本发明涉及卷烟加工
技术领域：
，特别是指一种预测卷烟通风率的方法。
背景技术：
：卷烟物理指标是直接反映卷烟质量，在卷烟生产过程中应加以控制的卷烟物理特性，主要包括重量、圆周、长度、通风、吸阻和硬度。相比重量、圆周、长度指标，卷烟吸阻及通风率是消费者在吸烟时最能直接感受到的卷烟特性，如果吸阻过小烟气会趋于平淡，吸阻过大导致抽吸困难，吸阻指标直接影响卷烟的物理质量和感官质量，其设计不当会引起消费者的不满，因此研究烟支各项物理指标与原辅材料的关系，实现卷烟吸阻及通风率的提前预测对设计一支合格的卷烟具有重要意义。现有技术在预测卷烟吸阻和通风率时需要检测烟丝段和滤嘴段的渗透系数，对于一般卷烟生产企业来说实施相对困难，且需要生产出烟丝和滤棒后才能进行相关参数的测量，对于卷烟设计存在一定滞后性。其他一些预测卷烟吸阻和通风率的方法仅对单一卷烟品牌进行了回归建模，当卷烟规格和原辅材料特性发生改变时，模型适用范围存在一定局限性。技术实现要素：本发明的目的是提供一种预测卷烟通风率的方法，以解决现有技术对卷烟通风率的预测因相关参数的测量困难，相对于卷烟设计存在一定的滞后性，避免卷烟设计的盲目性的问题。本发明是通过以下技术方案实现的：一种预测卷烟通风率的方法，包括以下步骤：1)获取卷烟原辅材料特性及卷烟规格数据；2)判断水松纸的透气度，若所述水松纸的透气度为0时，先计算卷烟纸通风率pv，再计算总通风率tv，计算公式为：pv＝-7.78+6.1×10-7×jt×d×l1×pdtv＝pv；其中，jt表示卷烟纸透气度，单位cu；d表示烟支直径，单位mm；l1表示无嘴烟支长度，单位mm；pd表示卷烟吸阻，单位pa；若所述水松纸的透气度不为0时，先计算总通风率tv，再计算卷烟纸通风率pv，计算公式为：tv＝-18.09+1.06×fv+0.017×pd+2.6×10-4×jt×d×l1pv＝tv-fv；其中，fv表示卷烟滤嘴通风率；pd表示卷烟吸阻，单位pa，jt表示卷烟纸透气度，单位cu；d表示烟支直径，单位mm；l1表示无嘴烟支长度，单位mm。所述卷烟吸阻通过以下步骤获取：1)获取卷烟闭吸的吸阻cpd，按下式计算：其中，ρ1表示烟支内烟丝密度，单位g/cm3；tc表示成品烟丝填充值，单位cm3/g；l1表示无嘴烟支长度，单位mm；r表示成品烟丝填充值降低比例；d表示烟支直径，单位mm；lbpd表示4倍长滤棒压降，单位pa；2)获取卷烟滤嘴通风率fv，按下式计算：fv＝(-43.9+1.55×l2-197.3×ρ2+0.53×l1+0.01×st×d)×j，其中，l2表示滤棒长度，单位mm；ρ2表示滤棒密度，单位g/cm3；l1表示无嘴烟支长度，单位mm；st表示水松纸透气度，单位cu；j为指示变量，当水松纸透气度为0时，j＝0，当水松纸透气度不为0时，j＝1；3)计算卷烟开吸的吸阻与卷烟闭吸的吸阻之间的差值er，按下式计算：其中，1表示烟支长度，单位mm；fv表示卷烟滤嘴通风率；d表示烟支直径，单位mm；j为指示变量，当水松纸透气度为0时，j＝0，当水松纸透气度不为0时，j＝1；4)计算卷烟吸阻pd，按下式计算：pd＝cpd-er。所述卷烟原辅材料特性及卷烟规格数据包括成品烟丝填充值、滤棒吸阻、卷烟纸透气度、接装纸透气度、卷烟长度、卷烟圆周及滤棒长度。所述成品烟丝填充值以相近叶组配方和相同烟丝加工设备的卷烟品牌填充值为经验值。所述水松纸包括打孔水松纸和不打孔水松纸。所述水松纸不打孔时，设定其透气度为0，滤嘴通风率为0。本发明的有益效果是：本技术方案根据卷烟吸阻和通风率的检测方法和工艺原理，结合大量不同品牌不同规格卷烟，建立各指标与卷烟原辅材料特性的预测模型，为合理设计烟支结构、根据原料特性选择卷烟材料、控制焦油释放量等提供依据，实现产品设计的可预知性。同时揭示卷烟物理指标与原辅材料之间的内在关系，当实际生产中卷烟物理指标出现问题时，可以根据模型明确问题原因，为质量改进指明方向，避免生产中的盲目性，不断提升卷烟内在品质。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。本技术方案提供一种预测卷烟通风率的方法，包括以下步骤：1)获取卷烟原辅材料特性及卷烟规格，包括成品烟丝填充值、滤棒吸阻、卷烟纸透气度、接装纸透气度、卷烟长度、卷烟圆周、滤棒长度、滤棒重量，其中成品烟丝填充值以相近叶组配方和相同烟丝加工设备的卷烟品牌填充值为经验值；建立预测模型时作如下假设：水松纸包括打孔水松纸和不打孔水松纸；当水松纸不打孔时，认为其透气度近似为0，滤嘴通风率为0。2)判断水松纸的透气度，若所述水松纸的透气度为0时，先计算卷烟纸通风率pv，再计算总通风率tv，计算公式为：pv＝-7.78+6.1×10-7×jt×d×l1×pdtv＝pv；其中，jt表示卷烟纸透气度，单位cu；d表示烟支直径，单位mm；l1表示无嘴烟支长度，单位mm；pd表示卷烟吸阻，单位pa；若所述水松纸的透气度不为0时，先计算总通风率tv，再计算卷烟纸通风率pv，计算公式为：tv＝-18.09+1.06×fv+0.017×pd+2.6×10-4×jt×d×l1pv＝tv-fv；其中，fv表示卷烟滤嘴通风率；pd表示卷烟吸阻，单位pa，jt表示卷烟纸透气度，单位cu；d表示烟支直径，单位mm；l1表示无嘴烟支长度，单位mm。卷烟吸阻通过以下步骤获取：1)计算卷烟闭吸的吸阻cpd(封闭滤嘴段测得的卷烟吸阻)，单位pa：按下式计算卷烟闭吸：式中，ρ1表示烟支内烟丝密度，单位g/cm3；tc表示成品烟丝填充值，单位cm3/g；l1表示无嘴烟支长度，单位mm；r表示成品烟丝填充值降低比例；d表示烟支直径，单位mm；lbpd表示4倍长滤棒压降，单位pa。2)计算卷烟滤嘴通风率fv：按下式计算卷烟滤嘴通风率：fv＝(-43.9+1.55×l2-197.3×ρ2+0.53×l1+0.01×st×d)×j式中l2表示滤棒长度，单位mm；ρ2表示滤棒密度，单位g/cm3；l1表示无嘴烟支长度，单位mm；st表示水松纸透气度，单位cu；j为指示变量，当水松纸不打孔(透气度近似0)时j＝0，当水松纸透气度不为0时，j＝1。3)计算卷烟开吸的吸阻与卷烟闭吸的吸阻之间的差值er，单位为pa：卷烟开吸是在测量卷烟闭吸的基础开放卷烟滤嘴段测得的，因此开吸与闭吸的差值与滤嘴通风率有关，用滤嘴通风率预测其差值：式中：l表示烟支长度，单位mm；fv表示卷烟滤嘴通风率；d表示烟支直径，单位mm；j为指示变量，当水松纸不打孔时j＝0，当水松纸透气度不为0时，j＝1。4)计算卷烟吸阻：按下式计算卷烟吸阻：pd＝cpd-er式中：pd表示卷烟吸阻，单位pa；cpd表示卷烟闭吸的吸阻，单位pa；er表示卷烟开吸的吸阻与卷烟闭吸的吸阻之间的差值，单位pa。实施例1某品牌卷烟部分指标设计标准及原辅材料特性如表1所示：表1卷烟指标设计标准及原辅材料特性(1)计算卷烟闭吸的吸阻(封闭滤嘴段测得的卷烟吸阻)：(2)计算卷烟滤嘴通风率：按下式计算卷烟滤嘴通风率：fv＝(-43.9+1.55×l2-197.3×ρ2+0.53×l1+0.01×st×d)×j＝-43.9+1.55×30-197.3×0.16+0.53×54+0.01×280×7.72＝22.8％(3)计算卷烟开吸的吸阻与卷烟闭吸的吸阻之间的差值：(4)计算卷烟吸阻：按下式计算卷烟吸阻：pd＝cpd-er＝1210.6-176.6＝1034pa。(5)计算卷烟纸通风率和总通风率：当水松纸透气度不为0时，先计算总通风率，再计算纸通风率，计算公式为：tv＝-18.09+1.06×fv+0.017×pd+2.6×10-4×jt×d×l1＝-18.09+1.06×22.8+0.017×1034+2.6×10-4×60×7.72×54＝30.2％pv＝tv-fv＝30.2-22.8＝7.4％。将预测结果与实测结果进行对比，如下表所示：表2实测与预测结果对比表指标实测预测相对误差％吸阻pa104410340.96总通风率％27.430.210.22从表2可以看出，本发明能根据卷烟设计指标及相关原辅材料规格对卷烟通风率进行较好的预测。实施例2为进一步验证本发明的预测效果，选取不同规格牌号卷烟进行预测，并与实际测量结果进行对比，结果如下：表3卷烟设计指标及原辅材料特性表4预测结果与实测结果对比表通过对不同品牌不同规格卷烟物理指标的预测结果可以看出，吸阻最大误差为84pa，平均绝对误差为33pa，平均相对误差为2.68％，总通风率平均相对误差为10.66％，预测结果较为理想。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。当前第1页12