不同細支卷煙機型卷煙物理指標差異性研究

任汝周，馬德省，田 朝，李宇靖，左傳陽

（山東中煙工業有限責任公司青島卷煙廠，山東 青島 266101）

近年來，我國細支卷煙發展非常迅速，逐漸成為中式卷煙發展的新方向。但目前對于細支卷煙卷制設備及工藝研究較少[1]。細支卷煙機作為細支卷煙卷制的主要設備，在煙絲配方和卷煙輔料相同的條件下，不同細支卷煙機型卷制卷煙在物理指標上具有明顯的不同。通過研究不同細支卷煙機型卷制卷煙物理指標的差異，不斷提高卷煙企業的同質化加工能力，推動卷煙企業的可持續高質量發展[2-5]。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

試驗樣品：青島卷煙廠泰山（白將細支）卷煙。

試驗設備：ZJ17 細支卷煙機（常德煙草機械有限責任公司）；ZJ112 細支卷煙機（常德煙草機械有限責任公司）；昆騰卷煙綜合測試臺（英國斯茹林公司）；MW4420 微波水分密度儀（德國TEWS Elektronik 公司）；D09 卷煙端部落絲量測定儀（法國SODIM 公司）；DJMQ-3 卷煙含末率測定儀（鄭州嘉德機電科技有限公司）。

1.2 試驗方法

同一規格的卷煙輔料，同一批次的同一柜配方煙絲分別在ZJ17 細支卷煙機和ZJ112 細支卷煙機進行卷制，當兩臺細支卷煙機都運行穩定后進行取樣，每隔2 min 取一次樣品，相同的時間內分別在兩臺細支卷煙機上取6 次實驗室樣品。將實驗室樣品放置在溫度為（22±1）℃，相對濕度為（60±3）%的環境下調節48 h后，在溫度為（22±2）℃，相對濕度為（60±5）%的環境下進行卷煙物理指標的測定。

1.3 數據分析

對卷煙單支重量、吸阻、總通風率、圓周、長度、硬度、含水率、端部落絲量和含末率等9 個物理指標運用minitab 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同細支卷煙機型卷煙物理指標平均值分析

在相同條件下，對ZJ17 細支卷煙機和ZJ112 細支卷煙機卷煙所取6 次實驗室樣品進行物理指標測定，取平均值，統計結果與工藝標準對比見表1。從表1 表明：在卷煙單支重量、吸阻、和總通風率指標上，ZJ17 細支卷煙機比ZJ112 細支卷煙機分別高0.004 g、0.013 kPa、1.521%；在卷煙圓周、長度、硬度、含水率、端部落絲量、含末率指標上，ZJ112 細支卷煙機比ZJ17 細支卷煙機分別高0.066 mm、0.001 mm、2.754%、0.046%、0.357 mg、0.053%；兩種細支卷煙機卷煙物理指標均符合工藝標準要求。兩種細支卷煙機型卷煙在圓周、長度和含水率等物理指標上相差不大，在單支重量和吸阻等物理指標上有一定差別；在總通風率、硬度、端部落絲量和含末率等物理指標上差別較大。兩種細支卷煙機卷煙物理指標與工藝標準對比得出，ZJ17 細支卷煙機卷煙吸阻、總通風率、圓周、端部落絲量和含末率等物理指標明顯優于ZJ112細支卷煙機，更符合工藝標準要求；ZJ112 細支卷煙機卷煙單支重量和硬度等物理指標明顯優于ZJ17 細支卷煙機，更符合工藝標準要求。

表1 不同細支卷煙機型卷煙物理指標平均值對比

2.2 不同細支卷煙機型卷煙物理指標統計量分析

運用minitab 軟件對兩種細支卷煙機型物理指標統計量進行分析，結果見表2。

從表2 中我們可以得知：在卷煙物理指標穩定性上，ZJ17 細支卷煙機卷煙單支重量、吸阻、總通風率、長度和端部落絲量等物理指標的標準差、變異系數和IQR 等統計量值低于ZJ112 細支卷煙機，因此ZJ17 細支卷煙機卷煙單支重量、吸阻、總通風率、長度和端部落絲量等物理指標穩定性要優于ZJ112 細支卷煙機，ZJ17 細支卷煙機卷煙圓周、硬度、含水率和含末率等物理指標的標準差、變異系數和IQR 等統計量值大多高于ZJ112 細支卷煙機，因此ZJ17 細支卷煙機卷煙圓周、硬度、含水率和含末率等物理指標穩定性要差于ZJ112 細支卷煙機。

表2 不同細支卷煙機型卷煙物理指標統計量分析

在卷煙物理指標集中度上，ZJ17 細支卷煙機卷煙單支重量、吸阻、總通風率和端部落絲量等物理指標極差統計量值低于ZJ112 細支卷煙機，峰度統計量值高于ZJ112 細支卷煙機，因此ZJ17 細支卷煙機卷煙單支重量、吸阻、總通風率和端部落絲量等物理指標集中度要優于ZJ112 細支卷煙機；ZJ17 細支卷煙機卷煙含水率和含末率等物理指標極差統計量值高于ZJ112 細支卷煙機，峰度統計量值低于ZJ112 細支卷煙機，因此ZJ17 細支卷煙機卷煙含水率和含末率等物理指標集中度要差于ZJ112 細支卷煙機；ZJ17 細支卷煙機卷煙圓周和硬度等物理指標極差和峰度統計量值均高于ZJ112 細支卷煙機，ZJ17 細支卷煙機卷煙長度物理指標極差和峰度統計量值均低于ZJ112 細支卷煙機。

2.3 不同細支卷煙機型卷煙物理指標分布檢驗分析

運用minitab 軟件對兩種細支卷煙機型卷煙物理指標進行分布檢驗分析，包括Anderson-Darling（α=0.05）、Ryan-Joiner（α=0.05）、Kolmogorov-Smirno（α=0.05）三種正態性檢驗和異常值檢驗（α=0.05），結果見表3。表3 表明：ZJ17 細支卷煙機型卷煙硬度物理指標AD 檢驗顯著水平P 值＞0.05，但RJ 檢驗顯著水平P 值＜0.100，KS 檢驗顯著水平P 值＜0.150，因此ZJ17 細支卷煙機型卷煙硬度物理指標不服從正態分布；ZJ112 細支卷煙機型卷煙單支重量物理指標AD 檢驗顯著水平P 值＜0.05，RJ 檢驗顯著水平P 值＜0.100，KS 檢驗顯著水平P 值＜0.150，因此ZJ112 細支卷煙機型卷煙單支重量物理指標不服從正態分布。其他卷煙物理指標AD 檢驗顯著水平P 值＞0.05，RJ 檢驗顯著水平P 值＞0.100，KS 檢驗顯著水平P 值＞0.150，從3 種正態性檢驗方法中可以得出均符合正態分布。ZJ17 細支卷煙機型卷煙硬度物理指標異常值檢驗P 值＜0.05，因此存在異常值；ZJ17 細支卷煙機型卷煙其它物理指標和ZJ112 細支卷煙機型卷煙物理指標不存在異常值。

表3 不同細支卷煙機型卷煙物理指標分布檢驗分析

2.4 不同細支卷煙機型卷煙物理指標差異性分析

運用minitab 軟件對兩種細支卷煙機型卷煙物理指標運用方差齊性檢驗（α=0.05）和一般多元方差檢驗（α=0.05）進行數據差異性分析，方差齊性檢驗包括多重比較和Levene 檢驗，結果見表4。表4 表明：方差齊性檢驗中，硬度和含末率等物理指標顯著水平P 值＜0.05，其他物理指標顯著水平P 值＞0.05；一般多元方差檢驗中，硬度、端部落絲量和含末率等物理指標顯著水平P值＜0.05，其他物理指標顯著水平P 值＞0.05。ZJ17 細支卷煙機和ZJ112 細支卷煙機卷煙物理指標中，單支重量、吸阻、濾嘴通風率、圓周、長度和含水率等物理指標差異不明顯，端部落絲量和總通風率物理指標差異，硬度和含末率等物理指標差異非常明顯。

表4 不同細支卷煙機型卷煙物理指標方差分析

3 結論

（1）兩種細支卷煙機型卷煙在圓周、長度和含水率等物理指標上相差不大，在單支重量和吸阻等物理指標上有一定差別；在總通風率、硬度、端部落絲量和含末率等物理指標上差別較大。ZJ17 細支卷煙機卷煙吸阻、總通風率、圓周、端部落絲量和含末率等物理指標明顯優于ZJ112 細支卷煙機，ZJ112 細支卷煙機卷煙單支重量和硬度等物理指標明顯優于ZJ17 細支卷煙機。ZJ17 細支卷煙機卷煙單支重量、吸阻、總通風率和端部落絲量等物理指標穩定性和集中度要優于ZJ112 細支卷煙機，ZJ17 細支卷煙機卷煙含水率和含末率等物理指標穩定性和集中度要差于ZJ112 細支卷煙機。綜合來看ZJ17 細支卷煙機卷煙物理指標總體評價較好。

（2）ZJ17 細支卷煙機型卷煙硬度物理指標和ZJ112 細支卷煙機型卷煙單支重量物理指標不符合正態分布，且ZJ17 細支卷煙機型卷煙硬度物理指標中經檢驗含有異常值。說明ZJ112 細支卷煙機型卷煙的單支重量物理指標不穩定，ZJ17 細支卷煙機型卷煙的硬度極其不穩定。ZJ17 細支卷煙機卷煙與ZJ112 細支卷煙機卷煙在總通風率和端部落絲量等物理指標差異明顯，硬度和含末率等物理指標差異非常明顯，其他物理指標差異不明顯。說明不同細支卷煙機型對總通風率和端部落絲量等物理指標有輕微影響，對硬度和含末率等物理指標影響較大。

（3）不同細支卷煙機型卷煙物理指標檢測結果差異可能是設備本身構造或者人為操作產生，如何降低這種差異性，實現卷煙生產同質化加工，還需要進一步的研究探討。