運用灰色關(guān)聯(lián)分析法分析煙支重量穩(wěn)定性的影響因素

吳昌軍 范傳輝 陳怡 陳娜娜

摘要? ? 以卷煙產(chǎn)品A為例，過程檢測與調(diào)控發(fā)現(xiàn)，PROTOS70卷煙機(jī)重量控制系統(tǒng)的調(diào)控對煙支重量控制穩(wěn)定性的效果不顯著。為進(jìn)一步研究影響煙支重量控制穩(wěn)定性因素，運用灰色關(guān)聯(lián)分析法分析煙支各組成部分，即光煙支、濾棒、涂膠接裝紙對煙支重量控制穩(wěn)定性的影響貢獻(xiàn)度。結(jié)果表明，對于A產(chǎn)品，3個組分重量穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)度為濾棒>接裝紙>光煙支。

關(guān)鍵詞? ? 煙支重量;灰色關(guān)聯(lián)分析法;重量控制;標(biāo)準(zhǔn)偏差

中圖分類號? ? TS41+2? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）06-0218-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

煙支重量控制作為卷接工序工藝質(zhì)量管理關(guān)鍵指標(biāo)之一，其穩(wěn)定性直接影響到卷煙吸阻、通風(fēng)率、感官內(nèi)在質(zhì)量以及過程消耗。作為目前我國卷煙工業(yè)主流卷接設(shè)備，PROTOS70卷接機(jī)的設(shè)備工藝性能在保障卷煙質(zhì)量上基本發(fā)揮出了較高水平。2016版《卷煙工藝規(guī)范》要求進(jìn)一步提升卷煙煙支重量控制穩(wěn)定性水平[1]。目前，煙支重量控制主要從卷接機(jī)SRM控制系統(tǒng)精準(zhǔn)性、供絲均勻性等機(jī)械和電氣角度出發(fā)[2]，主要解決光煙支的重量控制問題。雖然煙支重量控制的穩(wěn)定性得到了質(zhì)的提升，但是依然不能滿足當(dāng)前對卷煙產(chǎn)品質(zhì)量提升的要求。煙支重量的貢獻(xiàn)因子包括煙絲、卷煙紙、接裝紙、濾棒以及煙用膠水等，任何一個因子的重量波動均會對煙支重量產(chǎn)生影響，而目前煙支的各項煙用輔材對煙支的重量控制相關(guān)研究目前較少。

本文通過對煙支主要組成部分的檢測數(shù)據(jù)分析，研究對比各指標(biāo)的貢獻(xiàn)程度，以期為各品牌卷煙生產(chǎn)過程重量控制穩(wěn)定性的提升提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 材料與檢測儀器

試驗選取卷煙廠A產(chǎn)品煙支及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)材料進(jìn)行測試，檢測樣本包括A產(chǎn)品無嘴光煙支;單支卷煙涂膠接裝紙;分切后煙支濾棒。

由于樣本質(zhì)量較輕，采用計量精度0.001 g的高精度電子天平，型號：BSA223S-CW。

1.2? ? 試驗過程

從分切鼓輪處取搓接分切后的可分離煙支;將30支煙支的光煙支、涂膠接裝紙、濾棒進(jìn)行組分剝離，各組分稱重后的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差為一組樣本數(shù)據(jù)，共制作10組樣本。為使搓接過程接裝紙不與濾嘴、光煙支有效粘接，便于光煙支、濾嘴、接裝紙分離和稱重，選擇一臺PROTOS70卷接機(jī)進(jìn)行搓接板調(diào)整，模擬生產(chǎn)狀態(tài)下按照7 000支/min運行，快速降速至自動停機(jī)后，從搓接鼓輪后連續(xù)取樣30支，裝袋后先稱重整支煙支記錄數(shù)據(jù)，然后將3種組分進(jìn)行剝離，分別稱重記錄數(shù)據(jù)，計算4個數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)偏差，作為一組樣品數(shù)值;連續(xù)試驗10組。按照《卷煙和濾棒物理性能的測定 第4部分：卷煙質(zhì)量》（GB/T 22838.4—2009）國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣品檢測。

1.3? ? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

為盡可能減少和消除測量過程系統(tǒng)不確定性，所有檢測在同一環(huán)境、同一時間由同一個檢測人員執(zhí)行。采用Excel軟件對光煙支、接裝紙、濾棒原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，運用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行統(tǒng)計分析[3]。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 各組成成分基本統(tǒng)計

煙支各組成成分的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計結(jié)果見表1?？梢钥闯觯鉄熤?biāo)準(zhǔn)偏差基本控制在16～18 mg之間，接裝紙的重量穩(wěn)定性控制在1.0～1.5 mg之間，濾棒重量穩(wěn)定性控制在1.3～2.3 mg之間，而3種組分組合后的整支卷煙的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差均在21 mg附近波動。

2.2? ? 灰色關(guān)聯(lián)分析法分析各組成成分的關(guān)聯(lián)度

灰色關(guān)聯(lián)分析法采用無量綱化數(shù)據(jù)處理，處理方式按照公式（1）進(jìn)行計算，根據(jù)公式（2）和公式（3）計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

Tn（i）=（1）

Δn（i）=|Tn（i）-TA（i）|（2）

λn（i）=（3）

式中，Tn（i）表示Xn的第i個無量綱值，Xn（i）表示第i個測量值，Δn（i）表示Xn的第i個絕對差值，λn（i）表示Xn的第i個關(guān)聯(lián)系數(shù)，n表示樣本編號，分辨系數(shù)ρ按照默認(rèn)計算取0.5。

得出關(guān)聯(lián)系數(shù)如表2所示?？梢钥闯?，在各樣品組得到的關(guān)聯(lián)系數(shù)中，有5組的接裝紙標(biāo)準(zhǔn)偏差較光煙支標(biāo)準(zhǔn)偏差大，有4組的濾棒標(biāo)準(zhǔn)偏差較光煙支標(biāo)準(zhǔn)偏差大，有5組濾棒標(biāo)準(zhǔn)偏差較接裝紙標(biāo)準(zhǔn)偏差大。

對表2的關(guān)聯(lián)系數(shù)通過計算均值和排序，得到各組成成

分的關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)排序如表3所示。

由結(jié)果可知，組成煙支的涂膠接裝紙、光煙支、濾棒重量控制穩(wěn)定性對煙支重量影響的關(guān)聯(lián)度排序為濾棒>接裝紙>光煙支。

3? ? 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，分切后光煙支、涂膠接裝紙、濾棒對煙支重量的貢獻(xiàn)度區(qū)別不明顯;從數(shù)值上看，濾棒重量對煙支重量控制的關(guān)聯(lián)性影響最大，涂膠接裝紙次之，而光煙支的重量波動的關(guān)聯(lián)性最小。

在現(xiàn)有良好的重量控制系統(tǒng)下，煙支重量標(biāo)準(zhǔn)偏差控制處于《卷煙工藝規(guī)范》新標(biāo)準(zhǔn)要求≤21 mg的臨界位置，需要進(jìn)一步提升整支煙支的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差則需要從煙支組成成分即濾棒和涂膠接裝紙的重量穩(wěn)定性控制上著手[4-5]。因此，下一步將從濾棒定量和分切均勻性、涂膠接裝紙定量和切割均勻性乃至接裝紙涂膠膠水均勻性等角度出發(fā)[6]，通過進(jìn)一步深入試驗研究各組成成分的重量穩(wěn)定性控制思路和方法，使整支煙支重量控制穩(wěn)定性提升，綜合提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量水平。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 徐維華，羅登山.卷煙工藝規(guī)范[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2016.

[2] 巫少通.提高ZJ17卷煙機(jī)煙支重量控制精度的方法[J].中國高新區(qū)，2017（22）：152.

[3] 高琦，陳佳男，張建超，等.基于灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合評價不同干燥方式對山藥脆片品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2018，39（16）：6-12.

[4] 汪功明.基于微波檢測技術(shù)的卷煙機(jī)煙支重量控制系統(tǒng)設(shè)計[J].食品與機(jī)械，2015，31（6）：113-116.

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