一種快速測試卷煙紙灰分的方法（輕工業(yè)）
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一種快速測試卷煙紙灰分的方法（輕工業(yè)）
荊 熠1 馬 靜2 周明珠1 王錦平1 劉傳海3 董 浩1 林杰驊4
（1．國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，河南鄭州，450001；2．云南省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測站，云南昆明，650106；3．牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司，黑龍江牡丹江，157013；4．上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海，200082）
摘要：針對現(xiàn)行卷煙紙灰分測試方法的測試步驟進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化的方法為：將卷煙紙制成絕干試樣，直接用絕干試樣進(jìn)行灰分測試，省略了水分測試步驟。結(jié)果表明，兩種方法的測試結(jié)果無顯著性差異，且優(yōu)化后的方法減少了中間環(huán)節(jié)，操作更加簡便。
關(guān)鍵詞：卷煙紙；灰分；顯著性差異
中圖分類號：TS77 DOI:10.11980/j. issn．0254-508X．2016. 05. 014
卷煙紙灰分是卷煙紙質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)，主要由卷煙紙生產(chǎn)過程中添加的碳酸鈣等無機(jī)填料組成，這些填料可起到改善卷煙紙透氣度、調(diào)節(jié)卷煙紙燃燒速率、提高卷煙紙白度和不透明度、改善卷煙紙手感和外觀質(zhì)量以及節(jié)約纖維用量等作用。目前，卷煙紙灰分的測定按照GB/T 742-2008造紙?jiān)�、紙漿、紙和紙板灰分的測定進(jìn)行，測試原理為，樣品經(jīng)炭化后在溫度為( 900±25)℃的高溫爐里灼燒，灼燒后殘余物的質(zhì)量為樣品的灰分，以%表
示。該標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定在灰分測試前要先對樣品的水分進(jìn)行測試，然后再取樣進(jìn)行灰分測試，最后的灰分測試結(jié)果要通過計(jì)算扣除卷煙紙的水分，步驟較為繁瑣，且在水分測試過程中若操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致水分測試值不準(zhǔn)確，從而影響灰分測試的最終結(jié)果。
為此，本實(shí)驗(yàn)對卷煙紙灰分的測試方法進(jìn)行了優(yōu)化，把卷煙紙制成絕干試樣，直接用絕干試樣進(jìn)行灰分測試，通過比對實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種方法的測試結(jié)果無顯著性差異，且優(yōu)化后的方法減少了中間環(huán)節(jié)，操作更加簡便。
1實(shí)驗(yàn)
1.1卷煙紙及儀器
卷煙紙：選取不同灰分含量的卷煙紙樣品5種。
儀器：馬福爐，YFX7/100-G，上海意豐電爐有限公司；電子天平，BSA224S-CW，德國賽多利斯；鼓風(fēng)干燥箱，FP115，德國BINDER；電爐，DL-1，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；坩堝；干燥器。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
(1)改進(jìn)前方法
隨機(jī)抽取5g卷煙紙?jiān)嚇�，�?/font>GB/T 462-2003紙和紙板水分的測定法測試和計(jì)算出卷煙紙?jiān)嚇拥乃帧?/font>
另取卷煙紙?jiān)嚇�，剪�?/font>10 mm x10 mm左右的小塊，稱取1.000 g試樣，記錄實(shí)際稱量質(zhì)量，并根據(jù)測得的試樣水分計(jì)算出試樣的絕干質(zhì)量。
將稱量好的試樣置于已灼燒并稱量質(zhì)量的空坩堝中，按GB/T742-2008造紙?jiān)�、紙漿、紙和紙板灰分的測定的規(guī)定進(jìn)行炭化、灼燒，冷卻后稱量質(zhì)量，得到坩堝和殘余物總質(zhì)量，該總質(zhì)量減去空坩堝質(zhì)量即得到卷煙紙殘余物質(zhì)量，用卷煙紙殘余物質(zhì)量除以計(jì)算得到的試樣絕干質(zhì)量即得到卷煙紙灰分。
(2)改進(jìn)后方法
隨機(jī)抽取5g卷煙紙?jiān)嚇樱?/font>GB/T462-2003紙和紙板水分的測定法測試試樣水分。將卷煙紙?jiān)诠娘L(fēng)干燥箱中烘干2h后得到絕干試樣，然后快速稱取1.000g絕干試樣，記錄實(shí)際稱量質(zhì)量后剪成10 mm×10 mm左右的小塊，置于已灼燒并稱量質(zhì)量的空坩堝中，按GB/T742-2008造紙?jiān)稀⒓垵{、紙和紙板灰分的測定的規(guī)定進(jìn)行炭化、灼燒，冷卻后稱量質(zhì)量，得到坩堝和殘余物總質(zhì)量，該總質(zhì)量減去空坩堝質(zhì)量即得到卷煙紙殘余物質(zhì)量，用
卷煙紙殘余物質(zhì)量除以所稱取的絕干質(zhì)量即得到卷煙紙灰分。
(3)測試過程的優(yōu)化情況
從灰分測試過程來看，改進(jìn)前整個(gè)測試過程中需要用2份試樣，1份用于水分測試，另1份用于灰分測試，改進(jìn)后只需用1份試樣，直接用制得的絕干試樣進(jìn)行灰分測試，不需要計(jì)算水分含量，也不需要換算試樣的絕干質(zhì)量，減少了測試步驟，減少了中間環(huán)節(jié)。
2結(jié)果與分析
用改進(jìn)前后的兩種方法分別測試5個(gè)不同灰分含量的卷煙紙?jiān)嚇�，每個(gè)試樣測試7次，兩種測試方法的結(jié)果見表1，用標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)兩個(gè)指標(biāo)比較兩種方法測試結(jié)果的重復(fù)性。從表1可以看出，方法改進(jìn)后灰分測試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)都減小了，主要原因是改進(jìn)后的測試方法省去了卷煙紙水分的測試和絕干試樣的換算過程，因此改進(jìn)測試方法后灰分結(jié)果的重復(fù)性優(yōu)于改進(jìn)前的。
表2是改進(jìn)前后兩種灰分測試的F檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，F檢驗(yàn)主要比較改進(jìn)前后兩種方法之間是否存在顯著性差異，即統(tǒng)計(jì)兩種方法測試結(jié)果的方差（標(biāo)
著差別。表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，改進(jìn)后的測試方法與改進(jìn)前的標(biāo)準(zhǔn)方法沒有顯著性差異。
表3是改進(jìn)前后兩種灰分測試的t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，即統(tǒng)計(jì)兩種方法測試結(jié)果的方差、合并方差及均值差的標(biāo)準(zhǔn)偏差，給定顯著性水平a=0. 05，按顯著性水平a及自由度（f= n1+n2-2），查t臨界值表的雙側(cè)檢驗(yàn)的相應(yīng)臨界值t（a，n1+n2-2）。比較計(jì)算t值和臨界值t（a，n1+n2 -2），若t>t(a，n1+n2-2)，則有顯著差別，否則無顯著差別。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，改進(jìn)后的測試結(jié)果與改進(jìn)前的測試結(jié)果沒有顯著性差異。
3結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn)分析，改進(jìn)前后兩種方法的測試結(jié)果間不存在顯著差異，且改進(jìn)后的方法測試結(jié)果的重復(fù)性較好，測試步驟簡化，不需要測試水分含量，也不用換算樣品的絕干質(zhì)量，減少了中間環(huán)節(jié)。因此，可以考慮采用改進(jìn)后的方法作為卷煙紙灰分的測定方法。
