CN114877844B - 卷烟抽吸过程稳定性的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，根据卷烟逐口锥高的稳定性评价卷烟抽吸过程的稳定性，包括多个步骤：检测样品准备阶段、模拟抽吸过程、拟合逐口锥高变化曲线、计算逐口锥高预测值、利用逐口抽吸时燃烧锥高度的变化评价卷烟抽吸的稳定性。该方法，模拟了人体抽吸卷烟的过程，获得不同抽吸口数的燃烧锥图片并测量锥高，利用皮尔模型拟合逐口锥高变化曲线，根据逐口抽吸时燃烧锥高度的变化评价卷烟抽吸过程中逐口锥高的稳定性，测评更准确、全面。
Description
技术领域
本发明涉及一种卷烟设计及质量的检测技术，具体涉及一种卷烟抽吸过程稳定性的检测或测评方法。
背景技术
卷烟作为一种快消品，最终是被消费者以逐口抽吸的方式消费，其烟气特征会通过逐口烟气呈现出来，因此，逐口烟气质量稳定性是衡量产品设计及加工质量的重要依据。
现有的检测或评价是通过对：逐口烟条通风率、逐口滤嘴过滤效率以及逐口烟气烟碱等烟气成分及其波动进行检测，从某一个侧面对卷烟抽吸过程稳定性进行表征/评价，缺少一种能综合地反映烟丝、卷烟纸、滤嘴等卷烟材料以及烟支卷制质量的检测方法。
发明内容
本发明提出一种利用逐口抽吸时燃烧锥高度的变化对卷烟抽吸过程稳定性进行评价的方法，该方法直接从抽吸入手进行评价，能够更综合地反映烟丝、卷烟纸、滤嘴等卷烟材料以及烟支卷制质量对抽吸过程稳定性的影响。
本发明提供的一种卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，根据卷烟逐口锥高的稳定性评价卷烟抽吸过程的稳定性，包括以下步骤：
S1检测样品准备阶段：
随机选取5组卷烟样品，将卷烟样品插入抽吸气路系统；
S2模拟抽吸过程：
按照ISO抽吸模式抽吸5组卷烟样品，其中：
第一组卷烟抽吸完第2口后，立即使其熄灭，拍下第一组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第2口的锥高平均值；
第二组卷烟抽吸完第3口后，立即使其熄灭，拍下第二组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第3口的锥高平均值；
第三组卷烟抽吸完第4口后，立即使其熄灭，拍下第三组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第2口的锥高平均值；
第四组卷烟抽吸完第5口后，立即使其熄灭，拍下第四组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第5口的锥高平均值；
第五组卷烟抽吸完第6口后，立即使其熄灭，拍下第五组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第6口的锥高平均值；
S3，根据抽吸第2-6口的锥高平均值，利用皮尔模型拟合逐口锥高变化曲线；
S4，依据逐口锥高变化曲线，计算抽吸第1～6口的锥高预测值；
S5，计算逐口抽吸时燃烧锥高度的变化，用于表征逐口锥高的稳定性。
该检测方法，模拟了人体抽吸卷烟的过程，获得不同抽吸口数的燃烧锥图片并测量锥高，利用皮尔模型拟合逐口锥高变化曲线，根据逐口抽吸时燃烧锥高度的变化评价卷烟抽吸过程中逐口锥高的稳定性，测评更准确、全面。
优选的，检测样品准备阶段，剔除外观有缺陷的样品，仅选择外观合格烟支为待测样品，可以避免烟支外形缺陷影响检测结果，提升测评准确度。
优选的，检测样品准备阶段，选取卷烟样品后，先将卷烟样品在温度(22 ±1)℃，相对湿度(60±3)％的环境下平衡48h，再进行后续的测评，可以减小环境对检测结果的影响，提升测评准确度。
优选的，所述抽吸气路系统是利用玻璃导管、柔性导管连接35mL针筒，与烟支共同组建。
优选的，所述卷烟样品是竖直插入抽吸气路系统的烟支架上，使燃烧锥形态稳定、统一，拍摄照片后更易测量燃烧锥的锥高。
优选的，所述卷烟样品是水平插入抽吸气路系统的烟支架上，该放置形态更接近用户自然抽吸状态。
优选的，模拟抽吸过程中，第2～6口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使卷烟样品熄灭，该熄灭方式可以避免对燃烧锥的形态破坏。
优选的，模拟抽吸过程中，卷烟样品熄灭后，先吹去表面浮灰或者通过振动抖掉表面浮灰，再拍下燃烧锥形态照片，使测量结果是燃烧锥核心的锥高。
优选的，5组卷烟样品中，每组卷烟样品的数量至少为10支，每组卷烟样品是通过对至少10支卷烟样品测量取平均值，使数据更准确、客观。
优选的，所述步骤5，计算第3口和第1口锥高之差占第6口和第1口锥高之差的百分比，称为1-3口变化率占比，用于表征逐口锥高的稳定性， 1-3口变化率占比越小，卷烟抽吸过程越稳定。
该检测方法，用第3口和第1口锥高之差占第6和第1口锥高之差的百分比(1-3口变化率占比)表征逐口锥高的稳定性，测评更准确、全面。
本发明的有益效果：
本发明从卷烟抽吸这一现象的本质出发，燃烧锥的锥高是卷烟抽吸结果的一个综合性表现，本发明提出了一种利用逐口抽吸时燃烧锥高度的变化评价卷烟抽吸过程稳定性的方法，该方法的优点是能够更综合地反映烟丝、卷烟纸、滤嘴等卷烟材料以及烟支卷制质量对抽吸过程稳定性的影响。
附图说明
图1为本发明的一种卷烟抽吸过程稳定性的检测方法流程图
图2为烟支样品逐口锥高图
图3为逐口锥高变化曲线
图4为平准盘凹槽深、宽度间的交互作用图
图5为风室正、负压压力间的交互作用图
具体实施方式
为清楚描述本发明，现结合附图进一步详细说明。
如图1、图2、图3所示，本发明的一种卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，包括多个步骤：检测样品准备阶段、模拟抽吸过程、拟合逐口锥高变化曲线、计算逐口锥高预测值、利用逐口抽吸时燃烧锥高度的变化评价卷烟抽吸的稳定性。
首先，剔除卷烟样品中外观有缺陷的烟支，从剩余的合格烟支中，随机选取卷烟样品100支，在温度(22±1)℃，相对湿度(60±3)％的环境下平衡48h，将100支卷烟样品随机分成5组，每组20支卷烟样品；
将5组卷烟样品竖直插入抽吸气路系统的烟支架上，抽吸气路系统是利用玻璃导管、柔性导管连接35mL针筒与烟支共同组建抽吸气路系统；
按照ISO抽吸模式抽吸5组卷烟样品，第1口边点燃边抽吸，第2口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使第1组卷烟样品熄灭，第3口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使第2组卷烟样品熄灭，第4口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使第3组卷烟样品熄灭，第5口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使第 4组卷烟样品熄灭，第6口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使第5组卷烟样品熄灭。
上述每组卷烟样品熄灭后，立即吹去或者振动掉表面浮灰，拍下燃烧锥形态照片，测量这一组燃烧锥的锥高，并计算出这一组燃烧锥的锥高平均值。
待5组卷烟样品全部熄灭后，获得了5组卷烟样品实测的燃烧锥的锥高平均值，根据5组卷烟样品的2～6口锥高平均值，利用下述皮尔模型：
拟合逐口锥高变化曲线，如图4所示。曲线拟合是一种是一种常规统计分析方法，K、a、b的含义无需赘述。
拟合后，可以获得抽吸第1～6口的锥高预测值。
逐口锥高变化曲线呈现了逐口抽吸时，燃烧锥高度的变化，该变化可以表征逐口锥高的稳定性。从变化曲线可以看出，随着抽吸过程进行锥高呈增加趋势，且在2～3口间变化明显、第3口后开始趋于稳定。
逐口锥高变化曲线以图形方式呈现了逐口抽吸时，燃烧锥高度的变化，该方式虽然可以表征逐口锥高的稳定性，但是，无法以数值方式量化稳定性，为了更直接、准确地量化卷烟逐口抽吸时的稳定性，在前述方法基础上，本发明提供另一种改进的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法。
利用前述方法拟合逐口锥高变化曲线，获得抽吸第1～6口的锥高预测值后，用第3口和第1口锥高之差占第6口和第1口锥高之差的百分比表征逐口锥高的稳定性，称为1-3口变化率占比(α)。
式中，α为1-3口变化率占比，p1为第1口锥高，p3为第3口锥高， p6为第6口锥高。1-3口变化率占比越小，说明卷烟抽吸过程越稳定。
为了清楚描述上述方法的效果，现通过实施例具体说明。
实施例1，不同牌号卷烟逐口锥高变化曲线的测定。
利用前述方法测定了39个不同卷烟的2～6口锥高，统计结果见表1。
表1卷烟逐口锥高统计结果
利用皮尔模型分别对的逐口锥高变化曲线进行拟合，结果见表2。
表2模型参数及决定系数
决定系数R2是衡量拟合效果的参数，介于0.927～0.999之间，证明所有卷烟的逐口锥高变化曲线均符合皮尔模型所描述的表征。不同卷烟样品的参数K、a、b分别介于10.844～15.857mm、0.598～2.910、2.661～215.822之间。
从上述表格可见，虽然所有卷烟样品的逐口锥高变化曲线均满足皮尔模型所描述的基本特征，但不同卷烟样品的逐口锥高变化曲线并不完全相同。不同卷烟的1-3口变化率占比介于53.09～96.37之间，即：不同牌号的卷烟抽吸过程稳定性差异十分明显，本发明所述方法，可以对卷烟抽吸过程稳定性进行检测。
实施例2，卷烟机参数对逐口锥高稳定性的影响
利用前述方法测定相同牌号、不同卷烟机参数卷制的12个卷烟样品的 1-3口变化率占比，结果介于66.60～82.53％。回归分析结果表明，平准器凹槽深度、宽度以及风室正压、负压是影响1-3口变化率占比的主要因素，且平准器凹槽深度与宽度间存在交互作用，风室正压与负压间也存在交互作用，如图4、图5所示。
由上述实施例可知，本发明的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，在评价不同卷烟产品抽吸过程稳定性时，皮尔模型拟合较好，在所选择的39个样品，R2均大于0.92，且1-3口变化率占比具有较大的差异，即不同产品间的抽吸稳定性存在一定的差异性，评价方法具有很强的实用性。
同时，对于相同产品来说，该方法也可以用来检测/评价不同工艺参数对产品抽吸稳定性的影响。
Claims (10)
1.一种卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，根据卷烟逐口锥高的稳定性评价卷烟抽吸过程的稳定性，其特征在于，包括以下步骤：
S1检测样品准备阶段：
随机选取5组卷烟样品，将卷烟样品插入抽吸气路系统；
S2模拟抽吸过程：
按照ISO抽吸模式抽吸5组卷烟样品，其中：
第一组卷烟抽吸完第2口后，立即使其熄灭，拍下第一组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第2口的锥高平均值；
第二组卷烟抽吸完第3口后，立即使其熄灭，拍下第二组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第3口的锥高平均值；
第三组卷烟抽吸完第4口后，立即使其熄灭，拍下第三组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第2口的锥高平均值；
第四组卷烟抽吸完第5口后，立即使其熄灭，拍下第四组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第5口的锥高平均值；
第五组卷烟抽吸完第6口后，立即使其熄灭，拍下第五组卷烟样品的燃烧锥形态照片，测量燃烧锥的锥高，计算出抽吸第6口的锥高平均值；
S3，根据抽吸第2-6口的锥高平均值，利用皮尔模型拟合逐口锥高变化曲线；
S4，依据逐口锥高变化曲线，计算抽吸第1～6口的锥高预测值；
S5，计算逐口抽吸时燃烧锥高度的变化，用于表征逐口锥高的稳定性。
2.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，检测样品准备阶段，剔除外观有缺陷的样品，仅选择外观合格烟支为待测样品。
3.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，检测样品准备阶段，选取卷烟样品后，先将卷烟样品在温度(22±1)℃，相对湿度(60±3)％的环境下平衡48h，再进行后续的测评。
4.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，所述抽吸气路系统是利用玻璃导管、柔性导管连接35mL针筒，与烟支共同组建。
5.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，所述卷烟样品是竖直插入抽吸气路系统的烟支架上。
6.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，所述卷烟样品是水平插入抽吸气路系统的烟支架上。
7.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，模拟抽吸过程中，第2～6口抽吸完后，立即用试管隔绝空气使卷烟样品熄灭。
8.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，模拟抽吸过程中，卷烟样品熄灭后，先吹去表面浮灰，再拍下燃烧锥形态照片。
9.如权利要求1所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，所述5组卷烟样品中，每组卷烟样品的数量至少为10支，每组卷烟样品是通过对至少10支卷烟样品测量取平均值。
10.如权利要求1至9任一项所述的卷烟抽吸过程稳定性的检测方法，其特征在于，所述步骤5，计算第3口和第1口锥高之差占第6口和第1口锥高之差的百分比，称为1-3口变化率占比，用于表征逐口锥高的稳定性，1-3口变化率占比越小，卷烟抽吸过程越稳定。
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