楊妙蓉，楊 洋，楊艷陽(yáng)，李 晟，尹利忠，奚槐芳，張 清

(紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司大理卷煙廠(chǎng)，云南 大理 671000)

目前卷煙機(jī)煙條卷制成型工藝中常用的劈刀盤(pán)規(guī)格有六槽劈刀盤(pán)、三槽劈刀盤(pán)，通常煙支引燃端(也稱(chēng)“壓實(shí)端”)為深槽位置，煙條成型后深槽位置煙絲密度高于其他部分煙絲密度，當(dāng)煙支壓實(shí)端切割位置偏移較大時(shí)，必然造成卷煙機(jī)里排卷煙、外排卷煙壓實(shí)端煙絲密度波動(dòng)。本文針對(duì)煙支壓實(shí)端切割位置偏移對(duì)卷制后卷煙吸阻指標(biāo)波動(dòng)、總通風(fēng)率指標(biāo)波動(dòng)、感官質(zhì)量評(píng)價(jià)的相關(guān)性進(jìn)行研究；針對(duì)消費(fèi)者抽吸卷煙時(shí)偶爾發(fā)生“卷煙燃燒錐掉落”的現(xiàn)象是否與卷煙壓實(shí)端切割位置偏移的相關(guān)性進(jìn)行測(cè)試與分析。探索在穩(wěn)定卷煙機(jī)卷制過(guò)程不合格煙支剔除率同時(shí)，促進(jìn)卷制過(guò)程卷煙燃吸質(zhì)量得到改善的方法。李江[1]等、趙常彥[2]等對(duì)煙支壓實(shí)端切割位置偏移與卷煙端部落絲量、卷煙含末率、空頭剔除率的關(guān)系進(jìn)行了研究，汪兵云[3]等對(duì)煙支重量、劈刀盤(pán)規(guī)格對(duì)煙支吸阻穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，但對(duì)于卷煙壓實(shí)端切割位置偏移與卷煙吸阻指標(biāo)波動(dòng)、總通風(fēng)率指標(biāo)波動(dòng)、卷煙燃燒錐掉落傾向和卷煙感官質(zhì)量的影響尚未見(jiàn)報(bào)道；同時(shí)本文將卷煙壓實(shí)端切割位置偏移以AV6518煙支密度測(cè)量?jī)x測(cè)試后里排、外排卷煙引燃端(深槽)煙絲密度占比差值替代分析的方法，可應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程中各卷煙機(jī)卷煙壓實(shí)端切割位置偏移量的量化跟蹤和監(jiān)控。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

煙絲原料采用A牌號(hào)同一批次煙絲，在同一機(jī)型同一機(jī)臺(tái)PROTOS70卷煙機(jī)開(kāi)展試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程卷煙機(jī)煙用材料、卷煙機(jī)機(jī)速狀態(tài)保持一致。在探索卷煙壓實(shí)端切割位置偏移對(duì)卷煙吸阻指標(biāo)、總通風(fēng)率指標(biāo)波動(dòng)是否有影響的試驗(yàn)中，保持了卷煙機(jī)劈刀盤(pán)規(guī)格的一致性(劈刀盤(pán)凹槽為六槽劈刀盤(pán)，三深三淺，槽弧長(zhǎng) 22 mm)，但為深入探索卷煙壓實(shí)端切割位置偏移狀態(tài)對(duì)卷煙燃燒錐掉落傾向的影響，在卷煙燃燒錐掉落傾向的試驗(yàn)中，保持了劈刀盤(pán)槽弧長(zhǎng) 22 mm 不變的基礎(chǔ)上，更換了6組深槽、淺槽不同尺寸搭配的劈刀盤(pán)規(guī)格。

W50重量分類(lèi)天平；AV6518煙支密度與水分分布測(cè)量?jī)x(后文簡(jiǎn)稱(chēng)“AV6518煙支密度儀”)；卷煙燃燒錐掉落傾向測(cè)試裝置；SODILINE綜合測(cè)試臺(tái)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 物理指標(biāo)測(cè)試煙支樣品制備

保持機(jī)速一致，并在生產(chǎn)狀態(tài)正常穩(wěn)定情況下，參照孔勝[4]等對(duì)煙條成型過(guò)程煙支切刀與劈刀盤(pán)凹槽切割同步的調(diào)整，對(duì)卷煙壓實(shí)端切割位置調(diào)整兩種不同程度切割位置的偏移狀態(tài)(偏移較大、偏移較小)，每種偏移狀態(tài)正常運(yùn)行 60 min，分別記錄卷煙機(jī)卷制過(guò)程不合格卷煙的剔除數(shù)據(jù)，兩種偏移狀態(tài)各取煙支樣品約3000支。

利用W50重量分類(lèi)天平，依次按A牌號(hào)卷煙卷制標(biāo)準(zhǔn)重量“880 mg/支”分選煙支各800支，兩種偏移狀態(tài)分選重量后試驗(yàn)樣品依次標(biāo)注為S1#、S2#，待重量分選結(jié)束后，分別按里排、外排的分類(lèi)對(duì)樣品進(jìn)行再次分選，里排煙支記為“L”，外排煙支記為“W”，依次分別將S1#、S2#煙支樣品分選為S1#-L、S1#-W、S2#-L、S2#-W作為卷煙物理指標(biāo)檢測(cè)和感官質(zhì)量評(píng)價(jià)的待用樣品。

1.2.2 卷煙燃燒錐掉落傾向測(cè)試煙支樣品制備

依次更換6組劈刀盤(pán)規(guī)格，研究并確定卷煙經(jīng)不同規(guī)格劈刀盤(pán)加工后，卷煙壓實(shí)端切割位置偏移狀態(tài)對(duì)卷煙燃燒錐掉落傾向是否有影響，故每更換一種劈刀盤(pán)規(guī)格后，對(duì)煙條成型過(guò)程煙支切刀與平準(zhǔn)盤(pán)凹槽切割同步進(jìn)行微調(diào)，形成不同程度切割位置的偏移狀態(tài)。每種規(guī)格調(diào)整并運(yùn)行正常后在測(cè)試卷煙機(jī)出口各取煙支約3000支。

利用W50重量分類(lèi)天平，依次按A牌號(hào)卷煙卷制標(biāo)準(zhǔn)重量“880 mg/ 支”分選煙支各800支，按照6組劈刀盤(pán)試驗(yàn)順序標(biāo)注分選重量后煙支試驗(yàn)樣品為Y1#、Y2#、Y3#、Y4#、Y5#、Y6#，待重量分選結(jié)束后，分別按里排、外排的分類(lèi)對(duì)樣品進(jìn)行再次分選，即里排煙支記為“L”，外排煙支記為“W”，依次分別將Y1#、Y2#、Y3#、Y4#、Y5#、Y6#煙支樣品分選為Y1#-L、Y1#-W、Y2#-L、Y2#-W、Y3#-L、Y3#-W、Y4#-L、Y4#-W、Y5#-L、Y5#-W、Y6#-L、Y6#-W，并與上次試驗(yàn)的生產(chǎn)樣S1#-L、S1#-W、S2#-L、S2#-W作為檢測(cè)樣品，開(kāi)展“卷煙燃燒錐掉落傾向測(cè)試”，驗(yàn)證不同規(guī)格劈刀盤(pán)卷制后卷煙的卷煙壓實(shí)端切割位置偏移是否對(duì)卷煙燃燒錐掉落傾向有影響。

1.2.3 卷煙物理指標(biāo)檢測(cè)及偏差值的確定

按照GB/T22838.5-2009《卷煙和濾棒物理性能的測(cè)定 第5部分：卷煙吸阻和濾棒壓降》[5]、GB/T22838.5-2009《卷煙和濾棒物理性能的測(cè)定 第15部分：卷煙通風(fēng)的測(cè)定 定義和測(cè)量原理》[6]將制備好的樣品S1#-L、S1#-W、S2#-L、S2#-W在SODILINE綜合測(cè)試臺(tái)上各測(cè)試4組，分別測(cè)試試樣卷煙吸阻、卷煙總通風(fēng)率，并計(jì)算每組試樣里排、外排卷煙吸阻偏差、卷煙總通風(fēng)率偏差，偏差以“里排卷煙(吸阻/總通風(fēng)率)檢測(cè)值-外排卷煙(吸阻/總通風(fēng))檢測(cè)值”的差值來(lái)表示，若“里排卷煙吸阻/總通風(fēng)率檢測(cè)值”大于“外排卷煙吸阻/總通風(fēng)率檢測(cè)值”則差值為正，反之差值為負(fù)。

1.2.4 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移的檢測(cè)

按照YC/T476-2013《煙支煙絲密度測(cè)定 微波法》[7]將制備好的樣品S1#-L、S1#-W、S2#-L、S2#-W、Y1#-L、Y1#-W、Y2#-L、Y2#-W、Y3#-L、Y3#-W、Y4#-L、Y4#-W、Y5#-L、Y5#-W、Y6#-L、Y6#-W在AV6518煙支密度測(cè)量?jī)x各測(cè)試4組，由于AV6518煙支密度測(cè)量?jī)x從煙支引燃端 0 mm 開(kāi)始測(cè)量，PROTOS70測(cè)試卷煙機(jī)使用的劈刀盤(pán)規(guī)格為六槽劈刀盤(pán)(三深三淺)，弧長(zhǎng)均為 22 mm ，測(cè)試后0-10 mm 煙支煙絲密度數(shù)據(jù)就是卷煙壓實(shí)端煙絲密度，也就是劈刀盤(pán)深槽“槽弧長(zhǎng) 22 mm/2”長(zhǎng)度內(nèi)煙絲密度，即通過(guò)對(duì)里排、外排卷煙前端0-10 mm 煙絲密度占比差值的計(jì)算，就可以直觀(guān)且量化得到“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的大、小狀態(tài)，即以“里排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比-外排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”的差值可定量表示“卷煙壓實(shí)端切割位置偏差”，若“里排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”大于“外排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”則差值為正，反之差值為負(fù)。

1.2.5 卷煙燃燒錐掉落傾向測(cè)試與偏差值確定

按照YC/T 558-2018《卷煙燃燒錐落頭傾向的測(cè)試》[8]推薦的敲擊測(cè)試方法在備好的S1#-L、S1#-W、S2#-L、S2#-W、Y1#-L、Y1#-W、Y2#-L、Y2#-W、Y3#-L、Y3#-W、Y4#-L、Y4#-W、Y5#-L、Y5#-W、Y6#-L、Y6#-W樣品中各隨機(jī)抽取40支開(kāi)展卷煙燃燒錐掉落傾向的測(cè)試工作，其中以“里排卷煙燃燒錐掉落傾向-外排卷煙燃燒錐掉落傾向”所得的差值表示為“里、外排卷煙燃燒錐掉落傾向偏差”，偏差值若為“正值”則表示“里排卷煙燃燒錐掉落傾向”高于“外排卷煙燃燒錐掉落傾向”，反之為“負(fù)值”。

1.2.6 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

為評(píng)價(jià)“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的大、小對(duì)卷煙感官質(zhì)量的波動(dòng)影響，依據(jù)YC/T415-2011《煙草在制品 感官評(píng)價(jià)方法》[9]，組織7名具有相應(yīng)資質(zhì)的感官質(zhì)量評(píng)委采用對(duì)比評(píng)吸法對(duì)“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的大、小兩種狀態(tài)樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。因“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”感官質(zhì)量評(píng)價(jià)樣品需排除不同劈刀盤(pán)規(guī)格對(duì)感官質(zhì)量的評(píng)價(jià)影響，故僅將S1#-L、S1#-W、S2#-L、S2#-W作為“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)樣品。

1.2.7 過(guò)程不合格卷煙剔除

試驗(yàn)過(guò)程卷煙機(jī)在“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的大、小兩種狀態(tài)下正常運(yùn)行時(shí)間各控制在 60 min，各在線(xiàn)檢測(cè)裝置剔除靈敏度均保持一致，記錄“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的大、小兩種狀態(tài)下卷煙機(jī)空頭率、卷煙機(jī)廢煙支剔除率、卷煙機(jī)漏氣率、包裝機(jī)空頭率。

2 結(jié)果與討論

2.1 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移對(duì)卷煙吸阻、總通風(fēng)率指標(biāo)的影響

煙支物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 煙支物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

從“表1”看：

1)“S1”試樣的“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”均值為-2.25，表明“S1”試樣“里排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”明顯小于“外排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”，即“S1”試樣的“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”較大；

2)“S2”試樣的“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”均值為-0.63，表明“S2”試樣“里排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”略少于“外排煙支前端 10 mm 煙絲密度占比”，即“S2”試樣的“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”較小。

那么“S1試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-2.25”與“S2試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-0.63”兩狀態(tài)對(duì)卷煙吸阻指標(biāo)波動(dòng)、總通風(fēng)率指標(biāo)波動(dòng)、卷煙燃燒錐掉落傾向和感官質(zhì)量等是否有影響呢？應(yīng)用“MINITAB-基本統(tǒng)計(jì)-雙樣本T”統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)“S1” 試樣、“S2” 試樣的吸阻偏差值、總通風(fēng)率偏差值分別開(kāi)展吸阻因子、總通風(fēng)率因子的“均值雙樣本T檢驗(yàn)”，探索不同卷煙壓實(shí)端切割位置偏移狀態(tài)對(duì)卷煙吸阻偏差、總通風(fēng)率偏差是否有明顯影響。

2.1.1 吸阻因子“均值雙樣本T檢驗(yàn)”分析

分析結(jié)果：“S1”試樣、“S2”試樣兩組吸阻偏差數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且方差相等。結(jié)果中P=0.011<0.05，所以拒絕原假設(shè)，接受備擇假設(shè)，說(shuō)明卷煙壓實(shí)端切割位置兩種偏移狀態(tài)下卷煙吸阻偏差有顯著差異。也就是說(shuō)，“S1試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-2.25”與“S2試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-0.63”兩種偏移狀態(tài)下卷煙吸阻指標(biāo)波動(dòng)有顯著差異，試驗(yàn)結(jié)果顯示“S1試樣”的卷煙吸阻波動(dòng)明顯大于“S2試樣”，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 卷煙壓實(shí)端切割位置不同偏移狀態(tài)對(duì)卷煙吸阻和總通風(fēng)率的波動(dòng)影響

2.1.2 總通風(fēng)率因子“均值雙樣本T檢驗(yàn)”分析

分析結(jié)果：“S1”試樣、“S2”試樣兩組總通風(fēng)率偏差數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且方差相等。結(jié)果中P=0.000<0.05，所以拒絕原假設(shè)，接受備擇假設(shè)，說(shuō)明在卷煙壓實(shí)端切割位置兩種偏移狀態(tài)下總通風(fēng)率偏差有顯著差異。也就是說(shuō)，“S1試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-2.25”與“S2試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-0.63”兩種偏移狀態(tài)下煙支總通風(fēng)率指標(biāo)波動(dòng)有顯著差異，試驗(yàn)結(jié)果顯示“S1試樣”的卷煙總通風(fēng)率波動(dòng)明顯大于“S2試樣”。

2.2 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移對(duì)感官質(zhì)量的影響

卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)見(jiàn)表2。

表2 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移與卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

綜合7名感官質(zhì)量評(píng)委意見(jiàn)：“S2試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-0.63”的樣品S2#-L-1、S2#-W-1卷煙的整體抽吸輕松順暢、均衡性較佳、香氣透發(fā)性較好、煙氣諧調(diào)性、一致性較好，即“S2試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-0.63”卷煙樣品感官質(zhì)量評(píng)價(jià)優(yōu)于“S1試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-2.25”卷煙樣品S1#-L-1、S1#-W-1。

2.3 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移對(duì)不合格卷煙剔除影響

卷煙壓實(shí)端切割位置偏移與不合格卷煙剔除記錄見(jiàn)表3。

表3 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移與不合格卷煙剔除記錄

PROTOS70測(cè)試卷煙機(jī)在“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”的大、小兩種狀態(tài)下各運(yùn)行 60 min 內(nèi)，分別記錄兩種狀態(tài)下卷煙機(jī)空頭煙支剔除率、卷煙機(jī)廢煙支剔除率、漏氣率和包裝機(jī)空頭煙支剔除率數(shù)據(jù)，“S2試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-0.63”較“S1試樣卷煙壓實(shí)端切割位置偏移-2.25”的剔除率數(shù)據(jù)均有下降趨勢(shì)。

2.4 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移對(duì)卷煙燃燒錐掉落傾向的影響

卷煙壓實(shí)端切割位置偏移與卷煙燃燒錐掉落傾向見(jiàn)表4。

表4 卷煙壓實(shí)端切割位置偏移與卷煙燃燒錐掉落傾向

對(duì)“卷煙燃燒錐掉落傾向偏差”和“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”應(yīng)用“擬合線(xiàn)圖”進(jìn)行相關(guān)性分析(見(jiàn)圖2)：

圖2 “卷煙燃燒錐掉落傾向偏差”和“卷煙壓實(shí)端切割位置偏移”擬合線(xiàn)圖

1)方差分析，回歸P=0.001<0.05，說(shuō)明模型是顯著的；

2)擬合線(xiàn)圖R-Sq與R-Sq(調(diào)整)二者相近，S值較小，說(shuō)明模型可行。且R-Sq(調(diào)整)為81.7%，說(shuō)明卷煙燃燒錐掉落傾向偏差與煙支壓實(shí)端切割位置移有較強(qiáng)正相關(guān)性。

即生產(chǎn)過(guò)程中控制好卷煙壓實(shí)端切割位置偏移將有利于減少和穩(wěn)定“卷煙燃燒錐掉落傾向”，有利于減少消費(fèi)者抽吸過(guò)程中由于煙支發(fā)生“卷煙燃燒錐掉落”而引起的不滿(mǎn)，提高消費(fèi)者卷煙燃吸性體驗(yàn)性質(zhì)量。

3 結(jié)論

可通過(guò)卷煙煙絲密度的檢測(cè)對(duì)常規(guī)卷煙機(jī)里排、外排煙支深槽(引燃端)煙絲密度占比差值的量化來(lái)分析判斷卷煙壓實(shí)端切割位置偏移程度，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中各機(jī)臺(tái)成品卷煙壓實(shí)端切割位置偏移狀態(tài)進(jìn)行量化跟蹤，監(jiān)控并減小卷煙卷制過(guò)程中煙支壓實(shí)端切割位置的偏移量，達(dá)到降低卷煙吸阻指標(biāo)、總通風(fēng)率指標(biāo)的波動(dòng)，減少卷制生產(chǎn)過(guò)程不合格煙支剔除量，促進(jìn)卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量的穩(wěn)定；同時(shí)卷煙壓實(shí)端切割位置偏移量的減小可進(jìn)一步穩(wěn)定和降低“卷煙燃燒錐掉落傾向”，減少消費(fèi)者由于抽吸卷煙時(shí)發(fā)生“卷煙燃燒錐掉落”而引起的不滿(mǎn)現(xiàn)象，促進(jìn)卷煙燃吸質(zhì)量的穩(wěn)定和提升。