回归分析在卷烟质量预测控制中的应用

为提高卷烟质量的过程控制精度,利用回归分析方法进行了卷烟(滤棒)单支克重与吸阻(压降)、单支克重与硬度间的相关性以及两者之间的预期关系研究。结果表明:卷烟(滤棒)的单支克重与吸阻(压降)间具有极显著的线性相关关系,与硬度间的线性相关性不显著。在质量过程控制中,利用所建立的回归方程,可以对卷烟(滤棒)的单支克重与吸阻(压降)间的关系进行预测与控制,并可在规定的吸阻(压降)范围内,利用近似的预测区间,对卷烟及滤棒的单支克重进行控制。     

降低卷烟烟支吸阻的研究

为降低卷烟烟支的吸阻,调查生产的卷烟的吸阻,结果偏大,对课题研究的可能性进行了分析,目标设定卷烟烟支的吸阻降低100Pa。进行了原因分析,发现克重标准设置高,因新工艺改进烟丝的填充性能提高,在相同重量的烟丝情况下填充性越高其卷烟烟支的吸阻也就越高,烟支克重标准设置太高。由此需制定合理的卷烟克重标准,使新的克重标准条件下,烟支的吸阻达到1100Pa以下,并且各项指标达到要求,为此而进行了对烟支克重降低试验,寻找最佳烟支克重。经过实验和后续验证:20支克重设定为17.4g时,对卷烟的物理、外观指标基本无影响,化学检验结果与感观评吸结果和正常生产卷烟无明显差异,不仅能够解决部分卷烟烟支的硬度超出标准上限和烟支吸阻偏上限的现象,达到了活动前设定的降低100Pa的目标要求。     

降低卷烟烟支吸阻的研究

为降低卷烟烟支的吸阻,调查生产的卷烟的吸阻,结果偏大,对课题研究的可能性进行了分析,目标设定卷烟烟支的吸阻降低100Pa。进行了原因分析,发现克重标准设置高,因新工艺改进烟丝的填充性能提高,在相同重量的烟丝情况下填充性越高其卷烟烟支的吸阻也就越高,烟支克重标准设置太高。由此需制定合理的卷烟克重标准,使新的克重标准条件下,烟支的吸阻达到1100Pa以下,并且各项指标达到要求,为此而进行了对烟支克重降低试验,寻找最佳烟支克重。经过实验和后续验证:20支克重设定为17.4g时,对卷烟的物理、外观指标基本无影响,化学检验结果与感观评吸结果和正常生产卷烟无明显差异,不仅能够解决部分卷烟烟支的硬度超出标准上限和烟支吸阻偏上限的现象,达到了活动前设定的降低100Pa的目标要求。     

影响卷烟吸阻变化的多因素研究

为研究烟支各项物理指标对卷烟吸阻的影响,以河南中烟某常规牌号的卷烟为研究对象,运用多元线性回归、配对T检验进行统计分析,探究卷烟吸阻与烟支物理指标、滤棒压降、烟丝填充值及含水率间的相互关系,构建卷烟吸阻与其指标间的数学模型,并进行分析、验证和预测。结果表明:滤棒压降越大,卷烟吸阻越大;含水率越大,卷烟吸阻越大;单支烟支质量越大,卷烟吸阻的数值、标准偏差、C_PK也随之增大;烟支圆周与卷烟吸阻呈微弱的负相关性;滤棒压降和填充值的交互作用对卷烟吸阻呈显著的负相关;单支烟支质量、滤棒压降和填充值的交互作用对卷烟吸阻呈显著正相关。该模型的R-Sq (调整)>99.37%,对影响卷烟吸阻的各指标进行优化设计后能获得卷烟吸阻1 050 Pa的95%置信区间。     

卷烟燃烧动态吸阻研究

为了研究卷烟燃烧过程中动态吸阻的变化特性及其影响因素,选取3R4F标准卷烟作为试验样品,运用建立的动态吸阻计算方法考察了烟支燃烧过程中动态吸阻随燃烧线位置的变化规律,并分别分析了烟支中烟丝密度、不同抽吸状态(有滤嘴通风、无滤嘴通风和烟丝部分)以及不同抽吸模式对烟支动态吸阻的影响规律。结果表明:烟支动态吸阻随燃烧线长度呈现先增大、后降低并趋于平稳、最后再增大的趋势;烟支两端烟丝密度大的部分具有较大的动态吸阻值,烟支中间密度稳定部分具有较均匀的动态吸阻值;对于3种不同抽吸状态,静态吸阻与动态吸阻的差异性显著,按照偏差分析由小到大的排序为:有滤嘴通风无滤嘴通风烟丝部分;不同抽吸模式下测试所得的静态吸阻值相近,烟支前半部分的动态吸阻相差不大,后半部分的动态吸阻相差较大,有利于根据不同抽吸模式的人群进行卷烟设计,从而达到提高卷烟感官质量的目的。     

烟支内烟丝分布对卷烟质量的影响

通过对卷烟机组使用不同规格平准器卷制的烟支进行试验对比分析,研究了相同条件下烟支内烟丝分布对卷烟密度、吸阻、物理指标、化学指标以及感官质量的影响。结果表明,使用6槽平准器卷制的烟支明显优于3槽平准器卷制的烟支,其烟支内烟丝的密度分布及吸阻分布均较合理,卷烟的内在质量更稳定,烟气中的焦油和一氧化碳量最低。     

关于提高细支烟吸阻一致性的探索研究

近几年细支烟在国内发展尤为迅猛,正在成为中式卷烟发展的新空间、新市场。车间在细支卷烟的实际生产中,烟支吸阻问题较为突出,尤其不同机型间烟支吸阻存在较大波动,烟支吸阻一致性较低。而吸阻对烟支品质和吸感有较明显影响,同时吸阻的稳定性会对烟支理化指标产生影响。实际生产中,烟支吸阻受多因素影响,文章从可能影响烟支吸阻的因素入手,通过原因分析,找到影响烟支吸阻的相关因素,运用MINITAB数据分析软件,发现导致烟支不同机型间吸阻不一致的主要原因,是上胶辊涂胶方式和削减圆盘尺寸的差异,针对上述两个关键因素分别开展设备改造,提高不同机型间烟支吸阻一致性,之后在同类型机组中推广应用,提升车间烟支卷制质量稳定性。     

总粒相物与烟支重量、吸阻和抽吸口数的相关分析、通径分析

采用相关分析和通径分析法探讨了烟支重量、吸阻和抽吸口数等指标对TPM的影响.结果表明①对同一卷烟产品,在配方、规格和材料相对稳定的条件下,烟支重量、抽吸口数和吸阻与TPM存在较强的相关关系;②抽吸口数和烟支重量的综合作用及其对TPM的直接和间接影响均大于吸阻.因此,采取多种技术措施改善烟丝的燃烧性能、减小烟支重量并严格控制其波动,增大或稳定滤嘴的吸阻,对于卷烟降焦控焦是至关重要的.     

降低烟支密度和提高滤嘴吸阻在降焦中的应用

为降低卷烟焦油量 ,对卷烟密度和丝束单丝线密度与卷烟焦油量的关系进行了研究。通过优化制丝线关键工序的工艺加工参数 ,提高过程加工精度 ,稳定提高了烟丝的填充能力和耐加工性 ;对卷烟机风力送丝系统及后身进行改进 ,稳定和降低风速 ,减少风送及卷制过程中烟丝的造碎 ,降低了烟支密度 ;采用低线密度的丝束卷制高吸阻滤棒 ,在保持卷烟吸阻相对稳定的前提下 ,增大滤嘴吸阻占卷烟吸阻的比例 ,同时研究了烟支密度和滤嘴吸阻的变化对卷烟焦油量的影响。结果表明 :烟支密度每降低 1mg/cm3 ,卷烟焦油量平均可降低约 0 .1mg/支 ;滤嘴吸阻占卷烟吸阻的比例每提高 1% ,焦油量平均降低 0 .3mg/支左右。综合运用上述 2种稳定和降低卷烟焦油量的措施 ,使“群英会”牌系列产品的焦油量平均值下降了 1.1mg/支 ,焦油量稳定在设计值± 1mg/支以内。     

卷烟物理指标与吸阻统计关系研究

为探索卷烟物理指标与吸阻之间的相互关系,运用变量构造、相关分析为技术手段,对卷烟吸阻与各物理指标、烟丝结构进行了统计分析.结果表明,卷烟吸阻与烟支长度的关系不大;通过构造的变量可以准确反映单支质量、圆周与吸阻的统计学关系;来料烟丝结构对卷烟吸阻的稳定性有显著影响.     

烟支内气流流量、吸阻与烟支长度的关系

通过对烟支内气流流动状态的研究 ,建立了吸阻与烟支内气流流量、烟支吸阻与烟支长度、烟支内气流流量与烟支长度的模型函数 ,得出了烟支吸阻、气流流量之间及其与烟支长度等各参数因子的关系。该数学模型为合理设计烟支结构、适当选择卷烟辅料、有效控制卷烟焦油释出量提供了理论依据。     

卷接机组烟支质量非对称分段控制方法

为解决吸丝带上烟丝密度分布不均匀而导致无滤嘴烟支质量控制精度低等问题,对烟支质量控制方法进行了改进。根据烟丝密度呈上密下疏的分布情况,基于烟支质量偏差分别设置不同的转换系数,建立非对称控制方法,当正负偏差绝对值相同时,通过调整压丝轮（或平准盘）高度使烟支质量变化相同;在非对称控制方法的基础上设定偏差阈值,并对较大偏差和较小偏差设置分段转换系数,建立非对称分段控制方法,进一步提高了烟支质量控制准确性。以浙江中烟工业有限责任公司生产的两种规格卷烟为对象进行测试,结果表明：(1)应用非对称控制方法后,两种规格卷烟的偏重烟支和偏轻烟支所占比例差距分别下降4.31、3.31百分点;(2)应用非对称分段控制方法后,烟支质量长期控制标准偏差分别降低16.5%、9.9%,吸阻标准偏差分别降低4.0%、3.9%。该技术可为提高烟支物理指标稳定性提供支持。     

烟支重量的重要性及其相关性

系统地分析了烟支重量与烟丝质量、烟支密度、消耗及卷烟感官质量之间的关系.烟丝质量对烟支重量有直接影响;烟支重量的控制主要取决于烟支密度的控制;烟支重量设定与烟支硬度及吸阻成正相关关系;烟支重量对原辅材料消耗起主导作用;在卷烟产品配方确定、烟支规格确定及烟支含水率一定的情况下,卷烟感官质量与烟支重量有关,适当降低烟支重量可以改善卷烟的感官质量且可以降低焦油生成量.     

不同烘丝方式对细支卷烟烟丝结构和烟支质量的影响分析

对比分析滚筒烘丝方式与气流烘丝方式对细支卷烟的烟丝结构、卷烟产品物理指标的影响。结果表明:滚筒烘丝比气流烘丝制丝过程出丝率高0.41百分点,过程造碎性较小;滚筒烘丝后烟丝的中丝率和短丝率占比比气流烘丝的高2.88百分点,但填充值比气流烘丝的降低5.64%;滚筒烘丝方式和气流烘丝方式对细支卷烟烟支单支克重标准偏差的影响在统计学上极显著,对吸阻标准偏差的影响在统计学上显著,对硬度标准偏差的影响在统计学上不显著;滚筒烘丝方式下细支卷烟中部烟支密度均匀性较气流烘丝的好。     

梗丝填充值与烟支吸阻关系的建模及应用

为控制卷烟吸阻的稳定性,研究梗丝填充值对烟支吸阻的影响程度,进行了梗丝填充值与烟支吸阻的线性回归分析。结果表明:梗丝填充值与烟支吸阻之间存在正相关关系;所建模型预测结果与实测结果的相对偏差的绝对值均在2%以内,与实际验证拟合度较好。在实际生产应用中,如果排除烟丝含水率、烟支质量、滤棒压降等因素的影响外,利用此模型,可以用控制梗丝填充值的有效措施来控制烟支吸阻。     

卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析

以同一品牌同一批次卷烟的物理参数和感官质量为研究对象,采用数理统计方法系统地分析了卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的相互关系。结果表明,卷烟物理参数与感官质量关系分析中的显著性指标是烟支重量、吸阻、滤嘴通风率、总通风率、香气、杂气、刺激性和余味(香气、杂气、刺激性、余味均以分值表示,下同)。香气、刺激性与滤嘴通风率、总通风率;杂气与烟支重量、总通风率;余味与吸阻、滤嘴通风率、总通风率可分别建立逐步回归方程,且均达到5%显著水平。香气、余味和刺激性随烟支重量、总通风率的变化趋势相似,都是先增加,后降低;杂气随总通风率的增加而增加,随烟支重量、吸阻的增加而降低;刺激性随吸阻的增加而降低。当烟支重量为0.749～0.781g/支、吸阻为996～1089Pa/支、总通风率为24.6～32.4%时,卷烟香气值最高。     

烟丝长度及其混料配比对细支卷烟质量特性的影响

为探索适宜细支卷烟的烟丝结构,分析了烟丝宽度、长度及不同长度烟丝混料配比与细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标的关系,结果表明:①烟支压实段(烟支端头第5～9 mm区间)密度、烟支密度压实比(压实段与17～52 mm区间填充段的密度比)均与烟丝长度呈负相关,而烟支密度标准偏差与烟丝长度正相关;烟支吸阻、硬度、滤嘴通风率、含末率、端部落丝量等指标与烟丝长度负相关;总粒相物、焦油量、水分、CO量与烟丝长度极显著正相关。②烟丝宽度0.85 mm时,细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标呈现良好的可调控性,且水分高而稳定,有利于抽吸品质中润感的保持;长度6.80 mm的烟丝混料配比为4.0%时,烟支压实比高,硬度、吸阻低,滤嘴通风率高,且指标稳定性好,主流烟气的焦油量和CO量均相对较低,烟碱量适中。③烟丝长度直接影响烟支轴向密度,进而通过烟支密度间接影响细支卷烟的物理指标和主流烟气指标。④通过对长度6.80 mm和≤2.29 mm烟丝的混料配比控制以及梗片的丝状处理,碎丝率增加约0.4百分点,卷烟机剔除率降低约1.0个百分点,吸阻稳定性提升,硬度略有增加,细支卷烟机生产效率有所提升。     

烟支密度与烟支重量、吸阻、硬度及标准偏差的关系

为找出烟支密度对烟支重量、吸阻及硬度在不同目标值下的稳定性关系,选择不同类别的卷烟在不同烟支密度条件下进行了试验研究。结果表明:二类以上卷烟适宜的烟支密度为235mg/cm3 左右;三类卷烟适宜的烟支密度在230~235mg/cm3 之间;四类卷烟的烟支密度在230mg/cm3 时相应的烟支重量和吸阻的标准偏差较低。烟支密度在一定范围内变化对烟支硬度的影响不大。     

基于线性网络模型的卷烟吸阻稳定性检测评价方法

为分析卷烟吸阻稳定性的影响因素及规律,基于线性网络模型方法,建立了卷烟吸阻标准偏差的计算模型,通过该模型可以获得卷烟各部分稳定性对整体吸阻稳定性的贡献。通过4种不同圆周的卷烟样品对模型进行验证,对比实验结果与计算结果的差异。结果表明:①基于线性网络模型的吸阻标准偏差计算模型具有较高的准确性,可以用于评价卷烟吸阻的稳定性。②造成吸阻不稳定的因素主要集中在滤嘴通风段,提高滤嘴通风的均匀性或减小通风均可提高烟支吸阻的稳定性。③随着滤嘴通风孔部分标准偏差的降低,烟支整体标准偏差明显降低。随着滤嘴通风率的减小,卷烟总吸阻呈现出增加趋势,而卷烟整体的标准偏差呈现出下降趋势,因此对滤嘴通风段进行改善可提高吸阻的稳定性。     

烟支密度与物理指标的关联性研究

为研究烟支密度和物理指标的关系,以烟支密度、烟支物理指标(重量、吸阻、圆周、长度)为评价指标,开展了卷烟烟支密度与物理指标的关联性分析。结果表明:单支重量与吸阻、单支重量与平均密度有线性关系的趋势,吸阻与平均密度的相关关系不明显;单支重量与平均密度回归方程为:平均密度=-49.77+0.326 8单支重量;吸阻与单支重量回归方程为:吸阻=686+0.455单支重量。