几种卷烟纸材料对卷烟通风率的效应研究.pdf

第卷 第期造 纸 科 学 与 技 术 年月 作 者 简 介：张 轲，生 于年，硕 士，工 程 师，主 要 从 事 卷 烟 质 量 管 理、工 艺 管 理 方 向 研 究。：几种卷烟纸材料对卷烟通风率的效应研究张 轲王 鹏 飞刘 耀 琛（内 蒙 古 昆 明 卷 烟 有 限 责 任 公 司，内 蒙 古 呼 和 浩 特，）张 轲 女 士摘要：为 了 评 估 不 同 组 合 卷 烟 材 料 对 卷 烟 通 风 率 产 生 的 影 响，卷 烟 通 风 率 的 二 次 多 项 逐 步回 归 模 型 采 用 均 匀 设 计 实 验 方 法，构 建 了 多 种 类 卷 烟 材 料 要 素 对 卷 烟 通 风 率 的 二 次 多 项 逐步，且 分 析 上 述 模 型 边 际 效 应、单 因 素 效 应、因 素 主 效 应。根 据 研 究 结 果 表 面，不 同 材 料 组 合卷 烟 通 风 率 最 高 数 据 为，除 滤 嘴 末 端 丝 束 特 性 参 数 升 高、卷 烟 通 风 率 降 低 外，滤 嘴 末端 丝 束 特 性 参 数 升 高。关 键 词：卷 烟 材 料；均 匀 设 计；数 学 模 型；卷 烟 通 风 率 效 应中 图 分 类 号：文 献 标 识 码：文 章 编 号：（）：引 文 格 式：张 轲，王 鹏 飞，刘 耀 琛几 种 卷 烟 纸 材 料 对 卷 烟 通 风 率 的 效 应 研 究 造 纸 科 学 与 技 术，（）：（，）：，：；前 言通 过 对 卷 烟 材 料 的 合 理 搭 配，充 分 发 挥 不 同 元素 的 应 用 价 值，通 过 卷 烟 纸、成 型 纸、接 装 纸、滤 棒 丝束 等 元 素 组 合，既 可 以 设 置 专 门 的 卷 烟 产 品 样 式，也可 以 用 来 衡 量 卷 烟 通 风 效 果，主 要 依 据 卷 烟 的 物 理指 标、烟 气 指 标、卷 烟 通 风 率 等 指 标 进 行 合 理 搭 配。合 理 控 制 卷 烟 通 风 率 是 降 低 焦 油 最 常 用 的 方 法，是通 过 将 空 气 灌 输 到 主 流 烟 气 中，合 理 控 制 烟 气 中 所有 成 分 的 相 对 量，减 少 燃 烧 锥 体 进 入 烟 支 的 流 动 速度，加 强 滤 嘴 滤 网 的 作 用；同 时，良 好 的 烟 用 材 料 组合 能 有 效 提 高 卷 烟 通 风 率。目 前 国 内 已 经 有 了 一 定的 研 究 成 果，其 中 的 主 要 有 以 下 几 个 方 面：在 材 料 组合 过 程 中，材 料 单 一 因 素 对 卷 烟 烟 尘 质 量 特 性 的 影响，关 于 卷 烟 通 风 率 和 烟 尘 特 性 指 标 的 影 响，材 料 多因 素 间 的 交 互 作 用 也 有 相 应 的 研 究。所 建 立 的 模 型虽 然 有 组 合 性 研 究，但 存 在 一 定 的 局 限 性，但 在 材 料多 因 素 间 的 交 互 作 用，很 容 易 影 响 到 卷 烟 通 风 率、烟气 特 性 等 指 标。基 于 此，本 研 究 结 合 常 规 卷 烟 材 料 中 的 各 种 材料，如 三 纸、滤 棒 丝 束、自 主 减 害 材 料 等，采 用 对 应 的添 加 剂，判 断 不 同 材 料 对 卷 烟 通 风 率 造 成 的 影 响 程度，构 建 健 全 的 数 学 模 型，提 高 卷 烟 设 计 开 发 进 程，且 检 测 卷 烟 材 料 参 数 变 化 对 卷 烟 通 风 率 的 影 响。材 料 和 方 法 材 料 和 设 备材 料 有 卷 烟 纸、成 型 纸、添 加 剂、添 加 剂、滤 造 纸 科 学 与 技 术第卷棒；检 测 设 备 采 用型综 合 测 试 台；滤 棒成 型 设 备 为型 复 合 滤 棒 成 型 机；烟 丝 是 某 品 牌配 方。方 法 点 试 验 方 法试 验 设 计 选 用 均 匀 的 设 计 方 法，共种 组 合，每 种 组 合 设 置次 以 企 业 实 际 为 标 准的 重 复 试（如 表所 示）。表因 素 水 平 范 围参 数卷 烟 纸 透 气 度接 装 纸 透 气 度成 型 纸 透 气 度 烟 丝 端 束 特 性 参 数 滤 嘴 端 丝 束 特 性 参 数 滤 棒 添 加 剂滤 棒 添 加 剂范 围 由 于 不 同 因 素 量 纲 和 数 量 级 存 在 差 异 性，为 了提 高 统 计 的 便 捷 性，通 常 利 用 极 差 归 一 化 变 化 分 析试 验 的 相 关 因 素（如 表所 示）。表因 素 水 平 范 围样 品 编 号卷 烟 纸 透 气 度接 装 纸 透 气 度成 型 纸 透 气 度 烟 丝 端 束 特 性 参 数 滤 嘴 端 丝 束 特 性 参 数滤 棒 添 加 剂滤 棒 添 加 剂 样 品 制 备利 用 公 司 品 牌，根 据 上 述 实 验 材料 表 卷 制 试 验 样 品，将 烟 支 重 量、硬 度、圆 周 等 数 据控 制 在 合 理 范 围 内。样 品 检 测根 据 行 业 标 准，将 样 品 卷 烟 温度 控 制 在、相 对 湿 度 为的 条 件 下，保 持，用 来 筛 选 填 充 烟 丝 质 量 的 限 制 条 件，各 样 品 每组 选 择支，检 测 通 风 率 依 据 卷 烟 通 风 量 的 测 定原 理。数 据 回 归（）回 归 分 析。本 文 以 优 化 参 数为 自 变 量，因 变 量 而 产 生 的 卷 烟 通 风 率，公 式 如 下：公 式：表 示 各 项 参 数 数 据 规 格 化 测 试 设 计 中的 卷 烟 材 料；表 示 系 数 大 小；为 烟 尘 通 风 率 资 料。（）单 因 素 分 析。当 其 他 因 素 在 高 中 低 水 平 时，工 作 人 员 能 计 算 出 不 同 通 风 率 对 应 的 单 因 素 效 应 方程，进 一 步 研 究 方 程 内 容，判 断 单 一 材 料 变 化 和 卷 烟通 风 率 的 变 化 规 律。（）双 因 素 分 析。选 择 模 型 中 两 个 极 具 表 达 性因 素，将 两 个 因 素 应 用 到 高、中、低 水 平，能 得 到个 等 高 线 方 程，通 过 构 建 健 全 的 回 归 模 型，检 验 模 型中 的 回 归 系 数，交 互 项 目 中和、和、和、和具 有 较 强 联 系，其 他 因 子 间 的 交 互性 较 为 模 糊。（）边 际 效 应 分 析。为 了 对 比 卷 烟 通 风 率 和 因子 投 入 量 的 变 化 规 律，计 算 出 模 型 中 各 因 子 的 偏 导值，分 析 模 型 中 不 同 因 子 的 边 际 效 应。结 果 和 分 析 不 同 卷 烟 材 料 组 合 卷 烟 通 风 率 数 量 特 征将 测 定 不 同 卷 烟 材 料 组 合 的 卷 烟 通 风 率 进 行 描述 统 计 分 析，如 表所 示。表各 样 品 通 风 率 的 描 述 统 计 分 析指 标变 幅 均 值 标 准 差变 异 系 数 峰 度 系 数 偏 度 系 数通 风 率 通 过 分 析 上 述 表 格 内 容，发 现 通 风 率 变 异 系 数较 高，达 到，表 示 卷 烟 通 风 率 受 不 同 卷 材 组合 的 影 响 较 大；从 分 布 上 看，它 的 峰 值 系 数 在以上，属 于 悬 崖 绝 顶，而 且 数 据 多 集 中 在 偏 态 系 数 在第期张 轲 等：几 种 卷 烟 纸 材 料 对 卷 烟 通 风 率 的 效 应 研 究 以 上 的 平 均 值 上。回 归 分 析 结 果方 程 复 系 数 ，且 对 模 型进 行检 验，超 过 ，说 明二 次 回 归 方 程 自 身 满 足 显 著 水 平，模 型 试 验 结 果 具有 较 强 准 确 性，拥 有 明 显 统 计 学 意 义。在 检 验 模 型残 差 独 立 性 方 面，统 计 量 为，表示 其 和 残 差 没 有 明 显 关 联，且 该 模 型 有 较 强 解 释能 力。因 子 主 效 应 分 析 结 果各 因 素 的 贡 献 率 存 在 较 强 差 异 性，工 作 人 员 要严 格 遵 循 行 业 标 准，在 标 准 范 围 内 进 行 实 验，准 确 计算 卷 烟 纸 透 气 性 参 数 单 因 素 效 应 分 析 结 果将 其 他 因 素 应 用 到 高、中、低 水 平 时，能 准 确 评估 不 同 因 素 对 卷 烟 通 风 率 的 单 因 素 效 应 方 程（如 表所 示）。表单 因 素 效 应 方 程因 子高中低 通 过 分 析 上 述 表 格，、因 素 的 效应 方 程，当 其 他 因 素 放 在 高 位 和 中 位 时，都 是 一 元 一次 方 程，表 示 它 与 卷 烟 的 通 风 率 呈 线 性 关 系；而 且 都是 正 相 关 的，、这 三 个 因 素 的 效 应 方 程 在 其他 因 素 都 处 于 较 低 水 平 的 情 况 下 都 是 常 数 方 程，可见 其 对 卷 烟 通 风 率 的 作 用 并 不 是 很 大。通 过 对 卷 烟材 料 的 合 理 搭 配，充 分 发 挥 不 同 元 素 的 应 用 价 值，如烟 纸、成 型 纸、接 装 纸、滤 棒 丝 束 等 元 素，既 可 以 设 置专 门 的 卷 烟 产 品 样 式，也 可 以 将 作 为 衡 量 卷 烟 通 风稀 释 程 度 主 要 依 据 的 卷 烟 通 风 率 的 物 理 指 标、烟 气指 标、卷 烟 通 风 率 等 指 标 进 行 合 理 搭 配。同 时 用 抛物 线 方 程 如 下 图 所 示 的、和 卷 烟 通 风 率 作 图。通 过 对 图的 分 析 发 现，当 其 它 因 素 处 于 高 值 时，卷烟 通 风 率 随值 的 升 高 而 下 降；若 其 它 因 素 在 低 值时，卷 烟 通 风 率 随的 升 高 而 呈 下 降 趋 势，则 重 量在 和的 归 一 化 计 算 得 出。图 对 卷 烟 通 风 率 的 影 响结 论通 过 均 匀 设 计 实 验 方 法，建 立 卷 烟 材 料要 素对 卷 烟 通 风 率 的 数 学 模 型，采 用次 多 项 式 渐 进 回归 法，其 相 对 变 幅 最 大 可 达，卷 烟 通 风 率 受各 种 因 素 影 响 的 程 度 有 大 有 小。在 其 他 因 子 研 究 过程 中，发 现 成 型 纸 透 气 度、接 装 纸 透 气 度 和 卷 烟 通 风率 有 直 接 联 系，其 他 数 据 和 其 呈 负 关 系。为 了 评 估不 同 组 合 卷 烟 材 料 对 卷 烟 通 风 率 产 生 的 影 响，卷 烟通 风 率 的 二 次 多 项 逐 步 回 归 模 型 采 用 均 匀 设 计 实 验方 法，构 建 了 多 种 类 卷 烟 材 料 要 素 对 卷 烟 通 风 率 的二 次 多 项 逐 步，且 分 析 上 述 模 型 相 关 效 应。可 见，研究 人 员 在 滤 嘴 端 丝 束 其 余 因 子 在 抽 中 水 平 时，卷 烟通 风 率 随 卷 烟 纸、成 型 纸 透 气 量 呈 先 升 后 降 趋 势，故卷 烟 的 通 风 率 随 卷 烟 纸、成 型 纸 的 透 气 量 呈 先 增 后降 形 式；与 卷 烟 通 风 率、烟 丝 端 丝 束 特 性 参 数、滤 棒添 加 剂正 相 关 的 是 接 装 纸 的 透 气 性；其 余 因 子 低时 随 卷 烟 纸 透 气 量 的 增 加，卷 烟 通 风 率 先 升 后 降，在卷 烟 纸 通 气 量 取 值时 达 到 最 大 值。参 考 文 献崔 春，孟 祥 士，纪 朋，等爆 珠 滤 棒 设 计 参 数 对 卷 烟 通 风 率 及 主流 烟 气 成 分 的 影 响 烟 草 科 技，（）：王 乐，邓 国 栋，吴 钊，等基 于 线 性 网 络 模 型 的 卷 烟 逐 口 动 态 吸阻 与 动 态 通 风 率 的 关 系 烟 草 科 技，（）：刘 洋打 孔 方 式 对 卷 烟 滤 嘴 感 官 品 质 与 通 风 率 的 影 响 品牌 与 标 准 化，（）：王 洪 波，刘 克 建，朱 先 约，等通 风 分 配 对 卷 烟 主 流 烟 气 酮 类 化合 物 释 放 量 的 影 响 烟 草 科 技，（）：王 冰，范 忠，李 河 霖，等通 风 分 配 对 主 流 烟 气 代 表 性 酚 类 香 味成 分 释 放 量 的 影 响 轻 工 学 报，（）：潘 广 乐，张 二 强，巩 佳 豪，等烟 支 规 格 对 卷 烟 物 理、烟 气、燃 吸特 性 及 感 官 质 量 的 影 响 烟 草 科 技，（）：红 云 红 河 烟 草（集 团）有 限 责 任 公 司用 于 提 高 带 滤 嘴 烟 支 总通 风 率 的 水 松 纸 上 胶 设 备 改 进 方 法：