CN109307740A - 一种快速估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法，包括以下步骤：①测试叶丝中和梗丝中中钾和氯含量；②计算出掺配混合物料中的钾和氯含量；③准测试烟支中烟丝的钾和氯含量；④计算出烟丝中梗丝实际占比；⑤对X_K、X_Cl进行可信度判定，取X_K、X_Cl的平均值即为烟支中梗丝实际占比X。本发明的方法无需建模、简单快速，结果准确可靠。

Description

一种快速估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法

技术领域

本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种快速估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法。

背景技术

梗丝在卷烟配方中的掺配应用对节约原料成本以及卷烟减害降焦等具有重要的意义。随着制梗丝技术的升级完善，梗丝掺配比例不断提高，其对卷烟质量的影响越来越凸显。生产样品的在线测试结果表明，梗丝形态结构是影响卷烟质量稳定性的重要因素，在相同的梗丝设定掺配比例下，不同的梗丝形态结构最终进入烟支中烟丝的梗丝比例存在较大差异，影响了卷烟的质量稳定性。原因是由于梗丝在混合、输送及卷烟机卷制等工艺过程中，部分的细碎梗丝被筛分、剔除、吸附等而损耗。

近几年来，随着“中短细支”卷烟的兴起，卷烟烟支的参数(如烟支的直径或长度)发生了改变，造成了现有的卷烟配伍技术、梗丝加工条件无法适应该要求。如细支卷烟由于直径较小，工艺上常需降低切丝宽度以提高烟丝分布均匀性，减少竹节烟发生率，改善烟支吸阻稳定性。而切丝宽度的降低势必导致烟丝结构差异，因此与之配伍的梗丝也需在工艺上进行匹配，由此，薄压细切梗丝应运而生。而更小规格尺寸的梗丝在掺配过程中，存在更严重的“损耗现象”，即实际掺入烟支中烟丝的梗丝比例低于设计比例，卷烟的质量稳定性不能保证。

中国专利CN106896032A公开了一种测定烟丝、梗丝、再造烟叶配方烟丝均匀性的方法。该方法根据纤维素和总糖在烟丝、梗丝、再造烟叶中的含量差异，建立了评估物料掺配均匀性的总体纤维素法。该方法无需建模无需外加标识物，操作较为方便，但无法表征物料特别是梗丝实际掺入比例。

中国专利CN103263069A公开了一种表征叶丝、膨胀丝和梗丝掺配均匀性的方法。该方法测定不同掺配比例混合烟丝标准样品的填充值和碎丝率，并建立掺配比例与混合烟丝的填充值和碎丝率关联的数学模型，然后测定待测样品的填充值和碎丝率，并依据数学模型表征掺配烟丝的均匀性。但在实际生产中，烟草物料存在不同程度的造碎，填充值和碎丝率波动较大，因此该方法精度较低，仍然无法真实表征物料如梗丝等的实际掺入比例。

中国专利CN104198325A公开了基于计算机视觉的烟丝中梗丝比例测定方法。该方法利用图像采集系统分别采集待测烟丝中各组分的图像，然后获取待测烟丝中各组分的图像特征并计算梗丝的特征数据量，建立特征数据库。根据相关度计算结果对梗丝组分分析识别，由分拣系统分拣出待测烟丝中的梗丝，称量并计算梗丝组分比例。该方法得到梗丝组分比例精度较高，但该方法建模过程需要大量样品积累，当梗丝形态结构发生变化时又需重新建模，方法欠灵活性。同时，由于引入图像采集系统和分拣系统，方法成本高，操作复杂，不适于生产的在线分析测定。

钾和氯是烟草中两个很重要的化学指标，是反映烟草内在品质的评价指标之一。申请人意外发现，叶丝和梗丝中的钾和氯的含量稳定、且叶丝中钾和氯的含量和梗丝中钾和氯的含量不同且差异稳定，同时在实际测试中钾和氯含量测定误差小，不易受其他成分干扰，灵敏度高。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种快速估算烟丝中梗丝实掺比例的方法。本发明的技术方案如下：

除非另有说明，本发明的所有样品及钾和氯含量、比例及百分比的单位都为重量单位。

一种估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法，包含以下步骤：

①分别取叶丝、梗丝的多个样品，按照标准测试所述叶丝中钾和氯含量，取平均值记为Y_K、Y_Cl；按照标准测试所述梗丝中钾和氯含量，取平均值记为G_K、G_Cl；

②设梗丝掺配比例为X₀，将梗丝与叶丝在线掺配、滚筒混合形成配方丝，计算配方丝的钾和氯含量为H_K、H_Cl；

③取烟支中烟丝的多个样品，按照标准测试烟支中烟丝的钾和氯含量，取平均值记为P_K、P_Cl；

④根据以上数值计算出烟支烟丝中的梗丝占比X_K、X_Cl：

X_K＝X₀-(H_K-P_K)/(G_K-Y_K)

X_Cl＝X₀-(H_Cl-P_Cl)/(G_Cl-Y_Cl)；

⑤对X_K、X_Cl进行可信度判定，当满足以下条件：

|X_K-X_Cl|≤1.0％时

取X_K、X_Cl的平均值即为烟支中烟丝的梗丝实掺比例X：

优选地，步骤①、②和③中所述的多个样品为5个以上，且多个样品中的钾、氯含量检测值分别满足RSD％≤2.5％。

优选地，步骤①、②和③中所述的标准为YC/T 426-2012。

本发明的方法的具体步骤如下：

一种快速估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法，主要步骤包括取样制样、含量测定、方法误差判定、计算梗丝损耗量、可信度判定及烟支中烟丝的梗丝实掺比例计算；

1、取样制样：取纯叶丝、纯梗丝及烟支中烟丝(跑条丝)，分别制备≥5份平行样，记录梗丝设计掺配量X₀；

2、含量测定：按照YC/T 426-2012烟草均匀混合度的测定规定的方法，分别测定各平行样品中钾、氯含量，取钾、氯含量平均值并记录；

3、方法误差判定：依次分析各平行样的钾、氯含量测定值，计算出各样品钾、氯含量的RSD％值并评价，如RSD％＞2.5％，需重新混合取样测定；

4、计算梗丝损耗量：若RSD％≤2.5％，则依次根据叶丝与梗丝、掺配混合后的配方丝与烟支中烟丝(跑条丝)中的钾、氯含量差值，分别计算梗丝损耗量X_SK、X_SCl。其中H_K、H_Cl，P_K、P_Cl，G_K、G_Cl，Y_K、Y_Cl分别为混合后的配方丝、烟支中烟丝(跑条丝)、纯梗丝、纯叶丝中钾、氯含量；

5、根据按如下公式计算烟支中烟丝的梗丝实际占比X_K、X_Cl；

X_K＝X₀-X_SK

X_Cl＝X₀-X_SCl

6、可信度判定：对X_K、X_Cl进行可信度判定：若|X_K-X_Cl|≤1.0％，则烟支中烟丝的梗丝实掺比例X为X_K、X_Cl的均值，若|X_K-X_Cl|＞1.0％，则可能由于样品不够均匀，需重新混合取样测试计算。

本发明的有益效果：

1、申请人意外发现，叶丝和梗丝中的钾和氯的含量稳定、且叶丝中钾和氯的含量和梗丝中钾和氯的含量不同且差异稳定，同时在实际测试中钾和氯含量测定误差小，不易受其他成分干扰，灵敏度高。其中梗丝中的钾含量较叶丝约高2-8倍，氯含量较叶丝约高4-8倍。

2、本发明根据生产过程中配方烟丝的实际状态，对最终掺入烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝实掺比例进行估算。本方法无需建模、简单快速，结果准确可靠。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作具体地说明，但本发明的保护范围并不限于此。

除非另有说明，本发明的所有样品及钾和氯含量、比例及百分比的单位都为重量单位。

实施例1：常规烟支中烟丝的梗丝比例估算

本发明的一种快速估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法，主要步骤包括取样制样、含量测定、方法误差判定、计算梗丝损耗量、可信度判定及烟支中烟丝的梗丝实掺比例计算。

使用在线横截面取样法，取常规卷烟烘丝后的纯叶丝、预掺配的纯梗丝各5份，每份200g；按设计梗丝掺配比例为10％在线掺入梗丝，滚筒混配后的配方丝进储丝柜，然后风送至卷烟机台卷制；在卷烟机处取普通烟支中烟丝(跑条丝)5份，每份200g。按照YC/T 426-2012烟草均匀混合度的测定规定的方法，分别测定纯叶丝、纯梗丝及烟支中烟丝(跑条丝)样品中钾、氯含量，具体见表1。

表1常规烟支中烟丝各样品钾、氯含量记录及分析表

根据表1中各样品中钾、氯含量数据，进行方法误差判定。各样品钾、氯含量测定值均满足RSD％＜2.5％，方法测量精度符合要求。然后根据纯叶丝与纯梗丝、掺配混合后的配方丝与烟支中烟丝中的钾、氯含量平均值，计算烟支中烟丝的梗丝损耗量X_SK＝2.2822％、X_SCl＝2.4563％，则烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝的X_K＝7.7178％、X_Cl＝7.5437％；可信度判定结果显示|X_K-X_Cl|＝0.1741％＜1.0％，则烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝实际占比X＝(X_K+X_Cl)/2＝7.6308％。

使用中国专利CN104198325A提供的方法测试烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝实掺比例结果为7.6096％；说明本发明的测试方法结果准确可靠。

实施例2：细支卷烟中烟丝的梗丝比例估算

在线横截面取样法取细支卷烟用纯叶丝、预掺配的纯梗丝各7份，每份200g；按设计纯梗丝掺配比例10％在线掺入梗丝，滚筒混配后输送至储丝柜，平衡2小时后风送至卷烟机台；在卷烟机处取细支烟支中烟丝(跑条丝)7份，每份200g。按照YC/T 426—2012烟草均匀混合度的测定规定的方法，分别测定纯叶丝、纯梗丝、配方丝及细支烟支中烟丝(跑条丝)样品中钾、氯含量，具体见表2。

表2细支烟支中烟丝各样品钾、氯含量记录及分析表

根据表2中各样品钾、氯含量数据，进行方法误差判定，各样品钾、氯含量测定值均满足RSD％＜2.5％，方法测量精度符合要求。然后根据细支卷烟用纯叶丝与纯梗丝、掺配混合后的配方丝与最终细支烟支中烟丝的钾、氯含量差值，分别计算得纯梗丝损耗量X_SK＝3.0929％、X_SCl＝3.1579％，则细支烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝的X_K＝6.9071％、X_Cl＝6.8421％。可信度判定|X_K-X_Cl|＝0.065％＜1.0％，则细支烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝实际占比X＝(X_K+X_Cl)/2＝6.8746％。

使用中国专利CN104198325A提供的方法测试细支烟支中烟丝(跑条丝)的梗丝实掺比例结果为6.77983％；说明本发明的测试方法结果准确可靠。

Claims (3)

1.一种估算烟支中烟丝的梗丝实掺比例的方法，其特征在于，包括以下步骤：

①分别取叶丝、梗丝的多个样品，按照标准测试所述叶丝中钾和氯含量，取平均值记为Y_K、Y_Cl；按照标准测试所述梗丝中钾和氯含量，取平均值记为G_K、G_Cl；

②设梗丝掺配比例为X₀，将梗丝与叶丝在线掺配、滚筒混合形成配方丝，计算配方丝中的钾和氯含量为H_K、H_Cl；

③取烟支中烟丝的多个样品，按照标准测试烟支中烟丝的钾和氯含量，取平均值记为P_K、P_Cl；

④根据以上数值计算出烟支烟丝中的梗丝占比X_K、X_Cl：

X_K＝X₀-(H_K-P_K)/(G_K-Y_K)

X_Cl＝X₀-(H_Cl-P_Cl)/(G_Cl-Y_Cl)；

⑤对X_K、X_Cl进行可信度判定，当满足以下条件：

|X_K-X_Cl|≤1.0％时

取X_K、X_Cl的平均值即为烟支中烟丝的梗丝实掺比例X：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤①、②和③中所述的多个样品为5个以上，且多个样品中的钾、氯含量检测值分别满足RSD％≤2.5％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤①、②和③中所述的标准为YC/T 426-2012。