一種煙支密度分布均勻性的定量評價方法與流程

2023-05-29 03:51:11 1

技術領域：

本發明屬於捲菸產品質量檢測技術領域，具體涉及一種評價煙支密度分布均勻性的表徵方法

背景技術：
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在捲菸生產過程中，菸絲經過卷接機吸絲成型系統後，菸絲束的密度分布發生變化，其中煙支點燃端的密度高於其他部分。煙支密度分布是影響捲菸質量的重要指標之一，不僅影響捲菸煙支的重量、硬度、吸阻、煙支端部落絲量等物理指標，進而影響捲菸煙氣有害物質的釋放量，同時也會影響捲菸消費過程中的感官質量，進而影響消費者對捲菸產品的認可度。煙支密度分布的均勻程度是通過捲菸機填充菸絲過程中對菸絲填充量的實時在線控制進行調節，填充量的波動或有序調整對煙支密度分布的均勻程度有重要影響。煙支菸絲密度分布均勻性較差，會造成較大的煙支重量和吸阻的波動，從而影響了煙支卷制質量的穩定性，尤其是煙支端部菸絲填充量過大，導致捲菸在抽吸過程中因吸阻較大而影響了捲菸的感官質量。

目前，國內捲菸生產企業已開始關注煙支密度分布，研究煙支密度分布對煙支空頭率、端部落絲量及煙支落頭狀況的影響規律。然而如何定量評價煙支密度分布均勻性的方法卻鮮有報導。

中國發明專利（cn200720024015.7）提供了一種煙支密度微波檢測裝置，該裝置具有無損檢測的非破壞性以及密度數據檢測的準確性和穩定性。對捲菸企業來說，如何利用密度數據進行煙支密度分布均勻性評價是一件很有意義的事情，因此有必要建立煙支密度分布均勻性評價方法。

中國發明專利（cn104165822a）採用變異係數法定量評價煙支密度分布的均勻性，該方法利用煙支中間控制均勻段的密度數據對密度分布均勻性進行了評價，在一定程度上可以為提升捲菸質量及優化控制提供參考依據。然而基於煙支密度呈現出兩端稠密中間均勻的分布事實，建立一種全支捲菸煙支密度分布均勻性評價方法對捲菸設計與卷制過程控制具有重要意義。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種煙支密度分布均勻性的定量評價方法。依據煙支密度分布一般呈兩端稠密型分布的特點，先作出煙支密度分布曲線，並對煙支密度數據進行提取，然後根據構建的評價指標對煙支密度分布均勻性進行全面評價。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現。

一種評價煙支密度分布均勻性的方法，包括以下步驟：

步驟一：煙支軸向水分、密度的標定

a、煙支軸向水分的標定：

用微波水分密度分析儀mw3220測試10支捲菸，並將結果存放在結果菜單的info選項之下（儀器軟體自帶的結果菜單）；採用標準實驗室方法確定由mw3220測量過的10支捲菸菸草水分的平均值；把由mw3220測量出的水分與實驗室確定的水分相比較，並且確定偏差值。

b、煙支軸向密度的標定

用微波水分密度分析儀mw3220測試10支捲菸，並將密度數據進行保存；用天平分別稱量由mw3220測量過的10支捲菸中的各支菸絲重量；把由mw3220測量出的各支捲菸的菸絲重量的平均值與稱出的平均重量相比較，並將天平稱重值與mw3220的測量值之比作為密度校正係數。

步驟二：煙支密度、水分數據的測試

按照步驟一對mw3220進行水分和密度校正，用校正後的微波水分密度分析儀測定煙支水分和密度數據，從菸絲填充段位置處開始檢測，檢測間距為1mm，檢測長度根據捲菸規格參數進行設定(因為煙支長度具有不同規格，檢測長度是根據煙支長度規格進行設定)；

步驟三：煙支標準密度的獲取，將微波水分密度儀獲取的密度數據折算為含水率為12%的標準密度數據，其中折算公式為：

式中w%為實測密度對應的實測水分，為折算後的標準密度數據。

步驟四：評價指標的建立

1、將獲取的煙支標準密度數據進行矩陣化處理：煙支標準密度矩陣a有m×n個數組成，記為，am×n。其中n為煙支數量，m為煙支密度。其中aij代表第j支捲菸在第i個單位處的密度值，向量a﹒j為第j支捲菸的不同單位長度上的密度值。向量b和c均為m×1個數組成的列向量，記為bm×1和cm×1。

2、煙支標準密度分布曲線的繪製：依據上述方法獲得的煙支標準密度數據，以煙支長度值作為橫坐標，以煙支不同長度位置上的煙支標準密度數據為縱坐標，作出煙支密度分布曲線。

3、煙支標準密度分布均勻性的評價指標構建：令矩陣

在本發明中，所述煙支可為常規捲菸也可為細支煙。

本發明的優點在於：採用一種新的方法對煙支密度分布的均勻性進行評價，方法簡單可行，能定量評價煙支密度分布的均勻性，同時該方法在評價煙支密度均勻性的過程中考慮了煙支兩端稠密型密度分布，對捲菸設計與卷制過程控制具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的煙支標準密度分布曲線。

圖2為本發明實施例2的煙支標準密度分布曲線。

具體實施方式：

下面結合實施例子對本發明作進一步詳細說明。

實施例1：國內某細支捲菸牌號1和牌號2，對比分析不同細支捲菸牌號煙支密度分布的均勻性。

具體步驟如下：

1、煙支標準密度分布數據的測定：

(1)校正儀器參數：

取捲菸牌號1和捲菸牌號2煙支樣品各若干20支，並分別做好標記。

煙支水分校正：用微波水分密度分析儀mw3220測試10捲菸，並將結果存放在結果菜單的info選項之下；採用標準實驗室方法確定由mw3220測量過的10支捲菸菸草水分的平均值；把由mw3220測量出的水分與實驗室確定的水分相比較，並且確定偏差值。按照該方法分別對捲菸牌號1和捲菸牌號2進行水分校正，並分別記錄偏差值。

煙支密度校正：採用煙支微波水分密度分析儀對煙支樣品進行測定，並記錄密度數據。然後對煙支樣品截取m個長度，並用電子天平對截取部分菸絲進行稱重。通過煙支圓周、煙支測試長度以及密度分布數據可以計算出煙支測試部分重量。根據兩個重量的比值可以計算出不同規格捲菸的煙支校正係數。按照該方法分別對捲菸牌號1和捲菸牌號2進行密度校正，並分別記錄密度校正係數。

(2)取細支捲菸牌號1和細支捲菸牌號2煙支樣各20支，設定好校正儀器參數，用mw3220型微波水分密度分析儀分別測定煙支水分和密度。

(3)根據獲取的煙支水分數據將煙支密度數據折算為含水率為12%的標準密度數據。

2、煙支密度分布曲線的繪製：

依據步上述步驟所獲得的煙支標準密度分布數據，以煙支長度值作為橫坐標，以煙支不同長度位置上的煙支密度數據為縱坐標，分別作出煙支標準密度分布曲線，如圖1所示。

3、煙支標準密度分布均勻性的評價：

實施例2：國內某常規捲菸牌號3和牌號4，對比分析不同常規捲菸牌號煙支密度分布的均勻性。

1、煙支標準密度分布數據的測定：同實例1。

2、煙支密度分布曲線的繪製：同實例1，見圖2。

3、煙支標準密度分布均勻性的評價：