автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Измерение плотности ворсового покрытия электрофлокированных нетканых материалов методом оптического пропускания

m од

7 ^^Оокнга^пЗ.тш'кя'гокия ГОСУШ-СТНКШШ УНИПКРСИТКТ

ТЕХНОЛОГИИ и ДИЗАЙНА

На пиыпнх рукописи

ИНАШНА СОКТЛА11А СИЛИНА

H'JSäKI'RftöR ПЛОТНОСТИ ШЧЗОНОГО покрнгия МККтшПЮНЧШИШИ IIKTKAH!« ЫАТГКРЙАЛОН «KTOWIM ОПТНЧКСКПГО limiiy<¡KAl«fl

ClIlíHH 1/ll.lUX'TV 05.19.03 - технологии ТСКОТИЛкНЫ! Ш1ТВРИИ.1011

1и1нм>ртаими

IM 'М|И"КШ1Н1' УЧЧМОЙ 1ЧО|11>НМ КНИДИЛ'НИ Т«- V |(И '<•'«■« н * мнуи

Сникт -Потоцйург ! ч ;» з

Работа Aufiojuiciia н Саият-Псторбургокоы Госучратиеннои Уни-иороитото технологии й дизайна.

Няучннй руководитель - доктор технических наук, профороор, академик С.-Пб.йА К.Н.Беряей

Официальные оппоненты доктор тохняческях наук, профессор

Н.С.КмаАдов:

доктор техиячеокях наук, профессор П.({.Стрельцов.

Видуиое предиряятяя - Сютш. лрская Фабрим метками« «стторяалов.

М.....и„ года я

Ланита состоится Л.......IJ93 года я ДО «ооп

на ааеолянии Сисниалязяропакного Совета К овэ.вт.оэ upa Санкт-Пот<?РЛург<...о«1 Государственном Униве&оггето технологяи я дизайна, аудитория 24I.

Автореферат разослан *...."............... 1983 года. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Униисроитета.

Адй.'и: 191065, Санкт-Потербург, уд.Большая Нирикая, 1в.

Учений соккотарь С не 11 и: i л и :t и р он никого Cono та кандидат тпхничоски* наук, допоит

Л.А. Лоргач«!на

ОП!Ш ХАРАКТЕРИСТИКА РАПОТЦ

Актуальность томи. Иороход предприятий текстильной Промни--------

липаооти на. ршшчну» акономику и необходимость ннхола отечссгни»-iMix тонгюон народного потребления на м« роноо ринои отаннт питчу Однонрсыонпо с ростом Ш'оичкилстна иоинаинш! качиотиа штускаеной

НрОПУКНИИ. ДЛЯ ИТОГО НООбЛОДИЫО СОЛД<1)1ИО OUIUK.'ML'IIIIMX И ;>Ч«1«МСГИН-

nut мотоцон контроля иачестна н орелстн унраилеии.ч технологическим НРОЦОССОЫ.

Сраннитолыю копал, на успешно рлипннпххпамс.« в нашой стрино н 'к; руТежлм содн/логнл элпктрофилокишжании. аакдючнот в собе мноокке ni) iu!)*jiui;Tii но ирО'.тодстпу, отделки и удучшашш кзчестнн токстильних ияж'лий. Одной ил иажкойюш аид.чч теории м практик« электроФилокиронании является издании сонремошшх онстем ненрв-рминого контроля кнчостиа мать-риала, н том число и и iipouocoo иж яроизполотна.

Осношшйи требованиями к мотолам контроля качостна текстильных материален «лолуот «читать ■р.ч.чруииоыость, возможность дистанционного контроля, точность, бистрота и автоматичность, просто та ,ч демон ища. Кроме того, «столп контроля начистим долзош бить орионтиронанн на обратную сняаь для ночиокамсгн упринленин технолог Н'скиы процессом.

ПЛОТНОСТЬ НОНСОМОГО ПОКРЫТИЯ ЯНЛЛОТОЯ Не ТОЛЬКО РСНОНИ-Х

критерием ка'нттеа алсктрофилокироиашшх материален , но и параметром, но чюлшлиим судить о стабильности то«нологического нио-ueera .

Ъ'У11!|""П1УКИЦИС метонм определения е ютнооти пирса, как правило , не отмечают ншы'укачаптж тробонаиинм. Наиболоо порспекттшц-ми янляютея онтоэлнктроинно ыетоли. кото рис но р,чч(>уш,1вт материал. Лм.-контактнн, достаточно гочнм. бн< ipu.

Л/ч! контроля к пестра и процесса проичнодстна о.юктрофмлокм-ропати« материалом бил иибрнн интегральный оптоояе.сгроиш/« иетол. работающий на просеет или м о т о д о н т и ч о tilt о г о п р о н у (г к а н и и.

"ель рабогч. Пененной полью настоящий работы мнилось со .ларце современной боеконтак'гж'и м'-'юники намерения структурная н.ч-рамотрии адсктрчФл.хкиронанных иетканих ма сериилок и и* отл"Лыш»

э

комиошмпчш, разработка прибором, обисчючинамщи В'-нюашость точного н нсраарутакицого к-онтролн к.ччеотиа км к » лайораторймх. так и il iipuMuu счпшх уолониях . как элемента окстсии контроля iipoueooa нроичопдстнч.

Пили иостаялоны и nemciiu елелуивдац Задачи :

- uöocmmwmo тоотетичсекой ¡шэиржности приыопоняя Шгала читичийкого проиу^канил ллн алоктрофлокироиашшг материалов н их отдолышх KOKiioiiotirüii;

- »коюриминтадн""-* полтоархлонно иолучииних (юотноюиннЯ и ишшдок ;

- aiutanariiut; иоолоодкно прибора я его тлшт.ишо ;

- шмрнСопен ruxit(/jwt'H4i:uiwH <;*<!«« контролк ткпшеса ирокч-|«|>дцти.'1 »лсктриодокиропашшх .мтернадои с нозмоздмстыи уираплтшя пткм ироиоссом.

WiTOiiu исслелоииния. В работ« ноиольаоианя -гсоцотичисинс и икопоримонтальнис котоди • исслелоиаимя; Дмируюишооя иа нцучнмх Л'К!тих»пиях it ойластн «нтики. нптиэлоктроникк. «ииктносконии' « технологии <Цл«киронании. I) тиииеткчсских раочотах иснольчпиалнеь motoям 'wawpoimmuumi'o ч мнпп ралыкпч> нсчжмопи«. отатнетичое-кп« 06'puriOTiui акспоркшмп'алышх даииих , тоорик. «сроитииотк, чкс;-. лепимо мотоди Dw'naó'uTiíü информации. !1('И «ксноримннталыгмх «сол«-лоншшхх корольпопались. сонромошшо пиФроние и оиектоалглшо шт-Сннч». l'aapuíñnáimMrt прибор <'о:)лчн на оонромопнои алиментной бачо: фотодиод!!, '(iiurpaukohiiliu уоилнтоли и т.я"

1Ьучиг1.ч-цинична работа состоит « «дадукдем:

- шшнож'л мат«матич«.ч;вий аналич шюнооои iípuíojwhhh алект-ромагпитпого и.члучонил чероп олоктрофлокнронашшй материал и его ноткаино и тк.пше ооноин;

- обоснонан к эканириычнтн./ыю иолтпоржлон ляшчйшй юл :>п-ни(,лмо(;ти роличини оптической плотности or плотности ittit-ca иликг-Docwoítiuíoiíaiitiux -полотой и пряжи:

- ншнмено клн.шио ориентации mieea на полотно на иели'иту его онтмчоокого пропускания» шнжолена -.»«.гми-р .Mt4iTaj4.11.111 опенка атоп» клшшкн;

- рааработана■мотолики, почниллюми! hímimuíti. илотпоот». lumen алсктроФлпкнронанш/х полотен н ай»:олытн>« единицах;

- разработана коиитрукаил. ноаноллхллал устранит!, млкмнио chutouomux.

Практическая значимость работы состоит в следующей:

- разра^отани методики, цознолякжие и.чморять плотность ворса Флокироранмих полотен, а так*»-структурно* пэраыотрон неткан«* ,

'/киши основ и Флокиронанной чрюя .• -?тодом оптического пропускание;

- разработаны онтичео ко и электрические сходи тжбора для контроля качестпа эликтро&локнроиашш* н других неткшшх мат»,-риалов, и гаи чиоле и и процессе их производства;

- изготонлен ряд ннри.читон прибора Jt.ui ичиир» ни« структурных параыотрон н различных рехлиах ого работы;

- создана конструкция прибора, исключаюяеш позлиАстнио оие-топрнех иц . намерении;

- разработана схема нриыищ/кмшого варианта многоделоного прибора как элемента системы контроля процесса производства электруфлоккропашшх материалов.

Анробапип работы. Результаты диссертационной работы ¿млн доложит и получили нолоаштольну» оценку на Всосовпной конференции «о текстиль но иу материаловедению п Моенио (1Э84 г.) и на Мкхдуна-родион снмно.чцуие ТЕСНТЕХТИЪ » г .Франкфурта (1992 г. >. По материалам >аботы опубликовали 5 паучник статей а центральных журналах п 1 - н >.ч;глу.чопоких сборниках. На еродстандоншш п дииеортаиион-иой работу разработки получены 2 антир ских онндитольетна.

Прибор прошел опытные испытания па ПО "Пролетарский труда", АО ¡П'ф "Ру.ч," . Иркутской Фабрике наляной об.уни и получил нолохи-1Ч.'Л1.ну» опенку, и чем енндетелип'нуют отзынм и акт но Форме Г-2.

О'л п( Дгюсентании . Диссертации состоит из ннедения , четырех Рл.чн , щ<!10-до|! но работе, имеет 1Ю страниц машинописного токе га , 10 рисунком, список литературу из ЮО наименонаний и приложении.

СОЛКГСШШ РА1ЮТЧ

[!е мнедонии рассмотрено современное состояние И нерепектины р.ччри »-¡-„ч тихнило» ми :»лектрофлокиргжании. I! снязи с необходимостью нцхида оточеотиенних тонарон народного потребления нч киромой рынок , необхопмно создание ео'нренерннх и :>1М<;ктиглшх методом контроля к.епугнч ч> среясп; упрамления технологическим прои'чуе.ч. 06-'>('1Ш«|.<Ш1 ч".1У:1Л1.1К»<"гь р.чботи , практическая и научная значим >еть , ее осиоыш' Ц'-.ш и задачи.

• В гсрцой главе е начале проводится обзор лнтечатуры, посвященной методам кот роля плотности ворсового покрытия электрофло-кировон"«* .1 ворсовых материалов, развитых к настоящему времени. Как показывает анализ научно-технической литературы, кмссктеся в настоящее время метода определения плотности ворса не вполне отвечают требованиям современного производства. Они либо разрлвавт исследуемый материал {метод привеса) и ноу гому "опригодии для измерений на потоке, либе недостаточно точны (аародинамический, емкостной, сканирующий Методы>. Микроскопический метод длительный я трудоемкий. Методы. снизанные с применением радиоактивных изотопом, хотя н лнеташтошш и достаточно точны, но требуют выполнения специальной техники безопасности й обученного персонала. Существуют, способы контроля пл гиоцтй, свободные от этих недостатков. Однако, . они является,, как правило, относите и.нции, то есть но позволяет измерять плотность ворса непосредственно в количестве волокон на единице площади. Такие метода требуют построения градуировочких графиков ил« таблиц для каждого нового тина ворса и основ, что снижает точность измерения.

В результате . проведенного. сравнительного анализа методов контроля качества ворсового нокинтия установлено, что наиболее нерснектннныйн являются методы, основанные на регистрации оптического сигнала число его взаимодействуя.с материалом, то есть оптоалектоонные методы.

■ Далее в этой г лапе приведена классификация, ичеюшихся в настоящее время оптоэлектрошшх методов измерения текстильны* материалов и продуктов прядения. Для разработки прибора контроля плотности ворса илектроФлокировашшх материалов был выбран интегральный мотод, работающий на просвет, или метод оптического пропускания (МОП). Они не разпутг т объекты Исследовании. Возможное рас-оложенис ноточпикаи ирисшшки изл^чот» на любом расстоянии от материала гарантирует диетанциошюсть и бесконтактность. О «то- , электронные методы быстры, достаточно точны, устойчивы, бесшумны,, простым обслуживании.

Анализ научно-технической и патентной литературы ¿ю вопросу примеьлмостн метода онтического пропускания, как одного из самых простых и удобных онтоалоктронных методов в текстильной и догмой ■промышленности показал, что атот метод применялся для контроля качества трикотажных, тканых и нотканых полотен, а так» нолуфаб-

б

рикатов прядения и нитей. Однако, предложенные для Df лизании этого метода прибора н устройства являются, как правило. громоздкими и дорогостоящими, требуют сложной оптической и злоктрошюй настройки, что называет сомнения в к >змозгмоети применения некоторых из них для измерений в промышленных условиях. Суиеотвуют и боле!; простые устройства, ! ; они работают только в линейном приближении вблизи нулевой точки, что ограничивает возыохаюсть их применения. Наличие в устройствах подвижных механических деталей {модуляторов, сканирующих систем) снизакт их наде^лость и ннбро-устойчивость . Кроме того, проанализированные методики непригодны для измерения плотности ворса в абсолютны* едкиииях боа дополнительны* 1р:1лу»оо1и)мн1.« графиков, поэтому не создают перенести« для создания современных средств управлении технологическим процессом при производство электрофдокированних материалов.

Глава вторая посвящена теоретическому обоснований применимости метода оптического пропускания для определения структурных параметров алоктрофлокированных материале» и их отдельных компонентов .

П начале сформулированы основные требования к методам контроля труктурж« параметров в топстилышх материалах и показано, что ПОП успешно отвечает »тин требованиям. Кроме того, "ОН в своей работ«; использует свойство практически всех текстильных материалов битового назначения - их хорошую снитонронускиемооть .

ЭлсктроФлокиронаннмй материал ннедстанляет собой тканую, нетканую или полимерную основу с нанесенным на нее клеевым слоем, в который внедрены вод различными углами короткие волокна, т.е. материал многокомпонентен. Позтому следует рассматривать взаимодействие светового потока со всеми ки»иошчггами материала.

Наиболее важным является ионрои о взаимосвязи светового потока о н-орсовым слоем. Задача решена мо-одом дифференциального н интегрального исчисления. Существенным является тот Факт, что волокна ориентированы на материале вод различными углам«. Распределение ворсинок по углам наклона подчиняется нормальному закону распределении с параметром распределения 6" . Выло введено понятие эффективной толщины <1*^,как отношение объема всех волокон к площади, перекрываемой этими волокнами. Тогда величина оптического иронуекднчя «орсоного покрытая мохит характеризоваться следующим образом.! '

I/io = exp (уи.-й ър.) S/So + (1 - S/So)

<1>

где I/l - пеличкна оптического пропускании образца,

- коэффициент поглощения материала волокна, So - площадь образца:

- площадь, иерекршшокая проекциями нолокон Па площади образца.

Далее и качоотне t сношшх параметров били ииедени иелачина макоикадит лоотнхимоа чрк данных Услониях блокирования плотности порой величина оптического пропускания образин с атои плот-

ностью } тах/Хо. IL'waucrV n««u однозначно снязнн с tmvautirvcu распределения ноликом но углам наклона 6" и,, еледоиателмю, полностью оиисциаот это распределение. Подучена <К>риула, уступапливаюааи. изаикоснязь иеличтш оптического пропускании I/w с нелнчииой плотности ворса исследуемого материала п

1 - Т/1о

П = II т**--------------(2)

1 - Istox/Io

па оспине которой оказалась «озыояюй ''азработка прибора и метода оптического пропускания для измерении плотности порсового покрытия и абсолютных единицах.

Далее расеиагриналась еиязь структурных параметров нетканых оснон элсктрофлокироманннх материален с н* оптическим пропусканием. Эти материалы являются поглосичхадми я одной "сменно I зссекнан-шими средами, сдедоцательпо, кх оптическое пропускание ыожет бить описано законом Бугера-Ламберта it ниде

, у = 1 - I (з)

где у - оптическое поглощение натериала:

J) - козОдапиент, еннзашше о «оаффииненток ноглоте.-пия и рассеянии иолокон нетканого материала: Л - нонерхпостная плотность нетканого материала.

Занисимость снетови* потерь от неличнны ионерхноетной илот-, ностн представляет собой кривую, ассинитотичеоки стремищу^я к

единице. Для »откати материалов о достаточной низкой иог^рхност-иой плотностью (например, некоторых клееных ) возможно "линейное нриб-гихе ние вблизи нулевой точки у = Jt Что лает нозмоашоеть ОНредеЛИТЬ Поверхностную плотность по шиимииий величине оптического пропускания • Однако, если таким же образом пытаться измоРИТЬ ПОНерЧНОСТНУЮ ПЛОТИ!» МаТОрИаЛОН С более НИЗКИМ сне го пропускником, к которым относится практически нес нгягчн'обйннно , иглонрошипные материалы, войлока и т.д., без перестройки табора, то такие измерения <>улут содержать недопустимо большую погрешность .

Дли нозмозигооти измерения в птрпкои диапазоне поверх постай* плотностей сил проведен оасчет с применением метода сскувшх. На ого основании, исходя иа заданного диапазона, можно начислить максимальную ошибку при измерениях 4 « нлл^ '■

„ (J__] и + и

0 (7 Z * **>*■*

Л ÜrtAuf ~I ~ tinte. " ~

1'

где ii/n4,t. и - Гранина заданного диапазона;

у, и - оптическое ноелотонио соотиотстиукздих

плотностей

либо, исходя мч неличины допустимой погрешности, нмчислямт ноз-мехнын ли-чмгищ намерения

I _

>W 2 >" ..............I 1п <'-у^>| Я^- 4 «HiUt/i

1 -

Справедливость получении! нирыжений подтвердила пронорка по гршшчшш ус лен или.

Используя полученные соотнооония, разработана историка намерения нпнерчнострой плотности нетканых материалов методом "пти-чегкого пропускания для любых значений плотностей " заданной погрешностью.

Часто н силе подло»;« для злектрофлокиронатшх м ■ термален

испольаУхгг ткань. Оптический сигнал, нисшедший чоеа ткааь полотняного переплетения, можно записать а вило:

где |ЦНу - плотности ткани по основе и но утку■ - толщина ииг-'й основа и утка;

к^к^. - коэффициенты акстишшиа для материала основы н утка.

Первое слагаемое соответствует сигналу, прошедшему через пустоты и ткани., второе - через нити основы, третье - через пита утка, четвертое - через пересечения нитей. Далее била получена зависимость между величиной нтического пропускания тканых основ полотняного переплетения и к л. структурны« парам*, за ми

г.

1/1о = ( 1 ЧсШС - <1П) » 2<Ш

позполяшал разработать методику определения некоторых структурных нарам*, рои тканей полотняного переплетения методом оптического пропускания. например, Ку - объемного заполнения к Кя - поверхностного заполнения.

Лалсе нтмшыо в отечественной и заиубежмой практике была получена связь оптического пропускания -с пдотынл ьы ворсы на фло-кпрон.зшш)? Эти задача ололла к суг^естепн» отличается от

.•¡налагнчаой для плоских материалов из-за иной геометрии при рас-полокетн: ворса ыа цилиндрическом поверхности и отклонения от ради.а л, |,аз(о направления. ¡.^годами ,№м<'р<-'жш.ч.<а, него и интеграл»,него исчисления би'ло показано. что' величина спетипиглоиония пропорциональная плотности ворса на <¡№01 'ронашюй (тягл?.

В заключение атой главы были подробно сассиоп'снн погрешности, го:шьк;шг.1ие ври измерении сродной пло ; вести ворса алсктр' мп-кшгочатшх материалов методом оптического пропускания. Погрешность определения значения средней плотности ворс,! зависит не только от мутоднкн измерения к точности работы прибора, и, в зка-читель.юй стси'сни, от неоднородности давнего образца но измеряемому параметру; Для уминьвшпия погрешности измерения следует .попользовать енотовой пучок, сравнимый с площадью отслехянаемого дефекта на материале.

(б. По - ¿.с^ПоПу! «■ ^»«КНоПу

Далее было рассмотрено. как плияет на величину опрелолямоноЯ средней плотности норса пераншишриость по толщине осноны к клич-«ого слоя. Получено обобщенное ураинонко для интенсинности еието-но: потока, шмнледнямч) через многослойный алектро&яикироианнмй материал, начислена. относительная погрешность плотности перса при ичиео'чыи метилен оптического ш«,.,ускания н проведено ераннение рол:,'Ч'Ч1'Ч1Я не .M;-; м ü с погрешность» нрь измерении кетодом пзиешр-вапия. япляюешмоя базоны» для таких изиороний. Установлено. что

Ш»ТО<1 И '!('! M :i И И Ч Ч1( 1 Ч11 '!*' • '' IK W *Г !1ТП U 1*11 'ГО и II WU Tí, 01. vo MI1U 11 '1 ,U(ltlU

И011й)(,м:|ИНИ о носе «Muenjreimfi» qa »тмпе«,|,».ы Mnne ,

Так как при практических измерениях г-то ira прелстаилкетея моч-MoyjiiíH, то при измерении методом нзнояйпзншг ногреютоети «орут нрекнэтать 50* даже а случаи колебания тплтшм оснопм ч клея о пределах допустимых регламентом itoptt. Тогда (сак 'Ш пич тех .те колебаниях толмшш осиони и клея предполагает пш'ренность определения средней плотности но более G%.

Третья глана поеня?*.:па лкспепкментальночу тздтнеряденн» по.............. ..

'V ■ ' !:е-ч'с . ее: - Ч'а !Ч13рабе^аMir-е "гелмкя ччf'"е*;¡ нели-

I l'V ' '"'I'M!! е epiiiiV '^.МЧЧ1 , ТЛЯ ТЧ'0 '"¡¡'-Г .....; Г

..... ' '■ '. Ч ' ! i.

' ■■ I < . , .И Íl I'.. , ■

- регистрация пропущенного сигнала;

- |>;«>>|„>|»»-|>ие |><">*1>:»Ч11'» Il OilTOONIInM ПЯИИЛО. H ТОМ ЧИСЛО H О

■ 'i' " :■ ; • i'i'i" е . i . -i-eT i .

: — .: -!: .1-1.1 ■■„ ■■■ е- l'ievi .1-4 ! К -.-

личины оптического пропускания пяти серий образпон злектроФлокм-pei'-Hiiiiiï ччтееичлоп е различным' типом перса и подложек, Измерення л»"типсти пропилили метопом нзнеткнани.ч. Грамши, построенные не : • .. . '• ..... '-„,, •,[.',•!-,!1 , !;,., -.••,; .ч • i. ' г л;Ччч!м -1 ' ч ■ : : ■ е ■ -

г f........ ->..(.и,- il/;...', 111'Ж . Keeu." ree'í. J-.la "i 14'X M4'!:í<

.....,,••,< ,ir,••чит ••>«» реличичм плотит-!> »«pe.» паучя «'! Н"Те

.„•« IMI Г i* ' fe e !',i 11 e i I p* ' П y i ' К. 11Í Я Л I» иш'.рискемичеекич 14"ТОЛЧМ. ''.i'' T » -

ni н'чинерлили xKPoiiH1»' еоппаление расчетных значении со знамения-

и

ми. получотшми непосредственным подсчетом под микроскопом, чем при болыней точности Н9П.

Далей «редстаидени измерений. иодтиерждаходие нли.чнио на то^ поить измерения пиличини , оиредо-яюще.й ориентацию норса г

материале, которая, и свою очередь, заносит от ряда параметр^ (напряжения ин флок-чторе, злектрофизических снойети иорса. ила* нооти и т.д.). . Зт" нсслелона11ИЯ еда» раз надчеркииаит нообходн ыисть нснольуоиать н качестпе отилона образин, полученное ПРИ те хе услоинах флокироиания и ецойстнах норса. и на ноток« обязательно контролировать ;>ти параметры и ярн их изменениях перестиа-инать прибор.

Зкснириментальнис иеслодонаиия на трех сериях обналюн нот-каних материал«! различного тина подтвердили пиииильность предложенных Формул. ход эксперименталь них крнних соннадает с теоретическим. Разработана не .одика контроля качества нетканы* материален и широк' ч диапазоне штеохноотпах плотностей. При атом дицназен иаморелия плотности иозвк» ««бирать исходи из допустимой погрешности намерения. & приложении пролетаилена программа дл.ч ЭВМ, а также расчотм для различных диапазоном и погрешностей из-морений шш«рхноот)шй плотности.

В «той глане тас*ц нредстанлсны экспериментальные данные но измерению структурных параметров. тканей методом оптического пропускания. Сили исслилоиаии четиро серии образцом тканей полотняного переплетения. Пцло устанонлено. что згниомцость величины оптического пропускания 1/1о от Немного заполнения Ку носит ли-нейний характер, что позволило разработать методику определения лтого параметра. Зависимость величин« оптического пропускания от цоиерхностного заполнения Еа носит более сложный характер и ртот параметр может быть нычислсн по соотношениям, нрелетанлешшм во нторой глане. Вое образцы «зготомлоны но специально разработанной технике происхииания, нозноляяшой «сследоиа ткан и широком диапазоне изменении ее плотности.

Крог.ю того, здесь цредотаилено экснеримонтальноо обоснование иозмогиюсти измерения плотности норса на блокированной нояже, чт потребовало созда, ,я исномогательньц приспособлений для прибора.

Глава четвертая ноеи.чшена ценосродстиенной разработке приборных методоп контроля и управления технологическим процессом «лектро^юкироиани):.

Дли контроля плотности норсэ било изготовлено несколько приборов: по одно- и дьухкачальнон сxuiiau. Оптическая часть одпока-нального прибора представляет собой осветитель (возможны дна парка га I и 'систему , познодяищую устранять световые помехи без использования модулятора.

Чтобы на |}«>т(>нриемаик но попадал спет от внесших источником, осветительная и приемная части прибора заключен» н свотпнепрони-. ".аеЯне ЦИЛИНДРЫ, ПС 14! ХОДЯЩИв В ЙДЯСТИНМ, мпхлу КОТОРЫМ« чо«гт cfo^o..-:1") перемещаться несло д.уоннй м;'Г"Рчал. Ниуп'и приемный цилиндр и пластины покрыты оветопогломзкяаяй материалом, нолобранн. м Tar.Rù nfîpaaou, чтобы «Н'тыоох краткого отеяхпийи irr иегп оо яоо-для eiгеhü интеш>инш>стп ссэдтшшвн?* нлм (инеи>('м>ехчмо

мзлих. При этом па v0T0»»Bcv»iÄJt попадает лн&ь полаэний оtirnaji or источника, нршиеяиий через материал. Ллшш приемного ннлйндоэ мо-жат быть рассчитана но соответствую®!« фориулам. ti работе такая fweлстанлены как электричесемя, тая и б.здк-суомч одвокяналыюго прибора.

Пол ее сонремопвыи ir перспективным яплястсЯ диухкапальный прибор. Этот прибор содержат два канала. » один на котормх номе-

е&кгАчг еАскгрейгдэккреяактеге , » г»

!ir;-r.;.i . „,...,,,;. f. Kfif'tt. ,1 lyx-iaa/'i.PHîi прибое огличя-

'Г'\ч 'а '•.'('■■е.'-ан/'.'!!.тч'о Т"м, ■-•Т-> н "ни а!,-Г'?>лчткЧ':е!:м вычитается cs'i'eii. .':■,",)г.o.-..'нглм через водлегчу <■ k.vciuiî ело м. т'е'кк обр.з-•>••.•, eerrti;'!-ч'пнуе гея ляьь. сиеаал . шюг.'е ><i ;h; через собственно влр-, ''го унел!,ч«а.че'' точность ч сr;!é.'."i.iu>!rr!. работы нмибо-еч . 'Ч'.ПоВреы'ЧПЮ един НЗ КЗН.'ЛчЗ используется ДЛИ о l'-'бмлизацин с«.'!'»!«'! ч ,-и1'иала па заданном учнше. работе приведен.ч рачрабо-•| -ит.ы '>;<екгрцчест<ял схема дцухк.'1Н:5льпо|'0 ш'Ибора, стабилизанй« происходит за счет сигналя., проходящего через подложку. Нлок-схе-«а электрической части поеяепшлена на рис.!.

!> зтий i лапе г.и-.жг- предложена блок-схема варианта iiPswifn.vH-нш'о книгшамевого прибора. пригодного как для измерения плотное -

*

ти но|н)а аиокиропашшх, так 8 для контроля качества тканых и нетк.знмх полотен ii различных' рехммах кзн-;рекнн. Этот Прибор является многоканальном. Система его настройки нинесена с линии произведен):! в удобное для оператора место. Пронины нный вариант прибора предполагает использование аиалого-пкТронш: ирс'Лр.чзчна ~ теле А и микропроцессора. ' Это • ' ткпюлмег работать ne с parwoeib»

Рис.1. Блок-схема электрической части диухканального опто-

электронного прибора для определения плотности ворса.

1 - источник енотового излучения

2 - 'йотоириешшк

3 - блок питания

4 - усилители сигнала фотодиода

5 - усилитель обратной с№в для стабилизации светового потока .

6 - усилитель лал установки требуемого уровня сигнала

7 - цифровой блок преобразовании сигнала

8 - цифровой индикатор

сигналов, а о отношением 1/1о, что гарантирует внсзкую стабильность- и точность измерения. Получешшо дашше выводятся яггыогш------------- ---------

тор компьютера, который мохет та ¡его осуществлять обратную связь с про ,«ссом производства материала.

В этой Славе представлены сведения об испытаниях и внедрении разработанных оптоолоктрошшх приборов На производстве. В нрило-кенпи представлены разряботпмшге описания работы нескольких приборов . С помощью предлагаемых приборов мохно измерять:

- плотность ворса злекгрофлокш,оиашшх материалов;

- цовсрхностнУю плотность нетканых полотен;

- иовеихцостнос н вбъешше заполнение ттопоЯ; '

- плотность ворса «локированной нояхи.

Кроме того, была рассчитана экономическая эффективность использования контроля плотности «овса.

Представлена блок-ехеия система контроля и управления про- • цессои производства' элоктрофлокировашш». иатериадов.Лредлагяевая система состоит из управляющего компьютера, системы контролирую-вдх приборов, в том/молвйздарвтчглтионтоэлектротшх датчиков и систем регулировки. Сигналы о крйбороп я датчиков посылается в компьютер и региотоиоухл'СД. Коиньютср, ц свои очередь, посылает сигналы на схемы регулирог ат я унваиленяя оскотшин узлами и, таким образом, вносит измснеиия и резни» производства, оптимизируя ого.

Далее представлены .алгоритмы контроля я регулирования иоо-нссса производства н случаях нрепмиения плотности норса на материале (n -v >ljfM. * ь n) и снижения ПЛОТНОСТИ ЙОРСЛ (п < п#ГАЛ.-дп).

осиовпнв вывода . ,

1. Осуществлено теоретическое обоснование линейной, зависимости между плотностью ворсового покрова и его оптическим поглощением, что даст возможность регистрации плотности в нуяяых , единицах измерения непосредственно внроиессенроизводства Флоки-роваяиого материала.

2. Обоснована возможность намерения поверхностной плотности неточных основ методом оптического пропускания и разработаны два режима, пвиыепкмах пли различи«* материалов и условия* производства. ••«'-.

3. Разработана теоретическая-модель для измерения некоторых структурных парамотрои тканых основ методом оптического пропускания .

4. Проведено теоретическое и экспериментальное обоснование возможности измерения линейной плотности ворса на блокированной пряже метолом оптического пропускания.

5. :)кеиеримелталыю иодтиержяенц преимущества при использовании метода оптического пропускания для измерении плотности вор-ооного покрова но сравнение с методами, нримошн.-ымми н настомде.е время, ь первую.очередь, в процессе производства.

С. Проведона зкетмионгнльтс обоснотшие возможности измерении поверхностной плотности нетканых основ методом оптического пропускания для материалов различных артикулов и понерхностных плотностей.

7. Теоретически и акспср-иептально исследоиано влиянио неоднородности осиона " клеевого слоя на точность измерения плотности ворса методом с тического пропускания и показано его преимущество по сравнению с методом привеса при контроль на потоке.

8. Газработаны оптические схемы для одноканального, двухка-нильиого приборов, исключакяоие влияние внешних световых помех на' точность намерения методом оптического пропускания.

9. Разработаны электрические схсми И на чх о'.ноио изготовло-ни одно- и диухканалышй приборы со стабилизацией енотового источника, обеснечинаоаис регистрацию плотности ворса на измеряемых образцах и заданных единицах г"и соответечиупщей настройке.

10. Нредлохепа злектричуская блок-с!>емз многоканального пни- . .¡ори для измерения структурных парамотрои материален непосредственно в процессе их пронзнолетва. исключл«чма.ч '.лишщс нестабильности енотового источника.

11 . Проведена разработка обшей технологической схсми контроля процесса нроизрлдстиа плектрофлокиоованр'чо мг'^ериала метолом сиги ...скоро пропускания па базе микро-ЗШ. позволяю-дая корректировать технологический процесс при отклонении плотности норсоногс пикрина от заданного диапазона.

Но материалам диссертации опубликованы одедукицио работы:

I. Пориоп li.il.Иванова С .И. Метод лазерного просвечивания' яла исследовании плотности п^рсоппк покрытий, н-.шессши;« р. •.»левт-

рическоы поли // Н:ш .вузе» . Технолог.текст .ноокнюл.- 1987,- N 2.-С. 13 - ¡6.

2. Иванова С.?). . (япниов К.!!. . йнзнов О.М. Оптический способ изк „ч>ния понепчноетной плотности ворса ;>Лектро<Мокиронапннх нетканых материалов // Изн.пуэьн. Технолог.текст.прошщл. - 1990. -N2. - С. -24.

}, Псрюон R.H., Иванова U.ß. Оитичсский метол контроля структувних Характеристик ткани // йзн .пузо». Технолог .текст.нро-ННГ1Л . - ¡ЯЧО. - N г>. - G.li» - гз.

1. Иванова О. >J. Штгческие методы контроля «лотности ьор^.а ,«»гг(и^1М1ки<>очяп1ш< ичтенмалоп // Сб. "Разработка и создание но-«>nr»» o«'<-epTMW»!»T;> тлкптилмшх материала»". - Л. - ЛКТЛЛ. '183S'.-0.72 - 79.

f>. йнапона C.D., Первой К. 1Г.-Влияние неоднородноотей основы и клеевого слон на точность изкерс!гия плотности ворса злектройио-киринаннмх материалов методом онтическс » пропускания // (.'б. *йс-слелоннвио. и моделирование* технологических iipoiteccou производства нетканых »r IT'; риалов. С.-Ш. t '»93. - С. 20 - 25.

П. A.C. fS02!76, СССР, ЙКИ О 02 N-21/ЯЭ. Устройство для из-►»"рения НЛОТР.ОСТЯ портового• яокстгм«»-/ $ft»»imn;t П.В., GUPÜOB R.H., й,.■,„„„ о.м. - Опубл. - )!<S!. - II ь.

7. A.C. изсгаг. CCCW Jlfö» <S Ol h 21/М. Способ oilpeполония .¡..■¡отвеет« !.')р,:;,>:рго чокрыти.ч / Ираном,-! V.!'' 'Sil К.!!., Инанов О.«. - оиубл, iU!. - ii>;)2.. - iH.

4. . N . Isrrsehew , n.J. ; инш , О . И . I wiinov . IM« !!•- r " ! • ue« i'r:iwrjiln r,f IVn 'JiihT 'il '!1|..IU;«M КоГИ гч| I« ^i'-i« hlv'b"i'--.-»,. Ms ii.li Ii der ►{>•( rieb- tler op;is<-h"o (>n г.- I' 1 л ss i -i ke i ' / Teoli • 11 v. i ii S'Mir"4eir - i'Ctuiif f'ü'l . - 2 - '! . .'он i - 1■ - ь . "* ~ 10.

!>. K.Mocsr'how, S. Ivanowa, ll.lwnm,». Kteklrouctiupl. i »'Jius v^r-r_i,rt.T, ,„P pr,,f,ir,., ,\„r nh.-rf tnehrnriiehte von V l iesnt offen im l'ro-r i !НП[1Г'.1/|'Ч', / Sudes •>.» Somlioas. - ! •>•);! . - (iruJSt ' • " "