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Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Splitterungswiderstandes von Einzelfasern. Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen: -des Spl.itterungswiderstandes von Einzelfasern.
Der rasche Verschleiss von Zellwolle ist insbesondere auf eine Eigenschaft zurückzuführen, für :die mitunter der Ausdruck ,;Splittrigkeit" angewendet wurde. Man versteht darunter eine Aufsplitterung der Fasern, insbesondere in nassem Zustand, unter dem Einfluss mechanischer Einwirkungen.
Die typische Aufsplitterung tritt bei der -#Väs.chebeha-n:dlung in Trommehwasch- maschinen a.u:f, bei der die Faser in gequollenem Zustand einer stossweisen Beanspruehung ausgesetzt wird. Eine Pä.rallelerachei- nung findet sich z.
B. bei Fahnentuch, an dem bei Regen und Wind ebenfalls Absplitterungen an der Einzelfaser hervorgerufen werden. lHan hat .sich beider Prüfung der Splntt- rigkeit oder besser gesagt des :Splitterungs- widerstandes bisher lediglich @da,rarwf beschränkt, die mehr oder weniger stark auf- gesplittBrten Fasern unter dem Mikroskop zu beobachten, um bestenfalls zwischen ve:rschie- den starker Aufsplitterung zu unterscheiden und durch Auo,zählen:
@d:er Eplitterstä:rke entsprechende Prozentsätze zu berechnen. Bei dieser Art der Bestimmung des Aufsplitte- rungsgrades ist jedoch der persänliehe Beob- achtungsfehler nicht nachprüfbar.
Im übrigen kann die mikroskopische Beurteilung keinen zahlenmässiben Ausdruck für :das me- ohan.ische und technologische Verhalten eines Fasermaterials ergeben., das hier ausschliesslich als Mass für eine Gebrauchswerteigen- sehaft angesehen werden muss. Es erscheint daher notwendig, den Splitterungswiderstand
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auf meclianisch-teehnologiseher Grundlage massteehnisch zu erfassen.
Da man neuerdings bestrebt isst, den Ge- braa!ehswert ei.n.e.s Textilgutes bereits durch Prüfungen der Einzelfasern zu erfassen, wird dies auch beim erfitidungs@gemässen Zerfahren :so gehalten. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, .die Einzelfaser einer periodischen, sehlagartigen Behandlung mit Wasser oder andern Flüssigkeiten zu unterwerfen.
Hierbei m:uss die Aufsplitterung der Fasern in Abhängigkeit von der Zahl der Aufschläge in .der Zugfestigkeit zum Ausdruck kommen, die mit zunehmendem Verschleiss abnimmt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Bestimmung des Splitterangswiderstandes von Einzelfasern aus der Flocke, aus Garn oder Gewebe besteht darin, dass mehrere parallel angeordnete Fasern in gespanntem Zustand so bewegt werden, d < ass die Fasern periodisch auf einen Flüssigkeit=sriegel aufschlagen, und dass die Zugfestigkeit der Fasern vor und nach einer Anzahl von Auf- ,schlägen bestimmt wird.
Zweckmässigerwei#se verfährt man bei der Bestimmung des Splitterungswiderstandes derart. da.ss man von vornherein einen bestimmten prozentual auszudriiekenden Wert für den zulässigen Festigkeitsabfall festlegt, der für sämtliche Faserarten für den glei- chen Verwendungszweck konstant bleibt. Als Mass des Splitterungswiderstandes wird dann die Anzahl der Aufschläge gewählt, die diesen bestimmten Festigkeitsabfall hervorruft.
Die Flüssigkeit, die zur Prüfung des Splitterungswiderstandes verwendet wird, wird zweckmässigerweise in Übereinstimmung mit den praktischen GebraucLsbedin- gungen gewählt, die für de betreffende Faser in Frage kommen. Dementsprechend können die verschiedensten Flüssigkeiten, insbesondere z. B. verschiedene Waschlaugen, bei der Prüfung verwendet werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sieh aus durch ein drehbares, radförmiges Gestell mit radial angeordneten. beiderseitig ge- schlossenen, mit einer Fliissigkeit teilweise gefüllten und regelbar erwärmbaren Gefässen, in welchen Einspan.norgane für die Fasern beweglich angeordnet sind, derart, dass die Fasern beim Drehen des Gestelles periodisch senkrecht zu ihrer Längsrichtung auf den Flüssigkeitsspiegel aufschlagen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt, an Hand dessen auch ein Durch- führungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert wird, und zwar zeigt: Fig. 1 .die Vorrichtung @in Stirnansicht, und Fig. 2 eine Seitenansicht derselben; Fig. 3 und 4 zeigen in grösserem Massstab eine Einzelheit in Draufsicht und Seitenansicht.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung ist a ein radförmige-,., drehbares Gestell, in dem zwölf beiderseits gesehlossene, zylinderförmige Flüssigkeitsgefässe b so angeordnet sind, dass sie die Speichen des Radas bilden. Diese Zylinder sind, wenn sie wich in vertikaler Stellung befinden. mit. der Prüfflüs igkeit c bis zu einer bestimmten Marke gefüllt, und zwar mit Wasser oder einer andern Flüssigkeit. Die Zylinder sind regelbar erwärmbar ausgebildet..
In jedem der Flüssigkeitszylinder befindet sieh eine Einspanüvorrichtung d, in der die Einzel- fasern eingespannt sind, die entweder einer Flocke, einem Garn oder einem Gewebe entnommen worden sind.
Eine solche Einspannvorrichtung ist in vergrössertem Massstabe in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Sie weist zwei scheibenförmige Klemmbacken e auf, zwischen denen die Fasern f in einer quadratischen Öffnung mittels der Klemmsehrauben g eingespannt werden. In dieser Rahmenklemme sind die Fasern in paralleler Anordnung eingespannt.
Dadurch wird eine Sc.heuerung der Fasern untereinander und an der Wandung des zylinderförmigen Flüssigkeitsgefässes vermieden.
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Zur Führung dem Rahmenklemmen in .den Flüssigkeitsgefässen dienen an beiden ,Seiten der Klemmen angebrachte Führuugs- stifte, und zwar sind ,die vier paarweise um 90' versetzten Klemmschrauben g mit Verlängerungsstiften h versehen,
die diese Führung der Rahmenklemme in dem Zylinder b in paralleler Richtung .zu seiner Längsachse gewährleisten. Die Zylinder b können z. B. mittels der elektrischen Heizvorrichtung i regelbar beheizt werden..
In Ausübung des P.rüfungsverfaUrens, mit dieser Vorrichtung wird das radförmige Gestell in langsame Umdrehung versetzt. Die Drehgeschwindigkeit wird derart bemessen, @dass zunächst @di@e leicht bewegliche Flüssigkeit in dem Zylinder nach unten fliesst und die Klemme erst in dem Augenblick nachfällt, wenn der unterste Zylinder senkrecht zu stehen kommt.
Hierbei schlagen die in der Rahmenklemme befestigten. Fasern parallel zum Flüssigkeitsspiegel auf und werden in ihrer freien Einspanulänge gleichmässig beansprucht. Bei jeder vollen Umdrehung des radförmigen Gestelles schlagen die Fa- sern; zweimal senkrecht zu ihrer Längsrichtung auf den Flüssigkeitsspiegel' auf. Die Anzahl der Umdrehungen wird durch ein Zählwerk .registriert, so dass die Anzahl der periodischen Aufschläge bekannt äst.
Das beschriebene Prüfungsverfahren. mit der .dargestellten Vorrichtung ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung des Splitterwider- s.tandes verschiedener Faserproben unter Anwendung verschiedener Prüfflüssigkeiten. Die Beheizung der Zylinder ermöglicht, die Aufsplitterung auch für Abhängigkeit von der Temperatur zu bestimmen. Ein beson- ,derer Vorteil dieser Prüfmethode ist, @dass sie ein Dauerbeansprueliungsverfahren für die Einzelfasern darstellt,
das der Forderung gerecht wird, die Fasern. in einer dem praktischen Gebrauch entsprechenden Weise zu prüfen.
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Method and device for determining the splinter resistance of individual fibers. The present invention relates to a method and a device for determining: the splitting resistance of individual fibers.
The rapid wear and tear of rayon staple is due in particular to a property for which the expression "splinterability" was sometimes used. This is understood to mean a splintering of the fibers, especially when wet, under the influence of mechanical influences.
The typical splintering occurs with the - # Väs.chebeha-n: dlung in drum washing machines a.u: f, in which the fiber is exposed to intermittent stress in the swollen state. A parallel rationale can be found e.g.
B. in the case of flag cloth, which also causes splintering of the individual fiber in rain and wind. When examining the splintering or rather the splintering resistance, lHan has so far only limited himself to observing the more or less strongly split fibers under the microscope, at best between differently stronger To distinguish fragmentation and by Auo, include:
@d: er splinter strength to calculate corresponding percentages. With this type of determination of the degree of fragmentation, however, the personal observation error cannot be verified.
In addition, the microscopic assessment cannot give a numerical expression for: the mechanical and technological behavior of a fiber material, which must be viewed here exclusively as a measure of a utility property. It therefore appears necessary to reduce the splinter resistance
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to be grasped in terms of metrology on a Meclian-teehnological basis.
Since one has recently endeavored to determine the brewing value of a textile material by testing the individual fibers, this is also kept in this way when the process is carried out in accordance with the requirements. The invention is based on the idea of subjecting the single fiber to a periodic, blow-out treatment with water or other liquids.
Here, the splintering of the fibers as a function of the number of impacts must be expressed in the tensile strength, which decreases with increasing wear.
The inventive method for determining the splinter resistance of individual fibers from the flock, yarn or fabric consists in that several parallel fibers are moved in the tensioned state so that the fibers periodically hit a liquid bar, and that the tensile strength of the Fibers before and after a number of serves, is determined.
It is advisable to proceed in this way when determining the splinter resistance. that a certain percentage value to be expressed as a percentage for the permissible drop in strength is defined from the start, which remains constant for all types of fiber for the same purpose. The number of impacts that causes this particular drop in strength is then selected as the measure of the splinter resistance.
The liquid that is used to test the splinter resistance is expediently selected in accordance with the practical conditions of use that are applicable to the fiber in question. Accordingly, a wide variety of liquids, especially z. B. different detergents can be used in the test.
The device for carrying out the method according to the invention is characterized by a rotatable, wheel-shaped frame with radially arranged. Vessels closed on both sides, partially filled with a liquid and controllably heatable, in which clamping organs for the fibers are movably arranged in such a way that the fibers hit the liquid level periodically perpendicular to their longitudinal direction when the frame is rotated.
An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing, on the basis of which an exemplary embodiment of the method according to the invention is explained, namely: FIG. 1 shows the device in a front view, and FIG. 2 shows a side view of the same; 3 and 4 show, on a larger scale, a detail in plan view and side view.
In the device shown in FIGS. 1 and 2, a is a wheel-shaped, rotatable frame in which twelve cylindrical liquid vessels b closed on both sides are arranged in such a way that they form the spokes of the rada. These cylinders are when they are in a vertical position. With. the test liquid c is filled up to a certain mark with water or another liquid. The cylinders are designed to be adjustable and heatable.
In each of the liquid cylinders there is a clamping device d in which the individual fibers are clamped, which have either been taken from a flock, a yarn or a fabric.
Such a clamping device is shown on an enlarged scale in FIGS. 3 and 4. It has two disk-shaped clamping jaws e, between which the fibers f are clamped in a square opening by means of the clamping screws g. The fibers are clamped in a parallel arrangement in this box clamp.
This prevents the fibers from chafing among one another and on the wall of the cylindrical liquid container.
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To guide the box clamps in the liquid vessels, there are guide pins attached to both sides of the clamps, namely the four clamping screws g, which are offset in pairs by 90 ', are provided with extension pins h,
which ensure this guidance of the box clamp in the cylinder b in a parallel direction .zu its longitudinal axis. The cylinder b can, for. B. can be heated controllably by means of the electrical heating device i ..
When exercising the examination procedure, the wheel-shaped frame is set in slow rotation with this device. The speed of rotation is measured in such a way that initially @ di @ e easily movable liquid flows downwards in the cylinder and the clamp only falls at the moment when the lowest cylinder comes to stand vertically.
Here, hit the fastened in the box terminal. Fibers parallel to the liquid level and are evenly stressed in their free span length. The fibers beat with each full turn of the wheel-shaped frame; twice perpendicular to its longitudinal direction on the liquid level '. The number of revolutions is registered by a counter so that the number of periodic impacts is known.
The test procedure described. with the device shown enables the simultaneous determination of the splinter resistance of different fiber samples using different test liquids. The heating of the cylinders makes it possible to determine the splitting depending on the temperature. A particular advantage of this test method is that it represents a continuous stress process for the individual fibers,
that meets the requirement, the fibers. in a manner appropriate to practical use.