徐杨斌，余姗姗，黄文俊，侯静林，严庆国，宋建红，汪 义，马腾飞，詹春贵

(贵州中烟工业有限责任公司遵义卷烟厂，贵州遵义 563000)

卷烟抽吸是一个很复杂的燃烧过程，一支燃烧的香烟就是一个微型化工厂，可产生几千种物质。卷烟在燃烧过程中，温度和氧气供应量不同，燃烧机制不同，产生烟气的化学成分不同。通过吸烟机模拟人的抽吸方式，对卷烟燃烧的各种化学成分进行分析，从而指导卷烟企业对卷烟的质量控制。目前，转盘式吸烟机作为烟草行业主流烟气检测的常用设备，在卷烟的日常监督检验和研究中有着广泛的应用。国内烟草行业烟气分析所用的吸烟机有转盘型和直线型吸烟机2种。转盘型吸烟机的整个抽吸过程是封闭式的、全自动的，普遍应用于烟草行业卷烟的日常监督检验。直线型吸烟机的整个抽吸过程是部分敞开的、半自动的，每一个抽吸通道都是独立的抽吸单元。目前，相关研究涉及不同型号吸烟机对卷烟主流烟气释放量的影响，并测定卷烟主流烟气中氰化氢、碱性香味成分、有害成分等。

目前贵州中烟工业有限责任公司遵义卷烟厂使用的吸烟机型号有RM200A、RM200A2，均是20 孔道转盘型吸烟机，专门设计用于烟气烟碱量、焦油量、烟气一氧化碳量及可选的氮氧化合物的常规吸烟检测。2种型号吸烟机是滤片部及其烟夹的自动操作、集成天平以及从烟支装载到烟蒂拔除的全自动吸烟过程，可连续进行10 组吸烟检测而无需人员介入，可选择替换不同种类的捕集方式，该仪器主要由吸烟系统、烟支处理系统、烟气捕集处理系统和控制单元几个基本组件组成，检测结果以及统计评估数据通过触摸屏显示器形成记录文档。与RM200A转盘型吸烟机相比，RM200A2转盘型吸烟机是Borgwaldt KC公司目前最新型号的转盘型吸烟机，其新型吸烟转盘由阳极氧化铝材料制成，重量较轻，可减少高负载冷凝物的黏附，持烟器弯管改进为直通式，减少烟气的死体积，捕集器优化为平头接触式等，在原有的RM200A转盘型吸烟机的基础上进行了改进和优化。由于RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机每天应用于遵义卷烟厂卷烟主流烟气的放行检验，对公司提升产品内在稳定性有重要作用。因此，该研究以2个监测卷烟作为试验样品，采用RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机对卷烟主流烟气检测，并对其卷烟主流烟气指标进行分析评价，旨在为指导日常检测和科研工作提供参考。

1 材料与方法

1#监测卷烟，中国烟草标准化研究中心提供的监测卷烟；2#监测卷烟，中国烟草标准化研究中心提供的监测卷烟；异丙醇(分析纯)，购于天津市致远化学试剂有限公司；正十七烷，购于上海迈瑞尔化学技术有限公司；9 600 μg/mL烟碱溶液标准品，购于天津阿尔塔科技有限公司；试验用水为二次蒸馏水。

RM200A转盘型吸烟机(德国Borgwaldt KC公司)；RM200A2转盘型吸烟机(德国Borgwaldt KC公司)；Agilent 7890A气相色谱仪(美国Agilent公司)；AB204-S电子天平(感量0.000 1，瑞士梅特勒-托利多公司)；振荡器(上海世平公司)；Milli-Q超纯水仪(美国Millipore公司)。

待测样品放入恒温恒湿箱内平衡48 h后，将样品随机分成2份，一份用于RM200A转盘型吸烟机，另一份用于RM200A2转盘型吸烟机；烟气室环境温湿度应满足GB/T 16447—2004标准的要求；在相同的条件下，按照GB/T 19609—2004、GB/T 23203.1—2013、GB/T 23355—2009、GB/T 23356—2009来进行测定1#监测卷烟和2#监测卷烟的焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量。每个样品在RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机连续测定10轮，每轮20支卷烟，以20支平均值为一轮的总粒相物测定结果，吸烟机直接测得烟气一氧化碳量。使用Agilent 7890A气相色谱仪来测定卷烟总粒相物中水分、烟气烟碱量，通过公式来测得焦油量：焦油量=总粒相物-烟气烟碱量-水分。

对RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机测定1#监测卷烟和2#监测卷烟的焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量的检测数据运用单因素方差分析法进行数据分析，并对其卷烟主流烟气指标进行分析评价。

2 结果与分析

1#监测卷烟和2#监测卷烟在环境温湿度、大气压力、风速、抽吸容量都相同的条件下，分别用RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机测定抽吸口数、总粒相物、水分、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量、焦油量，检测结果如表1所示。

表1 1#监测卷烟和2#监测卷烟的主流烟气检测结果Table 1 Mainstream smoke detection results of 1# surveillance cigarette and 2# surveillance cigarette

目前烟草行业各实验室可通过测定卷烟主流烟气的焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量来进行监测。以2#监测卷烟为例，分别用RM200A2转盘型吸烟机和RM200A转盘型吸烟机测定焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量，并运用方差分析对检测结果进行差异性分析，结果如表2～4所示。

表2 2#监测卷烟焦油量的方差分析Table 2 Variance analysis of 2# monitoring cigarette tar content

表3 2#监测卷烟烟气烟碱量的方差分析Table 3 Variance analysis of 2# monitoring cigarette smoke nicotine content

表4 2#监测卷烟烟气一氧化碳量的方差分析Table 4 Variance analysis of 2# monitoring cigarette smoke carbon monoxide content

从表2～4可以看出，在=0.05显著水平下，焦油量和烟气烟碱量的显著性水平值分别为0.095 274、0.653 434，差异均不显著；烟气一氧化碳量的显著性水平值为0.017 186，差异显著。RM200A2转盘型吸烟机测定2#监测卷烟的焦油量、烟气烟碱量平均值高于RM200A转盘型吸烟机，而RM200A2转盘型吸烟机测定的烟气一氧化碳比RM200A转盘型吸烟机偏低的原因有待于进一步研究。

由表1的数据计算1#监测卷烟和2#监测卷烟的抽吸口数、总粒相物、水分、烟气烟碱量、焦油量、烟气一氧化碳量的平均值之差，如表5所示。从表5可以看出，1#监测卷烟在RM200A2转盘型吸烟机测定下的抽吸口数、总粒相物、水分、烟气烟碱量、焦油量均比RM200A转盘型吸烟机的结果偏高，而烟气一氧化碳量却偏低0.37 mg。2#监测卷烟在RM200A2转盘型吸烟机测定下的总粒相物、水分、烟气烟碱量、焦油量均比RM200A转盘型吸烟机的结果偏高，而烟气一氧化碳量却偏低0.30 mg，抽吸口数2种型号转盘型吸烟机检测结果一致。

表5 RM200A2与RM200A测定结果平均值之差Table 5 The difference between the average values of the measurement results of RM200A2 and RM200A

由表1的数据计算1#监测卷烟和2#监测卷烟在RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机测定的抽吸口数、总粒相物、水分、烟气烟碱量、焦油量、烟气一氧化碳量的测量精密度，如表6所示。从表6可以看出，1#监测卷烟在RM200A2转盘型吸烟机测定下的抽吸口数、水分的测量精密度优于RM200A转盘型吸烟机，在RM200A转盘型吸烟机测定下的总粒相物、烟气烟碱量、焦油量、烟气一氧化碳量的测量精密度优于RM200A2转盘型吸烟机。2#监测卷烟在RM200A转盘型吸烟机测定下的抽吸口数、总粒相物、烟气烟碱量、焦油量、烟气一氧化碳量的测量精密度优于RM200A2转盘型吸烟机，在RM200A2转盘型吸烟机测定下水分的测量精密度优于RM200A转盘型吸烟机。整体来看，RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机的测量精密度均控制较好。

1#监测卷烟和2#监测卷烟是严格按照YC/T 189 烟草及烟草制品监测卷烟要求与应用的规定制作，1#监测卷烟的标准值分别是焦油量14.26 mg、烟气烟碱量1.376 mg、烟气一氧化碳量14.77 mg，2#监测卷烟的标准值分别是焦油量9.19 mg、烟气烟碱量0.810 mg、烟气一氧化碳量11.02 mg。计算1#监测卷烟和2#监测卷烟在RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机的测量结果平均值与标准值之差，如表7所示。从表7可以看出，1#监测卷烟和2#监测卷烟的烟气烟碱量在RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机的测量结果均控制在±0.01 mg，1#监测卷烟和2#监测卷烟的焦油量在RM200A2转盘型吸烟机的测量结果比RM200A转盘型吸烟机控制较好，1#监测卷烟和2#监测卷烟的烟气一氧化碳量在RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机的测量结果均控制在±0.21 mg。整体来看，RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机测定1#监测卷烟和2#监测卷烟的焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量的测量结果平均值与标准值之差均控制较好。

表6 1#监测卷烟和2#监测卷烟在2种转盘型吸烟机的测量精密度Table 6 Measurement precision of 1# monitoring cigarette and 2# monitoring cigarette in two rotary-type smoking machines %

表7 1#监测卷烟和2#监测卷烟的测量结果平均值与标准值之差Table 7 The difference between the average value and the standard value of the measurement results of 1# monitoring cigarette and 2# monitoring cigarette

3 结论

以1#监测卷烟和2#监测卷烟为测试样品，在环境温湿度、大气压力、风速、抽吸容量都相同的条件下，采用RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机对样品的卷烟主流烟气指标进行检测。通过对比分析，RM200A转盘型吸烟机和RM200A2转盘型吸烟机在测定卷烟主流烟气焦油量、烟气烟碱量虽存在一定差异，但并不显著；而RM200A2转盘型吸烟机在测定卷烟主流烟气中烟气一氧化碳量比RM200A转盘型吸烟机的检测结果偏低，存在一定差异且显著。同时，对2种型号转盘型吸烟机的测定结果平均值之差、精密度以及样品测定结果平均值与标准值之差进行了分析评价，为指导日常检测和科研工作提供参考。