TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA TEXTILNÍ
DIPLOMOVÁ PRÁCE
LIBEREC 2008 BC. LENKA NOVÁ
TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA TEXTILNÍ
ANALÝZA PŘÍČNÝCH ŘEZŮ PŘÍZÍ CROSS-SECTION ANALYSIS OF YARNS
LIBEREC 2008 Bc. LENKA NOVÁ
ANOTACE
Tato diplomová práce je vypracována na téma analýza příčných řezů příze z akrylových vláken. Práce popisuje vlastnosti akrylových vláken a přízí. Dále metody měření zaplnění příze a průměru přízí. V provedených experimentech na souboru rotorových přízí bylo pomocí obrazové analýzy měřeno zaplnění příze, průměr příze a počet vláken v řezu. Průměr příze byl měřen i pomocí optoelektrického čidla Uster a zároveň byly proměřeny i další vlastnosti akrylových přízí. Výsledky experimentu jsou uvedeny v tabulkách a grafech. V závěrech je porovnán vliv parametrů příze na zaplnění příze, průměr příze, počet vláken v přízi a pevnost příze.
ANNOTATION
This thesis is elaborated on the theme of cross-section analysis of yarns from acrylic fibers. Work describe properties acrylic fibers and yarn. Further method measuring packing density of yarn and diameter of yarn. In made experimentation, on set open-end yarns, has been by force of image analyses measuring packing density, diameter of yarn and numer of fibers in cross section. Diameter of yarn has been measured also by optoelectric sensor Uster and at the same time was measuring also properties of acrylic yarn. Results of experiment are stated in tables and graphs.
Comparison influence parameter of yarn on packing density of yarn, average of yarn, fiber numbers in yarn and strength of yarn is in finis.
Klíčová slova
akrylová vlákna akrylová příze zaplnění příze průměr příze
vlastnosti akrylových přízí
Key words
acrylic fibers acrylic yarn
packing density of yarn yarn diameter
properties of acrylic yarns
P r o h l á š e n í
Prohlašuji, že předložená diplomová 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 diplomové práce v Univerzitní knihovně TUL.
Byla jsem seznámena s tím, že na mou diplomovou 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 práce a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mé diplomové práce (prodej, zapůjčení apod.).
Jsem si vědom toho, že užít své diplomové 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 12. května 2008 . . . .
Podpis
PODĚKOVÁNÍ
Na tomto místě bych ráda poděkovala vedoucí bakalářské práce paní Doc. Dr.
Ing. Daně Křemenákové a konzultantce Ing. Pavle Vozkové za cenné rady a pomoc při řešení problémů, které se při psaní diplomové práce vyskytly. Dále bych chtěla poděkovat svým rodičům za všestrannou podporu během celé doby mého studia i všem mým spolužákům a kamarádům.
OBSAH:
LIBEREC 2008 BC. LENKA NOVÁ...8
LIBEREC 2008 BC. LENKA NOVÁ...9
OBSAH:...8
SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ...9
1. ÚVOD...12
2. REŠERŠNÍ ČÁST...13
2.1 AKRYLOVÁVLÁKNA ...13
2.1.1 Historický vývoj...13
2.1.2 Chemické složení...13
2.1.3 Výroba...13
2.1.4 Vlastnosti...14
2.2 ZÁKLADNÍVELIČINYPOPISUJÍCÍPŘÍZI...14
2.2.1 Zaplnění...15
2.2.2 Radiální zaplnění...18
2.2.3 Keochlinova hypotéza...19
2.2.4 Komprimační hypotéza...19
2.3 VLASTNOSTI AKRYLOVÝCH PŘÍZÍ...22
2.4 POSTUPVÝROBYPŘÍČNÝCHŘEZŮ...27
2.4.1 Řez textilií...27
2.4.2 Metodika tvorby příčných řezů...28
2.4.2.1 Postup tvorby měkkých řezů...28
2.4.3 Metody měření zaplnění a průměru přízí...30
2.4.3.1 Přímá metoda ...31
2.4.3.2 Metoda Secant...33
3. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST...36
3.1 POPISEXPERIMENTÁLNÍHOMATERIÁLU...36
3.2 ZAPLNĚNÍPŘÍZE...37
3.2.1 Porovnání přímé metody a metody Secant...38
3.2.2 Zaplnění příze...39
3.3 HMOTNOSTNÍINTERPRETACEZAPLNĚNÍ ...44
3.4 KOMPRIMAČNÍTEORIE...47
...48
3.4.1 Konstanta M ...49
3.4.2 Konstanta K...51
3.4.3 Koechlinova teorie...54
3.5 PRŮMĚRPŘÍZE...57
3.6 POČETVLÁKENVPŘÍZI...60
3.7 CHLUPATOSTPŘÍZÍ...62
3.8 KRUHOVITOSTPŘÍZÍ...64
3.9 HMOTOVÁNESTEJNOMĚRNOSTPŘÍZÍ...66
3.10 SILNÁMÍSTAVPŘÍZI...69
3.11 SLABÁMÍSTAVPŘÍZI...71
3.12 NOPKYVPŘÍZI...74
3.13 HUSTOTAPŘÍZE...76
3.14 POMĚRNÁPEVNOSTATAŽNOSTPŘÍZE...77
4. ZÁVĚR...82
SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ
a [m-1 ktex2/3] - Phrixův zákrutový koeficient
a,b,u,v - konstanty pro aproximační vztah
CV lim [%] - limitní hmotová nestejnoměrnost
d [μm] - průměr vlákna
de [μm] - průměr vlákna, jejichž řez je ideální kruh
def [μm] - efektivní průměr vlákna
d [μm]ef - průměrná hodnota efektivního průměru
dp [μm] - ekvivalentní průměr póru
D [μm] - průměr příze
Ds [μm] - substanční průměr příze
F [N] -síla působící v přízi
h [m-1] - výška stoupání zákrutu
hm [μm] - konstantní šířka mezikruží
ks [-] - koeficient migrace
KD [mm] -materiálová konstanta
l [mm] - délka příze
l0 [mm] - původní délka příze
lu [mm] - upínací délka příze mezi čelistmi
Δl [mm] - rozdíl mezi upínací délkou příze a
délkou protažené příze
L [mm] - délka měřeného úseku příze
m [g] - hmotnost příze
m [g] - střední hodnota jemnosti
m(l) [g] - okamžitá hodnota hmotnosti příze
M [m] - konstanta materiálu a technologie
n [-] - teoretický počet vláken v přízi
n [-] - průměrná hodnota počtu vláken v řezu
N [ot/m-1] - otáčky rotoru
pv [mm] - obvod vlákna
P [μm2] - podíl souhrnné plochy řezných plošek jednotlivých vláken
Pc [μm2] - celková plocha myšleného řezu
přízí
q [-] - zákrutový kvocient
qv [-] - tvarový faktor vlákna
Q - konstanta pro aproximační vztah
r [μm] - poloměr příze
rj [μm] - vzdálenost j-tého těžiště vláken od
osy příze
rk [μm] - poloměr radiálního mezikruží
Rp [N/tex] - průměrná pevnost příze
S [m2] - substanční plocha
s [mm] - plocha příze
Scef [μm2] - plocha kruhu o efektivním poloměru
Sef [μm2] - plocha vláken v kruhu o
efektivním průměru
Sk [μm2] - souhrnná plocha vláken v mezikruží
Sck [μm2] - plocha jednotlivých mezikruží
Sr [μm2] - souhrnná plocha všech řezů vláken
vymezených daným mezikružím
S [μmr 2] - průměrná hodnota všech vláken
vymezených daným mezikružím
t [tex] - jemnost vlákna
T [tex] - jemnost příze
v [m/mim] - odtahová rychlost
V [μm3] - objem vláken
Vc [μm3] - celkový objem vláken
x [μm] - aritmetický průměr
y [μm] - vzdálenost mezi kraji svinuté stužky
Z [m-1] - zákrut příze
α [m-1 ktex ½] - Koechlinův zákrutový koeficient
α* [ m-1 ktex q] - zobecněný zákrutový koeficient
βD [˚] - úhel sklonu vlákna od směru osy příze
γ [kg/m3] - měrná hmotnost příze
ε [mm] -poměrné prodloužení
ρ [g/cm3] - hustota vláken
μ [%] - zaplnění příze
μef [%] - efektivní zaplnění
µef [%] - průměrná hodnota efektivního zaplnění
μk [%] - zaplnění v k-tém mezikruží
µk[%] - skutečné průměrné radiální zaplnění
k*
µ [%] - nekorigované radiální zaplnění
μm [%] - mezní zaplnění příze
μ(r) [%] - radiální zaplnění příze
δ [%] - tažnost
χ [m-1] - intenzita zákrutu
χred[m-1] - redukovaná intenzita zákrutu
(Xj,Yj) - souřadnice těžišť vláken
(X0,Y0) - souřadnice těžišť příze
1. ÚVOD
Každý textilní materiál má své specifické vlastnosti. Liší se především tažností, pevností, zaplněním, hmotovou nestejnoměrností, chlupatostí a dalšími vlastnostmi, které se získávají pomocí různých metod.
V této práci byly popsány vlastnosti akrylových vláken a přízí. Dále byly popsány možnosti příčných řezů přízí a metody byly zhodnoceny. Jsou zde shrnuty výsledky měření na souborech akrylových rotorových přízí. V prvním souboru přízí byly výsledky získány pomocí experimentu a druhý soubor byl převzat. Analýzou příčných řezů byly stanoveny počty vláken v přízi, zaplnění příze a průměr příze.
Průměr příze byl měřen i pomocí optoelektrického čidla Uster. Současně byly proměřeny vlastnosti příze, jako je hmotová nestejnoměrnost, chlupatost a další. Dále byl stanoven vliv jemnosti měřené příze na veličiny. Byly porovnány vlastnosti akrylových přízí s bavlněnými přízemi.
2. REŠERŠNÍ ČÁST
2.1 Akrylová vlákna
2.1.1
Historický vývojAkrylové vlákno bylo vyvinuto ve 40. letech 20. století, s komerčním využitím se začalo v roce 1950.
V roce 2005 dosáhla světová produkce 2,5 milionu tun, v západní Evropě byla v roce 2005 zaznamenána výroba 148 000 tun, což byla jen asi polovina množství z roku 2000. V ČR se podle polyakrylové vlákno nikdy nevyrábělo.
2.1.2 Chemické složení
Akrylonitril má chemický vzorec CH2=CH=CN a je to jedovatá kapalina.
Podle obsahu akrylonitrilu se rozlišují dva typy akrylového vlákna. Jako první typ jsou vlákna s obsahem nejméně 85 % akrylonitrilu (také „pravá“ polyakrylonitrilová vlákna), nebo modakryl obsahuje nejméně 50 (v Americe 35) a nejvýš 85 % akrylonitrilu.
Polyakrylonitril (mezinárodní zkratka PAN) je nejvhodnější surovina na výrobu uhlíkového vlákna pyrolýzou. Poněkud horší fyzikální hodnoty mají vlákna získaná z alternativních materiálů, na příklad z viskózy nebo pryskyřice .
2.1.3 Výroba
Akrylonitril se vyrábí z propylenu a amoniaku. Akrylonitril se polymerizuje, polymer se rozpouští a zvlákňuje .
Část se zvlákňuje suchým způsobem (tekutina z vlákenné hmoty se po průchodu tryskami vypaří). Přibližně 80 % světové výroby se spřádá za mokra. Vlákenná hmota zde po průchodu tryskami tvrdne koagulací .
Mimo jednoduchého typu polyakrylonitrilu se vyrábí celá řada modifikovaných druhů. Například bikomponentní vlákno vzniká tak, že každým ze dvou otvorů dvojité trysky probíhá roztok s rozdílnou sráživostí nebo afinitou k barvivům a materiál z obou otvorů se před ztvrdnutím spojuje dohromady.
Modifikované druhy polyakrylu se odlišují (alespoň teoreticky) od modakrylu.
Při výrobě tohoto vlákna obsahuje roztok 20-50 % vinylchloridu, čímž se má především snížit hořlavost výsledného vlákna .
PAN vlákno se dodává k textilnímu zpracování jako hedvábí, kabílek nebo stříž.
2.1.4 Vlastnosti
Fyzikální vlastnosti jsou ovlivněné zejména vysokou tuhostí řetězců –CN a vodíkovými můstky mezi –CN. Vlákna jsou málo rozpustná a jejich měrná hmotnost je 1180-1220 kg/m3. Teplota rozkladu je 315 – 320 ˚C. Délka vláken se pohybuje od 55mm do 120mm. Pevnost vláken za sucha je 1,3 – 3,2cN/dtex .
Akryl má vynikající odolnost proti vlivům světla, povětrnosti a mikroorganizmů.
Malou měrnou hmotnost a nižší cenu. Pevnost je nižší než u jiných syntetických vláken a tím ale i nižší sklon ke žmolkování. PAN vlákno je pružné a měkké, velmi vhodné k mísení s vlnou a jako alternativa k vlněným výrobkům , .
2.2 Základní veličiny popisující přízi
První základní veličinou popisující přízi je jemnost příze T. Jemnost příze vyjadřuje vztah mezi hmotností příze m a délkou příze l dle vztahu
T = m / l (1) Jednotkou délkové hmotnosti, jak lze jemnost též nazývat, je 1 tex, jehož fyzikální poměr je 1[tex] = 1[g] / 1[km]. Pro výpočet jemnosti lze použít i vztah
T = S ρ (2) kde S je substanční plocha a ρ je hustota vlákna.
Dále se příze popisuje zákrutem příze Z, který je vyjádřen ve vztahu
Zs = Nv (3) kde N jsou otáčky rotoru a v je odtahová rychlost.
Další veličina pro popis příze je substanční průměr příze Ds,. To je průměr příze bez ohledu na vzduch uvnitř příze, a lze vyjádřit vztahem
4 / 4 /
DS = T π ρ = S π (4)
kde T je jemnost příze, S je substanční plocha a ρ je hustota vlákna .
Další veličina pro popis příze je průměr příze D který vyplývá ze vztahu (5).
Průměr příze lze vypočítat dle vztahu
D= 4 /T π µ ρ (5) kde μ je zaplnění příze.
2.2.1 Zaplnění
Je veličina vyjadřující stěsnání vláken v přízi.
Zaplnění µ je podle podíl objemu vláken ku celkovému objemu elementárního vlákenného útvaru, a je tedy definováno v intervalu µ∈<0;1>. Zaplnění lze interpretovat také z příčného řezu jako podíl plochy vláken v příčném řezu příze ku celkové ploše příčného řezu. Příčný řez může být rozdělen na radiální mezikruží, čtvercovou síť, apod., a zaplnění může být hodnoceno v jednotlivých sektorech příčného řezu. Zaplnění vyjádřené v závislosti na poloměru příze r (viz. ) se nazývá radiální zaplnění μ(r).
Zaplnění lze vypočítat dle vztahu
µ = V / Vc (6) kde V je objem vláken a Vc je celkový objem elementárního vlákenného útvaru. Dále se dá zaplnění vyjádřit vztahem
µ = P / Pc (7)
kde P je podíl souhrnné plochy řezných plošek jednotlivých vláken a Pc je celková plocha myšleného řezu přízí.
Hmotnostní interpretace zaplnění je dle vztahu
µ = γ / ρ (8) kde γ je měrná hmotnost příze a ρ je měrná hmotnost vláken.
Zaplnění se po průřezu příze mění. Nejvyšších hodnot dosahuje v jádře příze, kde jsou vlákna nejvíce stlačena vnějšími vrstvami zakroucených vláken. Směrem k povrchu přes oblast husté chlupatosti k oblasti řídké chlupatosti zaplnění klesá.
V některých případech dochází v oblasti osy příze k poklesu zaplnění, což je např.
uvedeno v jako důsledek procesu zakrucování stužky v rotoru.
Podle je řada vlastností příze ovlivněna zaplněním příze, které se pohybuje v rozmezí asi od 0,35 do 0,65, nejčastěji pak od 0,4 do 0,55.
Mezi průměrem D příze a substančním průměrem Ds platí ve všech praktických případech relace D ˃ Ds. Poměr Ds /D je bezrozměrnou veličinou, která charakterizuje vztah průměru příze k její jemnosti. Obvykle se používá jeho druhá mocnina, tj. za užití (4)
µ% = D2S /D2 = 4 /(S π D2) 4 /(= T π D2ρ ) (9) Součin DZ průměru a zákrutu je bezrozměrná veličina, častěji užívaná ve tvaru χ π= DZ (10) Je to intenzita zákrutu χ . Pro intenzitu zákrutu odvozenou ze šroubovicového modelu příze (na obr. 1, který je převzat z ) platí
tg βD = πDZ (11) kde βD je úhel sklonu vlákna od směru osy příze.
Další z charakteristik struktury příze je zákrutový koeficient. Ten určuje míru zakroucení vlákenného útvaru. Zobecněný zákrutový koeficient α* závisí na jemnosti příze a počtu zákrutů na metr dle vztahu
α* = Z T q (12) Nejčastěji používaným zákrutovým kvocientem je q = 2/3. Příslušný zákrutový koeficient se jmenuje Phrixův a značí se symbolem a. Je tedy dán vztahem:
a = z T 2/3 (13) Dalším používaným zákrutovým koeficientem je Koechlinův zákrutový koeficient α, pro nějž platí, že q = ½.
Teoretický počet vláken v příčném řezu lze určit dle vztahu
n T t= (14) kde T je jemnost příze a t je jemnost vláken.
Teoretický počet vláken (14) se používá i pro výpočet limitní hmotové nestejnoměrnosti, což je minimální možná nestejnoměrnost. Ta se vypočítá ze vztahu
lim
CV 100
= n (15) kde n je teoretický počet vláken v řezu příze.
Dále se používá kvadratická hmotová nestejnoměrnost, která je variační koeficient hmotnosti délkových úseků vlákenného útvaru. Je definována
( ( ) )
20
100 1 L
CV m l m dl
m L
=
ň
− (16) kde m(l) je okamžitá hodnota hmotnosti délkového úseku přádelnického produktu, m je střední hodnota hmotnosti a L je délka úseku.Pevnost příze je definována jako maximální napětí při přetrhu příze. Poměrná pevnost příze je dána vztahem
F
σ = T (17) kde F je síla působící na přízi v [N] a T je jemnost příze v [tex].
Tažnost [%] příze je poměrné prodloužení příze v okamžiku, kdy je dosažena
0
0
l l 100
δ = −l (18) kde l je délka protažené příze a l0 je původní délka příze.
Poměrné prodloužení je prodloužení vztažené k výchozí délce příze
u
ll
ε ∆= (19) kde Δl je rozdíl mezi upínací délkou příze a délkou protažené příze a lu je upínací délka příze mezi čelistmi trhacího zařízení.
Obr. 1 Šroubovice vlákna na obecném poloměru r (obrázek je převzat z )
2.2.2 Radiální zaplnění
Radiální průběh zaplnění je zaplnění vyjádřené v závislosti na poloměru příze.
Radiální průběh zaplnění μ není v přízích konstantní, μ ≠ . Na menších, vnitřních poloměrech je zaplnění nejvyšší a směrem k okraji se zmenšuje.
Skutečný radiální průběh zaplnění se v řadě modelů zanedbává a nahrazuje se konstantou nebo dvěma přímkovými úseky. Příkladem je výpočet průměru příze dle Koechlinovy teorie, výpočet hustoty a vzdálenosti kontaktů či mezivlákenného tlaku dle van Wyka, výpočet mezivlákenného tlaku dle korigované teorie Neckáře s využitím mezního zaplnění, výpočet seskání, počtu vláken v průřezu, pevnosti příze apod. V řadě případů se předpokládá i nezávislost zaplnění na jemnosti příze v rámci dané
µ:
technologie. Příkladem je běžně užívaná Koechlinova teorie (uvedená v kapitole 2.2.3) pro výpočet průměru a zákrutu příze .
2.2.3
Keochlinova hypotézaKoechlinova teorie je založena na šroubovicovém modelu vláken v přízi, kdy příze vypředené ze stejného materiálu, stejnou technologií a pro stejný účel použití mají analogické vlastnosti a konstantní zaplnění při stejné intenzitě zákrutu . Intenzita zákrutu je popsána v rovnici (10). Pro průměr příze D potom platí
D= 4T
(
π µ ρ)
= KD T (20)kde KD je součinitel průměru, T je jemnost příze a µ je zaplnění příze. Součinitel KD a zákrutový koeficient α je funkcí zaplnění, a tedy i funkcí intenzity zákrutu a dle Koechlinovy teorie je konstantou pro příze vypředené ze stejného materiálu, stejnou technologií a pro stejný účel použití . Úvahy založené na této hypotéze nejsou dostatečně přesné, a proto byly navrhovány různé jiné empirické výrazy např.
komprimační hypotéza .
2.2.4
Komprimační hypotézaVlákna jsou v přízi stlačována dostředivými tlaky způsobených zákrutem . Dle komprimační teorie vychází se z těchto předpokladů:
a) vlákna jsou v přízi stlačována v důsledku zákrutu,
b) stlačování vyvozují vnější vrstvy vláken, tloušťka stlačované vrstvy je konstantní,
c) uspořádání vláken je popsáno šroubovicovým modelem,
d) platí závislost mezi tlakem a zaplněním (korigovaná teorie van Wyka), kde tlak mezi vlákny p je funkcí zaplnění příze µ, mezního zaplnění příze µm a materiálové konstanty K. Závislost je uvedená ve vztahu (21).
3 3 3/ 1
p
m
p k µ µ µ
ć ů
= ę −
ę č ř
ű
(21)
Výsledkem komprimační teorie je rovnice pro výpočet zaplnění
52
2
3 5
3 2
1
m
s m
m
M D µ
µ α
µ ρ µ µ
ć
č ř =
ć ů
ę − ę č ř
ű
(22)
kde ρ je hustota vláken, µ je zaplnění, µm je mezní zaplnění, Ds je substanční průměr příze, α je Koechlinův zákrutový koeficient, M je konstanta materiálu a technologie s rozměrem délky. Tento vztah je v vyjádřen pomocí dalších parametrů a výsledkem jsou dvě rovnice (23 a 24)
32
3 2
3 3
8 1
1
m
m m
K T t
T µ
µ µ π µ µ ρ
ć
č ř =
ć ů ⋅ ć −
ę − č ř
ę č ř
ű
(23)
( )
52
1 2 4
3 5
3 2 2
1
m
m m
M Z T
µ
µ π
µ ρ
µ µ
ć
č ř =
ć ů
ę −
ę č ř
ű
(24)
kde t je jemnost vláken, T je jemnost příze, Z je zákrut, K je konstanta materiálu.
V literatuře je uvedeno, že K a M jsou parametry, které jsou zároveň korekcemi na dimenzionální nehomogenitu. Při známém zákrutu se používá vztah (24) a průměr příze
se vypočte následně dle vztahu (20). V případě, že neznáme zákrut, se vypočte ze vztahu (23) zaplnění a ze vztahu (24) se predikuje zákrut. Při použití komprimační teorie jsou korigovány Koechlinovy předpoklady, tj. zaplnění je funkcí nejen intenzity zákrutu, ale také jemnosti příze. Konstantní není intenzita zákrutu tgβd, ale redukovaná intenzita zákrutu tgβred, která je modifikována pomocí Schwarzovy konstanty.
V Koechlinově teorii se uvažuje povrchová šroubovice vlákna, zde však šroubovice osy povrchového vlákna. Platí také K=M tg2βred .
V konstantách K a M jsou obsaženy další vlivy, které zatím nemohly být do modelu přímo zahrnuty. Jsou to parametry vláken jako tvar příčného řezu, tření, tuhost v ohybu apod., vlastně schopnost materiálu uspořádat se v přízi. V konstantě M je kromě vlivu suroviny zahrnut také vliv technologie výroby příze. Technologie výroby příze významně ovlivňuje paralelizaci a orientaci vláken, známé jsou rozdíly ve struktuře prstencových česaných, prstencových mykaných a rotorových přízí .
B. Neckář uvádí, že více členitá jemnější vlákna by se měla těsněji uspořádat.
Za předpokladu, že příze je systém tvořený sítí válcových kapilár (pórů) omezených povrchy vláken (povrch pórů je roven povrchu vláken) platí
= 1/
(
1+ v)
+1p q
d
µ d (25)
= −1 d qv pv
π (26) kde dp je ekvivalentní průměr pórů, d je ekvivalentní průměr vláken (ekvivalentní průměr je průměr stejnoplochého kruhu) a qv je tvarový faktor dle Malinowské. Tento tvarový faktor (viz. vztah (26)) je definován jako podíl obvodu pv reálného vlákna ku obvodu stejnoplochého kruhu zmenšený o jedna, takže pro kruhové vlákno je roven nule a pro nekruhová vlákna nabývá hodnot vyšších než jedna .
Podle a lze výpočet zaplnění a průměru příze z rovnic (23), (24) a (20) nahradit aproximačními vztahy (27) a (28). Výpočet konstant se provádí dle rovnic (28) až (30).
D= QTuav (27)
(
1 2( )3) (
1( )
3)
3
b= + µ µ − µ µ
u=
(
3b+ 1) (
32b−1)
(29) v= −2,4u+ 1,2 (30) Konstanta Q se vypočte zpětně ze vztahu (27). Pro výpočet aproximačních konstant je nutno určit průměr a eventuelně zákrut z rovnic (23), (24) a (20). Aproximační vztahy lze potom použít pro příze ze stejného materiálu, vyrobené stejnou technologií pro stejný účel použití, jako daná příze, avšak pro různé jemnosti příze.2.3 Vlastnosti akrylových přízí
Vlastnosti akrylových přízí jsou popsány pomocí grafů z Uster statistiky . Zde jsou standardy tvořeny jako síť parametrů v závislosti na jemnosti příze, kterou procházejí linie 5%, 25%, 50%, 75% a 95%. Tyto linie představují kumulativní četnosti celosvětově naměřených parametrů příze a vyjadřují kolik procent výrobců vyrábí danou přízi o stejné nebo lepší kvalitě (viz. obr. 2 převzat z ).
Pomocí grafů z Uster statistiky popsány vlastnosti jako je kvadratická hmotová nestejnoměrnost, chlupatost, nopky, silná a slabá místa v přízi, pevnost a tažnost.
Obr. 2 Graf Uster statistiky pro 100% ba přízi předenou rotorovou technikou
8 10 12 14 16 18 20
15 20 25 30 35 40 45 50 55
Jemnost [tex]
CV [%]
95% PAN 50% PAN 5% PAN 95% ba 50% ba 5% ba
Obr. 3 Graf závislosti hmotové nestejnoměrnosti příze na jemnosti příze
Na obr. 3 je znázorněna závislost hmotové nestejnoměrnosti na jemnosti příze.
Trendy křivek ukazují, že se zvyšující se jemností klesá hmotová nestejnoměrnost příze.
To vyplývá ze vztahu (15). Se stoupajícím počtem vláken v přízi klesá kvadratická hmotová nestejnoměrnost.
U akrylových přízí je pokles křivek strmější než u bavlněných přízí. U hrubších akrylových přízí je hmotová nestejnoměrnost nižší než u bavlněných přízí. U jemnějších přízí je to naopak.
2 4 6 8 10 12 14
15 20 25 30 35 40 45 50 55
Jemnost [tex]
H [-]
95% PAN 50% PAN 5% PAN 5% ba 50% ba 95% ba
Obr. 4 Graf závislosti chlupatostí příze na jemnosti příze
Na obr. 4 je znázorněna závislost chlupatosti příze na jemnosti příze. Chlupatost příze charakterizuje množství vláken (smyček vláken) vyčnívajících od těla příze k vnějšímu povrchu příze.
Trendy křivek ukazují, že se zvyšující se jemností příze stoupá i chlupatost příze. To je důsledek počtu zákrutů. Hrubší příze mají méně zákrutů a vlákna zde více odstávají. U hrubších akrylových přízí je chlupatost příze vyšší než u bavlněných přízí.
U jemnějších přízí jsou vlastnosti srovnatelné. Celkově však bavlněné příze mají vyšší chlupatost.
0 100 200 300 400 500
15 20 25 30 35 40 45 50 55
jemnost [tex]
Neps 200% [km-1 ]
95% PAN 50% PAN 5% PAN 5% ba 50% ba 95% ba
Obr. 5 Graf závislosti počtu nopků na 1km na jemnosti příze
Na obr. 5 je znázorněna závislost počtu nopků na jemnosti příze. Nopkem se rozumí místo, kde se průřez příze zvýší o 140% na délce 1mm příze.
Trendy křivek ukazují, že se zvyšující se jemností příze klesá počet nopků na přízi. Křivky u bavlněných přízí mají vyšší hodnoty, z toho vyplývá, že akrylové příze mají méně nopků v přízi.
0 20 40 60 80 100 120 140 160
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
jem nost [tex]
Thick +50% [km-1]
5% PAN 50% PAN 95% PAN 95% ba 50% ba 5% ba
Obr. 6 Graf závislosti počtu silných míst na jemnosti příze
Na obr. 6 je znázorněna závislost počtu silných míst na jemnosti příze. Silným místem rozumíme místo, kde dojde k zesílení příčného průřezu vlákenného útvaru o určitou míru – max. však o 100%.
Trendy křivek ukazují, že se zvyšující se jemností příze klesá počet silných míst.
Křivky u bavlněných přízí mají vyšší hodnoty, z toho vyplývá, že akrylové příze mají méně silných míst v přízi.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
15 20 25 30 35 40 45 50 55
jemnost [tex]
Thin -50% [km-1 ]
50% PAN 95% PAN 5% PAN 95% ba 50% ba 5% ba
Obr. 7 Graf závislosti počtu slabých míst na přízi na jemnosti příze
Na obr. 7 je znázorněna závislost počtu slabých míst na přízi na jemnosti příze.
Slabým místem rozumíme místo, kde dojde k zeslabení příčného průřezu vlákenného útvaru max. o 60%.
Trendy křivek ukazují stejné chování jako u silných míst na přízi. U jemnějších bavlněných přízí je počet slabých míst v přízi vyšší než u akrylových přízí. U hrubších přízí je počet slabých míst u bavlněných přízí nižší než u akrylových přízí.
8 10 12 14 16 18 20
15 20 25 30 35 40 45 50 55
jemnost
poměrná pevnost
5% PAN 50% PAN 95% PAN 5% ba 50% ba 95% ba
Obr. 8 Graf závislosti poměrné pevnosti na jemnosti příze
Na obr. 8 je znázorněna závislost poměrné pevnosti na jemnosti příze. Trendy křivek ukazují, že u akrylových přízí se zvyšující se jemností pozvolna klesá poměrná pevnost. Naopak u bavlněných přízí poměrná pevnost pozvolna stoupá se zvyšující se jemností příze . Celkově je poměrná pevnost u bavlněných přízí nižší než u akrylových přízí.
0 5 10 15 20 25
15 20 25 30 35 40 45 50 55
jemnost [tex]
tažnost
5% PAN 50% PAN 95% PAN 5% ba 50% ba 95% ba
Obr. 9 Graf závislosti tažnosti příze na jemnosti příze
Na obr. 9 je vidět závislost tažnosti příze na jemnosti příze. Trendy křivek ukazují, že u akrylových přízí se zvyšující se jemností pozvolna klesá tažnost příze.
Naopak u bavlněných přízí tažnost se zvyšující se jemností příze pozvolna stoupá.
Celkově je tažnost u bavlněných přízí nižší než u akrylových přízí.
2.4 Postup výroby příčných řezů 2.4.1 Řez textilií
Řezem textilií se nazývá protnutí textilie rovinou svírající daný úhel (úhly) s určenou osou (osami). Jedna z os textilie je obvykle totožná se směrem průchodu strojem. Průřez (příčný řez) textilie je řez vedený kolmo ke směru průchodu textilie
strojem a podélný řez je rovnoběžný s tímto směrem . Řez přízí je znázorněn na obrázku 10.
Obr.10 Řez příze z elektronového rastrovacího mikroskopu
2.4.2 Metodika tvorby příčných řezů
Tvrdý řez se tvoří z bločku, ve kterém je zalita textilie do media na bázi epoxidové pryskyřice. Textilie může být fixována ve směsi včelího vosku a parafinu (v poměru 2:3), z tohoto bločku se tvoří tzv. měkký řez. Při tvorbě měkkých řezů je nutno bloček s textilií zmrazit. Měkké řezy jsou obvykle méně pracné a při hodnocení geometrických vlastností vláken nebo přízí poskytují srovnatelné výsledky . Pro experiment byly tvořeny měkké řezy.
2.4.2.1 Postup tvorby měkkých řezů
Odběr vzorků přízí, je při návaznosti na IN 22-103-01/01, se provádí při měření jemnosti pásovou metodou dle ČSN ISO 2060 (80 0702). Vzorky se odebírají z návinů tak, aby se příze nerozkroutila .
Aby nedošlo k rozkroucení a zkreslení výsledků zkoušky, musí se odebraný vzorek fixovat. První impregnace se provádí směsí dispersního lepidla a rychlosmáčecího přípravku v poměru 1:1 a následuje sušení. Druhá impregnace je dispersním lepidlem a opět následuje sušení. Jako dispersní lepidlo je možno použít např. univerzální dispersní lepidlo Gama Fix Henkel. Rychlosmáčecí přípravek např.
Spolion 8 lze užít v koncentraci 5g/l. Sušení probíhá za normálního ovzduší po dobu 3-24 hodin. Impregnace musí proniknout mezi vlákna a zafixovat jejich polohu.
Transparentní vrstva impregnace zajišťuje polohu vláken, ale také ovlivňuje významně kvalitu rozlišení obrazu vlákenných řezů pod mikroskopem .
Po zaschnutí impregnační vrstvy se vzorky upevní do plechové vaničky (obr.
11). Stěny vaničky se oblepí lepící páskou, aby neunikala směs vosku. Následuje zalití rozehřátou směsí vosku a parafínu. Po vychladnutí následuje chlazení v mrazničce při teplotě cca -18 C o dobu 24 hodin ̊ .
Po vyjmutí bločků z vaniček a seříznutí žiletkou do tvaru jehlanu, se upevní do mikrotonu. Dále se do mikrotonu upevní ocelový nůž a seřídí se jeho poloha vzhledem
k preparátu. Nastaví se tloušťka řezu (u
délkových textilií cca 13 25μm) ̴ .
Vlastní řezání vyžaduje optimální zmrazení bločku, ostrý nůž, pravidelný tvar pyramidy, vhodnou polohu nože vůči preparátu a optimální tloušťku řezu. Jednotlivé řezy tvoří pásek, který se snímá jehličkou na podložní sklíčko s kapkou Xylenu. Xylen rozpouští vosk a pod mikroskopem se vybírají řezy. Z každého bločku se vybere vždy jeden řez .
Obr. 11 Vanička pro zalévání délkových textilií do směsi včelího vosku a parafinu (převzat z )
2.4.3 Metody měření zaplnění a průměru přízí
Měření průměru příze se provádí převážně optickým způsobem, z podélných pohledů či z příčných řezů příze. Definice průměru příze jak bylo uvedeno v kap. 2.2.1 je spjatá vždy s experimentální metodou. Po digitalizaci pohledu na přízi v systému obrazové analýzy vzniká barevný obraz. Tento obraz se převádí na binární, který obsahuje grafické elementy (pixely) pouze dvojí barvy (černá a bílá). Osa příze je definována jako střed spojité sekvence černých pixelů. V řádku pixelů kolmém na osu příze bývá někdy vzdálenost posledního černého pixelu od osy příze označována jako poloměr příze. V jiném případě bývá poloměr umístěn dále od jádra do oblasti husté chlupatosti . Z řady binárních obrazů snímaných v různých místech příze se hodnotí funkce chlupatosti jako relativní četnost výskytu černých pixelů v dané vzdálenosti od osy příze. Poloha průměru příze se definuje jako hodnota odpovídající padesáti procentům funkce chlupatosti. Z uvedené funkce je možno posuzovat průběh chlupatosti dle vzdálenosti od osy příze a určit celkovou chlupatost příze jako plochu pod křivkou chlupatosti v intervalu (D/2;3D). Funkce je popsána exponenciálním modelem . Pro měření průměru příze se používá optické čidlo, které je např. přídavným zařízením k přístroji Uster. Dle Uster statistiky je variační koeficient průměru bavlnářských přízí 10-20% . Současně s měřením průměru probíhá hodnocení hmotné stejnoměrnosti a chlupatosti příze .
Průměr příze lze hodnotit také z příčných řezů. Kolem osy příze, která je těžištěm vlákenných řezů se zavede systém radiálních mezikruží (používá se konstantní přírůstek poloměru). V mezikružích se hodnotí zaplnění jako podíl plochy vláken ku ploše mezikruží. Zaplnění v závislosti na obecném poloměru se nazývá radiální zaplnění a poloměr příze se smluvně odečítá jako vzdálenost od osy příze, která odpovídá hodnotě radiálního zaplnění 0,15. Variační koeficient průměru v tomto případě činí 11-25%. Hodnotí se také celkové zaplnění pro danou přízi, jako plocha vláken v kruhu, který je průměrem příze, ku ploše tohoto kruhu.
Technika přípravy příčných řezů přízí je velmi pracná, byla rozpracována metodika „měkkých“ a „tvrdých“ příčných řezů, která byla uvedena v kapitole 2.4.2 .
Výpočet zaplnění je možno provádět přímou metodou na základě měření ploch vláken z reálných vlákenných kontur nebo metodou Secant, která spočívá v rekonstrukci vlákenných ploch dle polohy středů vláken v příčném řezu a s využitím jemnosti a hustoty vláken a jemnosti a zákrutu příze. Metoda Secant byla navržena ve .
2.4.3.1 Přímá metoda
Přímá metoda spočívá v měření ploch vláken z reálných vlákenných kontur . Pro přímou metodu jsou vstupními údaji grafické soubory kontur vláken, jemnost vláken, hustota vláken a jemnost příze.
Postup zkoušky spočívá v kontrole binárních obrazů. Jednotlivé obrazy průřezů vláken se nesmí překrývat (byly by hodnoceny jako jeden objekt) a kontury musí být přesně dotaženy, proto se před vlastním zpracováním provádí kontrola binárních obrazů. Pro výpočet je třeba nastavit správné měřítko.
Dále se určí osa příze. Ke stanovení osy příze je třeba určit souřadnice těžišť jednotlivých vlákenných řezů, které jsou označeny (Xj,Yj), kde j = 1,2,3,…,n je číslo označující pořadí vlákenného řezu a n je počet vláken v i-tém příčném řezu příze.
K odhadu těžiště (X0,Y0) byl zvolen medián, který je necitlivý na výskyt odlehlých vláken. Při použití aritmetického průměru souřadnic (Xj,Yj), který je na odlehlá vlákna citlivý, je třeba odloučit odlehlá vlákna.
Následuje začlenění vlákenných ploch do soustavy radiálního mezikruží v i-tém řezu příze. Vytvoří se soustava radiálních mezikruží s konstantní šířkou hm se středem v ose příze (X0,Y0), o poloměru rk, kde k = 1,2,3,…,l. V systému obrazové analýzy se vytvoří soustava kruhových masek, provede se měření souhrnných ploch vláken v mezikružích Sk a ploch jednotlivých mezikruží Sck v i-tém příčném řezu.
Vypočte se radiální zaplnění v i-tém příčném řezu příze. Podíl souhrnné plochy vláken v mezikruží Sk a plochy mezikruží Sck představuje zaplnění v k-tém mezikruží i- tého příčného řezu příze μk.
k Sk ,
µ = Sc k = 1,2,….l (31)
Radiální zaplnění je histogram závislosti zaplnění μk na poloměru r.
Následuje určení efektivního průměru a efektivního zaplnění v i-tém příčném řezu příze. Efektivní průměr příze def odpovídá hodnotě radiálního zaplnění 0,15. Lze ho odhadnout např. Interpolací z naměřených hodnot zaplnění μk . Efektivní zaplnění μef je podíl plochy vláken Sef v kruhu o efektivním průměru def ku ploše tohoto kruhu Scef
ef ef ef
S
µ = Sc (32)
Z veličin získaných z jednotlivých obrazů příčných řezů lze určit průměrnou hodnotu počtu vláken v průřezu příze n% , efektivního průměru d , efektivního zaplnění ef
µef a průběh průměrného radiálního zaplnění µk. Odhady středních hodnot je třeba doplnit standardními statistickými charakteristikami .
Obr. 12 Přímá metoda
2.4.3.2 Metoda Secant
Metoda Secant spočívá v rekonstrukci vlákenných ploch dle polohy středů vláken v příčném řezu a s využitím jemnosti a hustoty vláken a jemnosti a zákrutu příze.
V obrazu je třeba každý potřebný bod vyhledat, jeho souřadnice změřit a zaznamenat. Poloha středů se stanovuje subjektivním odhadem. Získané souřadnice středů všech vláken v řezu jsou podkladem pro následné vyhodnocení. V metodě Secant se vychází z hypotézy těžiště vytvořeného z „převážné“ většiny vláken.
Postup zkoušky spočívá v kontrole souřadnic těžišť vlákenných ploch (Xj,Yj) a nastavit správné měřítko.
Určení osy příze a počtu vláken a osy příze v i-tém příčném řezu příze je stejné jako u metody přímé a je popsáno v kapitole 2.4.3.1 .
Rekonstrukce vlákenných ploch a jejich začlenění do soustavy radiálního mezikruží v i-tém příčném řezu příze. Soustava radiálních mezikruží se tvoří jako u přímé metody.
Vzdálenost j-tého těžiště vlákna od osy příze je
rj =
(
Xj− X0) (
2+ Yj −Y0)
2, kde j = 1,2,….n (33)Kolem těžišť vlákenných řezů se rekonstruují plochy příčných řezů vláken.
Nejprve se uvažují ideální vlákna s kruhovým průřezem rovnoběžně uložená s osou příze, jejichž řezem je kruh o průměru de se středem v těžišti vlákna. Průměr de se určí z jemnosti vláken dle vztahu (4).
Plocha sj(rk), kterou vytíná v řezu j-tým vláknem kruhová hranice mezikruží na poloměru rk se určí dle vztahu
j
( ) (
k e/ 2 arccos)
2 / 2 k2arccos j je k
r x
s r d x r r y
d r
= + − − (34)
kde
(
/ 2)
2 2 2,2
e k j
d r r
x r
− +
= y=
(
de/ 2)
2− x2(35)
Při začleňování vlákenných ploch do mezikruží je třeba postupně odečítat plochy sj(rk) od plochy kruhu πde2/4.
Následuje korekce vlivu sklonu vlákna způsobeného zákrutem v i-tém příčném řezu příze. U přízí se uvažuje uspořádání vláken podle šroubovicového modelu, kde má příčný řez vlákna tvar elipsy. Plocha ideálního kruhu se koriguje dle vlastností průvodiče rj, (vzdálenost vlákna od osy příze ) a dle hodnoty zákrutu Z (viz rovnice (3)).
Pro stanovení korigované plochy řezu vlákna, kterou vytíná kružnice mezikruží, se používá vztah
s r∗j
( )
k = s rj( )
k 1+(
2π r Zj)
2 (36)Výpočet radiálního zaplnění se určí stejným způsobem jako u přímě metody.
Nazývá se nekorigované radiální zaplnění µk∗. Souhrnná plocha Sr všech řezů vláken vymezených daným mezikružím se stanoví prostým součtem nebo ze vztahu
r k
(
k2 k21)
2 2 k 1 12k k
s =
ĺ
µ π∗ r − π r− = π hĺ
µ ∗ ćč − ř (37)Statistické zpracování souborů řezů je obdobné jako u přímé metody a navíc se určí průměrná hodnota souhrnné plochy všech vláken S v příčném řezu příze.r
Následuje korekce zaplnění dle sklonu vláken způsobených migračními jevy.
Koeficient migrace ks se určí dle vztahu
ks = Sr
(
T/ρ)
(38) Skutečná řezná plocha vláken se uvažuje jako 1k - násobek hodnoty uvažované na s
základě šroubovicového modelu. Za předpokladu, že migrační jevy ovlivňují každé mezikruží stejnou měrou, je skutečné průměrné radiální zaplnění µk dáno vztahem
k k
ks
µ = µ ∗ (39)
Tato korekce přizpůsobí modelovou substanční plochu reálné.
Určení efektivního průměru příze a efektivního zaplnění v i-tém příčném řezu příze se provádí opět stejně jako u přímé metody .
Obr. 13 Metoda Secant
3. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST
Cílem experimentu bylo na souboru rotorových přízí stanovit pomocí příčných řezů přízí počty vláken, zaplnění a průměry přízí. Bylo provedeno hodnocení metod měření zaplnění. Dalším cílem bylo změřit průměr příze pomocí optoelektrického čidla Uster a metody porovnat. Současně proměřit vlastnosti přízí a to hmotnou nestejnoměrnost přízí, chlupatost přízí. Hodnoty těchto vlastností se také získávají pomocí přístroje Uster. Vlastnosti akrylových přízí byly porovnávány s Uster statistikou pro bavlněné příze předené rotorovou technikou. Pro lepší vyhodnocení vlastností akrylových přízí byla použita převzatá data z . Při hodnocení vlastností byla měřena i pevnost a tažnost.
3.1 Popis experimentálního materiálu
Experiment byl prováděn u souboru rotorových přízích. Příze byly jednoduché, přesoukané a jejich materiálem byl 100% akryl stříž typu Dralon. Jemnost vláken byla 1,3dtex a délka vláken 40mm (déle jako soubor 1). Vlastnosti příze jsou uvedeny v tabulce 1. Výpřed materiálu provedl Výzkumný ústav bavlnářský a.s. Otáčky rotoru byly 11 000ot/min. Materiál souboru 1 je ukázán na obrázku 14, kde je vidět, že na přízi se hojně vyskytují ovinky.
Vlastnosti přízí jsou uvedeny v tab. 2. Převzatý materiál byly 100% akrylové příze. Jemnost vláken byla 0,9dtex a délka vláken 35mm (dále jako soubor 2). Výpřed materiálu provedl Výzkumný ústav bavlnářský a.s. Výrobce udává, že příze byly předené v největším možném rozsahu Phrixova zákrutového koeficientu, tzn.
s maximálním, optimálním a minimálním zákrutem.
Tab. 1 Vlastnosti souboru 1
jemnost příze [tex] 20 25 29,5
Phrixův zákrutový koeficient [m-1ktex2/3] 56 54 54
zákrut [m-1] 760 630 565
Tab. 2 Vlastnosti souboru 2
jemnost příze
[tex] 16,5 20 29,5 35,5 50
Phrix. zákrut.
koeficient [m-1ktex2/3]
68 75 81 66 75 81 65 75 84 65 75 86 61 75 88
zákrut [m-1] 1050 1158 1250 896 1018 1100 681 786 898 797 695 602 649 553 450
Obr. 14 Soubor 1 – podélný pohled
3.2 Zaplnění příze
Pro tvorbu měkkých příčných řezů byl použit zkušební přístroj mikroton s ocelovým nožem. Mikroprojekce příčného pohledu příze byla provedena s využitím software obrazové analýzy Nis Elements. Po sejmutí obrazu byl hodnocen počet vláken v řezu a zaplnění příze. Měření bylo provedeno podle interní normy č. IN 46-108-01/01
– Doporučený postup tvorby příčných řezů, IN 22-103-01/01 – Zaplnění příze. Od jednoho typu příze bylo odebráno dvacet vzorků.
3.2.1 Porovnání přímé metody a metody Secant
Přímá metoda spočívá v měření ploch vláken z reálných vlákenných kontur.
Metoda Secant v rekonstrukci vlákenných ploch dle polohy středů vláken v příčném řezu. Metoda Secant je méně pracná a méně časově náročná. Obě metody byly porovnány proto, aby bylo zjištěno, zda u akrylových vláken lze nahradit přímou metodu metodou Secant.
Pro porovnání metod bylo použit soubor deseti řezů. Jednalo se o přízi jemnosti 20tex. Měření bylo provedeno dle postupu v kapitole 2.4.3.1 a 2.4.3.2 a výsledky jsou znázorněny v obrázku 15.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
radiální poloměr[mm]
zaplnění [-]
hm dm hm p dm p
Obr.15 Porovnání metod příčných řezů
Na obrázku 15 je vidět průběh radiálního zaplnění pro přímou metodu (modře) a metodu Secant (růžově). Přímá metoda se vyznačuje větší šířkou konfidenčních intervalů. Konfidenční intervaly obou metod se překrývají, to znamená, že rozdíly mezi hodnotami jsou statisticky nevýznamné. Z toho vyplývá, že přímá metoda lze nahradit metodou Secant. Z těchto důvodů byla metoda Secant použita pro další vyhodnocování zaplnění příze.
3.2.2 Zaplnění příze
Pro výpočet zaplnění bylo použito 47 vzorků řezů od každé jemnosti příze.
Z toho 20 bylo měřeno v rámci této práce a 27 bylo převzato z . Hodnoty přízí o jemnostech 16,5; 20; 29,5; 35,5 a 50tex jsou převzaty z .
Průběh radiálního zaplnění je znázorněn na obr. 16. Zaplnění příze v závislosti na jemnosti příze je na obr. 18 a zaplnění příze v závislosti na zákrutovém koeficientu je na obr. 20.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30
radiální poloměr [mm]
zaplnění [-]
20,22tex 24,87tex 29,9tex
Obr. 16 Průběh radiální zaplnění příze
Na obr. 16 je znázorněn průběh radiálního zaplnění u souboru 1. Kolem osy příze se pohybuje radiální zaplnění u všech tří jemností kolem hodnoty 0,8. Dále je vidět pokles zaplnění, následně radiální zaplnění stoupne a dále klesá. Je vidět, že se zvyšující se jemností příze roste pravidelně i průběh radiálního zaplnění. Pro porovnání průběhu radiálního zaplnění je v obr. 17 znázorněn průběh radiálního zaplnění rotorových bavlněných přízí o stejném zákrutovém koeficientu a různé jemnosti.
Z obrázku je vidět zcela odlišný průběh radiálního zaplnění. Oproti akrylovým přízím má nejjemnější příze v jádru příze nejvyšší zaplnění a směrem k obalu se zaplnění snižuje. Naopak u nejhrubší příze je zaplnění v jádře příze druhé nejnižší a obal příze
být způsoben tím, že soubor 1 obsahuje velké množství ovinků. To ale v rámci této práce nebylo zkoumáno.
Hodnoty pro průběh radiálního zaplnění jsou uvedeny v tabulce 1 v příloze 1.
Rotorová ba
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
r [mm]
µ [-]
14,5tex (70) 20tex (70) 35,5tex (70)
50tex (70) 72tex (70)
Obr. 17 Průběh radiálního zaplnění rotorových bavlněných přízí
0,235 0,285 0,335 0,385 0,435 0,485 0,535 0,585 0,635 0,685 0,735
15 20 25 30 35 40 45 50 55
jemnost [tex]
zaplnění [-]
81 81 84 86 88 75 75 75 75 75 68 66 65 65 61 56 54 54 56 54 54 -řez
Obr. 18 Graf závislosti efektivního zaplnění příze v závislosti na jemnosti příze
