一种卷烟纸透气度的推算方法技术

技术编号:18550809 阅读:59 留言:0更新日期:2018-07-28 09:05
本发明专利技术公开一种卷烟纸透气度的推算方法,通过建立卷烟纸模型,通过测量获取卷烟纸的厚度n、孔隙率ε以及平均孔径d1,再由哈根‑泊萧叶公式、孔隙率ε和透气度K的定义公式推算得到卷烟纸孔隙率ε、厚度n、平均孔径d1与透气度K的关系式即可通过卷烟纸的孔隙率ε和厚度n计算透气度K。本发明专利技术技术方案快速、简单易行、重复性好且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种卷烟纸透气度的推算方法
本专利技术涉及卷烟纸的物理指标测定
,特别涉及一种卷烟纸透气度的推算方法。
技术介绍
透气度是烟用纸张的一项重要物理指标在一些产品的研究开发和质量控制中,需要对纸张的透气度进行精确测量,特别是在烟草行业中。卷烟燃烧产生的烟气中含有焦油、尼古丁等对健康有害的物质,烟草科研人员发现使用高透气度卷烟纸有助于稀释和减少吸入人体的烟气同时还能够保持卷烟口感的稳定性,因此,必须对卷烟纸的透气度进行严格的检测控制。通常烟用纸透气度的检测方法主要有ISO法、肖伯尔法和本特生法等,此类检测方法的透气度仪原理简单,但是操作繁琐、人为误差较大且仪器的精度较低。综上,迫切需要一种更加简便、成本低的卷烟纸透气度的推算方法对卷烟纸透气度检测控制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种卷烟纸透气度的推算方法,旨在克服上述问题。为实现上述目的,本专利技术提出了一种卷烟纸透气度的推算方法,包括以下步骤:(1)从卷烟纸的不同测样区域测量其厚度,由所测量到的不同测样区域的厚度值获取厚度的平均值n;(2)将卷烟纸视为多孔均匀介质,纵向截取卷烟纸进行取样,取样直径为d,假设卷烟纸的取样区域共有N个孔;(3)获取卷烟纸的孔隙率ε;(4)推算卷烟纸的平均孔径为d1;(5)查表获得常温、常压下的空气动力粘度μ=1.8448×10-5Pa·s;(6)演算过程:根据哈根-泊萧叶公式可知,卷烟纸单个孔的流量q为:则N个孔的流量Q为:式中q代表流量;Δp代表压差;L代表管长;再根据孔隙率ε的定义可得孔隙率ε(按孔径比)的计算公式为:接着根据透气度K的定义可得透气度K的计算公式为:式中K代表透气度;Q代表气体流量;ΔP代表气体透过多孔材料产生的压力降;A代表试样测试区域的面积为π然后将公式(1)、公式(2)代入公式(3)中得到公式(4),代入卷烟纸的孔隙率ε、卷烟纸厚度n计算出卷烟纸透气度K:优选地,所述步骤(3)中卷烟纸的孔隙率ε是利用正十六烷溶液来测量的:ε=V1/V2式中V1代表孔的体积,V2代表卷烟纸的体积,截取一定长度和宽度的卷烟纸,由所获得的卷烟纸厚度n,求得卷烟纸的体积V2;用正十六烷溶液浸泡卷烟纸,浸泡至卷烟纸的孔隙被正十六烷溶液占满,将卷烟纸表面的正十六烷去掉后,所获得卷烟纸的孔隙里的正十烷的体积就是卷烟纸孔隙的体积V1。优选地,所述卷烟纸的平均孔径d1由卷烟纸的平均孔径d1大于或者等于主流烟气气溶胶颗粒粒径的平均粒径,主流烟气气溶胶颗粒粒径的数量平均粒径在0.8至1.0um之间推算得出,卷烟纸的平均孔径d1取0.8至1.0um之间数值。优选地,卷烟纸的平均孔径d1为0.98um。优选地,所述卷烟纸的平均厚度n是采用L&W250厚度仪对卷烟纸的不同测样区域进行多点采样测量,再取平均值的方法获得。优选地,所述所述步骤(3)中卷烟纸的孔隙率ε还可采用压汞仪以及比表面积孔径分析仪进行测量获得。与现有技术相比,本专利技术方法的优点:本专利技术中通过测定卷烟纸的厚度和孔隙率即可计算出卷烟纸透气度,此方法快速、简单易行、重复性好且成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术的卷烟纸平均厚度取样实例表;本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。需要说明,若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提出了一种卷烟纸透气度的推算方法,包括以下步骤:(1)从卷烟纸的不同测样区域测量其厚度,由所测量到的不同测样区域的厚度值获取厚度的平均值n;(2)将卷烟纸视为多孔均匀介质,纵向截取卷烟纸进行取样,取样直径为d,假设卷烟纸的取样区域共有N个孔;(3)获取卷烟纸的孔隙率ε;(4)推算卷烟纸的平均孔径为d1;(5)查表获得常温、常压下的空气动力粘度μ=1.8448×10-5Pa·s;(6)根据哈根-泊萧叶公式可知,卷烟纸单个孔的流量q为:则N个孔的流量Q为:式中q代表流量;Δp代表压差;L代表管长;再根据孔隙率ε的定义可得孔隙率ε(按孔径比)的计算公式为:接着根据透气度K的定义可得透气度K的计算公式为:式中K代表透气度;Q代表气体流量;ΔP代表气体透过多孔材料产生的压力降;A代表试样测试区域的面积为π然后将公式(1)、公式(2)代入公式(3)中得到公式(4),代入卷烟纸的孔隙率ε、卷烟纸厚度n计算出卷烟纸透气度K:优选地,所述步骤(3)中卷烟纸的孔隙率ε是利用正十六烷溶液来测量的:ε=V1/V2式中V1代表孔的体积,V2代表卷烟纸的体积,截取一定长度和宽度的卷烟纸,由所获得的卷烟纸厚度n,求得卷烟纸的体积V2;用正十六烷溶液浸泡卷烟纸,浸泡至卷烟纸的孔隙被正十六烷溶液占满,将卷烟纸表面的正十六烷去掉后,所获得卷烟纸的孔隙里的正十烷的体积就是卷烟纸孔隙的体积V1。优选地,所述卷烟纸的平均孔径d1由卷烟纸的平均孔径d1大于或者等于主流烟气气溶胶颗粒粒径的平均粒径,主流烟气气溶胶颗粒粒径的数量平均粒径在0.8至1.0um之间推算得出,卷烟纸的平均孔径d1取0.8至1.0um之间数值。优选地,卷烟纸的平均孔径d1为0.98um。优选地,所述卷烟纸的平均厚度n是采用L&W250厚度仪对卷烟纸的不同测样区域进行多点采样测量,再取平均值的方法获得。优选地,所述所述步骤(3)中卷烟纸的孔隙率ε还可采用压汞仪以及比表面积孔径分析仪进行测量获得。在本专利技术实施例中,本专利技术实际操作:(1)利用L&W250厚度仪测量此样品的厚度,在卷烟纸上任意选择三个不同部位,每个部位分别测量三次,取平均值得到该部位的厚度,再取三个部位厚度的平均值得到的此样品的厚度,如图1所示,最终得到此样品的厚度为52.1μm;(2)将卷烟纸视为多孔均匀介质,纵向截取卷烟纸进行取样,取样直径为d,假设卷烟纸的取样区域共有N个孔;(3)再利用正十六烷溶液测量此样品的孔隙率为24.11%,孔隙率的定义为一定量固体中的可测定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷烟纸透气度的推算方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)从卷烟纸的不同测样区域测量其厚度,由所测量到的不同测样区域的厚度值获取厚度的平均值n;(2)将卷烟纸视为多孔均匀介质,纵向截取卷烟纸进行取样,取样直径为d,假设卷烟纸的取样区域共有N个孔;(3)获取卷烟纸的孔隙率ε;(4)推算卷烟纸的平均孔径为d1;(5)查表获得常温、常压下的空气动力粘度μ=1·8448×10‑5Pa·s;(6)根据哈根‑泊萧叶公式

【技术特征摘要】
1.一种卷烟纸透气度的推算方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)从卷烟纸的不同测样区域测量其厚度,由所测量到的不同测样区域的厚度值获取厚度的平均值n;(2)将卷烟纸视为多孔均匀介质,纵向截取卷烟纸进行取样,取样直径为d,假设卷烟纸的取样区域共有N个孔;(3)获取卷烟纸的孔隙率ε;(4)推算卷烟纸的平均孔径为d1;(5)查表获得常温、常压下的空气动力粘度μ=1·8448×10-5Pa·s;(6)根据哈根-泊萧叶公式可知,卷烟纸单个孔的流量q为:则N个孔的流量Q为:式中q代表流量;Δp代表压差;L代表管长;再根据孔隙率ε的定义可得孔隙率ε(按孔径比)的计算公式为:接着根据透气度K的定义可得透气度K的计算公式为:式中K代表透气度;Q代表气体流量;ΔP代表气体透过多孔材料产生的压力降;A代表试样测试区域的面积为然后将公式(1)、公式(2)代入公式(3)中得到公式(4),代入卷烟纸的孔隙率ε、卷烟纸厚度n计算出卷烟纸透气度K:2.如权利要求1所述的卷烟纸透气度的推算方法,其特征在于,所述步骤(3)中卷烟纸的孔隙率ε是利用正十六烷溶液来测量的:ε=V1/...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴君章黄翼飞陈森林曾健孔浩辉李基成
申请(专利权)人:广东中烟工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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