技术摘要：
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方法。其包括以下步骤：建立模型：a.取加热卷烟用薄片，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.将平衡水分后的薄片置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、薄片的重量Wn 全部
背景技术：
加热不燃烧卷烟也称为低温卷烟，其不是通过明火点燃烟草而是利用电子装置加 热烟草基体。加热不燃烧卷烟可在低温条件下使烟草提取物迅速释放出来，使得消费者能 达到与传统卷烟抽吸燃烧时同等的生理强度，且释放更少的有害物质，因而受到消费者追 捧。烟草薄片是加热不燃烧卷烟烟芯的一种，其是将卷烟生产过程中废弃的烟梗、烟片末等 废弃物质经过造纸法加工处理形成的产品，具有变废为宝、卷烟配伍性好、易添加外源物 质、低焦低害等特点。而薄片的含水率直接关乎卷烟的抽吸口感及卷烟的物理、化学品质， 是卷烟制造的重要指标参数。现有烟草及烟草制品水分测定方法有烘箱法（YC/T 31- 1996）、气相色谱法（YC/T 345-2010）等。 其中，烘箱法以其操作简单、实用的特点，已被烟草行业广泛采用，烘箱法的原理 是将烟草或烟草制品经过低温烘干，研磨成一定粒度的烟末，在100±1℃下烘干2h，由烘干 前后质量差求出试样的水分含量。然而其不适用于对加热不燃烧卷烟用薄片进行含水率检 测，因为在加热不燃烧卷烟领域中，为了增加烟支加热不燃烧抽吸过程中的发烟效果，加热 卷烟薄片中需要添加大量的丙三醇、丙二醇以及聚乙二醇等发烟剂，由于通常使用的发烟 剂在高温条件下易挥发，采用烘箱法即采用100℃以上热风干燥处理加热不燃烧卷烟用薄 片样品会导致发烟剂大量散失，无法准确得出样品的含水率。 气相色谱法是用含内标物（异丙醇）的甲醇溶液萃取后，用配有热导检测器（TCD） 的气相色谱进行样品的水分含量测定。虽然采用气相色谱法可以准确测定加热不燃烧卷烟 用再造薄片样品中的含水率，但检测过程需要进行繁琐的样品处理，操作复杂，检测结果反 馈较慢。 公开号为CN101393099A的专利文件公开了这样一种烟草含水率连续测量的方法 及其装置，其该方法按以下步骤进行：第一步：取混合均匀的烟丝，按照国家标准GB5607-85 的方法测定其初始含水率；第二步：另取同样烟丝，放置在称量器具上，称量器具放置在恒 温恒湿环境中，连续测量其重量，待其变化小于0.0001～0.01g时，结束测量；第三步：称量 器具将读数按照预先设定的时间间隔发送给数据分析模块，数据分析模块自动将初始含水 率和得到的数据进行处理，形成一系列烟丝即时含水率关于时间的数据点；第四步：作出烟 丝即时含水率关于时间的曲线，根据该曲线的前期的斜率和后期的平衡含水率的对比，比 较烟草保润剂保润效果细微差别。该申请得到的是时间-含水率的曲线，反映出这份烟丝样 品含水率每时每刻的变化，不能将该曲线作为标准模型，不能够通过该曲线直接得到其同 类型样品的含水率。 3 CN 111610117 A 说 明 书 2/5 页
技术实现要素：
本发明要解决上述问题，提供一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方法。 本发明解决问题的技术方案是，提供一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方 法，包括以下步骤： （1）建立模型：a.取加热卷烟用薄片，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.将 平衡水分后的薄片置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、薄片的重量Wn和 薄片的抗张强度Sn，并根据公式 计算含水率Mn；c.以抗张强 度Sn和含水率Mn建立回归模型； （2）通过模型计算含水率：取待测薄片，检测其抗张强度，根据回归模型计算含水率。 回归是一种从给定数据到描述数据集性质的估计关系的方法，通过建立回归模型 可以预测未来值和计算各种变量之间是否存在关系。申请人意外地发现，薄片的抗张强度 会随着其含水率的增加出现显著的下降，抗张强度和含水率之间可以建立数学关系。因此 本申请通过回归模型的建立，使得在后续需要对同类薄片进行含水率检测时，只需要检测 其抗张强度，然后带入模型中即可计算得到其含水率，避免了传统含水率检测操作中、难以 排除添加物影响或者操作复杂的问题。 本申请中，初始含水率测定值的准确与否对回归模型的标准与否具有重要的影 响，作为本发明的优选，步骤a中，按照烟草行业标准YC/T 345-2010测定其初始水率M0。在 YC/T 345-2010中，是采用气相色谱法测定含水率，其为本行业公知技术，因此其具体操作 步骤本申请中不再赘述。采用气相色谱法测定含水率虽然比较复杂，但在本申请中，只需要 测定一次含水率，相对于传统的含水率检测操作，依旧较为简便。 本申请中，需要多次测定薄片的抗张强度，且待测薄片也是通过测得的抗张强度 再得到含水率，作为本发明的优选，按照国家标准GB/T 12914-2008《纸和纸板抗张强度的 测定》测定抗张强度。抗张强度检测的原理是在恒速加荷或者恒速拉伸的条件下，将规定尺 寸的试样拉伸至断裂，测定其抗张力，并记录其最大抗张力。抗张强度的检测有专用的仪器 设备，检测时，只需要将薄片裁切为相应尺寸后，将其夹制到抗张强度试验仪上并开动仪器 即可，其具体操作为公知技术，本申请不再赘述。对薄片进行抗张强度的检测操作简便，且 不会受到薄片中发烟剂等其他物质的干扰，测定结果准确。 作为本发明的优选，对于有横纵向之分的薄片样品，应统一检测其纵向抗张强度。 本申请中，将薄片的抗张强度作为自变量，含水率作为因变量，作为本发明的优 选，所述回归模型为多项式回归模型。 作为本发明的优选，建立的多项式回归模型的判定系数R2 ≥0.98。 低温烘干是为了在保证其发烟剂不散失的情况下，尽可能降低其含水率。同时为 了防止薄片干燥时受热崩解，作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干为：35-50℃热风干燥。 作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干20-30min。 由于薄片含水率容易随着空气中温、湿度的变化而变化，因此作为本发明的优选， 步骤a中，低温烘干后的薄片置于密封条件下平衡水分24h以上，使得薄片从环境中吸收水 分的速率等于其失去水分的速率，到达与环境平衡状态，以提高后续吸湿时重量变化的准 确性。 4 CN 111610117 A 说 明 书 3/5 页 为了增加回归模型中含水率的覆盖范围，作为本发明的优选，步骤b中，恒温恒湿 环境的湿度高于60%。 为了增加回归模型的准确度，作为本发明的优选，步骤b中，至少记录8组不同吸湿 程度下、薄片的Wn和薄片的抗张强度Sn。 本发明的有益效果： 1.本申请适用于添加了外源物质的卷烟再造薄片的含水率的检测。 2.本申请通过回归分析了两个变量：抗张强度和含水率之间的关系，得到了相应 的回归模型。通过回归模型，仅通过对待测薄片进行抗张强度的检测即可得到其相应含水 率。而检测抗张强度时，直接使用国家标准规定的抗张强度试验仪即可，相对于直接检测含 水率，其操作简单有效，而且不容易受到薄片中发烟剂等其他物质的干扰，实现了加热卷烟 再造薄片含水率的快速检测。
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方法。其包括以下步骤：建立模型：a.取加热卷烟用薄片，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.将平衡水分后的薄片置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、薄片的重量Wn 全部
背景技术：
加热不燃烧卷烟也称为低温卷烟，其不是通过明火点燃烟草而是利用电子装置加 热烟草基体。加热不燃烧卷烟可在低温条件下使烟草提取物迅速释放出来，使得消费者能 达到与传统卷烟抽吸燃烧时同等的生理强度，且释放更少的有害物质，因而受到消费者追 捧。烟草薄片是加热不燃烧卷烟烟芯的一种，其是将卷烟生产过程中废弃的烟梗、烟片末等 废弃物质经过造纸法加工处理形成的产品，具有变废为宝、卷烟配伍性好、易添加外源物 质、低焦低害等特点。而薄片的含水率直接关乎卷烟的抽吸口感及卷烟的物理、化学品质， 是卷烟制造的重要指标参数。现有烟草及烟草制品水分测定方法有烘箱法（YC/T 31- 1996）、气相色谱法（YC/T 345-2010）等。 其中，烘箱法以其操作简单、实用的特点，已被烟草行业广泛采用，烘箱法的原理 是将烟草或烟草制品经过低温烘干，研磨成一定粒度的烟末，在100±1℃下烘干2h，由烘干 前后质量差求出试样的水分含量。然而其不适用于对加热不燃烧卷烟用薄片进行含水率检 测，因为在加热不燃烧卷烟领域中，为了增加烟支加热不燃烧抽吸过程中的发烟效果，加热 卷烟薄片中需要添加大量的丙三醇、丙二醇以及聚乙二醇等发烟剂，由于通常使用的发烟 剂在高温条件下易挥发，采用烘箱法即采用100℃以上热风干燥处理加热不燃烧卷烟用薄 片样品会导致发烟剂大量散失，无法准确得出样品的含水率。 气相色谱法是用含内标物（异丙醇）的甲醇溶液萃取后，用配有热导检测器（TCD） 的气相色谱进行样品的水分含量测定。虽然采用气相色谱法可以准确测定加热不燃烧卷烟 用再造薄片样品中的含水率，但检测过程需要进行繁琐的样品处理，操作复杂，检测结果反 馈较慢。 公开号为CN101393099A的专利文件公开了这样一种烟草含水率连续测量的方法 及其装置，其该方法按以下步骤进行：第一步：取混合均匀的烟丝，按照国家标准GB5607-85 的方法测定其初始含水率；第二步：另取同样烟丝，放置在称量器具上，称量器具放置在恒 温恒湿环境中，连续测量其重量，待其变化小于0.0001～0.01g时，结束测量；第三步：称量 器具将读数按照预先设定的时间间隔发送给数据分析模块，数据分析模块自动将初始含水 率和得到的数据进行处理，形成一系列烟丝即时含水率关于时间的数据点；第四步：作出烟 丝即时含水率关于时间的曲线，根据该曲线的前期的斜率和后期的平衡含水率的对比，比 较烟草保润剂保润效果细微差别。该申请得到的是时间-含水率的曲线，反映出这份烟丝样 品含水率每时每刻的变化，不能将该曲线作为标准模型，不能够通过该曲线直接得到其同 类型样品的含水率。 3 CN 111610117 A 说 明 书 2/5 页
技术实现要素：
本发明要解决上述问题，提供一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方法。 本发明解决问题的技术方案是，提供一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方 法，包括以下步骤： （1）建立模型：a.取加热卷烟用薄片，低温烘干并平衡水分后，测定初始含水率M0；b.将 平衡水分后的薄片置于恒温恒湿环境中缓慢吸湿，记录不同吸湿程度下、薄片的重量Wn和 薄片的抗张强度Sn，并根据公式 计算含水率Mn；c.以抗张强 度Sn和含水率Mn建立回归模型； （2）通过模型计算含水率：取待测薄片，检测其抗张强度，根据回归模型计算含水率。 回归是一种从给定数据到描述数据集性质的估计关系的方法，通过建立回归模型 可以预测未来值和计算各种变量之间是否存在关系。申请人意外地发现，薄片的抗张强度 会随着其含水率的增加出现显著的下降，抗张强度和含水率之间可以建立数学关系。因此 本申请通过回归模型的建立，使得在后续需要对同类薄片进行含水率检测时，只需要检测 其抗张强度，然后带入模型中即可计算得到其含水率，避免了传统含水率检测操作中、难以 排除添加物影响或者操作复杂的问题。 本申请中，初始含水率测定值的准确与否对回归模型的标准与否具有重要的影 响，作为本发明的优选，步骤a中，按照烟草行业标准YC/T 345-2010测定其初始水率M0。在 YC/T 345-2010中，是采用气相色谱法测定含水率，其为本行业公知技术，因此其具体操作 步骤本申请中不再赘述。采用气相色谱法测定含水率虽然比较复杂，但在本申请中，只需要 测定一次含水率，相对于传统的含水率检测操作，依旧较为简便。 本申请中，需要多次测定薄片的抗张强度，且待测薄片也是通过测得的抗张强度 再得到含水率，作为本发明的优选，按照国家标准GB/T 12914-2008《纸和纸板抗张强度的 测定》测定抗张强度。抗张强度检测的原理是在恒速加荷或者恒速拉伸的条件下，将规定尺 寸的试样拉伸至断裂，测定其抗张力，并记录其最大抗张力。抗张强度的检测有专用的仪器 设备，检测时，只需要将薄片裁切为相应尺寸后，将其夹制到抗张强度试验仪上并开动仪器 即可，其具体操作为公知技术，本申请不再赘述。对薄片进行抗张强度的检测操作简便，且 不会受到薄片中发烟剂等其他物质的干扰，测定结果准确。 作为本发明的优选，对于有横纵向之分的薄片样品，应统一检测其纵向抗张强度。 本申请中，将薄片的抗张强度作为自变量，含水率作为因变量，作为本发明的优 选，所述回归模型为多项式回归模型。 作为本发明的优选，建立的多项式回归模型的判定系数R2 ≥0.98。 低温烘干是为了在保证其发烟剂不散失的情况下，尽可能降低其含水率。同时为 了防止薄片干燥时受热崩解，作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干为：35-50℃热风干燥。 作为本发明的优选，步骤a中，低温烘干20-30min。 由于薄片含水率容易随着空气中温、湿度的变化而变化，因此作为本发明的优选， 步骤a中，低温烘干后的薄片置于密封条件下平衡水分24h以上，使得薄片从环境中吸收水 分的速率等于其失去水分的速率，到达与环境平衡状态，以提高后续吸湿时重量变化的准 确性。 4 CN 111610117 A 说 明 书 3/5 页 为了增加回归模型中含水率的覆盖范围，作为本发明的优选，步骤b中，恒温恒湿 环境的湿度高于60%。 为了增加回归模型的准确度，作为本发明的优选，步骤b中，至少记录8组不同吸湿 程度下、薄片的Wn和薄片的抗张强度Sn。 本发明的有益效果： 1.本申请适用于添加了外源物质的卷烟再造薄片的含水率的检测。 2.本申请通过回归分析了两个变量：抗张强度和含水率之间的关系，得到了相应 的回归模型。通过回归模型，仅通过对待测薄片进行抗张强度的检测即可得到其相应含水 率。而检测抗张强度时，直接使用国家标准规定的抗张强度试验仪即可，相对于直接检测含 水率，其操作简单有效，而且不容易受到薄片中发烟剂等其他物质的干扰，实现了加热卷烟 再造薄片含水率的快速检测。
