卷煙煙支重量的影響因子分析

洪苗　韋家寧　李丹丹

【摘 要】文章采取數(shù)理統(tǒng)計中的等方差Bartlett檢驗、單因子方差分析等方法，對卷煙加工工藝過程中影響煙支重量的因素進行了分析。結果表明：在0.05的顯著水平下，工藝過程中正壓、風室體負壓、回絲量對煙支重量的影響達到顯著水平；膠輥凹槽深度、微波檢測溫度對煙支重量的影響不顯著。這說明，在卷煙加工工藝過程中，正壓、風室體負壓、回絲量這3項因子對煙支重量的影響最大。

【關鍵詞】煙支；重量；分析

【中圖分類號】TS42 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）01-0077-05

在卷煙生產工藝中，煙支重量作為卷煙品質的一個重要物理指標，越來越受到各煙廠的普遍關注。煙支重量偏差過大，不但直接影響煙支的多項質量指標，如外觀、吸阻、空頭等，而且會造成廢品過多而增加生產成本[1-2]。有效控制煙支重量在合適的范圍內，一方面可提高煙支重量合格率，減少廢品量，增強產品的焦油穩(wěn)定性和符合性，提升品牌的美譽度；另一方面可為卷煙廠降低生產成本。

在煙支卷接過程中，針對重量不達標的問題，往往側重硬件設備的檢修，如針輥的針板是否完好、彈絲輥齒釘是否完好、吸絲帶是否打滑、劈刀盤間隙過大、鏟刀調整不佳[3-5]，以及重量參數(shù)的設置、重量控制系統(tǒng)電路板積塵等[6-9]，忽視了其他相關性潛在因子的影響，導致重量合格率達不到既定工藝要求。當前，國內關于影響煙支重量的潛在因子研究報道較少，特別是缺乏數(shù)據(jù)比對、統(tǒng)計分析驗證，如正壓大小、風室體負壓[10-12]、回絲量調整、膠輥凹槽深度、微波檢測溫度[13]等，可借鑒的經驗較少。本文通過研究影響煙支重量的潛在因子，旨在探索適宜的加工工藝參數(shù)，控制煙支重量，提高煙支重量合格率，進而提高產品質量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用擁有卷煙專用的生產線，全年無換牌，生產穩(wěn)定，年產量在5萬箱以上的卷煙A作為供試材料，供試機型為ZJ17卷煙機組，單因子各試驗水平選擇30支煙支測定重量。

1.2 試驗方法

1.2.1 測量儀器

煙支重量測定，采用歐美利華綜合測試臺對煙支單支重量進行測量；正壓及風室體負壓大小可由對應的壓力表讀取數(shù)值；回絲量測量，采用電子秤稱量煙絲重量；膠輥凹槽深度由千分尺測量；微波檢測溫度用紅外線測溫儀測量。

1.2.2 試驗設計

VE空氣正壓設定9×100 Pa、10.5×100 Pa、12×100 Pa 3種水平；風室體負壓設定VE負壓為-90×100 Pa、-95×100 Pa、-100×100 Pa 3種水平；回絲量調整選取30%、35%、40% 3種水平；膠輥凹槽深度設定0.02 mm、0.03 mm、0.04 mm 3種規(guī)格的水松紙膠輥凹槽；微波檢測溫度設定30 ℃、35 ℃、40 ℃ 3種溫度。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS、MINITAB軟件進行數(shù)據(jù)輸出，正壓大小、風室體負壓、微波檢測溫度采用選取等方差分析來驗證；回絲量調整、膠輥凹槽深度采用單因子方差分析來驗證。

2 結果與分析

2.1 不同正壓下對煙支重量波動的影響

煙絲經過空氣噴射室利用VE的M3小風機提供的正壓吹風除去煙絲中的煙梗，然后進入VE風室體。由于M3小風機轉速不變，通過在正壓管路上加裝氣閥，以達到改變正壓大小的目的。設定VE空氣正壓9×100 Pa、10.5×100 Pa、12×100 Pa 3種水平，每種水平組合下分別抽取30支煙支測量重量。由圖1可看出P（0.546、0.426、0.151）>0.05，說明在95%的置信區(qū)間內，3種正壓水平下，煙支重量服從正態(tài)分布，試驗數(shù)據(jù)可以使用統(tǒng)計學方法進行分析。當數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布時，可進行等方差Bartlett檢驗。由圖2可看出，基于Bartlett檢驗，P（0.017）<0.05，說明正壓對煙支重量波動的影響是顯著的。

2.2 不同負壓下對煙支重量波動的影響

煙絲經過空氣噴射室除去煙絲中的煙梗，然后進入VE風室體，在風室體負壓作用下形成煙絲束。設定VE負壓-90×100 Pa、-95×100 Pa、-100×100 Pa 3種水平，每種水平組合下分別抽取30支煙支測量重量。由圖3可看出P（0.270、0.075、0.506）>0.05，說明在95%的置信區(qū)間內，3種負壓水平下，煙支重量服從正態(tài)分布，試驗數(shù)據(jù)可以使用統(tǒng)計學方法進行分析。當數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布時，可進行等方差Bartlett檢驗。由圖4可看出，基于Bartlett檢驗，P（0.043）<0.05，說明負壓對煙支重量波動的影響是顯著的。

2.3 不同回絲量對煙支重量的影響

根據(jù)卷煙機劈刀盤切削后的回絲量范圍，選取回絲量為3種水平的煙支進行測量并記錄測量數(shù)據(jù)。由圖5可看出，P（0.546、0.902、0.564）>0.05，說明在95%的置信區(qū)間內，3種回絲量水平下，煙支重量服從正態(tài)分布，可以認為數(shù)據(jù)是符合正態(tài)分布的?；诘确讲頑artlett檢驗，P（0.058）>0.05，說明3種數(shù)據(jù)方差相等（如圖6所示）。由圖7分析看出，對3組數(shù)據(jù)進行正態(tài)概率圖、擬合值、直方圖、觀測值順序殘差分析，去除殘差偏離較大的數(shù)據(jù)，然后進行單因子方差分析。由圖8可看出，均值（基于合并標準差）的單組95%置信區(qū)間，P（0.018）<0.05，說明回絲量對煙支重量的影響是顯著的。

2.4 不同膠輥凹槽深度對煙支重量影響

水松紙膠輥轉動時，其凹槽將膠缸內的乳膠刮取涂抹到水松紙上，涂膠量的多少可能會對煙支重量均值造成一定的影響。由圖9可看出，P（0.730、0.923、0.227）>0.05，說明在95%的置信區(qū)間內，3種回絲量水平下，煙支重量服從正態(tài)分布。由圖10看出，基于等方差Bartlett檢驗，P（0.267）>0.05，說明3種數(shù)據(jù)方差相等。由圖11分析看出，對3組數(shù)據(jù)進行正態(tài)概率圖、擬合值、直方圖、觀測值順序殘差分析，去除殘差偏離較大數(shù)據(jù)，然后進行單因子方差分析。由圖12可看出，經過單因子方差分析，均值（基于合并標準差）的單組95%置信區(qū)間，P（0.737）>0.05，說明凹槽深度對煙支重量的影響是不顯著的。

2.5 不同微波檢測溫度對重量的影響

用紅外溫度探測儀探測微波檢測器溫度，微波檢測通過微波掃描煙條內煙絲的密度，發(fā)出信號控制劈刀盤上下移動切削煙絲來控制煙支重量。停機使機器溫度處于常溫，然后再開機使機器正常運行。由圖13可看出，P（0.914、0.099、0.853）>0.05，說明在95%的置信區(qū)間內，3種回絲量水平下，煙支重量服從正態(tài)分布。由圖14可看出，基于等方差Bartlett檢驗，P（0.267）>0.05，說明3種數(shù)據(jù)方差相等，說明3種檢測條件下，對煙支重量的影響是不顯著的。

3 結論

通過本文研究表明，在0.05的顯著水平下，工藝過程中正壓、風室體負壓、回絲量對煙支重量影響達到顯著水平，而膠輥凹槽深度、微波檢測溫度對煙支重量的影響達不到顯著水平。因此，生產過程中，除了要控制硬件設備和重量參數(shù)設置，還應考慮正壓、風室體負壓、回絲量因素對煙支重量的影響。

在卷煙生產工藝過程中，影響煙支重量涉及多個因素，且各工藝參數(shù)的調控相互影響、相互協(xié)調，具體各因子的適宜控制水平及各因素之間的交互作用對重量的影響，需要進一步進行驗證。本文通過對正壓大小、風室體負壓大小、回絲量、膠輥凹槽深度、微波檢測溫度對煙支重量的影響進行研究，查明了影響煙支重量的不顯著因素，找到了影響煙支重量波動的關鍵因素，對調整相關工藝參數(shù)、穩(wěn)定煙支重量及提高產品合格率具有重要的意義。

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[責任編輯：陳澤琦]