СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ТРЕПАНОГО ЛЬНА Российский патент 2005 года по МПК G01N33/36 

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 ϒ =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 CVγ =6.2%, коэффициент вариации по выходу СV_в=9.3%, среднеквадратические отклонения по координатам цвета трепаного волокна σ _X=0.004, σ _Y=0.0025, σ _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+A2i·CVr+A3i·CVγ +A4i·Д+A5i·СVД+A6i·B+A7i·СVB+A8i·X+А9i·Y+Al0i·Z+А11i·σ X+A12i·σ Y+A13i·σ Z+А14i·Хч+А15i·Yч+A16i·Zч+A17i·γ+A18i}

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; F₂=-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 1Коэффициенты дискриминантных функций F₁F₂F₃F₄F₅i12345А1_i-0.382-0.83952.16134-1.20326-0.4329A2_i-29.6127-3.4216327.0392-26.2391-3.40086A3_i-65.146352.224657.6186-0.46234-6.142A4_i0.560571-0.08176-0.360070.1848440.080249A5_i-15.7404-31.3228-17.555316.8652-10.9263A6_i-0.86370.5324090.347257-0.48797-0.14125A7_i-79.477322.360710.3362-36.3403-14.6544A8_i-1557446574.381355-53507.5-74011.2A9_i-2654688399.86141120-91982.6-127370A10_i-2805939403.41148278-97382-133829A11_i80449.5-28532.7-23819.328458.419346A12_i117390-41481.9-3706640902.327733.7A13_i-13532048098.641236.9-47816.5-31474.2A14_i2038.29-1676.78-625.165481.065386.333A15_i-1773.031166.12583.223-655.482-186.827A16_i274.318-114.168-104.59159.455-2.21129A17_i160.6140.39886916.6677-34.7637-16.9451А18_i233746-7948.49-12355780998.2111676Таблица 2Координаты центроидовНомер волокнаКоординаты центроидов дискриминантных функций F_1ЦF_2ЦF_3ЦF_4ЦF_5Ц9-9.67000.8436-1.12501.5929-0.352010-8.1812-1.88283.1517-1.5277-0.2010111.5246-0.16690.61660.85020.6097121.0471-1.3120-1.1967-0.8052-0.0168132.74273.54880.3886-0.5595-0.24701411.5634-3.53311.58272.3695-1.4236

Таблица 3Номер волокнаРазница между расчетными значениями дискриминантных функций и координатами центроидовСумма разниц F₁-F_1ЦF₂-F_2ЦF₃-F_3цF₄-F_4ЦF₅-F_5Ц 99.9370141.5664371.1443422.2093160.0466714.90378108.4482241.1599475.4210220.9112840.1976316.13811111.2575260.5559612.8859171.4666561.0083327.174393120.7800460.5891671.0725720.1887950.3818663.012446132.4756264.2716332.6579550.0569540.1516969.6138651411.296372.8102673.8520522.9859261.02496721.96958

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.

Способ относится к стандартизации лубоволокнистых материалов, а именно к квалиметрии трепаного льняного волокна, и может быть использовано при определении его технологической ценности. Способ определения технологической ценности трепаного льняного волокна 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. Оценку качества проводят с учетом растянутости волокон в горсти по длине, их объемного веса, коэффициентов вариации по этим показателям и по выходу чесаного волокна. Способ позволяет с большей точностью и достаточно быстро определить номер трепаного льна. 3 табл.

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.