ZKOUŠENÍ TEXTILIÍ PŘEDNÁŠKA 8 VLASTNOSTI PŘÍZÍ a NITÍ

Transkript

Katedra textilních materiálů
ZKOUŠENÍ TEXTILIÍ
PŘEDNÁŠKA 8
VLASTNOSTI PŘÍZÍ a NITÍ
GEOMETRICKÉ VLASTNOSTI PŘÍZÍ A NITÍ
Jemnost přízí a nití
• Gravimetrická metoda
m
T = *10 3
l
• Nutno odměřit přesnou
délku – VIJÁK obvod 1 m
• m [m]
• l [km]
• T [tex]
• přesně zvážit
• V provozních podmínkách
se používají kvadratické
váhy – různý rozsah
Laboratorní váhy
Kvadratické váhy
OZNAČOVÁNÍ DÉLKOVÉ
HMOTNOSTI PŘÍZÍ A NITÍ
Družené nitě:
Zákrut = 0 ► t = 0
n
TD = ∑ Tij
i =1
Tij = délkové hmotnosti
družených nití
U nití stejné konstrukce:
42 tex Z 370 x2 t=0
U nití nestejné konstrukce:
(32 tex Z 450 + 42 tex Z 370) t=0
Skané nitě
– Nutno počítat se
zkrácením nitě skaním
εj =
∆l j
l( j −1)
* 10 =
2
l j − l( j −1)
l( j −1)
* 10 2 [%]
j – j-tý stupeň skaní
(j-1) – předcházející stupeň
skaní
Skané nitě mohou mít
různou konstrukci:
Ze stejných nití, různě
jemných, s přiskaným
hedvábím, atd.
OZNAČOVÁNÍ DÉLKOVÉ HMOTNOSTI PŘÍZÍ A NITÍ
42 tex Z 370
S 450
• Pro nitě stejné konstrukce
42 tex Z 370
(42 tex Z 370 x2) S 450
značí skanou nit ze dvou jednoduchých nití 42 tex s 370 zákruty
na metr kroucenými doprava. Skaní je provedeno levými zákruty
450 m-1.
32 tex Z 450
S 300
• Pro nitě nestejné konstrukce 13 tex f 40 S 1000
( 32 tex Z 450 + 13 tex f 40 S 1000 ) S 300
značí skanou nit konstruovanou z jednoduché nitě 32 tex s pravými
zákruty 450 m-1 a přiskávaným hedvábím 13 tex se 40 fibrilami a
levými zákruty 1000 m-1. Skaní je provedeno 300 zákruty m-1
doleva.
OZNAČOVÁNÍ DÉLKOVÉ HMOTNOSTI PŘÍZÍ A NITÍ
Pro vícenásobné skaní
25 tex Z 530
25 tex
Z 530
}
S 450
28 tex Z 400
}
S 400
S 400
50 tex Z 330
28 tex
Z 400
50 tex
Z 330
Znamená dvojnásobně skanou nit
konstruovanou v prvním skaní
z jednoduchých nití 25 tex a s 530
S 400
-1
pravými zákruty m a
28 tex s 400 pravými zákruty m-1.
První skaní je provedeno levými zákruty 450 m-1. Druhé skaní je realizováno
přiskáním nitě 50 tex s pravými zákruty 330 m-1 skacími levými zákruty
400 m-1.
KONSTRUKČNÍ VLASTNOSTI PŘÍZÍ A NITÍ
Zákrut přízí a nití
Princip zákrutu
- Stočení vlákenného svazku ►přitlačení vláken a
zvýšení tření mezi vlákny (zajištění pevnosti příze)
- Každá otáčka zakrucovacího zařízení (vřeteno, křídlo,
rotor) = 1 zákrut
- Zkoušení zákrutu
►měření úhlu sklonu šroubovice
►rozkrucování a počítání zákrutů
- Zkoušení zákrutu ►měření úhlu sklonu šroubovice
Stoupání šroubovice zákrutu při stejném zákrutu a různých
jemnostech přízí je stále stejné
Během zakrucování dochází ke zkrácení příze (nitě):
∆l
ε s = *10 2
l0
%
Předpoklad: kroucení doleva i doprava způsobí stejné
zkrácení
Stoupání šroubovice zákrutu při stejném zákrutu a
různých jemnostech přízí je stále stejné
Metody zkoušení ► zákrutoměr
►metoda přímá pro skané nitě
►metoda nepřímá pro jednoduché nitě (příze)
►metoda nepřímá pro hedvábné nitě
Schéma zákrutoměru
1 – otočná čelist, 2 – výkyvná čelist, 3 – motorek s regulací otáček,
4 –výkyvné rameno spojené s čelistí 2, 5 - předpětí, 6 – displej,
7 – stupnice změn délky zkoušené nitě, 8 – zarážka výkyvného
ramene – omezovač
Zákrutoměr
Metoda přímá (pro skané nitě)
Rozkrucování do nulových zákrutů
DRUŽENÁ NIT
DÉLKA l (j-1)
SKANÁ NIT
SKANÍ
DÉLKA lj
SKANÍ
0
z.m-1
∆l
∆l
ROZKRUCOVÁNÍ
Upínací délka 0,25 m – nutno přepočítat na z/m !
Metoda nepřímá s napínačem a omezovačem (pro
jednoduché nitě)
PŘÁST
PŘÍZE
PŘEDENÍ
DÉLKA l
Rozkrucování od 0 do nulových zákrutů, čelist se opře o
omezovač, zakrucuje se stejným směrem, jako při rozkrucování,
až se ručka výkyvné čelisti vrátí na 0. Na počitadle dvojnásobný
počet zákrutů, v přízi stejný počet zákrutů jako na začátku, ale
opačného směru.
Předpětí - hodnota je obsažena v normách.
Metoda nepřímá s napínačem a omezovačem (pro
jednoduché nitě)
ZÁKRUTY 0
POČIT. 0,
ZÁKRUTY
100 z/m Z
RUČKA 0
POČIT. 50,
ZÁKRUTY
100 z/m S
OMEZOVAČ
POČIT. 25 Z/ 0,25 M
RUČKA 0
Rozkrucování od 0 do nulových zákrutů, čelist se opře o
omezovač, zakrucuje se stejným směrem, jako při rozkrucování,
až se ručka výkyvné čelisti vrátí na 0. Na počitadle dvojnásobný
počet zákrutů, v přízi stejný počet zákrutů jako na začátku, ale
opačného směru.
Metoda nepřímá do překroucení (pro hedvábí)
PŮVODNÍ POČET ZÁKRUTŮ
PŘEKROUCENÍ
PŘEKROUCENÍ
PŮVODNÍ POČET ZÁKRUTŮ
OPAČNÉHO SMĚRU
Předpoklad: nit se překrucuje při stejných překrucovacích
zákrutech
Zakrucování při zaaretovaných čelistech (!) do překroucení. Na
počitadle se ponechá počet zákrutů při překroucení nitě.
Výměna vzorku. Nový vzorek se rozkrucuje až do doby
překroucení. Na počitadle dvojnásobný počet zákrutů.
Zákrutový koeficient
Při zkoumání stoupání šroubovice při stejném počtu zákrutů u
přízí nebo nití různé jemnosti, zjistili bychom, že stoupání
šroubovice je vždy stejné.
Funkční závislost - koeficient zákrutů α, (zákrutová míra).
Vztah Köchlinův (T >10):
Vztah Phrixův (T < 10 ):
α
Z=
Z=
T
α
3
T2
[m −1 ]
[m −1 ]
Koeficient zákrutů je důležitou mírou v technologii předení,
protože zohledňuje počet zákrutů vzhledem k jemnosti příze.
Zákrutový koeficient
Jednotka (rozměr) zákrutového koeficientu α:
Vztah Köchlinův (T >10): [m-1 . Mtex 1/2]
Vztah Phrixův (T < 10 ): [m-1 . Mtex 2/3]
HMOTNÁ NESTEJNOMĚRNOST DÉLKOVÝCH TEXTILIÍ
Definice:
Pojem nestejnoměrnosti :
Směrodatná odchylka udává kolísání naměřených hodnot okolo
průměrné hodnoty v absolutních jednotkách.
s2 =
n
1
( xi − x )
∑
n − 1 i =1
Variační koeficient:
kolísání vyjádřené v procentech.
2
s = s2
s
v = *10 2
x
[%]
Nestejnoměrnost je procentuální vyjádření kolísání
náhodně proměnné veličiny = variační koeficient !!!
Hmotná nestejnoměrnost:
rnost
kolísání délkové hmotnosti [%] (jemnosti) po délce produktu.
Nestejnoměrnost délkové hmotnosti způsobuje nepravidelný
vzhled plošných textilií, pokud se nestejnoměrnosti opakují
pravidelně, tvoří se tzv. moire (moare) efekt., dále ovlivňuje řadu
jejich dalších vlastností, jako např. zákruty, pevnost, atd.
rnost
Teorie hmotné nestejnoměrnosti tři základní hlediska a
příčiny:
1. Příčina nestejného počtu vláken v různých průřezech příze a
uspořádání vláken do „svazků“ v její struktuře
rnost
2. Příčina nestejného průřezu,
resp. délkové hmotnosti (jemnosti)
samotných vláken
3. Nedokonalost
návaznosti konců
staplových vláken na sebe
vlivem nestejnoměrné
délky vláken
Měření hmotné nestejnoměrnosti délkových textilií
Metody:
• Diskrétní:
délková textilie, (příze, pramen) se rozdělí na p
stejně dlouhých úseků, které se zváží, stanoví se
průměrná hodnota, rozptyl, směrodatná odchylka a
variační koeficient
• Kontinuální:
Nejznámější a v současné době celosvětově
používaná je metoda využívající změny kapacity
kondenzátoru. Tato metoda byla nejvíce
rozpracována firmou ZELLWEGER Uster
ZELLWEGER Uster
Přestože se říká přístroji Uster, je to jméno města, odkud firma
Zellweger pochází. V poslední době proto je vyráběna řada
Uster Tester.
Diskrétní způsob stanovení hmotné nestejnoměrnosti
délkových textilií
Délková textilie se rozdělí na p stejných úseků.
mi = mvl * nvl
[g]
mvl ≈ T * l
mvl
průměrná hmotnost
nvl
počet vláken v konkrétním i-tém
úseku příze
Diskrétní způsob
Průměrná hmotnost úseku:
1 p
m = ∑ mi
p i =1
[g]
Průměrnou hmotnost úseku
stanovená graficky z plochy
pod křivkou:
S
m=
L
[g ]
Diskrétní způsob
Rozptyl :
1 p
2
s =
(
m
−
m
)
∑ i
p − 1 i =1
2
[g 2 ]
s = s2
VARIAČNÍ KOEFICIENT
s
v = *10 2
m
[%]
[g]
Lineární hmotná nestejnoměrnost
10 2 1 p
U=
* ∑ mi − m [%]
m p i =1
vychází ze statistické rozptylové charakteristiky
– lineární odchylky [ g ]
p
1
w = ∑ mi − m
p i =1
[g]
w
v = *10 2
m
[%]
Kvadratická hmotná nestejnoměrnost
Kvadratická hmotná nestejnoměrnost vychází z rozptylu s2.
102
CV =
m
⎡ 1 p
2⎤
⎢ p − 1 ∑ (mi − m ) ⎥ [%]
i =1
⎣
⎦
p
1
2
s2 =
(
m
−
m
)
∑
i
p − 1 i =1
[g 2 ]
v=
Podle délky úseků, na které je délková textilie při měření
rozdělena, můžeme popisovat
•hmotnou nestejnoměrnost na krátkých úsecích
•hmotnou nestejnoměrnost na dlouhých úsecích
s
*10 2
m
[%]
Kontinuální metoda stanovení hmotné nestejnoměrnosti
Metoda využívající změny kapacity kondenzátoru –
ZELLWEGER USTER
Princip je založen na nepřímém
měření kolísavé hmotnosti
délkové textilie, která prochází
mezi deskami kondenzátoru.
Délková textilie nahrazuje
v kondenzátoru dielektrikum.
Přístroj ZELLWEGER USTER
Kolísání tloušťky
délkové textilie při
jejím konstantním
pohybu mezi deskami
kondenzátoru kolísá
kapacita měřicího
kondenzátoru 2, který
je součástí měřicího
oscilátoru 1.
Změna kapacity
znamená změnu
frekvence oscilátoru.
Tato frekvence je
srovnávána
s frekvencí
srovnávacího
oscilátoru 3 .
Přístroj ZELLWEGER USTER
Výstupem z přístroje jsou:
• údaj o lineární a kvadratické nestejnoměrnosti U [%], CV [%]
• grafický údaj o kolísání relativní hmotnosti
• údaj o počtu silných a slabých míst a počtu nopků
• spektrogram – graf zachycující statistické rozdělení spektra
vlnových délek
u nejnovějších typů přístrojů (např. USTER TESTER III.) také:
• údaj o chlupatosti
• údaj o jemnosti délkové textilie
desky měřicího kondenzátoru jsou voleny podle délkové
hmotnosti měřené délkové textilie.
Nastavitelná je také rychlost průchodu délkové textilie mezi
elektrodami.
Přístroje jsou vybaveny elektrickými filtry, které umožňují
prodloužit délku měřeného úseku délkové textilie.
zařazením filtrů se může získat
• vnitřní nestejnoměrnost (na krátkých úsečkách) – NORMAL
TEST
• vnější nestejnoměrnost (na dlouhých úsečkách) – INERT TEST
Normal test – krátké úsečky
Inert test – dlouhé úsečky
Kontinuální metoda stanovení
hmotné nestejnoměrnosti
10 2 1 p
U=
*
mi − m [%]
Při měření na aparatuře
m p i =1
Zellweger Uster
proměřujeme značnou
L
délku délkové textilie.
10 2 1
U=
m(l ) − m dl [%]
Původní vztahy pro U [%],
m L0
resp. CV [%] přecházejí na
integrální tvary pro lineární
2
p
⎡
10
1
a kvadratickou
2⎤
=
−
CV
(
m
m
)
[%]
i
⎢
⎥
nestejnoměrnost
m
p −1
∑
∫
⎣
10 2
CV =
m
∑
i =1
⎦
⎤
⎡1 L
2
⎢ ∫ (m(l ) − m ) dl ⎥ [%]
⎦
⎣L 0
Z kolísání hmotné nestejnoměrnosti by se daly určit hodnoty
U [%] a CV [%].
Při stanovení CV je předpokládáno, že se kolísání hmotné
nestejnoměrnosti
řídí
normálním
zákonem
rozdělení
pravděpodobnosti.
Pak platí:
π
CV
=
2
U
CV ≈ 1,25 * U
Údaj o počtu tzv. vnějších vad, (tenkých, silných míst a nopků)
provádí imperfekční indikátor. Jsou registrovány odchylky od
jmenovité tloušťky (průřezové hmotnosti) nad nastavenou
relativní mez (30, 40, 50, 60 %). Meze se tedy nastavují.
Hodnota imperfekčního indikátoru udává počet těchto vad na
odměřenou délku.
Nopek
Silné místo
60 %
50 %
Slabé
místo
Spektrogram.
Tento graf je výsledkem načítání periodických výchylek hmotné
nestejnoměrnosti do tříd s délkou periody λ.
Rozdělení délek λ jsou vynášena v logaritmické stupnici.
spektrogram - histogram rozdělení délek period jako funkce tzv.
spekter S(λ) .
Spektrogram.
Teoreticky se nemůžeme dostat pod určitou úroveň hmotné
nestejnoměrnosti :
mezní nestejnoměrnost - nestejnoměrnost limitní
CVlim = 2,8
U lim = 3,5
T
vdi
Tvi
pi
⎡1 n
⎤
2
⎢ T ∑ (1 + 0,0004 * vdi ) * Tvi * pi ⎥ [%]
⎣ i =1
⎦
⎤
⎡1 n
2
⎢ T ∑ (1 + 0,0004 * vdi ) * Tvi * pi ⎥ [%]
⎦
⎣ i =1
- je jemnost délkové textilie (příze) v [tex]
- je variační koeficient průměrů vláken d [%] i-té komponenty
- je délková hmotnost vláken [dtex] i-té komponenty
- je hmotnostní podíl [%] i-té komponenty v délkové textilii
Spektrogram.
Komínek
Kupovité
spektrum
1 – Ideální spektrum limitní nestejnoměrnosti
2 – Reálné spektrum bez periodických vad
3 – Reálné spektrum s periodickými vadami ( k – komínek,
ks – tzv. kupovité spektrum zapříčiněné průtahovým ústrojím)
Praktický význam výpočtu limitní nestejnoměrnosti
Ulim [%] a CVlim [%]:
Z limitních a z naměřených – tzv. efektivních nestejnoměrností lze
vypočítat index nestejnoměrnosti:
I=
U ef
U lim
=
CVef
CVlim
[1]
Hodnota I ≥ 1. Čím se I blíží více 1, tím je délková textilie
stejnoměrnější
USTER STATISTICS
Firma ZELLWEGER USTER shromažďuje celosvětově údaje o
nestejnoměrnosti vyráběných přízí a tyto údaje statisticky
zpracovává.
Z grafu lze odečíst, zda je vyráběna příze co do stejnoměrnosti
průměrná, podprůměrná nebo nadprůměrná.
Jinými slovy: dostaneme-li se s nestejnoměrností naší příze určité
jemnosti [tex] na 50 %, znamená to, že stejných výsledků dosahuje 50 %
výrobců na světě. Vyrábíme přízi průměrnou.
USTER STATISTICS

ZKOUŠENÍ TEXTILIÍ PŘEDNÁŠKA 8 VLASTNOSTI PŘÍZÍ a NITÍ

Transkript

Podobné dokumenty

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

hmotnost_1

DOPROVODNÝ TEXT K III. VÝUKOVÉMU KURZU

dokument PDF - Výzkumné centrum TEXTIL II

Studentská vědecká a odborná činnost 2016

- B. Braun Avitum sro

Příručka Pro Používání barevné teraPie

Oděv našich předků – informace pro vyučující Program začíná

Vliv různých způsobů lezení na životnost lana