一种再造烟叶成品的抗张强度检测方法与流程

本发明涉及再造烟叶生产领域，具体涉及一种再造烟叶成品的抗张强度检测方法。

背景技术：

再造烟叶技术是以烟梗、烟叶碎片、烟末等为原料，运用造纸技术加工制得具有烟草吸味的产品，由于再造烟叶产品具有耐加工性能好、降焦效果显著、产品质量可塑性强等特点，在烟草行业得到了广泛的运用。

抗张强度是再造烟叶产品的重要物理指标，它不仅能影响纸机抄造工段中的过程控制，也影响了再造烟叶产品应用时的切丝掺配等工序。通常情况下，再造烟叶产品抗张强度由生产企业在生产过程中取未分切的再造烟叶纸幅后，送至实验室切成一定长度和宽度的纸条用抗张强度仪进行检测。按照gbt22898《纸和纸板抗张强度的测定恒速拉伸法（100mm/min）》标准方法规定，为了统一评判标准，检测抗张强度时试验距离为100mm，即检测样品长度需达到100mm以上才能进行检测，而剪切后的再造烟叶成品则是分切后形成的大小不均的菱形小片，尺寸约为5-30mm，切成的纸条达不到抗张强度仪检测所需的长度，无法按国标直接进行检测，且切分后5-30mm不同尺寸的再造烟叶成品用抗张强度仪所测得的抗张强度检测值差别较大，无法简单推算标准规范为100mm的长度下，再造烟叶的实际抗张强度。因此，开发一种再造烟叶成品的抗张强度检测方法对于再造烟叶工艺技术优化以及产品质量控制具有重要的意义。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种再造烟叶成品的抗张强度检测方法，适用于再造烟叶成品进行直接检测，准确、快速，有利于再造烟叶工艺和产品质量控制。

本发明的技术方案是，提供一种再造烟叶成品的抗张强度检测方法，包括以下步骤：

k1.剪切再造烟叶为15mm的条状试样，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，使条状试样的试验距离为w1，使用抗张强度检测仪对所述条状试样进行拉伸，测得抗张强度检测值为s1；

k2.调整步骤k1所述的夹头位置，使条状试样的试验距离为w2，使用抗张强度检测仪对所述条状试样进行拉伸，测得抗张强度检测值为s2；

k3.按公式进行计算，得再造烟叶的抗张强度实际检测值s。

优选地，所述0mm<w1≤100mm、0mm<w2≤100mm，且w1≠w2。

优选地，所述步骤k1中，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头之前，还包括步骤：平衡条状试样。

优选地，所述再造烟叶的剪切方式为横向剪切或纵向剪切。

优选地，所述步骤k1、k2中，使用抗张强度检测仪对所述条状试样进行拉伸时，如条状试样在夹头内发生位移则舍去所得的抗张强度检测值数据，如条状试样在夹头端部1mm以内发生断裂则舍去所得的抗张强度检测值数据。

优选地，所述步骤k1、k2中，所述s1、s2为n次检测后所得的平均值，其中n≥3。

优选地，所述平衡温度为22℃±1℃，平衡的相对湿度为60%±3%，平衡时间为48h。

优选地，所述步骤k1中，剪切再造烟叶为15mm的条状试样后，还包括步骤：挑选平整、无破损的条状试样。

本方案的具体实施步骤如下：

将再造烟叶成品剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，中间留有w1mm长度，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s1（单位n/m）；

改变夹头间试样长度至w2mm，重复检测过程，使用抗张强度检测仪对所述条状试样进行拉伸，测得抗张强度检测值为s2（单位n/m）；

按公式进行计算，得再造烟叶在国标规范的100mm长度下抗张强度实际检测值s（单位n/m）；式中，s为抗张强度实际检测结果；单位n/m，w1和w2分别为两次检测时夹具中间留有的样品长度，单位mm；s1和s2分别为样品长度为w1和w2时检测值，单位n/m；

为了验证本方案中公式所得抗张强度实际检测值的准确性，设定了另外两种方式进行对比，一种是使用同种再造烟叶的原材料，制成满足国标检测方法gbt22898《纸和纸板抗张强度的测定恒速拉伸法（100mm/min）》中，样品尺寸达到100mm以上的检测需求，所测得的结果命名为未分切样品检测值；另一种是寻找抗张强度实际检测值和试样长度之间的数值关系，以试样长度w自变量，不同样品长度下检测的抗张强度实际检测值s为因变量进行回归分析，得到对数关系公式：s=a*lnw+b，w=w1、w2、w3、w4…wn，得到对应的抗张强度实际检测值s=s1、s2、s3、s4…sn，将w1、w2、s1、s2带入s=a*lnw+b，得：

s1=a*lnw1+b

s2=a*lnw2+b

根据以上两个式子可以得出对数关系中常数a，b分别用两次检测的s和w值表示的形式：

，

因此，抗张强度实际检测结果即试验距离为100mm时的检测值，将a，b以两次检测的s和w值表示的形式以及w=100带入关系式s=a*lnw+b中即可得出抗张强度实际检测验证值，s=a*lnw+b的准确性和相关性可通过改变w=w1、w2、w3、w4…wn来验证。

本发明的有益效果在于：

1.本方案使不满足国标检测长度的再造烟叶成品能快速、准确的得出国标规范为100mm长度下，再造烟叶成品的抗张强度的实际检测值；

2.本方案克服了不同尺寸再造烟叶成品用仪器测得的抗张强度的偏差；

3.本方法适用于不同类型的再造烟叶的抗张强度检测，有利于再造烟叶工艺和产品质量控制。

附图说明

图1为试验距离w与检测值s的对数关系回归方程及曲线；

图2为实施例4中再造烟叶抗张强度实际值与未分切样品检测值的对比分析；

图3为100mm规范测试长度下再造烟叶抗张强度实际值与抗张强度实际检测验证值的对比分析。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

将再造烟叶成品剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，中间留有w1mm长度，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s1（单位n/m）；

改变夹头间试样长度至w2mm，重复检测过程，使用抗张强度检测仪对所述条状试样进行拉伸，测得抗张强度检测值为s2（单位n/m）；

按公式进行计算，得再造烟叶在国标规范的100mm长度下抗张强度实际检测值s（单位n/m）；式中，s为抗张强度实际检测结果；单位n/m，w1和w2分别为两次检测时夹具中间留有的样品长度，单位mm；s1和s2分别为样品长度为w1和w2时检测值，单位n/m，所述步骤k1、k2中，所述s1、s2为n次检测后所得的平均值，其中n≥3；

为了保证得到的抗张强度实际检测结果s值的有效性，所述0mm<w1≤100mm、0mm<w2≤100mm，且w1≠w2；

所述再造烟叶的剪切方式为横向剪切或纵向剪切，减小再造烟叶因斜向剪切，相同检测长度的再造烟叶测得的抗张强度的偏差；

所述步骤k1、k2中，使用抗张强度检测仪对所述条状试样进行拉伸时，如条状试样在夹头内发生位移则舍去所得的抗张强度检测值数据，如条状试样在夹头端部2mm以内发生断裂则舍去所得的抗张强度检测值数据，保证了检测数据的有效性和真实性。

实施例2

将1#再造烟叶产品的小片成品沿纵向剪切成宽度为15mm的条状试样，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有5mm的实验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值1097n/m（多次检测得到的平均值，下同）；改变夹具间试样长度至20mm，重复检测过程，得到检测值965.3n/m，将w1=5mm，w2=20mm，s1=1097n/m，s2=965.3n/m代入下列计算式：，通过计算即可得出再造烟叶的抗张强度实际检测值（100mm试验长度）为s=812.4n/m。

实施例3

将2#再造烟叶产品的小片成品沿横向剪切成宽度为15mm的条状试样，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有5mm的实验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s1；改变夹具间试样长度至20mm，重复检测过程，得到检测值s2n/m，将w1=5mm，w2=20mm，代入下列计算式：，通过计算即可得出再造烟叶的抗张强度实际检测值（100mm试验长度）为s=541.4n/m。

实施例4

将1#再造烟叶产品的小片成品沿纵向剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有5mm的实验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值1097n/m（多次检测得到的平均值，下同）；改变夹具间试样长度至20mm，重复检测过程，得到检测值965.3n/m，将w1=5mm，w2=20mm，s1=1097n/m，s2=965.3n/m代入下列计算式：，通过计算即可得出再造烟叶的抗张强度实际检测值（100mm试验长度）为s=812.4n/m。

采用同样的方法分别检测并计算出1#，2#，3#再造烟叶产品的纵向以及横向抗张强度值，同时与现场取未分切的同牌号同批次再造烟叶样品按国标gbt22898《纸和纸板抗张强度的测定恒速拉伸法（100mm/min）》检测的抗张强度检测值进行对比，结果如图2所示。

其中，实际检测值与未分切样品检测值的差异计算方式为：（实际检测值-未分切样品检测值）/未分切样品检测值，由此可见，本方案所得的实际检测值与未分切样品的抗张强度检测值相比差异较小，差异在5%以内，因此能够较准确地反映再造烟叶产品抗张强度实际检测值（100mm试验长度）。

实施例5

将1#再造烟叶产品的小片成品沿纵向剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有w1=5mm长度试验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s1=1097mm；

将1#再造烟叶产品的小片成品沿纵向剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有w2=10mm长度试验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s2=1042mm；

将1#再造烟叶产品的小片成品沿纵向剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有w3=15mm长度试验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s3=1002mm；

将1#再造烟叶产品的小片成品沿纵向剪切成宽度为15mm的条状试样，挑选平整、无破损的条状试样于22℃±1℃温度，60%±3%的相对湿度下平衡48h，将条状试样的两端部固定于抗张强度检测仪的夹头中，设定夹头位置，留有w4=20mm长度试验距离，保持试样平整并与仪器检测方向平行，通过仪器拉伸得到检测值s4=965.3mm，结果如图3所示；

以样品长度w自变量，不同样品长度下检测值s为因变量进行对数关系的回归分析，结果如图1所示。

如图1所示，样品长度w自变量，测定当样品长度为0-20mm时，检测值s的数据，并进行回归分析，得出不同样品长度下检测值s符合形如s=-93.55*lnw+1251.4的对数关系公式，相关性r²=0.9891，说明关系式的拟合效果较好。

将w=100代入式子即可计算得出样品的抗张强度实际检测验证值（100mm长样品）为820.6n/m，与未分切样品检测值852.7n/m、抗张强度实际检测值（100mm试验长度）812.4n/m均较接近，因此本方法能够较准确地反映再造烟叶的抗张强度实际检测值s（100mm试验长度）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。