Способ определения концентрационного распределения красителя по поперечному сечению волокна

Способ определения концентрационного распределения красителя по поперечному сечению волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области технологии крашения текстильных материалов и может быть использовано в легкой и текстильной промышленности для контроля качества прокрашивания волокна, а также для расчета коэффициентов диффузии красителя в волокно, необходимых при разработке способов и режимов крашения. Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации красителя в поверхностном слое волокна. Для этого в газоразрядную трубку с переменной по длине трубки напряженностью электрического поля помещается прокрашенное и высушенное волокно таким образом, чтобы продольные оси трубки и волокна были параллельны. При этом совпадают направления оси трубки, оси волокна, изменения напряженности поля внутри трубки и изменения мощности газового разряда. В результате обработки в газовом разряде стравливается ("обдирается") поверхностный слой волокна, а вследствие изменения мощности газового разряда вдоль оси трубки толщина "ободранного" слоя неодинакова вдоль оси волокна: чем больше мощность газового разряда, тем больше толщина "ободранного" слоя. Волокно обрабатывается до тех пор, пока в зоне наибольшей мощности газового разряда вследствие утоньшения волокна не произойдет полного его разрыва. В результате цилиндрическое по форме волокно приобретает коническую форму. Такое "протравленное" волокно переменного диаметра от начального до нулевого будем называть образцом. После обработки в газовом разряде образец микрофотометрируют в нескольких, перпендикулярных продольной оси образца сечениях световым лучом, также перпендикулярным оси образца. Определяют зависимость оптической плотности от диаметра сечения, а затем путем дифференцирования полученной зависимости по диаметру определяют распределение оптической плотности образца по поперечному его сечению. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 М 21 59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ес

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ па изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4352894/31-25 (22) 29.12.87 (46) 07. 11.89. Бюл. 5Р 41 (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплофизики АН УССР (72) Э.С.Малкин, А.М.Степанова, .

В.С.Твердохлеб и Т.N.Немцева (53) 543.42(088.8) (5Ü) Marwicker I.0. Polimer Sci, А.1, 1963, р. 3105 °

Blasker I.À. Paterson D. — I. Soc.

Dyers Col., 1969, ч. 85, р. 589. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КРАСИТЕЛЯ ПО

ПОПЕРЕЧНОМУ СЕЧЕНИЮ ВОЛОКНА (57) Изобретение относится к области технологии крашения текстильных материалов и может быть использовано в легкой и текстильной промьнпленности для контроля качества прокрашивания волокна, а также для расчета коэффициеитов диффузии красителя в волокно, йеобходимых при разработке способов и режимов крашения. Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации красителя в

noaeрхиостном слое волокна. Для этого в газоразрядную трубку с переменной по длже трубки напряженностью электрического поляпомещается прокра-. шенное и высушенное волокно такйм образом, чтобы продольные оси трубки

„„SU„„1520406 А I

2 и волокна были параллельны. При етом совпадают направления оси трубки, оси волокна, изменения напряженности поля внутри трубки и изменения мощности газового разряда. В результате обработки в газовом разряде стравливается (обдирается) поверхностный слой волокна, а вследствие изменения мощности газового разряда вдоль оси трубки толщина ободранного" слоя неодинакова вдоль оси волокна." чем больше мощность газового разряда„. тем больше толщина "ободранного" слоя. Волокно обрабатывается до тех пор, пока в зоне наибольшей мощности газового разряда вследствие утоньшения волокна не произойдет полного эго разрыва. В результате цилиндрическое по форме волокно приобретает коническую форму. Такое "протравленное" волокно переменного диаметра от. начального до нулевого будем называть образцом. После обработки в газовом разряде образец микрофотометрируют в нескольких, перпендикулярных продольной оси образца сечениях световым лучом, также перпендикулярньнн оси образ;а. Определяют зависимость оптической плотности от диаметра сечения, а затем путем дифференцирования полученной зависимости по диаметру определяют распределе; ° ние оптической плотности образца по поперечному его сечению. 3 ил.

1520406

Изобретение относится к области технологии крашения текстильных материалов и может быть использовано в легкой и текстильной промышленности для контроля качества прокрашивания волокна, а также для расчета коэффициентов диффузии красителя в волокно, необходимых при разработке способов и режимов крашения.

Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации красителя s поверхностном слое волокна, сокращение времени и снижение трудоемкости изготовления образцов .

На фиг.1 приведена схема, иллюстрирующая взаиморасположение осей и направления фотометрирования, на фиг.2 — набор микрофотограмм, сост- ° .ветствующих сечениям с различными диаметрами," на фиг.З вЂ” графики зависимости величины оптической плотности от диаметра сечения 9 (d) и распределения оптической плотности образца вопокна о его поперечиоиу сечению В (Й) .

Способ осущесгвляется следующим образом.

В газоразрядиую трубку с переменной по длине трубки напряженностью электрического поля номещается покрашенное и высушенное волокно таким образом, чтобы продольные оси трубки и волокна бычи параплельны. При этом совпадают направления оси трубки, оси волокна, изменвния напряженности поля внутри трубки и изменения мощности газового разряда. В результате обработки в. газовом разряде стравлив ается (обдирается} поверхностный слой волокна, а вследствие из менения мощности газового разряда вдоль оси трубки толщина "ободранного" слоя неодинакова вдоль оси волокна:.чем больше мощность газового разряда, тем больше толщина ободранного слоя. Волокно обрабатывается до тех пор,.пока в зоне наибольшей мощности газового разряда вследствие утоньшения волокна не произойдет полный его разрыв, В результате цилиндрическое по форме волокно приобретает коническую форму. Такое

"протравленное" .волокно переменного диаметра (от начального до нулевого) будем называть образцом.

После обработки в газовом разряде образец микрофотометрнруют в нескольких.перпендикулярных продольной

ЗО

Щ

5О

55 оси образца сечениях световым лучом, также перпендикулярным оси образца.

Микрофотограмма представляет собой ,графическую запись зависимости оптической плотности D образца отдиаметра

d:D(d), нри этом d определяется по длине записи микрофотограммы образца на диаграммной ленте с учетом масштаба запйси линейного размера объекта фотометрирования и пропорциональности скоростей движения диаграммной ленты( и щ>едметного стола микрофотометра.

Оптическую плотность, измеренную таким образом, можно назвать интегральной, поскольку световой луч проходит сквозь всю толщину образца в данной точке диаметра. Центральная точка микрофотограммы является интегральной оптической плотностью слоя, равного диаметру образца в данном сечении. С одного образца получают набор микр офотограмм, соответствующих сечениям с разным диаметром (фиг.2).

Величина оптической плотности в центральной точке диаметра на каждой микрофотограмме представляет собой интегральную оптическую плотность толщины образца, равной диаметру соответствующего сечения. Разность значений В в точках двух микрофотограмм, соответствующих двум сечениям с разным диаметром, равна 9 слоя, представляющего собой разность диа" метров этих сечений.

Поскольку

В хсзр, где х — показатель поглощения, с — концентрация поглощающего вещества;

1 - толщина фотоиетрируемого слон а в центральнык точках микрофотограии (где 3. = Й)

9 god (f) у то для двух микрофотограмм, полученных с сечений диаметров д и d, в

)Э центральных точках 9 хсзр/, 0; = xedj п -D ; =хс(4-"d,) =Ьр. (2) °

Таким образом„путем вычитания значеннй В; и В; в центральных очках микрофотограии двух разных сечений определяют значение 0" слоя равно1)

Э

ro разности этих сечений. Профотометрировав последовательно несколько сечений, незначительно отличающихся по диаметру, и применив к микрофото5 152040Ü 6 грамме попарное вычитание значений -, света, перпендикулярным продольной

D в ент

% в центральных точках микрофотог- оси волокна в соответствии со схемой, рамм, получают прослойное распреде- приведенной на фиг. 1. ление оптической плотности образца

По центральным точкам пол енных уч по поперечному его сечению. микрофотограмм (фиг. 2) строим зависиПопарное вычитание значений Р в мость от диаметра интегральной оптичесцентральных точках мнкрофотограмм кой плотности D(d),çàòåììåòîäàì графин значений, соответствующих о. можно ческого дифференцированияполученной заменить математической операцией 10 зависимости строим график послойного дифференцирования зависимости D (d) распределения красителя по поперечпо диаметру. Дифференцирование может ному сечению волокна D (d) (фиг.3) . быть графическим и аналитическим. Получаем четкое экспержюентальное

Результат представляет собой зависи- распределение оптической плотности мость оптической плотности образца 15 по поперечному сечению волокна, не от его диаметра D (d), рассчитанную требующее экстраполирования. Далее по центральныч точкам микрофотограмм, по формуле { 1) полученную зависимость где дифракция света не наблюдается. переводим в концентрационное распре

Переход к концентрационному распреде- деление красителя по поперечному лению красителя по поперечному сече- 2р сечению волокна. Средняя длительность нию волокна осуществляется по форму- проведенных испытаний 10 ч. ле (1) в соответствии с предварительно построенной тарйровочной кри-" Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я вой зависимости оптической плотности от количества поглощенного субстратом 25 Способ определения концентрационкрасителя. Увеличивая число микрофо- ного распределения красителя по попетограмм, снятых с разных сечений речному сечению волокна путем измереодиого образца, можно определить кон- ния оптической плотности образца воцеитрацию красителя в слое желаемой локна и определения концентрационного

Зр Распределения йо градуировочной заПример. Покрашенные и высу- внсимости оптической плотности от шенные волокиа помещают в ràçîðàç- концентрации красителя, о т л и рядиую трубку таким образом, чтобы ч а ю шийся тем, что, с целью направление уменьшения напряженности повышения точности и сокращения вреэлектрического иопя в трубке совпа- мени определения, образец выдержидало с продольными осями волокон для 35 вают в газовом разряде переменной создания неравномерности протравления по длине образца мощности до получеповерхиости вдоль оси волокна. ния переменных по оси образца площаОбрабатывают волокно в газораз- дей поперечного сечения, измеряют рядной трубке при давлении в ней оптическую плотность образца вдоль ъ-а 40

4хЮ мм рт.ст. В результате двух- диаметров его поперечных сечений

) часового травления толщина волокна определяют зависимость величины закономерко уменьшается вдоль нродопь- оптической плотности от диаметра ной оси образуя конический по форме об- сечения и путем дифференцирования

Разец.йолучеиные,неравномерные поди- полученной зависимости по диаметру аметру конические но форме образцы.мик- 45 определяют распределение оптической ро@отометрируют намикрофотометре МФ-4 плотности образца по его поперечнов Ю разных сечениях образца лучом му сечению.

1520ч06

0,1

Редактор Н.Лазоренко

Заказ 6749/44

Тираж 189

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фщмй пережи AgVO

ФР Я OфнаУ

Фи. У

Составитель В.Агинский

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова