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        中支卷煙燃燒錐落頭傾向卷接工藝影響因素優(yōu)化研究

        2022-07-08 03:02:20陳小林李飛宇張洪波易釗可
        南方農(nóng)業(yè) 2022年11期
        關(guān)鍵詞:水平質(zhì)量

        陳小林,李飛宇,吳 畏,李 曦,許 璐,張洪波,易釗可

        (重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司涪陵卷煙廠,重慶涪陵 408000)

        錐落頭指卷煙在燃燒或彈煙灰過程中燃燒錐脫落或明顯歪斜(導(dǎo)致抽吸中斷)的現(xiàn)象[1],這種現(xiàn)象會降低消費者對卷煙品牌的認(rèn)可度。近年,中支卷煙在行業(yè)快速發(fā)展的同時,中支卷煙燃燒錐的持有能力較差,易導(dǎo)致燃燒錐落頭的現(xiàn)象較為突出。行業(yè)關(guān)于燃燒錐落頭的研究主要是以細(xì)支卷煙和常規(guī)卷煙為研究對象。近些年來,一些學(xué)者已從以下各方面開展了工藝研究并取得成效:煙支單支質(zhì)量、卷煙紙助燃劑含量、煙絲含水率、煙絲中梗簽含量及平準(zhǔn)器規(guī)格對細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向的影響[2-3];煙絲結(jié)構(gòu)、制絲工藝、煙絲平衡濕度環(huán)境及卷煙紙參數(shù)對燃燒錐落頭的影響[4-7];煙絲結(jié)構(gòu)分布、煙支密度及燃燒錐結(jié)構(gòu)與細(xì)支煙燃燒錐落頭的關(guān)系[8]。卷煙燃燒錐落頭影響因素較多,包括葉組配方、制絲工藝參數(shù)以及卷煙紙成分等。由于葉組配方、制絲工藝參數(shù)及卷煙紙成分對產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量有較大影響,因此,筆者選取卷接工藝制造過程中煙支單支質(zhì)量、平準(zhǔn)器規(guī)格和針輥系數(shù),研究其對中支卷煙燃燒錐落頭傾向的影響,旨在優(yōu)化中支卷煙卷接工藝參數(shù),降低中支卷煙燃燒錐落頭傾向,以為產(chǎn)品改造和設(shè)計提供借鑒。

        1 材料與方法

        1.1 材料、設(shè)備與儀器

        1.1.1 材料

        重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司涪陵卷煙廠中支卷煙A 品牌大生產(chǎn)配方,煙絲、卷接和包裝材料均為A 品牌大生產(chǎn)材料。

        1.1.2 設(shè)備與儀器

        ZJ118B 型卷煙機(jī)(常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司),YB418 型硬盒雙鋁包包裝機(jī)(上海煙草皮機(jī)械有限責(zé)任公司和上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司聯(lián)合研制),YB65A 型硬條包裝機(jī)(上海煙草皮機(jī)械有限責(zé)任公司),RT-V 型卷煙-濾棒綜合測試臺(成都瑞拓科技股份有限公司),MV4420 微波煙支密度水分儀(德國TEWS),卷煙燃燒錐落頭傾向測試儀(合肥眾沃儀器技術(shù)有限公司)。

        1.2 方法

        1.2.1 試驗方法

        1)對煙支單支質(zhì)量、卷煙機(jī)針輥系數(shù)和平準(zhǔn)器規(guī)格分別采用單因素三水平試驗,其中平準(zhǔn)器規(guī)格分為六槽等深和三深三淺(淺槽深度保持不變)兩個因素進(jìn)行試驗,試驗因素及參數(shù)設(shè)置見表1。

        表1 試驗因素及參數(shù)水平設(shè)置

        2)根據(jù)四個因素設(shè)定的因素水平分別進(jìn)行單因素三水平試驗,測定煙支燃燒錐落頭傾向、煙支單支質(zhì)量、吸阻、硬度等指標(biāo)。

        3)對試驗結(jié)果進(jìn)行直觀分析和卡方分析,優(yōu)化選擇每一試驗因素最佳工藝參數(shù)。

        4)根據(jù)試驗結(jié)果,選擇煙支單支質(zhì)量和針輥系數(shù)對燃燒錐落頭傾向最低時的水平,分別與六槽等深平準(zhǔn)器燃燒錐落頭傾向最低時的水平和三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)燃燒錐落頭傾向最低時的水平進(jìn)行組合對比試驗,選擇較優(yōu)試驗組合用于大生產(chǎn)。

        1.2.2 檢測方法

        1)卷煙物理指標(biāo)(煙支單支質(zhì)量、硬度和吸阻):將每一因素每個試驗水平設(shè)定好,待卷接機(jī)組運行穩(wěn)定后,按文獻(xiàn)[9]的方法等時間間隔進(jìn)行10次抽樣及檢測,計算檢測結(jié)果的平均值。

        2)卷煙燃燒錐落頭傾向:將每一因素每個試驗水平設(shè)定好,待卷接機(jī)組運行穩(wěn)定后,按文獻(xiàn)[9]的方法等時間間隔進(jìn)行5 次抽樣,每次抽樣1 條煙,測試方法按文獻(xiàn)[1]進(jìn)行,測試5 次,共測試200 支煙,統(tǒng)計200 支卷煙燃燒錐落頭支數(shù),并計算其卷煙燃燒錐落頭傾向。

        3)卷煙機(jī)空頭剔除率:將每一因素每個試驗水平設(shè)定好,待卷接機(jī)組運行穩(wěn)定后至試驗結(jié)束時,記錄卷煙機(jī)機(jī)組統(tǒng)計的空頭剔除率。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 煙支單支質(zhì)量對煙支物理指標(biāo)及燃燒錐落頭傾向的影響

        從表2 可以看出,隨著煙支單支質(zhì)量的增加,煙支的吸阻和硬度略有增加,總通風(fēng)率無明顯變化趨勢,卷煙機(jī)空頭剔除率和燃燒錐落頭傾向均呈下降趨勢。

        表2 煙支單支質(zhì)量單因素三水平試驗指標(biāo)測試結(jié)果

        表3 為煙支單支質(zhì)量單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗結(jié)果匯總,可以看出,P=0.000<0.05,說明煙支單支質(zhì)量對燃燒錐落頭傾向有顯著影響,且隨著煙支單支質(zhì)量的增加而下降,這與直觀分析結(jié)果一致。

        表3 煙支單支質(zhì)量單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗

        2.2 卷煙機(jī)針輥系數(shù)對煙支物理指標(biāo)及燃燒錐落頭傾向的影響

        從表4 可以看出,隨著針輥系數(shù)的增加,煙支的吸阻略有增加,但硬度和總通風(fēng)率無明顯變化趨勢,卷煙機(jī)空頭剔除率略有增加,燃燒錐落頭傾向在針輥系數(shù)60%時最低,為9.5%。

        表4 針輥系數(shù)單因素三水平試驗指標(biāo)測試結(jié)果

        表5 為卷煙機(jī)針輥系數(shù)單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗結(jié)果匯總,可以看出,P=0.436>0.05,說明卷煙機(jī)針輥系數(shù)對燃燒錐落頭傾向沒有顯著影響。

        表5 針輥系素單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗

        2.3 六槽等深平準(zhǔn)器對煙支物理指標(biāo)及燃燒錐落頭傾向的影響

        從表6 可以看出,隨著六槽等深平準(zhǔn)器槽深的下降,煙支單支質(zhì)量、吸阻、硬度和總通風(fēng)率無明顯變化,卷煙機(jī)空頭剔除率略有增加,但燃燒錐落頭傾向呈下降趨勢。

        表6 六槽等深平準(zhǔn)器單因素三水平試驗指標(biāo)測試結(jié)果

        表7 為六槽等深平準(zhǔn)器單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗結(jié)果匯總,可以看出,P=0.000<0.05,說明六槽等深平準(zhǔn)器對燃燒錐落頭傾向有顯著影響,且隨著六槽等深平準(zhǔn)器槽深的下降而下降,這與直觀分析結(jié)果一致。

        表7 六槽等深平準(zhǔn)器單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗

        2.4 三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)對煙支物理指標(biāo)及燃燒錐落頭傾向的影響

        表8顯示,隨著平準(zhǔn)器深槽槽深的下降,煙支單支質(zhì)量、吸阻、硬度和總通風(fēng)率無明顯變化,卷煙機(jī)空頭剔除率呈增加趨勢,但燃燒錐落頭傾向呈下降趨勢。

        表8 三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)單因素三水平試驗指標(biāo)測試結(jié)果

        表9 為三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)單因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗結(jié)果匯總,可以看出,P=0.004<0.05,說明三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)對燃燒錐落頭傾向有顯著影響,且隨著深槽槽深的下降而下降,這與直觀分析結(jié)果一致。

        表9 三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)因素三水平試驗燃燒錐落頭傾向卡方檢驗

        2.5 優(yōu)化組合試驗結(jié)果

        選擇煙支單支質(zhì)量和針輥系數(shù)對燃燒錐落頭傾向最低時的水平,分別與六槽等深平準(zhǔn)器燃燒錐落頭傾向最低時的水平和三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)燃燒錐落頭傾向最低時的水平進(jìn)行組合對比試驗,以選擇較優(yōu)試驗組合用于大生產(chǎn)。雖然煙支單支質(zhì)量在(650±50)mg和(660±50)mg時,燃燒錐落頭傾向差異不大,分別為4.5%和3.5%,但是煙支單支質(zhì)量在(650±50)mg 吸阻均值為1 199.2 Pa,更接近中支卷煙A 品牌的吸阻設(shè)計值(1 200±200)Pa,因此選擇煙支單支質(zhì)量(650±50)mg進(jìn)行試驗。具體試驗組合見表10。

        表10 優(yōu)化組合對比試驗設(shè)置

        表11 為優(yōu)化組合試驗指標(biāo)測試對比,可以看出,試驗號YH1的煙支燃燒錐落頭傾向更低,且煙支吸阻更接近重慶中煙中支卷煙A 品牌的吸阻設(shè)計值(1 200±200)Pa,雖卷煙機(jī)空頭剔除率比試驗號YH2 略高,但綜合煙支燃燒錐落頭傾向和吸阻指標(biāo),試驗號YH1的參數(shù)組合優(yōu)于試驗號YH2。因此,選擇試驗號YH1 參數(shù)組合為重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司涪陵卷煙廠中支卷煙A品牌大生產(chǎn)卷接工藝參數(shù),即煙支單支質(zhì)量(0.65±0.05) g、針輥系數(shù)60%和六槽等深平準(zhǔn)器2.4 mm×2.4 mm×22 mm為中支煙A品牌的大生產(chǎn)工藝參數(shù)。

        表11 優(yōu)化組合試驗指標(biāo)測試對比

        3 結(jié)論

        對中支卷煙煙支單支質(zhì)量、燃燒錐落頭傾向、六槽等深平準(zhǔn)器和三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)分別進(jìn)行單因素試驗,采用直觀分析和卡方分析,結(jié)合煙支物理指標(biāo)檢測結(jié)果,通過優(yōu)化組合對比試驗,在試驗范圍內(nèi),得出以下結(jié)論。

        1)中支卷煙煙支單支質(zhì)量對卷煙燃燒錐落頭傾向有顯著影響,且隨著煙支單支質(zhì)量的增加而下降,卷煙機(jī)空頭剔除率也呈下降趨勢,吸阻和硬度略有增加,總通風(fēng)率無明顯變化趨勢。

        2)隨著針輥系數(shù)的增加,中支卷煙的吸阻略有增加,但硬度和總通風(fēng)率無明顯變化趨勢,卷煙機(jī)空頭剔除率略有增加,燃燒錐落頭傾向在針輥系數(shù)60%時最低,為9.5%。

        3)六槽等深平準(zhǔn)器對中支卷煙燃燒錐落頭傾向有顯著影響,且隨著六槽等深平準(zhǔn)器槽深的下降而下降,煙支單支質(zhì)量、吸阻、硬度和總通風(fēng)率無明顯變化,卷煙機(jī)空頭剔除率略有增加。

        4)三深三淺平準(zhǔn)器(淺槽深度不變)對中支卷煙燃燒錐落頭傾向有顯著影響,且隨著深槽槽深的下降而下降,煙支單支質(zhì)量、吸阻、硬度和總通風(fēng)率無明顯變化,卷煙機(jī)空頭剔除率呈增加趨勢。

        5)最終優(yōu)化組合試驗發(fā)現(xiàn),煙支單支質(zhì)量(650±50) mg、針輥系數(shù)60%和六槽等深平準(zhǔn)器2.4 mm×2.4 mm×22 mm時,重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司涪陵卷煙廠中支卷煙A品牌卷煙燃燒錐落頭傾向較優(yōu)。

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