Liberec 2014
POROVNÁNÍ VLASTNOSTÍ VLNAŘSKÝCH ČESANÝCH PŘÍZÍ KLASICKÝCH
PRSTENCOVÝCH A KOMPAKTNÍCH
Bakalářská práce
Studijní program: B3107 – Textil
Studijní obor: 3107R007 – Textilní marketing Autor práce: Hana Horáčková
Vedoucí práce: Ing. Petra Jirásková
Prohlášení
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 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 případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila 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 elektronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
Poděkování
Touto cestou bych chtěla poděkovat všem, kteří mi pomohli při vypracování mé bakalářské práce. Děkuji své vedoucí Ing. Petře Jiráskové za čas, ohromnou trpělivost a cenné rady, které mi poskytl. Dále bych ráda poděkovala Ing. Evě Moučkové, Ph.D. za poskytnuté rady a všem pracovníkům laboratoří na Katedře textilních technologií za jejich ochotu. Velké díky patří firmě Schoeller Křešice s. r. o., bez níž by tato práce nemohla vzniknout. V neposlední řadě také děkuji své rodině a přátelům, kteří mi po celou dobu byli velkou oporou.
ANOTACE
Tématem bakalářské práce je porovnat vlastnosti vlnařských česaných přízí vypředených na prstencovém dopřádacím stroji a kompaktním dopřádacím stroji. Cílem je zjistit, jaký je vliv zhušťovací zóny kompaktního dopřádacího stroje na vlastnosti vypředených přízí.
Rešeršní část je zaměřená na postup výroby vlnařských česaných přízí v podniku Schoeller Křešice, na definice vybraných vlastností a metod jejich měření. Na základě rešerše stávajících poznatků o kompaktním předení byly pro experiment vybrány tyto vlastnosti: průměr příze, chlupatost, nestejnoměrnost, vady, pevnost a tažnost.
V experimentální části jsou uvedeny statisticky zpracované výsledky měření vybraných vlastností, porovnány výsledky kompaktních a klasických prstencových přízí a vyhodnocen vliv zhušťovací zóny kompaktního dopřádacího stroje na sledované vlastnosti.
Klíčová slova:
Česaná vlnařská příze, Prstencová příze, Kompaktní příze, Zákrutový trojúhelník, Chlupatost, Pevnost, Tažnost, Nestejnoměrnost, Silná a slabá místa, Nopky
ANNOTATION
The topic of the bachelor's thesis is to compare characteristics of wool combed yarn spinned by means of Ring Yarn and Compact Yarn. The purpose is to ascertain what influence the thickening zone of Compact Yarn has on the characteristics of spinned yarn.
The research part is focused on the process that concerns production of wool yarn in the Schoeller Křešice company, and also on definitions of chosen characteristics and methods of their measurements. On the basis of already existing findings about compact spinning, the following characteristics were chosen for the experiment: the average of yarn, hairness, irregularity, defects, firmness and tensibility. In the practical part, there are statistic results of measurements of the chosen characteristics shown, also the results of Compact and Ring Yarn are compared and the influence of thickening zone of Compact Yarn of the investigated characteristics is evaluated.
Key words:
Wool combed yarn, Ring Yarn, Compact Yarn, Fineness, Twist triangle, Hairness, Tensibility, Irregularity, Strong and weak points of yarn, Neps
Seznam použitých zkratek
Zkratka/symbol Význam
am Phrixův zákrutový koeficient [ktex2/3.m-1] CV Kvadratická hmotná nestejnoměrnost [%]
CVlim Limitní hmotná nestejnoměrnost [%]
F Absolutní pevnost v tahu [N]
H Index chlupatosti [-]
l Délka příze [yds; m; km]
ldod Dodávka vlákenné stužky krutnému orgánu [m/min]
Lo Délka vzorku příze v okamžiku upnutí mezi čelisti [mm]
Lp Délka vzorku příze v okamžiku přetrhu [mm]
m Hmotnost příze [lb; g]
n Počet vláken v průřezu příze not Otáčky krutného orgánu [1/min]
N Počet měření
Nec Číslo anglické pro bavlnu [-]
Nel Číslo anglické pro lýková vlákna [-]
New Číslo anglické pro vlnu [-]
Neps +200% Počet nopků na kontrolní hranici +200% [1/km]
Nm Číslo metrické [-]
PA Polyamid
R Poměrná pevnost v tahu [%]
s Svěrná linie odváděcích válců průtahového ústrojí Rozptyl [dle počítaných dat]
sx Směrodatná odchylka [dle počítaných dat]
sh Směrodatná odchylka chlupatosti [-]
S3 Chlupatost [počet odstávajících vláken/100 m]
S12 Hustá chlupatost [počet odstávajících vláken/100 m]
T Jemnost příze [tex]
t (N-1) Kvantil Studentova rozdělení
Thin -50% Počet slabých míst na kontrolní hranici -50% [1/km]
Thin +50% Počet silných míst na kontrolní hranici +50% [1/km]
U Lineární nestejnoměrnost [%]
WO Vlna
xi Jednotlivé naměřené hodnoty
̅ Aritmetický průměr [dle počítaných dat]
Z Zákrut [1/m]
Zs Zákrut strojový [1/m]
α Koechlinův zákrutový koeficient [ktex1/2.m-1]
ε Tažnost [%]
Aritmetický průměr – průměrný počet vad v přízi
; Počet stupňů volnosti
; Příslušné kvantily χ2 rozdělení o υ stupních volnosti 2D Ø Průměr příze [mm]
95% IS 95% interval spolehlivosti [dle počítaných dat]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 10
Obsah Úvod ... 12
TEORETICKÁ ČÁST ... 13
1. Vlákna ... 13
1.1 Vlna ... 13
1.2 Polyamid ... 14
2. Předení ... 15
2.1 Výroba vlněné příze česané ... 15
2.1.1 Příprava k předení ... 16
2.1.2 Mykání ... 16
2.1.3 Družení a protahování ... 16
2.1.4 Česání ... 17
2.1.5 Družení a protahování – dodatečné ... 17
2.1.6 Zušlechťování česanců ... 17
2.1.7 Družení a protahování – konečné ... 18
2.1.8 Předpřádání ... 18
2.1.9 Dopřádání ... 18
2.2 Chemická vlákna ... 21
2.2.1 Trhání nebo řezání kabele na konvertorech ... 21
2.2.2 Paření ... 22
2.2.3 Mísení konvertorových pramenů s vlněnými prameny ... 22
3. Vlastnosti přízí ... 23
3.1 Jemnost ... 23
3.2 Zákrut ... 24
3.3 Průměr příze ... 25
3.4 Chlupatost ... 26
3.5 Pevnost ... 28
3.6 Tažnost ... 29
3.7 Hmotná nestejnoměrnost ... 29
4. Statistické zpracování dat ... 32
5. Předchozí výzkumy ... 35
EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ... 36
6. Příprava přízí ... 36
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 11
7. Výsledky měření ... 37
7.1 Jemnost ... 37
7.2 Pevnost ... 38
7.3 Tažnost ... 40
7.4 Chlupatost ... 43
7.4.1 Aparatura Zweigle ... 43
7.4.2 USTER TESTER 4 SX ... 48
7.5 Hmotná nestejnoměrnost ... 50
7.5.1 Silná a slabá místa ... 53
7.5.2 Nopky ... 57
7.6 Průměr příze ... 60
Závěr ... 63
Literatura ... 66
Seznam použitých obrázků ... 70
Seznam tabulek ... 71
PŘÍLOHY ... 72
Seznam příloh ... 73
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 12 Úvod
Již od 19. století se pro výrobu přízí používá prstencové dopřádání. Takto vypředené příze jsou jakýmsi standardem a mají dobré vlastnosti. Postupem času byla snaha dosáhnout modernizace u prstencových dopřádacích strojů a tím ještě zlepšit kvalitu a strukturu prstencové příze. Modernizace bylo dosaženo při úpravě technologických podmínek a to tak, že byl částečně eliminován zákrutový trojúhelník na vlákenné stužce při výstupu z průtahového ústrojí. Inovace stroje spočívá v tom, že za průtahové ústrojí byla přidána kompresní neboli zhušťovací zóna. Tato úprava způsobila vylepšení vlastností a struktury vytvářené příze. Příze vyrobené na stroji s přidanou kompresní zónou se označují jako kompaktní. Oba tyto způsoby je vhodné vůči sobě porovnat, aby bylo možné určit, k jakému zlepšení vlastností vlastně dochází.
[1]
Cílem této bakalářské práce je porovnat vlastnosti přízí vyrobených dvěma technologiemi. Jedná se o technologii klasickou prstencovou a novější kompaktní.
Účelem je zjistit, jak se při použití dané technologie změní vlastnosti příze.
Sledovanými vlastnostmi byly: jemnost, zákrut, průměr, chlupatost, nestejnoměrnost, vady, pevnost a tažnost. Všechny tyto vlastnosti budou dále jednotlivě popsány v kapitole Vlastnosti přízí. V rešerši bude také popsán postup výroby vlnařských přízí, jak z 100% vlny, tak i ze směsi vlny a chemických vláken. Dále zde byly charakterizovány vlákenné materiály použité pro výpřed experimentálních přízí.
Příze, které jsou použity v experimentální části, byly vyrobeny ve spolupráci s firmou Schoeller Křešice s. r. o. Na vypředených vzorcích byly naměřeny hodnoty pro výše uvedené vlastnosti a to převážně na přístroji USTER TESTER 4, trhacím přístroji Instron a aparatuře Zweigle. Dále bylo provedeno zpracování naměřených dat a jejich statistické vyhodnocení. Z vyhodnocených dat byly vytvořeny grafy a formulovány závěry o vlivu zhušťovací zóny kompaktního předení na vlastnosti příze. Porovnávaly se mezi sebou vždy jen příze o stejné jemnosti, materiálu a zákrutu vypředené jak kompaktním, tak prstencovým způsobem.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 13 TEORETICKÁ ČÁST
1. Vlákna
Tato bakalářská práce byla zaměřena na vlnařské česané příze vyrobené z vlny a ze směsi vlny a polyamidu.
1.1 Vlna
Patří mezi vlákna přírodní, získávaná ze srstí zvířat, nebo v případě hedvábí z kokonů. Jedná se tedy o vlákna živočišného původu. Existuje velké množství vláken živočišného původu, uvádí se zde např.: vlna ovčí, přírodní hedvábí, mohér, kašmír, atd.
Ovčí vlna je hodně rozšířenou a nejvíce používanou surovinou. Získává se střihem ovcí. Dělí se podle toho, z jakého druhu ovcí pochází.[2] Ovce se dělí na mnoho plemen, ale nejčastěji se řadí do čtyř skupin:
a) Ovce merinové – pochází původně ze Španělska. Jedná se o menší ovce s krátkou a velmi jemnou a obloučkovitou vlnou. Délka vláken této vlny se pohybuje v rozmezí 50 – 150 mm, její jemnost je v průměru asi 14 - 25 µm.
b) Ovce anglické – vznikly zušlechtěním. Mají vlnu, která obsahuje pouze pesíky. Dělí se dále na 4 druhy – lesklé vlny, pololesklé vlny, tmavé vlny, horské vlny. Délka vláken je 170 – 400 mm, jemnost je v průměru 40 – 44 µm.
c) Ovce nížinné – od tohoto druhu je možné získat hodně vlny. Vlna je málo obloučkovitá, dlouhá, ale hrubá. Tato vlna má přibližně stejnou jemnost a délku jako vlna ovce anglické.
d) Ovce kříženecké – vznikly křížením merinových a anglických ovcí.
Poskytují větší množství vlny než ovce merinové s přijatelnou jemností.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 14 Délka vláken se pohybuje v rozmezí 100 – 200 mm a její jemnost je v průměru 27 – 40 µm. [3, 4]
Mezi dobré vlastnosti vlny se řadí pružnost a ohebnost, což je příčinou nízké mačkavosti, čehož se většinou využívá u svrchních oděvů. Pevnost vlny je nižší než u jiných vláken jako např. polyesteru, viskózy nebo bavlny, pevnost se za mokra ještě sníží. Vlna má nízkou odolnost proti působení alkálií, stává se křehkou a lámavou.
1.2 Polyamid
Jedná se vlákno chemického původu. Jako hlavní surovina pro výrobu je používána ropa, ze které se pak dělají základní látky potřebné k výrobě.
Polyamid je makromolekulární vlákno. Patří mezi velmi odolná syntetická vlákna. [5] Ke zpracování je většinou dodáván v kabelech. Kabel představuje svazek nekonečně dlouhých paralelně uspořádaných chemických vláken o jemnosti větší než 10 ktex, která jsou krácena na konečnou délku pomocí konvertorů. [6]
Polyamid má velmi dobré vlastnosti. Je elastický, má vysokou pevnost za sucha i za mokra a vysokou odolnost v oděru. Dále má vysokou odolnost proti biologickým procesům a stálost vůči chemickým činidlům, hlavně alkáliím.
Snadno se udržuje. Mezi jeho negativní vlastnosti se řadí elektrostatická vodivost, má nepříjemný studený omak a nízkou schopnost absorpce vody.
Používá se hlavně jako příměs vlny pro výrobu ponožek. Jeho další využití je pro výrobu sportovních oděvů a punčoch, pro chirurgické nitě, lana, sítě, atd. [5]
Po 2.
dé jin
uv vl
2.
N
orovnávání . Předen
Přede élková texti ným pojením
V této veden postu lna a polyam
O
.1 Výrob
Níže je uvede
vlastností v ní
ení je proce ilie složená m tak, že př
o práci bude up technolo mid.
Obr. 1 Postu
ba vlněné p
en postup p
vlnařských č es, při němž á z vláken,
ři přetrhu př
e popsán po gie pro čes
up technolo
příze česan
ro výrobu p
česaných př ž se z před
která jsou říze dochází
ostup předen anou přízi
ogie výroby
né
příze z 100%
řízí prstenco dkládaných
spřadatelná í i k přetrhu
ní česané vl z čisté vlny
česaných v
% vlny.
ových a kom vláken vytv á. Je zpevně u jednotlivýc
lnařské příz y a následně
vlnařských p
mpaktních voří příze.
něná zákrute ých vláken.[6
ze. Níže na ě pro přízi z
přízí [2]
15 Příze je em nebo
6]
obr. 1 je ze směsi
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 16 2.1.1 Příprava k předení
V podniku Schoeller Křešice se nakupuje vlna ve formě česanců, operace související s výrobou vlněného česance tedy odpadají. Technologie začíná přečesáváním česanců.
V jiných případech, kdy je příprava k předení zařazena, je používaný postup následovný:
Třídění
Rozvolňování před praním
Praní
Sušení
Mísení, maštění, čechrání [7]
2.1.2 Mykání
Operace mykání je při nákupu česanců také vyřazena. Mykání vláken vlnařského původu se provádí na válcových mykacích strojích. K mykání zde dochází v mykacím uzlu, který se skládá z tamburu, pracovního válce a obraceče. Všechny válce jsou opatřeny mykacími povlaky, většinou jde o celokovové pilkové povlaky. Používají se dvoububnové nebo jednobubnové mykací stroje. Do stroje vstupuje materiál ve vločkách a vystupuje pramen uložený v konvi. [8]
2.1.3 Družení a protahování
Tato operace je již v Schoelleru Křešice zařazena, musí být zařazena kvůli následnému přečesávání česanců. Ve vlnařské česané technologii se používá protahování předběžné, dodatečné a konečné. Předběžné posukování slouží jako příprava pro česání. V rámci přípravy pro česání je zahrnuto několik pasáží protahování cca 2 - 3. Dodatečné posukování následuje po česání a konečné posukování se zařazuje po potiskování, barvení nebo žehlení česanců.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 17 Při protahování dochází k napřímení a urovnání vláken, mísení vláken, současným družením i ke zlepšení stejnoměrnosti, zjemnění předlohy. Průtahové ústrojí na posukovacích strojích pro vlákna vlnařského původu je hřebenové. Může být buď jedno hřebenové – Gillbox nebo dvou hřebenové – Intersekting. [9]
2.1.4 Česání
Účelem česání je odstranit řepíky v surovině, vyloučit krátká vlákna a napřímit vlákna. Do česacího stroje vstupuje pramen z protahovacího stroje a jeho výstupem je česanec. Pro česání vláken vlnařského typu se používají jednohlavé česací stroje, které nemají průtahové ústrojí. [10]
2.1.5 Družení a protahování – dodatečné
Dodatečné posukování následuje po česání. Dochází při něm ke zlepšení stejnoměrnosti a zvýšení soudržnosti česance. Zařazeny jsou 1 – 2 pasáže posukování, z nichž jedna je opatřena vyrovnávačem nestejnoměrnosti. [9]
2.1.6 Zušlechťování česanců
V rámci zušlechťování česanců mohou probíhat operace jako je barvení, potiskování nebo hlazení. Většina z nich se v Křešicích neprovádí. Jedná se o:
Barvení – v případě výroby barevné příze jsou prameny chemických vláken a vlny posílány do barevny v Rakousku.
Potiskování
Hlazení [11]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 18 2.1.7 Družení a protahování – konečné
Konečné posukování je zařazeno až po zušlechťování česanců. Při zušlechťování česanců může docházet k narušení uspořádání vláken v prameni, proto se zařazuje konečné družení a protahování, kde dochází k paralelnímu uspořádání vláken. [9]
2.1.8 Předpřádání
Při předpřádání jde o vytvoření vhodné předlohy pro dopřádací stroj. Do stroje vstupuje pramen a vystupuje přást. Pro česanou vlnařskou technologii se používá zkrácený francouzský předpřádací sortiment, ten má obvykle 4 pasáže. Tyto pasáže se skládají z 3 pasáží protahování a 4. pasáže předpřádacího stroje, finizéru. Rozlišují se finizéry horizontální a vertikální, většinou mají v dnešní době řemínkové průtahové ústrojí. Finizér vkládá do přástu nepravý zákrut pomocí zaoblovacích pásů. Nepravý zákrut zpevní přást tím, že zvýší tření mezi vlákny a přást tím získá pevnost nutnou pro další zpracování. Při výrobě přízí pro experiment byl použit vertikální finizér. [12]
2.1.9 Dopřádání
Při dopřádání dochází k výrobě příze. Přást se dále zjemňuje průchodem průtahovým ústrojím dopřádacího stroje, do protažené stužky vláken se vkládá pravý zákrut a tím se z ní vytváří příze. Příze se poté navine na vhodné přízové těleso, většinou na potáč.
Zákrutový trojúhelník
Při tvorbě příze dochází k vytvoření zákrutového trojúhelníku. Tento trojúhelník vzniká v místě, kde vlákenná stužka vychází z průtahového ústrojí a končí v místě tvorby příze. Jedná se o trojúhelník ABC uvedený na obr. 2, který se tvoří při zakrucování. Z toho bod C označuje bod, ve kterém se začíná tvořit příze. Svěrná linie odváděcích válců průtahového ústrojí je zde označena jako s. Šířka AB závisí na
Po př tro
dé V je a
orovnávání řítlaku a p
ojúhelníku v
V bod élka. Nejvíc Vlákna se ted e, že výsledn dochází k tr
Prste
jeho trojúh vláke ústroj vřeten stal b je stan přehří
Komp
elimin
vlastností v povlaku v v závisí na z
du tvorby p ce namáhán dy namáhají ná příze má rhání vláken
encové dopř Předlohou výstupem helníkový s
n tak, aby jí. K navíj no – prstene běžec, proto
novena na 4 ívat a rychl
paktní dop Bylo vytv naci zákruto
vlnařských č álců a na zákrutu příz
Obr. 2
příze je rozh na jsou vlák
í nerovnom á vyšší chlup
n. [14]
řádání u pro prsten
pak potáč stapl, proto se netrhala jení a za ec – běžec.
ože nemůže 40 m/s. Kdy eji by se op
přádání vořeno pro ového trojú
česaných př a jemnosti
ze a na úhlu
Zákrutový
hodující um kna, která js měrně, středo
patost, nižší
ncový dopř s navinuto o se průtah . Používá s akrucování Omezující vyvíjet vy yby se rych potřeboval. [
zvýšení kv úhelníku. N
řízí prstenco vytvářené u opásání sp
trojúhelník
místění vlák sou v protaž ová málo a o
í pevnost a
řádací stroj ou přízí. V hové ústroj se tříválečko
dochází ím faktorem
soké rychlo hlost dopřád
[13]
vality výsle Navíjení a za
ových a kom é příze. V podního vále
[13]
en ve vláke žené vlákenn
okrajová víc tažnost, vyš
je přástová Vlákna vlna jí nastavuje ové dvouřem
současně m tohoto způ
osti. Maxim dání zvýšila
edné příze akrucování
mpaktních Výška zákr
ečku stužko
enné stužce nné stužce n ce. Následk yšší nestejno
á cívka z fi ařského ty e podle ne emínkové pr
pomocí ůsobu dopř mální rychlo a, běžec by
a to díky je v tomto
19 rutového ou.
e a jejich na okraji.
kem toho oměrnost
inizéru a pu mají ejdelších růtahové
systému řádání se ost běžce se začal
částečné případě
Poorovnávání založe prsten
by mě pevno komp zlepše zhušť trojúh různý
Prove a) b) c) d)
komp Obráz
Obr. 3
vlastností v eno na stej ncovému do
Za průtah ěla pomoci ost, tažnost paktní zprav
ení těchto v ťovací zóny helníku je ými autory.
edení úprav ) s perforo ) s mřížově ) s perforo ) mechanic
(firma RO
Společno paktní dopřá
zek tohoto p
Průtahové
vlnařských č ném princip opřádání pro
hové ústrojí zlepšit kval t příze a s vidla vykaz vlastností je
kompaktní menší rozd [30, 31]
průtahovéh vaným válc ě tkaným řem
vaným řemí cko – magn OTORCRA
st Schoeller ádací stroj o průtahového
ústrojí kom
česaných př pu jako u p ovedena u p
í je přidána litu vyráběn snížit chlup zují nižší n částečná el ího dopřáda díl v napjat
ho ústrojí ko cem (firma R mínkem (fir ínkem (firm netický způs AFT) [14]
r Křešice p od firmy Su o ústrojí je u
mpaktního do
řízí prstenco prstencovéh průtahového
zhušťovací né příze. Jej patost. Aut nestejnoměr liminace zák acího stroje
tosti vláken
ompaktních Rieter), rma Suessen ma Zinser).
sob bez pne
používá k př uessen EliTe uveden na o
opřádacího
ových a kom ho dopřádán o ústrojí. [14
í neboli kom jím použitím toři [30, 3
rnost a po krutového tr . Kvůli men n. Toto tvr
dopřádacíc
n),
eumatického
ředení kom e s mřížově obr. 3.
stroj Suesse
mpaktních ní. Změna j 4]
mpresní zón m by se mě
1] uvádí, ž očet vad. P
trojúhelníku nšímu zákru rzení je po
ch strojů:
o nasávání
mpaktním zp tkaným řem
en EliTe [1
20 je oproti
na, která la zvýšit že příze Příčinnou u pomocí utovému odloženo
vzduchu
působem mínkem.
5]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 21 2.2 Chemická vlákna
Zde budou rozebrány pouze operace, které nebyly uvedeny v předchozí části pro zpracování vlny.
Chemická vlákna jsou dodávána ve formě kabelů a dále zpracovávána. Označení kabel již bylo popsáno v kapitole 1.2. Chemická vlákna se pak dále spřádají samostatně nebo se směsují s vlnou.
2.2.1 Trhání nebo řezání kabele na konvertorech
Trhání nebo řezání kabele na konvertorech se provádí pro rozdělení délky nekonečných chemických vláken na délku, která odpovídá délce vlnařského staplu.
Druhy konvertorů:
a) Řezací konvertor - kabel rozprostřených vláken je zde řezán pomocí válce se šroubovicově umístěným nožem. Kabel vláken prochází mezi řezacím a hladkým válcem, kde dochází k řezání neboli drcení vláken. Vláknům se při drcení taví konce a slepují se k sobě, proto je potřeba výsledné prameny přečesávat. [6]
b) Trhací konvertor – používán firmou Schoeller Křešice. Trhací konvertory jsou častěji používané než řezací. Zde dochází k dloužení vláken mezi páry válců a tak i k molekulovému urovnání, poté následuje trhání. Jedná se tedy o napínání až do přetrhu. Aby se vlákna podobala svým charakterem vláknům vlněným, navedou se do pěchovací komůrky, kde dochází k jejich obloučkování. Z konvertoru vychází konvertorový pramen. [6]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 22 2.2.2 Paření
Paření je v této technologii zařazeno proto, aby se ustálila délka vláken.
Dochází tedy k fixaci vláken a ustálení jejich délky. [16]
2.2.3 Mísení konvertorových pramenů s vlněnými prameny
Z česanců vlny a konvertorový pramenů z chemických vláken se musí vytvořit směs. K vytvoření směsových pramenů slouží protahovací stroj melanžer se dvěma posukovacími hlavami, oba takto vzniklé prameny se na výstupu druží v jeden. Umožňuje vysoké družení obou komponent dohromady.
K rovnoměrnému promísení pak dochází v dalších pasážích posukování. [11]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 23 3. Vlastnosti přízí
Zde jsou uvedeny vlastnosti, kterými se tato bakalářská práce bude v experimentální části zabývat.
3.1 Jemnost
Jemnost znamená délkovou hmotnost. Vyjadřuje vztah mezi délkou a hmotností příze. Rozlišují se dva způsoby vyjádření jemnosti:
a) hmotnostní – udává, kolik gramů váží určitá délka textilie – může se vyjadřovat ve dvou soustavách a to:
soustava tex základní jednotka je 1 tex,
(1)
Kde: T – jemnost příze vyjádřená v [tex]
m – hmotnost příze uvedená v [g]
l – délka příze uvedená v [km] [6]
vyjádření v denierech – vyjadřuje, kolik gramů váží 9 km příze; používá se pro označení jemnosti hedvábí a chemického hedvábí [6]
b) délkové – kolik metrů se vypřede z určité hmotnosti příze - pro tento způsob se též používají dva způsoby vyjádření:
číslo metrické – vyjadřuje, kolik metrů příze se vypřede z 1 gramu suroviny
(2)
Kde: Nm – číslo metrické [‐]
l – délka příze uvedená v [m]
m – hmotnost příze uvedená v [g] [6]
číslo anglické – je stanoveno zvlášť pro každý materiál; používá se jenom pro bavlnu, vlnu a len.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 24
, (3)
, (4)
, (5)
Kde: Nec – číslo anglické pro bavlnu New – číslo anglické pro vlnu Nel – číslo anglické pro len l – délka vyjádřená v [yds]
m – hmotnost vyjádřená v [lb]
T – jemnost vyjádřená v [tex] [6]
Jemnost se dle normy ČSN EN ISO 2060 zjišťuje tak, že se pomocí vijáku odměří 100 m příze. Takto naměřený úsek se zváží na vahách a následně se jemnost vypočítá pomocí vztahu (1). [17]
3.2 Zákrut
Zákrut vyjadřuje zakroucení příze ve směru šroubovice kolem osy příze.
Rozlišují se zákruty podle směru na pravé a levé a dále se dělí na trvalé a nepravé.
Zákruty se dají vyjádřit pomocí zákrutových koeficientů nebo pomocí parametrů stroje:
Podle Phrixe
∗ √ (6)
Kde: Z – počet zákrutů podle Phrixe [1/m]
am – Phrixův zákrutový koeficient [ktex2/3.m-1] T – jemnost příze [tex] [6]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 25
Podle Koechlina
∗ ,
√ (7)
Kde: Z – počet zákrutů podle Koechlina [1/m]
α – Koechlinův zákrutový koeficient [ktex1/2.m-1] T – jemnost příze [tex] [6]
Zákrut strojový
(8)
Kde: Zs – strojový zákrut [1/m]
not – otáčky krutného orgánu [1/min]
ldod – dodávka vlákenné stužky ke krutnému orgánu [m/min] [6]
Zákrut může také ovlivnit řadu vlastností. Mezi takové se řadí pevnost a tažnost příze. Pevnost a tažnost se při nižším počtů zákrutů sníží a naopak. Počty zákrutů mají taky vliv na průměr a chlupatost příze. Chlupatost se při použití vyššího počtu zákrutů snižuje.
3.3 Průměr příze
Průměr určuje šířku příze v příčném řezu v mm. Průměr příze se měří i s dalšími vlastnostmi pomocí přístroje USTER – TESTER 4. Průměr příze se měří pomocí kamery, jde tedy o senzorovou technologii. Je zde infračervený vysílač optického senzoru, který vytváří souběžný světelný paprsek. Obraz je poté sejmut optickým přijímačem a signál vytváří průměr těla příze. Senzory jsou v úhlu 0º a 90º, dodávají informace o průměrném 2D průměru a tvaru příze. Uster Tester 4 vyhodnocuje průměr příze po celé délce měřeného vzorku. Chlupatost příze toto měření neovlivní. [32]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 26 3.4 Chlupatost
,,Chlupatost je charakterizována množstvím z příze nebo z plošné textilie (tkanina, zátažná pletenina, osnovní pletenina, rouno) vystupujících nebo volně pohyblivých konců vláken, nebo vlákenných smyček.“[18] Je velice důležitou vlastností příze, ovlivňuje zpracovatelské vlastnosti příze i užitné vlastnosti výsledného produktu.
Rozlišují se dvě oblasti chlupatosti:
Hustá chlupatost – jedná se o krátká vlákna, která těsně přiléhají z vnitřní strany k přízi. Ovlivňuje kladně vlastnosti výsledného produktu. Zlepšuje se omak a vzhled textilie.
Řídká chlupatost – jde o delší odstávající vlákna, která těsně nepřiléhají k přízi a jejich konce se volně pohybují okolo těla příze. Ovlivňuje negativně zpracovatelské i užitné vlastnosti. Má za následek vznik ,,spínáků“ při tkaní, odstávající vlákna se zamotávají do nitěnek a jiných částí tkacího stroje. Tento druh chlupatosti je problémem i pro stroje pletací. Může zapříčinit vznik žmolků na textilii. [18]
Metody měření chlupatosti:
Aparatura Zweigle
Aparatura Zweigle pracuje na principu vyhodnocení změny průtoku snímaného světla. Měřicím přístrojem prochází příze, která přerušuje svým průchodem tok světla a vyvolává tak proměnnou odezvu na sérii fototranzistorů.
Tímto způsobem je možné zjistit počet odstávajících vláken a podle jejich délek je rozdělit do 9 tříd od 1 až 15 mm. Délka vyčnívajících vláken se měří směrem od povrchu příze. Zobrazení se provádí diferenční metodou. [18] Schéma měření je uvedeno na obr. 4.
Po
orovnávání
odstáv odstá
USTE
prosv elimin rozptý index která pomo
vlastností v
Chlupatos vajících vlá vajících vlá
ER – TESTE Metoda, k větlováním
nuje vliv ba ýleno odstá x chlupatosti je vztažena ocí směroda
Ob
vlnařských č Obr.
st je uváděn áken od 3 áken/100 m.
ER 4
která je zalo příze mon arvy příze. Z ávajícími v
i H, jedná s a na délku tné odchylk
br. 5 Měření
česaných př 4 Měření c
na součtový mm délky .
ožena na fo nochromati Záření, kter vlákny příze se o souhrnn 1 cm příze.
ky sh. [18] S
í chlupatost
řízí prstenco chlupatosti –
ým kritériem až po délk
otometrickém ickým infr
ré je produk e a zachytá nou délku v . Variabilita Schéma měř
ti – Uster Te
ových a kom – Zweigle [1
m S3, které ku 15 mm.
m principu.
ačerveným kováno zdro áváno senz všech ostáva
a chlupatost ření je uved
ester [19]
mpaktních 19]
uvádí souč S3 vyjadřu
Chlupatost zářením, ojem světla zory. Výsle
ajících vlák ti se dále v deno na obr.
27 čet všech uje počet
t se měří tak se a, je dále
dkem je en v cm, vyjadřuje
. 5.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 28 3.5 Pevnost
Pevností neboli pevností v tahu je nazývána odezva materiálu při namáhání v tahu. Jde o schopnost materiálu odolávat účinku tahových sil. Vlastnost je zkoušena na přístroji zvaném dynamometr, na kterém se zatěžují vzorky definovaným napětím, registruje se síla a deformace. Přístroji se také může říkat trhačka nebo trhací přístroj.
[21]
Zkouška pevnosti v tahu dle normy ČSN EN ISO 2062:
Testovaný vzorek je upnut do horních a dolních čelistí přístroje. Horní čelist, která je pohyblivá, se posouvá směrem nahoru (napínání vzorku) nebo dolů (uvolnění vzorku). Síla neboli napětí, která je natahováním vyvíjena ve vzorku, je měřena měřícím členem. Výsledek je prezentován v grafu pevnost ku tažnosti, který je nazýván také tahovou křivkou. Zkouška končí při dosažení absolutní pevnosti, tedy při přetržení vzorku.[20]
V normě je tato podstata zkoušky prezentována následujícím způsobem:
,,Vzorek nitě je pomocí vhodného mechanického zařízení protahován do přetržení a zaznamenává se tržní síla a prodloužení při přetrhu. Používá se konstantní přírůstek prodloužení 100 % za minutu (ve vztahu k původní délce zkušebního vzorku), ale na základě dohody jsou povoleny pro automatické přístroje vyšší rychlosti. Jsou povoleny dvě upínací délky: obvykle 500 mm (a rychlostí posunu 500 mm/min) a výjimečně 250 mm (a rychlostí posunu 250 mm/min).“ [20]
Absolutní pevnost maximální síla, působící na vzorek při zkoušce tahem, při které dojde k přetrhu. Vyjadřuje se v N. [20]
Poměrná pevnost – poměr absolutní pevnosti příze a její délkové hmotnosti (9).
Poměrná pevnost se používá proto, že absolutní pevnost příze je ovlivněna její jemností.
Poměrná pevnost není závislá na jemnosti jako pevnost absolutní, proto je možné podle ní porovnávat příze různých jemností. Obvykle je vyjádřena v N/tex. [20]
(9)
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 29 Kde: R – poměrná pevnost v tahu uvedená v [N/tex]
F – absolutní pevnost v tahu uvedená v [N]
T – jemnost příze vyjádřená v [tex] [21]
3.6 Tažnost
Jedná se o mechanickou vlastnost materiálu, která se zjišťuje zkouškou tahem.
Je definována jako poměr délky naměřené části příze po přetržení k původní délce.
Vyjadřuje se v procentech. Při zkoušce pevnosti dochází k deformování a protažení vzorku. Deformace se dělí na absolutní a relativní. Tažnost je relativní deformace do přetrhu příze. Zjišťuje se současně s pevností. Její výsledek je výstupem z trhacího přístroje. [21]
∗ 100 (10)
Kde: ε – tažnost při přetrhu [%]
Lp – délka vzorku příze v okamžiku přetrhu [mm]
Lo – délka vzorku příze v okamžiku upnutí mezi čelisti [mm] [21]
3.7 Hmotná nestejnoměrnost
Stejnoměrnost je velice důležitou vlastností pro další zpracování příze.
Nestejnoměrnost je procentuální vyjádření kolísání počtu vláken v průřezech v určité délce nebo ploše. Při výrobě přízí je velmi sledovanou vlastností kolísání délkové hmotnosti, která ovlivňuje hmotnou (nebo též hmotovou) nestejnoměrnost. [21]
U délkových textilií se zkoumá hlavně hmotná nestejnoměrnost, která má dále vliv na parametry kvality příze. Příkladem ovlivněných parametrů je třeba variabilita pevnosti a tažnosti, která kolísá v místech vad příze; průměr příze, který může díky vadám příze (silným, slabým místům a nopků) kolísat a v neposlední řadě zákrut, který díky vadám příze není konstantní. [22]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 30 Vady příze:
Silná, slabá místa – jedná se o taková místa, ve kterých dojde k nahromadění nebo naopak úbytku materiálu a tím ke změně příčného průřezu vlákenného útvaru – max. však 100% přírůstek a min. 60% úbytek. Silná místa se sledují na +50% a slabá na -50%.
Nopky – zde dochází k přírůstku příčného řezu vlákenného útvaru o více než 140% na délce 1 – 4 mm příze. Do této skupiny patří různé nečistoty, které jsou v přízi obsaženy jako např.: rostlinné zbytky. Nopky se u vlnařských přízí sledují na + 200 %. [22]
Nestejnoměrnost se měří dvěma způsoby:
a) Diskrétní způsob je založen na vážení jednotlivých stejně dlouhých úseků příze. Příze se rozdělí na několik stejně dlouhých úseků, které se postupně zváží a stanoví se průměrná hodnota, směrodatná odchylka, rozptyl a variační koeficient.
b) Kontinuální způsob se realizuje např.: pomocí zařízení USTER TESTER.
Jedná se kapacitní způsob měření kolísání hmoty. [22]
Zkouška kontinuální metodou - princip měření na aparatuře Uster Tester:
Příze prochází mezi keramickými deskami, ve kterých jsou umístěny elektrody kondenzátoru. Prochází-li mezi keramickými deskami nestejnoměrná příze, dochází tedy ke kolísání procházející hmoty mezi deskami kondenzátoru a tím ke změně kapacity kondenzátoru. Měnící se kapacita kondenzátoru je převedena na změnu proudu, jež je úměrná změně hmotnosti procházející příze. Schéma měření na tomto přístroji je uvedeno na obr. 6. [22]
Po V
orovnávání Výstupem př
O line
Grafic
O poč
Spekt
vlastností v Obr. 6 Mě
řístroje Uste eární a kvad cké zobraze čtu silných a trogram, dél
vlnařských č ření nestejn
er Tester jso dratické nes ení kolísání a slabých m lková variač
česaných př noměrnosti n
ou údaje:
stejnoměrno relativní hm míst, nopků
ční křivka,
řízí prstenco na přístroji
osti U [%], C motnosti
DR křivky
ových a kom Uster Teste
CV [%]
[22]
mpaktních er [22]
31
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 32 4. Statistické zpracování dat
V této kapitole jsou uvedeny statistické vzorce, podle kterých byla zpracována data v experimentální části.
Aritmetický průměr
Ze zjištěných hodnot x1, x2, …, xn za N – členný soubor jej lze vypočítat takto:
̅ ∑ (11)
Kde: ̅ – aritmetický průměr, jednotka podle počítaných hodnot N – počet měření
xi – jednotlivé naměřené hodnoty [23]
Rozptyl
Rozptyl je definován jako aritmetický průměr ze čtverců odchylek jednotlivých hodnot od průměru. Vyjadřuje variabilitu rozdělení souboru náhodných hodnot kolem jejich střední hodnoty. [25]
∑ ̅ (12)
Kde: – rozptyl, jednotka podle počítaného znaku N – počet měření
xi – jednotlivé naměřené hodnoty
̅ – aritmetický průměr [23]
Směrodatná odchylka
Je odmocninou rozptylu. Vyjadřuje, jak moc se od sebe liší typické případy v souboru zkoumaných čísel. Jde tedy o kvadratický průměr odchylek hodnot určitého znaku od aritmetického průměru. [25]
(13)
Kde: sx – směrodatná odchylka, jednotka podle počítaného znaku
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 33 – rozptyl [23]
Variační koeficient
Variační koeficient je podílem směrodatné odchylky a průměru. Udává, z kolika procent se podílí směrodatná odchylka na aritmetickém průměru.
̅ ∗ 100 (14)
Kde: vx – variační koeficient [%]
sx – směrodatná odchylka
̅ – aritmetický průměr [23]
95% interval spolehlivosti
Jde o interval hodnot, ve kterém by měla daná charakteristika (např. průměrná hodnota) s 95% pravděpodobností ležet. To znamená, v jakém pásmu kolem předem určeného aritmetického průměru se s předem stanovenou pravděpodobností 95% nachází skutečná střední hodnota.[26]
95% : ̅ .
√ (15)
Kde: ̅ – aritmetický průměr
– kvantil Studentova rozdělení N – počet měření
sx – směrodatná odchylka [23]
Normální rozdělení
Nazývá se normální nebo také Gaussovo rozdělení pravděpodobnosti. Používá se u spojitých náhodných proměnných. Jeho parametry jsou průměr a směrodatná odchylka. [27]
Předpoklady pro normální rozdělení:
Normalita dat
Znamená, zjištění zda soubor dat sledované veličiny odpovídá Gaussovu normálnímu rozdělení pravděpodobnosti, data mají normální rozdělení, či nikoli (v tomto případě by se jednalo o neznámé rozdělení). [28]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 34 Homogenita dat
Homogenita znamená stejnorodost dat, všechna data jsou stejná a odpovídají předem zvoleným kritériím. [29]
95% interval spolehlivosti středních hodnot vypočtený z více měření
Použit v experimentální části pro data menší než 30 u vad a nopků. V tomto případě bylo použito Poissonovo rozdělení celočíselné náhodné veličiny, v případě malého počtu vad je IS nesymetrický, protože data jsou diskrétní veličiny a 95% IS dle Studentova rozdělení by vyšel v záporných hodnotách.
[22]
Vztah pro výpočet intervalu spolehlivosti pro počet vad menších než 30 (16):
1 2
1 2 2 ∗ ∗
2 ∗ ∗ 1
̅ dle vztahu (11) (16)
Kde: ; – příslušné kvantily χ2 rozdělení o υ stupních volnosti
; – počet stupňů volnosti N – počet měření
̅– aritmetický průměr – průměrný počet vad v přízi [22]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 35 5. Předchozí výzkumy
Podle výsledků výzkumných prací [30], které byly prováděny v oblasti prstencového dopřádání, je zákrutový trojúhelník nejkritičtější místo na prstencovém dopřádacím stroji při výrobě příze. Z tohoto důvodu bylo vyvinuto kompaktní předení, kde je zákrutový trojúhelník částečně eliminován a tím se zlepšila kvalita vypřádané příze. Při použití kompaktního dopřádání má příze strukturu blížící se k ideálu. Příze, která se vypřádá pomocí kompaktního dopřádacího stroje, je více stejnoměrná, má nižší chlupatost, vyšší pevnost a tažnost. Počet nopků, silných a slabých míst byl na kompaktní přízi daleko nižší než u příze prstencové. Bylo také dokázáno [30], že rozdíly v naměřených hodnotách 100% WO příze jsou pro všechny vlastnosti statisticky významné.
V další literatuře [31] se uvádí, že tvar a rozměry zákrutového trojúhelníku významně ovlivňují strukturu, fyzikální a mechanické vlastnosti příze. Částečná eliminace přádního trojúhelníku u kompaktního předení dovoluje, aby téměř všechna vlákna byla začleněna do struktury příze s maximální možnou délkou a předpětím, bez ohledu na jejich postavení v zákrutovém trojúhelníku. Tato skutečnost přispívá k vyšší pevnosti a tažnosti vzniklé kompaktní příze. Díky nové lepší struktuře mají příze vyšší odolnost vůči otěru, hladší povrch a jsou měkčí. Pro dosažení srovnatelné pevnosti s prstencovými přízemi lze použít nižší počet zákrutů, čímž je dosaženo vyšší produktivity u dopřádacích strojů. Příze dále mají nižší chlupatost, což dovoluje, aby byly použity pro potiskované tkaniny. Chlupatost se u hrubších přízí snižuje. Byla zjištěna i nižší nestejnoměrnost a počet vad kompaktních přízi než u prstencových přízí.
[31]
Z obou předchozích výzkumů [30, 31] vyplývá, že čím je příze hrubší, tím má nižší nestejnoměrnost. Jde tedy o klesající trend. Dále je zde uvedeno, že průměr příze klesá s přibývající jemností příze. [30, 31]
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 36 EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST
6. Příprava přízí
Příze pro experimentální část byly vyrobeny společností Schoeller Křešice s. r. o. Použito bylo 12 souborů přízí po 10 potáčích. Příze byly vyrobeny na dvou typech dopřádacích strojů a to na prstencovém dopřádacím stroji a stroji kompaktním ze dvou druhů materiálů viz kap. 1. Příze byly vyrobeny z: 100%
vlny a směsi 80% vlny a 20% polyamidu. Mezi sebou pak byly vždy porovnávány česané příze ze stejného materiálu o stejné jemnosti se stejným zákrutem, vyrobené oběma těmito technologiemi. Přehled přízí je uveden v tab. 1. Příze byly před každou zkouškou klimatizovány dle norem ČSN EN ISO 2060 a ČSN EN ISO 2062.
Tab. 1 Přehled přízí pro experiment materiál Z [1/m] T [tex]
100% WO
545 12,5 545 16,7 545 25
80% WO, 20% PA
750 10,5 750 12,5 750 16,7
Naměřená data byla statisticky zpracována pomocí programu QC Expert. Byla sledována jejich homogenita a normalita. Když byla normalita a homogenita potvrzena, tak byly spočítány průměry a směrodatné odchylky jednotlivých vlastností dle vzorců (11) a (13). Pokud nebyla normalita a homogenita potvrzena, byla vyřazena vybočující měření a poté byl počítán průměr (11) a směrodatná odchylka (13). Na základě těchto údajů byly konstruovány 95% IS pro střední hodnoty sledovaných vlastností podle Studentova rozdělení dle vzorce (15). Pro silná, slabá místa a nopky byl, při počtu vad nižším než 30, konstruován 95% IS pro Poissonovo rozdělení celočíselných náhodných veličin dle vzorce (16).
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 37 7. Výsledky měření
V této kapitole budou uvedeny všechny provedené zkoušky a jejich výsledky.
7.1 Jemnost
Jemnost byla popsána v kapitole 3.1. Bylo provedeno její ověření dle postupu uvedeného v kap. 3.1. Z každého potáče bylo provedeno 1 měření, které spočívalo ve zvážení 100 m příze na elektronických vahách. Pro každý soubor 10 potáčů, to tedy znamená 10 naměřených hodnot. Měření bylo provedeno dle normy ČSN EN ISO 2060.
Tab. 2 Ověření jemnosti
Jemnost
materiál technologie Z [1/m] Nm T [tex] ověřené T [tex]
100% WO
PDS
545 80 12,5 12,5 545 56 17,9 16,7
545 40 25 24
kompakt
545 80 12,5 12,5 545 60 16,7 16,7
545 40 25 24
80% WO, 20% PA
PDS
750 95 10,5 10
750 80 12,5 12,5 750 60 16,7 16,7 kompakt
750 100 10 10
750 80 12,5 12,5 750 60 16,7 16,7
Komentář
Při statistickém vyhodnocení výsledků jemnosti bylo zjištěno, že hodnoty, které uvádí výrobce přízí, odpovídají naměřeným hodnotám. Pouze v případě příze 100%
vlna, jemnosti 25 tex byla zjištěna jemnost 24 tex u příze prstencové i kompaktní.
Výsledky jsou uvedeny v tab. 2.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 38 Rozdíl jemnosti může být způsoben nastavením průtahů jednotlivých strojů.
Rozdíl 1 tex je z technologického hlediska zanedbatelný a výsledky měření vybraných vlastností významně neovlivní.
7.2 Pevnost
Pevnost byla měřena na trhacím přístroji značky Instron 4411 podle normy ČSN EN ISO 2062.
Podmínky měření:
Upínací délka: 500 mm
Rychlost příčníku: 350 mm/min
Počet měření: 10 z každého potáče (100 pro soubor 10 potáčů) Statisticky zpracované výsledky měření pevnosti jsou uvedeny v tab. 3.
Tab. 3 Zpracované výsledky měření - poměrná pevnost technologie T [tex] [N/tex] směrodatná
odchylka [N/tex] 95% IS PDS - směs
10 0,06 0,02 <0,06; 0,07>
12,5 0,07 0,01 <0,07; 0,07>
16,7 0,10 0,01 <0,09; 0,10>
Kompakt - směs
10 0,39 0,08 <0,37; 0,41>
12,5 0,42 0,08 <0,40; 0,43>
16,7 0,53 0,08 <0,52; 0,55>
PDS - vlna
12,5 0,024 0,015 <0,022; 0,027>
16,7 0,036 0,038 <0,034; 0,038>
24 0,058 0,007 <0,057; 0,057>
Kompakt - vlna
12,5 0,038 0,012 <0,036; 0,041>
16,7 0,042 0,011 <0,040; 0,044>
24 0,059 0,010 <0,057; 0,061>
Grafické znázornění výsledků je na obr. 7, 8 – graf závislosti poměrné pevnosti na jemnosti směsové WO/PA a 100% WO příze.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 39 Obr. 7 Graf závislosti poměrné pevnosti na jemnosti směsové příze WO/PA
Obr. 8 Graf závislosti poměrné pevnosti na jemnosti 100% WO příze
Komentář
Z grafické závislosti (viz. Obr. 7, 8) je zřejmé, že poměrná pevnost přízí kompaktních je vyšší než přízí prstencových a to jak u přízí 100% WO, tak u směsových přízí WO/PA. Intervaly spolehlivosti středních hodnot poměrných pevností směsových přízí WO/PA kompaktních a prstencových se nepřekrývají, proto je rozdíl pevnosti statisticky významný. Intervaly spolehlivosti průměrných poměrných pevností 100% WO přízí kompaktních i prstencových se u jemnosti 24 tex překrývají, proto je rozdíl pevnosti statisticky nevýznamný. Zjištěné výsledky uvedené v tab. 3 odpovídají
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
5 10 15 20
R [N/tex]
T [tex]
R [N/tex]
PDS směs Kompakt směs
0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
10 15 20 25
R [N/tex]
T [tex]
R [N/tex]
PDS vlna Kompakt vlna
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 40 předpokladu, že kompaktní příze má vyšší poměrnou pevnost než příze prstencová.
K obdobným závěrům dospěli i autoři. [30, 31]
Větší rozdíl v poměrné pevnosti kompaktní příze a příze prstencové nastal u směsové příze WO/PA. Zde je poměrná pevnost kompaktních přízí několikanásobně vyšší než pevnost přízí prstencových. U kompaktní i prstencové příze WO/PA je pevnost nejvyšší u nejhrubší příze 16,7 tex a nejnižší u nejjemnější příze 10 tex. U 100% WO příze nastal nejvyšší rozdíl v poměrné pevnosti u příze 12,5 tex. Kompaktní i prstencová WO příze má, stejně jako příze WO/PA, nejnižší pevnost u příze nejjemnější 12,5 tex a nejvyšší pevnost u nejhrubší příze 24 tex.
Na základě zjištěných výsledků bylo také potvrzeno, že u kompaktních přízí lze použít nižší počet zákrutů pro dosažení stejné pevnosti, jako mají prstencové příze.
Příze kompaktní je pevnější než prstencová díky částečné eliminaci zákrutového trojúhelníku. Pří použití kompaktního dopřádání je při tvorbě příze menší rozdíl v napjatosti vláken a to kvůli menšímu zákrutovému trojúhelníku.
7.3 Tažnost
Tažnost byla měřena na trhacím přístroji značky Instron 4411 podle normy ČSN EN ISO 2062.
Podmínky měření:
Upínací délka: 500 mm
Rychlost příčníku: 350 mm/min
Počet měření: 10 z každého potáče (100 pro soubor 10 potáčů) Statisticky zpracované výsledky měření tažnosti jsou uvedeny v tab. 4.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 41 Tab. 4 Zpracované výsledky měření – tažnost
technologie T [tex] [%] směrodatná
odchylka [%] 95% IS PDS - směs
10 18,52 4,10 <17,70; 19,33>
12,5 18,90 3,34 <18,24; 19,57>
16,7 21,54 3,33 <20,88; 22,21>
Kompakt - směs
10 16,05 3,96 <15,26; 16,84>
12,5 18,33 3,52 <17,62; 19,03>
16,7 22,03 3,58 <21,32; 22,74>
PDS - vlna
12,5 6,88 2,26 <6,42; 7,33>
16,7 7,94 2,02 <7,53; 8,34>
24 13,06 4,33 <12,20; 13,92>
Kompakt - vlna
12,5 7,12 2,77 <6,57; 7,67>
16,7 9,94 3,64 <9,22; 10,66>
24 13,32 4,23 <12,48; 14,16>
Grafické znázornění výsledků je na obr. 9, 10 – graf závislosti tažnosti na jemnosti směsové WO/PA a 100% WO příze.
Obr. 9 Graf závislosti tažnosti na jemnosti směsové příze WO/PA
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
5 10 15 20
ε [%]
T [tex]
ε [%]
PDS směs Kompakt směs
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 42 Obr. 10 Graf závislosti tažnosti na jemnosti 100% WO příze
Komentář
Z grafické závislosti (viz. Obr. 9, 10) je zřejmé, že tažnost přízí kompaktních je vyšší než přízí prstencových a to zde platí u přízí 100% WO. U směsových přízí WO/PA je tomu naopak. Intervaly spolehlivosti středních hodnot tažností směsových přízí WO/PA a přízí 100% WO kompaktních a prstencových se překrývají, proto je rozdíl tažnosti statisticky nevýznamný. V [30, 31] dospěli autoři k závěrům, že kompaktní příze má vyšší tažnost než příze prstencová. Zjištěné výsledky uvedené v tab. 4 odpovídají předpokladu, že kompaktní příze má vyšší tažnost než příze prstencová pouze v případě 100% WO příze jemnosti 16,7 tex, jinak jsou rozdíly mezi tažností kompaktní a prstencové příze nevýznamné. U směsové příze WO/PA se tento trend nepotvrdil. Tato skutečnost může být způsobena tím, že příze mají při různých jemnostech stejný zákrut, který odpovídá spíše jemnějším přízím. Tato skutečnost mohla způsobit nižší tažnost kompaktních přízí WO/PA.
Větší rozdíl v tažnosti kompaktní příze a příze prstencové nastal u směsové příze WO/PA. Prstencové příze mají vyšší tažnost než příze kompaktní v jemnostech 10 a 12,5 tex. U kompaktní i prstencové příze WO/PA je tažnost nejvyšší u nejhrubší příze 16,7 tex a nejnižší u nejjemnější příze 10 tex. U 100% WO příze nastal nejvyšší rozdíl v tažnosti u příze 12,5 tex. Kompaktní i prstencová WO příze má, stejně jako příze
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
10 15 20 25
ε [%]
T [tex]
ε [%]
PDS vlna Kompakt vlna
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 43 WO/PA, nejnižší tažnost u příze nejjemnější 12,5 tex a nejvyšší tažnost u nejhrubší příze 24 tex.
Příze kompaktní má vyšší tažnost než prstencová vlivem částečné eliminace zákrutového trojúhelníku. Při použití kompaktního dopřádání je při tvorbě příze menší rozdíl v napjatosti vláken a to kvůli menšímu zákrutovému trojúhelníku.
7.4 Chlupatost
Chlupatost byla měřena pomocí dvou přístrojů.
7.4.1 Aparatura Zweigle
Při měření, které proběhlo na aparatuře Zweigle G567.
Podmínky měření:
Rychlost průchodu materiálu: 100 m Doba měření: 2 min
Počet měření: 5 z každého potáče (50 pro soubor 10 potáčů)
Hustá chlupatost
Jedná se o součtovou kategorii S12 odstávajících vláken délky 1 a 2 mm.
Statisticky zpracované výsledky měření husté chlupatosti S12 jsou uvedeny v tab. 5.
Porovnávání vlastností vlnařských česaných přízí prstencových a kompaktních 44 Tab. 5 Zpracované výsledky měření - S12 (hustá chlupatost)
technologie T [tex]
[počet odstávajících vláken/100m]
směrodatná odchylka [počet
odstávajících vláken/100m]
95% IS
PDS - směs
10 4496,00 200,96 <4438,89; 4553,11>
12,5 4461,74 309,06 <4373,91; 4549,57>
16,7 5435,10 389,39 <5324,44; 5545,76>
Kompakt - směs
10 3285,26 377,95 <3177,85; 3392,67>
12,5 3248,53 335,71 <3147,68; 3349,39>
16,7 3597,92 461,65 <3466,72; 3729,12>
PDS - vlna
12,5 7524,08 377,51 <7415,65; 7632,51>
16,7 9593,00 543,45 <9438,55; 9747,45>
24 8562,20 313,85 <8473,01; 8651,39>
Kompakt - vlna
12,5 5751,94 763,78 <5534,88; 5969,00>
16,7 5628,30 560,03 <5469,14; 5787,46>
24 6019,62 636,42 <5838,75; 6200,49>
Grafické znázornění výsledků je na obr. 11, 12 – graf závislosti husté chlupatosti S12 na jemnosti směsové WO/PA a 100% WO příze.
Obr. 11 Graf závislosti S12 na jemnosti směsové příze WO/PA
2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
5 10 15 20
S12 [počet odstávajících vláken/100m]
T [tex]
S12[počet odstávajících vláken/100m]
PDS směs Kompakt směs
