论文部分内容阅读
[摘 要]为研究不同吸阻滤棒对烟支总通风率稳定性的影响趋势，制备7个不同吸阻梯度的滤棒样品进行上机实验。结果表明：烟支总通风率、滤棒吸阻、烟支吸阻间存在两两间的相关关系，且均有线性关系；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关；滤棒吸阻和烟支吸阻与总通风率分别呈极显著负相关，说明滤棒吸阻和烟支吸阻的变化均会影响烟支总通风率的大小；滤棒吸阻在梯度3时，数据的波动性最小，即滤棒吸阻控制在梯度3时，烟支的总通风率波动最小，此时烟支总通风率均值为27.34%；标准差均值为1.79%。
[关键词]滤棒吸阻；烟支吸阻；烟支总通风率；总通风率稳定性
中图分类号：TS452 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0108-03
烟支总通风率是衡量卷烟质量的一项重要物理指标，其变化不仅影响卷烟的吸味，同时对焦油释放量有着直接影响[1-2]，其稳定性对烟气化学的稳定性及卷烟感官质量也有着重要影响。目前行业对烟支总通风率的研究，主要集中在通风率对卷烟焦油、烟气成分、烟香等的影响[3-6]，而针对实际生产过程中通风率稳定性影响的研究较少见。
目前我厂卷接机台生产的烟支通风率波动较大，存在指标超标和标准偏差偏大，各机台控制水平不一的问题。因此，本文从滤棒吸阻着手，通过对不同压降滤棒的单因素试验，进行综合分析，以期找到不同吸阻滤棒对烟支总通风率稳定性的影响趋势，为生产提供理论依据，达到提高烟支总通风率稳定性的目的。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料与设备
A牌号卷烟原辅材料，ZB26B型滤棒成型机组（许昌烟机），KBF240型恒温恒湿箱（德国BINDER），OM-VA 综合测试台（欧美利华），PROTOS70卷接机组，SVRG-C型烟用通风率/吸阻仪（成都瑞拓）等。
1.2 实验方法
1.2.1 样品制备
按照试验样品梯度划分要求，在工艺范围内设5个梯度（如工艺要求为a±Δ，则5个梯度分别为a-Δ、a-Δ/2、a、a+Δ/2、a+Δ），在工艺范围之外设2个梯度，分别为a-3Δ/2和a+3Δ/2；通过SVRG-C型烟用通风率/吸阻仪对滤棒进行选检，各梯度滤棒吸阻分别为：2356Pa、2454 Pa、2552 Pa、2650 Pa、2748 Pa、2846 Pa、2944 Pa，每个梯度样品4000支，作为实验样品。
根据《GB/T 16447—2004/ISO 3402：1999烟草及烟草制品·调节和测试的大气环境》要求进行样品平衡。
1.2.2 样品加工
使用1.2.1中得到的滤棒样品，按A牌号卷烟生产工艺标准，在PROTOS70卷接机组上进行加工，对加工后的卷烟样品进行物理指标检测。
A牌号卷烟工艺标准：滤棒吸阻2650Pa±196 Pa，烟支总通风率27%±10%。
1.2.3 样品的检测方法
按照《GB 22838.15—2009/ISO 9512：2002卷烟和滤棒物理性能的测定》要求进行物理的检测。
1.2.3 分析验证
按照1.2.2检测得到的烟支总通风率数据，进行分析验证，并对滤棒吸阻与烟支吸阻和烟支总通风率的相关性进行分析，得出不同滤棒吸阻对烟支总通风率稳定性的影响趋势。
2 结果与讨论
2.1 不同吸阻濾棒对烟支总通风率稳定性的影响趋势
2.1.1 滤棒吸阻梯度划分合理性分析
对1.2.3检测样品总通风率结果进行方差分析，结果见表1。
由表1可知：对不同吸阻梯度下的总通风率进行方差分析，结果如表1-2所示，由表可知，根据滤棒吸阻梯度的划分，对测得的总通风率进行方差分析，结果表明组间P值≤0.01，说明组间差异极显著，梯度间差异极显著，因此梯度划分合理。
2.1.2 不同吸阻滤棒与烟支吸阻、烟支总通风率相关性分析
对1.2.3检测样品烟支吸阻、烟支总通风率结果进行相关性分析，结果见表2、3
由表2、3可知，随着滤棒吸阻的增大，烟支总通风率的均值有逐渐减小的趋势；除梯度1、梯度2、梯度3，其他压降梯度情况下，烟支的总通风率差异显著，进一步说明梯度划分的合理性 并且可以看出滤棒吸阻与烟支总通风率间有一定的相关关系；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关，相关系数为0.815；滤棒吸阻和烟支吸阻分别与总通风率呈极显著负相关，相关系数分别为-0.703和-0.672。
2.1.3 滤棒吸阻与烟支吸阻、总通风率的回归分析
由2.1.2可知，滤棒吸阻与烟支总通风率间有一定的相关关系；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关；滤棒吸阻和烟支吸阻分别与总通风率呈极显著负相关。分别对滤棒吸阻与烟支吸阻、总通风率进行回归分析，结果见表4、5、6、7
由表4、5可知：Y=-10.277+0.387X（R2=0.964）其中X为滤棒吸阻与Y为烟支吸阻，由线性方程可以看出，滤棒吸阻与烟支吸阻呈正相关关系，判定系数为0.964，拟合关系较好，回归方程显著性检验的概率为0，小于显著性水平0.05，则认为系数不同时为0，被解释变量与解释变量全体的线性关系是显著的，可建立线性方程，且该线性关系是极显著的；
由表6、7可知：Y=66.606-0.010X1-0.013X2 （R2=0.923）其中X1表示滤棒吸阻，X2表示烟支吸阻，Y烟支总通风率，由式可知，总通风率与滤棒吸阻和烟支吸阻均有负相关关系，总通风率的大小随着滤棒吸阻与烟支吸阻的增大而减小。由标准化回归系数的绝对值可知：各变量影响总通风率大小的主次顺序为：烟支吸阻X2>滤棒吸阻X1，且差别不大。
2.1.4 不同吸阻滤棒梯度下烟支吸阻、总通风率检测结果的极差分析 对不同吸阻滤棒下烟支吸阻、烟支总通风率数据进行极差分析并对分析结果进行比较，见表8、9
由表8、表9可知：不同梯度下烟支总通风率的极差大小关系为：梯度7<梯度3<梯度5<梯度4<梯度2<梯度1<梯度6，极差越小说明数据的波动越小，说明梯度7，总通风率的值在合格范围内波动最小；不同梯度下烟支吸阻的极差大小关系为：梯度3<梯度2<梯度4<梯度5<梯度6<梯度7<梯度1，说明在梯度3时，总通风率的值在合格范围内波动最小。结合以上两表的结果综合考虑可知，在梯度3下，测得的数据波动性最小，煙支的总通风率波动最小。
2.2 验证效果
按照2.1的实验分析结果使用梯度3下滤棒样品进行跟踪生产验证。抽样检测（成品卷烟）烟支总通风率并进行统计分析，见图1、2。
由图1、2可知，在使用梯度3下滤棒样品生产卷烟样品后，烟支总通风率均值为27.34%，烟支总通风率平均标准偏差为1.79。
3 结论
随着滤棒吸阻的增大，烟支总通风率的均值有逐渐减小的趋势；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关；滤棒吸阻和烟支吸阻分别与总通风率呈极显著负相关；总通风率的大小随着滤棒吸阻与烟支吸阻的增大而减小；在滤棒吸阻梯度3下，测得的烟支总通风率数据波动性最小。
参考文献
[1] 吴志英，李力，李东亮，等.卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析[J].中国烟草科学，2010，31（2）：49-53.
[2] 彭传新，尤长虹，李兵役.影响卷烟焦油量的因素探讨[J].烟草科技，2000，（11）：5-8.
[3] 魏玉玲，徐金和，廖臻，等.卷烟材料多因素对卷烟通风率及过滤效果的影响[J].烟草科技，2008（11）：9.
[4] 李翔，尚平平，赵乐，等.接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟烟气细胞毒性的影响[J].烟草科技，2010（11）：32.
[5] 吴志英，李力，李东亮，等.卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析[J].中国烟草科学，2010，31（2）：49.
[6] 冯文，廖臻，徐世涛，等.接装纸激光、静电打孔方式对卷烟烟气影响的对比研究[J].云南大学学报，2010，32（S1）：115.
作者简介
蒋浩（1983年7月），男，助理工程师，主要从事计量管理与科技创新管理工作。
罗军（1968年8月），男，工学学士、工程师，主要从事烟叶原料及相关管理、卷烟加工技术研究工作。
[关键词]滤棒吸阻；烟支吸阻；烟支总通风率；总通风率稳定性
中图分类号：TS452 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0108-03
烟支总通风率是衡量卷烟质量的一项重要物理指标，其变化不仅影响卷烟的吸味，同时对焦油释放量有着直接影响[1-2]，其稳定性对烟气化学的稳定性及卷烟感官质量也有着重要影响。目前行业对烟支总通风率的研究，主要集中在通风率对卷烟焦油、烟气成分、烟香等的影响[3-6]，而针对实际生产过程中通风率稳定性影响的研究较少见。
目前我厂卷接机台生产的烟支通风率波动较大，存在指标超标和标准偏差偏大，各机台控制水平不一的问题。因此，本文从滤棒吸阻着手，通过对不同压降滤棒的单因素试验，进行综合分析，以期找到不同吸阻滤棒对烟支总通风率稳定性的影响趋势，为生产提供理论依据，达到提高烟支总通风率稳定性的目的。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料与设备
A牌号卷烟原辅材料，ZB26B型滤棒成型机组（许昌烟机），KBF240型恒温恒湿箱（德国BINDER），OM-VA 综合测试台（欧美利华），PROTOS70卷接机组，SVRG-C型烟用通风率/吸阻仪（成都瑞拓）等。
1.2 实验方法
1.2.1 样品制备
按照试验样品梯度划分要求，在工艺范围内设5个梯度（如工艺要求为a±Δ，则5个梯度分别为a-Δ、a-Δ/2、a、a+Δ/2、a+Δ），在工艺范围之外设2个梯度，分别为a-3Δ/2和a+3Δ/2；通过SVRG-C型烟用通风率/吸阻仪对滤棒进行选检，各梯度滤棒吸阻分别为：2356Pa、2454 Pa、2552 Pa、2650 Pa、2748 Pa、2846 Pa、2944 Pa，每个梯度样品4000支，作为实验样品。
根据《GB/T 16447—2004/ISO 3402：1999烟草及烟草制品·调节和测试的大气环境》要求进行样品平衡。
1.2.2 样品加工
使用1.2.1中得到的滤棒样品，按A牌号卷烟生产工艺标准，在PROTOS70卷接机组上进行加工，对加工后的卷烟样品进行物理指标检测。
A牌号卷烟工艺标准：滤棒吸阻2650Pa±196 Pa，烟支总通风率27%±10%。
1.2.3 样品的检测方法
按照《GB 22838.15—2009/ISO 9512：2002卷烟和滤棒物理性能的测定》要求进行物理的检测。
1.2.3 分析验证
按照1.2.2检测得到的烟支总通风率数据，进行分析验证，并对滤棒吸阻与烟支吸阻和烟支总通风率的相关性进行分析，得出不同滤棒吸阻对烟支总通风率稳定性的影响趋势。
2 结果与讨论
2.1 不同吸阻濾棒对烟支总通风率稳定性的影响趋势
2.1.1 滤棒吸阻梯度划分合理性分析
对1.2.3检测样品总通风率结果进行方差分析，结果见表1。
由表1可知：对不同吸阻梯度下的总通风率进行方差分析，结果如表1-2所示，由表可知，根据滤棒吸阻梯度的划分，对测得的总通风率进行方差分析，结果表明组间P值≤0.01，说明组间差异极显著，梯度间差异极显著，因此梯度划分合理。
2.1.2 不同吸阻滤棒与烟支吸阻、烟支总通风率相关性分析
对1.2.3检测样品烟支吸阻、烟支总通风率结果进行相关性分析，结果见表2、3
由表2、3可知，随着滤棒吸阻的增大，烟支总通风率的均值有逐渐减小的趋势；除梯度1、梯度2、梯度3，其他压降梯度情况下，烟支的总通风率差异显著，进一步说明梯度划分的合理性 并且可以看出滤棒吸阻与烟支总通风率间有一定的相关关系；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关，相关系数为0.815；滤棒吸阻和烟支吸阻分别与总通风率呈极显著负相关，相关系数分别为-0.703和-0.672。
2.1.3 滤棒吸阻与烟支吸阻、总通风率的回归分析
由2.1.2可知，滤棒吸阻与烟支总通风率间有一定的相关关系；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关；滤棒吸阻和烟支吸阻分别与总通风率呈极显著负相关。分别对滤棒吸阻与烟支吸阻、总通风率进行回归分析，结果见表4、5、6、7
由表4、5可知：Y=-10.277+0.387X（R2=0.964）其中X为滤棒吸阻与Y为烟支吸阻，由线性方程可以看出，滤棒吸阻与烟支吸阻呈正相关关系，判定系数为0.964，拟合关系较好，回归方程显著性检验的概率为0，小于显著性水平0.05，则认为系数不同时为0，被解释变量与解释变量全体的线性关系是显著的，可建立线性方程，且该线性关系是极显著的；
由表6、7可知：Y=66.606-0.010X1-0.013X2 （R2=0.923）其中X1表示滤棒吸阻，X2表示烟支吸阻，Y烟支总通风率，由式可知，总通风率与滤棒吸阻和烟支吸阻均有负相关关系，总通风率的大小随着滤棒吸阻与烟支吸阻的增大而减小。由标准化回归系数的绝对值可知：各变量影响总通风率大小的主次顺序为：烟支吸阻X2>滤棒吸阻X1，且差别不大。
2.1.4 不同吸阻滤棒梯度下烟支吸阻、总通风率检测结果的极差分析 对不同吸阻滤棒下烟支吸阻、烟支总通风率数据进行极差分析并对分析结果进行比较，见表8、9
由表8、表9可知：不同梯度下烟支总通风率的极差大小关系为：梯度7<梯度3<梯度5<梯度4<梯度2<梯度1<梯度6，极差越小说明数据的波动越小，说明梯度7，总通风率的值在合格范围内波动最小；不同梯度下烟支吸阻的极差大小关系为：梯度3<梯度2<梯度4<梯度5<梯度6<梯度7<梯度1，说明在梯度3时，总通风率的值在合格范围内波动最小。结合以上两表的结果综合考虑可知，在梯度3下，测得的数据波动性最小，煙支的总通风率波动最小。
2.2 验证效果
按照2.1的实验分析结果使用梯度3下滤棒样品进行跟踪生产验证。抽样检测（成品卷烟）烟支总通风率并进行统计分析，见图1、2。
由图1、2可知，在使用梯度3下滤棒样品生产卷烟样品后，烟支总通风率均值为27.34%，烟支总通风率平均标准偏差为1.79。
3 结论
随着滤棒吸阻的增大，烟支总通风率的均值有逐渐减小的趋势；滤棒吸阻与烟支吸阻呈极显著正相关；滤棒吸阻和烟支吸阻分别与总通风率呈极显著负相关；总通风率的大小随着滤棒吸阻与烟支吸阻的增大而减小；在滤棒吸阻梯度3下，测得的烟支总通风率数据波动性最小。
参考文献
[1] 吴志英，李力，李东亮，等.卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析[J].中国烟草科学，2010，31（2）：49-53.
[2] 彭传新，尤长虹，李兵役.影响卷烟焦油量的因素探讨[J].烟草科技，2000，（11）：5-8.
[3] 魏玉玲，徐金和，廖臻，等.卷烟材料多因素对卷烟通风率及过滤效果的影响[J].烟草科技，2008（11）：9.
[4] 李翔，尚平平，赵乐，等.接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟烟气细胞毒性的影响[J].烟草科技，2010（11）：32.
[5] 吴志英，李力，李东亮，等.卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析[J].中国烟草科学，2010，31（2）：49.
[6] 冯文，廖臻，徐世涛，等.接装纸激光、静电打孔方式对卷烟烟气影响的对比研究[J].云南大学学报，2010，32（S1）：115.
作者简介
蒋浩（1983年7月），男，助理工程师，主要从事计量管理与科技创新管理工作。
罗军（1968年8月），男，工学学士、工程师，主要从事烟叶原料及相关管理、卷烟加工技术研究工作。