способ оценки распрямленности волокон

Формула изобретения

СПОСОБ ОЦЕНКИ РАСПРЯМЛЕННОСТИ ВОЛОКОН, заключающийся в том, что формируют образец волокнистой ленты, фиксируют один из его концов с обеспечением возможности перемещения волокон, прикладывают растягивающую нагрузку вдоль оси образца и измеряют усилие, необходимое для растаскивания волокон, принимая его за меру оценки структуры, ленты, отличающийся тем, что при фиксации конца волокнистой ленты к нему прикладывают усилие, уменьшающееся от внешних слоев к внутренним слоям, которые извлекают в направлении оси образца, а распрямленность волокон оценивают по усилию извлечения оставшихся волокон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, может быть использовано в прядильном производстве для хлопка, шерсти, химических волокон и их смесей для оценки структуры ленты при подготовке к гребнечесанию и пневмомеханическому прядению.

Известен способ оценки распрямленности волокон [1], который заключается в том, что образец ленты фиксируют между нижней пластиной и тремя верхними, причем ширина крайних в два раза меньше средней. Свободные концы ленты обрезаются, а затем крайние пластины снимают и гребнем прочесывают освободившиеся волокна. После прочесывания узкие пластины устанавливают на место и отрезают выступившие за линии зажима концы волокон. Отрезанные концы и волокна под узкими пластинами взвешивают.

Относительную распрямленность волокон рассчитывают по формуле

= 100%, где Е - масса выступающих концов, мг;

Е + С - масса волокон под узкой пластиной, мг.

Способ позволяет оценить анизотропию по распрямленности передних и задних концов, поскольку в чесальной ленте имеется больше загнутых задний (главных), чем передних (неглавных), что связано с особенностями процесса кардочесания ( задних/ передних 2).

Способ используется для сравнительных исследований. Недостатком способа является его трудоемкость (на одно измерение и расчет затрачивается 5-10 мин) и низкая достоверность, связанная с субъективными особенностями оператора, прочесывающего гребнем концы ленты.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ [2], согласно которому образец ленты фиксируют с двух концов с возможностью перемещения волокон, для этого зажимают концы в игольчатых или зубчатых зажимах разрывной машины. К образцу ленты прикладывают нагрузку вдоль его оси и измеряют необходимое для растаскивания усилие, которое принимают за меру оценки структуры ленты. Метод объективен, не имеет недостатки, заключающиеся в том, что в показателе отражается не только распрямленность, но и разъединенность волокон, а наличие фиксации двух концов не позволяет оценить анизотропию по распрямленности передних и задних концов волокон.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности и достоверности результатов при оценке распрямленности волокон в лентах прядильного производства.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки распрямленности волокон формируют образец волокнистой ленты, фиксируют один из концов его (в прототипе фиксируют два конца), прикладывают растягивающую нагрузку вдоль оси образца волокнистой ленты. Формируют образец путем фиксации конца волокнистой ленты с усилием, уменьшающимся от внешних слоев к внутренним (в прототипе усилие зажима в среднем одинаково по всей толщине образца). Затем извлекают внутренние слои в направлении оси образца, после чего измеряют усилие извлечения оставшихся (в гарнитуре) волокон (в прототипе оценивают усилие извлечения волокон, в том числе и вне гарнитуры), по которому оценивают распрямленность волокон.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

В отрезке волокнистой ленты 1 фиксируют один из концов с усилием, уменьшающимся от внешних слоев к внутренним. Для этого зажим 2 имеет губки, покрытые зубчатой кардной гарнитурой, а между губками имеется зазор. В результате проникновения зубьев во внешние слои ленты и контактов волокон с зубьями усилие удержания волокон в гарнитуре больше, чем в зазоре. Этим отличается предлагаемый способ от прототипа, в котором зубья или иглы проникают во всю толщину ленты.

Волокна внутренних слоев ленты извлекают в направлении оси образца, для чего ручным зажимом 3 захватывают свободные концы волокон на расстоянии от зажима 2, равном половине средней длины волокна. В результате натяжения оставшихся волокон увеличиваются силы трения между ними и зубьями. После этого извлекают оставшиеся волокна за их свободные концы механическим зажимом 4, связанным с приводом, и измеряют, например, с помощью тензоизмерителя усилие извлечения последних из гарнитуры зажима 2, по которому оценивают распрямленность волокон.

Предлагаемый способ позволяет оперативно и достоверно оценить не только среднюю распрямленность волокон в волокнистых лентах, но и разницу в распрямленности передних и задних концов волокон. Таким образом представляется возможным выбрать оптимальное направление ориентации ленты и число переходов при ее подготовке при питании гребнечесальных и пневмопрядильных машин. В результате снижается выход гребенных очесов при сохранении качества гребенной ленты и повышается прочность пневмомеханической пряжи.

Проведенный авторами эксперимент на гребнечесальной машине фирмы "Текстима" модели 1532 показал (см.табл.1), что в варианте при оптимальном направлении питания (распрямленность передних концов меньше задних) обеспечивается повышение эффективности гребнечесания, т.е. уменьшается выход очесов при увеличении длины волокна и уменьшении неровноты гребенной ленты.

П р и м е р. Способ, осуществляют следующим образом. Из волокнистой ленты (чесальной, гребенной, с ленточных машин) отбирают случайным образом 20 отрезков с длиной, превышающей штапельную длину волокна. На 10 отрезках производят измерение распрямленности передних концов и на 10 - задних концов волокон, считая по выходу из машины. Каждый образец 1 фиксируют в соответствии с выбранным направлением в зубчатом зажиме 2, между губками которого имеется зазор 1-2 мм. Ручным зажимом 3, установленным на расстоянии, равном половине средней длины волокна, извлекают из зубчатого зажима незажатые волокна и под натяжением закрепляют оставшиеся волокна в гарнитуре верхней и нижней губок зубчатого зажима.

Свободные концы волокон фиксируют в зажиме 4, установленном вблизи зажима 3 с возможностью перемещения по отношению к зубчатому зажиму, который связан с силоизмерителем. После этого начинают извлечение концов волокон из гарнитуры зубчатого зажима. Усилие прочесывания воздействует на тензоизмеритель, сигнал которого после усиления и преобразования регистрируется.

Оценкой распрямленности волокон является величина

F_o = F/m, где F - усилие прочесывания, сН;

m - масса волокон, извлеченных из зубчатого зажима, мг.

Для осуществления данного способа изготовлен прибор, где происходит оценка распрямленности хлопковых лент.

Параметры зажимов:

Зубчатый зажим шириной 20 мм, длина пилок зубчатой гарнитуры 20 мм, плотность зубьев 95 см^-2, гарнитура А-3(38-0,73,5), рабочая высота зуба 0,7 мм, шаг зубьев 3,5 мм. Зубья расположены в сторону, обратную направлению протаскивания.

Подвижный зажим имеет губки, покрытые электрофлокированным материалом для обеспечения надежного фиксирования свободных концов волокон.

Зазор между губками зубчатого зажима 1 мм.

Зубчатая гарнитура: шаг 1,2 мм, толщина 0,8 мм, высота зубьев 1 мм, угол наклона зубьев 70^о.

Скорость подвижного зажима 1 мм/с.

Испытывалась чесальная лента 3,4 ктекс из тонковолокнистого хлопка 1-ого типа 1-ого сорта (штапельная длина 38/39).

Показатели испытаний показаны в табл.2.

Полученные результаты позволяют заключить, что предлагаемый способ с достаточной точностью оценивает распрямленность передних и задних концов волокон в лентах.

Предлагаемый способ оценки распрямленности волокон сокращает длительность испытаний не менее чем в 2 раза, снижает трудоемкость анализа, приближает условия испытаний к технологическим, повышает точность и объективность результатов.