基于灰色关联法的短支烟加工工序间烟丝尺寸分布分析

刘东奇 高效东 宋昊宇 何博洋

(秦皇岛烟草机械有限责任公司 ，河北 秦皇岛 066006)

1 烟丝取样与结构检测的方法

1.1 取样方法

本文为探究短支烟加工工序间的烟丝尺寸分布情况，在选取烟丝样品时，在卷烟基本实现稳定加工的前提下，依次对切丝与烘丝、加香处理的烟丝以及卷烟机料斗位置处的烟丝进行随机取样，取样克数均为4000 g。相邻两次取样需要间隔20 min，每连续取样4次为一个批次[1]。在每次完成取样之后，需要将所有随机选取的样品进行均匀混合，而后借助四分法对其进行相应处理。此时每份样品均为1000 g。最后将各1000 g取样样品装入密封袋内并贴上相应的标签即可。

1.2 检测方法

所有待测样品进行2d的平衡之后需要进入到测试其烟丝结构的环节。在检测中，通过使用专门的检测振筛，根据各筛网孔的孔径对各制丝线上的烟丝样品进行筛分，将其筛分成8个区间，所有样品烟丝均需要经过3次筛分，每次筛分时间均为3 min。任意一次筛分的样品烟丝质量均需要控制在1000 g，在筛分过程中，工作人员需要将检测振筛的振动频率调整至40 Hz，每经过1 min的振筛需要对旋转方向进行一次变换。

2 灰色关联法下的短支烟加工工序间烟丝尺寸分布

2.1 经过切丝与烘丝处理的烟丝结构

通过利用上述方法，筛分测定经过切丝、烘丝与加香处理后的各组烟丝样品，以及位于卷烟机料斗处的烟丝样品，总共获得8层尺寸各异的烟丝分布，每一层的重量在全部烟丝样品重量中的占比，即为各加工工序间烟丝结构[2]。分别将经过烘丝与切丝处理后的烟丝结构作为母序列与子序列，使用灰色关联分析法对二者间灰色关联度进行计算，其计算公式如下：

在该公式当中，γ1代表着比较数列对于参考数列的灰关联度，其取值与1越接近，即表明其越具有良好的关联性。

根据最终的计算结果可知，在经过烘丝处理的烟丝中，其结构尺寸介于3.35～4.00 mm之间，与经过切丝处理且结构尺寸介于3.35～10.00 mm之间的烟丝，具有明显关联性且关联度相对较高，约为0.767。这也表明短支烟烟丝在经过切丝处理后，烟丝长度超过7 cm的，在烘丝处理后将会变短，此时绝大多数原本长度超过7 cm的长烟丝将会成为结构尺寸介于3.35～4.00 mm之间的短烟丝。不仅如此，经过烘丝处理且尺寸在2.5～3.35 mm间的烟丝，和经过切丝处理且尺寸在5.0～7.0 mm之间的烟丝具有显著关联性，关联度接近0.650。随着切丝处理后短支烟的整丝率不断提高，短支烟在经过烘丝处理后其碎丝率将会逐渐下降。因此适当将切丝处理后的短支烟长丝率提高，可以在一定程度上令短支烟在烘丝处理后也具有较高的整丝率。

2.2 经过烘丝与加香处理的烟丝结构

在按照同样的方法对经过烘丝与加香处理的烟丝结构尺寸分布进行分析的过程中，分别将母序列和子序列设定为经过加香、烘丝处理后的烟丝结构，在使用相应公式对二者灰色关联度进行精准计算后，根据计算结果可知，短支烟在经过加香处理后，其尺寸介于3.35～4.00 mm的烟丝，和经过烘丝处理后尺寸相一致的烟丝之间具有显著正向关联性，关联度约为0.500。经过加香处理后尺寸在2.5～3.35 mm之间的烟丝，和经过烘丝处理后尺寸介于4.0～7.0 mm之间的烟丝间也具有显著关联性，关联度各为0.570～0.498。在加香处理后，结构尺寸介于1.0～2.5 mm之间的烟丝，同经过烘丝处理的结构尺寸分别在3.35～4.00 mm以及5.0～7.0 mm之间的烟丝具有显著正向关联性。当烘丝处理后出现大量长烟丝时，在加香处理后将会随之产生大量短烟丝。经过加香处理但尺寸不足1.0 mm的烟丝，和经过烘丝处理尺寸在2.50～3.35 mm的烟丝之间具有显著的负关联性，这也意味着随着烘丝处理后不断出现大量整丝，可以在一定程度上改善短支烟在加香处理后出现造碎的情况。

2.3 加香处理与卷烟料斗处烟丝结构

分别将母序列与子序列设定为位于卷烟机料斗位置处的烟丝结构与经过加香处理后的烟丝结构，采用相应公式对二者灰色关联度进行计算和分析，可知在此次检测中，位于卷烟机料斗位置处且尺寸在5.00～10.00 mm的烟丝，和经过加香处理且尺寸在7.0～10.0 m的烟丝之间呈现出明显的正向关联性。在卷烟机料斗位置处但尺寸在3.35～4.00 mm之间的烟丝，则和经过加香处理后尺寸分别为3.35～5.00 mm以及7.0～10.0 mm之间的烟丝具有显著关联性。在卷烟机料斗位置处而尺寸为2.50～3.35 mm的烟丝，则与经过加香处理尺寸在2.5～7.0 mm之间的烟丝具有关联性，且关联度相对较高达到0.801。这也表明卷烟机料斗位置处的中丝会在很大程度上受到加香处理后中丝的影响，二者具有正向关联性。不同尺寸的烟丝在经过加香处理后，基本均与相应尺寸位于卷烟机料斗处的烟丝有着显著关联性，因此工作人员可通过灵活调整加香处理后的中长丝比例，实现对短支烟加工卷制之前的烟丝尺寸分布比例进行有效改善的目的。

3 结语

通过对切丝、烘丝处理后的中长丝分布比例进行适当调整，有助于提升加香处理后的烟丝整丝率。尺寸同样均为1.0～2.5 mm，位于卷烟机料斗处的烟丝与经过加香处理后的烟丝之间也具有明显的关联性。短支烟在卷制前，中长丝将会受到加香处理后的中长丝的较大影响。