直方圖在卷煙切絲寬度質(zhì)量控制中的應(yīng)用研究

葉 茵，關(guān) 斌，常 宇，王澤宇，馬 玲，李勤書，徐淑浩

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司紅河卷煙廠，云南 彌勒652399）

0 引言

寬度適宜的煙絲是卷煙的內(nèi)在和外在品質(zhì)保障的重要因素之一，而且有利于提高煙絲的填充能力。如果煙絲寬度過寬，在卷煙卷制時(shí)容易造成煙支空頭和切口不平、不齊；同時(shí)，造成燃吸速度加快，煙氣堿性增強(qiáng)，刺激性和雜氣均會(huì)增大；如果煙絲寬度過窄，會(huì)使煙支的透氣度降低，抽吸時(shí)的阻力升高，煙絲燃燒的完全性下降，進(jìn)而導(dǎo)致卷煙的香氣透發(fā)性不夠充分。因此，適宜的煙絲寬度，對(duì)于降低產(chǎn)品的煙絲消耗、減少焦油釋放量、提高卷煙的內(nèi)外在品質(zhì)具有重要的作用[1-6]。

目前，煙草行業(yè)內(nèi)對(duì)卷煙切絲寬度的測量，主要采用的是煙草投影儀法，即將切后的煙絲抽取部分物料作為實(shí)驗(yàn)室樣品，將樣品放到煙草投影儀下測量其寬度，取平均值為測量結(jié)果，用以判定切絲寬度合格與否，進(jìn)行質(zhì)量控制[7]。在實(shí)際煙葉切絲工作中，因煙葉本身處于加工工藝要求的溫度和水分下，經(jīng)擠壓切絲后，不能完全保證整條煙絲寬度均勻一致，給煙絲寬度測量帶來了一定的難度。另外，從多組測量取平均值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果僅能得到樣品的最大值、最小值和平均值等基本統(tǒng)計(jì)量，當(dāng)測量樣本量較少時(shí)，就無法詳細(xì)、精準(zhǔn)地獲取生產(chǎn)全過程中各階段煙絲寬度的分布情況，不便于快速反饋服務(wù)于生產(chǎn)。利用帶色橡膠棒切片后，對(duì)切片進(jìn)行測量，結(jié)果采用直方圖對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并應(yīng)用正態(tài)總體參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)，對(duì)實(shí)際所切煙絲寬度指標(biāo)進(jìn)行符合性驗(yàn)證。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與設(shè)備

試驗(yàn)材料：選取與煙絲對(duì)比色差相對(duì)較大的橡膠棒，長度范圍在10～20 cm。

儀器：數(shù)顯外徑千分尺（量程0～25 mm，分辨率0.001 mm），溫州韋度電子有限公司產(chǎn)品。

設(shè)備：KT3切絲機(jī)（HAUNI Maschinenbau AG），紅云紅河（集團(tuán)）有限責(zé)任公司某廠制絲生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

（1）將切絲機(jī)的切絲寬度設(shè)定成0.90 mm，之后啟動(dòng)切絲機(jī)正常運(yùn)行切煙葉物料，當(dāng)料頭切完后將切絲機(jī)暫停等待。

（2）將事先準(zhǔn)備的帶色橡膠棒縱向放入帶料的切絲機(jī)機(jī)艙內(nèi)，處于煙葉夾層中間位置后，啟動(dòng)切絲機(jī)正常運(yùn)行切料，并密切注意切料運(yùn)行進(jìn)度，一旦觀測到切及橡膠棒時(shí)，及時(shí)打開放料裝置，直到橡膠棒切放完為止。將切后（絲）片狀橡膠分揀收集，收集到（絲）片狀橡膠截面的厚度即為煙葉的切絲寬度，用千分尺對(duì)其逐一測量，將測量結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用直方圖對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

將測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄于試驗(yàn)設(shè)計(jì)表格，進(jìn)行整理和數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，繪制出相應(yīng)圖表，得到試驗(yàn)結(jié)論。

2.1 切絲寬度測試記錄

切絲寬度試驗(yàn)記錄見表1。

表1 切絲寬度試驗(yàn)記錄

2.2 切絲寬度頻率和頻數(shù)分布情況

切絲寬度頻率和頻數(shù)分布表見表2。

表2 切絲寬度頻率和頻數(shù)分布表

從表2可以看出，切后的煙絲寬度主體集中在0.85～0.93mm，并且占比較大，而低于或高于該區(qū)間寬度的煙絲分布較少，占比較小。

2.3 切絲寬度直方圖和正態(tài)分布情況

切絲寬度頻數(shù)直方圖和正態(tài)分布圖見圖1。

從圖1可以看出，所切煙絲寬度主體集中在中部，測量煙絲寬度平均值為X=0.894 mm，約等于切絲寬度設(shè)定值0.90 mm，其標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)較小，整個(gè)圖形趨勢(shì)為中間高，兩邊低，切絲寬度ξ服從正態(tài)分布N（μ，σ2）。

圖1 切絲寬度頻數(shù)直方圖和正態(tài)分布圖

2.4 切絲寬度符合性分析

根據(jù)表1、表2和圖1提供的數(shù)據(jù)，應(yīng)用正態(tài)總體參數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn)公式進(jìn)行推導(dǎo)。

即檢驗(yàn)假設(shè)（顯著水平a=0.05）。

根據(jù)公式將數(shù)據(jù)代入并進(jìn)行計(jì)算：

對(duì)a=0.05，自由度n-1=122，查t分布臨界值表，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，可以認(rèn)為此批煙絲的切絲寬度能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

3 結(jié)論

應(yīng)用直方圖法對(duì)切絲寬度進(jìn)行分析，結(jié)合正態(tài)總體參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)進(jìn)行符合性驗(yàn)證。其反映的切絲寬度數(shù)據(jù)具體、詳實(shí)，圖像清晰、鮮明，能夠直觀明了地反映切絲寬度的控制范圍。并且，測量數(shù)據(jù)便于存儲(chǔ)和查閱，該方法快捷、有效、實(shí)用，在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制具有較強(qiáng)的可操作性。