香烟烟丝中导热系数检测方案(导热仪)

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MTPS传感器 Copyright C 2021 C-Therm Technologies Ltd. 香烟成分的导热系数测试 香烟类型： 卷纸香烟加热式香烟电子烟 烟草和其他香烟成分的热物理性质是香烟燃烧模型以及烟草工艺设计和表征的 重要参数。其中，导热系数、热扩散系数和热容是关键参数，了解这些值对于 开发和改进香烟至关重要。另外，对于传统卷烟，了解与燃烧的香烟接触的材 料的这些热物理性质对于理解与香烟相关的火灾情况也至关重要。 香烟成分的导热系数测试 可测试材料： 烟草/烟丝 雾化芯(棉或陶瓷材料) 雾化器壁面材料(塑料等) 过滤嘴材料 卷烟引燃测试材料(布料、泡沫等) C-THERM TRIDENT三合一导热系数分析仪 MTPS GUARD RING TECHNDLOGY 一台仪器，：三种方法 NEEDLE TRANSIENT LINE SOURCE C-THERM 适应标准： ASTM D7984，D5334，D5930， ISO 22007-2， GB/T 32064 C-THERM 改良瞬态平面热源法(MTPS) 单面传感器，仅需一块样品 同时测量吸热系数(effusivity) 18 mm 符合ASTM D7984标准 三种方法中操作最简便、重复性 面 最好 测试对样品无损，仅需几秒 最通用 0 测试固体、液体、粉末、浆料各种 样品类型 可选配高压仓 广泛的温度范围 CTHEN8 MREHT-C IFI TPS传感器 瞬态平面热源法(TPS) 双面传感器，需要两块相同的样品同时测试热扩散系数(diffusivity)可灵活设置测试参数：(时间和功率)无需接触介质有专门的薄板模块(Slab)、各向异性模块 (Anisotropy)和薄膜模块(Thin film)Multiple sensor6 mm符合ISO 22007-2和GB/T 32064sizes available13 mm30 mm C-THERM 叭D Copyright C 2021 C-Therm Technologies Ltd. TLS探针传感器 TLS探针法 适合测试半固体材料(颗粒、熔融高分子、泥浆、凝胶和土壤等)测试时将电加热的探针插入样品C-THERM由于热对流，不适合测试低黏度的液体，比如水；由于接触不推荐用于测试硬质块材符合ASTM D5334， D5930 和IEEE Std 442标准 NEEDLE上TRANSIENTLINE SOURCE C-THERM 技术参数 导热系数范围(W/mK) 0-500 0-2000 0.1 to 6 温度范围 -50° to 200°℃ (可扩展至500°℃) -50° to 80°C (丁扩展至500°C) -55° to 200°C 精度 优于1% 优于2% 优于3% 准确度 优于5% 优于5% 20°C时， 为±(3%+0.02) W/mK 国际标准 ASTM D7984 |SO 22007-2， GB/T32064 ASTM D5334， D5930，和IEEE 442 应用案例 1 - Philip Morris 测试的烟丝样品类型： o Bright o Burlev OEBlend 将烟丝样品放置在不同的相对湿度(RH)条件下平衡，以产生不同的水分含量 对同一种样品，也进行不同体积密度下的测试。 测试装置示意图 测试结果表明，无论哪种烟草类型，导热率都是体积或表观密度的线性函数 所有这些烟草都在55%RH下平衡到大约相同的水分含量(通常为为重的11-12%)。对于典型的约0.25 g/cc的烟杆密度，烟床的热导率大约是0.08W/mK Apparent density， g/cc 图1.烟丝的导热率与体积密度的关系 图2.混合烟草的导热率与水分含量的关系 C-THERM 表1.在可比的密度、水分含量和温度(25°C))下，不同烟草的热物理性质比较 Tobacco Conductivityk， W/mK Effusivityws1/2/m²K Heat capacityCp， J/gK Densityg/cc Diffusivitycm/sec Moisture%，DWB Brightshreds 0.086 +0.0002 196+0.5 1.81 0.24 1.92x10° 11.8% Burleyshreds 0.081 +0.0007 176+0.6 1.74 0.22 2.11 x 10 12.6% Tobaccosheet 0.139 +0.0003 376+1.1 179+0.7 1.70 0.60 1.38x10 11.8% Blend 0.081 +0.0005 186+0.4 1.79 0.22 0.23 2.06x10 1.99x 10 12.3% 12.3% shreds Batch 1 0.083 1.81 Batch 2 + 0.001 *导热系数、吸热系数为MTPS测量所得，比热和热扩散系数为软件推算所得 表2.在25°C、 “绝对干燥”条件下，不同烟草的导热率和比热 Tobacco type Densityg/cc Moisture content %，DWB W/mK J/gK Blend 0.20 1.7 0.066 +0.0006 1.20 Bright 0.21 2.7 0.069 +0.0006 1.16 Burley 0.21 2.1 0.072 +0.0007 1.29 烟草样品使用Drierite干燥，水分含量仅为2%左右(100°(C时测量重量损失) 导热率和比热随烟草类型变化不大 一家美国著名电子烟公司在室温条件下，采用MTPS方法测试了两种烟草样品和一种过滤纤维样品的导热系数 样品 导热系数平均值W/mK) RSD(%) Expanded tobacco 0.079 0.6 Virginia tobacco 0.068 0.5 Microfiber filters 0.038 0.8 应用案例3-陶瓷类材料 测试 导热系数(W/mK) 1 4.055 2 4.091 3 4.045 4 4.015 5 4.060 平均值 4.053 Rosa Chen， MBAGreater China Manager C-Therm Technologies Ltd. rosa.chen@ctherm.com www.ctherm.com.cn Copyright C C-Therm Technologies Ltd.Image source： https：//twitter.com/jti_global/status/ C-THERMImage source： FDA Vaporizers，E-Cigarettes， and other Electronic Nicotine Delivery Systems (ENDS)Copyright C C-Therm Technologies Ltd.