关于工程用异形或非圆形截面纤维当量直径测试方法的探讨

关于 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 用异形或非圆形截面纤维当量直径测试方法的探讨 关于工程用异形或非圆形截面纤维当量直 径测试方法的探讨 关于工程用异形或非圆形截面纤维 当量直径测试方法的探讨 科攘l ,肖航沈春龙.何文伟.施慧聪 ('江苏省纺织产品质量监督检验研究院.江苏南京210000; 东华大学纺织学院上海201620;.上海罗洋新材料科技有限公司上海200092) 【摘要】对于横截面为异形或非圆形的纤维,如天然纤维素纤维,其 直径的测量不适合采用GB/T10685—2007{羊毛直径测试方法投影显微 镜法.运用先进的包埋切片及图像分析技术对异形或非圆形的纤维横 截面积进行测量可以比较准确的计算出纤维的当量直径. 【关键词】当量直径;异形或非圆形;天然纤维素纤维;切片;图像分析 『中图分类号]TSlO1.92" 纤维在各种混凝土能否起到防裂增韧的作 用,断裂强度是衡量其的一个重要指标,直接反 映纤维性能的好坏,而我们在表征强度(绝对力 值的一个相对比值)时,纤维的线密度是其必不 可少的参量.由于工程类纤维抗拉强度习惯上采 用兆帕(MPa)为单位来表示,故测量时其纤维本 身的横截面积成为重要的因素.对于传统的工程 用化学纤维,一般横截面为圆形或近似圆形,所 以在测量时我们可以采用GB/T10685—2007《羊 毛直径测试方法投影显微镜法》,然后由直径换 算到截面积,通过拉伸强力与面积的比值得到断 裂强度的值. 本文之所以引入当量直径的概念,是鉴于纤 维的横截面为异形或非圆形纤维.当量直径是指 异形,非圆截面的纤维按等面积原则折算为圆形 截面后计算的直径,是评价工程纤维l生能的一 收稿Ft期:2Ol1-05—17 个重要指标.在国标GB/T21120{水泥混凝土和 砂浆用合成纤维》 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中,明确给出了定义,而 却没有给出相应的测试方法或规范.GB/T 10685—2007{羊毛直径测试方法投影显微镜法》 只适用于圆形横截面或者近似于圆形横截面的 纤维,对于异型横截面的纤维,如横截面为三叶 型,腰圆型,V型,L型[2】等等的纤维并不适用. 随着计算机技术及图像处理分析技术的发 展,通过获取纤维横截面图像并应用图像分析软 件可以准确的获得纤维的横截面面积,通过换 算,从而可以计算出异型纤维的当量直径. 2试验部分 2.1试验材料 针叶松纤维素纤维(样品见图1). dlANGSUTEXTILE江苏纺织? 【科技l 图1针叶松纤维素纤维 2.2试验仪器 2.2.1图像采集系统 光学显微镜(Moticbl一223),数字摄像头,计 算机,图像采集处理系统. 2.2.2制样器材 石蜡包埋机(LeicaEG1150),手动轮转切片 机(LeicaRM2235),漂烘片机(YABO200),哈氏 切片器,冰箱,载玻片,盖玻片,镊子,毛笔. 2.3试验过程 试样制备一图像采集一图像处理一图像分 析. 针叶松纤维素纤维平均长度2—3mm,用哈氏 切片器很难制得适合观测的纤维横截面样片.本 试验运用石蜡包埋及轮转切片机切得厚度为 3-6m的纤维样片. 3试验结果与讨论 通过显微镜及图像采集系统获取的针叶松 纤维素纤维的横截面图像如图2所示,由图可知 此针叶松纤维素纤维为带有中腔结构的扁平状 纤维,利用图像分析软件获取纤维横截面的面积 值可以测得纤维的当量直径.但是如果采用投影 显微镜法测试,则由于制样过程中载玻片和盖玻 片的影响,观测到的纤维平铺在载玻片上,纤维 图像见图3,所测数据基本为纤维的宽度,将偏大 于通过横截面面积换算而得的当量直径,测试数 据见表1,表2. 图2纤维横截面显微图片 @江苏纺织J|ANGSUTEXT|LE 图3纤维丛面显微图片 表1横截面计算法测试数据 测试编号测试根数面积范围平均面秘平均当量直标准差变异系数 /urlr/ttm径_,um//am,睨 Jhl551?89—4o347289"79192l3o6l786 JM一25512104,40663292531930290I64l JMI3691加64,388042884519l225lI445 表2投影显微镜法测试数据 测试鼾号测试限数赢平均茚径橱谁m吩系% T1551678--49.79m6322l07 T255l913^'l5.49弧396.4521翌 T36916O4.44.9529-416202l? 表3断裂强度测试数据 测试编测试根平均断裂强力断剥长,与量直径断裂码拨始模} 号数值BcN朗%TWMPaM/MPa J^150217878l92l75O5.4×I(1 J^250~D(216576l93074052×10 , Jh3502l5276l92374052×10, 表4断裂强度测试数据 测试编测试平均断裂强力断裂伸长断裂强度初始檀量 号根数值BF,cNET0直径/pro TY,MpaM/MPa TY—l502l8377300230834×10 TY.250MX2l97753039303310, T35O21477629413l635×10 试验是采用同批纤维素纤维,从表l,表2,表 3,表4的测试数据我们可以看出对于同批纤维素 纤维样品,在断裂强力的测试结果基本一致的情 况下,纤维断裂强度及初始模量所得检测值因纤 维直径的差异将存在非常大的差别.由纤维强度 及初始模量的测试方法和计算公式可知测试结 果与纤维当量直径的大小有密切的关系.目前【 程纤维测试主要依据GB/T21120—2007《水泥混 凝土和砂浆用合成纤维》进行纤维材性的检测, 对异形或非圆形截面纤维,如纤维素纤维,在没 有相关标准可循时,参考GB/T21120—2007的相 关测试方法存在不合情理之处,本文提出一些测 试的思路和方法供作探讨. (下转第56页) 【科技l 持距增加,非控制区长度缩短,喂入须条在下罗 拉表面有一段包围弧,加强了后牵伸区对纤维的 控制和对纤维长度的适应性. 圆柱螺旋弹簧加压,金属冲压加工精度不 高,机件多,累积误差大,摇架胶辊与罗拉平行较 差,达不到生产上对三直线平行度要求.采用气 囊为加压元件的气压摇架,加压值潜力大,具有 在长期使用中不会疲劳衰退和集体无级调压的 优点,有利于软弹性胶辊技术的推广应用. 表11不同型式牵伸型式时的产品质量 牵悼越搬日ill式lI蕊千c}目喜,0%嘏憎%搪镕+? y功18,3015214215260 平弹l18,35155162?2? 由表1l可见,选用V型牵伸配合气动加压产 品质量由于平面牵伸. 6结束语 C14.6tex生产应根据原棉特点,及时调整T 艺,找到影响质量的关键参数组合,以提高产品 质量和降低用棉成本.针对原棉毛籽屑多的特 点,采用增加清花落率的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ,降低梳棉的梳理 难度;针对原棉含杂多的特点,提高梳理速度,优 选梳理针布,提高梳理度和排杂效果;并条L序 优选工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 和改变喂入方式,改善半制品内在 质量;针对原棉短纤维多的特点,优选细纱牵伸 专件和牵伸型式,加强对浮游纤维的控制,推』 新型专件的应用,改善成纱条干和棉结.参数优 化应充分考虑原料特点,产品用途,技术上的可 行性与经济上的合理性,以达到稳定产品质量和 提高经济效益的良好效果. 参考文献: [1】卫效兰,孙力,王新利,戴宏高.新型梳棉针布工艺性能分析lJl,棉纺 织技术,2007,35(8);9—11. [2]顾和芝,吴书陈.低配棉纺制JC14.5tex纱的实践【J],上海纺织科技, 2007,35(10);26—28. [3]刘明杰.清钢联工艺及其相互关系探讨[J],上海纺织科技,2007,35(9)l6一l8. 『4]杨道中,马本新.低品级棉与高品级棉合理搭配纺~JC14.2tex纱的实践IJl, 棉纺织技术,2008,36(5);36—39. [5】李克来,周三喜,高海梅.细纱前区加装压力棒的纺纱实践【J],棉纺 织技术,2007,35(9);42—44. [6]王介生,王茜芳.细纱胶辊的硬度分析和应变计算【JJ,棉纺织技术, 2006,34(12);1-4. [7]刘海涛.高弹性低硬度胶辊的制作与使用[J】,棉纺织技术,2010,38(4)50—52. (上接第52页) 4结论与展望 运用先进的包埋切片及图像分析技术对纤 维素纤维之类的异形或非圆形纤维,对横截面面 积进行测量可以比较准确的计算出纤维的当量 直径,对纤维素纤维的检测走向规范化标准化具 有重要的意义. 参考文献 [1]GBT21120—2007,水泥混凝土和砂浆用合成纤维,中华人民 共和国国家质量监督检验检疫总局 [2】张传雄.纤维素纤维特征参数的提取及识别研究,东华大学 硕士学位论文,2004:53—56 @江苏纺织J|ANGSUTEXTILE