正交试验在优化卷烟工艺技术参数中的应用.docx

1正交试验在优化卷烟工艺技术参数中的应用正交试验在优化卷烟工艺技术参数中的应用何王东贵州中烟工业有限责任公司铜仁卷烟厂铜仁摘要检查烟梗的生产质量列出浸梗螺旋蒸梗工序影响梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率的各因子影响较小的因子保持原状选定两个或三个影响显著的因子作为正交试验优化因子选定合适的因子水平和正交表制定试验方案随机进行试验分析试验结果数据选定浸梗螺旋蒸梗工序最佳工艺技术参数2关键词正交试验优化卷烟工艺技术参数应用中图分类号文献标识码文章编号引言随着近代科学技术的快速发展卷烟工艺技术日新月异特别是十二五期间卷烟工业企业加快技术改造步伐新技术新工艺新材料得到广泛应用设备控制从自动化向智能化转变质量控制从检测结果到过程控制的转变过程控制主要是控制加工过程的工艺参数工艺参数需进行优化才能对其准确设定达到精准化控制精细化加工之目的因此优化工艺技术参数对提升产品加工质量具有重要意义工艺技术参数怎样优化采取什么方式优化正交试验正好能为我们解决这个问题以烟梗预处理的浸梗螺旋蒸梗工序为例采用正交试验优化浸梗水槽水温和螺旋蒸梗工序出口烟梗含水率和温度经检查烟梗的生产质量发现浸梗工序出口烟梗表面水分过大水分未及时渗入烟梗内部组织本次试验采用浸梗水槽水温作其因子水平以梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率作考察指标螺旋蒸梗工序出口烟梗3含水率和温度对梗丝膨化后的整丝率影响较大为减小试验误差其它参数及生产条件保持原状试验设计试验目的优化浸梗水槽水温和螺旋蒸梗工序出口烟梗含水率和温度试验指标用梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率作考察指标该指标越大表明试验条件越好其出口含水率控制在确定因子水平检查烟梗的生产质量并分析烟梗预处理对梗丝膨化后整丝率影响较大的因子有三个它们是浸梗水槽水温蒸梗温度蒸梗含水率选择合适的正交表正交表的选择是试验设计的首要问题正交表的大小是由正交表中各因子对应列数和试验号对应行数的多少决定的正交表选得太小试验因素可能安排不下正交表选得过大试验次数增多不经济正交表的选择原则是在能够安排下试验因素和交互作用的前提下尽可能选用较小的正交表以减少试验次数表头设计指将试验因素和交互作用合理地安排到所选正交表的各列中去的过程本次试验不考虑交互作用经在烟梗生产线调研确定的因子水平如表所示本试验考察的因子都是三水平因此选用三水平正交表即只考察三个因子所以选用正交表试验计划见表4说明表中试验结果为检测梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率数据进行试验并记录试验结果本次试验是在其他参数操作人员生产条件不变的条件下进行以避免造成系统误差根据表的试验计划随机抽取试验号进行试验如抽到试验号即按条件浸梗水槽水温蒸梗温度蒸梗含水率进行试验测得梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率碎丝率并将试验结果记录在表中对应栏内如此重复做其他个试验试验结果见表试验结果均指梗丝膨化后的整丝括号内数字为碎丝率因二者是一对同时出现的相关数所以在以下分析中只考虑整丝率即可数据直观分析列出数据直观分析计算表见表由表可知第一列的之间的差异只反映了的三个水平之间的差异因为这三组试验条件除了因子的水平有差异外因子与的条件是一致的所以可通过比较这三个均值的大小看出因子的水平好坏因所以因子的水平最好同理因子的水平较好因子的水平较好各因子对整丝率影响程度大小分析5在直角坐标系中横坐标表示各因子水平纵坐标表示各因子水平试验结果的平均值单位的直观趋势图如图从图可知因子对试验结果的影响大小排序浸梗水槽水温越高整丝率越好以为最好但应结合烟梗特性作进一步探索水温影响效应趋势蒸梗温度以整丝最高蒸梗含水率以整丝率最高所以最合适水平是从各个因子试验结果的极差来看极差大说明改变这一因子的水平会对整丝率造成较大变化即该因子对整丝率影响大反之影响小从表中可知因子的影响最大其次是因子因子的影响最小即因子不显著最佳条件选择从表可知号试验整丝率为优于其他试验号其条件是与前面分析出的理论条件比较只存在因子的水平和水平选择差异因子对试验结果影响不显著所以本次试验最佳条件是即浸梗水槽水温蒸梗温度因子不显著可选也可选蒸梗含水率效果检查根据试验选定的最佳条件设定参数即浸梗水槽水温蒸梗温度蒸梗含水率梗丝膨胀工序出口含水率控制在其它条件与正交试验相同进行投料生产检查验证效果取样三次检测数据如表6因因子不显著号试验结果整丝率碎丝率可看作是最佳条件的试验结果从表可看出检测结果与本次正交试验选定的最佳条件的试验结果基本一致结论正确运用正交试验这一数学工具可对卷烟工艺技术参数进行优化产品加工质量可获得有效提升参考文献王成章郁青银杏叶黄酮甙浸提工艺的研究天然产物研究与开发王萍杨金龙李大婧超临界萃取红松仁油的实验研究林产化学与工业陈金娥李成义张海容微波法与传统工艺提取枸杞多糖的比较研究中成药