Opublikaw^Y dnia 27 frudnia 1961 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45314 ¦KL 42 k, 51 Instytut Przemyslu Gumowego*) Warszawa, Polska Sposób badania naslakllwoscl elastycznych materialów porowatych 1 urzadzenie do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 26 lipca 1960 r.Jedna z podstawowych wlasciwosci materialu porowatego jest jego zdolnosc do pochlaniania cieczy. Mierzy sie ja procentowym stosunkiem ciezaru próbki porowatego materialu nasyco¬ nego ciecza do pierwotnego ciezaru próbki.Znajomosc tej wielkosci umozliwia okreslenie struktury materialu porowatego, a tym samym ocenianie jego przydatnosci jako tworzywa do wyrobu róznych przedmiotów uzytkowych jak np. gabek do mycia oraz wkladek i podeszew do obuwia.Znane dotychczas sposoby przeprowadzania pomiarów nasiakliwosci materialów porowa¬ tych, np. na drodze statycznego nasycania próbki Ciecza w ciagu 24 godzin, sa w zastfo- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Pelagia Kurowska, Je¬ rzy Szrodt, Zygmunt Ziembinski i Pawel Am¬ brozewicz. sowaniu praktycznym niewygodne i malo do¬ kladne.Tych wad nie posiada sposób wedlug wy¬ nalazku, polegajacy na wielokrotnym sciskaniu zanurzonej w cieczy próbki porowatego ma¬ terialu. Sciskanie próbki odbywa sie w jedna¬ kowych warunkach w sposób unormowany przepisem, co zapewnia pelna powtarzalnosc wyników. Próbka badanego materialu o zna¬ nym ciezarze jest poddawana sciskaniu w okreslonej cieczy okreslona ilosc razy. Stopien sciskania próbki jest dobierany badz to do¬ wolnie dla pewnej okreslonej grupy pomiarów, badz tez ustalany na podstawie wzajemnej umowy miedzy stronami, zainteresowanymi ja¬ koscia materialu. Próbke, która w czasie ba¬ dania pochlonela ciecz i z której usuniety zo¬ stal gaz, wazy sie ponownie po szybkim wy¬ suszeniu powierzchni, np. na bibule. Istotne znaczenie posiada tu usuniecie nadmiaru de- notowany procentowy przyrost ciezaru próbki charakteryzuje nasiakliwosó badanego materia¬ lu oraz udzial w nim por otwartych. Wyniki oblicza sie ze wzoru: ni2 — mi K = • 100% mi w którym: K oznacza wspólczynnik nasiakliwosci wyra¬ zony w %%, m2 oznacza ciezar próbki nasyconej ciecza w gramach mi oznacza pierwotny ciezar próbki w gra¬ mach.Dokladnosc i powtarzalnosc wyników uzyskuje sie przez stosowanie do pomiarów scisle jed¬ nakowych próbek, np. cylindrycznych. Jako ciecz stosuje sie wode.Na rysunku fig. 1 przedstawia urzadzenie do badania nasiakliwosci elastycznych materialów porowatych sposobem wedlug wynalazku z umieszczona w nim próbka elastycznego ma¬ terialu porowatego w widoku z boku w kie¬ runku równoleglym do plaszczyzny mimosrodu, fig. 2 — urzadzenie w przekroju wzdluz linii A—B na fig. 1, fig. 3 — urzadzenie z umiesz¬ czona w nim próbka w przypadku, gdy nasta¬ pilo zgniecenie próbki, w przekroju wzdluz linii A—B na fig. 1, fig. 4 — urzadzenie z umiesz¬ czona w nim próbka w przypadku, gdy nasta¬ pilo czesciowe zgniecenie w przekroju wzdluz linii A—B na fig. 1.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z dwóch równoleglych plytek 2 i 4, z których dolna plytka 2 nieruchoma jest przymocowana srubami 11 do ramy nosnej 18, 181, w polozeniu regulowanym za pomoca wyskalowanych ukla¬ dów sprzezonych nakretek 9 i 10, a górna plyt¬ ka 4 ruchoma, posiadajaca ruch pionowy, dzie¬ ki tulejce 7, umocowanej na wsporniku 6, jest zlaczona sztywno z tlokiem 8, sprzezonym przegubowo poprzez korbowód 12 z mimosro- dem 14, umieszczonym na wale 13, napedza¬ nym silnikiem elektrycznym lub recznie za pomoca korby 17, poprzez kolo napedowe 15.Plytka dolna 2 stanowi podstawe, na której umieszcza sie próbke 3 badanego materialu, plytka zas górna 4, której skok mozna dowol¬ nie nastawiac dzieki zmiennemu ramieniu mi¬ mosrodu 14, a ilosc skoków rejestrowac za pomoca ficznika 16, sluzy do wielokrotnego sciskania próbki 3, zanurzonej w naczyniu 5 z woda, ustawionym na podstawce 1. Urzadze¬ nie wedlug wynalazku umozliwia dowolne sciskanie próbki 3 w czasie pomiaru np. o 10%, 50%, 90% w stosunku do jej poczatkowej wysokosci.Przyklad L Zwazona próbke porowata 3 ksztaltu cylindrycznego o porach zamknietych umieszcza sie na dolnej plytce 2 urzadzenia, dobiera sie ramie mimosrodu 14 tak, aby skok tloku 8 odpowiadal 2/3 wysokosci próbki 3, a nastepnie przy górnym polozeniu tloka 8 pod¬ nosi sie plytke dolna 2 przez obrót sprzezonych nakretek 9 i 10. Odleglosc miedzy plytkami 2 i 3 równa sie poczatkowej wysokosci próbki 3.Po zanurzeniu urzadzenia w wodzie w na¬ czyniu 5 próbke 3 sciska sie 10-krotnie, obra¬ cajac korbe 17 ruchem jednostajnym w ciagu 50 sekund. Po 5 sekundach spoczynku próbki na bibule wazy sie ja na starowanym szkielku zegarkowym. Analogiczny przebieg ma bada¬ nie drugiej próbki.Ciezar próbki nasyconej woda ma ciezar pierwotny próbki mi m2 — mi Wspólczynnik nasiakliwosci K Próbka I Próbka II 11,75 g 11,60 g 11,35 g 11,20 g 0,40 g 0,40 g 3,52% 3,570/0 Przyklad II. Próbke materialu porowate¬ go 3 o porach otwartych, pozbawiona naskór¬ ka, wazy sie i okresla jej wysokosc za pomoca suwmiarki z dokladnoscia do 0,2 mm.Próbka ma ksztalty regularne. Wysokosc próbki Ho = 30,0 mm.Próbka ma byc sciskana do osiagniecia 20% jej pierwotnej wysokosci.Skok mimosrodu S oblicza sie ze wzoru: a S = Ho (1 ) • 100 w którym S oznacza skok mimosrodu Ho oznacza wysokosc poczatkowa próbki a oznacza stopien scisniecia próbki w % wy¬ sokosci pierwotnej S = 30,0 (1 — 0,20) = 24,0 mm.Próbke umieszcza sie na dolnej plytce 2 urzadzenia i za pomoca sprzezonych nakretek 9 i 10 ustala sie polozenie dolnej plytki 2. Od¬ leglosc h dolnej plytki od polozenia zerowego oblicza sie ze wzoru: — 2 —w podanym przykladzie: 30,0 / 20\ h = -?- ( 1 + — ) = 15X 1,2 = 18 mm 2 \ 100/ Za polozenie zerowe przyjmuje sie takie po* lozenie dolnej plytki, w którym odleglosc mie¬ dzy plytkami 2 i 4 równa sie zeru, przy skoku mimosrodu równym zeru. Plytka dolna 2 sty¬ ka sie z plytka górna 4 przy skoku mimosrodu 14 = 0.Pod urzadzenie podstawia sie zlewke 5 z wo¬ da destylowana. Próbke sciska sie 10 razy w ciagu 50 sekund, obracajac korbe 17 kola na¬ pedowego 15 ruchem jednostajnym, 1 obrót w ciagu 5 sekund, nastepnie wyjmuje sie ja i umieszcza na bibule na okres czasu = 5 sek.W tym czasie przestawia sie ja na dwa nastep¬ ne (suche) miejsca na bibule. Próbke wazy sie na starowanym szkielku zegarkowym.Analogiczny przebieg ma badanie drugiej próbki.Wyniki: Próbka I Próbka II Ciezar próbki nasyconej woda mi 17,50 g 16,30 g Ciezar pierwotny próbki mi 11,25 g 10,70 g Przyrost ciezaru nij—mi 6,25 g 5,60 g Wspólczynnik nasiakliwosd dla wody K 55,5% 52,3% Przyklad III. Próbke z elastycznego ma¬ terialu (porowatego o porach zamknietych wazy sie, mierzy jej wysokosc i umieszcza w urza¬ dzeniu, obie plytki 2 14 urzadzenia zanurza sie w zlewce 5 z woda. Po uprzednim nastawieniu mimosrodu 14 i plytki dolnej 2 tak, aby przy sciskaniu próbka zmniejszala swa wysokosc do osiagniecia 10% wysokosci pierwotnej, urucha¬ mia sie urzadzenie.Dla próbki o wymiarach cylindrycznych o wysokosci poczatkowej Ho = 40,0 mm warto¬ sci S i h obliczone wedlug wzorów podanych wyzej, wynosza: S = 40,0 (1—0,1) = 40,0 •" 0,9 = 36,0 mm h = —- (1+0,1) = 20,0 • 1,1 = 22,0 mm Ze wzgledu na szczególne wlasnosci materia¬ lu próbke sciska sie 50 razy. Ilosc te wskazuje licznik 16. Po jej osiagnieciu wylacza sie naped urzadzenia, wyjmuje próbke z pomiedzy plytek 2 i 4, suszy sie jej spodnia powierzchnie na bibule i okresla wspólczynnik nasiakliwosd woda z przyrostu ciezaru próbki Uzyta próbka moze miec zarówno ksztalt cy¬ lindryczny, jak i prostopadloscienny. PL