Technická univerzita Liberec

(1)

Technická univerzita Liberec

Fakulta textilní

Mechanická textilní technologie Zaměření: Tkaní

MOŽNOSTI VZOROVÁNÍ NA VZOROVACÍM STÁVKU

THE POSSIBILITIES OF PATTERNING ON THE PATTERNING LOOM

Vedoucí bakalářské práce: Ing. Vlastimila Bergmanová Konzultant: Ing. Aleš Cvrkal

Rozsah práce a příloh:

Počet stran: 59 Počet příloh: 2 Počet tabulek: 13 Počet obrázků: 29

LIBEREC 2006 JITKA SEDLÁČKOVÁ

(2)

P r o h l á š e n í

Prohlašuji, že předložená diplomová (bakalářská) práce je původní a zpracoval/a jsem ji samostatně. Prohlašuji, že citace použitých pramenů je úplná, že jsem v práci neporušil/a autorská práva (ve smyslu zákona č. 121/2000 Sb. O právu autorském a o právech souvisejících s právem autorským).

Souhlasím s umístěním diplomové (bakalářské) práce v Univerzitní knihovně TUL.

Byl/a jsem seznámen/a s tím, že na mou diplomovou (bakalářskou) práci se plně vztahuje zákon č.121/2000 Sb. o právu autorském, zejména § 60 (školní dílo).

Beru na vědomí, že TUL má právo na uzavření licenční smlouvy o užití mé diplomové (bakalářské) práce a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mé diplomové (bakalářské) práce (prodej, zapůjčení apod.).

Jsem si vědom toho, že užít své diplomové (bakalářské) práce či poskytnout licenci k jejímu využití mohu jen se souhlasem TUL, která má právo ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, vynaložených univerzitou na vytvoření díla (až do jejich skutečné výše).

Beru na vědomí, že si svou diplomovou práci mohu vyzvednout v Univerzitní knihovně TUL po uplynutí pěti let po obhajobě.

V Liberci, dne 10. 5. 2006 . . . Podpis

(3)

Anotace

Tato bakalářská práce se zabývá možností vzorování na tkacím stroji SL7900 firmy CCI a vybranými vlastnostmi plošných textilií.

Teoretická část je věnována vzorovacímu stávku SL7900 a firmě CCI. Dále jsou definovány základní parametry struktury tkanin a vybrané vlastnosti tkanin.

Experimentální část se zabývá vytvořením katalogu tkanin podle různého vzorování a měřením vybraných vlastností plošných textilií. Naměřená data jsou vyhodnocena na vliv vazby.

Summary

This work deals with the possibility of patterning on the weaving machine SL7900 produced by the CCI Company and chosen properties of areal fabrics.

The theoretical part is dedicated to the patterning loom SL7900 and to the CCI Company. Next we give definitions of the basic parameters of the structure of fabrics and chosen properties of fabrics.

The experimental part is concerned with creating a catalogue based on different patterns and with measuring chosen properties of the areal fabrics. The measured data are evaluated on the influence of the linkage.

(4)

Poděkování

Na tomto místě bych chtěla poděkovat vedoucí bakalářské práce Ing. Vlastimile Bergmanové za odborné vedení a cenné připomínky.

Velmi děkuji také Ing. Alešovi Cvkalovi a Ing. Ivě Mertové za jejich pomoc a informace, které mi poskytli při vypracování bakalářské práce.

V neposlední řadě patří poděkování mým rodičům a přátelům, kteří mne po celou dobu studia podporovali a to jak materiálně, tak psychicky.

(5)

Seznam použitých zkratek

A [mm] skutečné rozestupy útkových nití (hloubka buňky ve směru podélné osy)

apod. a podobně

b [m] šířka vzorku

B [mm] skutečné rozestupy osnovních nití (šířka buňky)

CF COVER FACTOR

cm centimetr

CO bavlna

CV viskóza

č číslo

d_o [mm] průměr osnovní niti

D_o [nití/10cm] dostava osnovy

d_u [mm] průměr útkové niti

D_u [nití/10cm] dostava útku

Ep [Pa] Youngův model pružnosti v tahu tkaniny

F [N] zatěžující síla

f [1] stupeň provázání tkaniny

f^m [1] opravný činitel

fo [1] stupeň provázání osnovy

fu [1] stupeň provázání útku

HM (95%) horní mez intervalu spolehlivosti

K keprová vazba

K [1] celkový stupeň zakrytí

K1 [1] stupeň zakrytí osnovou

K2 [1] stupeň zakrytí útkem

l [10cm] měřená délka

l [m] délka vzorku

l [mm] konečná délka po natažení

L0 [m] původní vzdálenost čelistí

L₁ [m] max. vzdálenost čelistí do přetrhu l_o [mm] počáteční (upínací) délka vzorku L_o [mm] délka osnovní příze ve tkanině

(6)

L_to [mm] délka tkaniny po osnově L_tu [mm] délka tkaniny po útku

Lu [mm] délka útkové příze ve tkanině

m metr

m [1] vazní exponent

m [g] hmotnost odstřihu

max. maximální

mm milimetr

n počet měření

n počet nití na měřenou délku

n [min^-1] otáčky zákrutového ústrojí

např. například

Nm [m.g^-1] číslo metrické

no počet osnovních nití

n_u počet útkových nití

obr. obrázek

P plátnová vazba

PA panamová vazba

PAN polyakrylonitril

PP polypropylen

pp_o počet průchodů v osnovní mezeře

pp_u počet průchodů v útkové mezeře

s směrodatná odchylka

S levý směr zákrutu příze

s² rozptyl

S [m²] plocha čelisti

S [m^-2] plocha odstřihu plošné textilie SM (5%) spodní mez intervalu spolehlivosti so [%] setkání osnovních přízí

s.r.o. společnost s ručením omezeným

su [%]. setkání útkových přízí

(7)

T_o [tex] jemnost osnovních přízí T_u [tex] jemnost útkových přízí

tzv. tak zvaný

v [m.min^-1] odváděcí rychlost

v [%] variační koeficient

−

x střední hodnota

Z pravý směr zákrutu příze

Z [m^-1] počet otáček

ε [%] tažnost

εp [%] tažnost příze poměrná

∆l [mm] absolutní deformace

δ_s [%] seskání příze

ρ_m [Pa] měrný tlak

ρs [g.m^-2] plošná hmotnost

σ [Pa] napětí

σ_p [N] pevnost příze poměrná

(8)

OBSAH

1 ÚVOD ... 11

2 TKACÍ STROJ SL7900 ... 12

2.1 TECHNICKÉPARAMERYTKACÍHOSTROJESL7900... 12

2.1.1 TVORBATKANINY ... 13

2.1.1.1 TKACÍ CYKLUS NA TKACÍM STROJI SL7900 ... 14

2.1.2 KRAJETKANINY ... 14

2.1.2.1 KRAJE TKANINY NA STOJI SL7900 ... 15

2.1.3 DRUHYTKANIN ... 15

2.1.3.1 MOŽNOSTI VAZEBNÍHO VZOROVÁNÍ... 16

2.2 FIRMACCI... 16

2.2.1 VZOROVACÍTKALCOVSKÝSTAVSL8900 ... 17

2.2.2 SNOVACÍSTROJSW550 ... 18

2.2.3 ŠLICHTOVACÍSTROJSS560... 18

3 ZÁKLADNÍ PARAMETRY TKANIN... 19

3.1 DOSTAVATKANINY ... 19

3.2 SETKÁNÍPŘÍZÍVETKANINĚ... 20

3.3 VAZBATKANINY... 20

3.3.1 ZÁKLADNÍVAZBYTKANIN ... 21

3.3.1.1 PLÁTNOVÁ VAZBA ... 21

3.3.1.2 KEPROVÁ VAZBA... 21

3.3.1.3 ATLASOVÁ VAZBA ... 21

3.3.2 ODVOZENÉVAZBYTKANIN ... 21

3.4 JEMNOSTPŘÍZE ... 22

4 VYBRANÉ VLASTNOSTI TKANIN... 24

4.1 PLOŠNÁHMOSTNOSTTKANINY ... 24

4.2 TLOUŠŤKATKANINY ... 25

(9)

4.6 PEVNOSTV TAHUATAŽNOSTPŘÍZE... 29

5 EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST... 30

5.1 VYTVOŘENÍKATALOGUTKANIN ... 30

5.1.1 VZOROVÁNÍPOMOCÍDOSTAVY ... 31

5.1.2 VAZEBNÍVZOROVÁNÍ ... 31

5.1.3 VZOROVÁNÍPOMOCÍBAREVNÉHOHÁZENÍ ... 34

5.1.4 VZOROVÁNÍVÝVAZEMOSNOVY ... 36

5.2 ZKOUŠENÍTKANIN ... 38

5.2.1 POUŽITÉVAZBY ... 38

5.2.2 FLOTÁŽNITÍVETKANINĚ... 39

5.2.3 PLOŠNÁHMOSTNOSTTKANIN... 40

5.2.4 TLOUŠŤKATKANIN ... 42

5.2.5 PRODYŠNOSTVZDUCHU... 44

5.2.6 PLOŠNÉZAKRYTÍTKANIN... 46

5.2.7 PEVNOSTV TAHUATAŽNOSTTKANIN... 47

5.2.8 PEVNOSTV TAHUATAŽNOSTPŘÍZE ... 51

5.3 PŘÍZE ... 53

5.3.1 JEMNOSTPŘÍZE ... 53

5.3.2 ZÁKRUTPŘÍZE ... 54

6 ZÁVĚR ... 57

LITERATURA ... 58

SEZNAM PŘÍLOH... 59

6.1 TABULKY NAMĚŘENÝCH HODNOT... 59

PŘÍLOHA Č. 1 ... 60

6.2 TABULKY NAMĚŘENÝCH HODNOT... 60

6.2.1 PLOŠNÁ HMOTNOST TKANIN... 60

6.2.2 TLOUŠŤKA TKANIN... 60

6.2.3 PRODYŠNOST VZDUCHU... 61

6.2.4 PEVNOST, TAŽNOST TKANIN... 61

PŘÍLOHA Č. 2 ... 65

(10)

6.2.5 TABULKY NAMĚŘENÝCH JEMNOSTÍ PŘÍZÍ... 65 6.2.6 TABULKY NAMĚŘENÝCH ZÁKRUTŮ PŘÍZÍ... 66

(11)

1 ÚVOD

Tkanina jako nejstarší textilní výrobek dosáhla všestranného využití ve všech spotřebních oblastech. Typickým znakem tkaniny je rozmanitost a mnohotvárnost se zdůrazněním přírodního vzhledu materiálu.

Výroba tkanin je náročná z hlediska vybavení a stavu výrobní techniky, úrovně technických režimů, ale i z hlediska kvalifikace pracovníků, kteří se bezprostředně podílejí na výrobě. Dlouhodobý intenzivní vývoj zaměřený na maximální automatizaci výrobního zařízení velmi zefektivnil výrobu tkanin při zachování principu provazování dvou soustav nití – osnovy a útku.

Neustále se zvyšují požadavky na ušlechtilost použitých materiálů, módní trendy se zaměřují na odlehčení tkanin. S tím souvisí i uplatňování jemnějších přízí. V popředí zájmu jsou ještě jiné problémy, jako např. úspora surovin a dalších materiálů, zvyšování kvality výrobků, inovace sortimentu, urychlené využívání výsledků výzkumu v praxi, rozšiřují se možnosti tkaní různých materiálů, vazební možnosti apod.

V této bakalářské práci je vytvořen katalog tkanin podle různého vzorování. Dále se provádí zkoušení a měření vybraných vlastností tkaniny na vzorcích, které byly utkány na tkacím stavu SL7900. Jde o tkaniny vyrobené ze směsové příze 50%CO/50%PP, utkané v pěti vazbách.

(12)

2 TKACÍ STROJ SL7900

Katedra mechanických technologií v roce 2003 zakoupila malý automatický vzorovací stroj SL7900w od firmy CCI Tech Taiwan. Koupě se uskutečnila přes firmu DRIGA s.r.o., která zastupuje tuto firmu na českém a slovenském trhu. [ 1 ]

Katedra tento stroj využívá k praktické ukázce výroby tkaniny při výuce, měření a zkoušení textilií. Studenti si zde na tomto stoji mohou prohlédnout, jak se vytváří tkanina pomocí principu jehlového zanášení útku. Stroj patří mezi moderní vzorovací pneumatické tkací stroje.

Aby stroj mohl být využíván při výuce, je nutné zajistit nastavení, při kterém se docílí jeho bezchybný chod. Činnost všech zařízení by mělo být přesně nastaveno a jejich funkce by neměla ovlivnit funkci jiných zařízení. Nastavení stroje se provádí při instalaci stroje nebo při navedení nové osnovy. Jen správným nastavení stroje lze docílit výrobu kvalitní tkaniny. Stroj je možno velmi efektivně využít při výuce díky snadnému ovládání počítačem, pomocí kterého lze variabilně a rychle měnit vazbu tkaniny a dostavu útku.

2.1 TECHNICKÉ PARAMERY TKACÍHO STROJE SL7900

Jednotlivé mechanismy tkacího stroje jsou ovládány pneumaticky, tzn. pro pohon všech mechanismů se používá vzduch.

Prošlup je vytvářen listovým brdem, které se skládá z dvaceti (16+2+2) listů. Číslování listů na tomto stavu je takové, že první list je nejblíže ke tkalci a list poslední je nejdále od tkalce. První dva listy jsou pro perlinku, která tvoří kraj. List číslo 3 a 4 je pro kraj tkaniny (provazuje v plátnové vazbě). Zbývající listy (pátý až dvacátý) jsou určeny pro vlastní vazbu tkaniny. Počet listů na vzorování byl zvolen tak, aby mohlo být použito velké množství vazeb. Listy jsou řízeny a ovládány počítačem.

Útek je do prošlupu zanášen jednou jehlou, která je rovněž ovládána pneumaticky.

Při tkaní možno použít až šestibarevnou útkovou záměnu (řízeno elektronicky). Dostava

(13)

Paprsková šíře je cca 50cm. Číslo paprsku je 90, návod do paprsku je po dvou nití do zubu, návod do brda je hladký. Celkový počet nití je 918. Rychlost tkaní je 30 útků/min (mění se podle podmínek během tkaní). [ 2 ]

Obr. 1 Vzorovací tkalcovský stav SL7900

Popis mechanismů vzorovacího stavu SL7900, způsoby jejich činností a návod pro obsluhu je uveden v bakalářské práci Zuzany Nagyové. [ 3 ]

2.1.1 TVORBA TKANINY

Tkanina se skládá ze dvou navzájem kolmých soustav nití (osnovy a útku) provazujících v různých vazbách. Osnova je navinuta na osnovním válu. Do tkací roviny je přiváděna přes svůrku. Dále prochází nitěnkami a nakonec je navedena do zubů paprsku. Útek je nasoukán na cívkách s křížovým vinutím. U strojů člunkových je na kanetách či vytáčích.

K tvorbě tkanin je potřeba z osnovních nití vytvořit klínový prostor nazývaný prošlup.

Do tohoto prostoru se zanáší útek, který je následně pomocí paprsku přiražen k čelu tkaniny. Útek je do prošlupu zanášen mediem dle druhu stroje. Základní používané stroje jsou člunkové nebo bezčlunkové – skřipcové, jehlové a tryskové. [ 4 ]

(14)

2.1.1.1 TKACÍ CYKLUS NA TKACÍM STROJI SL7900 Skládá se ze čtyř fází.

I. Insertion – zanesení jehly do prošlupu. Jehla pro zanášení útku je pneumaticky vystřelena přes celou šíři osnovy.

II. Weft – zachycení útku. Příslušný podavač útku klesne do polohy, aby jehla mohla zachytit útek.

III. Shedding - zanesení útku. Jehla se vrací zpět do základní polohy a zároveň zanáší do prošlupu útek po celé šíři osnovy.

IV. Beat – Up – odstřih útku, změna prošlupu a příraz útku k čelu tkaniny. Nůž k odstřihu útku se pneumaticky zvedne do své horní polohy, čímž tímto pohybem přeruší zanesený útek a vrací se zpět do základní polohy. Změní se prošlup a útek se paprskem přirazí k čelu tkaniny.

2.1.2 KRAJE TKANINY

Kraje tkaniny jsou od vlastního středu tkaniny často odlišeny jinou vazbou nebo barvou, případně i jakostí osnovních nití. Dobrá jakost krajů tkaniny umožňuje plynulý tkací proces, zjednodušuje manipulaci s tkaninami a především usnadňuje zušlechťovací proces.

Kraje musí mít šířku úměrnou k šířce tkaniny. Běžné jsou 0,4 až 0,9 cm na každý kraj.

Udává se šíře krajů 0,8 až 1,8 % z celkové šířky tkaniny na oba kraje. U speciálních a vlnařských tkanin se kraje do šířky tkaniny nezapočítávají a často bývají širší.

Pro vázání krajů je nejběžnější v plátnové, rypsové, nebo panamové vazbě.

Na člunkových stavech vznikají tzv. pravé kraje, mají pěkný vzhled. Jednotlivé útky se vracejí do prošlupu zpět a nevzniká zbytečný odpad.

Na tkacích strojích (např. tryskových) jsou tzv. nepravé okraje. Jednotlivé útkové nitě jsou přestřiženy, čímž se snižuje pevnost a soudržnost krajů.

(15)

upevněny a snadno by se páraly, zvláště při následující úpravě tkanin nebo při konfekčním zpracování. Výjimku tvoří velmi husté vlasové tkaniny, jejichž kraje se nesmí zpevňovat. Při prodeji tkanin má také značný význam vzhled krajů tkaniny.

Proto musí být vzájemná vazba osnovy a útku v kraji tkaniny zpevněna některými z těchto způsobů:

Upevněním krajových osnovních nití útky perlinkovou vazbou

Zahýbáním stříhaných útkových nití a jejich upevnění v následujícím prošlupu

Přídavnou útkovou nití, která provazuje pouze v kraji tkaniny.

Zatavením konců útkových nití ze syntetických materiálů.

Lepením krajů. [ 5 ]

2.1.2.1 KRAJE TKANINY NA STOJI SL7900

Na tkacím stavu SL7900 vznikají nepravé kraje. Zpevňují se perlinkovou vazbou, která se vytváří pomocí třech dvojic perlinkových nitěnek na každé straně tkaniny. Je to jednoduchá vazba, v které dochází k vzájemnému překřížení sousedních osnovních nití.

Nevýhoda tohoto stroje je zanechávání dlouhých konců zatkaných útků. Tyto konce tvoří podél tkaniny třáseň, která se musí před navinutím na zbožový vál narovnat, aby se na něm netvořily nerovnosti tkaniny.

2.1.3 DRUHY TKANIN

Vyrábí se několik tisíc druhů tkanin, které se dělí podle:

Způsobu zpracování

Vazebního vzorování

Barevného vzorování

Účelu

Hmotnosti

Odchodních názvů

Bakalářská práce se zabývá vazebním a barevném vzorování. Proto dále budou popsány jen tyto druhy tkanin.

(16)

2.1.3.1 MOŽNOSTI VAZEBNÍHO VZOROVÁNÍ

I. Hladké tkaniny – s vačkovým prošlupním zařízením, na nichž jsou tkací listy pevně mechanicky spojeny s pohybovými vačkami. Používají se pro tvorbu tkanin v základních a jednodušších vazbách s návodem max. 12 listů.

II. Listové tkaniny – s listovým strojem, pro výrobu tkanin v návodu od 12 a 25 tkacích listů, výjimečně pro 32 listů. Všechny tkací listy zdvihá jediný vačkový nebo klikový vahadlový mechanismus, ale pořadí zdvihů jednotlivých listů je programováno podle požadované vazby tkaniny a je řízeno programovým pásem - kartou.

III. Žakárské tkaniny – s žakárovým strojem, ovládající každou osnovní nit nebo skupiny stejně vázajících nití samostatně. Toto uspořádání umožňuje vytvářet tkaniny s velmi složitými vzory. [ 6 ]

2.2 FIRMA CCI

Firma CCI je akciová společnost, založena týmem odborníků z Hong Kongu a Taiwanu z oblasti textilu, strojírenství, automatizace, informační technologie a marketingu. Firma má v Čínském textilním institutu v Taipei svůj výzkum s vývojovým centrem a výrobním zařízením, zatímco v Hong Kongu je umístěný odbyt a dům služeb.

Celosvětová síť agentů umožňuje okamžitý kontakt se zákazníkem na trhu a s odbytem.

CCI se zaměřuje na poskytování perfektních řešení pro vzorování tkanin. Firma se také soustředí na aktualizaci vzorovací technologie a vývoje nových strojů. Cílem CCI je vytvořit nové vzorovací stroje, které budou lepší a účinnější pro celkové řešení produktivního vývoje v textilním tkalcovství.

Firma uvedla na trh nový vzorovací tkalcovský stav model SL8900 a jeho příslušenství – snovací stroj SW550 a šlichtovací stroj SS560. [ 7 ], [ 8 ]

(17)

2.2.1 VZOROVACÍ TKALCOVSKÝ STAV SL8900

Tento nový vzorovací stav je založen na úspěchu stroje SL7900. Tato nová generace vzorování je vybavena úplnou automatizací a novými operacemi. Tento model má sníženou hladinu hluku. Je rychlý a účinný pro vzorování, který může tkát tkaniny se stejnou kvalitou jako stroje z velkovýroby. Všechny pohyby jsou automatizovány, tak dovolují uživateli snadno ovládat všechny operace přes instalovaný počítač.

To umožňuje jednoduchou a přesnou kontrolu. Vyšší flexibilita je jedna z hlavních rysů vzorovacího tkalcovského stavu. U tohoto modelu jsou dostupné větší možnosti pro délku a šířku vzorované tkaniny. Automatické doplňky zvyšují pružnost ve vzorování. Zlepšená podpora nových doplňků má za následek pohodlnější operace na vzorovacím stavu a lépe funguje.

Technické parametry stroje SL8900:

Šíře paprsku: 12” – 20” (cca 30,6 – 50,8 cm) Rychlost tkaní: max. rychlost je 48 útků/min

Útková záměna: standardně je stroj vybaven 6 -ti barevnou útkovou záměnou, max. je možno mít 8 -mi barevnou záměnu.

Prošlup: max. 20 listů (první 2 listy pro kraje)

Spotřeba vzduchu: 580 l/min, tlak vzduchu 6 – 9 Kgf/cm² Zdroj elektrické energie: 220V, 50 – 60Hz

Kontrolor: PC řízený operačním systémem Windows XP

Obr. 2 Vzorovací tkalcovský stav SL8900

(18)

2.2.2 SNOVACÍ STROJ SW550

Tento snovací stroj je speciálně navržen pro snování. Může produkovat malé množství přízí na stroj SL8900. Je to pneumatický, automatický stroj řízený počítačem. Z toho důvodu je snování osnovy jednodušší. Barevná záměna se musí provádět ručně po upozornění počítače.

Technické parametry stroje SW550:

Pracovní šíře: max. 20” (cca 50,8 cm) Obvod snovacího válce: 3 m

Spotřeba vzduchu: 100 l/min, tlak vzduchu 6 – Kgf/cm² Zdroj elektrické energie: 220V, 50 – 60 Hz

Kontrolor: PC řízený operačním systémem Windows XP

Obr. 3 Snovací stroj SW550

2.2.3 ŠLICHTOVACÍ STROJ SS560

Tento šlichtovací stroj byl navržen k synchronizaci se snovacím strojem SW550, nebo může být využívaný nezávisle jako jednotlivý šlichtovací stroj osnovy.

Technické parametry stroje SS560:

Objem: maximální kapacita 1 litr

Teplota: elektrické ovládání teploty 50 – 80 ^oC Sušení: elektronicky vyhřívané a řízené

Zdroj elektrické energie: 220V, 50 - 60 Hz. [ 7 ]

Obr. 4Šlichtovací stroj SS560

(19)

3 ZÁKLADNÍ PARAMETRY TKANIN

Tkanina je plocha tvořená dvěma kolmými soustavami nití spojených provázáním – vazbou tkaniny. Podélná soustava nití rovnoběžná s pevnými kraji tkaniny je osnova, příčná soustava je útek. Určitým vzájemným provázáním přízí vytvoříme plošnou textilii – tkaninu.

Konstrukce tkaniny se obvykle definuje vazbou, materiálem, dostavou a jemností použité textilie. Tyto údaje určují plošnou geometrii tkaniny. Velmi důležitá je prostorová geometrie tzv. struktura tkanin.

Mezi základní parametry tkanin patří:

Dostava tkaniny

Setkání přízí v tkanině

Vazba tkaniny

Jemnost přízí

3.1 DOSTAVA TKANINY

Dostavou tkaniny rozumíme průměrný počet nití na jednotku délky, běžně na 10 cm.

Rozlišujeme dostavu osnovy (Do) a dostavu útku (Du).

Pro vyšší dostavu osnovy než útku platí tyto důvody:

− většina tkanin ve směru osnovy má větší namáhání než ve směru útku

− osnova je často z jemnějšího materiálu a vyžaduje vyšší dostavu

− nižší dostava útku zajišťuje vyšší výrobnost tkacího stroje

Dostavu můžeme stanovit podle vztahu:

l

D= n [nití/10cm] ( 1 )

D - dostava [nití/10cm]

n - počet nití na měřenou délku l - měřená délka [10cm]

(20)

3.2 SETKÁNÍ PŘÍZÍ VE TKANINĚ

Setkání je zvlnění nití způsobené vzájemným provázání osnovních a útkových nití ve tkanině po zatkání. Je to rozdíl mezi rozměrem tkaniny a délkou niti vytažené ze tkaniny. Protože je při výrobě tkaniny na tkalcovském stavu osnova napnutá a útek provazuje víceméně volně, bývá většinou zkrácení nitě osnovy menší, než zkrácení útku. Na velikost setkání má především vliv vazba tkaniny, jemnost příze, dostava tkaniny a napětí osnovy. Setkání se vyjadřuje v procentech z rozměru tkaniny.

Dostavu můžeme stanovit podle vztahu:

102

*

to to o

o L

L

s = L − [%] ( 2 )

so - setkání osnovy [%]

Lo - délka osnovní příze ve tkanině [mm]

Lto - délka tkaniny po osnově [mm]

102

*

tu tu u

u L

L

s = L − [%] ( 3 )

su - setkání útku [%]

Lu - délka útkové příze ve tkanině [mm]

Ltu - délka tkaniny po útku [mm]. [ 9 ]

3.3 VAZBA TKANINY

Vazba je způsob vzájemného provázání soustavy osnovních a útkových nití. Správná vazba tkaniny je velmi důležitá, neboť tvoří nejen vlastní tkaninu, ale dodává jí i různé vlastnosti (pevnost, pružnost, tažnost, splývavost, drsnost, ohebnost apod.). Vazba tkaniny je velmi důležitým činitelem, a proto v průběhu vývoje lidstva byly objeveny různé vazby, které odpovídají různým technickým i estetickým požadavkům na tkaninu.

Jejím zkoumáním se zabývá nauka o vazebních technikách. V rámci textilního zkušebnictví je vazba určována buď pod lupou nebo páráním nití a zakreslováním jejich provázání do patrony.

(21)

3.3.1 ZÁKLADNÍ VAZBY TKANIN

Volba vazby tkaniny záleží též na zpracovávaném materiálu (v osnově i útku) a na dalším použití tkaniny.

3.3.1.1 PLÁTNOVÁ VAZBA

Je to nejjednodušší a nejhustěji provazující vazba ve tkalcovství. Jedná se o nejpevnější a nejtrvanlivější vazbu. Střídu vazby tvoří dvě nitě osnovní a dvě nitě útkové. Vazba je oboustranná. Typické je pravidelné střídání osnovních a útkových vazných bodů, resp. skupin osnovních a útkových vazných bodů. Husté provázání plátna zajišťuje dobré zaplnění tkaniny v obou směrech.

3.3.1.2 KEPROVÁ VAZBA

Keprová vazba tvoří na tkanině šikmé řádky směrem zleva doprava nebo zprava doleva.

Směr řádkování se značí písmeny:

- pravý směr řádků: písmeno Z (dříve také ) - levý směr řádků: písmeno S (dříve také )

Při stejné hustotě osnovy a útku je sklon řádku 45^o. Při hustší dostavě osnovy jsou řádky strmější, při hustší dostavě útku je sklon řádku mírnější. Rozlišují se kepry osnovní a útkové. V osnovním kepru převládají osnovní vazní body a v útkovém kepru převládají útkové vazní body.

3.3.1.3 ATLASOVÁ VAZBA

Atlasová vazba vytváří na tkanině hladký povrch s nevýrazným jemným šikmým řádkováním různého sklonu. Je to vazba, jejíž vazní body jsou ve střídě pravidelně rozloženy a nesmějí se vzájemně dotýkat. Musí se sestavovat podle tzv. postupného (vzestupného) čísla, které určuje na kolikáté osnovní niti je v následujícím řádku další vazný bod. Atlas v němž převládají osnovní vazní body je osnovní a atlas v němž převládají útkové vazní body je útkový atlas. Využívá se často pro výrazné vzorování – lesklé efekty.

3.3.2 ODVOZENÉ VAZBY TKANIN

Odvozené vazby vznikají ze základních vazeb a tkanině dodávají odlišný vzhled a strukturu.

(22)

Mezi odvozené vazby plátnové patří:

- ryps: příčný, podélný, šikmý, vzorovaný.

- panama: pravidelná, nepravidelná, vzorovaná.

Mezi odvozené vazby keprové patří kepry: zesílené, víceřádkové, podélné hrotové, příčné hrotové, klikaté, křížové, lomené ve střídě, lomené po střídě, podélné lomené po střídě vazby, příčné lomené po střídě vazby, lomené ve čtvercích, přerušované, vícestupňové, příkré vícestupňové, ležaté vícestupňové, složené, vlnité, vzorované.

Mezi atlasové vazby patří atlasy: nepravidelné, zesílené, stínované, přisazované atlasy.

[ 5 ], [ 10 ]

3.4 JEMNOST PŘÍZE

Jemnost příze podle normy nazýváme délkovou hmotností, definovanou poměrem mezi hmotností příze a její délkou. Podle způsobu vyjádření pak můžeme rozlišovat vyjadřování hmotnostní a délkové.

Hmotnostní vyjádření jemnosti příze:

103

l *

T = m [tex] ( 4 )

T - jemnost příze [tex]

m - hmotnost příze [kg]

l - délka příze [m]

Kromě vyjadřování jemnosti v [tex] sem řadíme ještě vyjadřování jemnosti v [den]

denier.

l T m

*

=9000 [den] ( 5 )

(23)

Mezi jemností v [tex] a jemností v [den] platí jednoduchý převodní vztah:

[ ]

^den ^T

[ ]

^tex

T =9* ^{( 6 )}

Délkové vyjádření jemnosti příze:

m

Nm= l [m.g^-1] ( 7 )

Nm - číslo metrické [m.g^-1] l - délka příze [m]

m - hmotnost příze [g^-1]. [ 11 ]

(24)

4 VYBRANÉ VLASTNOSTI TKANIN

Do vybraných vlastností tkanin patří:

Plošná hmotnost tkanin

Tloušťka tkanin

Prodyšnost vzduchu

Plošné zakrytí tkanin

Pevnost v tahu a tažnost tkanin

Pevnost v tahu a tažnost příze

4.1 PLOŠNÁ HMOSTNOST TKANINY

Hmotnost plošných textilií se vyjadřuje její hmotností na jednotku plochy. Hmotnost tkaniny závisí na dostavě v jednotlivých soustavách, její jemnosti a v neposlední řadě také na setkání nití v těchto soustavách. Rozlišujeme hmotnost běžného metru tkaniny a hmotnost metru čtverečného tkaniny. Hmotnost běžného metru je hmotnost odstřihu plošné textile v plné šíři a délce odstřihu 1m.

Plošnou čtverečnou hmotnost stanovíme ze vztahu:

b l

m S m

s = = *

ρ ^[g.m^-2^] ^{( 8 )}

ρs - plošná hmotnost [kg.m^-2] m - hmotnost odstřihu [g]

S - plocha odstřihu plošné textilie [m^-2] l - délka vzorku [m]

b - šířka vzorku [m]

Vztah plošné hmotnosti ze základních parametrů tkanin:



 



 



 



 + +



 



 +

= ₋₃ ² ₂ ₋₃ ² ₂

1 10

* 10

* 10 *

1 10

* 10

* 10 *

u u

u o

o

o s

T D D s

G T [g.m^-2] ( 9 )

T_o - jemnost osnovních přízí [tex]

D_o - dostava osnovy [nití/cm]

s_o - setkání osnovních přízí [%]

(25)

4.2 TLOUŠŤKA TKANINY

Tloušťka plošné textilie je definována jako kolmá vzdálenost mezi lícem a rubem textilie. Jako jedna z užitných vlastností je závislá na průměru osnovných a útkových nití, zploštění přízí v průřezu. Protože je textilie materiál snadno deformovatelný (stlačitelný), je měření textilie předepsáno za přesně stanoveného přítlaku čelistí po určitou dobu. Čas, při kterém dojde k ustálení deformace textilie, bývá v normách stanoven na 30 sekund. Na měření tloušťky textilií jsou užívány tloušťkoměry různých konstrukcí.

Jak bylo výše uvedeno, důležitým parametrem měření tloušťky textilie je přítlak mezi čelistmi. Je dán plochou zatěžující čelistí a silou, kterou čelist na textilii působí.

Je definován jako měrný tlak:

S F

m=

ρ ^[^Pa] ^{( 10 )}

ρm - měrný tlak [Pa]

F - zatěžující síla [N]

S - plocha čelisti [m²]. [ 12 ]

4.3 PRODYŠNOST VZDUCHU

Propustnost vzduchu, označovaná též jako prodyšnost, je vyjádřena jako rychlost proudění vzduchu danou plochou textilie. Je to vlastnost, která ovlivňuje fyziologický komfort textilií zásadním způsobem. Se vzduchem textilií prostupuje také vlhkost a teplo.

Prodyšnost textilních materiálů lze charakterizovat jako jejich schopnost propouštět vzduch za stanovených podmínek. V laboratorních podmínkách se prodyšnost plošných textilií standardně hodnotí podle ČSN 80 0817, která odpovídá EN ISO 9237, která definuje prodyšnost jako rychlost proudu vzduchu procházejícího kolmo na zkušební vzorek při specifikovaných podmínkách pro zkušební plochu, tlakový spád a dobu.

K propustnosti vzduchu plošnou textilií dojde tehdy, je-li na obou stranách textilie rozdílný barometrický tlak a vykazuje-li textilie nenulovou hodnotu pórovitosti.

Rychlost proudění je ovlivněna celou řadou faktorů strukturou samotné plošné textilie

(26)

a její nižší stavební jednotkou – přízí, četností a velikostí pórů, tloušťkou, úpravami textilie, apod. Prodyšnost lze tedy chápat jako nepřímé vyjádření pórovitosti.

Tlak před textilií je větší, než tlak za textilií p1 > p2. Tlakový spád je rozdíl tlaků před a za textilií. Prostup vzduchu tkaninou je zobrazen na obr. 5.

P1 - tlak před tkaninou P2 - tlak za tkaninou h - tloušťka tkaniny

Obr. 5 Prostup vzduchu tkanino. [ 9 ], [ 12 ]

4.4 PLOŠNÉ ZAKRYTÍ TKANINY

Z hlediska užitných vlastností tkaniny je zakrytí jedním z nejdůležitějších faktorů.

Koeficient plošného zakrytí je bezrozměrná charakteristika, udávající míru zakrytí celkové plochy nitěmi plošné textilie. Poměr plochy zakryté nití k celkové ploše textilie nebo jejího vazného prvku.

Zakrytí je definováno jako poměr plochy zakrytí přízí k celkové ploše textilie. Jedná se o parametr na základě, kterého je možné posuzovat některé užitné vlastnosti textilií (např. prodyšnost). Nejvýstižnější činitele zakrytí je činitel, vycházející z půdorysné plochy přízí v tzv. vazné buňce tkaniny.

Rozměry vazné buňky se vyjadřují:

102

1 * Du

A= [mm] ( 11 )

102

1 * Do

B= [mm] ( 12 )

A - skutečné rozestupy útkových nití (hloubka buňky ve směru podélné osy) [mm]

(27)

Stupeň zakrytí tkaniny

Plocha vazné buňky je zčásti kryta osnovní a útkovou nití. Rozeznáváme krytí jednou nebo druhou soustavou nití a celkové krytí. Udává se v procentech.

B d B A

A K =d^o = ^o

*

1 [1] ( 13 )

A d B A

B K =d^u = ^u

*

2 [1] ( 14 )

2 1 2

1 *

*

* K K K K

B A

d d B d A

K =dô + û − ô û = + − [1] ( 15 )

K1 - stupeň zakrytí osnovou [1]

d_o - průměr osnovní niti [mm]

K₂ - stupeň zakrytí útkem [1]

d_u - průměr útkové niti [mm]

K - celkový stupeň zakrytí [1]

Mezi další činitele zakrytí patří:

Peirceův faktor zakrytí CF

Celkové zakrytí podle Waltze. [ 9 ], [ 14 ]

4.5 PEVNOST V TAHU A TAŽNOST TKANIN

Mechanické vlastnosti tkanin jsou odezvou na mechanické působení vnějších sil.

Pevnost v tahu a tažnost tkaniny patří mezi základní charakteristiky a vyjadřují namáhání mechanickou deformací a její příslušející snímaná síla.

Pevnost v tahu

Pevnost tkaniny je síla potřebná k porušení textilií. Pevnost ve směru osnovy nebo útku závisí na pevnosti osnovních či útkových nití a na dostavě osnovy a útku.

Tažnost tkaniny

Tažnost je definována jako poměr maximálního prodloužení zkušebního vzorku do přetrhu k jeho výchozí délce. Spočívá ve statickém zatěžování zkušebního vzorku silou do okamžiku přetrhu. Zaznamená se maximální vzdálenost čelistí (tj. prodloužení vzorku). Tažnost tkaniny v osnově či útku je definována jako protažení tkaniny při maximální síle (při přetrhu) k průvodní délce tkaniny. Tažnost tkaniny je závislá na tažnosti příze a způsobu provazování příze ve tkanině.

(28)

Tažnost se vypočítá pomocí následujícího vztahu.

2 0

0

1 *10

L L L −

ε = ^[%] ^{( 16 )}

ε tažnost [%]

L1 max. vzdálenost čelistí do přetrhu [m]

L0 původní vzdálenost čelistí [m]

Tahová křivka (obr. 6) má charakter tří spekter, které nejsou mezi sebou ostře ohraničeny.

F - síla [N]

∆l - prodloužení [mm]

Obr. 6 Tahová křivka plošné textilie

Sekce a je výsledkem mezivlákenných třecích sil a to jak ve vazných bodech textilie, tak i v nitích, které jsou napřimovány a u kterých se teprve v sekci b vyskytuje větší přírůstek prodloužení, neboť nastává jejich vyrovnávání tvaru daného vazbou (setkání) a v tomto silovém poli se tomuto stavu přizpůsobují nitě druhé soustavy. Sekce c je nástup vlastní pevnosti nití namáhané soustavy a to až její mezní pevnosti v tahu.

Deformace

Při natahování vzorku vlákna dochází k jeho prodloužení, čili deformování. Má-li být deformace různých materiálů srovnávána, je ji nutno podobně jako u napětí přepočítat na relativní jednotky [%]. Nebudeme-li vyjadřovat deformaci v % bude vyjádřena jako bezrozměrné číslo [1]. Pro přepočet deformace používáme následující vztahy:

Absolutní deformace

(29)

l - konečná délka po natažení [mm]

l_o - počáteční (upínací) délka vzorku [mm]

Relativní deformace

o o

o l

l l l

l = −

=∆

ε ^[1] ^{( 18 )}

popř. *10² lo

∆l

ε = ^[%] ^{( 19 )}

ε - tažnost [%]

Relativní deformaci do přetrhu nazýváme tažnost [%].

Modul pružnosti lze definovat pro vlákna

l S

l

E F^P

P p

p = = ∆

*

* ε

σ ( 20 )

Ep - Youngův model pružnosti v tahu tkaniny [Pa]

σ_p - pevnost příze poměrná [N]

εp - tažnost příze poměrná [%]

[ 6 ], [ 12 ]

4.6 PEVNOST V TAHU A TAŽNOST PŘÍZE

Pevnost v tahu a tažnost přízí patří mezi mechanické vlastnosti. Mechanické vlastnosti přízí jsou zejména určovány vlastnostmi vláken, ale rovněž jejich vzájemnou interakcí, tedy konstrukčními prvky (třecími silami mezi nimi, tvarem profilu, velikostí stykových ploch…). [ 6 ], [ 15 ]

(30)

5 EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

Praktická část bakalářské práce je rozdělena do dvou částí.

Vytvoření katalogu tkanin s různými variantami vzorů.

Utkání pěti tkanin ( 1

P 1 , (2 2) 2

2 +

PA , K Z

3

1 , K Z

2

2 , dutina) a jejich

následné zkoušení vybranými vlastnostmi tkanin.

5.1 VYTVOŘENÍ KATALOGU TKANIN

Vzorky tkanin byly utkány na tkacím stroji SL7900 od firmy CCI. Tento tkací vzorovací stav se využívá, jak je výše uvedeno k praktické ukázce výroby tkaniny při výuce, měření a zkoušení textilií.

Na tomto tkalcovském stavu je možno tkát širokou škálu tkanin od hedvábných, pestře vzorovaných až po kobercové tkaniny. Katedra využívá stroj jen na tkaniny s osnovami středních jemností přízí od 20 do 60 tex.

Na vzorování tkanin byla použita hladce naosnovaná příze modré barvy 50%CO/50%PP o jemnosti 29,5 tex x 2. Všechny tkaniny v katalogu mají stejnou dostavu osnovy, která je 18 nití/cm. Je to z důvodu, že byl k dispozici pouze jeden osnovní vál, tudíž se dostava osnovy nedala měnit (nešla snižovat ani zvyšovat).

Dostavy útku se mění podle možností vzorování.

Prošlup je vytvářen listovým brdem, který se skládá z šestnácti listů pro vzorování.

Vazby museli byt voleny tak, aby všechny listy byly použity ke tkaní.

(31)

5.1.1 VZOROVÁNÍ POMOCÍ DOSTAVY

Jak je výše uvedeno dostava osnovy je stále konstantní, mění se jen dostava útku.

Na vzorování tkanin byly použity příze osnovy a útku modré barvy 50%CO/50%PP o jemnosti 29,5 tex x 2. Na vzorování pomocí dostavy byla zvolena základní plátnová vazba.

Obr. 7 Plátno 1 P 1

Byly použity tyto dostavy útku: Dostavy relaxované tkaniny:

1. 10 nití/cm. 1. 10 nití/cm

Při tkaní vzorků dostav 10 nití/cm a 15 nití/cm nevznikla žádná komplikace. Při tkaní s dostavou útku 20 nití/cm nám nastal problém, v přibývání tkaniny před prsníkem.

Použitá příze má větší jemnost, tudíž nejde utkat tkanina s touto a vyšší dostavou útku.

Aby bylo vzorování výraznější, bylo by třeba použít např. Du=5 nití/cm a max. Du=15 nití/cm.

5.1.2 VAZEBNÍ VZOROVÁNÍ

Na tomto tkací stavu se mohou použít všechny vazby, které se dají utkat pomocí šestnácti listů.

Byly použity tyto vazby a parametry:

U prvních pěti vzorků byla do útku použita příze modré barvy 50%Co/50%PP o jemnosti 29,5 tex x 2.

(32)

Obr. 8 Plátno 1

P 1 Obr. 9 Panama (2 2)

2

2 +

PA

Dostava útku je 14 nití/cm. Dostava útku je 18 nití/cm.

Obr. 10 Kepr K Z 3

1 Obr. 11 Kepr K Z

2 2 Dostava útku je 14 nití/cm. Dostava útku je 18 nití/cm.

(33)

Do útku byla použita příze 100%PAN bílé barvy o jemnosti 250 tex. Dostava útku je 9 nití/cm.

Obr. 13 Panama (2 2) 2

2 +

PA

Do útku byla použita příze 100%CO černé barvy o jemnosti 101 tex. Dostava útku je 18 nití/cm.

Obr. 14 Kepr grádl

Další možnosti vzorování pomocí vazeb na tkacím stroji SL7900 jsou uvedeny v bakalářské práci a katalogu tkanin Dany Kobrlové. [ 16 ]

(34)

5.1.3 VZOROVÁNÍ POMOCÍ BAREVNÉHO HÁZENÍ

Tkací stav SL7900 je vybaven šesti podavači útku, což udává maximální počet barev v útku.

1. Dva podavače:

a) Zvolená vazba Plátno 1

P 1 (obr. 8), dostava útku je 14 nití/cm. Použité

příze v útku:

− modrá příze 50%CO/50%PP o jemnosti 29,5 tex x 2

− bílá příze 100%CO o jemnosti 26,8 tex

b) Zvolená vazba K Z 3

1 (obr. 10), dostava útku je 13 nití/cm.

Použité příze v útku:

− zelená příze 100%CO o jemnosti 23 tex x 2 2. Tři podavače:

Zvolená vazba K Z 3

− zelená příze 100%CO o jemnosti 23 tex x 2

− modrá příze 100%PP o jemnosti 25tex 3. Čtyři podavače:

Zvolená vazba K Z 3

− zelená příze 100%Co o jemnosti 23 tex x 2

− modrá příze 100%PP o jemnosti 25tex

(35)

4. Pět podavačů:

Obr. 15 Kepr K Z

3 2 2 3

1 1 2 2

Dostava útku je 15 nití/cm. Použité příze v útku:

− šedá příze 100%CO o jemnosti 22,8 tex

5. Šest podavačů:

Obr. 16 Kepr K Z

3 2 2 2

1 1 1 1

Dostava útku je 15 nití/cm. Použité příze v útku:

(36)

− šedá příze 100%CO o jemnosti 22,8 tex

− hnědá příze 100%CO o jemnosti 18,1 tex

Při vzorování pomocí barevného házení byly bez komplikací použity do útku příze středních jemností. Při kombinaci středních a vyšších jemností přízí v útku nastal problém v nezanášení útku vyšší jemnosti. Aby se mohla použít tato kombinace přízí, musely by se seřídit polohy podavačů útků jehle.

5.1.4 VZOROVÁNÍ VÝVAZEM OSNOVY

Při hladkém nasnování osnovy je omezeno vzorování tkanin. Nelze utkat podélně pruhované tkaniny, tkaniny s okenním kárem, tkaniny s výrazným vzorováním apod.

Proto jsme zvolili vývaz části osnovy efektní smyčkovou přízí typu loop bílé barvy 100%CV o jemnosti 66,5 tex. Dostava útku všech vzorků tkanin je 18 nití/cm.

Obr. 17 Zvolená vazba s naznačeným vývazem osnovy a barevném házení útku Použité příze v útku:

− bílá smyčkovaná příze 100%CV o jemnosti 66,5 tex

(37)

Obr. 18 Zvolená vazba s naznačeným vývazem osnovy a barevném házení útku Použité příze v útku:

− bílá příze 100%CV o jemnosti 66,5 tex

V katalogu jsou uvedeny vzorky tkanin použitých vazeb a přízí s vývazem osnovných nití a bez vývazu.

(38)

5.2 ZKOUŠENÍ TKANIN

Vzorky pěti tkanin ( 1

P 1 , (2 2) 2

2 +

PA , K Z

3

1 , K Z

2

2 , dutina) byly utkány

na tkacím stroji SL7900 od firmy CCI.

Všechny zkoušené tkaniny mají stejnou dostavu osnovy a útku 18 nití/cm. V osnově a útku jsou použity příze modré barvy 50%CO/50%PP o jemnosti 29,5 tex x 2.

5.2.1 POUŽITÉ VAZBY

Přehled tkanin použitých v této bakalářské práci je uveden v tabulce 1. V tabulce je uvedeno značení a střída vazby.

Tab. 1 Použité vazby

Vazba Značení vazby Střída vazby Plátno

1 P 1

Panama (2 2)

2

2 +

PA

Kepr K Z

3 1

Kepr K Z

2 2

Dutina

(39)

5.2.2 FLOTÁŽ NITÍ VE TKANINĚ

Flotáž, neboli neprovazující volně ležící úsek nití ve vazbě tkaniny, je možné definovat pouze u neplátnových vazeb. Díky neprovazujícím úsekům nití ve tkanině u neplátnových vazeb lze dosáhnout větších dostav než u plátna.

Užitím Brierleyho teorie lze vliv neprovázání nití na dostavy jednotlivých soustav vyjádřit na základě opravného činitele f^m. Opravný činitel f^m zachycuje vliv vazby dvěma parametry:

f – stupeň provázání tkaniny (lépe řečeno neprovázání). Vystihuje měrný počet průchodů útku z líce na rub nebo zpět.

m – vazní exponent. Vystihuje možnost podsouvání nití pod sebe ve volnějších vazbách. Čím volnější vazba, tím je vazební exponent větší. Zvětšuje se opravný činitel f^m a to vede na vyšší hodnoty dosažitelných dostav tkanin. Vazební exponenty byly Brieleyem stanoveny na základě experimentů.

Vyjadřuje se stupně provázání u vazeb tkanin na základě stupně provázání osnovy a útku.

=

∑

nn

o u o

o pp

n f n *

( 21 )

fo - stupeň provázání osnovy no - počet osnovních nití nu - počet útkových nití

ppo - počet průchodů v osnovní mezeře

=

∑

nu

u u o

u pp

n f n *

( 22 )

fu - stupeň provázání útku no - počet osnovních nití nu - počet útkových nití

ppu - počet průchodů v útkové mezeře

(40)

2

u

o f

f = f + ( 23 )

f - stupeň provázání tkaniny fo - stupeň provázání osnovy fu - stupeň provázání útku. [ 9 ]

Tab. 2 Koeficienty provázání tkanin použitých v bakalářské práci

vazba Stupeň provázání

„f“

Vazebný exponent

„m“

Opravný činitel

„f

^m

“

1

P 1 1

2 2 =

=

f 1

) 2 2 2(

2 +

PA 2

2 4=

= f

0,45

1,37

Z K 3

1 2

2 4=

=

f 1,31

Z K 2

2 2

2 4=

= f

0,39

1,31

0,45 1,26

Dutina

68 , 5 1 , 9 16 =

=

f 0,39 1,22

Dutina je složena ze dvou plátnových tkanin, které jsou k sobě spojeny plátnovou vazbou. Toto spojení tkanin vytváří na tkanině výrazný čtvercový vzor. Tyto dvě plátnové vazby na sebou jsou tkány s poloviční dostavou osnovy a útku Do, Du = 9 nití/cm.

U dutiny byly vypočteny dva opravné koeficienty. Jelikož byla dutina tkána plátnovou vazbou, vazebný exponent je 0,45, druhý vazebný exponent pro volnější vazbu byl zvolen 0,39.

5.2.3 PLOŠNÁ HMOSTNOST TKANIN

Hmotnost plošných textilií se vyjadřuje její hmotností na jednotku plochy. Dále je plošná hmotnost definována v kapitole 4.1

Postup měření

Plošná hmotnost byla stanovena gravimetricky. Z plošné textilie se odstřihly přesně

(41)

Statisticky zpracované hodnoty plošných hmotností tkanin jsou uvedeny v tabulce 3.

Naměřené hodnoty jsou uvedeny v příloze č. 1

Tab. 3 Statisticky zpracované hodnoty plošné hmotnosti tkanin Plošná hmotnost tkanin [g.m^-2]

vazba n

−

x [g.m^-2]

s² s v

[%]

SM (5%)

HM (95%)

1

P 1 14 216,4 9,986 3,16 1,664 214,607 218,251

) 2 2 2(

2 +

PA 14 240,2 51,144 7,29 3,035 236,007 244,422

Z K 3

1 14 219,1 210,64 14,2 6,481 211,577 226,623

Z K 2

2 14 253,7 70,56 8,40 3,311 247,559 258,284

Dutina 14 247,6 13,838 3,72 1,502 245,427 249,716

Plošná hmotnost tkanin

200 220 240 260

plátno panama kepr 1/3 kepr 2/2 dutina

[g/m2]

Obr. 19 Střední hodnoty plošné hmotnosti tkanin

Jak vyplývá z grafu (obr. 19) nejvyšší plošnou hmotnost má K Z 2

2 a nejnižší

hmotnost plátnová vazba. Předpoklad byl, že plátnová vazba má nejvyšší setkání přízí

(42)

a tím i nejvyšší plošnou hmotnost. Vazby ₍₂ ₂₎ 2

2 +

PA , K Z

3

1 a K Z

2

2 mají

stejný charakter vazby, proto by měly mít stejnou plošnou hmotnost.

Při přeměření dostav relaxovaných tkanin se zmenšila dostava útku na hodnotu 14 nití/cm v plátnové vazbě a u K Z

3

1 . Z toho důvodu mají tyto dvě vazby nejnižší

plošnou hmotnost.

Při předpokladu, že nevyšší plošnou hmotnost má plátno, nižší K Z 3

1 a K Z

2 2 ,

dále dutina a nejnižší plošnou hmotnost ₍₂ ₂₎ 2

2 +

PA . Z tohoto důvodu by bylo vhodné navrhnout vyšší vazební exponent „m“ na hodnotu 0,58 a tím se zvýší hodnota opravného činitele „f^m“ na 1,35.

5.2.4 TLOUŠŤKA TKANIN

Tloušťka textile se měří jako vzdálenost mezi základní deskou, na které je vzorek umístěn, a kruhovým přítlačným kotoučem, který vyvíjí předdefinovaný přítlak na zkoušenou plochu textilie. Tloušťka tkaniny je definována v kapitole 4.2.

Na tuto zkoušku se použily vzorky o rozměrech 100x100mm. Tloušťka byla měřena na tloušťkoměru FF – 27 (obr. 20). Jedná se o elektrický přístroj s širokým využitím.

Skládá se z tlakových mechanismů a elektroniky. Tlak mechanismu vyvíjí na vzorek zatížení 1kPa přes přítlačný kotouč, jehož velikost je 100mm. Po zatížení, které trvá 30 sekund, se z displeje odečte tloušťka textile s přesností na 0,01mm.

(43)

Statisticky zpracované hodnoty tloušťky všech tkanin jsou uvedeny v tabulce 4.

Naměřené hodnoty jsou uvedeny v příloze č. 1.

Tab. 4 Statisticky zpracované hodnoty tloušťky tkanin Tloušťka tkanin [mm]

vazba n

−

x [mm]

s² s v

[%]

SM (5%)

HM (95%)

1

P 1 5 0,74 0,00015 0,0123 1,662 0,725 0,755

) 2 2 2(

2 +

PA 5 0,836 0,00023 0,0152 18,182 0,817 0,855

Z K 3

1 5 0,886 0,00007 0,00872 0,984 0,875 0,897

Z K 2

2 5 0,818 0,00037 0,0192 2,297 0,794 0,841

Dutina 5 1,464 0,0073 0,027 1,844 1,431 1,498

Tloušťka tkanin

0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6

[mm]

Obr. 21 Střední hodnoty tloušťky tkanin

Jak vyplývá z grafu (obr. 21) nejvyšší tloušťku má dutina a nejnižší tloušťku plátnová vazba. Nejvíce se odchyluje od ostatních vazeb dutina. Je to zapříčiněno strukturou tkaniny, skládající se ze dvou plátnových tkanin, které jsou k sobě spojeny

(44)

vaznými body. Tloušťka tkanin je závislá na vazbě a flotujících přízí ve vazbě. Pokud je vazba flotující, zapříčiní zvýšení tloušťky tkaniny.

5.2.5 PRODYŠNOST VZDUCHU

Podstatou zkoušky je nasávání vzduchu skrz plochu zkoušené textilie při stanoveném spádu. To znamená, že textilie je podrobena působení rozdílného barometrického tlaku z obou stran. Prodyšnost vzduchu je definována v kapitole 4.3

Prodyšnost vzduchu tkanin se měřila na přístroji FX 3300 (obr. 22). FX 3300 je rychlý, jednoduchý a přesně hodnotící přístroj propustnosti vzduchu přes všechny druhy plošných materiálů. Proud vzduchu je měřen skrz zkušební těleso se vstupním otvorem, který je umístěn na desce přístroje pod zkušební hlavou. Propustnost vzduchu tkaninou se stanoví z poklesu tlaku přes tento vstupní otvor.

Na tuto zkoušku se použily tkaniny v jejich celé šířce a délce. Zkoušky byly provedeny vždy jen přes jednu vrstvu tkaniny. Tkaniny se vložily mezi zkušební hlavu a desku přístroje. Stlačením zkušební hlavy dolů se automaticky začala měřit prodyšnost, následně se z displeje odečetla prodyšnost vzduchu textilií. Tlakový spád byl 100Pa.

Obr. 22 Přístroj FX 3300

Naměřené a statisticky zpracované hodnoty prodyšnosti vzduchu všech tkanin jsou

(45)

Tab. 5 Statisticky zpracované hodnoty prodyšnosti vzduchu tkanin Prodyšnost vzduchu tkanin [m.s^-1]

vazba n

−

x [m.s^-1]

s² s v

[%]

SM (5%)

HM (95%)

1

P 1 10 0,00902 0,00000

024 0,00049 0,05399 0,00867 0,00937 )

2 2 2(

2 +

PA 10 0,01666 0,00000

196 0,00140 0,08373 0,01566 0,01766 Z

K 3

1 10 0,02738 0,00000

109 0,00104 0,00038 0,02663 0,02813 Z

K 2

2 10 0,00881 0,00000

031 0,00054 0,06288 0,00841 0,00921 Dutina 10 0,06704

0,00001

162 0,00341 0,05085 0,06461 0,06948

Prodyšnost tkanin

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07

[m/s]

Obr. 23 Střední hodnoty prodyšnosti tkanin

Jak vyplývá z grafu (obr. 23) nejvyšší prodyšnost má dutina a nejnižší prodyšnost Z

K 2

2 . Prodyšnost je ovlivněna velikostí pórů, jejich tvarem a uspořádáním,

dále také souvisí s plošným zakrytím tkaniny a na velikosti dostavy osnovy i útku.

(46)

Velikost pórů a plošné zakrytí tkaniny je závislé na použité vazbě. Plátno a K Z 2 2

jsou nejvíce provazující vazby, a tím je daná nejnižší prodyšnost těchto vazeb.

5.2.6 PLOŠNÉ ZAKRYTÍ TKANIN

Zakrytí tkanin je definována v kapitole 4.4. Zkouška spočívá ve zjištění zakrytí plochy tkaniny pomocí obrazové analýzy LUCIA G. Systém LUCIA G je využíván v (kvantitativní) mikroskopii pro schopnost popisu vlastnosti 3D struktury z 2D obrazu.

Podstata zkoušky spočívá ve zpracování a analýze barevných nebo černobílých obrazů.

Na tuto zkoušku se použily vzorky o rozměrech 100x100mm. Ke zkoušce byl použit mikroskop s kamerou a systém obrazové analýzy LUCIA G. Zkoušené vzorky byly vloženy mezi dvě podložní sklíčka a dále do zorného pole mikroskopu. Optický mikroskop s digitální kamerou byl propojen s počítačem, na jehož obrazovce se zobrazoval přenášený obraz snímaného vzorku tkaniny. Poté se zaostřil na okraj těla příze, nastavil se kontrast kamery a velikost spodního svitu a to tak, aby nedošlo k přesvětlení vzorku. Snímaný obraz se uložil. Nasnímané obrázky byly zpracovány v programu MATLAB.

Statisticky zpracované hodnoty zakrytí všech tkanin jsou uvedeny v tabulce 6.

Tab. 6 Vypočtené hodnoty plošného zakrytí tkanin Plošné zakrytí tkanin [%]

vazba n zakrytí [%]

1

P 1 300 88

) 2 2 2(

2 +

PA 300 87

Z K 3

1 300 86

Z K 2

2 300 90

Dutina 300 81

(47)

Plošné zakrytí tkanin

80 82 84 86 88 90 92

[%]

Obr. 24 Vypočtené hodnoty plošného zakrytí tkanin

Jak vyplývá z grafu (obr. 24) nejvyšší plošné zakrytí má K Z 2

2 a nejnižší plošné

zakrytí dutina. Dutina je složena ze dvou plátnových tkanin, obě tkaniny mají poloviční hodnoty dostavy ve směru osnovy a útku než ostatní tkaniny, a tím má nejnižší plošné zakrytí tkaniny. Plošné zakrytí je dáno vazbou, ale také průměrem a dostavou osnovních a útkových přízí.

5.2.7 PEVNOST V TAHU A TAŽNOST TKANIN

Pevnost a tažnost jsou mechanické vlastnosti, které jsou dány normou. Podstata zkoušky spočívá v silovém působení na zkoušený vzorek až do jeho přetržení. Zaznamená se síla nutná k přetrhu, udává se v N. Zásada spočívá v tom, aby byly namáhány nitě jedné soustavy, tj. v jednom směru (osnova, útek).

Z každé tkaniny se vystřihnou dvě sady zkušebních vzorků, jedna sada po osnově a druhá po útku. Každá sada měla sedm vzorků. Velikost vzorků je dána upínacími čelistmi. Šířka každého střiženého vzorku je 50mm. Délka vzorku musí být taková, aby vyhovovala upínací délce 200mm, což je vzdálenost čelistí.

(48)

Pevnost tkanin se měřila na přístroji Instron 4411 (obr. 25). Trhací stroj má dvě čelisti, z jichž jedno je pevné a druhá se pohybuje konstantní rychlostí 100mm/min po celou dobu zkoušky. Zkušební vzorek se upne do čelisti tak, aby podélná střední osa procházela středem čelistí. Pohyblivá čelist se uvede do chodu a zkušební vzorek se napíná až do přetrhu. Zaznamenává se maximální síla (pevnost) a tažnost při maximální síle.

Obr. 25 Instron 4411

Statisticky zpracované hodnoty pevnosti v tahu a tažnosti tkanin jsou uvedeny v tabulkách 7 - 10. Naměřené hodnoty jsou uvedeny v příloze č.1.

Tab. 7 Statisticky zpracované hodnoty pevnosti tkanin po osnově Pevnost [N/5cm] po osnově

vazba n

−

x [N/5cm]

s² s v

[%]

SM (5%)

HM (95%)

1

P 1 5 986 181,614 13,476 1,366 974 999

) 2 2 2(

2 +

PA 5 949 269,898 16,428 1,730 934 964

Z K 3

1 5 949 338,503 18,398 1,938 932 966

Z K 2

2 5 1001 275,799 16,607 1,659 986 1016

Dutina 5 977 690,012 26,268 2,688 953 1001