細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向的影響因素

喻賽波，譚 超，王詩(shī)太，趙 瑜，伍毅子，范紅梅，李 克，譚海風(fēng)，劉 琦，陳 潛，金 勇

湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，長(zhǎng)沙市勞動(dòng)中路386號(hào)410007

細(xì)支卷煙（細(xì)支煙）由于煙支圓周小，煙支內(nèi)部煙絲填充少，原輔材料的細(xì)微變化易于被放大而直接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)［1-3］。為此，在細(xì)支煙生產(chǎn)過(guò)程中，國(guó)內(nèi)各單位對(duì)卷煙生產(chǎn)工藝條件進(jìn)行了相應(yīng)研究并逐步優(yōu)化［4-6］，經(jīng)過(guò)短短幾年時(shí)間的努力，國(guó)內(nèi)細(xì)支煙的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性有了很大的提高。但由于其煙支結(jié)構(gòu)的特殊性，卷煙質(zhì)量在某些方面仍存在不足，其中較為突出的問(wèn)題是：細(xì)支煙燃燒錐的持有能力不及常規(guī)卷煙，易導(dǎo)致燃燒錐落頭。卷煙燃燒錐落頭會(huì)使煙支抽吸中斷，降低消費(fèi)者對(duì)卷煙品牌的認(rèn)可度，甚至還可能帶來(lái)火災(zāi)隱患。現(xiàn)有關(guān)于燃燒錐落頭的研究主要是以常規(guī)卷煙為研究對(duì)象。趙秋蓉、云雪和喬月梅等［7-10］分別探討過(guò)煙絲結(jié)構(gòu)、制絲工藝、煙絲平衡濕度環(huán)境以及卷煙紙參數(shù)對(duì)燃燒錐落頭的影響。近期，王亮等［11］報(bào)道了煙絲結(jié)構(gòu)分布對(duì)燃燒錐落頭的影響，闡述了煙絲結(jié)構(gòu)分布、煙支密度以及燃燒錐結(jié)構(gòu)與細(xì)支煙燃燒錐落頭的關(guān)系。對(duì)于一支卷煙而言，影響燃燒錐落頭傾向的因素很多，其中既包括煙支結(jié)構(gòu)及煙支內(nèi)煙絲的結(jié)構(gòu)與分布，也包括卷煙紙?zhí)卣骷熬頍熂埮c煙絲的燃燒匹配性能，以及各因素之間的相互影響。為了能綜合評(píng)價(jià)影響細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向的因素，選取可能對(duì)燃燒錐落頭傾向影響較大的因素，其中包括卷煙煙支單支質(zhì)量、卷煙紙助燃劑含量、煙絲含水率和煙絲中梗簽含量，考察各因素對(duì)細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向的影響規(guī)律，并采用PLS回歸分析方法評(píng)價(jià)多因素對(duì)細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向影響的顯著程度。

為了評(píng)價(jià)卷煙燃燒錐落頭質(zhì)量缺陷，2018年，在消費(fèi)者行為學(xué)調(diào)查［12］的基礎(chǔ)上，煙草行業(yè)發(fā)布了具有普適性的卷煙燃燒錐落頭傾向測(cè)試行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［13］?？紤]到燃燒錐落頭給消費(fèi)者帶來(lái)的不良體驗(yàn)及其對(duì)品牌的不良影響，借鑒該標(biāo)準(zhǔn)，采用敲擊法測(cè)試細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向，且有意加大敲擊力度，以更嚴(yán)格地表征卷煙燃燒錐落頭傾向，從而更好地為生產(chǎn)廠家提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 卷煙樣品的制備

所有卷煙樣品均在湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司細(xì)支卷煙生產(chǎn)車間現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行卷制，卷煙原輔材料和生產(chǎn)工藝參數(shù)以相應(yīng)品牌為準(zhǔn)。

A系列卷煙：以湖南中煙A品牌細(xì)支卷煙為樣本試制。

A1系列卷煙：分別設(shè)計(jì)煙支平均單支質(zhì)量為0.500、0.530、0.560、0.590和0.620 g 5個(gè)規(guī)格卷煙，使用助燃劑1.30%的全麻卷煙紙、含水率為11.8%的A品牌煙絲，試制過(guò)程中剔梗量控制在70 g/min并卷制煙支，A1系列卷煙用于考察煙支單支質(zhì)量對(duì)燃燒錐落頭傾向的影響。

A2系列卷煙：采用民豐特種紙股份有限公司提供的助燃劑含量呈梯度遞增的卷煙紙樣品，其中助燃劑添加量（以檸檬酸根計(jì)算）分別為0.51%、0.69%、1.08%、1.28%、1.65%、2.01%、2.35%，卷煙紙?jiān)埡?0%，助燃劑為鉀、鈉檸檬酸混鹽（比例為1.5∶1），試制A2系列卷煙。A2系列卷煙煙支平均單支質(zhì)量控制在0.535 g/支，煙絲含水率為11.9%，試制過(guò)程中剔梗量控制在70 g/min。A2系列卷煙用于考察卷煙紙助燃劑含量對(duì)燃燒錐落頭傾向的影響。

A3系列卷煙：取A品牌卷煙煙絲在不同濕度條件下將煙絲含水率分別調(diào)節(jié)至11.9%、12.5%、12.9%、13.8%，用助燃劑為1.30%的全麻紙卷接煙支，卷接過(guò)程中剔梗量控制在70 g/min，煙支平均單支質(zhì)量控制在0.535 g/支。A3系列卷煙用于考察煙絲含水率對(duì)燃燒錐落頭傾向的影響。

A4系列卷煙：取A品牌卷煙煙絲，用振篩將煙末和梗簽進(jìn)行篩分得到比較純凈的煙絲，同時(shí)將篩分得到的梗簽進(jìn)一步篩選出尺寸較大的梗簽，然后將純凈的煙絲與篩分得到的大梗簽（3.35 mm×3.35 mm，篩網(wǎng)上層）分別按1%、3%、5%的比例進(jìn)行回?fù)?，制備了不同梗簽含量的A4系列卷煙。試制卷煙紙為助燃劑含量1.30%的全麻紙，卷接過(guò)程中煙支平均單支質(zhì)量控制在0.535 g/支。A4系列卷煙用于考察煙絲中梗簽含量對(duì)燃燒錐落頭傾向的影響。

B系列卷煙：以湖南中煙B品牌細(xì)支煙為樣本，所使用卷煙紙為全麻紙，按表1設(shè)計(jì)參數(shù)更換相應(yīng)卷煙原輔材料和調(diào)節(jié)工藝參數(shù)試制卷煙。

1.2 設(shè)備與儀器

XP404S電子分析天平（感量0.000 1 g，瑞士Mettler Toledo公司）；RM-200A、LM5+全自動(dòng)吸煙機(jī)（德國(guó)Borgwaldt公司）；MW3220煙支密度儀（德國(guó)TEWS-Elektronik公司）；QUANTUM綜合測(cè)試臺(tái)（英國(guó)Cerulean公司）；FED240烘箱（德國(guó)Binder公司）；ASTM E 11試驗(yàn)篩（美國(guó)Gilson公司）；燃燒錐落頭傾向檢測(cè)儀（實(shí)驗(yàn)室自行開(kāi)發(fā)）。

1.3 燃燒錐落頭傾向測(cè)試

為了測(cè)試卷煙樣品燃燒錐落頭傾向，借鑒鄭州煙草研究院研究的敲擊法測(cè)試燃燒錐落頭傾向的方法［13］，自行開(kāi)發(fā)了敲擊式燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀（示意圖見(jiàn)圖1），用以評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)卷煙燃燒錐落頭傾向。

表1 B系列卷煙多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.1 Design parameters of multi-factor experiment for Series B cigarettes

圖1燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀示意圖Fig.1 Schematic diagram of CCFP test instrument

卷煙燃燒錐落頭測(cè)試參數(shù)及方法［14］：敲擊式卷煙燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀采用敲擊頭自上而下連續(xù)兩次垂直敲擊模式，敲擊頭進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)時(shí)距煙支承載臺(tái)11 mm，敲擊作用在煙支上的中心位置距濾嘴端部30 mm，連續(xù)兩次敲擊間隔時(shí)間0.2 s。采用氣缸驅(qū)動(dòng)敲擊頭，氣缸壓力為0.6 MPa。

燃燒錐落頭檢測(cè)從卷煙抽吸至第2口開(kāi)始，敲擊動(dòng)作從抽吸動(dòng)作完成2 s后開(kāi)始，直到卷煙燃燒錐落頭或卷煙抽吸完成。燃燒錐落頭傾向（CCFP）為測(cè)試過(guò)程中卷煙燃燒錐落頭支數(shù)與被測(cè)卷煙總支數(shù)的百分比值。在卷煙燃燒錐落頭傾向評(píng)測(cè)中，每個(gè)卷煙樣品平行測(cè)試兩組數(shù)據(jù)，每組50支煙，取兩組檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值。

1.4 卷煙煙氣常規(guī)成分檢測(cè)

分別 按 照國(guó) 標(biāo)GB/T 19609—2004［15］、GB/T 23355—2009［16］、GB/T 23203.1—2008［17］測(cè)定煙氣總粒相物（TPM）、焦油、煙堿和水分。

1.5 煙支靜燃速率檢測(cè)

按照文獻(xiàn)［18］測(cè)定卷煙靜燃速率，記錄從距接裝紙43 mm到3 mm之間的40 mm煙柱靜燃所消耗的時(shí)間，每個(gè)卷煙測(cè)試20支，求平均靜燃速率。

1.6 燃燒錐長(zhǎng)度測(cè)試

在ISO抽吸模式下抽吸煙支，當(dāng)卷煙抽吸至第3口時(shí)從吸煙機(jī)拔下來(lái)并用一個(gè)直徑約6 mm、一頭封閉的玻璃管悶熄煙支，用洗耳球輕輕將燃燒錐外的煙灰吹掉，然后用游標(biāo)卡尺測(cè)量燃燒錐長(zhǎng)度。

1.7 煙絲含水率檢測(cè)

按照YC/T 31—1996《煙草及煙草制品試樣的制備和水分測(cè)定烘箱法》的要求測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 卷煙燃燒錐落頭傾向檢測(cè)方法的可行性考察

首先對(duì)燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀檢測(cè)過(guò)程中的敲擊力度穩(wěn)定性進(jìn)行考察，基于壓力傳感器檢測(cè)到的電信號(hào)，連續(xù)敲擊30次測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為0.076 V，由此證明燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀在檢測(cè)過(guò)程中敲擊力度是相對(duì)穩(wěn)定的。

然后分別取湖南中煙A品牌和B品牌細(xì)支卷煙樣品各5條，按GB/T 16447—2004實(shí)驗(yàn)條件平衡卷煙樣品，并按煙支單支質(zhì)量中心值±0.005 g的質(zhì)量偏差分別選取300支卷煙，每個(gè)卷煙品牌分為6組，每組50支，然后按1.3節(jié)所述卷煙燃燒錐落頭傾向檢測(cè)方法分別測(cè)試兩個(gè)卷煙樣品的落頭傾向，檢測(cè)結(jié)果如表2所示。可以看出，采用實(shí)驗(yàn)室自行開(kāi)發(fā)的卷煙燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀按照給定的檢測(cè)方法測(cè)試卷煙抽吸時(shí)燃燒錐落頭傾向得到的檢測(cè)結(jié)果波動(dòng)性小，分6組連續(xù)檢測(cè)300支卷煙所得的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)3%。本實(shí)驗(yàn)是在假定兩個(gè)卷煙樣品質(zhì)量穩(wěn)定，燃燒錐落頭傾向基本一致的前提下開(kāi)展的，在此假設(shè)成立的條件下，可以認(rèn)為使用實(shí)驗(yàn)室自制的卷煙燃燒錐落頭傾向測(cè)試儀檢測(cè)卷煙燃燒錐落頭傾向的方法可行，所得結(jié)果也是可靠的。

表2兩種卷煙樣品燃燒錐落頭傾向檢測(cè)結(jié)果Tab.2 CCFP test results for two types of cigarettes（%）

2.2 影響細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向單因素分析

2.2.1 煙支單支質(zhì)量對(duì)細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向的影響

試制卷煙在進(jìn)行燃燒錐落頭傾向檢測(cè)實(shí)驗(yàn)前按煙支單支質(zhì)量目標(biāo)值±0.005 g的質(zhì)量偏差選煙，試制卷煙相關(guān)參數(shù)和燃燒錐落頭傾向檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，隨著煙支單支質(zhì)量增加，煙支吸阻逐漸增大，煙支密度也逐漸增大，煙支靜燃速率明顯減小，卷煙在抽吸過(guò)程中燃燒錐長(zhǎng)度逐漸減?。ū?中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)為卷煙抽吸到第3口時(shí)的燃燒錐長(zhǎng)度），與此同時(shí)卷煙燃燒錐落頭傾向急劇減小。煙支單支質(zhì)量較大的樣品由于煙支內(nèi)部煙絲填充量增多，結(jié)構(gòu)密實(shí)，煙支靜燃減慢，同時(shí)抽吸時(shí)煙支燃燒速率也變慢，因而卷煙燃燒錐變短。單支質(zhì)量較大的樣品，煙絲在煙支軸向上分布會(huì)更均勻，通過(guò)進(jìn)一步測(cè)試各卷煙煙支密度分布也可證實(shí)這一點(diǎn)（圖2）。

表3不同煙支單支質(zhì)量卷煙關(guān)鍵參數(shù)與落頭傾向Tab.3 Key parameters and CCFP results for cigarettes of different weights

圖2煙支密度分布圖Fig.2 Distribution of tobacco density along the cigarette rod

為了減少卷煙端部落絲，在煙支卷接時(shí)經(jīng)常會(huì)使用三深三淺的平準(zhǔn)器。從圖2中可以看到煙支在軸向上煙絲總體分布為煙支前端和嘴端密實(shí)、中間部分疏松。煙支在軸向上前緊后松的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致卷煙抽吸到由緊至松的節(jié)點(diǎn)時(shí)燃燒線前端質(zhì)量較大，而燃燒線后端煙絲疏松，尤其是單支質(zhì)量較小的煙支這一現(xiàn)象更明顯，所以當(dāng)受到外界的敲擊時(shí)容易導(dǎo)致燃燒錐落頭。在研究過(guò)程中通過(guò)統(tǒng)計(jì)得到卷煙在抽吸至第2或第3口時(shí)發(fā)生燃燒錐落頭的比例占比很大，具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可以看出當(dāng)煙支單支質(zhì)量較小時(shí)，卷煙燃燒錐落頭傾向大，而且燃燒錐落頭基本發(fā)生在卷煙抽吸到第2或第3口時(shí)，對(duì)應(yīng)位置在距煙支前段的20～30 mm區(qū)域，該段煙支煙絲分布不均勻，存在煙支密度由至高到至低的拐點(diǎn)。隨著煙絲單支質(zhì)量增加，煙絲分布差異減小（圖2），燃燒錐落頭傾向降低，第2或第3口燃燒錐落頭占比也降低。這一結(jié)論與王亮等［11］所闡述的燃燒錐結(jié)構(gòu)是吻合的。

表4卷煙燃燒錐落頭傾向與抽吸口數(shù)的關(guān)系Tab.4 Relationship between CCFP and puffing number of cigarette

以煙支單支質(zhì)量與卷煙燃燒錐落頭傾向數(shù)據(jù)作圖，結(jié)果如圖3所示。煙支單支質(zhì)量與燃燒錐落頭傾向呈良好的線性關(guān)系，二者呈負(fù)相關(guān)，R2值為0.968 8，且在調(diào)整煙支單支質(zhì)量的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燃燒錐落頭傾向的變化區(qū)間非常大，說(shuō)明煙支單支質(zhì)量對(duì)卷煙燃燒錐落頭傾向的影響非常大。

2.2.2 卷煙紙助燃劑含量對(duì)卷煙燃燒錐落頭傾向的影響

圖3煙支單支質(zhì)量與燃燒錐落頭傾向關(guān)系Fig.3 Relationship between cigarette weight and CCFP outcome

表5卷煙紙助燃劑含量不同的試制卷煙檢測(cè)結(jié)果Tab.5 Test results for cigarettes with different combustion promoter contents in cigarette paper

將采用不同助燃劑含量卷煙紙?jiān)囍频玫降腁2系列卷煙經(jīng)平衡后分別測(cè)試卷煙的靜燃速率、燃燒錐長(zhǎng)度和燃燒錐落頭傾向，結(jié)果如表5所示。由表5可知，在鉀、鈉配比一致的條件下，卷煙紙助燃劑添加比例增大，煙支靜燃速率增加，且在煙支抽吸時(shí)由于卷煙紙的燃燒性能增強(qiáng)，導(dǎo)致整個(gè)煙支燃燒速率增加，卷煙在抽吸時(shí)產(chǎn)生的燃燒錐長(zhǎng)度增長(zhǎng)。表5中提供了卷煙抽吸至第3口時(shí)的燃燒錐長(zhǎng)度，隨卷煙紙助燃劑含量增加，卷煙燃燒錐長(zhǎng)度呈明顯增加趨勢(shì)，燃燒錐增長(zhǎng)將直接導(dǎo)致燃燒錐體積增大，李斌等［19］在討論卷煙紙助燃劑對(duì)常規(guī)卷煙燃燒錐落頭傾向影響時(shí)，也證實(shí)卷煙紙助燃劑的增加會(huì)使卷煙靜燃時(shí)的燃燒錐體積呈增大趨勢(shì)。煙支抽吸時(shí)燃燒錐增大，燃燒錐的質(zhì)量增加，容易導(dǎo)致燃燒錐測(cè)試時(shí)相應(yīng)的落頭傾向增加。另外，助燃劑含量多的卷煙紙?jiān)诰頍煶槲^(guò)程中燃燒線后方更容易發(fā)生炭化，在卷煙落頭傾向檢測(cè)敲擊時(shí)卷煙紙對(duì)燃燒錐的裹持能力也會(huì)下降。因此適當(dāng)減少卷煙紙助燃劑含量，在卷煙燃燒過(guò)程中可降低卷煙紙燃燒速率，有助于降低細(xì)支卷煙燃燒錐的落頭傾向。

2.2.3 煙絲含水率對(duì)卷煙燃燒錐落頭傾向的影響A3系列試制卷煙不經(jīng)過(guò)平衡處理直接測(cè)試煙支靜燃速率、燃燒錐長(zhǎng)度和卷煙燃燒錐落頭傾向，同時(shí)剖開(kāi)煙支取煙絲進(jìn)行整絲率分析［20］，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6不同煙絲含水率卷煙檢測(cè)結(jié)果Tab.6 Test results for cigarettes with different moisture contents in cut tobacco

由表6可知，煙絲含水率不同，在卷煙加工過(guò)程中煙絲的造碎性能不一樣，含水率低的煙絲（A3-1、A3-2）在卷接加工過(guò)程中易造碎，煙支中煙絲過(guò)于細(xì)碎對(duì)卷煙品質(zhì)影響較大，煙絲間相互作用力弱化，容易造成煙支空頭和燃燒錐落頭；含水率較高的煙絲（A3-3、A3-4）經(jīng)卷接后造碎程度降低，煙支中的煙絲整絲率提高，燃燒錐落頭傾向明顯減小。另外煙絲含水率高，其自身的燃燒速率會(huì)降低，導(dǎo)致煙支燃燒速率降低，這一點(diǎn)從表6中的煙支靜燃速率可以看出。煙絲燃燒性能降低，抽吸時(shí)相應(yīng)的卷煙燃燒錐長(zhǎng)度也會(huì)減短，燃燒錐前端質(zhì)量也相應(yīng)地減小。綜合上述因素，不同煙絲含水率的卷煙在抽吸時(shí)由于煙支燃燒速率和煙絲結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，所以導(dǎo)致卷煙燃吸狀態(tài)改變，抽吸時(shí)燃燒錐落頭傾向也發(fā)生改變，具體分析解釋可見(jiàn)之前文獻(xiàn)報(bào)道［14］。煙絲含水率略微提高，卷煙燃燒錐落頭傾向明顯降低。A3-3與A3-4兩個(gè)樣品落頭傾向接近，且煙絲含水率增加其落頭傾向略有回升趨勢(shì)，原因可能是在煙支單支質(zhì)量一致的情況下，A3-4干煙絲量比A3-3略少，在煙支單支質(zhì)量和煙絲含水率兩個(gè)因素共同作用下使得兩種卷煙落頭傾向趨近。

2.2.4 梗簽含量對(duì)細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向的影響

將A4系列卷煙分別測(cè)試煙支靜燃速率、燃燒錐長(zhǎng)度和燃燒錐落頭傾向，測(cè)試結(jié)果如表7所示。燃燒錐落頭傾向與梗簽摻兌量的擬合直線如圖4所示。

表7不同梗簽摻兌量試制卷煙檢測(cè)結(jié)果Tab.7 Test results for cigarettes with different stem contents in cut tobacco

圖4梗簽摻兌量與燃燒錐落頭傾向關(guān)系Fig.4 Relationship between stem content in cut tobacco and CCFP results

從表7可以看出梗簽摻兌量與煙支的靜燃速率和燃燒錐長(zhǎng)度關(guān)系不明顯，但對(duì)卷煙燃燒錐落頭傾向有一定的影響，增加梗簽摻兌量卷煙燃燒錐落頭傾向呈增加的趨勢(shì)。A4系列試制卷煙燃燒錐落頭傾向絕對(duì)值普遍偏高，分析其原因應(yīng)該是試制卷煙的煙絲經(jīng)三次剔梗后造碎比較嚴(yán)重，和正常的配方煙絲結(jié)構(gòu)有較大差異。由于梗簽形狀和柔軟度都有別于煙絲，因此摻兌梗簽會(huì)不同程度地破壞煙支內(nèi)煙絲之間的相互纏繞狀態(tài)，因而當(dāng)煙支受到敲擊時(shí)燃燒錐后端通過(guò)煙絲纏繞產(chǎn)生的夾持力會(huì)受到影響。從整體而言，增加梗簽摻兌比例，燃燒錐落頭傾向?qū)嶋H增加值并不是太大，這說(shuō)明在卷煙中梗簽對(duì)卷煙燃燒錐落頭傾向的影響并不大。但從圖4中可以看出梗簽摻兌比例與卷煙落頭傾向二者的線性關(guān)系較好，R2值為0.933 1。

2.3 影響細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向多因素分析

本實(shí)驗(yàn)中基于卷煙生產(chǎn)的工藝可行性和卷煙感官質(zhì)量需求，在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量縮小了各因素的變化范圍，另外卷制過(guò)程中直接通過(guò)控制剔梗量實(shí)現(xiàn)對(duì)煙絲中梗簽含量的調(diào)節(jié)。卷煙試制完成后針對(duì)每組不同剔梗量的煙支進(jìn)行分析：剖開(kāi)50根煙支挑選出梗簽，計(jì)算梗簽量與煙絲總量的比值，所得數(shù)據(jù)作為煙支中實(shí)際梗簽含量。試制卷煙的實(shí)際參數(shù)和卷煙燃燒錐落頭傾向檢測(cè)數(shù)據(jù)如表8所示。可以看出，在煙支單支質(zhì)量、卷煙紙助燃劑含量、煙絲含水率和剔梗量4個(gè)參數(shù)較小的變化區(qū)間內(nèi)，14組試制卷煙間燃燒錐落頭傾向變化區(qū)間大，樣品B1與B8燃燒錐落頭傾向相差達(dá)40%，檢測(cè)結(jié)果顯示燃燒錐落頭傾向大的樣品煙支單支質(zhì)量相對(duì)較輕、卷煙紙助燃劑含量較高。

采用Minitab統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)上述細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向結(jié)果進(jìn)行偏最小二乘法（PLS）回歸分析，采用逐一剔除法對(duì)回歸方程進(jìn)行交叉驗(yàn)證，最終提取分量數(shù)為4，燃燒錐落頭傾向與各影響因素PLS回歸方程方差分析結(jié)果如表9所示。

表8 B系列卷煙實(shí)際參數(shù)和落頭傾向檢測(cè)結(jié)果Tab.8 Parameters and CCFP results for Series B cigarettes

表9細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向PLS回歸方程方差分析結(jié)果Tab.9 Results of partial least square regression analysis of variance for CCFP of slim cigarette

本方差分析中變量為細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向，自變量為卷煙紙助燃劑含量、卷煙煙支單支質(zhì)量、煙絲含水率和剔梗量。方差分析結(jié)果顯示所考察的4個(gè)因素與細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向PLS回歸方程的顯著性檢驗(yàn)P值為0.000，小于0.01，表明預(yù)測(cè)模型的自變量和因變量之間線性關(guān)系極顯著，說(shuō)明該模型具有合理性。

細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向預(yù)測(cè)模型的非標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)如表10所示。回歸系數(shù)表明：卷煙紙助燃劑含量與細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向呈正相關(guān)，煙支單支質(zhì)量、煙絲含水率和剔梗量與細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向呈負(fù)相關(guān)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)分析，煙支單支質(zhì)量是影響細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向的最主要因素，各因素對(duì)卷煙燃燒錐落頭傾向影響程度從大到小依次是卷煙煙支單支質(zhì)量、卷煙紙助燃劑含量、煙絲含水率和剔梗量，且剔梗量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他3個(gè)因素。由于剔梗量與煙絲中梗簽含量為負(fù)相關(guān)關(guān)系，剔梗量越低煙絲中的梗簽含量越高，卷煙燃燒錐落頭傾向增加。從上述分析可知影響細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向因素的PLS回歸分析結(jié)論與卷煙燃燒錐落頭傾向單因素分析結(jié)論一致。

表10細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向模型的回歸系數(shù)Tab.10 Regression coefficient of the model for CCFP of slim cigarette

2.4 細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向研究對(duì)卷煙生產(chǎn)的指導(dǎo)

根據(jù)上述研究結(jié)果可知在細(xì)支卷煙生產(chǎn)過(guò)程中煙支單支質(zhì)量是影響卷煙燃燒錐落頭傾向的主要因素，為了有效減少細(xì)支卷煙燃燒錐落頭現(xiàn)象，對(duì)市場(chǎng)上某品牌細(xì)支卷煙生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整，提高卷煙煙支單支質(zhì)量，調(diào)整前和調(diào)整后取卷煙生產(chǎn)樣品測(cè)試燃燒錐落頭傾向，檢測(cè)結(jié)果如表11所示?？芍?，兩組卷煙原輔材料除煙絲含水率略有不同外，其他參數(shù)一致，煙支卷接過(guò)程中小幅度提高煙支單支質(zhì)量能有效改善卷煙燃燒錐落頭現(xiàn)象。

表11調(diào)整前和調(diào)整后燃燒錐落頭傾向的檢測(cè)結(jié)果Tab.11 Test results of CCFP of slim cigarette before and after adjustment

3 結(jié)論

采用自開(kāi)發(fā)敲擊式燃燒錐落頭測(cè)試儀系統(tǒng)評(píng)價(jià)了卷煙煙支單支質(zhì)量、卷煙紙助燃劑含量、煙絲含水率和煙絲中梗簽含量對(duì)細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向的影響。從單因素角度分析，在上述因素中，卷煙紙助燃劑含量和煙絲中梗簽含量與細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向呈正相關(guān)關(guān)系，煙支單支質(zhì)量和煙絲含水率與細(xì)支煙燃燒錐落頭傾向呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。從多因素角度出發(fā)采用偏最小二乘法（PLS）分析了4個(gè)因素對(duì)細(xì)支煙落頭傾向影響的顯著程度，4個(gè)因素排序依次為：煙支單支質(zhì)量、卷煙紙助燃劑含量、煙絲含水率、煙絲中梗簽含量，其中煙支單支質(zhì)量是影響細(xì)支卷煙燃燒錐落頭傾向的最主要因素。將研究結(jié)論應(yīng)用于實(shí)際卷煙生產(chǎn)中，適當(dāng)提高煙支單支質(zhì)量，卷煙燃燒錐落頭傾向明顯降低。由于影響卷煙燃燒錐落頭傾向的因素很多，本研究中僅選擇了對(duì)實(shí)際生產(chǎn)工藝有明顯關(guān)聯(lián)且方便調(diào)控的幾個(gè)因素，以便指導(dǎo)生產(chǎn)，后續(xù)還將對(duì)其他因素進(jìn)行完善研究。