一种测定烟叶样品抗张强度的方法

摘要

本发明涉及一种测定烟叶样品抗张强度的方法，属于烟叶样品物理指标测定技术领域；按照烤烟国标的烟叶等级划分，每个等级选取10片无任何破损、水渍、压油、枯边焦尖的具有代表性的完整烟叶样品；把完整烟叶样品放置在温度（22.0±1.0）℃，相对湿度（60.0±3.0）%的恒温恒湿环境中平衡48h；本发明的方法通过对烟叶样品预先做平衡处理，相对湿度恒定，裁切位置更加具有参考性，通过编辑试样信息，选择测试方案，编辑控制方案，测试方向，拉伸和控制模式，被整伸长率、抗张力的准确度，具有安全、简便、准确及精确的优点，测定的烟叶样品指标能够表征烟叶样品的物理特性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定烟叶样品抗张强度的方法，属于烟叶样品物理指标测定技术领域。

背景技术

抗张强度（tensile strength）：烟叶抗张强度是指在一定水分条件下单位宽度烟叶被拉伸至断裂时所能够承受的最大外力，在一定程度上反映了烟叶的发育状况和成熟程度，是评价烟叶物理质量的重要指标之一，以kN/m作单位计量。

烟叶作为卷烟加工主要原料，应具备一定的抗张强度以满足多个加工环节，减少造碎，但抗张强度并不是越高越好，过高的抗张强度不利于烟叶后续的打叶复烤、制丝加工。

目前，国内外对烟叶抗张强度的测定方法研究较少，大部分采用GB/T 12914-2008《纸和纸板抗张强度的测定》方法进行检测，而纸和纸板的国标检测方法中要求测定样品长、宽较大（200mm×15mm），而大部分烟叶样品的叶面积达不到取样要求，因此照搬纸和纸板的检测方法显然不合适。另外，烟叶受自身结构影响，不同叶片位置及不同方向取样的抗张强度有较大差别，因此，有必要探索一种适用于烟叶样品的抗张强度测定方法，为评价烟叶样品的抗张强度提供一定的参考。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了测定烟叶样品抗张强度的方法。本发明的方法通过对烟叶样品预先做平衡处理，相对湿度恒定，裁切位置更加具有参考性，通过编辑试样信息，选择测试方案，编辑控制方案，测试方向，拉伸和控制模式，被整伸长率、抗张力的准确度，具有安全、简便、准确及精确的优点，测定的烟叶样品指标能够表征烟叶样品的物理特性。

为达到上述目的，本发明按如下技术方案实施的：

所述的测定烟叶样品抗张强度的方法具体包括以下步骤：

1）按照烤烟国标的烟叶等级划分，每个等级选取10片无任何破损、水渍、压油、枯边焦尖的具有代表性的完整烟叶样品；

2）把完整烟叶样品放置在温度（22.0±1.0）℃，相对湿度（60.0±3.0）%的恒温恒湿环境中平衡48h；

3）将平衡后的叶片尽量舒展、平铺，避开较粗的侧脉及支脉，在每片烟叶中部最宽处沿支脉及垂直支脉两个方向裁切100mm×10mm的长方形的长条，共十条，每个等级样品以10条拉力的平均值作为该样品的拉力；

4）开启电脑测控抗张试验机，设定速度，编辑试样信息；

5）调节夹头位置，将夹头调整到规定的试验高度，将试样用夹头夹紧，进行抗张力和位移清零后，开启设备进行张拉动作，直至样品断裂；

6）样品断裂时从仪器读出伸长率、抗张力，测定10组（横向、纵向）烟叶拉力，以10组平行测定的算数平均值作为测量结果，数值以N表示，精确至±0.01。

7）试样抗张强度S按式（1）进行计算，以10组平行测定的平均值作为测量结果，精确至±0.01；

式中：

S——抗张强度，kN/m；

F——平均抗张力，N；

W——试样的宽度，m。

作为优选，步骤1）试样的两个边应是平直的，其平行度应在±0.1mm之内，切口整齐，无任何损伤、压油、折叠。

作为优选，步骤4）拉伸速率设为12mm/min±2mm/min；调节夹头的负荷，保证样品在实验过程中无滑动，无损伤。

作为优选，步骤6）在GB/T16447-2004《烟草和烟草制品调节和测试的大气环境》的标准下进行检测。

本发明的有益效果：

本发明的方法通过对烟叶样品预先做平衡处理，相对湿度恒定，裁切位置更加具有参考性，通过编辑试样信息，选择测试方案，编辑控制方案，测试方向，拉伸和控制模式，被整伸长率、抗张力的准确度，具有安全、简便、准确及精确的优点，测定的烟叶样品指标能够表征烟叶样品的物理特性。

附图说明

图1为本发明不同取样长宽烟叶样品抗张强度的统计量；

图2为本发明不同取样方向烟叶样品抗张强度的统计量。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

本发明的测定烟叶样品抗张强度的方法具体步骤包括：样品的制备、仪器的设置及调节、抗张强度的测定、试样抗张强度的计算。

样品的制备包括：a.选样，按照烤烟国标的烟叶等级划分，每个等级选取10片无任何破损、水渍、压油、枯边焦尖的具有代表性的完整烟叶样品；b.样品平衡，把完整烟叶样品放置在温度（22.0±1.0）℃，相对湿度（60.0±3.0）%的恒温恒湿环境中平衡48h；c.样品裁切，将平衡后的叶片尽量舒展、平铺，避开较粗的侧脉及支脉，在每片烟叶中部最宽处沿支脉及垂直支脉两个方向裁切100mm×10mm的长方形的长条，共十条，每个等级样品以10条拉力的平均值作为该样品的拉力；d.试样的两个边应是平直的，其平行度应在±0.1mm之内，切口整齐，无任何损伤、压油、折叠。

仪器的设置及调节包括：a.开机，并打开电脑软件；选择试样资料，编辑试样信息；选择测试方案，编辑控制方案，测试方向，拉伸和控制模式；b.设定速度，拉伸速率设为12mm/min±2mm/min；调节夹头的负荷，保证样品在实验过程中无滑动，无损伤；c.调节夹头位置，使样品可固定在夹头中间，摆正并夹紧试样，不留任何可觉察的松弛并且不产生明显的应变，且保证试样平行于施加的张力方向。

抗张强度的测定在GB/T16447-2004《烟草和烟草制品调节和测试的大气环境》标准下进行检测，包括：a.将夹头调整到规定的试验高度，将试样用夹头夹紧，进行抗张力和位移清零；b.样品断裂时从仪器读出伸长率、抗张力；c.测定10组（横向、纵向）烟叶拉力，以10组平行测定的算数平均值作为测量结果，数值以N表示，精确至±0.01。

试样抗张强度的计算，试样抗张强度S按式（1）进行计算，以10组平行测定的平均值作为测量结果，精确至±0.01。

式中：

S——抗张强度，kN/m；

F——平均抗张力，N；

W——试样的宽度，m。

在具体实施过程中，实验材料，供试烤烟烟叶样品品种为云烟87，等级为B2F、C3F、X2F。试验仪器：HK-202F拉力试验机；标准直尺（量程20cm，精度0.1mm）；可裁切满足实验宽度及长度要求的设。

由于烟叶样品受自身叶面积大小的限制，经过反复测试发现烟叶样品抗张强度的范围与纸张有着明显的差异若按照纸张取样方法（长200mm，宽15mm），多数等级将无法取样，所以不能照搬纸和纸板的检测方法。因此，选取C3F样品，根据实际情况设置了9个不同取样长宽处理的试验：长100mm,宽20mm; 长100mm,宽15mm;长100mm,宽10mm;长75mm，宽20mm; 长75mm，宽15mm; 长75mm，宽10mm;长50mm，宽20mm; 长50mm，宽15mm; 长50mm，宽10mm; 9个处理烟叶样品抗张强度的统计量描述，如表1。结果表明取样长100mm,宽10mm测定结果的RSD最小，因此选择取样长100mm,宽10mm为烟叶样品抗张强度的试验条件。

表1不同取样长宽烟叶样品抗张强度的统计量描述

由于烟叶样品受自身叶片生长发育和结构影响，横向、纵向取样的抗张强度有着明显的差异。所以，选取B2F、C3F、X2F样品，分别从叶片中部平行一级支脉生长方向（纵向）、垂直一级支脉方向（横向）进行取样（长100mm，宽10mm），测定烟叶样品抗张强度，统计量描述如表2。选取下、中、上部位三个等级的烟叶进行验证，结果显示该方法的标准差SD较小，RSD在17.44%~31.7%之间，除X2F横向抗张强度略大于纵向抗张强度以外，B2F、C3F横向抗张强度小于纵向抗张强度；随着部位的升高，纵向抗张强度逐渐增大，横向抗张强度逐渐减小，表面烟叶的弹性逐渐下降；B2F、C3F、X2F纵向和横向抗张强度的比值（纵向/横向）分别为2.10、1.57、0.88，比值过大或过小都影响烟叶的耐加工性，使得造碎增大。此方法能够给烟叶样品工作者们测试试样的抗张强度时提供一定的参考，也为今后开展相关方面的工作奠定了一定的基础。

表2不同取样方向烟叶样品抗张强度的统计量描述

本发明的方法通过对烟叶样品预先做平衡处理，相对湿度恒定，裁切位置更加具有参考性，通过编辑试样信息，选择测试方案，编辑控制方案，测试方向，拉伸和控制模式，被整伸长率、抗张力的准确度，具有安全、简便、准确及精确的优点，测定的烟叶样品指标能够表征烟叶样品的物理特性。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围；附图尺寸与具体实物无关，实物尺寸可任意变换。