CN106769692A - 定量测定卷烟接嘴胶渗透性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，具体是一种以接嘴胶在接装纸上的自由扩散率为指标的定量表征接嘴胶渗透性能的方法。其特征在于：将添加着色剂的接嘴胶定量均匀的涂抹于接装纸涂胶面的设定区域内，在特定环境条件下使接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散，待接嘴胶完全固化后，在照明条件良好的环境下对涂胶后的接装纸拍照，采用图像分析软件Photoshop对采集的照片进行分析并计算扩散后的着色区域面积，计算接嘴胶固化后的面积与固化前涂胶面积差与固化前涂胶面积的比值，用以定量表征接嘴胶的渗透性能，接嘴胶的扩散率值越大表明接嘴胶渗透性越强。
Description
技术领域
本发明属于卷烟接嘴胶性能评价领域，涉及卷烟接嘴胶渗透性能测定，具体涉及一种以接嘴胶在接装纸上的自由扩散率为指标的定量表征接嘴胶渗透性能的方法。
背景技术
卷烟接嘴胶的作用是在卷烟接装滤嘴时粘结接装纸、滤嘴和卷烟。目前，滤嘴通风稀释技术是行业内应用最为普遍的降焦手段，而实现滤嘴通风的方式之一是在接装纸与滤嘴间留出一定宽度的无胶区100，以确保有效通风区的面积，如图1所示，卷烟抽烟时外界空气会透过接装纸和滤棒成型纸的微孔进入主流烟气,进而对烟气产生稀释作用。如果接装胶的渗透性过强，涂抹到接装纸上后会向无胶区渗透，降低无胶区面积及滤嘴通风率，进而影响降焦减害效果。因此，研究卷烟接嘴胶渗透性可为合理选用接嘴胶以及优化相关工艺参数、提高卷烟滤嘴通风率稳定性提供方法支撑，但目前行业内尚未有定量评价卷烟接嘴胶的渗透性方法。基于此，本发明提供了一种基于图像分析的定量测定接嘴胶渗透性能的方法，可为卷烟接嘴胶施加工艺参数确定提供参考。
发明内容
本发明的目的在于针对目前行业内尚无评价卷烟接嘴胶渗透性能方法的问题，提供一种定量测定卷烟接嘴胶渗透性能的方法，其以自由扩散率来定量描述卷烟接嘴胶渗透性能的方法，该方法可实现卷烟接嘴胶渗透性能的定量评价，为优化接嘴胶施加工艺参数、提高卷烟滤嘴通风率稳定性提供支撑。
本发明的目的通过如下具体技术方案实现。
一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其以接嘴胶在接装纸上的自由扩散率为指标而定量表征接嘴胶渗透性能：
计算接嘴胶固化后的面积与固化前涂胶面积差与固化前涂胶面积的比值，定义其为接嘴胶自由扩散率，并用多次测量结果的平均值作为结果，以此定量数据评价接嘴胶的渗透性能，该值越大表明接嘴胶渗透性能越强。
在一个具体实施例中，将添加着色剂的接嘴胶定量均匀涂抹于接装纸涂胶面的设定区域(S0)内；
保持环境不变，接嘴胶向无胶区自由渗透扩散，接嘴胶在接装纸涂胶面形成扩散区域(S1)；
等待接嘴胶完全固化后，获得并计算出接嘴胶渗透扩散后的面积(S1)；
由式：V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率(V)，
其中：V-接嘴胶的扩散率；
S1-接嘴胶渗透扩散后的面积；
S0-接嘴胶原始涂抹的设定区域；
用接嘴胶的扩散率以定量表征接嘴胶的渗透性能，该值越大表明接嘴胶渗透性越强。
在一个具体实施例中，等待接嘴胶完全固化后，通过对涂胶扩散后的接装纸拍照再采用图像分析软件计算出接嘴胶渗透扩散后的面积(S1)。
在一个具体实施例中，将图像传输至计算机导入图像分析软件，利用图像套索工具分别选取面积为设定区域(S0)和接装纸上呈现的扩散后的着色接嘴胶区域(S1)，分别获得两个区域的像素数，通过像素之间的比例获得面积之间的比例。
在一个具体实施例中，将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下固化，所述的固化时间为大于等于48小时。
在一个具体实施例中，所述的着色剂为Col。
在一个具体实施例中，采用一开孔或开口的模板作为工具，该开口或开孔的区域为设定区域，实施时，将模板对接装纸进行覆盖，将接嘴胶利用该模板涂刷在接装纸上获得设定区域。
在一个具体实施例中，具体步骤如下：
步骤一：卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的接嘴胶置于烧杯中，加入着色剂并充分搅拌均匀，使接嘴胶呈明显的蓝色。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时；
步骤二：接装纸样品制备：将接装纸裁切成片状，在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时；
步骤三：接装纸涂胶：
将片状接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移；
将中间开有矩形孔(面积为S0)的PVC模板覆盖于接装纸上，并使矩形孔处于接装纸片中心位置，用毛刷蘸取着色后的接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框对应的接装纸上，以其为接装纸的涂胶区，取下PVC模板；
将涂胶后的接装纸置于恒温恒湿的环境下一定时间，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散；
步骤4：样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(面积为S0)置于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息；
步骤四：图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积为设定面积(S0)的彩色标准压片和接装纸上呈现的着色接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数(M0,M1)；
步骤五：接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积(S1)，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V。
在一个具体实施例中，利用着色剂对接嘴胶进行着色，以便于观察接嘴胶渗透痕迹，其中所述的接嘴胶着色剂质量百分数为0.4～1.0％。
在一个具体实施例中，利用PVC模板上的矩形孔控制涂胶面积，利用矩形孔厚度控制涂胶量，所述的PVC模板厚度介于0.4～1.0mm之间。上述技术方案的优势在于：
本发明通过对接嘴胶固化后的接装纸进行拍照，基于图像分析技术计算接嘴胶的自由扩散率，提供了一种定量评价接嘴胶渗透性能的方法。该方法简单易行，能够较为准确的评价不同接嘴胶的渗透性能。
附图说明
图1是卷烟无胶区的示意图；
图2是本发明的接嘴胶固化后的一个接装纸样品的示例图；
图3是采用Photoshop软件计算扩散率的示例图。
具体实施方式
现结合附图及具体实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
(1)卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的A牌号接嘴胶置于烧杯中，添加质量分数为0.4％的着色剂(Col)并充分搅拌均匀，使接嘴胶呈明显的蓝色。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(2)接装纸样品制备：裁切接装纸并置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(3)接装纸涂胶：
①将接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移。
②将中间开有矩形(5mm×20mm)孔的PVC模板覆盖于接装纸上，并使矩形孔处于接装纸片中心位置，用毛刷蘸取着色后的接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框(厚度为0.4mm)对应的接装纸上，以其为接装纸的涂胶区，将多余的接嘴胶从PVC模板上铲去，取下PVC模板。
③将涂胶后的接装纸置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下2小时，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散。
(4)样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(5mm×20mm)平铺于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息(如图2所示)。
(5)图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积已知(S0＝5mm×20mm)的标准压片和接装纸上呈现的接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数M0和M1(如图3所示)。
(6)接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积S1，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V，每次平行测量20组样品，取其平均值为该条件下接嘴胶的扩散率。
实施例2：
(1)卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的A牌号接嘴胶置于烧杯中，添加质量分数为1.0％的着色剂并充分搅拌均匀。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(2)接装纸样品制备：裁切接装纸并置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(3)接装纸涂胶：
①将接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移。
②将中间开有矩形(5mm×20mm)孔的PVC模板覆盖于接装纸上，将接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框(厚度为0.4mm)对应的接装纸上，将多余的接嘴胶从PVC模板上铲去，取下PVC模板。
③将涂胶后的接装纸置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下2小时，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散。
(4)样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(5mm×20mm)平铺于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息。
(5)图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积已知(S0＝5mm×20mm)的标准压片和接装纸上呈现的着色接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数M0和M1。
(6)接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积S1，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V，每次平行测量20组样品，取其平均值为该条件下接嘴胶的扩散率。
实施例3：
(1)卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的A牌号接嘴胶置于烧杯中，添加质量分数为0.4％的着色剂并充分搅拌均匀。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(2)接装纸样品制备：裁切接装纸并置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(3)接装纸涂胶：
①将接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移。
②将中间开有矩形(5mm×20mm)孔的PVC模板覆盖于接装纸上，将接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框(厚度为1.0mm)对应的接装纸上，将多余的接嘴胶从PVC模板上铲去，取下PVC模板。
③将涂胶后的接装纸置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下2小时，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散。
(4)样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(5mm×20mm)平铺于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息。
(5)图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积已知(S0＝5mm×20mm)的标准压片和接装纸上呈现的着色接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数M0和M1。
(6)接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积S1，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V，每次平行测量20组样品，取其平均值为该条件下接嘴胶的扩散率。
实施例4：
(1)卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的B牌号接嘴胶置于烧杯中，添加质量分数为0.4％的着色剂并充分搅拌均匀。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(2)接装纸样品制备：裁切接装纸并置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(3)接装纸涂胶：
①将接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移。
②将中间开有矩形(5mm×20mm)孔的PVC模板覆盖于接装纸上，将接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框(厚度为0.6mm)对应的接装纸上，将多余的接嘴胶从PVC模板上铲去，取下PVC模板。
③将涂胶后的接装纸置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下2小时，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散。
(4)样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(5mm×20mm)平铺于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息。
(5)图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积已知(S0＝5mm×20mm)的标准压片和接装纸上呈现的着色接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数M0和M1。
(6)接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积S1，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V，每次平行测量20组样品，取其平均值为该条件下接嘴胶的扩散率。
实施例5：
(1)卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的C牌号接嘴胶置于烧杯中，添加质量分数为0.4％的着色剂并充分搅拌均匀。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(2)接装纸样品制备：裁切接装纸并置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时。
(3)接装纸涂胶：
①将接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移。
②将中间开有矩形(5mm×20mm)孔的PVC模板覆盖于接装纸上，将接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框(厚度为0.6mm)对应的接装纸上，将多余的接嘴胶从PVC模板上铲去，取下PVC模板。
③将涂胶后的接装纸置于温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下2小时，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散。
(4)样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(5mm×20mm)平铺于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息。
(5)图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积已知(S0＝5mm×20mm)的标准压片和接装纸上呈现的着色接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数M0和M1。
(6)接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积S1，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V，每次平行测量20组样品，取其平均值为该条件下接嘴胶的扩散率。如下表1所示，为上述各实施例中三种牌号接嘴胶的扩散率数据V(％)。
表1：三种牌号接嘴胶的扩散率数据V(％)表
需要说明的是，在其他的实施例中，其环境温度可以为18℃、10℃、30℃等其他温度，湿度也可以其他数值的温度，固化时间也可以为任选的其他时间。
在其他的实施例中，可以采用非计算机的方式，如几何算法来计算面积的比例。
在其他的实施例中，可以采用非着色的方式比如观察湿度等手段获得扩散后的面积。
在其他的实施例中，可以选取圆形等形状作为设定区域。
在其他的实施例中，可以选用其他着色剂，且其他比例的着色剂，进行测定，只需满足使区域明显利于计算即可。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本案的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，
以接嘴胶在接装纸上的自由扩散率为指标而定量表征接嘴胶渗透性能：
计算接嘴胶固化后的面积与固化前涂胶面积差与固化前涂胶面积的比值，定义其为接嘴胶自由扩散率，并用多次测量结果的平均值作为结果，以此定量数据评价接嘴胶的渗透性能，该值越大表明接嘴胶渗透性能越强。
2.根据权利要求1所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，
将添加着色剂的接嘴胶定量均匀涂抹于接装纸涂胶面的设定区域(S0)内；
保持环境不变，接嘴胶向无胶区自由渗透扩散，接嘴胶在接装纸涂胶面形成扩散区域(S1)；
等待接嘴胶完全固化后，获得并计算出接嘴胶渗透扩散后的面积(S1)；
由式：V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率(V)，
其中：V-接嘴胶的扩散率；
S1-接嘴胶渗透扩散后的面积；
S0-接嘴胶原始涂抹的设定区域；
用接嘴胶的扩散率以定量表征接嘴胶的渗透性能，该值越大表明接嘴胶渗透性越强。
3.根据权利要求1所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，等待接嘴胶完全固化后，通过对涂胶扩散后的接装纸拍照再采用图像分析软件计算出接嘴胶渗透扩散后的面积(S1)。
4.根据权利要求2或3所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，将图像传输至计算机导入图像分析软件，利用图像套索工具分别选取面积为设定区域(S0)和接装纸上呈现的扩散后的着色接嘴胶区域(S1)，分别获得两个区域的像素数，通过像素之间的比例获得面积之间的比例。
5.根据权利要求2或3所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下固化，所述的固化时间为大于等于48小时。
6.根据权利要求2或3所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，所述的着色剂为Col。
7.根据权利要求2或3任一项所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，采用一开孔或开口的模板作为工具，该开口或开孔的区域为设定区域，实施时，将模板对接装纸进行覆盖，将接嘴胶利用该模板涂刷在接装纸上获得设定区域。
8.根据权利要求1至3任一项所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：卷烟接嘴胶着色：精确称取一定量的接嘴胶置于烧杯中，加入着色剂并充分搅拌均匀，使接嘴胶呈明显的蓝色。将着色后的接嘴胶在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时；
步骤二：接装纸样品制备：将接装纸裁切成片状，在温度为22±2℃，相对湿度为60±5％的环境下平衡48小时；
步骤三：接装纸涂胶：
将片状接装纸平铺于平板上，使涂胶面朝上，将接装纸四周固定，防止涂胶过程中接装纸卷曲及位移；
将中间开有矩形孔(面积为S0)的PVC模板覆盖于接装纸上，并使矩形孔处于接装纸片中心位置，用毛刷蘸取着色后的接嘴胶均匀涂抹在PVC模板矩形框对应的接装纸上，以其为接装纸的涂胶区，取下PVC模板；
将涂胶后的接装纸置于恒温恒湿的环境下一定时间，使接嘴胶自然固化，此过程中涂胶区的接嘴胶将向无胶区自由渗透扩散；
步骤4：样品拍照：在一定的照明环境下，将与涂胶区面积相等的彩色标准压片(面积为S0)置于接嘴胶固化后的接装纸上，采用数码相机正对样品摄取图像信息；
步骤四：图像处理分析：将图像传输至计算机导入Photoshop软件，利用磁性套索工具分别选取面积为设定面积(S0)的彩色标准压片和接装纸上呈现的着色接嘴胶区域，分别获得两个区域的像素数(M0,M1)；
步骤五：接嘴胶扩散率计算：由两个区域的像素数和真实面积的比例关系，求得接嘴胶在接装纸上固化后的面积(S1)，根据公式V＝(S1-S0)/S0×100％计算接嘴胶的扩散率V。
9.根据权利要求1至3任一项所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，利用着色剂对接嘴胶进行着色，以便于观察接嘴胶渗透痕迹，其中所述的接嘴胶着色剂质量百分数为0.4～1.0％。
10.根据权利要求2或3所述的一种定量测定接嘴胶渗透性能的方法，其特征在于，利用PVC模板上的矩形孔控制涂胶面积，利用矩形孔厚度控制涂胶量，所述的PVC模板厚度介于0.4～1.0mm之间。
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