Спосіб визначення якості бавовняних волокон в пряжі

Спосіб визначення якості бавовняних волокон в пряжі, при якому диференціацію волокон на групи у пряжі проводять по інтерференційному фарбуванню волокон в залежності від ступеня зрілості за допомогою компенсаційної пластини до мікроскопа, розраховують відсотковий вміст волокон у пряжі кожної групи і визначають середньозважене значення коефіцієнта зрілості бавовняних волокон, який відрізняється тим, що диференціацію баво вняних волокон у пряжі проводять на дев'ять груп по найбільш вираженому інтерференційному фарбуванню волокон в різних областях спектра компенсаційної пластини з різною різницею ходу, як таку використовують кварцовий клин до мікроскопа зі збільшенням 360 крат і визначають різницю ходу волокна за формулою: B Фв Фс , Корисна модель відноситься до текстильної промисловості, а саме до способів для визначення якості бавовняних волокон в пряжі за допомогою оптичних засобів. Відомий спосіб визначення якості бавовняних волокон у пряжі [Ускоренный метод определения сорта и линейной плотности. ГОСТ 3274.2-72], при якому, диференціацію волокон у пряжі проводять по інтерференційному фарбуванню волокон на чотири групи ступеня зрілості за допомогою компенсаційної пластини (червона І порядку) з однієї різницею ходу оптичного поляризаційного пристосування П-2 до мікроскопу зі збільшенням 200 крат. Сорт бавовняних волокон в пряжі визначають по відсотковому вмісту волокон першої групи зрілості (А1) згідно стандарту. Значення коефіцієнтів зрілості бавовняних волокон (К1, К2, К3, К4) для кожної групи, знаходять згідно сорту волокон, також, згідно стандарту. Середньозваже не значення коефіцієнта зрілості бавовняних волокон (Кср) обчислюють за формулою: A1K1 A 2K 2 A 3K 3 A 4K 4 , (1) 100 де А1, А2 А3, А4 - процентний вміст бавовняних волокон відповідних чотирьох груп зрілості; К1, К2, К3, К4 - коефіцієнти зрілості бавовняних волокон відповідних чотирьох груп зрілості. Однак, недоліком цього способу є недостатня точність визначення ступеня зрілості бавовняних волокон. В основу корисної моделі покладена задача створення способу визначення якості бавовняних волокон в пряжі, технологічні особливості якої забезпечили б можливість підвищення точності виміру. Це досягається тим, що в способі визначення якості бавовняних волокон, при якому диференціацію волокон в пряжі проводять по інтерференційному фарбуванню волокон на групи ступеня зрілості за допомогою компенсаційної пластини до мікроскопу, розраховують відсотковий вміст волокон в пряжі кожної групи і визначають середньозважене значення коефіцієнта зрілості бавовняних де В - різниця ходу волокна; (11) UA (19) K cp 17155 (13) U Фв - різниця ходу по інтерференційному фарбуванню волокна; Фс - різниця ходу області спектра на компенсаційній пластині, на якій спостерігається інтерференційне фарбування волокна. 3 17155 4 волокон, диференціацію бавовняних волокон у У корисної моделі, найбільш виражене інтерпряжі проводять на дев’ять груп по найбільш виференційне фарбування волокон визначено при раженому інтерференційному фарбуванню волосинім фарбуванні, що відповідає області спектракон в різних областях спектру компенсаційної плальних смуг з Фс . 589-664нм (в І порядку) і 1151стини з різною різницею ходу, в якості який 1198нм (в II порядку). Інтерференційне фарбуванвикористовують кварцовий клин до мікроскопу зі ня (синє), в залежності від ступеня зрілості бавовзбільшенням 360 крат і визначають різницю ходу няних волокон, спостерігають в восьмі смугах спеволокна за формулою: ктру кварцового клину з Фс : в І порядку - 332нм. (2) B Фв Фс (перезрілі - 1), 430нм. (зрілі - 2), 470нм. (зрілі - 3), де В - різниця ходу волокна; 505нм. (зрілі - 4), 536нм. (недозрілі - 5), 551нм. (недозрілі - 6), 565нм. (незрілі - 7), 575нм. (незрілі - різниця ходу по інтерференційному фаФв 8); в ІІ порядку - 866нм (перезрілі - 1, Фіг.2 для ворбуванню волокна; локна 1); 910нм (зрілі - 2, Фіг.3); 948нм (зрілі - 3, Фс - різниця ходу області спектру на компенФіг.4); 998нм (зрілі - 4, Фіг.5); 1085нм (недозрілі - 5, саційній пластині, на який спостерігається інтерФіг.6); 1085нн (недозрілі - 6, Фіг.7); 1101нм (незрілі ференційне фарбування волокна. - 7, Фіг.8); 1128нм (незрілі - 8, Фіг.9 і Фіг.10 для На відміну від прототипу, точність визначення волокна 1). Волокна дев’ятої групи - зовсім незрілі, якого недостатні;, відповідно до пропонованої коінтерференційне не зафарбовуються (прозорі) рисної моделі при збільшенні волокон в 360 крат і (Фіг.2 для волокна 2, Фіг.10 для волокна. 2). Найзастосуванні кварцового клина, який є універсальбільш чітко інтерференційне фарбування волокон ним компенсатором, тому що по своїй довжині бавовни спостерігають в ІІ порядку. B визначарозділений на спектри, що повторюються чотири ють по формулі (2). В зв’язку з тим, що сине інтерази (відрізняються кількістю хвиль переломлюварференційне фарбування визначають в межах ного променя - 1, 2, 3, 4 повних довжин хвиль), спектральних смуг - величина B не є однозначпідрозділяються на І, II, III, IV порядок, мають області спектральних смуг з різною різницею ходу ною, вона визначена інтервалом для кожної з дев’яті груп як в І так і в ІІ порядку: 332-235нм. (пе(Фіг.1), що у свою чергу дозволяє використоФс резрілі - 1), 234-195нм. (зрілі - 2), 194-160нм. (зрілі вувати його для виміру волокон із різним оптичним - 3), 159-129нм (зрілі - 4), 128-114нм. (недозрілі показником. Оскільки бавовняні волокна в пряжі 5), 113-100нм. (недозрілі - 6), 99-90нм. (незрілі - 7), різного ступеня зрілості мають різний оптичний 89-48нм. (незрілі - 8), 0 (зовсім незрілі - 9). показник - В , який залежить від структурної хаВідсотковий вміст волокон бавовни в пряжі по рактеристики волокон (товщині оболонки і стінок, ступіні зрілості визначають як кількість волокон в гетерогенності кристалічної структури), при викогрупі зрілості відносно загальної кількості вимірюристанні кварцового клина волокна в полі зору ваних волокон помножене на 100%. мікроскопа, в залежності від ступеня зрілості, приЯкість волокон у пряжі визначалося відносно дбають визначене (найбільш виражене інтерфесорту. Сорт бавовняних волокон визначають по ренційне фарбування в різних областях спектру, відсотковому вмісту волокон першої групи зрілості що дає можливість поділити волокна в пряжі на (А1) згідно стандарту. Далі, відносно сорту, визнабільше число груп (дев’ять), та дозволяє більш чають значення коефіцієнтів зрілості К1, К2, К3, К4 точно визначати якість бавовняних волокон в прядля груп А1, А2, А3, А4. жі. Для розрахунку, у запропонованій моделі, в Для приклада, як зразок дослідження, викоригрупу А1 включають, як суму, процентний вміст стовувалася пряха бавовняної тканини арт. волокон трьох перших груп - перезрілі-1, зрілі-2, ОВО0129-ХІ (виробництво ОАО «Херсонський зрілі-3; в групу А2 - зрілі-4, недозрілі-5; в групу А3 ХБК»), Підготовка препарату включає до себе кінедозрілі-6, незрілі-7; в групу А4 - незрілі-8 і зовсім лька етапів: поділ пряжі на волокна; розміщення незрілі-9. Кср обчислюють за формулою (1). волокон і імерсійне середовище (олія з показником Розрахункові дані відсоткового співвідношення подвійної променезаломлюваності 0,0106), та розволокон бавовни по ступені зрілості в пряжі утоку ташування волокон на предметному склі в ряд, та основи приведені в таблиці 1. паралельно одне одному. Далі, препарат спостерігають в полі зору мікроскопа «Полам Л-213» у поляризаційному світлі при схрещених аналізаторі і поляризаторі, при збільшенні 360 крат 5 17155 6 Таблиця 1 Дані відсоткового співвідношення волокон бавовни по ступені зрілості в пряжі основи та утоку тканині арт. ОВО0129-ХЕ. Оптична характеристика бавовняних воло- Кількість волокон в кон в залежності від ступня зрілості пряжі шт. Ступінь зрілості Перезрілі - 1 Зрілі - 2 Зрілі - 3 Зрілі - 4 Недозрілі - 5 Недозрілі - 6 Незрілі - 7 Незрілі - 8 Зовсім незрілі - 9 Інтерференційне фарбування синього кольору постерігають в областях спектру з Фс в І, II порядку, нм. Яскраво-жовта 332;866 Коричнево-жовта 430;910 Оранжева 470;948 Червоно-оранжева 505;998 Червона 536;1063 Темно-червона 551;1085 Пурпурова 565;1101 Фіолетова 575;1128 Прозора B, нм 332-235 234-195 194-158 159-129 128-114 113-100 99-90 89-48 0 Відсоткове відношення волокон в пряжі, % основа утік основа утік 4 11 60 31 15 11 9 7 2 6 10 34 15 6 4 3 2 0 3 7 40 21 10 7 6 5 1 5 13 43 19 8 5 4 3 0 Примітка: загальне число вимірюваних волокон в пряжі утоку 150шт, основи 80шт. Згідно з даними таблиці 1. - А1 для пряжі основи дорівнює 61%, пряжі утоку - 50%. Відповідно стандарту бавовняні волокна, що входять до складу пряжі основи тканини, відносяться до II сорту (69,4%-55,5%), а пряжі утоку до ІІІ третього сорту (55,4%-43,5%), значення коефіцієнтів для II III сорту однакові і дорівнює: К1=2,3; К2=1,3; К3=1,0; К4=0,5. Розрахункове значення Кср для волокон пряжі основи дорівнює 1,8, для пряжі утоку - 1,6, що дозволяє їх порівняти і провести якісну оцінку волокнистого складу. Перевірка відтворюваності способу полягала в розрахунку випадкової похибки при визначенні Кср. Похибку способу обчислюють як середнє арифметичне всіх (п’яти) параметрів дослідження за формулою: n y (3) , n де Y - середнє арифметичне параметра; yі параметр дослідження Кcp; n - число проведених досліджень. При виміру 150 волокон: уі=1,73, у2=1,70, у3=1,74, y4=1,69, y5=1,71. За результатами обчислення Y=1,714. Відхилення результату yi, розраховують, як різницю (уiY):(у1-Y)=0,016; (у2-Y)=0,014; (у3-Y)=0,026; (y4-Y)=0,024; (y5-Y)=-0,004. Змінність відхилень визначають дисперсією i (S2). Стандартну похибку способу ють за формулою: n ( yi Y )2 S 2 , визнача (4) , n 1 За результатами обчислення S=0,0207. Критерій відтворюваності - t (критерій Стьюдента) обS i числюють за формулою: y1 Y t, (5) S Для проведених досліджень: t1=|0,773|; t2=|0,676|; t3=|1,256|; t4=|l,159|; t5=|0,193|. При довірчій ймовірності 0,05 (5%) і ступеню вольності f=4, табличне значення t=2,776. Значення модуля критерію відтворюваності кожного із досліджень (п’яти) менше табличного значення, що підтверджує адекватність способу при вимірюванні 150 волокон. При вимірі 120шт, 100шт, 80пгг, 65шт, 50шт. волокон відхилення результату уi, дорівнюють: (у1Y)=0,006; (у2-Y)=-0,014; (у3-Y)=0,016; (у4-Y)=-0,034; (y5-Y)=-0,054, а критерій відтворюваності: t1=|0,293|; t2=|0,676|; t3=|0,773|; t4=|l,643|; t5=|2,609|. Порівняння розрахункового критерію ti, с максимальним значенням t3=|1,256| свідчить, що перегляд 65 волокон і менше знижує відтворюваність способу виміру, та наближається до табличного значення. Достатня відтворюваність у пропонованій корисній моделі досягається при вимірі від 150шт до 80шт волокон, на відміну від прототипу відтворюваність, якого досягається при дослідженні 400300 волокон. Таким чином, пропонований спосіб визначення якості бавовняних волокон у пряжі дозволяє більш точно визначати якість бавовняних волокон у пряжі у відмінності від прототипу. Що обумовлює його широке застосування: у текстильній промисловості - для визначення сортності бавовняних волокон; у науково-дослідній діяльності - для виміру і контролю якісних показників бавовняних волокон пряжі при обробці тканини різними допоміжними речовинами, з метою додання їй заданих властивостей і визначення стійкості до агресивних сере 7 17155 8 довищ; ознак при порівнянні виробів або їх фрагментів із у криміналістиці - для визначення групових волокнистих матеріалів. 9 17155 10 11 17155 12 13 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 17155 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601