濾棒硬度快速檢測(cè)方法
【專利說(shuō)明】濾棒硬度快速檢測(cè)方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煙草質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濾棒硬度快速檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]濾棒硬度是影響卷煙質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不但影響卷煙外觀質(zhì)量，而且直接和消費(fèi)者在吸食卷煙時(shí)的口唇舒適度密切相關(guān)，其影響因素很多，與增塑劑、輥速比、空氣噴嘴壓力、輥壓力等過(guò)程控制參數(shù)以及濾棒圓周、重量等質(zhì)量指標(biāo)均有明顯相關(guān)性，因此在生產(chǎn)過(guò)程需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。但是由于濾棒硬度的形成需要依靠增塑劑的作用，即通過(guò)增塑劑溶解濾棒絲束表面，進(jìn)而逐步擴(kuò)散到絲束纖維的結(jié)合點(diǎn)上，將濾棒內(nèi)成千上萬(wàn)根單絲通過(guò)一個(gè)個(gè)結(jié)合點(diǎn)粘聯(lián)在一起，最終使濾棒硬度達(dá)到技術(shù)要求且穩(wěn)定下來(lái)，這個(gè)過(guò)程通常稱為“固化”。
[0003]目前煙草行業(yè)普遍使用的增塑劑為三乙酸甘油酯，其固化需要時(shí)間較長(zhǎng)。經(jīng)大量研宄和生產(chǎn)實(shí)踐證明:固化前4個(gè)小時(shí)濾棒硬度上升較快，4個(gè)小時(shí)后上升漸緩，8小時(shí)后基本趨于穩(wěn)定，24小時(shí)完全達(dá)到穩(wěn)定(如圖1)。因此對(duì)濾棒硬度的檢測(cè)必須待固化穩(wěn)定后才能得到真實(shí)、準(zhǔn)確的結(jié)果，這樣就給質(zhì)量管控帶來(lái)了嚴(yán)重滯后的不利影響，如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)硬度不符合標(biāo)準(zhǔn)，整批濾棒都要進(jìn)行追溯處理，增加質(zhì)量成本和生產(chǎn)成本。
[0004]為此，部分國(guó)內(nèi)企業(yè)曾經(jīng)改良了一種快速增塑劑——三甘醇二醋酸酯，可以使固化過(guò)程在20— 30分鐘內(nèi)完成，但使用后發(fā)現(xiàn)其對(duì)卷煙吸食口感和質(zhì)量安全有不利影響，因此國(guó)家煙草專賣局全面禁止使用。目前煙草行業(yè)內(nèi)還是使用三乙酸甘油酯作為濾棒生產(chǎn)的增塑劑，固化8小時(shí)以上進(jìn)行檢測(cè)，該問(wèn)題始終沒(méi)有得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種濾棒硬度快速檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾棒硬度的快速檢測(cè)，滿足質(zhì)量反饋及時(shí)、準(zhǔn)確、真實(shí)的需求，為濾棒生產(chǎn)進(jìn)行過(guò)程質(zhì)量控制提供可靠依據(jù)，從而全面支撐卷煙質(zhì)量穩(wěn)定性的提升。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
濾棒硬度快速檢測(cè)方法，收集濾棒生產(chǎn)設(shè)備出口的濾棒樣品，將濾棒樣品在干燥室內(nèi)冷卻至室溫，然后在65±2°C的溫度下加熱30± lmin，加熱結(jié)束后取出濾棒樣品再次置入干燥室內(nèi)冷卻至室溫，然后進(jìn)行硬度檢測(cè)。
[0007]為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，采用本發(fā)明的方法時(shí)，每次可以收集多個(gè)樣品(比如100支)，再?gòu)?00支樣品中選取30支進(jìn)行硬度檢測(cè)，最終取30支的硬度平均值作為本批濾棒的硬度數(shù)值。
[0008]本發(fā)明的方法適用于根據(jù)三乙酸甘油酯在不同溫度下溶解速率即固化時(shí)間不同的特性，通過(guò)試驗(yàn)確定適宜的固化溫度和時(shí)間，將濾棒待檢樣品置于可調(diào)溫度的容器內(nèi)，使濾棒樣品在適宜的溫度下加熱一定的時(shí)間，促其快速完成固化達(dá)到濾棒硬度檢測(cè)要求，再用現(xiàn)行硬度儀按常規(guī)方法進(jìn)行濾棒硬度檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾棒硬度進(jìn)行快速檢測(cè)的目的。
[0009]本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)在于:
1、該發(fā)明將濾棒硬度檢測(cè)等待時(shí)間由現(xiàn)有技術(shù)的8小時(shí)以上縮減到30—40分鐘，有效解決了當(dāng)前檢測(cè)方法嚴(yán)重滯后的弊端，滿足質(zhì)量反饋及時(shí)、準(zhǔn)確、真實(shí)的要求，使及時(shí)進(jìn)行過(guò)程調(diào)控得到實(shí)現(xiàn)。
[0010]2、運(yùn)用該發(fā)明方法檢測(cè)的濾棒硬度值真實(shí)、可靠，應(yīng)用對(duì)比表明和當(dāng)前常規(guī)方法的檢測(cè)值一致，無(wú)明顯差異。
[0011]3、所用儀器均為常規(guī)儀器，不用額外增加投入，且操作簡(jiǎn)單。
[0012]4、有效降低質(zhì)量鑒定成本和生產(chǎn)成本，是當(dāng)前煙草企業(yè)共有的需求，具有良好推廣應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1:濾棒硬度隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖；
圖2:效應(yīng)分析圖；
圖3:擬合因子回歸分析與方差分析結(jié)果；
圖4:響應(yīng)優(yōu)化圖；
圖5:雙樣本t檢驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0014]對(duì)濾棒樣品加熱時(shí)采用可調(diào)溫度的容器為電熱鼓風(fēng)干燥箱(以下簡(jiǎn)稱烘箱)，具有溫度調(diào)節(jié)顯示裝置，并能自動(dòng)控制溫度在±2°C范圍內(nèi)，附帶有O?200°C水銀溫度計(jì)，烘箱內(nèi)部設(shè)置擱板。
[0015]本發(fā)明的數(shù)據(jù)適用于濾棒硬度要求88±3%，三乙酸甘油酯施加量7%的濾棒。
[0016]實(shí)施例1
濾棒生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定時(shí)，收集濾棒成型機(jī)出口的濾棒樣品，將濾棒樣品在干燥器內(nèi)冷卻至室溫，然后將濾棒樣品取出迅速混合均勻，平鋪在烘箱的擱板上，密閉烘箱門，待溫度升至65°C時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)滿30min，取出濾棒樣品并再次置入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，然后放入硬度儀進(jìn)行常規(guī)濾棒硬度檢測(cè)。
[0017]該方法整個(gè)檢測(cè)過(guò)程可以在35—40分鐘完成，比常規(guī)方法需要等待的8小時(shí)大大縮減，有效提高了數(shù)據(jù)反饋的實(shí)效性，徹底解決了當(dāng)前檢測(cè)方法嚴(yán)重滯后的弊端，有利于及時(shí)進(jìn)行過(guò)程調(diào)控，避免批量質(zhì)量缺陷發(fā)生。注意事項(xiàng):檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)戴上細(xì)紗手套。
[0018]實(shí)施例2
與實(shí)施例1的不同之處在于，烘箱溫度為62°C，計(jì)時(shí)滿35min。
[0019]實(shí)施例3
與實(shí)施例1的不同之處在于，烘箱溫度為68°C，計(jì)時(shí)滿25min。
[0020]本發(fā)明的研發(fā)過(guò)程如下:
1、儀器準(zhǔn)備和樣品制備:①準(zhǔn)備所需檢測(cè)儀器并進(jìn)行必要的點(diǎn)檢，保證儀器工作正常，靈敏可靠。本方法檢測(cè)濾棒硬度需要用到以下儀器和容器:電熱鼓風(fēng)干燥箱(簡(jiǎn)稱烘箱)、玻璃干燥器(內(nèi)裝干燥劑)、硬度儀、樣品盒(銷質(zhì)方盒，130_X60_X35mm)、托盤等。②接通烘箱電源，打開(kāi)電熱開(kāi)關(guān)及鼓風(fēng)開(kāi)關(guān)，并使通風(fēng)口保持在半開(kāi)狀態(tài)，將溫度設(shè)定為65°C，使箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在65±2°C。③待生產(chǎn)穩(wěn)定時(shí)，按抽檢規(guī)則在生產(chǎn)機(jī)臺(tái)正常取樣100支，放入樣品盒內(nèi)。④回到檢驗(yàn)室(溫濕度條件為:22±1°C，60±2%)后，打開(kāi)樣品盒蓋，放入干燥器內(nèi)進(jìn)行冷卻。
[0021]2、確定固化溫度和加熱時(shí)間
濾棒生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定時(shí)，在設(shè)備出口隨機(jī)取濾棒1000支(可根據(jù)情況適當(dāng)增加，一次取完足夠的樣品量)，混合均勻后分成兩份樣品。一份樣品200支，在檢驗(yàn)室環(huán)境條件(溫濕度條件為:22±1°C，60±2%)下放置8小時(shí)以上后，每次從中取出30支按常規(guī)方法進(jìn)行硬度檢測(cè)，共檢測(cè)3次，取平均值，記為88.12% ;余下樣品作為參數(shù)優(yōu)化使用，為用最少的次數(shù)達(dá)到全面考察因子對(duì)濾棒硬度檢測(cè)值的影響，本發(fā)明采用兩水平兩因子加中心點(diǎn)全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)(溫度:60°C、100°C，時(shí)間:20分鐘、40分鐘，中心點(diǎn):80°C、30分鐘)，整體重復(fù)I次，中心點(diǎn)重復(fù)4次，對(duì)濾棒樣品進(jìn)行處理，然后再用常規(guī)方法分別檢驗(yàn)樣品硬度(88.12%)。以上試驗(yàn)重復(fù)1-2次，進(jìn)行主效應(yīng)分析、交互效應(yīng)分析、方差分析和回歸分析等，并以常規(guī)方法檢測(cè)的硬度平均值為目標(biāo)值(88.12%)，以響應(yīng)優(yōu)化器確定因子最佳參數(shù)組合。
[0022]全因子試驗(yàn)分析結(jié)果如圖2、圖3所示，由分析得出:在0.05顯著水平下，加熱溫度對(duì)濾棒硬度檢測(cè)值具有顯著影響，加熱時(shí)間對(duì)濾棒硬度檢測(cè)值無(wú)顯著相關(guān)，加熱溫度與加熱時(shí)間的交互效應(yīng)具有顯著影響，回歸方程式為:y=84.26+0.051溫度+0.079時(shí)間-0.0009溫度X時(shí)間。進(jìn)一步以常規(guī)方法檢測(cè)的硬度平均值為目標(biāo)值，用響應(yīng)優(yōu)化器得出(如圖4):加熱溫度為63.2°C，加熱時(shí)間29.9分鐘時(shí)，該方法檢測(cè)的濾棒硬度值與常規(guī)方法檢測(cè)的硬度值一致。綜合考慮操作方便等因素，確定固化溫度為65°C，加熱時(shí)間為30min，做為對(duì)濾棒進(jìn)行處理的參數(shù)組合。
[0023]3、結(jié)果
本發(fā)明在日常質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)用時(shí)，同時(shí)運(yùn)用本發(fā)明的方法和現(xiàn)有方法進(jìn)行了為期I個(gè)月的連續(xù)對(duì)比，運(yùn)用雙樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析，如圖5所示，兩種方法得出的檢測(cè)平均值較為一致，差值為0.02%，P-值=0.723 > 0.05，因此可以得出:在95%置信度下，沒(méi)有足夠的統(tǒng)計(jì)證據(jù)證明兩種檢測(cè)方法的檢測(cè)值存在顯著差異。本發(fā)明方法檢測(cè)的硬度值與常規(guī)方法檢測(cè)硬度值基本一致，檢測(cè)濾棒硬度值真實(shí)、可靠，完全可以代替常規(guī)方法用于濾棒硬度快速檢測(cè)。
[0024]如果濾棒的要求不同于本發(fā)明時(shí)，同樣可以采用本發(fā)明的研發(fā)過(guò)程對(duì)固化溫度和加熱時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.濾棒硬度快速檢測(cè)方法，其特征在于:收集濾棒生產(chǎn)設(shè)備出口的濾棒樣品，將濾棒樣品在干燥室內(nèi)冷卻至室溫，然后在65 ± 2 °C的溫度下加熱30 ± Imin，加熱結(jié)束后取出濾棒樣品再次置入干燥室內(nèi)冷卻至室溫，然后進(jìn)行硬度檢測(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于煙草質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濾棒硬度快速檢測(cè)方法。該方法是收集濾棒生產(chǎn)設(shè)備出口的濾棒樣品，將濾棒樣品在干燥室內(nèi)冷卻至室溫，然后在65±2℃的溫度下加熱30±1min，加熱結(jié)束后取出濾棒樣品置入干燥室冷卻至室溫，然后進(jìn)行硬度檢測(cè)。本發(fā)明有效解決了當(dāng)前檢測(cè)方法嚴(yán)重滯后的弊端，滿足質(zhì)量反饋及時(shí)、準(zhǔn)確、真實(shí)的要求，使及時(shí)進(jìn)行過(guò)程調(diào)控得到實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】G01N3/40
【公開(kāi)號(hào)】CN104964889
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510273320
【發(fā)明人】范磊, 胡宏帥, 張龍?jiān)? 劉著文, 李琪, 程良琨, 楊志強(qiáng)
【申請(qǐng)人】河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日