烟用丝束取样质量影响因素分析*

蔡洁云，王春琼，梁诗涵，魏 佳，马 静，顾健龙，李 郸，刘宇晨，陈 丹，孟红明，孙浩巍，张晓伟

(云南省烟草质量监督检测站，云南 昆明 650106)

烟草行业广泛使用二醋酸纤维素丝束和聚丙烯丝束作为滤棒原料。不同规格的烟用丝束，加工所得滤棒的过滤效率、硬度、压降等物理指标也不同，从而影响卷烟品质[1-4]。抽取的丝束样品质量，即实验室样品的质量，是保证检测结果准确性的关键。由于丝束在缠绕过程中极易受拉扯变形，如拉伸、断裂、扭曲等，会影响各项指标的检测结果，导致丝束的线密度、单丝线密度、断裂强度和卷曲数等影响滤棒成形质量的物理性能产生波动，使检测数据不能客观反映生产现状，起不到指导生产的作用。因此，有必要研究分析影响烟用丝束取样质量的因素，为提高抽样作业的规范性提供技术支撑。

1 烟用丝束抽样现状

烟草行业标准(YC/T 26-2017 烟用丝束)[5]规定了烟用丝束的抽样方法。如烟用丝束物理指标(丝束线密度[6]、单丝线密度[7])检测为：“丝束线密度、单丝线密度试样制备：从取样部位用取样板顺着铺丝方向自然卷绕约 60 m 丝束，放入洁净的自封袋内密封保存。在取样、运输和保存过程中不应使丝束状态受到破坏。”

在烟用丝束抽样时，通常，采用一个取样板上缠绕 30 m 丝束，按要求取2板，就得到 60 m 丝束的一份检测样品。一个样品需要抽取6板，约 180 m 丝束。

引入“有效样品率”作为烟用丝束取样质量评价的定量指标。

有效样品率，指抽取的丝束样品中，有效样品(即能满足检测要求的丝束样品)长度，占抽取丝束样品总长度的百分比。计算公式如下：

有效样品率=

采用该指标进行分析，根据GB/T 2829-2002 周期检查计数抽样程序及抽样表适用于生产过程稳定性的检查[8]和实际检测需要。为保证试样，需从实验室样品中截取的随机性，一个抽样长度为 60 m 的丝束样品，其有效样品长度需大于等于 51 m，即有效样品率大于等于85%，才能满足检测需求。

以某批次烟用丝束抽取实验室样品为例，20个样品中，有18个样品的有效样品率<85%，占比90%(见图1)。2个满足要求的样品中，虽然有效样品量满足≥51 m 的要求，可以通过增大抽样量(抽样长度超过标准规定 60 m 的10%)来实现的，但造成了较多浪费。

图1 烟用丝束样品抽样有效样品率符合要求比例示意图

2 烟用丝束实验室样品有效样品率低的症结

对上述未达到有效样品率要求的样品进行分析，抽样长度过大(超过标准规定 60 m 的10%)和有效样品长度不足，是两个主因(图2)。

图2 烟用丝束样品抽样有效样品率不符合要求原因分析图

2.1 抽样长度过大的症结分析

抽样长度增加，会导致抽样有效样品率下降。为针对性的解决问题，需进一步找到问题症结。

分析了上述批次丝束样品中因抽样长度过大，导致抽样有效样品率低于85%的样品的原因，发现，实验室样品抽样所用的取样板大小不一，形状不同，取回的丝束样品各式各样，而且每个板上缠绕的丝束有多、有少(如图3所示)。

图3 烟用丝束样品抽取情况

经调查，导致烟用丝束样品抽样长度过大的原因，主要是抽样环节缺少客观的计量过程：抽样人的主观性判断、经验性判断所致。

抽取的丝束样品的质量，是保证检测结果准确性的关键，但由于丝束在缠绕过程中极易受拉扯变形，影响了各项指标的检测结果，因此，在丝束取样过程中，抽样者重点关注抽取样品的质量，即为了确保抽取样品具有能满足检测需求的有效样品长度，会导致抽样样品长度大于标准要求的长度。同时，由于抽样过程不易做到边取样边测量丝束的长度，抽取的丝束样品长度只能是抽样者目测的估计值，通常会导致丝束取样长度比标准要求的大。

在调查中发现，有的样品存在连续的、长距离的严重拉伸情况(如图4所示)，会明显增加了抽样长度，但有效样品程度锐减。

图4 拉伸严重的丝束样品

通过头脑风暴法，从目测抽样长度不准确、为确保有效样品长度满足要求人为增加取样长度、丝束被严重拉伸等异常情况，多方面进行了调查分析。结果发现：目测抽样长度不准确是造成抽样长度过大的主要症结(见图5)。

图5 抽样长度过大原因分析饼分图

2.2 有效样品长度不足的症结分析

有效样品长度降低，会导致抽样有效样品率下降。为针对性的解决问题，需进一步找到问题症结。

分析了上述批次丝束样品中因有效样品长度不足，导致抽样有效样品率低于85%的样品的原因，发现，丝束试样出现较多的损害，导致有效样品长度不足。

进一步分析，有的取样板上缠绕的丝束过多，丝束间相互受力挤压，都粘连在一起，导致丝束会产生扭曲、断裂和拉直现象；有的样品在抽样过程中，由于受力不均，出现了丝束拉伸、折叠、打结等情况，如图6所示。

图6 烟用丝束取样过多发生挤压粘连后出现的问题

通过头脑风暴法，从试样丝束被拉伸、断裂、扭曲、折叠等异常情况，多方面进行了调查分析，丝束被拉伸是出现最频繁的样品损害情况，即为有效样品长度不足的主要症结(见图7)。

图7 有效样品长度不足原因分析排列图

综上所述，目测抽样长度不准确和丝束拉伸，是有效样品率低的主要症结。

3 烟用丝束实验室样品有效样品率低的要因

运用QC活动思路，针对有效样品率低的两个主要症结，目测抽样长度不准确和丝束拉伸，通过头脑风暴法，进行逐级的原因分析，得到11个末端原因，见图8。

图8 有效样品率低的原因分析关联图

通过T检验、模拟试验、准确度验证、样品有效性验证、症结影响程度分析等方法，逐一进行了要因分析，结果见表1。

表1 烟用丝束取样质量影响因素分析的要因确认表

最终发现，缺少计长工具、取样板材质与丝束性质不匹配、取样板形状不合理，是3个对症结有较大影响的要因。

4 结论

综合考虑行业标准规定、实际操作的可行性，引入“有效样品率”作为烟用丝束取样质量评价的定量指标。在对抽样现状进行调查分析的基础上，发现了目测抽样长度不准确和丝束拉伸，是有效样品率低的主要症结。缺少计长工具、取样板材质与丝束性质不匹配、取样板形状不合理，是三个对症结有较大影响的要因。从这三个方面着手，可以有效地解决目测抽样长度不准确和丝束拉伸的问题，从而提高烟用丝束抽样的有效样品率，进而提高烟用丝束抽样所得实验室样品品质，确保丝束检测结果真是反应样品质量，实现烟用辅料样品的质量监控及指导生产。