不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)差異性研究

任汝周，馬德省，田 朝，李宇靖，左傳陽(yáng)

（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青島卷煙廠，山東 青島 266101）

近年來(lái)，我國(guó)細(xì)支卷煙發(fā)展非常迅速，逐漸成為中式卷煙發(fā)展的新方向。但目前對(duì)于細(xì)支卷煙卷制設(shè)備及工藝研究較少[1]。細(xì)支卷煙機(jī)作為細(xì)支卷煙卷制的主要設(shè)備，在煙絲配方和卷煙輔料相同的條件下，不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷制卷煙在物理指標(biāo)上具有明顯的不同。通過(guò)研究不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷制卷煙物理指標(biāo)的差異，不斷提高卷煙企業(yè)的同質(zhì)化加工能力，推動(dòng)卷煙企業(yè)的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展[2-5]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

試驗(yàn)樣品：青島卷煙廠泰山（白將細(xì)支）卷煙。

試驗(yàn)設(shè)備：ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)（常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司）；ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)（常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司）；昆騰卷煙綜合測(cè)試臺(tái)（英國(guó)斯茹林公司）；MW4420 微波水分密度儀（德國(guó)TEWS Elektronik 公司）；D09 卷煙端部落絲量測(cè)定儀（法國(guó)SODIM 公司）；DJMQ-3 卷煙含末率測(cè)定儀（鄭州嘉德機(jī)電科技有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

同一規(guī)格的卷煙輔料，同一批次的同一柜配方煙絲分別在ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)和ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)進(jìn)行卷制，當(dāng)兩臺(tái)細(xì)支卷煙機(jī)都運(yùn)行穩(wěn)定后進(jìn)行取樣，每隔2 min 取一次樣品，相同的時(shí)間內(nèi)分別在兩臺(tái)細(xì)支卷煙機(jī)上取6 次實(shí)驗(yàn)室樣品。將實(shí)驗(yàn)室樣品放置在溫度為（22±1）℃，相對(duì)濕度為（60±3）%的環(huán)境下調(diào)節(jié)48 h后，在溫度為（22±2）℃，相對(duì)濕度為（60±5）%的環(huán)境下進(jìn)行卷煙物理指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

對(duì)卷煙單支重量、吸阻、總通風(fēng)率、圓周、長(zhǎng)度、硬度、含水率、端部落絲量和含末率等9 個(gè)物理指標(biāo)運(yùn)用minitab 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)平均值分析

在相同條件下，對(duì)ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)和ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙所取6 次實(shí)驗(yàn)室樣品進(jìn)行物理指標(biāo)測(cè)定，取平均值，統(tǒng)計(jì)結(jié)果與工藝標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比見(jiàn)表1。從表1 表明：在卷煙單支重量、吸阻、和總通風(fēng)率指標(biāo)上，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)比ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)分別高0.004 g、0.013 kPa、1.521%；在卷煙圓周、長(zhǎng)度、硬度、含水率、端部落絲量、含末率指標(biāo)上，ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)比ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)分別高0.066 mm、0.001 mm、2.754%、0.046%、0.357 mg、0.053%；兩種細(xì)支卷煙機(jī)卷煙物理指標(biāo)均符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求。兩種細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙在圓周、長(zhǎng)度和含水率等物理指標(biāo)上相差不大，在單支重量和吸阻等物理指標(biāo)上有一定差別；在總通風(fēng)率、硬度、端部落絲量和含末率等物理指標(biāo)上差別較大。兩種細(xì)支卷煙機(jī)卷煙物理指標(biāo)與工藝標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比得出，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙吸阻、總通風(fēng)率、圓周、端部落絲量和含末率等物理指標(biāo)明顯優(yōu)于ZJ112細(xì)支卷煙機(jī)，更符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求；ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量和硬度等物理指標(biāo)明顯優(yōu)于ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)，更符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)平均值對(duì)比

2.2 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)量分析

運(yùn)用minitab 軟件對(duì)兩種細(xì)支卷煙機(jī)型物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2 中我們可以得知：在卷煙物理指標(biāo)穩(wěn)定性上，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量、吸阻、總通風(fēng)率、長(zhǎng)度和端部落絲量等物理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和IQR 等統(tǒng)計(jì)量值低于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，因此ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量、吸阻、總通風(fēng)率、長(zhǎng)度和端部落絲量等物理指標(biāo)穩(wěn)定性要優(yōu)于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙圓周、硬度、含水率和含末率等物理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和IQR 等統(tǒng)計(jì)量值大多高于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，因此ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙圓周、硬度、含水率和含末率等物理指標(biāo)穩(wěn)定性要差于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)。

表2 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)量分析

在卷煙物理指標(biāo)集中度上，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量、吸阻、總通風(fēng)率和端部落絲量等物理指標(biāo)極差統(tǒng)計(jì)量值低于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，峰度統(tǒng)計(jì)量值高于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，因此ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量、吸阻、總通風(fēng)率和端部落絲量等物理指標(biāo)集中度要優(yōu)于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)；ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙含水率和含末率等物理指標(biāo)極差統(tǒng)計(jì)量值高于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，峰度統(tǒng)計(jì)量值低于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，因此ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙含水率和含末率等物理指標(biāo)集中度要差于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)；ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙圓周和硬度等物理指標(biāo)極差和峰度統(tǒng)計(jì)量值均高于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙長(zhǎng)度物理指標(biāo)極差和峰度統(tǒng)計(jì)量值均低于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)。

2.3 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)分布檢驗(yàn)分析

運(yùn)用minitab 軟件對(duì)兩種細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)進(jìn)行分布檢驗(yàn)分析，包括Anderson-Darling（α=0.05）、Ryan-Joiner（α=0.05）、Kolmogorov-Smirno（α=0.05）三種正態(tài)性檢驗(yàn)和異常值檢驗(yàn)（α=0.05），結(jié)果見(jiàn)表3。表3 表明：ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙硬度物理指標(biāo)AD 檢驗(yàn)顯著水平P 值＞0.05，但RJ 檢驗(yàn)顯著水平P 值＜0.100，KS 檢驗(yàn)顯著水平P 值＜0.150，因此ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙硬度物理指標(biāo)不服從正態(tài)分布；ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙單支重量物理指標(biāo)AD 檢驗(yàn)顯著水平P 值＜0.05，RJ 檢驗(yàn)顯著水平P 值＜0.100，KS 檢驗(yàn)顯著水平P 值＜0.150，因此ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙單支重量物理指標(biāo)不服從正態(tài)分布。其他卷煙物理指標(biāo)AD 檢驗(yàn)顯著水平P 值＞0.05，RJ 檢驗(yàn)顯著水平P 值＞0.100，KS 檢驗(yàn)顯著水平P 值＞0.150，從3 種正態(tài)性檢驗(yàn)方法中可以得出均符合正態(tài)分布。ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙硬度物理指標(biāo)異常值檢驗(yàn)P 值＜0.05，因此存在異常值；ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙其它物理指標(biāo)和ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)不存在異常值。

表3 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)分布檢驗(yàn)分析

2.4 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)差異性分析

運(yùn)用minitab 軟件對(duì)兩種細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)運(yùn)用方差齊性檢驗(yàn)（α=0.05）和一般多元方差檢驗(yàn)（α=0.05）進(jìn)行數(shù)據(jù)差異性分析，方差齊性檢驗(yàn)包括多重比較和Levene 檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。表4 表明：方差齊性檢驗(yàn)中，硬度和含末率等物理指標(biāo)顯著水平P 值＜0.05，其他物理指標(biāo)顯著水平P 值＞0.05；一般多元方差檢驗(yàn)中，硬度、端部落絲量和含末率等物理指標(biāo)顯著水平P值＜0.05，其他物理指標(biāo)顯著水平P 值＞0.05。ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)和ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙物理指標(biāo)中，單支重量、吸阻、濾嘴通風(fēng)率、圓周、長(zhǎng)度和含水率等物理指標(biāo)差異不明顯，端部落絲量和總通風(fēng)率物理指標(biāo)差異，硬度和含末率等物理指標(biāo)差異非常明顯。

表4 不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)方差分析

3 結(jié)論

（1）兩種細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙在圓周、長(zhǎng)度和含水率等物理指標(biāo)上相差不大，在單支重量和吸阻等物理指標(biāo)上有一定差別；在總通風(fēng)率、硬度、端部落絲量和含末率等物理指標(biāo)上差別較大。ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙吸阻、總通風(fēng)率、圓周、端部落絲量和含末率等物理指標(biāo)明顯優(yōu)于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量和硬度等物理指標(biāo)明顯優(yōu)于ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)。ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙單支重量、吸阻、總通風(fēng)率和端部落絲量等物理指標(biāo)穩(wěn)定性和集中度要優(yōu)于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙含水率和含末率等物理指標(biāo)穩(wěn)定性和集中度要差于ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)。綜合來(lái)看ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙物理指標(biāo)總體評(píng)價(jià)較好。

（2）ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙硬度物理指標(biāo)和ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙單支重量物理指標(biāo)不符合正態(tài)分布，且ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙硬度物理指標(biāo)中經(jīng)檢驗(yàn)含有異常值。說(shuō)明ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙的單支重量物理指標(biāo)不穩(wěn)定，ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙的硬度極其不穩(wěn)定。ZJ17 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙與ZJ112 細(xì)支卷煙機(jī)卷煙在總通風(fēng)率和端部落絲量等物理指標(biāo)差異明顯，硬度和含末率等物理指標(biāo)差異非常明顯，其他物理指標(biāo)差異不明顯。說(shuō)明不同細(xì)支卷煙機(jī)型對(duì)總通風(fēng)率和端部落絲量等物理指標(biāo)有輕微影響，對(duì)硬度和含末率等物理指標(biāo)影響較大。

（3）不同細(xì)支卷煙機(jī)型卷煙物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果差異可能是設(shè)備本身構(gòu)造或者人為操作產(chǎn)生，如何降低這種差異性，實(shí)現(xiàn)卷煙生產(chǎn)同質(zhì)化加工，還需要進(jìn)一步的研究探討。