運用灰色關聯分析法分析煙支重量穩定性的影響因素

吳昌軍 范傳輝 陳怡 陳娜娜

摘要? ? 以卷煙產品A為例，過程檢測與調控發現，PROTOS70卷煙機重量控制系統的調控對煙支重量控制穩定性的效果不顯著。為進一步研究影響煙支重量控制穩定性因素，運用灰色關聯分析法分析煙支各組成部分，即光煙支、濾棒、涂膠接裝紙對煙支重量控制穩定性的影響貢獻度。結果表明，對于A產品，3個組分重量穩定性的貢獻度為濾棒>接裝紙>光煙支。

關鍵詞? ? 煙支重量;灰色關聯分析法;重量控制;標準偏差

中圖分類號? ? TS41+2? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）06-0218-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

煙支重量控制作為卷接工序工藝質量管理關鍵指標之一，其穩定性直接影響到卷煙吸阻、通風率、感官內在質量以及過程消耗。作為目前我國卷煙工業主流卷接設備，PROTOS70卷接機的設備工藝性能在保障卷煙質量上基本發揮出了較高水平。2016版《卷煙工藝規范》要求進一步提升卷煙煙支重量控制穩定性水平[1]。目前，煙支重量控制主要從卷接機SRM控制系統精準性、供絲均勻性等機械和電氣角度出發[2]，主要解決光煙支的重量控制問題。雖然煙支重量控制的穩定性得到了質的提升，但是依然不能滿足當前對卷煙產品質量提升的要求。煙支重量的貢獻因子包括煙絲、卷煙紙、接裝紙、濾棒以及煙用膠水等，任何一個因子的重量波動均會對煙支重量產生影響，而目前煙支的各項煙用輔材對煙支的重量控制相關研究目前較少。

本文通過對煙支主要組成部分的檢測數據分析，研究對比各指標的貢獻程度，以期為各品牌卷煙生產過程重量控制穩定性的提升提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 材料與檢測儀器

試驗選取卷煙廠A產品煙支及相應標準材料進行測試，檢測樣本包括A產品無嘴光煙支;單支卷煙涂膠接裝紙;分切后煙支濾棒。

由于樣本質量較輕，采用計量精度0.001 g的高精度電子天平，型號：BSA223S-CW。

1.2? ? 試驗過程

從分切鼓輪處取搓接分切后的可分離煙支;將30支煙支的光煙支、涂膠接裝紙、濾棒進行組分剝離，各組分稱重后的重量標準偏差為一組樣本數據，共制作10組樣本。為使搓接過程接裝紙不與濾嘴、光煙支有效粘接，便于光煙支、濾嘴、接裝紙分離和稱重，選擇一臺PROTOS70卷接機進行搓接板調整，模擬生產狀態下按照7 000支/min運行，快速降速至自動停機后，從搓接鼓輪后連續取樣30支，裝袋后先稱重整支煙支記錄數據，然后將3種組分進行剝離，分別稱重記錄數據，計算4個數值標準偏差，作為一組樣品數值;連續試驗10組。按照《卷煙和濾棒物理性能的測定 第4部分：卷煙質量》（GB/T 22838.4—2009）國家標準進行樣品檢測。

1.3? ? 數據統計分析方法

為盡可能減少和消除測量過程系統不確定性，所有檢測在同一環境、同一時間由同一個檢測人員執行。采用Excel軟件對光煙支、接裝紙、濾棒原始數據進行處理，運用灰色關聯分析法進行統計分析[3]。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 各組成成分基本統計

煙支各組成成分的重量標準偏差統計結果見表1?？梢钥闯觯鉄熤藴势罨究刂圃?6～18 mg之間，接裝紙的重量穩定性控制在1.0～1.5 mg之間，濾棒重量穩定性控制在1.3～2.3 mg之間，而3種組分組合后的整支卷煙的重量標準偏差均在21 mg附近波動。

2.2? ? 灰色關聯分析法分析各組成成分的關聯度

灰色關聯分析法采用無量綱化數據處理，處理方式按照公式（1）進行計算，根據公式（2）和公式（3）計算關聯系數：

Tn（i）=（1）

Δn（i）=|Tn（i）-TA（i）|（2）

λn（i）=（3）

式中，Tn（i）表示Xn的第i個無量綱值，Xn（i）表示第i個測量值，Δn（i）表示Xn的第i個絕對差值，λn（i）表示Xn的第i個關聯系數，n表示樣本編號，分辨系數ρ按照默認計算取0.5。

得出關聯系數如表2所示?？梢钥闯?，在各樣品組得到的關聯系數中，有5組的接裝紙標準偏差較光煙支標準偏差大，有4組的濾棒標準偏差較光煙支標準偏差大，有5組濾棒標準偏差較接裝紙標準偏差大。

對表2的關聯系數通過計算均值和排序，得到各組成成

分的關聯度及關聯排序如表3所示。

由結果可知，組成煙支的涂膠接裝紙、光煙支、濾棒重量控制穩定性對煙支重量影響的關聯度排序為濾棒>接裝紙>光煙支。

3? ? 結論與討論

研究結果表明，分切后光煙支、涂膠接裝紙、濾棒對煙支重量的貢獻度區別不明顯;從數值上看，濾棒重量對煙支重量控制的關聯性影響最大，涂膠接裝紙次之，而光煙支的重量波動的關聯性最小。

在現有良好的重量控制系統下，煙支重量標準偏差控制處于《卷煙工藝規范》新標準要求≤21 mg的臨界位置，需要進一步提升整支煙支的重量標準偏差則需要從煙支組成成分即濾棒和涂膠接裝紙的重量穩定性控制上著手[4-5]。因此，下一步將從濾棒定量和分切均勻性、涂膠接裝紙定量和切割均勻性乃至接裝紙涂膠膠水均勻性等角度出發[6]，通過進一步深入試驗研究各組成成分的重量穩定性控制思路和方法，使整支煙支重量控制穩定性提升，綜合提高企業產品質量水平。

4? ? 參考文獻

[1] 徐維華，羅登山.卷煙工藝規范[M].北京：中國輕工業出版社，2016.

[2] 巫少通.提高ZJ17卷煙機煙支重量控制精度的方法[J].中國高新區，2017（22）：152.

[3] 高琦，陳佳男，張建超，等.基于灰色關聯分析法綜合評價不同干燥方式對山藥脆片品質的影響[J].食品工業科技，2018，39（16）：6-12.

[4] 汪功明.基于微波檢測技術的卷煙機煙支重量控制系統設計[J].食品與機械，2015，31（6）：113-116.

[5] 唐軍，唐麗，周冰，等.煙絲填充值與煙支重量及穩定性的相關分析[J].安徽農業科學，2014，42（18）：5977-5979.

[6] 黃治，何蓉，譚奇忠，等.灰色關聯法分析煙絲對煙支物理指標的影響[J].煙草科技，2010（12）：12-15.