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关于棉花相关论文范文文献,与棉花水分检测的基本原理和方法相关论文查重

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摘 要:棉花是我国农业生产的主要经济作物之一,是轻纺工业的重要原料,它在我国国民经济中占有重要地位.棉花检验工作是棉花生产、收购、加工、贸易以及使用过程中不可缺少的环节.棉花检验学是以研究棉纤维的结构、成分、性能和棉花标准、

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检验技术、测试手段以及检验仪器为主要内容的技术学科.本文主要介绍了棉花水分检测的基本原理和各种水分检测的方法,对各种水分检验方法进行对比,得出最优的测试方法.对于以后我国棉花水分检验工作有重要的作用.

关 键 词:水分检测基本原理方法

衣、食、住、行是我们每个人都离不开的基本需求,从他们的变化可以清晰地看到社会的飞速发展.近年来衣服的千变万化意味着原材料的供不应求,而棉花是主要的原材料之一,因此,对于棉农来说,怎样能够快速的进行棉花的收购和检验,这是首要考虑的问题.棉花含水的多少影响棉花真实的重量和纤维的物理、化学性能,它与生产、收购、初加工、运输、储存及纺织使用等方面也有着密切关系,并且为了促进生产,保障棉农的利益以及正确的计算重量,水分检验是棉花检验的重要项目之一.

1棉花水分的含义及指标

棉花水分是指棉纤维中含有的水分子.它有两方面的内容:一是纤维大分子上的羟基(OH)所吸入的水分,亦称为吸收水.二是由纤维的毛细管的作用、多层吸附作用于纤维表面的粘着作用而产生的水分,亦称为吸附水.但由于吸收水只有在高温条件下或借助于化学作用才能逸出,且其纤维结构亦会被破坏,因此,棉花水分多指吸附水而言,而且所谓棉花水分检验的对象也正是指吸附水.从棉纤维的内部结构来讲,吸附水只能进入纤维内部的无定型区.而结晶度与取向度均较高的结晶区(定形区)水分子是不能进入的.所以棉纤维不会被水溶解.

棉花含水的指标用含水率或回潮率来表示.含水率指纤维内所含水的重量对湿纤维重量的百分比,用下面的计算公式:Wa等于[(g0-g1)/g0]×100其中:Wa指含水率(%);g0指湿纤维重量(g);g1指干纤维重量(g).回潮率指纤维内所含水的重量对于干纤维重量的百分比,用下面的计算公式:W等于[(g0-g1)/g1]×100其中:W指回潮率(%);g0指湿纤维重量(g);g1指干纤维重量(g).由以上的定义公式推导出二者直接的换算的理论公式:Wa等于[W/(100+W)]×100或W等于[Wa/(100-Wa)]×100,其中W指回潮率(%),Wa指含水率(%).棉花含水率标准为10%,(相当于电测器回潮率9.66%)实际含水率不足或超过标准时,实行扣补.最高限度为12%,超过最高限度应摊晒整理.

2棉花水分测试的基本原理

含水不同的棉花,具有不同的导电性能.棉花含水多,导电性能好,棉花含水少,导电性能差.在棉花两端加上一定的直流电压,采用电流表来量度通过棉花的电流,我们就可以从电流指针偏转的大小来确定棉花含水率的高低.原理如下图所示:

由图可知,棉花是作为一个电阻串联在电路中的.不同含水率的棉花具有不同的电阻值,棉花含水与电阻值之间的关系是一种非线性的负相关关系.棉花的阻值除因含水多少而有所不同外,棉花的密度,温差和外加电压的高低,对棉花的电阻值也有很大的影响.


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3棉花水分的检验方法

3.1直接法:通过各种干燥方法,驱除棉花中的水分,前后称重得到棉样的湿重和干重,求得棉花回潮率.常用的干燥方法有:烘箱法.我国细绒棉国家标准规定采用烘箱法测定原棉回潮率.

烘箱法:①基本原理:取一定量的试样,把其放入一定温度的电热烘箱内烘验,直到试样中的水分蒸发后试样达到恒重,从烘干重量和原始重量的差异计算出原棉的回潮率.②试验方法:在烘验前应该把称好的试验试样撕松,在进行这项工作之前需要在下面放一张纸,所有落在这种纸上的杂物和短纤维等都应该放回到试验试样里,并且在这个过程中发现的棉籽、油棉等杂物,都应该替换成同等重量的棉样.最后把收集好的试验试样放入烘篮里,要求充满其容积的1/2-2/3.

把烘箱电源打开,等到其温度升至105℃±3℃时,就可以把准备好的烘篮放入其中,并在箱内的温度到达规定温度的时候记录时间.90分钟后关闭电源.进行第一次的箱内称重工作,做好记录,称完后,据关闭电源1分钟时重新打开电源,等到箱内的温度重新到达规定的温度后进行续烘,如此15分钟之后,再要要求进行第二次称量.直到两次称量的结果差异不超过后一次重量的0.05%,则后一次重量视为恒重.

试验结果计算:

试样回潮率Ri等于[(Gi-Gio)/Gio]×100(i等于1、2等n)其中:Ri指第i个试验试样回潮率(%);Gi指第i个试验试样湿重(g);Gio指第i个试验试样干重(g).

平均回潮率R等于ΣRi(i等于1、2等n)/n,其中:R指平均回潮率,(%),n指试验试样数.

3.2间接法:凡是不驱除棉花中的水分,不损坏试样,并利用棉纤维的某些性质,如电阻、介电常数等,在棉花回潮率不同时,具有不同数值特性,通过标定这些特性与棉花所含水分的关系,就可间接测量而直接读出棉花所含水分的数值.常用的间接法有电学测定法(电阻测湿仪、棉包回潮率在线测试系统、电容测湿仪).我国细绒棉国家标准规定:批样检验时,采用烘箱法或电测器法测定原棉回潮率,以烘箱法为准;逐包检验时使用回潮率在线自动检测装置在线测试棉花回潮率,以烘箱法为准.

电测器法:首先必须了解棉纤维在不同的回潮率下它的电阻值是不同的,棉纤维的这种特性,如果能够保证其他的实验条件是相同的,只需要测量棉纤维的电流大小就可以计算出棉花的回潮率.测定仪的方框图:

4棉花测试方法的对比

很多的因素都会影响棉花的水分,这些影响因素中既有内部原因,也有外部原因.其中内部因素是指棉花本身的微观结构.棉花是一种纤维素纤维,这种物质的大分子上具有很多的亲水集团,能够吸附很多的水,并且棉纤维里存在着结晶区和非结晶区,由于非结晶区的分子排列非常的紊乱,水分子很容易就可以进入.此外影响棉花回潮率的内部因素还有纤维素的伴生物,因为其具有很强的吸水性.棉花的放置环境和放置方式是影响棉花回潮率的外部因素.棉花被放置在不同的位置它的回潮率是不同的,而不同密度的棉花吸水能力是不同的,说明棉花的放置方式对棉花的回潮率也有着很重要的影响.

4.1两种方法的测试原理及特点:①烘箱法测试原理:这种测试方法的原理是取一定量的试样,把这些试样放入电热烘箱内烘验,并且对烘箱的温度进行了规定,直到烘验到试样达到恒重,从烘验后得出的试样重量和原始试样重量的差异就可以计算出棉花的回潮率.这种测试方法的特点是根据棉花回潮率定义的公式,把需要的各项数据都先得出,然后直接计算出棉纤维的回潮率.它的优点是不受环境变化的影响、测试结果也比较科学可靠.缺点是测试时间较长,工作效率不高等.②HVI法测试原理:

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