CN104303045A - 纤维透明度检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
可以检测聚合纤维的光学性质(如透明度),从而提供可再现的检测结果。使用保持器,其构造成以堆叠的、单个纵列的方式来保持聚合纤维,其中,聚合纤维被紧密地保持在一起。可使用采用了积分球的光学装置来检测所述纤维。
Description
技术领域
本发明一般地涉及检测方法,并且更特别地涉及检测聚合纤维的透明度的方法。
背景技术
聚合纤维在多种应用中被广泛使用。在许多情况下,聚合纤维的光学性质(如颜色、反射率、透射率)对特定的商业应用是重要的。例如,聚酰胺纤维的透明度对于用于例如渔网和钓鱼线是重要的。虽然可以在视觉上判断聚合纤维的相对透明度,但仍然希望能够定量地且可再现地检测聚合纤维的透明度。在分光光度计或类似检测装置中检测光学性质(例如聚合纤维的透明度)时的难点之一是聚合纤维本身难以保持或排列成允许进行可再现的检测。
发明内容
本发明涉及可再现地检测聚合纤维的光学性质的方法以及该方法中使用的装置。
因此,本发明的一个实施例是一种测量聚合纤维的光学性质的方法。多个聚合纤维被放置在保持器中,该保持器构造成将多个聚合纤维排列成至少基本相互平行并且在彼此顶上堆叠为单独一列。保持器被相对于光源定位,并且来自光源的光穿过排列好的聚合纤维。穿过排列好的聚合纤维的光被探测以测量排列好的聚合纤维的光学性质。
本发明的另一个实施例是一种测量聚合纤维的透明度的方法。多个聚合纤维被以一种布置方式布置,使得允许进行可再现的透明度测量。排列好的聚合纤维被相对于具有光窗口的积分球定位,保持器被定位成使得排列好的聚合纤维覆盖光窗口。穿过排列好的聚合纤维的光被探测以便测量穿过聚合纤维的透光率。
本发明的另一个实施例是一种用于检测聚合纤维的光学性质的保持器。检测器包括第一框架构件和第二框架构件,第二框架构件与第一框架构件隔开以在第一框架构件和第二框架构件之间限定窗口。通道延伸穿过保持器并且构造成容纳延伸跨越开口的聚合纤维。扩大的开口延伸穿过保持器并且与通道连通。压杆可以被插入扩大的开口,并且构造成在布置于通道中的聚合纤维上提供压力。
附图说明
图1A是依照本发明实施例的保持器的示意图。
图1B是图1B的保持器的一部分的横截面示意图。
图2是依照本发明实施例的检测装置的示意图。
图3是依照本发明实施例的检测装置的示意图。
图4是流程图,示出了依照本发明实施例的方法。
图5是流程图,示出了依照本发明实施例的方法。
图6是检测数据的图示。
图7是检测数据的图示。
图8是检测数据的图示。
具体实施方式
本发明涉及检测聚合纤维的光学性质(如透明度)的方法,从而提供可再现的检测结果。在一些实施例中,本发明涉及保持器,其构造成以堆叠的、基本平行的布置方式来保持聚合纤维,使得聚合纤维被紧密地保持在一起。图1A是保持器10的示意图。
在一些实施例中,并如图1A所示,保持器10包括第一框架构件12和第二框架构件14。在一些实施例中,第一框架构件12和第二框架构件14可被认为是单个结构的第一和第二部分或区域,并且可以例如被模制或以其它方式形成为单个结构。在一些实施例中,第一框架构件12和第二框架构件14可被单独地形成为不同的结构,并且可以以任何期望的方式组合而形成保持器10。例如,如果第一框架构件12和第二框架构件14被形成为不同的结构,则可以采用粘合剂或机械紧固件(如螺钉、螺栓或铆钉)将它们固定在一起。在一些实施例中,第一框架构件12和第二框架构件14可被固定在一起使得允许调整第一框架构件12和第二框架构件14之间的相对间距。
在一些实施例中,如图所示,保持器10包括穿过保持器10延伸的通道16。通道16延伸穿过第一框架构件12和第二框架构件14,使得通道16从保持器10的左侧11延伸到右侧13。在一些实施例中,可在保持器10中切割或钻出通道16。通道16可以与扩大的开口18连通,开口18构造成允许用户更方便地把聚合纤维放置到壳体10中。可以理解,扩大的开口18横向地延伸穿过保持器10,从保持器10的左侧11延伸到右侧13。单独的纤维30可横向地插入穿过扩大的开口18(如图示方向)并向下移动到通道16。通道16可构造成具有一宽度,该宽度略大于意图被放置到保持器10中的聚合纤维的直径。
在一些实施例中,保持器10可构造成容纳范围从大约0.1毫米到大约3毫米的聚合纤维。在一些实施例中,例如,通道16的宽度可以比聚合纤维30的直径大大约0.01毫米至大约0.05毫米。如此,聚合纤维30被基本平行地排列,并排列成堆叠的单个纵列布置方式,即使当压力被施加到聚合纤维30时也是如此,如本文进一步的描述。单个纵列是指聚合纤维30被布置在彼此顶上,使得所得到的堆只有一个纤维的宽度。
在一些实施例中,聚合纤维30是半透明的,使得至少一些光透过聚合纤维30。在一些实施例中,纤维可被认为是至少基本透明的,允许入射光的实质部分透过聚合纤维30。在一些实施例中,聚合纤维30可以是聚酰胺纤维。
在一些实施例中,保持器10可包括压杆40,其构造成延伸穿过保持器10。图1B是压杆40的横截面示意图,图中显示在一些实施例中,压杆40包括第一部分42和第二部分44,第一部分42构造成配合在扩大的开口18内,第二部分44构造成配合在通道16内。在一些实施例中,通过将第一部分42与扩大开口18对准并且将第二部分44与通道16对准而将压杆40插入保持器10中。在一些实施例中,扩大的开口18可构造成容纳压杆40的第一部分42和第二部分44,使得压杆40可横向地插入穿过扩大的开口18,并随后移动就位使第二部分44落入通道16中。在一些实施例中,压杆40的质量自身可以在聚合纤维30上提供足够的压力。
在一些实施例中,保持器10可容纳一个或多个挤压构件20,所述挤压构件用于向压杆40上提供向下的(沿图示方向)压力,以便将相邻的聚合纤维更紧密地推到一起,以便减少或消除相邻纤维之间的空气空间,因为空气具有不同的光学性质并能负面地影响检测结果。在一些实施例中,所包括的一个或多个挤压构件20允许保持器10在多个方向上使用。
在一些实施例中,保持器10可包括第三框架构件50,其跨越在第一框架构件12和第二框架构件14之间。在一些实施例中,第一挤压构件20可布置在第三框架构件50中靠近第一框架构件12的地方;并且第二挤压构件20可布置在第三框架构件50中靠近第二框架构件14的地方。在图示的实施例中,每个挤压构件20包括螺纹轴22(虚线所示),其与形成在保持器10中的螺纹孔24螺纹接合。每个挤压构件20包括旋钮26,其可用于沿期望方向旋转挤压构件20以使挤压构件20上升或者下降。
保持器10包括窗口28,其在第一框架构件12和第二框架构件14之间从前面延伸到后面(如图示方向)。一旦若干聚合纤维30已被布置在保持器10中,则聚合纤维30将会延伸跨过窗口28,使得聚合纤维30可暴露于期望的光源以便进行检测。
保持器10可构造成用在任何期望的光学检测装置中。在一些实施例中,保持器10可以与积分球和合适的探测器(如分光光度计)一起使用。积分球(有时称作乌布利希球)是一种光学部件,其包括空腔。空腔的内表面被涂覆以获得高漫反射系数,并具有相对小的入口和出口。进入积分球的光经过多次散射反射并且平均地分布到球内所有点。因此,积分球可被认为能保存能量并消除空间信息。
图2和3是合适的检测结构的示意图。在图2中,积分球200被布置成使得来自光源220的光进入入口或窗口202并在积分球200里均匀散射。积分球200具有出口或窗口204。载有聚合纤维208的保持器206(如关于图1描述的保持器10)被布置成邻近于出口204。探测器210被定位成使得从出口204离开的光穿过聚合纤维208并投射到探测器210上。探测器210可以是任何合适的光学探测器并且可对任何期望的光波长敏感。在一些实施例中,探测器210对平均波长在大约450纳米至大约550纳米范围内的光敏感。
正如所知的,进入积分球200的光和投射到探测器210的光的比较可以提供被检测的光学特征的指示。在一些实施例中,这种比较将会产生关于聚合纤维208的透明度的信息,例如透光率。
在图3中,积分球300被布置成使得来自光源320的光穿过载有聚合纤维308的保持器306。穿过聚合纤维308的光穿过积分球300的入口或窗口302。光穿过出口或窗口304离开积分球300并投射到探测器310,探测器310被布置成邻近于出口304。探测器310可以是任何合适的光学探测器并且可对任何期望的光波长敏感。在一些实施例中,探测器310对平均波长在大约450纳米至大约550纳米范围内的光敏感。
离开光源320的光和投射到探测器310的光的比较可以提供被检测的光学特征的指示。在一些实施例中,这种比较将会产生关于聚合纤维308的透明度的信息,例如透光率。
图4是流程图,示出了可根据本发明的实施例而实施的方法。多个聚合纤维可被放置在保持器(如保持器10)中,该保持器构造成将多个聚合纤维排列成至少基本相互平行并且在彼此顶上堆叠为单独一列,如方框460一般地示出的。如方框462所示,保持器可被相对于光源(如光源220或320)定位。来自光源的光可穿过排列好的聚合纤维,如方框464一般地示出的。如方框466所示,穿过排列好的聚合纤维的光可被探测(使用诸如探测器210或310的探测器),以便测量排列好的聚合纤维的光学性质。
图5是流程图,示出了可根据本发明的实施例而实施的方法。多个聚合纤维可被以一种布置方式布置,使得允许进行可再现的透明度测量,如方框570一般地示出的。如方框572所示,排列好的聚合纤维可被相对于具有光窗口的积分球定位,保持器被定位成使得排列好的聚合纤维覆盖光窗口。如方框574提到的,可采用任何合适的探测器来探测穿过排列好的聚合纤维的光,以便测量聚合纤维的光学性质。
示例
在以下示例中更具体地描述本发明,所述示例仅意图是说明性的,因为在本发明的范围内的多种修改和变形对本领域技术人员来说将会是明显的。
示例1
在示例1中,对具有不同聚合物成分的聚酰胺纤维样品进行检测,使用采用了积分球的检测仪器在不同波长处检测,以确定差异。用于检测的仪器是使用大约550纳米波长的COLORQUEST XE和使用大约550纳米波长的VarianCary4000UV-Vis分光计。
图6是采用两种仪器时对于所有被测的纤维样本所记录的的平均透射率数据的图示。虽然所记录的实际透射率数据是与机器有关的(如从COLORQUESTXE提供的透射率值普遍高于Varian Cary4000UV-Vis分光计提供的透射率值所证实的),但是可以看出,样本的平均透射率值允许样本的相对透射率的区分。
示例2
在示例2中,对由相同聚酰胺成分形成的聚酰胺纤维进行检测以确定再现性。用Varian Cary4000UV-Vis分光计(其使用大约550纳米波长)来检测纤维。如图7所示,相同的纤维被检测若干次并且提供透射率的一致的值,表明了良好程度的检测再现性。
示例3
在示例3中,对由相同聚酰胺成分形成的聚酰胺纤维进行检测以确定再现性。用Varian Cary4000UV-Vis分光计(其使用大约550纳米波长)来检测纤维。如图8所示,相同的纤维被检测若干次并且提供透射率的一致的值,表明了良好程度的检测再现性。
从前面的描述,本领域技术人员能够容易地确定本发明的实质特征,并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下能够对本发明作出各种改变和修改以使本发明适应各种用途和条件。
Claims (20)
1.一种测量聚合纤维的光学性质的方法,所述方法包括:
将多个聚合纤维放置在保持器中,所述保持器构造成将所述多个聚合纤维排列成至少基本相互平行并且堆叠为单独一列;
将所述保持器相对于光源定位;
使来自所述光源的光穿过排列好的聚合纤维;以及
探测穿过排列好的聚合纤维的光以便测量排列好的聚合纤维的光学性质。
2.如权利要求1所述的方法,进一步包括,在将多个聚合纤维放置在保持器中之后,向所述多个聚合纤维施加力以便将所述多个聚合纤维紧密保持在一起。
3.如权利要求1所述的方法,其中,将所述保持器相对于光源定位包括将所述保持器相对于具有光窗口的积分球定位,所述保持器被定位成使得排列好的纤维覆盖所述光窗口。
4.如权利要求3所述的方法,其中,探测穿过排列好的聚合纤维的光包括探测穿过所述光窗口从所述积分球离开并穿过所述排列好的聚合纤维的光。
5.如权利要求3所述的方法,其中,探测穿过排列好的聚合纤维的光包括探测穿过所述排列好的聚合纤维并穿过所述光窗口进入所述积分球的光。
6.如权利要求1所述的方法,其中,所述光学性质包括透光率。
7.一种测量聚合纤维的透明度的方法,所述方法包括:
以一种布置方式布置多个聚合纤维使得允许进行可再现的透明度测量;
将排列好的聚合纤维相对于具有光窗口的积分球定位,所述保持器被定位成使得排列好的聚合纤维覆盖所述光窗口;
探测穿过排列好的聚合纤维的光以便测量穿过聚合纤维的透光率。
8.如权利要求7所述的方法,其中,以一种布置方式布置多个聚合纤维使得允许进行可再现的透明度测量包括将所述多个聚合纤维放置在保持器中,所述保持器构造成将所述多个聚合纤维排列成至少基本相互平行。
9.如权利要求7所述的方法,进一步包括,在将所述多个聚合纤维放置在保持器中之后,向所述多个聚合纤维施加力以便将所述多个聚合纤维紧密保持在一起。
10.如权利要求7所述的方法,其中,探测穿过排列好的聚合纤维的光包括探测穿过所述光窗口从所述积分球离开并穿过所述排列好的聚合纤维的光。
11.如权利要求7所述的方法,其中,探测穿过排列好的聚合纤维的光包括探测穿过所述排列好的聚合纤维并穿过所述光窗口进入所述积分球的光。
12.一种用于检测聚合纤维的光学性质的保持器,所述保持器包括:
第一框架构件;
第二框架构件,所述第二框架构件与所述第一框架构件隔开以在所述第一框架构件和所述第二框架构件之间限定窗口;
延伸穿过所述保持器的通道,所述通道构造成容纳延伸跨越所述窗口的聚合纤维;
扩大的开口,所述扩大的开口延伸穿过所述保持器并且与所述通道连通;和
压杆,所述压杆构造成被插入所述扩大的开口并且在布置于所述通道中的聚合纤维上提供压力。
13.如权利要求11所述的保持器,其中,所述通道构造成将聚合纤维排列成堆叠为单独一列。
14.如权利要求13所述的保持器,其中,所述通道的较小尺寸略大于所述聚合纤维的直径。
15.如权利要求14所述的保持器,其中,所述通道的较小尺寸比所述聚合纤维的直径大大约0.01毫米至大约0.05毫米。
16.如权利要求13所述的保持器,其中,所述扩大的开口构造成允许压杆插入穿过所述保持器并且移动至与布置在所述通道中的聚合纤维接触。
17.如权利要求13所述的保持器,其中,所述压杆包括第一部分和第二部分,所述第一部分构造成配合在所述扩大的开口内,所述第二部分构造成配合在所述通道内。
18.如权利要求17所述的保持器,其中,所述压杆的质量在布置于所述通道中的聚合纤维上提供压力。
19.如权利要求12所述的保持器,进一步包括:
第三框架构件,所述第三框架构件跨越在所述第一框架构件和所述第二框架构件之间;
布置在所述第三框架构件中的第一挤压构件;和
布置在所述第三框架构件中的第二挤压构件,所述第一和第二挤压构件构造成可释放地向所述压杆提供压力。
20.如权利要求19所述的保持器,其中,所述第一挤压构件和所述第二挤压构件与所述第三框架构件螺纹接合。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150121 |