评估多孔杆内的孔隙度分布的制作方法
【技术领域】
[0001] 本专利说明书涉及一种用于评估多孔制品内的孔隙的方法。本专利说明书可具体 涉及一种用于评估吸烟制品（例如香烟）的本体内的孔隙度分布、或者由聚拢的材料片形 成的杆（例如过滤嘴）内的孔隙度分布的方法。
【背景技术】
[0002] 用于在吸烟制品中使用的过滤嘴可例如通过卷曲一片适当的材料并随后将该材 料聚拢在一起以便形成带有沿过滤嘴杆的纵向轴线的孔隙的连续杆的过程来形成。该杆可 随后被在适当的长度处切断以便形成各个过滤嘴杆节段。该过程的本质意指过滤嘴杆节段 可在杆长上具有材料的大致均匀的重量分布。此外，如果将通过该方法生产的一组过滤嘴 节段切割成相同的长度，则它们会具有非常窄的重量分布。即使用于形成过滤嘴杆的片材 的密度和厚度在该片材的宽度上是大致均匀的，使得过滤嘴之间的整体孔隙度的变化是小 的，该过滤嘴内的卷曲且聚拢的片材的形态也会极大地改变，从而导致过滤嘴的截面上的 孔隙面积分数的分布的大幅变化。多孔制品（例如卷曲且聚拢的过滤嘴）的孔隙面积分数 的截面分布可便利地被称之为"孔隙度分布"或"局部孔隙度分布"。孔隙度分布的宽度可 由多个孔隙面积分数中的标准偏差表示。一般来说，如果孔隙遍及该多孔制品的长度具有 相同的尺寸和形态，则根据本发明测量到的孔隙度分布将几乎表示整个多孔制品。
[0003] 孔隙度分布的这种变化会极大地影响过滤嘴的功效。作为一种示例，如果该片材 被聚拢成杆，使得该杆的一部分截面几乎不具有孔隙度，并且该杆的截面的不同部分具有 几乎100 %的孔隙度，则该过滤嘴可能并不按照预期的方式起作用。诸如抽吸阻力之类的特 性也会受到该局部孔隙度分布的强烈影响。
[0004] 一些吸烟制品（例如加热的成烟制品）可包括烟草成型件，这些烟草成型件通过 将一片处理过的烟草材料卷曲和聚拢成连续杆，并在适当的长度处切断该杆以形成各个烟 草成型件。以此方式形成的烟草成型件的结构可与通过卷曲和聚拢一片适当的过滤嘴材料 生产的过滤嘴的结构相似。令人满意的是，物理性质从一个烟草成型件到另一烟草成型件 具有低变化性。一批成型件中的成型件都优选地具有相似的重量使得它们含有相似的烟草 材料量，并且都应该还具有相似的内部形态。该烟草成型件的形态对于确定它在加热的成 烟的吸烟制品内起到多好的作用会是重要的。
[0005] 传统香烟可通过生产由被包裹在香烟纸中的烟丝构成的连续杆、并随后在适当的 长度处切断该连续杆以形成呈香烟形式的各个烟草棒或烟草杆来形成。对于过滤嘴而言， 将其施加于烟草杆的一端以形成最终的香烟产品是典型的。该香烟的至少一端是宽松端或 开放端，并且该杆的本体内所包含的烟丝会在该端部处从该杆中掉出。如果香烟并未形成 有恰当的烟丝密度，则材料会更有可能掉出该开放端，并且这种香烟会具有低品质。评估已 经在该香烟的该端部掉出的材料量的一种方法可以是评估该香烟在该开放端处的孔隙度 分布。
[0006] -种用于确定多孔制品（例如多孔杆）内的孔隙度分布的均匀度的方法在定量地 确定和控制产品（例如过滤嘴、烟草成型件、和香烟）的品质时会是有用的。
[0007] EP0518141公开了一种用于确定何时烟包中的香烟是不适用的、例如被不适当地 装填、破损或短缺的方法。所公开的方法测量从一包传统香烟发出离开端面的冷光。测量与 由光敏传感器（即，CCD)的每一个像素接收到的光量相对应的产生的信号，并且在从0-255 的灰度等级上调整该信号。来自每一个像素的经过灰度等级调整的测量信号被绘制出并且 从这包香烟测量到的冷光的标准偏差被计算出以便提供阈值来确定是否丢弃掉该整个烟 包。EP0518141并未确定孔隙度分布的均匀度。
[0008] DE19753333公开了一种用于确定是否成批的香烟被充分装填的方法。表示一批香 烟的前端的信号强度被利用电荷耦合器件（CCD)照相机进行测量。低于特定阈值的相邻像 素的数目被视为是具有不充分装填的香烟的区域的指示。DE19753333并未公开一种方法以 便在遍及烟草杆均匀地分布的孔隙与所有的孔隙已经合并成不充分地装填的香烟的一个 大孔隙或者合并到其一个大区域中的情况之间进行区分。
[0009] EP0747855公开了一种增强数字图像的方法。创建了多幅局部直方图以提高自然 景物图像的子区域内的可视化局部对比度。
【发明内容】
[0010] 在一个方面中，用于评估多孔制品（例如多孔杆）内的孔隙度分布的定量方法包 括下列步骤：获得该制品的横向区域的数字图像；确定该制品的横向区域的多个相同尺寸 的子区域中的每一个内呈现的孔隙面积分数，从而获得多个孔隙面积分数；以及利用这多 个孔隙面积分数来评估该制品的该横向区域内的孔隙面积分数的截面分布，其在本文中将 还被称之为孔隙度分布。每一个子区域都与至少一个相邻子区域重叠优选地介于10%与 95 %之间。
[0011] 用于评估多孔制品（例如多孔杆）内的孔隙度分布的定量方法可包括下列步骤： 获得该制品的横向区域的数字图像；确定该制品的该横向区域的多个相同尺寸的子区域中 的每一个内呈现的孔隙面积分数，从而获得多个孔隙面积分数；以及确定孔隙面积分数的 标准偏差。在这种情况下，孔隙面积分数的标准偏差会表示孔隙度分布的宽度。每一个子 区域都与至少一个相邻子区域重叠优选地介于10%与95%之间。
[0012] 如在本文中所使用的那样，"制品的横向区域"指的是制品的位于大致垂直于该制 品的纵向尺寸的平面中的区域。例如，该制品可以是杆并且该横向区域可以是该杆的沿该 杆在任意长度处获取的截面，或者该横向区域可以是该杆的端面。该横向区域无需从完全 垂直于该杆的纵向方向的平面获取，而是从优选地处于垂直于该杆的纵向尺寸的约45°的 范围内的平面获取。优选地，该横向区域处于大致垂直于该杆的纵向方向的平面中。
[0013] 如在本文中所使用的那样，术语"孔隙"指的是多孔制品的没有材料的区域。例 如，卷曲的过滤嘴的横向区域将包括聚拢片材的多个部分和作为位于聚拢片材的这多个部 分之间的空隙的多个部分。在这种情况下，孔隙指的是位于该片材之间的空隙。
[0014] 如在本文中所使用的那样，术语"孔隙度"指的是多孔制品中的空隙空间的体积分 数。
[0015] 如本文中使用的那样，术语"总体孔隙度"指的是多孔制品的整个截面（例如多孔 杆的截面）中的孔隙的分数。
[0016] 如在本文中所使用的那样，术语"子区域"指的是该制品的横向区域中的小于该制 品的横向区域并包含该制品的横向区域的至少一部分的区域。
[0017] 如在本文中所使用的那样，术语"孔隙面积分数"指的是子区域内的孔隙的分数。 孔隙面积分数是局部孔隙度（即子区域内的孔隙度）的量度。用于孔隙面积分数的另一术 语可以是局部孔隙度。
[0018] 如在本文中所使用的那样，术语"孔隙度分布"指的是不同孔隙面积分数的变化的 量度。换句话说，孔隙度分布是该制品的横向区域上的孔隙度的分布的定量量度。如在本 文中所使用的那样，"孔隙度分布"和"局部孔隙度分布"具有相同的含意。该孔隙度分布的 宽度可被表示成多个孔隙面积分数的标准偏差。
[0019] 局部孔隙度分布或孔隙度分布可被仅通过构成制品的单个横向区域的孔隙面积 分数计算出。可将与任一单个制品相关的局部孔隙度分布与另一单个制品的局部孔隙度分 布相比较。该局部孔隙度分布可被看成为单个制品的孔隙度的均匀度的量度。例如，如果 一制品的多个孔隙面积分数的标准偏差都是低的，则该制品内的孔隙很可能被均匀地分布 在该制品的该横向区域上。然而，如一制品的多个孔隙面积分数的标准偏差都是高的，则孔 隙并未被均匀地分布在该制品的该横向区域上。
[0020] 局部孔隙度分布或孔隙度分布可被通过源自多个不同制品（例如一组制品）的横 向区域的孔隙面积分数计算出。来自一组制品的该局部孔隙度分布可用于评估一组制品与 另一组制品之间的孔隙度的品质。
[0021] 如在本文中所使用的那样，术语"成烟制品"和"吸烟制品"指的是一种包括成烟 基质的制品，该成烟基质能够释放出可形成烟雾的挥发性化合物。例如，成烟制品可以是一 种产生烟雾的吸烟制品，该烟雾可通过用户的嘴被直接吸入到该用户的肺中。成烟制品可 以是用完即可丢弃的。
[0022] 成烟制品或吸烟制品可以是一种加热的吸烟制品，它是一种包括成烟基质的吸烟 制品，该成烟基质意在被加热而非使其燃烧，以便释放出可形成烟雾的挥发性化合物。与通 过成烟基质的燃烧或热降解产生的己知有害成分相比，通过加热该成烟基质形成的烟雾可 包含较少的已知有害成分。
[0023] 如在本文中所使用的那样，术语"成烟基质"指的是一种能够释放出可形成烟