统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布研究.pdf

中国烟草学报 Acta Tabacaria Sinica　 doi ：10.16472/j.chinatobacco.2014.298 1 烟草与烟气化学 传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布研究 ， ， ， ， ， ， 段沅杏 赵伟 杨继 韩敬美 孙志勇 杨柳 陈永宽 云南中烟工业有限责任公司技术中心，昆明市五华区红锦路 367 号 650231 摘　要：为了解传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布特性，按照ISO 的抽吸模式，分别对 10 个品牌的传统卷烟和电子烟进行 测试。通过在线稀释，采用模拟循环吸烟机和快速粒径谱仪对气溶胶粒径和浓度进行了测试。结果表明：（1）在相同的抽吸条 件下，传统卷烟气溶胶的颗粒、单位体积数浓度都比电子烟大；（2 ）在不同抽吸口数下，传统卷烟气溶胶粒径每口之间差异很 大，而电子烟气溶胶粒径每口之间分布比较均匀。 关键词：气溶胶；粒径分布；电子烟 引用本文：段沅杏，赵伟，杨继，等 . 传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布研究 [J]. 中国烟草学报，2015,21 （1） 传统卷烟和电子烟烟气气溶胶形成都是复杂的动 市售传统卷烟样品 10 个和国内销量较好的一次 [1-3] 态物理、化学、生理和环境现象共同作用的过程 。 性电子烟和循环使用的电子烟样品共 10 个。 这些形成的烟气气溶胶颗粒被吸烟者吸入体内，并沉 1.2　方法 降在呼吸道和肺部，气溶胶在体内长期沉降会导致肺 1.2.1　吸烟循环模拟机 (SCS) 和快速粒径谱仪分析系 癌、慢性阻塞性肺病和心血管等与吸烟相关的疾 统（DMS ） 病 [4-5] 。研究气溶胶颗粒大小和分布状态不仅作为电 吸烟循环模拟器（SCS）是一套可以精确控制进 子烟和传统卷烟物理特性和感官特性监管的科学依 行恒量采集烟气气溶胶的系统。SCS 提供一个可以 据，而且对人体吸收烟气气溶胶和毒理学评价具有重 控制的流量进入 DMS ，通常通过 SCS 的操作软件可 要参考意义 [6-7] 。目前，研究烟气气溶胶的方法主要 以控制符合DMS 的样品流速，即烟支的抽吸模式。 有显微镜观察法 [8-9] 、光散射法 [10] 、惯性冲击法 [11] 和 当 DMS 需要一阵烟时（模拟吸烟动作），SCS 调整 重力沉降法 [1,12] 、静电迁移法 [13] 等。显微镜观察法 稀释空气的流速，通过孔板压力降（△ P ）来计量流 和重力沉降法均是将收集到采样膜上的气溶胶颗粒物 速。采用这种方式，进入 DMS 的流量是恒定的。烟 通过称重、观察进行检测，这无法实现烟气气溶胶的 支插入 SCS 采样头，SCS 直接安装在 DMS500 前部， 实时测试，收集过程中颗粒间会发生碰撞、凝聚作用 这样最大程度的减少了进入 DMS 旋转稀释器的传送 影响测定结果的准确性 [14-15] 。光散射可用于烟气气溶 时间。通过控制电脑对包括流量和时间数据体现吸 胶实时测试，但只能获得气溶胶颗粒的平均粒径，粒 烟行为的吸烟变量曲线进行加载，提供 ISO ，Health 径分布参数很难得到 [16-18] 。本研究基于静电迁移的原 Canada 等标准变量曲线文件。快速粒径谱仪（DMS ） 理，采用快速粒径谱仪对传统卷烟和电子烟烟气气溶 是基于不同大小颗粒具有不同电迁移率的原理来测量 胶粒径和浓度进行实时监测，可为传统卷烟和电子烟 烟气气溶胶的实时变化。 烟气气溶胶的研究提供参考。 首先 SCS 的变量阀通过对稀释流量的控制来实 现通过测试