СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОН Российский патент 1994 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к текстильной промышленности, преимущественно к отделочному производству, и может быть использовано при оценке качества мерсеризации хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканей.

Известен способ определения степени мерсеризации, выражающейся величиной баритового числа (Ba) и заключающийся в определении количества гидроксида бария, поглощенного мерсеризованным (Хм) и немерсеризованным (Хн) волокнистыми материалами (1). Для определения степени мерсеризации из ткани, обработанной раствором едкого натра вырезается несколько образцов, которые после взвешивания на аналитических весах заливаются строго определенным количеством гидроокиси бария (BaOH) известной концентрации и выдерживаются в течение 2-х ч. Параллельно аналогичным образом подготавливается контрольный образец немерсеризованной ткани. Затем отбирается по 10 мл BaOH из каждой пробы и титруется по фенолфталеину 0,1 Н раствором соляной кислоты (HCl). На основании количества гидроокиси бария, поглощенного мерсеризованным и немерсеризованным образцом, вычисляют баритовое число согласно формуле:
Ba = · 100% ,, где: Хм - количество BaOH, поглощенное мерсеризованным материалом;
Хн - количество BaOH, поглощенное немерсеризованным материалом.

Известный способ определения степени мерсеризации приводит к разрушению исследуемого образца в ходе анализа, требует расхода широкого набора химреактивов и затрат ручного труда. Процесс определения длителен по времени ( ≈ 2,5 ч на пробу), что не позволяет производить постоянный контроль за качеством мерсеризации.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения степени повреждения хлопковых волокон, заключающийся в определении величины тангенса угла диэлектрических потерь и оценке степени повреждения по калибровочной зависимости (2).

Недостаток известного способа заключается в недостаточной точности и надежности измерений, так как при определении тангенса угла диэлектрических потерь на сухом образце результаты искажаются из-за изменения влажности воздуха.

Задачей изобретения является создание нового способа, позволяющего осуществлять непрерывный контроль повреждения хлопковых волокон при мерсеризации хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканей с высокой точностью и надежностью результатов контроля.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения степени повреждения хлопковых волокон, заключающемся в определении величины тангенса угла диэлектрических потерь образца и оценке степени повреждения по калибровочной зависимости, согласно изобретению, величину тангенса диэлектрических потерь определяют при влажности образца 60-100% в диапазоне частот 4,2-4,4 МГц, а в качестве показателя степени повреждения волокон при построении калибровочной зависимости используют баритовое число.

На фиг.1 изображена зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от частоты внешнего электромагнитного поля для образцов хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканей, имеющих различную степень мерсеризации (1,2,3 - данные для ткани, мерсеризованной раствором едкого натра концентрации: 50 г/л, 150 г/л, 300 г/л. Влажность ткани - 80%, частота электромагнитного поля - 4,3 МГц); на фиг.2 - калибровочный график, связывающий величины тангенса угла диэлектрических потерь и степени мерсеризации, выражающейся баритовым числом (1,2,3 - данные соответственно для тканей, мерсеризованных раствором едкого натра концентрации: 50 г/л, 150 г/л и 300 г/л.)
Способ реализуется следующим образом.

Предварительно строится единый калибровочный график зависимости тангенса угла диэлектрических потерь мерсеризованных хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканей от степени мерсеризации, выражающейся баритовым числом. Для этого готовится несколько растворов едкого натра различной концентрации (50,100,150,200,250 г/л). В каждом из них обрабатывается образец ткани размером 20х10 см в течение 2-х мин при комнатной температуре, после чего следует промывка горячей и холодной водой до полного удаления остатков едкого натра, которая контролируется с помощью лакмуса. Первый образец, обработанный раствором едкого натра концентрацией 50 г/л помещается в измерительную ячейку, соединенную с измерителем добротности типа Е 4-11 или мостом переменного тока Р-5060 и регистрирующим устройством, где снимается показание прибора, т.е. величина тангенса угла диэлектрических потерь данного образца. Таким же образом определяется величина тангенса угла диэлектрических потерь для образцов ткани, обработанных раствором едкого натра с концентрацией 100,150,200,250 г/л соответственно. Затем, для этих же образцов, уже высушенных, определяется степень мерсеризации, выражающаяся величиной баритового числа по ГОСТ 8205-69.

На основании полученных данных строится график зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от величины баритового числа мерсеризованной ткани (т.е. каждому тангенсу соответствует определенное баритовое число).

Таким образом, один раз построив этот график, в дальнейшем можно бесконечно использовать его для определения степени мерсеризации хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканей.

П р и м е р. Образец хлопчатобумажной ткани арт.20 или хлопколавсановой ткани "Рубин" арт.79, обработанной раствором едкого натра концентрации 150 г/л промывают, отжимают до влажности 80%. Затем испытуемый образец помещают между электродами контролирующего устройства с воздушным зазором (измерительную ячейку), соединенного с измерителем добротности Е 4-11, работающим на частоте 4,3 МГц, и регистрирующим устройством, с которого снимают показания величины тангенса угла диэлектрических потерь, который равен 0,138. Сравнивая эту величину с предварительно построенным калибровочным графиком определяют величину баритового числа (степень мерсеризации). Она равна 117. Время определения степени мерсеризации, выражающейся баритовым числом - 5 с.

Экспериментальные данные на граничные значения частоты электромагнитного поля и влажности ткани приведены в таблице.

Таким образом, применение изобретения позволяет определять степень мерсеризации на любом участке непрерывно движущегося промытого полотна хлопчатобумажной или хлопколавсановой ткани.

Из приводимой таблицы видно, что задача поставленная перед изобретением решается, а именно: время определения степени мерсеризации снижается с 2,5 ч до 5 с, и определение это можно вести постоянно.

Использование предлагаемого способа определения степени мерсеризации по сравнению с существующими способами позволит также:
- отказаться от использования химических реактивов и затрат ручного труда в процессе контроля степени мерсеризации;
- автоматизировать процесс мерсеризации, управлять им, согласуясь с непрерывно контролируемой величиной степени мерсеризации и создавать стабильные по свойствам ткани.

Использование: в отделочном производстве для контроля процесса мерсеризации хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканей. Сущность изобретения: определяют величину тангенса угла диэлектрических потерь на образце с влажностью 60 - 100% в диапазоне частот 4,2 - 4,4 мГц и по заранее построенной калибровочной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от степени повреждения, выражающейся баритовым числом, оценивают степень повреждения волокон хлопка при мерсеризации тканей. 2 ил., 1 табл.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОН преимущественно в хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканях после мерсеризации, заключающийся в определении величины тангенса угла диэлектрических потерь образца и оценке степени повреждения по калибровочной зависимости, отличающийся тем, что величину тангенса угла диэлектрических потерь определяют при влажности образца 60-100% в диапазоне частот 4,2-4,4 МГц, а в качестве показателя степени повреждения волокон используют при построении калибровочной зависимости баритовое число.