[发明专利]一种评价丝束纵向表面积的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于丝束多项物理参数以及丝束的实际应用状态下的丝束纵向表面积评价方法，属于丝束滤棒生产技术领域。

背景技术

目前，描述丝束的物理性能是通过测定单丝线密度、总线密度、卷曲数、丝束卷曲指数及丝束卷曲弹性回复率、断裂强度、截面形状和径向异形度等单一物理性能指标来进行的，这些单一物理性能指标在一定程度上、从某一个方面描述了丝束的性能，但是，难以全面、综合地描述丝束的实际应用性能，不能描述卷烟燃吸时，对烟气纵向作用的丝束外表面积。

当前，没有一个测量方法能直接测得丝束纵向作用的表面积，通常是通过测定丝束滤棒的体积来估算，即，通过测定成型滤棒的底面积和长度进行计算而得到，这种测量方法能得到滤棒的实际体积，但是不能与反映丝束性能的诸多性能参数相关联，更不能客观地反映出丝束在滤棒中对烟气作用的实际状况。

因此，需要一种基于丝束的多个性能参数和实际应用状态下的测量滤棒丝束的纵向作用表面积的方法。

发明内容

鉴于此，本发明的目的正是为了克服现有技术的不足，提供一种评估滤棒丝束纵向作用表面积的方法，充分考虑丝束的实际应用和各个方面性能参数，客观有效地评价滤棒丝束对烟气纵向作用的表面积。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：提供一种评价丝束纵向作用表面积的方法，所述方法基于下述公式：当滤棒长度和丝束卷曲度固定时，上述公式修正为I值越大，所反映的丝束纵向作用表面积越大。上述公式的实现过程如下。

（1）确定结构一定的滤棒内影响纤维丝束占有空间的相关变量，所述的滤棒有一元滤棒和多元复合滤棒以及每元丝束性能不同的多元复合滤棒，相关变量包括：丝束截面形状及其半径或边长a：单位mm，单丝线密度d：单位dtex，100根纤维的质量M：单位mg，总线密度z：单位ktex，第i次测量的总线密度z_i，第i次测量的消除卷曲后1000mm长丝束的质量G_i：单位g，测定次数m，消除卷曲后的丝束长度l：单位mm，丝束的底面周长c：单位mm，丝束的底面积s：单位mm²，丝束的侧面积S：单位mm²，滤棒丝束的纵向表面积S_纵：单位mm²，丝束的卷曲指数j：单位%，丝束的密度ρ：单位g/mm³，丝束的根数n，滤棒长度L：单位mm，常数项k₁、k₂、K₁和K₂、丝束纵向表面积等效描述指数I。建立纵向表面积模型S_纵=f(χ)。

（2）采用切割法测量丝束的截面形状：有圆形即R型、正三角形即Y型、正方形即X型以及半圆形即C型，其面积计算公式分别为：s=πa²、s=a²、有s=k₁a²，其周长计算公式分别为：c=2πa、c=3a、c=4a、c=2a+πa=(2+π)a，有c=k₂a。

（3）测量所述丝束的单丝线密度d：从取样样品中随机截取长100mm左右的丝束5段，从每段丝束的中部分出五分之二的小股纤维，消除卷曲后，测量其长度，数出100根纤维，称重，并重复测定5次，用计算得到纤维丝束的单丝线密度，

根据单丝线密度的等效质量公式：

d=1000米长的单丝质量=s×1000×ρ=1000k₁a²ρ=k₁a²，有于是c=k2×dK1=K2d.]]>

（4）测量所述丝束的总线密度z：消除丝束的卷曲后，截取一定长度的丝束称重，并多次测量计算平均值，

根据总线密度与单丝线密度的质量等效关系