回歸分析在滾筒煙葉粘附量的應用

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【摘要】為降低煙葉加料滾筒煙葉粘附量，選擇了調節噴嘴角度和引射蒸汽壓力2個參數，通過單因子回歸分析，得出了回歸方程，結果表明：噴嘴角度和引射蒸汽壓力對煙葉加料滾筒煙葉粘附量影響顯著；隨著噴嘴角度加大，葉加料機內煙葉粘附量先變小后變大又變小；隨著引射蒸汽壓力增大，粘附量呈先減少后增加的趨勢。優化后最佳參數分別為22度和0.15MPa，并進行了驗證，粘附量降低明顯。

【關鍵詞】煙葉加料滾筒；粘附量；噴嘴角度；引射蒸汽壓力；回歸分析

煙葉加料工序是卷煙生產的特殊工序，對卷煙產品內在質量和卷煙風格有顯著影響，其工序任務是將配制好的料液按產品配方規定準確、均勻地施加到在制品上。在加料過程中，有很多原因可導致煙葉加料滾筒煙葉粘附量過多，導致產品質量缺陷甚至質量事故，也有很多行業內人員對如何減少葉加料滾筒煙葉粘附量進行了研究。目前主要從減少碎片和增加噴吹設備兩個方面進行研究，如秦存永對降低篩分加料工序筒壁煙葉粘附量的方法[1]；張志超對加裝刮料裝置清除加料滾筒內粘附的煙葉[2]。為此，我們選取了調節噴嘴角度和引射蒸汽壓力為主要工藝參數，采用回歸分析，對工藝參數進行了優化。

1材料與方法

1.1材料、設備及儀器材料：重慶中煙工業有限責任公司A品牌煙葉；設備：葉加料機（昆船SJ1523）；儀器：電子天平（MW1P1C-300GF-1-A11）。1.2試驗設計分別采用單因素4水平試驗設計噴嘴角度（x）和引射蒸汽壓力（y），對煙葉粘附量（Z）的影響，每個水平下做5批次試驗，試驗因子水平見表1。1.3數據處理分析用MINITAB分析軟件進行數據處理，利用回歸分析對結果分析，利用方差分析試驗結果可靠性[3]。

2結果與分析

2.1噴嘴角度對煙葉粘附量的影響分析由表（2）試驗結果，按照1.3的方法得出了不同噴嘴角度對葉加料機粘附量的方程影響方程（方程1）。（1）方差分析（見表3）可知P值為0，小于0.05，說明噴嘴角度對葉加料機煙葉粘附量影響顯著，且回歸方程有效；同時可知：隨著噴嘴角度加大，葉加料機內煙葉粘附量先變小后變大又變小；從趨勢圖（圖1）可以更直觀地看出其影響趨勢。2.2引射蒸汽壓力對粘附量的影響分析由表4試驗結果，按照1.3方法分析得出：引射蒸汽壓力與葉加料機粘附量的方程（方程2）。由表5可知擬定的回歸方程有效，P值為0，小于0.05，說明引射蒸汽壓力對煙葉粘附量影響顯著，隨著引射蒸汽壓力增大，粘附量呈先減少后增加的趨勢（見圖2）。2.3參數優化分別對兩個回歸方程進行參數優化，對回歸方程擬合線圖繪制置信區間及觀測區間（見圖3、圖4）得到葉加料機煙葉粘附量最少的噴嘴角度為22°，引射蒸汽壓力為0.15MPa。2.4優化結果驗證選定優化參數后進行了75個生產批次驗證（結果見表6），由參數優化前的11.1Kg/批次降低到優化后的1.73Kg/批次，設備粘附狀態明顯改善（圖5）

3結論

（1）通過單因素回歸分析，得出噴嘴角度和引力蒸汽壓力對葉加料煙葉的粘附量有顯著性影響。（2）在試驗范圍內，隨著噴嘴角度增大，粘附量先先變小后變大又變小；隨著引射蒸汽壓力的增大粘附量呈先減少后增加的趨勢。（3）優化出了葉加料機噴嘴角度和引射蒸汽壓力的最佳參數分別為22度和0.15MPa。

參考文獻

[1]秦存永.降低篩分加料工序筒壁煙葉粘附量的方法[C].中國煙草學會2010年學術年會論文集,2010.

[2]張志超.加裝刮料裝置清除加料滾筒內粘附的煙葉[C].中國煙草學會2010年學術年會論文,2010.

[3]鄭潔,丁康鐘,龐天航,等.正交綜合分析在貯絲工藝參數優化中的應用[J].農產品加工,2014(1):28-30.

作者：劉暢 呂勇 劉茜 劉睿 單位：重慶中煙工業有限責任公司重慶卷煙廠