铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法及检测系统与流程

1.本发明涉及纸张涂层颜料组分检测技术领域，特别涉及一种铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法及检测系统。


背景技术：

2.目前对铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法为使用配有能谱仪的电子显微镜对纸张表面进行能谱测试。电子显微镜的使用需要恒温恒湿、无振动环境，对检测环境要求高，使用不方便；其次在检测前需要进行样品前处理，开关样品仓需要抽、放真空，检测时间长；此外电子显微镜及能谱仪的价格高昂，检测样品需要镀金，对样品造成破坏，导致检测成本高。因此，提供一种使用方便、检测时间短且低成本的铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本技术提供一种铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法，可解决铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法使用不方便、检测时间长且成本高的问题。
4.为解决上述技术问题，本技术提供的检测方法包括：
5.使用红外光谱仪对多个涂层颜料组分比例为已知的铜版纸进行红外光谱分析，建立铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库；
6.对待测试铜版纸进行红外光谱检测，得到待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图，将检测谱图与标准谱图图库进行对照分析获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例。
7.本技术提供一种铜版纸涂层颜料组分比例的检测系统，检测系统包括红外光谱仪以及铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库，其中，标准谱图图库采用上述铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法建立，标准谱图图库包括多个铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图；红外光谱仪用于检测待测试铜版纸，得到待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图，将检测谱图与标准谱图图库进行对照分析可获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例。
8.本技术所提供的检测方法，通过将待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图与标准谱图图库进行对照分析获得待测试铜版纸涂层的颜料组分比例，检测过程仅需要红外光谱仪，该设备体积较小，对坏境要求低，方便使用；单次检测1-2分钟即可获取待测试铜版纸的检测谱图，检测时间短；红外检测无需对样品进行前处理，不会破坏样品，且红外光谱仪价格相对电子显微镜低，可降低检测的成本。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
10.图1是本技术提供的铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法一实施例的流程图；
11.图2是本技术提供的建立铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库的方法一实施例的流程图；
12.图3为本技术提供的瓷土质量百分比为30％的标准谱图；
13.图4为本技术提供的瓷土质量百分比为50％的标准谱图；
14.图5为本技术提供的瓷土质量百分比为70％的标准谱图；
15.图6是本技术提供的获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例的方法一实施例的流程图；
16.图7是本技术提供的获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例一实施例的示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本技术实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
19.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
20.铜版纸又称印刷涂布纸。在原纸表面涂一层白色涂料，经超级压光加工而成。铜版纸的表面光滑、洁白度高、吸墨着墨性能很好。主要用于胶印、凹印细网线印刷品，如高级画册、年历、书刊等。铜版纸涂层的表面颜料组成是直接影响铜版纸表面性能的重要因素之一，涂层颜料主要是瓷土、碳酸钙等组成。铜版纸涂层中使用不同混合比例的瓷土、碳酸钙来达到产品的不同性能指标。当瓷土比例增加时，纸张的光泽度、平滑度、面感、不透明度以及对油墨的吸收都会有正向的帮助。因此，可通过检测铜版纸涂层颜料组分比例来判断铜版纸的品质。
21.本技术提供一种铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法。请参阅图1，图1是本技术提供的铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法一实施例的流程图。铜版纸涂层颜料组分比例
的检测方法100包括步骤s10至步骤s20：
22.s10，使用红外光谱仪对多个涂层颜料组分比例为已知的铜版纸进行红外光谱分析，建立铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库；
23.s20，对待测试铜版纸进行红外光谱检测，得到待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图，将检测谱图与标准谱图图库进行对照分析获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例。
24.本技术所提供的检测方法100，通过将待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图与标准谱图图库进行对照分析获得待测试铜版纸涂层的颜料组分比例，检测过程仅需要红外光谱仪，该设备体积较小，对坏境要求低，方便使用；单次检测1-2分钟即可获取待测试铜版纸的检测谱图，检测时间短；红外检测无需对样品进行前处理，不会破坏样品，且红外光谱仪价格相对电子显微镜低，可降低检测的成本。
25.在一实施例中，涂层颜料可包括瓷土、碳酸钙以及涂料助剂，涂层颜料还可以包括塑性颜料、二氧化钛等，以下以涂层颜料含有瓷土、碳酸钙为例说明检测方法，本技术提供的检测方法100同样适用于检测含有其它涂层颜料的铜版纸。涂料助剂用于调整涂料的粘度、流动性等物理性能，以使涂料适用于涂布。
26.在一实施例中，建立铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库的方法10可包括步骤s11至步骤s13，请参阅图2，图2是本技术提供的建立铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库的方法一实施例的流程图：
27.s11，使用涂层颜料配置多种比例不同的涂层涂料；
28.s12，将多种比例不同的涂层涂料分别涂布到多张铜版纸上，得到多张涂层颜料组分比例为已知的铜版纸；
29.s13，使用红外光谱仪对多张涂层颜料组分比例为已知的铜版纸进行红外光谱分析，获得多个铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图，多个标准谱图按涂层颜料组分比例的变化规律进行排列组合得到标准谱图图库。
30.具体地，在步骤s11中，可保持涂层涂料中瓷土和碳酸钙的质量之和不变，将其中瓷土的质量百分比按2％～10％的相同增幅从0递增至100％配置出多种比例不同的涂层涂料。在一些实施例中，瓷土的质量百分比的增幅可以是2％、4％、5％、8％、10％等。如果增幅太小，则两个相邻的谱图之间的特征峰值差异不明显，不便于辨识，且图库中标准谱图的数量太多，影响对比的效率；如果增幅太大，则检测的结果精度不高，当瓷土的质量百分比增幅在上述范围内时，可获得检测精度与检测效率的较好平衡。
31.在一实施例中，瓷土的质量百分比的增幅为5％，共计配置出21种瓷土的质量百分比含量递增的涂层涂料。这21种涂层涂料中瓷土与碳酸钙的质量百分比分别为：0％瓷土：100％碳酸钙、5％瓷土：95％碳酸钙、10％瓷土：90％碳酸钙、
……
95％瓷土:5％碳酸钙、100％瓷土:0％碳酸钙。
32.由于每张铜版纸的涂层涂料的涂布存在不均匀性，选择不同的点位检测得到的红外谱图可能略有差异。在步骤s13的一实施例中，在每张涂层颜料组分比例为已知的铜版纸上选取3～8个不同的点位进行红外光谱分析获得的3～8个红外谱图，以克服涂层涂料的涂布不均匀性。具体地，选择的点位数量可以是3、4、5、6、7、8等等。如果选择的点位太少，则可能导致获得的标准谱图代表性不足，影响检测精度；如果选择的点位太多，由于点位之间的
特征峰值波动不大，增加了大量无效的重复工作，降低了建立标准谱图图库的效率。在一实施例中，点位的选择数量为5，可在保证精度的前提下获得较高的效率。对获得的3～8个红外谱图进行重叠对比，选择与其它多张一致性较好的一张作为该涂层颜料组分比例为已知的铜版纸的标准谱图。
33.在标准谱图图库中，可按瓷土质量百分比含量由低到高排列多个标准谱图，也可以是按瓷土质量百分比含量由高到低排列多个标准谱图。将多个标准谱图按瓷土质量百分比含量的变化规律排列，使得标准谱图图库中标准谱图所代表的瓷土质量百分比含量呈连续性变化，可提高检测步骤s20中使用标准谱图与检测谱图对照分析的效率。
34.请参阅图3～5，图3～5分别为本技术提供的瓷土质量百分比为30％、50％以及70％的标准谱图。其中，1402cm-1处为碳酸钙的特征峰值，1003cm-1与1030cm-1处为瓷土的特征分值。从图中可以看出，瓷土与碳酸钙的红外谱图的特征峰值有明显的差异，且特征峰值与瓷土与碳酸钙相对比例有显著的对应关系。
35.在一实施例中，对待测试铜版纸进行红外光谱检测，得到检测谱图，将检测谱图与标准谱图图库进行对照分析获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例的方法20可包括步骤s21至步骤s24，请参阅图6，图6是本技术提供的获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例的方法一实施例的流程图：
36.s21，使用红外光谱仪对待测试铜版纸进行检测，得到检测谱图；
37.s22，将检测谱图与准谱图图库对照，预估待测试铜版纸的涂层颜料组分比例的分布范围；
38.s23，从标准谱图图库中取出多个在分布范围内的标准谱图，将取出的多个标准谱图与检测谱图一一重叠对比；
39.s24，选出与检测谱图最为吻合的标准谱图，最为吻合的标准谱图对应的涂层颜料组分比例即为待测试铜版纸的涂层颜料组分比例。
40.在步骤s23的一实施例中，为兼顾对比的效率和检测精度，从标准谱图图库中取出的在分布范围内的标准谱图的数量为2～5个。具体地，取出的标准谱图的数量可以是2、3、4、5等，优选为3。需要注意的是，应确保检测谱图的特征峰值位于所取出的至少两张标准谱图的特征峰值之间，亦即取出的至少一张标准谱图的特征峰值大于检测谱图的特征峰值，至少一张标准谱图的特征峰值小于检测谱图的特征峰值。
41.为进一步提高对比效率，在步骤s24的一实施例中，可先选出与检测谱图在1402cm-1处的峰值高度最为接近的标准谱图，以进一步缩小对比范围，然后再选出一个在1003cm-1与1030cm-1处与检测谱图的峰值高度最为接近的标准谱图，选出的所选标准谱图即为最为吻合的标准谱图。
42.请参阅图7，图7是本技术提供的获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例一实施例的示意图。预估待测试铜版纸涂层的颜料组分比例的分布范围为25％～35％；从标准谱图图库中取出3个在分布范围内的标准谱图，取出的标准谱图分别为瓷土质量百分比为25％、30％以及35％，将取出的3个标准谱图与检测谱图一一重叠对比；经对比分析，瓷土质量百分比为30％的标准谱图与检测谱图最为吻合，因此确定待测试铜版纸的瓷土质量百分比约为30％。
43.为验证本技术提供的检测方法100检测结果的准确性，使用电子显微镜对待测样
品进行能谱测试进行复核，测试结果见下表。测试结果显示待测样品的瓷土质量百分比为30％，与本技术提供的检测方法100检测结果一致，可见检测方法100具有良好的准确性。
[0044][0045]
本技术提供一种铜版纸涂层颜料组分比例的检测系统。检测系统300可包括红外光谱仪310以及铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图图库320，其中，标准谱图图库320采用上述铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法100建立，标准谱图图库320包括多个铜版纸涂层颜料红外光谱的标准谱图。红外光谱仪310用于检测待测试铜版纸，得到待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图，将检测谱图与标准谱图图库320进行对照分析可获得待测试铜版纸的涂层颜料组分比例。
[0046]
检测系统300可用于生产过程控制、品质管控、样品鉴定等，由于其检测的快捷性和便利性，因此具有良好的经济效益。
[0047]
本技术提供的铜版纸涂层颜料组分比例的检测方法，至少具有以下
[0048]
有益效果：
[0049]
1、通过将待测试铜版纸的涂层颜料红外光谱的检测谱图与标准谱图图库进行对照分析获得待测试铜版纸涂层的颜料组分比例，检测设备使用方便，单次检测时间短，红外检测可降低检测的成本。
[0050]
2、使用涂层颜料配置多种比例不同的涂层涂料中，将瓷土的质量百分比按2％～10％的相同增幅从0递增至100％配置出多种比例不同的涂层涂料，可获得检测精度与检测效率的较好平衡。
[0051]
3、在每张涂层颜料组分比例为已知的铜版纸上选取3～8个不同的点位进行红外光谱分析，克服了涂层涂料的涂布不均匀性问题，提高标准谱图的代表性。
[0052]
4、通过先选出与检测谱图在1402cm-1处的峰值高度最为接近的标准谱图，再选出一个在1003cm-1与1030cm-1处与检测谱图的峰值高度最为接近的标准谱图，提高了检测对比效率。
[0053]
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。