CN105675526B - 用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置，涉及再造烟叶领域。其中在用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法中，通过检测造纸法再造烟叶产品浸提液在特定波长下的吸光度，根据相应的工作曲线，确定与吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。由于在特定波长下造纸法再造烟叶产品浸提液的吸光度与其涂布率呈线性关系，因此通过检测产品浸提液的吸光度就可以方便、快捷、准确获得产品的涂布率，从而便于实现造纸法再造烟叶生产过程监控以及造纸法再造烟叶成品的涂布率的测定。
Description
技术领域
本发明涉及再造烟叶领域，特别涉及一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置。
背景技术
造纸法再造烟叶作为卷烟产品的重要原料，它的使用可以节省卷烟材料降低成本。随着行业的发展，造纸法再造烟叶的使用逐渐成为卷烟产品减害降焦的重要手段与途径。
造纸法再造烟叶是以烟草植物组织为原料，经过提取分离后形成一部分以纤维组织为主的浆料再通过造纸法工艺形成基片，另一部分是以可溶性物质为主的浸提液经过浓缩调制形成涂布液。造纸法再造烟叶涂布的过程就是指基片与涂布液进行重组的过程，涂布率指的是再造烟叶成品中浸涂液绝干量占再造烟叶成品绝干量的百分比值。涂布率的高低决定再造烟叶成品化学组分的变化，从而直接影响再造烟叶成品烟气指标和感官质量，是造纸法再造烟叶生产工艺中关键控制指标。因此，研究和开发一种造纸法再造烟叶生产过程中涂布率测定的方法对再造烟叶生产过程监控以及稳质和提质具有极其深远的意义。
目前，行业内应用较广泛的是重量法，也就是利用定量取样器取相同面积的未涂布的基片和涂布后的成品，烘至绝干后称重计算涂布率，该方法操作简单，但是存在检测所取基片和成品中所含基片无法完全对应，检测结果误差大，而且涂布率真值无法计算也就无法与检测值进行比对。还有研究工作者利用流动分析法测定涂布率，该方法也存在耗时长、准确性较差的问题，所以至今未能推广与应用。
因此，亟需开发一种适用于造纸法再造烟叶生产过程中能准确并快速测定涂布率的新方法。
发明内容
本发明实施例提供一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置，经研究发现造纸法再造烟叶产品涂布率与其浸提液在特定波长下的吸光度呈线性关系，因此，通过检测造纸法再造烟叶在特定波长下的浸提液吸光度就可以得到相应造纸法再造烟叶产品的涂布率，从而实现对涂布率进行精确、快速的测定。
根据本发明的一个方面，提供一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法，包括：
检测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度；
根据相应的工作曲线，确定与吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。
在一个实施例中，特定波长在紫外线范围内。
在一个实施例中，特定波长的波长范围为200nm～400nm。
在一个实施例中，在工作曲线中，造纸法再造烟叶的涂布率与其浸提液的吸光度在特定波长下呈线性关系。
在一个实施例中，线性关系为：
T＝a×A+b
其中T为涂布率，A为吸光度，a与b为参数。
根据本发明的另一方面，提供一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的装置，包括分光光度计和涂布率确定单元，其中：
分光光度计，用于检测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度；
涂布率确定单元，用于根据相应的工作曲线，确定与吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。
在一个实施例中，特定波长在紫外线范围内。
在一个实施例中，特定波长的波长范围为200nm～400nm。
在一个实施例中，在工作曲线中，造纸法再造烟叶的涂布率与其浸提液的吸光度在特定波长下呈线性关系。
在一个实施例中，线性关系为：
T＝a×A+b
其中T为涂布率，A为吸光度，a与b为参数。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法一个实施例的示意图。
图2为本发明在特定波长下吸光度与涂布液浓度的关系示意图。
图3为本发明在特定波长下吸光度与涂布率的关系示意图。
图4为本发明用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的装置一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法一个实施例的示意图。其中：
步骤101，检测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度。
优选的，特定波长在紫外线范围内。例如，特定波长的波长范围可以为200nm～400nm。
步骤102，根据相应的工作曲线，确定与所述吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。
优选的，在该工作曲线中，吸光度与涂布率呈线性关系。
例如，该线性关系为：
T＝a×A+b
其中T为涂布率，A为吸光度，a与b为参数。
由此，在特定波长照射下检测造纸法再造烟叶浸提液的吸光度，通过利用相应的工作曲线，即可获得相应的涂布率。
本发明发明人通过大量实验数据发现，利用分光光度计在特定波长范围内，涂布液与成品浸提液吸光度全谱扫描曲线一致而且存在三个特征峰，同时在特定波长下其吸光度与涂布液浓度在一定浓度范围内呈良好的线性关系。而基片的浸提液在此波长下的吸光度为0.000(以上检测是以蒸馏水为参比)，即表明此时检测到的吸光度即为涂布液的吸光度。从而利用所检测的吸光度以及相应的线性关系，就可以方便地获得造纸法再造烟叶产品的涂布率。
下面，具体介绍如何确定相关的工作曲线。
首先，根据重量计算第i个待测造纸法再造烟叶的涂布率Ti，其中1≤i≤N，N为待测造纸法再造烟叶产品的样品数量，待测造纸法再造烟叶属于同一牌号。
其中，第i个待测造纸法再造烟叶的涂布率Ti为：
其中Mi为第i个待测造纸法再造烟叶的绝干质量，mi为第i个待测造纸法再造烟叶中基片的绝干质量。
例如，可称取一定质量m的绝干基片，用调配好的涂布液进行涂布，然后将涂布后样品置于烘箱内烘至绝干，称其质量M，计算涂布率真值T(要求涂布后成品具有多个梯度的涂布率，为了提高工作曲线的拟合精度，可设置多个样本，即至少有五个梯度的涂布率)。
其次，检测第i个待测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度Ai。
最后，根据涂布率Ti和吸光度Ai进行拟合，得到待测造纸法再造烟叶的涂布率与吸光度的对应关系，以作为待测造纸法再造烟叶的工作曲线，并建立回归方程。
下面通过具体示例对本发明进行说明。
实施例1：
对同一牌号产品的涂布液、基片以及不同牌号的成品通过稀释或浸提处理并进行了紫外全谱扫描。
通过实验结果可发现，对于同一牌号的产品来说，涂布液与造纸法再造烟叶成品浸提液紫外全谱扫描曲线波动一致，与基片浸提液的紫外全谱扫描曲线区别明显，尤其在波长200.0nm～400.0nm之间，基片浸提液的吸光度为0.0000，而涂布液与造纸法再造烟叶成品浸提液吸光度存在明显的特征峰。
对于不同牌号的成品，可以看出不同牌号产品浸提液在波长200.0nm～400.0nm之间都存在三个特征峰，而且基片浸提液的吸光度均为0.0000。
这里需要说明的是，同一牌号成品的品质、质量等级相似，不同牌号成品的品质、质量等级有差别，通过使用同一牌号和不同牌号的成品进行实验，可以发现无论在何种情况下，吸光度与涂布率之间都存在相应的关系。
实施例2：
首先，取一定量的涂布液(涂布液按照产品配方要求配制)置于蒸发皿中，与100℃烘箱内烘至绝干，然后将绝干样取出研成粉末后配制成至少五个梯度的标准浓度溶液。以蒸馏水为参比，再利用紫外分光光度法测定吸光度，检测结果如表1所示。
表1
将所获得的结果进行拟合，可得到相应的工作曲线，如图2所示。其中，相应工作曲线的线性方程为：
y＝0.187x+0.098
这里x为吸光度，y为涂布液浓度。由于拟合度R2可达到0.999，说明吸光度与涂布液浓度呈显著的线性关系。
然后待测样制备，称取通过上述步骤获得的涂布液，将烘干后的粉末置于容量瓶加入蒸馏水溶解后定容，配制成不同浓度梯度的待测样。
最后，进行待测样品浓度测定与验证，在特定波长下测定待测样品吸光度，代入得到的上述工作曲线计算涂布液浓度，并与待测样品实际浓度进行比对分析，计算误差，检测结果见表2。
表2
通过以上实验结果可以看出，待测样品浓度测定相对误差最大为1.136％，结果准确方法可行。
实施例3：
首先，进行检测样品制备：称取一定质量m的绝干基片用调配好的涂布液进行涂布，然后将涂布后样品置于100℃烘箱内至绝干，称其质量为M，计算涂布率真值T(要求涂布后成品至少有五个梯度的涂布率)。
T＝(M-m)/M×100％
然后，制作标准的工作曲线：将涂布后成品置于烧杯中，然后量取具有一定温度的蒸馏水，搅拌浸提一定时间，然后转移至容量瓶定容，移取少量浸提液用定性滤纸过滤，在特定波长下测定吸光度A，检测结果如表3所示。
| 涂布率(％) | 32.168 | 32.594 | 33.210 | 33.760 | 34.899 | 36.143 |
| 吸光度A | 0.2226 | 0.2755 | 0.3410 | 0.4058 | 0.5584 | 0.6866 |
表3
将所获得的结果进行拟合，可得到相应的工作曲线，如图3所示。其中，相应工作曲线的线性方程为：
T＝8.0951A+30.403
其中A为吸光度，T为涂布率，拟合度R2可达到0.9989。
随后，进行涂布率的测定：称取一定量绝干的待测样品置于烧杯中，然后量取具有一定温度的蒸馏水，搅拌浸提一定时间，然后转移至容量瓶定容，移取少量浸提液用定性滤纸过滤，在特定波长处下测定其吸光度Ai。将所测样品吸光度带入得到的相应工作曲线方程计算得到待测样品的涂布率。涂布率测定结果如表4所示。
| 吸光度Ai | 涂布率检测值(％) | 涂布率真值(％) | 误差 | 相对误差(％) |
| 0.3245 | 33.027 | 33.019 | -0.0080 | 0.024 |
| 0.2462 | 32.393 | 32.351 | -0.0420 | 0.130 |
| 0.4562 | 34.093 | 34.145 | 0.0520 | 0.152 |
| 0.5426 | 34.792 | 34.648 | -0.1440 | 0.417 |
| 0.4922 | 34.384 | 34.415 | 0.0310 | 0.089 |
| 0.5979 | 35.240 | 35.291 | 0.0510 | 0.145 |
| 0.7016 | 36.079 | 36.033 | -0.0460 | 0.129 |
表4
检测结果显示，通过涂布率检测结果误差最大-0.144，相对误差0.417％。检测结果表明本发明所提出的方案切实可行。
图4为本发明用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的装置一个实施例的示意图。如图4所示，该装置可包括分光光度计401和涂布率确定单元402，其中：
分光光度计401用于检测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度。
优选的，特定波长在紫外线范围内。在这种情况下，分光光度计可以为紫外分光光度计。进一步地，特定波长的波长范围可为200nm～400nm。
例如，分光光度计可以为Specord S 600型紫外分光光度计。
涂布率确定单元402用于根据相应的工作曲线，确定与所述吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。
优选的，在该工作曲线中，吸光度与涂布率呈线性关系。
例如，线性关系为：
T＝a×A+b
其中T为涂布率，A为吸光度，a与b为参数。
本发明通过利用在特定波长下造纸法再造烟叶成品浸提液的吸光度与涂布率所呈现的线性关系，根据所检测的吸光度就可以方便、快捷、准确地获得相应的涂布率，从而可有效用于造纸法再造烟叶生成过程监控以及造纸法再造烟叶成品涂布率的测定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (6)
1.一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的方法，其特征在于，包括：
检测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度；
根据相应的工作曲线，确定与所述吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率；
其中，特定波长的波长范围为200nm～400nm，在所述工作曲线中，造纸法再造烟叶的涂布率与其浸提液的吸光度在所述特定波长下呈线性关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
特定波长在紫外线范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述线性关系为：
T＝a×A+b
其中T为涂布率，A为吸光度，a与b为参数。
4.一种用于检测造纸法再造烟叶产品涂布率的装置，其特征在于，包括分光光度计和涂布率确定单元，其中：
分光光度计，用于检测造纸法再造烟叶浸提液在特定波长下的吸光度；
涂布率确定单元，用于根据相应的工作曲线，确定与所述吸光度相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率；
其中，特定波长的波长范围为200nm～400nm，在所述工作曲线中，造纸法再造烟叶的涂布率与其浸提液的吸光度在所述特定波长下呈线性关系。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
特定波长在紫外线范围内。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，
所述线性关系为：
T＝a×A+b
其中T为涂布率，A为吸光度，a与b为参数。
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