[发明专利]一种预测纸张印刷适性的方法

权利要求书

1、一种预测纸张印刷适性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一，随机抽取待印刷的不同品牌或类型的纸张各一张，分别测量出这些不同品牌或类型纸张各自的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度五个纸张性能指标；

第二，利用数学应用软件SPSS中的主成分分析法计算出各种纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度五个纸张性能指标的权重值，以这五个纸张性能指标为自变量，与各自的权重相乘，得出纸张的性能指标综合表达式M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)：

M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)＝K₁×x₁+K₂×x₂+K₃×x₃+K₄×x₄+K₅×x₅

式中：x₁、x₂、x₃、x₄、x₅分别代表纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度；K₁、K₂、K₃、K₄、K₅分别代表纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度五个纸张性能指标的权重值；M代表纸张性能指标综合值；

第三，利用纸张性能指标综合表达式M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)，代入各种纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度五个指标的测量值，计算出上述第一步中各种纸张的性能指标综合值；

第四，用第一步中的纸张进行印刷，得到相应的印刷品，测量各印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度；

第五，再利用数学应用软件SPSS中主成分分析法计算出第四步中印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度的权重值，以这四个性能指标为自变量，与各自的权重相乘，得出印刷品的质量指标综合表达式N(x₁，x₂，x₃，x₄)：

N(x₁，x₂，x₃，x₄)＝C₁×x₁+C₂×x₂+C₃×x₃+C₄×x₄

式中：x₁、x₂、x₃、x₄分别为印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度；C₁、C₂、C₃、C₄分别代表各印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度的权重值；N代表印刷品质量指标综合值；

第六，利用印刷品的质量指标综合表达式N(x₁，x₂，x₃，x₄)计算第四步中各印刷品的质量指标综合值；

第七，以第三步中计算出的各纸张的性能指标综合值为横坐标，以第六步中计算出的各印刷品的质量指标综合值为纵坐标，至少需要五组数据，利用EXCEL软件描点拟合曲线，并根据曲线得出纸张印刷适性预测的表达式Y(x)，其中：自变量x为纸张的性能指标综合值；Y代表纸张印刷适性预测值；

第八，将第七步中纸张印刷适性预测表达式Y(x)中的自变量x替换成第二步中的纸张的性能指标综合表达式M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)，即将自变量转换成纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度，最终得出纸张印刷适性预测表达式Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)；

式中：x₁、x₂、x₃、x₄、x₅分别为纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度；Y代表纸张印刷适性预测值；

第九，测量任意纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度，利用第八步得到的纸张印刷适性预测表达式就可以计算出该纸张的纸张印刷适性预测值。

2、一种预测纸张印刷适性的方法，包括以下步骤：

第一，先随机抽取五种不同品牌的纸张各一张，测量各纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度各指标，

表1  不同品牌纸张各性能指标

试样                  平滑度    白度     光泽度         吸墨性      表面强度

                      (s)       (％)     (％)           (％)        (cm/s)

双胶纸1(京博牌70g)    20        87.3     5.3            50.2        252.6

双胶纸2(欢鸽牌70g)    18        87.3     5.6            44.5        267.6

双胶纸3(金球牌70g)    19        94.5     8.7            50.3        269

双胶纸4(银鸽牌70g)    16        90       7.8            48.5        254

双胶纸5(太阳牌70g)    18        89.1     7.2            50          266

第二，利用SPSS软件中的主成分分析法计算出纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度五个性能指标的权重值，具体结果分别为：0.9928、0.9702、0.9999、0.9732、0.9817；以这五个性能指标为自变量，与各自的权重相乘，得出纸张的性能指标综合表达式M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)：

M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)＝0.9928×x₁+0.9702×x₂+0.9999×x₃+0.9732*x₄+0.9817×x₅

式中：x₁、x₂、x₃、x₄、x₅分别为纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度；M代表纸张性能指标综合值；

第三，利用纸张性能指标综合表达式M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)计算第一步中各纸张的性能指标综合值，

京博牌纸张性能综合值：

M₁＝0.9928×x₁+0.9702×x₂+0.9999×x₃+0.9732×x₄+0.9817×x₅

＝0.9928×20+0.9702×87.3+0.9999×5.3+0.9732×50.2+0.9817×252.6

＝406.7

金球牌纸张性能综合值：

M₂＝0.9928×x₁+0.9702×x₂+0.9999×x₃+0.9732×x₄+0.9817×x₅

＝0.9928×19+0.9702×87.3+0.9999×5.6+0.9732×44.5+0.9817×267.6

＝414.2

欢鸽牌纸张性能综合值：

M₃＝0.9928×x₁+0.9702×x₂+0.9999×x₃+0.9732×x₄+0.9817×x₅

＝0.9928×18+0.9702×94.5+0.9999×8.7+0.9732×50.3+0.9817×269

＝432.3

银鸽牌纸张性能综合值：

M₄＝0.9928×x₁+0.9702×x₂+0.9999×x₃+0.9732×x₄+0.9817×x₅

＝0.9928×16+0.9702×90+0.9999×7.8+0.9732×48.5+0.9817×254

＝407.6

太阳牌纸张性能综合值：

M₅＝0.9928×x₁+0.9702×x₂+0.9999×x₃+0.9732×x₄+0.9817×x₅

＝0.9928×18+0.9702×89.1+0.9999×7.2+0.9732×50+0.9817×266

＝421.3

第四，用第一步中的各纸张在印刷条件和印刷设备完全相同的条件下进行实地印刷，得到相应的印刷品，测量各印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度各指标，如下：

试样                  密度     色相误差    灰度    饱和度

双胶纸1(京博牌70g)    1.964    59.1        24.2    15.0

双胶纸2(欢鸽牌70g)    2.128    56.9        22.1    13.7

双胶纸3(金球牌70g)    1.986    66.8        26.2    13.69

双胶纸4(银鸽牌70g)    1.976    58.5        23.6    14.5

双胶纸5(太阳牌70g)    1.988    63.1        25.8    13.85

第五，再利用SPSS软件中的主成分分析法计算出第四步中印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度的权重值，具体结果分别为：0.9910、0.9911、0.9932、0.9920。以这四个性能指标为自变量，与计算出的各自权重相乘，得出印刷品的质量指标综合表达式N(x₁，x₂，x₃，x₄)：

N(x₁，x₂，x₃，x₄)＝0.9910×x₁+0.9911×x₂+0.9932×x₃+0.9920×x₄

式中：x₁、x₂、x₃、x₄分别为印刷品的密度、色相误差、灰度、饱和度的测量值；N代表印刷品质量指标综合值；

第六，利用印刷品的质量指标综合表达式N(x₁，x₂，x₃，x₄)计算第四步中各印刷品的质量指标综合值：

京博牌纸张得到的印品质量指标综合值：

N₁＝0.9910×x₁+0.9911×x₂+0.9932×x₃+0.9920×x₄

＝0.9910×1.964+0.9911×59.1+0.9932×24.2+0.9920×15

＝99.4

金球牌纸张得到的印品质量指标综合值：

N₂＝0.9910×x₁+0.9911×x₂+0.9932×x₃+0.9920×x₄

＝0.9910×2.128+0.9911×56.9+0.9932×22.1+0.9920×13.7

＝94.0

欢鸽牌纸张得到的印品质量指标综合值：

N₃＝0.9910×x₁+0.9911×x₂+0.9932×x₃+0.9920×x₄

＝0.9910×1.986+0.9911×66.8+0.9932×26.2+0.9920×13.69

＝107.8

银鸽牌纸张得到的印品质量指标综合值：

N₄＝0.9910×x₁+0.9911×x₂+0.9932×x₃+0.9920×x₄

＝0.9910×1.976+0.9911×58.5+0.9932×23.6+0.9920×14.5

＝97.8

太阳牌纸张得到的印品质量指标综合值：

N₅＝0.9910×x₁+0.9911×x₂+0.9932×x₃+0.9920×x₄

＝0.9910×1.988+0.9911×63.1+0.9932×25.8+0.9920×13.85

＝103.9

第七，进一步，以第三步中计算出的各纸张的性能指标综合值M₁、M₂、M₃、M₄、M₅为横坐标，以第六步中计算出的各印刷品的质量指标综合值N₁、N₂、N₃、N₄、N₅为纵坐标，至少采用五组数据，利用EXCEL软件描点拟合曲线，并根据曲线得出纸张印刷适性预测的表达式Y(x)：

Y(x)＝0.0221x²-18.158x+3821.3

式中：x为纸张的性能指标综合值；Y代表纸张印刷适性预测值；

第八，将第七步中纸张印刷适性预测表达式Y(x)中的自变量x替换成第二步中的纸张的性能指标综合表达式M(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)，即将自变量转换成纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度，最终得出纸张印刷适性预测表达式Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)。

Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)＝0.0221×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)²-18.158×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)+3821.3

式中：x₁、x₂、x₃、x₄、x₅分别为纸张的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度；Y代表纸张印刷适性预测值；

第九，分别测量任意三种未知双胶纸a、b、c的平滑度、白度、光泽度、吸墨性、表面强度，如下：

试样       平滑度    白度    光泽度     吸墨性    表面强度     印刷适性

           (s)       (％)    (％)       (％)      (cm/s)       预测值

双胶纸a    22        87.1    5.3        50.2      252.6        91.722

双胶纸b    18        87.6    5.6        44.5      267.6        91.811

双胶纸c    19        87.4    5.4        48.2      263.7        91.873

利用第八步得到的纸张印刷适性预测表达式Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)就可以计算出该纸张的印刷适性预测值：

双胶纸a印刷适性预测值：

Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)＝0.0221×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)²-18.158×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)+3821.3

＝0.0221×(0.9928×22+0.9702×87.1+0.9999×5.3+0.9732×50.2+0.9817×252.6)²-18.158×(0.9928×22+0.9702×87.1+0.9999×5.3+0.9732×50.2+0.9817×252.6)+3821.3

＝91.722

双胶纸b印刷适性预测值：

Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)＝0.0221×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)²-18.158×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)+3821.3

＝0.0221×(0.9928×18+0.9702×87.6+0.9999×5.6+0.9732×44.5+0.9817×267.6)²-18.158×(0.9928×18+0.9702×87.6+0.9999×5.6+0.9732×44.5+0.9817×267.6)+3821.3

＝91.811

双胶纸c印刷适性预测值：

Y(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)＝0.0221×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)²-18.158×(0.9928x₁+0.9702x₂+0.9999x₃+0.9732x₄+0.9817x₅)+3821.3

＝0.0221×(0.9928×19+0.9702×87.4+0.9999×5.4+0.9732×48.2+0.9817×263.7)²-18.158×(0.9928×22+0.9702×87.1+0.9999×5.3+0.9732×50.2+0.9817×252.6)+3821.3

＝91.873

因此可以判断，印刷适性：

双胶纸c＞双胶纸b＞双胶纸a。