CN104166803A - 一种表征烟丝结构分布均匀性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表征烟丝结构分布均匀性的方法。取n个待测烟丝样品，用烟丝结构筛分仪测定其烟丝结构，筛网层数为m，得到每个样品对应每一个具体筛分尺寸的烟丝结构数据，然后再针对每一个筛分尺寸的烟丝结构数据计算平均值；将每个样品烟丝结构数据除以与它所对应烟丝结构数据平均值，得到该样品的标准化处理数据；采用均匀性系数方法计算出每个样品烟丝结构的均匀性系数；最后采用均值法计算出总样品烟丝结构的均匀性系数，进而定量表征烟丝结构分布的均匀性程度。该方法简单可行，能定量、准确和科学评价烟丝结构分布的均匀性。

Description

一种表征烟丝结构分布均匀性的方法

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种表征烟丝结构分布均匀性的方法。

背景技术

烟丝结构是影响卷烟加工质量的重要因素。在卷烟加工过程中，受到来料物料的波动、三丝掺配(薄板丝、膨胀丝、膨胀梗丝)均匀性差以及风力送丝系统性能不稳定等因素的影响，烟丝的结构在输送至卷烟机的过程中会发生较大的变化，烟丝结构及稳定性势必会影响烟支卷接质量及对卷烟物理指标造成较大的影响。

目前，国内各烟草生产企业大多采用三层筛网的烟丝振动分选筛测定烟丝的结构分布，即得到长丝、中丝、短丝和碎丝四种烟丝尺寸，并不能完全反映烟丝的结构组成。现有技术中用于表征烟丝结构分布均匀性的有效方法鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种表征烟丝结构分布均匀性的方法，利用相似性原理把反映烟丝结构的几个尺寸用一个综合数值来表征，然后用均匀性系数法定量评价烟丝结构分布的均匀性。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种表征烟丝结构分布均匀性的方法，包括以下步骤：

1、烟丝结构的测定：取n个待测烟丝样品，分别用烟丝结构筛分仪测定其烟丝结构，筛网层数为m，得到每个样品对应每一个具体筛分尺寸的烟丝结构数据，然后再针对每一个筛分尺寸的烟丝结构数据计算平均值；

2、数据的标准化处理：用每个样品的烟丝结构数据除以它所对应的烟丝结构数据平均值，得到该样品的标准化处理数据x_i，其数值越接近1，就反映该样品某个尺寸的烟丝结构与总样本的该尺寸烟丝结构的相似性越高；

3、单个样品烟丝结构均匀性系数的计算：针对每个样品的标准化处理数据x_i，按照下述公式计算出均值MN、标准偏差SD、变异系数CV和均匀性系数CU：

$\mathrm{MN}=\frac{1}{m+1}\underset{i=1}{\overset{m+1}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i$

$\mathrm{SD}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}(x_i-\mathrm{MN})}^2}{m}}$

$\mathrm{CV}=\frac{\mathrm{SD}}{\mathrm{MN}}\×100\%$

CU＝1-CV

4、总样品烟丝结构均匀性系数的计算：总样品的均匀性系数为n个样品均匀性系数的均值，公式如下：

CU_总的大小反映烟丝结构分布均匀性程度，CU_总值越大，越接近1，其均匀性越好。

本发明的有益效果主要体现在：

(1)本发明避免了采用不同烟丝尺寸的烟丝比例对烟丝结构分布均匀性表征时会出现较大差异的问题，能从整体上表征烟丝结构的分布均匀性。

(2)本发明不仅可以表征总样品烟丝结构的分布均匀性，同时可以表征单个样品与总样品的离散程度。

(3)本发明简单可行，能定量、科学、合理地评价烟丝结构分布的均匀性。

(4)本发明能客观反映烟丝物理质量稳定性水平，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为本发明表征方法的流程示意图。

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：分析评价烟丝结构分布的均匀性

样品：云烟某规格卷烟成品烟丝

仪器：AS 400旋转筛分仪(德国Retsch公司，筛网孔径依次为4.75mm、4.00mm、2.50mm、2.00mm、1.6mm和1.00mm)；PL602-S型电子天平(精度：0.01g，瑞士METTLER TOLEDO公司)。

具体步骤如下：

1、烟丝结构的测定：

取同一批云烟某规格卷烟成品烟丝30个样品，每个样品500g，采用AS 400旋转筛分仪(六层筛网)分别测定其烟丝结构，并针对每一个筛分尺寸的烟丝结构数据计算平均值，结果见表1。

表1  云南某品牌配方烟丝结构测定结果

注：S1～S7表示样品经AS 400旋转筛分仪(六层筛网)筛分得到的7个烟丝尺寸，其中S1﹥4.75mm、4.00mm﹤S2﹤4.75mm、2.5mm﹤S3﹤4.00mm、2.0mm﹤S4﹤2.50mm、1.6mm﹤S5﹤2.0mm、1.0mm﹤S6﹤1.6mm、S7﹤1.0mm；B1～B7分别是表1中每一列数据的平均值，即反映总样品烟丝结构的整体分布情况。

2、数据的标准化处理：

对表1中的数据进行标准化处理，即表1中的每一个筛分尺寸的烟丝结构数据除以与它对应烟丝结构数据平均值。例如，第一个样品S1上烟丝结构尺寸数据为0.1697，其标准化处理过程就是将0.1697除以S1列烟丝结构数据平均值B1为0.1611，得到标准化后的数据为1.0534。表1中数据经标准化处理，结果将表2。

表2  数据标准化处理结果

3、单个样品烟丝结构均匀性系数的计算：

按照均匀性系数公式分别计算出单个样品烟丝结构的均匀性系数，结果见表3。

表3  30个样品的均匀性系数计算结果

从表3可以看出，3号和13号样品烟丝结构分布均匀性系数分别为51.96％和55.12％，其他样品烟丝结构分布均匀性系数均在80％以上，说明样品3和样品13的烟丝结构分布均匀性较差，其余28个样品的烟丝结构分布均匀性较好。

4、总样品烟丝结构均匀性系数的计算：

依据表3中30个样品烟丝结构均匀性系数的数值，计算平均值，得到总样品烟丝结构的均匀性系数为86.54％。

这说明该批成品烟丝结构的分布均匀性较好，但还存在一定的改善空间，进而提升烟丝物理质量的稳定性水平。另一方面，也表明该方法简单可行，能对烟丝结构分布均匀性程度做出科学、合理、有效和定量的评价。

实施例2：对比评价不同批次成品烟丝结构的分布均匀性

样品：云烟某规格卷烟成品烟丝(批次号分别为1、2、3和4)。

仪器：同实施例1.

具体步骤同实施例1。同一品牌不同批次的成品烟丝的烟丝结构分布均匀性对比结果见表4。

表4  云烟某规格卷烟不同批次成品烟丝结构的分布均匀性计算结果

从表4可以看出，云烟某规格卷烟不同批次成品烟丝结构分布均匀性存在一定的差异性，进而影响产品均质化。下一步将从原料、加工工艺、环境等各因素深入研究对成品烟丝结构分布均匀性的影响，为提升产品均质化生产提供技术支撑。

Claims (3)

1.一种表征烟丝结构分布均匀性的方法，包括以下步骤：

(1)烟丝结构的测定：取n个待测烟丝样品，分别用烟丝结构筛分仪测定其烟丝结构，筛网层数为m，得到每个样品对应每一个具体筛分尺寸的烟丝结构数据，然后再针对每一个筛分尺寸的烟丝结构数据计算平均值；

(2)数据的标准化处理：用每个样品的烟丝结构数据除以它所对应的烟丝结构数据平均值，得到该样品的标准化处理数据x_i，其数值越接近1，就反映该样品某个尺寸的烟丝结构与总样本的该尺寸烟丝结构的相似性越高；

(3)单个样品烟丝结构均匀性系数的计算：针对每个样品的标准化处理数据x_i，按照下述公式计算出均值MN、标准偏差SD、变异系数CV和均匀性系数CU：

$\mathrm{MN}=\frac{1}{m+1}\underset{i=1}{\overset{m+1}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i$

$\mathrm{SD}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}(x_i-\mathrm{MN})}^2}{m}}$

$\mathrm{CV}=\frac{\mathrm{SD}}{\mathrm{MN}}\×100\%$

CU＝1-CV

(4)总样品烟丝结构均匀性系数的计算：总样品的均匀性系数为n个样品均匀性系数的均值，公式如下：

CU_总的大小反映烟丝结构分布均匀性程度，CU_总值越大，越接近1，其均匀性越好。

2.根据权利要求1所述的表征烟丝结构分布均匀性的方法，其特征在于：测定烟丝结构的筛分仪的筛网层数m﹥3层；待测烟丝样品数n﹥10个。

3.根据权利要求1所述的表征烟丝结构分布均匀性的方法，其特征在于：烟丝为薄板烟丝、膨胀烟丝、膨胀梗丝、薄片丝的一种或者是几种的组合，或者是卷烟规格的成品烟丝。