[实用新型]一种模拟吸烟者器官对吸烟过程中主流烟气吸收的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟吸烟者器官对吸烟过程中主流烟气吸收的系统。

技术背景

烟草制品，包括卷烟和雪茄，是通过吸食其烟气达到使用效果的特殊商品。烟气化学成分的生理、生化、毒理方面的研究有赖于先进合理的捕集和吸收烟气化学成分的方法和装置。在卷烟烟气捕集和吸收研究方面，一直采用自动吸烟机模拟人抽吸卷烟的过程，这与人类吸食卷烟时，主流烟气通过口腔吸入、经气管、支气管到达肺部，然后再由肺部经支气管、气管、口腔和鼻腔呼出的生物物理过程存在明显差异。同时，忽略了主流烟气中的化学物质与口腔唾液接触并被吸收、引起口腔感官生理感觉的生物化学特性，以及主流烟气中的化学物质引起鼻腔感官生理感觉的生物化学特性。这些都严重影响了卷烟烟气分析的可靠性和科学性。众所周知，只有那些能与人体相关感觉器官发生作用的烟气化学成分，才对吸烟过程产生的感觉有影响。因此，发展新的能正确模拟人类吸食烟草的生物物理、生物化学过程和环境的烟气仿生吸收方法和技术很有必要，这样捕集到的烟气化学成分与人抽烟获得的生理感受之间的相关性更强，从而可以更好地开展烟草化学、卷烟新产品开发、吸烟与健康等相关基础和应用领域的研究。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种模拟吸烟者器官对吸烟过程中主流烟气吸收的系统。该系统能够更准确的模拟人类吸食烟草、主流烟气流经口腔、鼻腔的生物物理、生物化学过程，便于对烟气流经人体的过程进行更深入和更准确研究。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种模拟吸烟者器官对吸烟过程中主流烟气吸收的系统，卷烟夹持器经滚筒旋转式模拟口腔吸烟吸收装置与单通道吸烟机相连；

三通调节阀的第一个端口接单通道吸烟机，三通调节阀的第二个端口通过滚筒旋转式模拟口腔吐烟吸收装置与第一排烟管道相接，三通调节阀的第三个端口依次经模拟鼻腔吸收烟气中水溶性组分的装置以及模拟鼻腔吸收烟气中脂溶性组分的装置与第二排烟管道连接；

由电机驱动的滚筒旋转式模拟口腔吸烟吸收装置以及滚筒旋转式模拟口腔吐烟吸收装置均通过皮带传动机构与电机相连；

在滚筒旋转式模拟口腔吸烟吸收装置以及滚筒旋转式模拟口腔吐烟吸收装置中均加入有口腔仿生吸收液；在模拟鼻腔吸收烟气中水溶性组分的装置中加入有二次蒸馏水，在模拟鼻腔吸收烟气中脂溶性组分的装置中加入有二氯甲烷、环己烷、苯或甲苯。

滚筒旋转式模拟口腔吸烟吸收装置和滚筒旋转式模拟口腔吐烟吸收装置结构相同，具体结构为：旋转滚筒两端分别设有吸收瓶左帽和兼作皮带轮的吸收瓶右帽，吸收瓶左帽与旋转滚筒的左端部之间设有硅橡胶密封垫圈，旋转滚筒两端装有与旋转滚筒内壁导通的烟气管道，滚筒旋转式模拟口腔吸烟吸收装置和滚筒旋转式模拟口腔吐烟吸收装置均安装在固定支架上。

所述的口腔仿生吸收液具体配方为：NaCl 0.4g·L^-1，KCl 0.4g·L^-1，CaCl₂·2H₂O 0.906g·L^-1，NaH₂PO₄·2H₂O 0.69g·L^-1，Na₂S·9H₂O 0.005g·L^-1，Urea 1.0g·L^-1，黏液素0.2g·L^-1，溶菌酶0.044g·L^-1，淀粉酶520U·L^-1；pH值为6.8；口腔仿生吸收液在滚筒旋转式模拟口腔吸烟吸收装置以及滚筒旋转式模拟口腔吐烟吸收装置中的加入量均为10mL，在旋转滚筒的旋转作用下，口腔仿生吸收液在旋转滚筒的内壁形成一层0.1-2mm的液体层。

模拟鼻腔吸收烟气中水溶性组分的装置与模拟鼻腔吸收烟气中脂溶性组分的装置结构相同，其结构为：石英玻璃气体吸收瓶以竖直方向设置在固定架上，石英玻璃气体吸收瓶的上端和下端均设有连接管道，连接管道为黄铜管、无缝钢管或塑料管。

本实用新型的技术构思：

人吸烟的过程与呼吸过程密切相关，伴随特定的呼吸过程完成卷烟、雪茄等烟草制品的吸食。人吸烟过程中主流烟气流经相关器官的生物物理过程是：吸入烟气时主流烟气与空气混合，通过布满唾液的口腔和咽喉，经气管、支气管到达肺部；吐出烟气时该混合气由肺部经过支气管、气管、咽部、口腔和鼻腔而呼出。吸入速度是先慢、后快、再慢，吸入速度与时间的关系类似于钟形曲线。