Z OBRAZOVÉ ANALÝZY ZÍSKANÝM ZAKRYTÍ TKANINY SE ZAKRYTÍM POROVNÁNÍ TEORETICKÉHO

(1)

POROVNÁNÍ TEORETICKÉHO ZAKRYTÍ TKANINY SE ZAKRYTÍM

ZÍSKANÝM

Z OBRAZOVÉ ANALÝZY

Bakalářská práce

Studijní program: B3107 – Textil

Studijní obor: 3107R007 – Textilní marketing Autor práce: Svetlana Ildzhieva

Vedoucí práce: doc. Ing. Vladimír Bajzík, Ph.D.

(2)

The comparison theoretical covering of fabrics with the covering obtained from image analysis

Bachelor thesis

Study programme: B3107 – Textil

Study branch: 3107R007 – Textile marketing - textile marketing Author: Svetlana Ildzhieva

Supervisor: doc. Ing. Vladimír Bajzík, Ph.D.

(3)

(4)

(5)

Byla jsem seznámena s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vzta- huje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědoma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto pří- padě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vyna- ložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Bakalářskou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem.

Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elek- tronickou verzí, vloženou do IS STAG.

Datum:

Podpis:

(6)

POROVNÁNÍ TEORETICKÉHO ZAKRYTÍ TKANINY SE ZAKRYTÍM

ZÍSKANÝM Z OBRAZOVÉ ANALÝZY 5

PODĚKOVÁNÍ

Ráda bych touto cestou poděkovala vedoucímu mé bakalářské práce panu doc.Ing.

Vladimíru Bajzíkovi,Ph.D. za odborné vedení, rady a připomínky při zpracování této práce.

Dále bych také chtěla poděkovat kolektivu katetry hodnocení textilií TUL za konzultace a pochopení, které měli během mého studia.

V neposlední řadě poděkování patří rodině, která mi byla morální oporou a zároveň mě během celého studia finančně podporovala.

(7)

ANOTACE

Tato bakalářská práce se zabývá zakrytím tkanin. Cílem práce je porovnání hodnoty teoretického zakrytí se zakrytím získaného pomocí obrazové analýzy.

Práce se skládá ze dvou hlavních částí – teoretické a praktické. V teoretické části popsáno, co je zakrytí, dále k čemu náleží tento pojem v textilii, jaké parametry v textilii zakrytí ovlivňuje a na co má vliv. Spolu s tím uveden přehled metod a modelů výpočtu zakrytí. Rovněž zde zmiňují odbornou literaturu, která se zabývá touto tématikou.

Do praktické části patří experiment, který byl proveden na 9 různých tkaninách.

K tomuto experimentu patří vypočet teoretického zakrytí, měření vzorků tkanin na obrazové analýze a výsledky tohoto měření. Každá tkanina charakterizována z pohledu parametrů, jako jsou materiálové složené, vazba, dostava, průměr nití či jemnost.

KLIČOVÁ SLOVA: TKANINA, TEORETICKÉ ZAKRYTÍ, OBRAZOVÁ ANALYZA, PÓROVITOST, PANAMOVÁ VAZBA, ATLASOVÁ VAZBA

ANNOTATION

This bachelor thesis deals with fabric covering. The aim is a comparison of the theoretical values covering and the covering obtained by image analysis.

There are two main parts theoretical and practical in this thesis. In the theoretical part, it is describing what is covering, what also belongs to this concept in the fabric of which parameters affect the fabric covering and what influence it has. Along with that, there are methods and models for calculating coverage. There is also mention professional literature that deals with this issue.

The practical part includes an experiment, that using image analysis to 9 different fabrics and calculate the theoretical coverage. Every fabric has described in terms of parameters such as material composition, weave, texture, thread diameter and softness.

KEYS WORDS: FABRIC, THEORETICAL COVERING, IMAGE ANALYSIS, POROSITY, PLAIN WEAVE, SATIN WEAVE

(8)

Obsah

SEZNAM SYMBOLŮ ... 9

SEZNAM ZKRÁTEK ... 11

Úvod ... 12

1. Charakteristika tkanin ... 13

1.1. Struktura a vlastnosti použitých vláken ... 13

1.1.1. Jemnost ... 14

1.2. Struktura a vlastnosti použitých nití ... 14

1.2.1. Průměr nití ... 15

1.2.2. Zaplnění ... 15

1.2.3. Zákrut ... 16

1.3. Konstrukce tkaniny ... 16

1.3.1. Dostava tkaniny ... 17

1.3.2. Plošná hmotnost ... 17

1.3.3. Setkání osnovy a utku ... 17

1.3.4. Vazba tkanin ... 18

1.3.5. Zakrytí tkanin ... 19

2. Vypočet teoretického zakrytí tkanin ... 19

3. Pórovitost. ... 22

4. Hustota ... 23

5. Vlastnosti vláken ... 23

6. Modely a metody pro výpočet teoretického zakrytí tkaniny ... 24

6.1. Obrazová analýza ... 24

6.2. Cover factor podle Peirce ... 25

6.3. Waltzův stupen zakrýtí ... 26

7. Experiment ... 27

7.1. Výpočet teoretického zakrytí tkanin. ... 27

7.2. Výpočet zakrytí pomocí obrazové analýzy ... 29

8. Porovnání výsledků hodnot zakrytí ... 31

8.1. Porovnání hodnot zakrytí tkanin s panamovou vazbou 3/3. ... 33

8.2. Porovnání hodnot zakrytí tkanin s atlasovou vazbou 2/4... 34

9. Snímky získané pomocí obrazové analýzy ... 35

(9)

Závěr ... 39

Seznam použité literatury ... 41

Seznam obrázků ... 43

Seznam tabulek ... 44

Seznam příloh ... 44

(10)

SEZNAM SYMBOLŮ

A [cm²] plocha vzorku

D [g/cm³] specifická hmotnost

D [mm] průměr nití

ds [mm] substanční průměr

Do [1/m ] / [nt/mm] dostava osnovních nití

Du [1/m] / [nt/mm] dostava útkových nití

F [1] cover faktor celé tkaniny

Fo [1] cover faktor osnovy

Fu [1] cover faktor útku

G [g/m²] měrná hmotnost

K [-] součinitel průměru.

l [m] délka vlákna.

lo [mm] délka osnovních nití

lu [mm] délka osnovních nití

Lvo [mm] rozdíl délky osnovních nití

Lvu [mm] rozdíl délky útkových nití

m [kg] hmotnost

P [1] pórovitost

p [µm²] plochy řezů jednotlivých vláken

Pc [µm²] celková plocha řezu vláken

Ps [g/m²] plošná hmotnost

Pp [µm²] plocha jednotlivého vzorku

Pc [µm²] plocha celkového vzorku

S [m²] substanční průřez

(11)

s [m²] plocha příčného řezu vláken

So [%] setkání osnovy

Su [%] setkání útku

T [tex] jemnost

t [cm] tloušťka vzorku

V [m³] souhrnný objem vláken

Vc [m³] útvar objemu

Vp [m³] objem póru

W [g] hmotnost vzorku

Z/Zc [1] celkové zakrytí

Zo [1] zakrytí osnovních nití

Zu [1] zakrytí útkových nití

z [m^-1] zákrut

Zw [1] Waltzův stupen zakrytí

µ [1] zaplnění

ρ [kg/m³] hustota nití

π [1] matematická konstanta ≈ 3,14

(12)

SEZNAM ZKRÁTEK apod. a podobně atd. a tak dale

CO bavlna

č. číslo

nápř. například NT netkané textilie

OA obrazová analýza

PC personal computer POP polypropylene

tj. to jest

(13)

Úvod

Teoretické zakrytí tkanin patří k vlastnostem tkanin, které následně ovlivňují užitné vlastnosti. Zakrytí tkanin úzce souvisí s jejích prodyšností, čímž lze vysvětlit tento vliv.

Vzhledem k tomu je zakrytí jeden z důležitých parametrů tkanin. Proto je zapotřebí se před uvedením do problematiky zakrytí nutné zmínit o parametrech a struktuře tkanin.

Počáteční část práce je tvořena teoretickou přípravou, která zahrnuje danou problematiku v oblasti struktury tkanin, nití a vláken. Tomu se věnuje kapitola 1.

Modely pro výpočet plošného zakrytí tkanin se zabývá kapitola 6. Tyto poznatky jsou využity v experimentální části práce. Praktická část je věnována popisu celého experimentu, včetně grafických výstupů v podobě grafů, tabulek, obrázků vzorku tkanin a nezbytných komentářů.

Experiment proveden na 9 různých tkaninách. Pro každou tkaninu je spočítáno zakrytí teoretické a zakrytí získané z obrazové analýzy.

Cílem této práce je porovnání hodnot teoretického plošného zakrytí tkanin s hodnoty zakrytí získaný z obrazové analýzy. Zároveň je také zjišťovaná závislost mezi těmito dvěma způsoby.

V závěru pak shrnují zjištění a poznatky, který jsou během celého experimentu dospěte.

(14)

Teoretická část.

1. Charakteristika tkanin.

Textilie je souhrnný název pro textilní výrobky a textilní vlákna. Mezi plošný textilií jsou rozlišují např. oděvní plošné textilie, technické plošné textilie a bytové plošné textilie. Každý ten druh textilií má svůj účel použití a požadavky na určité vlastnosti.

Tkanina je plošná textilie, která vytvořena ze dvou soustav nití. Obě soustavy vzájemně provázaný na sebe kolmém podle zvolené vazby. Každá tkanina má dvě soustavy – osnovu a útek. Osnova je podélná soustava nití, útek je příčná soustava.[1]

Obrázek 1. Přehled osnovy a útku ve tkanině. [2]

Základem tkaniny je nitě. Nit je vyrobená ze spřadatelných vláken uspořádaných do podélného směru a zpevněných zákrutem nebo z vláken nekonečné délky se zákrutem nebo bez zákrutu. [1]

Strukturu a vlastnosti tkaniny lze případně rozdělit do 3 skupin, a to jsou struktura a vlastnosti použitých vláken, strukturu a vlastnosti použitých nití a konstrukce tkaniny.

Tohoto rozdělení se drží M.Havlová [2].

1.1.Struktura a vlastnosti použitých vláken

Vlákno je základní prvek textilií. Rozlišují si přírodní a chemická vlákna.

Do této skupiny patří jemnost, délka, pevnost a tažnost, sorpční vlastnosti tkaniny apod.

V této práci se věnuje o těch parametrů a vlastností, který májí vliv na zakrytí tkanin.

Proto v tomto článku uveden pojem jemnost.

(15)

1.1.1. Jemnost

Jemnost T vláken se charakterizuje délkovou hmotností, tj. hmotností jednotky délky.

Rozlišují se vlákna superjemná (do 0,001 tex), velmi jemná (0,01 až 0,09 tex), bavlnářská (0,09 až 0,3 tex), vlnařská (0,28 až 1,3 tex), kobercového typu (1,3 až 2 tex) a lýkového typu (nad 1,7 tex). Jednotky pro jemnost jsou mtex, dtex, tex, ktex. Pro různé druhy přírodních vláken se používá jednotky jako micronaire, tops, titr denier.

Jemnost dá se spočítat pomocí následujícího vztahu 𝑇 = ^𝑚_𝑙 (1)

kde T [tex] je jemnost, m [kg] je hmotnost, l [m] je délka vlákna.

Mezi jemnosti T, měrnou hmotností q a plochou příčného řezu s vláknem platí vztah

𝑇 =𝑚

𝑙 = 𝑠𝑙𝑞

𝑙 = 𝑠𝑞 (𝟏. 𝟏)

Prostřednictvím plochy příčného řezu se definuje ekvivalentní průměr d vlákna 𝑑 = 2√𝑠

𝜋 (𝟏. 𝟐) spojením těchto rovnic se získá výraz

𝑑 = 2√𝑡

√𝜋𝑞 (𝟏. 𝟑)

Je tedy zřejmé, že jemnost T je závislá nejen na geometrických vlastnostech, ale i na měrné hmotnosti vláken. Proto je mnohdy přesnější posuzovat jemnosti prostřednictvím plochy příčného řezu nebo ekvivalentním průměrem. [3]

1.2.Struktura a vlastnosti použitých nití

Do této skupiny patří také jemnost, průměr (substanční průměr), zaplnění, zákrut.

(16)

1.2.1. Průměr nití

Průměr nití d je zásadní parametr pro výpočet zakrytí tkanin. Průměr lze spočítat pomocí následujícího vzorku:

𝑑 = 𝐾

√𝑇 (𝟏. 𝟒) Kde d je průměr nití, K je součinitel průměru.

Průměr příze a součinitel průměru K:

𝐷 = √4𝑆

𝜋µ= √4𝑇

𝜋µ𝜌 (𝟏. 𝟓)

Když se hovoří o průměru, třeba uvést co to je substanční průměr ds a substanční průřez příze S. Substanční průměr je průměr, když se vytlačí ze příze veškerý vzduch. Spočítat tento parametr lze pomocí vzorce:

𝑆 = 𝜋𝐷_𝑠²

4 (𝟏. 𝟔)

Hodnota substančního průměru bude nižší jen hodnota průměru.

1.2.2. Zaplnění

Zaplnění µ je poměr objemu nitě k celkovému objemu textilie nebo jejího vazného prvku, je možné uvažovat i o zaplnění plošné textilie vlákny, byl by to součin zaplnění plošné textilie nití a zaplnění nitě vlákny.

Veličina vyjadřující podíl celkového prostoru útvaru zaplněný objemem vláken. Má-li nějaký útvar objem Vc a v něm jsou obsažena vlákna souhrnného objemu V ≤ Vc , je zaplnění µ dáno výrazem

µ = 𝑉

𝑉_𝑐 (𝟏. 𝟕)

Zaplnění je bezrozměrná veličina, ležící v intervalu <0;1>. Lze jej interval též interpretovat jako podíl souhrnné plochy P řezných plošek jednotlivých vláken k

(17)

celkové ploše Pc nějakého myšleného řezu útvarem.

µ = _𝑃^𝑃

𝑐 (𝟏. 𝟖)

Zaplnění se vyjadřuje bud’ pro celý vlákenný útvar, nebo v jeho jednotlivých místech.

Každý typ textilie má svou orientační hodnotu zaplnění. Třeba monofil má hodnotu 1, mykaná příze bavlněná má zaplnění v rozmezí <0,4;0,55>.

1.2.3. Zákrut

Podle B.Neckářu [3] zákrut z je veličina, vážící se pouze ke skupině monotónně kroucených přízí. Je totiž vázán na způsob výroby příze a lze na něj pohlížet bud’

z hlediska tvorby, nebo struktury.

Také lze popsat zákrut jako veličinu, kterou se většinou popisuje způsob výroby příze.

Příze mohou být zakrouceny dvojím způsobem, a to pravotočivě nebo levotočivě. Na základě toho rozlišujeme dva směry kroucení, které se podle podobnosti s velkými písmeny označují S a Z.

Obrázek 2. Dva způsoby zakroucení příze. [4]

Jak popisuje E. Chrpová [1], míra zakroucení příze je dána počtem zákrutů. Čím více zákrutů na určitou délku příze má, tím je pevnější, ale také tvrdší. Cena příze souvisí s počtem zákrutů. Počet zákrutů se mění s délkou vláken, číslem příze a účelem použití.

Zvyšující se počet zákrutů zvyšuje soudržnost vláken a pevnost příze. Existují nulový zákrut, velmi nízký zákrut, počesávací zákrut, střední počet zákrutů, hodně kroucené příze a krepové zákruty.

1.3.Konstrukce tkaniny

Do této skupiny lze uvést zakrytí, dostavu tkaniny, vazbu, setkání nití, plošnou

(18)

hmotnost atd.

Zakryti je to pojem, který se patří do parametrů nití. Zakrytí lze popsat jako podíl zakryté plochy ve tkanině. Zakrytí tkanin hlavně zaleží na průměru nití a dostavě tkaniny.

1.3.1. Dostava tkaniny

Dostava tkaniny je počet nití na určitou délku, např. 1cm, 10cm atd. Dostava tkaniny má vliv na hustotu této tkaniny, zda je tkanina hustá nebo řídká. Dostava tkaniny musí být upravená podle účelu použití této tkaniny. Rozlišují si dostava osnovních nití Do [1/m ]a útkových nití Du [1/m].

Obrázek 3. Dostava osnovy a útku [15]

1.3.2. Plošná hmotnost

Plošná hmotnost 𝑃_𝑠 je hmotnost plošné jednotky textilního materiálu. Zpravidla se udává v [g/m²].

Lze spočítat hmotnost pomocí vzorku 𝑃_𝑠 =𝑚

𝑆 (𝟏. 𝟗)

1.3.3. Setkání osnovy a utku.

Setkání osnovy So a útku Su – rozdíl délky nitě před tkaním Lvo, Lvu a délky nitě ve tkanině lo, lu. Vzájemným provázáním osnovních a útkových nití dojde ke zvlnění nití.

Zvlněním dojde ke zkrácení nitě (rozměr tkaniny + setkání = potřebná délka nití).

Setkání se udává ve směru osnovy a setkání ve směru útku. Vyjadřuje se v procentech

(19)

z rozměru tkaniny. Zahrnuje se do výpočtu spotřeby nití pro útek a osnovu tkaniny. [1]

𝑆_𝑜= 𝐿_𝑣𝑜 – 𝐿_𝑜

𝐿_𝑣𝑜 ∗ 100 [%] (𝟏. 𝟏𝟎)

𝑆_𝑢 = 𝐿_𝑣𝑢– 𝐿_𝑜

𝐿_𝑣𝑢 ∗ 100 [%] (𝟏. 𝟏𝟏)

1.3.4. Vazba tkanin

Tkanina je plošný textilní útvar, který složen určitým způsobem provázání. Způsob provázání ukazuje vazba tkaniny. Vazba vytváří žádaný vzor, vzhled a vlastnosti budoucího výrobku. Pomocí vazby lze identifikovat jednotlivý typy tkanin. Vazba má částečně vliv na pevnost, pružnost, tuhost, splývavost i na omak tkaniny. Ovlivňuje vzhled, tepelnou izolaci, prodyšnost, odolnost proti oděru i další vlastnosti tkanin.

Vazbou je často ovlivněn konečný vzor tkaniny. [5]

Existují 3 základní vazby tkanin: plátnová vazba, keprová vazba a atlasová vazba.

Každá vazba má odvozeniny, např. panama, ryps, kepr zesílený, atlas zesílený atd.

Obrázek 4. Základní vazby tkanin. [6]

V této práci jsou použity tkaniny následujících typů vazeb: panama, atlas, kepr vícestupňový.

(20)

 Panama je odvozená vazba z plátnové vazby. Představuje zvětšené plátno s minimální střídou vazby 4/4, tj. 4 osnovní nitě a 4 útkové nitě. Tím lze říct, že dvě osnovní a dvě útkové nitě se provazují stejně. Existují dvounitné, třínitné a vícenitné panamy podle provazujících se nití.

 Atlasová vazba je jedna ze základních vazeb. Nejmenší střída vazby je 5/5, tj. 5 osnovních a 5 útkových nití. Podle převládajících vazných bodů jsou atlasy bud’

osnovní nebo útkové. Pravidelné atlasy mají vazné body pravidelně rozsazeny tak, že se jednotlivé body nedotýkají. Tkaniny atlasové vazby obvykle jsou hladké s velmi jemným šikmým řádkováním různého úhlu stoupání, které je různé podle použitého postupného čísla při konstrukci vazby. [7]

 Kepr vícestupňový je odvozená vazba z kepru. Kepr vícestupňový, též zvaný stojatý, strmý nebo příkrý tvoří šikmé zesílené řádky se sklonem až 75˚. Vzniká z keprů zesílených víceřádkových. Tyto vazby bývají použity u kordů nebo gabardénů.[5]

1.3.5. Zakrytí tkanin

Pro vypracování této práce informace je čerpaná i z odborné literatury i z diplomových prací, které se věnují tématice zakrytí tkanin. Jak vysvětluje ve své diplomové práci I.

Blažejovská [8], zakrytí tkaniny je poměr plochy zakryté vlákny k celkové ploše textilie nebo jejímu vazebnému elementu. U zakrytí tkaniny jsou důležité jednotlivé průměry nití. Tkaniny se stejnými dostavami mohou mít při různých průměrech nití zcela odlišné zakrytí tkaniny. Při velkém průměru nitě je tkanina plnější než při malém průměru nitě.

Nezakrytá plocha tkaniny představuje póry.

Póry, anebo také pórovitost tkaniny je také důležitý pojem, který se v této bakalářské práce věnuje. O tom pojednává kapitola č. 3.

2. Vypočet teoretického zakrytí tkanin

Cílem této práce je srovnat hodnoty teoretického zakrytí se hodnoty zakrytí z obrazové analýzy. Pro tento účel v této kapitole jsou uvedeny způsoby výpočtu teoretického zakrytí.

(21)

Zakrytí je poměr plochy zakryté nití k celkové ploše textilie nebo jejího vazného prvku.

Plošné zakrytí vychází z půdorysné plochy nití ve vazné buňce tkaniny. Plocha vazné buňky je zčásti kryta osnovní a z části útkovou nití.

Obrázek 5. Závislost zakrýtí na Do a Du. [15]

Teoretické zakrytí lze určit třemi způsoby, a to pomocí jedné soustavy nití, dvou soustav nití a pomocí cover faktoru. B.Neckář [9] stručně popisuje tyto způsoby.

1) Jednou soustavy nití (osnovou nebo útkem) Zo , Zu

Pro výpočet zakrytí tímto způsobem je nutno stanovení průměru nitě, který se lze spočítat pomocí vzorců 1.4. a 1.5.

Zakrytí osnovy lze spočítat pomocí následujícího vzorce:

𝑍_𝑜= 𝐷_𝑜 (1 × 𝑑_𝑜)

1 × 1 = 𝐷_𝑜𝑑_𝑜 (𝟐)

Kde 𝑍_𝑜 je zakrytí osnovních nití, 𝐷_𝑜 je dostava osnovních níti, 𝑑_𝑜 je průměr osnovních nití.

Zakrytí útku lze spočítat pomocí následujícího vzorce:

𝑍_𝑢 = 𝐷_𝑢 (1 × 𝑑_𝑢)

1 × 1 = 𝐷_𝑢𝑑_𝑢 (𝟐. 𝟏)

Kde 𝑍_𝑢 je zakrytí útkových nití, 𝐷_𝑢 je dostava útkových níti, 𝑑_𝑢 je průměr útkových nití.

(22)

2) Dvěma soustavy nití (zakrytí celkové)

𝑍 = 𝐷_𝑜 (1 × 𝑑_𝑜) + 𝐷_𝑢 (1 × 𝑑_𝑢) − (𝐷_𝑜𝐷_𝑢)(𝑑_𝑜𝑑_𝑢)

1 × 1 = 𝑍_𝑜+ 𝑍_𝑢− 𝑍_𝑜𝑍_𝑢 (𝟐. 𝟐)

B.Neckář [9] věnuje pozornost tomu, že v praxi se často uvádí zakrytí v %.

𝑍_% = 𝑍_𝑜[%]+ 𝑍_𝑢[%]− 𝑍_𝑜[%] 𝑍_𝑢[%]

100 (𝟐. 𝟑)

3) Prostřednictvím veličiny cover faktor

Cover faktor v podstatě je číslo, které označuje, do jaké míry plocha tkaniny je pokryta jednou sadou nití. Pro tkaniny existují dvě veličiny cover faktoru, a to veličina cover faktoru pro osnovní nit a pro útkovou.

Podle Köchlinovy teorie [3] průměr osnovních a útkových nití lze spočítat pomocí následujících vzorců:

do = K√𝑇_𝑜 (2.4)

du = K√𝑇_𝑢 (2.5)

kde K je součinitel průměru příze. Pokud materiál a technologie jsou stejný veličina K je stejná.

Zakrytí tkaniny pomocí cover faktoru lze spočítat pomocí následujících vzorců:

Zo = Do × 𝐾√𝑇_𝑜 = K (Do√𝑇_𝑜) (2.6)

Zu = Du × 𝐾√𝑇𝑢 = K (Du√𝑇𝑢) (2.7) Při stejném materiálu a technologie jsou zaplnění úměrná.

B.Neckář [3] také uvedl vzorce výpočtu zakrytí pomocí cover faktoru, a to jsou:

Fo = Do √𝑇_𝑜 (2.8) Fu= Du √𝑇_𝑢 (2.9)

(23)

F = Fo + Fu (2.10)

Kde F je cover faktor celé tkaniny, Fo je cover factor osnovy, Fu je cover factor útku.

3. Pórovitost.

Když hovoří se o zakrytí tkaniny, nelze ne uvést o porozitě či pórovitosti P tkaniny, které se úzce spjaty. Tato veličina vyjadřuje podíl celkového objemu vyplněný vzduchovými póry, ovlivňuje propustnost vzduchu tkaninou. Porozitu lze definovat jako objem vzduchu mezi vlákny, takže podílem pórů ve tkanině. Velikost vzduchových pórů plyne ze zobecněné úvahy. V hmotnostní jednotce útvaru je objem vláken V = 1/q.

objem Vp póru v ní je užitím. [3]

Vp = Vc (1 - µ) = ^{𝑉 (1 − µ)}_µ = ^{(1 − µ)}_𝑞µ (3)

Obsah pórů v textilii znamená, že je možnost transportu vzduchu, vlhkosti, vodních par, zvětšení odporu proti prostupu tepla.

Póry uvnitř tkaniny jsou také ovlivňující faktory v přenosu vlhkosti a vzduchu. Podle Wardiningsihu [10], který ve své diplomové práce věnuje porozitě, pórovitost stanovena měřením celkového objemu textilie a výpočtem celkového objemu vlákna ve vzorku.

Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami je považovány za vzdušný prostor.

Výpočet pórovitosti založen na specifické hmotnosti vláken složek a odhad objemu textilie z měření délky tkaniny, šířky a tloušťky podle vzorce:

𝑃 = 100 (𝐴𝑡 –𝑊

𝐴𝑇𝐷 ) (𝟑. 𝟏)

Tam, kde P je pórovitost textilie, A [cm²] je plocha vzorku textilie, T [cm] je tloušťka, W [g] je hmotnost vzorku, a D [g/cm³] je specifická hmotnost, nebo hustota vlákna v g/cm³.

Porozita je bezrozměrná veličina, nabývá v rozmezí <0;1>, měří se v procentech.

(24)

4. Hustota

Vlákno je délkový útvar. Délku vláken lze uvést v [mm], popřípadě v jiných jednotkách.

Hustotu nití ρ lze spočítat prostřednictvím dostav a prostřednictvím zakrytí.

Jedná se o parametr, na základě kterého je možné posuzovat některé užitné vlastnosti tkanin (např. prodyšnost). Plošné zakrytí vychází z půdorysné plochy nití ve vazné buňce tkaniny. Plocha vazné buňky je zčásti kryta osnovní a z části útkovou nití. [11]

5. Vlastnosti vláken

V této práce se jedná o 9 různých vzorků tkanin, u kterých bylo spočítáno teoretické zakrytí a zakrytí získané z obrazové analýzy. Tyto tkaniny byly dodány ve třech materiálových variantách. Jedná se o bavlněná vlákna, polypropylenová vlákna a o směsi těchto vláken. Na základě toho je proveden experiment. Detailní výklad experimentu uveden v praktické části této práce.

 Bavlněná vlákna

Bavlněná vlákna patří do přírodních rostlinných vláken. Většina získané bavlny se spotřebuje pro oděvní materiály. Bavlněná vlákna se více používají ve výrobcích určených do teplého počasí, což lze vysvětlit tím, že pro tkaniny z bavlněných vláken je charakteristický jemný omak a řidší dostava. K důležitým vlastnostem bavlněných tkanin patří navlhavost. A.Šustrová [12] ve své diplomové práci si všimla toho, že bavlněná vlákna dokáží pojmout až 20% vlhkosti ze své hmotnosti, aniž by byla na omak vlhká. Ani při obsahu vlhkosti 65% hmotnosti nepropouští vodu. Usychají však pomalu a proto se směšují s jinými vlákny.

Kvůli své navlhavosti a pomalému transportu vlhkosti ze tkaniny do okolí klesá prodyšnost tkanin z bavlněných vláken. V důsledku bobtnání vláken a husté dostavě, bavlněná vlákna jsou voděodolné. Tím se zmenšuje prostor pro průchod vzduchu.

Bavlněná vlákna se používají zejména do svrchního oblečení, prádla, sportovních oděvů (díky svým vlastnostem, které zajišťují komfort během pohybu).

 Polypropylenová vlákna

Polypropylenová vlákna jsou chemická vlákna ze syntetického polymeru. Ke kladným vlastnostem těchto vláken patří vysoká pevnost, minimální navlhavost, nejnižší hmotnost, silná termoizolační schopnost. Textilní výrobky z polypropylenových vláken

(25)

nevyvolají alergie, mají dobré fyziologické vlastnosti. Polypropylenový vlákna mají nejnižší nasákavost, díky čemu rychle schnou. K záporným vlastnostem lze uvést špatnou barvitelnost, snadnou hořlavost.

Díky své minimální navlhavosti výrobky z polypropylenových vláken nezpůsobují snížení prodyšnosti. Což lze vysvětlit vlivem nabobtnávání.

Polypropylenová vlákna se používají do sportovních funkčních oděvů, střiže, technických vláken (pojením NT), multifulových výrobků.

 Směs bavlněných a polypropylenových vláken

Při směsování těchto vláken se vlastnosti jednotlivých vláken navzájem doplňují. Např.

odolnost vůči oděru polypropylenových vláken pomáhá zvýšit oděruvzdornost dle jejich procentního zastoupení ve směsi. Hladkost a tvrdost povrchu polypropylenových vláken se projeví i ve směsích s bavlněný vlákny. Přidáním bavlněných vláken k polypropylenovým vláknům je proces barvení také snazší.

6. Modely a metody pro výpočet teoretického zakrytí tkaniny

Kromě klasických způsobů výpočtu zakrytí existuje i řada dalších. Mezi známé metody patří bublinková metoda, integrační metoda, fakírova metoda, metoda vypočtu pomocí obrazovou analýzy.

V současné době, kdy ve velké míře používá se technika k různým účelům, je čím dál tím více populární využití obrazové analýzy. Obrazová analýza umožňuje spočítat nutnou veličinu moderním a rychlým způsobem. V této práci například je schopné pomocí obrazové analýzy a softwaru rychle zjistit hodnoty plochy pór. Z těchto parametrů je následně spočítané zakrytí tkaniny.

6.1.Obrazová analýza

Principem obrazové analýzy je snímaní obrazu určitého vzorku, pak přetvoření do vlastního zařízení, kde už je snímek vyhodnocen do parametrů, který třeba určit.

Metoda obrazové analýzy je dobrá tím, že jasně viditelně to, co nutno zjistit.

Schéma postupu při využiti obrazové analýzy:

(26)

Obrázek 6. Schéma postupu při využiti obrazové analýzy [13]

Obrazová analýza obvykle skládá se ze tří částí: z optického mikroskopu, makro soustavy a PC se softwarem. Optický mikroskop s mikrofotografickým zařízením umožňuje pozorování mikroskopických preparátů v procházejícím i v odraženém světle při zvětšení 1000x a při použití zoomu pak ještě větším. K dalšímu příslušenství patří vybavení pro epifluorescenci, dále pro temné pole, polarizované světlo a Nomarského DIC v odraženém i procházejícím světle. Makro soustava je tvořena repro stativem s osvětlovací soustavou. Na stativ je možno připevnit barevnou video kameru s makro video zoom objektivy, které umožňují vytváření dokumentačních snímků nebo obrazů s různým zvětšením a nahrazují tak částečně stereomikroskop. Obrazy z mikroskopu nebo z makrooptiky snímané barevnou kamerou nebo černobílou kamerou mohou být archivovány, softwarově upravovány, proměřovány a dále matematicky zpracovávány.

Optický mikroskop ve spojení s obrazovou analýzou je využíván např. v analýze papíru pro zjištění přítomnosti anorganického nátěru a stanovení vlákninového složení. U keramických dlaždic se posuzuje glazování. U dřevin se podle buněčné stavby rozlišují jejich druhy. U vzorků tabáku se sleduje složení a distribuce vláken (částic). Dále tato technika nachází uplatnění při rozlišování druhů vláken, škrobů, měří se tloušťka tenkých vrstev apod. Makro soustava se používá k dokumentaci vzorků, při posuzování heterogenních směsí, měření velikosti částic u sypkých materiálů, při rozlišení dřevovláknitých desek apod. Rozsah aplikací celého systému je velký a dále se rozšiřuje podle problémů, které vyvstávají u nově analyzovaných vzorků (kontrolní pásky na výrobcích z lihu, tabáku, dálniční kupony, celní závěry apod.). [13]

6.2.Cover faktor podle Peirce

Cover faktor je termín, který úzce souvisí s pórovitosti tkanin.

Bylo řečeno [14], že průměr nitě je nahrazen odmocninou z délkové hmotnosti a F je

Digitalizace Zpracování Segmentace Binarní

transformace Měření Interpretace výsledků

Statistická analyza

(27)

definován dvěma způsoby jako:

 Délkový : Fd-o,u = Do,u√𝑇[Mtex]−o,u (6)

Není to už bezrozměrné vyjádření zakrytí. Výsledek je ovlivněn parametry μ, p (zaplněním nitě a hustotou vlákenného materiálu).

 Plošný, definovaný podobně jako zakrytí:

Fp = FD-o +FD-u – FD-o FD-u (6.1)

Pierce mimoto zanedbal hodnotu součinu (poslední člen), což je ale možné jenom při relativním vyjádření, pokud je F v intervalu <0,1>.

Zakrytí má i praktický význam – nezakrytá plocha představuje póry, parametr z ovlivňuje některé vlastnosti tkaniny.

6.3.Waltzův stupen zakrytí

R.Kovář [14] konstatoval, že tento způsob výpočtu zakrytí souvisí s tzv. setkatelností.

Přibližná rovnost platí jen v případě malého rozdílu v průměru osnovy a útku. Je definován vztahem

𝑧_𝑤 = (𝑑_𝑂+ 𝑑_𝑢 × 𝐷_𝑜× 𝐷_𝑢 = 4𝑑̅²

𝑝_𝑜× 𝑝_𝑢 ≈ 4 × 𝑧_1𝑜× 𝑧_1𝑢 (𝟔. 𝟐)

Teoreticky vypočet plošného zakryti je možné nejblíže určit pomoci metod a modelů výpočtu porózity tkaniny. Jedná se například o model porozity tkaniny. Tento přehled I. Pohanková [15] uvedla ve své diplomové práci.

Porozitu tkaniny lze spočítat několika způsoby, a to stanovenou z plošného zakrytí, podle Goojiera, podle Militkého, podle Backera, a podle Šindelkové.

(28)

Praktická část.

7. Experiment

Cílem této práce je porovnat výsledky hodnot teoretického zakrytí s hodnotami, které jsou získány pomocí obrazové analýzy. Dané výsledky jsou zobrazeny v grafické podobě. V praktické části se věnuji jak výpočtu teoretického zakrytí, tak výpočtu zakrytí pomocí obrazové analýzy. Uváděno zde také v podobě grafů a tabulek porovnání hodnot výpočtu teoretického zakrytí a hodnot zakrytí získaných z obrazové analýzy.

Z toho, je následně vyplynula závislost mezi těmito dvěma způsoby užitých pro výpočet zakrytí.

Za účelem provedení tohoto experimentu bylo vybráno 9 vzorků tkanin. Tyto tkaniny byly dodány ve třech materiálových variantách. Jedná se o bavlněná vlákna, polypropylenová vlákna a v neposlední řadě o směs těchto vláken. Zmiňované vzorky byly obdrženy od pana doc. Ing. Vladimíra Bajzíka, Ph.D., který jako vedoucí této práce, dodal rovněž parametry jako jemnost a zaplnění příze.

Nejprve je zapotřebí zjistit základní parametry tkanin. Po zjištění těchto základních parametrů lze potom spočítat teoretické zakrytí tkanin.

7.1.Výpočet teoretického zakrytí tkanin.

Pro výpočet teoretického zakrytí tkanin je v tomto experimentu použit způsob celkového zakrytí. Nejprve je nutné spočítat průměr příze. Průměr příze pro každý vzorek je spočítán pomocí vzorců 1.1.

Jednotlivé parametry jako jsou materiálové složení, vazba, dostava osnovních a útkových nití byly zjištěny pomocí mikroskopu a makroskopu v laboratoři katedry hodnocení textilií TUL. Ke zjištění materiálového složení posloužil nativní preparát.

V tomto preparátu následně byly pozorovaný vlákna pod mikroskopem v podélném směru.

Vazba a dostava osnovních a útkových nití byly zjištěny z nastříhaných vzorků pomocí makroskopu. Pro spočítání dostavy byl použit vzorek o rozměrech 1x1cm. Zjištěná hodnota byla posléze převedena na [nt/mm]. S tím, že jemnost těchto tkanin byla předem dána, je stejná a rovna se 45 tex. Stejně tak bylo dáno zaplnění, to se rovna 0,5.

Hustota je konstantní veličina. Každé vlákno má určitou hodnotu, která se udává v

(29)

[kg/m³]. Hustota bavlny je 1520 [kg/m³], polypropylenu je 900 [kg/m³]. Ke každému vzorku je spočítaná podle materiálového složení konkrétní hustota vláken.

V následující tabulce jsou uvedeny parametry vzorků tkanin.

Tabulka č. 1 Parametry vzorků tkanin.

Vzorek tkaniny č.

Materiálové

složení Vazba Hustota

vláken [kg/m³]

Dostava osnovních nití [nt/mm]

Dostava útkových nití

[nt/mm]

1 50% CO

50% POP

Panama 3/3 1210 2 1,9

2 65% POP

35% CO

Atlas 2/4 1117 2,1 1,6

3 100% POP Panama 3/3 900 2,1 1,8

4 100% POP Atlas 2/4 900 2,3 2

5 100% CO Atlas 2/4 1520 1,9 1,8

6 65% POP

35% CO

Panama 3/3 1117 2,1 1,8

7 100% CO Panama 3/3 1520 2,1 1,8

8 50% CO

50% POP

Atlas 3/4 1210 2,2 2

9 100% CO Kepr 1/3 1520 2 1,8

V tabulce 2 jsou uvedeny hodnoty průměru příze pro každý vzorek tkanin.

Tabulka č. 2 Hodnoty průměrů přízí.

Vzorek tkaniny č. Průměr příze [mm]

1 0,3

2 0,32

3 0,36

4 0,36

5 0,27

6 0,32

7 0,27

8 0,3

9 0,27

(30)

Na základě výše uvedených hodnot (viz. tabulka č. 1,2) bylo spočítáno zakrytí tkanin pomocí vzorku č. 2.2. Pro výpočet teoretického zakrytí tkanin byl použit způsob celkového zakrytí tkanin.

V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty zakrytí osnovních a útkových nití.

Tabulka č. 3 Hodnoty teoretického zakrytí tkanin.

Vzorek tkaniny č. Zo Zú Zc

1 0,6 0,57 0,83

2 0,672 0,512 0,84

3 0,756 0,648 0,9

4 0,828 0,72 0,95

5 0,513 0,486 0,75

6 0,672 0,576 0,86

7 0,567 0,486 0,78

8 0,66 0,6 0,86

9 0,54 0,486 0,77

7.2.Výpočet zakrytí pomocí obrazové analýzy

K provedení této části experimentu je použitá metoda obrazové analýzy. Nezbytnou součástí uskutečněného experimentu je přístroj, zvaný vyhledávačka. Přístroj vybaven makroskopem (značky “Navytar”) a barevnou CD-kamerou (zn. “Sony”). Zde byly jednotlivé vzorky snímány v procházejícím světlu složeného obrazu.

Tato část experimentu byla uskutečněna v laboratoře paní Ing. Jany Salačové, Ph.D., na katedře materiálového inženýrství TUL.

 Postup měření na obrazové analýze

Pomocí obrazové analýzy lze získat informace o ploše zakryté póry a celkové ploše.

Zakrytí je možné stanovit jako podíl těchto dvou ploch.

Před začátkem samotného měření je zaprvé nutné naskenovat každý vzorek tkaniny.

Naskenované obrázky jsou v podobě barevného obrazu. Pak je nutné uložit každý obrázek. Dále je nutné transformovat naskenované obrázky do binárního obrazu pomocí položky “Prahování”. Naprahování snímků pomocí programu NIS-elements je možné vykonat automatické.

(31)

 Naměřené hodnoty

Když jsou vzorky naskenované, převedeny do barevného obrazu a naprahované, lze přistoupit k samotnému měření. Pomocí softwaru, kterým je vybavená obrazová analýza, jsou zjišťovány následující hodnoty: plocha pór, ekvivalentní průměr, kruhovitost.

Pro výpočet zakrytí tkanin z naměřených hodnot je potřeba jenom hodnota plochy pór.

Tyto plochy jsou spočítány a tím je zjištěn součet plochy pór.

Součet plochy pór je uveden v tabulce č. 4. Plocha je naměřena v µm². Celková plocha každého vzorku byla 900 [mm²] vzhledem k tomu, že rozměr jednotlivých vzorků byl 3x3 cm. S využitím těchto parametrů jsou spočítaný veličiny zakrytí tkanin.

Tabulka č.4 Součet plochy pór tkaniny

Vzorek tkaniny č. Součet plochy pór [µm²]

1 50668739

2 26131011

3 33219797

4 12965550

5 53567702

6 49917466

7 77552504

8 26161187

9 38699042

Pro výpočet zakrytí použit následující vzorec:

Z = 1 – Pp / Pc (7)

Kde Z je zakrytí, Pp je plocha každého vzorku, Pc je plocha celkového vzorku.

V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty zakrytí získané z obrazové analýzy.

(32)

Tabulka č. 5 Hodnoty zakrytí získané pomocí obrazové analýzy

Vzorek tkaniny č. Zakrytí

1 0,94

2 0,98

3 0,96

4 0,99

5 0,94

6 0,95

7 0,9

8 0,97

9 0,96

8. Porovnání výsledků hodnot zakrytí

Pro 9 vzorků tkanin je naměřeno teoretické zakrytí a zakrytí získané pomocí obrazové analýzy.

V následujícím obrázku lze zřetelně vidět rozdíl mezi dvěma výsledky zakrytí pro každý vzorek tkaniny.

Obrázek č. 7 Porovnání zakrytí tkanin.

0,83 0,84 0,9 0,95

0,75

0,86

0,78

0,86

0,77

0,94 0,98 0,96 0,99

0,94 0,95

0,9

0,97 0,96

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Vzorek č.1 Vzorek č.2 Vzorek č.3 Vzorek č.4 Vzorek č.5 Vzorek č.6 Vzorek č.7 Vzorek č.8 Vzorek č.9 Teoretické zakrytí Zakrytí získané z OA

(33)

Lze vidět, že hodnoty teoretického zakrytí jsou vždy menší, než naměřený hodnoty z obrazové analýzy. Z hlediska přesnosti, jsou naměřená data z obrazové analýzy přijatelnější. V teoretickém výpočtu je pak brán ohled na přesnost výpočtu nebo na zaokrouhlení výsledných hodnot.

V následujícím grafu lze vidět, jak se mění hodnoty a zároveň vztah mezi dvěma výsledky výpočtu zakrytí. (Osa x obsahuje veličiny zakrytí získaného z obrazové analýzy, osa y obsahuje veličiny teoretického zakrytí.)

Zřetelné, že nejmenší a největší hodnoty zakrytí obou způsoby shodují se. Nejmenší hodnota u vzorku tkaniny č. 5, a to u teoretického zakrytí je 0,75, u zakrytí z obrazové analýzy je 0,94. Největší hodnota zakrytí u vzorku tkaniny č. 4, a to u teoretického zakrytí je 0,95, u zakrytí z obrazové analýzy je 0,99.

Graf č. 1 Porovnání zakrytí tkanin.

Teoretické zakrytí tkanin je v rozmezí 0,75 – 0,95. Zakrytí, získané z obrazové analýzy jsou v rozmezí 0,94 – 0,99. Zjištěný vztah mezi dvěma výsledky a R²je 0,0359. Tento vztah ukazuje na to, že závislost mezi dvěma modely je slabá.

0,94 0,83

0,98 0,84

0,96 0,9

0,99 0,95

0,94 0,75

0,95 0,96

0,9 0,78

0,97

0,85 0,96

0,77

R² = 0,0359

0,84 0,86 0,88 0,9 0,92 0,94 0,96 0,98 1

0,828 0,84 0,9 0,952 0,75 0,86 0,778 0,86 0,766

(34)

8.1.Porovnání hodnot zakrytí tkanin s panamovou vazbou 3/3.

S ohledem na to, že závislost mezi dvěma způsoby výpočtu u vzorků tkanin je slabá, dá se rozdělit tyto vzorky tkanin do dvou skupin podle stejné vazby, aby posléze zjistit trend. Při zkoumání hodnot zakrytí, o které se věnuje v předcházející kapitole, lze postřehnout trend mezi tkaniny panamové vazby 3/3 a mezi tkaniny atlasové vazby 2/4.

Vzorky tkanin č. 1, 3, 6 a 7 mají panamovou vazbu 3/3. V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty teoretického zakrytí a zakrytí získaného z obrazové analýzy tkanin s panamovou vazbou. V tabulce je také uvedeno materiálové složení tkanin.

Tabulka č. 6 Hodnoty zakrytí tkanin s panamovou vazbou 3/3 Vzorek

tkaniny č.

Materiálové složení tkaniny

Teoretické zakrytí Zakrytí získané z obrazové analýzy

1 50% CO 50% POP 0,83 0,94

3 100% POP 0,9 0,96

6 65% POP 35% CO 0,86 0,95

7 100% CO 0,78 0,9

Pokud seřadí tyto hodnoty od nejnižší do největší hodnoty, dá se vidět vztah mezi tkaniny vzorků č. 1, 3, 6, 7.

Obrázek č. 8 Hodnoty zakrytí tkanin panamové vazby

0,78 0,9 0,83 0,94 0,86 0,95 0,9 0,96

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Vzorek č.7 (100%CO) Vzorek č.1 (50% CO 50%POP)

Vzorek č.6 (65%POP 35%CO) Vzorek č.3 (100%POP)

Teoretické zakrytí Zakrytí získané z OA

(35)

Na obrázku č. 8 jsou uvedeny hodnoty teoretického zakrytí a zakrytí získané z obrazové analýzy od nejmenší veličiny do největší s uvedeným materiálovém složením tkanin panamové vazby 3/3. Podle tohoto obrázku vyplývá souvislost mezi zakrytím a materiálovém složením tkanin s panamovou vazbou.

Vzorek tkaniny č. 7, což je 100% bavlněný materiál, má nejnižší veličinu zakrytí mezi těmito vzorky.

Vzorek tkaniny č. 3, což je 100% polypropylenový materiál, má největší veličinu zakrytí mezi těmito vzorky.

8.2.Porovnání hodnot zakrytí tkanin s atlasovou vazbou 2/4.

Vzorky tkanin č. 2, 4 a 5 mají atlasovou vazbu 2/4. V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty teoretického zakrytí a zakrytí získaného z obrazové analýzy tkanin s atlasovou vazbou. V tabulce je také uvedeno materiálové složení tkanin.

Tabulka č. 7 Hodnoty zakrytí tkanin s atlasovou vazbou 2/4 Vzorek

tkaniny č.

Materiálové složení tkaniny

Teoretické zakrytí Zakrytí získané z obrazové analýzy

2 65% POP 35% CO 0,84 0,98

4 100% POP 0,95 0,99

5 100% CO 0,75 0,94

Pokud seřadí tyto hodnoty od nejnižší do největší hodnoty, dá se vidět vztah mezi tkaniny vzorků č. 2, 4, 5.

(36)

Obrázek č. 9 Hodnoty zakrytí tkanin atlasové vazby

Na obrázku č. 9 jsou uvedeny hodnoty teoretického zakrytí a zakrytí získané z obrazové analýzy od nejmenší veličiny do největší s uvedeným materiálovém složením tkanin atlasové vazby 2/4. Podle tohoto obrázku vyplývá souvislost mezi zakrytím a materiálovém složením tkanin s atlasovou vazbou.

Vzorek tkaniny č. 5, což je 100% bavlněný materiál, má nejnižší veličinu zakrytí mezi těmito vzorky.

Vzorek tkaniny č. 4, což je 100% polypropylenový materiál, má největší veličinu zakrytí mezi těmito vzorky.

9. Snímky získané pomocí obrazové analýzy

Podle přednášek M. Vyšanské [16] analýza obrazu textilií, barevný obraz se skládá ze tří složek, které představují intenzitu červené, zelené a modré složky. Hodnoty pixelů pro každou složku jsou v intervalu od 0 do 255. Binární obrazy mají dvě možné hodnoty, 0 pro pozadí a maximální hodnotu 1 pro objekty a struktury. Představují produkty segmentačních funkcí jako Threshold a často se o nich mluví jako o segmentovaných obrazech. Používají se pro měření tvaru a velikosti.

Ve tomto experimentu hodnota pro každou barvu byla použita 1.

Při snímání na makroskopu bylo použito procházející světlo, díky kterému kvalita

0,75

0,84

0,94 0,98 0,95 0,99

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Vzorek č.5 (100% CO) Vzorek č.2 (65% POP 35% CO) Vzorek č.4 (100% POP) Teoretické zakrytí Zakrytí získané z OA

(37)

snímků je vysoká, a póry jsou zřetelné.

Dále jsou představeny naskenované obrazy vzorů každé tkaniny. Vpravo je barevný obraz, vlevo je binární obraz stejné tkaniny (platí pro obr.č.10-19)

Obrázek č. 10 Vzorek tkaniny č.1

(38)

(39)

(40)

Závěr

Cílem této práce bylo porovnání hodnoty teoretického plošného zakrytí tkanin s výsledky z obrazové analýzy.

Pro uskutečnění experimentu byly vybrány vzorky tkanin z bavlněných, polypropylenových vláken a jejích směsi. Tyto vzorky se lišily vazbou a dostavou tkaniny.

Zakrytí je pojem, který úzce souvisí s prodyšnosti tkanin. Prodyšnost tkanin je patří do užitných vlastnosti tkanin. Takže uveden přehled některých modelů pro výpočet plošného zakrytí tkanin.

Teoretické zakryti bylo vypočteno ze základního obecného vzorce, který je nejrozšířenější metodou pro vypočet zakryti. Pro výpočet teoretického zakrytí bylo nutné zjistit dostavu každého vzorku tkaniny, průměr nití každého vzorku a spočítat hustotu pro každý vzorek tkaniny ohledně materiálového složeni tkaniny.

Pro výpočet zakrytí, získané pomocí obrazové analýzy, byly použity vzorky tkanin o rozměrech 3×3cm. Tyto vzorky byly nasnímány pomocí přístroje, zvaný vyhledávačka.

Tento přístroj byl vybaven makroskopem (značky “Navytar”) a barevnou CD-kamerou (zn. “Sony”). Zde byly jednotlivé vzorky snímány v procházejícím světle. Velkou výhodou tohoto způsobu je vysoká kvalita snímků. Nasnímané snímky byly dvou druhů, a to barevný obraz vzorku tkanin, a binární obraz. Barevný obraz vzorku zřetelně ukazoval na póry ve tkanině. Binární obraz ty póry zdůraznil. Software, kterým byl vybaven přistroj, automaticky spočítal plochu každého póru vzorku tkaniny. Následně se plocha všech pórů sečetla. Na základě tohoto parametru bylo získáno zakrytí tkanin.

Z grafů a tabulek je zřetelně vidět, že hodnoty zakrytí tkaniny jsou různé. Hodnoty teoretického zakrytí jsou menší, než naměřené hodnoty. Po srovnání obou výsledků bylo zjištěno, že závislost mezi teoretickým výpočtem a zjištěným z obrazové analýzy je slabá. Je nutné poznamenat, že výsledky zakrytí z obrazové analýzy jsou přijatelnější z hlediska přesnosti. V teoretickém výpočtu je pak brán ohled na přesnost výpočtu nebo na zaokrouhlení výsledných hodnot.

Dále jde porovnání veličin teoretického zakrytí a zakrytí získaného z obrazové analýzy ve dvou různých skupinách vzorků tkanin. Jednalo se o skupinu tkanin v panamové vazbě 3/3 a o skupinu tkanin v atlasové vazbě 2/4. Z tohoto porovnání vyplynula

(41)

souvislost mezi zakrytím a materiálovým složením tkanin jak panamové vazby, tak vazby atlasové. Zakrytí bylo rovněž větší u těch vzorků tkanin, které měly větší podíl polypropylenových vláken. Ale jenom na základě této informaci nelze konstatovat, že ten vztah záleží pouze na materiálovém složení. Jelikož veličina zakrytí tkanin může také souviset s dalšími parametry tkanin, např. s dostavou nití a jemnosti příze.

V provedeném experimentu jemnost příze je konstantní veličina, protože je stejná u všech vzorků tkanin. Není zřejmý vliv dostavy nití na zakrytí z důvodu, že dostava nití není konstantní parametr v tomto experimentu.

(42)

Seznam použité literatury

[1] CHRPOVÁ, Eliška: Základy tkaní. Liberec 2006, ISBN 80-7372-033-7 [2] HAVLOVÁ, Marie: Přednáška z předmětu Textilní zbožíznalství. Dostupné z:

http://www.kht.tul.cz/items/TZ2/Stz2/01.%C3%BAvod%20a%20vazby%20tkanin.pdf [3] NECKÁŘ Bohuslav: Příze. Tvorba, struktura, vlastnosti. Praha 1990, ISBN 80-03- 00213-3

[4] Obrázek zákrutu. Dostupné z:

http://cs.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A1krut_p%C5%99%C3%ADze#/media/File:Yarn_

twist.png

[5] PAŘILOVÁ, Hana: Typologie tkanin. Textilní zbožíznalství. Liberec 2011, ISBN 978-80-7372-674-4

[6] Obrázek základních vazeb tkanin. Dostupné z:

http://www.havel-composites.com/newsimages/obr4.jpg

[7] Atlasová vazba. Dostupné z: http://www.skolatextilu.cz/elearning/441/textilni- terminologie-zboziznalstvi/tkaniny/Atlasova-vazba-A.html [cit.15.02.2015]

[8] BLAŽEJOVSKÁ, Ivana: Vliv finální úpravy na prodyšnost tkaniny při současném sledování její rovnoměrnosti v ploše. Diplomová práce, TU v Liberci 2013

[9] NECKÁŘ, Bohuslav: Dvanáct přednášek z textilního inženýrství. TU v Liberci, 1998, ISBN 80-7083-319-X

[10] WARDININGSIH, Wiah: Study of comfort properties of natural and synthetic knitted fabrics in different blend ratios for winter active sportswear. Diplomová práce, RMIT University,Melbourne,2009. Dostupné z:

https://researchbank.rmit.edu.au/eserv/rmit:7895/Wardiningsih.pdf

[11] Hustota. Dílčí projekt: Systém projektování textilních struktur. Dostupné z:

http://centrum.tul.cz/centrum/centrum/1Projektovani/1.4_manual/[1.4.03].pdf

[12] ŠUSTROVÁ, Anna: Predikce prodyšnosti bavlnářských tkanin. Diplomová práce, TU v Liberci 2010

[13] Obrazová analýza. Dostupné z:

(43)

https://www.celnisprava.cz/cz/o-nas/celni-technicke-laboratore/Stranky/opticka- mikroskopie-a-obrazova-analyza.aspx [cit.20.03.2015]

[14] KOVÁŘ,Radko: Struktura a vlastnosti plošných textilií. TU v Liberci 2002 [15] POHÁNKOVÁ, Iveta: Výpočet plošného zakrytí tkanin pomocí obrazové analýzy.

Diplomová práce, TU v Liberci 2013

[16] VYŠANSKÁ, Monika: Přednášky z předmětu Analýza obrazu textilií. Dostupné z:

http://www.ktt.tul.cz/index.php?page=predmety&action=detail&nextaction=view&id_p redmet=64

(44)

Seznam obrázků

Obrázek č. 1 Přehled osnovy a útku ve tkanině.

Obrázek č. 2 Dva způsoby zakroucení příze.

Obrázek č. 3 Dostava osnovy a útku Obrázek č. 4 Základní vazby tkanin.

Obrázek č. 5 Závislost zakrytí na do a du

Obrázek č. 6 Schéma postupu při využiti obrazové analýzy Obrázek č. 7 Porovnání zakrytí tkanin.

Obrázek č. 8 Hodnoty zakrytí tkanin panamové vazby Obrázek č. 9 Hodnoty zakrytí tkanin atlasové vazby Obrázek č. 10 Vzorek tkaniny č. 1

Obrázek č. 11 Vzorek tkaniny č. 2 Obrázek č. 12 Vzorek tkaniny č. 3 Obrázek č. 13 Vzorek tkaniny č. 4 Obrázek č. 14 Vzorek tkaniny č. 5 Obrázek č. 15 Vzorek tkaniny č. 6 Obrázek č. 16 Vzorek tkaniny č. 7 Obrázek č. 17 Vzorek tkaniny č. 8 Obrázek č. 18 Vzorek tkaniny č. 9