基于造纸法再造烟叶浆料干度的浆料均匀度表征方法

摘要

本发明涉及基于造纸法再造烟叶浆料干度的浆料均匀度表征方法，属于再造烟叶工艺技术领域。本发明是在造纸法再造烟叶抄造过程中，把一个制浆批次等间隔分成T个时间段，按时间顺序构成T+2取样时间点，T≥3；每一取样时间点i在磨浆机出口取样，测定所取样品的浆料干度，每个样品的测定次数为n，n≥6；首先计算每一时间点i浆料干度

说明书

技术领域

本发明属于再造烟叶工艺技术领域，涉及造纸法再造烟叶制浆过程浆料质量评价方法，具体涉及一种基于造纸法再造烟叶浆料干度的浆料均匀度表征方法。

背景技术

关于基于造纸法再造烟叶浆料干度的浆料均匀度表征方法，相关专利报道如下：

中国专利CN201310060855.9公开一种降低造纸法再造烟叶两面差方法，是采用雾化喷嘴在基片涂布后的反面定量喷洒雾化自来水加湿方式，增加薄片反面涂布液流动性，促使反面涂布液进一步向正面渗透，降低正反面涂布量分布差别，达到薄片正反面涂布量均匀一致，投入节省，控制简单，效果显著。所述雾化喷嘴离薄片垂直高度250～350mm，喷嘴中心线与薄片斜面垂直，雾液粒度≯300μm，每平方米薄片喷雾量150～250g。其特征在于：是采用雾化喷嘴在基片涂布后的反面定量喷洒雾化自来水加湿方式，调整薄片正反面涂布量均匀一致。

中国专利CN201110371448.0提供了利用近红外光谱检测造纸法再造烟叶厚度的方法，包括收集样品、建模样品筛选、采集原始光谱、光谱预处理、建立定量模型、优化定量模型、模型检验、测定再造烟叶厚度等步骤。本发明方法可快速准确地检测造纸法再造烟叶的厚度。

中国专利CN200910094107.6公开了一种造纸法再造烟叶外观颜色检测方法。用单片样品测量值与平均值之差的绝对值表示样品的颜色匀性，用样品的明度值平均值、红绿值平均值、黄蓝值平均值与标准品测量值之差的绝对值表示待测样品的色差。若颜色均匀性指标值中有两个以上不符合ΔLN≤2.0，ΔAN≤1.5，ΔBN≤1.5的规定，则判定颜色均匀性不合格。若色差值中出现一个及以上不符合ΔL≤2.5、ΔA≤1.5、ΔB≤1.5规定，则判定色差不合格。该方法有效的避免了由于感官的主观因素造成的误判，使外观颜色指标由定性化的描述转变为定量化的数据指标，确保判定的准确性和一致性。

中国专利CN201210292967.2提供了一种造纸法再造烟叶制浆工艺，包括以下步骤：将烟草薄片原料混合后进行浸提，将浸提所得物料过滤分离，将所得不溶性成分混合均匀作为制浆原料；将制浆原料进行制浆调浓；采用多级制浆工艺，对所得的浆料进行打浆。本发明所提供的制浆工艺，在充分保留纤维长度，有效提高浆料的湿重的同时，还能对烟草类浆料中的小片和各种原料颗粒充分疏解，保持纤维的形态和大小均匀，有效提高烟草基片匀度。

上述发明为如何提高造纸法再造烟叶品质提供了新的思路、方法和手段；但均未涉及浆料均匀度，浆料均匀度如何表征等。

中国专利CN201310750057.9提供了一种造纸法再造烟叶浆料均匀度表征方法，方法步骤如下：把一个制浆批次时间等间隔分成T≥3个时间段，按时间顺序构成T+2个取样时间点，计算i时点造纸法再造烟叶浆料均匀度，再计算一个制浆批次造纸法再造烟叶浆料均匀度；根据计算的造纸法再造烟叶浆料均匀度判定一个制浆批次的造纸法再造烟叶均匀性。本发明可快速准确判定再造烟叶浆料均匀度，优化再造烟叶制浆工艺，提高再造烟叶质量。

从该专利发明内容可以看出：该发明技术是通过检测上网抄造过程上网浓度、浓白水浓度，并计算检测上网浓度、浓白水浓度比值来表征浆料均匀度，是通过检测浆料抄造过程的浆料技术指标来判定制浆过程浆料均匀度，进而改进制浆过程存在的问题及不足，实际应用结果表明，虽然检测结果对制浆过程有较好的指导作用，但是因为该方法是“事后检验”、测定结果后馈控制，存在响应及时问题，需进一步深入研究，选取造纸法再造烟叶制浆过程适宜的浆料技术指标，建立一种制浆过程快速、及时表征造纸法再造烟叶浆料均匀度的方法。

发明内容

本发明针对现有表征造纸法再造烟叶浆料均匀度方法存在的不足，尤其目前尚无采用制浆过程浆料技术指标来表征浆料均匀度之现状，提供一种快速、及时表征造纸法再造烟叶浆料均匀度的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于造纸法再造烟叶浆料干度的浆料均匀度表征方法，具体如下：在造纸法再造烟叶抄造过程中，把一个制浆批次等间隔分成T个时间段，按时间顺序构成T+2取样时间点，T≥3；

每一取样时间点i在磨浆机出口取样，测定所取样品的浆料干度，每个样品的测定次数为n，n≥6；

首先计算每一时间点i浆料干度sf_ij(i＝1,2,.....T+2；j＝1,2,……n)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；接着计算该制浆批次浆料干度Sf_ij(i＝1,2,.....T+2；j＝1,2.....n)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；

最后根据i取样时间点造纸法再造烟叶浆料均匀度以及该制浆批次造纸法再造烟叶浆料均匀度来判定该制浆批次的造纸法再造烟叶浆料均匀性。

进一步，优选的是，所述的基于造纸法再造烟叶浆料干度的浆料均匀度表征方法，包括如下步骤：

步骤(1)，一个制浆批次取样时间点确定：

①把一个制浆批次时间，等间隔分成T≥3时间段；

②按时间顺序构成T+2个取样时间点；

步骤(2)，i取样时间点造纸法再造烟叶浆料均匀度计算：

①i取样时间点，在磨浆机出口取浆料样品，测定所取样品的浆料干度，每个样品的测定次数为6；

②计算i取样时间点浆料干度均值

其中，i＝1,2,…T+2，为一个制浆批次的1,2,…T+2取样时间点之一；j＝1,2,...6；

③计算i取样时间点浆料干度的标准方差s_td；

④计算i取样时间点浆料干度的变异系数CVi；

⑤计算i取样时间点造纸法再造烟叶浆料均匀度U_i；

U_i＝100％-CV_i；

步骤(3)，该制浆批次造纸法再造烟叶浆料均匀度计算：

①测定再造烟叶一个制浆批次1,2,…T+2取样时间点浆料样品浆料干度，每个样品重复测定6次；

②计算该制浆批次浆料干度的均值

其中，i＝1,2,…T+2，为一个制浆批次的1,2,…T+2取样时间点之一；j＝1,2,...6，是同一制浆样品的检测次数；；

③计算标准方差S_td；

其中，K＝1,2,3，……(T+2)×6；是一个制浆批次中所检测的浆料干度测定值的个数之一；

④计算变异系数CV；

⑤计算一个制浆批次造纸法再造烟叶浆料均匀度U；

U＝100％-CV；

步骤(4)，该制浆批次的造纸法再造烟叶浆料均匀性的判断：

如果步骤(2)得到的U_i≥97.00％(i＝1,2....T+2)，且步骤(3)得到的U≥97.00％，则该制浆批次的造纸法再造烟叶浆料符合再造烟叶抄造要求；

也就是说，如果步骤(2)得到的均匀度U_i(i＝1,2…T+2)、步骤(3)得到的U其中之一小于97.00％，则表示该批浆料未达到工序质量要求，应及时整改制浆过程存在问题。

进一步，优选的是，所述的磨浆机为低浓磨浆机、高浓磨浆机或FPI磨浆机，但不限于此，各种类型纤维磨浆机及按工艺要求进行组合后各种类型纤维磨浆机均在本发明的保护范围内。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

(1)快速、及时，自动化程度高。

(2)优化再造烟叶制浆工艺；

(3)指导再造烟叶制浆工艺技术及装备改造。

本发明运用于生产实际后，将浆料均匀度表征位点从抄造工序前移至磨机出口，克服了中国专利CN201310750057.9存在的问题与不足，及时、有效对浆料均匀度进行控制，实现了：再造烟叶片基片基全幅定量稳定控制在±1g/m²以内；再造烟叶产品的常规物理指标(定量、厚度、抗张强度)批内波动(％)≤5.0、批间波动(％)≤8.0。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

对某再造烟叶制造厂、某牌号再造烟叶产品一个制浆批次，等间隔分成3个时间段，按时间顺序构成5取样时间点；

(1)按1、2……5取样时间点在磨浆机出口取样，每个样品检测浆料干度6次；首先计算每一取样时间点i浆料干度(Slurry fraction)sf_ij(i＝1,2,.....5；j＝1,2,……6)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；结果如表1所示。

表1 5个取样时间点浆料干度的均值、标准方差、变异系数、均匀度

从表1结果得：

U₁＝97.16％；U₂＝97.82％；U₃＝98.25％；U₄＝98.26％；U₅＝98.46％。

(2)计算该制浆批次浆料干度(Slurry fraction)sf_ij(i＝1,2,.....5；j＝1,2.....6)的均值、标准方差、变异系数、均匀度，计算结果如表2所示

表2该制浆批次浆料干度的均值、标准方差、变异系数、均匀度

平均值23.0标准方差0.5变异系数/％2.2均匀度/％97.76

从表2结果得：

该制浆批次均匀度为U＝97.76％。

(3)均匀度U_i≥97.16％(i＝1,2....5)、U≥97.76％，判定该批次的浆料符合再造烟叶抄造要求。

实施例2

对某再造烟叶制造厂、某牌号再造烟叶产品一个制浆批次，等间隔分成4个时间段，按时间顺序构成6取样时间点；

(1)按1、2……6时间点在磨浆机出口取样，每个检测浆料干度6次，计算每一取样时间点i浆料干度(Slurry fraction)sf_ij(i＝1,2,.....6；j＝1,2,……6)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；结果如表3所示。

表3 6个取样时间点浆料干度的均值、标准方差、变异系数、均匀度

从表3结果得：

U₁＝98.70％；U₂＝97.79％；U₃＝98.56％；U₄＝96.79％；U₅＝97.93％；U₆＝98.89％。

(2)计算一个制浆批次浆料干度(Slurry fraction)Sf_ij(i＝1,2,.....6；j＝1,2.....6)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；计算结果如表4所示。

表4该制浆批次浆料干度的均值、标准方差、变异系数、均匀度

平均值22.60标准方差0.89变异系数/％3.93均匀度/％96.07

从表4结果得：

该制浆批次均匀度为U＝96.07％。

(3)其中均匀度U₃＝96.79＜97.00％(i＝1,2....6)、U＝96.07＜97.00％，该批次的浆料未达到再造烟叶抄造工序质量要求，应及时整改制浆过程存在问题。

实施例3

对某再造烟叶制造厂、某牌号再造烟叶产品一个制浆批次，等间隔分成3个时间段，按时间顺序构成5取样时间点；

(1)按1、2……5时间点在磨浆机出口取样，每个检测浆料干度6次，计算每一取样时间点i浆料干度(Slurry fraction)sf_ij(i＝1,2,.....5；j＝1,2,……6)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；结果如表5所示。

表5 5个取样时间点浆料干度的均值、标准方差、变异系数、均匀度

从表5结果得：

U₁＝98.97％；U₂＝98.40％；U₃＝99.07％；U₄＝98.47％；U₅＝98.33％。

(2)计算一个制浆批次浆料干度(Slurry fraction)sf_ij(i＝1,2,.....5；j＝1,2.....6)的均值、标准方差、变异系数和均匀度；计算结果如表6所示。

表6该制浆批次浆料干度的均值、标准方差、变异系数、均匀度

平均值22.8标准方差0.6变异系数/％2.8均匀度/％97.24

从表6结果得：

该制浆批次均匀度为U＝97.24％。

(3)均匀度U_i≥98.33％、U＝97.24％＞97.00％，判定该批次的浆料符合再造烟叶抄造要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。