CN114062589A - 一种卷烟灰烬特征的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷烟灰烬特征的评价方法，包括如下步骤：对选择的指标进行测定，将各指标测定得到的数据进行标准化处理得到各指标的标准化值的矩阵，将各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，得到卷烟灰烬特征的综合得分；根据综合得分的大小评价卷烟灰烬特征的高低。本发明的评价方法为卷烟灰烬特征的优劣提供了参考。
Description
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种卷烟灰烬特征的评价方法。
背景技术
卷烟燃烧的烟灰情况是体现抽吸者体验好坏的指标之一。国标《YC/T 558-2018卷烟燃烧锥落头倾向的测试》规定燃烧锥的落头倾向(即烟灰掉头率)的测试。但烟灰掉头率并不能表示卷烟灰烬的特征。一些烟草企业也在进行探索卷烟灰烬特征的一些指标，如穆林等(见《烟草科技》第51卷第7期，2018年7月)探讨了卷烟烟灰灰度值测定方法的建立及应用。从消费者的体验来看，消费者往往对卷烟灰烬的一个或几个指标比较关注，如对烟灰颜色(灰度值)、烟灰是否有裂口、炸灰(裂口率)比较关注，而对其他指标如碳线多宽、碳线是否整齐等关注较少。
卷烟灰烬特征包括哪些指标，这些指标怎样测定，怎样将这些指标综合在一起得到一个综合值来评价卷烟灰烬特征的高低。迄今为止并未有报道对卷烟燃烧灰烬特征进行完整的定量评价方法。
为解决上述问题提出本发明。
发明内容
为综合表征卷烟的燃烧灰烬特征，本发明通过数据归一化和层次分析权重，确定、建立了一种可综合评价卷烟灰烬特征整体质量高低的方法，本发明的方法可以清晰直观地对卷烟灰烬特征进行综合评价。本发明的方法解决了现有技术的不同灰烬特征评价因素的方向性差异，优选卷烟灰烬特征指标，统一了不同指标的权重，将这些指标综合在一起得到一个综合值来评价卷烟灰烬特征的高低。评价结果准确，易于推广。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。
一种卷烟灰烬特征的评价方法，包括如下步骤：对选择的指标进行测定，将各指标测定得到的数据进行标准化处理得到各指标的标准化值的矩阵，将各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，得到卷烟灰烬特征的综合得分；根据综合得分的大小评价卷烟灰烬特征的高低。
优选地，所述选择的指标包括灰色值、裂口率、缩灰率、碳线宽度、碳线整齐度。
优选地，采用BACST600卷烟燃烧灰烬特征参数测量仪对所述选择的指标进行测定。
优选地，不同指标的标准化处理公式为：
其中，x是所述选择的指标的测定值，xi为标准化处理后的数值，z为各指标的标准化值的矩阵。
优选地，所述灰烬特征的权重矩阵w为：
| 评价因素 | 权重值 |
| 灰色值 | 0.348 |
| 裂口率 | 0.494 |
| 缩灰率 | 0.070 |
| 碳线宽度 | 0.044 |
| 碳线整齐度 | 0.044 |
。
优选地，卷烟灰烬特征的综合得分计算方法为各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，即J＝z*w。
优选地，卷烟灰烬特征的高低判断标准如下：J≥0.90为优，0.90＞J≥0.80为良，0.80>J≥0.60为中，J<0.60为差。
本发明的有益效果为：
本发明的卷烟灰烬特征的评价方法，通过优选灰色值、裂口率、缩灰率、碳线宽度、碳线整齐度五项指标进行测定，然后进行标准化处理得到各指标的标准化值的矩阵，将其与灰烬特征的权重矩阵进行相乘卷烟灰烬特征的综合得分，根据综合得分判断卷烟灰烬特征的高低。本发明的方法解决了不同灰烬特征评价因素的方向性差异，统一了不同指标的权重。最终得到的评价结果简单、直接、可信，且结果可回溯，易于推广。本发明的评价方法为卷烟灰烬特征的优劣提供了参考依据。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1：某品牌卷烟Y的灰烬特征的评价方法，步骤如下：
步骤1：采用BACST600卷烟燃烧灰烬特征参数测量仪，测定某品牌卷烟Y的灰色值、裂口率、缩灰率、碳线宽度、碳线整齐度，按如下方法分别测定，测定方法是本领域技术的公知常识。
灰色值：分布范围为0～255(黑～白)；值越大，包灰的灰色越白，无单位。测定方法：将卷烟搭口背对相机竖直静燃，在烟支燃烧至45mm标线处时拍照，用软件对照片进行分析，检测整支灰柱投影面积的白度。灰色值的检测结果以20支试样的平均值来表示。
裂口率：用燃烧线以上裂口区域与包灰区域的面积比表示，单位％，裂口率的值越小，包灰性能越好。测定方法：将卷烟搭口背对相机竖直静燃，在烟支燃烧至45mm标线处时拍照，用ImageJ图像分析软件对照片进行分析，测定灰柱裂口面积占灰柱总面积、即为裂口率。裂口率的检测结果以20支试样的平均值来表示：
式中：F为裂口率，si为每个小裂口的面积，S为烟锥灰柱面积。
缩灰率：以燃烧线以上整体灰柱面积与燃烧前该区域的灰柱面积比例表示，单位％。该指标反映卷烟填充的质量，缩灰率值越大，燃烧时收缩比例越小。缩灰率以20支试样的平均值来表示。测定方法：将卷烟搭口背对相机竖直静燃，在烟支燃烧至15mm标线处时拍照，用ImageJ图像分析软件对照片进行分析，缩灰率的检测方法可表达为：
式中：β为缩灰率；S1为碳线以上15mm内灰柱的垂直投影面积；S为未燃烧时此段烟支的投影面积。
碳线宽度：烟支燃烧线的粗细程度，单位mm。测试方法：将卷烟搭口背对相机顺直精燃，分别在烟支燃烧至10、20、30和40mm处时拍照，并用图像分析软件对照片进行分析燃烧线粗细程度。碳线宽度以20支试样的平均值来表示。
碳线整齐度：烟支燃烧线最高点与最低点间的高度差，单位mm。测定方法：将卷烟搭口背对相机竖直静燃，分别在烟支燃烧至15、20、30和45mm处时拍照，并用ImageJ图像分析软件对照片进行分析，测量碳线最高点与最低点的距离。碳线整齐度以20支试样的平均值来表示。
某品牌卷烟Y的上述指标检测结果如下；灰色值133.9；裂口率4.5％；缩灰率81.0％；碳线宽度0.69mm；碳线整齐度1.5mm。
步骤2：数据标准化处理
采用标准化处理公式1进行数据标准化处理，标准化处理公式为：
标准化值结果如下：x1灰色值0.38、x2裂口率0.83、x3缩灰率0.48、x4碳线宽度0.55、x5碳线整齐度0.66；得到各指标的标准化值的矩阵为z。
步骤3：灰烬特征综合得分值计算：将各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，得到灰烬特征综合得分为0.63，即J＝z*w＝0.63；其中灰烬特征的权重矩阵w为：
| 评价因素 | 权重值 |
| 灰色值 | 0.348 |
| 裂口率 | 0.494 |
| 缩灰率 | 0.070 |
| 碳线宽度 | 0.044 |
| 碳线整齐度 | 0.044 |
。
步骤4：卷烟灰烬特征的高低的判断，判断标准为：J≥0.90为优，0.90＞J≥0.80为良，0.80＞J≥0.60为中，J＜0.60为差。由于0.63处于0.80＞J≥0.60之间，可以判断某品牌卷烟Y的卷烟灰烬特征为中水平。该评价结果与实际情况相符，评价结果可信。
实施例2：卷烟品牌A、B和C的灰烬特征的比较
步骤1：卷烟五个灰烬特征值测定：按实施例1的方法分别对卷烟品牌A、B和C的灰色值、裂口率、缩灰率、碳线宽度、碳线整齐度五个指标进行测定，结果如下：
| 指标测定值 | A | B | C |
| 灰色值 | 159.21 | 147.57 | 122.59 |
| 裂口率(％) | 2.44 | 15.48 | 10.48 |
| 缩灰率(％) | 87.66 | 82.65 | 80.05 |
| 碳线宽度(mm) | 0.53 | 0.83 | 0.66 |
| 碳线整齐度(mm) | 1.15 | 1.90 | 1.88 |
步骤2：数据标准化处理：采用如下的标准化处理公式进行数据标准化处理，标准化处理公式为：
得到卷烟品牌A、B和C各指标的标准化值的矩阵z结果如下；
| A | B | C | |
| 灰色值 | 0.93 | 0.68 | 0.14 |
| 裂口率(％) | 1.00 | 0.00 | 0.38 |
| 缩灰率(％) | 1.00 | 0.61 | 0.41 |
| 碳线宽度(mm) | 0.81 | 0.33 | 0.60 |
| 碳线整齐度(mm) | 0.92 | 0.36 | 0.37 |
步骤3：灰烬特征综合得分值计算：将各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，得到灰烬特征综合得分，即J＝z*w；灰烬特征的权重矩阵w为：
| 评价因素 | 权重值 |
| 灰色值 | 0.348 |
| 裂口率 | 0.494 |
| 缩灰率 | 0.070 |
| 碳线宽度 | 0.044 |
| 碳线整齐度 | 0.044 |
结果为，卷烟A灰烬特征综合得分J为0.961，卷烟B的灰烬特征综合得分J为0.307，卷烟C灰烬特征综合得分J为0.309。
| 卷烟A | 卷烟B | 卷烟C | |
| 综合得分J | 0.961 | 0.307 | 0.309 |
步骤4：卷烟灰烬特征的高低的判断，判断标准为：J≥0.90为优，0.90>J≥0.80为良，0.80>J≥0.60为中，J<0.60为差。因此卷烟A的灰烬特征整体表现最好，为优；卷烟B和C灰烬特征整体较差。该评价结果与实际情况相符，评价结果可信。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种卷烟灰烬特征的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：对选择的指标进行测定，将各指标测定得到的数据进行标准化处理得到各指标的标准化值的矩阵，将各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，得到卷烟灰烬特征的综合得分；根据综合得分的大小评价卷烟灰烬特征的高低。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述选择的指标包括灰色值、裂口率、缩灰率、碳线宽度、碳线整齐度。
3.根据权利要求1或2所述的评价方法，其特征在于，采用BACST600卷烟燃烧灰烬特征参数测量仪对所述选择的指标进行测定。
4.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，不同指标的标准化处理公式为：
其中，x是所述选择的指标的测定值，xi为标准化处理后的数值，z为各指标的标准化值的矩阵。
5.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，所述灰烬特征的权重矩阵w为：
。
6.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，卷烟灰烬特征的综合得分计算方法为各指标的标准化值的矩阵乘以灰烬特征的权重矩阵，即J＝z*w。
7.根据权利要求6所述的评价方法，其特征在于，卷烟灰烬特征的高低判断标准如下：J≥0.90为优，0.90>J≥0.80为良，0.80>J≥0.60为中，J<0.60为差。
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