Способ исследования сорбционных свойств волокнистых материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N15/08 

(21)4447623/25

(22)12.04.88

(46) 23.04.91. Бюл № 15

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт текстильных материалов

(72)В Ю. Незгада

(53)543.71(088.8)

(56)Мередит Р. и Хирл В. С. Физические методы исследования текстильных материалов.-М : Гизлегпром, 1963, с. 174-180

Кунин Г Н и Соловьева А. С. Текстильное материаловедение, ч 2.-М.: Легкая индустрия, 1964, с 41-56.

Авторское свидетельство СССР № 928136, кл. F 24 F 3/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1160193, кл F 24 F 3/16, 1984

(54)СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРБ- ЦИОННЫХ СВОЙСТВ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к текстильной

промышленности и может быть использовано при исследовании процессов сорбции-десорб ции влаги из воздуха волокнистыми материалами при разных его начальных параметрах (относительная влажность, температура, скорость, степень ионизации). Целью изобретения является повышение эффективности процесса сорбции-десорбции и степени влагопоглощения волокнами влаги из воздуха путем повышения проникновения влаги во внутренние слои материала Вентилятором, соединенным со всасывающим и нагнетательным воздуховодами, воз дух с заданными начальными параметрами и предварительно ионизированный сеткой, принудительно продувается через воздухопроницаемую кассету с исследуемым образцом Изменение влагосодержания образца определяется по результатам его взвешивания на электронных весах. Оптимизация процессов сорбции-десорбции производится при помощи микро-ЭВМ 2 с п ф-лы, 1 ил

SS

(Л

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности для исследования процессов сорбции-десорбции влаги из воздуха волокнистыми материалами при разных его начальных параметрах (относительной влажности, температуры, скорости, степени ионизации).

Целью изобретения является повышение эффективности процесса сорбции-десорбции и степени влагопоглощения волокнами влаги из воздуха путем повышения доступности влаги во внутренние слои материала

Способ заключается в том, что через испытываемый образец принудительно продувается воздух начальных заданных параметров (относительной влажности, температуры, скорости движения и степени

ионизации). Измерение влагосодержания волокон осуществляется периодическим взвешиванием образца электрическими весами Для повышения эффективности влагообмена и степени влагонасыщения, продуваемый воздух дополнительно ионизируется Знак доминирующих ионов воздуха должен быть противоположным знаку остаточного электростатического заряда испытываемого материала.

На чертеже показана конструктивная схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит вентилятор 1, всасывающий воздуховод 2, регулирующий шибер 3 с исполнительным механизмом 4, нагнетательный воздуховод 5, кассету 6

О 4

03

со со оо

(сделанную из сетки), пружины 7, электронные весы 8, реле 9 времени, пусковое устройство 10 электродвигателя вентилятора 1, металлическую сетку 11, счетчик 12 аэроионов, усилитель 13, микроманометр 14, дифференциальную термопару 15, самописец 16, источник 17 высокого напряжения, пульт 18 управления, микро-ЭВМ 19, датчики температуры 20 и влажности 21 нагнетаемого воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Воздух из кондиционера заданных начальных параметров вентилятором 1 через всасывающий воздуховод 2, регулируемый шибер 3 нагнетается в нагнетательный воздуховод 5, из которого воздух проходит через кассету 6 (установленную на изоляторах) с испытываемым образцом. Взвешивание образца осуществляется электрическими весами 8 (на которых кассета 6 устанавливается на изоляторы и пружины 7).

Электрические весы 8 через реле 9 времени соединены с пусковым устройством 10 электродвигателя вентилятора 1. Движущийся воздух в нагнетательном воздуховоде 5 ионизируется коронным разрядом металлической сетки 11, соединенной с источником 17 высокого напряжения. Степень ионизации воздуха регулируется изменением напряжения, подаваемого на сетку 11, и контролируется счетчиком 12 аэроионов. Скорость движения воздуха в нагнетательном воздуховоде регулируется шибером 3 и измеряется микроманометром 14, а изменение температуры испытываемого образца контролируется дифференциальной термопарой 15, которая подключается к самописцу 16. Для более точного взвешивания кассеты с образцом процесс взвешивания осуществляется периодически, выключая вентилятор. Одновременно через пусковое устройство электродвигателя включаются весы. Для обеспечения заданной относительной влажности и температуры воздуха, подаваемого в нагнетательной воздуховод, датчики контроля (соответственно 21 и 20) подключены к пульту 18 управления, а присоединение контрольно-измерительной аппаратуры источника 17 высокого напряжения, пульта 18 управления, электронных весов 8 и пускового устройства 10 электродвигателя к микро-ЭВМ позволяет управлять насыщением образца влагой по заданной программе и подобрать оптимальные режимы процессов сорбции-десорбции для различных видов волокнистых материалов.

После продувания воздуха заданных начальных параметров через испытываемый образец (при автоматическом управлении процессом сорбции-десорбции при помощи микро-ЭВМ) подается сигнал пусковому устройству 10 двигателя вентилятора. После

останова вентилятора кассета 6 под действием пружины 7 устанавливается в уравновешенном состоянии, т.е. она не касается нагнетательного воздуховода и поэтому

электронные весы фиксируют изменение веса образца за данный промежуток времени, который будет записан в памяти микро-ЭВМ (когда вентилятор работает, тогда кассета прижата к раме нагнетательного воздуховода). При выключении вентилятора нужно время для полного останова рабочего колеса вентилятора и полного утихания колебаний кассеты на опорах (пружинах) электронных весов. Для этого служит реле 9 времени.

Предлагаемый способ исследования сорб- ционных свойств волокнистых материалов предназначен преимущественно для определения скорости сорбции д где AWg - из

менение влаги и величины максимального насыщения влаги волокнами; Ат - промежуток времени We макс - из воздуха волокнами в зависимости от начальных параметров подаваемого воздушного потока

(относительной влажности, температуры, скорости движения и степени ионизации). Изменение этих параметров по программе, составленной для микро-ЭВМ с учетом начального влагосодержания волокон и их температуры, позволяет определять оптимальные режимы процессов сорбции-десорбции, т.е. наибольшую скорость сорбции-десорбции и наибольшую степень насыщения волокнами влаги сорбированной из воздуха.

Скорость сорбции волокон во времени определяется изменением массы волокон в

течение заданного промежутка времени т,

д w

т.е. (т),-а максимальное насыщение

волокон влагой We4dKc - изменением веса волокон в конце процесса (после заданного промежутка времени т). Например повышение скорости движения воздуха через испытываемые волокна во всех случаях повышает скорость сорбции-десорбции, однако снижает значение максимального насы- щения Wg макс. Повышение степени ионизации и относительной влажности воздуха способствует повышению скорости сорбции и величине максимального насыщения волокон влагой.

50

Формула изобретения

на изоляторах установлена на весах воздухопроницаемая кассета для образца, весы через реле времени соединены с пусковым устройством электродвигателя вентилятора,

в кассете для образца установлена дифференциальная термопара, в нагнетательном воздуховоде установлены датчики микроманометра, температуры и влажности нагнетаемого воздуха и счетчик аэроионов, который соединен обратной связью с источником высокого напряжения, а датчики температуры и влажности подключены к пульту управления, который с источником высокого напряжения, микроманометром пусковым устройством электродвигателя вен5 тилятора, реле времени, весами, счетчиком аэроионов и исполнительным механизмом регулируемого шибера подключены к управляющей микро-ЭВМ.