DE2214191C3 - Verfahren zum Bestimmen der Faserorientierung in Papier mit Hilfe vom Papier reflektierten Lichts - Google Patents
Verfahren zum Bestimmen der Faserorientierung in Papier mit Hilfe vom Papier reflektierten LichtsInfo
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Description
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des vom Papier
(2) unter einem Winkel (%) von im wesentlichen
45° Größe reflektierten Lichts beobachtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polarisatoren (6 und 7)
ein und derselbe Polarisator dient, dessen Polarisationsebene um mindestens 90° drehbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen (K und P),
in welchen das reflektierte Licht beobachtet wird.
so gewählt sind, daß in der einen Ebene maximale Reflexion und in der anderen Ebene minimale
Reflexion erhalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Strahlenteilers
(4) das vom Papier (2) reflektierte Licht in zwei Komponenten mit im wesentlichen gleich
großer Intensität aufgeteilt wird, von denen die eine in einen Polarisator (6) mit zur Polarisationsebene
des Lichtbündels (lL) paralleler Polarisationsebene
und die andere durch einen Polarisator (7) mit zur Polarisationsebene des Lichtbündels
(lL) senkrechter Polarisationsebene geschickt wird, und die so erhaltenen Strahlenkomponenten
(/ und R) zu Detektoren (5) geleitet werden, von deren elektrischen Ausgangsgrößen
(/ und r) die Differenzen (eKl = iKl -rKr eV{
- 'r 1 - Οι usw.) gebildet werden und das Verhältnis
und/oder die Differenz dieser Differenzen Unter Faserorientierung versteht man, daß die Fasern
des Papiers desgleichen nicht gleichmäßig in allen Richtungen in der Ebene des Erzeugnisses angeordnet
vorliegen, sondern daß gewisse Richtungen in der Mehrheit sind. Die Faserorientierung ist oft der
ausschlaggebendste Faktor in der Anisotropie der Festigkeit des Papiers. So verhält es sich insbesondere
bei Sackpapieren, da man bei diesen bestrebt ist, die sonst merklich auf die Fesligkeitsanisotropie einwirkenden
Trocknungsspannungen in Verbindung mit dem Herstellungsgang zu eliminieren, wobei die Bedeutung
der Faserorientierung in der Entstehung der Festigkeitsanisotropie noch stärker als zuvor hervortritt.
Im folgenden werden katalogmäßig auf die Entstehung einer Faserorientierung einwirkende Faktoren
in der Papiermaschine angeführt: Wenn die Masse aus dem Stoffauslaufkasten ausfließt, wird Orientierung
in erster Linie durch die Formgebung des Lippenteils und die gegenseitige Lage der Unter- und
Oberlippe bewirkt. Wenn die Masse auf das Sieb auftrifft, wird Orientierung durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Massestrahl und dem Sieb
hervorgerufen, und dies wird allgemein auch zum Verändern der Orientierung herangezogen. Orientierung
ergibt sich auch aus der Geschwindigkeit der Entwässerung und aus dem Rütteln des Siebs. Man
hat auch gefunden, daß die Faserlänge in einigen Fällen Ein Ruß auf die Entstehung der Orientierung hat.
Das Ermitteln der Faserorientierung ist vor allem bei Sackpapieren und Karton wichtig, da man weiß,
daß sie bei Sackpapieren in Korrelation zur Zerreißfestigkeit steht, und bei Karton führt Zunahme der
Faserorientierung bekanntlich Verschlechterung der Dimensionsstabilität und des spezifischen Volumens
herbei.
Eine Anzahl von Verfahren zum Bestimmen der Faserorientierung ist zuvor bekannt. Von diesen
können die verschiedenartigen Zerreißfestigkeitsprüfungen erwähnt werden, mittels deren die Zerreißfe-
stigkeiten in verschiedenen Richtungen des Papiers gemessen werden. Verwendbare Resultate werden
nach diesen Verfahren nur dann erzielt, wenn starke Korrelation zwischen der Zerreißfestigkeit und der
Orientierung besteht, und dies ist nicht immer der Fall, Als nächstes kann das Färbeverfahren angeführt
werden, worin der Masse gefärbte Fasern zugegeben werden und die in verschiedenen Richtungen liegenden
Fasern einzeln gezählt werden. Das Verfahren ist umständlich, und es fällt schwer, kommerzielle ίο
Qualitäten zu prüfen.
Es sind auch verschiedene auf der Diffraktion basierende Verfahren zum Bestimmen der Faserorientierung
angegeben worden, wie z. B. die Röntgen- und Neutronendiffraktionsverfahren, die jedoch noch
nicht genügend ausprobiert und bezüglich ihrer endgültigen Tauglichkeit ausgewertet sind. Als prinzipielle
Schwierigkeit begegnet man den Fragen betreffs der Deutung der erhaltenen Diffraktionsbilder. Ultraschallverfahren
sind ebenfalls angewandt worden: als Beispiel dient das Verfahren nach der finnischen
Patentschrift Nr. 42 482, das sich auf das Erzeugen von Durchbiegungswellen im Papier gründet. Von
den Vorzügen des Verfahrens sei die Möglichkeit der Messung an der laufenden Papiermaschine und von as
seinen Nachteilen die Schwierigkeiten beim Messen dünner Papiersorten erwähnt. In der USA.-Patentschrift
Nr. 2 509 068 ist ein polarimetrisches Verfahren angegeben, von dem jedoch keine Anwendungen
zu sehen gewesen sind.
Zuvor bekannt sind ebenfalls Verfahren zur Messung der Orientierung, die sich des Laserlichts bedienen,
wie z. B. das Verfahren von Sjulin und Rudström
(Svensk Papperstidn. 5, 1970), das sich auch auf Diffraktion gründet. Der Anwendung des Verfahrens
stellen sich als Schwierigkeiten die Dicke des Papiers und die Nichteignung zu Messungen an der laufenden
Maschine entgegen. In einem zweiten Verfahren (TAPPI 12 70. S. 2314-2319) hat man Laserlicht zur
Untersuchung der Orientierung bei Kondensatorpapier angewandt, indem mit einem Laserstrahl ein sehr
dünnes Papier durchstoßen wird, das sich in einem drehbaren Halter befindet, und von der entstandenen
Kleinstreuungsfigur gemachte photographische Aufnahmen betrachtet werden, die anschließend photomechanisch
ausgemessen werden. Nach diesem Verfahren ist es gelungen, die Orientierung in Kondensatorpapier
zu bestimmen. Nachteile sind die zeitraubende Ausführung und Nichteignung zur Anwendung
an der laufenden Maschine sowie die Eignung ausschließlich bei dünnen Papieren.
Der Ausgangspunkt für das Verfahren nach der Erfindung
bestand aus dem Bedürfnis, ein zuverlässiges, zur Anwendung an der laufenden Papiermaschine
geeignetes Meßverfahren der Faserorientierung zu entwickeln, mittels dessen genauer als zuvor die Korrelationen
zwischen den oben besprochenen sowie weiteren Faktoren und der Faserorientierung kartiert
werden könnten und das später zur automatischen Regelung der Papiermaschine angepaßt werden könnte.
Das Verfahren in seiner einfachen Form soll sich auch gut zur Anwendung bei Labormessungen eignen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.
Die Erfindung und die mit ihrer Hilfe erzielbaren Vorteile werden im folgenden an Hand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Prinzip einer das Verfahren nach der Erfindung in Anwendung bringenden Meßvorrichtung
in der Seitenansicht, wobei F i g. 1 zugleich einen Schnitt längs der Linie H-II in F ig. 2 darstellt;
F i g, 2 die Meß vorrichtung von oben gesehen;
F i g. 3 ein Blockschema der Logikkreise zur Verarbeitung der gemessenen Größen.
Die Grundlage des Verfahrens nach der Erfindung ist die Reflexion des Lichts gemäß den Brechungsgesetzen. Wenn man sich vorstellt, daß das Lichtbünde!
eine idealisierte, langgestreckte Faser mit zylindrischer Oberfläche senkrecht zu ihrer Längsachse
trifft, so finden Reflexionen von der Faser nur geradeaus, zur Seite und überhaupt nicht in der Längsrichtung
statt. Stellt man sich ein aus solchen idealisierten Fasern zusammengesetztes, völlig orientiertes »Papier«
vor, in dem sämtliche Fasern in der gleichen Richtung, z. B. in der Maschinenrichtung liegen,
dann würde man bei senkrechter Beleuchtung des Papiers in der transversal gerichteten Vertikalebene
eine kräftige Reflexion erhalten, und in der Ebene in der Maschinenrichtung würde sich überhaupt keine
Reflexion offenbaren. Papier hat nie eine derart eindeutige Struktur, und die Fasern liegen nicht einmal
stets parallel zur Papieroberfläche; dessen ungeachtet erhält man ein recht zuverlässiges Maß für die Faserorientierung
mittels eines Verfahrens, das die oben dargestellte Idealisierung zur Grundlage hat.
Der F i g. 1 gemäß wird das Papier 2 mit einem von der Lichtquelle 1 — am geeignetsten einem Laser —
kommenden polarisierten Laserstrahlbündel /( beleuchtet,
das mit Hilfe eines Teleskops so ausgebreitet worden ist, daß sein Durchmesser beispielsweise etwa
1,5 cm beträgt. Das Lichtbündel /L trifft auf das zu untersuchende Papier 2, wie z. B. auf die bewegte
Bahn in einer Papiermaschine, im Punkt 3, wo Reflexion in allen Richtungen stattfindet. Die das reflektierte
Licht wahrnehmenden Organe sind in zwei zueinander senkrechten Ebenen P und K anzubringen,
die beide zur Ebene des Papier 2 senkrecht stehen und die sich im Punkt 3 schneiden, wo das Lichtbündel /,
auftrifft. Es ist wahrgenommen worden, daß die größte Trennschärfe mit dem Verfahren erzielt wird,
wenn man die Intensität des unter einem Winkel (λ) von etwa 45° reflektierten Lichts mißt. In dem reflektierten
Licht, dessen Intensität gemessen wird, besteht ein Teil aus solchem Licht, das von den Fasern
nach Hern oben dargestellten Prinzip geradeaus zur Seite reflektiert worden ist, aber ein Teil ist solches
Licht, das tiefer in das Innere des Papiers eingedrungen und mehrfach reflektiert worden ist, wobei
sich zugleich dessen Polarisationsebene geändert hat, so daß sie willkürliche Verteilung aufweist. Diese verschiedenen
Komponenten werden voneinander durch Heranziehung von Polarisatoren 6 und 7 getrennt,
wobei man in erster Linie dasjenige Licht abtrennen kann, das von den Fasern in der Oberflächenschicht
stammt und das seine ursprüngliche Polarisationsebene beibehalten hat. Hierzu wird das reflektierte
Licht in zwei Komponenten mit im wesentlichen gleich großer Intensität mit Hilfe eines Strahlenteilers,
wie z. B. eines Winkclspiegels 4, aufgeteilt. Die erste Komponente wird durch einen Polarisator 6 geschickt,
dessen Polarisationsebene mit der ursprünglichen Polarisationsebene des Lichtbündels /; parallel
ist. Die derart gewonnene Strahlenkomponente ist mit I1! und I1) bezeichnet worden; in dem in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispiel beobachtet man zwei Werte von lK und I1,, nämlich lKl, lK2 und
Ip1, Ip2. Diese Komponenten enthalten indessen eine
solche reflektierte Lichtkomponente, die nicht die ursprüngliche Polarisationsebene beibehalten hat,
sondern die unpolarisiert ist, so daß ihre Polarisationsebenen im wesentlichen auf alle Richtungen
gleichmäßig verteilt sind. Um eine Probe von dieser Komponente zu erhalten, wird die mittels des Strahlenteilers
4 erzielte zweite Komponente durch einen Polarisator 7 geschickt, dessen Polarisationsebene auf
derjenigen des Lichtbündels I1 senkrecht steht. Die
auf diese Weise gewonnene Strahlenkomponente ist mit RK und R1. bezeichnet worden, und dementsprechend
beobachtet man Rn1, Rr2 un^ "ρι» Rpr
Sämtliche oben besprochenen Strahlenkomponenten lK, Ip und RK, Rp werden Detektoren S zugeleitet,
die z. B. aus pyroelektrischen, photoelektrischen oder dergleichen Detektoren bestehen. Von diesen Detektoren
werden elektrische Signale bezogen, die zu der Intensität der auf sie auftreffenden Strahlenkomponente
proportional sind, und für welche entsprechendermaßen die Bezeichnungen iK, iP und rK, rv gelten.
Da in der Strahlenkomponente / aus oben angegebenen Gründen auch R inbegriffen ist, muß man eine
zur Differenz 1 - R dieser verhältnisgleichen Größe bilden, um die tatsächliche von der Papieroberfläche
reflektierte Komponente zu ermitteln. Dies geschieht, indem man die einander entsprechenden Signale
1Kr rK\ usf· Differenzgliedern zuführt (Fig. 3), aus
denen man ihre Differenzen iK , — rK l usf. erhält, die
mit eKl2 und ePl2 bezeichnet worden sind. Da die
im Prinzip gleichen Differenzen zweimal gemessen worden sind, werden die Mittel aus den Differenzen
eKl und eK2 sowie aus den Differenzen ePl und eVi
gebildet, durch die man z. B. den aus der Zerknitterung des Papiers auf die Meßergebnisse erwachsenden
Einfluß eliminieren kann. Selbstverständlich kann man die Differenzen eK und eP auch nur einmal messen.
In der nächsten Phase wird das Verhältnis eKleP
der Differenzen eK und eP bzw. ihrer Mittel gebildet,
welches einer Anzeigevorrichtung, wie z. B. einem Zeigerinstrument oder einem Schreiber, zugeführt
wird und welches als Maß für die Faserorientierung des Papiers 2 verwendet wird. In einigen Fällen dürfte
es angängig sein, die Differenz eK — eP als entsprechendes
Maß zu verwenden. Wenn das besagte Verhältnis eK/eP = 1 ist, kann man annehmen, daß das
Papier völlig orientierungsfrei ist, und bei zunehmendem Verhältnis nimmt die Orientierung, im vorliegenden
Fall diejenige in der Maschinenrichtung, zu.
Im Verfahren wird eine polarisierte Lichtquelle 1 verwendet, die ein Lichtbündel IL mit hoher Intensität
abgibt, welches im wesentlichen monochromatisch ist. Laserlicht ist zur Anwendung besonders gut geeignet,
da man bei Anwendung desselben mit Leichtigkeit genügend hohe Intensität auch in den Reflexionen
erzielt, wodurch die Störeinflüsse vermindert werden oder mit anderen Worten das Signal/
Rauschverhältnis gesteigert wird. Ferner ist Laserlicht an sich monochromatisch und auch kohärent.
Die Anwendung von Laserlicht macht das Bauen der Optik leichter, und die Wahl der Detektoren bereitet
keine Schwierigkeiten. Was die mechanische und elektronische Ausführung des Verfahrens anbelangt, so
besteht eine Ausführungsf orm aus einer Konstruktion, in der die Strahlenteiler 4 und Detektoren 5 an einer
halbkugelförmigen Kuppel 8 befestigt sind, die an geeigneten Stellen öffnungen für den laserstrahl /,
bzw. eine Montagestelle für seine Optik sowie öffnungen für die das Meßobjekt darstellenden, vom
Papier reflektierten Strahlenkomponenten hat. Die Kuppel 8 kann über der bewegten Papierbahn angebracht
werden, und sie schützt vor äußeren Einflüssen, wie z. B. Licht, Staub und mechanischen Beschädigungen.
Betreffs der Elektronik der Vorrichtung ist in F i g. 3 nur das logische Prinzip der Bearbeitung
der Meßgrößen angezeigt. Der erforderliche Elektronikteil kann auf an sich bekannte Weise ausgeführt
werden, indem man Differenzglieder, Addierglieder, Verstärker sowie Filterkreise vorsieht, welche aus
dem Meßsignal die hohen Frequenzen bis zu einer gewissen oberen Grenzfrequenz ausfiltrieren, falls
dies notwendig ist. Der Elektronikteil ist in seiner einfachen Form ein Analogiegerät, er kann aber
auch als Digital-Computer ausgeführt werden.
Nach dem vorbeschriebenen Verfahren und mit der vorbeschriebenen Vorrichtung sind eine Anzahl
von Versuchen au'jge'iihr; w.: dta, in dtn:n bei Sackpapieren eine deutliche, eindeutige Korrelation zwischen
den Zerreißfestigkeitsverhältnissen und dem nach dem Verfahren erzielten Meßergebnis gefunden
wurde. Dies ist ein Beweis dafür, daß die mittels des Verfahrens gemessene Größe gerade die Faserorientierung
wiedergibt, denn man weiß, daß bei Sackpapier die Faserorientierung einen ausschlaggebenden
Faktor in der Entstehung der Festigkeitsanisotropie ausmacht.
Im vorstehenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden, das sich zur Anwendung
bei Messungen an der laufenden Papiermaschine eignet. Es gibt jedoch auch eine einfachere Ausführungsform,
die in erster Linie bei Labormessungen
3; der Faserorientierung Anwendung hat. Eine das Verfahren
anwendende Labormeßvorrichtung kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß die zu untersuchende
Papierprobe in einem Halter unter einer der Lichtquelle 1 entsprechenden Lichtquelle befestigt
4t' wird. Der Detektor für das reflektierte Licht besteht
am einfachsten aus einem dem Detektor 5 entsprechenden Detektor und einem vor diesem eingeschalteten
einzigen Polarisator, dessen Polarisationsebene irr. Winkel von 90° veränderbar ist. Dieser gesamte
4i> Detektor ist unter einem geeigneten Winkel (α) zur
Papierprobe angeordnet, und der Detektor oder die Probe äst um eine Achse drehbar angeordnet, die
zum Lichtbündel IL parallel läuft. Mit dieser Meßvorrichtung
werden die Messungen derart ausgeführt, daß durch Drehen der Papierprobe oder des Detektors
um ihre bzw. seine Achse diejenigen Stellen aufgesucht werden, wo die maximalen und minimalen
Reflexionen vom untersuchten Papier erhalten werden, und diese Maximum- und Minimumstellen befinden
sich in der Regel in wesentlich zueinander senkrechten Ebenen. Die Werte der Intensitäten / der
Maximum- und Minimumstellen werden mit dem Detektor beobachtet, wobei die Polarisationsebene
des Polarisators zu derjenigen des Lichtbündels lL
tio parallel ist. Hiernach wird die Polarisationsebene des
Polarisators um 90° gedreht, und es werden entsprechenderweise
die Intensitätswerte R an der Maximum- und Minimumstelle beobachtet, wonach die Differenzen
I — R der Intensitätswerte an den Maximum-
«5 und Minimumstellen berechnet werden, und aus den
Verhältnis und/oder der Differenz dieser erhält mar den Meßwert der Faserorientierung der Papierprobe
Hierzu 1 Blatt Zeichnunpen
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Verfahren zum Bestimmen der Faserorientierung in Papier durch Messen von vom Papier lefkktiertem Licht, das aus einer Lichtquelle herstammt, deren Licht eine hohe Intensität hat •nd im wesentlichen monochromatisch ist, vorlugsweise Laserlicht, gekennzeichnet 4 u r c h die folgenden Schritte:a) ein polarisiertes Strahlenbündel (/,.), vorzugsweise ein Laserstrahl, v.ird senkrecht auf die Ebene des Papiers (2) gerichtet;b) die Intensität des unter einem gewissen Winkel (*) zur Ebene des Papiers vom Papier reflektierten Lichtes wird in zwei zueinander senkrechten Ebenen (K und P) beobachtet;c) aus der Intensität des reflektierten Lichts werden zwei Größen (/ und R) gebildet, von ao denen die eine (/) erhalten worden ist, indem das reflektierte Licht durch einen Polarisator (6) geschickt worden ist, dessen Polarisationsebene zu derjenigen des Lichtbündels (I1) parallel ist, und die andere Größe a5 (R) erhalten worden ist, indem das reflektierte Licht durch einen Polarisator (7) geschickt worden ist, dessen Polarisationsebene zu derjenigen des Lichtbündels (/,) senkrecht ist;d) die Differenzen (IK — RK und /P — RP) der in beiden Ebenen (K und P) beobachteten Größen (/ und R) werden gebildet, und das Verhältnis undoder die Differenz dieser Differenzen wird als Meßwert für die Anisotropie der Faserorientierung im Meßobjekt verwendet.nach Anzeige mittels eines Indikators als Meßwert für die Anisotropie der Faserorientierung im Meßobjekt verwendet wird.6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des vom Papier (2) reflektierten Lichts-in beiden Ebenen (K und P) zu beiden Seiten des Lichtbündels (7t) unter gleichem Winkel («) zur Ebene des Papiers (2) beobachtet wird und das Verhältnis und/oder die Differenz der aus den auf diese Weise beobachteten Intensitäten hergeleiteten Dilferenzen (eKl und eK„) sowie den Differenzen (e;., und<?,.ä) gebildeten Mittelwerte als Maß für die Anisotropie der Faserorientierung im Meßobjekt verwendet wird.7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 in Anwendung zur Messung an der laufenden Papiermaschine der Faserorientierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachiungsebenen des reflektierten Lichts (K und P) zur Papierbahn senkrechte Ebenen sind, von denen die eine (K) zur Bewegungsrichtung der Papierbahn parallel und die andere (P) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Papierbahn ist.
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Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3904293A (en) * | 1973-12-06 | 1975-09-09 | Sherman Gee | Optical method for surface texture measurement |
SE440405B (sv) * | 1979-03-02 | 1985-07-29 | Svenska Textilforskningsinst | Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt material |
US4257106A (en) * | 1979-05-24 | 1981-03-17 | Norlin Industries, Inc. | Method and apparatus for thermal imaging |
FI63835C (fi) * | 1981-02-10 | 1983-08-10 | Altim Control Ky | Foerfarande foer identifiering av ett virkes ytegenskaper |
US4441124A (en) * | 1981-11-05 | 1984-04-03 | Western Electric Company, Inc. | Technique for inspecting semiconductor wafers for particulate contamination |
US4430798A (en) * | 1982-09-27 | 1984-02-14 | The Firestone Tire & Rubber Company | Angle measurement method |
US4535239A (en) * | 1983-06-03 | 1985-08-13 | Ball Corporation | Method and apparatus for remote measurement of a particulate matter on a moving sheet |
US4684256A (en) * | 1983-12-30 | 1987-08-04 | Nitto Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for continuously measuring polarizing property |
DE3413558C2 (de) * | 1984-04-11 | 1996-03-28 | Honeywell Paper Machine Automa | Verfahren zum berührungslosen Ermitteln der Richtung der vorherrschenden Faserorientierung in Papier |
JPS60227156A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | シ−トの配向性測定方法 |
JPS60231136A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 紙類の繊維配向測定方法 |
FR2568012B1 (fr) * | 1984-07-17 | 1986-10-31 | Centre Tech Ind Papier | Appareil pour mesurer l'etat de formation d'une feuille de papier |
US4648712A (en) * | 1985-02-04 | 1987-03-10 | Champion International Corporation | Apparatus and method for analyzing parameters of a fibrous substrate |
US4695157A (en) * | 1985-10-11 | 1987-09-22 | Benchmark Industries Incorporated | Solder process inspection diffuser assembly |
US4654529A (en) * | 1986-01-28 | 1987-03-31 | Universite Laval | Method for measuring the fibre orientation anisotropy in a fibrous structure |
US4890926A (en) * | 1987-12-21 | 1990-01-02 | Miles Inc. | Reflectance photometer |
DE3808336C2 (de) * | 1988-03-12 | 1997-05-07 | Steinbeis Stiftung Fuer Wirtsc | Verfahren zur Bestimmung der Feinheit von Textilfasern, insbesondere Flachsfasern |
AU668148B2 (en) † | 1992-03-16 | 1996-04-26 | Recycled Paper Products Corporation | Packing material |
US5394247A (en) * | 1993-03-09 | 1995-02-28 | International Paper Company | Measurement of paper curl tendency using specular and diffuse light reflection |
JP2704704B2 (ja) * | 1994-04-06 | 1998-01-26 | 日本製紙株式会社 | 紙の表面の繊維配向性測定方法 |
US5729349A (en) * | 1995-02-10 | 1998-03-17 | Ricoh Company, Ltd. | Method and device for determining fiber orientation of paper, and apparatus for removing image forming substance from paper |
US5652388A (en) * | 1995-08-21 | 1997-07-29 | Baldwin Web Controls | Apparatus and method for detecting printing press web breakage |
US5929993A (en) * | 1998-03-03 | 1999-07-27 | J.A. Woollam Co. Inc. | Total film retardance monitoring system, and method of use |
DE19913924A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-09-28 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen der Faserorientierung in Faserstoffbahnen |
US7101461B2 (en) * | 2001-01-29 | 2006-09-05 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method and apparatus for imaging a paper web |
US7705995B1 (en) | 2004-12-20 | 2010-04-27 | J.A. Woollam Co., Inc. | Method of determining substrate etch depth |
US7164145B2 (en) * | 2005-05-12 | 2007-01-16 | Honeywell International Inc. | Measuring fiber orientation by detecting dispersion of polarized light |
US8335442B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-12-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Hard imaging devices and hard imaging methods |
US8728276B2 (en) * | 2010-05-20 | 2014-05-20 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for controlling curling potential of paper, paperboard, or other product during manufacture |
FI125240B (en) * | 2013-05-10 | 2015-07-31 | Kemira Oyj | Method and system for detecting free fiber ends in paper |
US9897440B2 (en) | 2014-01-17 | 2018-02-20 | The Boeing Company | Method and system for determining and verifying ply orientation of a composite laminate |
DE102015220145A1 (de) | 2015-10-16 | 2017-04-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kohlenstofffasermaterial, Verfahren zu dessen Herstellung, Faserverbundbauteil enthaltend das Kohlenstofffasermaterial |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2406166A (en) * | 1942-07-25 | 1946-08-20 | Du Pont | Instrument for measuring reflectance |
US3060793A (en) * | 1960-07-22 | 1962-10-30 | Arthur N Wells | Apparatus for determining ellipticity of surface reflected plane polarized light |
US3274882A (en) * | 1960-09-15 | 1966-09-27 | Libbey Owens Ford Glass Co | Inspection apparatus for transparent glass sheets |
US3435241A (en) * | 1964-01-07 | 1969-03-25 | Industrial Nucleonics Corp | Structure inspection equipment |
US3349665A (en) * | 1964-05-19 | 1967-10-31 | Formica Corp | Characterizing light reflecting properties of a surface |
-
1971
- 1971-03-23 FI FI710831A patent/FI45799C/fi active
-
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Also Published As
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---|---|
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DE2214191B2 (de) | 1974-08-15 |
FI45799C (fi) | 1972-09-11 |
US3807868A (en) | 1974-04-30 |
DE2214191A1 (de) | 1972-12-07 |
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