DE602150C - Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Messung der Fluessigkeitsdurchlaessigkeit von Stoffen, z. B. von Papier und Geweben - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Messung der Flüssigkeitsdurchlässigkeit von Stoffen, wie z. B. von Papier und Geweben.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man in an sich bekannter Weise eine Probefiüssigkeit eine Zeitlang unter bestimmtem Drude gegen eine Probe des zu prüfenden Stoffes mit der Maßgabe einwirken

ίο läßt, daß dabei, soweit die Probe nicht vollständig undurchlässig ist, eine mehr oder weniger starke bzw. um so stärkere Farbänderung der Probe bewirkt wird, je stärker die Flüssigkeit das Probestück durchdringt.

Die Stärke dieser Farbänderung der Außenfläche des Probestoffes, also das Maß für die Flüssigkeitsdurchlässigkeit der Probe, wird mit Hilfe einer photoelektrischen Zelle gemessen.

Um eine Farbänderung der Außenfläche des Probestücks herbeizuführen, kann man die Prüfflüssigkeit, soweit sie nicht von Natur aus gefärbt ist, färben oder in an sich bekannter Weise die Außenfläche des Probe-Stücks mit einem chemischen Indikatorstoff bestreichen, dessen Färbung sich unter der Einwirkung der das Probestück durchdringenden Flüssigkeit ändert. Bei der Messung der Leimfestigkeit von Papier, worunter man im allgemeinen die Durchlässigkeit von Papier gegenüber Tinte versteht, verwendet man als Prüfflüssigkeit in an sich bekannter Weise schwarze Tinte.

Es ist bereits der Vorschlag gemacht worden, Stoffe auf ihre Luftdurchlässigkeit hin derart zu untersuchen, daß der Stoff als Abschlußwand über eine Kammer gespannt und Luft durch ihn hindurchgesaugt wird, um dabei aus der in der Zeiteinheit bei gleichbleibendem Druck durch den Stoff hindurchgetretenen Luftmenge bzw. aus der Druckdifferenz vor und hinter dem Stoff die Luftdurchlässigkeit zu bestimmen. -

Abgesehen davon, daß dieses bekannte Verfahren den Gebrauch ziemlich unhandlicher Apparate erfordert und nur mehr oder weniger genaue Resultate ergibt, ist es zur Bestimmung der Flüssigkeitsdurchlässigkeit von Stoffen, wie z. B. von Papier und Geweben, überhaupt nicht geeignet.

Es ist weiter bekannt, undichte Stellen in Rohrleitungen, Behältern u. dgl., die zur Aufnahme chemisch reagierender Stoffe bestimmt sind, dadurch kenntlich zu machen, daß man die Rohre ο. dgl. mit einem chemischen Indikatorstoff bestreicht, welcher bei Zutritt des betreffenden, in der Leitung, dem Behälter o. dgl. enthaltenen Stoffes einen Farbumschlag erleidet und dadurch die Undichtheit an der betreffenden Stelle anzeigt.

Man hat bei diesem Verfahren also wohl Farberscheimmgen zur Kenntlichtnachung

von Undichtheiten bzw. Durchgängen, verwendet; es ist aber als solches ebenfalls nicht geeignet, mit auch nur einigermaßen brauchbarer Genauigkeit die quantitative Messung der Flüssigkeitsdurchlässigkeit von Stoffen, wie z. B. von Papier und Geweben, zu ermöglichen.

Schließlich hat man auch schon den Vorschlag gemacht, die Oberflächenglätte von ίο Werkstücken unter Zuhilfenahme einer photoelektrischen Zelle zahlenmäßig zu bestimmen. Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich danach also um eine ganz bestimmte Kombination verschiedener, an sich bekannter Maßnahmen, durch welche bei leichtester Durchführbarkeit und sicherstem Arbeiten eine große, bisher nicht erreichbar gewesene Anzeigegenauigkeit erreicht wird.

Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens können eine Reihe von Vorrichtungen dienen. Mit Vorteil kann man z. B. eine Vorrichtung benutzen, welche im wesentlichen aus einer Buchse besteht, auf deren Öffnung der zu untersuchende Stoff dicht aufgelegt wird. Der Hohlraum der Buchse wird mit einer Probeflüssigkeit gefüllt, die diesem aus einem um eine Hohlachse schwingbar angeordneten Flüssigkeitsbehälter zugeführt wird. Letzterer ist mit einem Ausgleichsgewicht versehen, so daß man den Behälter sowohl unter der Achse festhalten als auch in jede gewünschte Lage über der Achse führen und somit verschiedene Flüssigkeitsdrucke auf das an der Buchse angebrachte Probestück ausüben kann. Durch die geschilderte Vorrichtung kann die Flüssigkeit mit dem Probestück bei dem gewünschten Druck in Berührung gebracht und durch einfache Drehung des Behälters um die Hohlachse wieder außer Berührung gesetzt werden.

In den Figuren ist eine vorzugsweise Ausführungsform eines solchen Apparates zur Ausführung des oben geschilderten Verfahrens dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Aufriß der Vorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht von der Seite mit geschnittener Hohlachse und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des ganzen Apparatesystems.

Die Vorrichtung besteht aus einem Sokkel i, welcher an seinem Oberteil eine Buchse 2 trägt, auf deren äußere Öffnung die Probe, z. B. ein Papiermuster, aufgelegt wird. Die Probe wird durch ein aus Kautschuk o. dgl. bestehendes Sperrglied 3 festgehalten, welches selbst durch eine mit der Buchse verschraubte Überfangmutter 4 angedrückt wird. Die Rückseite der Buchse trägt ein Halsstück 5, dessen Kappe 6 zusammen mit der Dichtung 7 einen sicheren Abschluß gewährleistet. An dem Halsstück 5 sitzt ein Rohr S, welches sich in demselben drehen kann und in die Buchse 2 mündet. Ein Rohr 9, das mit dem Rohr 8 verschweißt ist, mündet einerseits in den Rohrstutzen· 8, während es andererseits in den Behälter 10 endet. Ein an der mit dem Rohrstutzen 8 fest verbundenen Laufstange 12 angeordnetes Gewicht 11 gestattet, das Gewicht des Behälters 10 auszugleichen. Das System 10-8-11 kann so in jeder beliebigen Lage festgestellt werden. Die Drehung selbst wird durch den Handgriff 13 bewirkt. Bei 14 kann die Flüssigkeit für den Behälter 10 und das Rohr 9 eingeführt werden.

Wenn der Behälter 10 die in Fig. 2 dargestellte tiefste Stellung einnimmt, soll die Flüssigkeit in dem Rohr 9 nicht ganz bis zu dem Rohrstutzen 8 reichen. Wenn nun der Behälter 10 durch Drehung des Sytems 10-8-11 eine höhere Lage bekommt, fließt die Flüssigkeit durch das Rohr 8 in die Buchse 2 und füllt diese bei entsprechender Stellung des Behälters 10. Die Buchse 2 ist an ihrem oberen Teil mit einem kleinen Rohr 15 zur Evakuierung von Luft versehen, so daß die Flüssigkeit mit dem Papier A in Berührung kommen kann.

Man sieht (Fig. 1), daß, wenn der Behälter 10 senkrecht über der Buchse 2 steht, die Flüssigkeit auf das Probestück A den größten Druck ausübt, der ausschließlich von der Länge des Rohres 9 abhängt. Wenn man den Behälter 10 in die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutete Lage überführt, steht die Flüssigkeit im Behälter in der Höhe des oberen Teiles der Buchse 2. Der Druck der Flüssigkeit auf das Papiermuster A ist dann sehr gering. Führt man den am Behälter 10 angebrachten Zeiger 16 an der Skala 17, die mit der Buchse 2 fest verbunden ist, entlang, so kann man den jeweils gewünschten Flüssigkeitsdruck einstellen.

Bei Rückführung des Behälters 10 in eine tiefe Stellung fließt die in der Buchse 2 enthaltene Flüssigkeit in den Rohrstutzen 9 und den Behälter 10 zurück. Die innen konische Form der Buchse ermöglicht ihre völlige Entleerung und den Abfluß der Flüssigkeit von der Papierprobe A.

Um mit dem beschriebenen Apparat die n₀ Leimfestigkeit, also die Tintendurchlässigkeit einer Papierprobe zu messen, wird das Papier :benfalls wieder auf die öffnung der Buchse 2 aufgelegt und vor Einführen der Tinte in diese der Helligkeitswert der durch eine Projektionslampel? (Fig. 3) beleuchteten Außenfläche des Papiers mittels einer photoelek- \ irischen Zelle C gemessen bzw. festgelegt.

Hierauf bringt man die Innenfläche des Papiers eine bestimmte Zeit lang und unter bestimmtem Druck mit schwarzer Tinte in Berührung, welche das Papier um so leichter

durchdringt und eine um so größere Schwärzung der Außenfläche hervorrufen wird, je geringer die Leimfestigkeit (Tintendurchlässigkeit) des Papiers ist.

Alsdann läßt man die Tinte wieder abfließen. Nachdem die Tinte auf dem Papier eingetrocknet ist, stellt man erneut den Helligkeitswert der Außenfläche des Papiers fest.
Da man mit Hilfe der photoelektrischen

ίο Zelle die kleinsten Unterschiede in der Schwärzung feststellen kann, ist man in der Lage, die feinsten Unterschiede der Leimung von Papieren (Tintendurchlässigkeit), und zwar jeden Grades, zu bestimmen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur quantitativen Messung der Flüssigkeitsdurchlässigkeit von Stoffen, z. B. von Papier und Geweben, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise eine Probeflüssigkeit eine Zeitlang unter bestimmtem Druck gegen eine Probe des· zu prüfenden Stoffes mit der Maßgabe einwirken läßt, daß dabei, soweit die Probe nicht vollständig undurchlässig ist, eine mehr oder weniger starke Farbänderung der Probe bewirkt wird, und daß die Stärke der Farbänderung, das Maß für die Flüssigkeitsdurchlässigkeit der Probe, photoelektrisch gemessen wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (10) um eine mit dem Hohlraum der das Probestück haltenden Buchse (2) in Verbindung stehende Hohlachse (8) schwingbar angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen