自动喷淋清洗抽滤装置的开发与应用

自动喷淋清洗抽滤装置的开发与应用

摘要：

基于标准GB/T 2910—2009《纺织品 定量化学分 析》要求，自主设计开发了一台自动喷淋清洗抽滤装 置，并以纤维素纤维 /聚酯纤维两组分混合织物为典型 样品，比较了自动装置与人工操作在数据可靠性、效 率等方面的差异。结果表明，利用自动装置测得的纤 维含量，相较标准方法数据偏差在 1%以内，可满足 检测要求，同时可将效率提高 4 倍。

关键词：纤维含量；定量化学分析；清洗抽滤装 置 1 引言 纺织品中纤维成分含量，是评价纺织品质量的主 要指标，我国强制性标准 GB 5296.4—2012《消费品 使用说明 纺织品和服装使用说明》

中明确规定在国内

销售的纺织品和服装应明示采用原料的成分和含量。 国家质检总局、国标委专门颁布了针对纺织纤维成分 和含量的国家标准—— GB/T 29862—2013《纺织品 纤 维含量的标识》，该标准规定了纺织品纤维成分含量的 标注原则、表示方法、允许偏差及标识符合性判定规

则，所有在国内销售的纺织品，其纤维成分含量的标 注都必须符合该标准的要求。监督检验、工商抽检、 客户委托等均大量涉及纤维成分含量检测项目，每年 纤维定性 /定量项目批次占我院检测业务总量的 60% 以上。

国家标准规定纤维含量应以该纤维占产品纤维总 量的质量百分率表示。目前使用最为广泛的纤维含量 定量检测方法为化学溶解法（GB/T 2910.1—2009/ISO 1833.1：2006《纺织品 定量化学分析 第 1 部分：试 验通则》），其基本原理和过程为：混合物的组分经显 微镜观察法、燃烧法、中红外光谱法等快速鉴别后， 选择适当的试剂将已知干燥质量的混合物在一定条件 下溶解，然后在过滤坩埚上清洗抽滤去除溶解组分， 将残留物烘干称重 中的质量百分率 [1]。

目前清洗抽滤

过程多在抽滤瓶上进行，纯手工操 作，在具体实施过程中， 我们发现主要存在如下问题： 手动倾倒清洗液来洗涤，不仅清洗液消耗量大，有时 对样品清洗效果却不甚理想；用真空泵抽吸排液过程 中需选用不同清洗液，如果不更换抽滤瓶，则产生大 量废液，无法有效回收，抽滤瓶体积有限，需经常倾 倒废液；如果更换抽滤瓶来收集不同清洗废液，则要 经常插拔抽气管道，费时费力；操作效率较低，样品 批次较多时需多人操作。针对现有方法存在的问题， 我们设计开发了

，用修正后的质量计算其占混合物

一台将清洗、抽滤步骤集成在一起的 自动装置。

2 装置设计开发

装置设计草图如图 1 所示，将清洗喷淋组件、过 滤组件、抽真空组件、废液收集组件和电机控制组件 等不同组件集成为自动喷淋清洗抽滤装置。

针对清洗液使用量大及清洗效果不理想的问题， 采用喷淋方式对样品进行清洗，清洗液喷淋具有一定 冲击力，用量较省，可将样品充分洗涤，同时每组喷 淋管道独立控制，通过隔膜泵可输送不同清洗液。

针对抽滤过程问题，装置的过滤组件包括 12 个样 品装载工位转盘，每个工位可放置一个过滤坩埚，转 盘与步进电机相连，通过电机控制系统和气压传动实 现步进转动，达到测试样品自动到达不同喷淋头的目 的。抽真空组件可对 12 个工位同时进行抽滤， 提高效 率。

针对废液收集和回收问题，抽真空管道设有单向 阀，在抽气过程中密闭形成真空差抽排清洗液，停止 抽气后单向阀松开，废液通过废液收集管道流出至废 液罐，实现废液自动收集。废液收集组件独立收集不 同清洗废液，同一喷淋管道上产生的废液收集到同一 废液瓶中，对可重复使用的清洗液进行循环利用。

电机控制系统采用 PLC 方式，根据样品情况， 可 设置样品装载工位转盘的旋转速度、等待时间、真空 泵的抽