[发明专利]一种预测烟支燃烧锥落头的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种预测烟支烟燃烧锥落头的方法，通过训练集，创建了分割法模型。所述模型的作用主要是建立燃烧锥落头与烟丝填充状态的关系。本发明还公开了一种预测烟支烟燃烧锥落头的方法的应用。采用该方法得到的预测值与实测值之间的决定系数(R²)和一致性指标(D指标)都达到0.9以上。与现有的直接测定燃烧锥落头率的方法相比，本发明实现了破坏性检测到无损检测的转换，且能够得出整支烟可能落头的全部位置，位置精度可达1mm。

技术领域

本发明涉及卷烟产品质量检测技术领域，特别是一种用烟支密度预测烟支燃烧锥是否落头的方法及其应用。

背景技术

燃烧锥落头会使烟支抽吸中断，降低消费者对卷烟品牌的认可度；掉落的火头还可能会引发火灾，损害消费者利益。

鉴于细支烟落头现象比较常见，烟草行业很快将发布卷烟燃烧锥落头倾向测试的行业标准。未来，烟草工业企业会将燃烧锥落头纳入卷烟质量控制范畴。

现有的研究涉及烟丝结构、卷烟纸燃速、切丝宽度、水分等因素对燃烧锥落头的影响。这些影响因素本质是使烟支燃烧锥的受力发生变化，从而改变了烟支落头性能。

烟支中烟丝填充状态也是一个改变烟支燃烧锥受力的重要影响因素。但目前的研究仅涉及烟丝填充对不同平准器对烟支密度的影响、平准器对烟支空头率的影响、烟支密度标准偏差对端部落丝量的影响，而少见从烟丝填充的角度研究燃烧锥落头的报道。

现有的烟支燃烧锥落头检测方法主要是利用机器敲击或弹击正在燃烧的烟支。所述方法的缺陷主要有两个：一是必须将烟支点燃才能测定其落头率。检测过程中必须对样品进行破坏。二是只能测出发生落头的第一个位置，而不能预测可能落头的其他位置。

中国专利CN108303344A公开了一种评判卷烟燃烧锥掉落的方法。该方法利用回丝填充值的倒数来求取最佳理论密度，然后将之与样本的实测烟支密度分两个判定区间进行比较，可得出样本卷烟燃烧锥可能掉落的比例。该专利只考虑了烟丝填充值这一个物理指标，而燃烧锥落头倾向还受卷烟纸燃速、水分、烟丝中添加的薄片等其他多个因素的影响。采用不同的卷烟纸实测的燃烧锥掉落比例是不同的，但由该方法预测的燃烧锥掉落比例却不会改变。因此，该方法适用范围很窄。

发明内容

相对于现有技术，本发明的第一个目的在于提供一种利用烟支密度所建立的落头预测模型，在不破坏样品的情况下，仅从烟丝填充状态预测燃烧锥落头的方法。

本发明的第二个目的在于提供一种预测燃烧锥落头的方法的应用。

本发明一种预测烟支燃烧锥落头的方法，包括如下步骤：

(1)收集训练集中烟支各位点的实际密度，然后求取各位点的实际密度变化率；

(2)点燃训练集中的烟支，记录烟支燃烧锥落头的位点和未落头的位点；

(3)将步骤(2)记录的烟支落头位点的实际密度与实际密度变化率和烟支未落头位点的实际密度与实际密度变化率进行拟合，得到烟支燃烧锥落头预测模型：x₁A×y₁+B；x₂A×y₂+B；

式中：A、B为具体拟合参数；x₁为烟支落头位点的实际密度，y₁为烟支落头位点的实际密度变化率；x₂为烟支末落头位点的实际密度，y₂为烟支未落头位点的实际密度变化率；

(4)经线性规划得到A和B的取值范围；

(5)测量测试集中烟支各位点实际密度P；

(6)计算测试集中烟支各位点实际密度的变化率ρ’；

(7)计算烟支各位点理论密度ρ：ρ＝A×ρ’+B；