3.1.2. Визначення довжини волокон розсортовуванням штапелю на групи

Кожну групу розсортованого волокна характеризують її масою або масовою часткою у відсотках від загальної маси розсортованих волокон. Звичайно визначають середню масодовжину, модальну масодовжину, штапельну довжину.

Середня масодовжину – це відношення суми добутків середніх довжин кожної групи волокон на їх масу до загальної маси волокон усіх груп:

, (3.4)

де – середня довжина групи волокон, мм;

- маса групи волокон, мг.

Модальна масодовжина – це середня довжина групи волокон з найбільшою масою. Вона завжди дещо більше за модальну довжину, що відповідає довжині найчисленніших волокон, оскільки масова частка більш довгих волокон завжди перевищує числову

, (3.5)

де – середня довжина групи волокон з максимальною масою, мм;

К – різниця за довжиною між суміжними групами волокон, мм;

- максимальна маса групи волокон, мг;

, – маси суміжних груп волокон, мг.

Штапельна массодовжина L_ш – це середня масодовжина волокон, довжина яких більше, ніж модальна. Для підрахунку L_ш знаходять середню довжину групи волокон, в якій знаходиться значення модальної довжини, і визначають частку маси групи волокон, довжина яких перевищує модальну довжину:

, (3.6)

Потім підраховують штапельну довжину за формулою:

, (3.7)

де i – коефіцієнт, значення якого для маси , для маси, для масиі т. д.;

–маса групи волокон з довжиною, більшою ніж модальна, мг.

3.2. Експериментальна частина.

Застосовані прилади і матеріали: торсійні ваги; діаграма розподілу волокон за довжиною; сантиметрова лінійка, зразки волокон.

Порядок виконання роботи

1. Вивчають будову і роботу торсійних вагів.

2. Одержують зразки волокон для роботи. Частіше за все для прискорення роботи вибирають грубі волокна, наприклад, вовняні або льон тіпаний.

3. Від кожної з 30 жмень відбирають лабораторну пробу тіпаного льону масою 5 г, яка називається штапелем. Зі штапеля готують борідку, кінці волокон в якій вирівнюють з одного боку. Проводять розсортовування волокон борідки за класами довжин.

4. З невеликих пучків вовняного волокна витягують окремі волокна, розпрямляють кожне волокно до зникнення хвиль і завитків. Потім виміряють лінійкою відстань між його кінцями.

5. Проводять розсортовування волокон за класами довжин.

6. Підраховують кількість волокон у кожній групі.

7. Визначають масу волокон у кожній групі.

8. Розраховують середню арифметичну довжину і середню масодовжину натуральних волокон за відповідними формулами.

9. Нерівномірність волокон за довжиною оцінюють середнім квадратичним відхиленням і коефіцієнтом варіації, за формулами 3.2, 3.3.

10. За одержаними даними штапельного аналізу довжини волокон будують діаграму розподілу і штапельну діаграму відповідно до рисунків (3.1, а; б).

11. Результати випробувань з визначення характеристик довжини волокон заносять в таблиці 3.1 і 3.2.

Таблиця 3.1