近紅外漫反射光譜測定造紙法再造煙葉抗張強(qiáng)度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及近紅外漫反射光譜技術(shù)測定造紙法再造煙葉抗張強(qiáng)度的方法，屬于造 紙法再造煙葉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 造紙法再造煙葉是借助于造紙技術(shù)和設(shè)備，利用煙梗、煙碎末和碎片等煙草廢棄 物作為主體原料，經(jīng)過重新組合加工而成的產(chǎn)品，有效利用了煙草廢棄物，可降低卷煙生產(chǎn) 成本，促進(jìn)卷煙產(chǎn)品減害降焦，改善抽吸品質(zhì)，提升卷煙產(chǎn)品的綜合品質(zhì)。
[0003] 造紙法再造煙葉的抗張強(qiáng)度是其重要的物理指標(biāo)之一，抗張強(qiáng)度是指在試驗(yàn)方法 規(guī)定的條件下，單位寬度的試樣斷裂前所能承受的最大張力，W kN/m表示。造紙法再造煙 葉為滿足后期的涂布工藝應(yīng)具備一定的抗張強(qiáng)度，但抗張強(qiáng)度過高不利于后續(xù)的制絲工 序，所W再造煙葉的抗張強(qiáng)度應(yīng)在一定范圍內(nèi)，W保證滿足涂布需要又不至于影響其加工 性能。目前，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 16-2014規(guī)定的造紙法再造煙葉抗張強(qiáng)度檢測方法沿用紙張的 檢測方法，需要的試樣尺寸較大（200mmX 15mm)，需要分別測定縱向和橫向的抗張強(qiáng)度，測 試夾距為100mm，此方法僅在一定程度上能滿足再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)W及生產(chǎn)部口對未切分 的再造煙葉進(jìn)行檢測和質(zhì)量檢驗(yàn)的要求。但是對于再造煙葉成品，由于尺寸較小且難W分 辨縱橫向，標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法顯然不適用。標(biāo)準(zhǔn)Q/YNZY.J04. 401- 2014規(guī)定再造煙葉的抗張 強(qiáng)度需《1. OkN/m，標(biāo)準(zhǔn)Q/YNZY. J07. 403-2014規(guī)定了再造煙葉成品抗張強(qiáng)度的測定方法， 裁切取40mmX 15mm的長方形長條試樣，一個樣品需測定30個試樣的數(shù)據(jù)。但再造煙葉產(chǎn) 品有橫向和縱向之分，利用此標(biāo)準(zhǔn)測定橫向和縱向再造煙葉的抗張強(qiáng)度會有差異，部分牌 號的產(chǎn)品由于其特殊性分切后的再造煙葉產(chǎn)品很難區(qū)分橫向與縱向，所W測定的抗張強(qiáng)度 會有偏差。同時，在測定再造煙葉抗張強(qiáng)度之前區(qū)分橫向與縱向耗費(fèi)時間，使得測定效率降 低，很難滿足快速，在線測定的需求。鑒于此，有必要開發(fā)一種新的快速的測定抗張強(qiáng)度的 方法，為分析評價再造煙葉的抗張強(qiáng)度提供一定的參考。
[0004] 近紅外光照射到物質(zhì)后，會發(fā)生吸收、透射、全反射、漫反射等幾種相互作用形式。 近紅外光譜的采集方式主要有H種；透射式、漫反射式、透漫射式。
[0005] 對于光通透性較好的液體樣品，近紅外光可W穿透整個樣品，多采用透射方式進(jìn) 行光譜掃描，所測得數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。近紅外光不能完全穿透造紙法再造煙葉，故采用漫反射 方式進(jìn)行光譜掃描。近紅外漫反射光進(jìn)入樣品內(nèi)部后，發(fā)生無數(shù)次反射、折射、衍射、吸收 后，返回入射面的光，該種分析光負(fù)載了樣品的結(jié)構(gòu)和組成信息，是一項(xiàng)快速、對環(huán)境友好 的檢測技術(shù)，目前應(yīng)用近紅外漫反射光譜分析技術(shù)測定煙草化學(xué)成分、風(fēng)格、均勻性等方面 已有報道，但用于造紙法再造煙葉抗張強(qiáng)度測定的方法未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為簡單、易行、快速測定再造煙葉抗張強(qiáng)度，本發(fā)明提供一種近紅外光譜測定造紙 法再造煙葉抗張強(qiáng)度的方法，采用近紅外光譜無損檢測技術(shù)不僅提高分析效率，節(jié)約成本， 對于準(zhǔn)確測定再造煙葉抗張強(qiáng)度，提高檢測效率，客觀反應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量，具有明顯實(shí)用性。
[0007] 本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)；一種近紅外漫反射光譜技術(shù)測定造紙法再造煙葉 抗張強(qiáng)度的方法，包括如下步驟： 步驟（1)，樣品的收集；收集一批具有代表性的造紙法再造煙葉片狀產(chǎn)品； 步驟（2)，采集原始光譜：采用近紅外光譜漫反射的方式對步驟（1)收集的造紙法再造 煙葉片狀產(chǎn)品逐個進(jìn)行光譜掃描，得到原始光譜； 步驟（3)，選擇校正樣品集和驗(yàn)證樣品集；在步驟（2)所得原始光譜中采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29858-2013的方法選出校正樣品集和驗(yàn)證樣品集； 步驟（4)，測定樣品參考值；在標(biāo)準(zhǔn)條件下，利用標(biāo)準(zhǔn)方法對步驟（1)收集的造紙法再 造煙葉片狀產(chǎn)品逐個進(jìn)行抗張強(qiáng)度的測定，得到樣品參考值； 步驟（5)，預(yù)處理光譜；對步驟（3)中選出的校正樣品集和驗(yàn)證樣品集的光譜進(jìn)行預(yù)處 理，消除噪聲和基線漂移的影響； 步驟（6)，建立PLS模型；將步驟（5)預(yù)處理后的校正樣品集與步驟（4)所得樣品參考 值進(jìn)行一一對應(yīng)，應(yīng)用偏最小二乘法把光譜數(shù)據(jù)與其對應(yīng)的抗張強(qiáng)度測定數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合， 建立定量模型，建模過程中進(jìn)行檢測及剔除異常值，對剔除異常值剩余的光譜數(shù)值，再次與 步驟（4)所得樣品參考值進(jìn)行一一對應(yīng)，應(yīng)用偏最小二乘法把光譜數(shù)據(jù)與其對應(yīng)的抗張強(qiáng) 度測定數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，建立得到抗張強(qiáng)度指標(biāo)的定量模型； 步驟（7)，模型驗(yàn)證：利用步驟（5)處理后的驗(yàn)證樣品集對步驟（6)所建立的抗張強(qiáng)度 指標(biāo)的定量模型進(jìn)行外部預(yù)測； 步驟（8)，測定抗張強(qiáng)度；將待測造紙法再造煙葉樣品的原始光譜輸入步驟（6)建立的 抗張強(qiáng)度指標(biāo)的定量模型，即測定得到抗張強(qiáng)度。
[000引進(jìn)一步，所述步驟（2)的光譜采集條件為；掃描范圍為4000?lOOOOcnTi、分辨率 為8cm-i、掃描次數(shù)不低于72次。
[0009] 進(jìn)一步，所述步驟（2)的原始光譜是通過下列方法獲得的；將步驟（1)收集的造紙 法再造煙葉片狀產(chǎn)品，每個產(chǎn)品取五個平行樣，每個平行樣10?15片樣品，制成與近紅外 光譜專用樣品杯大小匹配的樣品，將10?15片樣品依次平鋪于樣品杯中，保證樣品平整放 置，厚度為2?3cm，用壓樣器輕壓平整后，放到光譜儀旋轉(zhuǎn)臺上，利用近紅外光譜采用漫反 射的方式進(jìn)行掃描并采集光譜，每個平行樣掃一次光譜，每個產(chǎn)品對應(yīng)5個平行光譜，再將 5個平行光譜(用近紅外光譜儀器的自帶軟件）進(jìn)行求平均得到一個原始光譜，依次對每個 產(chǎn)品采用相同的方法進(jìn)行掃描并采集光譜，得到每個產(chǎn)品對應(yīng)的原始光譜。取10片W上樣 品是為了讓樣品的代表性更好，所測得的光譜信息更能代表大部分樣本信息，從而最大程 度的保留原始數(shù)據(jù)信息，保證所建模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
[0010] 進(jìn)一步，所述步驟（4)的標(biāo)準(zhǔn)條件為GB/T 16447《煙草和煙草制品調(diào)節(jié)和測試的 大氣環(huán)境》規(guī)定的條件；所述標(biāo)準(zhǔn)方法是指