技術(shù)(shu)文章(zhang)
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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙葉力(li)學(xué)特性檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用進(jìn)展(zhan)
煙葉是(shi)卷煙生產(chǎn)的原(yuan)料,其物(wu)理特性對(duì)貯(zhu)存工(gong)藝、煙葉加工、卷(juan)煙配方設(shè)計(jì)(ji)等均有極其(qi)重要的影(ying)響,是(shi)煙葉品質(zhì)(zhi)、加工性能(neng)及經(jīng)濟(jì)(ji)性的關(guān)鍵(jian)評(píng)價(jià)(jia)指標(biāo)(biao)[1-4].煙葉的力學(xué)(xue)特性不僅是(shi)其主要(yao)物理特性(xing)之一,也(ye)是判斷煙葉耐(nai)加工性能(neng)的重要依據(jù)(ju)[5].為使煙葉耐加(jia)工性能達(dá)到最(zui)佳狀態(tài),需要(yao)對(duì)煙葉的(de)相關(guān)力學(xué)(xue)特性進(jìn)行(xing)研究.目前,關(guān)于(yu)煙葉(ye)力學(xué)特性的研(yan)究主要集(ji)中在煙(yan)葉拉(la)力[6]、抗(kang)張強(qiáng)度(du)[7-8]、抗破碎(sui)指數(shù)[9 -11 ]等與煙葉(ye)品質(zhì)的相關(guān)性(xing)分析方面.隨著(zhe)卷煙加工工藝(yi)水平的(de)不斷提(ti)高,相關(guān)技(ji)術(shù)人員創(chuàng)(chuang)新了研究方法(fa),通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建立(li)了煙葉柔軟(ruan)性[12]、黏附力(li)[13 -14]、穿透力[15-16]、剪切力(li)[17]及質(zhì)構(gòu)(gou)特性[18]等煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)方法(fa),豐富了煙葉(ye)力學(xué)研究的內(nèi)(nei)容.
質(zhì)構(gòu)儀(yi)又稱(chēng)物理特性(xing)測(cè)試儀,主要通(tong)過(guò)模擬人的觸(chu)覺(jué)對(duì)樣品(pin)進(jìn)行檢(jian)測(cè)分析,是一(yi)種精確(que)的感官量化測(cè)(ce)試儀器[19].質(zhì)(zhi)構(gòu)儀操作(zuo)簡(jiǎn)單科學(xué)(xue),不受(shou)人為(wei)因素干擾(rao),檢測(cè)(ce)靈敏度高,不(bu)僅可對(duì)樣品(pin)的主要(yao)物理特性(xing)做出數(shù)據(jù)(ju)化的表述,還(hai)能有效解(jie)釋樣品在儲(chǔ)藏(cang)、運(yùn)輸及加(jia)工過(guò)程(cheng)中的(de)物性變化.目前(qian),利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)煙葉力學(xué)特性(xing)進(jìn)行檢測(cè)尚處(chu)于發(fā)(fa)展階段,筆者在(zai)前人研(yan)究的(de)基礎(chǔ)(chu)上,就質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中的(de)應(yīng)用(yong)現(xiàn)狀進(jìn)行(xing)綜述(shu),并指出存(cun)在問(wèn)題(ti)及今后的(de)發(fā)展方(fang)向,旨在為(wei)豐富煙葉力(li)學(xué)特性研(yan)究?jī)?nèi)容、有效提(ti)高卷煙原(yuan)料利(li)用率等提(ti)供理論依據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙葉(ye)力學(xué)特(te)性檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用
傳統(tǒng)的煙葉(ye)力學(xué)特性檢測(cè)(ce)指標(biāo)包括(kuo)煙葉拉力(li)、抗張強(qiáng)(qiang)度、延伸(shen)率等,但這(zhe)些指標(biāo)主(zhu)要通過(guò)拉伸(shen)煙葉(ye)檢測(cè)其(qi)縱向(xiang)延伸作用力(li),而煙葉在實(shí)(shi)際運(yùn)(yun)輸、加工過(guò)程中(zhong)的受力(li)是多方面(mian)的,這在(zai)一定程度(du)上限制了(le)煙葉(ye)相關(guān)力學(xué)特性(xing)的研究及其(qi)在實(shí)際(ji)生產(chǎn)中的應(yīng)用(yong)[20].近年來(lái),利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀檢測(cè)(ce)煙葉的力學(xué)特(te)性已(yi)逐漸成(cheng)為評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐(nai)加工性(xing)能的重(zhong)要技術(shù)手段.
1.1 煙葉柔軟(ruan)性檢(jian)測(cè)
柔軟性是指生(sheng)物體與非生(sheng)物體在力的(de)作用下可(ke)彎曲(qu)的性(xing)能[21],它(ta)能客觀反映(ying)物體的(de)柔軟程度,屬(shu)于物體的(de)一種(zhong)物理特性.煙葉(ye)的柔軟性與(yu)煙葉外觀品(pin)質(zhì)、物(wu)理特性、化(hua)學(xué)成分均(jun)顯著(zhu)相關(guān),可作(zuo)為判斷煙葉(ye)品質(zhì)(zhi)好壞的重要(yao)依據(jù)[22].
傳統(tǒng)(tong)的煙葉柔(rou)軟性(xing)檢測(cè)多采用眼(yan)觀、手摸等(deng)感官評(píng)價(jià)方(fang)法,這(zhe)些方法耗(hao)時(shí)耗力、檢測(cè)(ce)效率(lv)低,且無(wú)法量化(hua)煙葉的(de)柔軟程度,具(ju)有一定(ding)的主觀(guan)性和不確(que)定性.為進(jìn)(jin)一步精確評(píng)價(jià)(jia)煙葉柔(rou)軟性,徐向麗(li)等[23]借(jie)鑒紙張柔(rou)軟性(xing)檢測(cè)方法對(duì)(dui)不同(tong)等級(jí)的(de)烤煙進(jìn)(jin)行柔軟(ruan)性檢測(cè)(ce),結(jié)果表明(ming),該方法所(suo)測(cè)煙葉的柔軟(ruan)性與其外觀(guan)品質(zhì)鑒(jian)定結(jié)果的(de)吻合(he)度達(dá)90.1 9%以(yi)上,可用于(yu)評(píng)價(jià)煙葉的柔(rou)軟性(xing).王亮等[24]在研究(jiu)細(xì)小纖維(wei)對(duì)造紙法煙(yan)草薄片基片(pian)物理(li)性能的影響時(shí)(shi),利用柔軟(ruan)度儀檢
測(cè)基片的共(gong)振挺度以(yi)表征其柔軟(ruan)性,結(jié)果表(biao)明,隨(sui)著細(xì)小纖維平(ping)均長(zhǎng)度(du)的降低,基片(pian)共振挺度上升(sheng),即柔(rou)軟性變差.占(zhan)俊文等[25]為明(ming)確烤煙(yan)柔軟性與煙葉(ye)外觀品質(zhì)(zhi)的關(guān)(guan)系,利用(yong)柔軟度儀檢(jian)測(cè)了480 份取自江(jiang)西省的烤(kao)煙樣品的柔(rou)軟
性,并評(píng)定了其(qi)外觀品質(zhì)(zhi),結(jié)果(guo)表明,煙葉柔軟(ruan)性與(yu)顏色、油分、色度(du)呈極(ji)顯著正相(xiang)關(guān),與(yu)成熟度(du)、葉片結(jié)構(gòu)(gou)、身份(fen)、總分呈極(ji)顯著負(fù)相關(guān)(guan).
質(zhì)構(gòu)儀(yi)可模擬(ni)抓握過(guò)(guo)程,真實(shí)(shi)反映人手對(duì)樣(yang)品整體柔(rou)軟程度的感知(zhi).沈進(jìn)等[12]依據(jù)(ju)這一原理,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)建立了再造煙(yan)葉柔軟性檢(jian)測(cè)方法(fa),研究結(jié)(jie)果表明(ming),國(guó)內(nèi)外不同造(zao)紙法再造煙(yan)葉的柔軟性差(cha)異顯著,該(gai)方法可用于(yu)評(píng)價(jià)(jia)造紙法再
造煙葉的(de)柔軟性.相(xiang)較于傳統(tǒng)的感(gan)官評(píng)價(jià)方(fang)法及柔(rou)軟度(du)儀檢測(cè)方法(fa),質(zhì)構(gòu)(gou)儀操作簡(jiǎn)單、方(fang)便,檢(jian)測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)(zhun)確,更能(neng)整體把握樣(yang)品的柔軟(ruan)性[26].
1.2 煙葉(ye)黏附(fu)力檢測(cè)
煙葉黏附力(li)主要指煙(yan)葉細(xì)胞內(nèi)溢出(chu)的、具有黏性(xing)的液體或半(ban)液體脂類(lèi)等(deng)大分子物質(zhì)(zhi)附著于煙(yan)葉表(biao)面的(de)能力[5].煙葉黏(nian)附力(li)與其含水率(lv)、環(huán)境(jing)溫度密切相關(guān)(guan),且隨含水率、環(huán)(huan)境溫度的(de)上升呈(cheng)先增大后減(jian)小的趨勢(shì),通過(guò)(guo)分析(xi)煙葉黏附力與(yu)其含水率、環(huán)境(jing)溫度(du)的關(guān)系,可為(wei)打葉復(fù)烤過(guò)程(cheng)中打葉水分、溫(wen)度的設(shè)定提供(gong)數(shù)據(jù)支撐[27-28].張玉(yu)海等[1 4]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的(de)圓柱形探頭,以(yi)4500g 的力對(duì)(dui)煙葉進(jìn)行壓縮(suo)測(cè)試,通過(guò)分(fen)析所得曲(qu)線(xiàn)參數(shù)(shu)建立了煙(yan)葉黏附力的檢(jian)測(cè)方
法.胡夢(mèng)巖(yan)等[13]為表征再造(zao)煙葉的表(biao)面黏性(xing),利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建(jian)立了再(zai)造煙葉黏(nian)附力的檢測(cè)(ce)方法,為提(ti)高再造煙葉的(de)加工性(xing)提供了參考.婁(lou)元菲等[29]分析(xi)了3個(gè)地區(qū)主栽(zai)烤煙品種的(de)黏附(fu)力,研究結(jié)果表(biao)明,河南許昌中(zhong)煙1 00 的黏附(fu)力最小,福建三(san)明翠碧(bi)1 號(hào)的黏附力較(jiao)大,綜(zong)合煙葉黏附(fu)力和其(qi)他力(li)學(xué)檢測(cè)指標(biāo)(biao),最后得出福建(jian)三明翠(cui)碧1 號(hào)(hao)煙葉身份中(zhong)等至略厚,煙葉(ye)持水能(neng)力略強(qiáng),煙葉韌(ren)性較好.這與(yu)徐波(bo)等[30]的研究結(jié)(jie)果一致(zhi).
煙葉黏附力(li)還能體現(xiàn)煙葉(ye)的油分,其(qi)值越大表明油(you)分越充(chong)足.有研究指出(chu),煙葉油分(fen)含量與煙葉品(pin)質(zhì)呈正(zheng)相關(guān)關(guān)系,可通(tong)過(guò)煙葉黏(nian)附力判斷(duan)煙葉油(you)分,進(jìn)而判(pan)斷煙(yan)葉等級(jí)(ji)[31 ].瑜奇(qi)偉等[32]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀比較(jiao)了不(bu)同等級(jí)煙(yan)葉的(de)黏附力差(cha)異,結(jié)果表(biao)明,黏附(fu)力最(zui)大的煙葉等級(jí)(ji)均為(wei)C1 F,最小分別(bie)為B4F 和X4F.無(wú)論是(shi)天然煙葉還是(shi)造紙法再造(zao)煙葉,質(zhì)構(gòu)儀(yi)均能精確客觀(guan)地評(píng)(ping)價(jià)其黏附(fu)力大小(xiao),檢測(cè)結(jié)果與(yu)煙葉油分、水(shui)分、等級(jí)(ji)等密切相(xiang)關(guān),可更好地(di)指導(dǎo)煙葉(ye)工業(yè)加工,但該(gai)方法較為(wei)耗時(shí),對(duì)樣(yang)品水(shui)分、溫度的要求(qiu)也較高(gao).
1.3 煙葉穿透力、拉(la)力和剪(jian)切力(li)檢測(cè)
穿透力是(shi)煙葉力學(xué)檢(jian)測(cè)指標(biāo)的(de)重要反(fan)映,可為煙葉(ye)加工過(guò)程中的(de)造碎提供數(shù)據(jù)(ju)支持.拉力(li)和剪切(qie)力是指煙葉在(zai)一定水分(fen)條件(jian)下被拉伸、剪切(qie)至斷裂時(shí)(shi)所能承受的(de)最大外(wai)力,可通(tong)過(guò)質(zhì)構(gòu)(gou)儀的拉伸、剪切(qie)模式(shi)進(jìn)行(xing)檢測(cè)[33].煙葉的穿(chuan)透力、拉力是反(fan)映煙葉韌性的(de)重要(yao)指標(biāo),與煙葉的(de)成熟度密切(qie)相關(guān),成(cheng)熟度(du)好的煙(yan)葉,穿透力、拉力(li)較大,柔韌性(xing)較好,煙葉的耐(nai)打性也(ye)越好;煙葉的剪(jian)切力則反(fan)映煙葉(ye)結(jié)構(gòu)的(de)疏松程(cheng)度,與煙葉(ye)厚度密切相(xiang)關(guān),煙葉(ye)越厚、越(yue)緊密,其剪(jian)切力(li)越大[30].
中國(guó)煙(yan)草總公司鄭州(zhou)煙草研究院[15]依(yi)據(jù)煙葉(ye)物理特性(xing)的差異,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)煙葉(ye)樣品進(jìn)行(xing)穿刺(ci)實(shí)驗(yàn),建立了(le)煙葉穿透(tou)力的檢(jian)測(cè)方法.瑜(yu)奇?zhèn)サ龋郏常玻堇?li)用質(zhì)構(gòu)儀研(yan)究煙葉各(ge)部位的穿透(tou)力、拉力和剪切(qie)力,發(fā)(fa)現(xiàn)煙葉穿(chuan)透力、拉(la)力、剪(jian)切力與煙葉部(bu)位的差異(yi)均達(dá)到(dao)顯著水平(ping),其中,上(shang)部煙葉較中(zhong)部煙(yan)葉和下部(bu)煙葉的差(cha)異更明顯(xian).剪切力也是(shi)再造煙葉(ye)重要的(de)力學(xué)(xue)特性之(zhi)一.張玉海等[17]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)造(zao)紙法再(zai)造煙葉剪切力(li)與其切(qie)絲過(guò)程的關(guān)系(xi)進(jìn)行了研究,發(fā)(fa)現(xiàn)垂直纖維(wei)剪切力與切(qie)絲刀棍電流呈(cheng)顯著正相(xiang)關(guān)關(guān)系,是(shi)影響切(qie)絲性能(neng)的重要因素.張(zhang)玉海(hai)等[34]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)造紙(zhi)法再造煙葉(ye)進(jìn)一步研(yan)究發(fā)(fa)現(xiàn),造紙法再造(zao)煙葉(ye)的剪切力(li)、拉力與(yu)其真密度(du)、截面纖維形態(tài)(tai)密切相關(guān):真(zhen)密度越(yue)大,再(zai)造煙(yan)葉內(nèi)部空隙容(rong)積越小、結(jié)構(gòu)越(yue)緊實(shí)(shi),拉力、剪切(qie)力越大(da);而剪切(qie)力、拉力較(jiao)大的再造(zao)煙葉(ye)截面形態(tài)不(bu)平整,粗條纖維(wei)明顯,纖(xian)維之間相互(hu)纏繞.
煙葉(ye)原料打葉特性(xing)是其自(zi)身力(li)學(xué)特性的(de)綜合反映,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)量化煙葉(ye)的穿透(tou)力、拉力和剪切(qie)力,可為打輥轉(zhuǎn)(zhuan)速等打(da)葉工藝參數(shù)的(de)設(shè)定提供依據(jù)(ju)[29],然而,拉(la)力、剪切力的(de)檢測(cè)方法對(duì)樣(yang)品大小、形狀(zhuang)要求(qiu)較高(gao),可能無(wú)法(fa)適用(yong)于煙片處理工(gong)段,可重(zhong)新對(duì)探頭(tou)選型,探(tan)究適用(yong)于較小尺寸結(jié)(jie)構(gòu)煙葉的探頭(tou).
1.4 煙葉質(zhì)構(gòu)檢(jian)測(cè)
TPA測(cè)試又稱(chēng)兩(liang)次咀嚼測(cè)試,是(shi)食品中通用(yong)的質(zhì)構(gòu)測(cè)(ce)試方法(fa),通過(guò)(guo)對(duì)樣品(pin)進(jìn)行兩次(ci)壓縮測(cè)試(shi),描繪出TPA 測(cè)試(shi)力-時(shí)間曲線(xiàn)(xian)圖,如(ru)圖1 所示(shi)[35 -36].
由圖(tu)1 可以分析質(zhì)(zhi)構(gòu)特性參(can)數(shù),煙葉質(zhì)構(gòu)指(zhi)標(biāo)主要包括硬(ying)度、黏聚性、咀(ju)嚼性、回(hui)復(fù)性.其中,硬度(du)可以反映煙葉(ye)的堅(jiān)實(shí)度(du),是第一(yi)次下壓時(shí)的(de)最大(da)峰值;黏聚性在(zai)圖形上(shang)表示(shi)為A2 面積與A1 面積(ji)的比值,反映樣(yang)品在經(jīng)過(guò)第(di)一次(ci)壓縮后對(duì)(dui)第二次(ci)壓縮的抵(di)抗能力,即(ji)煙葉葉肉(rou)或主(zhu)脈抵抗受損(sun)并使(shi)結(jié)構(gòu)保(bao)持完(wan)整的性質(zhì)(zhi);咀嚼性在數(shù)(shu)值上用膠著(zhe)性與彈性(xing)的乘積(ji)表示(shi),反映了煙葉對(duì)(dui)咀嚼(jue)的持續(xù)(xu)抵抗性;回復(fù)(fu)性是樣品在(zai)第一次被壓(ya)縮過(guò)(guo)程中(zhong)所釋放的彈性(xing)能與所(suo)耗能(neng)之比,在圖(tu)形上用A5 面積(ji)與A4 面積的比(bi)值表示(shi),主要反映煙(yan)葉的回彈能力(li)[37-38].
煙葉(ye)質(zhì)構(gòu)與其組(zu)織結(jié)構(gòu)(gou)、形態(tài)(tai)結(jié)構(gòu)、內(nèi)(nei)在成分及可用(yong)性密切相關(guān),是(shi)品質(zhì)(zhi)評(píng)定(ding)的重要構(gòu)(gou)成因素.武(wu)圣江等[39]利(li)用p/50 柱形探頭(tou),在測(cè)試速度和(he)測(cè)后(hou)速度(du)均為1 mm/s,變形(xing)量為(wei)50%,目標(biāo)值為20 mm,觸發(fā)(fa)力為(wei)1 0 g 的條件下,對(duì)煙(yan)葉進(jìn)行TPA 測(cè)(ce)試,并(bing)結(jié)合烘烤過(guò)程(cheng)中煙葉的色度(du)變化規(guī)律(lv),發(fā)現(xiàn)在變黃(huang)期38 °C 左(zuo)右合(he)理調(diào)(diao)控烘烤(kao)期間(jian)的環(huán)境,可使煙(yan)葉葉片的(de)各種成分(fen)和關(guān)鍵指標(biāo)朝(chao)著設(shè)定(ding)的目(mu)標(biāo)轉(zhuǎn)化(hua),從而改善煙葉(ye)的外(wai)觀和內(nèi)在品質(zhì)(zhi).宋朝(chao)鵬等[40]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)烤(kao)煙細(xì)胞在烘(hong)烤過(guò)程(cheng)中生理和質(zhì)(zhi)地變化(hua)的研(yan)究表明,在烘烤(kao)過(guò)程(cheng)中,煙(yan)葉果膠酯酶(mei)和纖維素酶(mei)會(huì)水解細(xì)胞壁(bi)物質(zhì),使細(xì)(xi)胞結(jié)構(gòu)的完整(zheng)性遭到(dao)破壞,煙(yan)葉質(zhì)地軟(ruan)化,硬度、咀(ju)嚼性(xing)和回(hui)復(fù)性(xing)等值(zhi)隨之降低(di).該結(jié)果與(yu)張譯丹等(deng)[41]對(duì)烘烤(kao)過(guò)程(cheng)中煙葉(ye)表皮(pi)微形態(tài)特(te)征電鏡掃描(miao)結(jié)果一致:隨著(zhe)烘烤的(de)進(jìn)行,腺頭細(xì)胞(bao)皺縮,所含黏性(xing)物質(zhì)進(jìn)一步(bu)溢出,煙葉質(zhì)(zhi)地變軟.
利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)煙(yan)葉進(jìn)行TPA 測(cè)試(shi),可精確量(liang)化煙葉的物性(xing)特征(zheng),在煙葉(ye)生產(chǎn)加工領(lǐng)域(yu)具有廣(guang)泛的應(yīng)用前(qian)景,但目(mu)前該(gai)測(cè)試方法(fa)主要研究烘(hong)烤過(guò)程(cheng)中煙葉質(zhì)(zhi)地與其生理結(jié)(jie)構(gòu)及顏色的(de)變化規(guī)律(lv),對(duì)制絲線(xiàn)各主(zhu)要工(gong)序煙葉(ye)質(zhì)地的變(bian)化研究鮮有涉(she)及.
1.5 煙葉脆性檢(jian)測(cè)
煙葉脆性(xing)是指煙葉(ye)在受(shou)沖擊作用或彎(wan)曲作(zuo)用力時(shí)(shi)易折、易(yi)碎、韌性(xing)欠佳(jia)的性質(zhì)[42].河南(nan)中煙工業(yè)(ye)有限責(zé)(ze)任公司[20]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的TPA 模式(shi),對(duì)煙(yan)葉和煙絲的(de)脆性進(jìn)行了(le)評(píng)價(jià)分析,并對(duì)(dui)最終所得曲線(xiàn)(xian)進(jìn)行了數(shù)(shu)據(jù)分析,得出煙(yan)葉脆性的數(shù)據(jù).但利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀的TPA 模(mo)式檢(jian)測(cè)煙(yan)葉、煙(yan)絲的脆性(xing),需使用圓柱形(xing)探頭將(jiang)樣品壓縮至(zhi)一定范圍,樣品(pin)需具有(you)一定的(de)厚度和(he)回彈(dan)能力,而對(duì)煙葉(ye)、煙草薄片(pian)類(lèi)似(shi)于紙張?zhí)匦缘?de)樣品,利用這種(zhong)方法可能(neng)無(wú)法反映(ying)樣品脆性的真(zhen)實(shí)情(qing)況[43].
根據(jù)脆性材料(liao)的發(fā)脆本(ben)質(zhì)認(rèn)(ren)為,材料的(de)破裂(lie)首先出現(xiàn)在(zai)其有缺陷(xian)的部位(wei),這些缺陷(xian)破壞了材(cai)料內(nèi)(nei)部的應(yīng)力(li)場(chǎng)而引(yin)起局部的應(yīng)力(li)集中(zhong),進(jìn)而(er)導(dǎo)致局部破(po)裂,使材料產(chǎn)(chan)生裂(lie)紋,同時(shí)(shi)又引起更強(qiáng)(qiang)的應(yīng)力集(ji)中,當(dāng)(dang)應(yīng)力超過(guò)(guo)材料的(de)極限壓力(li)時(shí),會(huì)出現(xiàn)裂紋(wen)的擴(kuò)展直(zhi)至材料*斷裂(lie)[44].王志杰等(deng)[45]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的拉伸(shen)模式模擬(ni)撕開(kāi)煙草薄片(pian)的過(guò)程,并(bing)以煙草(cao)薄片在撕(si)裂一定距離或(huo)時(shí)間過(guò)程(cheng)中的正(zheng)峰個(gè)(ge)數(shù)表征其(qi)脆性.然而(er),天然(ran)煙葉(ye)組織結(jié)構(gòu)(gou)及力學(xué)性(xing)能與煙(yan)草薄片存在較(jiao)大差異,用于煙(yan)草薄片脆性(xing)評(píng)價(jià)的方法(fa)對(duì)細(xì)脈分布(bu)復(fù)雜的天(tian)然煙葉(ye)的適用性受(shou)限.
綜上所述(shu),將質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于煙葉(ye)力學(xué)特(te)性檢測(cè)客(ke)觀、靈敏(min),通過(guò)(guo)對(duì)煙(yan)葉的壓(ya)縮、拉伸、剪(jian)切、穿刺(ci)等物理應(yīng)力及(ji)應(yīng)變綜合測(cè)(ce)試結(jié)(jie)果分析(xi),可較全(quan)面地反映煙葉(ye)在儲(chǔ)(chu)藏、運(yùn)輸、工業(yè)(ye)加工過(guò)程(cheng)中的受力情(qing)況,豐(feng)富煙葉(ye)力學(xué)(xue)特性的研(yan)究?jī)?nèi)容(rong),為提高(gao)煙葉加工品(pin)質(zhì)和加工水(shui)平提供理論依(yi)據(jù).但(dan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙(yan)葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)中還(hai)存在許多不足(zu):一是質(zhì)構(gòu)儀(yi)在檢測(cè)過(guò)程中(zhong)對(duì)樣品的一致(zhi)性要(yao)求較高,選(xuan)取的煙(yan)葉樣(yang)品需具(ju)有很好(hao)的均勻(yun)性,否則對(duì)(dui)同一煙葉樣品(pin)不同位(wei)置的檢測(cè)(ce)結(jié)果(guo)可比性較差(cha)[46];二是質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)檢(jian)測(cè)中缺(que)乏標(biāo)準(zhǔn)(zhun)的檢測(cè)參數(shù)(shu)和方法,例如(ru)檢測(cè)條件(jian)會(huì)影響煙(yan)葉質(zhì)(zhi)構(gòu)的檢(jian)測(cè)結(jié)果,包括(kuo)煙葉的(de)水分、溫(wen)度、厚度、油分等(deng);三是由于缺(que)少科學(xué)的量(liang)化指標(biāo),檢測(cè)(ce)結(jié)果仍需結(jié)(jie)合傳統(tǒng)的物(wu)理特性(xing)檢測(cè)方法(fa)以實(shí)現(xiàn)煙(yan)葉品質(zhì)的(de)綜合評(píng)價(jià),質(zhì)構(gòu)(gou)儀檢測(cè)的準(zhǔn)確(que)性有待(dai)提高(gao);四是質(zhì)構(gòu)(gou)儀多應(yīng)用于(yu)煙葉(ye)或再造煙葉(ye)的力學(xué)指(zhi)標(biāo)檢測(cè)(ce),對(duì)煙(yan)絲、梗(geng)絲的(de)物理指(zhi)標(biāo)檢測(cè)鮮有涉(she)及;五是拉力、剪(jian)切力(li)的檢測(cè)方法(fa)需要(yao)將樣(yang)品裁剪(jian)成1.5 cm ×1 5 cm 或2 cm ×1 0 cm 條狀,而煙(yan)片處理工(gong)段的(de)煙葉樣品可(ke)能無(wú)法滿(mǎn)(man)足裁(cai)剪條件,故這(zhe)兩種力學(xué)性(xing)能檢測(cè)(ce)方法(fa)尚需進(jìn)一步(bu)優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)(yu)與展望(wang)
本文在對(duì)(dui)相關(guān)研究結(jié)果(guo)進(jìn)行梳理的(de)基礎(chǔ)(chu)上,就質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)煙葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用現(xiàn)狀(zhuang)進(jìn)行(xing)了綜述(shu),并指出存在的(de)問(wèn)題,認(rèn)(ren)為目前利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)建立的(de)多種煙(yan)葉力學(xué)檢測(cè)方(fang)法,為(wei)綜合評(píng)價(jià)煙葉(ye)耐加工性(xing)能提(ti)供了理(li)論依據(jù),但部(bu)分檢(jian)測(cè)方法尚不(bu)完善,所測(cè)樣品(pin)只針對(duì)原煙(yan)階段,無(wú)(wu)法適(shi)用于整(zheng)個(gè)煙葉片的處(chu)理加工過(guò)(guo)程.因此(ci),在以(yi)后的(de)研究中,研究(jiu)者需要充(chong)分結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀(yi)的運(yùn)行機(jī)理和(he)樣品的檢(jian)測(cè)要求(qiu),依據(jù)煙葉自身(shen)的加工特性(xing),選用合適的探(tan)頭及檢測(cè)(ce)方法,調(diào)(diao)整實(shí)驗(yàn)(yan)參數(shù),建立(li)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化(hua)的煙葉(ye)樣品預(yù)處(chu)理方法和檢測(cè)(ce)流程,確保檢(jian)測(cè)結(jié)果(guo)的客(ke)觀性(xing)、穩(wěn)定(ding)性.后續(xù)還可(ke)以更深(shen)入地研究質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙
梗、煙絲等煙草(cao)制品力學(xué)(xue)檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用,針(zhen)對(duì)煙?;赝?tou)率、煙(yan)絲柔軟性等建(jian)立標(biāo)(biao)準(zhǔn)檢測(cè)方法,完(wan)善煙草力學(xué)(xue)特性(xing)研究?jī)?nèi)容,進(jìn)一(yi)步拓展質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙草貯藏(cang)、加工過(guò)程中的(de)發(fā)展空(kong)間.
文獻(xiàn)(xian)來(lái)源:質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用(yong)進(jìn)展?!遁p工學(xué)(xue)報(bào)》2021年6月第36卷(juan)第3期