CN104165822A - 一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法。依据烟支密度分布一般呈两端稠密型分布的特点，先作出烟支密度分布曲线，利用拐点方法去除掉烟支稠密端，然后用变异系数法定量评价烟支密度分布的均匀性。该方法简单可行，能定量评价烟支密度分布的均匀性。本发明能客观反映卷制后烟支质量稳定性水平，进而为提升卷烟质量及优化控制提供参考依据。

Description

一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法。

背景技术

烟支重量是卷烟卷制加工过程中的一个重要物理指标。烟支重量的大小及稳定性直接影响到烟支吸阻、硬度、总通风率等卷烟物理指标，以及影响卷烟焦油、烟碱、CO等烟气指标，进而影响到卷烟的内在品质。众所周知，烟支密度与烟支重量密切相关。在一定的卷烟规格(烟支长度、滤棒长度、圆周等)下，即烟支烟丝填充的体积一定的条件下，烟支密度与烟支重量呈线性相关。因此，烟支密度分布是对烟支重量的进一步深入表达，烟支密度分布的均匀性更能反映卷烟的内在质量。

目前，国内卷烟生产企业已开始关注烟支密度分布，并致力于研究烟支密度分布对烟支空头率、端部落丝量及掉头状况等卷烟质量的影响。然而，用于定量评价烟支密度分布均匀性的方法目前鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法。依据烟支密度分布一般呈两端稠密型分布的特点，先作出烟支密度分布曲线，利用拐点方法去除掉烟支稠密端，然后用变异系数法定量评价烟支密度分布的均匀性。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法，包括以下步骤：

1、烟支长度的测定：分别测量烟支上烟丝填充段和滤棒的长度值，其中以抽吸端滤棒作为起始位置；

2、烟支密度分布数据的测定：采用微波水分密度分析仪测定烟支密度分布，取烟样20支，从烟丝填充段位置处开始检测，检测间距为1mm，20支烟样每个检测点上数据取平均值，这些平均值就是所需要的烟支密度分布数据；

3、烟支密度分布曲线的绘制：依据所得到的烟支密度分布数据，以烟支长度值为横坐标，以烟丝填充段与滤棒的分界点作为横坐标的起始值，以各检测点对应的烟支密度分布数据为纵坐标，作出烟支密度分布曲线；

4、烟支稠密端密度数据的去除：依据所得烟支密度分布曲线，利用拐点方法去除掉烟支抽吸稠密端和燃烧稠密端的数据；

5、烟支密度分布均匀性的评价：针对去除稠密端后的烟支密度分布数据，采用变异系数法对其均匀性进行评价；烟支密度均值MN、标准偏差SD和变异系数CV的计算公式如下：

$\mathrm{MN}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i---\left(1\right)$

$\mathrm{SD}=\sqrt{\frac{\mathrm{\Σ}{(x_i-\mathrm{MN})}^2}{N-1}}---\left(2\right)$

$\mathrm{CV}=\frac{\mathrm{SD}}{\mathrm{MN}}\×100\%---\left(3\right)$

式中x_i为烟支上各位置处的烟支密度，N为烟支上各位置烟支密度检测个数；

CV的大小反映烟支密度分布均匀程度，CV值越小，其均匀性越好。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用变异系数法对烟支密度分布的均匀性进行评价，方法简单可行，能定量评价烟支密度分布的均匀性。

(2)本发明能客观反映卷制后烟支质量稳定性水平，进而为提升卷烟质量及优化控制提供参考依据。

附图说明

图1为本发明评价方法的流程示意图；

图2为实施例中云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支密度分布曲线图；

图3为实施例中不同烟支重量云烟(紫)烟支密度分布曲线图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。

实施例1：对比分析不同卷烟品牌烟支密度分布的均匀性

样品:国内卷烟品牌云烟(紫)和云烟(软珍品)；

仪器：Sodiscan-DP型微波水分密度分析仪(德国Korber公司)；精度为0.1mg的XS104型梅特勒电子天平(瑞士Mettler公司)。

具体步骤如下：

1、烟支长度的测定：

云烟(紫)和云烟(软珍品)的烟支长度84mm，滤棒长度25mm，单支重量0.895g，圆周24.30mm。这些数据为下一步烟支密度测定、校正仪器参数及烟支密度分布曲线绘制提供基础数据。

2、烟支密度分布数据的测定：

(1)首先开启Sodiscan-DP型微波水分密度分析仪，预热30分钟，以保证仪器测量的稳定性和设备性能；

(2)校正仪器参数：取云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支样各若干支，先用XS104型梅特勒电子天平挑选出不同单支重量梯度烟支各1支(0.85g、0.87g、0.89g、0.91g、0.93g)；然后采用Sodiscan-DP型微波水分密度分析仪在现有仪器参数(密度增益系数为1，密度补偿系数为0，)下进行测定不同单支重量梯度的烟支密度，并通过烟支圆周和长度计算出烟支重量；作出不同单支重量度与依据密度分析仪计算出的烟支重量的线性回归方程；得到校正仪器参数。对于云烟(紫)，校正仪器参数为：密度增益系数为0.83，密度补偿系数为0；对于云烟(软珍品)：密度增益系数为0.82，密度补偿系数为0。

(3)取云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支样各20支，采用Sodiscan-DP型微波水分密度分析仪，设定好校正仪器参数，分别测定其烟支密度，取平均值，得到所需要的烟支密度分布数据，结果见表1。

表1云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支密度分布数据测定结果

3、烟支密度分布曲线的绘制：

依据步骤2、中得到的烟支密度分布数据，以烟支长度值作为横坐标，以烟丝填充段与滤棒的分界点作为起始坐标值，该位置上的烟支密度数据为纵坐标，分别作出云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支密度分布曲线，如图2所示。

4、烟支稠密端密度数据的去除：

依据图2中烟支密度分布曲线，利用拐点方法去除掉烟支抽吸稠密端和燃烧稠密端的数据，其中抽吸稠密端烟支位置为25～40mm，燃烧稠密端烟支位置为70～84mm，得到用于评价烟支密度分布均匀性的烟支位置为40～70mm的烟支密度数据。

5、烟支密度分布均匀性的评价：

采用变异系数法对云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支密度分布的均匀性进行评价，结果见表2。

表2云烟(紫)和云烟(软珍品)烟支密度分布的均匀性

由图2可以看出，云烟(软珍品)烟支密度分布的均匀性较云烟(紫)好。由表2可以看出，云烟(软珍品)烟支密度的变异系数为1.74﹤2.64(云烟(紫))，说明该方法简单、可行及有效，能定量评价烟支密度分布的均匀性。

实施例2：分析烟支重量对烟支密度分布均匀性的影响

样品:国内卷烟品牌云烟(紫)，其烟支规格为：烟支长度84mm，滤棒长度25mm。烟支重量梯度设置为0.850g/支、0.870g/支、0.890g/支、0.910g/支和0.930g/支。

实施例2的实验方法步骤与实施例1一致。不同烟支重量云烟(紫)烟支密度分布曲线如图3所示，其烟支密度分布的均匀性见表3。

表3不同烟支重量云烟(紫)烟支密度分布的均匀性

从图3和表3可以看出，烟支重量对烟支密度分布均匀性有较大的影响，随烟支重量的增大，烟支密度分布均匀性逐渐变差。

Claims (1)

1.一种定量评价烟支密度分布均匀性的方法，包括以下步骤：

(1)烟支长度的测定：分别测量烟支上烟丝填充段和滤棒的长度值，其中以抽吸端滤棒作为起始位置；

(2)烟支密度分布数据的测定：采用微波水分密度分析仪测定烟支密度分布，取烟样20支，从烟丝填充段位置处开始检测，检测间距为1mm，20支烟样每个检测点上数据取平均值，这些平均值就是所需要的烟支密度分布数据；

(3)烟支密度分布曲线的绘制：依据所得到的烟支密度分布数据，以烟支长度值为横坐标，以烟丝填充段与滤棒的分界点作为横坐标的起始值，以各检测点对应的烟支密度分布数据为纵坐标，作出烟支密度分布曲线；

(4)烟支稠密端密度数据的去除：依据所得烟支密度分布曲线，利用拐点方法去除掉烟支抽吸稠密端和燃烧稠密端的数据；

(5)烟支密度分布均匀性的评价：针对去除稠密端后的烟支密度分布数据，采用变异系数法对其均匀性进行评价；烟支密度均值MN、标准偏差SD和变异系数CV的计算公式如下：

$\mathrm{MN}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i---\left(1\right)$

$\mathrm{SD}=\sqrt{\frac{\mathrm{\Σ}{(x_i-\mathrm{MN})}^2}{N-1}}---\left(2\right)$

$\mathrm{CV}=\frac{\mathrm{SD}}{\mathrm{MN}}\×100\%---\left(3\right)$

式中x_i为烟支上各位置处的烟支密度，N为烟支上各位置烟支密度检测个数；

CV的大小反映烟支密度分布均匀程度，CV值越小，其均匀性越好。