Способ определения зрелости хлопковых волокон

О-Й И Союз Советских Социалистических Рвспубпнк(51)М. Нл 6 01 й 29/00 Государственный комитет СССР яо делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗРЕЛОСТИ ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОНИзобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных материалов в текстильной промышленности.Известны различные способы определения физико-механических параметров хлопковых волокон, например полярографический метод, который основан на использовании различной окрашенности волокон, приобретаемой ими в поляризованном свете на красном фоне кристаллической пластины, вставленной в прорезь столика микроскопа. При прохождении света че реэ поляризатор микроскопа и волокна создается интерферентная окраска волокон, которая находится в определенной зависимости от зрелости волокна, толщины его стенок (13 20Основным недостатком является то, что определение зрелости проводится поволоконно, что очень длительно и трудоемко, требует напряженного внимания и высокой квалификации техни ческого персонала и предопределяет субъективность оценки результатов.Наиболее близким по своей сущности является способ определения зрелости хлопковых волокон,по которо му массу волокон формируют,взвешивают,облучают ультразвуком и судят озрелости по величине прошедшего черезмассу волокон сигнала 2. При реализации известного способа ультразвук не оказывает активного воздействия на образец в процессе измерения, а также не реагирует на изменение объемной плотности при при неизменной поверхностной плотности образца (т.е. на распушивание и сжатие образца), Кроме того, один иэ параметров ультразвукового колебания - фаза колебания, имеет линейную зависимость от количества волокон в прозвучиваемом слое, что повышает удобство и точность измерения. Естественно, не реагирует ультразвук и на изменение оптической плотности и окрашенности хлопковых волокон. Однако органичением к применению этого способа является требование линеаризации и формирования образца в ленту, что возможно только на специальном оборудовании, которое не всегда имеется там, где возникает потребность в определении параметров хлопкового волокна. Например, хлопкосчистительныезаводы подобного оборудования неимеют.Целью изобретения является повышение оперативности определения и,следовательно, расширение сферыиспользования его,Указанная цель достигается тем,что массу волокон формируют в пакет,состоящий из нескольких слозв волокнистой массы одинаковой площади,облучают его ультразвуком по меньшеймере в трех точках, послечего взвешивают пакет волоконной массы, а озрелости судят по ФормулеС 5 КВРгд П - параметр зрелостиlС== в - - средняя величина прошедшего сигнала;К - коэффициент пропорциональности, постоянный для каждой селекции и сорта волокон;Р - вес массы волокон;щ - количество точек облучения;5 - площадь поверхности слояволоконной массыС, - значение сигнала в точкезамера,Целесообразно количество слоев впакете установить не менее двух, аплощадь прозвучивания пакета делатьне менее трех площадей излучателя. Количество же слоев в пакете выбирается из соображений требуемой статистической точности и достоверности определения величины сигнала, а также неравномерности распределения волокна по площадкам, Чем более неравномерно распределено волокно в слоях, чем выше требования к точности и достоверности результатов, тем большее количество слоев должно быть в пакете. Но наращивание количества слоев не может быть беспредельным.Из проведенных лабораторных испытаний выявлено, что критерием верхнего предела количества площадок является величина суммарной поверхностной плотности волокна в пакете. Наиболее приемлемые результаты получены в пределах поверхностной плотности до 2 г/смф.Таким образом, для получения достаточно полного представления о величине зрелости, а также линейной плотности и крепости массы волокон необходимо и достаточно знать значения средней длины и количества волокон в единице навески.Как правило, при поступлении волокна известна его селекция, а это уже предопределяет значение средней длины массы волокон, так как оЬовным достоинством каждой селекции является стабильность этого параметра волокон независимо от зрелости. В то же время величина имгннияультразвукового сигнала, прошедшего через массу волокон, зависит от количества волокон, встретившихся наего пути. То есть, значение сигналапри известной средней длине волоконможет быть показателем количестваволокон в образце и, таким образом,косвенно может выражать наряду спараметром количества волокон еше ивзаимосвязанные параметры: зрелость,ф линейную плотность, крепость и разрывную длину.Измерение производится в нескольких точках, поэтому могут быть получены дополнительные статистические3 данные о вариации параметров волокон: размах, дисперсия, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации.Используя волокна с различнойЩ зрелостью, определенной тридиционным способом, может быть составленос помощью статистических методовуравнение регрессии по величинеультразвукового сигнала для каждогопараметра данной селекции и выраженографически или таб 9 ично. Зная величину сигнала по отношению к единицеповерхностной плотности образца,можно непосредственно по графикамили таблицам определить оответствуюЗ 0 щий параметр волокон каждой селекции.На фиг, 1 изображена блок-схемаустройства, реализующего способ;на фиг. 2 - зависимость величиныультразвукового сигнала от линейнойплотности волокон селекций "Ташкент" и "133";на фиг. 3 - то же от количестваволокон в единице массы;на фиг. 4 - то же от зрелости40 волокон.П р и м е р , Генератор высокочастотных колебаний 1 подает сигнална ультразвуковой излучатель 2 (см.фиг. 1).Ультразвуковые колебания, пройдячерез пакет 3 акустически прозрачныхповерхностей с волокном 4, попадаютна приемник 5 ультразвука, Сигнал,усиленный и сформированный в прямоугольные импульсы блоком б, попадаетв выделитель информации 7, представляющий триггер с раздельным запуском, на другой вход которого попадается сформированный в прямоугольныеимпульсы опорный сигнал с генера 55 тора 1.Таким образом, длительность импульсов с блока 7 определяется временем запаздывания ультразвуковогосигнала, прошедшего через образец.60 С блока 7 выделения информации сигналпередается на устройство 8 отображения,Используя предельны значениявеличины прошедшего сигнала, величины65 площади поверхности еля в, поконнойРис Я массы и массы волокон в соответствии с приведенной формулой может бытьопределен физико-механический параметр хлопкового волокна. Формула изобретенияСпособ определения зрелости хлопковых волокон, по которому массу волокон формируют, взвешивают, облучают ультразвуком и судят о зрелости по величине прошедшего через сформированную массу волокон сигнала, отличающийся тем что, с целью повышения оперативности определения, массу волокон формируют в пакет, состоящий из нескольких слоев волоконной массы одинаковой площади, облучают его ультразвуком по меньшей мере в трех точках, после чего взвешивают пакет волоконной массы, а о зрелости судят по формулеС 5 КР средняя величина прошедщегочерез пакет сигнала;коэФфициент пропорциональност, осонй для каждой селекции и сорта волокон;вес массы волокон;количество точек облучения;площадь поверхности слояволоконной массы;значение ультразвуковогосигнала в точке заряда,Источники информации,15 принятые во внимание при экспертизе 1, Еремина К.И. и др, Текстильные волокна, их получение и свойства, М 1971, с. 89-94.ф 2. Авторское свидетельство СССР9 650000, кл. 0 01 И 29/ОО, 1976,А. Шумил рилещко орректор М. Вигу Заказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1/42 ВНИИ и 113035, МоТираж 1019 И,государственно делам изобретен ква, Ж, Раушс Подписикомитета СССРи открытийнаб., д. 475