常规分析用吸烟机定义和标准条件精.docx

ICS 65.160X85 GB/T 164501996 eqv ISO 3308:1991 常规分析用吸烟机定义和标准条件Routine analytical cigarette smoking machineDefinitions and standard conditions1996-04-17 发布1997-01-01 实施前 言GB/T 164501996 本标准等效采用ISO3308：1991，在技术内容上与该国际标准等效，编写规则上稍有改变。过去，国内在卷烟烟气总粒相物的测定方面，一直是采用由中国烟草标准化质量监督检测中心（现国家烟草质量监督检验中心）制定的“卷烟烟气中总粒相物的测定 玻璃纤维滤片法”，且仅在该方法中参照ISO3308：1977对常规分析用吸烟机的定义及标准条件做了一些规定。由于ISO于1991年对ISO3308作了新的修改（即ISO3308：1991），因此根据我国国情制定本标准是必要的。本标准除以下各条外，均直接采用ISO3308：1991相应条款。ISO3308：1991在4.8中给出了卷烟夹持器的标准，且仅给出了迷宫环式卷烟夹持器的标准条件和示例。此类卷烟夹持器是针对滤嘴卷烟而定，未考虑无嘴卷烟掉落烟丝的影响，而真空式卷烟夹持器则能避免这一问题的影响，故本标准4.8增加了可采用真空式卷烟夹持器的内容。本标准4.8中根据ISO4387：1991还增加了与迷宫环式卷烟夹持器配套、用于测量抽吸容量的塑料插头的标准。且增加了该插头的尺寸图形图（图3），原ISO3308：1991之图3、图4相应改为图4、图5。为适应我国实际情况本标准A3.2将ISO3308：1991中的A3.2“b型吸烟分为八孔道和二十孔道两种机型”相应改为“b型吸烟分为台式吸烟机和柜式吸烟机”。本标准的附录A、附录B是标准的附录。本标准的附录C、附录D是提示的附录。即ISO3308：1991之附录B、附录C。本标准由国家烟草专卖局提出。本标准由全国烟草标准化技术委员会卷烟分技术委员会归口。本标准起草单位：中国烟草标准化研究中心、国家烟草质量监督检验中心。本标准主要起草人：闪红光、王芳。GB/T 164501996ISO 前 言ISO（国际标准化组织）是一个世界范围的国家标准团体（ISO成员团体）的联合组织。国际标准的制定工作通常由ISO技术委员会进行，对已成立技术委员会的领域有兴趣的成员团体均有在该委员会上发表意见的权利。与ISO取得联系的官方和非官方的国际组织也可以参与工作。ISO在所有电工标准项目上与国际电工委员会（IEC）保持着紧密的联系。各技术委员会提出的国际标准草案提交各成员团体投票表决。一项国际标准必须通过至少75成员团体投票赞成方能发布。国际标准ISO3308由技术委员会ISO/TC126（烟草及烟草制品）制定。本标准第三版本废止并替代第二版本（ISO3308：1986），是根据CORESTA各成员广泛验证的结果而进行了技术修订。主要差异为：本版本4.8条规定使用一个有孔片（垫圈）使之能抽吸所有类型的卷烟；4.1条烟灰盘位置的规定；并包括一个新的附录A，附录A规定了吸烟机上烟支周围环境气流控制条件。作为这些修改的结果，CORESTA各成员已确定了更高的精度和准确度，并可将其提供的数据收录在ISO4387：1993卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和去烟碱干粒相物。附录A是组成本标准整体的一部分。附录B和附录C仅为提示。引言本标准根据由分析用吸烟机获得的知识和经验，列出了需要予以规定的要求。中华人民共和国国家标准 GB/T 164501996 常规分析用吸烟机定义和标准条件 eqv ISO 3308:1991 Routine analytical cigarette smoking machineDefinitions standard conditions国家质量技术监督局19xx-xx-xx批准19XX-XX-XX 实施1范围本标准规定了供常规分析用机械吸烟的标准条件、吸烟参数及符合标准条件的常规分析用吸烟机的技术要求。本标准适用于卷烟常规分析用吸烟机。注：附录A规定了环绕常规分析用吸烟机上卷烟的环境气流速度、吸烟罩的设计、气流速度的测量方法和测量点。附录B给出了本标准中所引用的国际标准的有关信息。附录C以举例方式，说明了一种采用活塞式抽吸机制的典型吸烟机的特征。附录D给出一幅单口抽吸流量图，并对定义和标准条件作了图解说明。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T164471996烟草和烟草制品 调节和测试的大气环境。YC/T291996卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油ISO6565：1983烟草及烟草制品卷烟和滤棒的吸阻定义、标准条件和一般情况ISO7210：1983烟草及烟草制品用吸烟机非常规试验方法3定义本标准采用下列定义。3.1环境条件 ambient condition表征进行分析抽吸的室内环境条件的所有可变物理参数。3.2烟蒂长度 butt length抽吸终止时遗留下来的未燃烟支长度。3.3限制性抽吸 restricted smoking连续抽吸间隔期之间，卷烟的烟蒂未端与大气不相通的状态。3.4自由性抽吸 free smoking连续抽吸间隔期之间，卷烟的烟蒂未端完全暴露于大气的状态。3.5压降 pressure drop空气以17.5mL/s的恒定流量通过吸烟机气路时，任意两点间的静态压力差。注：“压降”与“吸阻”具有很相似的含义，为了避免混淆，“吸阻”适用于卷烟和滤棒，而“压降”适用于吸烟机的气路中（见ISO 6565 3.1）。3.6抽吸持续时间 puff duration抽吸孔道与吸力源相连通的时间段。3.7抽吸容量 puff volume逸离卷烟烟蒂未端并通过捕集器的气体体积。3.8抽吸口数 puff number将卷烟抽吸到规定的烟蒂长度需要的口数。3.9抽吸频率 puff frequency在给定时间内的抽吸口数。3.10抽吸终止 puff termination抽吸孔道与吸力源终止连通的状态。3.11抽吸流量图 puff profile将直接在烟蒂后面测得的气流量作为时间的函数绘制的图形（按ISO7210 第二部分）。3.12死体积 dead volume卷烟的烟蒂未端与吸力源之间的体积。3.13卷烟夹持器 cigarette holder吸烟过程中用来夹持卷烟的装置。3.14烟气捕集器 smoke trap根据测定烟气成分的要求，由卷烟样品收集烟气的装置。3.15抽吸孔道 port抽吸机构中的孔，通过它进行抽吸并可连接一个烟气捕集器。3.16抽吸通道 channel吸烟机的一个单元，由一个或多个卷烟夹持器、一个烟气捕集器组成，是将抽吸通过捕集器的一个装置。3.17补偿性能 compensation抽吸孔道处的村降变化时，吸烟机保持恒定抽吸容量和抽吸流量图的能力。3.18卷烟位置 cigarette position卷烟在吸烟机上的位置，具体位置由卷烟插入分析用吸烟机的卷烟夹持器后，卷烟轴线与水平面之间的角度决定。3.19主流烟气 mainstream smoke抽吸过程中逸离卷烟烟蒂未端的所有烟气。3.20侧流烟气 sidestream smoke抽吸过程中从烟蒂未端以外逸离的所有烟气。3.21烟灰盘 ashtray位于卷烟下部的用于收集吸烟过程中掉落的烟灰的装置。3.22清除抽吸 clearing puff熄灭卷烟后或从卷烟夹持器上取下卷烟后进行的任何抽吸。4标准条件4.1吸烟机压降（见3.5）卷烟烟蒂未端与吸力源之间的整个气流路径应具有尽可能小的阻力，且不应超过300Pa（按ISO7210第一部分）。4.2抽吸持续时间（见3.6）标准的单口抽吸持续时间应为2.0s，其标准偏差不应大于0.05s。4.3抽吸容量（见3.7）配以1kPa的压降装置后，测得的标准抽吸容量应为35mL，其标准偏差不应大于0.15mL。在每口抽吸持续时间内，从卷烟烟蒂未端逸离的气体不应少于抽吸容量的95。4.4抽吸频率（见3.9）标准的抽吸频率应为每60s抽吸一口，标准偏差不应大于0.5s4.5抽吸流量图（见3.11）用一支未点燃卷烟测试，抽吸流量图应为钟形。最大值应在抽吸开始后的0.8s1.2s之间，流量图上升与下降部分的拐点均不应多于一点，最大气流量应为25mL/s30 mL/s（见附录B），所有点上均不应胡反向气流。4.6限制性抽吸（见3.3）分析用吸烟机应为限制性抽吸式吸烟机（按ISO7210第三部分）。4.7抽吸口数（见3.8）每口抽吸均应计数和记录，并以抽吸持续时间为基础，修约至十分之一口。4.8卷烟夹持器（见3.13）标准的卷烟夹持器应从卷烟烟蒂未端包覆卷烟9mm±0.5mm，并对烟气组分和空气均具有不可渗透性。它应确保卷烟与卷烟夹持器之间的漏气量不超过抽吸容量的0.5卷烟夹持器可用真空式卷烟夹持器或迷宫环式卷烟夹持器。建议抽吸无滤嘴卷烟时使用真空式卷烟夹持器。对于迷宫环式卷烟夹持器，卷烟夹持器或者烟气捕集器二者之一要配一个紧密海绵级的平滑膨胀合成橡胶有孔垫圈，它部分覆盖烟蒂未端，合成橡胶的比重应为150kg/m3170 kg/m3低抗油阻且压缩形变范围应为35kPa 63kPa。应使用四个迷宫环式密封圈，其中靠烟蒂未端的密封圈（后密封圈）应反向安装。图1中给出了垫圈及迷宫环式密封圈的尺寸，垫圈应装在一个中心孔直径为4mm的装置上，卷烟夹持器装好后，应使卷烟从前密封圈插入9mm深度时，接触到垫圈。4.9卷烟位置（见3.18）卷烟轴线与水平面之夹角应尽可能的小。卷烟烟蒂未端中心低于另一端不得超过10°，高于另一端不得超过5°。卷烟夹持器的排列应使卷烟在燃烧时不影响其他烟支。4.10烟灰盘（见3.21）烟灰盘应水平放置在卷烟轴线所形成平面下20mm60mm之间。5常规分析用吸烟机的技术要求5.1操作原理和抽吸流量图吸烟机应具有将一定容量的空气抽吸通过卷烟的装置。注：图4为吸烟机原理图。5.1.1吸烟机应产生钟形的抽吸流量图。5.1.2吸烟机应为限制性抽吸式吸烟机。5.2可靠性能与补偿性能吸烟机应配有控制抽吸容量、抽吸持续时间和抽吸频率的装置。5.2.1吸烟机应具有机械性能和电气性能方面的可靠性，使其在长时间使用时满足有关参数的标准条件。5.2.2吸烟机应具有足够的补偿性能吸烟机未配压降装置时，调节为35mL的标准抽吸容量，然后配上3kPa的压降装置，测得的抽吸容量降低量应不大于1.5 mL。5.2.3烟气捕集器与吸力源之间的联结管路应具有尽可能小的气流流动阻力，烟蒂未端与吸力源之间的总流通管路压降吸烟前不应超过300Pa。5.2.4总死体积应尽可能的小，且不应超过100 mL。5.3卷烟夹持器和烟气捕集器吸烟机应配有夹持卷烟和捕集产生的烟气的装置。5.3.1吸烟过程中，卷烟夹持器应能夹持住烟蒂未端，该装置包覆烟蒂的长度和密封圈的气密性应符合4.8的要求。5.3.2应具有将卷烟夹持器附接至吸烟机上的装置，以使卷烟夹持器严密夹持。 建议采用螺旋接头或“O”型密封圈。不应使用橡胶管。5.3.3被抽吸的卷烟应使用标准卷烟夹持器（见4.8）附接到孔道或烟气捕集器上。5.3.4吸烟机应设计为能将卷烟夹持在标准位置（见4.9）。吸烟机应设计为能防止烟气组分在烟蒂未端与烟气捕集器之间造成损失。5.3.5卷烟夹持器的排列应使侧流烟气不影响在相邻夹持器中抽吸的卷烟。相邻燃烧堆中心的距离至少应为50mm。5.3.6吸烟机用于收集粒相物时，应装配玻璃纤维滤片烟气捕集器，其构成为：滤片夹持器应由不漏气的，非吸湿性的化学惰性材料制成，最好是透明的，配有相同材料的端口盖帽及密封圈，可以装入一个1mm2mm厚的玻璃纤维材料。滤片粗糙的一面应面向烟气进入的方向。注：图5给出了两个示例。建议每个捕集器上吸五支卷烟的吸烟机采用44mm直径的玻璃纤维滤片，每个捕集器上吸20支卷烟的吸烟机采用92mm直径的玻璃纤维滤片。玻璃纤维滤片：滤片材料至少应截留具有140mm/s线速度的、直径大于或等于0.3m的邻苯二甲酸二辛酯气溶胶99.9，在此气流速下滤片系统的压降不应超过900Pa，聚丙烯酸酯粘合剂的含量不应超过5（m/m）。滤片系统应无损失地定量截留卷烟燃烧产生的主流烟气中的所有粒相物质。另外，对滤片系统应予选择以使吸烟结束后压降的增加不超过250Pa。5.3.7每一通道应有一个与烟蒂长度探测器和抽吸口数计数器相联结的抽吸终止装置。当这个装置被烟支长度探测器触发时，应阻止继续将空气抽吸通过卷烟。探测器可为下面两种之一：a) 由烧断压在烟蒂标记处的40旦纯棉线触发的微动开关；b) 经特殊屏蔽的红外探测器。5.3.8吸烟机应能抽吸不同长度、不同直径和不同截面形状的规格广泛的卷烟，并应能符合有关烟蒂长度的标准条件（按YC/T29执行）。5.3.9抽吸终止后，吸烟机应能进行一口或多口清除抽吸。5.4环境条件环境条件应予以控制，以确保在等同的环境气流速度下抽吸所有卷烟（见附录A）。环境的温度和相对湿度应与GB/T16447的规定一致：温度：（22±2）°C相对湿度：（60±5）注：对于符合本标准的不同设计的吸烟机，其吸烟机罩和侧流烟气抽排系统的设计应能获得等同的环绕卷烟的空气气流条件。5.5抽吸计数每一孔道应有其单独的精确到0.1口的计数器。5.6点火器应采用无火焰点火器，它应将卷烟一次点燃而不接触或预先烧焦卷烟。5.7吸烟罩吸烟应在吸烟罩中进行。吸烟罩最好是透明的，可以是吸烟机整体之一部分，也可以将吸烟机安装在一个罩子里。吸烟罩应能安装空气抽排设备以可控制地带走侧流烟气（见附录A）。附录A(标准的附录)常规分析用吸烟机上烟支周围的环境气流 控制和监测A1 实例为使烟气分析实验室间数据具有较好的重现性，在此给出一般的使用例子。有两种符合本标准的主要设计类型吸烟机：a型：（见图A1图A2）卷烟夹持器中卷烟位置固定，即通过移动抽吸终止装置调整卷烟。A2 应用范围本附录规定了吸烟过程中环绕分析用吸烟机上卷烟的环境气流速度和环绕卷烟的吸烟罩的设计。本附录规定了气流速度的测量方法和测量点。A3 吸烟罩的设计目前合适的吸烟罩的设计例子如下：A3.1 a型吸烟机图A1和图A2为吸烟罩的设计草图，并图示了吸烟罩的特点。A3.2 b型吸烟机这种类型吸烟机有台式机和柜式机两种。两者共有的特点在图A3中作了说明。图A4为具有柜式机特点的吸烟罩的设计图：图A5适用于台式机。注：台式机如SM302型吸烟机。柜式机如SM400型吸烟机。A4 气流速度的测量点测量过程中应装上未插卷烟的卷烟夹持器，测量时应使气流速度测定仪探头中心位于每个平面规定位置的2mm以内。A4.1 a型吸烟机卷烟插入卷烟夹持器后，以烟蒂未端为零点，沿卷烟轴线朝向卷烟点燃端的74mm处为气流速度测量点。A4.2 b型吸烟机A4.2.1卷烟插入卷烟夹持器后，从烟蒂长度标记处沿卷烟轴线朝向卷烟点燃端40mm的点为气流速度测量点。A4.2.2应保证吸烟机各孔道空气流动的均匀性，每次吸烟前至少应对一个中间位置处的孔道和近边缘处的一个孔道进行测量。安装或移动吸烟机时需多处测量。A5 对气流速度测定仪的要求应使用在200mm/s读数处准确度优于20mm/s的气流速度测量仪。气流速度测量装置应能对至少10s的气流速度数据进行积分。 建议使用全向探头测量装置。A6气流速度标准值 气流速度标准值为200mm/s。A7气流速度的设定和检查应将气流速度设置在标准值，测量并调整空气气流，使测量点达到标准气流速度。A7.1应确保在一次吸烟试验中，气流速度平均值为200mm/s±30mm/s。A7.2对于b型吸烟机，每一孔道处气流速度的测量值应在200mm/s±50mm/s。范围内。A7.3极端的外部大气条件下，如风速高，相对湿度变化大，可能影响吸烟罩中的空气气流时，应频繁检查空气气流速度。A8辅助方法的采用如果不可能得到和使用仪器来A6和A7时，可以使用参考卷烟以确认是否达到了标准吸烟条件，参考卷烟的值已预先测得，如果使用了辅助方法，则应按照YC/T29规定，在测试报告中对此结果注解说明。A8.1参考烟支的使用A8.1.1应制备大批量的参考卷烟，按照YC/T29进行多次测定，计算出去烟碱干粒相物和烟碱的平均值及其置信区间。A8.1.2应按照YC/T29抽吸参考卷烟样品，与A8.1.1中得到的参考值进行比较，若试验抽吸得到的去烟碱干粒相物的值与参考值相比，符合YC/T29中规定的重复性和重现性的要求，则可判定空气速度符合规定；若差异较大，则应调整空气流速，直至这些数据一致。注：在调节气流控制之前，必须谨慎的使用本辅助方法，以确保吸烟机和吸烟过程的其他控制都已正确设置。附录B（标准的附录）国际标准的译文B1 ISO6565：1983烟草及烟草制品卷烟和滤棒的吸阻定义、标准条件和一般情况。参见烟草技术标准汇编（19601989）中国烟草总公司全国烟草标准化技术委员会编。北京科学技术出版社出版。B2 ISO7210：1983烟草及烟草制品用吸烟机非常规试验方法。参见烟草技术标准汇编（19601989）中国烟草总公司全国烟草标准化技术委员会编。北京科学技术出版社出版。附录C（提示的附录）活塞式吸烟机抽吸机制的说明C1本附录说明了活塞原理的应用。C2抽吸机构原理。活塞/曲轴机构的例子见图C1。C3专项说明C3.1总换气容量总换气容量就是活塞从上死顶点运动至下死顶点时所排出的空气容量，它可比抽吸容量大3，产生的换气流量图的一个典型例子见图C2。C3.2抽吸容量可以用一个阀门将换气流量图切去“带边”或“拖尾”，控制抽吸容量。C4抽吸机构的设计考虑在制造活塞式吸烟机时，应采用下述原则：C4.1抽吸过程中，曲轴的转速应该恒定、任意可调，且具有精确的控制。C4.2活塞和唧筒之间应能任意互换。C4.3距离j或h应大于10r。C4.4烟气捕集器和唧筒之间的联结管路应具有尽可能小的压降（见5.2.3）。C4.5为保证吸烟机按照要求进行工作，应有使活塞在某一点开始运动或停止运动的机构。附录D（提示的附录）单口抽吸流量图的图解说明D1为图解一些定义和标准条件，可将抽吸流量图作如下描述（见图D1）：在时间t=0处，通过活塞泵抽吸卷烟，卷烟烟蒂未端的流量发生变化，得到钟形的抽吸流量图，在时间tm处达到最大流量m，然后流量在抽吸持续时间内逐渐减小，在时间td处吸力源停止施加吸力，td流量为d但压力差依然存在，最后，流量缓慢减少，在时间te处减小到0。D2标准的抽吸流量图在时间tm处：0.8stm1.2s在抽吸流量最大值m处：25mL/sm30 mL/s标准抽吸持续时间td2 s, te由标准的抽吸频率限制为te60s。抽吸容量由图D1中的阴影部分的面积计算出来，公式为：标准条件下的结果为：V35mL _(京)新登字XXX号中 华 人 民 共 和 国国 家 标 准标准名称GB/T XXXXX.XXXXXX中 国 标 准 出 版 社 出 版北京复兴门外三里河北街16号中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行 各地新华书店经售版权专利 不得翻印开本 880X1230 1/16 印张 X 字数 XX千字19XX年X月第X版 19XX年X月第X次印刷印数 1-XXXXX书号:XXXXXX.X-XXX 定价 X.XX元标 目 XXX-XX