[發(fā)明專利]一種基于助燃劑的卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510060774.8
• 申請(qǐng)日: 2015-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN104598750B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾曉鷹;劉惠明;凌軍;楊乾栩;趙英良;杜宇;蔡波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司53100
• 代理人: 金耀生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于卷煙添加劑對(duì)卷煙危害性影響技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用數(shù)據(jù)離散變量篩選的方法考察助燃劑和助燃劑離子對(duì)煙氣卷煙煙氣中的H值的影響，同時(shí)本發(fā)明還涉及構(gòu)建助燃劑和助燃劑離子對(duì)卷煙煙氣中的H值的預(yù)測(cè)模型。

背景技術(shù)

近年來，隨著人們對(duì)吸煙與健康的關(guān)注度逐步提高，卷煙危害性評(píng)價(jià)成為國(guó)內(nèi)外煙草行業(yè)的熱門研究課題之一。如何將卷煙主流煙氣有害成分與其危害性聯(lián)系起來，一直是煙草行業(yè)久未解決的世界難題。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(xué)試驗(yàn)結(jié)果建立了卷煙危害性評(píng)價(jià)指標(biāo)——卷煙危害性指數(shù)卷煙煙氣中的H值，首次將卷煙煙氣有害成分的釋放量與其危害性聯(lián)系起來。煙草行業(yè)圍繞降低卷煙危害性指數(shù)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。

通過在卷煙紙或煙絲中添加助燃劑，改變其燃燒溫度、燃燒速度，影響卷煙燃燒過程，從而影響卷煙煙氣中7種有害成分釋放量，降低卷煙煙氣中的H值。在卷煙助燃劑研究過程中，大量研究集中在不同卷煙助燃劑含量與7種有害成分釋放量及卷煙煙氣中的H值相關(guān)關(guān)系，而在建立基于助燃劑預(yù)測(cè)卷煙煙氣中的H值模型方面的研究較少，尤其在判斷助燃劑和助燃劑離子對(duì)卷煙煙氣中的H值影響大小，并基于此建立卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型方面尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效判斷助燃劑和助燃劑離子對(duì)卷煙煙氣中的H值影響大小的方法，并篩選影響較大的助燃劑和/或助燃劑離子構(gòu)建卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

除非另有說明，本發(fā)明所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。

一種基于助燃劑的卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法，是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(shù)據(jù)，進(jìn)而以判別方法篩選重要性助燃劑和/或助燃劑離子，并根據(jù)篩選的重要性的助燃劑和/或助燃劑離子構(gòu)建卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型；具體步驟如下：

步驟（1），數(shù)據(jù)離散化處理：

將卷煙中所用助燃劑含量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為助燃劑離子含量數(shù)據(jù)；將所有助燃劑和助燃劑離子含量，采用中位數(shù)法進(jìn)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(shù)檢驗(yàn)方法，考察卷煙煙氣中的H值在每個(gè)助燃劑和助燃劑離子分組下的分布情況，確定對(duì)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(shù)研究》中所述的方法得到的；

步驟（3），卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型建立：

卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型的建立，從助燃劑和助燃劑離子中選擇對(duì)卷煙煙氣中的H值影響最大的前2個(gè)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(shù)擬合方法采用Levenberg-Marquardt結(jié)合GlobalSearch方法，上界為兩個(gè)自變量的最大值，下界為兩個(gè)自變量的最小值，初始值設(shè)定為上界和下界之間的任意一個(gè)值；

步驟（4），模型驗(yàn)證：

在相同的助燃體系下，隨機(jī)選擇樣品通過常規(guī)方法測(cè)定步驟（3）中從助燃劑和助燃劑離子中選擇對(duì)卷煙煙氣中的H值影響最大的前2個(gè)的含量，并代入步驟（3）所構(gòu)建的卷煙煙氣中H值數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，得到卷煙煙氣中的H值的預(yù)測(cè)值，再以按照《卷煙煙氣危害性指數(shù)研究》進(jìn)行卷煙煙氣中H值相關(guān)指標(biāo)的實(shí)際釋放量檢測(cè)和計(jì)算，通過計(jì)算預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)偏差，比較預(yù)測(cè)值及實(shí)測(cè)值的差異。

進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的基于助燃劑的卷煙煙氣中的H值預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法，包括如下步驟：

步驟（1），數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)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(dǎo)率法測(cè)定卷煙紙中助燃劑含量，離子色譜法測(cè)定其檸檬酸根和蘋果酸根含量，火焰光度法測(cè)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(shù)據(jù)以中位數(shù)法進(jìn)行離散化處理，小于中位數(shù)的樣本其值轉(zhuǎn)化為0，大于等于中位數(shù)的樣本其值轉(zhuǎn)化為1；

步驟（2），重要性助燃劑和助燃劑離子篩選：