Závěrečná zpráva o realizaci projektu za období

Transkript

1 Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ID kód projektu: LN00B090 Nositel: Řešitel: Název projektu: Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Aleš Richter, CSc. Výzkumné centrum Textil Závěrečná zpráva o realizaci projektu za období ISRN TUL-VCT/B-KT/TZ-04/5/CZ-CZ+SYST.PROJ Dílčí projekt Systém projektování textilních struktur ISRN TUL-VCT/B-KT/TZ-04/5/CZ-CZ+SPEC.PRIS. Dílčí projekt Přístroje pro textilní metrologii ISRN TUL-VCT/B-KT/TZ-04/5/CZ-CZ+TEX.APL Dílčí projekt Textilie pro speciální aplikace SEKCE B Vedoucí sekce: Dr. Ing. Dana Křemenáková Zástupce vedoucího: Ing. Michal Vik Schválil Dr. Ing. Dana Křemenáková Podpis V Liberci dne

2 VCT - Sekce B Technická zpráva o činnosti sekce B Výzkumného centra Textil za období Úvod Závěrečná zpráva obsahuje výsledky činnosti sekce B Výzkumného centra Textil za období V první části zprávy je popsána činnost sekce B Výzkumného centra Textil týkající se prezentace výsledků na národní a mezinárodní úrovni, spolupráce s textilními univerzitami, podniky a dalšími textilními organizacemi. Druhá část zprávy obsahuje popis struktury pracovních skupin a stěžejní výsledky jejich činnosti. Vzhledem k tomu, že tyto aktivity jsou za r až 2003 popsány v ročních zprávách o činnosti sekce B jsou zde uvedeny podrobně pouze výsledky za r Podobně i publikace jsou uváděny za rok Ve třetí části zprávy jsou uvedeny výsledky dílčích projektů. U každé výzkumné etapy dílčího projektu je uveden způsob ukončení, tj. výrobek (výrobkový list), technologie (technologický list), software (manuál), metoda (interní norma), publikace, apod. Výsledky výzkumu v rámci jednotlivých etap jsou popsány v přiložených závěrečných zprávách. Výzkumné práce, které proběhly v období jsou doloženy publikacemi. Ve struktuře sekce B jsou přímo začleněny spolupracující organizace Inotex s.r.o., Spolsin s.r.o. a Výzkumný Ústav bavlnářský a.s. V této zprávě jsou prezentovány také výsledky společného výzkumu. 1. Národní a mezinárodní spolupráce V období proběhla jednání se zástupci textilních organizací o výsledcích činnosti sekce B Výzkumného centra Textil. Jednalo se především o univerzity a výzkumné ústavy v Evropě, USA, Japonsku, Číně, Indii, Egyptě, apod. Byla navázána vzájemná spolupráce, která vyústila v organizaci společných konferencí a v některých případech i společnou výzkumnou práci (např. společný projekt Tuliat Eureka s Institutem Architektury Textilow Lodž). Významným úspěchem bylo získání projektu evropské unie Centrum excelence ITSAPT (inteligent structures- application, production, testing). V rámci tohoto projektu byly pořádány již dva ročníky letní školy International Summer School Intelligent Textile Structures. Program letní školy je uveden v [4.2] a přednášky presentované v rámci druhého ročníku jsou uvedené v samostatném sborníku s přiloženým CD, který je k dispozici na TUL. 3

3 V roce 2004 byl připraven 3. ročník indicko české konference [4.4] a 1. ročník česko-německé konference [4.5]. Významná byla účast pracovníků VCT na Textile Brokerage Event and Company Mission v Turecku. Této akce se zúčastnili pracovníci zajišťující transfer technologií v rámci států Evropské Unie. Na semináři byly prezentovány výstupy Výzkumného centra Textil a nabízeny služby z oblasti textilní metrologie, technologií a konstrukce výrobků. Přednáška je uvedena v příloze [1.2.44]. V roce 2004 byl pořádán již 3. ročník národního semináře Textilie v novém tisíciletí. Seminář je pořádán ve spolupráci s podniky ATOKu (asociace podniků textilního a oděvního průmyslu). Cílem je seznamovat českou veřejnost s nejnovějšími výsledky výzkumu v textilním průmyslu. Program semináře je uveden v [4.1], sborník je k dispozici na TUL. Na závěr roku 2004 byly uspořádány dvě odborné konference. Jedná se o 14. ročník mezinárodní konference Strutex struktura a strukturní mechanika textilií a o národní odbornou konferenci s názvem VCT Cílem je seznámit zahraniční a české organizace s výsledky VCT za uvedené období. Program konferencí je uveden v [4.6] a [4.7], sborníky jsou k dispozici na TUL. Dále následuje výčet akcí pořádaných v rámci sekce B v r. 2004: Seminar Computer Aided Textile Design (March 2004) Prof. Stepan Lomov, Katholieke University Leuven Belgium, informace o systému projektování vlákno příze tkanina, který je řešen v rámci VCT, informace o systému projektování Wisetex řešeném na KUL, příprava spolupráce v rámci doktorských prací biaxiální namáhání tkanin, struktura příze a deformace příze ve vazném bodě tkaniny. Seminar Properties of Cotton and Cotton Type Products (March 2004) Dr. J.B.Price Southern Research Agriculture Institute New Orleans USA, informace o úkolech řešených v rámci VCT. Národní seminář Textilie v novém tisíceletí II ( ), kterého se zúčastnili zástupci textilních organizací, textilních odborných škol, studenti a zaměstnanci TUL Program je v příloze [4.1], sborník je k dispozici na TUL. Seminář Obrazová analýza v textilu ( ), kterého se zúčastnili studenti doktorandského studia UTB Zlín a TUL a odborníci z textilních organizací. Program je v příloze [4.1], sborník je k dispozici na TUL. Seminar Weaving machines information about ITMA 04 (Mai 2004) Prof. N. Gandhi Manchester University, Anglie. Informace o úkolech řešených v rámci VCT. International Summer School Intelligent Textile Structures Modeling and simulation in textile research ( ) týdenní kurz pro Ph.D studenty a profesionály z Evropy v rámci projektu Centra excelence ITSAPT. Program kursu je v příloze [4.2]. 4

4 International Workshop Application of Continuous Basalt Fibers ( ) Výroba, textilní zpracování a aplikace čedičových materiálů, příprava projektu Evropské unie. Program kursu je v příloze [4.3]. 3 rd Indo Czech Textile Conference TUL ( ) - informace o směrech výzkumu, informace o výsledcích výzkumu v rámci Výzkumného centra Textil, příprava spolupráce. Program konference je v příloze [4.4], sborník je k dispozici na TUL. 1 st Czech-German Conference, ITSAPT Centre Excelence, September 2004, Germany spolupráce s TU Dresden, seminář pro odborníky z průmyslu v SRN o výsledcích výzkumu v rámci Výzkumného centra Textil. 14 th International Conference Strutex Structure and Structural Mechanics of Textiles. ( ) Prezentace výsledků výzkumu v rámci struktury textilních útvarů. Větší část konference je věnována presentaci dílčích výsledků centra. Odborná konference VCT ( ) Seznámení veřejnosti se stěžejními výsledky ve všech sekcích Výzkumného centra Textil. V průběhu r proběhla jednání se zahraničními partnery, kteří byli informováni o výzkumných úkolech VCT. Byly hledány možnosti spolupráce s následujícími partnery: Textile Brokerage Event and Company Mission 2004 Izmir, Turecko ( ), IRC (Innovation Relay Center) Ege a Ege University Izmir tj. seminář, kterého se zúčastnili pracovníci zajišťující transfer technologií v rámci států Evropské Unie. Na semináři byly prezentovány výstupy Výzkumného centra Textil a nabízeny služby z oblasti textilní metrologie, technologií a konstrukce výrobků. Xi An University Prof. Zhu Baoiju spolupráce v oblasti fyziologických vlastností textilií, výměna pedagogů, doktorských studentů. Ecole Superiere, France Prof. X. Zhang příprava společných doktorandských programů, oblast omaku a drsnosti textilií. Cairo Academy of Sciences University, Egypt Prof. A. Hebeish spolupráce v oblasti technických a inteligentních textilií, příprava seminářů pro egyptské specialisty. Institut Architektury Textilow Lodž pokračování spolupráce v rámci projektu Eureka TULIAT zaměřená na projektování vlastností vícekomponentních přízí a tkanin. 4-Country Innovation Conference May 2004, Zittau, Germany Doc. Holm Grosse, regionální vedoucí spolupráce v rámci Euroregionu Nisa příprava spolupráce s textilními organizacemi v Euroregionu Nisa. Ege University Izmir, Turecko výměnné stáže doktorandů a mladých pracovníků VCT. Ivanovská textilní akademie, Ivanovo, Rusko informace o výsledcích VCT, možnosti spolupráce v oblasti hodnocení kvality textilií v systému obrazové analýzy. 5

5 Pracovníci sekce B VCT pracovali v roce 2004 v organizačních výborech těchto mezinárodních konferencí: 83 rd World Textile Conference of Textile Institute. Shanghai China Mai rd Indo Czech Textile Conference. Textile Faculty Technical University of Liberec June 14 16, 2004, Czech Republic. World Textile Conference - 4 th AUTEX Conference Roubaix, June 22-24, France. 10 th International Conference on Composites Engineering ICCE/10. University of New Orleans, July 2004, USA. 2 nd International Textile, Clothing&Design Conference Magic World of Textiles, October 3-6, 2004, Dubrovnik, Croatia. Technical Textiles. International Textile Conference Tarrasa October 2004 Spain. 2. Výzkumné týmy Za uvedené období se podařilo sjednotit výzkumné týmy, které se skládají z klíčových a mladých výzkumných pracovníků a doktorandů. Uvedené týmy jsou složeny z pracovníků TUL a pracovníků spolupracujících případně dalších organizací. Společná práce mladých vědeckých pracovníků a studentů doktorského studia vyústila v podání doktorských a habilitačních prací. Řešení úkolů se účastnili také studenti magisterského studia, což je dokumentováno v řadě diplomových prací. Konkrétní údaje za jednotlivé roky jsou uvedeny v ročních zprávách o činnosti sekce B. V r bylo v rámci úkolů VCT řešeno 14 diplomových prací, byly podány 3 disertační práce a 2 habilitační práce. Výsledky činnosti VCT jsou uplatňovány ve výuce, např. nově vytvořený předmět Experimentální analýza struktury textilií [1.1.5]. V období byly postupně vybudovány a vybaveny přístroji následující laboratoře: laboratoř obrazové analýzy, laboratoř mikrospektrofotometrie, laboratoř hodnocení elektrických vlastností textilií, laboratoř hodnocení fyziologických vlastností textilií. Vybrané stěžejní výsledky pracovních kolektivů jsou: Libtex Systém projektování vlákno příze tkanina, 6

6 Interní normy založené na aplikacích obrazové analýzy, tj. měření geometrických charakteristik vláken, přízí a plošných textilií, Interní normy pro měření fyziologických vlastností textilií založené na nových metodách a přístrojích, tj. měření prodyšnosti vícevrstvých textilií, měření splývavosti ohybem přes ostrý roh, měření vlhkostní jímavosti, Vývoj přístroje Permetest pro měření propustnosti textilií pro vodní páru, Vývoj nových typů spektrofotometrů, Udělení patentu PV na způsob měření anizotropie elektrické rezistivity materiálů a zařízení k jeho provádění Vývoj přípravků pro ochranu textilií vůči UV záření, tj. Soltex 2940, Soltex PFL, Soltex D technologický list Chemicky pojené polyesterové rouno pro bitumenové střešní krytiny technologický list Textilní matrace typu overlays - výrobkový list. Za období 01 12/2004 bylo připraveno 33 zpráv, 8 interních norem a 111 publikací. V rámci řešení úkolů bylo obhájeno 14 diplomových prací. K obhajobě jsou připraveny 4 doktorské disertační práce a dvě habilitační práce. 3. Dílčí projekty V této kapitole je uveden stručný přehled výsledků řešení všech dílčích projektů za celé období Detailní výsledky jsou uvedeny v samostatných závěrečných zprávách, které jsou v přílohách. Dílčí projekt: Systém projektování textilních struktur Výsledkem projektu je systém, predikující parametry režných přízí a režných listových tkanin bavlnářského typu. Je dokončen algoritmus [1.1.1] až [1.1.4] a je připravena 1.verze programu LibTex, který je doplněn vizualizacemi 2D přízí a tkanin [1.5.1] a [1.5.2]. V průběhu r proběhlo ladění modelů z hlediska materiálových a technologických konstant. Byl připraven manuál pro běžné uživatele software [1.4.1] až [1.4.3]. Systém, který je výsledkem tohoto projektu je originální, umožňuje predikovat některé vybrané vlastnosti přízí a tkanin. Predikce je založena na použití jak teoretických modelů, 7

7 tak i experimentálních metod a regresních modelů. Jedná se zejména o regresní modely pro přepočet pevností vláken bavlny dle běžně užívaných přístrojů, další modely pro predikci zaplnění, průměru, chlupatosti a pevnosti příze dle základních parametrů vláken, přízí a technologie výroby. Dále se jedná o predikci zakrytí, plošné hmotnosti, prodyšnosti, drsnosti tkanin a dalších vybraných mechanických vlastností. Systém je doplněn také vizualizací přízí a tkanin ve 2D na základě vypočtených parametrů. Systém projektování byl presentován na řadě mezinárodních konferencí [1.2.1] až [1.2.5] a jsou s ním také seznámeni čeští odborníci [1.2.6]. Dalším výstupem projektu jsou experimentální metody zkoumání struktury a vlastností přízí a tkanin [1.2.7] až [1.2.9] zpracované ve formě interních norem v české a anglické verzi. Normy jsou založeny na aplikaci obrazové analýzy. Řada norem byla oponována v minulých letech, v r byly dokončeny interní normy pro měření chlupatosti a ohybové tuhosti příze a měření zakrytí jádra opřádané příze [1.8.1] až [1.8.3]. Pro seminář Obrazová analýza v textilu byl připraven seriál přednášek o základech a aplikacích obrazové analýzy [1.2.10] až [1.2.14]. Výsledky projektu byly přímo využity v přednáškách a cvičeních předmětu Experimentální analýza struktury textilií [1.1.5]. Je vytvořena databáze experimentálních vlastností cca 100 typů přízí z toho je cca 30 přízí a z nich vyrobených tkanin. Ve tkalcovně TUL a ve Spolsinu byly vyrobeny vzorky jednokomponentních a směsových přízí a tkanin, v kombinacích bavlna/polyester a bavlna/polyakryonitril. Etapy řešení, které zahrnují dílčí úkoly jsou zahrnuty ve třech etapách. 1. etapa: Tvorba systému projektování vlákno příze 1.1 Vztah mezi jemností, průměrem a zákrutem příze - řešitel TUL a VUB a.s. Je vytvořena databáze vláken a začleněna do systému projektování. Pro jednokomponentní a dvoukomponentní příze je připravena predikce průměru, počtu vláken v průřezu příze a optimálního zákrutu dle parametrů vláken, příze a technologie výroby [1.1.1] a [1.1.3]. Jsou připraveny experimentální metody [1.2.7] pro zjišťování technologických a materiálových konstant. Metody jsou zahrnuty ve vnitřních normách, které obsahují definice geometrických charakteristik vláken a přízí, přípravu preparátů vláken a přízí, hodnocení jemnosti, průměru a tvarových charakteristik vláken [1.2.15], [1.2.16], hodnocení zaplnění, průměru, počtu vláken v průřezu [1.2.17] a charakteristik směsování přízí [1.2.20]. Metody jsou založeny na sběru primárních dat v systému obrazové analýzy a doplňuje je software pro výpočet parametrů vláken a přízí. Uvedená problematika je shrnuta v habilitační práci [1.7.1]. 8

8 Do systému projektování je zahrnut jednoduchý model dvojmo skané příze (ze stejných jednoduchých přízí) s vzájemnými vazbami mezi jemností, seskáním, zákrutem, průměrem a pevností příze. V práci [1.1.6] jsou na souboru dvojmo skaných přízí s variabilním zákrutem ukázány možnosti experimentální analýzy a predikce vybraných vlastností skaných přízí. Proběhly práce na vizualici příčného řezu a podélného pohledu na přízi dle vypočtených parametrů [1.2.1], [1.2.17] a [1.2.19]. 1.2 Modelování pevnosti a hmotné stejnoměrnosti přízí - řešitel TUL a VUB a.s. Jako vstupy do systému jsou pro bavlněná vlákna použity pevnosti vláken ve svazku měřené na přístrojích Pressley, HVI a pevnosti jednotlivých vláken (přístroj vibroskop). V systému jsou začleněny regresní přepočty mezi přístroji a je zahrnuta predikce pevnosti vláken ve svazku [1.1.3], [1.2.18]. V r byl hledán vhodný model pro predikci pevnosti příze [1.2.21] až [1.2.26]. Je připravena predikce pevnosti jedno- a dvoukomponentních přízí, která zahrnuje vliv technologie (prstencová, kompaktní, rotorová a Novaspin) vyjádřený na základě modelu uvedeného v [1.7.1]. Vliv upínací délky na pevnost příze je uveden v [1.2.27]. Do systému jsou také zahrnuty predikce tažnosti, limitní nestejnoměrnosti a hmotné nestejnoměrnosti CV Uster, počtu slabých, silných míst a nopků. Regresní vztahy byly připraveny na základě statistik Uster [1.1.1]. Je připraven algoritmus výpočtu pevnosti a hmotné nestejnoměrnosti bavlněných rotorových přízí na základě regresního modelu [1.1.7]. V průběhu roku byly ověřovány predikční vztahy vzhledem k jiným surovinám, jemnostem pramene a spřádacím jednotkám, než byly použity v základním experimentu. Pro predikci vlastností rotorové příze byl vytvořen software [1.5.3]. 1.3 Chlupatost přízí - řešitel TUL Je dokončena predikce chlupatosti příze na základě vlastností vláken, jemnosti a zákrutu příze a technologie výroby příze. Na základě funkce chlupatosti je připravena vizualizace podélného pohledu na přízi [1.1.1] a [1.1.3]. Je dokončena metodika měření chlupatosti příze s využitím obrazové analýzy [1.8.1], [1.1.8], [1.2.28] a [1.2.29]. Je prokázána korelace výsledků měření chlupatosti na obrazové analýze s výsledky ze standardně užívaného přístroje Uster Tester. Je připravena regresní predikce chlupatosti příze na základě statistik Uster. 9

9 2. etapa: Tvorba systému projektování příze tkanina 2.1 Geometrické vlastnosti tkanin - řešitel TUL Do systému projektování je zahrnuta predikce geometrických vlastností tkanin na základě volby vazby a dostavy osnovních a útkových nití [1.1.2] a [1.1.4]. Pro konstrukci tkanin je aproximace vazné vlny ve střídě vazby u základních vazeb založena na použití Fourierovy transformace. Pro složité listové vazby (odvozené a libovolně sestavené) je tvar vazné vlny prozatím aproximován transcendentním hyperbolickým modelem. Dále je zařazena předpověď prodyšnosti tkaniny [2.1.1] a [2.3.1], která vychází z definice strukturních elementů pórů v provázání. Souvislosti mezi porositou a prodyšností tkanin jsou popsány v [1.2.30]. Strukturní elementy pórů včetně tloušťky jsou také využity při definici drsnosti tkaniny. Tloušťka tkaniny v daném případě je závislá na míře zvlnění nití ve vazné vlně a průměru příze v osnově a v útku. Vliv vstupních parametrů příze a tkaniny se promítá do konečné 2D vizualizace. Kompletují se vnitřní normy definiční a normy pro hodnocení geometrických vlastností tkanin. Souvislosti mezi strukturou a vlastnostmi přízí a tkanin jsou uvedeny v [1.1.9] až [1.1.11], [1.2.31], [1.2.32] a [1.3.2]. Doplňkově je uvedena spektrální analýza uhlíkových vláken ve tkanině [1.3.3]. 2.2 Modelování deformačních vlastností tkanin - řešitel TUL Byl dokončen matematický model pro simulaci deformačních vlastností tkanin v plátnové vazbě [1.1.12]. Vstupy modelu jsou však obtížně kvantifikovatelné, jedná se především o ohybové vlastnosti přízí. Do systému projektování jsou navrženy zatím jednoduché regresní vztahy [1.1.2], [1.1.4] a [1.1.13]. Byl vyvinut a otestován přípravek pro měření deformace volné příze mezi dvěma rovnoběžnými deskami. S použitím přípravku byl sledován vliv jemnosti příze a technologie výroby na deformační zákonitosti příze [1.1.14] a [1.6.1]. V r.2004 probíhal také výzkum deformace příze v závislosti na biaxiálním namáhání. Byl vyvinut přípravek, který umožňuje namáhání vzorku textilie ve dvou na sebe kolmých směrech. Měření charakteristik probíhá v systému obrazové analýzy s využitím tenzometrických čidel. Ve spolupráci se sekcí C byl vytvořen a ověřen speciální software. Výsledky jsou uvedeny v [1.1.15]. 10

10 3. Vývojové a pomocné etapy 3.1 Projektování vlastností přízí a plošných textilií Novaspin - řešitel TUL, VUB a.s. Spolsin s.r.o. Bylo dokončeno hodnocení vlastností série bavlněných tkanin z klasických bavlněných prstencových a rotorových přízí a přízí Novaspin. Bylo ukázáno, že příze Novaspin, které jsou předeny na úrovni produkčních rychlostí rotorového předení, mají vlastnosti velmi blízké prstencovým přízím. Příze Novaspin se vyznačuje vyšší chlupatostí oproti prstencovým přízím. U posledních vývojových stupňů je však chlupatost příze Novaspin blíže chlupatosti prstencové příze. Další skupina tkanin byla vyrobena ze směsi bavlny a kotonizovaného lnu. Byla provedena analýza vlastností přízí Novaspin a z nich vyrobených tkanin. Tkaniny vyrobené z příze Novaspin byly porovnány s analogickými tkaninami z rotorové a prstencové příze [1.1.10], [1.1.11], [1.2.33] a [1.3.2]. Při porovnání vlastností tkanin nebyly zatím nalezeny významné rozdíly mezi tkaninami vyrobenými z přízí, které mají rozdílné úrovně chlupatosti [1.1.10], [1.2.18]. Cílem výzkumu byly souvislosti v linii vlákno-příze-tkanina. Parametry vláken, přízí a tkanin jsou zahrnuty do databází, které slouží k ověřování modelů a ke tvorbě regresních vztahů vlastností přízí a tkanin. Vlastnosti přízí Novaspin a z nich vyrobených tkanin jsou predikovány v systému projektování [1.1.3]. 3.2 Kompaktní příze, tvorba, struktura, vlastnosti - řešitel TUL Byly analyzovány vlastnosti kompaktních a srovnatelných klasických přízí. Bylo doloženo, že kompaktní příze se vyznačují nižší chlupatostí a vyšší pevností [1.1.16] a [1.3.1]. Predikce charakteristik kompaktní příze a z ní vyrobených tkanin je zahrnuta do systému projektování [1.1.3]. 3.3 Konstrukce rotorové ovíjené příze a její projev v plošných textiliích - řešitel TUL, Spolsin s.r.o. Na upravené jednotce rotorového dopřádacího stroje BD-V byly provedeny zkušební výpředy rotorové ovíjené příze s jádrem z dostupného čedičového hedvábí a obalem ze střížových akrylových vláken. V r byla řešena problematika výpředu v souvislosti s parametry přízí. Byla připravena závěrečná studie měření zakrytí jádra opřádané příze. Metoda byla aplikována také na ovíjené přízí s jádrem z čedičového hedvábí [1.1.17]. Metodika je uvedena v interní normě [1.8.3]. 11

11 3.4 Porózita, vzlínání a savost textilií - řešitel TUL Etapa byla v roce 2003 ukončena závěrečnou zprávou, kde se řeší vzlínání kapaliny do plošných textilií. V r byla problematika zpracována v habilitační práci [1.7.2]. Problémy smáčení vláken byly řešeny v rámci studie [1.1.18] a publikace [1.2.34]. 3.5 Výběr a ověřování modelů doplňkových vlastností přízí a tkanin - řešitel TUL Tato pomocná etapa byla otevřena pro doplnění vybraných parametrů přízí a tkanin do systému projektování. Jedná se např. o výzkum ohybové tuhosti přízí pro potřeby simulace deformačního chování tkanin, dále predikce mačkavosti, splývavosti, drsnosti. Byla připravena metodika měření ohybové tuhosti příze s využitím obrazové analýzy. Metodika je zpracována v interní normě [1.8.2]. Na základě výsledků měření souboru přízí byl stanoven regresní vztah [1.1.13], který byl zakomponován do systému projektování. Tuhost v ohybu příze je vstupem pro predikci ohybové tuhosti tkanin a jejich modulu pružnosti v tahu a ve smyku. Byly sledovány také souvislosti mezi subjektivním a objektivním hodnocením omaku [1.1.19]. Variace tloušťky technických textilií je popsána v publikaci [1.2.35]. 4. Dokončené a pozastavené etapy 4.1 Ovinky bezvřetenové příze - řešitel TUL a VUB a.s. Etapa byla ukončena v r.2002 interní normou. 4.2 Plošná variabilita textilií - řešitel TUL Etapa byla v r.2002 pozastavena z důvodu přesunu kapacit na budování základních prvků systému projektování. Částečně je tato problematika řešena v rámci potřeb etapy Antistatické textilie pro čisté provozy v dílčím projektu Textilie pro speciální aplikace. 4.3 Projektování pletenin - řešitel TUL Etapa byla v r.2002 pozastavena z důvodu přesunu kapacit na budování základních prvků systému projektování. 5. Práce pro ostatní řešitele V pracích [1.2.36] až [1.2.43] jsou uvedeny možnosti statistického vyhodnocování dat, které mohou využít řešitelé při experimentální práci. 12

12 Dílčí projekt : Přístroje pro textilní metrologii Hlavními výstupy projektu je řada metodik pro měření fyziologických vlastností plošných textilií. Jedná se o měření propustnosti textilií pro vodní páru, měření splývavosti ohybem přes ostrý roh, hodnocení prodyšnosti více vrstev textilií, měření tepelné a vlhkostní jímavosti tkanin. Uvedené interní metodiky jsou popsány ve vnitřních normách, které se používají pro hodnocení textilií ve všech dílčích projektech VCT. Pro měření propustnosti textilií pro vodní páru byl upraven přístroj Permetest. Dále byl vytvořen model pro predikci prodyšnosti a začleněn do systému projektování. Byla připravena predikce a metodika měření ohybové tuhosti přízí a tkanin. Předpověď ohybové tuhosti přízí a tkanin byla začleněna do systému projektování viz dílčí projekt Projektování textilních struktur. Do projektu je zařazen také vývoj v oblasti mikrospektrofotometrie, který je zakončen návrhem originální konstrukce dvou typů mikrospektrofotometrů. V projektu je začleněn vývoj senzorů, zaměřený především na indikaci UV záření. Etapy řešení, které zahrnují dílčí úkoly jsou shrnuty ve třech souhrnných zprávách. 1. etapa: Modelování fyziologie textilií a tepelného omaku 1.1 Matematické modelování nestacionárního přenosu tepla a vlhkosti v plošné textilií pomocí metody konečných prvků řešitel sekce B, sekce C TUL Etapa byla ukončena zpracováním manuálu k programu a předáním programu a závěrečné zprávy v r etapa: Vývoj přístrojů pro hodnocení omaku textilií a oděvní fyziologie 2.1 Nová metoda měření součinitele tření plošných textilií řešitel sekce B, sekce C TUL Vývoj byl ukončen v r Úpravy přístroje pro měření propustnosti textilií pro vodní páru řešitel sekce B, sekce C TUL Vývoj přístroje je dokončen. V r byla zpracována závěrečná zpráva, která obsahuje technickou dokumentaci a výsledky zkušebního provozu. Metodika měření je popsána v interní normě [2.5.1]. V publikacích [2.2.1] až [2.2.3] jsou uvedeny vybrané výsledky výzkumu termo-fyzikálních vlastností textilií. 13

13 2.3 Metoda měření splývavosti tkanin ohybem přes ostrý roh Etapa je zakončena interní normou. Metodika byla použita při hodnocení vlastností tkanin, např. [1.3.2] a [1.1.10]. Současně proběhl vývoj experimentálních metod a modelování ohybové tuhosti vláken, přízí a tkanin [1.1.13], [2.2.4] až [2.2.6]. 2.4 Metodika hodnocení prodyšnosti plošných textilií Je připraven model pro predikci prodyšnosti a začleněn do systému projektování [1.1.4], [2.1.1], [2.2.7]. Byla rozšířena metodika pro hodnocení prodyšnosti plošných textilií, která je uvedena v interní normě. Problematika je shrnuta v disertační práci [2.3.1]. V publikaci [2.2.8] je uvedena studie transportních vlastností tkanin ze směsi vlny a polyesteru. 2.5 Rychlé stanovení povrchové vlhkostní jímavosti smart spodních úpletů Byla vypracována interní norma pro zjišťování stupně vlhkostní jímavosti tkanin měřené na přístroji Alambeta. Byla dokončena interní norma pro měření tepelných vlastností textilií na přístroji Alambeta [2.5.2]. Metodika byla použita při hodnocení vlastností tkanin např.v [1.3.2] a [1.1.11]. 3. etapa: Speciální spektrofotometrie 3.1 Vývoj mikrospektrofotometru Byla dokončena výstavba experimentálního zařízení pro mikrospektrofotometrii v procházejícím a odraženém světle. Zařízení představuje unikátní přístroj, protože umožňuje měření spektrálních parametrů při různých typech osvětlení. Zároveň bylo provedeno úvodní ověřování systému v oblasti forensní analýzy [2.2.9]. Po diskuzi s odborníky na forenzní analýzu byla provedena adaptace na měření v odraženém světle s preferencí pro oblast autolaků, goniochromních materiálů a fototropních vláken. Výsledky jsou shrnuty v závěrečné zprávě [2.1.2]. 3.2 Multiilluminant Spektrofotometr Byla dokončena příprava prototypu měřícího zařízení [2.4.1]. Tato výzkumná etapa byla rozšířena o studii použitelnosti multispektrální obrazové analýzy. Cílem byl vývoj měřícího systému, který umožňuje měření spektrálních parametrů za různých podmínek pozorování a osvětlování, přičemž tyto parametry budou přiřazeny ke každému obrazovému bodu obrazové matice. Výsledky jsou shrnuty v závěrečné zprávě [2.1.2]. 14

14 4. etapa: Textilní senzory 4.1. Textilní senzory Jsou studovány možnosti výroby textilií, které indikují sledovaný podnět jednak nevratnou barevnou změnou [2.2.10] a jednak reverzibilní barevnou změnou, přičemž důraz je kladen především na indikaci UV záření [2.1.3], [2.2.11] až [2.2.16]. Pro potřeby ověření teoretického modelu popisujícího kinetiku fotochromní změny byla provedena měření fotochromních roztoků [2.4.2] i fotochromních potisků PET tkanin [2.4.3] a [2.4.4]. Vlastnosti fotochromních pigmentů jsou popsány v disertační práci [2.3.2]. Dílčí projekt :Textilie pro speciální aplikace V rámci projektu byl sledován vývoj inteligentních ( smart ) textilií a řada nových systémů byla aplikována na textilní substráty a testována. Jedná se o vývoj přípravků pro multifunkční textilie se zvýšenou odolností vůči UV záření (technologický list), vývoj multifunkčních zátěrových bariér pro filtrační textilie a bitumenové střešní krytiny (technologický list), enzymatické modifikace polyesteru pro zlepšení fyziologických vlastností oděvních textilií, využití mikrovln pro vysokotepelné zpracování textilií během finálních úprav a testování účinků modifikace textilních povrchů plazmou či aplikace vakuovaných mikrokapslí. Byly vyvíjeny bariérové antistatické textilie pro čisté provozy (patent a interní norma na měření anizotropie rezistivity textilií ) a textilní antidekubické podložky (výrobkový list). Byla vyvíjena technologie zpracování odpadních lněných koudelí s cílem kotonizovat vlákna a vypřádat příze rotorovou bavlnářskou technologií. Na základě molekulárního modelování se hledaly možnosti predikce vlastností vláknotvorných polymerů a kopolymerů. 1. etapa: Bariérové textilie 1. 1 Antistatické textilie pro čisté provozy - řešitel SPOLSIN s.r.o., TUL Firma Spolsin připravila textilie pro speciálně čisté prostředí s různým zastoupením antistatického hedvábí v osnově a v útku. Tkaniny byly proměřeny dle platných norem. Další experimenty probíhaly současně na TUL a ve Spolsinu. Na základě naměřených výsledků byl na TUL navržen nový měřící přípravek, který umožňuje měření anizotropie elektrických vlastností textilií. Pro účely zjednodušení měření byly vytvořeny v softwaru VEE-Pro6 ovládací programy měřícího přístroje High Resistance Meter 4339B Hewlett Packard. Tyto 15

15 programy jsou doplněny manuálem k jejich snadnému ovládání. Na základě poznatků získaných při měření a hodnocení elektrických vlastností byla vytvořena vnitřní norma Anizotropie rezistivity textilií [3.4.1]. V r byl udělen patent PV na způsob měření anizotropie elektrické rezistivity materiálů a zařízení k jeho provádění. Uvedená metoda je popsána v publikacích [3.2.1] až [3.2.4]. Byla popsána běžně používaná antistatická vlákna a typy antistatických textilií. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.1]. V práci [3.1.11] je sledováno chování tkaniny s antistatickým vláknem z hlediska komfortu. Byla vybudována laboratoř měření elektrických vlastností textilií s cílem zajistit objektivní hodnocení elektrických vlastnosti textilií. 1.2 Komfort bariérových textilií V souladu s požadavky na zlepšení komfortu ochranných oděvů byla řešena problematika hodnocení jejich povrchové drsnosti a omaku [3.2.5] až [3.2.11]. Je vybudována a uvedena do provozu laboratoř měření fyziologických vlastností textilií, která je vybavena přístroji KES. Byly nalezeny korelace mezi objektivním měřením omaku na přístroji KES a subjektivním hodnocením omaku dle interní normy oponované v r [1.1.19]. Hodnocení vlastností tkaniny s antistatickým vláknem z hlediska komfortu je uvedeno v práci [3.1.11]. Byla dokončena interní norma, která se týká hodnocení omaku tkanin s nehořlavou úpravou [3.4.2]. Celkově je problematika shrnuta v kapitole knihy The Effect of Mechanical and Physical Properties on Fabric Hand [3.2.12]. 1.3 Čedičová vlákna Byly sledovány základní vlastnosti čedičových vláken s ohledem na jejich možné uplatnění do bariérových textilií jako ochrana proti extrémním teplotám [3.2.13]. Povrchové vlastnosti čedičových vláken jsou popsány v publikaci [3.2.14] a [3.2.15]. V práci [3.2.16] jsou sledovány kompozity s čedičovou výztuží. Možnosti výroby a uplatnění rotorových ovíjených přízí s jádrem s čedičového hedvábí byly řešeny v etapě 3.3 dílčího projektu Systém projektování textilních struktur. Možnosti uplatnění čedičových vláken byly presentovány na mezinárodním semináři [4.3]. V návaznosti na dosažené výsledky a mezinárodní kontakty je připravován návrh výzkumného projektu ABAF v rámci 6. FP EU. 2. etapa: Filtrační textilie a náplně 2.1 Vývoj systémů nánosu pasty a pěny pro řízené porézní vrstvy - řešitel INOTEX s.r.o. Řešení je přesunuto do etapy 4. 16

16 2.2 Multifunkční finální úpravy filtračních textilií -řešitel INOTEX Etapy byly v r.2002 pozastaveny z důvodu přesunu kapacit do etapy 3: Textilie z odpadních a recyklovaných materiálů. 2.3 Svíčkové filtry - řešitel SPOLSIN s.r.o., TUL Etapa byla uzavřena v r etapa: Textilie z odpadních a recyklovaných materiálů 3.1 Odpadní vlákenné podíly lýková vlákna - řešitel INOTEX s.r.o., VUB a.s., TUL V rámci projektu proběhl vývoj nejvhodnější technologie pro zpracování lněných koudelí na kotonizované vlákno zpracovatelné rotorovou bavlnářskou technologií. Cílem bylo nalézt optimální a účinnou enzymovou eko-technologii s minimálním použitím neekologických chemických produktů a dále dosáhnout vyváženého optima mezi narušením celulózového vlákna lnu a zjemněním potřebným pro kotonizaci. Byly prováděny testy různých biochemických metod mokrého zpracování odpadních podílů lýkových vláken (Inotex) v kombinaci s mechanickým zpracováním (VUB). Stupeň kotonizace byl hodnocen z hlediska úbytku jemnosti a délky vláken (VUB), dle obsahu ligninu a pektinu (Inotex) a dle příčných řezů vláken (TUL) [3.2.17]. Za vybraných poloprovozních podmínek byla vypředena rotorová příze. Práce do konce roku 2004 byly zaměřeny na zlepšení kvality koudele, která se předkládá mykacímu stroji a na odstranění příčin snížené pevnosti vypředené příze. Zlepšení spřadatelnosti bylo dosaženo při použití šetrnějšího postupu mechanické kotonizace na přístroji REA 120. Byla vypracována vnitřní norma hodnocení stupně elementarizace s využitím obrazové analýzy [3.4.3.]. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.2]. V roce 2003 byla vypracována metodika identifikace lnu a konopí na základě nepřímé metody dle sklonu fibril. Byla oponována závěrečná zpráva a vnitřní norma. 3.2 Námětová studie o využitelnosti micelárních odpadů z kyseliny citrónové v textilním průmyslu - řešitel INOTEX s.r.o., VUB a.s., TUL Na základě literární rešerše byly sledovány možnosti aplikace čistého chitosanu (Fluka) i sušeného mycelia z výroby kyseliny citrónové. Byl sledován úbytek fixovaného chitosanu na bavlněné tkanině během praní ve třech pracích lázních, přičemž byl zjištěn zejména vliv ph prací lázně na kinetiku vypírání chitosanu. Bylo prověřováno využití chitosanu, resp. odpadního mycelia při čištění odpadních vod na základě absorpce aniontových barviv, těžkých kovů (měďi) a formaldehydu na chitosan a mycelium, zvýšení 17

17 sytosti reaktivních vybarvení (ekologická kationizace) a dokončení reaktivních vybarvení (alternativa mydlícího procesu). Byla provedena studie DURABLE-PRESS finální úpravy pomocí kombinace chitosanu s kyselinou citronovou. Pomocí této úpravy bylo dosaženo zlepšení úhlu zotavení testované textilie o cca 10% oproti úpravě se samotnou kyselinou citronovou. Na druhé straně bylo zjištěno zhoršení mechanických vlastností testované textilie. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.3]. 4. etapa: Smart textilie 4.1 Multifunkční textilie se zvýšenou odolností vůči UV-C záření - řešitel INOTEX s.r.o., TUL Problematika ochrany před UV zářením byla řešena vývojem přípravků pro úpravu textilií a technologií pro jejich aplikaci a v návaznosti byla sledována možnost kombinace aplikačních technologií s jinými zušlechťovacími operacemi. Byly vyvinuty přípravky Soltex 2940 (aplikace pro oděvní tkaniny), Soltex PFL a Soltex D (aplikace pro tkaniny pro ochranné přístřešky). V r byl prezentován technologický list. V diplomové práci [3.3.1] bylo provedeno porovnání měření UPF na třech dostupných měřících systémech s tím, že byl dokumentován výrazný vliv jak spektrální distribuce světelné energie použitého zdroje světla, tak nutnost měření difúzního součinitele transmise. Dále byl výzkum zaměřen na zušlechťování textilních materiálů vedoucí k zajištění funkčních efektů s důrazem na jejich vzájemné kombinace pro dosažení multifunkčních vlastností při zaručení potřebné životnosti a maximálních fyziologických vlastností upravených textilií. Pozornost byla zaměřena na kombinované ochranné efekty : permanentní nehořlavost, oleo- a hydrofobita, absorpce UV záření, permanentní antistatika. Úpravy byly prováděny na čistě bavlněných materiálech a na směsných konstrukcích bavlna/syntetické vlákno. Přitom byl posouzen vliv složení textilního substrátu na výsledné efekty s cílem maximálního využití funkcí obsažených komponent. Byla ověřena kompatibilita UV absorbéru s permanentní nehořlavou úpravou Texaflam PSE, která je vhodná pro ochranné pracovní oděvy pro svářeče a příbuzné profese, kde jednak chrání zdraví člověka a zároveň prodlužuje životnost textilie. Byla ověřena kombinovaná multifunkční úprava materiálu s antistatickým vláknem. V r byl vyhodnocován vliv multifunkčních úprav (permanentní nehořlavá a hydrofóbní/oleofóbní) na výsledné fyziologické parametry, tj.prodyšnost, paropropustnost a tuhost bavlněného kepru. Výsledky etapy jsou shrnuty v závěrečné zprávě [3.1.4]. 18

18 4.2 Multifunkční zátěrové bariéry studie možnosti kombinace paropropustných efektů tepelných bariér - řešitel INOTEX s.r.o., TUL Filtrační textilie Byly vyvíjeny systémy nánosu pasty a pěny pro řízené porézní vrstvy s cílem dosáhnout zvýšení životnosti filtračních textilií, včetně technologie crushed foam. Ve spolupráci s firmou BF Goodrich (UK) byl řešen vývoj nánosu termosenzibilních polymerních systémů z pěny, které lze zasušením po nánosu uvést do stavu elastického porézního filmu, který je možno stlačovat a tím řídit propustnost plynů a porózitu. Polymerní komponenty lze volit tak, aby umožňovaly odvod vodních par. V souladu s požadavky výrobce (Vigona) se řešily techniky následné hydrofóbní/oleofóbní úpravy variantami impregnace/nános pěny. Technologie byla ověřena poloprovozními zkouškami (Hedva, Inotex). Pro výzkum aplikací systémů upravených v pěně včetně technologie crushed foam bylo v Inotexu uvedeno do provozu zařízení Mondomix Mixer, které slouží ke zpěňování a aplikaci polymerních zátěrů. Byly vyvzorovány nánosy z pěny na substrátech Vigona a byla prověřena dodatečná impregnace FC hydrofóbními systémy. Výsledky byly předány a.s. Vigona k marketingovému průzkumu, cílem jsou prachové filtry s usnadněnou rekuperací a obnovou filtrační kapacity. Dále byly studovány kombinace zátěr funkční úprava, vlivy konstrukcí a složení textilních nosičů na modifikaci zušlechťovacích systémů a aplikovány ve spolupráci s firmou Goedrich. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.5] Vývoj textilií z recyklovaných surovin pro netradiční oblasti použití Byla připravena rešerše o zpracování a využití recyklovaných PET lahví. Bylo vyvinuto nové polymerní pojivo SETTEX F pro pojení (oboustranný nános v pěně) PET rounových textilií pro bitumenové střešní krytiny (armovací rohože bitumenových střešních pásů). V roce 2002 byl úkol ukončen technologickým listem. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.5] Multifunkční zátěry s aplikací UV absorbéru viz bod Funkcionalizace povrchu textilních substrátů studie možnosti kombinace paropropustných efektů tepelných bariér Pro zvýšení retence tepla upravených materiálů a zajištění potřebných fyziologických vlastností byly aplikovány vakuové mikrokapsule formou zátěru nebo nánosu. Nebylo však dosaženo dobrých výsledků vzhledem k nízké odolnosti stěn dutých kapsulí. Dále byla aplikována multifunkční kombinovaná nehořlavá úprava Black-Out (světlo 19

19 nepropouštějící/permanentní nehořlavá) a ochranné vrstvy (hliníkový zátěr) se zvýšenou odolností proti záření a teplu. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.6]. 4.3 Studie nových trendů vývoje multifunkčních textilií - řešitel INOTEX s.r.o. Studium funkcionalizace povrchů textilních substrátů SMART TEXTILES studie nových trendů vývoje multifunkčních textilií V r byla zpracována literární rešerše, která je doplněna a rozšířena v rámci publikací na seminářích Textilie na prahu nového tisíciletí 2002, Textilie v novém tisíciletí I 2003 a Textilie v novém tisíciletí II 2004 [3.1.6],[3.2.18], [3.2.19], [3.2.25], [3.2.52] a [4.1] Multifunkční úpravy textilií Výzkum byl zaměřen na vyhodnocování vlivu multifunkčních úprav (permanentní nehořlavé a hydrofobní/oleofobní fluorokarbony) na výsledné fyziologické parametry textilií (prodyšnost a paropropustnost), protože komfort nošení je vedle ochranných parametrů základním předpokladem jejich cílového použití Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.6] Enzymatická modifikace syntetických vláken Cílem modifikace povrchu PES substrátu jako nejčastěji používaného syntetického textilního materiálu, bylo získat vlastnosti zvyšující jeho užitnou hodnotu především v oděvních aplikacích. Jedná se o sledování možností zvýšení hydrofility a absorptivity, zlepšení fyziologických vlastností a omaku, snížení elektrostatického náboje, apod. V této etapě byla sledována možnost využití enzymových technologií, což přináší rozšíření aplikace enzymů do oblasti syntetik a zároveň vývoj nového způsobu modifikace povrchu PES vlákna. V první fázi výzkumu bylo zpracováno několik typů PES substrátů v různých stadiích technologického zpracování (po předúpravě, fixaci, barvení, redukčním čištění) a byl sledován vliv působení enzymového prostředku TEXAZYM PES s esterázovou aktivitou na hydrofilitu (sací výška), povrchový odpor a úbytek hmotnosti v porovnání s alkalickou hydrolýzou jako klasickým postupem zpracování PES materiálů. Vznik vodivých skupin v důsledku rozštěpení esterové vazby působením enzymu vede zároveň ke snížení povrchového náboje, tj. ke zvýšení vodivosti materiálu (antistatika). Výzkum byl zaměřen na stanovení optimálních podmínek vedoucích k získání maximálních efektů modifikace. Ukázalo se např., že je výhodnější provádět enzymovou modifikaci na termicky fixovaném materiálu než provádět termofixaci po enzymové úpravě. Byla aplikována také alkalická hydrolýza. 20

20 Enzymovým působením dochází v důsledku rozštěpení esterové vazby ke vzniku hydroxyskupin. Proto bylo provedeno několik prací zaměřených na sledování možnosti využití těchto skupin k funkcionalizaci povrchu polyesteru vázáním některých sloučenin kovalentní vazbou. Byl sledován vliv enzymové modifikace na permanenci silikonového měkčidla a na barvitelnost polyesteru, byla hodnocena aplikace UV absorbéru po úpravě enzymem. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.6] a publikacích [3.2.19] až [3.2.24] Modifikace textilních povrchů v plasmě Byla provedena stručná literární rešerše ke zmapování základních oblastí aplikace plasmových technologií v textilu. Ve spolupráci s TUL byly provedeny zkoušky modifikace PES substrátu nízkoteplotní plasmou, a také v kombinaci s enzymovou modifikací, přičemž byl hodnocen vliv pořadí obou procesů. Dále byl hodnocen vliv doby plasmového zpracování a permanence získaných efektů. Kromě PES substrátu byl hodnocen také polypropylen, nylon (PAD 6.6) a tkanina 50% vlna / 50% polyester. U polyesteru a polypropylenu byl prověřován možný vznik OH skupin v důsledku plasmového působení pomocí reaktivního vybarvení. V porovnání s vybarvením neupraveného vzorku (100%) byla posouzena relativní síla vybarvení. Po úpravách. polymerů rovněž došlo ke zvýšení savosti, což je významné především u původně zcela hydrofobního polypropylenu. Reaktivním vybarvením však u polypropylenu nebyl prokázán vznik OH skupin. U směsi 50% vlna / 50% polyester se projevila zvýšená hydrofilita PES podílu. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.6] publikacích [3.2.25] až [3.2.29] a diplomové práci [3.3.2] Alternativní způsoby fixace úprav s využitím mikrovln Ve spolupráci s TUL probíhaly zkoušky využití mikrovln jako alternativy vysokotepelného zpracování textilních materiálů při aplikaci finálních úprav. Jedná se o náhradu vysokotepelné kondenzace mikrovlnným ohřevem, tj. fixace permanentní nehořlavé úpravy. Byla provedena úvodní studie vlivu doby a intenzity mikrovlnného záření na míru fixace permanentní nehořlavé úpravy bílého bavlněného kepru, která je dána obsahem navázaného fosforu po následném alkalickém praní. Zkoušky probíhaly na laboratorním mikrovlnném zařízení s velmi vysokou nehomogenitou pole. Byly provedeny zkoušky na poloprovozním modelu VÚTS. Cílem bylo v poloprovozním měřítku ověřit variantu vysokotepelné fixace textilních úprav vedoucí ke snížení ztrát pevnosti, zvýšení míry fixace, snížení změny odstínu vybarvení, snížení emisí formaldehydu, zamezení žloutnutí u bílého zboží, možnost zpracování zboží v provazci. Míra 21

21 fixace nehořlavé úpravy bavlněné tkaniny byla sledována měřením koncentrace navázaného fosforu po následném alkalickém praní. Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.6]. 4.4 Redistribuce tlaku textilní antidekubitní podložkou řešitel TUL V r.2003 byla uzavřena etapa závěrečnou zprávou a výrobkovým listem na textilní matraci typu overlays. V r byl rozpracován princip tvorby kvazi přízí s následujícími cíli: vymezit využití principu z hlediska výrobních rychlostí a pevnosti (soudržnosti) příze, ověřit možnosti využití principu fixace rouna kvazi přízemi pro výrobu textilní výztuže z hrubých vláken do PU matrice (kompozit 3D netkaná textilie a PU pěna), ověřit možnosti využití principu fixace rouna kvazi-přízemi k výrobě 3D netkané textilie z rouna z nekonečných vláken (typ spun bond). V diplomové práci [3.3.3] byly ověřeny 3 typy nástrojů k výrobě kvazi přízí při různých otáčkách a posuvných rychlostech. Z výsledků práce lze usoudit na hranice využitelnosti principu. Vybrané výsledky byly publikovány v pracích [3.2.30] až [3.2.32]. V diplomové práci [3.3.4] byly ověřovány různé typy textilních výztuží v kompozitu s matricí z PU pěny. V integrovaném cvičení v rámci předmětu Netkané textilie byly vyrobeny vzorky netkané textilie z nekonečných vláken. Rouno bylo dodáno firmou Pegas. Bylo potvrzeno, že rouno typu spun-bond poskládané do vln lze fixovat kvazi přízemi. Ve spolupráci se sekcí C bylo navrženo a vyrobeno: modelová linka na výrobu korugovaných textilií (umístěna ve firmě Steels Liberec), jednotkové zařízení k povrchové fixaci NT a k laminování NT sítěmi z kvazipřízí (je k dispozici na KNT), přípravek k měření redistribuce tlaku v matraci (je k dispozici na KNT). Výsledky etapy jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.7]. 4.5 Směry vývoje smart textilií V letech byly shromážděny informace o základních způsobech přípravy smart textilií pro oděvní a technické aplikace. Jednotlivé problematiky jsou řešeny v oblasti textilních senzorů (4. etapa projektu Přístroje pro textilní metrologii) a v etapě 4.3 Studie nových trendů vývoje multifunkčních textilií. Byl zkoumán také vliv PEN (polynaftalentereftalátu) na změnu vlastností směsných PEN/PET vláken. Přídavek PEN umožňuje cíleně měnit mechanické, fyzikální a termické vlastnosti [3.2.33] až [3.2.35]. 22

22 V práci [3.2.36] byl zkoumán také vliv zákrutu na dynamické mechanické charakteristiky PA hedvábí. Kinetika termoanalytických reakcí je popsána v práci [3.2.37]. 5. etapa: Práce dle potřeb a požadavků ostatních řešitelů 5.1 Informační činnost - řešitel SPOLSIN s.r.o. Z tuzemských a zahraničních informačních zdrojů byla zpracována souhrnná studijní zpráva Současný stav a vyhlídky výroby a spotřeby chemických vláken v zahraničí. Etapa byla uzavřena a výsledky jsou uvedeny v závěrečné zprávě [3.1.8]. 5.2 Povrchové vlastnosti uhlíkových vláken řešitel TUL Byly studovány a hodnoceny měrné povrchy uhlíkových vláken, byly odzkoušeny metody a hodnoceno smáčení uhlíkových vláken komerčních i speciálně upravovaných. Na základě dat o smáčení byly provedeny odhady povrchové energie uhlíkových vláken a počítány interakce pro tvorbu kompozitů a biokompatibilitu. Byly charakterizovány vlivy úprav na pevnost uhlíkových vláken a energetiku jejich povrchu. Pomocí metod molekulárního modelování byla provedena srovnání vlivů funkčních skupin na vláknech na jejich užitné vlastnosti. Souhrn poznatků je uveden v závěrečné zprávě [3.1.9] a bude podkladem disertační práce (předpoklad odevzdání koncem roku 2004). Informace z průběhu řešení jsou základem publikací [3.2.38] až [3.2.43]. Uvedené dílčí problémy byly také řešeny v diplomových pracích [3.3.5] až [3.3.7]. 5.3 Molekulární modelování pro textilní materiálové inženýrství Proběhly základní studijní práce v problematice. V roce 2003 byly práce zaměřeny na jednodušší příspěvkové metody, srovnávání modelových dat se skutečností a hledání cest pro modelování vláknových kopolymerů. Byly provedeny výpočty hustot, povrchové energie, indexu lomu a bodu tání vláknotvorných polymerů a kopolymerů. Byly srovnávány energetické rozdíly nejvyšších obsazených molekulárních orbitů (HOMO) a nejnižších neobsazených molekulárních orbitů (LUMO) pro modely vláknotvorných polymerů s jejich elektrickou vodivostí. Byly studovány podmínky pro řešení predikce vlastností polymerů metodami QSPR. Získané poznatky jsou shrnuty v předkládané závěrečné zprávě [3.1.10] a publikacích [3.2.39], [3.2.43] až [3.2.51]. V Liberci Dle podkladů řešitelů zpracovala Dr. Ing. Dana Křemenáková 23

23 Přílohy 1. Dílčí projekt: Systém projektování textilních struktur 1.1 Závěrečné zprávy [1.1.1] Křemenáková, D.: Podklady pro sestavení systému projektování vlákno - příze. Průběžná zpráva. Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci *) [1.1.2] Kolčavová-Sirková, B.: Podklady pro sestavení systému projektování tkanin. Průběžná zpráva. Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci *) [1.1.3] Křemenáková,D.: Systém projektování textilních struktur. Část 1 vlákno příze, Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci [1.1.4] Kolčavová Sirková, B.: Systém projektování textilních strukrur. Část 2 příze - tkanina, Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci [1.1.5] Křemenáková, D.: Experimentální analýza struktury textilií. Studijní materiály. Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci *) [1.1.6] Vyšanská, M.: Skaná příze Geometrická a mechanická charakterizace. 1. etapa: tvorba systému projektování vlákno příze. Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci [1.1.7] Ripka, J.: Regresní predikce pevnosti a hmotné stejnoměrnosti rotorových přízí. Etapa 1.2 Modelování pevnosti a hmotné stejnoměrnosti přízí. Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci [1.1.8] Voborová, J.: Chlupatost a průměry přízí, Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci [1.1.9] Mertová, I.: Hodnocení struktury a vlastností plošných textilií s ohledem na změnu útkové dostavy a úpravu tkaniny. Etapa 2 Tvorba systému projektování příze tkanina. Výzkumné centrum Textil Technická univerzita v Liberci. [1.1.10] Křemenáková, D., Krupincová, G.: Projektování vlastností přízí a plošných textilií Novaspin, Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci [1.1.11] Drašarová, J., Nováčková, J.: Projektování vlastností přízí a plošných textilií Novaspin řešitel TUL, VUB a.s., Spolsin s. r. o., Část 2: Tkaniny. Výzkumné centrum Textil, Fakulta textilní, Technická univerzita v Liberci