CN104964889B - 滤棒硬度快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟草质量检测技术领域，具体涉及一种滤棒硬度快速检测方法。该方法是收集滤棒生产设备出口的滤棒样品，将滤棒样品在干燥室内冷却至室温，然后在65±2℃的温度下加热30±1min，加热结束后取出滤棒样品置入干燥室冷却至室温，然后进行硬度检测。本发明有效解决了当前检测方法严重滞后的弊端，满足质量反馈及时、准确、真实的要求，使及时进行过程调控得到实现。
Description
技术领域
本发明属于烟草质量检测技术领域，具体涉及一种滤棒硬度快速检测方法。
背景技术
滤棒硬度是影响卷烟质量的一项重要指标，不但影响卷烟外观质量，而且直接和消费者在吸食卷烟时的口唇舒适度密切相关，其影响因素很多，与增塑剂、辊速比、空气喷嘴压力、辊压力等过程控制参数以及滤棒圆周、重量等质量指标均有明显相关性，因此在生产过程需要及时进行调整。但是由于滤棒硬度的形成需要依靠增塑剂的作用，即通过增塑剂溶解滤棒丝束表面，进而逐步扩散到丝束纤维的结合点上，将滤棒内成千上万根单丝通过一个个结合点粘联在一起，最终使滤棒硬度达到技术要求且稳定下来，这个过程通常称为“固化”。
目前烟草行业普遍使用的增塑剂为三乙酸甘油酯，其固化需要时间较长。经大量研究和生产实践证明：固化前4个小时滤棒硬度上升较快，4个小时后上升渐缓，8小时后基本趋于稳定，24小时完全达到稳定（如图1）。因此对滤棒硬度的检测必须待固化稳定后才能得到真实、准确的结果，这样就给质量管控带来了严重滞后的不利影响，如果检测发现硬度不符合标准，整批滤棒都要进行追溯处理，增加质量成本和生产成本。
为此，部分国内企业曾经改良了一种快速增塑剂——三甘醇二醋酸酯，可以使固化过程在20—30分钟内完成，但使用后发现其对卷烟吸食口感和质量安全有不利影响，因此国家烟草专卖局全面禁止使用。目前烟草行业内还是使用三乙酸甘油酯作为滤棒生产的增塑剂，固化8小时以上进行检测，该问题始终没有得到解决。
发明内容
本发明目的在于提供一种滤棒硬度快速检测方法，实现对滤棒硬度的快速检测，满足质量反馈及时、准确、真实的需求，为滤棒生产进行过程质量控制提供可靠依据，从而全面支撑卷烟质量稳定性的提升。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
滤棒硬度快速检测方法，收集滤棒生产设备出口的滤棒样品，将滤棒样品在干燥室内冷却至室温，然后在65±2℃的温度下加热30±1min，加热结束后取出滤棒样品再次置入干燥室内冷却至室温，然后进行硬度检测。
为了保证实验的准确性，采用本发明的方法时，每次可以收集多个样品（比如100支），再从100支样品中选取30支进行硬度检测，最终取30支的硬度平均值作为本批滤棒的硬度数值。
本发明的方法适用于根据三乙酸甘油酯在不同温度下溶解速率即固化时间不同的特性，通过试验确定适宜的固化温度和时间，将滤棒待检样品置于可调温度的容器内，使滤棒样品在适宜的温度下加热一定的时间，促其快速完成固化达到滤棒硬度检测要求，再用现行硬度仪按常规方法进行滤棒硬度检测，实现对滤棒硬度进行快速检测的目的。
本发明主要优点在于：
1、该发明将滤棒硬度检测等待时间由现有技术的8小时以上缩减到30—40分钟，有效解决了当前检测方法严重滞后的弊端，满足质量反馈及时、准确、真实的要求，使及时进行过程调控得到实现。
2、运用该发明方法检测的滤棒硬度值真实、可靠，应用对比表明和当前常规方法的检测值一致，无明显差异。
3、所用仪器均为常规仪器，不用额外增加投入，且操作简单。
4、有效降低质量鉴定成本和生产成本，是当前烟草企业共有的需求，具有良好推广应用前景。
附图说明
图1：滤棒硬度随时间变化趋势图；
图2：效应分析图；
图3：拟合因子回归分析与方差分析结果；
图4：响应优化图；
图5：双样本t检验验证结果。
具体实施方式
对滤棒样品加热时采用可调温度的容器为电热鼓风干燥箱（以下简称烘箱），具有温度调节显示装置，并能自动控制温度在±2℃范围内，附带有0～200℃水银温度计，烘箱内部设置搁板。
本发明的数据适用于滤棒硬度要求88±3%，三乙酸甘油酯施加量7%的滤棒。
实施例1
滤棒生产质量稳定时，收集滤棒成型机出口的滤棒样品，将滤棒样品在干燥器内冷却至室温，然后将滤棒样品取出迅速混合均匀，平铺在烘箱的搁板上，密闭烘箱门，待温度升至65℃时开始计时，计时满30min，取出滤棒样品并再次置入干燥器内冷却至室温，然后放入硬度仪进行常规滤棒硬度检测。
该方法整个检测过程可以在35—40分钟完成，比常规方法需要等待的8小时大大缩减，有效提高了数据反馈的实效性，彻底解决了当前检测方法严重滞后的弊端，有利于及时进行过程调控，避免批量质量缺陷发生。注意事项：检测人员在检测过程中应戴上细纱手套。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，烘箱温度为62℃，计时满35min。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，烘箱温度为68℃，计时满25min。
本发明的研发过程如下：
1、仪器准备和样品制备：①准备所需检测仪器并进行必要的点检，保证仪器工作正常，灵敏可靠。本方法检测滤棒硬度需要用到以下仪器和容器：电热鼓风干燥箱（简称烘箱）、玻璃干燥器（内装干燥剂）、硬度仪、样品盒（铝质方盒，130mm×60mm×35mm）、托盘等。②接通烘箱电源，打开电热开关及鼓风开关，并使通风口保持在半开状态，将温度设定为65℃，使箱内温度稳定在65±2℃。③待生产稳定时，按抽检规则在生产机台正常取样100支，放入样品盒内。④回到检验室（温湿度条件为：22±1℃，60±2%）后，打开样品盒盖，放入干燥器内进行冷却。
2、确定固化温度和加热时间
滤棒生产质量稳定时，在设备出口随机取滤棒1000支（可根据情况适当增加，一次取完足够的样品量），混合均匀后分成两份样品。一份样品200支，在检验室环境条件（温湿度条件为：22±1℃，60±2%）下放置8小时以上后，每次从中取出30支按常规方法进行硬度检测，共检测3次，取平均值，记为88.12%；余下样品作为参数优化使用，为用最少的次数达到全面考察因子对滤棒硬度检测值的影响，本发明采用两水平两因子加中心点全因子试验设计（温度：60℃、100℃，时间：20分钟、40分钟，中心点：80℃、30分钟），整体重复1次，中心点重复4次，对滤棒样品进行处理，然后再用常规方法分别检验样品硬度（88.12%）。以上试验重复1-2次，进行主效应分析、交互效应分析、方差分析和回归分析等，并以常规方法检测的硬度平均值为目标值（88.12%），以响应优化器确定因子最佳参数组合。
全因子试验分析结果如图2、图3所示，由分析得出：在0.05显著水平下，加热温度对滤棒硬度检测值具有显著影响，加热时间对滤棒硬度检测值无显著相关，加热温度与加热时间的交互效应具有显著影响，回归方程式为：y=84.26+0.051温度+0.079时间-0.0009温度×时间。进一步以常规方法检测的硬度平均值为目标值，用响应优化器得出（如图4）：加热温度为63.2℃，加热时间29.9分钟时，该方法检测的滤棒硬度值与常规方法检测的硬度值一致。综合考虑操作方便等因素，确定固化温度为65℃，加热时间为30min，做为对滤棒进行处理的参数组合。
3、结果
本发明在日常质量检测应用时，同时运用本发明的方法和现有方法进行了为期1个月的连续对比，运用双样本t检验进行了统计对比分析，如图5所示，两种方法得出的检测平均值较为一致，差值为0.02%，p-值=0.723＞0.05，因此可以得出：在95%置信度下，没有足够的统计证据证明两种检测方法的检测值存在显著差异。本发明方法检测的硬度值与常规方法检测硬度值基本一致，检测滤棒硬度值真实、可靠，完全可以代替常规方法用于滤棒硬度快速检测。
如果滤棒的要求不同于本发明时，同样可以采用本发明的研发过程对固化温度和加热时间进行优化。
Claims (1)
1.滤棒硬度快速检测方法，其特征在于：滤棒生产质量稳定时，收集滤棒成型机出口的滤棒样品，将滤棒样品在干燥器内冷却至室温，然后将滤棒样品取出迅速混合均匀，平铺在烘箱的搁板上，密闭烘箱门，待温度升至65℃时开始计时，计时满30min，取出滤棒样品并再次置入干燥器内冷却至室温，然后放入硬度仪进行常规滤棒硬度检测。
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