[發明專利]一種基于助燃劑的卷煙煙氣中的H值預測模型構建方法

有效

• 申請號: 201510060774.8
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104598750B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 曾曉鷹;劉惠明;凌軍;楊乾栩;趙英良;杜宇;蔡波
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 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H值預測模型構建方法，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，進而以判別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的助燃劑和/或助燃劑離子構建卷煙煙氣中的H值預測模型；具體步驟如下：

步驟（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，采用中位數法進行離散化處理；

步驟（2），重要性助燃劑和助燃劑離子篩選：

采用Mann-Whitney-Wilcoxon 非參數檢驗方法，考察卷煙煙氣中的H值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H值影響較大助燃劑和/或助燃劑離子；所述的卷煙煙氣中的H值是按照《卷煙煙氣危害性指數研究》中所述的方法得到的；

步驟（3），卷煙煙氣中的H值預測模型建立：

卷煙煙氣中的H值預測模型的建立，從助燃劑和助燃劑離子中選擇對卷煙煙氣中的H值影響最大的前2個為自變量，以卷煙煙氣中的H值為因變量，模型采用兩變量三次模型，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，初始值設定為上界和下界之間的任意一個值；

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H值影響最大的前2個的含量，并代入步驟（3）所構建的卷煙煙氣中H值數學模型進行計算，得到卷煙煙氣中的H值的預測值，再按照《卷煙煙氣危害性指數研究》進行卷煙煙氣中H值相關指標的實際釋放量檢測和計算，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H值預測模型構建方法，其特征在于，所述步驟（1）至（4）具體為：

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%，然后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，離子色譜法測定其檸檬酸根和蘋果酸根含量，火焰光度法測定其鉀離子和鈉離子含量；然后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，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；

步驟（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H值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H值在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H值影響越大；

步驟（3），卷煙煙氣中的H值預測模型建立：

根據步驟（2）得到的卷煙煙氣中的H值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H值影響最大的前2個為自變量，即以助燃劑含量及鉀離子含量為自變量，以卷煙煙氣中的H值為因變量，模型采用兩變量三次模型，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，初始值設定為[1,1]，構建模型如下：

其中，x是助燃劑含量，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卷煙樣品，其卷煙煙氣中的H值未知，卷煙樣品所采用的其他輔材及葉組配方與建模樣品相同，通過電導率法測定卷煙紙中的助燃劑總含量，火焰光度法測定其鉀離子含量，并代入步驟（3）所構建的卷煙煙氣中H值數學模型進行計算，得到卷煙煙氣中的H值的預測值，再按照《卷煙煙氣危害性指數研究》進行卷煙煙氣中H值相關指標的實際釋放量檢測和計算，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。