卷烟小盒密封度质量控制分析

为了评价卷烟小盒包装密封性能,设计了一套特殊规格的小盒密封度测量模具,并利用小盒密封度测试仪对玉溪卷烟厂生产的所有品牌规格卷烟的小盒密封度进行了测量。采用方差分析、Tukey比较等统计方法对测试结果进行分析,结果表明:(1)不同品牌规格卷烟间的小盒密封度有显著差异,按照密封度小于1.0 kPa(Ⅳ类)、1.0~2.0 kPa(Ⅲ类)、2.0~3.0 kPa(Ⅱ类)、3.0 kPa以上(Ⅰ类)4个梯度,可以将卷烟样品划分为4个类别;(2)卷烟小盒密封度的差异性与包装方式的不同有关,通过概率分析确定了软包和硬包的质量控制限分别为0.30和1.00 kPa;(3)小盒包装膜的包覆性能是影响小盒密封度的主要原因,通过漏点实验验证了质量控制限,并制定了小盒密封度质量管控标准。该方法为提高卷烟包装质量控制水平提供了技术参考。     

负压抽气法测定卷烟小盒密封度

为了准确测定卷烟小盒的密封度,研究了一种负压抽气法测定卷烟小盒密封度的方法,确定了关键检测参数,并对该方法进行了评价,利用该方法对国内主要品牌(规格)卷烟进行了密封度测试分析。结果表明:①负压抽气法测定卷烟小盒密封度适宜的检测条件为:抽气流量为200 mL/min,打孔方式为刺穿包装纸,打孔深度>烟盒厚度的1/2;②该方法测定结果变异系数在1%以内,具有较好的重复性;③硬盒包装小盒密封度平均水平(-3.508 kPa)好于软盒包装平均水平(-1.138kPa),且不同品牌(规格)软盒和硬盒之间密封度均存在较大差异。硬盒密封度好于平均水平的比例为60%,而软盒密封度好于平均水平的比例仅为33.33%。      

卷烟小盒包装密封性与水分变化关系初探

在实验室环境温度22℃±2℃和相对湿度(60±5)%的条件下,对70包卷烟样品在设定温度为40℃±1℃、ＲＨ为(92±2)%的恒温恒湿箱中连续放置22ｈ,每隔2ｈ或3ｈ用万分之一天平测定卷烟小盒的重量,测定水分后,测定各小盒的密封度。根据所测得的实验数据,经样品重量变化与时间关系进行线性回归,得到单个样品水分变化的线性方程,该线性方程的斜率即为单个样品水分随时间变化的水分变化率。然后按烟草行业标准ＹＣ/Ｔ140-1998《卷烟小盒密封度的测定充气法》测定各样品的密封度值。从所得数据分析,随着卷烟小盒密封度的变化,其水分变化率依下式趋势变…     

基于三角测量的卷烟包装密封度无损检测方法

目的：解决现有卷烟包装密封度检测过程中出现的耗时长、破坏样品等问题。方法：将卷烟包装放置于密封负压环境中，利用三角测量原理检测卷烟包装在负压作用下体积变化情况，结合流体分析，研究卷烟包装体积变化与密封度之间关系。结果：泄漏孔直径在0.2~0.8 mm时，泄露孔直径与卷烟包装最大离面位移的偏差以及泄漏孔直径与卷烟包装最大离面位移增长率保持特定值时间的偏差呈逐渐减小的趋势，根据泄漏孔直径的不同，能够清晰分辨出差距；在0.4~0.8 mm时，经过3~7 s的检测则能根据变形快速获取泄漏孔直径，且最大离面位移与泄漏孔直径之间相关系数超过0.9，存在强相关性。经测试验证，该方法检测出合格品的准确度为88.1%。     

GD包装机组小盒烟包外观检测装置的改进

为解决GD包装机组成像检测系统无法对小盒烟包与传送带的接触面进行检测等问题,对该装置进行了改进。由第一个CCD相机检测小盒的3个面后,通过新增的翻转轨道将小盒翻转180°,再由第二个CCD相机检测另外3个面,解决了小盒检测盲区问题;设计了分包装置,使翻转后的连包小盒分离,提高了缺陷小盒剔除准确度。以沈阳卷烟厂生产的"红塔山软经典(1956)"牌卷烟为对象进行测试,结果表明:改进后实现了小盒全方位在线检测和剔除功能,因小盒检测盲区导致的质量缺陷烟包平均剔除36.33盒/月,缺陷次数由2.17次/月减少为0。该技术可为提高卷烟产品包装质量提供支持。     

综合测试台中硬度测量单元的设计应用

为提高卷烟和滤棒硬度测定的准确性和稳定性,设计了一种新型综合测试台硬度测量单元。该单元主要由测量平台、气浮轴、样品旋转机构、施压砝码、传感器等组成,采用垂直施压方式并利用气浮装置控制整个施压过程,通过位移激光器对卷烟和滤棒硬度进行非接触式测量。采用步进电机调节施压速度,实现施压速度的精确控制。利用新型测试台测试了5个标准件、15个不同品牌卷烟样品,并与其他两种测试台进行了试验对比。结果表明:1新型硬度测量单元的预压力和全压力均可满足行业标准规定要求。2垂直施压和水平施压方式下,硬度标准件的RSD分别为0.005%～0.015%和0.020%～0.035%,测量准确度分别为0.001～0.009 mm和0.003～0.009 mm,垂直施压方式明显优于水平施压方式。315种不同品牌卷烟的硬度测定RSD为3.25%～5.85%,测定结果的稳定性、一致性较好。4新型测试台与其他两种测试台的硬度测定RSD分别为2.93%～3.06%、3.94%～4.33%和3.70%～4.18%,优于其他两种水平施压的测试台。改进后硬度测量单元可以满足行业标准要求,有效提升了卷烟生产企业的检测水平。     

GC-MS法在线检测加热卷烟烟气

为考察加热卷烟(HTP)烟气的化学组成,研究加热卷烟烟气逐口释放规律,采用阀进样技术研制了加热卷烟烟气在线采样装置,通过载样气体(氦气)将烟气经一根加热传输线直接无损在线引入气相色谱-质谱(GC-MS)仪进行分析。结果表明:(1)加热卷烟烟气在线分析系统性能稳定,重现性好;(2)样品A烟气中丙酮和2-丁酮的测试结果与文献报道方法的分析结果一致;(3)随抽吸口数的增加,样品B烟气中丙酮和2-丁酮的释放量呈先上升后下降再上升再下降的变化趋势。该方法简便、高效,适用于加热卷烟全烟气的在线分析和逐口释放规律研究。     

卷烟包装密封度测定仪的应用

卷烟包装密封度测定仪的应用张新恒，严莉红（北京卷烟厂）卷烟包装密封情况对于卷烟的保存、防霉变、保留原香气、提高产品档次都具有一定影响。机电部十一所研制的ＪＺＷ１００型卷烟包装密封度测定仪，为该项目的测试提供了良好的检测手段，为衡量外包装质量提供了一种...     

基于烟用材料的衰减全反射红外光谱无损鉴别真假卷烟

为建立一种快速、无损、简便鉴别卷烟真伪的方法,采用衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR),分别采集多个品牌真品、假冒卷烟样品烟用材料相关部位的衰减全反射红外光谱,研究探索有鉴别力的鉴别点(即检测微区);通过直观比较及相似度(相关系数和QC比较)分析,选出多个分辨力强的鉴别点;采用Bootstrap法确定相似度判别阈值,建立了多个品牌卷烟真伪鉴别模型,并应用于未知样品的鉴别检验。结果表明:鉴别模型对于模型卷烟待测样品和非模型卷烟未知样品均能实现准确鉴别,鉴别正确率为100%;QC比较法具有较好的鉴别力,真品卷烟之间的QC值均大于94.620 7%,而真品与假冒卷烟(或非模型卷烟样品)的最大QC值为89.152 5%,低于90%;与现行感观鉴别法相比,该方法提升了卷烟真伪鉴别检验的科学性和准确性,可为烟草专卖打假提供另一种科学客观的方法。     

ELPI设定条件对卷烟主流烟气气溶胶检测结果的影响

为准确测定卷烟主流烟气气溶胶的粒径分布,建立了"分流+轴向稀释器+20倍射流稀释器"的电子低压撞击器(ELPI)的配套稀释系统和相应的检测方法,并对19个不同焦油量(7.79~12.88 mg/支)的卷烟样品进行检测。结果表明:1采用该稀释系统,可满足ELPI分析仪在测定卷烟主流烟气气溶胶过程中对检测稳定性和仪器检测限的要求。2采用该ELPI方法检测卷烟烟气气溶胶时,测试时间对检测结果的影响较小,组间相对标准偏差(RSD)10%。3该方法的稳定性良好,气溶胶总质量检测结果的RSD15%。该方法准确、稳定和可靠,适用于不同焦油量卷烟样品烟气气溶胶颗粒的检测。     

加热卷烟水分活度的测定及随存放时间的变化

为准确测定加热卷烟的水分活度(a_w),选择电解式传感器水分活度仪建立了加热卷烟a_w的测定方法,并研究了加热卷烟a_w和微生物指标随存放时间的变化。结果表明:(1)电解式传感器可避免丙二醇挥发对测定的干扰,优选的测试温度为25℃,样品量大于0.5 g;样品制备应在与样品水分活度相近的相对湿度环境中快速进行,无需剪碎、研磨处理;样品应密封保存,开封后立即检测。(2)方法的日内精密度和日间精密度均小于1%,35个加热卷烟的a_w在0.43～0.55之间,平均值为0.46。(3)随存放时间延长,不同初始a_w的加热卷烟芯材的a_w值和菌落总数变化不大,霉菌计数降低。此外,初始a_w较高(0.806)的芯材样品存放半个月后出现白斑,非霉变产生,可能是由于含水率过大经物理变化形成。     

基于ImageJ的卷烟包灰值定量测定方法优化

为提高基于ImageJ的卷烟包灰值测定方法的准确度和重复性,分别从卷烟燃烧面选择、燃烧灰柱高度及图像选择区域宽度三方面对该方法进行优化研究,形成了如下方案:(1)当烟支燃烧至距离接装纸1cm处时进行拍照;(2)采用高度25mm、宽度6.46 mm的矩形选择框以灰柱底部为起点选择图片区域进行分析;(3)取3支卷烟、3个燃烧面(正对、背对、侧对搭口面)的平均值为一次测量结果。该方案较好控制了卷烟纸搭口、灰柱弯曲、外翻灰片等对测量结果的影响,因而测量结果可以更全面地反映卷烟的裂纹情况,重复性也得到了改善。与改进前相比,4个参试样品重复测量结果的RSD由26.18%~34.52%下降到了15.3%~20.6%。     

贮存期间盒装卷烟含水率的影响因素

为考察贮存期间盒装卷烟含水率的影响因素,对比了负压抽气法与充气法对密封度检测结果的影响,建立了基于烟包质量变化的烟丝含水率计算模型,研究了贮存时间、贮存温度、相对湿度及密封度对烟包内烟丝含水率的影响规律。结果表明:(1)负压抽气法与充气法的检测结果均能够表征烟包的密封性能,两种方法检测结果的R~2=0.887 3。300个样品中不同烟包间的密封度存在较大波动,变异系数为68.78%。(2)在温度40℃、相对湿度82.32%环境中贮存15 d后,烟包内烟丝含水率随密封度的减小而显著增加,其关系符合幂函数模型,R~2=0.977 9。外界水分主要通过透明纸自身微孔和搭口处缝隙两种途径进入烟包,密封度理论临界值为0.73 kPa。(3)贮存期间,环境温度越高,烟丝含水率变化越快,烟包的临界相对湿度为60.13%,当环境相对湿度低于临界值时,烟丝水分散失,反之会吸潮。     

卷烟主要物理指标质量监控样品的设计与应用

为解决卷烟主要物理指标质量监控样品无法检测通风率、无法重复使用等问题,设计了一种应用于卷烟综合测试台且可重复使用的监控样品。使用弹性材料作为包裹层、多孔材料作为填充层,实现监控样品的重复使用; 利用吸阻恒流管和通风率恒流管,实现卷烟吸阻和通风指标的模拟; 通过质量控制图实现检测过程监控,有效识别检测中的问题。对监控样品的性能和适用性进行评价,并对主要应用场景进行效果分析,结果表明:①实现了对卷烟质量、圆周、吸阻、硬度、长度、通风率等全部物理指标的模拟检测; ②监控样品的稳定性和均匀性显著优于卷烟,各项指标变异系数均明显低于卷烟样品,硬度的变异系数＜2%,其余指标的变异系数均＜1%,连续5年测试的吸阻极差为9 Pa,通风率极差为1.7%,其余指标平均值和标准偏差基本无变化,适用于不同型号的卷烟综合测试台; ③监控样品在卷烟物理指标实验室比对、检测过程监控、标准测量方法的重复性与再现性评价、测量审核4种质量控制活动中应用效果良好,能够保证测试结果的有效性与可比性。      

包装机组产品二维码信息精准关联系统的设计

为解决卷烟包装生产中小盒与条盒二维码无法精准关联等问题,根据包装机组基于工位的运行特点,设计了一种包装机组产品二维码信息关联系统。该系统以STM32单片机为控制核心,首先生成小盒二维码序列,然后将序列进行分割并组码,最后使用关联扫码器进行关联,实现小盒-条盒二维码信息的十合一关联。以ZB45硬盒包装机组为对象进行测试,结果表明:系统关联准确度达到99.95%,与基于时间的关联方法相比,关联准确率提高3.55百分点。该技术可为提高卷烟包装工艺全生命周期管理水平提供支持。     

卷烟引燃倾向检测模型分析

为提高卷烟引燃倾向检测结果的通过率和稳定性,基于对燃烧锥与滤纸间有效接触面积的计算,采用Comsol Multiphysics软件建立传热模型并结合实验验证,分析了传热过程和阻燃条位置对测试结果的综合影响。结果表明:(1)燃烧锥与滤纸接触的前6 mm内,由于传热量大,熄灭的概率高,若该区域内含有部分阻燃条,则一般不会发生全长燃烧(Full Length Burn,FLB)行为,且熄灭容易发生在该区域内,而发生FLB行为的低引燃倾向(Lower Ignition Propensity,LIP)卷烟一般在该区域内不含阻燃条;(2)卷烟在滤纸表面阴燃时,燃烧锥会向上弯曲,在燃烧锥下部与滤纸间产生的空间为卷烟的持续燃烧起到了促进作用,进而使检测到的卷烟引燃能力比实际大,一定程度上影响了ISO 12863方法测试结果的稳定性;(3)通过每隔一定时间将卷烟迅速旋转180度的方法可以有效解决卷烟在滤纸表面阴燃过程中的燃烧锥弯曲过大问题。     

卷烟主流烟气中一氧化碳含量测量 不确定度的评定

目的评定卷烟主流烟气中一氧化碳含量的测量不确定度,为测定主流烟气中一氧化碳含量提供有效、可靠的测量数据。方法根据JJF(烟草)1-2007《卷烟主流烟气中烟碱、焦油和一氧化碳测量不确定度评定指南》的指导方法,对卷烟主流烟气中一氧化碳的测量过程进行研究,系统分析整个测量结果的不确定度来源,建立不确定度的数学模型,并确定测量结果的置信区间。结果结果表明一氧化碳测量的不确定度主要是由环境波动、示值、抽吸口数造成的,因此在检测过程中应尽量减小测试环境的波动性及提高示值的精度,才能进一步减小测量不确定度。结论该批卷烟样品的测定结果:一氧化碳含量为10.2 mg/支,扩展不确定度为0.7 mg/支。     

卷烟燃烧锥落头倾向测试装置的设计

为解决卷烟燃烧锥掉落无法检测等问题,基于行业标准设计了一种卷烟燃烧锥落头倾向测试装置。利用施力单元对卷烟施加弹击和敲击两种作用力,设计高速力度采集装置用于测量施力大小和作用时间,采用红外测温与图像识别相结合方法对燃烧锥掉落实现自动检测。以江西中烟工业有限责任公司提供的两种常规卷烟样品为对象,对检测装置的稳定性、准确性和重复性进行测试,结果表明:在弹击和敲击两种施力方式下,施力位置最大标准偏差为0.05 mm,施力力度最大标准偏差为3.6 mN,作用时间最大标准偏差为0.002 s,各技术参数均在标准允差范围内;对燃烧锥掉落识别准确率达到100%;弹击方式下两种样品重复性标准偏差在1.37%～2.24%之间,敲击方式下在2.09%～2.24%之间,表明测试装置具有较高稳定性。该技术可为实现卷烟燃烧锥落头倾向自动化检测提供支持。     

顶空气相色谱法测定薄荷型卷烟中的薄荷醇

建立了一种测定薄荷型卷烟烟丝、滤嘴和纸张中薄荷醇的静态顶空气相色谱方法。样品经100℃、30 min顶空加热后,用HP-INNOWax色谱柱分离、氢火焰离子化检测器检测和内标法定量。结果表明:1该方法精密度好,线性范围广,检出限和定量限分别为3.3和11.1μg/mL,回收率为92.7%~103.4%,相对标准偏差(RSD)小于7%(n=6)。2该方法的测定结果与行业标准气相色谱法的结果一致。3具有简单、快速、准确、自动化及溶剂消耗少等优点。该方法适用于生产和储存期间薄荷型卷烟品质控制中对薄荷醇含量的快速大批量检测,并可用于储存期间小盒包装中薄荷醇的分布研究。     

基于局域特征相似性度量的卷烟制品外观缺陷检测

为解决深度学习技术在卷烟制品外观缺陷检测中存在人工标注繁琐、目标形态随机性大等问题，提出了一种基于局域特征相似性度量（Local Characteristic Similarity Metric,LCSM）的图像算法。LCSM算法只需要对正常样本进行训练，使用特定的卷积神经网络提取正常样本的特征并构建图像每个区域的数据特征分布，再提取测试图像局域特征向量并采用Wasserstein距离度量其特征分布与对应正常样本特征分布之间的相似性，从而判断测试图像是否存在缺陷。采集并制作了卷烟小盒、烟用胶囊和烟支3个数据集用于验证LCSM算法性能。结果表明：LCSM算法在3个数据集的缺陷检测准确率分别达到98.75%、99.50%和98.50%，与近期报道的Skip-GANomaly、STPM以及IGD算法相比，分别提高14、2和2百分点。该方法可为提高卷烟制品外观缺陷检测准确率提供技术支持。