Способ определения величины неоднородности распределения структуры волокнистого материала и удельной энергии

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 051277 (21) 2549430/23-12с присоединением заявки Ко(51)М. Кл.з С 01 й 33/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийПермский филиал Всесоюзного научно-производственногообъединения целлюлозно-бумажнойпровыаленности(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНО-ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА 2 А;Д= ОСП+ОСН,)ОСПг -й где Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и можетбыть использовано для определенияструктурно-физических характеристикбумаги.Известен способ определенияструктурно-Физических характеристикбумаги путем измерения электрического сопротивления образца, соизмери Омого со средней длиной волокна, иопределения величины структурно-физических характеристик 1)Однако указанный способ определения имеет большую погрешность, которая вызвана низкой точностью замера сопротивлений,Цель изобретения - повышение точИОсти определения.указанная цель достигается тем,что измеряют электрическое сопротив Оление с нижней и верхней сторон образца, затем определяют относительную связанную поверхность (ОСП) волокон на каждой стороне, после чеговычисляют коэффициент вариации относительно связанной поверхностиволокон с нижней и верхней сторон ипо нему устанавливают величину неоднородности структуры волокнистогоматериала, затем определяют работу, ЗО затраченную на пластическую деформацию образца при общем его деформировании до 70 от четвертой частисредней длины волокна, а удельнуюэнергию, затраченную на разрушениемежволоконных связей, вычисляют поформуле текущие значения относительной связанной поверхности волокон на верхней и нижней сторонах бумаги при деформации образца до 70 от четвертой части средней длины волокна;Ат - удельная энергия, затраченная на разрушение межволоконных связей, дж/кг,А - работа, затраченная на пластическую деформацию образца, дж;а - масса деформируемого образца волокнистого материала,кг;г -г - текущие значения электри 1 л Ялческих сопротивлений, соответствующие общей деформации до 70 от четвертой части средней длины волокна сверхней и нижней сторон бумаги, Ом.При этом относительную связанную поверхность волокон определяют соответственно на каждой стороне по формуламгк -гн10к н 1 рр"к 2 г н 7 l 2, р2 Ргде ОСП и ОСП - относительная свя 2занная поверхностьволокон на верхнейи нижней стороне 2 Оволокнистого материала;Т - усилие при разрывестандартного образца, Н; 252 р - усилие при разрывестандартного образца при нулевом расстоянии между зажимами, Н . 30г гНКэлектросопротивлениеобразца волокнистого материала соответственно до и после деформированиядо величины, равнойчетвертой частисредней длины волокна, Ом.На чертеже изображена блок-схема устройства для определения структур но-физических параметров.Б зажимах 1 устройства закладывается и фиксируется образец 2 бумаги размером 10 х 15 мм. Причем зажим-эдектроды работают в паре 1-1, 11-11. Затем одновременно включается блок З,обеспечивающий циклическое деформирование по программе, и блок 4 измерения электросопротивления.с параллельной записью усилий и электросопротивления от деформации на обеих парах зажимов-электродов. После этого экстраполяцией зависимости "электросопротивлениедйформация" по точкам электросопротивления, соответствующим необратимой деформации, равной четвертой .части средней длины волокон, определяют электросопротивление образца после деформирования гк , гк 2 а по началу отсчета - гн 1 , Гн 2, 60 По кривым определяют усилие разряда, а усилие разрыва при нулевом расстоянии между зажимами определяют известными способами. Таким образом, по полученным величинам г, 65 ГК 2 ГН гнг, Тр, 2 р раССЧИтЫВаЮтотносительную связанную поверхностьволокон на нижней и верхней сторонах листа бумаги,По достаточному числу параллельных опытов, используя известные статистические зависимости, рассчитываюткоэффициенты вариации относительнойсвязанной поверхности с обеих сторон образца, по которым судят о величине неоднородности структуры листа бумаги в его плоскости и по толщине,Удельная энергия, идущая на разрушение межволоконных связей, рассчитывается по формуле (1), в которойработа Аопределяется как зашунтированная площадь на зависимости "усилие-деформация" с отсечкой по деформации при Д 3 0,7 Ь /4 и соответствующей корректировкой по масштабу,а ОСП 1, и ОСП 2 отражает структурубумаги при Ь 3 и рассчитывается позависимости (1 а) и (1 б).Ниже приводится сопоставление относительной связанной поверхности волокон в листе бумаги массой 50 г/м изготовленной из волокон сульфитной беленой целлюлозы при помоле 24 и 45 ШР, рассчитанной по предлагаемому способу, в сравнении с известным (2 р = 1000 Н, 1. = 3,2 и 1,6 мм при 24 и 45 ШР соответственно).П р и м е р 1, ОСП 12= 1,3 (известный).ОСП 1 = 0,857 (предлагаемый способ); ОСП 2 = 0,557 (предлагаемый способ); ОСП = 0,707.П р и м е р 2, ОСП 1 (известный)= 1,07, ОСП 1 = 0,794 (предлагаемый способ), ОСП 2 = 0,388 (предлагаемый способ), ОСП = 0,591.По двадцати параллельным замерамОСП рассчитан ее коэффициент вариации в плоскости листа бумаги и потолщине.П р и м е р 1, С 1 = 0,22; С 20,18, С = 0,20П р и м е р 2. С 1 = 0,18, С 2012С р = Ок 15Работа, затраченная для разрушения межволоконных связей, численноравна:П р и м е р 1. ОСП 2 = 0,224,ОСП 1 = 0,600, ОСП = 0,412,1,25 - 10АУА 2 р 4 10 ь 0,224 Оу 4124- 1,27"10 дж/кгПример 2. , ОСП 1 = 0,750;ОСП 2 = 0,285, ОСП = 0,513,0,625 10А2,4 10- 0,51351 дж/кг. Из экспериментальных данных следует, что известный способ дает зна 742793чения ОСПи ОСП З больше 1, хотяфизически ОСП = 1.Формула изобретенияСпособ определения структурно 5 физических характеристик волокнистого материала путемизмерения электрического сопротивления образца, соизмеримого со средней длиной волокна, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют электрическое ,сопротивление с нижней и верхней сторон образца, затем определяют связанную отрицательную поверхность 5 волокон на каждой стороне, после чего определяют коэффициент вариации относительной связанной поверхности волокон с нижней и верхней сто-рон и по нему определяют величину Щ неоднородности структуры волокнистого материала, затем определяют работу, затраченную на пластическую деформацию образца при общем его деформировании до 70 от четвертой части средней длины волокна, а удельную энергию определяют по формуле"г-"нОСП , "относитель"2 ная связанная поверх"ность волакон на верхней и нижней стороне бумагипри деформации образцадо 70 отчетвертойчасти средней длиныволокна.А - удельная энергия, затраченная на разрушение межволоконных связей, дж/кг,А 4 - работа. затраченная на пластическую деформацию образца,,цже - масса деформируемого образца волокнистого материала,кг,г.и г . - текущие значения электричесл 4ких сопротивлений, соответствующие общей деформациидо 70 от четвертой частисредней длины волокна с верхней и нижней сторон бумаги, Ом;г г - электрические сопротивлениян н 2образца волокнистого материала до деформирования, соответственно с нижней и верхней сторон, Ом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 414528, кл, 6 01 й 33/34, 1977.