Obsah 1. Úvod………………………………………………………………………… 2. Šicí nitě……………………………………………………………………… 2.1. Jemnost šicích nití…………………………………………………………… 2.1.1. Označování délkové hmotnosti šicích nití…………………………………... 2.2. Průměr šicí nitě……………………………………………………………… 2.3. Stejnoměrnost šicích nití…………………………………………………….. 2.4. Zákrut šicích nití…………………………………………………………….. 2.5. Změny délky šicí nitě………………………………………………………… 2.6. Mechanické vlastnosti šicích nití…………………………………………….. 2.6.1. Napětí………………………………………………………………………… 2.6.2. Deformace……………………………………………………………………. 2.6.3. Zkoušení pevnosti v tahu…………………………………………………….. 2.6.4. Modul pružnosti šicích nití…………………………………………………… 2.6.5. Předpětí………………………………………………………………………. 2.6.6. Upínací délka………………………………………………………………… 2.6.7. Rychlost zatěžování………………………………………………………….. 2.6.8. Cyklické namáhání…………………………………………………………… 2.6.9. Pružnost šicí nitě……………………………………………………………… 2.6.10. Odolnost šicí nitě v oděru…………………………………………………….. 2.6.11. Komplexní stanovení vlastností šicích nití – šicí schopnost………………….. 3. Plošné textilie………………………………………………………………… 3.1. Konstrukční parametry plošných textilií……………………………………… 3.1.1. Vazba………………………………………………………………………….. 3.1.2. Plošná hmotnost……………………………………………………………….. 3.1.3. Objemová měrná hmotnost……………………………………………………. 3.1.4. Pórovitost……………………………………………………………………… 3.1.5. Tloušťka……………………………………………………………………….. 3.1.6. Hustota provázání……………………………………………………………… 3.1.7. Setkání…………………………………………………………………………. 3.1.8. Pleteniny……………………………………………………………………….. 3.2. Mechanické vlastnosti plošných textilií……………………………………….. 3.2.1. Pevnost plošných textilií v tahu……………………………………………….. 3.2.2. Pevnost v natržení a dalším trhání…………………………………………….. 3.2.3. Pevnost ve vytržení…………………………………………………………….. 3.2.4. Pevnost švů a posun nití ve švu………………………………………………… 3.2.5. Pevnost ve lpění vrstev……………………………………………………….… 3.2.6. Tvarovatelnost………………………………………………………………….. 3.3. Stálosti a odolnosti plošných textilií……………………………………………. 3.3.1. Stálosti tvaru – sráživost………………………………………………………… 3.3.2. Stálosti tvaru – tuhost v ohybu………………………………………………….. 3.3.3. Splývavost………………………………………………………………………. 3.3.4. Mačkavost………………………………………………………………………. 3.3.5. Stálosti vybarvení……………………………………………………………….. 3.4. Odolnosti textilií………………………………………………………………… 3.4.1. Odolnost proti oděru…………………………………………………………….. 3.4.2. Odolnost proti tvorbě žmolků – žmolkovitost………………………………….. 3.4.3. Odolnost proti tvorbě zátrhů u pletenin…………………………………………. 3.5. Fyziologické vlastnosti………………………………………………………….. 3
5 6 6 6 8 9 10 13 15 16 17 18 19 20 21 21 22 22 24 25 26 26 27 27 27 28 28 30 31 32 37 37 38 39 39 40 41 43 43 44 47 48 51 52 52 55 56 57
3.5.1. 3.5.2. 3.5.3. 3.5.4. 3.5.5. 3.5.6. 4. 4.1. 4.2. 4.3.
Komfort oděvních výrobků…………………………………………………… Prostup tepla………………………………………………………………….. Prostup vzduchu – prodyšnost………………………………………………… Propustnost vodních par……………………………………………………….. Propustnost kapalné vody……………………………………………………… Kombinované metody stanovení prostupu médií textiliemi…………………… Experimentální data a jejich analýza……………………………………….. Experimentální data……………………………………………………………. Náhodně proměnné veličiny……………………………………………………. Základní soubor a náhodný výběr……………………………………………….
4
57 57 59 59 60 63 64 64 65 66
1.
Úvod
Tento učební text je určen pro studenty distančního studia a nenárokuje si podávat všechny informace o textilních zkušebních metodách, které jsou používány v oboru konfekční výroby. Pokud by student nebo jiný čtenář tohoto textu potřeboval hlubší informace, je autor tohoto textu k dispozici pro další vysvětlení. Zároveň patří díky mým učitelům Prof. Ing. Josefu Černému, CSc. a Doc. Ing. Jaroslavu Staňkovi, CSc. za vědomosti, které do mne vložili. Ze skript Doc. Staňka byla také převzata část vyobrazení. Zbylé obrázky byly vytvořeny v programu SmartDraw.
Vlastnosti materiálů pro oděvní výrobu Textilní zkušebnictví je soubor znalostí, dovedností, předpisů, přístrojů, výpočtových metod a výroků sloužící ke stanovení těch vlastností, které jsou důležité pro hodnocení kvality textilie. Stanovení vlastností probíhá nezávisle na přání člověka, to znamená objektivně. Kvalitu (nebo také jakost) nějakého výrobku je možno definovat jako schopnost tohoto výrobku plnit v dostatečné míře svou funkci danou účelem použití. O kvalitní výrobě lze hovořit pouze v tom případě, jsou-li dodrženy sjednané podmínky dodávek, vlastnosti výrobků, resp. jejich úrovně (hodnoty), a to s výkyvy těchto vlastností pouze ve stanoveném rozsahu. V současné domě se kvalita výroby řídí NORMAMI ŘADY 9000. Podle ustanovení těchto norem není nutno vyrábět s nejvyšší možnou jakostí, ale odběratel musí mít dlouhodobou záruku stálé kvality. Vlastnosti materiálů, které se používají v textilní oděvní výrobě můžeme definovat podle toho, v jakém stupni výroby a používání se nejvíce projevují. Intermezzo: Kapesní průvodce moderní vědou v Murphyho zákoně praví: 1. Je-li to zelené nebo se to hýbe, patří to do biologie. 2. Smrdí-li to, patří to do chemie. 3. Nefunguje-li to, patří to do fyziky. Certovy dodatky: 4. Je-li to neporozumitelné, patří to do matematiky. 5. Zní-li to jako nesmysl, patří to buď do ekonomie, nebo do psychologie.
Murphyho dělení nám však zřejmě vyhovovat nebude. Podobně jako u ostatních textilií bychom vlastnosti materiálů pro oděvní výrobu mohli rozdělit na: 1. Vlastnosti fyzikální o Geometrické (stálost tvaru, šířka, tloušťka, délka) o Sorpční (příjem a výdej vody, resp. vodních par, barviv, atd.) o Termické (měrné teplo, tepelná vodivost, tepelně izolační schopnost) o Mechanické (pevnost v tahu, tažnost, pružnost,tuhost v ohybu, mačkavost) o Odolnosti proti mechanickému a dalšímu fyzikálnímu působení (UV záření) 2. Vlastnosti chemické o Odolnost proti působení chemikálií (stálost vybarvení v praní, čištění, odolnost vybarvení v potu) 3. Specifické vlastnosti oděvních textilií – fyziologické vlastnosti o Prostup médií textiliemi (prostup vodních par, prodyšnost, prostup tepla) 5
2.
ŠICÍ NITĚ
2.1.
Jemnost šicích nití
Cíl kapitoly: Tato kapitola je věnována studiu vyjadřování jemnosti šicích nití, metodám jejího stanovení a potřebným výpočtům. Čas potřebný k prostudování: Kapitola obsahuje informace o vyjadřování a stanovení jemnosti šicích nití.. Počítejme s časem potřebným ke studiu a výpočtům v rozsahu 1 – 2 hodin. Definice: Jemnost vláken, přízí a nití je podle normy nazývána délkovou hmotností [7], definovanou poměrem mezi hmotností a délkou.
Délková hmotnost šicích nití Šicí nitě jsou definovány jako délkové textilie, jejichž jeden rozměr (tloušťka) se řádově liší od druhého rozměru (délky). Délková hmotnost (jemnost) přízí a nití se stanoví gravimetrickou metodou [7]. Gravimetrická metoda Gravimetrická metoda spočívá v přesném odměření délky šicí nitě a jejím přesném zvážení. Délkovou hmotnost pak stanovíme podle vztahu
T=
m *10 3 l
[g/km] = [tex]
(2.1)
Pro stanovení délkové hmotnosti šicích nití tedy potřebujeme odměřit přesnou délku, nejčastěji ve formě přaden. To se realizuje na vijáku, na kterém se přadeno navine. Obvod křídlenu je přesně 1 m . Takto odměřenou délku přesně zvážíme např. na analytických vahách. Některé váhy, zejména váhy elektronické jsou konstruovány tak, že je na nich možno stanovit po zadání odměřené délky přímo jemnost (délkovou hmotnost) v [tex]. 2.1.1. Označování délkové hmotnosti šicích nití Příze a jednoduché nitě jsou označovány jemností a konstrukčními parametry (počtem zákrutů) [33,34]:
Příklad: 42 tex Z 370 značí jednoduchou přízi jemnosti 42 tex a předenou s 370 zákruty pravého směru.
6
Šicí nitě jsou převážně skané. Je u nich nutno počítat se seskáním:
εj =
∆l j l ( j −1)
*10 2 =
l j − l ( j −1) l ( j −1)
*10 2
[%]
( 2.2 )
Seskáním se zkracuje délka skané nitě, roste tedy hmotnost na jednotku délky. Indexy j a (j-1) značí j-tý stupeň skaní a (j-1) – předchozí technologický stupeň. Při označování skaných nití je potřebné označit také skací zákruty. Příklad: Pro nitě stejné konstrukce (42 tex Z 370 x2) S 450
značí skanou nit ze dvou jednoduchých nití 42 tex s 370 zákruty na metr kroucenými doprava. Skaní je provedeno levými zákruty 450 m-1.
Pro nitě nestejné konstrukce ( 32 tex Z 450 + 13 tex f 40 S 1000 ) S 300 značí skanou nit konstruovanou z jednoduché nitě 32 tex s pravými zákruty 450 m-1 a přiskávaným hedvábím 13 tex se 40 fibrilami a levými zákruty 1000 m-1. Skaní je provedeno 300 zákruty m-1 doleva. Pro vícenásobné skaní 25 tex Z 530 } S 450 28 tex Z 400 } S 400 50 tex Z 330
Znamená dvojnásobně skanou nit konstruovanou v prvním skaní z jednoduchých nití 25 tex a 530 pravými zákruty m-1 a 28 tex s 400 pravými zákruty m-1. Druhé skaní je realizováno přiskáním nitě 50 tex s pravými zákruty 330 m-1 skacími levými zákruty 400 m-1. Příklad : Z návinu nitě jsme na vijáku odvinuli 10 přaden po 100 m. Přadena jsme zvážili a zjistili průměrnou hmotnost 100 metrového přadene, která činí 2,0486 g. Povšimněme si, že definice jemnosti v tex je vztažena na 1000 m. Proto stačí pouze posunout desetinou čárku o 1 des. místo doprava, abychom dostali délkovou hmotnost v tex: 2,0486 g/100 m = 20,486 tex
7
Příklad : Bylo naměřeno 10 hodnot délkové hmotnosti příze. Vypočítejme statistické charakteristiky. i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Σ
Charakteristiky polohy: Průměr
Ti [tex] 24,5 38,4 27,5 36,7 23,8 28,3 34,2 28,3 36,5 33,4 311,6
x=
1 n =10 1 Ti = 311,6 = 31,16 tex ∑ n 1 10
Rozptylové charakteristiky: Výběrový rozptyl 2
1 n =10 (xi − x ) = 28,196 tex 2 s = ∑ n − 1 i =1 2
Výběrová směrodatná odchylka s = s 2 = 5,31 tex Výběrový variační koeficient v=
s *10 2 = 17,04 % x
Interval spolehlivosti LD = x − tα ( n −1)
LH = x + tα ( n −1)
s n s n
= 31,16 − 2 *
= 31,16 + 2 *
5,31 10 5,31 10
= 27,80 tex
= 34,52 tex
Poznámka: Pozorný student si jistě povšimne, že za tα(n-1) je zde dosazeno číslo 2, ačkoli kvantil studentova rozdělení jsme zvyklí používat jako číslo 1,96. Ano, je to pravda. Protože se jedná o odhad, byla hodnota kvantilu zaokrouhlena. Kromě toho hodnota 1,96 v tabulkách platí pro n = ∞. 2.2.
Průměr šicí nitě
Průměr šicí nitě je parametr, který úzce souvisí s její jemností [3]. Je zohledňován při výběru jemnosti (čísla) strojní šicí jehly. Průměr šicí nitě lze vypočítat z jemnosti podle tzv. Johansenova vztahu: d=
K 10 3
T
[m]
(2.3)
8
kde K =
4
(2.4)
π ρN
ρ N = ρ vl k * µ
(2.4.a)
ρN
- je hustota nitě
µ
- je zaplnění nitě zohledňující obsah pórů v tělese nitě (např. u bavlněných nití bývá µ = 0,55 – 0,6) - je hustota klimatizovaných vláken
ρvl k
Měření tloušťky šicí nitě můžeme provádět na tloušťkoměru za použití zvláštního přípravku, kde je možno uložit paralelně vedle sebe 10 nití (obr.2.1.)
V současnosti jsou šicí nitě označovány tzv. etiketním číslem, které je funkcí průměru nitě a umožňuje určit číslo strojní šicí jehly.
Obr.2.1 Přípravek pro měření tloušťky šicí nitě. 2.3.
Stejnoměrnost šicích nití
Stejnoměrnost šicích nití je důležitou vlastností, která má vliv na bezporuchové šití. Měření stejnoměrnosti – hmotné nestejnoměrnosti – nití má však zásadní význam zejména u výrobců šicích nití a proto v tomto učebním textu není popisováno. Stejnoměrnost [3] (resp. nestejnoměrnost) šicích nití se vyjadřuje variačním koeficientem hmotnosti úseků šicí nitě . Tato veličina je měřena na přístrojích USTER TESTER a je vyjadřována na naměřenou délku: Lineární nestejnoměrnost je vyjádřena vztahem L 100 1 [%] U= * ∫ (mi − m ) * dL m L0
(2.5)
Kvadratická nestejnoměrnost je pak dána CV =
kde
m mi
100 m
1 * L
L
∫ (m
i
− m ) 2 * dL
[%]
0
- je průměrná hmotnost ze všech měřených úseků - je hmotnost i-tého úseku
9
(2.6)
2.4.
Zákrut šicích nití
Cíl kapitoly: Tato kapitola je věnována studiu parametrů šicích nití, které souvisí s technologickými procesy, ve kterých šicí nitě vznikají. Čas potřebný k prostudování: Kapitola je dosti obsáhlá, protože zahrnuje konstrukční parametry přízí, nití a plošných textilií. Myslím ale, že 2 hodiny studia by měly na prostudování stačit. Na co navazujeme: Navazujeme na povšechné znalosti textilních technologií, kapitolu o jemnosti a znalosti jednotek. Definice: Konstrukčními parametry šicích nití rozumíme jejich zákrut. Protože jsou šicí nitě většinou skané, je nutno uvažovat zákrut přízí.
Principem zpevnění vláken ve vlákenném svazku je zvýšení jejich kontaktů, vzájemné přitlačení vláken k sobě a tím také zvýšení tření mezi vlákny. Vazné body v přízi nebo niti jsou tedy realizovány zhutněním vlákenného svazku prostřednictvím zákrutu. Toto zhutnění se provádí jak u krátkých vláken (střižových nebo též zvaných staplových), která musí být před zakroucením urovnána do rovnoběžné polohy – nebo jinými slovy paralelizována, tak i u vláken dlouhých – tzv. hedvábí. Zákrut [34] vyjadřuje počet otáček, které vloží zakrucovací pracovní orgán (vřeteno, křídlo, rotor u bezvřetenového předení, atd.) do paralelizovaného vlákenného svazku na jeho určitou délku (převážně se počítají zákruty na 1 m). Následkem zakrucování při předení, popř. skaní dochází ke zkracování původní délky – k seskání. Podle směru zakrucování urovnaného vlákenného svazku označujeme zákrut jako pravý (Z ) a levý ( S ) (viz. obr. 2.2).
Obr.
2.2
Směr zákrutu S – levý zákrut, Z – pravý zákrut
Zkrácení původní délky l0 na konečnou délku l1 můžeme popsat vztahem ∆l = l1 − l0
[m]
( 2.7)
10
Z toho vypočteme seskání podle vztahu
εs =
∆l *10 2 l0
[%]
(2.8 )
Přísně vzato bychom měli se seskáním počítat také při stanovení jemnosti šicích nití. V praxi se to však běžně neprovádí. Zkoušení zákrutů
Při zkoušení zákrutů [6] můžeme vycházet ze tří základních předpokladů: jedna otáčka zakrucovacího orgánu na 1 m znamená 1 zákrut/m. Tyto zákruty zjistíme obráceným postupem – rozkrucováním. zakroucením vlákenného svazku určité jemnosti nebo nití při skaní doleva určitým počtem zákrutů dojde ke zkrácení původní délky o tutéž hodnotu, jako když budeme vlákenný svazek (nitě) zakrucovat doprava. Jinými slovy: zkrácení při zakrucování je stejné, ať kroutíme na jednu nebo na druhou stranu. stoupání šroubovice na povrchu příze nebo nitě je při stejných počtech zákrutů a různých jemnostech přízí stále stejný Jako přístroje slouží ke zkoušení zákrutů zákrutoměry. Zákrutoměry jsou přístroje, které přízi (nit) upnutou v čelistech na nastavené upínací délce rozkrucují. Otáčky potřebné k rozkroucení úseku příze (nitě) jsou registrovány na počitadle, resp. na displeji. Schéma zákrutoměru je na obr. 2.3 . Pro zkoušení zákrutů se používají různé metody metoda přímá se používá pro skané nitě metoda nepřímá s napínačem a omezovačem se používá pro jednoduché předené příze z krátkých (staplových vláken) metoda nepřímá do překroucení se používá pro hedvábí
Obr.
2.3 Schéma zákrutoměru [3,4] 1 – otočná čelist, 2 – výkyvná čelist, 3 – motorek s regulací otáček, 4 – výkyvné rameno spojené s čelistí 2, 5 - předpětí, 6 – displej, 7 – stupnice změn délky zkoušené nitě, 8 – zarážka výkyvného ramene – omezovač 11
Metoda přímá
Skaná nit je uchycena v čelistech zákrutoměru 1 a 2 , které jsou vzdáleny o upínací délku l0. Ukazatel změny délky nitě je nastaven na 0. Nit je rozkrucována otáčkami motorku 3 až do stavu, kdy skaná nit neobsahuje žádné zákruty (ze skané nitě se stala nit družená). Přitom se vlivem předpětí 5 vyklání výkyvné rameno 4 spojené s čelistí. Na stupnici 7 můžeme odečíst změnu délky rozkroucených nití a vypočítat z ní seskání. Zákruty na metr [m-1] se vypočtou přepočítáním z upínací délky. Metoda nepřímá napínače s omezovačem
Jednoduché příze nelze pod napětím daným předpětím rozkroutit tak, aby neměly žádný zákrut. Takto rozkroucená příze má pevnost danou pouze soudržností vláken a přetrhla by se. Při této metodě se nejprve zkusmo stanoví přibližná hodnota změny délky příze při rozkrucování. Do ½ této hodnoty se nastaví omezovač 8. Při dalších zkouškách zákrutu jednoduché příze se upne vzorek tak, aby ukazatel změny délky byl na 0. Při rozkrucování se příze prodlužuje, až výkyvné rameno 4 s předpětím 5 (napínač) narazí na omezovač 8. Zkouška pokračuje tak, že otáčení čelisti 1 na motorku 3 probíhá dále stejným směrem, až se ukazatel změny délky příze vrátí zpět na 0. (Znamená to, že jsme při napínači opřeném o omezovač překročili nulové zákruty příze a zakroutili jsme ji opačnými zákruty na původní hodnotu zákrutů v přízi). Souhrnně: v upnutém úseku příze je stejný počet zákrutů jako na počátku, ale opačného směru, na displeji je dvojnásobný počet zákrutů (anebo zákruty na dvojnásobnou upínací délku) než je počet zákrutů v přízi. Počet zákrutů se přepočítá na metr. Metoda nepřímá do překroucení
Tuto metodu používáme u těch délkových textilních útvarů, u nichž by obě předchozí metody nevedly k úspěchu. Je to zejména tvarované hedvábí. Měření probíhá ve dvou stupních. Při prvním stupni upneme nit do aretovaných (upevněných) čelistí a zakrucujeme nit ve směru původních zákrutů až do překroucení. Hodnotu zákrutů ponecháme na displeji. Při druhém stupni zkoušky upneme do aretovaných čelistí nový vzorek a rozkrucujeme jej přes nulové zákruty až do překroucení. Na displeji zůstane dvojnásobný počet zákrutů na upínací délku jako u předcházející metody. Upínací délka je předepsána normou [6] a bývá 0,25 m, popř. 0,5 m. U ČSN je upínací délka stanovena na 0,25 m. Zákruty se přepočtou na metr. Předpětí je pro zkoušení zákrutů velmi důležité a jeho hodnota je obsažena v normách. Podle ČSN je předpětí pro skané nitě předepsáno 5 mN / tex, pro jednoduché příze 1mN / tex. Ustálenost zákrutů šicí nitě – smyčkovitost
Po seskání šicí nitě v ní zůstává napětí, které působí proti směru posledního kroucení nitě. Jde v podstatě o krutný moment, který výrobce odstraňuje tzv. ustalováním zákrutů, např. pařením nití. Při nedostatečně ustálených zákrutech má nit snahu se rozkrucovat a vytvoří-li se na niti delší volný úsek, začnou se vytvářet překlopením nitě přes sebe smyčky, které způsobují poruchy šití (vynechávání stehů, smotávání nitě). Proto se na šicích nitech zkouší smyčkovitost. 12
Zkouška smyčkovitosti [8] je znázorněna na obr. 2.4 : Šicí nit je upevněna mezi dvě od sebe vzdálené čelisti. Do středu se na nit zavěsí předpětí. Upínací čelisti se pak začnou k sobě přibližovat až na vzdálenost 3 mm. Při zkoušce je měřena vzdálenost, při níž dojde k tvorbě první smyčky a poté počet smyček, které se vytvoří při přiblížení čelistí. Počet smyček se přepočítá na 1 m.
Obr. 2.4 Zkouška smyčkovitosti 2.5.
Změny délky šicí nitě
Během technologických stupňů konfekční výroby je nit namáhána • mechanicky (během šití) • vlhkotepelně (během zažehlování, žehlení) Při tomto namáhání dochází k deformacím šicí nitě [9], které se mohou projevit zbytkovým napětím v šicí niti. Toto zbytkové napětí se po vlhkotepelném zpracování může projevit sražením nitě a tím zvrásněním švů. Pro zamezení tohoto nežádoucího jevu se na šicích nitech provádějí zkoušky sráživosti šicí nitě. Sráživost šicí nitě můžeme zkoušet tzv. simulačními zkouškami, kdy vliv vlhkotepelného zpracování realizujeme na laboratorní žehlicí podložce. Na podložku uložíme paralelně šicí nitě, na kterých označíme počáteční délku l0 = 500 mm. Nitě jsou předepnuty předpětím rovnajícím se 0,5 tex. Poté jsou šicí nitě přežehleny předehřátou laboratorní žehličkou.
Obr. 2.5 Uspořádání zkoušky sráživosti šicí nitě
Žehlení můžeme provádět • za sucha (přes suchou žehlicí prostěrku) • za mokra (přes vlhkou žehlicí prostěrku, kterou při žehlení vysušíme) Čas žehlení volíme podle času operace, kterou chceme simulovat, vlhkou prostěrku vždy žehlením vysušíme.
Uspořádání zkoušky je uvedeno na obr. 2.5. Po žehlení nití odečítáme absolutní změnu délky ∆l = l – l0 , kterou přepočítáme na relativní sráživost v [%] podle vztahu (2.9):
13
ε SR =
l −l l0
0
10 2 =
∆l 2 10 l0
[%]
(2.9)
Poznámka: Jaká bude sráživost šicí nitě, jestliže dojde při zkoušce k jejímu prodloužení? A je to vůbec možné, aby se nit při žehlení prodloužila?Odpověď dole na stránce1. Příklad k procvičení:
Stanovte statistické charakteristiky při měření zákrutu na šicí niti. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce. Pokud máte kalkulačku se statistikou, neváhejte ji pro výpočet charakteristik použít! i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ
Zi [ m –1 ] 168 153 162 168 170 162 168 155 168 158
Charakteristika – odhad odhad střední hodnoty [ m –1 ] směrodatná odchylka[ m –1 ] variační koeficient [ % ] dolní hranice IS [ m –1 ] horní hranice IS [ m –1 ]
1
Samozřejmě je to možné. Sráživost v tomto případě bude mít záporné znaménko.
14
2.6.
Mechanické vlastnosti šicích nití
Cíl kapitoly: Studiem mechanických vlastností si osvojíme znalosti o vlivu mechanických namáhání na šicí nitě, zkoušení pevnostních charakteristik šicích nití [5] a jejich významu pro technologické zpracování. Čas potřebný k prostudování: Obsah kapitoly není nikterak složitý a mechanické vlastnosti známe z denního života. Myslím, že 3 hodiny by nám na prostudování měly stačit. Na co navazujeme: Navazujeme na zkušenosti z běžného života, na studium statistických charakteristik a na studium předchozích kapitol tohoto učebního textu. Definice: Mechanické vlastnosti materiálů (všeobecně) jsou jejich odezvou na mechanické působení od vnějších sil.
Působení vnějších sil
Vnější mechanické síly se mohou projevovat různě. Podle jejich působení lze hovořit o namáhání • na tah • na tlak • na ohyb • na krut • na střih Tyto druhy namáhání se většinou vyskytují v kombinaci ( tah - krut u vláken v zakrucované niti, tah - tlak při vlhkotepelném tvarování dvou vrstev plošných textilií, atp.).Laboratorně se tato namáhání zkoumají odděleně od sebe, přičemž normovány jsou pouze zkoušky pevnosti v tahu [5]. Podle rychlosti, s níž vnější síla působí, můžeme ještě namáhání šicích nití posuzovat jako • statické, kde síla působí pomalu • dynamické, kde síla působí rychle a kromě toho na namáhání • jednorázové (do přetrhu) • cyklické (bez přetrhu nebo do porušení nitě) Během mechanického namáhání dochází v šicí niti ke změně délky - deformaci, která je závislá na: • velikosti zatížení • rychlosti namáhání • době trvání Mechanické vlastnosti se uplatní při zpracování šicích nití a proto jsou zařazovány rovněž mezi zpracovatelské vlastnosti.
15
Mechanické vlastnosti jsou popisovány tzv. ultimativními charakteristikami2: Ultimativní charakteristiky
pevnost (síla do přetrhu) P [ N ] napětí do přetrhu σ [Pa] protažení do přetrhu ∆l [mm] tažnost (deformace do přetrhu) ε [%] relativní pevnost f [N/ tex], resp. [cN / dtex] tržná délka lT [km], resp [m] – délka, při níž by se textilie zavěšená na jednom konci přetrhla vlastní tíhou. Namáhání v tahu
Při namáhání v tahu nazýváme odezvu materiálu pevností v tahu3. Tuto vlastnost zkoušíme na dynamometru – přístroji pro definované namáhání vzorků a registraci síly a deformace (natažení) - viz obr.2.6. Přístroji se také říká trhací stroj nebo zjednodušeně trhačka. Vzorek je upnut do horní čelisti HČ a spodní čelisti DČ. Dolní čelist je spojena s pohybovým šroubem, který ji svým otáčením stahuje dolů (napíná vzorek) nebo zdvíhá (uvolňuje vzorek). Napětí, resp. síla, která je natahováním ve vzorku vyvíjena, je měřena měřícím členem MČ. Natažení a jemu odpovídající síla je vykreslována do grafu závislosti pevnost – tažnost, který je též nazýván tahovou nebo též pracovní křivkou. To proto, že je obrazem práce, kterou jsme na napětí ve vzorku museli vynaložit.
Obr. 2.6 Uspořádání zkoušky na dynamometru Objasněme si nyní některé pojmy, které budeme používat: 2.6.1. Napětí
Pod pojmem napětí σ [Pa] rozumíme absolutní sílu F [N] přepočítanou na plochu průřezu vzorku S [m2]. Protože plocha průřezu šicí nitě je obtížně stanovitelná, přepočítává se absolutní síla F [N] na jemnost vzorku T [tex]. Přísně vzato bychom v tomto případě měli 2
Ultimativní – mezní, okrajový Pevnost v tahu materiálu, např. šicí nitě, zkoušíme vždy, když si utrhneme kousek nitě na přišití knoflíku. Profesionálové ovšem nit ustřihnou. 3
16
poměr mezi silou do přetrhu a jemností šicí nitě nazývat poměrnou pevností f [N.tex-1]. Napětí, resp. poměrná pevnost do přetrhu vzorku je nazýváno pevností v tahu. Napětí je vyjadřováno podle vztahu
σ=
F [N ] S [m 2 ]
[Pa]
(2.10)
Vyjádření napětí pro textilie popisujeme jako relativní sílu (pevnost) podle vztahu
f =
F [N ] T [tex]
[ N.tex-1 ]
(2.11)
2.6.2. Deformace
Při natahování vzorku šicí nitě dochází k jeho prodloužení, čili deformování. Absolutní deformaci vyjadřujeme v absolutních jednotkách jako ∆l [mm] . Má-li být deformace různých materiálů srovnávána, je ji nutno podobně jako u napětí přepočítat na relativní jednotky, nejčastěji [%]. Nebudeme–li vyjadřovat deformaci v %, bude vyjádřena jako bezrozměrné číslo . Pro přepočet deformace používáme následující vztahy: Absolutní deformace
∆l = l − l0 kde
[mm]
(2.12)
l – je konečná délka po natažení [mm] l0 – je počáteční (původní) délka vzorku [mm], zvaná upínací délka
Relativní deformace
ε=
∆l [mm] l − l 0 = l 0 [mm] l0
[1]
(2.13)
ε=
∆l *10 2 l0
[%]
(2.14)
popř.
Relativní deformaci do přetrhu zveme tažnost [ % ]. Deformaci popisujeme jako vratnou - elastickou a nevratnou - plastickou. Elastické vratné deformace lze očekávat pouze v oblasti malých sil a deformací, kde průběh F = f (∆l ) je lineární.
17
2.6.3. Zkoušení pevnosti v tahu
Při zkoušení mechanických vlastností [5] jde většinou o zjištění meze pevnosti. Šicí nit je v těchto zkouškách zatěžována až do destrukce - přetrhu vzorku. Výsledkem je ukazatel ultimativní síly [N] - mezní síly zatěžování - t. zn. síly potřebné k přetržení vzorku ultimativní deformace [mm, %] - mezního přetvoření - t.zn. protažení, které odpovídá síle v okamžiku přetrhu ultimativního napětí (relativní síly) [N/tex] - t.j. síla potřebná k přetržení vzorku přepočtená na plochu průřezu šicí nitě. Plocha je v tomto případě obtížně stanovitelná a proto se ultimativní síla přepočítává na délkovou hmotnost - jemnost v [tex] ultimativní přetvárné práce - mezní práce do přetrhu [J], tedy energie, kterou je třeba vynaložit, aby síla v závislosti na deformaci (protažení) způsobila destrukci vzorku (jinými slovy aby došlo k přetrhu). grafické znázornění průběhu závislosti síly [N] na deformaci [mm], t.j. funkce F = f(∆l), jak je znázorněno na obr. 2.7. Princip měření mechanických odezev spočívá v deformaci textilie pomocí čelistí dynamometru (trhacího stroje – trhačky) a měření odezvy – síly měřícím členem spojeným s jednou z čelistí. Tento princip je znázorněn na obr. 2.6. Z křivky jsou patrné některé charakteristické části: 0: počátek 0 - P : oblast pružných (elastických) deformací. Deformace se po uvolnění napětí vrátí. P: mez pružnosti. Nad tímto bodem se začínají projevovat plastické (nevratné) deformace S: počátek kluzu A: maximální síla B: přetrh (destrukce)
Obr. 2.7 Deformační křivka [3,4]
U šicích nití se stanoví rovněž relativní změna pevnosti za sucha a za mokra:
kde
fS =
FS * 10 2 F
[%]
(2.15)
fS =
Fm * 10 2 F
[%]
(2.16)
- Fs je absolutní pevnost stanovená ve vysušeném stavu textilie [N] - Fm je absolutní pevnost stanovená v mokrém stavu (po smočení) textilie [N] - F je abs. pevnost stanovená za klimatických normovaných podmínek [N]
U šicích nití se ještě stanovuje jako simulační zkouška kombinovaného namáhání pevnost ve smyčce a pevnost v uzlu, jejichž uspořádání je znázorněno na obr. 2.8. a 2.9.
18
f sm =
Fsm * 10 2 2* F
[%]
(2.17)
fU =
FU * 10 2 F
[%]
(2.18)
kde
- Fsm je absolutní pevnost nitě ve smyčce [N] - Fu je absolutní pevnost nitě v uzlu [N] Hodnoty relativních pevností ve smyčce a v uzlu jsou vždy menší než 100 %.
Obr. 2.8 Pevnost ve smyčce [3,4]
Obr. 2.9 Pevnost v uzlu [3,4]
2.6.4. Modul pružnosti šicích nití
Modul pružnosti u šicích nití nelze definovat tak, jak je definován Youngův modul pružnosti u strojnických materiálů. Vycházíme z toho, že modul pružnosti je první derivací funkce tahové (pracovní) křivky, jinými slovy tečna ke křivce v počátku. Většinou ji konstruujeme graficky, změříme úhel α a vypočítáme tg α . Z výše uvedený důvodů také používáme u textilií místo pojmu Youngův modul pružnosti pojem počáteční tangentový modul EP . Bod P , kde tečna v počátku opouští tahovou křivku pak definujeme jako mez pružnosti, jak ukazuje obr. 2.10. Obr. 2.10 Definice počátečního tangentového modulu a tuhosti šicí nitě
19
Modul pružnosti lze definovat tangentovým modulem pružnosti
ET =
fp
εp
[N. tex-1]
(2.19)
Na tahové křivce definujeme dále tzv. sekantový modul, což je spojnice dvou bodů na křivce. Pokud takto spojíme počátek a konec křivky dostáváme tzv. tuhost šicí nitě H (obr. 2.10) :
H=
F ( A) ε ( A)
[N. tex-1]
(2.20) Plocha pod křivkou je definována jako deformační práce ( obr. 2.11.) : l
A = ∫ F (l ) * dl
[J]
(2.21 )
0
kterou lze přepočítat deformační práci
a=
na
A A [J. tex-1] = m T
poměrnou
(2.22.)
Obr. 2.11 Deformační práce 2.6.5. Předpětí
Tahová (pracovní) křivka textilií se odlišuje od tahových křivek kovů tím, že v počátku nevzrůstá síla, resp. napětí lineárně s deformací. Projevuje se zde zakřivení způsobené tím, že se uvnitř textilie vyrovnávají vnitřní síly – například se natáhne zvlnění vláken, proklouznou po sobě volné konce vláken v přízi, proklouznou po sobě volně uložené vazné body v plošné textilii, atd. To je ukázáno na obr. 2.12. Abychom mohli přesně stanovit deformaci textilie, která je závislá na změně délky a abychom mohli také přesněji odečítat počáteční tangentový modul, vkládáme před měřením pevnosti na textilii předběžnou sílu, kterou nazýváme předpětí. Předpětí je stanoveno normou [5].
Obr. 2.12 Předpětí
20
Předpětí vložíme na šicí nit např. tak, že na ni zavěsíme závažíčko. Moderní přístroje pro měření pevnosti a tažnosti jsou již zkonstruovány tak, že předpětí zadáváme číselně (např. 0,5 N ) a přístroj nejdříve textilii zatíží na určenou hodnotu a teprve pak začne měřit pevnost a tažnost.
Úkol Protože jistě máte plné zuby výše uvedených vzorců, udělejte si přestávku, zuby si vyčistěte, dejte si malou svačinku, kávu a věnujte pár nevlídných myšlenek autorovi tohoto textu! 2.6.6. Upínací délka
Budeme-li popisovat vliv upínací délky na výsledky měření pevnosti, bude vhodné si uvědomit, kde dochází k destrukci (přetrhu) jakéhokoli materiálu. Je to vždy v nejslabším místě.4 Trháme-li malý úsek šicí nitě, je pravděpodobnost, že se zde vyskytne slabé místo malá oproti případu, kdy trháme dlouhý úsek. Tomuto jevu se též říká tvarový efekt. Aby byl tento vliv vyloučen, je normována upínací délka l0 [mm]. U šicích nití je upínací délka normována l0 = 500 mm. 2.6.7. Rychlost zatěžování
Rychlost zatěžování má rovněž na výsledky měření pevnosti v tahu a tažnosti zásadní vliv. Čím rychleji budeme šicí nit zatěžovat, tím méně času bude mít na přeskupení vnitřních sil tvořených např. třením mezi vlákny. S rostoucí rychlostí zatěžování roste úroveň pevnosti a klesá tažnost, jak ukazuje obr. 2.13.
Obr. 2.13 Závislost úrovně pevnosti a tažnosti na rychlosti zatěžování [3,4] Standardní rychlost zatěžování je většinou normována v době trvání zkoušky řádově desítek sekund (ČSN uvádí např. rychlost zatěžování při zkouškách pevnosti šicích nití 100 mm/min). V literatuře je uváděno, že rozdíl hodnot pevnosti u standardních časů zkoušek (101 s) a zkoušek s krátkými časy (10-2 s) je až 30 % standardní pevnosti. Jen tak mimochodem a k úvaze: Jakými časy jsou namáhány šicí nitě v praxi? Samozřejmě velmi krátkými. Textilie jsou namáhány dynamicky. Tato skutečnost však také znamená, že deformace se odehrávají v oblasti elastických – vratných deformací. Souvislosti jsou zřetelné. Překročíme-li u šití úroveň elastických deformací šicí nitě (špatným seřízením šicího stroje), dochází k postupnému dopružování nitě a tvorbě vrásnění švů. 4
Odtud pochází také hodnocení některých lidí, ze kterých by se daly dělat řetězy. Prý se v práci nepřetrhnou. Že by neměli (ti lidé) slabá místa ?
21
2.6.8. Cyklické namáhání Cyklické namáhání je definováno jako pravidelný vzrůst a pokles deformace a napětí v šicí niti doplněný prodlevami. Tento postup může být realizován do konstantní deformace (resp. síly) nebo se vzrůstající úrovní napětí, popřípadě až do přetrhu. Vynecháme-li některou část cyklu (zejména prodlevu), hovoříme o polocyklickém namáhání. Podle této definice by samozřejmě také zkouška pevnosti v tahu byla definována jako namáhání polocyklické do přetrhu. Cyklické namáhání je možno realizovat buď v pomalém režimu (pseudostaticky) nebo v rychlém režimu (dynamicky). Cyklické namáhání je znázorněno na obr.2.17. Na obr. značí průběh 1-2-3-4 jeden cyklus. Průběh 1´- 2´- 3´- 4´ je odezva na namáhání. Povšimněme si poklesu síly na křivkách v dolní části obrázku. Během natažení šicí nitě dochází k prokluzu mezi vlákny, struktura nitě se uvolňuje a dochází k poklesu síly. Tento jev je označován jako relaxace napětí.
Obr. 2.14 Cyklické namáhání šicí nitě (relaxace napětí) [3,4]
Jestliže bychom namáhali šicí nit do konstantní síly, byl by odezvou tzv. creep, jak je znázorněno na obr.2.15.
Obr. 2.15 Cyklické namáhání šicí nitě (creep) [3,4] 2.6.9. Pružnost šicí nitě
Jedním z ukazatelů chování šicí nitě ve spojovacím procesu je její pružnost [3,4], zvaná též elasticita. Přestože je šicí nit na šicím stroji namáhána velmi rychle – dynamicky, lze si určitý obrázek o elasticitě (pružnosti) šicí nitě udělat z cyklického měření v pseudostatickém režimu. Při zkoušce pružnosti šicí nitě ji zatěžujeme postupně na vyšší úrovně (obr.2.16).
22
Na obr. 2.16. je patrná zvyšující se úroveň napětí a deformace šicí nitě při zkoušce pružnosti. Protože deformace ε [%] je lineárně závislá na čase, můžeme překreslit průběh síly do os F [N] - ε [%]. Rozbor druhu deformace ε [%] na namáhání šicí nitě je znázorněno na obr. 2.17.
Obr. 2.16 Namáhání šicí nitě při zkoušce pružnosti Z obrázku je patrné, že celková deformace ε celk [%] se skládá z deformace elastické ε elast [%], která se celá vrátila a deformace plastické ε plast [%], která se projevuje zůstatkovým protažením šicí nitě. ε celková = ε elastická + ε plastická (2.23)
Na dynamometru se nám však projevují křivky, znázorněné na obr.2.18. K deformacím elastickým a plastickým je nutno ještě připočítat deformaci, která se tzv. zotaví při prodlevě s nulovým napětím (silou). To je znázorněno na obr.2.18 . Obr. 2.17 Rozbor celkové deformace Křivky na obr. 2.18. jsou vytvořeny v režimu, kdy vykreslování křivky souhlasí s pohybem spodní zatěžovací čelisti. Jinými slovy: jde-li čelist dolů, je zvyšována deformace a napětí, jde-li čelist nahoru, je deformace i napětí snižováno. Povšimněme si, že i-tý stupeň (např. 1.) začíná v nule. Nit je zatěžována do úrovně celkové deformace ε celkové [%]. Poté se čelist začne vracet, deformace i napětí klesá, a to až do bodu 1, kdy se křivka dotkne osy ε [%]. Vrátila se elastická – pružná deformace. Čelist se však vrací do původní polohy na počátku. Na niti se projevuje prověšení – plastická deformace. Obr. 2.18 Rozbor křivek z dynamometru 23
Velikost této deformace plastické okamžité ε plast. okamžitá [%] je tedy od bodu 1 až k počátku. Nastává prodleva a nit se zotavuje. Po zotavení nitě nastává (i+1) – ní cyklus namáhání (např. 2.). Křivka i+1 nezačíná v počátku, ale teprve poté, co se zrušila (natáhla) zbylá plastická deformace od počátku k bodu 2. Deformaci 1 můžeme považovat za deformaci elastickou ε elast okamžitou [%], deformaci 2 za deformaci elastickou zotavenou ε elast. zotavená [%] a deformaci 3 za deformaci plastickou zotavenou ε plast. zotavená [%]. Celková deformace se tedy skládá z částečných deformací (2.24)
ε celková = ε elastická zotavená + ε plastická zotavená
Pro stanovení poměrů deformací během celého zatěžovacího procesu provádíme cyklické namáhání šicí nitě se zvyšující se úrovní napětí a deformace až do jejího přetrhu. Z jednotlivých deformačních stupňů vyhodnocujeme jednak • Deformaci celkovou ε celk. [%] • Deformaci elastickou zotavenou ε elast. zot. [%] • Deformaci plastickou zotavenou ε plast. zot. [%] Z vyobrazení je zřejmé, že plastická zotavená deformace v i-tém stupni zatěžování je rovna vzdálenosti na ose ε [%] od počátku až po náběh dalšího, (i+1) –ho stupně. Proto elastickou deformaci ε elast. zot. [%] vypočítáme z rozdílu celkové a plastické deformace v i-tém stupni zatěžování: (2.25)
ε elast. zot. = ε celk. - ε plast. zot.
Pružnost šicí nitě vyjádříme na základě poměru elastických deformací nitě a přísně elastického tělesa, jehož celková deformace se rovná deformaci elastické tak, že sestrojíme závislost elastických a celkových deformací nitě a plochu pod křivkou porovnáme s plochou pod přímkou elastického tělesa, jak je znázorněno na obr. Získáme tak průměrný stupeň elasticity E=
S1 *10 2 S2
[%]
(2.26)
Obr. 2.19 Vyjádření stupně elasticity šicí nitě 2.6.10. Odolnost šicí nitě v oděru
Při zapracování šicí nitě do stehu dochází k velkému tření šicí nitě o pracovní orgány, zejména o strojní šicí jehlu, o šitý materiál a při přesmyknutí šicí nitě přes chapač u dvounitného stehu vázaného také o těleso chapače. Podle velikosti chapače projde jedno místo na šicí niti ouškem jehly až 40x, než je zašito do stehu. Z toho vyplývá, že k nejvýraznějšímu oděru šicí nitě dochází v oušku strojní šicí jehly. V tomto místě dochází také k největšímu počtu přetrhů. Zároveň je nutno zohlednit vysoký ohřev strojní šicí jehly při šití (až 300°C), který podporuje usazování zbytků lubrikací, odřených částí vláken, atp. a tím k zanášení 24
ouška strojní šicí jehly. Kromě toho vzniká nebezpečí přitavení vláken šicích nití ze syntetických vláken k jehle. Metody, které zkoumají oděr šicí nitě v oušku strojní šicí jehly jsou založeny na simulaci procesu šití. Nit provlečená ouškem strojní šicí jehly je upnuta do čelisti a je zatížena předpětím. Nit je možno nastavit vzhledem k jehle pod různým úhlem α . Jehly jsou upnuty do pohyblivého rámu, který má nastavitelnou frekvenci pohybu. Šicí nit je v oušku jehly odírána. Přetrh nitě je registrován po pádu předpětí a oděr nitě je posuzován podle počtu zdvihů jehly, který nit vydrží. Uspořádání zkoušky je znázorněno na obr.2.20. 2.6.11. Komplexní stanovení vlastností šicích nití – šicí schopnost
Šicí schopnost nití je definována jako schopnost bezporuchově vytvářet steh. Stanovuje se zejména jako počet přetrhů šicí nitě na stanovenou délku ušitého stehu. Metoda zkoušení šicí schopnosti v sobě zahrnuje komplex Obr. 2.20 Oděr šicí nitě vlastností šicích nití ve vztahu k strojní šicí jehle, šitému materiálu a rychlosti šití. Metod zkoušení šicí schopnosti nití je několik. Uspořádání zkoušky může být realizováno podle nároků technologických operací, ve kterých bude šicí nit nasazena: • Metoda tzv. kontinuálního šití pro zkoumání chování šicí nitě při šití dlouhých stehů (např. bočních švů kalhot a sukní, nasazení na šicích automatech, apod.) • Metoda přerušovaného šití se zapošitím a otočením šitého díla pro zkoumání chování šicí nitě při šití krátkých stehů (např. límců, manžet, apod.) Metoda kontinuálního šití Zkouška se provádí na optimálně seřízeném šicím stroji s regulací otáček. Šití probíhá na pásu šitého materiálu, který je sešit do tvaru běhounu. Na běhounu mohou být našity příčné zesílené pruhy pro simulaci prošívání více vrstev šitého díla. Řádky stehů jsou vedeny vedle sebe ve vzdálenosti 3 – 5 mm. Měří se buď čas mezi jednotlivými přetrhy nebo vzdálenosti mezi přetrhy na šitém běhounu. Množství přetrhů se přepočítá např. na 100 m stehu. Metoda přerušovaného šití Zkouška se provádí podobně jako výše popsaná zkouška na optimálně seřízeném stroji. Šití probíhá na šitém díle o délce cca 600 mm mezi hranicemi, které jsou od sebe vzdáleny 500 mm. Po dosažení hranice se provede zapošití, otočení díla a šije se zpět k výchozí hranici. Tato metoda zohledňuje vliv ohřátí strojní šicí jehly, resp. možnost přitavení šicí nitě na jehlu.
25
3.
PLOŠNÉ TEXTILIE
3.1.
Konstrukční parametry textilií
Cíl kapitoly: Tato kapitola je věnována studiu parametrů textilií, které souvisí s technologickými procesy, ve kterých textilie vznikají. Čas potřebný k prostudování: Kapitola je dosti obsáhlá, protože zahrnuje konstrukční parametry plošných textilií. Myslím ale, že 2 hodiny studia by měly na prostudování stačit. Na co navazujeme: Navazujeme na povšechné znalosti textilních technologií, kapitolu o jemnosti a znalosti jednotek. Definice: Konstrukčními parametry plošných textilií rozumíme vazbu, dostavu a další parametry u tkanin vazbu, hustotu sloupků, hustotu řádků, délku očka a další parametry u pletenin Konstrukce textilie je ovlivňována činností pracovních orgánů, které vytvářejí soudržné síly mezi částmi struktury textilie. Základním prvkem konstrukce plošné textilie je vazný bod.
Konstrukce textilie je ovlivňována činností pracovních orgánů, které vytvářejí soudržné síly mezi částmi struktury textilie. Základním prvkem konstrukce plošné textilie je vazný bod. Vlastnosti plošných textilií jsou závislé jednak na vlastnostech délkových textilií (vláken, přízí, nití), ze kterých jsou plošné textilie konstruovány, jednak na konstrukci plošné textilie a rovněž na konečné úpravě . Konstrukci plošné textilie ovlivňuje použitá technologie (tkaní, pletení, technologie výroby netkané textilie) způsob a druh interakcí mezi konstrukčními prvky (vazba, struktura) hustota zastoupení konstrukčních prvků v textilii (dostava, hustota sloupků, hustota řádků, atd.) Tkaniny
Tkaniny jsou vytvořeny ze dvou soustav nití provázaných navzájem vazbou. Vazné body jsou tvořeny překřížením nití v pravém úhlu (u klasických tkanin). Styk nití (interakce) je víceméně bodový. Pro popis struktury existuje mnoho modelů. Pleteniny
Pleteniny jsou tvořeny z jedné soustavy nití, jež je propletena v určité vazbě. Vazné body jsou tvořeny lineární interakcí nití. Tento způsob provázání umožňuje větší posuv nití ve vazném bodě. V praxi to znamená, že pletenina má větší schopnost se deformovat, než tkanina. 26
Jak bylo uvedeno výše, základním konstrukčním parametrem je vazba. 3.1.1. Vazba
je definována jako systém, kterým jsou provázány nitě (konstrukční prvky). Jejím zkoumáním se zabývá nauka o vazebních technikách. V rámci textilního zkušebnictví je vazba určována buď pod lupou nebo páráním nití a zakreslováním jejich provázání do patrony. S vazbou úzce souvisí další konstrukční parametry: Plošná hmotnost (jemnost textilie) [kg.m-2] Tloušťka [m] Objemová měrná hmotnost [kg.m-3] Pórovitost [%] Hustota (dostava osnovy a útku, hustota řádků a sloupků) Změny délky nití (setkání, procento setkání, spletení, procento spletení) Jednotlivé parametry vysvětlíme zvlášť. 3.1.2. Plošná hmotnost
Jemnost plošných textilií se vyjadřuje její hmotností na jednotku plochy [28]. Plošnou hmotnost stanovíme ze vztahu m ρS = [kg.m-2] S kde ρS - plošná hmotnost [kg.m-2] m - hmotnost odstřihu [kg] plošné textilie o ploše S [m-2] S - plocha odstřihu plošné textilie [m-2]
(3.1)
Metoda stanovení plošné hmotnosti
Plošnou hmotnost stanovíme gravimetricky: Z plošné textilie odstřihneme přesně po niti (po sloupku a po řádku) vzorky o rozměrech 100 x 100 mm, tyto zvážíme a hodnoty statisticky zpracujeme. Podle vztahu (3.1) přepočítáme na hmotnost 1 m2. Přístroje a nástroje, které k tomu potřebujeme jsou měřítko, jehlička, nůžky a analytické váhy. Pokud použijeme váhy elektronické, můžeme získat po zadání plochy odstřihu přímo plošnou hmotnost v kg.m-2. Hmotnost běžného metru
Hmotnost běžného metru je hmotnost odstřihu plošné textilie v plné šíři a délce odstřihu 1 m. 3.1.3. Objemová měrná hmotnost
Objemová měrná hmotnost je definována jako hmotnost 1 m 3 plošné textilie, což je podle fyzikální definice hustota ρ [kg.m-3] . Protože však zároveň pojem hustota je u 27
plošných textilií (např. pletenin) používán v jiných souvislostech, byl zaveden pojem objemové měrné hmotnosti. Podle definice je tato veličina dána vztahem
ρV = kde
m m ρS = = V S .h h
m V
[kg.m-3]
(3.2)
- je hmotnost plošné textilie [kg] - je objem plošné textilie [m3]
Dalším parametrem, který u plošných textilií v souvislosti se stanovením plošné hmotnosti můžeme určit je pórovitost, jinými slovy obsah pórů naplněných vzduchem v textilii. 3.1.4. Pórovitost
vypočítáme ze vztahu: ρ − ρV p = vlK * 10 2
ρ vlK
[%]
(3.3)
kde p ρvlK ρV
- pórovitost textilie v [%] - hustota klimatizovaných vláken [kg.m3] (z tabulek) - objemová měrná hmotnost textilie [kg.m3]
U stanovení pórovitosti směsových textilií vycházíme ze vztahu k
ρ SM =
1 10 2
ρSM ρvlKj vj
- hustota směsi [kg.m3] - hustota j-té komponenty klimatizovaných vláken [kg.m3] - obsah j-té komponenty ve vlákenné směsi [%]
kde
∑ρ j =1
vlKj
*vj
[kg.m3]
(3.4)
Příklad: pro dvoukomponentní směs vláken vlna 45 %, polyester 55 % stanovíme hustotu směsi: 1 (ρ Kv ln y * 45 + ρ Kpolyester * 55) = 1 (1,31 *10 3 * 45 + 1,38 *10 3 * 55) = ρ SM = 100 100 3 3 = 1,349 * 10 kg.m
[
]
Pro úplnost nám ještě schází změřit tloušťku plošné textilie. 3.1.5. Tloušťka
Tloušťku plošné textilie můžeme definovat jako kolmou vzdálenost mezi lícem a rubem textilie.5 Je jistě rozdíl, budeme-li tloušťku textilie měřit jen volně, bez přítlaku nebo jestli ji změříme ve stlačení mezi čelistmi. Protože je textilie materiál snadno deformovatelný (stlačitelný), je měření tloušťky textilie normou [27] předepsáno za přesně stanoveného 5
Co je líc a co je rub je myslím dostatečně známo. Líc se vyznačuje např. větším leskem, je barevnější, atd.
28
přítlaku čelistí.6 K měření tloušťky textilií je používáno tloušťkoměrů různých konstrukcí. Principem měření tloušťky textilie však zůstává změření vzdálenosti mezi dvěma čelistmi, mezi kterými je umístěna textilie, jak je ukázáno na obr.3.1. a 3.2. .
Obr. 3.1 Princip tloušťkoměru [3,4]
Obr. 3.2 Princip stanovení tloušťky plošné textilie [3,4] Závislost tloušťky textilie na čase po vložení přítlaku čelisti
Jak bylo výše uvedeno, důležitým parametrem měření tloušťky textilie je přítlak mezi čelistmi. Je dán plochou zatěžující čelisti a silou, kterou čelist na textilii působí. Je definován jako měrný tlak: F pm = [Pa] (3.5) S kde
F S
- je zatěžující síla [N] - je plocha čelisti [m2]
Tento přítlak je vyrovnáván vnitřním odporem v textilii. Jestliže bychom měřili tloušťku textilie ihned po vložení přítlaku, dospěli bychom k jiným výsledkům, než kdybychom tloušťku měřili až po určitém čase. To je ukázáno na obr. 3.2. Na křivce závislosti tloušťky na čase si povšimněme, že po určitém čase se křivka asymptoticky blíží konstantní tloušťce. V tomto čase jsou změny tloušťky textilie na čase minimální a při měření dospějeme k reprodukovatelným 7 hodnotám. Čas, při kterém dojde k ustálení deformace textilie bývá v normách stanoven na 30 s. Z výkladu je patrné, že použijeme-li různé přítlaky, změříme různé tloušťky textilie. Toto popisuje SOMMER [3] tzv. stlačitelností:
6
Musíme si zároveň uvědomit, že různé normy mohou předepisovat různý přítlak pro různé typy textilií (např. pro textilie s vlasovým povrchem – plyše budou zřejmě předepsány jiné přítlaky než pro hustě dostavené hladké textilie) 7 Reprodukovatelný - takový, že když dodržíme stejné podmínky měření, dojdeme ke stejným výsledkům.
29
S= kde
h1 h2
h1 − h2 log p2 − log p1
(3.6)
- tloušťka [m] při tlaku p1 [Pa] - tloušťka [m] při tlaku p2 [Pa]
Poznámka… Vztah je velmi lehce zapamatovatelný, uvědomíme-li si, že vždy od většího čísla odečítáme číslo menší. K úvaze: Potřebujeme vůbec měřit takovouto vlastnost textilie? Zajímá-li Vás to, pohlédněte do poznámky pod čarou8.
3.1.6. Hustota provázání Dostava tkaniny
Dostavou rozumíme počet nití jednoho směru na délku 100 mm směru druhého [3,4]. Dostava osnovy tedy znamená počet osnovních nití počítaných na 100 mm ve směru útku, jak je ukázáno na obr.3.3.
Obr. 3.3 Dostava osnovy a dostava útku Dostavu můžeme stanovit podle vztahu n D= [nití/100 mm]9 (3.7) l kde n - je počet nití na měřenou délku (např. 10 mm pod tkalcovskou lupou) l - je měřená délka Dostavu je pak třeba přepočítat na počet nití na 100 mm. Dostavu měříme buď počítáním nití na vyznačenou délku, přičemž nám může být pomůckou tkalcovská lupa, která má okénko 10 x 10 mm, popř. 25 x 25 mm. Přesnější postup stanovení 8
Stlačitelnost je důležitá např. při vlhkotepelném namáhání textilie (žehlení), ale také při moderních způsobech v oddělovacím procesu (na střihárně) v oděvní výrobě, kdy se nálož pokrývá polyetylénovou fólií a z vrstvy se odsává vzduch, abychom mohli stříhat větší nálož a jednotlivé vrstvy nálože se po sobě nepohybovaly. 9 Povšimněme si jednotky dostavy. Podle soustavy SI by tato jednotka měla být [m-1]. Vyjádření dostavy je textilní uzancí.
30
dostavy je spočítání vypáraných nití osnovy a útku ze vzorku 100 x 100 mm ustřiženého přesně po niti. 3.1.7. Setkání
Při výrobě tkaniny dochází při provazování nití obou soustav (soustavy osnovy a soustavy útku) ke zvlnění nití. Toto zvlnění zkracuje původní délku nitě osnovy a útku na konečnou délku nitě v tkanině. Poznámka:
Protože je při výrobě tkaniny na tkalcovském stavu osnova napnutá a útek provazuje víceméně volně, bývá většinou zkrácení nitě osnovy menší, než zkrácení útku. Tento jev je možno použít v praxi také k tomu, abychom poznali směr osnovy a útku, pokud na odstřihu tkaniny není její pevný okraj, který určuje směr osnovy. Máme-li určit směr osnovy a útku na odstřihu tkaniny bez pevného okraje, stačí napnout tkaninu v jednom a druhém směru. Směr osnovy vykazuje menší protažení (klade při natahování větší odpor), než směr útku. Návod na procvičení: Vezměte si jakýkoli kus tkaniny a zkuste jej napnout ve dvou na sebe kolmých směrech soustav nití. Všimněte si, jak pruží oba směry. Pokud byste zkoušeli tkaninu na kalhotách, uvědomte si, že kalhoty mají osnovu ve směru bočních švů. Pozor – některé sukně jsou střiženy šikmo (takzvaně „na koso“ )! Vysvětlili jsme si zkrácení nitě ve tkanině. Označme si délku nitě, která vstupuje do výrobního postupu tkaní jako l(j-1) a délku nitě ve tkanině jak lj podle obr.3.4.
. Obr. 3.4 Tkaní a zkrácení nitě zatkáním [3,4] Poměrnou změnu délky označujeme jako setkání εT [ % ] a vyjadřujeme jej vztahem
εT =
l ( j −1) − l j l ( j −1)
*10 2 =
∆l j
l ( j −1)
*10 2
[%]
(3.8)
Podobně vyjadřujeme stupeň setkání KT [1], který je vyjádřen vztahem
KT =
lj l ( j −1)
[1]
(3.9)
31
Způsob měření setkání:
Ze vzorku 100 x 100 mm vystřiženého přesně po niti vypáráme nitě , natáhneme je pomocí dvou pinzet a změříme nataženou délku [3,4]. Délka lj je v tomto případě délka nitě ve vzorku, tj. 100 mm l(j-1) je délka natažené nitě vypárané ze vzorku. Poznámka: Samozřejmě je tato metoda zatížena velkou subjektivní chybou. Pokud bychom chtěli měřit nataženou délku přesněji, museli bychom použít např. stanoveného zatížení předpětím (závažíčkem). 3.1.8. Pleteniny
Hustota provázání u pletenin [30,31] se stanoví obdobně jako dostava u tkaniny. V pletenině je však místo počtu nití osnovy a útku počítán počet sloupků a řádků na 10 mm, definovaný jako hustota sloupků HS a hustota řádků HŘ na 10 mm. Z nich se pak určí hustota celková HC:
HC = H S * H Ř
(3.10)
Kromě celkové hustoty se určuje ještě koeficient hustoty δ. Koeficient hustoty se počítá z délky očka a průměru nitě d:
δ=
lO [1] d
(3.11)
Obr. 3.5 Délka očka pleteniny [3,4] Délka očka je znázorněna na obr.3.5. V praxi ji většinou zjišťujeme projekcí, ale mohli bychom použít také např. obrazové analýzy. Délka očka, jak je patrno z obrázku se skládá z délky jehelního oblouku lOJ , délky stěny očka lS , a délky platinového oblouku lOP , takže celková délka očka lO se vypočítá dle vztahu
lO = lOJ + 2 * l S + 2 * 1 l OP 2
[m]
(3.12)
Jak je výše uvedeno, pro stanovení koeficientu hustoty je nutné zjistit průměr nitě d. Ten zjistíme výpočtem z jemnosti (délkové hmotnosti) nitě v [tex]: d=
k 10 3
* T
[m]
π
(3.12)
* ρ nitě . 4 Musíme si uvědomit, že ρnitě není totožné s hustotou ρvláken , protože nit obsahuje póry! Pro bavlněné nitě se ρvláken násobí většinou koeficientem 0,55 - tzv. zaplněním.
kde k je konstanta vypočítaná ze vztahu k =
32
Spletení
Spletení je charakteristika obdobná jako setkání u tkaniny a vyjadřuje relativní zkrácení nitě pletením. Zkrácení nitě pletením je znázorněno na obr.3.5. Vztahy pro stanovení spletení a stupně spletení jsou obdobné vztahům (3.8) a (3.9). Spletení
εP =
l( j −1) − l j l( j −1)
* 10 2 =
∆l j
l( j −1)
* 10 2
[%]
(3.14)
Stupeň spletení
KP =
lj l( j −1)
[1]
(3.15)
Měření délek potřebných ke stanovení spletení a stupně spletení je stejné jako u stanovení setkání. Kontrola studia
Než budete studovat dál,zkuste si prosím ÚKOL
Prostudujte si vyřešený příklad stanovení základních parametrů tkaniny a podle něj vypočítejte příklad k procvičení.
33
Příklad
Na vzorcích tkaniny o rozměru 100 x 100 mm střižených přesně po niti byly měřeny základní charakteristiky tkaniny. Složení textilie je 100 % polyester (ρPES=1,390.103kg.m-3). Pro měření dostavy byla použita metoda párání nití ze vzorku 100 x 100 mm na úsecích 10 mm. Naměřené hodnoty jsou uvedeny v tabulce: měření
hmotnost vzorku mi
tloušťka vzorku hi
i 1 2 3 4 5 6 x
[g] 2,002 1,984 1,980 1,961 1,987 1,982 1,982
[ mm ] 0,34 0,34 0,33 0,34 0,34 0,34 0,338
měření
pórovitost
i 1 2 3 4 5 6 x
plošná hmotnost ρS [ kg.m-2] 0,2002 0,1984 0,1980 0,1961 0,1987 0,1982 0,1982
Pi
setkání osnovy εOi
setkání útku εÚi
[%] 57,64 58,02 56,83 58,85 57,96 58,06 57,893
[%] 7 7 3 5 9 6 6,16
[%] 9 4 6 7 5 8 6,5
objemová měrná hmotnost ρV [ kg.m-3] 588,92 583,53 600,00 576,76 584,41 582,94 586,08
počet nití osnovy na 10 mm 20 19 20 20 20 19 19,7
stupeň setkání osnovy EOi
stupeň setkání útku EÚi
1,07 1,07 1,03 1,05 1,09 1,06 1,062
1,09 1,04 1,06 1,07 1,05 1,08 1,065
počet nití útku na 10 mm 19 21 18 19 18 21 19,3
procento setkání osnovy POi [%] 6,54 6,54 2,91 4,76 8,26 5,66 5,778
délka nitě osnovy lo+∆l [ mm ] 107 107 103 105 109 106 106,17
délka nitě útku lú+∆l [ mm] 109 104 106 107 105 108 106,5
procento setkání útku PÚi [%] 8,26 3,85 5,66 6,54 4,76 7,41 6,08
Plošná hmotnost m 1,982 ρS = = = 0,1982 [ kg.m-2] l * b 0,1* 0,1 Objemová měrná hmotnost ρ m ρV = = S [ kg . m-3 ] l *b * h h Dostava osnovy [ nitě/100mm] Dostava útku [ nitě/100mm] DO=Poč.nití/10 mm * 10 = 19,7*10 = 197 DÚ=Poč. nití/10 mm * 10 = 193
34
Pórovitost jednokomponentní textilie ρ − ρv [%] P = vl * 10 2
ρvl – hustota vláken
ρ vl
Setkání osnovy tkaniny ∆l ε O = O * 10 2 [%] lO Stupeň setkání osnovy l + ∆lO [1] EO = O lO Procento setkání osnovy ∆lO [%] PO = lO + ∆lO
Setkání útku tkaniny ∆l ε Ú = Ú * 10 2 lÚ Stupeň setkání útku l + ∆lÚ EÚ = Ú lÚ Procento setkání útku ∆lÚ PÚ = lÚ + ∆lÚ
[%]
[1]
[%]
Vazba
plátnová
P
1 1
Příklad k procvičení
Na vzorcích tkaniny o rozměru 100 x 100 mm střižených přesně po niti byly měřeny základní charakteristiky tkaniny. Složení textilie je 100 % polyester ( ρPES=1,390.103kg.m-3). Naměřené hodnoty jsou uvedeny v tabulce: měření
hmotnost vzorku mi
tloušťka vzorku hi
i 1 2 3 4 5 x
[g] 2,636 2,638 2,568 2,659 2,659
[ mm ] 0,43 0,43 0,43 0,42 0,43
plošná hmotnost ρS [ kg.m-2]
objemová měrná hmotnost ρV [ kg.m-3]
35
počet nití osnovy na 10 mm 16 15 15 17 17
počet nití útku na 10 mm 16 15 15 17 17
délka nitě osnovy lo+∆l [ mm ] 105 105 102 103 107
délka nitě útku lú+∆l [ mm ] 107 102 104 102 103
měření
i 1 2 3 4 5 x
pórovitost Pi
setkání osnovy εOi
setkání útku εÚi
[%]
[%]
[%]
stupeň setkání osnovy EOi
stupeň setkání útku EÚi
procento setkání osnovy POi [%]
procento setkání útku PÚi [%]
Plošná hmotnost m ρS = [ kg.m-2 ] l *b Objemová měrná hmotnost ρ m ρV = = S [ kg . m-3 ] l *b * h h Dostava osnovy [ nitě/100mm] DO=Poč.nití/10 mm * 10
Dostava útku [ nitě/100mm] DÚ=Poč. nití/10 mm * 10
Pórovitost jednokomponentní textilie ρ − ρv P = vl * 10 2 [%]
ρvl – hustota vláken
ρ vl
Setkání osnovy tkaniny ∆l ε O = O * 10 2 lO Stupeň setkání osnovy l + ∆lO EO = O lO Procento setkání osnovy ∆lO PO = lO + ∆lO Vazba 2 kepr K Z 2
Setkání útku tkaniny ∆l ε Ú = Ú * 10 2 lÚ Stupeň setkání útku l + ∆lÚ EÚ = Ú lÚ Procento setkání útku ∆lÚ PÚ = lÚ + ∆lÚ
[%]
[1]
[%]
36
[%]
[1]
[%]
3.2.
Mechanické vlastnosti plošných textilií
Cíl kapitoly: Studiem mechanických vlastností si osvojíme znalosti o vlivu mechanických namáhání na plošné textilie, zkoušení pevnostních charakteristik plošných textilií a jejich významu pro technologické zpracování a užívání textilií. Čas potřebný k prostudování: Obsah kapitoly není nikterak složitý a mechanické vlastnosti známe z denního života. Myslím, že 3 hodiny by nám na prostudování měly stačit. Na co navazujeme: Navazujeme na zkušenosti z běžného života, na studium statistických charakteristik a na studium předchozích kapitol tohoto učebního textu. Definice: Mechanické vlastnosti materiálů (všeobecně) jsou jejich odezvou na mechanické působení od vnějších sil. Tato definice je shodná s mechanickými vlastnostmi šicích nití.
Mechanická namáhání plošných textilií v hotových výrobcích, zejména oděvních, se odehrávají v oblasti malých deformací. V praxi dochází málokdy k takovému namáhání, které by znamenalo porušení plošné textilie. Také u plošných textilií jsou mechanické vlastnosti jejich odezvou na mechanické působení od vnějších sil. 3.2.1. Pevnost plošných textilií v tahu
Tyto zkoušky jsou dány normou. Zkouší se vzorky ve dvou na sobě kolmých směrech: • U tkanin ve směru osnovy a útku • U pletenin ve směru sloupku a řádku Podle normy [12] mají být vzorky vystřiženy z odstřihu plošné textilie tak, aby neměly ani jednu společnou nit. Normovaný je rovněž tvar vzorků, jak je znázorněno na obr.3.6. U tkanin se vzorek vystřihne přesně po niti v rozměrech 300 x 60 mm a vzorek je pak vypárán na šíři 50 mm. Upínací vzdálenost l0 = 200 mm. U pletenin se vzorek vystřihuje podle šablony a zkouší se ve tvaru stočeném podél osy. Upínací délka l0 = 100 mm. U tkanin a pletenin je nutno očekávat rozdílný tvar křivek pevnosti a tažnosti. Tkanina bývá pevnější, má strmější křivku a menší tažnost. Pletenina mívá nižší pevnost, větší tažnost a křivku pozvolněji stoupající (obr.3.7 ). Na obrázku si rovněž povšimněme, že pevnost je udávána v absolutních jednotkách F [N].
37
Obr. 3.6 Tvar vzorků pro zkoušení pevnosti tkanin a pletenin
Obr. 3.7 Typické tahové křivky tkanin a pletenin Jestliže bychom sledovali tahové křivky a ultimativní charakteristiky u plošných textilií, zjistili bychom, že se v obou na sebe kolmých směrech výrazně liší. Tento jev se nazývá anizortopie a je využíván při tvarování plošných textilií (zažehlování). 3.2.2. Pevnost v natržení a v dalším trhání
Tyto zkoušky se provádějí tehdy, je-li potřeba znát, jak se bude textilie chovat po nastřižení a následném zašití do šitého díla. Jedná se zejména o technologické nástřihy, které by mohly způsobit poruchy v hotovém výrobku během používání. Při této zkoušce [ 19,20,21] se nastřižená textilie svými volnými konci upne do čelistí a provede se zkouška trhání. Při zkoušce není nutno roztrhnout celý vzorek. Průměrná síla se stanoví z plochy pod křivkou, která registruje jednotlivé přetrhy nití (obr. 3.8). Vzorky mohou být podle různých norem vystřiženy různě, např. jako vystřižený jazyk v textilii, pouhý nástřih, apod.
38
Obr. 3.8 Pevnost v dotržení [19] 3.2.3. Pevnost ve vytržení
Pevnost ve vytržení je definována jako odolnost textilie vůči vytržení konstrukčního prvku (knoflíku, stuhy, spínátka, atp.). Vytržení může být zkoumáno jak ve směru roviny textilie, tak ve směru kolmém k rovině textilie. Přitom je vždy bráno v úvahu takové připevnění konstrukčního prvku k textilii, aby při jeho odtrhnutí došlo pouze k porušení spoje (šicích nití, kterými je např. přišit knoflík) a nikoli k porušení textilie. Zkoušky pevnosti ve vytržení jsou zkouškami simulačními – to znamená, že se zkouší skutečné konstrukční prvky a jejich spoje s textilií. Pro zkoušky musí být upraveny čelisti dynamometru (např. pro zachycení knoflíku). Výsledkem zkoušky je absolutní hodnota pevnosti ve vytržení.
Obr. 3.9 Pevnost ve vytržení 3.2.4. Pevnost švů a posun nití ve švu
Šev jako šitý spoj v hotovém výrobku může být namáhán různými způsoby: • Ve směru podélném (směr šití švu) • Ve směru příčném (směr kolmý na směr šití švu) • Ve směru obecném
39
Všechny druhy namáhání švu se při používání hotového výrobku vyskytují a ovlivňují okolí švu (např. u pletenin pouštění oček). Pevnost švu v podélném směru
Na tahové křivce jsou registrována porušení jednotlivých vazných bodů švu [26]. Odečítá se diference ∆lx při zadané síle Fx ukazující rozdíl mezi sešitým a nesešitým vzorkem. Obr. 3.10 Podélná pevnost švu Příčná pevnost švu
Příčné namáhání švu způsobuje poškození nití v celé šířce vzorku. Při této zkoušce se vyhodnocuje účinnost švu ηS :
η=
FS *10 2 F
kde
FS F
[%]
(3.16)
- je pevnost sešitého vzorku [N] - je pevnost nesešitého vzorku [N]
Obr. 3.11 Příčná pevnost švu
Je doporučováno, aby se účinnost švu pohybovala do 80 %. Při tomto způsobu namáhání dochází k posunutí nití v okolí švu. Toto posunutí se měří na vzorku jako rozdíl původní délky l a délky li po vložení normované síly 50, 100, 150, 250 N na vzorek. Závislost se vyjadřuje graficky. 3.2.5. Pevnost ve lpění vrstev
Při podlepování vrchového materiálu podlepovací vložkou, při opatření vrchní textilie např. PUR pěnou a dalších způsobech vyztužování je nutno znát, jak se např. podlepená textilie bude chovat v používání (praní, čištění, žehlení a nošení). Z tohoto důvodu se zkouší pevnost lepeného spoje. Zkoušky se mohou provádět buď hned po podlepení nebo po Obr. 3.12 Pevnost ve lpění vrstev
40
údržbě (praní, čištění). Na křivce z trhacího stroje je patrné odlepování nebo destrukce lepivého bodu. Z průběhu křivky se stanoví průměrná pevnost spoje, která je doporučována v úrovni nejméně 7 N. 3.2.6. Tvarovatelnost (schopnost zažehlení)
Jak již bylo uvedeno, jsou mechanické vlastnosti odezvou na vnější mechanické podněty. Zároveň se plošné textilie vyznačují anizotropií vlastností, která se využívá pro trvalé deformace (zažehlování) textilií, které mají za úkol přizpůsobit hotový výrobek co nejlépe tvaru lidského těla (prsní vypuklost u pánských sak, zažehlení lýtkové, kolenní a sedací části u kalhot, apod.). Proto se na plošných textiliích zkouší tzv. tvarovatelnost. Zkoušky vycházejí z potřeb technologického stupně zažehlování v některých částech textilii vytáhnout a v jiné části ji srazit. Působí zde tedy namáhání na tah a na tlak (obr.3.13) Obr. 3.13 Působení tahu a tlaku při zažehlování Zkoušení tvarovatelnosti
Tvarovatelnost plošných textilií je možno zkoušet aplikací rozložení lisovací síly podle obr. 3.14 . Z plošné textilie se vystřihnou vzorky šíře 50 mm. Na jednom vzorku se vyznačí pravidelné úseky 50 mm, na druhém vzorku se vyznačí úseky, jejichž délka se postupně vždy zvětšuje o zvolenou délku (1 – 5 mm). Oba vzorky se ve vyznačených liniích sešijí. Tím vznikne složený vzorek, který má odstupňované vyboulení. Po vyžehlení vzorku (žehličkou nebo v lisu) se vzorek nechá odležet a posuzuje se poslední hladce zažehlený dílek složeného vzorku a vyjádří se tvarovatelnost Tv:
Obr. 3.14 Tvarovatelnost
Tv =
kde
∆lz l0
∆l z *10 2 10
[%]
(3.17)
- je diference délky hladce zažehleného dílku [mm] - je délka původního dílku (50 mm)
Příklad: Při zkoušce tvarovatelnosti byl jako poslední dobře zažehlený dílek vzorku shledán 3. dílek. Při odstupňování po 2 mm to znamená diferenci 6 mm. Tvarovatelnost je 12 %.
41
Kontrola studia
Než budete studovat dál, zkuste si prosím: Úkol: 1. Do jakých deformací jsou namáhány plošné textilie v oděvním výrobku? 2. Jaký tvar vzorku se používá pro zkoušky pevnosti v tahu pletenin a jak probíhá zkouška? 3. Jak bychom zkoušeli pevnost v dotržení? 4. U jakých textilií se používá pevnost ve lpění vrstev a jak se vyjadřuje? 5. Jak bychom mohli zkoušet schopnost plošné textilie k tvarování?
42
3.3.
Stálosti a odolnosti plošných textilií
Cíl kapitoly: Stálosti a odolnosti jsou vlastnosti, které popisují chování plošných textilií při zpracování a používání. Cílem této kapitoly je seznámit se s těmito vlastnostmi. Čas potřebný k prostudování: Kapitola je obsáhlejší. Studium ale není složité. Myslím, že k prostudování by nám mohly stačit 2 hodiny. Na co navazujeme: Navazujeme na předcházející kapitoly, zejména na kapitolu o mechanických vlastnostech. Současně nám při studiu pomohou naše každodenní zkušenosti s používáním textilií (údržbou, změnami pro nošení, atd.) Definice: Stálosti a odolnosti textilií jsou definovány jako odezvy textilií na chemické a fyzikální namáhání. Definičně lze stálosti a odolnosti rozdělit na stálosti tvaru, stálosti vybarvení a odolnosti.
Textilie jsou během svého dalšího zpracování a užívání podrobovány různým fyzikálním a chemickým vlivům, které mění jejich vlastnosti, vzhled a mohou způsobit i destrukci textilie. Odezvou textilií na chemické a fyzikální namáhání při dalším zpracování jsou stálosti a odolnosti textilií, které můžeme rozdělit např. na: 1. stálost tvaru sráživost po praní (může být také záporná, tj. roztažnost), tuhost v ohybu splývavost (může být žádoucí nebo nežádoucí) souvisící s tuhostí v ohybu mačkavost 2. stálost vybarvení stálost vybarvení v praní a chemickém čištění stálost vybarvení v potu stálost vybarvení v UV záření stálost vybarvení v otěru (otěr) 3. odolnost odolnost proti odření (oděr) odolnost proti vytržení nití (zátrhovost) odolnost proti tvorbě žmolků (žmolkovitost) 3.3.1. Stálosti tvaru – sráživost Definice: Sráživost vyjadřuje úroveň změn rozměrů textilie po působení vody, tepla, popř. vlhkosti. Tyto změny se projeví zejména v ploše textilie.
43
Zkoušení sráživosti
Všeobecný postup pro zjišťování sráživosti textilií spočívá v tom, že si zhotovíme vzorek textilie, kterou chceme zkoušet. Na tomto vzorku si vyznačíme přesné původní rozměry. Poté textilii podrobíme danému namáhání ( praní, žehlení, zavlhčování ) a změříme změněné rozměry. Změnu rozměrů vyjádříme v [ % ]: S=
kde
S l0 lS
l0 − l S *10 2 l0
[%]
(3.18)
- je sráživost [ % ] - je původní rozměr vyznačený na vzorku - je rozměr změřený po namáhání – sražená délka10
Sráživost plošných textilií
Sráživost plošných textilií [16] zkoumáme na vzorku, na kterém jsou vyznačeny rozměry ve dvou na sebe kolmých směrech. Tak můžeme po zkoušce vyjádřit změnu tvaru (sražení po osnově a útku, resp. po sloupku a řádku) i změnu úhlu mezi nitmi (zkosení textilie). Tvar zkušebního vzorku je na obr.3.15. Velikost vzorku je obvykle 300 x 300 mm. Umístění značek se řídí podle norem a pokud je vzorek 300 x 300 mm, volí se délky úseček 250 mm. Koncové body značek nemají být umístěny na stejné niti.Značky je vhodné vyšít nití,zejména tehdy, provádíme-li zkoušku sráživosti v praní. Obr. 3.15 Tvar a značky na vzorku pro zkoušení sráživosti plošné textilie 3.3.2. Stálosti tvaru – tuhost v ohybu Definice: Tuhost v ohybu je fyzikální veličina, popisující odpor textilie proti deformaci (ohýbání) vnějším zatížením. Toto vnější zatížení je vyvozováno buď osamělou silou nebo spojitým obtížením vyvolaným plošnou měrnou hmotností . Z definice vyplývá potřeba znát tuhost v ohybu textilie zejména v případech, kdy je textilie používána na vyztužení výrobku (např. prsní část přednice pánského saka) nebo naopak když má mít textilie tuhost co nejmenší a má být splývavá (např. tkanina na dámskou sukni, závěsová bytová textilie). Odpor textilie proti ohýbání tedy úzce souvisí se splývavostí a je určen konstrukcí textilie (tkanina, pletenina, hustota plošné textilie11) a její úpravou (např. naškrobením, podlepením nebo kašírováním). 10
Jak bylo již řečeno výše, srážení může být také s opačným znaménkem – roztažení. Takto je třeba definována i tloušťka (roztažení) člověka jako sražená lítost: „ …když ono mi to bylo líto to jídlo vyhodit …“ 11 O hustotě plošných textilií bylo pojednáno v kapitole o konstrukčních parametrech.
44
Zkoušení tuhosti v ohybu textilií Metoda podle Sommera
Sommerova metoda vychází z ohybu jednostranně vetknutého nosníku, kterým je v tomto případě proužek textilie, která má plošnou hmotnost ρS [kg.m-2]. Proužek textilie má délku l [m] a vlastní tíhou se ohýbá tak, že svírá s původním horizontálním směrem úhel Θ [ º ], jak je znázorněno na obr.3.16. Obr. 3.16 Metoda měření tuhosti v ohybu podle SOMMERA [3,4] Z délky vzorku a úhlu Θ se pak vypočítá ohybová délka c. Tuhost v ohybu je dána vztahem: TOS = ρ S * c 3 kde
TOS ρS c
(3.19)
- je tuhost v ohybu podle Sommera [kg.m] - je plošná měrná hmotnost [kg.m-2] - je ohybová délka [m] daná vztahem c = l *(
Θ
[kg.m]
cos 0,5Θ 13 ) 8 * tgΘ
[m]
(3.20)
- je úhel, který svírá spojnice počátku a konce vetknuté textilie s horizontálním směrem [ º ].
Modifikovaná metoda podle Sommera
Modifikace metody podle Sommera spočívá v přepočtu plošné hmotnosti proužku textilie na jeho délkovou měrnou tíhu. Délkovou měrnou tíhu lze vypočítat ze vztahu G = ρl * g [N.m-1] l Tuhost v ohybu lze vypočítat podle vztahu:
kde
γl =
(3.21)
TOG = ρ S * b * g * c 3 [N.m2]
(3.22)
γl G l ρl
- je délková měrná tíha proužku textilie [N.m-1]12 - je tíha proužku [N] - je délka proužku textilie [m] - je délková měrná hmotnost [kg.m-1]
12
Je nutno rozlišovat mezi měrnou tíhou a hmotností. Jednotkou hmotnosti je kg (základní jednotka), měrná tíha je síla, která udělí 1 kg hmoty gravitační zrychlení g = 9,81 m.s-2. To znamená, že 1 N = 9,81 kg.m.s-2.
45
ρl = ρ S * b b g c
[kg.m-1]
(3.22.a)
- je šířka proužku textilie [m] - je gravitační zrychlení (9,81 m.s-1 - přibližná hodnota) - je ohybová délka [ m ] daná vztahem (3.20)
Cantilever Test
Tato metoda byla vyvinuta pro posuzování výztužných oděvních textilií (vložek). Vychází ze Sommerovy metody, kdy se ve vzorci pro výpočet ohybové délky c zavádí hodnota závorky rovna ½: cos 0,5Θ 1 ( )= (3.23) 8.tgΘ 2
Obr. 3.17 Přístroj pro stanovení tuhosti v ohybu Cantilever Test [3,4]
c=
l 2
TOC
l = ρS * 2
Z toho je definován pevný úhel Θ = 41,5 º. Tento úhel je pevně nastaven na nakloněné rovině (viz. obr. 3.17). Měření probíhá tak, že se proužek textilie 1 vysouvá nad šikmou plochu 2 . Vysouvání probíhá do té doby, než se okraj proužku dotkne nakloněné roviny ( bod A ). Na stupnici 3 se odečte vysunutá délka proužku. Ta se pak dosadí do vztahu pro výpočet c a vypočte se tuhost v ohybu :
[m]
(3.24)
[kg.m]
(3.25)
3
Všechny výše uvedené metody stanovení tuhosti v ohybu plošných textilií jsou založeny na víceméně přesném odečtení úhlu ohybu proužku textilie. Tyto metody se popisují jako metody statické, které podávají informaci o okamžité tuhosti plošné textilie. Další takovouto metodou je metoda, která tuhost ohybu stanoví z měření síly odporu textilie proti ohýbání, pro niž byl zkonstruován přístroj TH 5 (československý patent). Přístroj TH 5
Přístroj snímá sílu, kterou proužek textilie vyvine na měřicí prvek. Proužek má normou stanovenou délku l a šířku b. Metoda měření je znázorněna na obr.3.18.
46
Proužek textilie je upnut do čelisti 1, která se při měření natáčí. Proužek textilie vyvozuje sílu na měřicí prvek 2, který registruje sílu na rameni l ( vzdálenosti bodu opření proužku textilie o měřicí člen a upnutí textilie do čelisti 1 ). Přístroj pak registruje ohybový moment.
Obr. 3.18 Měření tuhosti v ohybu plošné textilie na přístroji TH 5 [3,4] MO = F *l
[N.m]
(3.26)
Jestliže bychom potřebovali znát, jak se tuhost v ohybu mění během namáhání (např. během nošení oděvu), museli bychom použít některou z dynamických metod zjišťování tuhosti v ohybu textilií (např. metodu podle Schieffera nebo metodu cyklického zatěžování a odlehčování vzorku na dynamometru podle Bekka). Tyto metody nejsou v tomto učebním textu presentovány. 3.3.3. Splývavost Definice: Splývavost textilie je definována jako její schopnost vytvářet esteticky působící záhyby při zavěšení v prostoru. Tyto záhyby jsou výsledkem prostorové deformace. Zkoušení splývavosti Pro zkoušení splývavosti existuje několik zkušebních metod. Převážná většina těchto metod je založena na stanovení změny tvaru vzorku při zavěšení v prostoru [24]. Jednou takovou metodou je metoda stanovení koeficientu splývavosti na kruhovém vzorku průmětem. Metoda stanovení koeficientu splývavosti
vychází ze změny plochy kruhového vzorku upnutého v kruhové čelisti. Volné okraje vzorku splývají do prostoru. Splývající vzorek se promítne do roviny kruhové čelisti a plocha tohoto průmětu se porovnává s plochou původního vzorku ( obr.3.19). Plocha průmětu (stínu) je označena jako A. Koeficient splývavosti kS se vypočítá podle vztahu: kS = kde
R1 R2 A
π * R12 − A * 10 2 π * R12 − π * R22
[1]
(3.27)
- je poloměr vystřiženého původního vzorku [m] - je poloměr podpěrné čelisti - je plocha průmětu (stínu) splývající textilie
47
Obr. 3.19 Tvar splývající plošné textilie a projekce jejího stínu [3,4,24]
3.3.4. Mačkavost
Zatímco u předchozích vlastností (tuhosti v ohybu a splývavosti) jsme textilii podrobovali silám vyvozeným gravitačním zrychlením, jinými slovy malým deformacím, které se rovnají elastickým (vratným), u metod zjišťujících mačkavost textilii podrobujeme větším silám. Tyto síly vyvozují v textilii plastické (nevratné) deformace – záhyby, zmačkání. Vrátíme-li se na chvíli k mechanickým vlastnostem, můžeme si zopakovat, že každá deformace je součtem elastických a plastických deformací a popř. jejich zotavení podle vztahu εC = ε E + ε P + ε Z [%] (3.28) kde
εC εE εP εZ
- je celková deformace [%] - je elastická deformace [%] - je plastická deformace [%] - je zotavená deformace [%]
Tento souhrn deformací platí samozřejmě také při ohnutí (resp. pomačkání) textilie. Proto o textilii, která je pružná a nevykazuje v používání nežádoucí lomy a ohyby, hovoříme jako o textilii nemačkavé13. Zmačkání, resp. simulaci deformací při ohybu můžeme znázornit ohybem proužku textilie (obr. 3.20): Proužek textilie ohneme a zatížíme závažím o hmotnosti m, které vytvoří zatížení silou F. Zatížení ponecháme po dobu tZ. Po této době proužek odlehčíme. Tento okamžik označíme
13
Při nákupu látky ( textilie ) na oděv také zkoušíme mačkavost. A to tak, že textilii zmačkneme v ruce a sledujeme, zda se za tu chvíli, kdy ji mačkáme na ní objevily lomy a pomačkání. Mírné pomačkání je charakteristickým znakem textilií z přírodních vláken.
48
jako čas t0 a od něj začneme pozorovat, jak se proužek narovnává. V čase t0 se proužek narovná o určitý úhel α0 , který je obrazem okamžité elastické deformace . Poznámka: Jestliže by byla textilie absolutně mačkavá ( jako plastelina), nenarovnal by se proužek vůbec a α by se rovnalo 0. Jestliže by byla textilie absolutně nemačkavá ( jako pryž ), narovnal by se proužek opět do roviny o úhel α = 180º (180° = π) Jestliže bychom pozorovali postupné narovnávání proužku textilie (zotavování se z původní deformace), dospějeme po delším čase ke stavu, kdy se již dále proužek nenarovnává. V tomto okamžiku můžeme odečíst úhel α1, který je ekvivalentem konečné (celkové) deformace , která se skládá z plastické deformace a ze zotavené elastické deformace. Obr. 3.20 Mačkavost na proužku textilie Na obrázku 3.21. je znázorněna křivka průběhu deformace (úhlu zotavení) proužku textilie, na kterém vidíme, že mezní úhel zotavení je roven π , což je v radianech 180º [3,4]. Bez nesnází je zřejmě pro studenty řešení malinkatého úkolečku: Malinkatý úkoleček: Proč nemůže zotavení proužku textilie dosáhnout vyšší hodnoty úhlu α, než π? Bude-li se Vám chtít, dejte mi prosím vědět o Vašem dalším studijním úspěchu. Děkuji! Obr. 3.21 Průběh deformace po odlehčení vzorku (zotavení) [3,4] Metody měření mačkavosti Metoda měření úhlu zotavení
Mačkavost lze měřit různými způsoby. Nejrozšířenější způsob je založen na měření úhlu zotavení α proužku textilie [15], jak bylo popsáno výše. Podle různých norem se úhel zotavení odečítá po stanoveném čase, např. po 1 hodině. Důležitá a normou stanovená je velikost proužku a délka přehnutí proužku lp [mm] . Metoda skládaného proužku textilie
Podobnou metodou jako je metoda měření úhlu zotavení je metoda skládaného proužku textilie [4]. Proužek textilie je složen podle systému přehybů a po složení je zatížen 49
závažím na předepsanou dobu. Po době zatížení je proužek textilie odlehčen a zavěšen do svorek. Po zavěšení probíhá zotavení (vyvěšení) vzorku Odečítá se časová změna délky zavěšeného proužku lz a mačkavost se vyjadřuje relativní hodnotou zotavení Z. l Z = z *10 2 [%] (3.29) l0 kde
lz l0
- je délka po zotavení [m] - je původní délka proužku textilie [m]
Obr. 3.22 Metoda skládaného proužku [4] Metoda AKU
Tato metoda byla nejprve vyvinuta pro zkoušení mačkavosti pletenin, protože pleteniny vykazují stáčení okrajů. Postupně se tato metoda zkoušení mačkavosti zavádí také pro ostatní textilie (zejména tkaniny). Zkoušení mačkavosti se zde provádí na válcovém vzorku [32], který je sešitý ze zkoumané textilie. Vzorek se upíná do dvou kruhových čelistí přípravku tak, aby byl lehce napnut. Horní čelist 1 je přitom v základní poloze A. Ve středu horní čelisti je otvor pro vodicí kolík s drážkou 2 . Tento kolík je pevně spojen se spodní čelistí 3. Měření se provádí tak, že se horní čelist 1 po odaretování spustí do spodní polohy B , čímž dojde ke zmačkání vzorku jednak stlačením a jednak zešikmením, protože se horní čelist v drážce kolíku 2 pootočí. Způsob měření je znázorěn na obr.3.23. Zatížení vzorku je realizováno po normovanou dobu. Pak se vzorek z čelistí vyjme a po čase zotavení se změří jeho výška hZ . Původní výška h0 a hZ slouží k vyjádření zmačkání Z=
hZ h0
[1]
(3.30)
Kromě toho se pro stanovení mačkavosti používá etalonů, se kterými se vzorek porovnává.
50
Obr. 3.23 Zkoušení mačkavosti podle metody AKU [3,4,32] 1 – původní vzorek – výška h0 [m] 2 – zmačkání v čelistech 3 – zmačkaná výška vzorku hz [m]
3.3.5. Stálosti vybarvení Otěr
Otěrem rozumíme schopnost textilie udržet na svém povrchu barvu, nezapouštět do dalších oděvních součástí 14. Jedná se tedy o stálost vybarvení. Otěr barvy se projeví všude tam, kde se textilie tře o další textilní nebo i netextilní části oděvu. Projeví se také při zpracování textilií. Zkoušení otěru
Zkouška otěru textilie [3] je vlastně simulační zkouškou. Textilie se otírá při standardním zatížení (1 kg) o normalizovanou bílou tkaninu. Zapouštění je definováno jako množství barvy, která přejde otěrem na bílou standardní tkaninu. Vyhodnocení otěru se provádí porovnáním s etalony v šedé stupnici. Obr. 3.24 Přístroj na zkoušení otěru textilií [3] 14
Jistě znáte příhodu o muži, který přišel k doktorovi, že mu zmodraly obě nohy. Doktor uvažuje o amputaci, ale sestřička mu nohy zachrání dotazem: „ A nekoupil jste si nový džíny?“
51
Princip zkoušení je znázorněn na obrázku 3.24. Zkoumaný vzorek 1 je upnut na pohyblivém stolku 2 přístroje. Na tzv. palci 3 je upnuta normalizovaná bílá tkanina 4 . Palec je zatížen 1 kg. Stolkem s upnutým vzorkem se posouvá pod palcem a tím se přenáší barva ze vzorku na bílou tkaninu. Výsledek se srovnává, jak je uvedeno výše, s etalony v šedé stupnici. Zkoušku otěrem lze provádět za sucha i za mokra. Zkouška v otěru je jednou ze zkoušek stálobarevnosti, ke kterým patří ještě stálost vybarvení ve vodě stálost vybarvení v praní stálost vybarvení v chemickém čištění stálost vybarvení v potu stálost vybarvení při vlhkotepelném zpracování ( žehlení ) stálost vybarvení na světle ( v UV záření ) a další
Tyto zkoušky patří spíše do oblasti zušlechťování textilií a proto zde nebudou presentovány. 3.4.
Odolnosti textilií
3.4.1. Odolnost proti oděru15 Definice: Zkoušky odolností v oděru jsou simulační zkoušky, které napodobují, jak dlouho textilie snese namáhání (odírání) při praktickém používání (nošení, povlečení na postel, technické užívání, atd.). Toto namáhání může být realizováno jako odírání textilie o textilii, odírání textilie o hladký pevný povrch (židle, hrana stolu), odírání textilie o drsný pevný povrch (cihly, tvárnice v případě pracovních oděvů a pracovních pomůcek).
Odírání textilie může být v ploše (na sedací části oděvu) v hraně (např. oděr rukávů, límců, atd.) Kromě toho můžeme zkoumat oděr v jednom nebo více směrech, oděr v přímce, v ploše, oděr v přeložení, atp. Simulaci skutečného oděru můžeme provést odíráním o brusné papíry, kartáče, normované textilie, atd.
15
Prosím, abychom rozlišovali pojmy oděr a otěr.
52
Obr. 3.25 Princip přístroje na zkoušení odolnosti textilie v oděru [3] Princip zkoušení odolnosti v oděru
Principem zkoušení je vzájemný pohyb dvou stýkajících se čelistí, kde na jedné čelisti je napnuta zkoušená textilie a na druhé čelisti je upevněn odírající materiál (např. brusný papír) [3,4]. Čelisti jsou k sobě přitlačovány předepsanou silou a jsou ve vzájemném relativním rotačním pohybu (např. jedna čelist se otáčí a druhá je statická). Princip klasického přístroje na zkoušení oděru textilií je na obr.3.25. Na obrázku je znázorněn tzv. rotační odírač. Odírání na tomto přístroji je realizováno v površce kužele. Spodní čelist však může být uspořádána např. tak, že se textilie bude odírat v ploše nebo v přehybu. Vyhodnocení oděru
může být dáno podle různých norem různě: může se odírat do porušení textilie, kdy za porušení se považuje prodření prvního vazného bodu. Ukazatelem odolnosti v oděru je pak počet otáček, kdy k prodření došlo. může se odírat do konstantního počtu otáček rotační čelisti a odolnost proti oděru je pak dána úbytkem hmotnosti vzorku podle vztahu U= kde
m1 − m2 * 10 2 m1 m1 m2
[%]
(3.31)
- je hmotnost vzorku před zkouškou [kg] - je hmotnost vzorku po zkoušce [kg]
Metody oděru v náhodném směru
Dalším principem odírání textilií může být zkouška v komorovém vrtulkovém odírači. Tato zkouška [23] spočívá v tom, že se vzorek se zafixovanými kraji ( např. obšitím nebo zalepením ) vloží do komory, která má vnitřní povrch tvořen brusným papírem nebo brusným kamenem normované zrnitosti. Vzorek je v komoře, která je pro zkoušku uzavřena víkem, unášen vrtulkou stanovenou rychlostí a je odírán v náhodném směru a místě o odírací povrch. Po stanovené době se vypočte úbytek hmotnosti podle výše uvedeného vztahu (3.31). Komoru lze pro zkoušku naplnit vodou a je možno zkoušet oděr za mokra. 53
Princip komorového vrtulkového odírače je na obr.3.26.
Obr. 3.26 Princip vrtulkového komorového odírače
Dalšími principy odíracích přístrojů jsou např. přístroje Martin Dale (martindejl), kde se zkoumaná textilie odírá o normovanou vlnařskou tkaninu. Oděr je realizován rovněž v náhodném směru daném skládáním dvou na sebe kolmých pohybů a rotačního pohybu. Vzorek zkoušené textilie se porovnává s etalony na rozvláknění a žmolkovitost [25]. Obr. 3.27 Uspořádání zkoušky na přístroji Martindale [25] Oděr v hraně
Oděr v hraně se uplatňuje všude tam, kde je textilie používána v ostrém přehybu (límce, manžety, atp.). Pro zkoušení odolnosti v oděru v hraně se textilie přehne přes ostrou planžetu a odírá se většinou brusným papírem. Poznámka: Brusný papír, brusný kámen, atd. jsou velmi agresivní prostředky pro zkoumání odolnosti v oděru. Jsou používány pro urychlení zkoušek a zkoušky odolnosti v oděru jsou většinou tzv. zkoušky srovnávací.
54
3.4.2. Odolnost proti tvorbě žmolků – žmolkovitost Definice: Žmolkovitost [3,4] je definována jako negativní vlastnost, která má tvorbou žmolků za následek poruchu vzhledu povrchu plošné textilie. Je nutno podotknout, že žmolkovitost se projevuje u všech druhů vláken, avšak některá vlákna mají malou odolnost v ohybu a v krutu, takže žmolky brzy upadnou. Proto se zdá, že některé textilie žmolkují méně. Vznik žmolku je znázorněna na obr. 3.28. Každá textilie obsahuje vyčnívající vlákna, tzv. chlupatost. Tato odstávající vlákna jsou schopna se vlivem odírání textilie o textilii nebo textilie o pevné povrchy stáčet, přibírat Obr. 3.28 Vznik žmolku k sobě další vlákna z jiné textilie, atp. Tak vzniká smotek vláken,kterému pak říkáme žmolek. Tento žmolek může na povrchu textilie ulpívat dlouho – pak říkáme, že textilie žmolkuje, nebo po kratším čase odpadne – říkáme, že textilie žmolkuje méně. Vliv na udržení žmolku na povrchu textilie má odolnost vláken v ohybu a v krutu. Ta vlákna, která mají odolnost v ohybu a v krutu malou, tvoří žmolky, které odpadnou dříve (jsou to vlákna tzv. křehká, jako bavlna, len). Vlákna, která vykazují vysokou odolnost v ohybu a v krutu, vytvářejí žmolky velmi trvanlivé (jsou to vlákna s vysokou tuhostí v ohybu, jako polyester, polyamid). Metody zjišťování žmolkovitosti
Metody zjišťující schopnost textilie žmolkovat můžeme zařadit do metod simulačních, které napodobují skutečné podmínky tvorby žmolků při používání textilie [3,4]. Metoda zjišťování žmolkovitosti v komorovém přístroji
Přístroj pracuje na principu náhodného oděru textilie o textilii 4 a povrch komory 1, která je vystlána korkovou vrstvou 2. Do komory jsou vkládány 3 vzorky textilie, které jsou pak unášeny lopatkovým ramenem 3 (obr. 3.29). Vzorky o stanovených rozměrech mají zpevněné okraje. Pro zviditelnění žmolků se do komory vkládá 25 mg bavlněných vláken. Po stanoveném počtu otáček se vzorky vyjmou a porovnají se s etalony podle kterých se zařadí do stupně žmolkovotosti. Obr. 3.29 Metoda zjišťování žmolkovitosti v komorovém přístroji
55
3.4.3. Odolnost proti tvorbě zátrhů u pletenin
Pleteniny vzhledem ke své volné vazbě vykazují velkou pohyblivost nití ve vazných bodech. Při zachycení očka pleteniny o ostrý předmět (část zdrhovadla, poškozenou hranu nábytku, prstýnek, apod.) dojde k vytažení nitě a tím k poškození povrchu. Zkoušení zátrhovosti
Zkušební metoda [29] simuluje zatržení nitě pleteniny o ostrý předmět, který je presentován ohrocenou koulí normované hmotnosti. Pletenina je natažena a upevněna na válec s pružným povrchem. Na válec dosedá ohrocená koule, která při otáčení válce způsobuje zatrhávání oček. Sklon hrotů (trnů) a síla zachytávání se řídí změnou polohy závěsu koule. Měří se počet zátrhů na jednotku plochy po uběhnutí stanoveného počtu otáček válce nebo se vzorek porovnává s etalony. Obr. 3.30 Zátrhovost Kontrola studia
Než budete studovat dál, zkuste si prosím ÚKOL 1. Jak se vypočítá tuhost v ohybu podle Sommera? 2. Kde se uplatní splývavost a jak se měří? 3. Kde se projevuje mačkavost? 4. Co je to metoda AKU? 5. Původní hmotnost vzorku 100 x 100 mm byla 2,328 g. Po zkoušce na komorovém odírači je hmotnost 2,142 g. Vypočítejte úbytek hmotnosti po oděru [%]. 6. Jaký rozdíl je mezi oděrem a otěrem? 7. Jak vzniká žmolek? 8. Jaký je vnitřní povrch komorového přístroje pro zkoušení žmolkovitosti? 9. Co je to zátrhovost a kde se projevuje?
56
3.5.
Fyziologické vlastnosti plošných textilií
Cíl kapitoly: Studiem fyziologických vlastností plošných textilií si osvojíme znalosti o jejich schopnostech zajišťovat komfort hotových oděvních výrobků a jejich významu pro užívání textilií. Čas potřebný k prostudování: Obsah kapitoly není nikterak složitý a mechanické vlastnosti známe z denního života. Myslím, že 2 hodiny by nám na prostudování měly stačit. Na co navazujeme: Navazujeme na zkušenosti z běžného života. Definice: Fyziologické vlastnosti plošných textilií zajišťují komfort hotových oděvních výrobků. Tento komfort je dán schopností textilií propouštět různá média – teplo, vzduch a vlhkost.
3.5.1. Komfort oděvních výrobků
Komfort bychom mohli definovat velmi jednoduše: komfort je pocit, kdy se v oděvu cítíme dobře. Rozebereme-li však naše pocity při nošení oděvu, dojdeme k dalším definicím: • Oděv nás má chránit před zimou a před teplem – hovoříme o tepelném komfortu • Oděv má umožňovat tělu volně dýchat. Na těle nesmí být přítomen kapalný pot – hovoříme o prostupu vzduchu, vodních par a vlhkosti • Oděv nás nemá nikde škrtit, dřít, apod. – hovoříme o konstrukci oděvu. Tato kapitola však nebude v tomto učebním textu rozebírána. • V oděvu se máme cítit dobře také po stránce estetické, má podtrhovat naši osobnost, nechceme-li však, nemá nás odlišovat příliš od ostatních lidí. Hovoříme o estetičnosti, módnosti oděvu. Tento komfort souvisí s životním postojem člověka, se žebříčkem jeho životních hodnot. Také tento druh komfortu nebudeme rozebírat. 3.5.2. Prostup tepla
Množství tepla prošlého plošnou textilií (zde je míněno směrem kolmým k ploše textilie – viz obr.3.31) se projevuje tzv. gradientem teploty grad ϑ =
kde
υ1 υ2 h
dϑ ϑ1 − ϑ 2 = dh h
[°C.m-1]
(3.32)
- je teplota na jedné straně textilie - je teplota na druhé straně textilie - je tloušťka textilie
Gradient teploty je hodnota tepelného spádu určující rychlost průniku tepla textilií. Odvod tepla (jeho šíření) jde směrem záporného gradientu. Z toho se pak vypočítá tepelný tok Φ:
57
Φ = − λ * gradϑ kde
λ
[J.s-1.m-2]
(3.33)
- je měrná tepelná vodivost [W.m-1.°C]
Označíme-li celkovou plochu textilie, kterou teplo prostupuje jako S, pak celkové množství tepla prošlého plochou textilie lze vyjádřit vztahem: Q = Φ * S *t kde
t
[J]
(3.34)
- je čas [s]
Obr. 3.31 Prostup tepla Podobně jako je popsán prostup tepla textilií funguje také prostup tepla v mezivrstvě pokožka – první vrstva oděvu, první vrstva oděvu – druhá vrstva oděvu, atd. Časový průběh tepelného toku u oděvních textilií, které jsou systémem vrstev a mezivrstev je nestacionární – t.zn., že se proměňuje časově i místně. Lidské tělo nemá všude stejnou teplotu, textilie musí kromě tepla transportovat také vlhkost a vzduch a kromě toho rychlost pohybu vzduchu v mezivrstvách se také velmi mění (při klidném dýchání byla změřena rychlost pohybu vzduchu v mezivrstvě na hrudníku člověka v úrovni 3 m.s-1). Zajistit nestacionární podmínky je při měření velmi složité, a proto se prostup tepla měří stacionárními metodami. Měření tepelné propustnosti – přístroj TP 2
Měření je založeno na registraci množství energie, kterou je nutno dodat vzorku, aby byl realizován stacionární tepelný tok. Vzorek textilie je umístěn na vyhřívané čelisti ve vzduchovém tunelu, kterým proudí vzduch rychlostí 3 m.s-1. Po ustálení tepelného toku se odečte množství energie, které je nutno dodávat do vyhřívané čelisti.
Obr. 3.32 Schéma přístroje TP 2 Měření tepelné vodivosti – přístroj ALAMBETA
Přístroj ALAMBETA pracuje rovněž na principu vyhřívané čelisti, na kterou je položena měřená textilie. Na textilii dosedá měřicí čelist. Přístroj podává informace o tepelné propustnosti, tloušťce materiálu, tepelné vodivosti a teplotní vodivosti.
58
3.5.3. Prostup vzduchu – prodyšnost
Obr. 3.33 Prostup vzduchu
Prostup vzduchu, jinak též zvaná prodyšnost [13] je vlastnost, která ovlivňuje fyziologický komfort textilií zásadním způsobem. Se vzduchem textilií prostupuje také vlhkost a teplo. Podobně jako u prostupu tepla, také zde hovoříme o určitém gradientu prostupu, který zde nazveme jako tlakový spád, což je rozdíl tlaků před a za textilií, jak je znázorněno na obr.3.33. Tlak před textilií je větší, než tlak za textilií p1 〉 p 2 . Za předpokladu klimatizovaných vzorků a měření za normalizovaných podmínek (20 °C a 65% vlhkosti) nebude docházet v textilii ke změnám (jejímu vysušování nebo zavlhčování) a děj při měření bude stacionární.
Přístroj pro měření prostupu vzduchu (prodyšnosti)
Sestává z ventilátoru, který odsává vzduch z čelisti , ve které je upnut vzorek textilie. Čelist má kruhový charakter o definované ploše. Množství nasávaného vzduchu při nastaveném tlakovém spádu ∆p je měřeno tzv. rotametrem, což je trubice o přesně stanovené světlosti (vnitřním průměru), ve které je umístěn plováček. Podle výše plováčku v trubici se stanoví množství vzduchu, které prošlo textilií. Podle norem se nastavuje pro oděvní textilie tlakový spád 100 Pa při ploše čelisti 20 cm2. Prodyšnost textilie je v úzké závislosti na pórovitosti textilie (o pórovitosti bylo pojednáno v kapitole o základních parametrech plošných textilií). Schéma přístroje pro měření prodyšnosti je na obr.3.34.
Obr. 3.34 Přístroj pro měření prodyšnosti
3.5.4. Propustnost vodních par
Propustnost vodních par je definována jako prostup vodní páry. Tento pochod je podmíněn rozdílným parciálním tlakem vodních par před a za textilií. V praxi to znamená, že měření se provádí při konstantním barometrickém tlaku (není realizován žádný tlakový spád například odsáváním). Měření prostupu vlhkosti plošnými textiliemi nedává jednoznačné výsledky. Je to proto, protože textilie vlhkost pouze nepropouští, ale dochází také k absorpci vlhkosti dovnitř textilie (kapilárním efektem, navlhavostí vláken). Při měření prostupu 59
vodních par získáváme tedy výsledky, které je nutno presentovat jako kombinované (prostup vlhkosti spolu se sorpcí do textilie). Klasická metoda
Klasická metoda měření prostupu vodních par je založena na principu vysoké tenze vodních par nad hladinou vody. Používá se exsikátoru, ve kterém je uložena nádobka s vodou. Nad hladinou vody je natažena měřená textilie. Tlakový spád vodních par (nikoli tlakový spád tlaku vzduchu) je zajištěn tím, že na dně exsikátoru je umístěn vysušený silikagel, který absorbuje veškeré Obr. 3.35 Měření prostupu vodních par vodní páry v prostředí. Parciální tlak vodních par nad hladinou vody se snaží vyrovnat parciálnímu tlaku okolí a tím dochází k prostupu vodních par textilií. Množství par, prošlých za jednotku času textilií se vyjádří změnou hmotnosti vody v nádobce před a po zkoušce: m − m2 *10 2 [%] (3.35) MV = 1 m1 kde
Mv m1 m2
- je množství vodních par prošlých textilií [%] - je množství vody v misce před zkouškou [g] - je množství vody v misce po zkoušce [g]
3.5.5. Propustnost kapalné vody (transport vody)
Propustností kapalné vody rozumíme jevy, kdy se voda usazuje na textilii (smáčí povrch), vniká do textilie (nasákavost nebo vzlínavost) anebo proniká přes textilii (buď samovolně nebo pod tlakem). Jednotlivé režimy propustnosti vody jsou znázorněny na obr.3.36. Smáčivost textilie
Smáčivost textilie je dána poměry povrchových napětí, které vznikají na rozhraní 1- textilie (pevné látky), 2 - kapky vody (kapaliny) a 3 - vzduchu (plynné látky). Povrchové napětí v bodě A pro prostředí pevná látka – kapalina (σ 23) je dána vztahem (viz obr.3.37).
σ 23 = σ 31 − σ 21 * cos Θ kde
σ23 σ21 σ31 Θ
(3.36)
- je povrchové napětí voda – textilie - je povrchové napětí voda – vzduch - je povrchové napětí textilie – vzduch - je krajový (tzv. smáčecí) úhel
60
Míra přilnutí kapky vody je vyjadřována adhezní konstantou: k = σ 31 − σ 23
(3.37)
Obr. 3.37 Smáčecí úhel Metodou měření smáčivosti je měření úhlu smáčení. Čím je úhel Θ menší, tím dochází k většímu smáčení povrchu textilie. Je-li úhel větší, než 90°, pak je textilie nesmáčivá. Metoda je používána ve velké míře pro posouzení účinnosti vodoodpudivých úprav textilií. Metoda umělého deště
přepočtených na [kg.m-2]
Metoda umělého deště [17] simuluje chování textilie při skutečném smáčení proudem kapek vody. Na textilii, která je upevněna na kruhové čelisti ve tvaru nádobky dopadá ze sprchy proud kapek vody. Textilie je vzhledem k vertikále skloněna o zvolený úhel (obr.3.38). Podle norem se volí množství vody pro smáčení 1 litr. Výsledkem zkoušky je • Množství vody proteklé textilií a zachycené v čelisti – vyjadřuje se v absolutních hodnotách •
Tvar mokré části textilie, který se porovnává s etalony.
Obr. 3.36 Způsoby průniku vody textilií Nasáklivost textilie a vzlínavost vody
Nasáknutím rozumíme absorpci kapalné vody do struktury textilie. To se může dít třemi základními způsoby: Smočením textilie po celé její ploše. Textilie se namočí do vody, nechá se odkapat a pak se vyjadřuje přírůstek hmotnosti vzorku:
61
N=
m1 − m2 *10 2 m1
[%]
(3.38) kde
N m1 m2
- je nasáklivost textilie [%] - je hmotnost vzorku před smočením [g] - je hmotnost vzorku po smočení a odkapání [g]
Kapková metoda
U kapkové metody se na textilii z byrety kápne přesně odměřená kapka vody a měří se čas, za který se kapka zcela vsákne. Děj se pozoruje pod zvětšením (např. makroskopem). Přesto je zřejmé, že metoda je zatížena velkou subjektivní chybou. Obr. 3.38 Umělý déšť Vzlínavost
Vzlínavost je způsobena kapilárními silami uvnitř struktury textilie. Tato metoda používá vzorek umístěný svisle a namočený jedním koncem do obarvené kapaliny (např. voda s inkoustem) [22]. Hloubka ponoření konce vzorku je 2 mm. Měří se výška (sací výška h [mm]), které kapalina dosáhne v předepsaných časových intervalech. Sací výška zpočátku narůstá rychle, při delších časech však dojde k rovnovážnému stavu, kdy se h stabilizuje. Obr. 3.39 Vzlínavost Prostup tlakové vody
Na některé textilie, zejména pro účely sportovního ošacení, oděvů do deště, ale také pro technické účely, klademe zvláštní nároky. Tyto textilie (např. pro bundy, oteplovací soupravy, textilie s obchodními názvy GORETEX, Obr. 3.40 Prostup tlakové vody
62
SYMPATEX, atd.) nesmějí vodu propouštět vůbec nebo jen v omezeném množství. U takovýchto textilií se zavádí zkouška prostupu tlakové vody [14], která je založena na principu protlačování vody přes textilii. Textilie je umístěna na kruhové čelisti o předepsané ploše . Obvod textilie je pevně upnut, aby pod ni bylo možno pod tlakem vhánět vodu. Tlak je registrován tlakoměrem (obr.3.40). Zkoušku lze vyhodnotit třemi základními způsoby: 1. Tlakem, který způsobí průnik prvních tří kapek vody na horní plochu textilie při zvyšujícím se tlaku 2. Časem, který uplyne do průniku prvních tří kapek vody při konstantním tlaku 3. Množstvím vody, které proteče textilií při konstantním tlaku za jednotku času 3.5.6. Kombinované metody stanovení prostupu médií textiliemi
V současné době existují některé metody, které jsou schopné registrovat prostup tepla, vodní páry a kapalné vody textiliemi. Jsou to metody označované také jako umělá pokožka. Metody jsou založeny na principu vyhřívané čelisti, která má teplotu 35 - 37 °C . Čelist je konstruována tak, že jejím pórovitým povrchem může prostupovat kapalina (voda, umělý pot). Textilie, která je na takovéto čelisti umístěna absorbuje jak teplo, tak vodní páry a kapalnou vodu. Měřicí čelist umístěná nad textilií registruje prostup tepla, páry a kapaliny. Jedním z takovýchto přístrojů je Hautmodell (model pokožky) – autor MECHEELS, nebo přístroj Permetest – autor HES. Přístroje se používají víceméně pouze pro výzkumné účely.
Kontrola studia
Než budete studovat dál, zkuste si prosím ÚKOL:
1. Definujte komfort oděvní textilie a oděvu. 2. Čím byste změřili prostup tepla? 3. Působí prostup vzduchu (prodyšnost) samostatně nebo v komplexu s jinými složkami? 4. Definujte prostup vodních par. 5. Kde se uplatňuje prostup kapalné vody a jak se dá měřit?
63
4.
Experimentální data a jejich analýza
Cíl kapitoly: V této kapitole se seznámíme s konkrétními metodami výpočtů při zpracování hodnot naměřených při zkoumání vlastností textilií. Jsou to metody obecné, použitelné pro všechny obory, kde se pracuje se statistikou. Studiem této kapitoly si osvojíme znalosti o náhodně proměnných veličinách, jejich vyjadřování a zpracování pro potřeby stanovení vlastností textilních materiálů. Prohloubíme si znalosti o průměrné hodnotě, rozptylu, variačním koeficientu a intervalu spolehlivosti. Čas potřebný k prostudování: V této kapitole, která je trochu obsáhlejší se budeme zabývat výpočetními metodami. Budeme nejen studovat, ale také počítat. Vyhraďme si na tuto problematiku alespoň 3 hodiny. Na co navazujeme: Při studiu této kapitoly navazujeme na předchozí znalosti statistických výpočtů, které však jsou zde předloženy tak, aby nečinily žádné obtíže ani tomu, kdo se s uvedenými termíny a vzorci setkal pouze okrajově. Definice: Experimentálními daty jsou nazývány výsledky (hodnoty) jednotlivých měření vlastností. Tyto výsledky jsou zatíženy náhodnými chybami, a proto se zpracovávají statistickými metodami výpočtů.
4.1.
Experimentální data
Při každém měření je výsledkem řada hodnot, získaná buď odečítáním z přístroje (např. pevnost, hmotnost) nebo prostým počítáním – čítáním (počet vad ve tkanině, počet vadných výrobků). Předpokládejme, že přístroj je dobře seřízen a nezatěžuje nám výsledky měření instrumentálními vadami a vše probíhá v normálních podmínkách, takže jsou vyloučeny také hrubé chyby, způsobené např. lidským činitelem, výpadkem elektrické energie, atp. Rovněž předpokládejme, že je v pořádku počitadlo počtu vad a obsluha např. prohlížecího stolu pro stanovení počtu vad na tkanině je poučena a v dobré pracovní pohodě. V tomto případě hodnoty, které budeme nazývat experimentálními daty jsou zatíženy chybami, které nelze předem odhadnout, a proto je nazýváme chybami náhodnými.16 Naměřenou hodnotu je pak možno zapsat jako xi = µ ± ε i kde
(4.1)
xi – naměřená hodnota v i – tém měření (i = 1, 2, 3, …….n) µ – „správná“ hodnota εi – chyba v i – tém měření
16
Náhoda – náhodný jev: je to jev, který může a nemusí nastat bez ohledu na přání nebo úsilí pozorovatele. Je to výsledek nebo množina výsledků náhodného pokusu, které v závislosti na náhodě buď nastanou, nebo nenastanou.
64
Uveďme pro ilustraci příklad: ( pořadí měření ) i 1 2 3 4 5
Správná hodnota µF [ N ] 10 10 10 10 10
Pevnost Fi [ N ] 10,1 9,8 9,6 10,4 10,0
Chyba εi [ N ] +0,1 -0,2 -0,4 +0,4 0,0
Odlišné hodnoty v jednotlivých měřeních mohou být způsobeny například silnějšími a slabšími místy v přízi, kolísáním napětí v síti, pozorností obsluhy přístroje, atd. Souhrn těchto vlivů je velmi obtížné popsat. Proto jej popisujeme jako vliv náhodný. 4.2
Náhodně proměnné veličiny
Nabývají – li hodnoty měřené vlastnosti (měřené veličiny) libovolné hodnoty, označujeme tuto veličinu jako spojitě náhodně proměnnou veličinu. Tak se mění např. hodnoty při měření pevnosti. Jestliže hodnoty měřené veličiny nabývají jen celých čísel, je veličina popisována jako diskrétní náhodně proměnná veličina. To jsou např. počty vad, počty zastavení stroje, apod. Kromě toho ještě náhodně proměnné veličiny můžeme popisovat jako jednorozměrné, kdy se na jednom vzorku měří jenom jedna vlastnost a vícerozměrné (na jednom vzorku se zároveň měří dvě nebo více vlastností) . Náhodně proměnné veličiny, jinými slovy hodnoty, které se náhodně mění během měření, zpracováváme metodami matematické statistiky17. Pro potřeby dalšího studia uveďme některé základní statistické pojmy: statistické údaje - jsou údaje nebo též informace získané z pozorovaných náhodných jevů. statistický soubor – je základním pojmem statistického zkoumání. Je to souhrn kvantitativních, popř. kvalitativních údajů, které jsou zjištěny pozorováním hromadných náhodných jevů. Statistický soubor získáme naměřením řady hodnot určité vlastnosti. Nebereme zde ale v úvahu, jakým rozdělením pravděpodobnosti se náhodně proměnná veličina řídí. Rozsah souboru můžeme označit n. základní soubor je statistický soubor, který není prošetřován celý, ale z něhož je pořízen (náhodně či úsudkově) reprezentativní výběrový soubor. Základní soubor obsahuje všechny statistické jednotky, které odpovídají věcnému, prostorovému a časovému vymezení oblasti statistického zkoumání. Základním souborem může být např. soubor obyvatel určitého státu, soubor opakujících se událostí, produkce z jedné 17
Připomeňme si různá pojetí statistiky, jako například statistiku plynoucí z rozhovoru dvou osob: „ Co jste měl dneska k obědu ?“ „Nic.“ „To já měl celé kuře – statisticky vzato jsme měli každý půlku kuřete“. Jistě mi dáte za pravdu, že by to mohl být příklad tzv. naivní statistiky. Podle definice je matematická statistika soubor metod sloužících k zevšeobecňování informací získaných z náhodného výběru. Řeší dva základní typy úloh: statistické odhady a testování hypotéz. Pro matematickou statistiku je typické, že všechny závěry učiněné na jejím základě mají pravděpodobnostní charakter, tj. jsou zatíženy určitým stupněm nejistoty. Nejstarší součástí matematické statistiky je teorie chyb a vyrovnávací počet. Matematická statistika bývá někdy nazývána statistickou indukcí.
65
partie textilních výrobků vyráběné v jednom závodě z jednoho druhu materiálu v jednom měsíci ( hledisko věcné, prostorové a časové ). statistický výběr je výběr prvků ze statistického souboru zajišťující reprezentativnost výběru. Důležitým výběrem je výběr náhodný. náhodný výběr je definován jako způsob vybrání statistických jednotek z konečného základního souboru, kdy o zařazení jednotky do výběru rozhoduje pouze náhoda. Počet vybraných jednotek se nazývá rozsah výběru. Nejjednodušší formou náhodného výběru je prostý náhodný výběr, při kterém mají všechny výběrové soubory daného rozsahu stejnou pravděpodobnost, že budou pořízeny. Jinými slovy má například každá cívka ze celkové partie 100 000 cívek stejnou pravděpodobnost, že bude vybrána ke zkouškám vlastností příze. 4.3.
Základní soubor a náhodný výběr18
V předešlém textu jsme zavedli pojem náhodný výběr. Náhodný výběr je základním pojmem statistického zobecněného usuzování. Jeho charakteristikami odhadujeme parametry rozdělení náhodné veličiny z tzv. základního souboru. Základním rozdílem mezi statistickým a základním souborem je tedy předpoklad daného rozdělení pravděpodobnosti u základního souboru. U statistického souboru toto rozdělení nepředpokládáme. Základní soubor si lze představit jako zásobník hodnot náhodné veličiny. Provedeme-li libovolný náhodný pokus nebo pozorování, stane se na základě tohoto pokusu některá z těchto „uložených“ hodnot hodnotou „známou“. Příklad: Do výroby dostaneme 10 000 kg bavlněné příze 20 tex, která je dodána na 1 kg cívkách. Dodávka tedy obsahuje 10 000 cívek. O těchto 10 000 cívkách nevíme nic víc, než že by měly obsahovat přízi o délkové hmotnosti (jemnosti) 20 tex. Abychom správně stanovili, zda je pravda, že délková hmotnost této příze je 20 tex, naměřili bychom na přízi určité množství hodnot délkové hmotnosti.Tyto naměřené hodnoty jsou pro nás statistickým souborem. Stanovili bychom charakteristiky polohy – aritmetický průměr, modus a medián a charakteristiky rozptýlení – rozptyl a směrodatnou odchylku. To je vše. Předpokládáme-li však, že náhodně proměnná veličina, kterou jsme pojmenovali délková hmotnost, se řídí normálním zákonem rozdělení pravděpodobnosti, stává se 10 000 cívek pro nás základním souborem. Z tohoto základního souboru vybereme náhodně normou stanovené množství cívek (např. 25 cívek) – pro nás tedy náhodný výběr, na kterém
18
základní soubor, statistický soubor, který není prošetřován celý, ale z něhož je pořízen (náhodně či úsudkově) reprezentativní výběrový soubor. Základní soubor obsahuje všechny statistické jednotky, které odpovídají věcnému, prostorovému a časovému vymezení oblasti statistického zkoumání. Základním souborem může být např. soubor obyvatel určitého státu, soubor obcí, podniků, opakujících se událostí (např. sňatků, dopravních nehod) a jiné. náhodný výběr, statistika a) způsob vybrání statistických jednotek z konečného základního souboru, kdy o zařazení jednotky do výběru rozhoduje pouze náhoda. Počet vybraných jednotek se nazývá rozsah výběru. Nejjednodušší formou náhodného výběru je prostý náhodný výběr, při kterém mají všechny výběrové soubory daného rozsahu stejnou pravděpodobnost, že budou pořízeny; b) posloupnost nezávislých náhodných veličin, které mají dané pravděpodobnostní rozdělení. Počet náhodných veličin, které jsou součástí náhodného výběru, se nazývá rozsah výběru.
66
stanovíme charakteristiky polohy a rozptýlení, kterými odhadujeme parametry µ a σ modelového teoretického rozdělení pravděpodobnosti. Je to složité? Proč to takhle složitě provádíme? Je to proto, abychom s naměřenými hodnotami – experimentálními daty – mohli dále pracovat, analyzovat je, stanovit např. teoretické hodnoty, odkud a kam budou hodnoty délkové hmotnosti kolísat, s jakou přesností jsme stanovili odhad střední hodnoty normálního rozdělení, atd.
Jinými slovy: na statistickém souboru stanovíme to, co je, na základním souboru můžeme předpovídat to, co by mohlo nastat nebo to, co nastane. Náhodný výběr
Náhodný výběr je realizován náhodným způsobem, kdy každá hodnota musí mít stejnou pravděpodobnost, že bude do výběru vybrána a hodnoty na sobě nesmí být závislé. Většinou se k tomu používá systému náhodných čísel, která jsou uspořádána buď v tabulkách nebo jsou generována na výpočetní technice. Z náhodného výběru stanovíme polohové a rozptylové charakteristiky: Střední hodnotu µ odhadujeme pomocí charakteristik vypočtených z naměřených hodnot na náhodném výběru, a to tzv. charakteristik polohy:
x ) x ~ x
- průměru - modu - mediánu,
Charakteristikou rozptylu odhadujeme rozptyl: s2 s
- rozptyl - směrodatná odchylka
Ze studia matematické statistiky si zřejmě pamatujeme, že normální rozdělení je souměrné podle osy procházející střední hodnotou.V inflexních bodech křivky je parametr rozptylu. Výběrový průměr
x=
1 n ∑ xi n i =1
Výběrový medián ~ x=x (k )
x + x(k +1) ~ x = (k ) 2
(4.2 )
kde
k=
n +1 2
pro lichá n
(4.3)
kde
k=
n 2
pro sudá n
(4.4)
)
Modus x - nejčetnější hodnota statistického souboru, jinými slovy hodnota, která se v souboru naměřených dat vyskytuje nejvícekrát ( má nejvyšší četnost ).
67
Výběrový rozptyl a směrodatná odchylka 2 1 n ( ) s2 = x − x ∑ i n − 1 i =1
( 4.5 )
s = s2
( 4.6)
Intervalové odhady
Výše uvedené výpočty jsou určeny, jak bylo uvedeno, k bodovým a rozptylovým odhadům parametrů teoretického rozdělení pravděpodobnosti. Jestliže bychom chtěli stanovit přesnost odhadu jako odlišnost odhadu od odhadovaného parametru a zároveň spolehlivost tvrzení o dosažené přesnosti odhadu, použijeme intervalový odhad. Odhadovaný parametr (konkrétně např. střední hodnotu normálního rozdělení µ) v tomto případě nebude odhadován pouze prostřednictvím jednoho čísla ( x ), ale dvěma číselnými hodnotami, které tvoří meze tzv. intervalu spolehlivosti ( konfidenčního intevalu). Meze tohoto intervalu budeme značit LD pro dolní hranici intervalu a LH pro horní hranici. Konstrukce intervalu spolehlivosti
Předpokládejme, že náhodný výběr byl vybrán ze základního souboru s normálním rozdělením pravděpodobnosti výskytu náhodně proměnné veličiny. Bodovým odhadem střední hodnoty rozdělení je výběrový průměr. Dá se dokázat z pravidla 6σ, že v intervalu
µ±2
σ
leží přibližně 95 % hodnot náhodné veličiny, kterou nazveme n náhodného výběru rozsahu n.
průměr x z
Rozsah intervalu spolehlivosti vypočítáme ze vztahu x −2
σ n
≤µ ≤ x+2
σ
( 4.7 )
n
který znamená, že s 95 % ní pravděpodobností (anebo s pravděpodobností 0,95) se střední hodnota vyskytuje ve vypočítaném intervalu. x−µ n , která má tzv. Studentovo výběrové rozdělení Po zavedení náhodné veličiny t = s použijeme kvantilů Studentova výběrového rozdělení tα(n-1), které jsou tabelovány. Většinou se v praxi používá vztahů LD = x − tα ( n−1)
s n
pro dolní mez intervalu spolehlivosti
( 4.8 )
LD = x + tα ( n−1)
s n
pro horní mez intervalu spolehlivosti
( 4.8a)
Pro n ≅∞ a pro α= 0,95 je tα(n-1)= 1,96. Pro reálný počet měření lze použít hodnotu tα(n-1)= 2.
68
Odhady pomocí metody pořadí a hloubek
Tato metoda umožňuje rychlé stanovení odhadů polohy, rozptylu a intervalu spolehlivosti bez použití výpočetní techniky. Metoda spočívá ve stanovení pořádkových statistik, tj. seřazení naměřených hodnot podle velikosti: x(1) ≤ x(2) ……… ≤x(i) …….. ≤ x(n) Na těchto pořádkových statistikách se určí tzv. hloubky H1 =
int[(n + 1) / 2] 2
( 4.9 )
kde hodnota int je celočíselná část čísla. Jestliže nevychází hloubka H1 celé číslo, počítá se hloubka H2: H2 =
int[(n + 1) / 2] + 1 2
( 4.10 )
Na hloubkách H1, popř. H2 se určí tzv. pivoty: - naměřená hodnota vyskytující se na pořadí odpovídajícím hloubce H1, xL popř. H2 - naměřená hodnota ležící na pořadí odpovídající hloubce xU ( n + 1 – H1), popř. ( n + 1 – H2). Odhad střední hodnoty se vypočítá podle následujícího vztahu: )
µ = 0,5( xL + xU )
(4.11)
Pro odhad 95%ního intervalu spolehlivosti platí: ) LD = µ − Tn ( xU − x L )
( 4.12 )
) LD = µ + Tn ( xU − x L )
(4.12a)
Konstanta Tn zastupuje kvantil výběrového Studentova rozdělení pravděpodobnosti. Vybrané hodnoty Tn jsou uvedeny v tabulce 6.1 . Tab. 4.1 Hodnoty Tn n 4 5 6 10 15 20
Tn 0,738 2,094 1,035 0,668 0,466 0,397
69
Příklad Stanovme výběrové charakteristiky oběma metodami. Bylo naměřeno 10 hodnot délkové hmotnosti příze: i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Σ
Ti [tex] 24,5 38,4 27,5 36,7 23,8 28,3 34,2 28,3 36,5 33,4 311,6
T(i) [tex] 23,8 24,5 27,5 28,3 28,3 33,4 34,2 36,5 36,7 38,4 311,6
Klasická metoda Charakteristiky polohy: Průměr
x=
1 n=10 1 Ti = 311,6 = 31,16tex ∑ n 1 10
Modus ) x = xn=max = 28,3tex
Medián x + x6 28,3 + 33,4 ~ x= 5 = = 30,85tex 2 2 Rozptylové charakteristiky: Výběrový rozptyl 2 1 n=10 2 (xi − x ) = 28,196tex 2 s = ∑ n − 1 i =1
Výběrová směrodatná odchylka s = s 2 = 5,31tex Výběrový variační koeficient v=
s *10 2 = 17,04% x
70
Interval spolehlivosti LD = x − tα ( n−1)
s 5,31 = 31,16 − 2 * = 27,80tex n 10
LH = x + tα ( n−1)
s 5,31 = 31,16 + 2 * = 34,52tex n 10
Metoda pořadí a hloubek Určení pořádkových statistik: Data jsou seřazena podle velikosti v 2. sloupci tabulky
Určení hloubek: int[(n + 1) / 2] int[11 / 2] int 5,5 5 = = = = 2,5tex 2 2 2 2 tuto hloubku zamítneme, protože nevyšlo celé číslo H1 =
int[(n + 1) / 2] + 1 int[11 / 2] + 1 int(5,5 + 1) 6 = = = = 3tex 2 2 2 2 hloubku přijímáme H2 =
Určení pivotů x L = x(3) = 27,5tex xU = x( n+1− H 2 ) = x(8) = 36,5tex Odhad střední hodnoty )
µ = 0,5( x L + xU ) = 0,5(27,5 + 36,5) = 32tex Konstrukce intervalu spolehlivosti ) LD = µ − Tn ( xU − x L ) = 32 − 0,668(36,5 − 27,5) = 25,99tex ) LH = µ + Tn (xU − x L ) = 32 + 0,668(36,5 − 27,5) = 38,01tex
Pro srovnání si dejme výsledky do tabulky: Charakteristika – odhad odhad střední hodnoty [tex] dolní hranice IS [tex] horní hranice IS [tex]
Klasická metoda 31,16 27,8 34,52
Metoda pořadí a hloubek 32 25,99 38,01
Pokud bychom chtěli interval spolehlivosti zpřesnit, bylo by nutno naměřit více hodnot.
71
Kontrola studia
Než budete studovat dál,zkuste si prosím ÚKOL
Úkol k procvičení: Dejte si kafe a uvažujte, zda také velikosti zrnek mleté kávy mají normální rozdělení a zda by se mohla statisticky zpracovat jejich velikost (stanovit průměrnou velikost zrnek, atd.). Kouříte? Dejte si cigaretu a uvažujte, zda hmotnost cigaret má také normální rozdělení pravděpodobnosti náhodně proměnné veličiny. ( Ministr zdravotnictví varuje! Kouření vážně poškozuje zdraví!). Zkuste si stanovit statistickou metodu, kterou byste stanovili průměrnou hmotnost a rozptyl hmotnosti cigarety. Nudíte se? Kupte si medvídka mývala! A uvažujte, zda délka všech medvídků mývalů (i s ocáskem), kterých máte jen 5 podléhá také normálnímu zákonu rozdělení pravděpodobnosti a jakou metodou byste stanovili jejich průměrnou délku. Dále si zkuste vypočítat příklad na další stránce.
72
Příklad: Stanovte statistické charakteristiky při měření zákrutu na přízi. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce. Pro výpočet použijte klasické metody a metody pivotů. Pokud máte kalkulačku se statistikou, neváhejte ji pro výpočet charakteristik klasickou metodou použít! i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ
Zi [ m –1 ] 168 153 162 168 170 162 168 155 168 158
Charakteristika – odhad odhad střední hodnoty [ m –1 ] směrodatná odchylka [ m –1 ] variační koeficient [ % ] dolní hranice IS [ m –1 ] horní hranice IS [ m –1 ]
Z( i ) [ m –1 ]
Klasická metoda
Metoda pořadí a hloubek xxx xxx xxx
73
Výpočty pro velký rozsah dat
Při velkém počtu naměřených dat by stanovení polohových a rozptylových výběrových charakteristik souboru bylo náročné, pokud nepoužijeme výpočetní techniku (počítač). S výhodou v těchto případech používáme třídění statistických údajů do tříd. Velké množství dat nám také umožní graficky znázornit statistický soubor. Při třídění dat předpokládáme konstrukci tříd tak, aby všechny hodnoty, které nám do třídy padnou zastupovala jediná hodnota, tak, jak je uvedeno na obr. 4.1 . 1
j
........
X1d
X1h
k Xjh
Xjd Xj
X1
Xk
Obr. 4.1 Třídění hodnot do tříd Z obr. 4.1 je patrno, že do třídy 1 padly 3 hodnoty, ve třídě k je 5 hodnot, atd. Počet hodnot ve třídě označujeme jako absolutní četnost nj . Všechny 3 hodnoty v 1. třídě bude ve výpočtu zastupovat jediná hodnota x1 , která leží uprostřed 1. třídy a kterou nazýváme třídní znak, tedy: x + x1h x1 = 1d [ rozměr měřené veličiny ] 2 Všechny hodnoty v j-té třídě bude zastupovat hodnota xj = kde
xjd xjh
x jd + x jh
[ rozměr měřené veličiny ] 2 - dolní hranice j – té třídy - horní hranice j- té třídy
Místo absolutní četnosti n j počítáme nejčastěji relativní četnost fj =
nj n
k
n = ∑nj
( 4.13 )
j =1
Pro zápis hodnot do tříd používáme s výhodou tzv. třídící tabulky.
74
Třídicí tabulka - Měření tloušťky vláken d [ µm ]
Číslo třídy Rozsah třídy Třídní j djd – djh znak [ µm ] dj [µm] 1 11 – 13 12 / 2 13 – 15 14 3 15 – 17 16 //// 4 17 – 19 18 ///// //// 5 19 – 21 20 ///// ///// ///// /// 6 21 – 23 22 ///// ///// //// 7 23 – 25 24 ///// ///// ///// ///// / 8 25 – 27 26 ///// ///// / 9 27 – 29 28 ///// ///// ///// // 10 29 – 31 30 ///// ///// ///// / 11 31 – 33 32 ///// // 12 33 – 35 34 /// 13 35 – 37 36 / 14 37 – 39 38 / 15 39 – 41 40 / Σ
Zápis
Četnost nj [1] 1 0 4 9 18 14 21 11 17 16 7 3 1 1 1 124
Pozorný student se teď jistě ptá, co s hodnotami, které padnou na hranici tříd (např. hodnota přesně 12 µm) ? Je zavedena tato uzance: a) pokud je počet hodnot na hranici tříd sudý, rozdělí se rovnoměrně mezi obě třídy b) lichá hodnota na hranici třídy se přiřadí buď k vyšší absolutní četnosti nebo do třídy, která je blíže ke středu tabulky. Z třídicí tabulky můžeme vyčíst, že: šířka třídy (délka třídního intervalu) ∆dj = 2 µm počet tříd k = 15 minimální naměřená hodnota xmin = 11 µm maximální naměřená hodnota xmax = 41 µm Před konstrukcí třídicí tabulky je výhodné si tabulku navrhnout podle následujících vztahů: Rozpětí Odhad šířky třídy
R = xmax − xmin
( 4.14 )
∆x = 0,08 * R
( 4.15 )
Počet tříd k by měl být stanoven tak, aby jich nebylo méně než 10 a více než 20 10 ≤ k ≤ 20
( 4.16)
Pro náš příklad platí: R = d j max − d j min = 41 − 11 = 30 µm ∆x = 0,08 * R = 0,08 * 30 = 2,4µm ≈ 2 µm Počet tříd k = 15
75
Statistické charakteristiky stanovíme v souladu se vztahy ( 4.2 ) až ( 4.6) : Průměrná hodnota: x=
1 k = ∑ xj *nj n j =1
( 4.17 )
Rozptyl: s2 =
1 k ∑ (x j − x)2 * n j n − 1 j =1
( 4.18)
popř. 2 1 k 2 1 k ∑ x j * n j − ∑ x j * n j s = n − 1 j =1 n j =1 2
Směrodatná odchylka:
( 4.19 )
s = s2
(4.20 )
Výpočet usnadní výpočtová tabulka: Číslo třídy j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Σ
dj*nj
Rozsah třídy Třídní Četnost znak nj djd – djh [ µm ] [1] dj [µm] 11 – 13 13 – 15 15 – 17 17 – 19 19 – 21 21 – 23 23 – 25 25 – 27 27 – 29 29 – 31 31 – 33 33 – 35 35 – 37 37 – 39 39 – 41
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
1 0 4 9 18 14 21 11 17 16 7 3 1 1 1 124
12 0 64 162 360 308 504 286 476 480 224 102 36 38 34 3092
dj2*nj
144 0 1024 2916 7200 6 776 12096 7436 13328 14400 7168 3468 1296 1444 1600 80296
Relat. Součtová četnost četnost fj Fj [%] [%] 0,81 0,81 0 0,81 3,23 4,03 7,26 11,29 14,52 25,87 11,29 37,10 16,94 54,03 8,87 62,90 13,70 76,61 12,90 89,52 5,65 95,16 2,42 97,58 0,81 98,39 0,81 99,19 0,81 100 100
Průměrná tloušťka vláken d = 24,94µm Rozptyl s 2 = 26,19µm s = 5,12µm Směrodatná odchylka Grafické znázornění statistického souboru je znázorněno na obr. 4.2 a 4.3
76
Rel. četnost fj [ % ]
histogram četností 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
relativní četnost
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 průměr vláken d [ mikrometr]
Obr. 4.2 Histogram – grafické znázornění statistického souboru měření tloušťky vláken
Graf součtové četnosti
Součtová četnost Fj [ % ]
120 100 80 60
Řada1
40 20 0 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 průměr vláken d [mikrometr]
Obr. 4.3 Graf součtové četnosti
77
Literatura
[1] [2] [3] [4]
Collier J.B., Epps H.H.: Textile testing and analysis. Merrill, New Jersey, Columbus, Ohio, 1999 Meloun M., Militký J.: Statistické zpracování experimentálních dat. Plus. Praha, 1994 Staněk J.: Nauka o textilních materiálech. Díl I., Část 4., Vlastnosti délkových a plošných textilií. Skripta VŠST. Liberec, 1986. Staněk J., Kubíčková M.: Oděvní materiály. Skripta VŠST. Liberec, 1986. Související normy:
[5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27]
ČSN EN ISO 2062: Textilie. Nitě v návinech. Zjišťování pevnosti a tažnosti jednotlivých nití při přetrhu. ČSN 80 0701: Zisťovanie zákrutov nití. ČSN EN ISO 2060: Textilie. Nitě v návinech. Zjišťování jemnosti (délkové hmotnosti) pásmovou metodou. ČSN 80 0707: Skúšanie sľučkovitosti nití. ČSN 80 0708: Šijacie nite. Zisťovanie zmeny dĺžky. ČSN EN ISO 2061: Textilie – Zjišťování zákrutu nití – Metoda přímého počítání. ČSN 80 0810: Zisťovanie tržnej sily a ťažnosti pletenín. ČSN EN ISO 13934 – 1: Textilie – Tahové vlastnosti plošných textilií – Část 1: Zjišťování maximální síly a tažnosti při maximální síle pomocí metody Strip ČSN EN ISO Textilie. Zjišťování prodyšnosti plošných textilií. ČSN EN 20811: Textilie. Stanovení odolnosti proti pronikání vody. Zkouška tlakem vody. ČSN EN 22313 Plošné textilie. Zjišťování mačkavosti – schopnosti zotavení horizontálně složeného vzorku měřením úhlu zotavení. ČSN EN 25077: Textilie. Zjišťování změn rozměrů po praní a sušení. ČSN EN 24920: Textilie. Stanovení odolnosti plošných textilií vůči povrchovému smáčení (zkrápěcí metoda) ČSN 80 0828: Plošné textilie. Stanovení savosti vůči vodě. Postup vzlínáním. ČSN EN ISO 13937 – 2: Textilie – Vlastnosti plošných textilií při dotržení – Část 2: Zjišťování síly při dotržení u zkušebních vzorků ve tvaru ramen (metoda s jedním nastřižením). ČSN EN ISO 13937 – 3: Textilie – Vlastnosti plošných textilií při dotržení – Část 3: Zjišťování síly při dotržení u zkušebních vzorků ve tvaru křídel (metoda s jedním nastřižením). ČSN EN ISO 13937 – 4: Textilie – Vlastnosti plošných textilií při dotržení – Část 4: Zjišťování síly při dotržení u zkušebních vzorků ve tvaru jazýčku (metoda s dvojím nastřižením). ČSN 80 0831: Savost plošných textilií. Stanovení nasákavosti. ČSN 80 0833: Plošné textilie. Stanovení odolnosti v oděru na vrtulkovém odírači. ČSN 80 0835: Zkoušení splývavosti plošných textilií průmětem. ČSN EN ISO 12945 – 2: Textilie – Zjišťování sklonu plošných textilií k rozvláknění povrchu a ke žmolkování – Část 2: Modifikovaná metoda Martindale. ČSN EN ISO 13935 – 1: Textilie – Tahové vlastnosti švů plošných textilií a konfekčních výrobků – Část 1: Zjišťování maximální síly do přetrhu švu metodou Strip. ČSN EN ISO 5084: Textilie – Zjišťování tloušťky textilií a textilních výrobků.
78
[28] [29] [30] [31] [32] [33] [34]
ČSN EN 12127: Textilie – Plošné textilie – Zjišťování plošné hmotnosti pomocí malých vzorků. ČSN 80 0851: Zkoušení odolnosti pletenin proti zatrhávání. ČSN 80 0868: Pleteniny. Metoda stanovení počtu řádků a sloupků. ČSN 80 0869: Zjišťování hustoty a spotřeby nití u pletenin a propletů. ČSN 80 0871: Oděvní plošné textilie. Stanovení mačkavosti pomocí dutého válce. ČSN 80 2000: Textilní nitě. Označování konstrukce. ČSN ISO 2: Textilie. Označování směru zákrutů nití a obdobných výrobků.
79
