Устройство для определения смачиваемости волокнистых материалов

(11) 624147 Республик ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубликовано 15.09,7 ЗфауАарставиимй комитат Вваата Мииивтрвв СССР иа двлам иввбратвиий м аткрытмй(45) Дата опубликования описания 03.08,7(72) Авторы нзобретени Н. Пригородов, Л, П и Л, Н, Тимошина 71) Заявит ЕНИЯ СМАЧИВАЕМОСТАТЕ РИАЛОВ ДЛЯ ОПР ЛОКНИСТ ельэя ие.жидкости Изобретение ошоснтся к области физико.химического анализа н в частности к устройст.вам дпя определения смачиваемости волокнистыхматериалов, основанных на принципе измеренияобъема пропитьвающей жидкости, н может быльиспользовано в химической н текстильной про.мышленности, а также в различных областяхтехники при получении армированных волокна.ми полимерных материалов,Смачиваемость наполннтелей рабочими жид.костями характеризует полноту контакта жид.кой и твердой фаз и играет существенную рольво многих технологических процессах - замасливанин, крашении, химическом активированиии аппретировании волокон, пропитывании волок.нистых материалов связующими при созданиикомпозиционных материалов и т.п,Известный метод оценки смачиваемостиволокнистых материалов основан на измерениискорости пропитывання материала жидкостьюили скорости вьпеснения воздуха лри пропнткежидкостью 1), При этом смачиваемость оценивается по времени илн скорости погружениястандартного образца в жидкость или по скоро.сти движения фронта пропитьвающей жидкости. Используемые дпя этой цели устройства состоят из сосуда с рабочей жидкостью, стандартныхобразцов волокнистого наполнителя и приспособлений дпя оценки скорости вытеснения воз.духа (например, ареометра) или скорости движения фронта жидкости (например, микроско.па, катетометра и других оптических приборов),Получаемые результаты оценки смачнвающейспособности являются полуколичественнымн,10 какравило, плохо воспроизводимы и не даютинформации об условиях смачивания внутренних слоев волокон и тканей.Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому изобретению является устрой 15 ство дпя определения смачиваемости стеклянных нитей и тканей, основанное на определении скорости движения фронта пропитьвающейжидкости.в образце. Устройство содержит дер.жатель образца, резервуар с жидкостью и при-20 способпение дпя измерения высоты поднятияграницы раздела жидкости в волокнистом ма.териапе 2,Устройство является простым и удобнымв эксплуатации, но с его помощью н25 посредственно измерять количествопропитьвающей образец, что особенно важнопри изучении емкости и структуры волокнистых наполиителей. Кроме того, вследствие большой неоднородности пор и капилляров в образце волокнистого материала наблюдаемыйфронт движения жидкости характеризует скорость пропитьвания только некоторой частивнешних капилляров образца и не дает информации о скорости пропитывания в его глубине,Другим существенным недостатком устройстваявляется ограниченное число материалов, в которых может быть заметна граница смачивае.мых участков.Целью изобретения является растнирениеобласти применения устройства и его функциональных возможностей. 15Для этого предлагаемое устройство содер..жит измерительный капилляр и емкость с разделительной средой, причем нижний конец измерительного капилляра жестко скреплен с ре.зервуаром с пропитывающей жидкостью и имеет 10канал, сообщающийся с емкостью с раздели.тельной средой,На фиг. 1 и 2 представлены два вариантапредлагаемого устройства.Устройство содержит держатель 1 образца, 25резервуар 2 с пропитьвающей жидкостью н измерительный капилляр 3.В варианте, показанном на фиг, 1, капилляр 3 свободно погружается в резервуар 2. изакрепляется в нем на шлифе в вертикальном ЗОположении, Расширенный входной конец капилляра имеет отверстия, через которые жидкостьможет свободно перетекать в капилляр из ре.зервуара. В варианте, показанном на фиг. 2,измерительный капилляр жестко припаян к ре- З 5зервуару. Для измерения объема жидкости, пропитывающей образец, ее отделяют от жидкости 4, не смешивавщейся с пропитьваюшей.Этого достигают нри помощи приспособления,состоящего из канала 5, соединенного с резер. 40вуаром 6, заполненного газом или указаннойжидкостью. Последний может быть выполнен ввиде пипетки.Определение смачиваемости волокнистыхматериалов в предлагаемом устройстве осушест вляется следующим образом. В резервуар 2 заливают исследуемую жид. кость до уровня, обеспечивающего полное заполнение измерительного капилляра 3. В нижнюю часть последнего выдавливается пузырек газа (капля жидкости, не смещивающаяся с исследуемой 4) и точно фиксируется его полженив в измерительном капилляре, Затем в верхний открытый конец измерительного капилляра вводят нижний свободный конец образца 7, предварительно укрепленного в держателе 1. Момент касания жидкости н образца является начальной точкой отсчета, Периодически измеряют положе. ние столбика газа (жидкости) в измерительном капилляре, фиксируя время отсчета, Таким об. разом, можно исследовать кинетику смачивзнна и пропитывания жгутов, нитей из стеклянных углеродных илн органических волокон раствором смолы или другой жидкостью.Существенным преимуществом предпагае. мого устройства является возможность непосредственного измерения малых объемов жид 1 кости, пропнтываюшей образец волокнистого материала, при постоянном гидростатическом давлении смачивающей жидкости, поскольку уровень жидкости в резервуаре в процессе прони. тьвання практически не меняется,Формула изобретенияУстройство для определения смачиваекссгн волокнистых материалов, состоящее из дер.жателя образца н резервуара с пропитывающейжидкостью, отличающееся тем,что, с целью расширения области примененияустройства и его функциональных воэможностей,оно содержит измерительный капилляр н емкость с разделительной средой, причем низинойконец измерительного капилляра жестко скреп..лен с резервуаром с пропитывающей ющкостью и имеет канал, сообщающийся с емкостьюс разделительной средой,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Шварц А. Перри Д., Верч Д. "Поверхностно-активные вещества и моющие средства",иэд. М 1960, под ред, Таубмана А.Б., с. 47,2. Журнал "Пласйиассы", И 6, 1967, с. 71.орректор Н Ковалева дннсно раж 11ного ко а, Жл ППР фПат ектна хнород,74134 ТБНИИПИ Государствепо делам113035 Моск Я и открьпийушская набд. 4/5