Способ определения состава цветного покрытия бумаги Советский патент 1991 года по МПК G01N33/34 D21H27/20 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности, в частности к способу определения состава цветного покрытия бумаги, преимущественно обойной, в смеси из трех независимых по цвету пигментов для получения заданного цвета образца бумаги.

Целью изобретения является повышение точности определения состава цветного

покрытия при окрашивании бумаги для обоев.

В способе, включающем подготовку образцов с различной концентрацией отдельных пигментов, измерение спектров отражения и вычисление по каждому полученному спектру координат цвета и спектральных характеристик пигментов в виде отношения коэффициентов светопоглощения и светорассеяния,

определение калибровочных функций цветных пигментов путем приближения спектральных характеристик непрерывными функциями и определение концентрации пигментов в смеси по калибровочным функциям пигментов и координатам цвета заданного образца итерационным методом, после измерения спектров отражения каждого пигмента смеси по ним дополнительно определяют интенсивность окрашивания каждого из них при различных концентрациях пигментов, дополнительно выбирают вид непрерывной функции по характеру зависимости интенсивности окрашивания от концентрации, и при нелинейной зависимости интенсивности окрашивания приближение спектральных характеристик производят по непрерывной функции вида:

AA(Ck) асА + aviy - ехр(- ЫА) (1-(Ск))2/(2РА(Ск))л1 где AA(Ck) отношение коэффициента свето- поглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А и концентрации пигмента С в составе покрытия бумаги;

RA - спектр отражения выкраски с концентрацией пигмента Ск в составе покрытия бумаги;

аоД,- отношение коэффициента свето- поглрщения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А в составе покрытия бумаги без пигмента;

aiA- значение спектральных характеристик при полной укрывистости;

ЬоЯ- отношение тангенса угла наклона начального участка зависимости спектральных характеристик от концентрации к их величине при полной укрывистости.

В предлагаемом способе показатель интенсивности окрашивания используют при определении концентрации пигментов в покрытии бумаги.

Приближение спектральных характеристик осуществляют непрерывными функциями путем аппроксимации по методу наименьших квадратов. Выбор наилучшей аппроксимирующей функции производят по виду зависимости интенсивности окрашивания от концентрации, с чем связано использование математического выражения.

Способ осуществляют следующим образом.

Для определения концентрации пигментов в смеси из трех независимых по цвету пигментов для получения заданного цвета образца бумаги с пигментированным покрытием используют два вида образцов: образцы, каждый из которых содержиттоль- ко один цветной пигмент с определенным содержанием этого пигмента - калибровочные образцы, и эталонные образцы, каждый из крторых покрыт смесью пигментов и используется для задания цвета изделий. Образцы готовят с известным фактическим

содержанием пигментов. Эталонные образцы используются только для задания цвета, который нужно воспроизвести с помощью предлагаемого способа сочетанием имеющихся пигментов.

Кроющая суспензия для покрытия образцов бумаги состоит из следующих компонентов: каолина марки КН-80, казеината натрия, латекса синтетического марки СКС- 65 и цветных пигментов марки ВСО с содержанием сухого остатка пигментных паст по отношению к абсолютно сухому каолину в следующем соотношении %: 0,2, 0,5, 1,0, 3,0, 5,0 и 10.

В качестве пигментов в примерах используют желтый светопрочный, ярко-красный 4Ж, зеленый и синий антрахиноновый. На чертеже приведена зависимость ин- тенсивйости окрашивания от концентрации для применяемых цветных пигментов (зеленого - кривая 1, ярко-красного - кривая 2, синего антрахинового - кривая 3 и желтого - светопрочного - кривая 4).

В табл. 1-4 представлены спектры отражения выкрасок с применением следующих

чистых цветных пигментов в соотношениях: табл. 1 - пигмент зеленый, табл. 2 - пигмент ярко-красный 4Ж, табл. 3 - пигмент синий антрахиноновый, табл. 4 - пигмент желтый светопрочный; в табл. 5 - спектр отражения

образца бумаги с пигментированным покрытием без цветных пигментов; в табл. 6 - координаты цвета применяемых эталонных образцов; в табл. 7 - сравнительные данные по примерам 1 и 2,

Для сравнения результатов определения -концентрации пигментов в смеси покрытия образцов бумаги по предлагаемому и известному способам (примеры 1 и 2) в соответствии с фактическим содержанием

пигментов используют три образца бумаги с пигментированным покрытием - эталоны, координаты цвета которых приведены в табл. 6, а фактическая концентрация пигментов в смеси покрытия образцов - эталонов-в табл. 7, графы 1-3.

П р и м е р 1. Измеряют спектры отражения калибровочных образцов, покрытых чистыми цветными пигментами в указанных соотношениях, и вычисляют по каждому

полученному спектру координаты цвета и спектральные характеристики. Интенсивность окрашивания каждого пигмента определяют по выражению:

720

l(Qc) S (XA + YA + ZA)(Rl) - F(Rs)dA

380

где XA, YA, ZA- функции сложения стандартного наблюдателя, МКО;

ЕА - относительная стандартная плотность излучения источника света;

R A, RsA - спектры отражения калибровочных выкрасок с концентрацией цветного пигмента Ск и равной нулю соответственно.

Вид зависимости интенсивности окрашивания от концентрации для первых трех пигментов имеет линейный характер, а для желтого светопрочного - нелинейный. Для приближения спектральных характеристик цветных пигментов используют линейную зависимость, если интенсивность окрашивания цветного пигмента от концентрации изменяется аналогичным образом, т. е. линейно. В противном случае спектральные характеристики приближаются нелинейной функцией.

Для пигментов зеленого, ярко-красного 4Ж и синего антрахинонового, зависимость спектральных характеристик приближают линейной зависимостью

AAtCihFM + aACk,

где ая- параметр функции, характеризующий градиент по концентрации отношения коэффициента светопоглощения к коэффи- циенту светорассеяния пигмента.

Для желтого светопрочного спектральные характеристики приближают нелинейной зависимостью.

Для определения, концентрации исполь- зуют данные о координатах цвета образцов эталонов, приведенные в табл. 6. Результаты определения концентрации цветных пигментов итерационным методом приведены в табл. 7, графы 4-6.

П р и м е р 2, Измеряют спектры отражения калибровочных образцов, покрытых чистыми цветными пигментами, и вычисляют по каждому полученному спектру координаты цвета и спектральные характеристики. Спектральные характеристики приближают методом кусочно-линейной интерполяции. Данные о координатах цвета образцов эталонов приведены в табл.

6.

50

Результаты определения концентрации итерационным методом согласно известному способу приведены в табл. 7, графы 7-9.

Сравнительные данные, приведенные в табл. 7, позволяют провести сравнение ре- ее зультатов проведенных определений. Например, по ярко-красному 4Ж пигменту: графы 1, 4 и 7. Показатель в графе 4, полученный по предлагаемому способу, ближе к показате- лю фактического содержания пигмента, чем

0

е д

с

с п

с

0

е

по известному способу. Аналогичная картина и по всем остальным показателям.

Анализ ошибок определения концентрации по данным табл,.7 показывает, что средняя ошибка определения концентрации пигментов в покрытии бумаги согласно предлагаемому способу составляет 17,9%, а по известному - 41,9 %.

В каждом из представленных примеров использованы три образца эталонов.

В практических условиях для получения заданного цвета изделия (цвета обоев, окрашенной бумаги) используют один образец-эталон.

Определение показателя интенсивности окрашивания позволяет уменьшить ошибки измерения спектра отражения, которые возникают за счет неравномерности толщины окрашенного слоя на поверхности бумаги, так как показатель интенсивности окрашивания является менее чувствительным к ошибкам измерения, чем спектральные характеристики в виде отношения коэффициента светопоглощения и коэффициента светорассеяния. Использование показателя интенсивности окрашивания позволяет уточнить характер зависимости спектральных характеристик от концентрации.

Использование способа позволяет повысить точность определения концентрации пигментов в смеси для получения заданного цвета бумаги с пигментированным покрытием и повысить качество продукции за счет уменьшения разнооттеночности изделий из бумаги, При этом реализация способа обеспечивает экономию цветных пигментов в количестве 10-15% от их ежегодного потребления.

Формула изобретения

Способ определения состава цветного покрытия бумаги, включающий подготовку образцов с различной концентрацией отдельных пигментов, измерение спектров отражения и вычисление по каждому полученному спектру спектральных характеристик пигментов в виде отношения коэффициентов светопоглощения и светорассеяния, определение калибровочных функций цветных пигментов путем приближения спектральных характеристик непрерывными функциями и определение концентрации пигментов в смеси по калибровочным функциям пигментов и координатам цвета заданного образца итерационным методом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения при окрашивании бумаги для обоев, после измерения спектров отражения каждого пигмента смеси по ним дополнительно определяют интенсивность окрашивания каждого из них при различных концентрациях пигмента, дополнительно выбирают вид

непрерывной функции по характеру зависимости интенсивности окрашивания от концентрации и гфи нелинейности интенсивности окрашивания, приближение спектральных характеристик производят по непрерывной функции вида

АА(С,0- aoJ+aiA- 1-exp(), где АД(Ск) - отношение коэффициента свето- поглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны Аи концентрации пигмента Ск в составе покрытия бумаги;

0

аоД- отношение коэффициента светопог- лощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А в составе покрытия бумаги без пигмента;

aiA значение спектральных характеристик при-полной укрывистости;

ЬсЛ - отношение тангенса угла наклона начального участка зависимости спектральных характеристик от концентрации к их величине при полной укрывистости.

Изобретение относится к способу определения состава цветного покрытия бумаги, преимущественно обойной, в смеси из трех независимых по цвету пигментов для получения заданного цвета образца бумаги. Целью изобретения является повышение точности определения. Способ включает подготовку образцов, измерение спектров отражения и вычисление по каждому полученному спектру координат цвета и спектральных характеристик пигментов в виде отношения коэффициентов светопоглощения и светорассеяния, определение калиброванных функций цветных пигментов путем приближения спектральных характеристик непрерывными функциями и определение концентрации пигментов в смеси по калибровочным функциям пигментов и координатам цвета заданного образца итерационным методом. После измерения спектров отражения каждого пигмента смеси по ним дополнительно определяют интенсивность окрашивания каждого из них при различных концентрациях пигментов, дополнительно выбирают вид непрерывной функции по характеру зависимости интенсивности окрашивания от концентрации и при нелинейной зависимости приближение спектральных характеристик производят по непрерывной функции вида: АА(Ск) аоД, + aU 1-exp(-boACk), где АА(Ск)- отношение коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А и концентрации пигмента Ск в составе покрытия бумаги; aal отношение коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А в составе покрытия бумаги без пигмента; агА значение спектральных характеристик при полной укрывистости, ЬоАг отношение тангенса угла наклона начального участка зависимости спектральных характеристик от концентрации к их величине при полной укрывистости. 1 ил, 7 табл.„ у Ё о 4 О СО И

Т а в I и ц а 1

13

1679374

14 Таблица

га

т

т

Таблицаб

Таблица 7