Proč vznikají vady či neshody? - Sledování neshod a vad na přízi

1. Sledování neshod a vad na přízi

1.3. Proč vznikají vady či neshody?

Je mnoho faktorů, které mohou zapříčinit vznik neshody. Ačkoli se o přízi nedá mluvit jako o složitém produktu či výrobku, mohou se ale i v tomto zdánlivě jednoduchém procesu vyskytnout vady a chyby a je nutné s nimi počítat.

Příčin vzniku vady je velké množství. Níže je uveden pouze malý přehled důvodů, proč vada může vzniknout:

 odchylka, vada či nesrovnalost ve vstupní surovině,

 chybné seřízení výrobního stroje, chyby ve výrobním procesu, nedostatečně prováděná údržba výrobních zařízení,

 lidský faktor,

 chyba v měřicích přístrojích.

17 1.4. Metody sledování neshod na přízích

Metody je možné rozdělit na dvě hlavní oblasti, subjektivní metody a objektivní metody. První zmíněnou metodou je vizuální kontrola, která je založena na subjektivním hodnocení daného hodnotitele, s jejíž pomocí lze odhalovat neshody vzhledové či případně markantní výrobní neshody. Některé vlastnosti lze hodnotit dotekem, jako příklad dobře poslouží hodnocení vlastnosti omaku. Opět se jedná o subjektivní metodu. První z objektivních metod je použití obrazové analýzy k testování přízí. Následující metodou je měření pomocí měřicích přístrojů. Tato metoda je objektivní, naměřené hodnoty lze vyjádřit číselně. Zmíněny jsou zde dva měřicí přístroje, první od firmy Uster a druhý od amerického výrobce Lawsom-Hemphill Company.

1.4.1. Uster, Uster Tester

Měřením příze vhodným měřicím přístrojem se zabývají nejrůznější společnosti, mezi nejznámější a zároveň nejpoužívanější systémy pro sledování neshod na přízi patří měřicí přístroje firmy Uster Technologies. Jedná se o švýcarskou firmu, lídra v oblasti měření a zajišťování kvality v textilním průmyslu. Firma se tomuto odvětví věnuje již více než 60 let. Všeobecně se dá tvrdit, že firmy zabývající se textilním měřením a zkoušením, nabízejí přístroje pro sledování celého spektra vlastností.

Firma se zabývá několika hlavními oblastmi textilního průmyslu, jako jsou:

 čištění a určování třídy kvality bavlny – třídění a zjišťování parametrů surového vstupního materiálu,

 testování kvality vláken – sledování kvality vstupních vláken,

 testování kvality přízí – laboratorní měřicí přístroje pro sledování kvality přízí,

 čističe přízí – online kontrola kvality právě vyráběné příze,

 zajišťování kvality tkanin – jedná se o přístroje, které sledují kvalitu vstupních přízí, ze kterých je poté tkanina vyrobena.

Uster Tester je měřicí přístroj, vyvinutý švýcarskou firmou Uster, který se používá k testování stejnoměrnosti přízí. Existuje více generací tohoto přístroje, využívající kapacitní konverzní princip k převodu neelektrické změny sekce příze na elektrické signály, které reprezentují změnu v sekci. Testovací část je tvořena kondenzátory s dvěma rovnoběžnými kovovými deskami. Jakmile koeficient nevodivosti materiálu vlákna překročí koeficient nevodivosti vzduchu (vzorek příze vstupuje do kondenzátoru

s jistou rychlostí), kapacita polární desky vzroste a změna kapacity je spojena s aktuálním objemem příze mezi polárními deskami. Výstup se projevuje buď jako jednotlivé celkové výsledky, nebo jako graf či spektrogram.

Jednotlivé výsledky obsahují hodnoty lineární hmotné nestejnoměrnosti (U[%]), kvadratické hmotné nestejnoměrnosti (CV[%]), indexu nestejnoměrnosti (I) a počtu neshodných míst (slabá a silná místa a nopky). Všechny tyto výsledky jsou reprezentovány jednotlivými čísly, která lze snadno interpretovat a následně s nimi pracovat. Poskytují všeobecné informace a přehled o celkové nestejnoměrnosti příze.

Nevýhodou ovšem je, že v případě špatných výsledků, ukazujících na nějakou vadu, nelze z nich jednoznačně poznat, čím je tato vada způsobena. Výsledný graf je pak jednoduchou křivkou hmoty. Příze je následně rozkouskována do sekcí, sekce jsou proměřeny a vznikne bodový graf, který ukazuje odchylky od střední hodnoty. Tyto grafy mohou odhalit místo problému a zároveň identifikují extrémně silná a slabá místa v přízi, pomalé změny v průměrné hodnotě hmoty, periodické rozptýlení hmoty a další fakta [19].

1.4.2. CTT

Dalším přístrojem, který měří nestejnoměrnost příze, je přístroj CTT od americké firmy Lawsom-Hemphill Company. Ten může měřit různé chování příze v dynamických podmínkách. Skládá se z lineární snímací kamery, iluminačního osvětlovacího systému, který zásobuje přístroj konstantním napětím a počítače, jenž získává a zpracovává data. Příze je snímána při rychlosti okolo 100 metrů za minutu. V počítači je poté generován vzhled nasnímané příze. Výhodou tohoto systému je, že není ovlivněn relativní vlhkostí, barvou příze ani stupněm směsi.

1.5. Vlastnosti přízí a nití

Vlastnosti přízí a nití lze hodnotit z několika pohledů. Nyní bude pozornost zaměřena hlavně na vlastnosti přízí, projevujícími se při zpracovávání. Příklady jsou uvedeny níže:

 vnější vady příze (slabá místa, silná místa, nopky),

 vysoká hmotná nestejnoměrnost (kolísání počtu vláken v průřezu příze),

 stabilita zkadeření u chemicky tvarovaných multifilů,

 kolísavá pevnost příze (netrhavost na tkacích a pletacích strojích),

 smyčkovitost (zejména u šicích nití).

Výše uvedené vlastnosti jsou definovány normami a jsou pro ně zavedeny povolené hodnoty, s jejichž pomocí se hodnotí dle zjišťovaných parametrů jakost příze. Podle jakosti se, jak je známo, určuje cena příze. Ovšem nejen vlastnosti se podílejí na zařazení příze do jakostní skupiny. Dalším faktorem je četnost výskytu neshod, která je také velmi důležitým kritériem pro stanovení ceny.

1.6. Vady přízí a nití

Vyrobená příze, určená na další zpracování v tkalcovně nebo pletárně, nesmí vykazovat vnější vady, mezi které patří silná a slabá místa v přízi a nopky. Tyto vady by snižovaly vizuální a estetickou hodnotu následného produktu, tedy textilie. Proto jsou téměř všechny příze v okamžiku přesoukávání z potáčů na dutinky jiného typu čištěny pomocí kapacitních (Zellweger Uster) nebo optických (Peyer) zařízení, nainstalovaných na soukacích automatech. Podle volitelného nastavení je soukání příze zastaveno v okamžiku, kdy se objeví vada. Poté je vadné místo vystřiženo a konce příze navázány.

Pro klasifikaci vad na přízích však neexistují žádné platné normy, které by vady definovaly. Vady jsou definovány až později jako vady tkanin. Následuje výčet vad, které se vyskytují na přízích a tkaninách, dle normy ČSN 80 0026:

 chlupatost (velké množství odstávajících vláken),

 nopek (shluk hustě propletených vláken v tvaru uzlíku, dělí se ještě na krupici a smotek, podle velikosti této neshody),

 případek (cizí vlákna nebo nitě ovinuté kolem základní nitě),

 tlusté či tenké místo (úsek nitě s výraznou změnou lineární hmotnosti, v případě opakujících se výskytů těchto neshod je tento jev pojmenován jako nestejnoměrnost),

 zdvojená nit (úsek nitě se zvětšenou hmotností, způsobené přikroucením jedné nebo několika nití),

 smyčkovitost (úseky nití zkroucené do tvaru smyčky),

 spirálovitost (spirálovitě vystupující oviny na povrch soukané nitě),

 chybějící nit (úsek nitě, ve kterém chybí jedna nebo více složek),

 chybný uzel (nesprávně svázané konce dvou nití),

 zašpinění (znečištěné nebo zaolejované místo),

 plísňovitost (úsek nitě napadený plísní),

 promísení (nedokonalé promísení vláken, vyskytuje se u vícekomponentní příze),

 neprobarvení (neprobarvená místa po barvení na cívkách),

 barevná nestejnoměrnost (nehomogenní vybarvení příze),

 chybějící lesk (část nitě s odlišným leskem),

 odstínovitost (chyba nebarvené nitě v podobě úseku nitě s odlišnou bělostí),

 neopředené místo (úsek jádrové nitě s neopředeným jádrem),

 nečistoty (cizorodé příměsi, cizí vlákna nebo mrtvý vlas v přízi),

 skrčkovistost (zesílené části nitě tvořené vlákny nitě spirálovitě ovinutými okolo středových vláken),

 vlnitost (zvlněný, nerovnoměrný povrch družné nitě),

 zádrh (přetrhnutá a shrnutá jedna nebo více složek ve skané přízi),

 zplstění (navzájem zaklíněná vlákna, hlavně u vlnařských přízí),

 stažený obal (obnažená jádrová příze),

 odřené místo (narušená povrchová struktura nitě).

Většina výše popsaných defektů přízí se vyskytuje v dnešní době již jen velmi zřídka, jelikož výrobní proces je plný nejrůznějších kontrolních systémů a přístrojů, které problematické místo detekují a případně okamžitě vystřihnou nebo na něj upozorní obsluhu stroje [5].

1.7. Způsoby sledování vad na přízi

Sledování vad na přízi lze charakterizovat jako činnost, u které je již před jejím započetím dáno nějaké tvrzení, jímž se je nutné zabývat a nějakým způsobem s ním pracovat. Pomocí testování pak dostaneme určité výsledky, s jejichž pomocí lze toto tvrzení přijmout nebo naopak vyvrátit. Sledování je prováděno z důvodu zachování kvality výrobku, v tomto případě příze, a také z proto, aby výrobní proces probíhal plynule a případné nesrovnalosti či náznaky změn v procesu byly odhaleny co nejdříve. Výhodou je, že ihned poté může být zjednána náprava a mohou být přijata okamžitá opatření, z důvodu zamezení vzniku finančních ztrát. Sledování vad na přízi se dá rozdělit do dvou hlavních kategorií:

 laboratorní testování, neboli off-line testování,

 procesní testování, neboli on-line monitorování kvality.

21 1.7.1. Laboratorní testování

Principem tohoto testování je odebrání vzorků z již hotového produktu, přesunutí vzorků do laboratoře a podstoupení těchto vzorků testům. Testů, které se takto provádějí, je celá řada. Všechny testy musí být prováděny na klimatizovaných vzorcích, jelikož jinak mohou být vlastnosti vzorků, a tedy zároveň zkoumané příze, ovlivněné vlivem vlhkosti. Běžně jsou podmínky v laboratoři následující:

 teplota 21 ± 1° C,

 65 ± 2% relativní vlhkosti,

 24 hodin denně, celý rok stejné podmínky.

Vzorky, které jsou přineseny do laboratoře, musí být klimatizovány po dostatečně dlouhý čas, po jehož uplynutí mají stejnou relativní vlhkost, jako je v laboratoři. Tato doba se velmi liší. Může to být jen několik minut nebo na druhou stranu i několik dní, které jsou nutné k dosažení požadované rovnováhy. Většinou jsou tyto testy v dnešní době automatizovány.

Staplovými vlákny nebo staplovou přízí je míněn druh vláken nebo příze, která obsahuje vlákna různých délek, nejčastěji se tedy jedná o přírodní vlákna, protože u nich nelze žádným způsobem zaručit stejnou délku jednotlivých vláken.

U chemických neboli nekonečných vláken si lze určit, na jakou délku je požadované je nařezat.

Rozdíly jsou také v testování staplových a nekonečných vláken.

Mezi testované veličiny staplových vláken patří:

 kolísání délkové hmotnosti,

 úrovně vad,

 vlastnosti jednotlivých vláken,

 zákrut příze,

 pevnost příze.

Pro testování nekonečných vláken jsou typické zkoumané vlastnosti:

 objemovost,

 pevnost vlákna,

 protažení,

 barvitelnost.

Poslední je skupina testů, které se používají pro oba typy příze. Základní myšlenkou je vzhledová stálost.

Mezi tyto testy patří:

 vady příze,

 spřažitelnost barviva,

 změny v lineární hmotnosti příze,

 pevnost [14].

1.7.2. Online monitorování kvality

Při online sledování jakosti příze jsou senzory pro detekování vad umístěny přímo na výrobním stroji. Díky tomu je generován signál, jehož prostřednictvím jsou získávány informace o průběhu a fungovaní procesu a o materiálu. Tyto údaje jsou zpracovávány počítačem. Senzory by měly být co nejvíce odolné vůči působení okolních vlivů a změnám v prostředí, případně by měly být schopné provádět korekce, aby bylo možné považovat výsledky za reprezentativní. Výsledkem je tedy informace, se kterou lze dále pracovat. Online nelze ovšem sledovat všechny vlastnosti, některé nejsou technicky proveditelné a jiné zase příliš nákladné. Pokud je nalezena nějaká nesrovnalost či vada, bývá tento nález doprovázen zvukovým nebo světelným signálem, že dané kritérium je mimo regulační meze [14].

1.8. Sledování parametrů staplové příze 1.8.1. Délka vláken

Je nezbytné sledovat efektivní délku jednotlivých vláken v přízi, kvůli rozdílu mezi efektivní a výchozí délkou vláken. Je důležité sledovat nejen rozdělení délek vláken, ale i to, jak je ovlivněna geometrie vláken probíhajícím procesem. Délka je zjišťována dvěma způsoby. Prvním z nich je postupné vyčesávání vláken ze vzorku a jejich srovnání. Tato procedura je nejen časově náročná a také je zde potřebná dostatečná manuální zručnost. Druhým způsobem je použití přístroje, který vytvoří fibrogram.

Před použitím přístroje je nutné vzorek připravit tak, že jsou odstraněna volná krátká vlákna. Jako výsledek tohoto měření se uvádí index rovnoměrnosti − jedná se o poměr mezi hodnotou z rozdělení vláken. Jako poměrové hodnoty jsou brány délky vláken odpovídající hodnotám kvantilů 0,025 a 0,5. Výsledky mohou být ovlivněny podmínkami okolí a přípravou vzorku [14].

23 1.8.2. Pevnost vláken

Přístroj na měření pevnosti vláken se jmenuje zkušební deformační zařízení, neboli trhačka. Pevnost vláken se měří na smotku vláken, kdy se dvě svorky pohybují směrem od sebe tak, aby došlo k protažení vláken. Poté senzor, který je připojen k pevné svorce, měří zatížení nutné k přetržení příze. Pokud je počet vláken v průřezu smotku známý, pak lze spočítat mez pevnosti. V případě, že je známa i hustota testovaných vláken, může být spočteno také napětí potřebné k přetržení vzorku. Měření stejných vzorků pomáhá zpřesnit výsledek měření. Opět lze tvrdit, že zahnutá vlákna snižují indikované napětí vláken. Zároveň toto napětí může být sníženo nedostatečným rozčesáním příze, protože poté mohou být vlákna špatně orientovaná a výsledek bývá nepřesný [14].

1.8.3. Jemnost vláken

Jemnost vláken se měří následujícím způsobem: množství vláken je vloženo do měřicí nádoby a poté je měřena propustnost vzduchu při procházení proudu vzduchu skrz vlákna. Výsledkem tohoto měření je po přepočtu micronaire index. Pokud je vlákno volně vloženo do standardní trubky a vzduch o standardní teplotě a vlhkosti proudí skrz, pak může být zjištěn pokles tlaku. Vlákna v balíku musí být rovnoměrně rozmístěná, jinak hrozí výskyt chyby a tím pádem i znehodnocení celého testu.

U přírodních vláken může jemnost značně kolísat. Nicméně právě jemnost je jedním z parametrů, který je vhodné kontrolovat a měřit. Základním měřicím přístrojem pro měření jemnosti vláken je obyčejný přístroj k měření propustnosti vzduchu s malým testovacím válcem, do kterého je vkládán testovaný materiál. Změny tvaru v průřezu vláken mohou ovlivnit výsledek testu, což je bráno jako nevýhoda. Test má ale výhodu v tom, že je velmi snadné jej provádět [14].

1.8.4. Optické vlastnosti

Mezi vlastnosti příze měřené optickým systémem patří barevnost (žlutost) a odrazivost. Testy na přítomnost nečistot v balíku vláken vycházejí z předpokladu, že odpadní zbytky jsou tmavší než bavlna. Procentuálně je viditelná plocha testovaného materiálu rozdělena na světlou a tmavou, přičemž tmavá plocha je brána k měření nečistot ve vzorku.

Všechny výše uvedené vlastnosti jako délka vláken, pevnost, jemnost, barva a obsah nečistot mohou být měřeny na jednom automatickém přístroji zvaném HVI (high volume instrument). Tento přístroj nahrazuje manuál pro škálování neboli třídění bavlny, zároveň se také začíná rozšiřovat do celého světa [14].

24 1.8.5. Chlupatost příze

Vlákno odstávající od povrchu příze se nazývá chlup. Chlupatost je popsána jako poměr počtu vlasů příze na délku jednotky v daném okruhu, nebo na délku jednotlivých vlasů. Chlupatost je závislá na průměru příze a má přibližně lineární vztah s délkou vláken a zákrutem na přiměřeném intervalu. K měření chlupatosti se používá mnoho měřicích přístrojů a zároveň jsou k dispozici i online měřicí systémy ke zjišťování chlupatosti příze. Někdy je velmi obtížné přesně určit, co je jen povrch vlákna a zároveň definovat onen odstávající chlup. I přes náročnost a obtížnost měření chlupatosti příze je výhodné tento druh měření provádět. Existuje mnoho technik pro měření chlupatosti příze, které jsou v rozpětí od mikroskopického měření chlupatosti až po online sledování této vlastnosti.

Délka odstávajících chlupů příze může zkreslit tělo příze. Pro zlepšení citlivosti měření, se často přidává maska šířky W, s jejíž pomocí jsou měřeny jen variace mimo stínované oblasti. Pokud je šířka menší než průměr příze, jsou signály z průměru příze zobrazeny jako černý obdélník. To také tvoří chybu. Jestliže je přidané W příliš velké, pak nastává možnost zatížení měření chybou. Vzhledem k tomu, že je průměr příze kolísavý, je díky přidávání nejrůznějších masek také zvyšována citlivost měření. Tato zvýšená citlivost může snižovat i další možné chyby, proto se vyplatí tyto masky používat.

Spektrogramy chlupatosti začínají být stejně často používány jako spektrogramy jemnosti vláken. O variabilitě jemnosti se používá mnoho teorií a faktů a vztahují se zároveň na variabilitu chlupatosti [14].

1.8.6. Měření zákrutu na přízi

Zákrut je definován jako počet otáček vložených zakružovacím strojem na 1 metr příze. Vlivem udílení zákrutu se příze zkracuje. Toto zkrácení se nazývá seskání.

Za pomoci speciálního kroužku lze přízi rozkroutit až do stavu, kdy jsou vlákna paralelně orientovaná, tzv. nulový zákrut, a tento stav může být popsán se značnou mírou přesnosti. U vláken lze podmínky nulového zákrutu ověřit tak, že je položena tenká čepel mezi vlákna a poté je posunována po celé délce vzorku. Pokud lze tuto čepel posunovat bez odporu od jednoho konce k druhému, pak lze konstatovat, že příze splňuje podmínku nulového zákrutu. Nicméně použití této techniky je poměrně náročné pro staplové příze. Je žádoucí, aby byly testované příze pod určitým napětím, jinak

hrozí poškození příze. Není vhodné se používat toto napětí u příze s nulovým nebo skoro nulovým zákrutem, jelikož slabší příze se mohou snadno přetrhnout.

Aparatura pro testování se skládá ze dvou svorek a z prostředku, který vytváří potřebné a kontrolované napětí mezi svorkami. Jedna ze svorek rotuje a rozmotává přízi a druhá je pevně přidělána k přístroji. Tento druh testu je poměrně náročný na práci a obvykle je vykonáván v laboratoři. Zákrut je měřen jako počet otoček za jednotku délky příze. Pokud se změní zákrut, změní se také délka příze. Změna délky příze při stavu nulového zákrutu ke stavu předepsaného zákrutu se nazývá zkrácení příze a toto číslo může být použito při měření zákrutu příze. Měřicí přístroj na měření zákrutu se nazývá zákrutoměr, lze s ním měřit počet zákrutů na přízi a seskání příze [14].

1.8.7. Souhrnné testování vláken

Jelikož počet testů, které jsou potřebné k řízení míchání přírodních vláken, je velké množství, pozornost se obrátila na rozložení výrobních linek, které nyní připomíná automobilový průmysl. To platí zejména pro testování bavlny. HVI měřicí systém se skládá z velkého množství přístrojů, které jsou situovány okolo řídicího systému.

Na každé pracovní stanici je zjišťován jeden či více parametrů vlákna nebo příze, které už nejsou zjišťovány nikde jinde. Data z každého snímače jsou ukládána a následně zpracovávána počítačem. To znamená, že testování vzorku probíhá virtuálně prakticky ve stejném čase, za stejných klimatických podmínek a jednotlivé podvzorky jsou odebírány z jednoho velkého vzorku. Je tedy zaručena reprezentativnost výsledků. Toto uspořádání urychluje tok práce a snižuje pravděpodobnost a možnost výskytu chyby v měření. Současné HVI přístroje měří:

 obsah nečistot,

 koncentraci krátkých vláken,

 jemnost vláken (micronaire index),

 délku vláken,

 pevnost vláken,

 prodloužení vláken,

 barvu vláken,

 odrazivost vláken.

V důsledku neustálého vývoje v této oblasti se předpokládá, že oblasti a parametry měření budou nadále rozšiřovány, stejně tak se předpokládá vývoj dokonalejší měřicí techniky [14].

2. Žinylková příze

2.1. Historie a popis

Žinylková příze se řadí mezi vlasové efektní příze. Skládá se ze dvou druhů přízí.

První z nich se nazývá základní (jádrová, nosná) o „nekonečné“ délce a druhé, kolmo k základní přízi kladené vlasové (efektní) příze. Základní příze je zároveň zakrucována, aby držela kolmo vložené vlasové příze. Poté jsou smyčky efektní říze rozřezány pomocí řezacích nožů a tak se získá vlas. Řezací nože jsou umístěny na každé straně příze a rozřezávají efektní nit, jejíž konce poté vytvoří efekt, o kterém je psáno výše.

Základní příze poskytuje celkové přízi pevnost, zatímco vlasová příze dodává přízi příjemný omak, objemnost a utváří celkový vzhled žinylkové příze. Vyznačuje se velmi měkkým, hebkým omakem a lesklým vzhledem. Název pochází z francouzského slova chenille, což v překladu znamená housenka. Žinylková příze může být vyrobena z více různých materiálů, například z bavlny, viskózy a polypropylenu [12, 17].

Efektní niť má po celé délce povrchu výrazná místa nestejného vzhledu, která vytvářejí na tkanině nebo pletenině ozdobné efekty. Důležitými parametry jsou stejnoměrná výška vlasu po celé délce příze, protože silně ovlivňuje její vzhled.

Ozdobného efektu lze dosáhnout předením, skaním, barvením, potiskováním nebo jejich vzájemnou kombinací [12].

Historie vývoje žinylkové příze je velmi zajímavá. Mezi léty 1754 a 1895 se objevily 3 odděleně vyvinuté žinylkové produkty, přišly z následujících zemí:

In document SLEDOVÁNÍ JAKOSTI NA ŽINYLKOVÉ PŘÍZI S VYUŽITÍM OBRAZOVÉ ANALÝZY (Page 17-0)