способ определения технологической ценности трепаного льна

Формула изобретения

Способ определения технологической ценности трепаного льняного волокна, включающий отбор пробы, определение комплексной оценки качества в зависимости от горстевой длины трепаного волокна, его цвета, варьирования по данным свойствам, выхода чесаного волокна и изменения цвета волокна после прочеса, отличающийся тем, что оценку качества проводят с учетом растянутости волокон в горсти по длине, их объемного веса, коэффициентов вариации по этим показателям и по выходу чесаного волокна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области стандартизации лубоволокнистых материалов, а именно к квалиметрии трепаного льняного волокна, и может быть использовано при определении его технологической ценности.

Известен способ органолептической оценки качества трепаного льна на основе сопоставления анализируемых образцов льна с эталонами [1].

Однако этот способ зависит от индивидуальных способностей и опыта экспериментатора, что не позволяет получать достоверную и объективную информацию о качестве волокна.

Известен способ инструментальной оценки качества трепаного льняного волокна [2]. Данный способ включает отбор пробы волокна, измерение ряда физико-механических свойств и определение комплексной оценки качества льноволокна.

Указанный способ определения технологической ценности трепаного льняного волокна [2] включает отбор пробы, определение комплексной оценки качества в зависимости от горстевой длины трепаного волокна, его цвета, варьирования по данным свойствам, выхода чесаного волокна и изменения цвета волокна после прочеса. По своей технической сущности и достигаемому эффекту этот способ является наиболее близким к предлагаемому и поэтому может быть выбран в качестве прототипа.

Недостатком известного способа является пониженная точность оценки качества волокна. Причиной этому является отсутствие информации об объемном весе, растянутости и варьирования по этим показателям. Кроме этого указанный способ имеет достаточно большую продолжительность анализа. Кроме того методы определения физико-механических свойств не достаточно автоматизированы.

В основу изобретения поставлена задача разработать объективный способ инструментальной оценки технологической ценности трепаного льна, который позволяет с большей точностью достаточно быстро определять номер трепаного льна, причем методы испытаний должны быть максимально автоматизированы.

Устранение недостатков известного способа и достижение указанной цели обеспечивается тем, что в способе определения технологической ценности трепаного льняного волокна, включающем отбор пробы, определение комплексной оценки качества в зависимости от горстевой длины трепаного волокна, его цвета, варьирования по данным свойствам, выхода чесаного волокна и изменения цвета волокна после прочеса, согласно изобретению оценку качества проводят с учетом растянутости волокон в горсти по длине, их объемного веса, коэффициентов вариации по этим показателям и по выходу чесаного волокна.

Определение объемного веса позволяет оценить качество элементарных волокон. Льняное волокно состоит из соединенных между собой волокнистых пучков. В свою очередь каждый пучок представляет собой совокупность сильно вытянутых клеток, которые имеют веретенообразную форму с заостренными концами и называются элементарными волокнами. Элементарные волокна имеют стенки, а посредине канал. Пучки волокна хорошего качества состоят из мелких элементарных волокон правильной многоугольной формы, чаще пятиугольной, с толстыми стенками и точечными каналами. Пучки волокон плохого качества состоят из крупных волокон неправильной овальной формы с большими каналами. Таким образом, волокно лучшего качества должно быть более тяжелым.

Определение вариации по длине, цвету, растянутости, объемному весу, выходу длинного чесаного волокна позволяет оценить неоднородность партии волокна, характеризующую стабильность протекания процессов последующей переработки. Данное обстоятельство позволяет повысить эффективность оценки качества льноволокна.

Растянутость характеризует пригодность волокна к дальнейшей обработке.

Пример конкретного выполнения.

От партии трепаного льняного волокна было отобрано 15 горстей массой 50 г и определены следующие физико-механические свойства: средняя длина Д=74,1 см, коэффициент вариации по длине СV_д=14%, координаты цвета Х=0.3575, Y=0.3569, Z=0.2975, объемный вес =0.2066 г/см³, растянутость волокон в горсти R=9.65 см, коэффициент вариации по растянутости CV_R=31.9%, выход чесаного волокна B=63%, коэффициент вариации по объемному весу CV =6.2%, коэффициент вариации по выходу СV_в=9.3%, среднеквадратические отклонения по координатам цвета трепаного волокна _X=0.004, _Y=0.0025, _Z=0.0046, координаты цвета чесаного волокна Хч=0.36664, Yч=0.3677, Zч=0.2824.

Далее вычисляли значения пяти дискриминантных функций F₁... F₅, при этом использовали следующие зависимости:

F_i=Al_i· R+A2_i· CV_r+A3 _i· CV +A4_i· Д+A5_i· СV_Д+A6_i· B+A7 _i· СV_B+A8_i· X+А9_i· Y+Al0_i· Z+А11_i· _X+A12_i· _Y+A13_i· _Z+А14_i· Хч+А15_i · Yч+A16_i· Zч+A17 _i· +A18_i

Значения коэффициентов A1 _i, A2_i, ... , A18_i, где i=1, 2, ... , 5 приведены в таблице 1.

В результате получали расчетные значения пяти дискриминантных функций F₁=0.267; F ₂=-0.7228; F₃=-2.2693; F₄=-0.6164; F₅=-0.3987.

Далее вычисляли разницу между расчетными значениями дискриминантных функций и координатами центроидов F_1Ц... F_5Ц. Последние являются постоянными величинами, определенными на основе предварительно проведенных экспериментальных исследований (табл.2).

По сумме разниц между расчетными значениями дискриминантных функций и координатами центроидов по абсолютной величине определяли искомый номер волокна, соответствующий минимальной сумме. В данном примере минимальная сумма, равная 3.012, соответствует номеру трепаного льняного волокна 12 (см. табл.3).

Испытание волокна таким образом позволяет сократить необходимое для анализа время, при этом повышая объективность получаемых результатов.

Таблица 1
Коэффициенты дискриминантных функций
	F1	F2	F3	F4	F5
i	1	2	3	4	5
А1 i	-0.382	-0.8395	2.16134	-1.20326	-0.4329
A2i	-29.6127	-3.42163	27.0392	-26.2391	-3.40086
A3i	-65.1463	52.2246	57.6186	-0.46234	-6.142
A4i	0.560571	-0.08176	-0.36007	0.184844	0.080249
A5i	-15.7404	-31.3228	-17.5553	16.8652	-10.9263
A6i	-0.8637	0.532409	0.347257	-0.48797	-0.14125
A7i	-79.4773	22.3607	10.3362	-36.3403	-14.6544
A8i	-155744	6574.3	81355	-53507.5	-74011.2
A9i	-265468	8399.86	141120	-91982.6	-127370
A10 i	-280593	9403.41	148278	-97382	-133829
A11i	80449.5	-28532.7	-23819.3	28458.4	19346
A12i	117390	-41481.9	-37066	40902.3	27733.7
A13i	-135320	48098.6	41236.9	-47816.5	-31474.2
A14i	2038.29	-1676.78	-625.165	481.065	386.333
A15i	-1773.03	1166.12	583.223	-655.482	-186.827
A16i	274.318	-114.168	-104.59	159.455	-2.21129
A17i	160.614	0.398869	16.6677	-34.7637	-16.9451
А18i	233746	-7948.49	-123557	80998.2	111676
Таблица 2
Координаты центроидов
Номер волокна	Координаты центроидов дискриминантных функций
	F1Ц	F2Ц	F3Ц	F4Ц	F5Ц
9	-9.6700	0.8436	-1.1250	1.5929	-0.3520
10	-8.1812	-1.8828	3.1517	-1.5277	-0.2010
11	1.5246	-0.1669	0.6166	0.8502	0.6097
12	1.0471	-1.3120	-1.1967	-0.8052	-0.0168
13	2.7427	3.5488	0.3886	-0.5595	-0.2470
14	11.5634	-3.5331	1.5827	2.3695	-1.4236

Таблица 3
Номер волокна	Разница между расчетными значениями дискриминантных функций и координатами центроидов	Сумма разниц
	F1-F1Ц	F2-F2Ц	F3-F3ц	F4-F4Ц	F5-F 5Ц
9	9.937014	1.566437	1.144342	2.209316	0.04667	14.90378
10	8.448224	1.159947	5.421022	0.911284	0.19763	16.13811
11	1.257526	0.555961	2.885917	1.466656	1.008332	7.174393
12	0.780046	0.589167	1.072572	0.188795	0.381866	3.012446
13	2.475626	4.271633	2.657955	0.056954	0.151696	9.613865
14	11.29637	2.810267	3.852052	2.985926	1.024967	21.96958

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. ГОСТ 10330-76 "Лен трепаный. ТУ"

2. Способ определения технологической ценности трепаного льняного волокна. Патент №2150702, кл. G 01 N 33/36.