[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

技術領域

本發明屬于卷煙添加劑對卷煙危害性影響領域，具體涉及一種采用數據離散變量篩選的方法考察助燃劑和助燃劑離子對氨的影響，同時本發明還涉及構建篩選助燃劑和/或助燃劑離子對卷煙煙氣中的氨釋放量的預測模型。

背景技術

近年來，隨著人們對吸煙與健康的關注度逐步提高,卷煙危害性評價成為國內外煙草行業的熱門研究課題之一。2009年，謝劍平等基于卷煙主流煙氣中7種有害成分(包括CO、HCN、NNK、HH3、苯并芘、苯酚、巴豆醛)釋放量和煙氣毒理學試驗結果建立了卷煙危害性評價指標——卷煙危害性指數H值，首次將卷煙煙氣有害成分的釋放量與其危害性聯系起來。煙草行業圍繞降低卷煙危害性指數開展了大量的研究，卷煙助燃劑是其中重要的研究方向之一。

目前，卷煙常用的助燃劑主要是堿金屬鹽，由于助燃劑在卷煙中的添加可以調節卷煙抽吸口數、改善包灰效果、降低主流煙氣有害成分釋放量，因此，堿金屬鹽類助燃劑在卷煙工業中的研究和應用較為廣泛。

有關卷煙助燃劑對主流煙氣的影響研究主要集中在助燃劑的含量或種類對卷煙中焦油及7種有害成分的釋放量影響。由于卷煙中可能同時存在多種助燃劑，而建立單一的助燃劑模型可用性較差。基于此，本專利提出將卷煙紙中采用的多元混合助燃劑按離子進行分析，在考查助燃劑總含量的同時，將助燃劑進行分解，采用數據離散化方法考察助燃劑和助燃劑離子對卷煙煙氣中的氨釋放量的影響，并將影響較大的離子用來構建卷煙煙氣氨釋放量的預測模型，為卷煙煙氣中氨釋放量預測模型構建提供一種方法。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種能有效判斷助燃劑和助燃劑離子對卷煙煙氣氨釋放量影響大小的方法，并篩選影響較大的助燃劑和/或助燃劑離子構建的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：除非另有說明，本發明所采用的百分數均為重量百分數。

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，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/或助燃劑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。

所述步驟(2)中的分組樣本比較方法是Mann-Whitney-Wilcoxon非參數檢驗。

所述基于助燃劑的卷煙煙氣中的氨釋放量預測模型構建方法，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：