<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

The airtightness of heated tobacco product (HTP) packs is a very important indicator for the product quality and is also of great importance during the conditioning process. A method for evaluation of the airtightness was developed based on the air pressure difference in a constant pumping configuration. The essential feature of this method is that the pressure difference between the inside and the outside of the HTP packs during the deflation process is used to characterize the sealing quality of HTP packs. The detailed setup, the principle as well as the determination procedure are described. The accuracy and the repeatability of the method were assessed, and the effect of airtightness on the conditioning process was also investigated. The developed method is proven to be reliable with a standard deviation less than 0.09 kPa and repeatability less than 0.30 kPa. In addition, it was found that, although the transmission of moisture between HTPs and atmosphere could not be entirely prevented by the packs, airtightness still plays a significant role during the conditioning process, especially if the airtightness was at a relatively low level (e.g., lower than 1.5 kPa under a pumping flow rate of 200 mL/min). The method provides a promising way to assess and monitor the sealing quality of HTP packs, and it is suggested that the airtightness of the pack should not be lower than 2 kPa under a pumping flow rate of 200 mL/min. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 140–145]
</abstract>

The airtightness of heated tobacco product (HTP) packs is a very important indicator for the product quality and is also of great importance during the conditioning process. A method for evaluation of the airtightness was developed based on the air pressure difference in a constant pumping configuration. The essential feature of this method is that the pressure difference between the inside and the outside of the HTP packs during the deflation process is used to characterize the sealing quality of HTP packs. The detailed setup, the principle as well as the determination procedure are described. The accuracy and the repeatability of the method were assessed, and the effect of airtightness on the conditioning process was also investigated. The developed method is proven to be reliable with a standard deviation less than 0.09 kPa and repeatability less than 0.30 kPa. In addition, it was found that, although the transmission of moisture between HTPs and atmosphere could not be entirely prevented by the packs, airtightness still plays a significant role during the conditioning process, especially if the airtightness was at a relatively low level (e.g., lower than 1.5 kPa under a pumping flow rate of 200 mL/min). The method provides a promising way to assess and monitor the sealing quality of HTP packs, and it is suggested that the airtightness of the pack should not be lower than 2 kPa under a pumping flow rate of 200 mL/min. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 140–145]

A Pumping Method for Assessing Airtightness of Packs - Application to Heated Tobacco Products *

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Die Luftdichtheit der Verpackungen von Tabakerhitzern (HTP) ist ein sehr wichtiger Indikator für die Produktqualität und ist auch während des Konditionierungsprozesses von großer Bedeutung. Es wurde eine Methode zur Bewertung der Luftdichtheit entwickelt, die auf dem Luftdruckunterschied in einer konstanten Pumpkonfiguration basiert. Im Wesentlichen geht es bei dieser Methode darum, die während des Entlüftungsvorgangs entstehende Differenz zwischen dem Innen- und Außendruck einer HTP-Verpackung als Indikator für die Dichtleistung zu betrachten.
Es werden der detaillierte Versuchsaufbau, das Prinzip und die Bestimmungsmethode beschrieben. Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Methode wurden bewertet, und der Einfluss der Luftdichtheit auf den Konditionierungs-prozess untersucht. Mit einer maximalen Standardabweichung von weniger als 0,9 kPa und einer Wiederholbarkeit von weniger als 0,30 kPa erwies sich die entwickelte Methode als zuverlässig. Außerdem wurde festgestellt, dass der Austausch von Feuchtigkeit durch die HTP-Verpackung zwar nicht vollständig verhindert werden kann, die Luftdichtheit während des Konditionierungsprozesses und insbesondere bei relativ niedrigen Werten (z.B. unter 1,5 kPa bei einer Pumpendurchflussrate von 200 mL/min) dennoch eine signifikante Rolle spielt. Die entwickelte Methode bietet eine vielversprechende Möglichkeit zur Evaluierung und Überwachung der Dichtleistung einer HTP-Verpackung. Es wird vorgeschlagen, dass die Luftdichtheit der Packung bei einer Pumpfließrate von 200 mL/min nicht unter 2 kPa liegen sollte. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 140–145]
</trans-abstract>

Die Luftdichtheit der Verpackungen von Tabakerhitzern (HTP) ist ein sehr wichtiger Indikator für die Produktqualität und ist auch während des Konditionierungsprozesses von großer Bedeutung. Es wurde eine Methode zur Bewertung der Luftdichtheit entwickelt, die auf dem Luftdruckunterschied in einer konstanten Pumpkonfiguration basiert. Im Wesentlichen geht es bei dieser Methode darum, die während des Entlüftungsvorgangs entstehende Differenz zwischen dem Innen- und Außendruck einer HTP-Verpackung als Indikator für die Dichtleistung zu betrachten.
Es werden der detaillierte Versuchsaufbau, das Prinzip und die Bestimmungsmethode beschrieben. Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Methode wurden bewertet, und der Einfluss der Luftdichtheit auf den Konditionierungs-prozess untersucht. Mit einer maximalen Standardabweichung von weniger als 0,9 kPa und einer Wiederholbarkeit von weniger als 0,30 kPa erwies sich die entwickelte Methode als zuverlässig. Außerdem wurde festgestellt, dass der Austausch von Feuchtigkeit durch die HTP-Verpackung zwar nicht vollständig verhindert werden kann, die Luftdichtheit während des Konditionierungsprozesses und insbesondere bei relativ niedrigen Werten (z.B. unter 1,5 kPa bei einer Pumpendurchflussrate von 200 mL/min) dennoch eine signifikante Rolle spielt. Die entwickelte Methode bietet eine vielversprechende Möglichkeit zur Evaluierung und Überwachung der Dichtleistung einer HTP-Verpackung. Es wird vorgeschlagen, dass die Luftdichtheit der Packung bei einer Pumpfließrate von 200 mL/min nicht unter 2 kPa liegen sollte. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 140–145]

<trans-abstract xml:lang="fr" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

L’étanchéité à l’air d’un paquet contenant un produit de tabac chauffé constitue un indicateur très pertinent de la qualité dudit produit et se révèle également d’une grande importance lors du processus de conditionnement. Une méthodologie de test de l’étanchéité à l’air fut mise au point sur le principe de la pression négative. En substance, cette méthodologie reposa sur le constat que le différentiel créé lors de la mise sous vide entre la pression interne et la pression externe du paquet contenant un produit de tabac chauffé devrait être considéré comme un indicateur de la performance d’étanchéité pour les produits de tabac chauffé. Le protocole précis, à savoir le principe et la procédure de détermination, fut détaillé. La précision ainsi que la répétabilité de la méthode furent évaluées et les effets de l’étanchéité à l’air sur le processus de conditionnement furent aussi analysés. La méthodologie mise au point s’avéra être assez fiable par rapport à l’écarttype le plus élevé pointant à 0,085 et à la répétabilité relevée de 0,28. En outre, il apparut que même si l’échange de molécules d’eau ne pouvait être totalement bloqué par le paquet de produit de tabac chauffé, l’étanchéité à l’air jouait malgré tout un rôle significatif durant le processus de conditionnement, tout particulièrement à un niveau relativement bas (inférieur, par exemple, à 1,5 kPa). La méthodologie mise au point dégage une piste prometteuse en vue de l’évaluation et du contrôle de la performance d’étanchéité d’un paquet de produit de tabac chauffé; suggestion est faite de porter l’étanchéité à l’air du paquet à une valeur équivalente ou supérieure à 2 kPa. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 140–145]
</trans-abstract>

L’étanchéité à l’air d’un paquet contenant un produit de tabac chauffé constitue un indicateur très pertinent de la qualité dudit produit et se révèle également d’une grande importance lors du processus de conditionnement. Une méthodologie de test de l’étanchéité à l’air fut mise au point sur le principe de la pression négative. En substance, cette méthodologie reposa sur le constat que le différentiel créé lors de la mise sous vide entre la pression interne et la pression externe du paquet contenant un produit de tabac chauffé devrait être considéré comme un indicateur de la performance d’étanchéité pour les produits de tabac chauffé. Le protocole précis, à savoir le principe et la procédure de détermination, fut détaillé. La précision ainsi que la répétabilité de la méthode furent évaluées et les effets de l’étanchéité à l’air sur le processus de conditionnement furent aussi analysés. La méthodologie mise au point s’avéra être assez fiable par rapport à l’écarttype le plus élevé pointant à 0,085 et à la répétabilité relevée de 0,28. En outre, il apparut que même si l’échange de molécules d’eau ne pouvait être totalement bloqué par le paquet de produit de tabac chauffé, l’étanchéité à l’air jouait malgré tout un rôle significatif durant le processus de conditionnement, tout particulièrement à un niveau relativement bas (inférieur, par exemple, à 1,5 kPa). La méthodologie mise au point dégage une piste prometteuse en vue de l’évaluation et du contrôle de la performance d’étanchéité d’un paquet de produit de tabac chauffé; suggestion est faite de porter l’étanchéité à l’air du paquet à une valeur équivalente ou supérieure à 2 kPa. [Contrib. Tob. Nicotine Res. 32 (2023) 140–145]

Contributions to Tobacco & Nicotine Research

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The airtightness of heated tobacco product (HTP) packs is a very important indicator for the product quality and is also of great importance during the...

Disk	1 (kPa)	2 (kPa)	3 (kPa)	4 (kPa)	5 (kPa)
1	0.07	1.11	3.25	5.13	8.04
2	0.08	1.11	3.27	5.13	8.05
3	0.07	1.11	3.27	5.14	8.06
4	0.06	1.11	3.27	5.13	8.07
5	0.07	1.11	3.27	5.13	8.08
6	0.05	1.12	3.27	5.13	8.06
7	0.07	1.11	3.27	5.14	8.08
8	0.07	1.11	3.27	5.14	8.10
9	0.07	1.11	3.27	5.12	8.11
10	0.07	1.12	3.26	5.14	8.11

Mean	0.07	1.11	3.27	5.13	8.08
SD	0.008	0.004	0.007	0.011	0.025
r	0.030	0.010	0.020	0.040	0.070
c_v	0.118	0.004	0.002	0.002	0.003

HTP packs	Sample C1 (kPa)	Sample C2 (kPa)	Sample M1 (kPa)	Sample M2 (kPa)	Sample T1 (kPa)	Sample T2 (kPa)
1	6.26	3.56	1.40	2.33	4.20	3.69
2	6.14	3.56	1.39	2.35	4.18	3.54
3	6.15	3.55	1.37	2.37	4.18	3.54
4	6.06	3.54	1.40	2.39	4.17	3.57
5	6.04	3.54	1.40	2.40	4.21	3.46
6	6.03	3.52	1.40	2.42	4.30	3.46
7	6.04	3.53	1.39	2.44	4.33	3.64
8	6.01	3.53	1.42	2.42	4.34	3.57
9	5.98	3.52	1.33	2.44	4.38	3.51
10	6.02	3.50	1.36	2.45	4.38	3.42

Mean	6.07	3.54	1.39	2.40	4.27	3.54
SD	0.085	0.019	0.026	0.041	0.087	0.083
r	0.280	0.060	0.090	0.120	0.210	0.270
c_v	0.014	0.005	0.019	0.017	0.020	0.023

A Pumping Method for Assessing Airtightness of Packs - Application to Heated Tobacco Products *

Published Online: Dec 16, 2023

Page range: 140 - 146

Received: May 08, 2023

Accepted: Sep 14, 2023

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2023-0017

© 2023 Zhihao Chen et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Accuracy results obtained with air permeable disks.

Results obtained with HTP packs.