[發明專利]一種基于助燃劑的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型構建方法

有效

• 申請號: 201510060669.4
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104597214A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張天棟;秦云華;凌軍;楊乾栩;劉巍;楊瑩;蔡波;何雪峰
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

1.一種基于助燃劑的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型構建方法，其特征在于：將助燃劑含量分解為助燃劑離子含量后，采用離散化方法處理數據，進而以分組樣本比較方法篩選重要性助燃劑和助燃劑離子，并根據篩選的重要性助燃劑和/或離子構建卷煙煙氣中的氨釋放量預測數學模型；具體步驟如下：

（1）數據離散化處理：

將卷煙中所用助燃劑含量數據轉化為助燃劑離子含量數據；將所有助燃劑和助燃劑離子含量數據以中位數法進行離散化處理；

（2）重要性助燃劑和助燃劑離子篩選：

采用分組樣本比較方法，考察卷煙煙氣中的氨釋放量在每個助燃劑和助燃劑離子分組下的分布情況，確定對卷煙煙氣中的氨釋放量影響較大助燃劑和/或助燃劑離子；所述卷煙煙氣中的氨釋放量是按照《YC/T?377-2010?卷煙?主流煙氣中氨的測定?離子色譜法》進行檢測測得的；

（3）卷煙煙氣中的氨釋放量預測數學模型建立：

從助燃劑和助燃劑離子中選擇對卷煙煙氣中的氨釋放量影響最大的前2個為自變量，以卷煙煙氣中的氨釋放量為因變量，模型采用兩變量二次模型，參數擬合方法采用Levenberg-Marquardt結合GlobalSearch方法，上界為兩個自變量的最大值，下界為兩個自變量的最小值；

步驟（4），模型驗證：

在相同的助燃體系下，隨機選擇樣品通過常規方法測定步驟（3）中從助燃劑和助燃劑離子中選擇對卷煙煙氣中的氨釋放量影響最大的前2個的含量，并代入步驟（3）所構建的卷煙煙氣中氨釋放量數學模型進行計算，得到卷煙煙氣中的氨釋放量的預測值，再以按照《YC/T?377-2010?卷煙?主流煙氣中氨的測定?離子色譜法》進行卷煙煙氣中氨的實際釋放量測定，通過計算預測與實測值之間的相對偏差，比較預測值及實測值的差異。

2.根據權利要求1所述的基于助燃劑的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型構建方法，其特征在于：所述步驟（2）中的分組樣本比較方法是Mann-Whitney-Wilcoxon非參數檢驗。

3.根據權利要求1所述的基于助燃劑的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型構建方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）數據離散化處理：

以不同配比的檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、蘋果酸鈉和蘋果酸鉀為卷煙紙助燃劑，且混合助燃劑設計添加量范圍為1.0-3.5%，以該卷煙紙卷制卷煙樣品，采用電導率法測定卷煙紙中助燃劑含量、離子色譜法測定檸檬酸根和蘋果酸根含量，火焰光度法測定鉀離子和鈉離子含量；然后將卷煙中所有助燃劑和助燃劑離子含量數據以中位數法進行離散化處理，小于中位數的樣本其值轉化為0，大于等于中位數的樣本其值轉化為1；

（2）重要性助燃劑和助燃劑離子篩選：

助燃劑和助燃劑離子經0和1含量分組后，考察卷煙煙氣中的氨釋放量在每個助燃劑和助燃劑離子含量在0組時和1組時的分布情況，并采用Mann-Whitney-Wilcoxon非參數檢驗比較卷煙煙氣中的氨釋放量在0組和1組中的差異，差異越大，則表明該助燃劑或助燃劑離子對卷煙煙氣中的氨釋放量影響越大；所述的卷煙煙氣中的氨釋放量是按照《YC/T?377-2010?卷煙?主流煙氣中氨的測定?離子色譜法》進行檢測測得的；

（3）卷煙煙氣中的氨釋放量預測數學模型建立

根據步驟（2）得到的卷煙煙氣中的氨釋放量在不同助燃劑和助燃劑離子在0組和1組中的分布差異，從助燃劑和助燃劑離子中選擇對卷煙煙氣中的氨釋放量影響最大的前2個為自變量，即以檸檬酸根離子含量及鉀離子含量為自變量，以卷煙煙氣中的氨釋放量為因變量，模型采用兩變量二次模型，參數擬合方法采用Levenberg-Marquardt結合GlobalSearch方法，上界為兩個自變量的最大值，下界為兩個自變量的最小值；構建模型如下：

其中，x是檸檬酸根離子含量，y是鉀離子含量，

步驟（4），模型驗證：

采用不同檸檬酸鹽及蘋果酸鹽配比卷煙紙的未知卷煙煙氣中的氨釋放量的卷煙樣品，卷煙樣品所采用的其他輔材及葉組配方與建模樣品相同，通過離子色譜法測定卷煙紙中的檸檬酸根離子含量，火焰光度法測定鉀離子含量，并代入步驟（3）所構建的卷煙煙氣中氨釋放量數學模型進行計算，得到卷煙煙氣中的氨釋放量的預測值，再以按照《YC/T?377-2010?卷煙?主流煙氣中氨的測定?離子色譜法》進行卷煙煙氣中氨的實際釋放量測定，通過計算預測與實測值之間的相對偏差，比較預測值及實測值的差異。

4.根據權利要求1～3中任意一項所述的基于助燃劑的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型構建方法，其特征在于：卷煙煙氣中的氨釋放量預測數學模型建立時，初始值設定為上界和下界之間的任意一個值。