不同细支卷烟机型卷烟物理指标差异性研究

任汝周，马德省，田 朝，李宇靖，左传阳

（山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂，山东 青岛 266101）

近年来，我国细支卷烟发展非常迅速，逐渐成为中式卷烟发展的新方向。但目前对于细支卷烟卷制设备及工艺研究较少[1]。细支卷烟机作为细支卷烟卷制的主要设备，在烟丝配方和卷烟辅料相同的条件下，不同细支卷烟机型卷制卷烟在物理指标上具有明显的不同。通过研究不同细支卷烟机型卷制卷烟物理指标的差异，不断提高卷烟企业的同质化加工能力，推动卷烟企业的可持续高质量发展[2-5]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

试验样品：青岛卷烟厂泰山（白将细支）卷烟。

试验设备：ZJ17 细支卷烟机（常德烟草机械有限责任公司）；ZJ112 细支卷烟机（常德烟草机械有限责任公司）；昆腾卷烟综合测试台（英国斯茹林公司）；MW4420 微波水分密度仪（德国TEWS Elektronik 公司）；D09 卷烟端部落丝量测定仪（法国SODIM 公司）；DJMQ-3 卷烟含末率测定仪（郑州嘉德机电科技有限公司）。

1.2 试验方法

同一规格的卷烟辅料，同一批次的同一柜配方烟丝分别在ZJ17 细支卷烟机和ZJ112 细支卷烟机进行卷制，当两台细支卷烟机都运行稳定后进行取样，每隔2 min 取一次样品，相同的时间内分别在两台细支卷烟机上取6 次实验室样品。将实验室样品放置在温度为（22±1）℃，相对湿度为（60±3）%的环境下调节48 h后，在温度为（22±2）℃，相对湿度为（60±5）%的环境下进行卷烟物理指标的测定。

1.3 数据分析

对卷烟单支重量、吸阻、总通风率、圆周、长度、硬度、含水率、端部落丝量和含末率等9 个物理指标运用minitab 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同细支卷烟机型卷烟物理指标平均值分析

在相同条件下，对ZJ17 细支卷烟机和ZJ112 细支卷烟机卷烟所取6 次实验室样品进行物理指标测定，取平均值，统计结果与工艺标准对比见表1。从表1 表明：在卷烟单支重量、吸阻、和总通风率指标上，ZJ17 细支卷烟机比ZJ112 细支卷烟机分别高0.004 g、0.013 kPa、1.521%；在卷烟圆周、长度、硬度、含水率、端部落丝量、含末率指标上，ZJ112 细支卷烟机比ZJ17 细支卷烟机分别高0.066 mm、0.001 mm、2.754%、0.046%、0.357 mg、0.053%；两种细支卷烟机卷烟物理指标均符合工艺标准要求。两种细支卷烟机型卷烟在圆周、长度和含水率等物理指标上相差不大，在单支重量和吸阻等物理指标上有一定差别；在总通风率、硬度、端部落丝量和含末率等物理指标上差别较大。两种细支卷烟机卷烟物理指标与工艺标准对比得出，ZJ17 细支卷烟机卷烟吸阻、总通风率、圆周、端部落丝量和含末率等物理指标明显优于ZJ112细支卷烟机，更符合工艺标准要求；ZJ112 细支卷烟机卷烟单支重量和硬度等物理指标明显优于ZJ17 细支卷烟机，更符合工艺标准要求。

表1 不同细支卷烟机型卷烟物理指标平均值对比

2.2 不同细支卷烟机型卷烟物理指标统计量分析

运用minitab 软件对两种细支卷烟机型物理指标统计量进行分析，结果见表2。

从表2 中我们可以得知：在卷烟物理指标稳定性上，ZJ17 细支卷烟机卷烟单支重量、吸阻、总通风率、长度和端部落丝量等物理指标的标准差、变异系数和IQR 等统计量值低于ZJ112 细支卷烟机，因此ZJ17 细支卷烟机卷烟单支重量、吸阻、总通风率、长度和端部落丝量等物理指标稳定性要优于ZJ112 细支卷烟机，ZJ17 细支卷烟机卷烟圆周、硬度、含水率和含末率等物理指标的标准差、变异系数和IQR 等统计量值大多高于ZJ112 细支卷烟机，因此ZJ17 细支卷烟机卷烟圆周、硬度、含水率和含末率等物理指标稳定性要差于ZJ112 细支卷烟机。

表2 不同细支卷烟机型卷烟物理指标统计量分析

在卷烟物理指标集中度上，ZJ17 细支卷烟机卷烟单支重量、吸阻、总通风率和端部落丝量等物理指标极差统计量值低于ZJ112 细支卷烟机，峰度统计量值高于ZJ112 细支卷烟机，因此ZJ17 细支卷烟机卷烟单支重量、吸阻、总通风率和端部落丝量等物理指标集中度要优于ZJ112 细支卷烟机；ZJ17 细支卷烟机卷烟含水率和含末率等物理指标极差统计量值高于ZJ112 细支卷烟机，峰度统计量值低于ZJ112 细支卷烟机，因此ZJ17 细支卷烟机卷烟含水率和含末率等物理指标集中度要差于ZJ112 细支卷烟机；ZJ17 细支卷烟机卷烟圆周和硬度等物理指标极差和峰度统计量值均高于ZJ112 细支卷烟机，ZJ17 细支卷烟机卷烟长度物理指标极差和峰度统计量值均低于ZJ112 细支卷烟机。

2.3 不同细支卷烟机型卷烟物理指标分布检验分析

运用minitab 软件对两种细支卷烟机型卷烟物理指标进行分布检验分析，包括Anderson-Darling（α=0.05）、Ryan-Joiner（α=0.05）、Kolmogorov-Smirno（α=0.05）三种正态性检验和异常值检验（α=0.05），结果见表3。表3 表明：ZJ17 细支卷烟机型卷烟硬度物理指标AD 检验显著水平P 值＞0.05，但RJ 检验显著水平P 值＜0.100，KS 检验显著水平P 值＜0.150，因此ZJ17 细支卷烟机型卷烟硬度物理指标不服从正态分布；ZJ112 细支卷烟机型卷烟单支重量物理指标AD 检验显著水平P 值＜0.05，RJ 检验显著水平P 值＜0.100，KS 检验显著水平P 值＜0.150，因此ZJ112 细支卷烟机型卷烟单支重量物理指标不服从正态分布。其他卷烟物理指标AD 检验显著水平P 值＞0.05，RJ 检验显著水平P 值＞0.100，KS 检验显著水平P 值＞0.150，从3 种正态性检验方法中可以得出均符合正态分布。ZJ17 细支卷烟机型卷烟硬度物理指标异常值检验P 值＜0.05，因此存在异常值；ZJ17 细支卷烟机型卷烟其它物理指标和ZJ112 细支卷烟机型卷烟物理指标不存在异常值。

表3 不同细支卷烟机型卷烟物理指标分布检验分析

2.4 不同细支卷烟机型卷烟物理指标差异性分析

运用minitab 软件对两种细支卷烟机型卷烟物理指标运用方差齐性检验（α=0.05）和一般多元方差检验（α=0.05）进行数据差异性分析，方差齐性检验包括多重比较和Levene 检验，结果见表4。表4 表明：方差齐性检验中，硬度和含末率等物理指标显著水平P 值＜0.05，其他物理指标显著水平P 值＞0.05；一般多元方差检验中，硬度、端部落丝量和含末率等物理指标显著水平P值＜0.05，其他物理指标显著水平P 值＞0.05。ZJ17 细支卷烟机和ZJ112 细支卷烟机卷烟物理指标中，单支重量、吸阻、滤嘴通风率、圆周、长度和含水率等物理指标差异不明显，端部落丝量和总通风率物理指标差异，硬度和含末率等物理指标差异非常明显。

表4 不同细支卷烟机型卷烟物理指标方差分析

3 结论

（1）两种细支卷烟机型卷烟在圆周、长度和含水率等物理指标上相差不大，在单支重量和吸阻等物理指标上有一定差别；在总通风率、硬度、端部落丝量和含末率等物理指标上差别较大。ZJ17 细支卷烟机卷烟吸阻、总通风率、圆周、端部落丝量和含末率等物理指标明显优于ZJ112 细支卷烟机，ZJ112 细支卷烟机卷烟单支重量和硬度等物理指标明显优于ZJ17 细支卷烟机。ZJ17 细支卷烟机卷烟单支重量、吸阻、总通风率和端部落丝量等物理指标稳定性和集中度要优于ZJ112 细支卷烟机，ZJ17 细支卷烟机卷烟含水率和含末率等物理指标稳定性和集中度要差于ZJ112 细支卷烟机。综合来看ZJ17 细支卷烟机卷烟物理指标总体评价较好。

（2）ZJ17 细支卷烟机型卷烟硬度物理指标和ZJ112 细支卷烟机型卷烟单支重量物理指标不符合正态分布，且ZJ17 细支卷烟机型卷烟硬度物理指标中经检验含有异常值。说明ZJ112 细支卷烟机型卷烟的单支重量物理指标不稳定，ZJ17 细支卷烟机型卷烟的硬度极其不稳定。ZJ17 细支卷烟机卷烟与ZJ112 细支卷烟机卷烟在总通风率和端部落丝量等物理指标差异明显，硬度和含末率等物理指标差异非常明显，其他物理指标差异不明显。说明不同细支卷烟机型对总通风率和端部落丝量等物理指标有轻微影响，对硬度和含末率等物理指标影响较大。

（3）不同细支卷烟机型卷烟物理指标检测结果差异可能是设备本身构造或者人为操作产生，如何降低这种差异性，实现卷烟生产同质化加工，还需要进一步的研究探讨。