NO150236B - Anordning til haandtering av traer eller lignende - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til bruk ved fremstilling av en fiberprøve for farveanalyse.

Denne oppfinnelse vedrører et apparat

og en fremgangsmåte til bruk ved utførelse av farveanalyser av fibre, og nærmere bestemt et apparat som tjener til fremstilling av sammenpressbare prøver på nøy-aktig reproduserbar måte.

Når lys kastes mot overflaten av en fiberprøve, vil den for hver bølgelengde reflekterte lysmengde være avhengig av forskjellige faktorer, hvor de viktigste er lyskildens spektrumfordeling, prøveover-flatens geometri og prøvens farve. Hvis man ønsker å foreta nøyaktige kvantitative farvernålinger, skal prøvens farve helst ut-gjør den eneste ukontrollerte variabel, og nøyaktig kontroll av de øvrige faktorer som påvirker farvemålinger er meget ve-sentlig. Etter som de spektrometre som man for tiden har til rådighet arbeider méd en konstant lyskilde hvis spektral-fordeling nærmer seg meget nær spektral-fordelingen til vanlig dagslys, vil hoved-problemet være en nøyaktig kontroll av den måte på hvilken prøven utsettes for en slik lyskilde.

Under fremstilling av en fiberprøve for

farveanalyse hvor prøvens overflateegen-skaper skal være nøyaktig reproduserbare, har man et hovedproblem å overvinne som skyldes nærværet av porer og hulrom i prøvens overflate. Slike porer bevirker at den totale reflekterte lysmengde vil bli lavere for alle bølgelengder. Jo større og flere porer, dess større blir denne virk-

ning. En mer praktisk måte for eliminering av slike porer i en fiberprøve går ut på sammenpresning av prøven i en slik grad at man får en i det vesentlige nesten plan overflate. Sammenpresningsgraden er ho-vedsakelig avhengig av fibrenes deniertall, i hvilken grad fibrene er blitt kardet eller på annen måte har fått en tilsiktet i eller tilfeldig orientering. F. eks. vil en I godt kardet prøve av stapelfibre med lavt deniertall kunne danne en flate med tilfredsstillende egenskaper under meget svakere sammenpresning enn en prøve som ikke er kardet, og hvor deniertallet ligger høyt. Sammenpresningsgraden vil derfor være avhengig av prøvens art.

Forskjellige fremgangsmåter og apparater til fremstilling av prøver med en prøveflate hvis geometri ikke varierer u-kontrollert, er tidligere kjent. I de tilfelle

hvor m>an ønsker en ytterst nøyaktig farve-bestemmelse, er imidlertid slike kjente

apparater og fremgangsmåter lite anven-delige, idet deres anvendelse krever meget

tid eller er lite praktisk på annen måte. Det er f. eks. kjent å belaste prøven for hånd i en prøveholder, men en nøyaktig reproduserbar overflategeometri kan på denne måte overhodet ikke tilveiebringes.

Prøven krever dessuten en nøyaktig vei-ning av hver enkel prøve før den settes inn i holderen. Man har også foreslått å bruke fjærbelastede holdere, men også i dette tilfelle er det nødvendig å veie prøven på forhånd' for å nedsette den eventuelle feil, etter som prøveflatens geometri vil variere omvendt proporsjonalt med fjærens press-kraft og vil være direkte avhengig av prø-vens vekt. En annen ulempe ved.' fjærbelastede holdere er at prøver med samme vekt, men forskjelllig sammenpressbarhet vil utsettes for forskjellig sammenpresning som vil innvirke på prøveflatens geometri, og hvilken virkning det er helt umulig å reprodusere nøyaktig. Overflategeometrien vil heller ikke kunne reproduseres i tilstrekkelig nøyaktig grad hvis fibertettheten og filament denier ikke er nesten identiske for alle prøver som skal undersøkes. En annen måte å løse problemet på er å sammenpresse voluminøse prøver til skiver, og forsøk har vist at man må anvende et trykk på omtrent 36 000 kg for å oppnå en tilfredsstillende sammenpresning av de fleste prøver. Ved lavere trykk vil fiber - skiven ikke være istand til å opprettholde sin form tilstrekkelig lenge for å tillate farvemåilingen. Dessuten er denne fremgangsmåte uanvendelig hvis det dreier seg om; meget nøyaktige farvebestemmelser, fordi mange prøver har lett for å gulne som følge av den varme som utvikles under så høye kompresjonstrykk. Enda en måte å løse problemet på er å oppløse prøven i et farvenøytralt oppløsningsmiddel og danne en prøvekake, men denne fremgangsmåte kan tydeligvis ikke brukes hvis prøven skal utsettes for ytterligere behandling etter analysen.

Når en fiberprøves overflategeometri forandres som følge av sammenpresnin-gen, vil også den lysmengde som reflekte-rer fra en slik fiberflate forandres til-svarende. Dette er følgen av forandringene i antallet av porer og andre uregelmessig-heter i prøvens overflate. Den optimale sammenpresning oppnås når den reflekterte lysmengde holder seg konstant for alle bølgelengder. Ytterligere sammenpresning vil da ikke frembringe ytterligere forandringer i refleksjonsevnen for noen av bølgelengdene. For forholdsvis flate ugjen-noiwskinnelige prøver er sammenpresnings-virkningen liten sammenlignet med virk-ningen for mer gjennomskinnelige prøver, f. eks. av fibre av liten tetthet og større voluminøsitet. I praksis vil det være mest hensiktsmessig å sammenpresse alle prøver i en slik grad som overskrider den sammenpresningsgrad som trenges for de mest uregelmessige flater som man normalt må regne med. Selv om1 en slik sammenpres-niing for noen av prøvene sterkt kan over-skride den optimale sammenpresningsgrad vil dette ikke bringe med seg noen feil : farvebestemmelsen etter som sammenpresning over den optimale sammenpresningsgrad ikke vil kunne frembringe noen forandring i lysrefleksjonsevnen for noen av bølgelengdene.

Derfor er en av hensiktene med oppfinnelsen å skaffe en forbedret fremgangsmåte og apparat til fremstilling og fremvisning av sammenpressbare fiberprøver for farveanalyser. En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et apparat og en fremgangsmåte som tillater en nøyaktig reproduksjon av prøvenes overflategeometri. Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et apparat som gjør anvendelsen av prøver med nøyaktig samme vekt over-flødig. Apparatet ifølge oppfinnelsen tillater anvendelsen av prøver med forskj ellig vekt og apparatet betjenes hydraulisk eller pneumatisk for tilveiebringelse av det for-utbestemte trykk som kreves til sammen-presninig av prøvene.

Apparatet ifølge oppfinnelsen omfatter en prøveholder som er utstyrt med et plant,

gjennomsiktig legeme som er i stand til å motstå sammenpressingstrykket, og fortrinnsvis et fjærbelastet stempel, hvor en pneumatisk betjent sammenpresningsinn-retnirig er innrettet for hurtig tilkobling og frakobling til henholdsvis fra prøve-holderen, og hvilket apparat kan betjenes for sammenpresning av en bestemt prøve til over et forutbestemt optimalt trykk, hvis overskridelse ikke har noen virkning på prøvens overflategeometri eller prøvens tetthet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved fremstilling og fremvisning av sammenpressbare prøver for farveanalyser går ut på at man forbereder en prøve, sam-menpresser denne, fortrinnsvis ved hjelp av en pneumatisk betjent sammenpres-ningsapparat, ved et trykk som overskrider et forutbestemt optimalt trykk hvis overskridelse ikke innvirker på lysrefleksjonsevnen for prøvens overflate, og hvoretter prøvens lysrefleksjonsevne måles.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et apparat ifølge oppfinnelsen, fig. 2 selve prøveholderen fra apparatet ifølge fig. 1, og fig. 3 viser sammenpres-ningsinnretnirigen.

En utførelse av apparatet ifølge opp-finrielsen er vist på fig. 1, hvor apparatet under ett er betegnet med 10. Apparatet omfatter en prøveholder 12 som1 også er vist på fig. 2 og en prøvesamm'enpresnings-innretning 14 som også er vist på fig. 3. Prøveholderen 12 har en prøvebeholder 16 med opprettstående vegger og en bunn 18 som kan være utført i ett med veggene og som har en vindusåpning 20 som er anordnet på midten av bunnen. En transpa-rent plate 22 som er satt inn i vihduet har en tykkelse som kan motstå operasjons-trykk. En tykkelse på ca. 6 mm er tilstrekkelig. På beholderens 16 sider finnes to festesko 24 som er festet til beholderens vegger ved hjelp av skruer 26. Hver festesko 24 har en langsgående innadvendende flens 28, hvis funksjon skal forklares nedenfor. Prøveholderen 12 kan forbindes med et passende spektrometer på en hvilkensom-helst måte, men det har vist seg hensiktsmessig å utstyre instrumentet med en festeknekt som ikke er vist, men som har en slik form at prøveholderens festesko 24 kan skyves innpå knekten. I beholderveg-gens øvre flate er anordnet en styrepinne 30 som sikrer en nøyaktig montering av prøveholderen 12 og sammenpresningsinnretningen 14.

Sammenpresningsinnretningen 14 har en sylinder 32 som ved begge ender er utstyrt med yttergj enger for påskruing av mutre 34, 35. Mutteren 34 har en forlen-gelse i form av en med yttergj enger forsynt hul nippel 36 som styrer glidbart en stempelstang 38. Stangens ene ende strekker seg utenfor sylinderen 32 og den hule nippel 36 er utstyrt med et samrnenpres-singsorgan i form av en kompresjonsplate 44 med en i det vesentlige plan kontakt-flate 46 som er innrettet til å komme i berøring med prøven og som strekker seg parallelt med den gjennomsiktige plate 22 når prøvesammenpresningsinnretningen er sammenkoblet med holderen 12, som vist på fig. 1. En holdeplate 48 er forsynt med en sentral åpning 50 med innergj enger og med en slik diameter at nippelen 36 kan skrus inn i samme. Holdeplaten har to på sidene anordnede utadvendende skulder-partier 52, innrettet til å komme i inngrep med flensene 28 på prøveholderen 12. En ventil 54 er anordnet ved den ende av sylinderen 32 som vender bort fra pressplaten 54 og er forbundet med sylinderens indre ved hjelp av en nippel 56 som er skrudd inn i mutteren 34 og sylinderens 32 vegg. Ventilen er en toveis ventil av selvtettende type med manuelt betjent avlastning. Ventilen har et ventilo-rgam 58 som holdes i lukket stilling ved hjelp av en fjær 60, hvis trykk kan overvinnes ved presning av en avlastningsknapp 62 for derved å forbinde sylinderens 32 indre med atmo-sfæren, hvilket skjer over et koblings-stykke 64 som ellers lett kan forbindes med en trykkluftkilde.

Når apparatet er i bruk, anbringes en passende mengde prøvemateriale i holde-rens 12 beholder 16, og prøven holdes hensiktsmessig på plass ved hjelp av en plate 66 til holderen forbindes med sammenpresningsinnretningen 14. Før forbindelsen tilveiebringes presses knappen 62 ned, slik at fjæren 42 kan tvinge stempelstangen helt til tilbaketrukket stilling, i hvilken presseplaten 44 vil legge seg an mot sylinderens holdeplate 48. Deretter skyves sammen-presningsinnretningens anleggspartier 52 inn under flensene 28 til anleggspartiene kommer i kontakt med styrepinnen 30 som sikrer en nøyaktig innbyrdes innstilling av delene. Etter at apparatet er montert, forbindes en trykkluftskilde med koblings-stykket 64, og luften vil presse ventil-fjæren 60 ned for derved å komme inn i sylinderens 32 indre. Trykkluften i sylinderen 42 vil presse mot stemplet 40 og forskyve det mot kompresjonsfj ærens 42 virkning for å bringe platen 44 til presse-anlegg med prøven. Deretter frakobles trykkluftforbindelsen og apparatet anbringes på eller i et passende spektrometer-instrument som er utstyrt med passende festeinnretninger. Etter at farvemålingen er utført, demonteres apparatet for å for-beredes til andre målinger, hvilket gjøres ved å presse avlastningsventilen 62 ned, hvilket har til følge at presseplaten 44 føres tilbake, hvoretter sammenpresningsinnretningen 14 skyves ut av inngrep med prøveholderens 12 flenser 28. Etter som prøvens tilstarid ikke er blitt påvirket ved en slik undersøkelse, kan prøven anven-des for ytterligere behandling eller, om ønskelig, ytterligere farvemålinger.

Som det vil fremgå av ovennevnte for-klaring, har man ifølge oppfinnelsen til-veiebragt et apparat for fremstilling av fiberprøver til bruk ved farveundersøkelser som overvinner vanskeligheter i forbin-delse med ukontrollerte forandringer i prø-vens overflategeometri, og som tillater en nøyaktig og meget rask utførelse av prøve-målinger, uten at prøvenes vekt må bestemmes. Prøvenes vekt kan variere innen-for meget vide grenser, og en eneste be-tingelse for stor nøyaktighet er at prøven er tilstrekkelig stor til å sikre en fullsten-dig ugjennomskinnelighet når den er sammenpresset i beholderen 16. Den minste prøvestørrelse for en prøveholder med en bestemt dimensj on kan lett bestemmes ved måling av lysrefleksjonsevnen på prøver med en vekt som er for liten for å sikre ugjennomskinnelighet i sammenpresset til-stand, og gradvis øke prøvenes vekt til farvemålingen holder seg konstant. Prøver med en slik vekt eller en hvilken som helst større vekt vil også gi helt nøyaktige resul-tater. Sammenpresningsgraden kan nøy-aktig varieres og styres ved forandring av

det pneumatiske trykk. Det optimale trykk

kan lett bestemmes ved gradvis økning

av trykket til ref leks jonsevnen blir konstant. Når prøveundersøkelser pågår i flere

dager, er det hensiktsmessig å benytte

trykk som er noe høyere enn det optimale

for å sikre seg mot variasjoner i prøvenes

egenskaper. Som eksempel kan nevnes at

en fiberprøve bestående av luftspunnet

polyestergarn med 15 denier pr. filament

er en av de vanskeligste prøver med hen-syn til reproduserbarheten av overflatens

geometriske egenskaper, og det optimale

trykk er forholdsvis høyt og ligger ved omtrent 4,9 kg/cm2, ved hvilket trykk forandringer i refleks jonsevnen som skyldes

fiberprøvens sammenpressingsgrad for-svinner. I et slikt tilfelle kan det være hensiktsmessig å utføre alle farvemålinger

ved et sammenpresningstrykk på omtrent

5,6 kg/cm.2.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til bruk ved fremstilling av en fiberprøve for farveanalyse

hvor en' prøve sammenpresses og lysrefleksjonsevnen av en av den sammenpressede prøves overflater måles, karakterisert ved at fiberprøven sammenpresses i en slik grad at lysrefleksjonsevnen fra nevnte flate forblir i det vesentlige konstant selv om prøven sammenpresses ytterligere, og lysrefleksjonsevnen måles mens prøven er i slik sammenpresset til-stand.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at sammenpres-singen utføres ved et trykk på minst 4,9 kg/cm2.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at prøven sammenpresses i en slik grad at prøvens tetthet forblir i det vesentlige konstant selv om prøven utsettes for ytterligere trykk.

4. Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, 2 eller 3, omfat-tende en prøveholder og en samm en-presningsinnretning som kan bringes i inngrep med holderen og betjenes for sammenpresning av en prøve ved' et forutbestemt trykk, karakterisert ved at prøveholderen er i form av et kammer som har i det minste et parti av en vegg som vender bort fra sammenpresnings-innretninigen dannet ved et plant trans-parent legeme som er istand til å motstå sammenpressingstrykket og som tjener til observasjon av prøven.

5. Apparat ifølge påstand 4, karakterisert ved at sammenpresningsinn-retniingen omfatter en sylinder med et stempel som av en fjær holdes i tilbaketrukket stilling, et sammenpresningsorgan som er innrettet til å drives frem, til an-legg med prøven ved hjelp av stemplet, og en ventil som forbinder rommet på stemplets ene side med en hensiktsmessig trykkmedlumkilde med konstant trykk.

6. Apparat ifølge påstand 5, karakterisert ved at ventilen er selvtettende, men innrettet til å kunne åpnes etter behov.

7. Apparat ifølge påstand 5 eller 6, karakterisert ved at ventilen er utstyrt med en fjær som holder ventilen i lukket stilling og et organ til åpning av ventilen mot fjærens virkning.

8. Apparat ifølge en eller flere av påstandene 4—7, .karakterisert ved at sammenpresningsinnretnin<g>en, drives automatisk og samvirker med en innret-ning for innstilling av trykket.

9. Apparat ifølge en eller flere av påstandene 4—8, karakterisert ved at prøveholderen og sammenpresningsinnretningen er henholdsvis utstyrt med sam-virkende føringsspor og flenser slik at de lett og raskt kan monteres sammen eller fra hverandre.