2.2. Изучение строения пряжи

Цель работы. Изучение характеристик, расположения волокон в пряже и методов их определения.

Задание. 1. Изучить методы, позволяющие рассмотреть и зарисовать расположение волокон в пряже (методы меченых волокон).

2. Рассмотреть под микроскопом расположение меченого волокна в вис­козной пряже в двух взаимно перпендикулярных проекциях.

3. По готовым зарисовкам расположения меченого волокна в пряже или фотографиям рассчитать коэффициент миграции по В. Мортону и коэффи­циент перемещения по Я. Кашпареку.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Важнейшим фактором, характеризующим строение пряжи, яв­ляется расположение в ней отдельных волокон. Волокна в пряже, взаимно обвиваясь, плотно прижимаются друг к другу. Взаимное обвивание волокон является результатом скручивания. В реальной пряже волокна располагаются так, что части одного и того же волокна находятся на различном удалении от оси пряжи, переходя из ее периферийных слоев внутрь и наоборот. Обычно волокна в пряже из-за их плотной упаковки в ней рассмотреть невозможно, поэтому для изучения расположения волокон пользуются различными методами. Наибольшее рас

пространение получили методы меченых волокон. В качестве ме­ченых используют чаще всего волокна, окрашенные в темный цвет и заработанные в пряжу в небольшом количестве (около 1%).

Наиболее трудоемким методом меченых волокон является метод, предложенный английскими учеными В. Мортоном и Р. Суммерсемом. Он заключается в наблюдении под микроско­пом продольного вида пряжи, в которую заработано 0,5—1 °/'о предварительно окрашенных в черный цвет волокон. Пряжу с мечеными волокнами погружают в иммерсионную жидкость, коэффициент преломления которой равен коэффициенту прелом­ления неокрашенных волокон. При этом основная масса неокра­шенных волокон пряжи становится прозрачной и темные мече­ные волокна хорошо видны под микроскопом. Их зарисовывают или фотографируют. В. Мортон и Р. Суммерсем, исследуя таким образом строение вискозной пряжи, использовали в качестве иммерсионной жидкости метилсалицилат салициловой кислоты со средним показателем преломления 1,546.

Для оценки расположения отдельных волокон по диаметру и длине пряжи В. Мортон предложил пользоваться специальной характеристикой —-коэффициентом миграции.

На рис. 2.12 показана схема расположения волокна в пряже, где i¹, i₂, i_з … — разность отстояния точек волокна А, В, С ... по радиусу; S₁, S₂, S₃ ... — проекции соответствующих отрезков волокна АВ, ВС, СО ... на ось пряжи; D — диаметр пряжи; L— длина отрезка пряжи, на котором изучается расположение во­локна. Тогда коэффициент миграции

Для предельного случая изменения расположения волокна в пряже С == 1; у волокна, остающегося параллельным оси, С = 0.

В отличие от В. Мортона Я. Кашпарек предложил оценивать расположение волокон путем наблюдения их не в одной пло­скости, а в пространстве. При этом производится зарисовка расположения волокна в двух взаимно перпендикулярных пло­скостях. Для зарисовки используется специальная ванночка 2

рис. 2.13), в которой держателем нити /, поворачивающимся в пазах боковых стенок, можно повернуть нить на 90°.

В качестве характеристики расположения волокон Я. Каш-парек предложил использовать коэффициент переме­щения волокна относительно оси пряжи, который представ­ляет собой отношение среднего изменения модуля радиуса-век­тора пространственно расположенного волокна к радиусу пряжи К (в %). На рис. 2.14 показано изменение радиуса-вектора г на поперечном сечении пряжи.

Методика расчета коэффициента перемещения волокна в пря­же заключается в следующем. Отрезок пряжи делят вертикаль­ными линиями на т одинаковых участков длиной / (см. рис. 2.14). Целесообразно, по данным Я. Кашпарека, принимать 1 = О, где В — диаметр пряжи.

Для расчета радиуса-вектора определяют X; — диаметр пря­жи в измеряемом сечении нормальной проекции, АХ{ — расстоя­ние от волокна до края пряжи в том же сечении и соответствен­но У, и ДУ, на второй проекции.

По полученным данным рассчитывают радиусы векторов для каждого из сечений по формуле

r = [(0,5*X_i - ΔX_i)² + (0,5Y_i - ΔУ_i)²]¹/².

Среднее изменение радиуса-вектора (%) определяют по фор­муле

Далее находят коэффициент перемещения

К_п = а- 100/μR, где μ = l/D; при I = D μ= 1.

Кроме коэффициента перемещения рассчитывают также сте­пень перемещения

С_п = К_пт,

где т — число замеров.

Этот показатель зависит от длины волокна и его перемеще­ния в пряже.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Отрезок вискозной пряжи с заработанными в нее мечеными волокнами за­крепляют в держателе специальной ванночки (см. рис. 2.13), смачивают им­мерсионной жидкостью (метилсалицилатом салициловой кислоты). Ванночку устанавливают на предметном столике микроскопа и при малом увеличении рассматривают попавший в поле зрения отрезок пряжи в двух взаимно пер­пендикулярных плоскостях. Микроскоп фокусируют на одно из меченых воло­кон, попавших в поле зрения. Это волокно зарисовывают или фотографи­руют. Так как процесс зарисовки и фотографирования меченых волокон по всей их длине достаточно трудоемок и длителен, для расчета коэффициентов миграции и перемещения могут быть предложены подготовленные заранее зарисовки или фотографии. По приведенным формулам рассчитывают коэф­фициент перемещения и коэффициент миграции волокна в пряже.

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать: описание метода меченых волокон, используемого при изучении расположения волокон в пряже; описание методики определе­ния коэффициента миграции и коэффициента перемещения волокна в пряже, формулы для их расчета; расчет коэффициента миграции и коэффициента пе­ремещения волокна, выполненный по зарисовкам волокон или фотографиям.