Vliv jednotlivých vlastností na mačkavost

FAKULTA TEXTILNÍ

Studijní program: B3107 - Textil

Studijní obor: Technologie a řízení oděvní výroby

Vliv jednotlivých vlastností na mačkavost

The impact of the various properties on wrinkling

KOD/2009/06/7 BS

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Vedoucí práce: Ing. Hercíková Eva

Rozsah práce: 46 Počet obrázků: 12 Počet tabulek: 9 Počet příloh: 6

LIBEREC 2009 HAŠKOVCOVÁ IVETA

P r o h l á š e n í

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

Souhlasím s umístěním bakalářské práce v Univerzitní knihovně TUL.

Byla jsem seznámena s tím, že na mou 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 bakalářské práce a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mé bakalářské práce (prodej, zapůjčení apod.).

Jsem si vědoma toho, že užít své 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).

V Liberci, dne 25. 5. 2009 . . . Podpis

Poděkování:

Chtěla bych velmi poděkovat vedoucí bakalářské práce Ing. Evě Hercíkové za její odborné vedení a cenné rady při přípravě této práce. V neposlední řadě chci poděkovat celé své rodině za veškerou podporu.

Anotace:

Téma:

Vliv jednotlivých vlastností na mačkavost

V rámci této bakalářské práce byla vypracována rešerše na téma vliv jednotlivých vlastností na mačkavost. První část se věnuje rozdělení vlastností oděvních materiálů a samotné rešerši. Další částí práce je provedení experimentu. V něm se mačkavost určuje pomocí dutého válce. Na základě naměřených hodnot je zpracován závěr.

Klíčová slova:

Mačkavost, metoda dutého válce, hodnocení mačkavosti, oděvní plošné textilie.

Annotation:

Theme:

The impact of the various properties on wrinkling

In the context of this Bachelor thesis the literature search on the impact of individual characteristics on wrinkling was drawn up. The first part deals with the distribution of characteristics of clothing materials and the literature search is also mentioned here. Next part of this work is the implementation of the experiment. The wrinkling is determined by using a hollow cylinder. The conclusion is processed on the basis of measured values.

Key words:

Wrinkling, hollow cylinder method, classification of wrinkling, apparel fabrics.

Obsah:

POUŽITÉ SYMBOLY A ZKRATKY: ... 7

ÚVOD ... 8

1. VLASTNOSTI ODĚVNÍCH MATERIÁLŮ ... 9

1.1.UŽITNÉ VLASTNOSTI ... 9

1.2ZPRACOVATELSKÉ VLASTNOSTI ... 11

2. MAČKAVOST ... 13

2.1DEFINICE MAČKAVOSTI ... 14

2.1.1 Jednotky mačkavosti ... 14

2.1.2 Časový režim zatížení a průběh deformace po odlehčení vzorku ... 14

2.2METODY MĚŘENÍ MAČKAVOSTI ... 17

2.3VLASTNOSTI OVLIVŇUJÍCÍ MAČKAVOST ... 18

2.3.1 Struktura textilie ... 18

2.3.1.2 Rozdělení textilních struktur ... 18

2.3.2 Příklady přírodních textilních vláken a jejich mačkavost ... 19

2.3.3 Jemnost vláken a průřezy vláken ... 20

2.3.4 Vazba textilie: ... 20

2.4NEMAČKAVÁ ÚPRAVA ... 21

3. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ... 22

3.1MĚŘENÍ PLOŠNÉ MĚRNÉ HMOTNOSTI ... 23

3.2ZJIŠTĚNÍ PRŮMĚRU NITÍ ... 24

3.2.1 Systém LUCIA ... 25

3.3ZJIŠTĚNÍ DOSTAVY OSNOVY A ÚTKU ... 27

3.4ZJIŠTĚNÍ JEMNOSTI POUŽITÝCH NITÍ VOSNOVĚ A ÚTKU ... 28

3.5MATERIÁL POUŽITÝ NA EXPERIMENT ... 29

3.6STANOVENÍ MAČKAVOSTI POMOCÍ DUTÉHO VÁLCE ... 31

3.7DISKUZE VÝSLEDKŮ PROVEDENÉHO MĚŘENÍ ... 34

4. ZÁVĚR ... 41

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY:... 43

SEZNAM OBRÁZKŮ: ... 44

SEZNAM TABULEK: ... 45

SEZNAM PŘÍLOH: ... 46

Použité symboly a zkratky:

α0 [rad] - úhel okamžitého zotavení

α1 [rad] - úhel konečného zotavení

αp [rad] - zbytkový úhel

atd. - a tak dál

apod. - a podobně

č. - číslo

Do - dostava osnovy

D_ů - dostava útku

ε [ - ] - deformace

εeo [ - ] - deformace elastická okamžitá

εez [ - ] - deformace elastická zotavená

εp [ - ] - deformace plastická

F [N] - tlaková síla

m [kg] - hmotnost

mm - milimetr

např. - například

obr. - obrázek

resp. - respektive (popřípadě, vlastně)

t [s] - čas

t_o [s] - doba odlehčení

t_z [s] - doba zátěže

t₁ [s] - konečný čas

tab. - tabulka

tj. - to je

tzn. - to znamená

tzv. - tak zvaný

Úvod

Pro každou lidskou společnost je důležité, jaká bude její budoucnost.

Budoucnost závisí především na dalších generacích a spolu s tím i vývoj v oděvním průmyslu. Vědní obory a technika je o mnoho dál než před několika stovkami let.

Samotné textilie jako plošné útvary dávají vznik a význam oděvu, který je jednostranně chápán jako ochrana před povětrnostními vlivy a prostředek k zahalování částí těla.

Dnes je člověk hlavně ovlivněn fyziologickými aspekty (pohlaví, věk, zdravotní stav, samotná aktivita, …), vnějším prostředím a hlavně společenským aspektem (teplota a vlhkost, móda, životní úroveň, tradice). Aby mohly být textilie brány jako oděvní materiály, musí především vyhovovat požadavkům během užívání, tj. při nošení oděvů z nich zhotovených. Podmínkou jsou právě jejich vlastnosti, které umožňují jejich zpracování. Textilie tedy musí mít vyhovující užitné a zpracovatelské vlastnosti.

[1]

Cílem této práce bude právě posoudit jednotlivé vlivy a vlastnosti, které nám ovlivňují mačkavost materiálu. Ještě před samotným zpracováním rešerše se v první části práce uvedou vlastnosti oděvních materiálů, které se dělí na dvě skupiny, na užitné a zpracovatelské vlastnosti. Sledovanými vlastnostmi u použitých materiálů budou především použité vazby, plošná měrná hmotnost, jemnost použitých nití, dostava v osnově a útku, průměr nití.

V druhé polovině této práce se pro měření mačkavosti použije dutých válců.

Měření se provede podle normy ČSN 80 0871 - Stanovení mačkavosti pomocí dutého válce. Na základě zjištěných rozměrů se provede vyhodnocení a porovnání výsledků.

1. Vlastnosti oděvních materiálů

1.1. Užitné vlastnosti

Mezi užitné vlastnosti patří ty, které se uplatňují při používání textilií. Musí být takové, aby oděvní výrobky z nich zhotovené plnily všechny funkce oděvu.

- pevnost v tahu a tažnost textilií Trvanlivost

Je to schopnost odolávat poškození a opotřebení. Textilie jsou během používání ohýbány, natahovány, stlačovány, odírány, působí na ně světlo, pot apod. Tyto vlivy působí nejen během nošení, také při údržbě (praní, čištění, kartáčování, atd.).

Posuzována je pomocí laboratorních zkoušek a na jejich základě se pak stanovuje jejich odolnost.

Patří sem:

- pevnost a tažnost švů

- odolnost v oděru v ploše, v hraně (hrany manžet, límců, kapes, záložky kalhot)

- odolnost proti posuvu nití ve švu

- stálobarevnost Estetické vlastnosti

Ovlivňují vzhled oděvů, některé jsou určovány módou. Jsou dány druhem materiálu a jeho parametry, jako použitá příze, vazba, úprava. Mnohé vlastnosti je možno posuzovat podle laboratorních zkoušek.

Patří sem:

- lesk / mat

- tuhost / splývavost - mačkavost

- žmolkovitost - zátrhavost

- prodyšnost Fyziologické vlastnosti

Mají velký význam pro hodnocení hygieničnosti oděvu. Tyto vlastnosti umožňují regulovat oděvní mikroklima, které podmiňuje subjektivní pocity člověka, jeho náladu a pracovní schopnosti.

Patří sem:

- savost - nasákavost - vysýchavost

- propustnost vodních par - tepelně izolační vlastnosti

Možnosti údržby

Nezbytnou podmínkou pro uplatnění textilií jako oděvního materiálu je možnost snadné údržby. Nejvýznamnější vlastností z hlediska možnosti údržby je sráživost materiálu (při praní, chemickém čištění, žehlení). Důležitá je i stálobarevnost při praní nebo chemickém čištění. Jsou-li v oděvu kombinovány světlejší a tmavší barvy textilií, nesmí dojít k jejich zapouštění. U některých materiálů může nevhodná údržba způsobit neodstranitelné vady (lomy, nežádoucí lesk, …).

U nově vyvíjených materiálů se musí způsob údržby vždy ověřit. Oděvní výrobky jsou zhotoveny z více materiálů a vhodný způsob údržby musí být volen s ohledem na nejchoulostivější z nich.

Ostatní užitné vlastnosti

Zahrnují zvláštní požadavky kladené jen na určité druhy oděvů s ohledem na jejich použití. U oblečení do deště se požaduje nepromokavost, u oděvů určených jako ochrana proti ohni a vysokým teplotám je požadována nehořlavost. U ochranných oděvů do chemických provozů se požaduje nepropustnost oděvů pro kyseliny, zásady, atd.

[1]

1.2 Zpracovatelské vlastnosti

Zpracovatelností máme na mysli snadnost nebo obtížnost zpracování oděvního materiálu v oddělovacím, spojovacím a tvarovacím procesu. Ovlivňuje produktivitu práce, mzdy i jakost výrobku. Nejvhodnější způsob zpracování je možné volit na základě těchto vlastností.

Přehled nejdůležitějších zpracovatelských vlastností oděvních materiálů

- tloušťka materiálu- ovlivňuje výšku vrstvy v jednotlivých procesech oděvní výroby:

Oddělovací proces (nakládání + oddělování)

- klouzavost vrstev

- vzájemná přilnavost vrstev - odpor k oddělování

- sklon k tavení při oddělování - rozměrové deformace

- sklon k vlnění a stáčení krajů - špatná přilnavost značícího prášku

Spojovací proces

- třepivost materiálu - poškození šitím - sklon k řasení švu - tuhost materiálu

- sklon k posuvu nití ve švu - pevnost švu

- tažnost a pružnost materiálu - klouzavost vrstev

- tloušťka a stlačitelnost vrstev - opotřebení materiálu patkou

Jiné spojování a lepení - poréznost - drsnost

- konečná úprava materiálu - pevnost spoje

- rozměrová stálost spoje - termoplastické vlastnosti - tuhost

Tvarovací proces

- tvarovatelnost

- tepelná odolnost materiálů - rozměrová stálost

- sklon k tvorbě lesku - stabilita záhybů - proznačení švu - stálost barvy

- nepropustnost pojiva

[1]

2. Mačkavost

Samotnou mačkavost zařadíme do vlastností, které popisují stálost tvaru plošných textilií. K mačkání dochází po přehnutí, tzn. překonání tuhosti a zatížení.

Vznikne nám trvalá deformace, která je po čase částečně vratná. Na plošné textilii však zanechá stále zmačkaný tvar.

Je zařazována mezi reprezentativní vlastnosti oděvních textilií. Hodnota mačkavosti může způsobit snížení užitných vlastností, ale zároveň zhorší i jeho estetický vzhled. Naopak někdy máme v oděvním průmyslu opačnou potřebu, že chceme na výrobku dosáhnout zmačkaného efektu, tzv. crash efektu.

Mačkavost jako vlastnost se týká všech oděvních plošných textilií a lze ji zkoumat několika metodami. Musíme brát na zřetel, o jakou textilii se jedná a jestli se zjišťování mačkavosti provádí na původní textilii nebo po několika údržbářských procesech (po praní, čištění, atd.), kde při těchto procesech se částečně vytrácí její původní pružná schopnost. Jde tedy o vyjádření stavu, kdy buď systematicky nebo náhodně je plošná textilie zmačkána a zatížena v tomto stavu. Vnější síly způsobí na přehnutých plochách „zlom“ a doba jejich působení vytvoří na plošné textilii prostorovou deformaci. Nemohou za to jen vnější síly. Současný vliv má tělesná teplota a vlhkost. Ty podporují právě velikost vzniklých deformací - zejména plastických.

Tuhost v ohybu je fyzikální veličina, která popisuje odpor textilie proti deformaci vnějším zatížením, to pak může být způsobeno vnější silou nebo vlastní tíhou textilie. Tento odpor je součtem všech sil třecích a soudržných, které vznikají při ohybu mezi vlákny a mezi nitěmi ve vazných bodech. Ohybová tuhost úzce souvisí se splývavostí textilie. Takže také ovlivňuje i samotnou mačkavost.

[3]

2.1 Definice mačkavosti

Deformace tkaniny vzniklá tlakem při jejím praktickém používání, mačkavost charakterizuje odolnost k vytváření skladů a lomů a schopnost zotavení po odstranění zatížení.

[6]

2.1.1 Jednotky mačkavosti

- Stupeň mačkavosti je jednotka pro hodnocení stavu mačkavosti elementárního vzorku, který byl podroben zatížení, je určována ve stupních vizuálním porovnáním s etalonem po stanovené době zotavení.

- Úhel zotavení vyjadřuje úhel, který vznikne po odstranění zatížení přeloženého proužku plošné textilie mezi rameny a slouží k určování mačkavosti. Úhel zotavení je míra mačkavosti tkaniny udávaná ve stupních (°). Větší úhel znamená menší mačkavost tkaniny.

[6]

2.1.2 Časový režim zatížení a průběh deformace po odlehčení vzorku

Prostorová deformace a její zotavení vychází ze simulace proužku textilie.

(Obr. č.1.) Proužek ohneme a zatížíme závažím o hmotnosti m, které vytvoří zatížení silou F, tlakovou silou. Zatížení ponecháme v čase tz. Po této době proužek odlehčíme. Tento okamžik označíme jako čas t_o a od něj začneme pozorovat, jak se proužek narovnává. V čase to se proužek narovná o určitý úhel αo, který je obrazem okamžité elastické deformace.

Jestliže bychom pozorovali postupné narovnání proužku textilie (zotavování se z původní deformace), dospějeme po delším čase ke stavu, kdy se již dále proužek nenarovnává. V tomto okamžiku můžeme odečíst úhel α1, který je ekvivalentem konečné (celkové) deformace, která se skládá z plastické deformace a ze zotavené

Obr. č. 1: Mačkavost na proužku textilie [8]

Na obrázku číslo 2 je znázorněna křivka průběhu deformace (úhlu zotavení) proužku textilie, na kterém vidíme, že mezní úhel zotavení je roven π.

[8]

Při zatížení dochází v textilii k ohnutí vláken vnějšími silami a následkem toho se přestaví vazebně jejich vnitřní struktura. Po odlehčení - čas to - proužek „vyskočí“ na hodnotu α0, která je ekvivalentní okamžité elastické deformaci – εeo. Následkem dalšího času, to počínaje, dochází k zotavovacímu procesu proužku, který je zakončen, když α = konstantní – v čase t1. Hodnotu (α1 - α0) definujeme jako úhel elastického zotavení, který je ekvivalentní zotavení elastické deformace - εez.

Zbytkový úhel α p= (π - α1 ) je úhel, který v plošné textilii zůstává a který je charakterizován jako plastická deformace.

[2]

Obr. č. 2: Průběh deformace po odlehčení vzorku (zotavení) [8]

Vzájemné relace mezi jednotlivými typy deformací a jejich ovlivňující faktory jsou následující :

o εeo – deformace elastická okamžitá - závisí především na velikosti F a zatěžovacího času právě tak, jako na fyzikálních podmínkách, během kterých k přehnutí došlo (teplota, vlhkost).

o εez – deformace elastická zotavená - je především způsobena zotavovací schopností textilie.

o εp

[2]

– deformace plastická - závisí na množství vazeb ve vláknech, jenž byly trvale přestavěny nebo přetrženy.

2.2 Metody měření mačkavosti

Mačkavost se zjišťuje ve směru osnovy a útku, a to jak na líci, tak i na rubu tkaniny. Aby byla tkanina co nejméně mačkavá, měla by mít ve všech směrech (např.

po osnově i po útku) co největší úhel zotavení.

1. Podle způsobů použité metody měření:

Metody pro stanovení mačkavosti plošných textilií můžeme rozdělit:

-vizuální stanovení

(zkouška zmačkáním v ruce, zkouška nošením, zjišťování mačkavosti po praní, stanovení mačkavosti pomocí dutého válce)

-měření vzdálenosti krajů (EMPA, AKU)

-úhlové metody

(UMAK, měření úhlu zotavení u horizontálního složeného vzorku)

2. Podle způsobu stlačení vzorku plošné textilie při zatížení:

-speciální metody

(měření úhlu zotavení u vlněných tkanin, metoda DUPON)

- uspořádané pomačkání – tyto metody zahrnují složení, zatížení, odlehčení a vyhodnocení vzorku

- neuspořádané pomačkání – simuluje pomačkání, vznikající při nošení oděvního výrobku. Vyhodnocení mačkavosti není přesné, vzorek se porovnává s etalonem.

[4]

2.3 Vlastnosti ovlivňující mačkavost

Vliv už je od počátku u zpracování ve výrobním postupu v přádelnách, tkalcovnách, zušlechťovnách. Zároveň existují mechanicko - fyzikální vlivy, chemické vlastnosti a geometrické vlastnosti vláken, na druhu použité příze, jemnosti příze, vazbě a dostavě atd.

2.3.1 Struktura textilie

Podstatou každé textilie je struktura tzv. vnitřní souvislosti jednotlivých složek (vazby, druh vláken, …), ze kterých se skládá celek. Struktura textilie nám udává vzhled povrchu textilie, který může být hladký, vlnitý, plastický, apod. Ovlivňuje užitné vlastnosti textilie, což jsou schopnosti textilií plnit fyzikální a chemické vlastnosti pro stanovený účel jejich použití. Patří k nim trvanlivost, pevnost, mačkavost, atd.

Textilní struktury se od sebe liší hlavními a zásadními prvky dané textilie, materiálovým složením, konstrukcí textilie (vazební technika, plošnou měrnou hmotností) popřípadě speciální úpravou.

2.3.1.2 Rozdělení textilních struktur

Textilie dělíme na lineární, plošné a 3D.

o

Je to textilie, jejíž jeden rozměr je řádově větší než zbývající dva rozměry.

Textilní vlákna jsou uspořádána lineárně. Např.nitě,šňůry lana, atd.

lineární textilie

o

Tato textilie má řádově nižší tloušťku než šířku a délku. Může být vytvořena klasickou technologií – tkaním, pletením, ale také speciálními technologiemi. Např.

rounové textilie, netkané textilie, … plošná textilie

o

Textilie jsou většinou vícevrstvé. Vyráběné nejméně ze tří soustav nití, které tvoří objem textilní struktury. Dominují u nich tři parametry: -šířka

-délka -výška 3D textilie

2.3.2 Příklady přírodních textilních vláken a jejich mačkavost

Len - Lněná vlákna jsou v podstatě tvořena celými shluky jednotlivých vláken.

Jejich vnitřní morfologická stavba způsobuje vysokou mačkavost.

Bavlna - Bavlněná vlákna obsahují značné množství intermicelárních kapilár, které způsobují mačkavost bavlněných vláken

Vlákna na bázi celulózy - Vlivem silně orientované a dobře uspořádané struktury vláken, mají vlákna na bázi celulózy malou odolnost v ohybu. Proto jsou náchylná na mačkavost a zlomy. Tu také zvyšuje vnější orientace micel a těsnější uspořádání sil působících v nerozvětvených molekulách celulózy, které omezují volnost pohybu.

Přírodní hedvábí - Vlákna jsou složena z fibroinu a bílkovin. Má od vlny odlišnou strukturu. Fibroinový řetězec není schopen takové pružnosti jako keratin u vlny. Přesto jej můžeme považovat za téměř nemačkavé, díky neorientované povrchové vrstvě.

Vlna - Patří k nejméně mačkavým vláknům. Má střechovitě uspořádaný povrch a jádro, které je tvořeno z podlouhlých zploštěných buněk, dodávajících vláknu charakteristickou pružnost a ohebnost.

[4]

2.3.3 Jemnost vláken a průřezy vláken

Mačkavost ovlivňuje tvar i jemnost vláken a průřezy vláken. Vlákna s kruhovým průřezem mají menší sklon k mačkání než vlákna s eliptickým, ledvinovým, hvězdicovým nebo nepravidelným průřezem. Čím jsou vlákna hrubší, tím jsou elastičtější. To ovlivňuje mačkání textilií.

Extrémně zaplněné tkaniny jsou více náchylné k mačkání, působí na ně větší kontaktní síly mezi vlákny, tzv. vnitřní tření, vliv viskózní a třecí složky deformace textilie.

[4]

2.3.4 Vazba textilie:

Vazba je způsob vzájemného provázání jednotlivých nití v textilní struktuře. Je charakteristickým znakem každé textilie. Určuje vnitřní strukturu textilie a tím její vlastnosti a vzhled. Ovlivňuje částečně tepelnou izolaci, prodyšnost a další vlastnosti.

Vazby tkanin:

Tkanina vzniká vzájemným provázáním nejméně dvou soustav nití. Podélná soustava je osnova, příčná se nazývá útek.

Mezi základní tkalcovské vazby patří:

o plátnová vazba o atlasová vazba o keprová vazba

[10]

2.4 Nemačkavá úprava

Mačkavost je vlastní všem celulózovým vláknům. Zapříčiňuje ji vysoká bobtnavost materiálů. Sklon k pomačkání se dá snížit směsováním s vlákny s nízkým procentem bobtnání (syntetická vlákna a materiály živočišného původu), nebo chemickou úpravou. Mačkavosti už můžeme zamezit při výrobě plošné textilie hned v začátku (z typu vláken, jemnosti vláken, atd.) nebo při zušlechťování, při finálních úpravách, kam se řadí i nesrážlivá, nežehlivá a nemačkavá úprava.

Zušlechťování plošných textilií, které mají sklon k pomačkání, se provádí u celulózových materiálů za účelem zvýšení elastických modulů vláken. Takto upravené výrobky jsou schopny rychlého zotavení během nošení a vyrovnání vzniklých lomů.

Snížení mačkavosti vyžaduje tvorbu vazeb síťovacího prostředku s – OH skupinami celulózy.

Podle vlastností a reakčního mechanismu síťování rozdělujeme přípravky na :

• samosíťující prostředky - difundují do mezikrystalických prostorů vlákna, kde během kondenzace reagují především samy se sebou za tvorby třírozměrného polykondenzátu, vazba s celulózou vzniká jen zřídka (dnes se již tyto typy nepoužívají)

• reaktanty - bifunkční produkty difundující do vlákna, reagují s –OH skupinami celulózy

Síťováním celulózy reaktanty se omezuje vzájemné posouvání jejich řetězců, tím se zlepší schopnost zotavení vlákna i rozměrová stálost. Zároveň se snižuje tažnost a ohybnost vláken a odolnost proti mechanickému namáhání.

Podle obsahu vlhkosti při úpravě materiálu rozlišujeme síťování:

• za mokra ( vlhkost textilie 60-80% ) - nežehlivá úprava

• za sucha ( vlhkost textilie 0,5-2 % ) - nemačkavá úprava

Technologický postup úpravy za sucha spočívá v klocování, sušení a kondenzaci materiálu. Tato úprava poskytuje vysoké úhly zotavení za sucha, dobrou schopnost zotavení za mokra a výbornou rozměrovou a tvarovou stálost zesíťované makromolekuly celulózy.

[5]

3. Experimentální část

Experiment je založen na porovnání hodnot plošné textilie (tkanin), které vycházejí z metody stanovení mačkavosti pomocí dutého válce. Na měření je použito 48 materiálů.

Pro každý materiál je zapotřebí 4 elementárních vzorků. Dva po směru osnovy a dva po směru útku. Měření se provádělo podle postupu, který bude popsán v kapitole 3.6 Stanovení mačkavosti pomocí dutého válce s tím, že se použilo 2kg závaží a doba působení byla 20 min. Zvolen byl delší časový údaj, který nám lépe simuluje člověka v pozici nositele oděvu či jako osobu působící na materiál. Už jen v situaci, kdy člověk sedí nebo má na sobě batoh, atd., kdy nám vznikají právě charakteristické jevy pro mačkavost. Závaží nám určila československá státní norma, která je samozřejmě uznávaná i mezinárodní organizací pro normalizaci – ISO.

Před samotnými měřeními materiálů se připravily vzorky. K jejich přípravě se využilo prostor na KOD – katedra Oděvnictví. U materiálů se zjistila plošná měrná hmotnost. Průměr a dostava v osnově a útku nití se zjistila pomocí obrazové analýzy systémem LUCIA. Dále jemnost nití se zjistila vážením a přepočítáním. Všechny naměřené hodnoty byly zapsány do tabulek, které se nacházejí v přílohách .Byly vypočítány statistické hodnoty – průměr, rozptyl, směrodatná odchylka, variační koeficient.

3.1 Měření plošné měrné hmotnosti

Příprava vzorků:

Nastříhaly se vzorky o rozměru 10 x 10 cm ze všech zkoušených materiálů.

Celkový počet vzorků byl deset. Vzorky byly nastříhány tak, aby se neopakovala žádná osnovní a útková nit.

Provedení měření:

Zjištění plošné měrné hmotnosti se zjišťovalo na třímístných analytických vahách. Celkový počet měření byl deset. Měření se provádělo za normovaných teplotních podmínek:

- teplota vzduchu: 20 ± 2°C - vlhkost vzduchu: 65 ± 2%

Vyhodnocení zkoušky:

Zjištěné hodnoty se zapsaly do tabulek. Výsledky jsou uvedeny v příloze č. 2 Tabulky udávají jak zjištěné rozměry, tak statistické údaje – průměr, rozptyl, směrodatnou odchylku, variační koeficient a v neposlední řadě zjištění materiálových plošných měrných hmotností na 1m²

materiál vzorek

.

1. 2. 3. 4.

8. 2,217 g 2,213 g 2,272 g 2,201 g

9. 2,225 g 2,178 g 2,235 g 2,165 g

10. 2,212 g 2,128 g 2,185 g 2,172 g

11. 2,273 g 2,111 g 2,156 g 2,166 g 12. 2,252 g 2,174 g 2,221 g 2,221 g 13. 2,221 g 2,141 g 2,177 g 2,136 g 14. 2,245 g 2,135 g 2,172 g 2,159 g 15. 2,204 g 2,190 g 2,212 g 2,161 g 16. 2,222 g 2,196 g 2,227 g 2,195 g

17. 2,203 g 2,175 g 2,200 g 2,150 g

průměr [g] 2,227 2,164 2,206 2,173

rozptyl [g] 0,00050639 0,0333215 0,03475645 0,00065804

směr. od. [g] 0,02250303 0,0333215 0,03475645 0,02565238

var. koefic. [%] 1,0104638 1,5398105 1,575541 1,180505

plošná měrná hmotnost

[g/m²

222,7 g/m ]

216,4 g/m

2 ² 220,6 g/m² 217,3 g/m²

Tab. č. 1: Ukázka zpracované tabulky

3.2 Zjištění průměru nití

Příprava vzorků:

Nastříhaly se vzorky o rozměru 10 x 10 cm ze všech zkoušených materiálů.

Celkový počet vzorků byl deset. Vzorky byly nastříhány tak, aby se neopakovala žádná osnovní a útková nit tzv. kaskádovitě.

Provedení zkoušky:

Průměry nití se zjišťovaly v laboratoři obrazové analýzy - systémem Lucia na KOD. Celkový počet měření byl deset. Měření se provádělo za normovaných teplotních podmínek:

- teplota vzduchu: 20 ± 2°C - vlhkost vzduchu: 65 ± 2%

Vyhodnocení zkoušky:

Zjištěné hodnoty se zapsaly do tabulek. Výsledky jsou uvedeny v příloze č. 3 Tabulky udávají jak zjištěné rozměry, tak statistické údaje – průměr, rozptyl, směrodatnou odchylku, variační koeficient.

3 osnova útek měření průměr

nití [mm]

průměr nití [mm]

1. 0,37 0,41

2. 0,36 0,40

3. 0,40 0,39

4. 0,33 0,40

5. 0,36 0,43

6. 0,33 0,41

7. 0,36 0,39

8. 0,34 0,37

9. 0,34 0,40

10. 0,36 0,43

průměr

[mm] 0,36 0,40

rozptyl

[mm] 0,00045 0,000334 směr.

od.[mm] 0,021213 0,018288 var.

koefic.[%] 5,8925 4,572

Tab. č. 2: Zpracovaná tabulka u zjišťování průměru nití

3.2.1 Systém LUCIA

Jde o programový systém vyvinutý pro pořizování a ukládání obrazů, interaktivní měření geometrických vlastností vláken, přízí a plošných textilií nebo jiných netextilních materiálů. Systém umožňuje archivování rozsáhlých obrazových sekvencí a jejich zpracování.

Použití:

o jemnost vláken, přízí

o anomálie povrchu a poškození vláken o průřez a tvar průřezu vláken

o střední parametry vláken ve směsích

o hustota a jemnost, hmotnostní a objemové podíly, délka, délkové a četnostní podíly, měrný povrch, podíly měrných povrchů vláken

o průměr přízí

o počet ovinků (BD příze)

o mikroskopický pohled plošné textilie, vazba, dostava, rozbor vad o průřez osnovní a útkové niti ve tkanině

Obr. č. 3: Ukázka zobrazeného materiálu v systému LUCIA

Části systému LUCIA: - PC se softwarem LUCIA - kamera

- mikroskop - makroskop

[9]

Obr. č. 4: Obrazová analýza LUCIA

3.3 Zjištění dostavy osnovy a útku

Příprava vzorků:

Nastříhaly se vzorky o rozměru 10 x 10 cm ze všech zkoušených materiálů.

Celkový počet vzorků byl deset. Vzorky byly nastříhány tak, aby se neopakovala žádná osnovní a útková nit tzv. kaskádovitě.

Provedení zkoušky:

Dostavy zkoušených materiálů se zjišťovaly v laboratoři obrazové analýzy systémem LUCIA na KOD. Systém je blíže popsán v předchozí kapitole 3.2.1 Systém LUCIA. Celkový počet měření byl pět. Měření se provádělo za normovaných teplotních podmínek:

- teplota vzduchu: 20 ± 2°C - vlhkost vzduchu: 65 ± 2%

Vyhodnocení zkoušky:

Zjištěné hodnoty se zapsaly do tabulek. Výsledky jsou uvedeny v příloze č. 4 Tabulky udávají jak zjištěné rozměry, tak statistické údaje – průměr, rozptyl, směrodatnou odchylku, variační koeficient.

4 D

1.

o

12 nití 240

240 0 0 0

2. 12 nití 240 3. 12 nití 240 4. 12 nití 240 5. 12 nití 240

D 1.

ú

10 nití 200

200 0 0 0

2. 10 nití 200 3. 10 nití 200 4. 10 nití 200 5. 10 nití 200

Tab. č. 3: Jedna z výsledných tabulek u měření dostavy osnovy a útku

vzorek dostava č. měření

měření na 5 mm

počet nití / 10 cm

průměr [nití / 10cm]

rozptyl [nití /

10cm]

směr. od.

[nití / 10 cm]

var. koefic.

[%]

3.4 Zjištění jemnosti použitých nití v osnově a útku

Příprava vzorků:

Jelikož osnova je u všech materiálů stejná, tak se náhodně zvolil materiál.

V nahodilých místech materiálu byly vytaženy osnovní nitě o délce 7,75m. U útkových nití tomu bylo o malinko jinak. Útek se nám měnil u materiálů celkem třikrát. Opět se vybraly náhodné materiály. Vytáhlo se u nich také 7,75 m

Provedení zkoušky:

Jemnost se zjišťovala pomocí třímístných analytických vah. Na které se položil svazek měřící 7,75 m. Celkový počet měření u útku byl čtyři pro každou část a u osnovy se měřilo jednou. Pak se z výsledných hodnot dopočítala jemnost v texech. Měření se provádělo za normovaných teplotních podmínek:

- teplota vzduchu: 20 ± 2°C - vlhkost vzduchu: 65 ± 2%

ÚTEK

Vyhodnocení zkoušky:

Zjištěné hodnoty se zapsaly do tabulek. Výsledky jsou uvedeny v příloze č. 5 Tabulky udávají jak zjištěné rozměry, tak statistické údaje – průměr, rozptyl, směrodatnou odchylku, variační koeficient.

materiál délka [km]

hmotnost [g]

jemnost [tex]

průměr jemnosti

[tex]

rozptyl jemnosti

[tex]

směr. od.

jemnosti [tex]

var. koefic.

jemnosti [%]

1. 0,00775 0,445 57,42

57,99 0,30397 0,5513347 0,95077 4. 0,00775 0,456 58,84

5. 0,00775 0,447 57,68 8. 0,00775 0,448 57,81 11. 0,00775 0,451 58,19

OSNOVA

materiál délka [km]

hmotnost [g]

jemnost [tex]

průměr jemnosti

[tex]

rozptyl jemnosti

[tex]

směr. od.

jemnosti [tex]

var. koefic.

jemnosti [%]

30. 0,00775 0,292 37,68 37,68 0 0 0

Tab. č. 4: Ukázka zpracovaných tabulek

3.5 Materiál použitý na experiment

Materiál byl získaný na katedře Oděvnictví. Jedná se o 100% bavlnu. Osnova byla ve všech 48 materiálech stejná.

Měnila se vazba, dostava útku a jemnost útku. V následující tabulce jsou uvedeny parametry mnou naměřených jednotlivých zkoušených vzorků.

č.

mat. vazba materiálové složení

Do D [nití/10

cm]

ú průměr os.nitě [mm]

[nití/10 cm]

průměr út.nitě

[mm]

měrná plošná hmotnost

[g/m²

jemnost os.nitě

[tex]

]

jemnost út.nitě

[tex]

1. plátno 100% bavlna 240 200 0,35 0,32 2,227

37,68 57,99 2. atlas 100% bavlna 240 200 0,37 0,45 2,164

3. kepr 1/2 100% bavlna 240 200 0,36 0,40 2,206 4. kepr 1/4 100% bavlna 240 200 0,35 0,40 2,173 5. plátno 100% bavlna 240 180 0,35 0,36 2,069 6. atlas 100% bavlna 240 180 0,35 0,34 2,025 7. kepr 1/2 100% bavlna 240 180 0,34 0,40 2,066 8. kepr 1/4 100% bavlna 240 180 0,34 0,38 2,027 9. plátno 100% bavlna 240 160 0,38 0,38 1,939 10. atlas 100% bavlna 240 160 0,34 0,40 1,876 11. kepr 1/2 100% bavlna 240 160 0,34 0,39 1,925 12. kepr 1/4 100% bavlna 240 160 0,34 0,38 1,849 13. plátno 100% bavlna 240 140 0,33 0,38 1,781 14. atlas 100% bavlna 240 140 0,28 0,34 1,701 15. kepr 1/2 100% bavlna 240 140 0,28 0,37 1,762 16. kepr 1/4 100% bavlna 240 140 0,27 0,37 1,756 17. plátno 100% bavlna 240 220 0,31 0,27 1,936

37,68 38,32 18. atlas 100% bavlna 240 220 0,31 0,31 1,892

19. kepr 1/2 100% bavlna 240 220 0,29 0,27 1,897 20. kepr 1/4 100% bavlna 240 220 0,28 0,31 1,875 21. plátno 100% bavlna 240 200 0,28 0,26 1,816 22. atlas 100% bavlna 240 200 0,29 0,28 1,773 23. kepr 1/2 100% bavlna 240 200 0,31 0,27 1,804 24. kepr 1/4 100% bavlna 240 200 0,25 0,27 1,786 25. plátno 100% bavlna 240 180 0,30 0,26 1,750 26. atlas 100% bavlna 240 180 0,31 0,29 1,670 27. kepr 1/2 100% bavlna 240 180 0,28 0,28 1,699 28. kepr 1/4 100% bavlna 240 180 0,26 0,27 1,687 29. plátno 100% bavlna 240 160 0,29 0,26 1,620 30. atlas 100% bavlna 240 160 0,28 0,28 1,590 31. kepr 1/2 100% bavlna 240 160 0,28 0,28 1,609 32. kepr 1/4 100% bavlna 240 160 0,25 0,27 1,566 33. plátno 100% bavlna 240 240 0,36 0,33 1,819

37,68 31,84 34. atlas 100% bavlna 240 240 0,30 0,31 1,788

35. kepr 1/2 100% bavlna 240 240 0,32 0,31 1,766

36. kepr 1/4 100% bavlna 240 240 0,29 0,30 1,752

37,68 31,84 37. plátno 100% bavlna 240 220 0,32 0,27 1,717

38. atlas 100% bavlna 240 220 0,33 0,29 1,686 39. kepr 1/2 100% bavlna 240 220 0,32 0,29 1,699 40. kepr 1/4 100% bavlna 240 220 0,28 0,25 1,685 41. plátno 100% bavlna 240 200 0,32 0,25 1,661 42. atlas 100% bavlna 240 200 0,34 0,33 1,607 43. kepr 1/2 100% bavlna 240 200 0,31 0,29 1,633 44. kepr 1/4 100% bavlna 240 200 0,28 0,25 1,600 45. plátno 100% bavlna 240 180 0,32 0,27 1,580 46. atlas 100% bavlna 240 180 0,33 0,29 1,528 47. kepr 1/2 100% bavlna 240 180 0,33 0,28 1,563 48. kepr 1/4 100% bavlna 240 180 0,30 0,29 1,529

Tab. č. 5: Parametry jednotlivých zkoušených vzorků

3.6 Stanovení mačkavosti pomocí dutého válce

Odpovídající norma: ČSN 80 0871

Podstata zkoušky:

Metoda spočívá ve stanovení odolnosti proti tvoření skladů a lomů vlivem působení zatížení na elementární vzorek plošné textilie svinutý do tvaru dutého válce a v hodnocení jeho vnějšího vzhledu porovnáním s trojrozměrnými etalony.

Příprava vzorků:

Z materiálu se odeberou nejméně 2 elementární vzorky v podélném směru a 2 ve směru příčném o rozměrech 325 mm x 200 mm. Podélný a příčný směr se označí.

Kratší strany elementárních vzorku musí být rovnoběžné se zkoušeným směrem plošné textilie. Elementární vzorky nesmějí mít vady, sklady a lomy.

Obr. č. 5: Přístroj pro zkoušení, 3D etalony, závaží [11]

1. Zkouška se provádí v daných klimatických podmínkách.

Provedení zkoušky:

2. Hmotnost závaží se vybere z řady:

(1,00 ± 0,01), (2,00 ± 0,02), (4,00 ± 0,04), (6,00 ± 0,06) kg.

3. Doba působení zatížení je (10,0 ± 0,5) min nebo (20 ± 0,5) min.

4. Doba zotavení se vybere z řady hodnot: 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min, 60 min, 24 hod. Chyba stanovení času v minutách nesmí být vyšší než ± 1 min.

5. Hmotnost závaží, doba zotavení se zvolí v souladu s normami technických požadavků na plošné textilie.

Hodnocení mačkavosti se provádí při stejném osvětlení elementárního vzorku etalonů (200 ± 20) 1x a to světelným zdrojem, který je umístěn ve skříňce pro hodnocení a doplňuje osvětlení místnosti. Světlo nesmí svítit proti hodnotiteli.

1 – osa přístroje se šroubovitou drážkou, s podstavcem a spodní deskou, 2 - horní deska, 3 - zajišťovací šroub, 4 - kruhová vinutá pružina, 5 - závaží o hmotnosti (1 ± 0,01) kg (včetně hmotnosti horní desky, šroubu a vinuté pružiny), 6 - závaží o hmotnosti (2 ± 0,02) kg (včetně hmotnosti horní desky, šroubu a vinuté pružiny), 7 - dvě závaží bez doplňujících součástí o hmotnosti ( 2,00 ± 0,02) kg, 8 - zkoušená

Obr. č. 6: Přístroj pro zjištění mačkavosti [6]

Horní deska přístroje se uvede do výchozí polohy a upevní se ve vzdálenosti 150 (±5) mm od spodní desky. Pomocí vinutých pružin se upevní vzorek tak, aby nevytvářel sklady, a to označenou delší stranou dolu a lícem ven. Kratší strany vzorku se položí na sebe ve vzdálenosti asi 10 mm, lehce se ručně sešijí přibližně 4 stehy, uvolní se zajišťovací šroub a vrchní deska se pomalu spustí na spodní.

Opatrně se přiloží závaží (začátek doby zatížení) a po uplynutí stanovené doby se závaží sejme. Pak se nejméně do 10 s vysune horní deska nahoru, odstraní stehování, sejmou se vinuté pružiny a elementární vzorek se bez žehlení uloží lícní stranou nahoru na desku z umělé hmoty (začátek doby zotavení).

6. Po uplynutí stanovené doby relaxace (5, 10, 15, 30, 45 nebo 60 minut) postupně porovnáváme s trojrozměrnými etalony, pomocí kterých ohodnotíme vzorek stupněm mačkavosti od 1 do 5. Kdy nejnižší hodnota znamená, že materiál je nejvíce mačkavý. Hodnota 5 značí nejméně mačkavý materiál.

7. Hodnocení provádějí nejméně 2 osoby.

1. Vypočítá se aritmetický průměr mačkavosti ve stupních samostatně pro podélný a příčný směr a zaokrouhlí se na celý stupeň.

Vyhodnocení zkoušky:

2. Výsledkem zkoušky je nižší hodnota ze získaných hodnot.

[6]

Zbytek výsledků je uveden v příloze č. 1. U vyhodnocování elementárních vzorků jsem ještě mimo 3D-etalonů použila Foto-etalony. Na kterých bylo znát větších rozdílů při hodnocení.

1 3D-etalony vzorek 4 5 6 7

5 min 1 1 1 1

φ=65,3% 10 min 1 1 1 1

T=21,3°C 15 min 1 1 1 1

30 min 1 1 1 1 45 min 1 1 1 1 60 min 1 1 1 1

Tab. č. 6: Jedna z výsledných tabulek při měření mačkavosti

Vliv vazby na mačkavost textilií

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

mate riál

mačkavost

plátno atlas kepr 1/2 kepr 1/4

3.7 Diskuz e výsledků provedeného měření

Vazba je jednou ze složek struktury textilie. Je charakteristickým znakem každé textilie. Na základě zjištěných hodnot, pomocí dutého válce, se dá konstatovat, že plátnová vazba opravdu patří mezi nejvíce mačkavé vazby. Za ní se řadí kepr ½ a mezi nejméně mačkavé se řadí atlasová vazba spolu s keprovou ¼ vazbou, která měla střídu 5x5. Výsledky jsou pro materiály, které jsem měla k dispozici k měření.

Vazba:

K výsledku jsem dospěla z průměrných hodnot, které byly naměřeny na dutých válcích - doba zotavení byla 60 minut. Graf vychází z tab. č. 7, kde jsou vypsané hodnoty.

V grafu je na první pohled znát, že plátnová vazba patří mezi nejmačkavější vazby, kdy pro hodnotu 1 máme právě hodnocení nejvíce mačkavý materiál a pro hodnotu 5 nejméně mačkavý, resp.

nemačkavý. Spolu s plátnovou vazbou je v mém experimentu velice mačkavý i kepr ½. Mezi nejméně mačkavé se zařadí atlas

materiál

plátno atlas kepr 1/2 kepr 1/4 průměrná hodnota mačkavosti - doba

zotavení 60 min

1.-4. 1 2 2 2/3

5.-8. 2 3 2 2/3

9.-12. 2 3/4 2 3/4

13.-16. 2 4 2 3/4

17.-20. 1 3 2 3

21.-24. 1/2 3 2 3

25.-28. 1/2 3/4 2/3 3

29.-32. 1 3/4 2 3/4

33.-36. 2 3/4 2 2/3

37.-40. 2 3/4 2 2/3

39.-44. 2 3 2 3

45.-48. 2 4 3 3

Obr. č. 7: Graf vlivu vazby na mačkavost

Vliv měrné plošné hmotnosti na mačkavost

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

0 0,5 1 1,5 2 2,5

plošná měrná hmotnost

mačkavost

plátno atlas kepr 1/2 kepr 1/4

Jak má materiál větší plošnou měrnou hmotnost, tak s ní roste i zaplnění tkanin.

Tento vliv je spojen i s jemností nití, s průměrem nití, s dostavou, úpravou textilie, vazbou a setkáním – změnami délek nití při samotném tkaní.

Plošná měrná hmotnost:

Tento údaj určuje, jakou má materiál hmotnost na jeden metr čtvereční. Pro nemačkavost je to další vlastnost, co ji ovlivňuje.

V tab. č. 5 (str. 29 - 30), kde jsou uvedeny všechny parametry, je vidět, jak se hodnoty měrné plošné hmotnosti mění. Mění se z vyšších hodnot k nižším.

V tab. č. 8, která se nachází na další straně, jsou uvedeny hodnoty plošné měrné hmotnosti a hodnoty průměrné mačkavosti daného materiálu při použití dutého válce, při době zatížení 60 minut.

Na obr. č. 8 je znázorněn vliv plošné měrné hmotnosti na mačkavost. Hodnoty se v grafu pohybují ve všech místech hodnocení mačkavosti. Ve výsledku musím podotknout, že plošná měrná hmotnost nemá zas až tak velký vliv na námi pozorovanou vlastnost, kterou je mačkavost. Neznamená to, že nemá žádný vliv, nemá vliv u mého experimentu. V grafu je zřetelný rozdíl ve vazbách, který byl již popsán na předchozí straně.

Obr. č. 8: Graf vlivu měrné plošné hmotnosti na mačkavost

číslo materiálu 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

měrná plošná

hmotnost [g/m² 2,227

] 2,164 2,206 2,173 2,069 2,025 2,066 2,027 1,939 1,876 průměrná hodnota

mačkavosti -doba zatížení 60 min

1 2 2 2/3 2 3 2 2/3 2 3/4

číslo materiálu 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

měrná plošná

hmotnost [g/m² 1,925

] 1,849 1,781 1,701 1,762 1,756 1,936 1,892 1,897 1,875 průměrná hodnota

mačkavosti -doba zatížení 60 min

2 3/4 2 4 2 3/4 1 3 2 3

číslo materiálu 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.

měrná plošná

hmotnost [g/m² 1,816

] 1,773 1,804 1,786 1,75 1,670 1,699 1,687 1,62 1,590 průměrná hodnota

mačkavosti -doba zatížení 60 min

1/2 3 2 3 1/2 3/4 2/3 3 1 3/4

číslo materiálu 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.

měrná plošná

hmotnost [g/m² 1,609

] 1,566 1,819 1,788 1,766 1,752 1,717 1,686 1,699 1,685 průměrná hodnota

mačkavosti -doba zatížení 60 min

2 3/4 2 3/4 2 2/3 2 3/4 2 2/3

číslo materiálu 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.

měrná plošná

hmotnost [g/m² 1,661

] 1,607 1,633 1,600 1,580 1,528 1,563 1,529 průměrná hodnota

mačkavosti -doba zatížení 60 min

2 3 2 3 2 4 3 3

Tab. č. 8: Hodnoty měrné plošné hmotnosti a hodnoty mačkavosti z dutého válce