СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТДЕЛЯЕМОСТИ ВОЛОКНА В СТЕБЛЯХ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ
METHOD FOR DETERMINING THE SEPARABILITY OF FIBER IN FLAX STRAW STEMS

Изобретение относится к квалиметрии льняного сырья и может быть использовано на предприятиях производства и первичной обработки льна для определения отделяемости льняной тресты. Положительный эффект достигается за счет исключения разрушения стебля, а также за счет сокращения времени на проведение анализов.
Известен способ оценки качества льняной тресты, заключающийся в формировании проб льняной тресты и механическом испытании путем многократного изгиба стеблей с последующим вычислением показателя отделяемости [1]. Недостатками этого способа являются высокая трудоемкость и продолжительность анализа.
-1
Также известен способ определения отделяемости волокна в стеблях тресты, основанный на измерении процентного содержания флавонолов в стеблях льняной тресты, для чего проводятся измерения абсолютной величины инфракрасного спектра льняной тресты в области 6758 см [2]. Однако данный способ обладает пониженной точностью, так на величину показателя отделяемости влияет диаметр стеблей как параметр, характеризующий декортикационные свойства стеблей.
Для ускорения анализов предложен способ определения отделяемости волокна в стланцевой льняной тресте, включающий освещение поверхности исследуемого материала, измерение параметров света, отраженного от него, и оценку отделяемости [3]. Недостатками этого способа является пониженная информативность получаемого результата, так как при определении отделяемости волокна измеряется интенсивность отраженного света, то есть оценивается лишь степень потемнения и отражающая способность стеблей льна. Однако степень готовности тресты главным образом характеризуется цветом стеблей.
Наиболее близким известным решением к заявляемому является способ определения отделяемости волокна в стланцевой льняной тресте, включающий подготовку пробы стеблей, анализ параметров цвета поверхности на разных участках их длины и расчет показателя отделяемости [4]. В основу данного метода положена зависимость цвета стеблей тресты от степени ее вылежки. Недостатком прототипа является пониженная точность оценки, так как не учитываются декортикационные свойства стеблей, связанные с их геометрическими параметрами.
Задачей изобретения является повышение точности результатов анализа.
Поставленная задача достигается тем, что способ определения отделяемости волокна в стеблях льняной тресты, включающий подготовку пробы стеблей, анализ параметров цвета поверхности на разных участках их длины и расчет показателя отделяемости, согласно изобретения, дополнительно на разных участках длины стеблей определяют диаметр стеблей, а показатель отделяемости вычисляют как среднее арифметическое из трех значений отделяемости, каждое из которых рассчитано в зависимости от диаметра стеблей и трех координат цветности в системе RGB применительно к каждому участку по длине стеблей.
Дополнительное определение диаметра стеблей тресты наряду с учетом координат цветности позволяет повысить точность определения отделяемости, так как в этом случае происходит учет изгибной жесткости стеблей, определяющей их декортикационную способность. Эта способность характеризует эффективность отделения волокнистого слоя у стеблей за счет возникновения касательных напряжений при изгибных деформациях.
Определение диаметра на разных участках длины стеблей наряду с определением на этих же участках координат цветности также повышает точность анализа при определении отделяемости. Дело в том, что по длине стеблей изменяется диаметр, а также их цвет. Изменение последнего показателя во многом зависит от условий преобразования стеблей соломы в тресту. Поэтому одновременный учет диаметра стеблей и цветовых координат на разных участках обеспечивает получение более точного результата.
Вычисление показателя отделяемости, в виде среднего арифметического из трех значений отделяемости, каждое из которых рассчитано в зависимости от диаметра стеблей и трех координат цветности в системе RGB применительно к каждому участку по длине стеблей, повышает точность результата. Это объясняется возможностью учитывать различия показателя отделяемости на разных участках по длине стеблей.
Способ определения показателя отделяемости волокна в стеблях льняной тресты реализуется следующим образом.
Для анализа готовят горсть стеблей определенной массы. Далее от этой пробы из разных мест формируют пробу из определенного количества стеблей. Используя стандартную методику (п. 3.13, ГОСТ 28285-89), определяют диаметр стеблей на трех участках по длине стеблей: у комля, в средней и в верхушечной частях.
После этого с использованием типового сканера по стандартной методике (п. 3.9.4.2, ГОСТ 24383-89 (с изм. №2)) определяют в системе RGB на трех участках по длине стеблей (в районе комлей, в средней и в верхушечной частях) координаты цветности.
В итоге для каждого участка по длине стеблей получают значения диаметра и трех координат цветности. Используя эти значения для каждого участка по длине стеблей, вычисляем показатель отделяемости на основе применения регрессионного уравнения, полученного по результатам обобщения статистических данных. Окончательное значение показателя отделяемости определяют как среднее арифметическое из трех координат цветности для разных участков по длине стеблей.
Пример реализации.
Отбираем горсть льнотресты массой 200 г. По известным методикам (п. 3.13, ГОСТ 28285-89) и (п. 3.9.4.2, ГОСТ 24383-89 (с изм. №2)) определяем диаметр стеблей и координаты цветности в трех участках по длине стеблей.
Далее для каждого участка определяем отделяемость О, используя регрессионное уравнение:
О=0,527*d-0,321*R+0,303*G+0,1*B+5,778,
где О - отделяемость волокна; d - оценка диаметра стеблей; R, G, В - значения координат цвета по международной системе цветности RGB; 0,527, (-0,321), 0,303, 0,100, 5,778 - эмпирические коэффициенты.
вер
сер
ком
После этого вычисляем с использованием уравнения три значения величины отделяемости для трех зон горсти соответственно: О=6,918; О=7,337; О=6,930.
В итоге рассчитываем среднее арифметическое значение отлеляемости из трех расчетных значений отделяемости. Конечное итоговое значения показателя отделяемости равно 7,062.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность анализа при определении показателя отделяемости и обеспечить практическую реализацию. Способ не требует значительных затрат, а его использование возможно на практике при проведении материаловедческих испытаний.
Источники информации
1. ГОСТ 29383-89 «Треста льняная. Требования при заготовках». – М.: Издательство стандартов, 1989.
2. Пашин Е.Л., Жуплатова Л.М., Прима Л.И., Шамин В.Б. Способ определения качества материала, а именно льнотресты. // АС Украины SU 1170978, G01 №21/89. - Опубл. 15.08.2000, Бюл. №3.
3. Ефремов А.С., Катков А.А., Дроздов В.Г. Способ измерения отделяемости льняной тресты. // RU 2464547, заяв. 27.04.2011. - Опубл. 20.10.2012, Бюл. №29.
4. Пашин Е.Л., Виноградова А.Е. Способ определения отделяемости волокна в стланцевой льняной тресте // RU 2324774, D01B 1/00, G01N 33/36. - Опубл. 20.05.2008.