CN104614273B - 一种纱线定量分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纱线定量分析装置，包含工作台，工作台与控制柜连接，步进电机固装在控制柜底部，传动杆固装在控制柜中部垂直位置，步进电机与传动杆底端连接，传动杆与连接杆的一端通过螺纹啮合，连接杆的另一端与推动杆底部固装，推动杆上端与活塞连接，活塞与内分离室内壁紧密贴合，内分离室外部连接外分离室，内分离室外部固装有超声波振荡器，外分离室一侧与固定杆的一端固装，固定杆的另一端与控制柜固装，外分离室底部一侧连接出液管，分离杯放置在工作台上，位于出液管正下方。

Description

一种纱线定量分析装置

技术领域

本发明涉及一种纱线定量分析装置，特别是涉及一种基于纤维密度差异进行纱线定量分析的装置。

背景技术

纱线的定量分析也就是分析组成纱线的各种纺织纤维的干重比，又称为混纺比。纱线的定量分析是分析纱线含量及确定纺纱工艺参数的一个非常重要的实验。由于组成纱线的纺织纤维的种类多种多样，性质也各不相同，因此，目前纱线的定量分析方法也多种多样，主要可归类为物理法和化学法，物理方法又分为手工拆分法和显微镜测定法。对于目测能分辨区分的纤维，采用手工拆分法，将纱线中纤维采用手工拆分、烘干、称量，从而计算出纤维干重比。显微镜测定法是采用显微镜放大后辨别各类纤维，测量纤维直径或截面面积，结合测得的各类纤维根数和密度，计算纤维质量比、体积比或根数比。化学法主要原理为：样品经过定性鉴别后，选择适当化学试剂溶解其中一种或多种纤维，将不溶纤维洗涤、烘干、冷却、称量，然后计算出各组分纤维的百分含量。物理法由于需要手工拆分不同种类的纤维或者计数不同种类纤维的根数，纤维细（微米级）且柔软，操作比较麻烦，测试效率极低，同时由于某些纤维在外观形态上区别不是太明显，会出现分类错误，因此造成测试结果不准确。化学法需要采取不同的化学试剂对特定的纤维进行溶解，由于纤维种类多，所需的化学试剂也各不相同，而且某些化学试剂的溶解条件较苛刻，需要高温，且某些化学试剂毒性较大，如间甲酚、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺等，还有些试剂如浓硫酸危险性较大，对人体产生较大的威胁，溶解后的液体须经特殊处理，极易造成严重的环境危害。同时，由于在溶解过程中，不易确定溶解程度，造成纤维的不完全溶解，影响结果的准确性。由于某些纤维溶解性较差，也会使得整个测试效率较低。

目前市场上纱线定量分析还主要是通过物理分离或者化学溶解分离，还没有基于纤维密度差异进行纱线定量分析的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种纱线定量分析装置，它可以克服现有技术的不足之处。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该纱线定量分析装置包含工作台，工作台与控制柜连接，步进电机固装在控制柜底部，传动杆固装在控制柜中部垂直位置，步进电机与传动杆底端连接，传动杆与连接杆的一端通过螺纹啮合，连接杆的另一端与推动杆底部固装，推动杆上端与活塞连接，活塞与内分离室内壁紧密贴合，内分离室外部连接外分离室，内分离室外部固装有超声波振荡器，外分离室一侧与固定杆的一端固装，固定杆的另一端与控制柜固装，外分离室底部一侧连接出液管，分离杯放置在工作台上，位于出液管正下方。

本发明的有益效果在于：其测试方法简单、操作快速、劳动强度极低，测试结果准确可靠，对于常规纤维均可使用，具有通用性，同时由于未使用有害化学试剂，杜绝了对操作人员的身体危害和环境污染。

附图说明

附图为本发明的结构示意图；

图中：1为工作台，2为控制柜，3为步进电机，4为传动杆，5为固定杆，6为连接杆，7为外分离室，8为内分离室，9为超声波振荡器，10为推动杆，11为活塞，12为出液管，13为分离杯。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的描述。如图所示，该纱线定量分析装置包含工作台1，工作台1与控制柜2连接，控制柜2与工作台1垂直，步进电机3固装在控制柜2底部，传动杆4固装在控制柜2中部垂直位置，传动杆4上有均匀的螺纹，步进电机3与传动杆4底端连接，可以控制传动杆4按照设定的速度正反旋转，传动杆4与连接杆6的一端通过螺纹啮合，连接杆6的另一端与推动杆10底部固装，推动杆10上端与活塞11连接，活塞11与内分离室8内壁紧密贴合，传动杆4的正反旋转可以带动连接杆6和推动杆10上下移动，并进而推动活塞在内分离室8内部上下移动，内分离室8外部连接外分离室7，内分离室8外部固装有超声波振荡器9，外分离室7一侧与固定杆5的一端固装，固定杆5的另一端与控制柜2固装，外分离室7底部一侧连接出液管12，分离杯13放置在工作台1上，位于出液管12正下方。

其检测过程为：

1、待测纱线样品的处理与试样制备：1）纱线预处理。将5g-10g纱线放在索氏萃取器内，用石油醚萃取0.5h-1h，每小时至少循环5-8次。待纱线中的石油醚挥发后，把纱线浸入冷水中浸泡0.2h-0.5h，再在50℃的水中浸泡0.2h-0.5h。两种情况下浴比均为1：(50-100)，不时地搅拌溶液，挤干，抽滤，或离心脱水，以去除纱线中多余的水分，然后自然干燥纱线；2）试样的制备。取0.5g-1g纱线，用剪刀或切片器将纱线处理成尺寸小于0.5mm的纤维试样,将纤维试样在100℃-110℃的烘箱里进行烘干，收集纤维试样并重新称量其干重，并作好记录；3）分散介质的选取。根据纤维的密度选取适合的分散介质，选择原则为：对于含两种不同纤维的双组分的纱线，如果两种纤维的密度均小于1，选用乙醇或者其它密度小于1的有机溶剂或者乙醇与去离子水的混合液体，以使分散介质的密度介于两种纤维试样之间；如果一种纤维密度大于1，另一种纤维密度小于1，则选用去离子水作为分散介质；如果纤维的密度均大于1，则选用去离子水，然后在去离子水里面逐渐加入适量Nacl，边加边振荡，直到含Nacl的分散介质的密度介于两种纤维之间。对于含有多种纤维的多组分的纱线，可类比上述方法依次来进行分散介质的选取。

2、试样的分层。将处理好并重新称量干重的试样放到内分离室8里面，按照前面所述选取合适的分散介质，将分散介质逐渐缓慢的加入到内分离室8里面，分散介质的加入量不要超过量杯容量的4/5，然后打开超声波振荡器9，超声波振荡器9频率为40kHz,功率为1.5kW。超声波振荡器9内的超声波发生器把低频交流电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。超声波换能器在超频率范围内将交变的电信号转换为高频机械振动。利用高频机械振动在纱线样品中间所产生的“空化”作用使不同密度的样品快速分层。由于相互接触的纱线及分散介质之间产生高频摩擦使之生热，保持水温30-50℃，利于纱线试样分层。

3、待内分离室8里面的纱线试样分层静止后，关闭超声波振荡器9，启动步进电机3，设定步进电机的转向和转速，使步进电机3通过传动杆4、连接杆6和推动杆10最终推动活塞11在内分离室8内部向上移动，其上移速率控制在5-10mm/min，防止内分离室8振动导致上、下两层试样再重新混合在一起，不便于纱线试样分离。随着活塞11向上缓慢移动，内分离室8内上层纱线试样与分散介质将超出内分离室8的端口，并沿着内分离室8的外壁流入外分离室7，待内分离室8上层所有的纱线样品均流入外分离室7后，关闭步进电机3。此时打开出液管12，将外分离室7内的纱线样品及其分散介质转移至分离杯13。

4、结合组成纱线的纤维密度和分散介质的密度判断纤维种类，将上层含单一纤维的试样分离出后经充分水洗后在100℃-110℃的烘箱里进行烘干，记录其干重。如果内分离室8内下层纤维中包含两种或以上纤维，则需再将这层纤维试样再继续按照前面的步骤进行分层分离，直至把每种纤维试样全部单独分离出来，然后充分水洗、烘干、称重。

5、根据纱线定量分析结果混纺比的计算公式，对该纱线进行定量分析，得出其混纺比。

其所涉及电路及传动机构均为已知或通用。

Claims (1)

1.一种纱线定量分析装置，其特征在于包含工作台，工作台与控制柜连接，步进电机固装在控制柜底部，传动杆固装在控制柜中部垂直位置，步进电机与传动杆底端连接，传动杆与连接杆的一端通过螺纹啮合，连接杆的另一端与推动杆底部固装，推动杆上端与活塞连接，活塞与内分离室内壁紧密贴合，内分离室外部连接外分离室，内分离室外部固装有超声波振荡器，外分离室一侧与固定杆的一端固装，固定杆的另一端与控制柜固装，外分离室底部一侧连接出液管，分离杯放置在工作台上，位于出液管正下方。