CN103994947A - 一种纤维比重的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维比重的测试方法，包括如下步骤：(1)将灌满蒸馏水的比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.1；(2)真空度99.5％，保持0.5h；(3)20℃条件下24h后称质量，得质量W1；(4)取待测定纤维20g，用无水酒精或浸泡纤维20min min，去除纤维表面的油剂，在50℃环境中烘干时间1h；(5)用电子天平称量纤维的质量，为W2；(6)干燥后称过质量的纤维全部放入比重瓶中，加满蒸馏水，将比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并使水面没过比重瓶瓶口0.5mm，一起放入抽真空装置中，控制真空度99.7％，保持12小时，将比重瓶放入密封罐中，温度稳定至室温20℃；(7)计算密度。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速测试纤维比重的方法。
背景技术
密度是表征纤维物理性能的一个重要的参数，其测试方法始终为广大学者所关注，并进行了多方面的探索和研究，提出了许多测试方法，如专利CN103091201提出了一种利用纤维质量分析仪测定纸浆纤维粒子的纤维密度测定方法；又如专利CN103323360提出了利用密度梯度法测定一种纤维素纤维混纺产品的密度，进而计算纤维含量测定方法及装置。概括起来，目前被国际标准化组织承认，并列入相关标准的试验方法有三种：液体置换法、沉浮法、密度梯度柱法。但均因纤维集合体中含有大量空气，干扰测试结果，大大制约了其使用范围，致使到目前仍无有效和快速的测试纤维比重的方法。在这三种测定方法中，主要存在以下几方面的问题：(1)实验过程中，附着在纤维表面和纤维单丝间夹杂气泡的存在使数据误差较大，如何去除气泡比较麻烦，三种测试方法都存在这方面的问题；(2)需要解决纤维表面张力效应和温度变化对密度测定的影响；(3)必须准确选用各方法中浸润液所需的溶液，对于浸润液的密度精度和密度范围要求很大，产生的误差比较大；(4)需要对纤维悬浮态作出正确的判定，该过程中人为的误差很大，实验测试的数据误差很大，精度不高；(5)配置密度梯度柱的过程是一个非常繁琐的过程，因为配置的密度梯度柱自上而下的密度并不一定成线性，实验过程耗时长，且对于纤维悬浮态的判定存在人为的误差。而且纤维小球的取样量只有毫克级，太小。另外，对纤维小球的脱泡方法也有缺陷，脱泡不彻底。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作简单，测试效率高，测试精度高，可用于大量快速的测定各种纤维密度的测定的纤维比重的测试方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种纤维比重的测试方法，包括如下步骤：
一、仅装有水的比重瓶质量W1的测量：
(1)、将灌满蒸馏水的100ml比重瓶放入盛有蒸馏水的150ml烧杯中，并且保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.1～1cm；
(2)、然后将烧杯连同比重瓶放入抽真空装置中抽真空，控制真空度达到99.5％～99.9％，并保持0.5～3h；
(3)然后将比重瓶取出放入密封罐中至于20℃条件下平衡24h后称其质量，即得比重瓶+水的质量W1；
二、纤维质量W2的测量：
(4)、取待测定纤维20g，用无水酒精或乙醚浸泡纤维20min～50min，去除纤维表面的油剂，然后在50℃～120℃环境中烘干时间在1h～3h；
(5)、干燥完毕后用电子天平称量纤维的质量，标记为W2；
三、装有纤维和水的比重瓶质量W3的测试：
(6)、将干燥后称过质量的纤维全部放入到比重瓶中，加满蒸馏水，将比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并使水面没过比重瓶瓶口0.5mm，使比重瓶类似于“潜水艇”一样浸没于水中，将其一起放入抽真空装置中，控制真空度达到99.7％，保持12小时，然后将比重瓶放入密封罐中，使其温度稳定至室温20℃；
(7)、称取装有纤维和水的比重瓶质量W3，利用阿基米德原理求出纤维的密度：
上述的纤维比重的测试方法，其特征是：所述步骤(1)中烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.5cm。
上述的纤维比重的测试方法，其特征是：所述步骤2中真空度设置为99.8％，保持2小时。
上述的纤维比重的测试方法，其特征是：所述步骤(4)中用无水酒精或乙醚浸泡纤维时间为35min，烘干温度为80℃，烘干时间为2h。
本发明纤维比重的测试方法的优点是：本发明运用比重瓶法测定纤维的密度，具有操作简单，测试效率高，测试精度高的特点，可用于大量快速的测定各种纤维密度的测定。以往抽真空过程中比重瓶的水会不断的溢出，需要不断地往比重瓶中加水，新加入的水又会因产生气泡而部分溢出，即便不断加水，也很难以精确测定纤维的比重。本发明则直接将比重瓶放入一个盛有蒸馏水的烧杯中，并且保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.1～1cm左右，然后将烧杯连同比重瓶放入抽真空装置中抽真空，由于抽真空作用气泡会不断溢出，由于烧杯中的蒸馏水没过比重瓶，因此在气泡不断溢出的同时水会不断补入。抽真空过程要保持真空度达到99.5％以上，且不低于0.5小时，真空度越高越好，时间越长越好。最后，卸负压将比重瓶取出，放入密封罐中，至于20℃条件下平衡24小时后称其质量，计算纤维的比重。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明；
实施例1：
一种纤维比重的测试方法，包括如下步骤：
一、仅装有水的比重瓶质量W1的测量：
(1)、将灌满蒸馏水的100ml比重瓶放入盛有蒸馏水的150ml烧杯中，并且保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.1cm；
(2)、然后将烧杯连同比重瓶放入抽真空装置中抽真空，控制真空度达到99.5％，并保持3h：
(3)然后将比重瓶取出放入密封罐中至于20℃条件下平衡24h后称其质量，即得比重瓶+水的质量W1；
二、纤维质量W2的测量：
(4)、取待测定纤维20g，用无水酒精或乙醚浸泡纤维20min，去除纤维表面的油剂，然后在120℃环境中烘干时间在1h；
(5)、干燥完毕后用电子天平称量纤维的质量，标记为W2；
三、装有纤维和水的比重瓶质量W3的测试：
(6)、将干燥后称过质量的纤维全部放入到比重瓶中，加满蒸馏水，将比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并使水面没过比重瓶瓶口0.5mm，使比重瓶类似于“潜水艇”一样浸没于水中，将其一起放入抽真空装置中，控制真空度达到99.7％，保持12小时，然后将比重瓶放入密封罐中，使其温度稳定至室温20℃；
(7)、称取装有纤维和水的比重瓶质量W3，利用阿基米德原理求出纤维的密度：
尽管纤维在水中会不同程度的因吸湿而膨胀，但是由于该方法中的脱泡和补水是一个连续的过程显著地减少了气泡对实验结果的影响，具有精度高、重现性好、稳定性好的优点，即使测试棉纤维的比重，其结果也基本稳定在1.535～1.550之间，与国内外公认的数据相一致。当然用该方法测试吸湿较小的丙纶、涤纶、腈纶、锦纶等纤维比重则更快，3小时即可；数据更稳定，均差在0.003左右。
实施例2：
一种纤维比重的测试方法，包括如下步骤：
一、仅装有水的比重瓶质量W1的测量：
(1)、将灌满蒸馏水的100ml比重瓶放入盛有蒸馏水的150ml烧杯中，并且保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.5cm；
(2)、然后将烧杯连同比重瓶放入抽真空装置中抽真空，控制真空度达到99.8％，并保持2h；
(3)然后将比重瓶取出放入密封罐中至于20℃条件下平衡24h后称其质量，即得比重瓶+水的质量W1；
二、纤维质量W2的测量：
(4)、取待测定纤维20g，用无水酒精或乙醚浸泡纤维35min，去除纤维表面的油剂，然后在80℃环境中烘干时间在2h；
(5)、干燥完毕后用电子天平称量纤维的质量，标记为W2；
三、装有纤维和水的比重瓶质量W3的测试：
(6)、将干燥后称过质量的纤维全部放入到比重瓶中，加满蒸馏水，将比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并使水面没过比重瓶瓶口0.5mm，使比重瓶类似于“潜水艇”一样浸没于水中，将其一起放入抽真空装置中，控制真空度达到99.7％，保持12小时，然后将比重瓶放入密封罐中，使其温度稳定至室温20℃；
(7)、称取装有纤维和水的比重瓶质量W3，利用阿基米德原理求出纤维的密度：
实施例3：
一种纤维比重的测试方法，包括如下步骤：
一、仅装有水的比重瓶质量W1的测量：
(1)、将灌满蒸馏水的100ml比重瓶放入盛有蒸馏水的150ml烧杯中，并且保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.1cm；
(2)、然后将烧杯连同比重瓶放入抽真空装置中抽真空，控制真空度达到99.9％，并保持1h：
(3)然后将比重瓶取出放入密封罐中至于20℃条件下平衡24h后称其质量，即得比重瓶+水的质量W1；
二、纤维质量W2的测量：
(4)、取待测定纤维20g，用无水酒精或乙醚浸泡纤维50min，去除纤维表面的油剂，然后在50℃环境中烘干时间在3h；
(5)、干燥完毕后用电子天平称量纤维的质量，标记为W2；
三、装有纤维和水的比重瓶质量W3的测试：
(6)、将干燥后称过质量的纤维全部放入到比重瓶中，加满蒸馏水，将比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并使水面没过比重瓶瓶口0.5mm，使比重瓶类似于“潜水艇”一样浸没于水中，将其一起放入抽真空装置中，控制真空度达到99.7％，保持12小时，然后将比重瓶放入密封罐中，使其温度稳定至室温20℃；
(7)、称取装有纤维和水的比重瓶质量W3，利用阿基米德原理求出纤维的密度：
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种纤维比重的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、仅装有水的比重瓶质量W1的测量：
(1)、将灌满蒸馏水的100ml比重瓶放入盛有蒸馏水的150ml烧杯中，并且保持烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.1～1cm；
(2)、然后将烧杯连同比重瓶放入抽真空装置中抽真空，控制真空度达到99.5％～99.9％，并保持0.5～3h；
(3)然后将比重瓶取出放入密封罐中至于20℃条件下平衡24h后称其质量，即得比重瓶+水的质量W1；
二、纤维质量W2的测量：
(4)、取待测定纤维20g，用无水酒精或乙醚浸泡纤维20min～50min，去除纤维表面的油剂，然后在50℃～120℃环境中烘干时间在1h～3h；
(5)、干燥完毕后用电子天平称量纤维的质量，标记为W2；
三、装有纤维和水的比重瓶质量W3的测试：
(6)、将干燥后称过质量的纤维全部放入到比重瓶中，加满蒸馏水，将比重瓶放入盛有蒸馏水的烧杯中，并使水面没过比重瓶瓶口0.5mm，使比重瓶类似于“潜水艇”一样浸没于水中，将其一起放入抽真空装置中，控制真空度达到99.7％，保持12小时，然后将比重瓶放入密封罐中，使其温度稳定至室温20℃；
(7)、称取装有纤维和水的比重瓶质量W3，利用阿基米德原理求出纤维的密度：
2.根据权利要求1所述的纤维比重的测试方法，其特征是：所述步骤(1)中烧杯中的蒸馏水没过比重瓶0.5cm。
3.根据权利要求1所述的纤维比重的测试方法，其特征是：所述步骤2中真空度设置为99.8％，保持2小时。
4.根据权利要求1所述的纤维比重的测试方法，其特征是：所述步骤(4)中用无水酒精或乙醚浸泡纤维时间为35min，烘干温度为80℃，烘干时间为2h。
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