基于卷煙物理指標和生產方式對卷煙吸阻的影響因素分析

侯冰清，劉永新

（1.山東中煙工業有限責任公司，濟南卷煙廠，山東濟南 250000；2.山東中煙工業有限責任公司技術中心，山東 青島 266001）

0 引言

煙支吸阻是影響卷煙抽吸品質的重要指標[1]，會直接或者間接影響卷煙的香氣、雜氣、吃味等一系列感官品質[2-3]；同時，吸阻也會影響卷煙的安全性[4-5]。而卷煙卷制過程中，其單支質量、圓周、長度等物理指標會有所區別，而物理指標的變化對吸阻會產生影響[6-7]，以往研究說明吸阻與煙支單支質量、長度與圓周均呈現線性關系[8-12]，而建立數據模型的方法也較多地應用在卷煙吸阻的研究中[13-16]。但是，在以往研究中缺少綜合各項物理指標及生產方式對吸阻的研究。

在生產中，吸阻的控制缺乏直觀性[17-18]，以單支質量、圓周、長度、吸阻、通風率等5 項物理指標及其標準偏差，以及不同的生產方式為研究對象，期望找到影響吸阻及其穩定性的關鍵因素，以通過比較直接的手段進行吸阻及其穩定性的調節。

1 材料與方法

選擇某品牌2018 年及2019 年1～6 月份常規三類卷煙為材料，單支質量、圓周、長度、吸阻、通風率5 項物理指標及其標準偏差（下文稱為“標偏”） 為對象進行分析。生產方式為班時（早、中、夜），班次（甲、乙、丙），機臺號（3～9） 3 種方式進行細分。

卷煙設備：PROTOS70 卷煙機，德國Hauni 煙草機械有限責任公司產品；QTM 多功能綜合測試臺，英國斯茹林公司產產品。

使用SPSS23.0 進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 班時、班次及機臺對卷煙吸阻的影響分析

3 種生產方式對卷煙吸阻標偏的主體間效應分析見表1。

表1 3 種生產方式對卷煙吸阻標偏的主體間效應分析

2018 年和2019 年度1～6 月份，對白將軍牌號煙支吸阻標偏進行主體間效應檢驗。由表1 可知，在顯著性水平為0.05 時，各因素及其互作對煙支吸阻標偏的影響均未達到顯著水平。

3 種生產方式對卷煙吸阻均值的主體間效應分析見表2。

2018 年和2019 年度1～6 月份，對白將軍牌號煙支吸阻進行主體間效應檢驗。由表2 可知，在顯著性水平為0.05 時，班次、機臺及班次與機臺的互作效應對煙支吸阻有顯著影響，其他因素對煙支吸阻影響均不顯著。

2.2 不同班次及機臺吸阻合格率及吸阻標偏合格率分析

由于班時對煙支吸阻和吸阻標偏影響不顯著，可以在以下分析中剔除此影響因素。對2018 年、2019 年各班次及機臺吸阻和吸阻標偏合格率進行分析。

表2 3 種生產方式對卷煙吸阻均值的主體間效應分析

不同班次吸阻及吸阻標偏合格率見表3，不同年份各班次吸阻及吸阻標偏達標率對比圖見圖1。

表3 不同班次吸阻及吸阻標偏合格率/ %

由表3 及圖1 可以看出，甲班吸阻合格率2018 年和2019 年差異不大，甚至有略微降低，其他各指標合格率2 年對比，2019 年均高于2018 年，尤其丙班最優，吸阻合格率提高20.24%，吸阻標偏合格率提高18.26%。

不同機臺吸阻及吸阻標偏合格率見表4，不同年份各機臺吸阻及吸阻標偏達標率對比圖見圖2。

表4 不同機臺吸阻及吸阻標偏合格率/ %

由圖2 可以看出，對比2018 年和2019 年合格率，除了4 號機臺吸阻合格率降低外，其他機臺的吸阻合格率和吸阻標偏合格率均有所增加。其中，4 號機臺的吸阻合格率在2018 年表現稍好，但在2019 年降低8.74%。其中，3 號和6 號機臺的吸阻和吸阻標偏合格率均提高較多，提高在20%左右，說明這2 個機臺吸阻控制水平提高較多。2019 年吸阻合格率3、6 號機臺較高，4、5 號機臺較低；2019 年吸阻標偏合格率除7 號外，均超過50%，其中4、9 號機臺合格率較高。

1～6 月份白將軍吸阻及標偏合格率見表5。

由表5 可以看出，2018 年上半年吸阻及吸阻標偏合格率普遍偏低。吸阻合格率大多數在30%～40%，5 月份最低合格率僅為28.99%。吸阻標偏合格率在5 月份較高，超過50%。吸阻合格率及吸阻標偏合格率與時間并未存在明顯關系。

表5 1～6 月份白將軍吸阻及標偏合格率 / %

2019 年吸阻及吸阻標偏合格率均呈現先上升后下降的趨勢。1 月份吸阻合格率最低，僅為22.07%；5 月份吸阻合格率最高，達到62.82%；1 月吸阻標偏合格率最低，為42.61%；4 月份吸阻標偏合格率最高，為64.02%。

2018 年與2019 年上半年吸阻及吸阻標偏合格率對比圖見圖3。

由圖3 可以看出，2019 年上半年吸阻及吸阻標偏合格率同比呈現上升趨勢，吸阻合格率上升7.78%，吸阻標偏合格率上升15.42%。對于吸阻合格率來說，除了1 月份及6 月份，其他月份均有所提高，提高幅度為10%左右，5 月份提高最多達到33.82%。對于吸阻標偏合格率來說，除了6 月份有小幅度下降，其他月份均有較大幅度的提高，1、5 月份提高幅度在10%左右，3、4 月份提高幅度在28%左右。

2.3 各物理指標與吸阻及其標偏之間的相關性分析

對2018 年1 月至6 月，2019 年1 月至6 月物理指標進行分析，得到表6、表7。

2018 年白將軍各項物理指標相關性分析見表6，2019 年白將軍各項物理指標相關性分析見表7。

表6 2018 年白將軍各項物理指標相關性分析

表7 2019 年白將軍各項物理指標相關性分析

由表6 可以看出，質量與吸阻相關系數最大，且呈現極顯著正相關；長度與吸阻相關性最低，2018 年兩者相關性不顯著，2019 年兩者相關性極顯著；圓周、通風率與吸阻相關性居中，圓周與吸阻兩者呈極顯著負相關。

2.4 各物理指標與吸阻及其標偏之間的線性模型建立及分析

對吸阻均值及其標準偏差與各物理指標均值之間擬合線性模型：

吸阻均值=3 567.441+1 600.480×單支質量均值-162.645×圓周均值，R2=0.167.（1）

吸阻標偏=21.144+641.732×單支質量標偏-67.366×圓周標偏+9.333×通風率標偏，R2=0.886.（2）

從2 個線性模型擬合度R2可知，對于吸阻均值的擬合度較低，僅有0.167，說明模型代表性較差。吸阻標偏的線性模型擬合度較高，達到0.886，說明此線性模型較能代表真實情況。

根據數據可知單支質量標偏和圓周標偏大小差距不大，可以用斜率來看出各因素對吸阻標偏影響力大小。從擬合模型（2） 可知，單支質量標偏斜率最大，說明對吸阻標偏影響最大，且呈正相關關系，圓周標偏對吸阻標偏影響其次，斜率為-67.366，約為單支質量標偏斜率的10%，通風率標偏對吸阻標偏影響最小。

3 結論

（1） 對班時、班次及機臺3 種因素對吸阻及吸阻標偏的影響進行了分析，班時、班次及機臺號對煙支吸阻標偏在統計學意義上沒有影響，不同的工作方式對吸阻的穩定性沒有影響；而班次及機臺號對煙支吸阻平均值影響顯著，班時對吸阻平均值影響不顯著。

（2） 2019 年丙班吸阻及吸阻標偏合格率較高，造成這種情況原因分析為各個班次對設備的保養維護情況不一，標準化程度不夠；2019 年3、6 機臺吸阻合格率較高，4、5 機臺吸阻合格率較低。2019 年只有7 號機臺吸阻標偏合格率低于50%。2019 年各個月份吸阻合格率及吸阻標偏合格率普遍高于2018年同期數值，提高10%～30%，說明企業對吸阻控制水平提高幅度較大，但仍有較大進步空間。

（3） 對各物理指標與吸阻及吸阻標偏進行相關性分析及線性模型的建立，單支質量對于吸阻以及吸阻標偏均影響最大，且呈現正相關關系；圓周對吸阻及吸阻標偏影響次之，為負相關關系。在實際生產過程中，通過控制單支質量和圓周是控制吸阻及其吸阻穩定性的較好手段，比較而言，優先控制單支質量。