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烟支密度与烟支物理指标的相关分析

范文

黄刚任发军郭春晖杨云凯张健

摘要：卷烟物理指标是影响烟支感官质量的关键，而烟支的物理指标是通过烟丝来最终确定的，通过测定烟支密度，来分析烟支密度对物理指标的变化情况，通过分析发现在一定的密度范围内，烟支密度与烟支吸阻存在较为明显的二项关系，随着密度增大，烟支吸阻均值先升高再降低;烟支密度与重量存在线性相关关系，随着密度增大，烟支重量显著增加，但是密度极差与烟支物理的想过指标不存在较为明显的相关关系，为卷烟工艺的优化提供借鉴和指导同时，由于研究所用的卷烟烟丝结构较低，可能存在一些误差，如果规格结构较高的烟支还需要进行深入的分析和研究。

关键词：烟支密度;物理指标;烟支吸阻;相关性;误差

1.引言

烟支密度分布是影响卷烟质量的重要因素，特别是影响烟支的物理指标。物理指标的稳定是感官质量的重要保证。通过分析烟支的分布情况，并测量烟支相关物理指标，找到相应的对应关系，为下一步优化卷烟工艺参数，来提高烟支物理指标的稳定性提供参考依据。由于烟支中烟丝分布不是均匀的，为了降低烟支端部烟丝掉落量，其烟支压实端（引燃端和滤咀接装端）的烟丝较多，烟丝密度较大，中间部分密度均匀，密度较小，国内对烟支的密度分布分析较为明确，申晓锋[1]等對烟丝密度的分布特征进行了详细的分析和描述，邹泉[2]等对细支卷烟的密度分布特征以及对感官质量进行了详细的分析研究。

2 材料与方法

2.1 材料

ZJ17 卷烟机、TEWS MW4420 烟支密度测定仪、QTM 综合测试台、端部落丝量检测仪、叶丝筛分仪等。并选取A（四类卷烟）叶组配方及卷烟材料。

2.2 方法

为了表征烟支密度分布情况[2]，采用以下方法：

（1）密端量：采用点燃端压实段密度均值与非压实段密度均值的差值百分比来表征密端量，具体计算公式如下：

式中：m- 密端量;ρ 实- 点燃端压实段密度均值;ρ 非- 非压实段密度均值。

（2）密度均值的计算方法：烟支非压实段（点燃端）所有测量烟支密度的算术平均值来表征，公式：

式中：ρ- 密度均值;ρi- 第i 个烟支的密度;a- 非压实端的起点位置;b- 非压实端的终点位置。

（3）密度标准偏差的计算方法：烟支非压实段内所有测量烟支的密度标偏来表征烟丝密度分布的均匀性。公式：

式中：s- 密度标准偏差;ρ- 密度均值;ρi- 第i 个测量烟支的密度;a- 非压实端的起点位置;b- 非压实端的起点位置。

（4）密度极差的计算方法：烟支非压实段的密度最大值与最小值的差值来表征这一现象。公式：

式中：ρ 极- 密度极差;ρ 大- 非压实段的密度最大值;ρ 小- 非压实段的密度最小值。

3 结果与分析

为验证烟支密度分布是否与烟支物理指标的关系[3]，在A 类型卷烟开展烟支密度与物理指标等的相关性分析。以40 支卷烟为一组，共检测10 组，进行分析，分析的结果进行矩阵分析，分析的结果如下。

通过上述的分析，分别对烟丝密度指标和其它烟支物理指标进行了矩阵图分析，分析的结果表明烟支的密度均值与烟支的吸阻存在相关关系并可能存在二次项，而密度均值与烟支的重量存在较强的相关关系，密度均值与其它物理指标的相关关系不显著，密度极差与各项物理指标的相关关系都不显著，密度标准偏差与各项物理指标的相关关系也不显著，其它物理指标的相关关系不进行深入的研究，同时为了进一步验证密度均值与烟支吸阻之间的相关关系，密度均值与烟支重量的相关关系。

4.结论

通过数据的收集和分析研究表明：

（1）烟支密度均值与烟支吸阻呈现二次项相关，二次项的P<0.05，回归方程为吸阻= 220395 - 2027 密度均值+ 4.688 密度均值^2

（2）烟支密度均值与烟支重量呈现强直线相关，P<0.05，相关系数达到0.9以上，回归方程为重量= 30.0+2.804 密度均值，方程具有显著的统计意义。

（3）烟支密度标准偏差与其它物理指标的相关关系不明显。

（4）烟支密度极差与其它物理指标的相关关系也不明显。

（5）为降低试验成本，本文采用结构较为低廉的烟丝进行分析，对于高结构烟丝可能存在不一致的结果，需要进一步的深入研究和分析。

参考文献：

[1]申晓锋，李华杰，李善莲，等.烟丝结构表征方法研究[J]. 中国烟草学报2010，16（2）：20-25

[2]邹泉，陈冉，赵云川，等.细支卷烟烟丝分布表征方法及调控技术[J].烟草科技，2019（5）：87-93.

[3]菅威，杨时政.PROTOS70 卷烟机工艺参数与烟支重量控制稳定性的关系研究[C]// 中国烟草学会2012 年学术年会论文集.南京：中国烟草学会，2012：1-6.

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