211或者側部管220的第二抽吸端221上設置氣流控制裝置，氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件200中的氣溶膠向側部管220的第二抽吸端221流動；由於霧化主管223的內徑大於霧化連通管224的內徑，所以霧化主管223與霧化連通管224的連接處會形成霧化效果，工作人員通過透明材質的樣品管本體200能夠觀察到霧化效果，在抽吸狀態下觀察霧化效果，能夠確定抽吸到具體口數時霧化量顯著降低，此時就說明菸草樣品已基本抽吸完全。透明材質的樣品管本體200同時便於工作人員觀察菸草樣品500的填裝狀態。

霧化連通管224包括依次連通且內徑相同的引出管2241、第一連接管2242和第二連接管2243；引出管2241與直管210連通；第二連接管2243與霧化主管223連通，第一連接管2242平行於直管210，第一連接管2242的中軸線與直管210的中軸線垂直，第二連接管2243的中軸線與直接抽吸管的中軸線垂直。該結構能夠使樣品管組件具有精簡的結構，使樣品管組件在放入加熱箱100時，佔用空間小。

第一連接管2242與直管210焊接。該結構使直管210與側部管220的連接更穩固。

樣品管本體200採用石英材質。石英材質為惰性材料，不會與菸草樣品500發生反應，並且具有方便清洗的優點。

為了限定菸草樣品500裝入直管210中的位置，直管210的內壁上設有至少兩個卡刺300，至少兩個卡刺300均勻分布於直管210的內壁上，至少兩個卡刺300處於直管210的同一橫 截面上。本實施例中，卡刺300數量為三個。

樣品管組件還包括墊體400，當菸草樣品500裝入直管210中時，菸草樣品500的一端抵靠於卡刺300上，墊體400裝入直管210中，墊體400壓緊菸草樣品500的另一端。墊體400用於密封裝樣端212，使菸草樣品500能夠穩定地設置於直管210中。墊體400採用耐高溫材料。

樣品管組件還包括兩個石英棉600，其中一個石英棉600設置於菸草樣品500與卡刺300之間，另一個石英棉600設置於菸草樣品500與墊體400之間。石英棉600設置於菸草樣品500的兩端，能夠防止菸草樣品500散落在直管210中。同時，石英棉600防止抽吸過程中菸草樣品500在直管210內滑動；一般情況下，靠近墊體400的石英棉600處於直管210與側部管220的連接處，石英棉600的設置能夠固定菸草樣品500的裝填高度，提高實驗結果的平行性。

直管210上設有管體收窄部213，管體收窄部213處於卡刺300與第一抽吸端211之間，管體收窄部213的內徑小於直管210的內徑。管體收窄部213使得直接抽吸管上也能夠觀察菸草樣品500霧化效果。

氣流控制裝置為吸菸機。當氣流控制裝置為吸菸機時，吸菸機對樣品管組件200吸氣，使樣品管組件200中的氣溶膠流動。

採用本實施例的菸草樣品煙氣釋放系統的菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法，當所述氣流控制裝置為吸菸機時，將裝有菸草樣品500的樣品管本體200放入加熱箱100，直管210的第一抽吸端211和側部管220的第二抽吸端221中的其中一個連通空氣，另一個依次連接捕集器810和吸菸機，開啟加熱箱100，樣品管本體200中的菸草樣品500被加熱後釋放出氣溶膠，吸菸機進行抽吸，空氣進入樣品管本體200中，捕集器810收集所釋放的氣溶膠。加熱箱100能夠使樣品管本體200中的菸草樣品500得到均勻地加熱，使菸草樣品500持續而穩定地釋放出氣溶膠；直管210的第一抽吸端211和側部管220的第二抽吸端221中的其中一個連通空氣，另一個依次連接捕集器810和吸菸機，以滿足不同的實驗需求。

捕集器810為溶劑捕集器、固體吸附劑捕集器、靜電捕集器或者冷阱捕集器等。

菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法中，吸菸機進行抽吸時，抽吸量為5-100mL每口，每口抽吸持續時間為1-10s，抽吸頻率：每分鐘1-4口。

本實施例中，抽吸量為：35mL每口；抽吸持續時間為2s；抽吸頻率：每分鐘4口。

實施例2

如圖3至圖6所示，本實施例與實施例1的區別在於，所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置。當所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置時，氣流輸入裝置對樣品管組件200吹氣，使樣品管組件200中的氣溶膠流動。

氣流輸入裝置為溼氣輸送系統700，溼氣輸送系統700包括供氣裝置710和與供氣裝置710連通的加溼密閉容器720，加溼密閉容器720中盛放有水，一導氣管730的一端與供氣裝置710的輸出端連通，導氣管730的另一端插入加溼密閉容器720盛放的水中，一溼氣導管740的一端與加溼密閉容器720連通，溼氣導管740的另一端與直管210的第一抽吸端211或者側部管220的第二抽吸端221連通。乾燥的氣體通過導氣管730進入加溼密閉容器720盛放的水中，乾燥的氣體與水結合形成具有溼度的溼氣進入樣品管本體200中，使樣品管本體200中通入的氣體的溼度滿足實驗的需求。加溼密閉容器720為密閉的氣體加溼瓶。

供氣裝置710包括依次連接的供氣元件711和與供氣元件711的輸出端連通的氣流控制件712，氣流控制件712的輸出端連接導氣管730。氣流控制件712為質量流量計，氣流控制件712能夠對空氣的流速進行控制。本實施例中，供氣元件711為空氣鋼瓶，空氣鋼瓶中為乾燥的空氣，空氣鋼瓶的輸出端連接減壓閥713，減壓閥713連接氣流控制件712。減壓閥713是將進口壓力減壓至實驗需要的出口壓力的閥門。

溼氣輸送系統700還包括氣體穩定瓶750，氣體穩定瓶750的輸入端與加溼密閉容器720的溼氣導管740連通，氣體穩定瓶750的輸出端與直管210的第一抽吸端211或者側部管220的第二抽吸端221連通。氣體穩定瓶750使乾燥的空氣與水充分混合後，進入樣品管本體200中。

採用本實施例的菸草樣品煙氣釋放系統的菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法，將裝有菸草樣品500的樣品管本體200放入加熱箱100，直管210的第一抽吸端211和側部管220的第二抽吸端221中的其中一個連通溼氣輸送系統700的溼氣導管740，另一個依次連接捕集器810，加熱箱100中的菸草樣品500被加熱後釋放出氣溶膠，溼氣進入樣品管本體200中，溼氣驅動樣品管本體200中的氣溶膠向捕集器810流動，捕集器810收集所釋放的氣溶膠。溼氣輸送系統700的溼氣導管740將具有溼度的溼氣進入樣品管本體200中，使樣品管本體200中通入的氣體的溼度得以控制，能夠滿足實驗的需求。

氣流控制件712的輸出端連接導氣管730，氣流控制件712控制通過氣體的流速為5-300mL/min。本實施例中，氣流控制件712控制通過氣體的流速為140mL/min。

本發明利用氣相色譜爐溫箱作為加熱源，具有升降溫快速、控溫準確、樣品管加載方便的優點。本發明的樣品管本體200的第一抽吸端211、裝樣端212和第二抽吸端221，形成三 個口部的設計，第一抽吸端211可直接捕集煙氣，具有捕集量大的優點；第二抽吸端221能夠捕集到在霧化連通管224和霧化主管223的轉換處劇烈霧化後的煙氣；裝樣端212方便菸草樣品500的裝填和清理，在實驗時，裝樣端212用耐高溫的墊體400密封，第一抽吸端211或第二抽吸端221進行抽吸捕集，另外一口補充冷空氣。卡刺300用以固定石英棉600，防止抽吸過程中菸草樣品500在樣品管內滑動，同時可以固定菸草樣品500的裝填高度，提高實驗結果的平行性。本發明菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法中氣流控制裝置產生的氣流驅動樣品管組件200中的氣溶膠流動，符合常規吸菸的方式，所得到實驗結果具有普遍的認知度。

本發明能夠以乾燥空氣為氣體來源，經過穩流加溼後帶出氣溶膠，不受外部環境的影響，具有穩定性高的特點。本發明提供的菸草樣品煙氣氣溶膠收集方法操作簡便，實驗效率高。

以下四個實施例能夠進一步說明氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置，能夠為菸草原料在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠提供了穩定的加熱平臺。

實施例3

如圖1至圖4所示，採用實施例1的樣品管本體200，在直管210的一端為第一抽吸端211插入極細熱電偶，測溫點為卡刺300下方1cm的直管210的內壁處，利用石英棉600固定極細熱電偶的測溫點緊貼直管210的內壁。然後將直管210置於加熱箱100設定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內，極細熱電偶測得的溫度隨時間變化的曲線如圖7所示。

從圖7的結果可見，當直管210置於加熱箱100設定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內之後，極細熱電偶反饋的溫度迅速上升，並且在2min後穩定，在觀測時間為15min內，石英加熱管內壁溫度為292.7±0.1℃。由此可見，氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置，由於其加熱腔體體積遠遠大於樣品管本體200的加熱區域體積，能提供穩定的熱量供給，為菸草原料在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠提供了穩定的加熱平臺。

實施例4

如圖1至圖4所示，採用實施例1的菸草樣品煙氣釋放系統，在直管210內裝填高度為兩釐米的菸草樣品500，菸草樣品500為顆粒狀，菸草樣品500的上端和下端用石英棉600固定，直管210的裝樣端212用墊體400密封。在直管210的第一抽吸端211插入極細熱電偶，測溫點為卡刺300下方1cm的樣品內部。在側部管220的第二抽吸端221設置捕集器810，捕集器810連接吸菸機，吸菸機抽吸參數為：35mL/口，抽吸持續時間2s，抽吸頻率4 口/min，按照ISO抽吸方式抽吸。

將樣品管本體200置於爐溫設定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內的同時，啟動吸菸機開始抽吸，極細熱電偶測得的溫度隨時間變化的曲線如圖8所示。

從圖8的結果可見，當樣品管本體200置於爐溫設定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內之後，極細熱電偶反饋的溫度迅速上升，並在吸菸機抽吸的時候極細熱電偶反饋的溫度急速下降。菸草樣品500的溫度在周期式升溫降溫過程中，最高溫度為295.0℃，最低溫度為248.2℃。抽吸時，環境中的冷空氣從直接抽吸口進入，流經菸草顆粒樣品並帶走熱量，使得極細熱電偶反饋的溫度急速下降，隨後氣相色譜爐溫箱快速補充熱量，使得極細熱電偶反饋的溫度迅速上升。由此可見，氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置，利用吸菸機進行抽吸，在抽吸狀態下，為菸草原料在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠提供了高效的實驗方法。

實施例5

如圖3至圖6所示，採用實施例2的菸草樣品煙氣釋放系統，在直管210內裝填高度為兩釐米的菸草樣品500，菸草樣品500為顆粒狀，菸草樣品500的上端和下端用石英棉600固定，直管210的裝樣端212用墊體400密封。在直管210的第一抽吸端211插入極細熱電偶，測溫點為卡刺300下方1cm的菸草樣品500的內部。在側部管220的第二抽吸端221通入持續的加溼空氣，也就是通過實施例2的溼氣輸送系統700通入溼氣，質量流量計穩定空氣流速為140mL/min。

將樣品管本體200置於爐溫設定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內，極細熱電偶測得的溫度隨時間變化的曲線如圖9所示。

從圖9的結果可見，當樣品管本體200置於爐溫設定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內之後，極細熱電偶反饋的溫度迅速上升，在100℃出現一個恆溫平臺，持續時間約為0.1min，隨後溫度繼續上升，最後穩定在300℃左右。由此可見，氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置，質量流量計穩定空氣流速，在持續通氣狀態下，為菸草原料在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠提供了高效的實驗方法。

實施例6

如圖1至圖4所示，採用實施例1的菸草樣品煙氣釋放系統，在直管210內裝填高度為兩釐米的菸草樣品500，菸草樣品500為顆粒狀，菸草樣品500的上端和下端用石英棉600固定，直管210的裝樣端212用墊體400密封。在直管210的第一抽吸端211設置捕集器810，捕集器810連接吸菸機，吸菸機抽吸參數為：35mL/口，抽吸持續時間2s，抽吸頻率4 口/min，總共抽吸20口。

將三個樣品管本體200同時置於爐溫設定值為180℃；210℃；240℃；270℃；300℃；330℃；360℃的氣相色譜爐溫箱內的同時啟動吸菸機開始抽吸。抽吸完畢後，取下劍橋濾片捕集器810，分析捕集器810的捕集效率和劍橋濾片上捕集到的煙氣氣溶膠成分，包括菸鹼、甘油、水分、香味成分等。

表1.菸草顆粒樣品吸菸機抽吸實驗前後捕集器810增重情況

表1為不同溫度下，平行3次實驗中菸草樣品500在吸菸機抽吸實驗前後捕集器810增重情況。從結果可見，本發明提供一套快速、精確控溫條件並使菸草原料在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠的系統以氣相色譜爐溫箱為供熱裝置，樣品管本體200為樣品管，吸菸機抽吸的方式釋放煙氣氣溶膠，利用劍橋濾片捕集煙氣氣溶膠粒相成分的結果平行性很好，標準偏差範圍控制在5％以內，此系統重的復性實驗平行性好，有利於在此系統上開展加熱非燃燒捲菸抽吸狀態下的相關基礎實驗，實驗結果可信度較高。

同時，劍橋濾片上捕集的煙氣氣溶膠成分中的菸鹼、甘油、水分、香味成分等進行了定量分析。其中煙氣氣溶膠中關鍵成分菸鹼的釋放規律如圖10所示，菸鹼為菸草原料幹基狀態 下，單位質量的釋放量，結果為3次平行實驗結果取平均值，實驗結果表明菸草顆粒樣品在抽吸狀態下菸鹼的釋放量在所測試範圍內，即測試範圍180℃-360℃，變化範圍在7.3-8.1mg/g之間，說明在該溫度範圍內菸鹼基本釋放完全。從以上的實驗結果可見，在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠的系統上進行加熱非燃燒捲菸樣品在抽吸狀態下的煙氣氣溶膠釋放規律研究，並利用相關實驗方法所得到的結果可信度高，具有較高的新穎性和實用性。

實施例7

如圖3至圖6所示，採用實施例2的菸草樣品煙氣釋放系統，在直管210內裝填高度為兩釐米的菸草樣品500，菸草樣品500為顆粒狀，菸草樣品500的上端和下端用石英棉600固定，直管210的裝樣端212用墊體400密封。在側部管220的第二抽吸端221通入持續的加溼空氣，質量流量計穩定空氣流速為140mL/min。在直管210的第一抽吸端211設置捕集器810。

將三個石英加熱管同時置於爐溫設定值為180℃；210℃；240℃；270℃；300℃；330℃；360℃的氣相色譜爐溫箱內的同時啟動吸菸機開始抽吸。抽吸完畢後，取下捕集器810，分析捕集器810的捕集效率和劍橋濾片上捕集到的煙氣氣溶膠成分，包括菸鹼、甘油、水分、香味成分等。

表2.菸草顆粒樣品持續通氣實驗前後捕集器810增重情況

表2為不同溫度下，平行3次實驗中菸草顆粒樣品在持續通氣實驗前後捕集器810增重情況。從結果可見，本發明提供一套快速精確控溫條件並使菸草原料在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠的系統以氣相色譜爐溫箱為供熱裝置，石英材質的樣品管本體200為樣品管，質量流量計提供持續通氣的方式釋放煙氣氣溶膠，利用劍橋濾片捕集煙氣氣溶膠粒相成分的結果平行性很好，標準偏差範圍控制在4％以內，此系統重的復性實驗平行性好，有利於在此系統上開展加熱非燃燒捲菸持續通氣狀態下的相關基礎實驗，實驗結果可信度較高。

同時，劍橋濾片上捕集的煙氣氣溶膠成分中的菸鹼、甘油、水分、香味成分等進行了定量分析。其中煙氣氣溶膠中關鍵成分菸鹼的釋放規律如圖11所示，菸鹼為菸草原料幹基狀態下，單位質量的釋放量，結果為3次平行實驗結果取平均值，實驗結果表明菸草顆粒樣品在持續通氣狀態下菸鹼的釋放量在180℃-240℃範圍內緩慢上升，在180℃-360℃範圍內，菸鹼的釋放量變化範圍在7.2-9.5mg/g之間，說明在240℃-360℃範圍內菸鹼基本釋放完全。從以上的實驗結果可見，在加熱非燃燒狀態下釋放煙氣氣溶膠的自動化系統上進行加熱非燃燒捲菸樣品在持續通氣狀態下的煙氣氣溶膠釋放規律研究，並利用相關實驗方法所得到的結果可信度高，具有較高的新穎性和實用性。

綜上，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。