RU2027992C1

RU2027992C1 - Method of evaluation of straightening of fibres

Info

Publication number: RU2027992C1
Authority: RU
Inventors: И.И. Штут; Б.Х. Чан
Original assignee: Санкт-Петербургский институт текстильной и легкой промышленности
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: textile industry. SUBSTANCE: method is recommended for spinning of cotton, wool, chemical fibres and their mixtures to evaluate structure of belts when preparing them for combing and pneumatic-mechanical spinning. For evaluation of straightening by front and rear ends of fibres sample of belt is set with allowance for exit from machine. One of ends is registered with effort decreasing from outer layers to inner ones. The latter are taken in direction of axis of sample. After this effort of taking of the rest of fibres is measured. By it straightening of fibres is evaluated. Sample of combed or carded belts or belts after belt transitions is subjected to testing. EFFECT: enhanced authenticity of method. 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности, может быть использовано в прядильном производстве для хлопка, шерсти, химических волокон и их смесей для оценки структуры ленты при подготовке к гребнечесанию и пневмомеханическому прядению. The invention relates to the textile industry, can be used in spinning for cotton, wool, chemical fibers and their mixtures to assess the structure of the tape in preparation for combing and rotor spinning.

Известен способ оценки распрямленности волокон [1], который заключается в том, что образец ленты фиксируют между нижней пластиной и тремя верхними, причем ширина крайних в два раза меньше средней. Свободные концы ленты обрезаются, а затем крайние пластины снимают и гребнем прочесывают освободившиеся волокна. После прочесывания узкие пластины устанавливают на место и отрезают выступившие за линии зажима концы волокон. Отрезанные концы и волокна под узкими пластинами взвешивают. A known method for assessing the straightness of the fibers [1], which consists in the fact that the sample tape is fixed between the bottom plate and the top three, and the width of the extreme two times less than average. The free ends of the tape are cut off, and then the outer plates are removed and the freed fibers are combed with a comb. After combing, the narrow plates are put in place and the ends of the fibers protruding beyond the clamping lines are cut off. The cut ends and fibers under the narrow plates are weighed.

Относительную распрямленность волокон рассчитывают по формуле
ρ =

100%, где Е - масса выступающих концов, мг;
Е + С - масса волокон под узкой пластиной, мг.The relative straightness of the fibers is calculated by the formula
ρ =

100%, where E is the mass of the protruding ends, mg;
E + C is the mass of fibers under a narrow plate, mg.

Способ позволяет оценить анизотропию по распрямленности передних и задних концов, поскольку в чесальной ленте имеется больше загнутых задний (главных), чем передних (неглавных), что связано с особенностями процесса кардочесания (ρ задних/ ρ передних ≈ 2). The method allows to evaluate anisotropy by the straightness of the front and rear ends, since in the carding tape there are more bent back (main) than front (non-main), which is associated with the peculiarities of the carding process (ρ rear / ρ front ≈ 2).

Способ используется для сравнительных исследований. Недостатком способа является его трудоемкость (на одно измерение и расчет затрачивается 5-10 мин) и низкая достоверность, связанная с субъективными особенностями оператора, прочесывающего гребнем концы ленты. The method is used for comparative studies. The disadvantage of this method is its complexity (one measurement and calculation takes 5-10 minutes) and low reliability associated with the subjective features of the operator combing the ends of the tape with a comb.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ [2], согласно которому образец ленты фиксируют с двух концов с возможностью перемещения волокон, для этого зажимают концы в игольчатых или зубчатых зажимах разрывной машины. К образцу ленты прикладывают нагрузку вдоль его оси и измеряют необходимое для растаскивания усилие, которое принимают за меру оценки структуры ленты. Метод объективен, не имеет недостатки, заключающиеся в том, что в показателе отражается не только распрямленность, но и разъединенность волокон, а наличие фиксации двух концов не позволяет оценить анизотропию по распрямленности передних и задних концов волокон. The closest technical solution (prototype) is the method [2], according to which the tape sample is fixed at both ends with the ability to move fibers, for this purpose the ends are clamped in needle or gear clamps of a tensile testing machine. A load is applied to the tape sample along its axis and the force necessary for pulling is measured, which is taken as a measure of the structure of the tape. The method is objective, it has no drawbacks in the fact that not only the straightness, but also the separation of the fibers is reflected in the indicator, and the presence of fixation of two ends does not allow us to estimate anisotropy from the straightness of the front and rear ends of the fibers.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности и достоверности результатов при оценке распрямленности волокон в лентах прядильного производства. The technical result of the invention is to increase the accuracy and reliability of the results in assessing the straightness of the fibers in the spinning production tapes.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки распрямленности волокон формируют образец волокнистой ленты, фиксируют один из концов его (в прототипе фиксируют два конца), прикладывают растягивающую нагрузку вдоль оси образца волокнистой ленты. Формируют образец путем фиксации конца волокнистой ленты с усилием, уменьшающимся от внешних слоев к внутренним (в прототипе усилие зажима в среднем одинаково по всей толщине образца). Затем извлекают внутренние слои в направлении оси образца, после чего измеряют усилие извлечения оставшихся (в гарнитуре) волокон (в прототипе оценивают усилие извлечения волокон, в том числе и вне гарнитуры), по которому оценивают распрямленность волокон. The technical result is achieved by the fact that in the method for assessing the straightness of the fibers, a fiber sample is formed, one of its ends is fixed (two ends are fixed in the prototype), and a tensile load is applied along the axis of the fiber tape sample. A sample is formed by fixing the end of the fiber tape with a force that decreases from the outer layers to the inner ones (in the prototype, the clamping force is on average the same throughout the thickness of the sample). Then, the inner layers are removed in the direction of the axis of the sample, after which the retrieval force of the remaining fibers (in the headset) is measured (in the prototype, the retrieval force of the fibers, including those outside the headset, is measured), according to which the fiber straightness is evaluated.

На чертеже представлена схема осуществления способа. The drawing shows a diagram of the method.

В отрезке волокнистой ленты 1 фиксируют один из концов с усилием, уменьшающимся от внешних слоев к внутренним. Для этого зажим 2 имеет губки, покрытые зубчатой кардной гарнитурой, а между губками имеется зазор. В результате проникновения зубьев во внешние слои ленты и контактов волокон с зубьями усилие удержания волокон в гарнитуре больше, чем в зазоре. Этим отличается предлагаемый способ от прототипа, в котором зубья или иглы проникают во всю толщину ленты. In a piece of fibrous tape 1 fix one of the ends with a force that decreases from the outer layers to the inner. To do this, clamp 2 has jaws covered with a toothed card set, and there is a gap between the jaws. As a result of the penetration of the teeth into the outer layers of the tape and the contacts of the fibers with the teeth, the retention force of the fibers in the headset is greater than in the gap. This distinguishes the proposed method from the prototype, in which the teeth or needles penetrate the entire thickness of the tape.

Волокна внутренних слоев ленты извлекают в направлении оси образца, для чего ручным зажимом 3 захватывают свободные концы волокон на расстоянии от зажима 2, равном половине средней длины волокна. В результате натяжения оставшихся волокон увеличиваются силы трения между ними и зубьями. После этого извлекают оставшиеся волокна за их свободные концы механическим зажимом 4, связанным с приводом, и измеряют, например, с помощью тензоизмерителя усилие извлечения последних из гарнитуры зажима 2, по которому оценивают распрямленность волокон. The fibers of the inner layers of the tape are removed in the direction of the axis of the sample, for which a free clip 3 captures the free ends of the fibers at a distance from the clip 2, equal to half the average length of the fiber. As a result of the tension of the remaining fibers, the friction forces between them and the teeth increase. After that, the remaining fibers are removed behind their free ends by a mechanical clamp 4 connected to the drive, and, for example, using a strain gauge, the force of extraction of the latter from the headset of the clamp 2 is measured, by which the straightness of the fibers is estimated.

Предлагаемый способ позволяет оперативно и достоверно оценить не только среднюю распрямленность волокон в волокнистых лентах, но и разницу в распрямленности передних и задних концов волокон. Таким образом представляется возможным выбрать оптимальное направление ориентации ленты и число переходов при ее подготовке при питании гребнечесальных и пневмопрядильных машин. В результате снижается выход гребенных очесов при сохранении качества гребенной ленты и повышается прочность пневмомеханической пряжи. The proposed method allows you to quickly and reliably evaluate not only the average straightness of the fibers in the fibrous tape, but also the difference in the straightness of the front and rear ends of the fibers. Thus, it seems possible to choose the optimal direction of tape orientation and the number of transitions during its preparation when feeding combing and pneumatic spinning machines. As a result, the yield of combed tow is reduced while maintaining the quality of the combed tape and the strength of the pneumomechanical yarn is increased.

Проведенный авторами эксперимент на гребнечесальной машине фирмы "Текстима" модели 1532 показал (см.табл.1), что в варианте при оптимальном направлении питания (распрямленность передних концов меньше задних) обеспечивается повышение эффективности гребнечесания, т.е. уменьшается выход очесов при увеличении длины волокна и уменьшении неровноты гребенной ленты. The experiment carried out by the authors on the Textima model 1532 combing machine showed (see table 1) that in the variant with the optimal feeding direction (the straightness of the front ends is less than the rear), combing efficiency is increased, i.e. the tow yield decreases with increasing fiber length and reducing the unevenness of the comb tape.

П р и м е р. Способ, осуществляют следующим образом. Из волокнистой ленты (чесальной, гребенной, с ленточных машин) отбирают случайным образом 20 отрезков с длиной, превышающей штапельную длину волокна. На 10 отрезках производят измерение распрямленности передних концов и на 10 - задних концов волокон, считая по выходу из машины. Каждый образец 1 фиксируют в соответствии с выбранным направлением в зубчатом зажиме 2, между губками которого имеется зазор 1-2 мм. Ручным зажимом 3, установленным на расстоянии, равном половине средней длины волокна, извлекают из зубчатого зажима незажатые волокна и под натяжением закрепляют оставшиеся волокна в гарнитуре верхней и нижней губок зубчатого зажима. PRI me R. The method is as follows. From a fibrous tape (carding, combing, from tape machines) 20 segments are randomly selected with a length exceeding the staple length of the fiber. At 10 segments, the straightness of the front ends is measured and at 10 of the rear ends of the fibers, counting from the exit from the machine. Each sample 1 is fixed in accordance with the selected direction in the gear clamp 2, between the lips of which there is a gap of 1-2 mm Using a manual clamp 3 installed at a distance equal to half the average fiber length, unclamped fibers are removed from the tooth clamp and the remaining fibers are fixed under tension in the headset of the upper and lower jaws of the tooth clamp.

Свободные концы волокон фиксируют в зажиме 4, установленном вблизи зажима 3 с возможностью перемещения по отношению к зубчатому зажиму, который связан с силоизмерителем. После этого начинают извлечение концов волокон из гарнитуры зубчатого зажима. Усилие прочесывания воздействует на тензоизмеритель, сигнал которого после усиления и преобразования регистрируется. The free ends of the fibers are fixed in the clamp 4, mounted near the clamp 3 with the possibility of movement relative to the gear clamp, which is connected with the load meter. After that, the extraction of the ends of the fibers from the headset of the toothed clamp begins. The combing force acts on the strain gauge, the signal of which, after amplification and conversion, is recorded.

Оценкой распрямленности волокон является величина
F_o = F/m, где F - усилие прочесывания, сН;
m - масса волокон, извлеченных из зубчатого зажима, мг.The estimation of fiber straightness is
F _o = F / m, where F is the combing force, cN;
m is the mass of fibers extracted from the gear clamp, mg.

Для осуществления данного способа изготовлен прибор, где происходит оценка распрямленности хлопковых лент. To implement this method, a device is manufactured where the straightness of cotton ribbons is evaluated.

Параметры зажимов:
Зубчатый зажим шириной 20 мм, длина пилок зубчатой гарнитуры 20 мм, плотность зубьев 95 см^-2, гарнитура А-3(38-0,7˙3,5), рабочая высота зуба 0,7 мм, шаг зубьев 3,5 мм. Зубья расположены в сторону, обратную направлению протаскивания.Clamp Parameters:
Toothed clamp with a width of 20 mm, the length of the teeth of the tooth set 20 mm, the density of the teeth 95 cm ^-2 , the headset A-3 (38-0,7˙3,5), the working height of the tooth 0.7 mm, the tooth pitch 3.5 mm . The teeth are located in the direction opposite to the direction of pulling.

Подвижный зажим имеет губки, покрытые электрофлокированным материалом для обеспечения надежного фиксирования свободных концов волокон. The movable clamp has jaws coated with electroflocked material to ensure reliable fixation of the free ends of the fibers.

Зазор между губками зубчатого зажима 1 мм. The gap between the jaws of the toothed clamp is 1 mm.

Зубчатая гарнитура: шаг 1,2 мм, толщина 0,8 мм, высота зубьев 1 мм, угол наклона зубьев 70^о.Toothed set: pitch 1.2 mm, thickness 0.8 mm, tooth height 1 mm, tooth angle 70 ^o .

Скорость подвижного зажима 1 мм/с. Movable clamp speed 1 mm / s.

Испытывалась чесальная лента 3,4 ктекс из тонковолокнистого хлопка 1-ого типа 1-ого сорта (штапельная длина 38/39). We tested a 3.4 ktex carding tape made of fine-fiber cotton of the 1st type of the 1st grade (staple length 38/39).

Показатели испытаний показаны в табл.2. The test results are shown in table.2.

Полученные результаты позволяют заключить, что предлагаемый способ с достаточной точностью оценивает распрямленность передних и задних концов волокон в лентах. The results obtained allow us to conclude that the proposed method with sufficient accuracy estimates the straightness of the front and rear ends of the fibers in the tapes.

Предлагаемый способ оценки распрямленности волокон сокращает длительность испытаний не менее чем в 2 раза, снижает трудоемкость анализа, приближает условия испытаний к технологическим, повышает точность и объективность результатов. The proposed method for assessing the straightness of the fibers reduces the test time by at least 2 times, reduces the complexity of the analysis, brings the test conditions closer to the technological ones, and increases the accuracy and objectivity of the results.

Claims

A METHOD FOR EVALUATING THE STRENGTH OF FIBERS, which consists in forming a sample of a fiber tape, fixing one of its ends to allow the movement of fibers, applying a tensile load along the axis of the sample and measuring the force required to stretch the fibers, taking it as a measure of the structure, tape, characterized in that when fixing the end of the fibrous tape, a force is applied to it, decreasing from the outer layers to the inner layers, which are removed in the direction of the axis of the sample, and the straightness of the wave con was evaluated by extracting the remaining stress fibers.