基于回歸分析的煙支空頭影響因素研究

唐海軍 祝芳 楊云凱 宋林 黃剛

摘要 為研究煙支空頭影響因素與煙支空頭數量之間的關系，本文通過MINITAB17軟件，運用回歸分析方法，對風機正壓、梗導板高度、壓實端位置3個因子與B品牌煙支空頭數量的影響規律進行了研究。試驗統計分析結果表明，確保卷接機正常運行和其他參數不變的情況下，在3個因子各自的參數范圍內，風機正壓越大、梗導板高度越小、壓實端位置偏移量越大，煙支空頭數量越多。

關鍵詞 煙支空頭；影響因素；回歸分析

中圖分類號 TS452 ? 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）11-0123-04

Research on influencing factors of cigarette short based on regression analysis

TANG Haijun ? ZHU Fang ? YANG Yunkai ? SONG Lin ? HUANG Gang*

（Qingzhou Cigarette Factory of China Tobacco Shandong industrial Co.， Ltd.， Qingzhou 262500， China）

Abstract In order to study the relationship between the influencing factors of cigarette shorts and the amount of short cigarettes， this paper uses the MINITAB17 software to analyze the relationship between the three factors of positive pressure of the fan， the height of the stem guide， and the position of the compaction end and the number of short cigarettes of the B brand through the regression analysis method. The influence law of the fan has been studied. The experimental statistical analysis results showed that： in the case of ensuring the normal operation of the coiling unit and other parameters unchanged， within the respective parameter ranges of the three factors， the larger the positive pressure of the fan， the smaller the height of the stem guide plate， The greater the position offset of the compaction end， the greater the number of short cigarettes.

Keywords cigarette short; influence factor; regression analysis

在卷煙生產過程中，煙支空頭是影響卷煙成本和煙支外觀質量的重要指標[1]，煙支空頭會嚴重損害消費者的利益。魏瑞廣等[2]在卷接機組全速運行下，研究了回絲量系數、煙條輸送機壓力和風室壓力3個因素與煙支空頭之間的影響關系；肖勇才[3]研究了ZJ17卷接機的設備工藝參數與煙支空頭之間的影響關系；張旭升和陳智鳴[4]對ZJ17卷接機的正壓吹風、負壓吸風、平準盤精度和回絲量對煙支空頭的影響進行了研究。為進一步減少生產過程中的煙支空頭數量，控制卷煙成本和提高煙支外觀質量，本文運用回歸分析[5-6]方法針對風機正壓、梗導板高度、壓實端位置偏移量3個因素與煙支空頭數量的影響規律進行了研究。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

青州卷煙廠6#卷接機組（ZJ17機型）；煙支端部測試儀（D90）；精度0.1 mm量程不低于200 mm的鋼板尺；MS303SE/01電子天平（精度為0.000 1 g）。

1.2 試驗材料

B品牌煙絲，B品牌高透濾棒（120 mm×24.0 mm×3 450 Pa，6 000 CU），B品牌接裝紙（68 mm×36 g×2 500 m），B品牌豎紋卷煙紙（70 CU×26.5 mm×32 g×4 000 m）。

1.3 試驗方法

本研究通過控制單一變量法，根據品牌B的工藝原理，在保證6#卷接機組正常運行和其他參數不變的情況下，分別控制風機正壓、梗導板高度、壓實端位置3個因子的參數變動進行試驗，并對不同因子在不同參數情況下煙支空頭支數進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 風機正壓對煙支空頭數量的影響

2.1.1 工藝原理 ?由于B品牌的煙絲中含有較多的梗簽，并且其工藝不進行壓梗，造成梗簽偏大。但煙絲成型過程中，彈絲轆把針輥上的煙絲均勻彈落至輸送帶上，煙絲通過高速運轉的輸送帶拋向風分裝置，該裝置上的空氣噴嘴安裝于輸送帶的左前上方，噴出一束向下的垂直于輸送帶且分布在整個輸送帶寬度上的正壓氣流，先將煙絲吹向拋絲輥再吸絲成形，重的煙絲團、梗簽和雜質憑借自身慣性進入拋絲輥上方的螺旋回梗機構的料槽內，完成梗絲的第一次分離，其分離出的梗絲混合物的多少，可通過調節輸送帶前方梗導向擋板的高度來實現[7-10]，來自螺旋回梗機構的梗絲混合物在二級梗絲分離風室內完成二級梗絲分離后，在保證單一變量前提下，梗簽剔除量的多少也取決于二級梗絲分離風室中風力的大小，梗簽剔除強度逐漸增大時，伴隨梗簽中被剔除的煙絲也隨之增大，一般用梗中含絲率表示（要求為3%～5%）。煙絲中含有較多的梗簽會造成煙絲束密度不均勻，并且在刀盤對煙條切割中，煙絲端的梗容易掉落形成空頭，梗簽會造成煙條刺破或者不光滑。為了驗證風機正壓對煙支空頭缺陷率的影響。對6#卷接機組梗中含絲率（梗簽剔除口接出100 g煙梗中煙絲的克數）進行統計分析，隨機取出15支煙，統計15支煙中的含梗率[刨出10支煙中的煙絲重量，挑選出煙蒂和>3 mm的煙梗，即煙支含梗率（%）=（煙蒂+煙梗重量）/煙絲總重×100]，連續隨機抽取10次，每隔10 min收集1次，如表1所示。

2.1.2 單機試驗 ?在設備正常運行且其他參數設置不變的情況下，在正壓吹風日常默認設置（>600 Pa）可調節范圍內改變設定值（在700～900 Pa標準范圍之內），收集來料煙絲、梗簽排出物、煙支樣品，檢測絲中含梗及梗中含絲率，并統計剔除的空頭煙支數量，觀察篩分與成品煙支絲中含梗率、排出物梗中含絲率的關系。

由圖1可知，正壓吹風、梗中含絲率、煙中含梗率和空頭煙支數量各個變量之間存在相關關系，符合回歸分析條件。

對正壓吹風（Pa）與空頭煙支數量（支/min）進行回歸分析（圖2、表2）?；貧w方程：空頭煙支數量（支/min）=106.6-0.297 1正壓吹風（Pa）+0.000 207正壓吹風（Pa）^2。其中，S=0.517 460；R-Sq=96.5%；R-Sq（調整）=95.8%。

通過分析發現，其他參數不變的情況下，在不同的正壓吹風下，風壓越大，梗中含絲率越小，煙中含梗率越大，每分鐘的煙支空頭支數也越多。

2.2 梗導向板的高度對煙支空頭數量的影響

2.2.1 工藝原理 ?在卷接機組的VE部分，煙絲進入喂料系統后，再均勻進入剔梗系統，從上空氣噴射器噴出的氣流作用于煙絲流的整個寬度上，并垂直將皮帶送出的煙絲送至加速輥，較重的煙絲顆粒（梗簽）和非金屬雜物顆粒依靠其慣性穿過氣流并越過梗導向板而進入煙梗螺旋輸送槽，此過程稱為一次分離，梗導板高度特指梗導板最上邊邊緣與調節螺母之間的距離，可由2個螺母調節煙絲吹向拋絲輥后吸絲成形，梗導向板的高度會影響煙絲中的梗量，煙絲中含有較多的梗簽會造成煙絲束密度不均勻，并且在刀盤對煙條切割中，煙絲端的梗容易掉落形成空頭[11]。為了驗證梗導向板對煙支空頭等的影響，采用跟風機正壓相同的方法進行分析。

2.2.2 單機試驗 ?在設備正常運行且其他參數設置不變的情況下，在梗導向板日常默認設置（65 mm左右）可調節范圍內改變設定值（在63～69 mm標準范圍之內），收集來料煙絲、梗簽排出物、煙支樣品，檢測絲中含梗及梗中含絲率，并統計剔除的空頭煙支數量，觀察篩分與成品煙支絲中含梗率、排出物梗中含絲率的關系，統計結果如表3所示。

由圖3可知，梗導向板高度、梗中含絲率、煙中含梗率和空頭煙支數量各個變量之間存在相關關系，符合回歸分析條件。

對梗導向板高度（mm）與空頭煙支數量（支/min）進行回歸分析（圖4、表4）?；貧w方程為：空頭煙支數量（支/min）=1 282-36.64梗導向板高度（mm）+0.261 9梗導向板高度（mm）^2。其中，S=0.460 637；R-Sq=99.1%；R-Sq（調整）=98.9%。

通過分析發現，其他參數不變的情況下，隨著梗導向板高度的增加，梗中含絲率逐步增大，煙中含梗率逐步下降，煙支空頭支數也在逐步減少。

2.3 壓實端位置偏移對煙支空頭數量的影響

在卷煙生產過程中，煙絲經過卷煙機吸絲成型系統后，煙絲束的密度分布發生變化，其中煙支點燃端（也稱“壓實端”）的密度高于其他部分，在煙支卷制時，若煙支壓實端位置出現較大偏移，會造成卷煙端部掉落煙絲及空松現象。在卷煙機的煙支輸出口收集40支卷煙進行測定，分8組收集相應的煙支壓實端位置，收集空頭煙支的剔除情況（表5），進行回歸分析，分析結果如下。

對空頭缺陷率（%）與壓實端偏移量（mm）進行回歸分析（圖5、表6）?；貧w方程：空頭缺陷率（%）=0.216 9+0.013 28壓實端偏移量（mm）+0.008 531壓實端偏移量（mm）^2。其中：S=0.035 325 7；R-Sq=97.9%；R-Sq（調整）=97.0%。

通過分析發現，其他參數不變的情況下，煙支壓實端位置是影響煙支空頭的顯著原因，并且隨著壓實端位置偏移量的增大，煙支空頭數量顯著增加。

3 小結與討論

本次試驗結果表明，在卷接機組正常運行且其他參數不變的情況下，在3個因子各自的參數范圍內，風機正壓越大、梗導板高度越小、壓實端位置偏移量越大，煙支空頭數量越多。另外，本試驗結論僅基于青州卷煙廠B品牌煙支的試驗得出，結論有一定的局限性，對于其他品牌煙支空頭影響規律需要進一步驗證。

參考文獻

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