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两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

2022-04-02
2022-04-02
了解电子烟烟气成分的逐口释放行为和探索雾化机理

目前,新型烟草制品主要有无烟气烟草制品、加热不燃烧卷烟和电子烟,与传统烟草制品相比, 新型烟草制品大大减少了吸烟对消费者及周围人群的危害。

 

电阻丝雾化电子烟是由智能芯片控制电流输出,致使电阻丝发热,将电子烟烟液雾化供消费者吸食,是目前世界上使用范围最广、产品种类最多的一种电子烟。

 

当前对电阻丝雾化电子烟的研究最多,气溶胶分析主要涉及烟雾量分析、粒径分析、烟气主成分分析、安全性分析等多个方面。

 

雾化器工作方式

 

1.电阻丝加热雾化器

   电子烟液经过电阻丝缠绕的导油棉时,受热汽化后冷凝产生烟雾,通过气流到达抽吸者的口腔或肺中;

 

2.超声波雾化器

  导油棉上的电子烟液受雾化片高频振荡的影 响,液滴挣脱表面张力形成烟雾,通过气流到达抽 吸者的口腔或肺中;

 

电子烟液组分的质量分数

配制的烟碱质量分数为 10 mg/g、PG 与 VG 质量比为 3 ∶ 7、5 ∶ 5、7 ∶ 3 的 3 种电子烟液的组分分析结果如表 1 所示:

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

气溶胶捕集量的逐口变化

以抽吸前后捕集器的质量差作为气溶胶捕集量(ACM),计算得到1支电子烟对应不同抽吸口数序号的捕集量。

 

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

烟碱释放量的逐口变化

烟气中烟碱的逐口抽吸分析结果如图2所示:

 

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

 

可以看出,随抽吸口数序号的增大,电阻丝雾化电子烟烟碱释放量变化不大;而超声波雾化电 子烟烟碱释放量逐渐增加,第9口后,烟碱释放量增加的趋势变平缓。

 

1,2-丙二醇的逐口释放

1,2-丙二醇释放量的逐口变化:

烟气中 1,2-丙二醇的逐口抽吸分析结果如图 3 所示:

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

可以看出,随抽吸口数序号的增大,电阻丝雾化电子烟1,2-丙二醇释放量变化不大;而超声波雾化电子烟1,2-丙二醇释放量整体上逐渐增加,第9口后,1,2-丙二醇释放量增加的趋势变平缓。

 

1,2-丙二醇所占比例的逐口变化:

烟气中 1,2-丙二醇所占比例的逐口抽吸分析结果如图4 所示:

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

可以看出,随抽吸口数序号的增大,电阻丝雾化电子烟 1,2-丙二醇所占比例变化不大;而超声波雾化电子烟 1,2-丙二醇所占比例第1口最大,并且超过了1,2-丙二醇在电子烟液中的比例,从第2口开始,1,2-丙二醇所占比例的变化趋于平稳。

 

丙三醇的逐口释放

丙三醇释放量的逐口变化:

烟气中丙三醇的逐口抽吸分析结果如图 5 所示:

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

可以看出,随着抽吸口数序号的增大,电阻丝 雾化电子烟丙三醇释放量变化不大;而超声波雾化电子烟丙三醇释放量逐渐增加,前 4 口增加幅度较大,第9口后,丙三醇释放量增加的趋势变平缓。

 

丙三醇所占比例的逐口变化:

烟气中丙三醇所占比例的逐口抽吸分析结果如图 6 所示:

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

可以看出,随抽吸口数序号的增大,电阻丝雾化电子烟丙三醇所占比例变化不大;而超声波雾化电子烟丙三醇所占比例第1口最小,前4口呈增加趋势,第4口以后丙三醇所占比例的变化趋于平稳。

 

甲醛的逐口释放

甲醛释放量的逐口变化:

为考察电阻丝雾化电子烟与超声波雾化电子烟甲醛释放量的逐口变化情况,选择PG∶VG=5∶5的电子烟液为对象,分析结果见图7。

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

可以看出,随抽吸口数序号的增大,电阻丝雾化电子烟甲醛释放量缓慢增加;而超声波雾化电子烟甲醛释放量前4口基本较低且保持不变,第5口开始快速增加,第9口后,增加的速度变慢。

 

甲醛所占比例的逐口变化:

烟气中甲醛所占比例的逐口抽吸分析结果如图8所示。

两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为

可以看出,随抽吸口数序号的增大,电阻丝雾化电子烟甲醛所占比例前5口有些波动,第5口后,整体变化不大;

而超声波雾化电子烟甲醛所占比例前4口基本保持不变,第 5口至第8口逐渐增加,第8口后,变化趋于平稳。

 

本研究结果可为 电子烟的研发提供参考。

 

 

原文链接:
[文件]两种电子烟气溶胶中1,2-丙二醇、丙三醇、烟碱及甲醛的逐口释放行为-黄平.pdf

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