一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法技术

本发明专利技术公开了一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法；该方法将卷烟样品置于CT扫描仪中进行扫描，得到卷烟样品燃烧前的内部结构；将所述卷烟样品点燃，进行静燃或正常抽吸，产生包灰；产生包灰后的卷烟样品放入密闭容器中，使其熄灭后，冷冻处理；冷冻处理后的卷烟样品通过CT扫描仪扫描，得到卷烟燃烧后的内部结构，计算卷烟样品燃烧前后内部结构的变化；该方法通过对卷烟样品燃烧前后内部结构进行分析，可获取卷烟在真实燃烧状态下内部结构的变化，为进一步研究卷烟燃烧过程提供可视化依据。

Method for nondestructive testing internal structure of cigarette combustion process

The invention discloses a method for the internal structure of a nondestructive testing cigarette in the combustion process; this method will scan the cigarette samples were placed in the CT scanner, the internal structure of tobacco samples before combustion; the cigarette samples were ignited, burning or normal suction, produce ash; produce ash in cigarette samples package in a closed container, which is extinguished, freezing; freezing treatment after cigarette samples by CT scanning, get the internal structure after the burning of the cigarette, cigarette samples were calculated before and after combustion of the internal structure; the method of cigarette samples before and after burning through the internal structure analysis for changes in the internal structure of state cigarette the real combustion, provide a visual basis for further research of cigarette combustion process.

【技术实现步骤摘要】
一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法
本专利技术涉及一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，属于卷烟领域。
技术介绍
卷烟是由烟丝堆积而成，其内部结构与燃烧过程息息相关，如燃烧过程中的温度分布，气流场变化等。对于卷烟燃烧过程中的化学成分变化，大多已经研究得较为透彻，但对于燃烧这一过程中卷烟物理状态的变化进展并不大，更多地是通过温度和产物来描述这一过程，并不直观。而采用显微(如光学显微镜和扫描电镜等)的方式则只能观察到卷烟表面的结构变化，且不能很好地再现卷烟真实燃烧的过程。因此寻找一种简单有效、且能够直观揭示卷烟燃烧过程中内部结构变化的方法手段十分有必要。
技术实现思路
针对现有技术中对卷烟燃烧过程中内部结构变化表征方法存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种简单、能直观表征卷烟燃烧过程中内部结构变化的方法。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，该方法是将卷烟样品置于CT扫描仪中进行扫描，得到卷烟样品燃烧前的内部结构；将所述卷烟样品点燃，进行静燃或正常抽吸，产生包灰；产生包灰后的卷烟样品放入密闭容器中，使其熄灭后，冷冻处理；冷冻处理后的卷烟样品通过CT扫描仪扫描，得到卷烟样品燃烧后的内部结构，计算卷烟样品燃烧前后内部结构的变化。本专利技术的技术方案，关键在于采用CT扫描仪扫描技术，能精确获得卷烟燃烧前后的内部三维结构，实现对卷烟的燃烧过程进行可视化表征。且本专利技术的技术方案对产生包灰后的卷烟样品采取密闭容器熄灭，并结合冷冻处理，通过该操作方案，能有效防止卷烟产生的包灰内部结构松散易碎，为准确检测卷烟燃烧后包灰内部结构提供了较好的前提条件。优选的方案，密闭容器为直径在8～12mm范围内，长度比卷烟样品短10～30mm的管状容器。选取与卷烟样品形貌相近，且空间较小的密闭容器，能更有利于使产生了包灰的卷烟快速熄灭，防止包灰内部结构在自然熄灭过程中坍塌。较优选的方案，密闭容器为由阻燃材料构成。如玻璃材料制成的套管。优选的方案，包灰长度为2～4cm，或者为正常抽吸2～5口生成的包灰。优选的方案，冷冻处理时间为10～20min。优选的方案，CT扫描仪为微米CT或纳米CT。优选的方案，抽吸采用ISO抽吸模式或CA抽吸模式。较优选的方案，卷烟样品燃烧后内部结构包括未燃烧部分、燃烧锥部分及成灰部分。本专利技术的测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，具体包括以下步骤：1)将卷烟样品置于CT扫描仪中进行扫描，获取未燃卷烟样品的内部结构；2)将所述卷烟样品点燃，进行静燃或正常抽吸，待包灰达到适宜长度或特定口数时，将卷烟样品轻轻放入小型密闭容器中，使卷烟迅速熄灭，并置于冰箱中冷冻处理；3)将冷冻处理后的卷烟小心取出，保证包灰完整，置于CT扫描仪中进行扫描，获取燃烧后的卷烟样品的内部结构；4)结合不同条件下包灰、燃烧锥及未燃烧三种状态的卷烟内部结构差异，对卷烟的燃烧过程进行可视化表征，同时获取各个状态下卷烟的孔隙率等参数。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益技术效果：1)本专利技术的技术方案在制备卷烟包灰样品时，能最大程度保证样品结构完整，能客观反映真实燃烧状态下卷烟成灰后内部结构的变化，克服了现有技术卷烟包灰强度低、制样困难的缺陷。2)本专利技术的技术方案首次将CT扫描应用于卷烟燃烧前后内部结构变化的研究，对卷烟的内部结构进行可视化的表征，将现有技术中的将图像法从二维扩展至三维，能够从三维空间上对卷烟包灰进行可视化研究，更能真实反映卷烟燃烧过程中内部结构的变化；克服了现有技术中采用温度表征不够直观、热分析无法真实模拟燃烧过程的缺点。且本专利技术的技术方案可以对不同抽吸模式下卷烟内部宏观的孔隙结构变化进行表征，也可以针对特定区域的不同燃烧状态进行表征。3)本专利技术的技术方案操作简单、快速，成本低，有利于推广应用。4)本专利技术制备卷烟包灰样品的过程不受ISO抽吸模式、CA抽吸模式或静燃模式的限制，都适应于本专利技术的技术方案。附图说明【图1】为实施例1中卷烟样品燃烧前截面切片及立体图像。【图2】为实施例1中卷烟样品燃烧后截面切片及立体图像。具体实施方式以下实施例旨在说明本专利技术，而不是对本专利技术保护范围的进一步限定。实施例1取一支卷烟样品，垂直放入CT扫描仪中进行扫描，获得卷烟样品未燃状态下的内部结构。然后将同一卷烟样品点燃，采用静燃模式测试，待包灰达到约2cm时，将卷烟轻轻放入玻璃套管(直径为8mm，长度比卷烟样品短15mm)中，使卷烟迅速熄灭，并置于冰箱中冷冻15min。将卷烟小心取出，保证包灰完整，置于CT扫描仪中进行扫描，得到燃烧过程中卷烟的内部结构图像(图1未燃烧的卷烟、图2为卷烟包灰及燃烧锥部分)。通过软件计算得出未燃烧卷烟的孔隙度为37.52％，燃烧锥部分的孔隙度为28.32％，成灰部分的孔隙度为22.63％。同时可获得卷烟内部的三维结构图像，并可对任意截面进行切片观察分析。实施例2取一支卷烟样品，垂直放入CT扫描仪中进行扫描，获得卷烟样品未燃状态下的内部结构。然后将同一卷烟样品点燃，采用ISO模式测试，抽吸3口后，将卷烟轻轻放入玻璃套管(直径为8mm，长度比卷烟样品短15mm)中，使卷烟迅速熄灭，并置于冰箱中冷冻15min。将卷烟小心取出，保证包灰完整，置于CT扫描仪中进行扫描，得到燃烧过程中卷烟的内部结构图像。通过软件计算得出卷烟未燃烧部分的孔隙度为39.36％，燃烧锥部分的孔隙度为30.05％，成灰部分的孔隙度为25.75％。同时可获得卷烟内部的三维结构图像，并可对任意截面进行切片观察分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，其特征在于：将卷烟样品置于CT扫描仪中进行扫描，得到卷烟样品燃烧前的内部结构；将所述卷烟样品点燃，进行静燃或正常抽吸，产生包灰；产生包灰后的卷烟样品放入密闭容器中，使其熄灭后，冷冻处理；冷冻处理后的卷烟样品通过CT扫描仪扫描，得到卷烟样品燃烧后的内部结构，计算卷烟样品燃烧前后内部结构的变化。

【技术特征摘要】
1.一种无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，其特征在于：将卷烟样品置于CT扫描仪中进行扫描，得到卷烟样品燃烧前的内部结构；将所述卷烟样品点燃，进行静燃或正常抽吸，产生包灰；产生包灰后的卷烟样品放入密闭容器中，使其熄灭后，冷冻处理；冷冻处理后的卷烟样品通过CT扫描仪扫描，得到卷烟样品燃烧后的内部结构，计算卷烟样品燃烧前后内部结构的变化。2.根据权利要求1所述的无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，其特征在于：所述的密闭容器为直径在8～12mm范围内，长度比卷烟样品短10～30mm的管状容器。3.根据权利要求2所述的无损测试卷烟燃烧过程中内部结构的方法，其特征在于：所述的密闭容器为由阻燃材料构成。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，谢国勇，银董红，罗玮，杜文，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43