[发明专利]一种快速检测烟草水分的方法

说明书

技术领域

本发明属于烟草干燥技术领域，具体涉及通过烘箱温度预测对应烘箱干燥所需的时间来快速检测烟草水分的方法。

背景技术

烟草中的水分是烟草加工过程中的一项重要质量指标。烟草行业内测定水分的方法主要有烘箱法、卡尔费休滴定法、气相色谱法、红外法、微波法、近红外光谱法等。卡尔费休滴定法作为经典的水分定量方法，能够准确测定样品真实的水分含量，但是对于卷烟工业企业日常大量检测样品的批量检测效率不高；气相色谱法适合对批量样品进行水分含量的测定（如烟气水分测定），但检测时间特别是前处理时间长；卡尔费休滴定法和气相色谱法两种方法对操作人员、仪器设备以及检测试剂的要求比较高，检测费用比较昂贵。红外法、微波法虽然检测速度快，但检测结果易受物料的颜色、温度以及外界环境的影响，检测数据偏差大。烘箱法已经在行业内得到广泛的应用，相对于气相色谱法、卡尔费休滴定法等而言，采用烘箱法测定烟草中水分的方法在卷烟工业企业具有较强的优势和推广应用意义。且物料水分的测定主要是为了对加工过程质量控制起指导和反馈作用，但目前卷烟工业企业在生产中水分的检测均采用100℃2h的烘箱法进行检测，取样、入烘箱及烘后冷却至室温至少需要2.5h，检测结果滞后，失去了水分检测原有的作用，不能满足及时调整的要求。

发明内容

  本发明提供一种通过烘箱温度预测对应烘箱干燥所需的时间，用烘箱快速检测烟草水分的方法。该方法能够快速准确检测烟草的水分，为烟草烘箱法水分检测由结果控制向过程控制转化，为卷烟生产加工过程提供较为准确的基础性数据的目的。

  本发明目的通过下述技术方案来实现：

首先对烟草样品进行样品加水或低温烘干并平衡水分处理，并用卡尔费休滴定法测定样品的标准水分；然后开启烘箱，当达到烘箱温度显示值与设定值相同时，称取一定量的实验样品放入烘箱，进行表观水分测定；再根据所测得的实验结果进行数据整理和分析，获得烟草表观水分与标准水分、烘箱温度、烘箱时间的数学关系式；最后根据样品的表观水分与标准水分相等时推算出用烘箱法检测烟草水分的烘箱温度以及对应所需的干燥时间，用于样品水分的快速检测。

具体包括以下步骤：

a. 将烟草样品通过喷洒蒸馏水或烘干后，调制为5%～30%初始水分的烟草样品；

b. 将以上处理后的烟草样品混匀放入密封袋后，密封贮存平衡48h～120h后备用；

c. 用卡尔费休滴定法平行测定3～5次上述平衡后样品的水分，将测定均值当作样品的标准水分；

d. 称取b步骤贮存平衡后的1g～10g样品装入已知重量的烘盒并称重，放入已预热到110℃～200℃的烘箱内烘干0.25h～10h；

e. 取出样品冷却至室温后称重，根据式（1）获得烟草样品的表观水分：

表观水分（湿基）                                                         （1）

式中：m₀为样品盒的质量，g；

m₁为烘前样品和样品盒的质量，g；

m₂为烘后样品和样品盒的质量，g。

f. 将不同初始水分的样品在同一温度下的表观水分随烘箱时间的变化关系并与该样品的标准水分进行比对，拟合，整理可以得到式（2）；

                  （2）

式中：M_s为样品标准水分；

M_a为样品表观水分；

T为烘箱温度，℃；

t为干燥时间，h；

a，a₁，a₂，a₃为常数。

g. 根据步骤f得到的该样品的标准水分与表观水分以及烘箱温度、干燥时间的关系，进而可推算得出该样品在某一烘箱温度下进行水分测定时，所测得的表观水分与标准水分相等时所需的时间：

                          （3）

以用于快速检测烟草样品水分。

式中： b₀，b₁为随物料种类而异的常数。