KR20150117667A - 다공질 로드 내부의 공극률 분포 평가 - Google Patents

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Abstract

압착 필터, 담배 플러그, 또는 궐련과 같은 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법에서, 물품의 가로방향 영역(transverse area)의 디지털 이미지가 취득되고, 물품의 가로방향 영역의 복수의 동일 치수의 하위영역 각각에 대해 공극 면적 분률이 결정된다. 이것은 복수의 공극 면적 분률을 제공한다. 복수의 공극 면적 분률은 다공질 물품의 가로방향 영역 내부의 국부적 공극률 분포의 평가를 가능하게 한다. 공극 면적 분률이 계산되는 각각의 하위영역은 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 10%와 95% 사이만큼 중첩된다.
공극률 분포를 정량적으로 평가하기 위한 방법은 다공질 물품을 제조하기 위한 공정을 제어하는 데에 사용될 수도 있다.

Description

다공질 로드 내부의 공극률 분포 평가{EVALUATING POROSITY DISTRIBUTION WITHIN A POROUS ROD}
본 명세서는 다공질 물품 내부의 공극들을 평가하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 명세서는 특히 궐련과 같은 흡연 물품의 본체 내부의 공극률 분포, 또는 필터와 같은 주름진 물질 시트로 형성된 로드 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법에 관한 것일 수도 있다.
흡연 물품에 사용하기 위한 필터는 예를 들면 적절한 물질의 시트를 압착하고, 그런 다음 물질을 함께 주름지게 해서 필터 로드의 길이방향 축을 따라 공극들을 갖는 연속식 로드를 형성하는 공정에 의해 형성될 수도 있다. 그런 다음, 로드가 적정 길이로 절개되어 개별 필터 로드 세그먼트들을 형성할 수도 있다. 상기 공정의 본질은 필터 로드 세그먼트가 로드 길이에 걸쳐서 실질적으로 균일한 물질의 중량 분포를 가질 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 상기 방법에 의해 생성된 한 세트의 필터 세그먼트들은 그들이 동일한 길이로 절단되는 경우에 매우 좁은 중량 분포를 가질 수도 있다. 필터 로드를 형성하는 데에 사용된 시트 물질의 밀도 및 두께가 시트의 폭에 걸쳐서 실질적으로 균일함에 따라 필터들 사이의 전체 공극률의 차이가 작더라도, 필터 내부의 압착되고 주름진 시트의 형태(morphology)가 크게 변해서, 필터의 단면에 걸쳐서 공극 면적 분률(pore area fraction)의 분포의 큰 차이를 초래할 수 있다. 압착되고 주름진 필터와 같은 다공질 물품의 공극 면적 분률의 단면 분포는 편의상 "공극률 분포(porosity distribution)" 또는 "국부적 공극률 분포(local porosity distribution)"라 부를 수도 있다. 공극률 분포의 폭은 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차로 표현될 수도 있다. 일반적으로, 본 발명에 따라 측정된 공극률 분포는 공극들이 다공질 물품의 길이 전반에 걸쳐서 동일한 크기 및 형태를 갖는 경우에 전체 다공질 물품의 가장 대표적인 것일 것이다.
이러한 공극률 분포의 차이는 필터의 효능에 크게 영향을 미칠 수도 있다. 일 예시로서, 시트 물질이 로드로 주름져서 로드의 단면의 일부분이 사실상 공극률이 없고, 로드의 단면의 다른 부분이 거의 100% 공극률을 갖는 경우, 필터는 의도하는 대로 기능하지 못할 수도 있다. 또한 흡인 저항과 같은 특성이 국부적 공극률 분포에 의해 강하게 영향을 받을 수도 있다.
일부 흡연 물품, 예를 들면 가열식 에어로졸 발생 물품은 가공된 담배 물질의 시트를 연속식 로드로 압착하고 주름지게 하고, 개별 담배 플러그들을 형성하도록 로드를 적절한 길이로 절개하여 형성된 담배 플러그들을 포함할 수도 있다. 이와 같이 형성된 담배 플러그의 구조는 적절한 필터 물질의 시트를 압착하고 주름지게 하여 생성된 필터의 구조와 유사할 수도 있다. 하나의 담배 플러그의 물리적 특성들이 또다른 담배 플러그의 물리적 특성에 비해 변동성이 낮은 것이 바람직하다. 플러그 배치(batch) 내의 플러그들은 각각 유사한 양의 담배 물질을 수용하도록 유사한 중량을 갖는 것이 바람직하고, 또한 각각이 유사한 내부 형태를 가져야만 한다. 담배 플러그의 형태는 담배 플러그가 가열식 에어로졸 발생 흡연 물품 내부에서 양호하게 기능하는 방법을 결정하는 데에 중요할 수 있다.
통상적인 궐련은, 궐련 종이로 포장된 살담배(cut tobacco)의 연속식 로드를 생성하고, 그런 다음 궐련의 형태로 개별의 담배 막대 또는 담배 로드를 형성하도록 연속식 로드를 적절한 길이로 절개하여 형성될 수도 있다. 담배 로드의 하나의 말단에 필터를 적용해서 최종의 궐련 제품을 형성하는 것이 통상적이다. 궐련의 적어도 하나의 말단은 묶여 있지 않은 말단(loose end), 또는 개방 말단이고, 로드의 본체 내부에 수용된 살담배는 이 말단에서 로드 밖으로 빠져 나올 수도 있다. 궐련이 정확한 밀도의 살담배로 형성되지 않은 경우, 물질은 개방 말단을 빠져 나올 가능성이 더 많을 수도 있고, 이러한 궐련은 품질이 낮을 것이다. 궐련의 말단에서 빠져 나온 물질의 양을 평가하는 하나의 방법은 개방 말단에서 궐련의 공극률 분포를 평가하는 것일 수도 있다.
다공질 로드와 같은 다공질 물품 내부의 공극률 분포의 균일성을 결정하기 위한 방법론은 필터, 담배 플러그, 및 궐련과 같은 제품의 품질을 정량적으로 결정하고 제어함에 있어서 유용할 수도 있다.
EP0518141은 한 다발의 궐련이 부적합한, 예를 들면 부적절하게 채워지거나, 파손되거나 또는 짧은 경우를 결정하기 위한 방법을 개시하고 있다. 개시된 방법은 한 다발의 통상적인 궐련들로부터 말단면들의 발광(luminescence)을 측정한다.　 광 감지 센서(즉, CCD)의 각 픽셀에 의해 수신된 광량에 대응하는 발생된 신호를 측정하고, 0-255의 흑백(grey-scale)으로 조정한다. 각 픽셀로부터 흑백 조정된 측정 신호를 표현하고, 궐련 다발로부터 측정된 발광의 표준 편차를 계산해서 전체 다발을 불합격(reject)시킬 것인지 여부를 결정하도록 하는 임계값을 제공한다. EP0518141은 공극률 분포의 균일성을 결정하지는 못한다.
DE19753333은 궐련 배치(batch)들이 충분히 채워져 있는지 여부를 결정하기 위한 방법을 개시하고 있다. 궐련들의 배치의 전방 말단(front-end)들을 나타내는 신호 강도를 CCD 카메라를 사용하여 측정한다. 소정의 임계값 아래의 인접하는 픽셀들의 수가 불충분하게 채워진 궐련들을 갖는 영역들의 표시자로서 간주된다. 　 DE19753333은 담배 로드 전반에 걸쳐 균일하게 분포되는 공극들과, 모든 공극이 불충분하게 채워진 궐련의 하나의 큰 공극 또는 하나의 큰 영역 속에 합쳐진 것을 구별하는 방법을 개시하고 있지 않다.
EP0747855는 디지털 이미지를 향상시키는 방법을 개시하고 있다. 다수의 국부 막대그래프(local histogram)를 생성해서 자연 장면 이미지(natural scene image)의 하위영역(subarea) 내부의 가시적 국부 명암(visual local contrast)을 개선한다.　
본 명세서는 특히 궐련과 같은 흡연 물품의 본체 내부의 공극률 분포, 또는 필터와 같은 주름진 물질 시트로 형성된 로드 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
하나의 측면에서, 다공질 로드와 같은 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 정량법은, 상기 물품의 가로방향 영역(transverse area)의 디지털 이미지를 취득하는 단계, 상기 물품의 가로방향 영역의 복수의 동일 치수의 하위영역 각각의 내부에 존재하는 공극 면적 분률을 결정하고, 이에 따라 복수의 공극 면적 분률을 취득하는 단계; 및 상기 복수의 공극 면적 분률을 사용해서 본원에서 공극률 분포라고도 부르는, 상기 물품의 가로방향 영역 내부의 공극 면적 분률의 단면 분포를 평가하는 단계를 포함한다. 각 하위영역은 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 중첩되고, 바람직하게는 10%와 95% 사이만큼 중첩된다.
다공질 로드와 같은 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 정량법은, 상기 물품의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 취득하는 단계, 상기 물품의 가로방향 영역의 복수의 동일 치수의 하위영역 각각의 내부에 존재하는 공극 면적 분률을 결정하고, 이에 따라 복수의 공극 면적 분률을 취득하는 단계, 및 상기 공극 면적 분률들의 표준 편차를 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 경우에서의 상기 공극 면적 분률들의 표준 편차는 상기 공극률 분포의 폭을 나타낼 것이다. 각 하위영역은 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 중첩되고, 바람직하게는 10%와 95% 사이만큼 중첩된다.
도 1은 다공질 담배 로드의 가로방향 영역의 이미지이다. 상기 이미지에는 중첩된 하위영역이 도시되어 있다.
도 2는 가로방향 영역의 상이한 부분에서 하위영역을 보여주는 도 1에 도시된 담배 로드의 가로방향 영역이다.
도 3은 도 1의 가로방향 영역을 도시하고 가로방향 영역의 제3의 상이한 부분에 있는 하위영역을 보여주는 이미지이다.
도 4는 도 3의 하위영역이 또 다른 하위영역에 의해 중첩되는 정도를 도시하고 있다.
도 5는 또 다른 하위영역이 도 4의 하위영역들과 중첩되는 정도를 도시하고 있다.
도 6은 도 1의 가로방향 영역을 도시하고, 대부분의 하위영역이 가로방향 영역 내부에 있지 않도록 위치한 하위영역을 보여주고 있다.
도 7은 한 세트의 담배 플러그들에서의 전체 공극률의 분포를 도시하는 그래프이다.
도 8은 한 세트의 담배 플러그들에 대한 국부적 공극률 분포를 도시하는 그래프이다.
도 9는 온라인 공극률 분포 평가에 사용하기 위한 이미지 포착 수단의 개략도이다.
도 10은 온라인 공극률 분포 평가를 수행하기 위한 장치의 구성요소들을 도시하는 개략도이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "물품의 가로방향 영역"은 상기 물품의 길이방향 치수에 대략 수직인 평면에 있는 물품의 영역에 관한 것이다. 예를 들면, 상기 물품은 로드일 수도 있고, 상기 가로방향 영역은 상기 로드를 따라 임의의 길이로 취해진 상기 로드의 단면일 수도 있고, 또는 상기 가로방향 영역은 상기 로드의 말단면일 수도 있다. 상기 가로방향 영역은 상기 로드의 길이방향에 정확히 수직인 평면으로부터 취해질 필요는 없지만, 상기 로드의 길이방향 치수에 수직인 것의 약 45o 이내인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 가로방향 영역은 상기 로드의 길이방향에 실질적으로 수직인 평면에 존재한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공극(pore)"은 물질이 없는 다공질 물품의 구역에 관한 것이다. 예를 들면, 압착 필터의 가로방향 영역은 주름진 시트 물질의 부분들 및 주름진 시트 물질의 부분들 간의 공극인 부분들을 포함할 것이다. 이 경우에서의 공극은 시트 물질 간의 공극에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공극률(porosity)"은 다공질 물품 내의 빈 공간(void space)의 체적 분률(volume fraction)을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "전체 공극률(global porosity)"은 다공질 물품의 전체 단면, 예를 들면 다공질 로드의 단면 내의 공극들의 분률을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "하위영역(sub-area)"은 물품의 가로방향 영역보다 작고 상기 물품의 가로방향 영역의 적어도 일부분을 포함하는 상기 물품의 가로방향 영역의 한 영역을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "공극 면적 분률(pore area fraction)"은 하위영역 내부의 공극들의 분률을 지칭한다. 공극 면적 분률은 국부적 공극률, 즉 하위영역 내부의 공극률의 측정치이다. 공극 면적 분률에 대한 다른 용어는 국부적 공극률일 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공극률 분포(porosity distribution)"는 상이한 공극 면적 분률들의 차이의 측정치를 지칭한다. 즉, 공극률 분포는 물품의 가로방향 영역에 걸쳐 있는 공극률의 분포의 정량 측정치이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "공극률 분포" 및 "국부적 공극률 분포(local porosity distribution)"는 동일한 의미이다. 공극률 분포의 폭은 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차로서 표현될 수 있다.
국부적 공극률 분포, 또는 공극률 분포는 물품의 단일의 가로방향 영역을 이루는 공극 면적 분률들로부터 단독으로 계산될 수도 있다. 임의의 개별 물품에 관한 국부적 공극률 분포는 다른 개별 물품의 것과 비교될 수도 있다. 국부적 공극률 분포는 개별 물품의 공극률의 균일성의 측정으로 알 수도 있다. 예를 들면, 물품의 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차가 낮은 경우, 물품 내부의 공극들은 물품의 가로방향 영역에 걸쳐서 균일하게 분포될 가능성이 있다. 그러나, 물품의 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차가 높은 경우, 공극들은 물품의 가로방향 영역에 걸쳐서 균일하게 분포되지 않는다.
국부적 공극률 분포, 또는 공극률 분포는 다수의 상이한 물품들, 예를 들면 한 세트의 물품들의 가로방향 영역들로부터 유도된 공극 면적 분률들로부터 계산될 수도 있다. 한 세트의 물품들로부터의 국부적 공극률 분포는 한 세트의 물품들과 다른 한 세트의 물품들 간의 공극률의 품질을 평가하는 데에 사용될 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 물품" 및 "흡연 물품"은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 예를 들면, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 흡연 물품일 수도 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수도 있다.
에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품은, 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출하기 위해서 연소되기보다는 가열되는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 흡연 물품인 가열식 흡연 물품일 수도 있다. 에어로졸 형성 기재를 가열하여 형성된 에어로졸은 에어로졸 형성 기재의 연소 또는 열분해 열화에 의해 생성되는 소수의 공지된 유해 성분을 함유할 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물들은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출될 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 부분일 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배 플러그를 포함할 수도 있고, 담배 플러그의 형태일 수도 있다. 예를 들면, 균질화된 담배 물질의 주름진 시트로 형성된 담배 플러그가 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 형성할 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "압착 필터(crimped filter)"는 필터 물질, 예를 들면 종이 물질 또는 고분자 물질의 시트를 로드로 압착하고 주름지게 하는 공정에 의해 형성된 필터에 관한 것이다. 로드는 래핑 물질에 의해 둘러싸여 있을 수도 있다. 압착 필터는 로드의 길이방향으로 개방 공극들을 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "담배 플러그"는 가공되거나 균질화된 담배 물질의 시트를 로드 형태로 압착하고 주름지게 하는 공정에 의해 형성된 담배의 플러그에 관한 것이다. 주름진 담배 물질은 래퍼, 예를 들면 궐련 종이에 의해 둘러싸여 담배 플러그를 형성할 수도 있다. 담배 플러그는 로드의 길이방향으로 개방 공극들을 갖는다.
다공질 물품은 다공질 로드일 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "다공질 로드(porous rod)"는 로드의 길이방향 치수를 따라 연장되어 있는 개방 공극들을 갖는 로드 또는 물질을 지칭한다. 다공질 로드는 압착 필터, 또는 담배 플러그 또는 통상적인 궐련일 수도 있다. 다공질 로드는 약 5mm와 10mm 사이의 직경, 예를 들면 약 7mm 또는 약 8mm의 직경을 가질 수도 있다.
상기 다공질 물품의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 취득하는 단계는 임의의 적절한 방법에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들면, 상기 다공질 물품의 가로방향 영역은 디지털 카메라를 사용하여 사진을 찍거나 스캐너를 사용하여 스캐닝될 수도 있다. 사진은 통상적인 카메라를 사용하여 찍을 수도 있고, 그런 다음 생성된 이미지가 스캐닝되고 디지털 이미지로 변환될 수도 있다. 상기 가로방향 영역의 하위영역은 상기 가로방향 영역의 일부를 포괄하는 영역이지만, 전부를 포괄하는 것은 아니다. 상기 하위영역의 면적은 상기 가로방향 영역의 면적보다 작다. 상기 하위영역은 상기 하위영역 내부의 국부적 형태를 표현하기에 충분한 큰 크기일 필요가 있다. 상기 하위영역은 또한 가로방향 영역 내부의 공극률 및 밀도의 국부적 차이를 검출하기에 충분할 정도로 작을 필요가 있다. 소정의 바람직한 구현예들에서, 상기 하위영역의 폭은 측정되는 다공질 물품의 폭의 약 1/4 내지 1/10 사이이다. 담배 플러그 또는 필터 로드 세그먼트와 같은 물품의 가로방향 영역이 실질적으로 원형인 경우에는, 상기 로드의 하위영역이, 상기 플러그 직경의 1/5과 상기 플러그 직경의 1/10 사이의 정도, 예를 들면 상기 플러그 직경의 1/6 또는 상기 플러그 직경의 1/7 또는 상기 플러그 직경의 1/8 정도의 높이 및 폭을 갖는 직사각형인 것이 바람직하다.
하위영역의 공극 면적 분률은 상기 하위영역의 총 면적으로 상기 하위영역 내부의 공극들의 면적 분률을 나누어 결정된다. 따라서, 상기 공극 면적 분률은 상기 하위영역의 총 면적으로 나눈 공극들을 표현하는 상기 하위영역 내부의 면적 분률이다.
상기 복수의 공극 면적 분률이 상기 가로방향 영역의 동일 치수 하위영역들로부터 각각 계산됨에 따라, 상기 복수의 공극 면적 분률은 상기 다공질 물품의 가로방향 영역 내부의 공극률 분포를 평가하는 데에 사용될 수도 있다. 예를 들면, 평균 공극 면적 분률 및 최고 공극 면적 분률 및 최저 공극 면적 분률과 같은 매개변수들이 상기 복수의 공극 면적 분률로부터 결정될 수도 있다. 공극 면적 분률의 표준 편차가 결정될 수도 있다. 상기 공극률 분포에 관한 데이터는 상기 다공질 물품의 가로방향 영역 내부의 공극률의 균일성을 결정할 수도 있다. 각 하위영역이 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 중첩됨에 따라 대표적인 공극 면적 분률들이 상기 다공질 물품의 전체 가로방향 영역에 대해서 결정되는 것이 보장된다.
바람직하게는, 상기 가로방향 영역의 디지털 이미지는 복수의 픽셀로 이루어지고, 상기 가로방향 영역을 이루는 모든 픽셀은 상기 복수의 하위영역 중 적어도 하나의 내부에 포함된다. 상기 가로방향 영역의 디지털 이미지는 적어도 500 x 500 픽셀인 것이 바람직하다.
각 하위영역은 70%와 90% 사이만큼, 예를 들면 약 80%만큼 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 중첩되는 것이 유리할 수도 있다.
상기 방법은 상기 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차를 계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 공극 면적 분률들의 표준 편차는 상기 다공질 물품 내부의 공극률 분포의 균일성의 표시를 제공할 수도 있다.
상기 방법은 하나보다 많은 다공질 물품에 대해 동시에 수행될 수도 있다. 예를 들면, 디지털 이미지는 복수의 다공질 로드 각각으로부터 취득될 수도 있고, 상기 복수의 다공질 로드는 한 세트의 로드들을 형성하거나 한 세트의 로드들이라 지칭되며, 공극률 분포는 전체 세트의 로드들에 대해 평가될 수도 있다. 디지털 이미지는 복수의 다공질 로드의 가로방향 영역들의 함유 이미지들에서 취득될 수도 있고, 이러한 경우, 상기 방법은 개별 로드들의 개별 이미지들을 검출하는 단계 및 상기 이미지를 조작해서 임의의 복수의 다공질 로드의 가로방향 영역 내부에 들어 있지 않은 픽셀들을 배제시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이미지는 복수의 다공질 로드 중에서 얻어지는 것이 특히 유리할 수도 있다. 예를 들면, 복수의 궐련의 말단면이 이미지 처리될 수도 있고, 가로방향 영역인 각 개별 말단면의 이미지가 적절한 이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 식별되고 선택될 수도 있다.
상기 방법은 가능한 한 많이 자동화되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 영역을 결정하는 단계, 상기 공극 면적 분률을 계산하는 단계, 및 상기 공극률 분포를 평가하는 단계와 같은 방법 단계들이 소프트웨어에 내장된 알고리즘들에 의한 처리 단계들로서 수행되는 것이 바람직하다.
상기 방법은 압착 필터, 또는 한 세트의 압착 필터들 내부의 공극률 분포를 결정하는 데에 특히 유리할 수도 있다. 상기 방법은 또한 압착되고 주름진 담배 플러그, 또는 한 세트의 이러한 플러그들 내부의 공극률 분포를 결정하거나 평가하는 데에 특히 유리할 수도 있다. 상기 방법은 통상적인 궐련, 또는 한 세트의 궐련들 내의 묶여 있지 않은 말단들의 비율을 결정하는 데에 특히 유리할 수도 있다.
따라서, 상기 방법은 주름진 물질 시트로 형성된 연속식 로드, 예를 들면 담배 물질의 주름진 시트로 형성되거나 그를 포함하는 담배 플러그, 또는 폴리락트산과 같은 비-담배 물질의 주름진 시트로 형성된 필터 또는 요소 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법일 수도 있다. 상기 연속식 로드는 금속 호일, 고분자 시트, 및 실질적으로 비-다공질 종이 또는 판지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 시트 물질을 포함할 수도 있다. 상기 연속식 로드는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 초산 셀룰로오스(CA), 및 알루미늄 호일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 시트 물질을 포함할 수도 있다. 상기 연속식 로드는 폴리락트산 또는 Mater-Bi® (상업적으로 입수 가능한 전분계 코폴리에스테르 군)와 같은 비-다공성 종이 또는 생분해성 고분자인 시트 물질을 포함할 수도 있다.
상기 연속식 로드의 가로방향 영역은 상기 연속식 로드의 단면 또는 말단면이다. 상기 방법은 상기 연속식 로드의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 취득하는 단계, 상기 가로방향 영역의 복수의 동일 치수의 하위영역 각각의 내부에 존재하는 공극들의 면적 분률을 결정하고, 이에 따라 복수의 공극 면적 분률을 취득하는 단계, 및 상기 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차를 계산해서, 각 하위영역이 약 10%와 95% 사이만큼 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 중첩되는, 상기 다공질 물품의 가로방향 영역 내부의 공극률 분포를 평가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 측면은 다공질 로드와 같은 다공질 물품을 제조하기 위한 공정을 제어하기 위한 방법이 제공될 수도 있는데, 상기 방법은, 제조 공정을 실행해서 적어도 하나의 다공질 물품을 생성하는 단계, 상술한 임의의 방법을 사용하여 상기 적어도 하나의 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하는 단계, 및 또 다른 다공질 물품을 제조하기 위해 상기 공극률 분포를 사용하여 공정의 하나 이상의 공정 매개변수를 제어하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 다공질 물품의 공극률 분포는 또 다른 다공질 물품을 제조하기 위해 공정의 하나 이상의 매개변수를 변경할 것인지의 여부를 결정하는 데에 사용될 수도 있다. 하나보다 많은 다공질 물품의 공극률을 동시에 평가하는 것이 바람직할 수도 있다. 다공질 물품들 내부의 공극률의 평가가 정기적으로, 또는 연속적으로 결정되는 경우에 상기 다공질 물품들을 생성하는 방법에 대한 일정한 피드백을 제공하는 것이 유리할 수도 있다.
본 발명은 다공질 로드와 같은 다공질 물품의 공극률을 제어하기 위한 방법을 제공할 수 있는데, 상기 방법은, 상기 다공질 물품을 제조하기 위해 공정을 사용하여 다공질 물품을 형성하는 단계, 상술한 임의의 방법을 사용하여 적어도 하나의 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하는 단계, 및 다공질 물품을 제조하기 위해 공정의 하나 이상의 공정 매개변수를 제어하여 원하는 공극률 분포를 갖는 또 다른 다공질 물품들을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 다공질 물품을 제조하기 위한 공정은 압착되고 주름진 필터를 제조하기 위한 공정일 수도 있으며, 상기 다공질 물품은 필터 물질의 로드이다. 예를 들면, 상기 로드를 제조하기 위한 공정은 압착 롤러들을 통해 시트 물질을 공급하는 단계 및 그런 다음 상기 압착된 시트를 주름진 연속식 로드로 주름지게 하는 단계를 포함할 수도 있다. 상기 주름진 연속식 로드는 포장(wrapping)에 의해 둘러싸여 연속식 필터 로드를 생성할 수도 있다. 그런 다음, 상기 필터 로드가 절개되어 필터 물질의 개별 로드들을 생성할 수도 있다. 공정을 제어하기 위한 방법에 있어서, 생성된 개별 필터들이 주기적으로 선택되고, 상기 선택된 로드들의 공극률 분포가 상술한 임의의 방법에 따라 평가될 수도 있다. 평가를 위해 이미지 처리된 로드의 가로방향 영역은 상기 필터 길이방향에 수직인 필터의 하나의 말단 또는 다른 말단일 수 있다.
상기 필터 내부의 공극률 분포의 평가 결과는 제조 공정에 의해 생성되는 필터 로드들의 품질을 표시할 수도 있다. 상기 평가된 공극률이 원하는 수준으로부터 벗어나는 경우에는 상기 제조 공정의 매개변수들이 상기 공극률 분포를 바꾸기 위해서 변경될 수도 있다. 예를 들면, 압착 롤러들 간의 거리가 바뀔 수도 있고, 또는 상기 시트 물질이 주름 수단 내로 공급되는 속도가 변경될 수도 있다. 피드백을 제공하여, 균일한 공극률 분포 및 원하는 특성들을 갖는 더욱 일정한 필터들을 생성할 수도 있다.
상기 다공질 물품을 제조하기 위한 공정은 담배 플러그를 제조하기 위한 공정일 수도 있고, 이에 따라 상기 다공질 물품은 담배의 로드일 수도 있다. 담배 로드 또는 담배 플러그의 형성 방식은 상술한 필터 물질의 생성 방식과 유사할 수도 있다. 예를 들면, 담배 로드를 생성하기 위해서, 균질화된 물질 시트가 압착 롤러들을 통해 공급될 수도 있고, 연속식 로드로 주름질 수도 있다. 이러한 연속식 로드는 래퍼에 의해 둘러싸일 수도 있고, 그런 다음 절단되어 개별 담배 로드들 또는 담배 플러그들을 형성한다. 이렇게 생성된 담배 플러그들의 균일성이 본 발명에 따라 모니터링될 수 있는 경우 및 공극률의 균일성 모니터링이 이렇게 생성된 담배 플러그들의 품질을 개선하기 위해서 제조 공정의 하나 이상의 매개변수를 변경하기 위한 제조 공정으로의 피드백을 제공하는 경우에 특히 유리할 수도 있다.
다공질 물품을 제조하기 위한 공정은 궐련 제조 공정일 수도 있고, 상기 다공질 물품은 표준적인 통상의 궐련일 수도 있다. 선택된 궐련의 말단들의 공극률을 모니터링하여, 제조 공정 매개변수들이 궐련의 말단에서 묶여 있지 않은 말단들을 보다 낮은 비율로 유도하도록 제어될 수도 있다. 이는 생성된 제품들의 품질을 개선할 수도 있다.
상술한 방법들은 미리 정해진 특성들을 갖는 다공질 물품들을 생성하는 데에 사용될 수도 있다. 예를 들면, 물품의 소정의 특성들은 바람직할 수도 있고, 공극률 분포를 평가하는 방법은 사용자가 매개변수들을 제어할 수 있도록 피드백을 제공하고 원하는 특성들을 갖는 물품을 생성하는 데에 사용될 수도 있다.
예를 들면, 길이방향 개방 공극들을 갖는 로드를 형성하는 것이 바람직할 수도 있고, 상기 로드에 대하여 소정의 미리 정해진 여과 효율을 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 로드들이 생성됨에 따라 로드들의 공극률 분포를 평가하여, 공정 매개변수들을 제어해서 미리 정해진 여과 효율을 얻을 수도 있다.
또 다른 예로서, 물품이 재생 담배(reconstituted tobacco)의 하나 이상의 시트로 형성된 로드와 같은, 담배 물질로 형성되는 경우에는, 상기 물품의 공극률을 특정해서 물품의 사용 동안에 미리 정해진 니코틴 전달 수준을 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 담배 물품들이 생성됨에 따라 담배 물품들의 공극률 분포를 평가하여, 공정 매개변수를 제어해서 미리 정해진 니코틴 전달을 얻을 수도 있다.
또 다른 예로서, 물품이 잘린 잎 담배(cut leaf tobacco)로 형성된 통상적인 궐련인 경우에는, 궐련의 말단들에서의 공극률 분포를 평가하고 이러한 정보를 피드백해서 공정 매개변수들을 제어할 수 있고 묶여 있지 않은 말단들의 비율을 감소시킬 수도 있다.
다공질 물품을 제조하기 위해 공정을 제어하는 방법 또는 다공질 물품의 공극률을 제어하기 위한 방법은 상기 평가된 공극률 분포를 참조 공극률 분포와 비교하는 단계 및 상기 비교에 응답해서 하나 이상의 공정 매개변수를 제어하는 단계를 포함할 수도 있다.
상기 다공질 물품이 주름진 물질 시트로 형성된 로드인 경우, 상기 방법은 상기 로드를 형성하기 위한 생산 라인에 설치된 카메라를 사용하여, 로드의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 취득해서, 상기 로드의 공극률 분포가 제조 동안에 실시간으로 평가될 수 있는 단계를 포함할 수 있는데, 상기 가로방향 영역은 상기 로드의 말단면이다. 대안적으로, 상기 로드의 공극률 분포의 평가는 디지털 이미지 포착 수단 및 상기 로드의 공극률 분포를 평가하기 위한 처리 유닛을 포함하는 오프라인 장치를 사용하여 로드의 제조 후에 실시될 수도 있다. 로드 배치(batch)가 상기 로드 또는 전체 로드 배치의 공극률 분포의 평가를 위해 이러한 장치 내에 공급될 수도 있다.
공극률 분포를 평가하기 위한 장치가 제공될 수도 있다. 상기 장치는 상술한 임의의 방법에 따라 공극률 분포를 평가할 수도 있다. 상기 장치는 상기 물품의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 포착하기 위한 수단 및 상기 디지털 이미지를 분석하고 상기 공극률 분포를 계산하기 위한 프로세서를 포함할 수도 있다. 상기 디지털 이미지를 포착하기 위한 수단은 디지털 카메라인 것이 바람직하다.
상기 장치는 상기 물품의 가로방향 영역을 조명(illuminating)하기 위한 광원을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 광원은 스포트라이트(spotlight) 또는 플래시(flash) 유닛일 수도 있다. 상기 광원은 다공질 물품들의 균일한 조명을 제공하는 것이 바람직하다. 바람직한 광원은 카메라의 렌즈 주위 또는 상기 다공질 물품으로부터 미리 정해진 거리를 두고 배열된 링 라이트(ring right) 또는 링 플래시(ring flash)일 수도 있다.
상기 장치는 상기 다공질 물품의 위치를 결정하고, 상기 다공질 물품이 미리 정해진 위치에, 또는 그 위치를 통과해서 위치하는 경우에 디지털 이미지를 포착하기 위한 수단을 촉발(triggering)하기 위한 센서를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 디지털 이미지들은 상기 다공질 물품들이 형성됨에 따라 또는 상기 다공질 물품을 포함하는 제품이 조립되어 있는 상태로 취득될 수도 있다. 센서는 상기 다공질 물품이 적절하게 위치하는 경우에 이미지 포착을 촉발할 수도 있다.
장치는 상기 다공질 물품을 형성하기 위한 생산 라인에 인라인으로 설치되어 실시간으로 물품들의 공극률 분포를 평가할 수도 있다. 대안적으로, 장치는 독립형 장치일 수도 있다.
흡연 물품용 담배 플러그들 및 필터들과 같은 다공질 로드들은 연속식 로드로서 고속으로 제조된다. 이러한 연속식 로드는 소정의 지점들에서 보다 작은 로드형(rod-like) 물품들로 절단될 수 있는 관형(tube-like) 물품이다. 예를 들면, 흡연 물품에 사용하기 위한 담배의 주름진 시트를 포함하는 다공질 물품들이, 다수의 단계에서, 상기 흡연 물품 내에 포함시키기 위한 최종 로드 길이로 절단되는 하나의 긴 로드 형상 물품으로서 우선 제조된다. 생산 라인에서의 로드 형상 물품은 통상적으로 드럼 또는 롤링 요소에 의해 이송된다.
로드 형상 다공질 물품은, 예를 들면 상업용 로드 제조기를 사용하여 제조될 수도 있다. 상기 관형 연속식 물품은 처음에 각각이 하나의 최종 로드 형상 물품보다 크기가 큰 보통의 세그먼트들, 예를 들면 최종 로드 형상 물품의 10배의 길이를 포함하는 긴 로드로 절단되고, 이어서 하나 이상의 절단 단계에 의해 최종 길이의 로드 형상 물품을 최종적으로 얻을 수도 있다. 이러한 로드 제조 장치의 출력에서, 로드들이 평평한 벤드(flat bend) 상에 놓이기 전에 롤링 요소를 통과할 수도 있다. 상기 로드가 평평한 벤드 상을 통과해 나올 때 로드의 횡단면의 디지털 이미지를 확보할 수 있다. 횡단면(transverse cross section)은 로드의 말단면일 것이다.
로드 제조기의 선형 속도는 100m/분 이상일 수 있다. 예를 들면, 로드 제조기의 선형 속도는 150m/분 또는 200m/분일 수 있다. 로드, 또는 상기 로드들의 횡단면의 디지털 이미지는 디지털 카메라를 사용하여 취득될 수 있다. 바람직하게는, 고속 카메라가 사용된다. 하나의 특정 구현예에서, 적절한 카메라는 8의 상대 셔터 및 2 + 5mm 확장으로 개방되는 HF25SA 대물렌즈를 갖는 Sony XCD-V60일 수도 있다. 다른 카메라들은, 예를 들면 HF25 대물렌즈, 또는 HF35HA-1B 대물렌즈를 갖는 Sony XCD-SX90이 사용될 수도 있다. 약 7.5mm의 직경을 갖는 다공질 로드들에서, 상기 카메라의 해상도는 각 다공질 로드의 단면이 적어도 약 500 x 500 픽셀로 표현되는 것을 보장할 정도로 충분히 높아야 한다.
한 구현예에서, 카메라는 롤링 요소와 로드 제조기의 벤드 간을 통과하는 로드들의 말단면들을 이미지 처리하기 위해서 수평으로 위치하고 있다. 로드들이 롤링 요소 내측에 정밀하게 배치됨에 따라, 로드들의 말단면들과 카메라 간의 일정한 간격이 얻어진다. 상기 로드가 카메라의 렌즈들의 전방에 최적으로 위치하고 말단면을 노출하고 있는 경우에 로드의 단면의 디지털 이미지를 취득하도록 카메라의 셔터를 제어하는 데에 센서가 사용될 수도 있다. 대안적으로, 상기 카메라의 셔터는 롤링 요소에 의해 촉발될 수도 있다.
대안적으로, 상기 장치는 디지털 이미지를 포착하도록 정확한 위치에 로드를 자동적으로 위치시킬 수도 있다. 약 7.5mm의 직경을 갖는 다공질 로드들에서, 상기 위치의 정확도는 적어도 ±0.2mm이어야 한다.
상기 로드들의 말단면들의 조명은 스포트라이트, 예를 들면 45°의 각도를 두고 설치된 Schott 스포트라이트를 사용하여 실시될 수도 있다. 대안적으로, Volpi IntraLED 3과 같은 보다 강력한 광원이 사용될 수도 있다.
로드의 말단면의 디지털 이미지는 최종 제품 조립 전에 결합기(combiner) 상에서 또한 만들어질 수 있다. 예를 들면, 로드 형상 필터 또는 담배 플러그가 흡연 물품에 포함되어야 하는 경우, 상기 로드 형상 필터 또는 담배 플러그의 말단면의 이미지는 상기 흡연 물품의 조립 동안에 취득될 수도 있다. 상기 다공질 로드의 이미지는, 예를 들면 상기 다공질 로드의 단면이 노출된 경우, 최종 제품 내에 조립 후에 또한 취득될 수도 있다. 예를 들면, 담배 로드 및 필터를 포함하는 흡연 물품의 품질을 제어하기 위해서, 담배 플러그를 이미지 처리하는 하나의 말단면 및 필터를 이미지 처리하는 다른 말단면과 같은, 하나 이상의 디지털 이미지가 취득될 수 있다.
예를 들면, 필터들과 같은 소정의 다공질 물질들은 반사하는 단면 표면(reflecting cross-section surface)들을 가질 수도 있다. 이러한 물품의 단면의 양질의 디지털 이미지를 취득하기 위해서, 단면이 노출되는 위치 주위에 균질한 광이 필요하다. 조명은 백색 광, 예를 들면 백색 광원 LED Schott LSS A20960에 의한 것일 수 있다. 조명은 다공질 로드들을 형성하는 물질에 따라 다른 수준으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 조명 레벨은 담배를 포함하는 로드의 디지털 이미지가 포착된 경우에 100%로 설정될 수도 있고, 또는 필터 물질의 경우에는 30%로 설정될 수도 있다. 조명은 예를 들면, RingLight A08660(Schott)과 같은 링 라이트에 의해서도 실시될 수도 있다. 광원과 다공질 로드 간의 거리는 광원 및 로드 물질에 따라 최적화되는 것이 바람직하다. 광원 및 광력(light power)은 상기 다공질 물품의 물질에 기초하여 적합하게 될 필요가 있을 수 있음이 당 기술분야에 숙련된 자에게는 명백할 것이다.
다공질 로드 내부의 공극률 분포는 프로세서를 사용하여, 예를 들면 PC를 사용하여 계산될 수 있다.
상기 다공질 물품용 제조 장치 또는 생산 라인으로의 피드백은, 예를 들면 입력 물질들의 압착과 같은 생산 공정의 소정을 매개변수들을 적응시켜서 실시될 수도 있다. 예를 들면, 폴리락트산을 함유하는 필터는 압착되고 주름진 시트를 포함할 수도 있고, 상기 피드백은 주름지기 전에 수행되는 시트의 압착 정도를 변경시킬 수도 있다. 피드백은 또한 미리 정해진 규격(specification)들을 충족시키지 못하는 공극률 분포들을 갖는 다공질 물품들을 자동적으로 불합격시키거나 배출하도록 이루어질 수도 있다. 조립 라인에서, 프로세서에 의한 피드백은 최종 제품을 불합격시키는 데에 사용될 수 있다.
상기 장치는, 예를 들면 키보드, 바코드 판독기 또는 터치 스크린과 같은 사용자 인터페이스 또는 외부 데이터 처리 또는 프로그래밍 장비와 통신하는 다른 수단을 갖는 것이 바람직하다.
이제 도면들을 참조하여 본 발명의 특정 구현예들이 설명될 것이다.
이제 담배 플러그 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법을 참조하여 본 발명의 특정 구현예가 설명될 것이다.
도 1은 균질화된 담배 물질의 시트를 압착하고 주름지게 하는 공정에 의해 형성된 담배 플러그(10)의 말단면을 도시하고 있다. 도 1의 이미지는 모든 백색 픽셀이 담배(20)에 대응하고, 로드(30)의 외부 둘레 외측의 흑색 픽셀들은 배경에 관한 것이고, 플러그(40)의 둘레 내부의 흑색 픽셀들은 공극들에 대응하도록 처리된 디지털 이미지이다. 상기 이미지는 담배 플러그의 말단면의 이미지를 찍고 플러그의 가로방향 영역의 이미지를 디지털 처리해서 로드의 가로방향 영역 내부에 있는 픽셀들을 식별하여 획득된다. 그런 다음, 임계값이 이미지에 적용되어서 가로방향 영역 내부의 픽셀들이 담배 물질을 표현하는 백색, 또는 공극들을 표현하는 흑색이 된다. 도 1에서, 담배 플러그는 실질적으로 원형이고 약 7mm의 직경을 갖는다. 담배 플러그의 외부 둘레 내부의 전체 영역이 가로방향 영역이다. 도 1은 가로방향 영역 내부에 위치한 제1 하위영역(100)을 도시하고 있다. 제1 하위영역은 1mm x 1mm의 치수를 갖는 직사각형 영역이다.
도 1에서, 제1 하위영역(100)은 국부적 공극률이 낮은 위치에 도시되어 있다. 즉, 공극 영역(도 1의 제1 하위영역(100) 내부의 흑색 픽셀들)은 제1 하위영역(1mm2)의 전체 영역에 비해 작다.
도 2는 도 1에 도시된 동일한 가로방향 영역을 도시하고 있다. 도 2는 대응하는 하위영역 내부의 높은 공극 영역으로 반영된 바와 같이, 더 높은 국부적 공극률을 갖는 구역에 위치한 제2 하위영역(200)을 나타내고 있다. 가로방향 영역의 상이한 구역들에 위치한 상이한 하위영역들은 상이한 공극 면적 분률을 가질 것이다. 가로방향 영역 내부의 다수의 하위영역에 대한 공극 면적 분률들을 평가하여, 공극률 분포를 얻을 수 있다.
공극률 분포는 복수의 하위영역들 중 각각에서 공극률(즉, 공극 면적 분률)을 국부적으로 연산하여 얻어진다. 각 개별 담배 하위영역마다, 국부적 공극률이라 부를 수도 있는, 이미지의 하위영역의 공극 면적 분률이 산출된다. 국부적 공극률은 식 Pl = Nvoidlocal/ Nlocal에 의해 산출될 수 있는데, 여기서 Pl은 하위영역 내부의 국부적 공극률이고, Nvoidlocal은 하위영역 내부의 빈 공간을 표현하는 픽셀들의 수이며, Nlocal은 하위영역 내의 픽셀들의 총 수이다. 하위영역들은 소프트웨어로 구현되는 반복 알고리즘에 의해 로드의 디지털 이미지에 적용되고 그 디지털 이미지에 걸쳐서 번역된다. 복수의 국부적 공극률 판독을 얻기 위해서, 하위영역은 순차적으로 이미지를 통해 효율적으로 번역되고, 하위영역이 점유하고 있는 각각의 위치에서 국부적 공극률이 계산된다. 하위영역이 점유하고 있는 각각의 위치는 하위영역에 의해 점유된 적어도 하나의 다른 위치와 중첩하고 있다. 이러한 공정이 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다.
도 3은 플러그의 좌측 상에 중첩된 제3 하위영역(300)을 갖는 담배 플러그의 가로방향 영역을 도시하고 있다. 국부적 공극률은 이 하위영역에서 계산된다. 그런 다음, 하위영역이 가로방향 영역에 걸쳐서 우측으로 번역된다. 도 4는 담배 플러그의 디지털 이미지 상에 중첩된 제4 하위영역(400)을 도시하고 있다. 도 4는 또한 제3 하위영역(300)의 위치를 (점선으로) 보여주고 있다. 제4 하위영역(400)은 제3 하위영역(300)의 위치와 중첩하고 있는 것을 알 수 있다. 국부적 공극률은 제4 하위영역에서 계산되고, 하위영역은 가로방향 영역에 걸쳐서 재차 번역된다. 도 5는 제5 하위영역(500)을 보여주는 가로방향 영역을 도시하고 있다. 도 5는 또한 제3 하위영역(300) 및 제4 하위영역(400)의 위치들을 (점선으로) 보여주고 있다. 국부적 공극률 값이 제5 하위영역(500)에서 얻어지고 상기 하위영역은 그 구조를 통해 한번 더 번역된다. 이는 상기 구조 내부의 모든 픽셀이 하나 이상의 하위영역에 포함될 때까지 진행된다.
여기에서의 실시예에서, 하위영역 내부의 국부적 공극률은 또한 상기 하위영역 내부 픽셀들의 적어도 90%가 가로방향 영역 내부에 있는 경우에만 계산된다. 바람직하게는, 하위영역 내부 픽셀들의 적어도 50%가 가로방향 영역 내측에 있다. 도 6은 담배 플러그의 가로방향 영역을 도시하고 디지털 이미지 상에 중첩된 제6 하위영역(600)을 나타내고 있다. 제6 하위영역(600)의 픽셀들의 90% 보다 적은 픽셀이 가로방향 영역, 즉 담배 플러그 내부의 영역 내에 놓여 있다. 따라서, 국부적 공극률은 제6 하위영역에 대해서는 계산되지 않는다. 이는 국부적 공극률이 국부적 담배 구조를 표현하기에 충분히 높지 않은 영역인 하위영역들에 대해 국부적 공극률이 계산되는 것을 회피하려는 것이다.
각 하위영역에 대해 연산된 국부적 공극률 값들이 어레이(array)에 저장된다.　 그런 다음, 국부적 공극률의 평균값 및 표준 편차가 담배 플러그에 대해 계산될 수 있다. 국부적 공극률의 표준 편차는 공극률 분포의 폭의 측정으로서 사용될 수 있다. 이는 담배가 플러그에 얼마나 균일하게 분포되는지에 대한 정량값을 제공한다. 낮은 표준 편차는 균일한 플러그를 표시하는 반면에, 높은 표준 편차는 비균일 플러그를 표시한다.
상기 방법은 동시에 복수의 담배 플러그의 공극률 분포를 계산하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들면, 디지털 이미지는 복수의 담배 플러그의 가로방향 영역들을 보여주면서 취득될 수도 있고, 이 디지털 이미지는 각 개별 담배 플러그를 식별하고 상술한 방식으로 각 개별 담배 플러그로부터 공극률 분포들을 취득하도록 처리될 수도 있다. 그런 다음, 공극률 분포가 각 개별 담배 플러그마다 그리고 복수의 담배 플러그에 대해서도 취득될 수도 있다. 일 실시예로서, 복수의 담배 플러그는 평판(flatbed) 스캐너 상에 배치되고 스캐닝되어 복수의 담배 플러그 각각의 말단면을 보여주는 디지털 이미지를 생성할 수도 있다. 디지털 이미지 획득은 임의의 적절한 방법에 의해, 예를 들면 디지털 카메라 또는 컴퓨터 단층촬영(tomography)을 사용하여 행해질 수도 있음을 유의해야 한다. 이미지는 풀 RGB(적-녹-청) 컬러, 흑백, 또는 이원(binary)(흑색 및 백색) 표현으로 임의의 적절한 이미지 포맷에 의해 표현될 수도 있다. 바람직하게는, 임의의 이미지의 배경은 균일해서, 이미지 처리 동안에 배경의 검출 및 제거를 용이하게 한다. 임의의 이미지의 해상도는 담배 플러그의 형태를 정확히 분석할 정도로 충분히 높아야만 한다.
이미지가 획득된 후, 이미지는 컬러 이미지인 경우에 흑백으로 변환될 수도 있고, 담배의 구역들과 공극들의 구역들 간의 차이를 증가시키도록 명암이 조정될 수도 있다.
이미지들이 이미 이원이 아닌 경우, 이미지들이 이원으로 변환된다. 바람직한 구현예에서, 흑색 픽셀들이 고형물(solid)을 표현하고 백색 픽셀들이 공극 또는 빈 공간을 표현하는, 복수의 담배 플러그의 이미지의 음화(negative)가 취해져서, 이미지 내의 담배 플러그들의 자동 검출을 용이하게 한다. 담배 플러그들 내의 고형물 물질에 대응하는, 음화 이미지 내의 연결된 흑색 구역들이 식별되고 하나의 번호로 라벨링되고, 리스트에 저장된다. 한 구현예에서, 가능한 가장 작은 직사각형 구획 구역이 각각의 라벨링된 연결 흑색 구역마다 연산된다. 각각의 직사각형 구획 구역의 면적 및 종횡비(aspect ratio)가 계산되고, 높거나 낮은 종횡비를 갖는 직사각형 구획 구역들 내의 연결된 흑색 구역들이 리스트로부터 제거된다. 담배 플러그들이 실질적으로 원형이기 때문에, 담배 플러그를 둘러싸는 각 직사각형 구획 구역은 약 1:1의 종횡비를 가져야 한다. 그런 다음, 검출된 모든 흑색 구역이 크기의 내림차순으로 분류되어, 담배 플러그들을 표현하는 구역들이 리스트의 시작점에 또는 그 부근에 와있어야 한다. 측정된 물품, 즉 담배 플러그에 대해 예상되는 것보다 실질적으로 그 이상 또는 이하의 면적을 갖는 직사각형 구획 구역들 내의 연결 흑색 구역들이 연결 흑색 구역들의 리스트로부터 추가적으로 제거될 수도 있다. 소정의 바람직한 구현예들에서, 직사각형 구획 구역의 예상 면적보다 50% 크거나 작은 면적, 또는 보다 바람직하게는 직사각형 구획 구역의 예상 면적보다 30% 크거나 작은 면적을 갖는 구획 구역들 내의 연결 흑색 구역들이 제거된다. 검출된 흑색 구역들의 면적이 구획 구역들에 대한 대안으로서 또한 사용될 수도 있다. 대안적인 구현예들에서, 구획 구역은 원형; 팔각형, 삼각형, 정사각형, 장사방형(rhomboidal) 등과 같은 다각형; 또는 그들의 조합과 같은 다른 형상을 추정할 수도 있다.
리스트 상의 구역들이 담배 플러그들에 대응하는지를 확인하기 위해서, 플러그들의 예상 수의 범위에 걸쳐서 구역 크기의 변동이 선택적으로 검사될 수도 있다. 예를 들면, 이미지 내의 플러그들의 예상 수가 문자 n으로 주어진 경우, 리스트 내의 구역들 1 내지 n의 크기 변동이 연산되고 어레이에 저장될 수도 있다. 플러그 구역들이 반드시 음화 이미지 내의 최대 흑색 구역들이 아닐 수도 있기 때문에, 크기 변동 연산은 구역들 2 내지 n+1, 3 내지 n+2 등에 대해서 수행된다. 이는 상기 변동이 리스트 내에 남아있는 모든 연결된 흑색 구역에 걸쳐서 측정될 때까지 계속된다. 리스트 상에 제1 플러그 구역이 나타나는 위치를 결정하기 위해서, 연산된 변동들의 최소값이 식별된다. 그러면, 플러그들의 크기가 거의 동일해야 하기 때문에, 다른 담배 플러그들에 대응하는 구역들이 식별 가능해야 한다.
한 세트의 플러그들의 이미지 내의 개별 플러그들은 다른 수단에 의해 확인될 수도 있다. 한 세트의 플러그들을 이루는 복수의 플러그는, 개개의 플러그들의 이미지를 추출할 필요가 없는, 그들 자체의 디지털 이미지를 각각 가질 수 있다.
담배 플러그가 값 1을 갖거나, 또는 다시 말해서 가로방향 영역이 있고 담배 플러그 주위의 영역이 값 0을 갖는, 이원 마스킹 기능이 사용될 수도 있다.
그런 다음, 각 가로방향 영역에 대해 공극률 계산이 수행될 수도 있다. 각 담배 플러그의 가로방향 영역은 임계값을 이용하여 이원 이미지로 변환된다. 이원 이미지에서, 흑색 픽셀들은 빈 공간을 표현하며 백색 픽셀들은 담배 물질을 표현한다. 전체 공극률은 다음 식에 따른 면적 분률로부터 계산된다: Po = Nvoid/ Ntot, 여기서 Po는 가로방향 영역의 전체 공극률이고, Nvoid는 가로방향 영역 내부의 빈 공간을 표현하는 픽셀들의 수이며, Ntot는 가로방향 영역 내의 픽셀들의 총 수이다. 한 세트의 담배 플러그들에서, 각 플러그로부터 유도된 전체 공극률은 도 7에서 보이는 것과 유사한 그래프 상에 표현될 수도 있다. 도 7은 한 세트의 담배 플러그들이 0.2와 0.4 사이의 좁은 분포 이내에 놓이는 전체 공극률을 갖는 것을 보여주고 있다.
도 1 내지 도 6과 관련하여 상술한 바와 같은 방법에 따라 세트 내부의 각 담배 플러그마다 공극률 분포가 계산될 수 있다. 개별 플러그마다 공극률 분포를 제공하는 것 이외에, 플러그들의 세트에 대한 전체 공극률 분포가 도 8의 그래프로 보여지는 바와 같이 결정될 수도 있다. 담배 플러그들의 상이한 세트들에 대한 누적된 공극률 분포들이 서로 비교되어 상이한 배치(batch)들 간의 품질 차이의 표시를 제공할 수 있다.
개개의 다공질 로드 또는 한 세트의 다공질 로드들에 관하여 상술한 바와 같은 공극률 평가로부터의 결과는 다공질 로드의 제조를 위한 공정을 제어하는 데에 사용될 수도 있다. 따라서, 공극률을 평가하기 위한 방법은, 규격 밖에 있는 다공질 로드들을 생성하고 공정 매개변수들이 허용 가능한 규격 이내에 있는 다공질 로드들을 생성하도록 보정될 수 있게 하기 위해서 공정 매개변수들이 설정된 경우에 관해서 피드백을 제공할 수도 있다.
담배 물질의 주름진 시트로 형성된 담배 플러그, 또는 PLA의 주름진 시트로 형성된 필터와 같은 다공질 물품의 공극률 분포를 평가하기 위한 장치가 다공질 물품 제조의 일부로서 통합될 수도 있다. 공극률 분포를 평가하기 위한 장치는 디지털 카메라와 같은 이미지 포착 수단, 및 다공질 물품의 취득된 디지털 이미지를 분석하는데 필요한 처리 단계들을 수행하기 위한 프로세서를 필요로 한다. 상기 장치는 바람직하게는 다공질 물품을 조명하기 위한 광원을 더 포함하고 있다.
도 9는 카메라(910)가 담배 로드(920)의 말단면(921)의 디지털 이미지를 포착하도록 배열되어 있는 이미지 포착 수단의 구성을 도시하고 있다. 담배 로드(920)는 균질화된 담배 물질 시트를 압착하고 주름지게 하고 로드를 생성하도록 주름진 시트를 래퍼로 둘러싸서 형성된다. 카메라(910)의 렌즈(911)는 담배 로드(920)의 말단면(921)으로부터 미리 정해진 거리가 되도록 설정된다.
담배 로드(920)의 말단면(921)의 일정한 조명을 제공하기 위해서 링 라이트(930), 예를 들면 Schott Ring Light A08660이 카메라 렌즈(911)와 담배 로드(920) 사이에 배치된다. 링 라이트(930)는 바람직하게는 카메라 렌즈(911) 보다 담배 로드(920)에 가깝게 위치한다.
도 10은 담배 로드와 같은 다공질 로드의 공극률 분포를 평가하기 위한 장치 또는 시스템(1000)을 도시하고 있다. 상기 장치 또는 시스템(1000)은 렌즈(1011)를 갖는 디지털 카메라(1010), 및 링 라이트(1021)에 결합된 광원(1020)을 포함하고 있다. 카메라의 셔터는 다공질 로드들의 위치를 검출할 수 있는 센서(1030)에 의해 제어된다. 카메라(1010)에 의해 얻어진 디지털 이미지의 처리는 PC(1040) 내부의 프로세서에 의해 수행된다. 센서, 광원, 카메라 및 PC는 제어부(1050)에 의해 함께 링크된다. PC는 키보드(1050) 및 모니터(1060)를 더 포함하고 있다. 도 10에 도시된 구성요소들을 갖는 시스템 또는 장치는 로드 제조 장치 내에 포함되어서, 로드들이 형성됨에 따라 실시간으로 로드들 내의 공극률 분포를 평가하게 될 수도 있다. 상기 시스템 또는 장치(1000)는 궐련 또는 흡연 물품 조립 라인에 포함될 수도 있고, 궐련 또는 흡연 물품이 조립됨에 따라 궐련 또는 흡연 물품의 구성요소 부분들 내의 공극률 분포를 평가할 수도 있다. 도 10의 구성요소들을 갖는 시스템 또는 장치는, 대안적으로 다공질 로드들의 배치(batch)들 내의 공극률 분포의 오프라인 평가를 위한 독립형 평가 장치의 부분을 형성할 수 있다.
10: 담배 플러그
20: 담배
30: 로드
40: 플러그
100: 제 1 하위영역
200: 제 2 하위영역
300: 제 3 하위영역
400: 제 4 하위영역
500: 제 5 하위영역
600: 제 6 하위영역
910: 카메라
911: 렌즈
920: 담배 로드
921: 말단면
930: 링 라이트
1000: 시스템
1010: 디지털 카메라
1011: 렌즈
1020: 광원
1021: 링 라이트
1030: 센서
1040: PC
1050: 제어부/키보드
1060: 모니터

Claims (28)

  1. 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법으로, 상기 방법은;
    상기 물품의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 취득하는 단계,
    상기 가로방향 영역의 복수의 동일 치수의 하위영역 각각의 내부에 존재하는 공극들의 면적 분률을 결정하고, 이에 따라 복수의 공극 면적 분률을 취득하는 단계; 및
    상기 복수의 공극 면적 분률을 사용해서 상기 다공질 물품의 가로방향 영역 내부의 공극률 분포를 평가하는 단계를 포함하고,
    각 하위영역은 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 10%와 95% 사이만큼 중첩되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차가 계산되고, 상기 공극률 분포의 폭은 상기 복수의 공극 면적 분률의 표준 편차로 표현되는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가로방향 영역의 디지털 이미지는 복수의 픽셀로 이루어지고, 상기 가로방향 영역을 이루는 모든 픽셀은 상기 복수의 하위영역 중 적어도 하나의 내부에 포함되는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가로방향 영역의 디지털 이미지는 적어도 500 x 500 픽셀인, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각 하위영역은 70%와 90% 사이만큼 적어도 하나의 인접하는 하위영역과 중첩되는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 임의의 개별 하위영역의 면적 분률은 상기 하위영역의 50% 초과 영역이 상기 물품의 가로방향 영역 내부에 있는 경우에만 공극률 분포를 평가하기 위해 포함되는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품의 가로방향 영역 내부에 있는 공극들의 총 면적 분률을 결정하는 단계를 포함하는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 디지털 이미지는 복수의 물품의 각각으로부터 취득되되, 상기 복수의 물품은 한 세트의 물품들을 형성하고, 공극률 분포는 전체 세트의 물품들에 대해 평가되는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서, 디지털 이미지는 복수의 물품의 가로방향 영역들에 포함된 이미지들에서 취득되고, 상기 방법은 개별 물품들의 이미지들을 검출하는 단계 및 상기 이미지를 차단해서 임의의 복수의 물품의 가로방향 영역 내부에 들어 있지 않은 픽셀들을 배제시키는 단계를 포함하는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질 물품은 상기 로드를 통해 길이방향으로 연장되어 있는 복수의 개방 공극들을 갖는 로드 형태인, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질 물품은 주름진 물질 시트로 형성된 연속식 로드, 예를 들면 담배 물질의 주름진 시트로 형성되거나 그를 포함하는 담배 플러그, 또는 폴리락트산과 같은 비-담배 물질의 주름진 시트로 형성된 필터 또는 요소이고, 상기 물품의 가로방향 영역은 상기 연속식 로드의 단면 또는 말단면인, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 방법.
  12. 다공질 물품을 제조하기 위한 공정을 제어하는 방법으로,
    상기 제조 공정을 실행해서 적어도 하나의 다공질 물품을 생성하는 단계,
    상기 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용해서 적어도 하나의 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하는 단계, 및
    다공질 물품을 제조하기 위해 상기 공극률 분포를 사용해서 상기 공정의 하나 이상의 공정 매개변수를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 다공질 물품의 공극률을 제어하기 위한 방법으로,
    다공질 물품을 제조하기 위한 공정을 사용해서 다공질 물품을 형성하는 단계,
    상기 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용해서 상기 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하는 단계, 및
    다공질 물품을 제조하기 위한 공정의 하나 이상의 공정 매개변수를 제어해서 원하는 공극률 분포를 갖는 추가 다공질 물품들을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 다공질 물품을 제조하기 위한 공정은 궐련 제조 공정이고, 상기 다공질 물품은 궐련인, 방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 다공질 물품을 제조하기 위한 공정은 필터 제조 공정이고, 상기 다공질 물품은 필터 물질의 로드인, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 다공질 물품은 주름진 물질 시트로 형성된 필터인, 방법.
  17. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 다공질 물품을 제조하기 위한 공정은 담배 플러그 제조 공정이고, 상기 다공질 물품은 담배 플러그인, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 담배 플러그는 주름진 물질 시트로 형성된 것인, 방법.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가된 공극률 분포를 참조 공극률 분포와 비교하는 단계 및 상기 비교에 응답해서 하나 이상의 공정 매개변수를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질 물품이 주름진 물질 시트로 형성된 로드인 경우, 상기 로드를 형성하기 위한 생산 라인에 설치된 카메라를 사용하여, 상기 로드의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 취득해서, 상기 로드의 공극률 분포가 제조 동안에 실시간으로 평가될 수 있는 단계를 포함하되, 상기 가로방향 영역은 상기 로드의 말단면인, 방법.
  21. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질 물품이 주름진 물질 시트로 형성된 로드인 경우, 상기 로드의 공극률 분포의 평가는 디지털 이미지 포착 수단 및 상기 로드의 공극률 분포를 평가하기 위한 처리 유닛을 포함하는 오프라인 장치를 사용해서 상기 로드의 제조 후에 실시되는, 방법.
  22. 미리 정해진 여과 효율을 갖는 다공질 물품을 생산하기 위한 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법의 사용.
  23. 흡연 물품, 또는 흡연 물품용 담배 플러그를 생산하기 위한 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법의 사용으로, 국부적 공극률 분포는 상기 흡연 물품의 사용 동안에 미리 정해진 니코틴 전달을 제공하도록 제어되는, 사용.
  24. 공정 매개변수들은 보다 낮은 비율의 묶여 있지 않은 말단들을 가진 궐련을 생산하도록 제어되는, 제14항에 따른 방법의 사용.
  25. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 장치로, 상기 장치는 상기 물품의 가로방향 영역의 디지털 이미지를 포착하기 위한 수단 및 상기 디지털 이미지를 분석하고 상기 공극률 분포를 계산하기 위한 프로세서를 포함하는, 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 물품의 가로방향 영역을 조명하기 위한 광원을 포함하는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 장치.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 다공질 물품의 위치를 결정하고 및 상기 다공질 물품이 미리 정해진 위치에, 또는 그 위치를 통과해서 위치하는 경우에 디지털 이미지를 포착하기 위한 수단을 촉발하기 위한 센서를 포함하는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 장치.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질 물품을 형성하기 위한 생산 라인에 인라인으로 설치되어 실시간으로 물품들의 공극률 분포를 평가하는, 다공질 물품 내부의 공극률 분포를 평가하기 위한 장치.
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WO (1) WO2014125049A1 (ko)
ZA (1) ZA201503061B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210126333A (ko) * 2020-04-10 2021-10-20 (주)크린앤사이언스 맞춤화된 다층 구조의 집진 여재 및 이의 제조방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106535668B (zh) 2014-08-13 2018-05-22 菲利普莫里斯生产公司 气溶胶形成条及其制造方法以及加热式气溶胶生成制品
CA2963605A1 (en) * 2014-11-03 2016-05-12 Philip Morris Products S.A. Method and apparatus for manufacturing a crimped web
WO2016096927A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-23 Philip Morris Products S.A. Tobacco sachet for use in a tobacco vaporiser
EA032417B1 (ru) * 2015-02-18 2019-05-31 Джт Интернэшнл С.А. Фильтр для курительных изделий с высоким содержанием добавок
US11146775B2 (en) 2017-11-07 2021-10-12 Symbol Technologies, Llc Methods and apparatus for dimensioning an object using proximate devices
CN108399615B (zh) * 2018-01-18 2019-11-19 中国矿业大学 基于二维数字图像连续孔径分布的计算方法
CN108335311B (zh) * 2018-01-22 2021-11-09 上海烟草集团有限责任公司 烟叶形态结构特征的提取方法、电子设备及存储介质
DE102018108288A1 (de) * 2018-04-09 2019-10-10 Hauni Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Inspektion einer Stirnfläche eines stabförmigen Rauchartikels
CN109813715A (zh) * 2019-03-25 2019-05-28 南通烟滤嘴有限责任公司 烟支端面疏松度与插入力的测量系统
CN109781607A (zh) * 2019-03-25 2019-05-21 南通烟滤嘴有限责任公司 烟支疏松度的测量装置及其测量方法
CN112881253B (zh) * 2019-11-29 2022-11-25 华北理工大学 一种确定岩石铸体薄片图片孔隙区域的方法、面孔率计算方法及其应用
CN111426618B (zh) * 2020-04-14 2023-09-12 重庆中烟工业有限责任公司 一种降温材料快速评价检验系统及方法
CN112432952B (zh) * 2020-11-20 2024-04-23 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种基于机器视觉技术的烟支空头检测方法
KR102648343B1 (ko) 2021-04-06 2024-03-14 주식회사 엘지에너지솔루션 분리막용 다공성 고분자 기재의 불량품 사전 검출 방법
CN113702259A (zh) * 2021-08-19 2021-11-26 国家烟草质量监督检验中心 一种卷烟整体孔隙均匀度的检测方法
WO2024049780A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 University Of Wyoming Methods and devices for seamless pore network extraction
KR20240034154A (ko) * 2022-09-06 2024-03-13 주식회사 엘지화학 다공성 구조물의 기공 분포 분석방법

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0518141A2 (en) * 1991-06-13 1992-12-16 Eastman Kodak Company Cigarette inspection method
JPH08164521A (ja) * 1994-12-14 1996-06-25 Kobe Steel Ltd 繊維強化樹脂組成物
EP0747855A2 (en) * 1995-06-05 1996-12-11 Xerox Corporation Method and apparatus for enhancing a digital image
DE19753333A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-10 Focke & Co Verfahren zur Kontrolle der Vollzähligkeit von Zigarettengruppen und der Befüllung der Zigaretten
KR100285897B1 (ko) * 1998-10-02 2002-08-19 주식회사 제일물산 부직포의 균제도 측정방법
KR100396640B1 (ko) * 1994-09-30 2003-12-11 필립모리스 프로덕츠 인코포레이티드 원형물품의외관을검사하는방법과장치
US20050133051A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Philip Morris Usa Inc. Composite materials and their use in smoking articles
JP2005520123A (ja) * 2001-06-22 2005-07-07 オルボテック リミテッド メモリ集積化を用いる高感度光走査
JP2006153872A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Hauni Maschinenbau Ag たばこ加工産業のロッド状物品の直径の測定
JP2006522928A (ja) * 2003-03-20 2006-10-05 モリンズ ピーエルシー ロール状喫煙品又はフィルターロッドの１以上の物理特性を決定するための方法及び装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2703157B1 (fr) * 1993-03-26 1995-06-09 Tabacs & Allumettes Ind Dispositif pour la mesure de la porosité d'un élément de filtre.
US6171684B1 (en) 1995-11-17 2001-01-09 Donaldson Company, Inc. Filter material construction and method
JPH1062354A (ja) 1996-08-20 1998-03-06 Nachi Fujikoshi Corp 透明板の欠陥検査装置及び欠陥検査方法
DE19921721A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Focke & Co Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Zigarettenköpfen
US20030054154A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-20 Hancun Chen Method of making a porous green form and oxygen transport membrane
US8539957B2 (en) * 2005-01-14 2013-09-24 Philip Morris Usa Inc. Cigarettes and cigarette filters including activated carbon for removing nitric oxide
US7570794B2 (en) 2005-09-02 2009-08-04 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for evaluating a machined surface of a cast metal component
CN101403683B (zh) 2008-11-17 2010-12-01 长安大学 采用ct技术分析多孔沥青混合料空隙结构的方法
US8081796B2 (en) * 2008-11-24 2011-12-20 Ingrain, Inc. Method for determining properties of fractured rock formations using computer tomograpic images thereof
GB2480065B (en) * 2010-05-04 2012-05-02 Conwy Valley Systems Ltd Analysis of geological samples
CN102542293A (zh) 2011-12-27 2012-07-04 上海交通大学 一种针对高分辨率sar图像场景解译的一类提取分类方法
DE102012210031A1 (de) 2012-06-14 2013-12-19 Hauni Maschinenbau Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bewertung einer Stirnfläche eines stabförmigen Produkts der Tabak verarbeitenden Industrie
CN102866080A (zh) 2012-09-10 2013-01-09 中国十七冶集团有限公司 基于图像处理分析的护堤抛石密度测定方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0518141A2 (en) * 1991-06-13 1992-12-16 Eastman Kodak Company Cigarette inspection method
JPH05209839A (ja) * 1991-06-13 1993-08-20 Eastman Kodak Co 規格外の紙巻きタバコを検出する方法及びこれに使用する装置
KR100396640B1 (ko) * 1994-09-30 2003-12-11 필립모리스 프로덕츠 인코포레이티드 원형물품의외관을검사하는방법과장치
JPH08164521A (ja) * 1994-12-14 1996-06-25 Kobe Steel Ltd 繊維強化樹脂組成物
EP0747855A2 (en) * 1995-06-05 1996-12-11 Xerox Corporation Method and apparatus for enhancing a digital image
DE19753333A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-10 Focke & Co Verfahren zur Kontrolle der Vollzähligkeit von Zigarettengruppen und der Befüllung der Zigaretten
JP2001524425A (ja) * 1997-12-02 2001-12-04 フォッケ・ウント・コンパニー（ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー） 煙草グループが完全であり、これらが充填されていることをモニターする方法。
KR100285897B1 (ko) * 1998-10-02 2002-08-19 주식회사 제일물산 부직포의 균제도 측정방법
JP2005520123A (ja) * 2001-06-22 2005-07-07 オルボテック リミテッド メモリ集積化を用いる高感度光走査
JP2006522928A (ja) * 2003-03-20 2006-10-05 モリンズ ピーエルシー ロール状喫煙品又はフィルターロッドの１以上の物理特性を決定するための方法及び装置
US20050133051A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Philip Morris Usa Inc. Composite materials and their use in smoking articles
JP2006153872A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Hauni Maschinenbau Ag たばこ加工産業のロッド状物品の直径の測定

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210126333A (ko) * 2020-04-10 2021-10-20 (주)크린앤사이언스 맞춤화된 다층 구조의 집진 여재 및 이의 제조방법

Also Published As

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PH12015500978A1 (en) 2015-07-13
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PH12015500978B1 (en) 2015-07-13
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US20150374028A1 (en) 2015-12-31
CA2892733A1 (en) 2014-08-21
UA117001C2 (uk) 2018-06-11
RU2015138962A (ru) 2017-03-17
CN104995659B (zh) 2018-07-10

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