卷烟物理指标的精准化检测

摘要：产品检验是对产品一个或多个质量特性进行诸如测定、检查、试验或度量并将结果同规定要求进行比较以确定每项质量特性合格与否的活动，通常具有保证、预防、报告与监督的质量职能。要使质量检验结果能迅速反馈生产，并指导生产进行设备参数调整，检验工作就必须做到及时、准确与有效。文章针对卷烟质量、圆周、吸阻、长度、硬度等物理指标的检测，从检测样品制备、检测环境要求、检测仪器使用与检测数据处理4个方面进行了逐一阐述讲解，对如何做到卷烟物理指标的精准化检测提出了自己的见解。

关键词：吸食口味；物理指标；吸湿性；仪器比对；标准偏差

中图分类号：TS452 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）26-0067-03

卷烟质量主要由内在质量、外在质量和安全指标三大部分组成。内在质量指感官质量，即卷烟的吸食口味，是评价卷烟质量的核心。外在质量主要指卷接、包装质量。安全性指标主要指评价烟气中的焦油、烟碱、一氧化碳量。

卷烟吸食品质的好坏除了取决于卷烟的叶组配方、加料加香设计，同时又会受到抽吸条件的影响，例如卷烟的吸阻不当时，会严重影响卷烟的吸食口味。而卷烟规格（滤嘴长度、烟支长度、卷烟圆周）发生变化时，烟支的吸阻稀释作用、过滤作用均会发生变化，卷烟吸食质量随之发生变化，同时卷烟的烟气浓度也会发生变化，会影响到卷烟安全性指标的大小。因此当卷烟来料烟丝质量一定时，卷烟生产过程中的质量、圆周、吸阻、长度、硬度等物理指标的稳定控制尤为重要，它们影响到卷烟吸食质量与安全性指标的大小。其中，质量、长度与圆周指标是生产操作者直接有效控制的指标，三项指标相互作用，会影响到吸阻与硬度的检测指标数值。如何做到卷烟物理指标的精准化检测，就要从检测样品制备、检测环境要求、检测仪器使用与检测数据处理4方面进行精细化操作，以便获得准确的检测数据，有效地指导生产。

1 检测样品的制备

由于烟支物理指标检测属于破坏性检验（硬度检测烟支径向被挤压变形、检测后质量减少等），现场生产一般采取间隔2小时、抽取数量为20支的系统抽样方法。要做到样品具有代表性，主要从生产设备与取样时段两方面进行考虑。

由于卷烟生产工艺所致，卷接烟支分为内道、外道两种烟支模式，并且内道与外道烟支的质量、长度指标往往存在着较大差异。由于内外道卷烟汇合生产工艺的不同（PASSIM机台采取将外道卷烟大流量掉头，PT机台采取在最后输送鼓轮前实现外道卷烟翻转，实现内、外道卷烟相间排列），在卷接机台输出通道汇合点，PASSIM机台内排烟支被外排烟支覆盖在联接机烟支通道下层输送，并且在同一纵截面上，不是同步生产的烟支，内排烟支比外排烟支提前约60厘米的距离进接机；PT机台卷烟则是内外道同步生产、混合均匀。因此在卷接机台的输出通道处抽取物理指标检测样品时，PT机台能取到同步生产的内外道烟支，而PASSIM机台只能抽取到外排烟支。因此PASSIM机台取样具有一定技巧性，取样时点要选择在内外道烟支汇合前进行，并且要确保烟支为同步生产。

此外，物理指标取样时段也尤为重要，启车与停车时段受车速、来料与支重控制系统的影响，烟支质量控制不稳定，一般不抽取卷烟进行检测。进行检测前，需关注卷烟外观质量，剔除空稀头、漏气、触头等质量缺陷烟支，并且要关注烟支两端尤其是点燃端切口情况，观察是否有马蹄（斜面）、刀口毛茬、点燃端烟丝外露等情况。如若出现上述问题，要及时进行设备调整，否则会影响到物理指标的检测。

2 检测环境要求

由于烟草是具有无数毛细管的多孔体，其含水率随外界条件会发生变化，即具有吸湿性，并且不同种类的烟草吸湿能力不一样。而卷烟吸阻、硬度、质量指标受卷烟含水率影响较大，卷烟现场生产与物检指标检测时，对环境温湿度具有严格的要求。例如检测室环境湿度为30%左右时，吸阻检测数据有变小的趋势，而硬度有变大的趋势。有时，寒冷季节库房取样烟支未经过平衡进行检测时，烟支硬度也会有异常变化。因此，进行卷烟物检指标测试时，检测时环境温度要符合22±2℃、湿度60±5%的国标要求。当发生批量性检测数据异常时，首先要排除检测时环境与烟支本身（温度、含水率）因素的影响，再进行原料（叶组配方）、辅料、设备控制等其他因素的原因排查。

3 检测仪器的使用

近年来，卷烟检测设备与检测仪器不断更新完善，烟支物理指标检测已从使用各检测单机过渡到使用多个检测单元一体化的综合测试台。综合测试台自动化程度高，测量速度快，故障率低，并且在检测过程避免了操作人员的影响因素，比以往极大提高了检测水平和效率。尽管如此，在实际检验过程中，即使使用同一仪器测量同一被测物，在反复测量中所测得的值也总是有一定程度的差异，即有测量误差的存在。为了减少测量系统误差的影响，除排除上述测量环境影响因素外，我们要从测量仪器的使用上做到精细、精准，这样才能确保检测数据准确、有效，及时指导生产。

3.1 测试台仪器校准及单元设置要准确无误

首先，综合测试台使用前先进行仪器的预热（一般30分钟），确保测量设备的稳定、可靠。然后进行仪器的校准，尤其是吸阻单元，每天每班均必须进行校准。测试台厂家不同，校准方式也略有不同。KC的DT测试台使用高值校准棒与低值校准棒分别进行校准，索定测试台则使用高值校准棒进行校准。但校准后，均必须进行标准棒的校验环节，两种测试台的校验标准棒数值相接近，一般为1000Pa左右，接近普通84卷烟的吸阻值。只有校验棒的显示值与实际值在允差范围内，才能算校准成功。仪器校准的注意事项较多，如不可长时间用手直接握住标准棒，手温会影响吸阻的大小；不用手接触长度校准棒的端头等。

其次，各检测单元的设置对检测烟支的数据影响也较大，当检测烟支的规格发生变化时，一定要进行相应调整。如KC的DT测试台的烟支圆周、长度的激光扫描位置、长度单元预压、施压时间等；索定测试台通风度测量管的测量位置设置、硬度单元烟支施压位置等，一定要与检测烟支相匹配。

3.2 测试台仪器需定期进行比对

由于生产现场检测仪器较多，并且有时是不同生产厂家的检测仪器，要使检测数据准确可靠，能有效指导生产，需要定期对各测试台进行仪器比对，使其检测数值的波动（差异性）在允许范围内。测试台放置环境要符合标准要求，样品测试前，各比对仪器必须进行检测单元的校准，尽量要使用同一标准棒进行校准，测试台各单元设定要相同。此外进行比对的标样要质量稳定，避免选取支重偏差大、圆周跑粗细、长度跑长短等异常烟支，并且比对样品要先进行24小时的平衡，尽量减少样品差异的影响因素。如果测试台比对的测试结果异常，则需进行原因排查分析，进行仪器调整，确保各检测仪器检测结果的一致性。

3.3 样品检测的方式、方法

若做到检测数据及时指导生产，还需一定的测试技巧，检测后要能将内道、外道烟支的检测数据区别开来。这样对于内外道烟支偏差大、烟支跑长短等情况能一次检测便快速地做出判断，及时将信息反馈机车进行调整。PASSIM机台能进行内外道卷烟的分别取样与检测，PT机台则需要进行挑选进行。

4 检测数据的处理

检测的目的是掌握被测量的特性和变化规律，从而控制某一生产过程或对某一事物做出决策，达到优质、稳产、低消耗的目的，因此，必须对检测的结果进行分析和处理。机台操作人员看检测结果，一般也就是看有没有超标情况，而专职检验人员就不能只停留在“判断异常数据”的水平，必须还要会看产品质量的波动情况，即查看检测的最大值、最小值与标准偏差的大小。对于产品质量波动大的异常情况，则要求机台进行设备调整，质量要防患于未然。如烟支长度的检测，无超标烟支，但检测最大值为84.48mm，最小值83.51mm（长度标准为84.0±0.5mm），并且检测的标准偏差值较大，则机台存在烟支跑长短问题，必须进行相应的设备调整。

一般来说，质量、圆周与长度检测数据的异常情况比较容易进行判断，而发生吸阻、硬度检测数据异常时，检验人员则需进行原因排查分析，以便采取正确的纠正措施。吸阻发生异常时，先要判断是否是单牌号、单机车现象，如是所有牌号批量性增大或减小，首先要进行检测设备的原因排查（有时是检测环境影响），如吸阻单元的检测皮套漏气导致烟支吸阻检测数据偏小的情况。如若是单牌号多机车现象，则进行相应牌号的原料（烟丝结构、含水率情况）、辅料（嘴棒吸阻大小）的原因排查，如来料烟丝含水率大、烟支个别部位硬度大（竹节烟）造成烟支吸阻检测数据偏大、嘴棒吸阻偏大导致烟支吸阻也偏大等情况。若是单个机车现象，则首先查看烟支相应的质量、圆周指标的检测数据，一般情况下，质量指标与吸阻指标成正相关，而圆周指标与吸阻指标成负相关。烟支硬度检测数据发生异常时原因排查同上，对检测仪器、检测环境、烟丝原料（烟丝结构变化）、其他影响检测指标逐一进行排查，只有找到了检测数据异常的真正原因，才能“对症下药”，及时有效地指导生产，确保产品质量合格！

作者简介：陈向荣（1976-），女，河北保定人，河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂工程师，研究方向：卷烟工艺质量管理。