CN110274848A - 基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法 - Google Patents

基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法 Download PDF

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马丽
邹泉
陈冉
赵云川
舒云波
乔晖
倪和朋
吴峰
邹琪
林丽
蔡学文
万丽华
李腾
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Abstract

本发明提供一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，包括步骤一：取样成品烟支样品，通过测量仪器得到烟支密度数据；步骤二：数据选择：从测量数据中剔除靠近滤嘴端的一段无效测量数据；步骤三：数据结构划分：从点火端开始，依次按照提供测量数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支总长度的比例a％、b％和c％划分数据a组、b组和c组；步骤四：计算：分别计算a组、b组和c组的表征数据Da、Db和Dc；步骤五：表征：以Da：Db：Dc的形式来表征烟支的烟丝分布情况。本发明可以实现对烟丝结构的直观表征，实现了烟支卷烟内烟丝分布情况的快速识别，降低质量监管成本，具有操作简便的优点。

Description

基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法
技术领域
本发明涉及烟草检测表征工艺技术领域，具体涉及一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法。
背景技术
卷烟生产过程中，烟丝分布的方式不仅会影响卷烟产品质量，在改变烟支单重时影响烟支的空头率，而且还可能影响焦油释放量。烟丝分布是烟支物理特性分析工作中的重要一环。该方法主要用于烟丝分布情况的直接表征，其重要工作原理是根据烟支密度分布，动态吸阻等相关性质特征，对测量段密度进行优化分段，以分段密度的均值或标准偏差之间的比值来表征烟丝分布情况。目前烟丝分布情况的常用研究方式是利用振动分选筛对烟丝进行筛分，对不同长度烟丝的占比来进行研究，由于最上层筛网烟丝筛分不彻底或筛分过程中带来的造碎，影响了烟丝结构判断的精准性，不利于对烟丝分布情况进行表征。
专利CN104166803A中公开了一种表征烟丝结构分布均匀性的方法，用烟丝结构筛分仪测定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。该方法无法避免筛分过程中的筛分不彻底以及筛分带来的烟丝造碎，无法通过筛选出的烟丝结构精准还原烟丝原来结构，烟丝分布表征不精确。
专利CN102818769A中公开了一种评价成品卷烟烟支内烟丝混合均匀性的方法，首先，将待检烟支进行平衡后，均匀分段切开，采集各部分图片，应用图像处理工具转化为像素相同的图像，应用数据分析软件等工具计算各图像在有效阈值内不同灰度区间内的灰度值比例，采用相关系数法计算出均匀性系数。该方法通过混合均匀性表征烟丝结构，但在研究过程中的分切过程一样会带来造碎，破坏烟支原本的烟丝结构，同时方法复杂，耗时久。
专利CN102323276A公开了一种消除金属环或金属字等金属外饰影响烟支水分密度测量的方法，其主要包括:在水松纸上有金属环或金属字的样本上，使用气枪从滤嘴端将烟丝全部吹出来:然后将仅有滤嘴的烟支进行测量，通过烟支水分及密度测量仪得到金属环附近的水分和密度值，将所有样本烟支的水分和密度值取平均值作为经验值存储起来:最后测量被测烟支，将受金属环影响部分的水分和密度值减去经验值，就可以消除金属环或金属字等对测量的影响。该方法考虑到的烟支密度测量中近滤嘴端数值的误差，但是还是未对烟丝分布整体情况剔除进一步表征方法。
发明专利内容
为了通过烟丝分布的方式对卷烟产品质量进行研究，本发明提供一种直观、准确的烟丝分布表征方式，通过对烟支密度按比例分段，以端头端尾密度均值和中间段密度标准差作比来表征烟丝分布情况。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，包括如下步骤：
步骤一：取样成品烟支样品，通过测量仪器得到烟支密度数据；
步骤二：数据选择：从测量数据中剔除靠近滤嘴端的一段无效测量数据；
步骤三：数据结构划分：从点火端开始，依次按照提供测量数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支总长度的比例a％、b％和c％划分数据a组、b组和c组；即提供a组数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支长度的百分比为a％；提供b组数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支长度的百分比为b％；提供c组数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支长度的百分比为c％。
步骤四：计算：分别计算a组、b组和c组的表征数据Da、Db和Dc；
步骤五：表征：以Da：Db：Dc的形式来表征烟支的烟丝分布情况。
具体地，步骤二中所述无效测量数据为从滤嘴棒开始向点火端延伸的5mm长度内的测量数据，因为该段数据会受到卷烟上金属环件的影响，测量数据与实际数据偏差较大；
具体地，步骤一采集烟支密度数据时，沿烟支长度方向数据采集点均匀分布，且数据数量不少于70个。
具体地，步骤三中提供a组数据的烟支长度小于提供b组数据的烟支长度，即a％<b％；提供c组数据的烟支长度小于提供b组数据的烟支长度，即c％<b％。
优选地，提供a组数据的烟支长度大于提供c组数据的烟支长度，即a％>c％。
优选地，提供b组数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支总长度的百分比,即b％不低于45％。
进一步，步骤四中Da、Db和Dc的计算方式为：计算a组密度数据的平均值M’a、b组密度数据的标准偏差值V’b和c组密度数据的平均值M’c；相应地，步骤五中以M’a：V’b：M’c来表征烟支的烟丝分布情况。
本发明测量方法简单，在克服了卷烟水松纸上金属外饰对烟支密度测量所产生影响的同时，根据密度数据直观、简便地表征烟支内烟丝分布情况；根据所得分布情况与标准烟支内烟丝分布情况做直观对比即可获得相应部段烟丝分布状况好坏的判断，从而判别烟丝结构的差异与变化，进一步根据结果指导实际的卷烟生产制造工艺的改进，使整条生产线的质量监控管理工作更加紧凑，节约的烟丝结构分析仪器的投资。
本发明具有简化烟丝结构研究的作用，实现了烟支卷烟内烟丝分布情况的快速识别，降低质量监管成本，具有操作简便的优点，为降低卷烟主流烟气中有害成分的释放量提供新思路，也为改变烟支单重时如何保持产品质量稳定性提供参考。
附图说明
图1所示为烟支测量数据数据分布示意图。
具体实施方式
实施例1：
结合图1，本实施例提供一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，包括如下步骤：
步骤一：取样成品烟支样品，通过测量仪器得到烟支密度数据，数据采集时沿烟支长度方向数据采集点均匀分布，且数据数量不少于70个；
步骤二：数据选择：从测量数据中剔除从滤嘴棒开始向点火端延伸的5mm长度内的测量数据，即剔除L6部段数据，因为该段数据为无效测量数据；
步骤三：数据结构划分：从点火端开始，依次按照提供测量数据的烟支长度占
提供有效测量数据的烟支总长度的比例a％、b％和c％划分数据a组、b组和c
组，a组数据来源于图1所示L5段，L5/L2＝a％；b组数据来源于图中L4段，
L4/L2＝b％，c组数据来源于图中L3段，L3/L2＝c％；
步骤四：计算：分别计算a组、b组和c组的表征数据Da、Db和Dc；
步骤五：表征：以Da：Db：Dc的形式来表征烟支的烟丝分布情况。
优选实施例中，步骤三中提供a组数据的烟支长度小于提供b组数据的烟支长度，即a％<b％；提供c组数据的烟支长度小于提供b组数据的烟支长度，即c％<b％；提供a组数据的烟支长度大于提供c组数据的烟支长度，即a％>c％。
在优选实施例中，步骤四中Da、Db和Dc的计算方式为：计算a组密度数据的平均值M’a、b组密度数据的标准偏差值V’b和c组密度数据的平均值M’c；相应地，步骤五中以M’a：V’b：M’c来表征烟支的烟丝分布情况。
实施例2：
实施例1：某牌号标准细支卷烟样品基于烟支密度的烟丝分布表征方法包括以下步骤：
(1)首先取成品烟支样品，通过测量仪器得到烟支的密度数据；
(2)然后剔除测量得到的烟支密度数据中靠近滤嘴的5mm段；
(3)随后按照标准烟支密度分布趋势，将剩余密度数据自点火端分为31.82％、45.45％、22.73％三段；
(4)求出31.82％、22.73％两段均值235.04、230.12和45.45％段的标准偏差3.50，以235.04:3.50:230.12表示牌号卷烟标准烟支的烟丝分布；
实施例2：待检测样分析，表一：三组待分析的该牌号细支卷烟测量数据(样本量n＝2条)；表二：各牌号烟丝分布表征方程。
表一：
表二：
组号 表征方程M’<sub>a</sub>：V’<sub>b</sub>：M’<sub>c</sub>
1 262.87:5.58:222.67
2 233.31:3.24:229.18
3 221.36:12.47:161.23
对比标准样的分布表征方程235.04:3.50:230.12，即可得到待分析细支卷烟样本的烟支内烟丝分布情况。
最后应当说明的是:以上实施例也仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：取样成品烟支样品，通过测量仪器得到烟支密度数据；
步骤二：数据选择：从测量数据中剔除靠近滤嘴端的一段无效测量数据；
步骤三：数据结构划分：从点火端开始，依次按照提供测量数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支总长度的比例a％、b％和c％划分数据a组、b组和c组；
步骤四：计算：分别计算a组、b组和c组的表征数据Da、Db和Dc；
步骤五：表征：以Da：Db：Dc的形式来表征烟支的烟丝分布情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，步骤三中提供a组数据的烟支长度小于提供b组数据的烟支长度，提供c组数据的烟支长度小于提供b组数据的烟支长度。
3.根据权利要求2所述的一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，提供a组数据的烟支长度大于提供c组数据的烟支长度。
4.根据权利要求3所述的一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，提供b组数据的烟支长度占提供有效测量数据的烟支总长度的百分比不低于45％。
5.根据权利要求1—4所述的任一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，步骤一采集烟支密度数据时，沿烟支长度方向数据采集点均匀分布，且数据数量不少于70个。
6.根据权利要求1—4所述的任一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，所述测量仪器为烟支密度测量仪。
7.根据权利要求1—4所述的任一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，步骤二中所述无效测量数据为从滤嘴棒开始向点火端延伸的5mm长度内的测量数据。
8.根据权利要求1—4所述的任一种基于烟支密度的卷烟烟丝分布表征方法，其特征在于，步骤四中Da、Db和Dc的计算方式为：计算a组密度数据的平均值M’a、b组密度数据的标准偏差值V’b和c组密度数据的平均值M’c；相应地，步骤五中以M’a：V’b：M’c来表征烟支的烟丝分布情况。
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