煙用絲束取樣質(zhì)量影響因素分析*

蔡潔云，王春瓊，梁詩涵，魏 佳，馬 靜，顧健龍，李 鄲，劉宇晨，陳 丹，孟紅明，孫浩巍，張曉偉

(云南省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測站，云南 昆明 650106)

煙草行業(yè)廣泛使用二醋酸纖維素絲束和聚丙烯絲束作為濾棒原料。不同規(guī)格的煙用絲束，加工所得濾棒的過濾效率、硬度、壓降等物理指標(biāo)也不同，從而影響卷煙品質(zhì)[1-4]。抽取的絲束樣品質(zhì)量，即實(shí)驗(yàn)室樣品的質(zhì)量，是保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。由于絲束在纏繞過程中極易受拉扯變形，如拉伸、斷裂、扭曲等，會影響各項(xiàng)指標(biāo)的檢測結(jié)果，導(dǎo)致絲束的線密度、單絲線密度、斷裂強(qiáng)度和卷曲數(shù)等影響濾棒成形質(zhì)量的物理性能產(chǎn)生波動，使檢測數(shù)據(jù)不能客觀反映生產(chǎn)現(xiàn)狀，起不到指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。因此，有必要研究分析影響煙用絲束取樣質(zhì)量的因素，為提高抽樣作業(yè)的規(guī)范性提供技術(shù)支撐。

1 煙用絲束抽樣現(xiàn)狀

煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YC/T 26-2017 煙用絲束)[5]規(guī)定了煙用絲束的抽樣方法。如煙用絲束物理指標(biāo)(絲束線密度[6]、單絲線密度[7])檢測為：“絲束線密度、單絲線密度試樣制備：從取樣部位用取樣板順著鋪絲方向自然卷繞約 60 m 絲束，放入潔凈的自封袋內(nèi)密封保存。在取樣、運(yùn)輸和保存過程中不應(yīng)使絲束狀態(tài)受到破壞?！?/p>

在煙用絲束抽樣時，通常，采用一個取樣板上纏繞 30 m 絲束，按要求取2板，就得到 60 m 絲束的一份檢測樣品。一個樣品需要抽取6板，約 180 m 絲束。

引入“有效樣品率”作為煙用絲束取樣質(zhì)量評價的定量指標(biāo)。

有效樣品率，指抽取的絲束樣品中，有效樣品(即能滿足檢測要求的絲束樣品)長度，占抽取絲束樣品總長度的百分比。計(jì)算公式如下：

有效樣品率=

采用該指標(biāo)進(jìn)行分析，根據(jù)GB/T 2829-2002 周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表適用于生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的檢查[8]和實(shí)際檢測需要。為保證試樣，需從實(shí)驗(yàn)室樣品中截取的隨機(jī)性，一個抽樣長度為 60 m 的絲束樣品，其有效樣品長度需大于等于 51 m，即有效樣品率大于等于85%，才能滿足檢測需求。

以某批次煙用絲束抽取實(shí)驗(yàn)室樣品為例，20個樣品中，有18個樣品的有效樣品率<85%，占比90%(見圖1)。2個滿足要求的樣品中，雖然有效樣品量滿足≥51 m 的要求，可以通過增大抽樣量(抽樣長度超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 60 m 的10%)來實(shí)現(xiàn)的，但造成了較多浪費(fèi)。

圖1 煙用絲束樣品抽樣有效樣品率符合要求比例示意圖

2 煙用絲束實(shí)驗(yàn)室樣品有效樣品率低的癥結(jié)

對上述未達(dá)到有效樣品率要求的樣品進(jìn)行分析，抽樣長度過大(超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 60 m 的10%)和有效樣品長度不足，是兩個主因(圖2)。

圖2 煙用絲束樣品抽樣有效樣品率不符合要求原因分析圖

2.1 抽樣長度過大的癥結(jié)分析

抽樣長度增加，會導(dǎo)致抽樣有效樣品率下降。為針對性的解決問題，需進(jìn)一步找到問題癥結(jié)。

分析了上述批次絲束樣品中因抽樣長度過大，導(dǎo)致抽樣有效樣品率低于85%的樣品的原因，發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室樣品抽樣所用的取樣板大小不一，形狀不同，取回的絲束樣品各式各樣，而且每個板上纏繞的絲束有多、有少(如圖3所示)。

圖3 煙用絲束樣品抽取情況

經(jīng)調(diào)查，導(dǎo)致煙用絲束樣品抽樣長度過大的原因，主要是抽樣環(huán)節(jié)缺少客觀的計(jì)量過程：抽樣人的主觀性判斷、經(jīng)驗(yàn)性判斷所致。

抽取的絲束樣品的質(zhì)量，是保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，但由于絲束在纏繞過程中極易受拉扯變形，影響了各項(xiàng)指標(biāo)的檢測結(jié)果，因此，在絲束取樣過程中，抽樣者重點(diǎn)關(guān)注抽取樣品的質(zhì)量，即為了確保抽取樣品具有能滿足檢測需求的有效樣品長度，會導(dǎo)致抽樣樣品長度大于標(biāo)準(zhǔn)要求的長度。同時，由于抽樣過程不易做到邊取樣邊測量絲束的長度，抽取的絲束樣品長度只能是抽樣者目測的估計(jì)值，通常會導(dǎo)致絲束取樣長度比標(biāo)準(zhǔn)要求的大。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有的樣品存在連續(xù)的、長距離的嚴(yán)重拉伸情況(如圖4所示)，會明顯增加了抽樣長度，但有效樣品程度銳減。

圖4 拉伸嚴(yán)重的絲束樣品

通過頭腦風(fēng)暴法，從目測抽樣長度不準(zhǔn)確、為確保有效樣品長度滿足要求人為增加取樣長度、絲束被嚴(yán)重拉伸等異常情況，多方面進(jìn)行了調(diào)查分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：目測抽樣長度不準(zhǔn)確是造成抽樣長度過大的主要癥結(jié)(見圖5)。

圖5 抽樣長度過大原因分析餅分圖

2.2 有效樣品長度不足的癥結(jié)分析

有效樣品長度降低，會導(dǎo)致抽樣有效樣品率下降。為針對性的解決問題，需進(jìn)一步找到問題癥結(jié)。

分析了上述批次絲束樣品中因有效樣品長度不足，導(dǎo)致抽樣有效樣品率低于85%的樣品的原因，發(fā)現(xiàn)，絲束試樣出現(xiàn)較多的損害，導(dǎo)致有效樣品長度不足。

進(jìn)一步分析，有的取樣板上纏繞的絲束過多，絲束間相互受力擠壓，都粘連在一起，導(dǎo)致絲束會產(chǎn)生扭曲、斷裂和拉直現(xiàn)象；有的樣品在抽樣過程中，由于受力不均，出現(xiàn)了絲束拉伸、折疊、打結(jié)等情況，如圖6所示。

圖6 煙用絲束取樣過多發(fā)生擠壓粘連后出現(xiàn)的問題

通過頭腦風(fēng)暴法，從試樣絲束被拉伸、斷裂、扭曲、折疊等異常情況，多方面進(jìn)行了調(diào)查分析，絲束被拉伸是出現(xiàn)最頻繁的樣品損害情況，即為有效樣品長度不足的主要癥結(jié)(見圖7)。

圖7 有效樣品長度不足原因分析排列圖

綜上所述，目測抽樣長度不準(zhǔn)確和絲束拉伸，是有效樣品率低的主要癥結(jié)。

3 煙用絲束實(shí)驗(yàn)室樣品有效樣品率低的要因

運(yùn)用QC活動思路，針對有效樣品率低的兩個主要癥結(jié)，目測抽樣長度不準(zhǔn)確和絲束拉伸，通過頭腦風(fēng)暴法，進(jìn)行逐級的原因分析，得到11個末端原因，見圖8。

圖8 有效樣品率低的原因分析關(guān)聯(lián)圖

通過T檢驗(yàn)、模擬試驗(yàn)、準(zhǔn)確度驗(yàn)證、樣品有效性驗(yàn)證、癥結(jié)影響程度分析等方法，逐一進(jìn)行了要因分析，結(jié)果見表1。

表1 煙用絲束取樣質(zhì)量影響因素分析的要因確認(rèn)表

最終發(fā)現(xiàn)，缺少計(jì)長工具、取樣板材質(zhì)與絲束性質(zhì)不匹配、取樣板形狀不合理，是3個對癥結(jié)有較大影響的要因。

4 結(jié)論

綜合考慮行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、實(shí)際操作的可行性，引入“有效樣品率”作為煙用絲束取樣質(zhì)量評價的定量指標(biāo)。在對抽樣現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了目測抽樣長度不準(zhǔn)確和絲束拉伸，是有效樣品率低的主要癥結(jié)。缺少計(jì)長工具、取樣板材質(zhì)與絲束性質(zhì)不匹配、取樣板形狀不合理，是三個對癥結(jié)有較大影響的要因。從這三個方面著手，可以有效地解決目測抽樣長度不準(zhǔn)確和絲束拉伸的問題，從而提高煙用絲束抽樣的有效樣品率，進(jìn)而提高煙用絲束抽樣所得實(shí)驗(yàn)室樣品品質(zhì)，確保絲束檢測結(jié)果真是反應(yīng)樣品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)煙用輔料樣品的質(zhì)量監(jiān)控及指導(dǎo)生產(chǎn)。