技術(shù)文章
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質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用進(jìn)(jin)展
煙葉是(shi)卷煙生(sheng)產(chǎn)的原料,其物(wu)理特(te)性對(duì)貯存工(gong)藝、煙(yan)葉加工、卷(juan)煙配方設(shè)計(jì)(ji)等均有極其重(zhong)要的(de)影響,是煙葉(ye)品質(zhì)、加工性(xing)能及經(jīng)濟(jì)性的(de)關(guān)鍵評(píng)價(jià)指(zhi)標(biāo)[1-4].煙(yan)葉的(de)力學(xué)特性不(bu)僅是其主要(yao)物理特(te)性之一,也是判(pan)斷煙葉耐(nai)加工性能的(de)重要(yao)依據(jù)[5].為使(shi)煙葉耐(nai)加工性(xing)能達(dá)到最佳狀(zhuang)態(tài),需要對(duì)(dui)煙葉(ye)的相關(guān)力學(xué)特(te)性進(jìn)行研(yan)究.目(mu)前,關(guān)于煙葉(ye)力學(xué)特性的研(yan)究主要集(ji)中在煙葉拉力(li)[6]、抗張強(qiáng)(qiang)度[7-8]、抗破(po)碎指(zhi)數(shù)[9 -11 ]等(deng)與煙葉品(pin)質(zhì)的相關(guān)性(xing)分析(xi)方面.隨著卷(juan)煙加工工藝水(shui)平的不斷(duan)提高(gao),相關(guān)技術(shù)人員(yuan)創(chuàng)新了(le)研究方(fang)法,通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建(jian)立了煙葉柔軟(ruan)性[12]、黏附力(li)[13 -14]、穿透(tou)力[15-16]、剪(jian)切力(li)[17]及質(zhì)(zhi)構(gòu)特性[18]等(deng)煙葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)方法(fa),豐富(fu)了煙(yan)葉力(li)學(xué)研究的內(nèi)(nei)容.
質(zhì)構(gòu)儀又(you)稱物(wu)理特性測(cè)試儀(yi),主要通(tong)過(guò)模擬(ni)人的觸(chu)覺(jué)對(duì)樣品(pin)進(jìn)行檢測(cè)(ce)分析(xi),是一種精確(que)的感官量化測(cè)(ce)試儀器(qi)[19].質(zhì)構(gòu)儀操(cao)作簡(jiǎn)單(dan)科學(xué),不受人為(wei)因素(su)干擾,檢測(cè)(ce)靈敏度(du)高,不僅(jin)可對(duì)樣(yang)品的主要(yao)物理特性做(zuo)出數(shù)(shu)據(jù)化(hua)的表(biao)述,還(hai)能有效解(jie)釋樣品在(zai)儲(chǔ)藏、運(yùn)輸及加(jia)工過(guò)程中(zhong)的物性變化(hua).目前,利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)煙(yan)葉力學(xué)特性進(jìn)(jin)行檢測(cè)尚處于(yu)發(fā)展階(jie)段,筆者在前人(ren)研究的基礎(chǔ)(chu)上,就質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙葉力學(xué)(xue)特性檢(jian)測(cè)中的(de)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)(jin)行綜(zong)述,并(bing)指出存(cun)在問(wèn)題(ti)及今后的發(fā)(fa)展方向,旨在為(wei)豐富(fu)煙葉力學(xué)特性(xing)研究(jiu)內(nèi)容、有(you)效提高卷(juan)煙原料利(li)用率(lv)等提(ti)供理論依據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中的應(yīng)(ying)用
傳統(tǒng)的煙(yan)葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)指標(biāo)(biao)包括煙葉拉(la)力、抗張強(qiáng)度、延(yan)伸率等,但(dan)這些指標(biāo)主要(yao)通過(guò)(guo)拉伸(shen)煙葉檢測(cè)其縱(zong)向延伸作(zuo)用力(li),而煙葉在實(shí)(shi)際運(yùn)輸、加工(gong)過(guò)程中(zhong)的受(shou)力是多方面(mian)的,這在一定程(cheng)度上(shang)限制了(le)煙葉相關(guān)力學(xué)(xue)特性的(de)研究及其在(zai)實(shí)際(ji)生產(chǎn)(chan)中的(de)應(yīng)用[20].近年來(lái)(lai),利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀檢測(cè)(ce)煙葉的力學(xué)(xue)特性已逐(zhu)漸成為(wei)評(píng)價(jià)煙葉(ye)耐加工性(xing)能的重要(yao)技術(shù)手段(duan).
1.1 煙葉柔軟性檢(jian)測(cè)
柔軟性是指生(sheng)物體與非(fei)生物(wu)體在(zai)力的(de)作用(yong)下可彎曲(qu)的性(xing)能[21],它能(neng)客觀反映物體(ti)的柔軟程度,屬(shu)于物體的(de)一種物理特(te)性.煙葉的(de)柔軟性與(yu)煙葉外(wai)觀品質(zhì)、物理(li)特性、化(hua)學(xué)成分均顯著(zhu)相關(guān),可作為判(pan)斷煙葉品(pin)質(zhì)好壞的重(zhong)要依據(jù)[22].
傳統(tǒng)(tong)的煙葉柔(rou)軟性檢測(cè)多(duo)采用眼(yan)觀、手摸等(deng)感官評(píng)價(jià)(jia)方法,這些(xie)方法(fa)耗時(shí)耗力(li)、檢測(cè)效率(lv)低,且無(wú)(wu)法量(liang)化煙(yan)葉的(de)柔軟(ruan)程度(du),具有(you)一定的主觀性(xing)和不確定性(xing).為進(jìn)一步(bu)精確(que)評(píng)價(jià)(jia)煙葉柔軟性(xing),徐向麗(li)等[23]借鑒(jian)紙張柔軟(ruan)性檢測(cè)方法(fa)對(duì)不同(tong)等級(jí)的(de)烤煙(yan)進(jìn)行柔軟性檢(jian)測(cè),結(jié)果(guo)表明,該方法所(suo)測(cè)煙葉(ye)的柔軟性與其(qi)外觀品(pin)質(zhì)鑒(jian)定結(jié)果的(de)吻合度(du)達(dá)90.1 9%以(yi)上,可用于(yu)評(píng)價(jià)(jia)煙葉的(de)柔軟性(xing).王亮等[24]在(zai)研究(jiu)細(xì)小纖(xian)維對(duì)造紙法(fa)煙草薄片(pian)基片物(wu)理性(xing)能的影(ying)響時(shí)(shi),利用柔軟(ruan)度儀檢
測(cè)基片的(de)共振(zhen)挺度(du)以表征其柔軟(ruan)性,結(jié)果表明,隨(sui)著細(xì)小纖維(wei)平均長(zhǎng)度的降(jiang)低,基片共振挺(ting)度上升,即柔軟(ruan)性變差.占俊(jun)文等(deng)[25]為明確烤(kao)煙柔軟性(xing)與煙葉外觀(guan)品質(zhì)的(de)關(guān)系,利用(yong)柔軟度儀檢測(cè)(ce)了480 份(fen)取自江(jiang)西省的烤煙(yan)樣品的(de)柔軟
性,并評(píng)定了(le)其外觀品(pin)質(zhì),結(jié)果表明(ming),煙葉柔(rou)軟性(xing)與顏色、油分、色(se)度呈(cheng)極顯(xian)著正相關(guān),與(yu)成熟度、葉(ye)片結(jié)構(gòu)、身份、總(zong)分呈極(ji)顯著負(fù)(fu)相關(guān)(guan).
質(zhì)構(gòu)(gou)儀可模(mo)擬抓握過(guò)(guo)程,真實(shí)反映人(ren)手對(duì)樣品(pin)整體(ti)柔軟程度(du)的感知.沈(shen)進(jìn)等(deng)[12]依據(jù)這(zhe)一原理,利用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀建立(li)了再造煙葉柔(rou)軟性檢(jian)測(cè)方法,研(yan)究結(jié)果表明,國(guó)(guo)內(nèi)外不(bu)同造紙法(fa)再造煙葉(ye)的柔軟性差異(yi)顯著,該(gai)方法可用(yong)于評(píng)價(jià)造紙法(fa)再
造煙葉(ye)的柔(rou)軟性(xing).相較于傳(chuan)統(tǒng)的感官評(píng)(ping)價(jià)方法(fa)及柔軟度(du)儀檢測(cè)方法(fa),質(zhì)構(gòu)儀操作(zuo)簡(jiǎn)單、方便(bian),檢測(cè)結(jié)果更(geng)準(zhǔn)確(que),更能整(zheng)體把(ba)握樣品的柔軟(ruan)性[26].
1.2 煙葉(ye)黏附力檢測(cè)(ce)
煙葉黏(nian)附力主要(yao)指煙葉(ye)細(xì)胞內(nèi)溢(yi)出的、具有黏性(xing)的液體或半液(ye)體脂(zhi)類等大分子(zi)物質(zhì)(zhi)附著于煙葉表(biao)面的能力[5].煙葉(ye)黏附力與(yu)其含水率、環(huán)境(jing)溫度密切(qie)相關(guān),且隨含水(shui)率、環(huán)境溫(wen)度的上升呈(cheng)先增(zeng)大后減小的趨(qu)勢(shì),通過(guò)分析(xi)煙葉黏附力與(yu)其含水率、環(huán)(huan)境溫度的關(guān)系(xi),可為(wei)打葉復(fù)烤過(guò)(guo)程中(zhong)打葉水分(fen)、溫度的設(shè)定提(ti)供數(shù)據(jù)(ju)支撐[27-28].張(zhang)玉海(hai)等[1 4]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的(de)圓柱(zhu)形探頭,以4500g 的(de)力對(duì)煙葉進(jìn)(jin)行壓縮測(cè)(ce)試,通(tong)過(guò)分(fen)析所得曲線參(can)數(shù)建立(li)了煙葉黏附力(li)的檢(jian)測(cè)方(fang)
法.胡夢(mèng)(meng)巖等(deng)[13]為表征再造(zao)煙葉的(de)表面黏性,利用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀建立(li)了再造煙葉黏(nian)附力的檢(jian)測(cè)方法,為提(ti)高再造(zao)煙葉的加工性(xing)提供了參(can)考.婁元菲等[29]分(fen)析了3個(gè)地(di)區(qū)主栽烤煙品(pin)種的黏附力,研(yan)究結(jié)果表明,河(he)南許(xu)昌中(zhong)煙1 00 的黏(nian)附力(li)最小,福建(jian)三明翠碧1 號(hào)(hao)的黏附力(li)較大(da),綜合煙葉黏附(fu)力和其他力(li)學(xué)檢測(cè)指標(biāo),最(zui)后得(de)出福(fu)建三明(ming)翠碧(bi)1 號(hào)煙葉身份中(zhong)等至略厚,煙葉(ye)持水能(neng)力略強(qiáng),煙葉(ye)韌性較好.這與(yu)徐波等[30]的研究(jiu)結(jié)果(guo)一致.
煙葉黏附力(li)還能(neng)體現(xiàn)煙(yan)葉的油(you)分,其值越(yue)大表(biao)明油(you)分越充足.有(you)研究指出,煙(yan)葉油(you)分含量與煙葉(ye)品質(zhì)呈(cheng)正相關(guān)關(guān)系(xi),可通(tong)過(guò)煙葉黏附(fu)力判斷(duan)煙葉(ye)油分,進(jìn)而判斷(duan)煙葉等(deng)級(jí)[31 ].瑜奇?zhèn)?wei)等[32]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀比較(jiao)了不同(tong)等級(jí)煙(yan)葉的黏附力差(cha)異,結(jié)果(guo)表明,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(yan)葉還是(shi)造紙法再造煙(yan)葉,質(zhì)構(gòu)儀均能(neng)精確客觀地評(píng)(ping)價(jià)其黏(nian)附力(li)大小,檢(jian)測(cè)結(jié)果與(yu)煙葉油分(fen)、水分、等級(jí)等(deng)密切相關(guān),可(ke)更好地指(zhi)導(dǎo)煙葉工業(yè)(ye)加工,但該(gai)方法較為耗(hao)時(shí),對(duì)樣(yang)品水分、溫度(du)的要求也(ye)較高(gao).
1.3 煙葉(ye)穿透力、拉力和(he)剪切力檢測(cè)(ce)
穿透力是(shi)煙葉(ye)力學(xué)檢(jian)測(cè)指標(biāo)的(de)重要反(fan)映,可為煙(yan)葉加工過(guò)(guo)程中的造碎提(ti)供數(shù)據(jù)支持(chi).拉力和(he)剪切力是指(zhi)煙葉在一(yi)定水(shui)分條件下被(bei)拉伸、剪切至(zhi)斷裂時(shí)(shi)所能承(cheng)受的最(zui)大外力,可通(tong)過(guò)質(zhì)構(gòu)儀的拉(la)伸、剪切模(mo)式進(jìn)行檢(jian)測(cè)[33].煙葉的穿(chuan)透力、拉力是(shi)反映煙葉(ye)韌性的重要(yao)指標(biāo)(biao),與煙葉的成熟(shu)度密(mi)切相關(guān),成熟度(du)好的煙葉,穿(chuan)透力、拉力(li)較大,柔(rou)韌性較(jiao)好,煙葉的耐(nai)打性(xing)也越(yue)好;煙葉(ye)的剪切力則(ze)反映(ying)煙葉結(jié)構(gòu)(gou)的疏松(song)程度,與(yu)煙葉厚度(du)密切相關(guān),煙(yan)葉越厚(hou)、越緊(jin)密,其(qi)剪切力越(yue)大[30].
中國(guó)煙草總(zong)公司(si)鄭州煙草(cao)研究院[15]依據(jù)(ju)煙葉(ye)物理特性的差(cha)異,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)煙(yan)葉樣品進(jìn)行穿(chuan)刺實(shí)驗(yàn)(yan),建立了煙葉穿(chuan)透力的檢測(cè)(ce)方法.瑜奇?zhèn)?wei)等[32]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀研究煙(yan)葉各(ge)部位的穿(chuan)透力、拉力和剪(jian)切力(li),發(fā)現(xiàn)煙葉(ye)穿透(tou)力、拉(la)力、剪切力與煙(yan)葉部位的差(cha)異均達(dá)到顯著(zhu)水平(ping),其中,上部(bu)煙葉較中(zhong)部煙葉和下(xia)部煙葉的(de)差異更明顯(xian).剪切力也是(shi)再造煙葉重(zhong)要的力學(xué)(xue)特性之一.張玉(yu)海等[17]利(li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)造紙法(fa)再造煙(yan)葉剪切力與其(qi)切絲過(guò)程(cheng)的關(guān)(guan)系進(jìn)行(xing)了研究(jiu),發(fā)現(xiàn)垂直纖維(wei)剪切(qie)力與切絲(si)刀棍電流呈顯(xian)著正相關(guān)關(guān)系(xi),是影響切絲性(xing)能的重要(yao)因素(su).張玉海(hai)等[34]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)造紙法(fa)再造(zao)煙葉(ye)進(jìn)一步(bu)研究發(fā)現(xiàn),造紙(zhi)法再造煙(yan)葉的(de)剪切力(li)、拉力與(yu)其真密(mi)度、截面纖維(wei)形態(tài)密(mi)切相關(guān):真密(mi)度越大,再(zai)造煙葉內(nèi)部空(kong)隙容積越小(xiao)、結(jié)構(gòu)越(yue)緊實(shí),拉力、剪切(qie)力越大;而剪切(qie)力、拉力較大(da)的再造煙(yan)葉截面形態(tài)(tai)不平整,粗條纖(xian)維明(ming)顯,纖(xian)維之(zhi)間相(xiang)互纏繞(rao).
煙葉(ye)原料打葉(ye)特性是(shi)其自(zi)身力學(xué)特(te)性的(de)綜合反映,利(li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)(ce)量化煙葉的穿(chuan)透力、拉力和剪(jian)切力,可為打輥(gun)轉(zhuǎn)速等打葉工(gong)藝參(can)數(shù)的設(shè)(she)定提供依據(jù)[29],然(ran)而,拉力、剪切力(li)的檢測(cè)方法對(duì)(dui)樣品大(da)小、形狀要(yao)求較高,可能無(wú)(wu)法適用于煙(yan)片處理工段(duan),可重新對(duì)探頭(tou)選型,探究適(shi)用于(yu)較小尺寸(cun)結(jié)構(gòu)煙(yan)葉的探頭.
1.4 煙葉質(zhì)構(gòu)檢(jian)測(cè)
TPA測(cè)試又(you)稱兩次咀(ju)嚼測(cè)(ce)試,是(shi)食品中通(tong)用的質(zhì)(zhi)構(gòu)測(cè)試方法,通(tong)過(guò)對(duì)樣(yang)品進(jìn)行(xing)兩次(ci)壓縮測(cè)試,描繪(hui)出TPA 測(cè)試(shi)力-時(shí)間曲線圖(tu),如圖1 所示[35 -36].
由圖(tu)1 可以(yi)分析(xi)質(zhì)構(gòu)特性參(can)數(shù),煙葉質(zhì)構(gòu)(gou)指標(biāo)主要包(bao)括硬度(du)、黏聚性、咀嚼性(xing)、回復(fù)性.其(qi)中,硬(ying)度可以(yi)反映(ying)煙葉的(de)堅(jiān)實(shí)度(du),是第一次下(xia)壓時(shí)(shi)的最大(da)峰值;黏聚(ju)性在圖形(xing)上表示(shi)為A2 面積與A1 面積(ji)的比值,反映(ying)樣品在經(jīng)過(guò)第(di)一次壓縮后對(duì)(dui)第二次壓縮(suo)的抵抗能(neng)力,即煙葉葉(ye)肉或主脈抵抗(kang)受損并使結(jié)構(gòu)(gou)保持(chi)完整的性質(zhì)(zhi);咀嚼性在(zai)數(shù)值上用膠著(zhe)性與彈性的(de)乘積表示(shi),反映了煙(yan)葉對(duì)咀嚼的(de)持續(xù)抵抗性;回(hui)復(fù)性是樣品(pin)在第(di)一次被壓(ya)縮過(guò)程(cheng)中所釋放(fang)的彈(dan)性能(neng)與所耗能(neng)之比,在圖(tu)形上用A5 面積(ji)與A4 面積(ji)的比值表示,主(zhu)要反映煙葉的(de)回彈能(neng)力[37-38].
煙葉質(zhì)構(gòu)(gou)與其(qi)組織結(jié)構(gòu)(gou)、形態(tài)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)評(píng)(ping)定的重要(yao)構(gòu)成因素(su).武圣江等(deng)[39]利用p/50 柱形探頭(tou),在測(cè)試(shi)速度和測(cè)(ce)后速度均為1 mm/s,變(bian)形量為50%,目標(biāo)值(zhi)為20 mm,觸發(fā)(fa)力為1 0 g 的條(tiao)件下,對(duì)煙葉(ye)進(jìn)行TPA 測(cè)試(shi),并結(jié)合烘烤(kao)過(guò)程中煙葉的(de)色度變化規(guī)(gui)律,發(fā)現(xiàn)在變(bian)黃期38 °C 左右合理(li)調(diào)控烘烤期間(jian)的環(huán)境,可使煙(yan)葉葉片的各(ge)種成(cheng)分和關(guān)鍵(jian)指標(biāo)朝著設(shè)(she)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)化(hua),從而(er)改善煙葉的(de)外觀(guan)和內(nèi)在品質(zhì).宋(song)朝鵬(peng)等[40]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)(dui)烤煙(yan)細(xì)胞在烘烤過(guò)(guo)程中生理和質(zhì)(zhi)地變化(hua)的研究表明,在(zai)烘烤過(guò)(guo)程中,煙(yan)葉果膠酯酶和(he)纖維(wei)素酶會(huì)(hui)水解細(xì)胞壁(bi)物質(zhì)(zhi),使細(xì)胞結(jié)構(gòu)的(de)完整性遭到(dao)破壞(huai),煙葉質(zhì)地軟化(hua),硬度、咀(ju)嚼性和回復(fù)性(xing)等值隨之(zhi)降低.該(gai)結(jié)果與張譯丹(dan)等[41]對(duì)烘烤(kao)過(guò)程中(zhong)煙葉表(biao)皮微形態(tài)(tai)特征電鏡掃描(miao)結(jié)果一致:隨著(zhe)烘烤的進(jìn)(jin)行,腺(xian)頭細(xì)(xi)胞皺縮,所(suo)含黏性物(wu)質(zhì)進(jìn)一步(bu)溢出,煙葉質(zhì)(zhi)地變(bian)軟.
利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)煙葉進(jìn)(jin)行TPA 測(cè)試,可精(jing)確量(liang)化煙葉的物(wu)性特征,在煙(yan)葉生產(chǎn)(chan)加工領(lǐng)域具有(you)廣泛的應(yīng)(ying)用前景(jing),但目前該(gai)測(cè)試方法主(zhu)要研究(jiu)烘烤過(guò)程(cheng)中煙葉質(zhì)地與(yu)其生理結(jié)構(gòu)(gou)及顏色的變(bian)化規(guī)律(lv),對(duì)制絲線各(ge)主要工序煙葉(ye)質(zhì)地的變(bian)化研(yan)究鮮有涉及.
1.5 煙葉(ye)脆性檢測(cè)(ce)
煙葉脆(cui)性是(shi)指煙葉在受沖(chong)擊作(zuo)用或彎(wan)曲作(zuo)用力時(shí)易折(zhe)、易碎、韌(ren)性欠(qian)佳的性質(zhì)[42].河(he)南中煙工(gong)業(yè)有(you)限責(zé)任公司(si)[20]利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的TPA 模式,對(duì)煙葉(ye)和煙絲(si)的脆性進(jìn)行了(le)評(píng)價(jià)分析,并(bing)對(duì)最終(zhong)所得曲線進(jìn)行(xing)了數(shù)(shu)據(jù)分析(xi),得出(chu)煙葉脆性(xing)的數(shù)據(jù).但利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀的TPA 模(mo)式檢測(cè)煙葉、煙(yan)絲的脆性,需使(shi)用圓柱(zhu)形探(tan)頭將樣品壓(ya)縮至一(yi)定范圍,樣品需(xu)具有(you)一定的(de)厚度和回(hui)彈能力,而對(duì)(dui)煙葉、煙草薄片(pian)類似于(yu)紙張(zhang)特性的樣品(pin),利用這種(zhong)方法可能無(wú)(wu)法反映(ying)樣品脆(cui)性的真實(shí)(shi)情況[43].
根據(jù)脆性材(cai)料的(de)發(fā)脆本(ben)質(zhì)認(rèn)為(wei),材料的(de)破裂首先出(chu)現(xiàn)在其有缺(que)陷的(de)部位,這(zhe)些缺陷破壞了(le)材料內(nèi)(nei)部的應(yīng)力(li)場(chǎng)而(er)引起局部的(de)應(yīng)力集中,進(jìn)(jin)而導(dǎo)致(zhi)局部破裂,使(shi)材料產(chǎn)(chan)生裂紋,同時(shí)(shi)又引起更(geng)強(qiáng)的應(yīng)力集中(zhong),當(dāng)應(yīng)力超(chao)過(guò)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(liao)*斷裂[44].王志杰(jie)等[45]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的拉伸(shen)模式(shi)模擬撕開(kāi)煙草(cao)薄片的過(guò)程(cheng),并以煙草薄(bao)片在撕(si)裂一(yi)定距離或時(shí)(shi)間過(guò)(guo)程中的正峰(feng)個(gè)數(shù)表征其(qi)脆性(xing).然而,天然煙(yan)葉組織(zhi)結(jié)構(gòu)及力(li)學(xué)性能(neng)與煙草薄片存(cun)在較大差異,用(yong)于煙草薄(bao)片脆性(xing)評(píng)價(jià)的方法對(duì)(dui)細(xì)脈分布(bu)復(fù)雜的天然煙(yan)葉的適用性受(shou)限.
綜上(shang)所述,將質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)客觀、靈(ling)敏,通過(guò)對(duì)(dui)煙葉的(de)壓縮(suo)、拉伸、剪(jian)切、穿刺等物理(li)應(yīng)力及應(yīng)(ying)變綜合測(cè)試結(jié)(jie)果分析,可較全(quan)面地反映(ying)煙葉在儲(chǔ)藏、運(yùn)(yun)輸、工業(yè)加(jia)工過(guò)(guo)程中的受力(li)情況,豐(feng)富煙葉(ye)力學(xué)特性的研(yan)究?jī)?nèi)容,為提(ti)高煙葉加工(gong)品質(zhì)和加(jia)工水平提(ti)供理論依(yi)據(jù).但質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)中還存在許多(duo)不足:一是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)在檢測(cè)過(guò)程中(zhong)對(duì)樣品的一致(zhi)性要求(qiu)較高,選取的(de)煙葉樣品需具(ju)有很好(hao)的均勻性,否則(ze)對(duì)同一煙葉(ye)樣品不同位置(zhi)的檢測(cè)結(jié)果(guo)可比性較差[46];二(er)是質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)煙葉力學(xué)檢(jian)測(cè)中缺(que)乏標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)(ce)參數(shù)和(he)方法(fa),例如檢測(cè)條件(jian)會(huì)影(ying)響煙葉(ye)質(zhì)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)(jie)果,包括煙葉的(de)水分、溫度、厚度(du)、油分等(deng);三是由于(yu)缺少科學(xué)的(de)量化指標(biāo),檢測(cè)(ce)結(jié)果仍需結(jié)(jie)合傳統(tǒng)(tong)的物理(li)特性檢測(cè)(ce)方法以實(shí)(shi)現(xiàn)煙葉(ye)品質(zhì)的綜合(he)評(píng)價(jià),質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)的(de)準(zhǔn)確性有待提(ti)高;四是(shi)質(zhì)構(gòu)(gou)儀多應(yīng)用于(yu)煙葉(ye)或再造煙(yan)葉的力學(xué)指標(biāo)(biao)檢測(cè)(ce),對(duì)煙絲、梗絲(si)的物理指標(biāo)檢(jian)測(cè)鮮(xian)有涉及;五是拉(la)力、剪切力的(de)檢測(cè)(ce)方法需要將樣(yang)品裁(cai)剪成1.5 cm ×1 5 cm 或(huo)2 cm ×1 0 cm 條狀(zhuang),而煙片處理工(gong)段的(de)煙葉樣(yang)品可能(neng)無(wú)法滿足(zu)裁剪條件,故(gu)這兩種力(li)學(xué)性能檢測(cè)方(fang)法尚需進(jìn)一(yi)步優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)與展望
本文在(zai)對(duì)相關(guān)研究結(jié)(jie)果進(jìn)行梳(shu)理的基礎(chǔ)上(shang),就質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)(ying)用現(xiàn)(xian)狀進(jìn)(jin)行了綜述,并指(zhi)出存在的(de)問(wèn)題,認(rèn)為目(mu)前利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀建立的多(duo)種煙(yan)葉力學(xué)檢(jian)測(cè)方法,為(wei)綜合評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐加工性(xing)能提供了理論(lun)依據(jù),但部分檢(jian)測(cè)方法尚不完(wan)善,所測(cè)(ce)樣品只針(zhen)對(duì)原(yuan)煙階段,無(wú)(wu)法適用(yong)于整個(gè)煙葉片(pian)的處理加(jia)工過(guò)程.因(yin)此,在以(yi)后的研究中(zhong),研究者需要(yao)充分結(jié)合(he)質(zhì)構(gòu)(gou)儀的運(yùn)(yun)行機(jī)理和樣品(pin)的檢測(cè)要(yao)求,依據(jù)(ju)煙葉自身的加(jia)工特性,選用合(he)適的探(tan)頭及檢測(cè)方法(fa),調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)(shu),建立規(guī)范(fan)化、標(biāo)準(zhǔn)化的(de)煙葉樣品預(yù)(yu)處理方法和檢(jian)測(cè)流程(cheng),確保(bao)檢測(cè)(ce)結(jié)果的客觀性(xing)、穩(wěn)定性.后(hou)續(xù)還可以更(geng)深入地研究質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙
梗、煙(yan)絲等(deng)煙草(cao)制品力學(xué)檢(jian)測(cè)中的應(yīng)(ying)用,針對(duì)煙(yan)?;赝嘎?、煙(yan)絲柔軟(ruan)性等建立(li)標(biāo)準(zhǔn)檢(jian)測(cè)方法,完善煙(yan)草力(li)學(xué)特性研(yan)究?jī)?nèi)容,進(jìn)一步(bu)拓展質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙草(cao)貯藏、加工過(guò)程(cheng)中的發(fā)展(zhan)空間(jian).
文獻(xiàn)來(lái)源:質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中的(de)應(yīng)用進(jìn)(jin)展。《輕工學(xué)(xue)報(bào)》2021年6月第36卷第(di)3期