卷烟烟支重量的影响因子分析

洪苗　韦家宁　李丹丹

【摘 要】文章采取数理统计中的等方差Bartlett检验、单因子方差分析等方法，对卷烟加工工艺过程中影响烟支重量的因素进行了分析。结果表明：在0.05的显著水平下，工艺过程中正压、风室体负压、回丝量对烟支重量的影响达到显著水平；胶辊凹槽深度、微波检测温度对烟支重量的影响不显著。这说明，在卷烟加工工艺过程中，正压、风室体负压、回丝量这3项因子对烟支重量的影响最大。

【关键词】烟支；重量；分析

【中圖分类号】TS42 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）01-0077-05

在卷烟生产工艺中，烟支重量作为卷烟品质的一个重要物理指标，越来越受到各烟厂的普遍关注。烟支重量偏差过大，不但直接影响烟支的多项质量指标，如外观、吸阻、空头等，而且会造成废品过多而增加生产成本[1-2]。有效控制烟支重量在合适的范围内，一方面可提高烟支重量合格率，减少废品量，增强产品的焦油稳定性和符合性，提升品牌的美誉度；另一方面可为卷烟厂降低生产成本。

在烟支卷接过程中，针对重量不达标的问题，往往侧重硬件设备的检修，如针辊的针板是否完好、弹丝辊齿钉是否完好、吸丝带是否打滑、劈刀盘间隙过大、铲刀调整不佳[3-5]，以及重量参数的设置、重量控制系统电路板积尘等[6-9]，忽视了其他相关性潜在因子的影响，导致重量合格率达不到既定工艺要求。当前，国内关于影响烟支重量的潜在因子研究报道较少，特别是缺乏数据比对、统计分析验证，如正压大小、风室体负压[10-12]、回丝量调整、胶辊凹槽深度、微波检测温度[13]等，可借鉴的经验较少。本文通过研究影响烟支重量的潜在因子，旨在探索适宜的加工工艺参数，控制烟支重量，提高烟支重量合格率，进而提高产品质量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用拥有卷烟专用的生产线，全年无换牌，生产稳定，年产量在5万箱以上的卷烟A作为供试材料，供试机型为ZJ17卷烟机组，单因子各试验水平选择30支烟支测定重量。

1.2 试验方法

1.2.1 测量仪器

烟支重量测定，采用欧美利华综合测试台对烟支单支重量进行测量；正压及风室体负压大小可由对应的压力表读取数值；回丝量测量，采用电子秤称量烟丝重量；胶辊凹槽深度由千分尺测量；微波检测温度用红外线测温仪测量。

1.2.2 试验设计

VE空气正压设定9×100 Pa、10.5×100 Pa、12×100 Pa 3种水平；风室体负压设定VE负压为-90×100 Pa、-95×100 Pa、-100×100 Pa 3种水平；回丝量调整选取30%、35%、40% 3种水平；胶辊凹槽深度设定0.02 mm、0.03 mm、0.04 mm 3种规格的水松纸胶辊凹槽；微波检测温度设定30 ℃、35 ℃、40 ℃ 3种温度。

1.2.3 数据分析

使用SPSS、MINITAB软件进行数据输出，正压大小、风室体负压、微波检测温度采用选取等方差分析来验证；回丝量调整、胶辊凹槽深度采用单因子方差分析来验证。

2 结果与分析

2.1 不同正压下对烟支重量波动的影响

烟丝经过空气喷射室利用VE的M3小风机提供的正压吹风除去烟丝中的烟梗，然后进入VE风室体。由于M3小风机转速不变，通过在正压管路上加装气阀，以达到改变正压大小的目的。设定VE空气正压9×100 Pa、10.5×100 Pa、12×100 Pa 3种水平，每种水平组合下分别抽取30支烟支测量重量。由图1可看出P（0.546、0.426、0.151）>0.05，说明在95%的置信区间内，3种正压水平下，烟支重量服从正态分布，试验数据可以使用统计学方法进行分析。当数据服从正态分布时，可进行等方差Bartlett检验。由图2可看出，基于Bartlett检验，P（0.017）<0.05，说明正压对烟支重量波动的影响是显著的。

2.2 不同负压下对烟支重量波动的影响

烟丝经过空气喷射室除去烟丝中的烟梗，然后进入VE风室体，在风室体负压作用下形成烟丝束。设定VE负压-90×100 Pa、-95×100 Pa、-100×100 Pa 3种水平，每种水平组合下分别抽取30支烟支测量重量。由图3可看出P（0.270、0.075、0.506）>0.05，说明在95%的置信区间内，3种负压水平下，烟支重量服从正态分布，试验数据可以使用统计学方法进行分析。当数据服从正态分布时，可进行等方差Bartlett检验。由图4可看出，基于Bartlett检验，P（0.043）<0.05，说明负压对烟支重量波动的影响是显著的。

2.3 不同回丝量对烟支重量的影响

根据卷烟机劈刀盘切削后的回丝量范围，选取回丝量为3种水平的烟支进行测量并记录测量数据。由图5可看出，P（0.546、0.902、0.564）>0.05，说明在95%的置信区间内，3种回丝量水平下，烟支重量服从正态分布，可以认为数据是符合正态分布的。基于等方差Bartlett检验，P（0.058）>0.05，说明3种数据方差相等（如图6所示）。由图7分析看出，对3组数据进行正态概率图、拟合值、直方图、观测值顺序残差分析，去除残差偏离较大的数据，然后进行单因子方差分析。由图8可看出，均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间，P（0.018）<0.05，说明回丝量对烟支重量的影响是显著的。

2.4 不同胶辊凹槽深度对烟支重量影响

水松纸胶辊转动时，其凹槽将胶缸内的乳胶刮取涂抹到水松纸上，涂胶量的多少可能会对烟支重量均值造成一定的影响。由图9可看出，P（0.730、0.923、0.227）>0.05，说明在95%的置信区间内，3种回丝量水平下，烟支重量服从正态分布。由图10看出，基于等方差Bartlett检验，P（0.267）>0.05，说明3种数据方差相等。由图11分析看出，对3组数据进行正态概率图、拟合值、直方图、观测值顺序残差分析，去除残差偏离较大数据，然后进行单因子方差分析。由图12可看出，经过单因子方差分析，均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间，P（0.737）>0.05，说明凹槽深度对烟支重量的影响是不显著的。

2.5 不同微波检测温度对重量的影响

用红外温度探测仪探测微波检测器温度，微波检测通过微波扫描烟条内烟丝的密度，发出信号控制劈刀盘上下移动切削烟丝来控制烟支重量。停机使机器温度处于常温，然后再开机使机器正常运行。由图13可看出，P（0.914、0.099、0.853）>0.05，说明在95%的置信区间内，3种回丝量水平下，烟支重量服从正态分布。由图14可看出，基于等方差Bartlett检验，P（0.267）>0.05，说明3种数据方差相等，说明3种检测条件下，对烟支重量的影响是不显著的。

3 结论

通过本文研究表明，在0.05的显著水平下，工艺过程中正压、风室体负压、回丝量对烟支重量影响达到显著水平，而胶辊凹槽深度、微波检测温度对烟支重量的影响达不到显著水平。因此，生产过程中，除了要控制硬件设备和重量参数设置，还应考虑正压、风室体负压、回丝量因素对烟支重量的影响。

在卷烟生产工艺过程中，影响烟支重量涉及多个因素，且各工艺参数的调控相互影响、相互协调，具体各因子的适宜控制水平及各因素之间的交互作用对重量的影响，需要进一步进行验证。本文通过对正压大小、风室体负压大小、回丝量、胶辊凹槽深度、微波检测温度对烟支重量的影响进行研究，查明了影响烟支重量的不显著因素，找到了影响烟支重量波动的关键因素，对调整相关工艺参数、稳定烟支重量及提高产品合格率具有重要的意义。

参 考 文 献

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[责任编辑：陈泽琦]