Способ определения состава цветного покрытия бумаги

соке советснихсоциалистич вскихРЕСПгЬЛИИ( М ЕТЕН шивании бумаги для обо покрытия пои окев. к целлюлозно- в частности к а цветного поенно обойной, х по цвету пигного цвета обючающем подготовку обконцентрацией отдельных ние спектров отражения и ому полученному спектру спектральных характерие отношения коэффициения и светорассеяния,В способе, вкл разцов с различной пигментов, измере вычисление по кажд координат цвета и стик пигментов в вид ентов светопоглощ ляется повышесостава цветного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Центральный научно-исследователь-. ский институт бумаги(56) Журнал Всесоюзного химического общества,им. Д, И. Менделеева. Т. ХХ 1, В 2, 1976, с. 29-34.Авторское свидетельство СССР М 690382, кл. 6 01 Ь 3 33/32, 1976.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ЦВЕТНОГО ПОКРЫТИЯ БУМАГИ(57) 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 Изобретение относится бумажной промышленности способу определения состав крытия бумаги, преимущест в смеси иэ трех независимь ментов для получения задан разца бумаги. Целью изобретения яв ние точности определения2функциями 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 ст концентрации и при нелинейной зависимости приближение спектральных характеристик производят по непрерывной функции вида: АЯС)= асй, + а 1 А 1-ехр( - ЬЫС), где Я(С) - отношение коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А и концентрации пигмента С в составе покрытия бумаги; ай-отношение коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны А в составе покрытия бумаги без пигмента; аЯ - значение спектральных характеристик при полной укрывистости, ЬЯ- ф отношение тангенса угла наклона началь С ного участка зависимости спектральных характеристик от концентрации к их ве- К) личине при полной укрывистости. 1 ил, 7 табл.Гопределение калибровочных функций цветных пигментов путем приближения спектральных характеристик непрерывными функциямии определение концентрации пигментов всмеси по калибровочным функциям пигментов и координатам цвета заданного образцаитерационным методом,. после измеренияспектров отражения каждого пигмента смеси по ним дополнительно определяют ин-.тенсивность окрашивания каждого.из них 10при различных концентрациях пигментов,дополнительно выбирают вид непрерывнойфункции по характеру зависимости интенсивности скрашивания от концентрации, ипри нелинейной зависимости интенсивности 15окрашивания приближение спектральных характеристик производят по непрерывнойфункции вида:АЛ(Ск) = ась, + аЩ - ехр( - ЫСкЯ == (1 - В(С)РЫЛ(С.,где АЛ(Ск) - отношейие коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеяния при длине волны Л и концентрациипигмента С в составе покрытия бумаги;М - спектр отражения выкраски с концентрацией пигмента С в составе покрытиябумаги;аоЛ - отношение коэффициента светопоглрщения к коэффициенту светорассеяния при длине волны Л в составе покрытиябумаги без пигмента;а 1 Л- значение спектральных характеристик при полной укрывистости;Ьо 3; отношение тангенса угла наклонаначального участка зависимости спектральных характеристик от концентрации к ихвеличине при полной укрывистости,В предлагаемом способе показательинтенсивности окрашивания используютпри определении концентрации пигментов 40в покрытии бумаги.Приближение спектральных характеристик осуществляют непрерывными функциямипутем аппроксимации по методу наименьшихквадратов, Выбор наилучшей аппроксимирующей функции производят по виду зависимости интенсивности окрашивания отконцентрации, с чем связано использование математического выражения.Способ осуществляют следующим образом.Для определения концентрации пигментов в смеси из трех независимых поцвету пигментов для получения заданногоцвета образца бумаги с пигментированным 55покрытием используют два вида. образцов:образцы, каждый из которых содержиттолько один цветной пигмент с определеннымсодержанием этого пигмента - калибровочные образцы, и эталонные образцы, каждый из которых 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, казеината натрия, латекса синтетического марки СКС и цветных пигментов марки ВСО с содержанием сухого остатка пигментных паст по отношению к абсолютно сухому каолину в следующем соотношении, .О : 0,2, 0,5, 1,0,3,0,5,0 и 10.В качестве пигментов в примерах используют желтый светопрочный, ярко-красный 4 Ж, зеленый и синий антрахиноновый,На чертеже приведена зависимость интенсивности 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 4 Ж, 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:аоЮ(бс) = 8 (Я + Л + Ь)БЯ%) - Р(ЕМ)1 бЛгде ХЛ, УЯ, Ь- функции сложения стандартного наблюдателя, МКО;ЕА - относительная стандартная плотность излучения истбчника света;й 3, ЙЫ - 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 4 Ж и синего антрахинонового, зависимость спектральных характеристик приближают линейной зависимостьюАЛСк):ф ЦВЛ)+ аЛ Ск,где а- параметр функции, характеризующий градиент по концентрации отношения коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеяния пигмента.Для желтого светопрочного спектральные характеристики приближают нелинейной зависимостью,Для определения концентрации используют 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.Результаты определения. концентрации итерационным методом согласно известному способу приведены в табл, 7, графы 7-9.Сравнительные данные, приведенные в табл. 7, позволяют провести сравнение результатов проведенных определений. Например, по ярко-красному 4 Ж пигменту: графы 1, 4 и 7. Показатель в графе 4, полученный по. предлагаемому способу, ближе к показателю фактического содержания пигмента, чем10 1,5 20 25 ных характеристик от концентрации. Использование способа позволяет повы 30 сить точность определения концентрации 50 55 35 40 45 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 спектральпигментов 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 - 150 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 вид1679374 непрерывнойфункциипохарактеруэависимости интенсивности окрашивания от концентрации и гри нелинейности интенсивности . окрашивания, приближение спектральных характеристик проиэводят по непрерывной функции видаЮ (Ск)" ай+ай(1-ехр(-ЬЙСи, где АЯ(Сц) - отношение коэффициента свето- поглощения к коэффициенту свегорассеяния при длине волны Аи концентрации пигмента Ск в составе покрытия бумаги; ай- отношение коэффициента светопоглощения к коэффициенту светорассеянияпри длине волны А в составе покрытия бумаги беэ пигмента;5 ай- значение спектральных характеристик при.полной укрывистости;ЬЯ- отношение тангенса угла наклонаначального участка зависимости спектрал- ь 10х характеристик от концентрации квеличине при полной укрывистости.их Табэнца 1 Концентрация ннскевта, 2 30,16 29,55 М,вэ 28, 70 29,05 29,61 3035 31,61 33,98 З 7,ОЗ39,70 .41,65 аз;71 45,98 47,67 49,16 ЗО,ОВ 60,55 Я 9,53 47,63 45,47 а 1,6 а ЗВ,ЯО 35,63 32,63 2956 з 9,ао 2996 2583 25,55 25,52 2551 25,38" 25,09 га,в 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 7 О 720 380 390 400 4 о 420 ЯЗО ЯЯО ЯЗО 460 470 аво 490 500 510 52 О 530 540 550 560 570 580 53,09 52,93 52,93 53,97 54,88 55, 82 57,07 58,70 60,76 62,91 64,82 6651 68,29 7 О,1 Э 71,65 72,81 73,85 74,72 74,70 73,94 72,66 70,32, 68,19 66,11 63,71 61,25 59,90 58,65 57,44 57,7 57,18 5719 . 57,0 Я56,7056,ЗЯ ао,ао 39,78 39,25 39,32 39,72 40,26 41,05 42,34, Я 4,52 а 7,з 2 49,7551,57 53,52 55,48 57, 17 зв,ав 59,47 59,83 59.18 5772 55,65 52,26 49,33 46,73 аз,вб40,80 39,ао 38,22 39,98 36,7036,62 365436,35 Зб,О 35,67 25,87 2507 24Зб га,га 24,45 24,75 25,74 26,19 28,Э 31,О зз,зв 35,19 37,Оз 39, 02 40,69 а 1,70 42,16а 2,99 аг,о 9 40,07 37,94 34,58 З 1,7 З 29,29 га,7 а 24,21 26110 21,98 20,97 20,71 20,66 20,59 го,аб 20,26 20,05 18,04 17,4 16,85 16,74 16,85 17,02 17,35 1 В,ОЯ 9,5 а 21,62 23,52 га,вэ 26,26 28, 1 Я 29,77 30,82 31,57 З 1,В 2 30,67 26,ВВ 17,14 га А 5 21,66 19,66 17,75 15,88 22,99 1436 1 З,ВО 1 з,аэ 1 э,аа 3,40 3,27 1 Э,О 5 12,63а 3 Ллина волны Концентрация 1679374 пигмента, -Х. 12Таблиц18 1679374 17 Таблицаб Эталон Коо инаты вета эталонных об аэ ов г Х таблица 7 ствятелвяое содериание цвет- Расчетное содеряание цвет- Расчетное содеряание цветпигментов в эталояак, 2 яьи пнгнентов по предла- юа пигментов по иэвестяоиугаеному способу, 2 способу, Й вветяне лягмеятмВСО2 4 5 б 78 9 Яряо-красвй 43 0,29 0,26 0,83 2282,56 О, 15 0,76 0,2 5,77 3,13 4,08 0,74 0,96 023 0,74 0,37 1,05 0,16 0,34 г з ИощенарацояСоставительРедактор О. Хрипта Техред М,Моргентал Корректор Т. Мале Заказ 3209 Тираж 3 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 1 2 3 3,08 0,27