技術(shù)文(wen)章
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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉(ye)力學(xué)特(te)性檢測(cè)中的(de)應(yīng)用進(jìn)(jin)展
煙葉是(shi)卷煙生(sheng)產(chǎn)的原料(liao),其物理特性對(duì)(dui)貯存(cun)工藝、煙葉加(jia)工、卷(juan)煙配方設(shè)(she)計(jì)等(deng)均有極(ji)其重(zhong)要的(de)影響,是煙葉(ye)品質(zhì)、加工性能(neng)及經(jīng)(jing)濟(jì)性的(de)關(guān)鍵(jian)評(píng)價(jià)指(zhi)標(biāo)[1-4].煙葉(ye)的力學(xué)(xue)特性不僅(jin)是其(qi)主要物理(li)特性之(zhi)一,也是(shi)判斷煙(yan)葉耐加(jia)工性能的重要(yao)依據(jù)[5].為使(shi)煙葉耐加工性(xing)能達(dá)到最(zui)佳狀態(tài),需要對(duì)(dui)煙葉的(de)相關(guān)(guan)力學(xué)特性進(jìn)(jin)行研(yan)究.目前,關(guān)于(yu)煙葉(ye)力學(xué)特性的研(yan)究主要集(ji)中在煙葉拉(la)力[6]、抗張強(qiáng)(qiang)度[7-8]、抗破碎指(zhi)數(shù)[9 -11 ]等與煙葉(ye)品質(zhì)的相(xiang)關(guān)性(xing)分析方(fang)面.隨著(zhe)卷煙加工工(gong)藝水平的(de)不斷提高(gao),相關(guān)(guan)技術(shù)(shu)人員創(chuàng)新了研(yan)究方法(fa),通過質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建立了(le)煙葉柔軟(ruan)性[12]、黏附(fu)力[13 -14]、穿(chuan)透力(li)[15-16]、剪切(qie)力[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,豐富(fu)了煙葉力學(xué)研(yan)究的內(nèi)(nei)容.
質(zhì)構(gòu)儀又(you)稱物理特性測(cè)(ce)試儀,主要通過(guo)模擬(ni)人的(de)觸覺(jue)對(duì)樣品進(jìn)行(xing)檢測(cè)分析,是(shi)一種(zhong)精確的感(gan)官量化(hua)測(cè)試儀器[19].質(zhì)(zhi)構(gòu)儀操(cao)作簡(jiǎn)(jian)單科學(xué)(xue),不受人為(wei)因素干擾,檢測(cè)(ce)靈敏度高,不僅(jin)可對(duì)樣品的主(zhu)要物理特性(xing)做出數(shù)據(jù)化的(de)表述,還能(neng)有效解(jie)釋樣品(pin)在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸及(ji)加工過程(cheng)中的物(wu)性變(bian)化.目(mu)前,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)(dui)煙葉力學(xué)特性(xing)進(jìn)行(xing)檢測(cè)(ce)尚處于(yu)發(fā)展(zhan)階段,筆者(zhe)在前人研(yan)究的(de)基礎(chǔ)上,就(jiu)質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙(yan)葉力(li)學(xué)特(te)性檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)(ying)用現(xiàn)狀(zhuang)進(jìn)行綜述,并指(zhi)出存在問題(ti)及今后的(de)發(fā)展方(fang)向,旨在(zai)為豐富煙葉力(li)學(xué)特性研究?jī)?nèi)(nei)容、有效提高(gao)卷煙原料(liao)利用率(lv)等提供理論依(yi)據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)(ying)用
傳統(tǒng)的煙葉(ye)力學(xué)特(te)性檢測(cè)指(zhi)標(biāo)包括(kuo)煙葉拉力、抗(kang)張強(qiáng)度、延伸(shen)率等,但這些(xie)指標(biāo)主要通過(guo)拉伸煙葉檢(jian)測(cè)其縱向延(yan)伸作用力(li),而煙葉在實(shí)(shi)際運(yùn)輸、加工過(guo)程中的受力是(shi)多方面的,這(zhe)在一定程(cheng)度上限(xian)制了煙葉相關(guān)(guan)力學(xué)特(te)性的(de)研究(jiu)及其在實(shí)(shi)際生產(chǎn)中(zhong)的應(yīng)(ying)用[20].近(jin)年來,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀檢測(cè)煙葉(ye)的力學(xué)特(te)性已(yi)逐漸成為(wei)評(píng)價(jià)煙葉耐加(jia)工性能的重(zhong)要技術(shù)(shu)手段.
1.1 煙葉柔軟性檢(jian)測(cè)
柔軟性(xing)是指(zhi)生物體(ti)與非(fei)生物體(ti)在力的(de)作用下可彎曲(qu)的性能[21],它(ta)能客觀(guan)反映物體(ti)的柔軟程度(du),屬于物(wu)體的(de)一種物理特(te)性.煙葉的柔(rou)軟性(xing)與煙葉(ye)外觀品質(zhì)(zhi)、物理(li)特性、化學(xué)成分(fen)均顯著相關(guān)(guan),可作為判斷煙(yan)葉品質(zhì)好(hao)壞的重要依據(jù)(ju)[22].
傳統(tǒng)(tong)的煙葉(ye)柔軟性(xing)檢測(cè)多采用(yong)眼觀、手摸等感(gan)官評(píng)價(jià)方法(fa),這些(xie)方法耗時(shí)耗力(li)、檢測(cè)效率低,且(qie)無法量(liang)化煙葉的柔軟(ruan)程度,具有一定(ding)的主(zhu)觀性和不(bu)確定性.為進(jìn)(jin)一步精確(que)評(píng)價(jià)煙葉柔(rou)軟性(xing),徐向麗等[23]借(jie)鑒紙張柔軟性(xing)檢測(cè)方(fang)法對(duì)不同(tong)等級(jí)的烤煙進(jìn)(jin)行柔軟性檢(jian)測(cè),結(jié)果表(biao)明,該(gai)方法所測(cè)煙葉(ye)的柔(rou)軟性與其(qi)外觀品(pin)質(zhì)鑒(jian)定結(jié)(jie)果的吻(wen)合度達(dá)90.1 9%以上,可(ke)用于(yu)評(píng)價(jià)煙葉(ye)的柔(rou)軟性.王亮(liang)等[24]在研究細(xì)(xi)小纖(xian)維對(duì)造(zao)紙法(fa)煙草(cao)薄片基片物(wu)理性能的影響(xiang)時(shí),利用(yong)柔軟(ruan)度儀檢
測(cè)基片的共振(zhen)挺度以表征其(qi)柔軟性,結(jié)果(guo)表明(ming),隨著細(xì)(xi)小纖維平均長(zhǎng)(zhang)度的降低,基片(pian)共振挺度(du)上升,即(ji)柔軟性變差.占(zhan)俊文等[25]為(wei)明確烤(kao)煙柔軟(ruan)性與煙(yan)葉外觀品質(zhì)(zhi)的關(guān)系,利(li)用柔軟(ruan)度儀檢測(cè)(ce)了480 份(fen)取自江西(xi)省的烤煙樣品(pin)的柔軟
性,并(bing)評(píng)定(ding)了其外(wai)觀品質(zhì)(zhi),結(jié)果表明,煙葉(ye)柔軟性與顏(yan)色、油分(fen)、色度呈極顯著(zhu)正相關(guān),與成熟(shu)度、葉片結(jié)構(gòu)(gou)、身份、總分(fen)呈極顯著(zhu)負(fù)相(xiang)關(guān).
質(zhì)構(gòu)儀可模(mo)擬抓握(wo)過程,真實(shí)(shi)反映人手對(duì)(dui)樣品整(zheng)體柔軟(ruan)程度的感知(zhi).沈進(jìn)等[12]依據(jù)(ju)這一(yi)原理,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀建立(li)了再造煙葉(ye)柔軟性檢測(cè)(ce)方法,研究結(jié)(jie)果表(biao)明,國(guó)(guo)內(nèi)外(wai)不同造紙法再(zai)造煙葉(ye)的柔(rou)軟性差異(yi)顯著,該方(fang)法可用于評(píng)價(jià)(jia)造紙(zhi)法再(zai)
造煙葉(ye)的柔軟性.相(xiang)較于傳統(tǒng)(tong)的感官評(píng)價(jià)方(fang)法及柔軟度(du)儀檢測(cè)方法(fa),質(zhì)構(gòu)儀(yi)操作簡(jiǎn)(jian)單、方便(bian),檢測(cè)(ce)結(jié)果更(geng)準(zhǔn)確,更能整體(ti)把握樣品的(de)柔軟性(xing)[26].
1.2 煙葉黏(nian)附力(li)檢測(cè)
煙葉黏附(fu)力主要指(zhi)煙葉細(xì)(xi)胞內(nèi)溢出(chu)的、具有黏性的(de)液體或半液(ye)體脂類等(deng)大分子(zi)物質(zhì)附著于煙(yan)葉表面的(de)能力[5].煙(yan)葉黏附(fu)力與其(qi)含水率、環(huán)境(jing)溫度(du)密切相(xiang)關(guān),且(qie)隨含水率、環(huán)(huan)境溫度(du)的上升(sheng)呈先增大(da)后減(jian)小的(de)趨勢(shì),通(tong)過分(fen)析煙葉(ye)黏附力與(yu)其含水率、環(huán)(huan)境溫度的(de)關(guān)系,可為打葉(ye)復(fù)烤過程中打(da)葉水(shui)分、溫(wen)度的設(shè)(she)定提供數(shù)據(jù)(ju)支撐[27-28].張玉海(hai)等[1 4]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的圓柱形(xing)探頭,以4500g 的(de)力對(duì)煙葉進(jìn)(jin)行壓縮測(cè)試,通(tong)過分析所(suo)得曲線參數(shù)(shu)建立了煙葉黏(nian)附力的檢(jian)測(cè)方
法.胡夢(mèng)(meng)巖等[13]為表(biao)征再造煙葉(ye)的表(biao)面黏性,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀建(jian)立了(le)再造(zao)煙葉(ye)黏附(fu)力的檢測(cè)(ce)方法(fa),為提高再造煙(yan)葉的加工(gong)性提供(gong)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)(jie)果表明(ming),河南許昌中煙(yan)1 00 的黏附力最(zui)小,福建(jian)三明翠碧1 號(hào)的(de)黏附力較大,綜(zong)合煙葉黏附力(li)和其他(ta)力學(xué)檢測(cè)指(zhi)標(biāo),最后得出福(fu)建三(san)明翠(cui)碧1 號(hào)煙葉(ye)身份中(zhong)等至略厚,煙葉(ye)持水(shui)能力略強(qiáng)(qiang),煙葉韌性(xing)較好(hao).這與(yu)徐波等(deng)[30]的研究結(jié)(jie)果一致.
煙葉黏(nian)附力還能體(ti)現(xiàn)煙(yan)葉的油(you)分,其值越大表(biao)明油(you)分越充(chong)足.有研(yan)究指出(chu),煙葉油(you)分含(han)量與煙葉品(pin)質(zhì)呈(cheng)正相(xiang)關(guān)關(guān)(guan)系,可(ke)通過煙葉黏(nian)附力判斷(duan)煙葉(ye)油分,進(jìn)而判(pan)斷煙葉等級(jí)(ji)[31 ].瑜奇(qi)偉等[32]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀比(bi)較了不(bu)同等級(jí)煙葉的(de)黏附力(li)差異(yi),結(jié)果表明,黏(nian)附力最大的煙(yan)葉等(deng)級(jí)均為C1 F,最(zui)小分別(bie)為B4F 和X4F.無論(lun)是天然煙葉還(hai)是造(zao)紙法再造(zao)煙葉,質(zhì)(zhi)構(gòu)儀均能(neng)精確客觀地評(píng)(ping)價(jià)其黏附(fu)力大小,檢測(cè)結(jié)(jie)果與煙葉(ye)油分、水分(fen)、等級(jí)(ji)等密切相(xiang)關(guān),可更好(hao)地指導(dǎo)煙葉(ye)工業(yè)加工,但該(gai)方法較為耗(hao)時(shí),對(duì)樣品水(shui)分、溫度的(de)要求也較高.
1.3 煙葉穿透力(li)、拉力和剪(jian)切力(li)檢測(cè)
穿透力是煙葉(ye)力學(xué)檢(jian)測(cè)指標(biāo)的重要(yao)反映,可為(wei)煙葉加工過(guo)程中的造(zao)碎提供數(shù)(shu)據(jù)支持.拉力和(he)剪切力是指(zhi)煙葉(ye)在一(yi)定水分條件下(xia)被拉伸、剪切至(zhi)斷裂時(shí)所能承(cheng)受的最(zui)大外(wai)力,可通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀的拉伸(shen)、剪切模式(shi)進(jìn)行檢測(cè)(ce)[33].煙葉的穿透力(li)、拉力是反(fan)映煙(yan)葉韌性的重要(yao)指標(biāo)(biao),與煙(yan)葉的成熟(shu)度密(mi)切相關(guān),成(cheng)熟度(du)好的(de)煙葉(ye),穿透(tou)力、拉力(li)較大,柔韌性較(jiao)好,煙葉的耐打(da)性也越(yue)好;煙葉(ye)的剪切力則(ze)反映(ying)煙葉結(jié)(jie)構(gòu)的(de)疏松程(cheng)度,與(yu)煙葉厚度密切(qie)相關(guān),煙(yan)葉越厚、越緊(jin)密,其剪切力(li)越大(da)[30].
中國(guó)(guo)煙草總公司鄭(zheng)州煙草(cao)研究院[15]依據(jù)煙(yan)葉物理(li)特性的(de)差異,利(li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)煙葉(ye)樣品進(jìn)行穿(chuan)刺實(shí)驗(yàn),建(jian)立了(le)煙葉穿(chuan)透力(li)的檢測(cè)(ce)方法(fa).瑜奇?zhèn)サ?deng)[32]利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)研究煙葉各(ge)部位(wei)的穿透力、拉力(li)和剪切力,發(fā)現(xiàn)(xian)煙葉穿透(tou)力、拉力、剪切(qie)力與(yu)煙葉部位(wei)的差異均達(dá)到(dao)顯著水(shui)平,其中,上部(bu)煙葉較中部煙(yan)葉和下部煙(yan)葉的差異更(geng)明顯.剪切力也(ye)是再造煙葉重(zhong)要的力學(xué)(xue)特性之(zhi)一.張玉(yu)海等[17]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)造紙(zhi)法再造煙葉剪(jian)切力與(yu)其切絲過程的(de)關(guān)系進(jìn)行了研(yan)究,發(fā)現(xiàn)(xian)垂直(zhi)纖維剪切(qie)力與切絲刀(dao)棍電流呈(cheng)顯著正相(xiang)關(guān)關(guān)系,是(shi)影響切(qie)絲性能的(de)重要(yao)因素.張(zhang)玉海等(deng)[34]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)造(zao)紙法再造煙葉(ye)進(jìn)一步研究(jiu)發(fā)現(xiàn),造(zao)紙法再造(zao)煙葉(ye)的剪切(qie)力、拉力與其(qi)真密度、截面(mian)纖維(wei)形態(tài)密切(qie)相關(guān):真密度越(yue)大,再造煙(yan)葉內(nèi)(nei)部空隙容(rong)積越小、結(jié)(jie)構(gòu)越緊(jin)實(shí),拉(la)力、剪切(qie)力越大;而(er)剪切力、拉力較(jiao)大的再造(zao)煙葉截(jie)面形態(tài)不平整(zheng),粗條(tiao)纖維(wei)明顯,纖(xian)維之間相(xiang)互纏繞.
煙葉(ye)原料打葉特(te)性是其(qi)自身力學(xué)(xue)特性的綜(zong)合反映(ying),利用質(zhì)構(gòu)儀檢(jian)測(cè)量(liang)化煙葉的穿(chuan)透力、拉力和剪(jian)切力,可為(wei)打輥轉(zhuǎn)速等(deng)打葉(ye)工藝參數(shù)(shu)的設(shè)(she)定提供依據(jù)[29],然(ran)而,拉(la)力、剪切力的檢(jian)測(cè)方(fang)法對(duì)樣品(pin)大小、形狀(zhuang)要求較高,可(ke)能無法適用(yong)于煙片(pian)處理工段(duan),可重新(xin)對(duì)探頭選型,探(tan)究適用于較(jiao)小尺寸結(jié)(jie)構(gòu)煙葉的探頭(tou).
1.4 煙葉質(zhì)構(gòu)檢測(cè)(ce)
TPA測(cè)試又(you)稱兩次咀(ju)嚼測(cè)試,是(shi)食品中通(tong)用的質(zhì)(zhi)構(gòu)測(cè)試方(fang)法,通(tong)過對(duì)樣(yang)品進(jìn)行兩次壓(ya)縮測(cè)試,描繪出(chu)TPA 測(cè)試(shi)力-時(shí)間(jian)曲線圖(tu),如圖1 所(suo)示[35 -36].
由圖1 可(ke)以分析(xi)質(zhì)構(gòu)特性(xing)參數(shù),煙葉質(zhì)(zhi)構(gòu)指(zhi)標(biāo)主要包括(kuo)硬度(du)、黏聚性(xing)、咀嚼性、回(hui)復(fù)性.其中,硬(ying)度可以(yi)反映煙(yan)葉的堅(jiān)實(shí)(shi)度,是第(di)一次下(xia)壓時(shí)的最(zui)大峰值;黏(nian)聚性在(zai)圖形上表示(shi)為A2 面積與(yu)A1 面積(ji)的比值,反映(ying)樣品在經(jīng)過第(di)一次(ci)壓縮后對(duì)第二(er)次壓縮的(de)抵抗能力,即煙(yan)葉葉(ye)肉或主脈(mai)抵抗受損(sun)并使結(jié)構(gòu)(gou)保持完整的性(xing)質(zhì);咀嚼性在數(shù)(shu)值上用膠著(zhe)性與(yu)彈性的乘積(ji)表示,反映了(le)煙葉對(duì)咀(ju)嚼的持續(xù)抵抗(kang)性;回復(fù)性是(shi)樣品在第一(yi)次被壓(ya)縮過程中(zhong)所釋放的(de)彈性能(neng)與所耗能之(zhi)比,在圖形上(shang)用A5 面積與A4 面(mian)積的比(bi)值表示,主要(yao)反映煙(yan)葉的回彈能(neng)力[37-38].
煙葉質(zhì)構(gòu)與(yu)其組織結(jié)(jie)構(gòu)、形態(tài)結(jié)(jie)構(gòu)、內(nèi)在成分及(ji)可用性密切(qie)相關(guān),是品質(zhì)(zhi)評(píng)定的重要構(gòu)(gou)成因素.武圣(sheng)江等[39]利用p/50 柱形(xing)探頭,在測(cè)(ce)試速(su)度和測(cè)后(hou)速度(du)均為1 mm/s,變形(xing)量為50%,目標(biāo)值(zhi)為20 mm,觸發(fā)力(li)為1 0 g 的條件下,對(duì)(dui)煙葉(ye)進(jìn)行(xing)TPA 測(cè)試(shi),并結(jié)合烘烤過(guo)程中煙(yan)葉的色度變(bian)化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)(xian)在變黃期(qi)38 °C 左右合理(li)調(diào)控烘(hong)烤期間的環(huán)(huan)境,可使(shi)煙葉葉(ye)片的(de)各種(zhong)成分和關(guān)鍵(jian)指標(biāo)朝著設(shè)定(ding)的目標(biāo)轉(zhuǎn)化,從(cong)而改善(shan)煙葉的外觀(guan)和內(nèi)在品質(zhì)(zhi).宋朝鵬等[40]利用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)烤煙細(xì)(xi)胞在烘(hong)烤過(guo)程中生理(li)和質(zhì)(zhi)地變化的(de)研究(jiu)表明,在烘烤過(guo)程中,煙葉果膠(jiao)酯酶和纖維(wei)素酶會(huì)水(shui)解細(xì)胞壁物質(zhì)(zhi),使細(xì)(xi)胞結(jié)(jie)構(gòu)的完整(zheng)性遭到(dao)破壞,煙葉質(zhì)地(di)軟化,硬度、咀(ju)嚼性和(he)回復(fù)性等值(zhi)隨之(zhi)降低.該結(jié)果(guo)與張譯丹等(deng)[41]對(duì)烘烤過程(cheng)中煙葉表皮微(wei)形態(tài)特征電鏡(jing)掃描結(jié)(jie)果一致:隨(sui)著烘烤的進(jìn)(jin)行,腺頭(tou)細(xì)胞皺縮,所(suo)含黏性物質(zhì)(zhi)進(jìn)一(yi)步溢出,煙葉(ye)質(zhì)地變軟.
利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)煙(yan)葉進(jìn)(jin)行TPA 測(cè)試,可精(jing)確量化煙葉(ye)的物性(xing)特征,在(zai)煙葉生產(chǎn)加(jia)工領(lǐng)域具有廣(guang)泛的應(yīng)(ying)用前景(jing),但目前(qian)該測(cè)試方(fang)法主要研(yan)究烘(hong)烤過程中煙葉(ye)質(zhì)地與(yu)其生理(li)結(jié)構(gòu)及顏色的(de)變化規(guī)律(lv),對(duì)制絲線各(ge)主要工序(xu)煙葉質(zhì)地(di)的變化研(yan)究鮮有涉及.
1.5 煙葉脆性檢測(cè)(ce)
煙葉脆性(xing)是指(zhi)煙葉在受沖擊(ji)作用(yong)或彎(wan)曲作(zuo)用力(li)時(shí)易折(zhe)、易碎、韌性(xing)欠佳的(de)性質(zhì)[42].河南中(zhong)煙工業(yè)有限(xian)責(zé)任公司[20]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的TPA 模式,對(duì)煙(yan)葉和煙絲的(de)脆性進(jìn)行了(le)評(píng)價(jià)分(fen)析,并對(duì)最終所(suo)得曲線(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)(gou)儀的(de)TPA 模式檢測(cè)煙(yan)葉、煙絲的脆性(xing),需使用(yong)圓柱形探頭將(jiang)樣品壓縮至一(yi)定范圍,樣(yang)品需(xu)具有一定的(de)厚度和(he)回彈能力(li),而對(duì)煙葉、煙草(cao)薄片類(lei)似于紙(zhi)張?zhí)匦?xing)的樣(yang)品,利用這種方(fang)法可(ke)能無法反映樣(yang)品脆性的真(zhen)實(shí)情況[43].
根據(jù)脆性材料(liao)的發(fā)脆本(ben)質(zhì)認(rèn)(ren)為,材料的破(po)裂首(shou)先出現(xiàn)(xian)在其有缺陷(xian)的部位,這(zhe)些缺陷破壞(huai)了材料內(nèi)部(bu)的應(yīng)力(li)場(chǎng)而引起局部(bu)的應(yīng)力集中,進(jìn)(jin)而導(dǎo)致局(ju)部破裂(lie),使材料產(chǎn)生(sheng)裂紋,同時(shí)又(you)引起(qi)更強(qiáng)的應(yīng)(ying)力集中(zhong),當(dāng)應(yīng)力超(chao)過材料(liao)的極(ji)限壓力(li)時(shí),會(huì)出現(xiàn)裂(lie)紋的擴(kuò)展直(zhi)至材料*斷裂(lie)[44].王志杰等[45]利(li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的(de)拉伸模(mo)式模擬撕開(kai)煙草(cao)薄片的過程(cheng),并以煙草薄(bao)片在撕裂一(yi)定距離或時(shí)間(jian)過程中(zhong)的正峰(feng)個(gè)數(shù)表征其(qi)脆性.然而(er),天然煙葉(ye)組織結(jié)構(gòu)及力(li)學(xué)性能與煙草(cao)薄片存(cun)在較(jiao)大差(cha)異,用于煙草(cao)薄片(pian)脆性評(píng)價(jià)(jia)的方法對(duì)細(xì)(xi)脈分(fen)布復(fù)(fu)雜的天然煙(yan)葉的適(shi)用性受(shou)限.
綜上所述(shu),將質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于煙(yan)葉力學(xué)特(te)性檢(jian)測(cè)客觀、靈敏(min),通過對(duì)(dui)煙葉(ye)的壓縮、拉(la)伸、剪切、穿刺等(deng)物理應(yīng)(ying)力及應(yīng)變綜合(he)測(cè)試結(jié)果分(fen)析,可較全(quan)面地(di)反映(ying)煙葉(ye)在儲(chǔ)藏、運(yùn)(yun)輸、工業(yè)加工(gong)過程中(zhong)的受力情(qing)況,豐富煙葉(ye)力學(xué)(xue)特性(xing)的研究(jiu)內(nèi)容,為提高煙(yan)葉加工品(pin)質(zhì)和加工(gong)水平提(ti)供理論依據(jù)(ju).但質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)中還(hai)存在(zai)許多(duo)不足:一是質(zhì)構(gòu)(gou)儀在檢(jian)測(cè)過程(cheng)中對(duì)樣品(pin)的一致性(xing)要求較(jiao)高,選取的(de)煙葉(ye)樣品(pin)需具(ju)有很好(hao)的均勻性,否(fou)則對(duì)同一煙(yan)葉樣品不同(tong)位置的檢(jian)測(cè)結(jié)果可比(bi)性較(jiao)差[46];二(er)是質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力(li)學(xué)檢測(cè)中缺乏(fa)標(biāo)準(zhǔn)的(de)檢測(cè)參數(shù)(shu)和方(fang)法,例(li)如檢測(cè)條件(jian)會(huì)影響煙(yan)葉質(zhì)構(gòu)的檢(jian)測(cè)結(jié)果(guo),包括煙(yan)葉的(de)水分(fen)、溫度(du)、厚度(du)、油分等;三是(shi)由于(yu)缺少科學(xué)(xue)的量化(hua)指標(biāo),檢(jian)測(cè)結(jié)果仍(reng)需結(jié)合傳(chuan)統(tǒng)的(de)物理特性檢測(cè)(ce)方法以實(shí)(shi)現(xiàn)煙葉品(pin)質(zhì)的綜合評(píng)(ping)價(jià),質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)(ce)的準(zhǔn)確性有待(dai)提高;四是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀多應(yīng)(ying)用于(yu)煙葉或(huo)再造(zao)煙葉的(de)力學(xué)(xue)指標(biāo)檢測(cè)(ce),對(duì)煙(yan)絲、梗(geng)絲的(de)物理(li)指標(biāo)檢測(cè)鮮有(you)涉及;五(wu)是拉(la)力、剪切力的(de)檢測(cè)(ce)方法需要(yao)將樣品裁剪成(cheng)1.5 cm ×1 5 cm 或2 cm ×1 0 cm 條(tiao)狀,而煙片處(chu)理工段的煙(yan)葉樣(yang)品可能(neng)無法滿(man)足裁剪條件(jian),故這兩種(zhong)力學(xué)性能檢測(cè)(ce)方法(fa)尚需進(jìn)(jin)一步優(yōu)化.
2 結(jié)語與展望
本文在對(duì)(dui)相關(guān)研(yan)究結(jié)果進(jìn)行梳(shu)理的基礎(chǔ)上,就(jiu)質(zhì)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)中的(de)應(yīng)用(yong)現(xiàn)狀進(jìn)行了(le)綜述,并(bing)指出(chu)存在的(de)問題,認(rèn)為目(mu)前利(li)用質(zhì)構(gòu)儀建(jian)立的多種煙(yan)葉力學(xué)檢測(cè)(ce)方法,為(wei)綜合評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐加工(gong)性能(neng)提供(gong)了理(li)論依據(jù),但部分(fen)檢測(cè)方法(fa)尚不(bu)完善,所測(cè)樣(yang)品只(zhi)針對(duì)原煙階段(duan),無法適用于(yu)整個(gè)煙葉片(pian)的處理加工(gong)過程(cheng).因此,在以后(hou)的研究(jiu)中,研究者(zhe)需要充分(fen)結(jié)合質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)的運(yùn)(yun)行機(jī)(ji)理和樣(yang)品的檢(jian)測(cè)要求,依據(jù)(ju)煙葉自(zi)身的加(jia)工特性,選用(yong)合適(shi)的探頭及(ji)檢測(cè)方法,調(diào)(diao)整實(shí)驗(yàn)參數(shù),建(jian)立規(guī)范化、標(biāo)(biao)準(zhǔn)化(hua)的煙葉樣品預(yù)(yu)處理方法(fa)和檢測(cè)流程(cheng),確保檢(jian)測(cè)結(jié)果的(de)客觀(guan)性、穩(wěn)定性.后續(xù)(xu)還可以(yi)更深入地(di)研究質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙(yan)
梗、煙絲等煙草(cao)制品力學(xué)檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用,針對(duì)(dui)煙?;?hui)透率、煙絲(si)柔軟性等建(jian)立標(biāo)(biao)準(zhǔn)檢測(cè)方法(fa),完善煙草力(li)學(xué)特(te)性研究(jiu)內(nèi)容,進(jìn)一步(bu)拓展質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙草貯藏(cang)、加工過程中的(de)發(fā)展空間(jian).
文獻(xiàn)來源(yuan):質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用進(jìn)展?!遁p工(gong)學(xué)報(bào)》2021年(nian)6月第36卷(juan)第3期