[發(fā)明專利]一種醋酸纖維截面形狀及徑向異形度檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210263782.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN102818533A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞志強(qiáng);陶冬梅;張丕銳;嚴(yán)銳;孟華;張玉龍;周潔;李毅;王學(xué)俊;師宇;楊嶸峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明醋酸纖維有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24;G01B11/08;G01N21/84
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種醋酸纖維截面形狀及徑向異形度的檢測方法。

背景技術(shù)

截面形狀是表征纖維品質(zhì)特性的基本參數(shù)，徑向異形度是描述異形纖維截面形狀差別化特性的量化參數(shù)。隨著國家對(duì)卷煙降焦減害要求的不斷增強(qiáng)，煙草企業(yè)對(duì)煙用濾嘴的過濾性能及其穩(wěn)定性要求不斷提高，對(duì)煙用絲束截面形狀的量化檢測需求日益增強(qiáng)。絲束截面異形度的大小與絲束的產(chǎn)率、煙用濾棒的過濾性能直接相關(guān)，因此，2009年煙草行業(yè)修訂頒布實(shí)施的“YC/T169煙用絲束理化性能的測定”方法標(biāo)準(zhǔn)首次建立了“絲束徑向異形度”指標(biāo)，并推出了應(yīng)用生物顯微鏡進(jìn)行的“截面形狀和徑向異形度”測定方法標(biāo)準(zhǔn)YC/T169.6-2009。但由于該方法耗時(shí)長、效率低、對(duì)測試人員的技能要求很高，難以得到廣泛應(yīng)用，即使是煙用絲束的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，由于受到測試效率的嚴(yán)重制約，一直未能實(shí)現(xiàn)將異形度測試結(jié)果直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)率調(diào)控。

YC/T169.6-2009“截面形狀和徑向異形度”測試方法存在的不足：

樣品預(yù)制耗時(shí)長，超過6小時(shí)。

石臘制膜：從石臘熱熔化、澆鑄到模具中，待自然冷卻固化，需要數(shù)小時(shí)。為了保證固化完全，通常需擺放到第二天再進(jìn)行下一步驟；

臘膜切片粘貼：用膠水將切好的臘膜粘在載玻片上后，必須等膠水干透才能進(jìn)入下一步序，至少需30分鐘；

試劑浸泡洗去載玻片上的臘膜：先用二甲苯浸泡兩遍，再用無水乙醇浸泡兩遍，等待自然干燥，需要1小時(shí)。

檢測耗時(shí)長，效率低，一組包含30根纖維數(shù)據(jù)的檢測耗時(shí)至少20分鐘。該方法在顯微鏡下完成拍照后，借助電腦圖像測試系統(tǒng)，靠人工逐根點(diǎn)選照片中纖維的截面內(nèi)截圓半徑、外接圓半徑各30次。YC/T169.6-2009方法規(guī)定，1次試驗(yàn)需測試三組，耗時(shí)1小時(shí)。

樣品預(yù)制對(duì)測試人員的技能要求高。特別是使用切片機(jī)將纖維臘膜切成10微米厚薄片這道工序，每個(gè)步驟操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。

過程中使用的化學(xué)試劑二甲苯屬于高閃點(diǎn)易燃危險(xiǎn)品。

每次試驗(yàn)可檢測的絲束根數(shù)共90根，測試結(jié)果的代表性受到限制。該方法規(guī)定每次試驗(yàn)共包含三組檢測，每組30根，共計(jì)90,?而一個(gè)噴絲頭噴出的絲股包含的單絲達(dá)250－350根，一條絲束帶包含的單絲超過1萬根，是不可能進(jìn)行全檢的，此測試方法有很多局限性。

目前使用的常規(guī)光學(xué)觀察纖維截面形狀檢測方法，只能用于纖維形狀的抽檢，不能對(duì)產(chǎn)品的全部纖維截面進(jìn)行檢測，且檢測低效率，不能滿足通過檢測纖維截面，來指導(dǎo)實(shí)際工況，去消除異常的纖維截面形狀。因此，找到一個(gè)檢測方法，對(duì)絲束產(chǎn)品的所有纖維形狀進(jìn)行檢測，并消除異常的纖維形狀，從面全面控制絲束在甬道內(nèi)的成形，以達(dá)到、保證產(chǎn)品中纖維截面的一致性，從本質(zhì)上消除纖維生產(chǎn)中單絲形狀差異，控制纖維截面形狀的一致性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種快速、準(zhǔn)確檢測醋酸纖維絲束截面形狀與徑向異形度的方法。

本發(fā)明研制出一種快速的絲束截面取樣器，以達(dá)到滿足控制實(shí)際工況的檢測需求，提高纖維截面的制樣速度。絲束截面取樣器配合一種全新的纖維截面形狀檢測方法，用激光掃描顯微鏡檢測絲束截面，取代目前使用的低效率常規(guī)光學(xué)觀察纖維截面形狀檢測方法。可連續(xù)快速檢測整個(gè)單根絲股（一個(gè)噴絲頭中的數(shù)百根單絲）、整根絲束帶（上萬根單絲）絲束徑向異形度，有效解決了現(xiàn)有絲束截面形狀和徑向異形度測試方法存在的效率低與數(shù)據(jù)代表性的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明是由樣品預(yù)制和樣品檢測兩部份組成。樣品的絲束預(yù)制用取樣器完成，取樣器的構(gòu)成為：由取樣器基體、絲股壓板、前定位擋塊和后定位擋塊構(gòu)成，取樣器基體上面有若干絲股固定槽，和絲帶固定槽，取樣器基體與絲股壓板通過壓緊螺栓連接，前定位擋塊和后定位擋塊分別在取樣器基體尾端的兩側(cè)。

依據(jù)纖維根數(shù)的截面積設(shè)定絲股固定槽形狀和尺寸，開槽形狀為正方形或?yàn)榫匦危糜趭A持尺寸微小且質(zhì)地較軟的纖維，使纖維直立，絲束截面取樣器用于簡便切開纖維的橫斷面，以便在激光掃描顯微鏡上觀察檢測。

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使用低倍率物鏡的廣視野，來確定檢測范圍和檢測位置；使用高倍率物鏡的狹窄視野進(jìn)行檢測；然后使用圖形拼接技術(shù)，將狹窄視野檢測得到的多張高精度圖片進(jìn)行連續(xù)?“無縫”拼接成為一張圖片，來實(shí)現(xiàn)絲股中每根纖維截面的全部檢測。

本發(fā)明的積極效果如下：

1.?顯著縮短樣品預(yù)制耗時(shí)：樣品的預(yù)制時(shí)間從6小時(shí)以上，縮短至30分鐘以內(nèi)；