直方图在卷烟切丝宽度质量控制中的应用研究

叶 茵，关 斌，常 宇，王泽宇，马 玲，李勤书，徐淑浩

（红云红河烟草（集团）有限责任公司红河卷烟厂，云南 弥勒652399）

0 引言

宽度适宜的烟丝是卷烟的内在和外在品质保障的重要因素之一，而且有利于提高烟丝的填充能力。如果烟丝宽度过宽，在卷烟卷制时容易造成烟支空头和切口不平、不齐；同时，造成燃吸速度加快，烟气碱性增强，刺激性和杂气均会增大；如果烟丝宽度过窄，会使烟支的透气度降低，抽吸时的阻力升高，烟丝燃烧的完全性下降，进而导致卷烟的香气透发性不够充分。因此，适宜的烟丝宽度，对于降低产品的烟丝消耗、减少焦油释放量、提高卷烟的内外在品质具有重要的作用[1-6]。

目前，烟草行业内对卷烟切丝宽度的测量，主要采用的是烟草投影仪法，即将切后的烟丝抽取部分物料作为实验室样品，将样品放到烟草投影仪下测量其宽度，取平均值为测量结果，用以判定切丝宽度合格与否，进行质量控制[7]。在实际烟叶切丝工作中，因烟叶本身处于加工工艺要求的温度和水分下，经挤压切丝后，不能完全保证整条烟丝宽度均匀一致，给烟丝宽度测量带来了一定的难度。另外，从多组测量取平均值的统计结果仅能得到样品的最大值、最小值和平均值等基本统计量，当测量样本量较少时，就无法详细、精准地获取生产全过程中各阶段烟丝宽度的分布情况，不便于快速反馈服务于生产。利用带色橡胶棒切片后，对切片进行测量，结果采用直方图对测量数据进行统计分析，并应用正态总体参数假设检验，对实际所切烟丝宽度指标进行符合性验证。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与设备

试验材料：选取与烟丝对比色差相对较大的橡胶棒，长度范围在10～20 cm。

仪器：数显外径千分尺（量程0～25 mm，分辨率0.001 mm），温州韦度电子有限公司产品。

设备：KT3切丝机（HAUNI Maschinenbau AG），红云红河（集团）有限责任公司某厂制丝生产线生产产品。

1.2 试验方法

（1）将切丝机的切丝宽度设定成0.90 mm，之后启动切丝机正常运行切烟叶物料，当料头切完后将切丝机暂停等待。

（2）将事先准备的带色橡胶棒纵向放入带料的切丝机机舱内，处于烟叶夹层中间位置后，启动切丝机正常运行切料，并密切注意切料运行进度，一旦观测到切及橡胶棒时，及时打开放料装置，直到橡胶棒切放完为止。将切后（丝）片状橡胶分拣收集，收集到（丝）片状橡胶截面的厚度即为烟叶的切丝宽度，用千分尺对其逐一测量，将测量结果数据进行整理，采用直方图对测量数据进行统计分析。

2 结果与分析

将测量结果数据记录于试验设计表格，进行整理和数理统计分析，绘制出相应图表，得到试验结论。

2.1 切丝宽度测试记录

切丝宽度试验记录见表1。

表1 切丝宽度试验记录

2.2 切丝宽度频率和频数分布情况

切丝宽度频率和频数分布表见表2。

表2 切丝宽度频率和频数分布表

从表2可以看出，切后的烟丝宽度主体集中在0.85～0.93mm，并且占比较大，而低于或高于该区间宽度的烟丝分布较少，占比较小。

2.3 切丝宽度直方图和正态分布情况

切丝宽度频数直方图和正态分布图见图1。

从图1可以看出，所切烟丝宽度主体集中在中部，测量烟丝宽度平均值为X=0.894 mm，约等于切丝宽度设定值0.90 mm，其标准偏差相对较小，整个图形趋势为中间高，两边低，切丝宽度ξ服从正态分布N（μ，σ2）。

图1 切丝宽度频数直方图和正态分布图

2.4 切丝宽度符合性分析

根据表1、表2和图1提供的数据，应用正态总体参数的假设检验公式进行推导。

即检验假设（显著水平a=0.05）。

根据公式将数据代入并进行计算：

对a=0.05，自由度n-1=122，查t分布临界值表，可得t1-a/2(n-1)=1.979 9，

由于|T|=|-1.305|=1.305＜1.979 9，因此接受H0∶μ，可以认为此批烟丝的切丝宽度能够满足产品质量要求。

3 结论

应用直方图法对切丝宽度进行分析，结合正态总体参数假设检验进行符合性验证。其反映的切丝宽度数据具体、详实，图像清晰、鲜明，能够直观明了地反映切丝宽度的控制范围。并且，测量数据便于存储和查阅，该方法快捷、有效、实用，在生产过程中的质量控制具有较强的可操作性。