CN105910997A - 用于快速测定造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于快速测定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。其中通过检测造纸法再造烟叶的外观颜色，根据相应的工作模型确定与外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。由于造纸法再造烟叶成品外观颜色是由基片经过涂布液涂布重组所形成，而其外观颜色的变化取决于涂布量的大小，因此本发明利用造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系，通过检测造纸法再造烟叶在相应色度空间中的外观颜色，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。

Description

用于快速测定造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置

技术领域

本发明涉及再造烟叶领域，特别涉及一种用于快速测定造纸法再造烟叶产品涂布率的方法和装置。

背景技术

造纸法再造烟叶经过多年的发展，已成为卷烟配方的主要原料之一，它的使用可以大大降低成本节省原材料，并且逐渐成为卷烟产品减害降焦的重要手段与途径。

造纸法再造烟叶生产工艺借鉴传统造纸工艺但又具有其特殊性，其中一个关键工艺就是涂布工艺，也就是烟草原料经过提取分离后，一部分以纤维组织为主所形成的基片与另一部分是以可溶性物质为主所形成的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产品涂布率快速测定的方案对再造烟叶生产以及产品质量的控制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产品涂布率准确快速测定的新方案。

发明内容

本发明实施例提供一种用于快速测定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外观颜色呈线性关系，因此，通过检测造纸法再造烟叶的外观颜色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，提供一种用于快速测定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的外观颜色；

根据相应的工作模型，确定与外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。

在一个实施例中，在工作模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系。

在一个实施例中，在线性关系中，涂布率由造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色检测值确定。

在一个实施例中，指定色度空间为CIE1976L*a*b*色度空间。

在一个实施例中，线性关系为：

T＝αL*+βa*+γb*+δ

其中T表示涂布率，L*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的明度，a*、b*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的位置，α、β、γ、δ为参数。

根据本发明的另一方面，提供一种用于快速测定造纸法再造烟叶产品涂布率的装置，包括色差计和涂布率确定单元，其中：

色差计，用于检测造纸法再造烟叶的外观颜色；

涂布率确定单元，用于根据相应的工作模型，确定与外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。

在一个实施例中，在工作模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系。

在一个实施例中，在线性关系中，涂布率由造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色检测值确定。

在一个实施例中，指定色度空间为CIE1976L*a*b*色度空间。

在一个实施例中，线性关系为：

T＝αL*+βa*+γb*+δ

其中T表示涂布率，L*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的明度，a*、b*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的位置，α、β、γ、δ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为本发明用于快速测定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为具有不同涂布率的造纸法再造烟叶产品示意图。

图3为本发明用于快速测定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为本发明用于快速测定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的外观颜色。

步骤102，根据相应的工作模型，确定与外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。

其中，在工作模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系。

可选地，涂布率可由造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色检测值确定。例如，指定色度空间可为CIE1976L*a*b*色度空间。

例如，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系可为：

T＝αL*+βa*+γb*+δ

其中T表示涂布率，L*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的明度，a*、b*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的位置，α、β、γ、δ为参数。

CIE1976L*a*b*色度空间是国际照明委员会在1976年提出的色度空间，其中L*为颜色明度，a*、b*为颜色在该色度空间中的位置，其中a*为正值表示红色，a*为负值表示绿色，b*为正值表示黄色，b*为负值表示蓝色。由于CIE1976L*a*b*色度空间是本领域技术人员所了解的，因此这里不展开描述。

本发明发明人注意到，如图2所示，区域1是基片，也就是未经涂布的产品，区域2、区域3和区域4是涂布后的产品，从图片中就可以看出未经涂布的基片外观颜色与涂布后产品外观颜色区别明显，而涂布后产品外观颜色随着涂布率的增加呈规律性变化。

通过大量实验数据发现，将造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色的检测值进行回归分析，得到造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色的线性回归模型，从而可以得到造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色的线性关系。因此可利用检测到的造纸法再造烟叶外观颜色，通过所获得的线性关系即可得到造纸法再造烟叶的涂布率。

下面具体介绍如何确定造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色的线性关系。

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：

$Ti=\frac{Mi-mi}{Mi}\×100\%$

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个造纸法再造烟叶的外观颜色。

最后，根据涂布率Ti和颜色测定结果L*、a*和b*的值进行回归分析，得到造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色的线性回归模型。

可选地，在该线性回归模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色的线性关系为：T＝αL*+βa*+γb*+δ，其中T表示涂布率，L*、a*、b*为颜色检测值，α、β、γ、δ为参数。

由此，将待测样品置于恒温恒湿环境中平衡后，铺平利用色差计进行外观颜色的测定，得到L*、a*、b*值，然后将待测样品外观颜色检测值带入造纸法再造烟叶的外观颜色与其涂布率的线性回归模型，计算得到待测样品的涂布率T。

下面通过具体示例对本发明进行说明。

1.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(要求涂布后成品具有多个梯度的涂布率，为了提高线性回归模型的拟合精度，可设置多个样本，即至少有五个梯度的涂布率)。

2.线性回归模型的建立：将涂布后成品置于恒温恒湿环境中平衡48小时后，铺平利用色差计进行外观颜色的测定，颜色测定结果采用CIE1976L*a*b*色度空间中的L*、a*和b*来表示，检测结果如表1所示。

样品编号	涂布率	L*	a*	b*
					1	34.8276	48.42375	7.096250	28.49813
2	35.0803	48.24875	7.171875	28.71250
					3	32.4243	49.15500	6.835000	28.42833
4	30.8033	49.75333	6.654167	28.23750
					5	31.654	49.33214	6.793571	27.91714
6	30.0801	50.06813	6.538750	28.25125

表1

通过将获得的L*、a*和b*与所测定的涂布率进行回归分析，得到回归方程如下：

T＝-3.155L*-1.368a*+0.723b*+176.493

其中拟合度R²可达到0.995。

3.待测样品涂布率的测定

将待测样品置于恒温恒湿环境中平衡后，铺平利用色差计进行外观颜色的测定，得到L*_i、a*_i、b*_i值，然后将待测样品外观颜色检测值带入造纸法再造烟叶的外观颜色与其涂布率的线性回归模型，计算得到待测样品的涂布率T_i。测定结果见表2。

表2

检测结果显示，涂布率检测结果最大误差为-0.101，最大相对误差为0.315％。由此可表明本发明所提出的方案切实可行。

图3为本发明用于快速测定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3所示，该装置可包括色差计301和涂布率确定单元302。其中：

色差计301检测造纸法再造烟叶的外观颜色。

可选地，色差计可以为CR-400型色彩色差计。

涂布率确定单元302根据相应的工作模型，确定与述外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。

其中，在上述工作模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系。

可选地，涂布率可由造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色检测值确定。例如，指定色度空间可为CIE1976L*a*b*色度空间。

例如，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系可为：

T＝αL*+βa*+γb*+δ

其中T表示涂布率，L*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的明度，a*、b*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的位置，α、β、γ、δ为参数。

由于造纸法再造烟叶成品外观颜色是由基片经过涂布液涂布重组所形成，而其外观颜色的变化取决于涂布量的大小，因此本发明利用造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系，通过检测造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色，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 (10)

1.一种用于快速测定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的外观颜色；

根据相应的工作模型，确定与所述外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述工作模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述线性关系中，涂布率由造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色检测值确定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

指定色度空间为CIE1976L*a*b*色度空间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述线性关系为：

T＝αL*+βa*+γb*+δ

其中T表示涂布率，L*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的明度，a*、b*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的位置，α、β、γ、δ为参数。

6.一种用于快速测定造纸法再造烟叶产品涂布率的装置，其特征在于，包括色差计和涂布率确定单元，其中：

色差计，用于检测造纸法再造烟叶的外观颜色；

涂布率确定单元，用于根据相应的工作模型，确定与所述外观颜色相对应的涂布率，即得到造纸法再造烟叶产品的涂布率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

在所述工作模型中，造纸法再造烟叶的涂布率与其外观颜色呈线性关系。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

在所述线性关系中，涂布率由造纸法再造烟叶在指定色度空间中的外观颜色检测值确定。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

指定色度空间为CIE1976L*a*b*色度空间。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述线性关系为：

T＝αL*+βa*+γb*+δ

其中T表示涂布率，L*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的明度，a*、b*表示造纸法再造烟叶的外观颜色在CIE1976L*a*b*色度空间中的位置，α、β、γ、δ为参数。