CN117151351B - 一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合布生产技术领域，且公开了一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法，包括复合布数据采集模块、吸水性能分析模块、抗拉能力分析模块、色牢度分析模块、综合数据处理模块、复合布质量判断模块和人机交互模块，系统通过采集样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数，并将采集到的参数数据分别传送至对应的数学模型得到计算得到吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数，再根据得到的系数计算出复合布质量稳定指数，将其与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断复合布质量并将结果反馈给检测人员，旨在提供一种木浆复合布质量检测的方法，有利于促进生产工艺的优化，提升企业竞争力。

Description

一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法

技术领域

本发明涉及木浆复合布生产技术领域，更具体地涉及一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法。

背景技术

随着技术的不断发展，木浆复合布的应用范围越来越广泛，因其具有良好的吸湿性、透气性、舒适性和耐用性被广泛应用于家纺、服装、汽车内饰等领域，因此对其质量的检测显得尤为重要。

目前，木浆复合布质量检测已经借助检测设备和技术得以快速发展，传统的物理力学测试方法，如强度、耐磨性等测试，已经在木浆复合布的质量检测中得到广泛应用，但该测试方法耗时不够高效，且缺少对木浆复合布吸水性能的检测，随着检测技术的完善，开始使用红外光谱、热分析等方法来评估材料的化学成分和热性能，但红外光谱的解析通常需要依赖于已建立的数据库和专业的数据处理技术，如果数据库不完善或者数据处理出现错误，可能会导致检测结果的不准确性，而热分析检测技术受样品类型和性质的限制，不同类型的木浆复合布样品可能具有不同的热行为和热性质，因此热分析结果的解读和应用可能存在一定的复杂性和局限性，无法满足某些行业的高标准要求，此外，木浆复合布的表面缺陷如表面色差等问题，在自动化检测方面仍存在一定的挑战。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统包括：

复合布数据采集模块：用于采集同一生产批次中待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数；

吸水性能分析模块：用于将复合布数据采集模块得到的吸水参数传送至吸水处理数学模型中计算得到吸水性能稳定系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

抗拉能力分析模块：用于将复合布数据采集模块得到的拉伸特征参数传送至抗拉能力数学模型中计算得到综合抗拉能力稳定系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

色牢度分析模块：用于将复合布数据采集模块得到的颜色参数传送至颜色差异数学模型中计算得到表面颜色差异系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

综合数据处理模块：用于将得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数传送至质量稳定函数模型中计算得到复合布质量稳定指数；

复合布质量判断模块：用于将综合数据处理模块中得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断木浆复合布的质量等级；

人机交互模块：用于将复合布质量评估模块的判断结果通过可视化界面传送至检测人员终端，进行人机交互。

优选的，所述复合布数据采集模块的具体采集内容为：

步骤一：采集吸水参数：所述吸水参数包括木浆纤维的含量、聚酯纤维含量、复合布厚度、复合布吸水量以及吸水时间；

步骤二：采集拉伸特征参数：所述拉伸特征参数包括样品复合布的横向断裂强度和横向伸长率以及纵向断裂强度和纵向伸长率；

步骤三：采集颜色参数：所述颜色参数包括样品木匠布的初始颜色和经过一段时间t₀光照暴露后的颜色。

优选的，所述综合抗拉能力稳定系数的计算过程为：

通过公式得到综合抗拉能力稳定系数，其中r表示综合抗拉能力稳定系数，F₁表示横向断裂强度，a_n表示横向断裂后的长度，a₀为横向断裂前的长度，F₂为纵向断裂强度，b_n表示纵向断裂后的长度，b₀为纵向断裂前的长度，s表示常数，E₁表示标准的横向抗拉能力系数，E₂表示标准的纵向抗拉能力系数。

优选的，所述表面颜色变化系数的计算过程为：

根据公式计算得到表面颜色差异系数，其中/>是由，/>，/>所围的积分区域，l_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面亮度，l₀为初始表面亮度，c_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面红绿色度，c₀为初始表面红绿色度，z_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面黄蓝色度，z₀为初始表面黄蓝色度，q为表面颜色差异系数，l为表面亮度系数，c为表面红绿色度系数，z为表面黄蓝色度系数，G为光照强度。

优选的，所述复合布质量稳定指数的计算公式为，其中M为复合布质量稳定指数，p为吸水性能稳定系数，r为综合抗拉能力稳定系数，q为表面颜色差异系数。

优选的，所述复合布质量判断模块的具体判断过程为：

将得到的复合布质量稳定指数M与预设的质量稳定指数M^’进行对比，若，说明复合布质量很差，若/>，说明复合布质量较差，若/>，说明复合布质量中等，若/>，说明复合布质量较好，若/>，说明复合布质量较差，若/>，说明复合布质量优质。

一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理方法，包括以下步骤：

步骤S01：采集同一生产批次中待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数；

步骤S02：将步骤S01中得到的吸水参数传送至吸水处理数学模型中计算得到吸水性能稳定系数；

步骤S03：将步骤S01中得到的拉伸特征参数传送至抗拉能力数学模型中计算得到综合抗拉能力稳定系数；

步骤S04：将步骤S01中得到的颜色参数传送至颜色差异数学模型中计算得到表面颜色差异系数；

步骤S05：将上述步骤中得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数传送至质量稳定函数模型中计算得到复合布质量稳定指数；

步骤S06：将步骤S05中得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断木浆复合布的质量等级；

步骤S07：将步骤S06的判断结果通过可视化界面传送至检测人员终端，进行人机交互。

本发明的技术效果和优点：

1.本发明通过复合布数据采集模块获取待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数，有利于分析同一批次木浆复合布的质量，节约成本和降低时间消耗，通过吸水性能分析模块将得到的吸水参数进行数据预处理得到吸水性能稳定系数，通过抗拉能力分析模块将得到的拉伸特征参数进行数据预处理得到综合抗拉能力稳定系数，通过色牢度分析模块将得到的颜色参数进行数据预处理得到表面颜色差异系数，再通过综合数据处理模块将得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数进行数据再处理得到复合布质量稳定指数，通过复合布质量判断模块将得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，输出判断结果，最终通过人机交互模块将判断结果通过可视化界面反馈给检测人员。

2.本发明具有高效、精确、自动化、数据记录与分析、可追溯性等诸多优点，能够帮助企业提高生产效率、加强质量管控，提升产品竞争力。

附图说明

图1为本发明的系统流程结构示意图。

图2为本发明的方法流程结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统及方法并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统，包括复合布数据采集模块、吸水性能分析模块、抗拉能力分析模块、色牢度分析模块、综合数据处理模块、复合布质量判断模块和人机交互模块。

所述复合布数据采集模块与吸水性能分析模块连接，所述吸水性能分析模块与抗拉能力分析模块连接，所述抗拉能力分析模块与色牢度分析模块连接，所述色牢度分析模块与综合数据处理模块连接，所述综合数据处理模块与复合布质量判断模块连接，复合布质量判断模块与人机交互模块连接。

所述复合布数据采集模块用于采集同一生产批次中待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数；

本实施例中，所述复合布数据采集模块的具体采集内容为：

步骤一：采集吸水参数：所述吸水参数包括木浆纤维的含量、聚酯纤维含量、复合布厚度、复合布吸水量以及吸水时间；

需要具体说明的是，所述木浆纤维的含量和聚酯纤维含量为制作复合布时预先设定的含量，所述复合布厚度使用压缩计测量得到，所述复合布吸水量包括吸水前的重量和吸水后的重量；

步骤二：采集拉伸特征参数：所述拉伸特征参数包括样品复合布的横向断裂强度和横向伸长率以及纵向断裂强度和纵向伸长率；

需要具体说明的是，使用万能材料测试机来采集断裂强度，取两块相同的样品复合布，分别水平和垂直平夹在夹具之间的测试夹具上，确保样品复合布处于紧密固定的状态，匀速拉伸，直到样品断裂为止，记录负载数值，得到复合布的横向断裂强度和纵向断裂强度；

所述横向伸长率为横向断裂后长度与断裂前长度的差值与断裂前长度的比值，所述纵向伸长率为纵向断裂后长度与断裂前长度的差值与断裂前长度的比值；

步骤三：采集颜色参数：所述颜色参数包括样品木匠布的初始颜色和经过一段时间t₀光照暴露后的颜色；

需要具体说明的是，所述初始颜色包括初始亮度值、红绿色度值和黄蓝色度值，所述暴露后的颜色包括曝光后的亮度值、红绿色度值和黄蓝色度值；

所述吸水性能分析模块用于将复合布数据采集模块得到的吸水参数传送至吸水处理数学模型中计算得到吸水性能稳定系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

本实施例中，需要具体说明的是，所述吸水吸能稳定系数的计算公式为，其中p表示吸水能力稳定系数，m_n表示吸水后的质量，m₀表示吸水前的质量，x表示木浆纤维含量，y表示聚酯纤维含量，w表示复合布厚度，t表示吸水时间；

所述吸水吸能稳定系数是通过木浆复合布在吸水过程中的重量变化、纤维含量和吸水时间来计算得出的，较高的吸水吸能稳定系数意味着复合布在吸水后能够保持较好的稳定性，即在吸水过程中的体积变化越小、形状变化越稳定，这可以确保材料在吸水后能够有效地保持其吸水能力和性能，并且不会出现过度膨胀、变形或破裂的情况，这对于一些需要吸水性能稳定的应用场景非常重要，例如医疗敷料、吸水垫等。

所述抗拉能力分析模块用于将复合布数据采集模块得到的拉伸特征参数传送至抗拉能力数学模型中计算得到综合抗拉能力稳定系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

本实施例中，需要具体说明的是，所述综合抗拉能力稳定系数的计算过程为：

通过公式得到综合抗拉能力稳定系数，其中r表示综合抗拉能力稳定系数，F₁表示横向断裂强度，a_n表示横向断裂后的长度，a₀为横向断裂前的长度，F₂为纵向断裂强度，b_n表示纵向断裂后的长度，b₀为纵向断裂前的长度，s表示常数，E₁表示标准的横向抗拉能力系数，E₂表示标准的纵向抗拉能力系数；

所述综合抗拉能力稳定系数是通过横向和纵向的断裂强度和拉伸率以及标准的横向和纵向抗拉能力系数计算得出的，这个系数的数值越高，趋近1 ，说明木浆复合布在受拉伸加载时的抵抗能力越强，能够更好地保持其形状和结构完整性。这对于一些要求抗拉能力稳定的应用场景非常重要，如纺织品、建筑材料等，通过提高抗拉能力稳定系数，可以保证材料在使用过程中不易破裂、拉伸或变形，从而提高其耐久性和性能表现。

所述色牢度分析模块用于将复合布数据采集模块得到的颜色参数传送至颜色差异数学模型中计算得到表面颜色差异系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

本实施例中，需要具体说明的是，所述表面颜色变化系数的计算过程为：

根据公式计算得到表面颜色差异系数，其中/>是由，/>，/>所围的积分区域，l_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面亮度，l₀为初始表面亮度，c_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面红绿色度，c₀为初始表面红绿色度，z_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面黄蓝色度，z₀为初始表面黄蓝色度，q为表面颜色差异系数，l为表面亮度系数，c为表面红绿色度系数，z为表面黄蓝色度系数，G为光照强度；

所述表面颜色差异系数是通过曝光前后的表面亮度差、红绿色度差和黄蓝色度差计算得到的，这个系数的数值越低，趋近0，表示木浆复合布的表面颜色在不同区域之间变化较小，具有较好的色彩均匀度，这对于一些对外观要求较高的应用场景尤为重要，比如纺织品、家具和装饰材料等，通过降低表面颜色差异系数，可以确保木浆复合布在使用过程中的外观质量更好，使得整体效果更加统一和美观。

所述综合数据处理模块用于将得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数传送至质量稳定函数模型中计算得到复合布质量稳定指数；

本实施例中，需要具体说明的是，所述复合布质量稳定指数的计算公式为，其中M为复合布质量稳定指数，p为吸水性能稳定系数，r为综合抗拉能力稳定系数，q为表面颜色差异系数；

所述质量稳定指数的数值越高，说明木浆复合布在制造过程中更加稳定，产品之间的质量差异较小，这对于保证产品的可靠性和一致性非常重要，高质量稳定指数的布料能够提供更可靠的性能，并且在不同环境条件下表现相对一致。

所述复合布质量判断模块用于将综合数据处理模块中得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断木浆复合布的质量等级；

本实施例中，需要具体说明的是，所述复合布质量判断模块的具体判断过程为：

将得到的复合布质量稳定指数M与预设的质量稳定指数M^’进行对比，若，说明复合布质量很差，若/>，说明复合布质量较差，若/>，说明复合布质量中等，若/>，说明复合布质量较好，若/>，说明复合布质量较差，若/>，说明复合布质量优质。

所述人机交互模块用于将复合布质量评估模块的判断结果通过可视化界面传送至检测人员终端，进行人机交互。

本实施例中，需要具体说明的是，一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理方法，包括以下步骤：

步骤S01：采集同一生产批次中待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数；

步骤S02：将步骤S01中得到的吸水参数传送至吸水处理数学模型中计算得到吸水性能稳定系数；

步骤S03：将步骤S01中得到的拉伸特征参数传送至抗拉能力数学模型中计算得到综合抗拉能力稳定系数；

步骤S04：将步骤S01中得到的颜色参数传送至颜色差异数学模型中计算得到表面颜色差异系数；

步骤S05：将上述步骤中得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数传送至质量稳定函数模型中计算得到复合布质量稳定指数；

步骤S06：将步骤S05中得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断木浆复合布的质量等级；

步骤S07：将步骤S06的判断结果通过可视化界面传送至检测人员终端，进行人机交互。

本实施例中，需要具体说明的是，本实施与现有技术的区别主要在于：

1.本实施例通过复合布数据采集模块获取待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数，有利于分析同一批次木浆复合布的质量，节约成本和降低时间消耗，通过吸水性能分析模块将得到的吸水参数进行数据预处理得到吸水性能稳定系数，通过抗拉能力分析模块将得到的拉伸特征参数进行数据预处理得到综合抗拉能力稳定系数，通过色牢度分析模块将得到的颜色参数进行数据预处理得到表面颜色差异系数，再通过综合数据处理模块将得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数进行数据再处理得到复合布质量稳定指数，通过复合布质量判断模块将得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，输出判断结果，最终通过人机交互模块将判断结果通过可视化界面反馈给检测人员。

2.本实施例具有高效、精确、自动化、数据记录与分析、可追溯性等诸多优点，能够帮助企业提高生产效率、加强质量管控，提升产品竞争力。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统，其特征在于：包括：

复合布数据采集模块：用于采集同一生产批次中待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数；

所述复合布数据采集模块的具体采集内容为：

步骤一：采集吸水参数：所述吸水参数包括木浆纤维的含量、聚酯纤维含量、复合布厚度、复合布吸水量以及吸水时间；

步骤二：采集拉伸特征参数：所述拉伸特征参数包括样品复合布的横向断裂强度和横向伸长率以及纵向断裂强度和纵向伸长率；

步骤三：采集颜色参数：所述颜色参数包括样品木匠布的初始颜色和经过一段时间t₀光照暴露后的颜色；

吸水性能分析模块：用于将复合布数据采集模块得到的吸水参数传送至吸水处理数学模型中计算得到吸水性能稳定系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

所述吸水吸能稳定系数的计算公式为，其中p表示吸水能力稳定系数，m_n表示吸水后的质量，m₀表示吸水前的质量，x表示木浆纤维含量，y表示聚酯纤维含量，w表示复合布厚度，t表示吸水时间；

抗拉能力分析模块：用于将复合布数据采集模块得到的拉伸特征参数传送至抗拉能力数学模型中计算得到综合抗拉能力稳定系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

所述综合抗拉能力稳定系数的计算过程为：

通过公式得到综合抗拉能力稳定系数，其中r表示综合抗拉能力稳定系数，F₁表示横向断裂强度，a_n表示横向断裂后的长度，a₀为横向断裂前的长度，F₂为纵向断裂强度，b_n表示纵向断裂后的长度，b₀为纵向断裂前的长度，s表示常数，E₁表示标准的横向抗拉能力系数，E₂表示标准的纵向抗拉能力系数；

色牢度分析模块：用于将复合布数据采集模块得到的颜色参数传送至颜色差异数学模型中计算得到表面颜色差异系数，并将得到的数据传送至综合数据处理模块；

根据公式计算得到表面颜色差异系数，其中/>是由，/>，/>所围的积分区域，l_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面亮度，l₀为初始表面亮度，c_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面红绿色度，c₀为初始表面红绿色度，z_n为样品复合布曝光后t₀时刻的表面黄蓝色度，z₀为初始表面黄蓝色度，q为表面颜色差异系数，l为表面亮度系数，c为表面红绿色度系数，z为表面黄蓝色度系数，G为光照强度；

综合数据处理模块：用于将得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数传送至质量稳定函数模型中计算得到复合布质量稳定指数；

所述复合布质量稳定指数的计算公式为，其中M为复合布质量稳定指数，p为吸水性能稳定系数，r为综合抗拉能力稳定系数，q为表面颜色差异系数；

复合布质量判断模块：用于将综合数据处理模块中得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断木浆复合布的质量等级；

人机交互模块：用于将复合布质量评估模块的判断结果通过可视化界面传送至检测人员终端，进行人机交互。

2.根据权利要求1所述的一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统，其特征在于：所述复合布质量判断模块的具体判断过程为：

将得到的复合布质量稳定指数M与预设的质量稳定指数M^’进行对比，若，说明复合布质量很差，若/>，说明复合布质量较差，若/>，说明复合布质量中等，若/>，说明复合布质量较好，若/>，说明复合布质量较差，若/>，说明复合布质量优质。

3.一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理方法，用于使用上述权利要求1-2任一项所述的一种用于彩色木浆复合布生产工艺管理系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S01：采集同一生产批次中待检测样品复合布的吸水参数、拉伸特征参数和颜色参数；

步骤S02：将步骤S01中得到的吸水参数传送至吸水处理数学模型中计算得到吸水性能稳定系数；

步骤S03：将步骤S01中得到的拉伸特征参数传送至抗拉能力数学模型中计算得到综合抗拉能力稳定系数；

步骤S04：将步骤S01中得到的颜色参数传送至颜色差异数学模型中计算得到表面颜色差异系数；

步骤S05：将上述步骤中得到的吸水性能稳定系数、综合抗拉能力稳定系数和表面颜色差异系数传送至质量稳定函数模型中计算得到复合布质量稳定指数；

步骤S06：将步骤S05中得到的复合布质量稳定指数与预设的质量稳定指数进行对比分析，判断木浆复合布的质量等级；

步骤S07：将步骤S06的判断结果通过可视化界面传送至检测人员终端，进行人机交互。