CN108041671B - 一种测定再造烟叶原料打浆度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种测定再造烟叶原料打浆度的方法，所述测定方法包括：(1)再造烟叶原料加入清水，然后在盘式磨浆机上进行制浆，在不同时刻对浆料进行取样，采用打浆度仪测定浆料的打浆度，采用纤维分析仪测定浆料的数均纤维长度和重均纤维长度，(2)利用图像法二元线性模型估计浆料的打浆度，即利用浆料的打浆度作为因变量，浆料的数均纤维长度和重均纤维长度作为自变量，建立关于数均纤维长度相关参数和重均纤维长度相关参数的二元线性模型进行打浆度的估计。本发明的方法简单、实施容易，与现行打浆度仪测定的方法相比，具有节约时间、降低检测人员的劳动强度等优点。此外，与在线打浆度测定仪相比，该方法的设备投资少、适用范围更广。
Description
技术领域
本发明属于烟草制造技术领域，具体涉及一种测定再造烟叶原料打浆度的方法。
背景技术
再造烟叶又称重组烟叶、烟草薄片、均质烟叶等。国外从上世纪中期开始研究使用造纸法再造烟叶，国内造纸法再造烟叶产业发展和起步均较晚，但发展速度和技术进步均较快，造纸法再造烟叶在节约烟叶原料、减害降焦、增香保润、突出卷烟产品风格特征等方面都具有较强的功能型作用，目前造纸法再造烟叶已成为中式卷烟重要而不可或缺的原料。
生产实际及文献调研结果表明，目前造纸法再造烟叶浆料质量的检测主要使用造纸行业的检测方法，以打浆度和纤维湿重的检测结果来表征浆料的综合质量。已有文献重点报道了基于计算科学分析影响打浆质量的因素，浆料质量优化控制相关研究工作。
国内造纸法再造烟叶通常是采用两步法生产，先采用溶剂将烟草有效成份充分浸泡出来，再将烟草提取液浓缩后回填到烟草基片上，其生产关键工序包括提取、浓缩、制浆、抄造、涂布等过程。制浆包括两个部分：一是对提取后的烟草原料进行制浆，其目的是提高烟草基片的均匀程度；二是对外加纤维进行制浆，其目的是提高烟草基片的物理强度。对于制浆过程的工艺控制，目前的普遍做法是采用对浆料的打浆度进行检测。该方法存在检测耗时较长、过程繁琐、效率低下等问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种测定再造烟叶原料打浆度的方法，该方法简单、实施容易，与现行打浆度仪测定的方法相比，具有节约时间、降低检测人员的劳动强度。
本发明提供的技术方案：一种测定再造烟叶原料打浆度的方法，包括以下步骤：(1)再造烟叶原料加入清水，然后在盘式磨浆机上进行制浆，得到烟草浆料，在制浆开始的10分钟后，每隔5分钟对浆料进行取样，采用打浆度仪测定浆料的打浆度，采用纤维分析仪测定浆料的纤维长度，再计算出浆料的数均纤维长度和重均纤维长度，(2)利用二元线性模型估计浆料的打浆度，即利用浆料的打浆度作为因变量，浆料的数均纤维长度和重均纤维长度作为自变量，建立关于数均纤维长度相关参数和重均纤维长度相关参数的二元线性模型进行打浆度的估计。
进一步的，所述二元线性模型为：Y＝aX1+bX2+c，其中Y为打浆度，X1为数均纤维长度，X2为重均纤维长度，a为打浆度与数均纤维长度的相关系数，b为打浆度与重均纤维长度的相关系数，c为截距。
进一步的，所述再造烟叶原料包括浸提后的烟草原料或者外加纤维，所述浸提后的烟草原料为片烟、烟草碎片、烟末、烟梗中的一种或多种经过加水提取后的不溶物，外加纤维包括针叶木浆、阔叶木浆、麻浆、加拿大北木、竹浆中的一种或多种。
进一步的，所述再造烟叶原料为浸提后的烟草原料时，所述二元线性模型为：Y＝78.60X1-92.98X2+50.93，该模型适用范围为：烟草浆料的打浆度18-28°SR，所述再造烟叶原料为外加纤维时，所述二元线性模型为：Y＝24.27X1-42.55X2+71.57，该模型适用范围为：外加纤维的打浆度30-50°SR。
本发明通过测量浆料的纤维长度，利用浆料的打浆度与数均纤维长度和重均纤维长度之间的线性关系模型，推导出浆料的打浆度，该方法简单、实施容易，与现行打浆度仪测定的方法相比，具有节约时间、降低检测人员的劳动强度等优点。此外，与在线打浆度测定仪相比，该方法的设备投资少、适用范围更广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
1)在提取后的烟草原料中加入清水，然后在盘式磨浆机上进行制浆。在制浆开始的10分钟后，每隔5分钟对浆料进行取样，并测定浆料的打浆度、数均纤维长度和重均纤维长度。将以上数据输入Excel表格中，进行二元回归分析，得到打浆度与数均纤维长度、重均纤维长度之间的关系方程式：Y＝aX1+bX2+c。用纤维分析仪快速测定待测浆料的数均纤维长度和重均纤维长度，代入上述关系方程式，计算得到待测浆料的打浆度值。所述数均纤维长度为所测定的纤维总长度除以总纤维根数所得到的算术平均值，所述数均纤维长度也就是长度加权平均长度，为各长度组分的平均纤维长度与相应组份质量乘积的总和被所测纤维的总质量除之。
2)为了获得分析所需的基础数据，对一系列不同打浆度的浆料进行了纤维分析，如下表1所示：
表1浆料的打浆度和纤维长度的测定数据
| 打浆度(°SR) | 数均长度(mm) | 重均长度(mm) |
| 18 | 0.902 | 1.116 |
| 20 | 0.841 | 1.045 |
| 22 | 0.767 | 0.958 |
| 24 | 0.735 | 0.912 |
| 26 | 0.728 | 0.883 |
| 28 | 0.716 | 0.852 |
3)将上表数据输入Excel表格中，进行二元回归分析，得到二元线性回归方程：Y＝78.60X1-92.98X2+50.93，该模型适用范围为：烟草浆料的打浆度18-28°SR，
4)为了验证上述方程的可靠性，制备了一组经过制浆的待测烟草浆料，采用纤维分析仪来检测数均纤维长度和重均纤维长度，代入模型计算得到打浆度，并与打浆度仪检测得到的数据相比，结果如下表2所示：
表2待测烟草浆料的分析数据
经验证，计算值与测量值的误差在1％以内，因此可以比较准确地计算浆料的打浆度值。
实施例2
1)将外加纤维在清水进行疏解，然后在盘式磨浆机上进行制浆。在制浆开始的10分钟后，每隔5分钟对浆料进行取样，并测定浆料的打浆度、数均纤维长度和重均纤维长度。将以上数据输入Excel表格中，进行二元回归分析，得到打浆度与数均纤维长度、重均纤维长度之间的关系方程式：Y＝aX1+bX2+c(Y为打浆度，X1为数均纤维长度，X2为重均纤维长度，a、b、c为常数)。用纤维分析仪快速测定待测浆料的数均纤维长度和重均纤维长度，代入上述关系方程式，计算得到待测浆料的打浆度值。
2)为了获得分析所需的基础数据，对一系列不同打浆度的浆料进行了纤维分析，如下表3所示：
表3浆料的打浆度和纤维长度的测定数据
| 打浆度(°SR) | 数均长度(mm) | 重均长度(mm) |
| 30 | 1.023 | 1.558 |
| 32 | 0.902 | 1.451 |
| 34 | 0.842 | 1.362 |
| 36 | 0.813 | 1.297 |
| 38 | 0.771 | 1.234 |
| 40 | 0.752 | 1.167 |
| 42 | 0.734 | 1.114 |
| 44 | 0.708 | 1.048 |
| 46 | 0.681 | 0.983 |
| 48 | 0.677 | 0.945 |
| 50 | 0.668 | 0.892 |
3)将上表数据输入Excel表格中，进行二元回归分析，得出二元线性回归方程：Y＝24.27X1-42.55X2+71.57，该模型适用范围为：外加纤维的打浆度30-50°SR。
5)为了验证上述方程的可靠性，制备了一组待测外纤浆料，采用纤维分析仪来检测数均纤维长度和重均纤维长度，代入模型计算得到打浆度，并与打浆度仪检测得到的数据相比，结果如下表4所示：
表4待测外纤浆料的分析数据
经验证，计算值与测量值的误差在1％以内，因此可以比较准确地计算浆料的打浆度值。
以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种测定再造烟叶原料打浆度的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)再造烟叶原料加入清水，然后在盘式磨浆机上进行制浆，得到烟草浆料，在制浆开始的10分钟后，每隔5分钟对浆料进行取样，采用打浆度仪测定浆料的打浆度，采用纤维分析仪测定浆料的纤维长度，再计算出浆料的数均纤维长度和重均纤维长度，(2)利用二元线性模型估计浆料的打浆度，即利用浆料的打浆度作为因变量，浆料的数均纤维长度和重均纤维长度作为自变量，建立关于数均纤维长度相关参数和重均纤维长度相关参数的二元线性模型进行打浆度的估计，
所述二元线性模型为：Y＝aX1+bX2+c，其中Y为打浆度，X1为数均纤维长度，X2为重均纤维长度，a为打浆度与数均纤维长度的相关系数，b为打浆度与重均纤维长度的相关系数，c为截距。
2.根据权利要求1所述的一种测定再造烟叶原料打浆度的方法，其特征在于：所述再造烟叶原料为浸提后的烟草原料或者外加纤维。
3.根据权利要求2所述的一种测定再造烟叶原料打浆度的方法，其特征在于：所述再造烟叶原料为浸提后的烟草原料时，所述二元线性模型为：Y＝78.60X1-92.98X2+50.93，该模型适用范围为：烟草浆料的打浆度18-28°SR，所述再造烟叶原料为外加纤维时，所述二元线性模型为：Y＝24.27X1-42.55X2+71.57，该模型适用范围为：外加纤维的打浆度30-50°SR。
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