Řízení jakosti 3. Jakost vláken Jakost přízí Jakost textilií Jiří Militký. Jakost textilních materiálů

Transkript

1 Řízení jakosti 3 Jakost vláken Jakost přízí Jakost textilií Jiří Militký Jakost textilních materiálů

2 Jakost vláken I Vláknaři: jakost ve smyslu dodržení technologických parametrů (rovnoměrnost jemnost, sráživost, mechanicko fyzikální vlastnosti). Textiláci: jakost vláken s ohledem na jejich zpracovatelnost a chování při technologických operacích ( soudržnost, tření, mechanicko fyzikální vlastnosti). Uživatelé: zprostředkovaný projev vlastností v textiliích (omak, pocity při nošení, tepelné a sorpční projevy).

3 Jakost vláken II Přírodní vlákna: lze jen obtížně měnit cíleně jejich vlastnosti (selekce, šlechtění, genová manipulace) zaměření na zpracovatelnost. Bavlna, Lýková vlákna, Vlna. Chemická a syntetická vlákna: variací geometrie (jemnost, profil, tvar) a podmínek přípravy(rychlost zvlákňování, dloužící poměr, tepelné zpracování) lze výrazně ovlivňovat většinu vlastností. Další možností je využití modifikace a kopolymerace (chemické změny). zaměření na obecnější definici jakosti.. Viskóza, Polyamidy, Polyestery, Polyakrylonitril, Polyolefíny,

4 Ideální vlákno a)úměrné reciproké hodnotě logaritmu elektrického odporu. Pevnost Tažnost Počáteční modul T BS I 0,3 N.tex % 5 N.tex - 1 b)čas, kdy dojde k 50% nímu poklesu pevnosti na slunci (Florida). c)čas, kdy dojde v 10% ním NaOH při 100 o C k poklesu pevnosti na 50%. d)čas, kdy dojde v 10% ní HCl při 100 o C k poklesu pevnosti na 50%. e)maximální teplota, při které se může vlákno používat neomezeně dlouho Práce do přetrhu Navlhavost Retence vody Elektrická vodivost Limitní kyslíkové číslo Stálost na světle Odolnost vůči alkáliím Odolnost vůči kyselinám Tepelná odolnost W R WR C OI L ALK AC H 40 mj. ( tex. m) -1 5 % 50 % 0,1 a) 21 3 b ) month 2 c) hour 2 d) hour 120 e) o C

5 Diagram identity 12 ti úhelník, kde na paprscích jsou relativní velikosti vlastností vláken ( vůči průměrnému). Přibližně kruhový tvar - vyvážené vlastnosti. Vlákna pro speciální účely (budou potřebné další vlastnosti)! T ideální AC BS vlákno AL I reálné vlákno H W L R OI WR C Doplňkové vlastnosti: 1. Cyklický ohyb (žmolkovitost) 2. Elastické zotavení ( mačkavost). 3. Zeta potenciál (špinivost).

6 Jakost bavlny U surové bavlny se běžně hodnotí: pevnost vlákna jemnost vlákna parametry staplového diagramu zralost vláken stupeň znečištění a barva Optimální vlastnost s ohledem Na maximalizaci pevnosti příze Technologie: Prstencové předení (délka > pevnost > jemnost) Rotorové předení (pevnost > jemnost > délka)

7 Uster HVI Spectrum

8 Uster AFIS Mat=θ/0,577

9 HVI a LVI základní parametry Pevnost STR [cn/tex] Tažnost EL [%] Délka Upper half mean UHM [mm] Stejnoměrnost délky UI [%] Obsah krátkých vláken SF [%] Obsah nečistot TR [%] Micronaire MIC [-] regression model FJ = 0.038*MAT Mean relative error: Jemnost FI [tex] Zralost MAT [-]

10 Hraniční meze Micronaire Premium Range Base Range nebo Discount Range 3.4 a pod nebo 5.0 a pod

11 Index geometrie vláken I FQI=(pevnost vláken*délka)/jemnost (USA) Korickij větší index lepší vlákno (SU) LVI měření průměrná délka IG = 0.1*L m *(1-SF/100)*MAT*(FI) -0.5 HVI měření UHM * UI *(100 IG = * UHM * UI *(100 IGa = * MIC SF)* MAT FI SF)

12 Index geometrie vláken II Ig koreluje s hmotnou nestejnoměrností 100 * A 2 CV = Ig TP A 2 = 11.7 pro dlouho vlákenné bavlny a A 2 = 14.7 pro středné dlouhé bavlny. T P je jemnost příze Ig koreluje s variačním koeficientem pevnosti CV P 100 * A 3 CVP = Ig * 4 TP A 3 = 3.85 pro dlouho vlákenné bavlny a A 3 = 4 pro středné dlouhé bavlny.

13 Spřadatelnost bavlny Výtěžnost bavlny při předení: N c... podíl nečistot. Komplexní ukazatele jakosti I K vyjadřující zpracovatelnost: I K = A * N C C cena bavlny. A 4 = pro dlouho vlákenné bavlny a A 4 = pro středné dlouhé bavlny. Tyto vztahy byly nalezeny pro Ruské bavlny a LVI měření. Obsahují empirické a dimensionální parametry B = * B * I 4 g / C

14 Pevnost bavlněných vláken Empirický vztah Pevnost vláken STR souvisí jednoduše s jejich zralostí MAT MAT = a * STR + b Při komplexním hodnocení dlouho vláknité a = 0,345 b = 0,42 se dá použít I g také jako geometrická užitná středně vláknité a = 0,308 b = 0,725 vlastnost.

15 Index jakosti bavlněných vláken Využití koncepce užitné hodnoty pro K vlastností R 1,...,R K měřených pomocí LVI nebo HVI. Transformace na dílčí funkce užitnosti (lineární lomená funkce) u = f ( x, L, H ) i L hodnota pro právě nevyhovující bavlnu (u i = 0.1) a H je hodnota pro zcela vyhovující bavlnu (u i = 1) Index jakosti U (s ohledem na pevnost příze) je pak vážený průměr u i s vahami β i U = i ave( u, β ) i i

16 u(x) Jednostranně ohraničené vlastnosti (bavlna) Stupeň jakosti je monotónně klesající nebo rostoucí funkcí vlastnosti x. LB (menší je lepší) vlastnosti Podíl nečistot TR [%] L=6 H=2 Obsah krátkých vláken SF [%] L=18 H=6 UB (větší je lepší) vlastnosti L dolní limita Pevnost HVI STR [g/tex] H horní limita L=23 H=31 Délka UHM [mm] L=25 H=32 L H x Stejnoměrnost délky UI [%] 0.9 L=77 H=85 u( x) = ( x H ) 1 Tažnost EL [%] H L + L=5 H=7.7

17 Oboustranně ohraničené vlastnosti (bavlna) Stupeň jakosti je monotónně klesající vlastnosti x na obou stranách od optimální oblasti. u(x) Micronaire MIC [-] L 1 =3.4 H 1 =3.7 L 2 =5 H 2 =4.2 L 1, L 2 dolní limity H 1, H 2 horní limity L 1 H 1 H 1 L 2 x

18 Váhy pro index jakosti Příspěvek HVI charakteristik k pevnosti příze Váha b charakteristiky je procentní podíl dělený 100 a pak standardizovaný (součet vah musí být roven jedné). Property weight Rotor Ring UI [%] MIC [-] UHM [mm STR [g/tex] EL [%] SF [%] TR [%]

19 Agregace dílčích funkcí užitnosti Index jakosti U je určen jako vážený geometrický průměr U = exp ( m β j j=1 ln ( Při praktickém použití se musí brát v úvahu, že x j jsou měřené charakteristiky charakterizované obyčejně aritmetickým průměrem a rozptylem nebo variačním koeficientem. Je tedy třeba odhadnout kromě střední hodnoty E(U) také rozptyl D(U). Pro tento účel je výhodné použít koncepce Bootstrap tj. generovat simulované náhodné výběry se stejnými středními hodnotami a rozptyly. u j ) )

20 Simulační výsledky I mic = 3.5

21 Simulační výsledky II Index jakosti rotor : Půměr dolní mez horní mez 4.90e e e-001 Variační koeficient = 3 % Index jakosti prstenec : Půměr dolní mez horní mez 4.79e e e

22 Bavlny použité v ČR 15 druhů bavln dovážených do ČR Základní parametry určené pomocí HVI jsou na paprskovém grafu

23 Vlastnosti bavln y o zk S l Profily Profily 2skupiny UI[%] MIC[-] UHM[mm] STR[g/tex] EL[%] SF[%] TR[%] 0.25 DISCRIMINATION BETWEEN COTTONS e o r c s Giza score 1

24 Vzájemné vazby STR EL UHM UI MIC R T S E L M H U U I M IC

25 Index jakosti Druhy bavlny jsou odděleny do dvou skupin. Ve skupině s nízkým indexem U jsou bavlny s velmi nízkou pevností (č. 8, 9) nebo velmi nízkou zralostí (č.1, 2, 10). e u a l v y U ti lit ring rotor cotton No

26 Použití U Index jakosti U (komplexní kritérium) lze použít pro tyto účely: 1.Regulační diagramy (monitorování suroviny) 2. Vyjádření vhodnosti pro různé technologie předení Významnost rozdílů mezi indexy jakosti pro různé bavlny se posuzuje přes porovnání odpovídajících intervalů spolehlivosti Index jakosti je použitelný jak v přádelnách tak i pro potřeby nákupu bavlny vhodné pro různé typy přízí

27 Vztahy mezi vlastnostmi bavlněných vláken a přízí Parametr vlákna Staplová délka Pevnost Jemnost Zralost Obsah nečistot Stejnoměrnost délky Tažnost Tření Třída (klasifikace) Lepivost Nopky Obsah vlhkosti Vztah k přízi spřadatelnost Pevnost příze, přetrhovost spřadatelnost Pevnost, barvitelnost výtěžnost Spřadatelnost, nestejnoměrnost přetrhovost soudržnost Vzhled příze zpracovatelnost nopkovitost spřadatelnost

28 Časové trendy jakosti bavlny

29 Kvalita lnu I Spřadatelnost Pevnost Výtěžnost Nečistoty Kvalita lněného stonku: celková výtěžnost z praktických experimentů. Kvalita lněných vláken Číslo kvality CJ CJ = VL Tex L 100 V L výtěžnost vyčesaného lnu Tex L odpovídající subjektivní maximální spřadatelnosti - Tex V K je výtěžnost vyčesané koudele, Tex K odpovídající subjektivní maximální spřadatelnosti - Tex Běžný rozsah je 100 CJ V Tex K K

30 Kvalita lnu II Z CJ se určuje průměrné číslo jakosti a to se dělí do tříd: Třída N Jmenovitá jemnost [Tex] příze (velmi jemné) 83 (jemné) 133 (střední jakost) 200 (koudelky - pytle) nestandard (nevhodné) Vochlovna - vstup len vochlování - pročesávání resultuje produkt tj.len a odpad tj. koudel Přádelna - vstup len příze lenka spřádání za mokra - vstup koudel příze koudelka - spřádání za sucha

31 Kvalita vlny Pro vyjádření jakosti potní vlny je k dispozici ON , které obsahuje tyto charakteristiky: - pevnost - délka - jemnost - barva - stupeň rozplstění - pružnost - stupeň poškození v praní - obsah rostlinných příměsí - podíl křehkých vláken - podíl krátkých vláken Výtěžnost (randement) Šupinky Jemnost Obloučky

32 Vizkózová stříž Souvisí obecně spíše s dodržením podmínek výroby. Platí pro ně obecně totéž jako pro syntetická vlákna Třídí se do tří tříd podle: PND (bavlnářský - typ) PND (vlnařský - typ). Příklad vlastností pro b - typ 1,6 dtex. Třída jakosti max. odchylka jemnosti (%) , , -9 max. odchylka délky střihu min.pevnost (S) cn/dtex -1 1,8 1,7 1,6 minimální tažnost (%) variační koef. pevnosti (%) procento krátkých vláken (%) max. počet šupinek / 100 g

33 Viskózové hedvábí (kordové) Třídí se do tří tříd podle PND : Třída jakosti max odchylka jemnosti (%) variační koef. jemnosti (%) 3 4 > 4 max. prům. pevnost cn/dtex suchá 1,41 1,32 1,32 max. prům. pevnost cn/dtex mokrá 0,62 0,53 0,53 průměrná tažnost (%) variační koeficient. tažnosti (%) 9,5 10 >10

34 Syntetická vlákna Jakost se dá v širokých mezích měnit technologií přípravy (dloužení, fixace,.) Příklad: Kopolyester KSI +KI a příprava vláken. Podmínky dloužící poměr T Teplota. temperace [ o C] Vlastnosti S 4,6 35 ////////// D 4,5 120 /////// B 4,7 150 /////// sráživá (voda za varu) S diferenční sráživá (na vzduchu o C ) D barvitelná za varu (nesráživá) B Sráživost. H 2 O [100 o C] (%) Sráživost. [175 o C] (%) C 90 [mg. g -1 ]* ) 30 38,3 11,5 3,2 22,9 8,7 1,3 3,2 14,8 *) množství disperzního barviva Palanilblau 3Re na vlákně ( 100 o C, 90 min.

35 Závěry Lze připravovat vlákna s ohledem na účel použití ( - cena). Složení vláken (PES,PAD) je dnes spíše zavádějící (s ohledem na jakostní znaky). Řada specifických vlastností vláken se může při textilním zpracování změnit (zhoršit - necílené, zlepšit - cílené). TREND: příprava vláken s požadovanými vlastnostmi textilií (omezení hořlavosti, barva, antistatické a hygienické vlastnosti, hydrofilita atd. ).

36 Polyamidová vlákna Dodává se a třídí do jakostních stupňů podle ČSN Hedvábí: 2 úrovně kvality Třída jakosti průměrná pevnost (S) [N. tex -1 ] tažnost (S) [%] odchylka jemnosti [%] srážení [%] odchylka zákrutu [Z. m -1 ] Stapl: 3 úrovně kvality 0, , , , Používají se pouze běžné charakteristiky (pevnost). Nepředpokládají se speciální projevy (antistatika..). Vhodné pouze pro rutinní kontrolu produkce 1 2

37 Polyesterová vlákna Třídění do jakostních stupňů dlečsn Staplová vlákna: 3 úrovně kvality Třída jakosti min. pevnost (S) [cn/dtex] max. tažnost [%] odchylka jemnosti [%] rel. pevnost ve smyčce [%] srážení při 160 o C [%] 1 5, , max 5 2 5, , max 5 3 4, > 5 Závěry: Dává se přednost nejméně důležitým charakteristikám (pevnost). Nepostihují se žádné speciality. Chybí řada údajů

38 Hodnocení jakosti přízí Spíše než o jakost jde o podmínky přejímky! Jakostní charakteristiky přízí souvisejí obecně s: jemností nestejnoměrností počtem vad pevností Při hodnocení přízí se téměř u všech vlastností sleduje také variabilita vyjádřená variačním koeficientem v (*). Jsou k dispozici tabulky a grafy Uster - Statistics. Jde o závislosti vybraných kvantilů parametrů kvality pro vybrané kumulativní pravděpodobnosti (určené z údajů celého světa) v závislosti na jemnosti. Orientačně platí, že hodnoty nad 75% linií Uster Statistics jsou pro jakostní příze nevhodné!

39 Kritické z hlediska nestejnoměrnosti vzhledu tkanin a pletenin je v (J) >10 %. v(j) Jemnost a její kolísání Obyčejně se považuje variační koeficient jemnosti v(j) do 3% za přijatelný pro většinu přízí různých jemností. Jeho růst se projevuje na růstu přetrhovosti při tkaní. A B A velké v(j) a malé CV... Zvýšená přetrhovost B malé v(j) a velké CV... Snížená přetrhovost

40 Variace jemnosti Systémy hodnocení česaných přízí dle v (J) Třída Bornet Rozycki Uster Statistika. velmi regulární. < 2 < 2 < 1,4 10 % Regulární 2,0-2,25 2-2,5 1,4-1,8 25 % průměrná 2,25-3,0 2,5-3,0 1,8-2,75 75 % neregulární 3-3,5 3-3,5 2,75-3,6 90 % velmi neregulární. > 3,5 > 3,5 > 3,6 > 90 %

41 Nestejnoměrnost příze I Nestejnoměrností se míní hodnota CV (%) určená z aparatury Uster [vnější kvadratická nestejnoměrnost na krátkých délkách - 8 mm]. Jde o kolísání hmotnosti mezí úseky délky L = 8 mm. Přímé použití CV pro hodnocení jakosti přízí má tyto nevýhody: závisí na jemnosti příze TP počtu vláken v přízi závisí na jemnosti vláken TV počtu vláken v přízi typu přádního procesu Počet vláken v příčném řezu N je přibližně: TP N = T V

42 Nestejnoměrnost příze II Empirický vztah CV = Q 1 * N kde Q1 a Q2 souvisí s typem vlákna a Q 2 přádního procesu. Přibližně je Q2 1/3 pro všechna přediva 2 2 I CV = V + V 2 S Rozklad CV na složky V I je limitní nestejnoměrnost (závisí na procesu předení) V S je strojová nestejnoměrnost (závisí na kvalitě strojů a technologií)

43 Index nestejnoměrnosti I CV I = = 1 + VI Index I 1, čím je nižší tím lépe. I závisí na způsobu stanovení limitní nestejnoměrnosti V 2 I Martindale V I = 100 N V V ( Poissonovo rozdělení konců vláken) 2 S 2 I Index I je pak silně závislý na počtu vláken v příčném řezu. Operace Jemnost [Tex] CV [% ] N Mykání , Posuk , Předpřádání 455 8, Dopřádání 20 21,8 111 I 6,25 6,2 4,24 2,17

44 Index nestejnoměrnosti II Empirický vztah Pro ba mykané příze a 0 = , a 1 = 0.20 (statisticky významné). Není vhodné pro hodnocení jakosti. ln( I) = a 0 + a1 * ln(n) 50 Bornett V I = 3 (Poissonovo rozdělení shluků vláken) N Index I je pak statisticky nevýznamně závislý na N Pro ba mykané příze a 0 = 0,519, a 1 = 0,036 (statisticky nevýznamné) Podle Bornettova I lze rozdělit procesy předení do 5 jakostních tříd

45 Uster Statistics Uster Statistics: Kumulativní četnosti CV dosahované ve světě ( čím vyšší úroveň tím méně kvalitní). Příze s CV > 75 % ní úroveň je nepoužitelné pro většinu tkanin a pletenin. Příze s 25% - 50% úrovní CV jsou vhodné pro popelíny. CV 90 % 75 % 50 % 25 % Nestejnoměrnost CV ovlivňuje variační koeficient pevnosti v (P). K 2 Pevnost: CV = K1 * v(p) Zajímavější je spíše dolní extrém K 1 = 6.23 a K 2 = 1.03 pro mykané příze ( 5% ní kvantil) a variační K 1 = 7.76 a K 2 = 1.02 pro česané příze koeficient než střední hodnota. Tex

46 Počet vad Nepoužívá se samostatně pro hodnocení jakosti. Hodnotí se standardně s využitím Uster Classimat. Existují také Uster Statistics. Pro kvalitní textilie (spodní prádlo) se volí úroveň 25-50%.

47 Jakost příze Standardy ( úrovně jakosti) Užitná hodnota vlastnosti z norem Empirické charakteristiky (CS factor ) Jednoduché kritérium CS faktor (součin pevnosti a jemnosti) GOST I K = S P * v( P) P is yarn strength [N tex - 1 ], S is yarn fineness [Tex] and v(p) is strength variation coefficient

48 Normy pro bavlněné příze Bavlněné příze : Podle ON se příze zařazují do výběrové standardní a nestandardní třídy podle těchto vlastností: pevnost, variační koeficient pevnosti, variační koeficient jemnosti a třída vzhledu Třída Výběr ba III M tex - pevnost [N. tex - 1 ] 14 - variační koeficient. pevnosti [%] 13,5 - variační koeficient. jemnosti [%] 3 - třída vzhledu [ ] C50

49 Normy pro vlněné příze Podle ČSN a ČSN se třídí jako vyhovující a nevyhovující. Vyhovující = všechny ukazatele jsou v normalizovaném rozmezí. Ukazatel Délková hmotnost (do 83 tex) Počet zákrutů Podíl jednotlivých druhů vláken Barevný odstín Maximální odchylka [%] stupeň 3

50 JAKOST PLOŠNÝCH TEXTILIÍ Užitná hodnota (obecně) Omak oděvní účely. Komfort oděvní účely Simulace Splývavost Vzhled Drsnost povrchová chlupatost

51 Užitná hodnota textilií Aplikace obecné metodiky výpočtu U. Je třeba určit: určující užitné vlastnosti a jejich meze (S,D) váhy užitných vlastností (C). Klasifikace produktů podle účelu jejich použití Technické textilie: Dle účelu použití. Většina měřitelné vlastnosti v kardinální škále. Oděvní textilie: Interní publikace SVÚT (Užitná hodnota plošných textilií 1876) specifikace všeho dle oblastí použití.

52 Typy textilií Textilie s přímým kontaktem s lidským tělem: A. Přímý dlouhodobý kontakt: - prádlovky - trenýrkoviny - Plavkoviny B. Částečný přímý kontakt: - šatovky - košiloviny - povlaky na prostěradla - pyžamoviny II. Textilie pro vnější použití: A. Svrchní oděvní textilie: - svrchní ošacení - kožešiny a plyše - teplákoviny - přikrývky - pracovní oděvy B. Speciální požadavky: - podšívkoviny - matracoviny - potahové textilie

53 Příklad specifikace kapesníky Vlastnost S D C 1. Pevnost za mokra [N] ,24 2. Plošná hmotnost [g. m -2 ] 45 (S 115) 60 (D 100) 0,93 3. Oděr (30 s) [%] ,64 4. Splývavost (%) 45 (S 72) 53 ( D 60) 0,97 5. Savost [mm ] ,74 6. Stálosti [etalon] 3 5 1,25 7. Údržba [Kč/m 2 den] 0,2 1,2 0,8 Problém: organoleptické vlastnosti (omak, vzhled) nejsou zahrnuty

54 Výpočet U = exp ( m β j ln ( j=1 u j ) ) užitné hodnoty V programu COMPLEX v jazyce MATLAB je pro výpočet užitné hodnoty a odpovídajících statistických charakteristik použita technika Bootstrap. Vychází se z naměřených dat, kdy je pro každou užitnou vlastnost R j známa průměrná hodnota x j a rozptyl s 2 j Výpočet U I. Generace simulovaných výběrů x(k) j (j=1,...m) z normálního rozdělení se střední hodnotou x j a rozptylem s 2 j.. II. Výpočet užitné hodnoty U(k) III. Opakování kroku I a II pro k = 1,...n (obyčejně n = 600). IV. Konstrukce ne-parametrického odhadu hustoty pravděpodobnosti a histogramu z hodnost U(k) (k=1,...n) a výpočet odhadů střední hodnoty E(U) resp. rozptylu D(U).

55 Příklad Ia Byl sledován vliv katalyzátoru na kvalitu nemačkavé úpravy bavlněných tkanin v laboratorním měřítku. Varianta V 0 je původní textilie, V 1 je textilie s katalyzátorem firmy Monsanto a V 2 je textilie s katalyzátorem firmy Cassela. kód R 1 R 2 Tažnost % R 3 Pevnost v dotržení mn R 4 Sráživost % R 5 Úhel zotavení za stupeň sucha R 6 R 7 Užitná vlastnost Pevnost v tahu Úhel zotavení za mokra Oděr unit N/5cm stupeň %

56 Varianta Příklad Ib R 1 R 2 R 3 Hodnoty dílčích užitných vlastností V R 7 V V S j D j Varianta E(U) R 4 Výsledky D(U) V E E V E V E R 5 G1(U) R 6 G2(U)

57 Omak Vyjádření pocitů, které vyvolává textilie při styku s pokožkou. Psychofyzikální veličina: vjem související s kvalitou senzorických orgánů a zkušeností. Mozek S 0 je prahová hodnota (limita citlivosti) Textilie S Senzor (prst) Stimulus (S) THV = funkce( S * R ) pro i=1, 2, 3, 4 R i... míra odezvy ( váha dílčího vjemu) vjem (V) Weber-Fechner S V V = ln( ) S 0 Centra omaku Hladkost (C1) S1 Tuhost (C2) S2 Objemnost (C3) S3 Pocit tepla (C4) S4 i i

58 Subjektivní hodnocení omaku I Typická škála Vyjádření pocitů při dotyku s textilií ( Japonci mají několik typových způsobů ohmatávání ). Způsoby hodnocení: párové porovnávání vzorků - pořadí (rank) porovnávání s etalony (ordinální škála) zařazení přímo do ordinální škály Nevyhovující,velmi špatné, špatné, průměrné, dobré, velmi dobré,vynikající

59 Subjektivní hodnocení omaku II Subjektivní omak je výsledkem vjemů vyvolaných kontaktem pokožky a textilie. Výběr hodnotitelů: Experti: vyjádření obecného omaku ( rozlišení). Nespecialisté (uživatelé) : vyjádření preference pro daný účel použití. Diference: - geografické - muži / ženy - mladí/ stáří Vhodné - vždy poučení hodnotitelé!

60 Subjektivní hodnocení omaku III Velikost skupiny: pro rutinní hodnocení více než 200 pro základní studie Výběr bodové škály: Psychometrický výzkum: 9-11 bodů. U stupnice s menším počtem bodů jsou v blízkosti středu příliš malé rozdíly. Muži: - hodnotí blíže ke středu stupnice a s menšími rozdíly. Ženy: - větší extrémy a rozdíly.

61 Charakterizace subjektivního omaku Vzhledem ke způsobu hodnocení a shromaždování dat (zařazování do kategorií c 1,... c k ) jde o případ ordinální škály. Předpokládá se,že první kategorie je nejhorší a poslední nejlepší. Kategorie ci+1 je tedy lepší než kategorie ci Výsledkem hodnocení jsou počty respondentů n i, kteří volili danou kategorii c i. Standardní postup pro charakterizaci rozdělení je výpočet relativních a kumulativních četností i k f = n / N F i = f i i = 1,...k n = N. i i j= 1 Pro charakterizaci výsledků subjektivního hodnocení se používá medián Mh a odpovídající interval spolehlivosti interval, Mediánová kategorie Me je určena z nerovností i F Me < i. F Me 0. 5

62 Zpřesnění odhadu mediánu Výběrový medián Mh se určí korekcí mediánové kategorie Mh = Me Veličina Mh je odhadem populačního mediánu Med Textilie TAMA Kategorie c 1 c 2 c 3 c 4 c 5 F Me 0.5 f f i Me F i S i

63 Interval spolehlivosti µ pro Med X d X X + d Konstrukce 100(1-α) % intervalu spolehlivosti pro Med : * * Výpočet dvou kumulativních četností ( F D, F H ) * * u1 α / 2 ( FD, FH ) = * N * * Určení kategorií D a H obsahujících četnosti ( F D, F H ) F < F * * D 1 D D D Výpočet korekcí F Tvorba 100(1-α) % intervalu spolehlivosti F F ( D d Med H h) < F F * * H 1 H H H * * FD FD 1 FH FH 1 d = h = f D F f H

64 Tkanina TAMA Pro tkaninu TAMA je mediánová kategorie Me = 3 (kategorie c 3 ). Tedy Mh = = Pro 95 % ní interval spolehlivosti na základě hodnocení 10 * * respondentů jsou kumulativníčetnosti ( F D, F H ) rovny (0.1837, ). Odpovídající kategorie jsou D = 2 a H = 5. Korekční faktory jsou d = a h = % ní interval spolehlivosti mediánu je tedy ohraničen hodnotami (1.959, 4.581). Je patrné, že díky extrémně malému počtu respondentů je interval spolehlivosti příliš široký.

65 Standardizace omaku HESC ( Hand Evaluation Standardisation Commitee). V roce 1972 KAWABATA sestavení standardů pro primární složky omaku. vyjádření intensity primárních složek pro různé textilie. Příklad: zimní šacení KOSHI - tuhost NUMERI - hladkost FUKURAMI - měkkost a plnost

66 Objektivní predikce omaku Speciální přístroj protahování textilie přes trysku definovaného tvaru Skupina speciálních přístrojů. Kawabata evaluation system (KES). Standardní přístroje pro hodnocení vlastností textilií souvisejících s centry omaku.

67 Jeden přístroj Vyjádření omaku z výsledků měření na jednom zařízení. F [N] H t Textilie F INSTRON Průtah textilie tryskou H 0 H 0 P t D H [mm] F = A + B h + C h 2 * * pro 0 h H T (A, B, C koeficienty) H t a P t korelují silně s omakem. Není komplexní hodnocení.

68 KES velmi špatné Podprůměrné velmi dobrévýborné KES systém přístrojů umožňuje měření základních mechanických charakteristik textilií. Vlastnosti, které jsou měřeny jsou zařazeny do šesti skupin : Tahové vlastnosti, ohybové vlastnosti, povrchové vlastnosti, smykové vlastnosti, tlakové vlastnosti, hmotnost a tloušťka. celkem16 characteristics are evaluated. Total hand value THV

69 Použití KES (šití) Použití KES pro hodnocení jakosti z hlediska šicích schopností (konfekcionování). a) chování při šití ( mechanické vlastnosti). b) chování při propařování ( srážení textilie v parním prostředí). Mechanické vlastnosti se sledují při velmi nízkých zatížení ( velké deformace způsobují vrásnění při šití a manipulaci). Speciální charakteristiky: Textil Oděvní výroba HG... hystereze smykové síly EM1.. tažná deformace ve směru osnovy ( biaxiální upnutí) S2....srážení při propařování ( 2 hod) HG < 0,8... příliš deformovatelné ( problémy při šití) HG > 3,5... příliš tuhé ( pro šití) EM1 > nevhodné pro oděvní účely S2 > 1,5... problémy nestability při tvorbě oděvů D 1 opravy KES systém oddělování 2, 4... šití 3... tepelné zpracování D... dekatura

70 Indikátory problémů Abnormální deformabilita ( vysoká / nízká) Z 1 O Z 2 LT O... zóna, která nevyžaduje kontrolu Tah RT Z 1, Z 2...kontrolní zóny EM1 oblast parametrů pro kvalitní textilie G Smyk HG S2 Srážení S4 Q speciální postup zabraňující vrásnění švů omezení kroucení textilií při oddělování předběžné propařování omezují kroucení. Abnormální smyková hystereze (HG) obtížné zachování tvaru textilie Sráživosti při paření veliké speciální nebezpečí při podlepování (vznik bublin). (při šití jsou problémy s vyšší tažností) Kontrolní karty pro šití Regulační diagramy pro šití (pro šití jsou problémy s vyšší tažností)!!

71 Standardní měření I Koeficient tření, µ (a) MMD=šrafovaná plocha/x 0 x,cm MIU X Pro vyjádření povrchové drsnosti se obyčejně volí tyto charakteristiky Koeficient statického tření [-]. Drsnost z povrchového profilu(např. Fraktální rozměr [-] Tloušťka T, cm 0 (b) SMD=šrafovaná plocha/x X, cm T X Deformabilita se běžně charakterizuje pomocí těchto charakteristik Počáteční modul v tahu [MPa], Ohybová tuhost [mn* cm].

72 Standardní měření II Pro objemovou složku omaku se využívá těchto charakteristik Plošná hmotnost [g m -2 ] Stlačitelnost [-] Tlouštka [mm]. Tepelná část omaku se dá charakterizovat pomocí přístroje Alambeta, kde je výstupem Koeficient tepelné jímavosti [W m -2 K-1 ].

73 Vyjádření omaku a) Výsledek je jedno číslo jako sumární hodnota získaná obyčejná na základě regrese, kde subjektivní omak je funkcí objektivně měřených charakteristik. b) Výsledek je vektor čísel charakterizujících omak resp. jeho složky. Pro komplexní charakterizaci omaku se pak používá zejména vícerozměrných statistických metod (shluky, klasifikace..)

74 Vývoj v oblasti hodnocení omaku Zlepšení predikce z KES a nalezení významných faktorů Nové metody predikce omaku založené na standardních měřeních (ohyb, smyk)

75 Komfort I Fysiologická, psychologická a fyzická harmonie mezi člověkem a okolím Optimální podmínky komfortu: teplota pokožky o C relativní vlhkost okolí 50 ± 10 % rychlost proudění vzduchu 25 ± 10 cm s -1 nepřítomnost vody na pokožce Fyziologický komfort: Řada snáze měřitelných charakteristik. Citlivost na různé faktory ( vlhkost, teplota, proudění) Organoleptické charakteristiky (omak,...)

76 Složky komfortu I Psychologické faktory: optimální vzdálenost mezi lidmi preferovaná teplota okolí požadavky na soukromí citlivost na nepříjemnosti vliv stresových situací parádivost,... - styl nákupu - velikost šatníku Mechanický komfort: vratné změny tvaru při pohybu těla adaptace na tvar těla - pružnost - vratné protažení pletenin: % - vratné protažení tkanin: max 25% tvarová stálost - schopnost obnovení původního tvaru po deformacích v průběhu užívání- úhel zotavení vzhledová stálost - souvisí s opotřebením vláken při použití tření, oděr, tuhost, žmolkovitost.

77 Diskomfort - 25% povrchu pokožky je zvlhčeno potem - rovnovážný stav Tepelný komfort a) Tepelně izolační schopnost - TI (úměrná tloušťce vlákna) tepelná vodivost, tepelný odpor b) Přenos vlhkosti - PV 1 - permeace vodních par - nepřímo úměrná tloušťce 2 - přenos kapilární vlhkosti roste se smáčivostí, závisí na povrchovém napětí 3 - přenos vlhkosti hmotou vlákna - závisí na schopnosti absorbovat vlhkost Tloušťka Plošná hmotnost Koeficient tepelné propustnosti Koeficient Propustnosti vodních par Prodyšnost vzduchu 0,8-2 [mm ] 0,11-0,4 [ kg/m 2 ] [J/ m 2 s K ] 0,44-0,7 [g/ m 2 s bar ] [m 3 / m 2 s ]

78 Fyzikální vlastnosti související s komfortem přenos tepla (tepelná izolace) tloušťka přenos vzdušné vlhkost přenos kapalné vlhkosti ochlazení větrem HS = ( v v)(33 t) HS... ztráta tepla těla [kcal.m -2 ] v... rychlost větru [m.s -1 ] t... teplota vzduchu [ C]