CN112676193B - 光谱检测在检测改性膜布质量中的应用及检测方法和检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光谱检测在检测改性膜布质量中的应用及检测方法和检测设备，将光谱检测或光谱仪应用于改性膜布质量检测中，尤其是改性膜布的粘度、改性膜布上涂布液的涂布量和改性膜布的肤感性质的检测，将所述光谱检测应用于在线检测，可实现无损检测，提高检测效率，并且可实现对每一产品进行检测，保证检测质量，且可第一时间将不合格品剔除。

Description

光谱检测在检测改性膜布质量中的应用及检测方法和检测 设备

技术领域

本发明涉及改性膜布技术领域，特别是涉及一种光谱检测在检测改性膜布质量中的应用及检测方法和检测设备。

背景技术

改性膜布是将涂布液涂覆在基膜上后干燥而成的干膜，当改性膜布应用于面膜等美容护肤产品时，使用感受也就是常说的肤感是一项重要的评估指标，对于肤感评价时，可通过专业人员感官评价，也可以通过粘度进行评估，影响一片改性膜布的粘度的原因基本有两个：A、涂布液总量不足(造成加入溶媒之后，涂布物质的浓度不足，浓度稀，粘感低)；B、在工艺过程中，由于温度、压力等参数设置不合理，形成粘度的高分子聚合物分解，大分子解链，降低粘度。

不管是涂布液总量不足还是大分子解链，都是肉眼不可见的，也难以直接检出。通过称重的方式测量涂布液总量也存在弊端，因为基膜的片重差异，从而在总片重上体现不出差别；大分子解链更是难以检测，因为大分子解链后，干膜的片重和外观正常，但干膜加溶剂复溶后就没有粘度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的改性面膜肤感难以检测的问题，而提供光谱检测或光谱仪在改性膜布质量检测中的应用，因为大分子解链后，会丢失化学键的特征峰，比如二硫键、酰胺键的特征峰，可通过光谱检测出来，另外，光谱检测除了具有定性功能，还具有定量的功能，可检测涂布液总量。

本发明的另一个目的是提供一种检测改性膜布质量的方法，通过合格品和不合格品建模，实现检测，尤其是将所述光谱仪架设在生产线上时，可实现在线检测。

本发明的另一个目的是提供一种在线检测改性膜布质量的设备，将光谱仪架设在改性膜布生产线上，实现在线检测。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

光谱检测或光谱仪在改性膜布质量检测中的应用。

在上述技术方案中，所述光谱为近红外光谱(波长950-1650nm)、拉曼光谱、红外傅里叶光谱或中红外光谱；

所述光谱仪为拉曼光谱仪、近红外色谱仪、中红外色谱仪或傅里叶红外光谱仪。

在上述技术方案中，所述光谱检测为反射式红外检测。便于在生产线上在线连续取样。

在上述技术方案中，所述改性膜布是将涂布液涂覆在基膜上后干燥而成的干膜，所述改性膜布质量为改性膜布的粘度、改性膜布上涂布液的涂布量和/或改性膜布的肤感性质。

在上述技术方案中，所述光谱仪架设在所述改性膜布的生产线上。实现在线检测，提高检测效率的同时，可在第一时间发现不合格品。

本发明的另一方面，一种基于光谱检测的检测改性膜布质量的方法，包括以下步骤：

步骤1，利用光谱仪分别标定合格改性膜布和不合格改性膜布的光谱图；

步骤2，建立改性膜布光谱图与改性膜布粘度、肤感性质或涂布液量关系模型；

步骤3，利用建立有所述关系模型的光谱仪检测改性膜布；

或者包括以下步骤：

步骤1，根据不合格改性面膜和合格改性面膜的光谱图，确定区别特征峰以及该特征峰的高度阈值；

步骤2，在光谱仪中输入待检测特征峰的高度阈值；

步骤3，利用所述光谱仪检测改性膜布，当待检测特征峰峰值在所述阈值范围内为合格品，反之则为不合格品。

在上述技术方案中，所述步骤3的光谱仪架设于改性膜布的生产线上实现线上检测；

或所述步骤3的光谱仪架设于实验室内实现线下检测。

在上述技术方案中，所述步骤1中不合格改性膜布的数量为合格改性膜布数量的1/3及以上，所述合格改性膜布和合格改性膜布的总数大于等于500。

在上述技术方案中，所述步骤1中所述不合格改性膜布至少包括涂布量不足、涂布量过量、粘度不足、粘度过量的改性膜布。

在上述技术方案中，所述步骤3中检测改性膜布时，改性膜布为：

膜基布上料脱水后得到的样品；

或干膜分切后检测瑕疵时的样品；

或干膜包装前的产成品样品。

在上述技术方案中，所述步骤3中检测改性膜布时，检测时间为1s以内，优选为0.3-0.9s。

本发明的另一方面，还包括所述检测方法在检测改性膜布中的应用。

本发明的另一方面，一种在线检测改性膜布质量的检测设备，包括光谱仪和用于驱动所述光谱仪在改性膜布生产线一侧往复运动的直线驱动机构。

在上述技术方案中，所述检测设备还包括主控模块和报警模块，所述光谱仪与所述主控模块的输入端通讯，所述报警模块与所述主控模块的输出端通讯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明将光谱检测应用到改性膜布的质量检测中，可通过仪器实现改性膜布的肤感检测，相对于人为感官检测检测精准度更高。

2.通过光谱检测检测改性膜布的质量，不破坏膜布即可检测出异常肤感的产品。

3.可实现在生产线上完成检测，无需线下检测，提高检测效率，并且可第一时间将不合格品剔除。

4.传统的肤感检测方式为破坏性检测，经由检测后的干膜不能再出售，只能进行“抽检”，而本发明中，利用光谱仪可实现在线检测，并且红外检测为非破坏式检测，可检测每一片改性膜布，从而保证生产质量。

附图说明

图1是实施例1中ATR采集得到的空白样品谱图。

图2是实施例1中谱图检索结果。

图3是实施例1中空白样品、样品6的红外谱图。

图4是实施例1中空白样品和所有含多糖样品谱图对比。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

光谱检测或光谱仪在改性膜布质量检测中的应用。

光谱检测或光谱仪可检测改性膜布的肤感性质，更具体的，可检测改性膜布的涂布液总量、粘度等。

1.1

本实施例以Agilent Cary630红外光谱仪为例，验证面膜纤维基材上是否能检测到多糖，多糖的含量可直接影响粘度，以多糖的特征峰作为区别特征峰，即可区分合格品和不合格品。

利用Cary630衰减全反射(ATR)附件测试样品，如图1所示为ATR采集得到的空白样品谱图，如图2所示，通过谱图检索得知，空白样品是纤维素。

样品6、样品9、样品10、样品11为不同多糖含量的改性膜布(基膜为粘胶纤维膜布)。

如图3所示为空白样品、样品6(2.4以上)的红外谱图，对比发现，含多糖后的红外谱图峰的数量和强度都有明显的变化，如箭头所示处，且确定这些峰是归属于多糖的。进一步对比，看其他含多糖样品是否也有同样的变化。如图4所示，空白样品和所有含多糖样品谱图对比，从下到上分别空白、样品9的红外谱图。所有多糖样品都有图3提到的谱图变化，且随着含量的增加，变化更明显。由此可见，红外光谱能够区分纤维基材及含多糖的样品，从而检测改性膜布的肤感性质。

1.2

除了Agilent Cary630红外光谱仪，可实现肤感检测的仪器还有i-Raman EX便携式拉曼光谱仪(i-Raman-1064S)，(第四代)手持式拉曼光谱识别仪(ATR6500、ATR6500DH、ATR6500PH、ATR6500GM、ATR6500IN)，Agilent 4300手持式FTIR光谱仪(4100ExoScan、4200FlexScan、4300DTGS、4300MCT)，S450近红外光谱分析仪(S450、S430)。

实施例2

2.1

一种基于光谱检测的在线检测改性膜布质量的方法，包括以下步骤：

步骤1，利用光谱仪分别标定合格改性膜布和不合格改性膜布的光谱图；

步骤2，建立改性膜布光谱图与改性膜布粘度、肤感性质或涂布液量关系模型；

步骤3，将建立有所述关系模型的光谱仪架设于改性膜布的生产线上，检测改性膜布；

比如成分为透明质酸钠、银耳多糖的一款面膜，利用粘度(200-400cps为合格)、涂布量(500-800mg/片为合格)两个指标，先标定合格品的谱图(因为特征峰其实很容易“埋”到总谱图里面，所以一般以总谱图作为标定)，然后标定不合格品的谱图，包括涂布量不足、涂布量过量、粘度不足、粘度过量等方面的样品都要有，总数占1/3以上。合格品和不合格品的总数为500及以上，通过光谱仪自带软件即可建模。

2.2

一种基于光谱检测的在线检测改性膜布质量的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据不合格改性面膜和合格改性面膜的光谱图，人为确定区别特征峰以及该特征峰的高度阈值；

步骤2，在光谱仪中输入待检测特征峰的高度阈值；

步骤3，将所述光谱仪架设于改性膜布的生产线上，检测改性膜布，当待检测特征峰峰值在所述阈值范围内为合格品，反之则为不合格品。

对于特征峰未“埋”到总谱图里面的样品，即可肉眼识别的特征峰，除了2.1采用机器识别特征峰的方式，本实施例2.2采用人为识别确认特征峰的方式。

2.1和2.2中，所述步骤3中检测改性膜布时，检测时间为1s以内，优选为0.3-0.9s，实现快速检测。所述步骤3中待测试的改性膜布为：膜基布上料脱水后得到的样品；或干膜分切后检测瑕疵时的样品；或干膜包装前的产成品样品。

2.1和2.2中，将光谱仪架设在实验室内时可实现线下检测。

实施例3

一种在线检测改性膜布质量的检测设备，包括架设于改性膜布生产线上的光谱仪、主控模块和报警模块，所述光谱仪与所述主控模块的输入端通讯，所述报警模块与所述主控模块的输出端通讯，所述光谱仪由直线进给机构驱动在改性膜布生产线的一侧同步运动。

所述直线进给机构采用丝杠或直线电机装置，以驱动光谱仪位置变动，光谱仪一次只能检测光斑面积区域，为了更均匀的取样，可以让光谱仪往复运动，取样位置更多样化。

当光谱仪检测到异常时，例如某个特征峰峰高低于阈值范围时，或者丢失某个特征峰时，系统报警，生产线上人工丢弃该片产品。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于光谱检测的检测改性膜布质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用光谱仪分别标定合格改性膜布和不合格改性膜布的光谱图，

所述不合格改性膜布至少包括涂布量不足、涂布量过量、粘度不足、粘度过量的改性膜布；

步骤2，建立改性膜布光谱图与改性膜布粘度、肤感性质或涂布液量关系模型；

步骤3，利用建立有所述关系模型的光谱仪检测改性膜布；

或者包括以下步骤：

步骤1，根据不合格改性膜布和合格改性膜布的光谱图，人为确定区别特征峰以及该特征峰的高度阈值，

所述不合格改性膜布至少包括涂布量不足、涂布量过量、粘度不足、粘度过量的改性膜布；

步骤2，在光谱仪中输入待检测特征峰的高度阈值；

步骤3，利用所述光谱仪检测改性膜布，当待检测特征峰峰值在所述阈值范围内为合格品，反之则为不合格品。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的光谱仪架设于改性膜布的生产线上，实现在线检测；

或所述步骤3中的光谱仪架设于实验室内，实现线下检测。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中不合格改性膜布的数量为合格改性膜布数量的1/3及以上，所述合格改性膜布和不合格改性膜布的总数大于等于500。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中待测试的改性膜布为：

膜基布上料脱水后得到的样品；

或干膜分切后检测瑕疵时的样品；

或干膜包装前的产成品样品。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中检测改性膜布时，检测时间为1s以内。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法在检测改性面膜中的应用。

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