CN1222232A - 纺疵对纺织品影响的一种评定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过模拟一种由预定纱线制成的纺织品的织纹来评定纱疵对纺织品的影响的一种方法。为了比较可靠地和比较容易地评定模拟的纺织品,通过模拟预定纱线的参数或测量信号产生纺织品的第一织纹(51)。通过根据一种基准纱线参数的模拟产生纺织品的第二织纹(52),最后进行第一织纹与第二织纹的比较。

Description

纺疵对纺织品影响的一种评定方法

本发明涉及通过模拟一种预定纱线制成的纺织品的纺纹来评定纱疵对纺织品的影响的一种方法。

EP-A-578975公开了一种方法，这种方法的第一步是通过一种测量机构测定与纱线体积和/或表面有关的纱线参数，第二步将这些参数换算成灰色值或色值，并将这些值对应成象点。最后将这些象点显示在一个象屏上和/或用打印机打印出来。从而产生一种表示由被试纱线制成的织品或针织品的模拟的织纹。

这种公知方法的缺点是，这种模拟与真实的织品或针织品的织纹并不精确相符，这是所作的一些简化假定所引起的。一个这样的假定包括在模拟过程中表示并列平行的纱段，并加权经纱和纬纱之间的组织，或者完全忽略不计。这样就给模拟织品或针织品的评定带来了困难。因为，正确的评定需要首先进行一些练习。

本发明的目的在于，消除上述缺点并提出一种以较高的可靠性来进行模拟的纺织品的评定方法。

这个目的是这样实现的，织品或针织品的织纹通过公知的模拟产生，其中，考虑了一种实际存在的和测量的纱线的参数，与基准织品或基准针织品的织纹进行比较，对该织纹采用一种根据质量完全符合标准的或根据统计数据分类的基准纱线的参数。该基准纱线例如用相当于从公开发表的统计数据的平均值的参数来表征。其中，基准纱线的参数可通过一种实际存在的基准纱线的测量来求得，或从发表的统计值通过计算来求得。

换句话说，提出一种基准织品的织纹，这种织纹与用预定纱线制成的织品的织纹相似，并与已知的模拟织品的织纹进行比较。其中，基准织品的织纹通过一个所谓的纱线检验板的图案来实现，该纱线检验板是用基准纱线构成的。或者，基准纱线的织纹可通过一种基准纱线制成的织品的模拟来产生。其中，基准纱线的模拟可通过该纱线的参数的计算或通过一种实际存在的基准纱线的参数的测量来进行。当两种纺织品按相同的方法模拟时可达到最好的结果。其中，参数在数值上的唯一差别是，一些数值是从一种预定的纱线得出的，而另一些数值则是从一种基准纱线得出的。

用本发明得出的诸多优点特别表现在：基准织品或针织品与模拟的织品或针织品完全按相同的方式和方法显示在象屏或纸上，这样织纹之间的差异直接显示出实际针织品和织品之间的差异，并可看出选择参数的不同的值。对这种可直接比较的织纹进行评定的观察者现在也可用他自己的主观准则来评定这些织纹。如果这些织纹不可直接比较，他不必耽心此后如何考虑他的准则的谬误。

下面结合一个例子和参照附图来详细说明本发明。其中：

图1表示一个纱线检验板的织纹和一个模拟的纱线检验板的织纹；

图2表示所谓的纤维长度分布图；

图3表示不同纤维长度的多条谱图曲线；

图4表示不同长度的随机分布的纤维组成的纱线的一条谱图曲线；

图5表示考虑了过程引起的纵向波纹的波动的谱图曲线；

图6和图7分别表示变异曲线；

图8表示傅里叶反变换的示意图；

图9表示与纱线的偶然事件有关的图；

图10表示一种纱线的质量变异曲线；

图11表示纱线试验仪。

本发明方法一方面由一种预定的测定了参数的纱线构成的纺织品的一种织纹的已知的模拟组成，另一方面由一种用一种基准纱线构成的纺织品的一种织纹的模拟组成。这里存在多种可能性来测量或计算这种基准纱线的参数。由于这种测量与另一种纱线的测量没有区别，这里不拟详述。至于第二种可能性即计算法将在下面结合附图进行详细说明，还将用单个附图来说明必要的方法步骤。

图1表示一种纺织品的织纹52，这种纺织品根据本发明通过模拟由一种基准纱线构成。其中，基准纱线可通过测量的参数或通过计算的参数来确定。这种织纹作为用其他纱线通过模拟构成的纺织品的织纹的参照基准使用。其中这些纱线根据在一种实际的纱线上得出的测量值进行模拟。在图1中同样示出了这样一种织纹51，以便比较。例如通过人眼可进行的这两种织纹的比较可识别出织纹51、52的差异，并进行进一步的分析。例如从织纹51看出了波纹效应，这种效应可能的原因是人所共知的，例如由于周期性的纱疵所致。

图2表示所谓的纤维长度分布图1，在该图中可看到频率分布的一条曲线2和作为频率分布累积曲线的一条曲线3。纤维长度分布图是纱线参数计算的起点。曲线2和曲线3绘在一条水平轴4的上方，沿水平轴4的标记或数值注出纺织纤维的长度值。沿垂直轴5的标记或数值表示一定长度的纤维的百分数。所以，从曲线2可轻易查出从这种分布得出这些数值的纤维的最大百分率具有在点6相应值的一个长度。从曲线3可查出纤维的100％至少是无限短的，但没有无限长的纤维。这种纤维长度分布图或者从专业文献中查得，或者可用市售的仪器对原料进行测量求得。策尔维格乌斯特(Zellweger Uster)公司销售商品名叫AFIS或Al100的这种仪器。纤维长度分布图是纱线参数的计算的根据之一。该图提供一种原料的特征值，这里特别是指所依据的基准原料的特征值，亦即在一定程度上给出了所依据的基准纱线的纤维长度的理想分布。用这种原料制成的纱线与其成分有关而具有或多或少明显的准周期性的不均匀度，这种不均匀度可在谱图中表示出来。

图3表示各一种纱线的四条谱图曲线7、8、9、10的水平和垂直错开的示图，这些纱线分另由恒定长度的纤维组成。其中，这些纱线的纤维长度从曲线7到曲线10不断增加。在图2的水平轴4上例如点6、11、12和13可读出这些纱线的纤维长度。沿水平轴14注出了波长的值，而沿轴15则注出波幅或功率密度的值(例如用均匀度检验机测出)。从这些谱图曲线7至10例如可看出具有长纤维的纱线的不均匀度的波幅是相当小的，如谱图曲线10所示，但短纤维的则较大，如谱图曲线8和9所示。

下列公式适用于用已知的纱线均匀度检验机得出的谱图曲线：(A) $p\left(f\right)=\frac{1}{n}{\sin }^2\left(\frac{\mathrm{\ΠfL}}{v}\right)$

式中：p表示用公知的一种均匀度检验机测出的功率密度；

      n表示纱线横截面的纤维数；

      l表示纤维的长度；

      f表示测量频率；

      v表示纱线的测量速度。

一些均匀度检验机用具有相对恒定的带宽的带通滤波器来测量功率密度。例如每一倍频程设置五个带通滤波器，其频带界限是邻接的。这样就得出一条阶梯形曲线来代替这里所示的连续曲线。

下式适用于连续型的谱图：(B) $a\left(\log \mathrm{\λ}\right)=c\frac{\sin \left(\frac{\mathrm{\ΠL}}{\mathrm{\λ}}\right)}{\sqrt{\mathrm{\λ}/L}}$

式中C为比例常数。

最后，一方面由于对模拟的纺织品的比较是用已知的纱线试验仪测出的参数进行的，所以另一方面，最好对基准纱线和基准织纹的模拟也尽可能用象纱线试验仪测出的数值进行工作。

所以，已知的纱线试验仪提供的谱图中给出了功率的根代替功率密度，或以对数比例的波长代替频率。这已在公式(B)的图示中予以考虑。

从相同长度的纤维组成的纱线的谱图线7至10中推导出一种由不同长度的纤维组成的纱线的一条谱图曲线，实际的纱线一般就是这种情况。

所以，图4表示一条谱图曲线16，它是通过多条谱图曲线例如谱图曲线7、8、9、10的叠加形成的。众纤维长度分布图(图1)中可预先确定例如沿轴14的等距离的纤维长度值，从曲线2或3查出频率值。用这些值可加权相应纤维长度的谱图。谱图曲线16按加权的谱图曲线的下列公式(C)计算：(C) $a\left(\log \mathrm{\λ}\right)=c\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{i=o}^n{h}_i\frac{{\sin }^2(\mathrm{\Π\λ}/L_o{k}^{\′})}{\mathrm{\λ}/\left(L_o{k}^{\′}\right)}}$

式中：k表示相邻等级的长度比例Li/Li+1的对数；

      h表示与纤维长度有关的纤维根数的频率，例如可从图2查出。

图5表示由谱图曲线16推导出的一条谱图曲线17。在该谱图曲线17中考虑了不理想的生产条件所引起的纱疵。这种例如由于生产机器引起的或没有消除的纱疵通常是长波的，所以谱图曲线17特别是在范围18内与谱图曲线16不同。范围18的变异可通过已知的长度变异曲线CV(L)和测量变异曲线CVm的值求出，如下面还要述及的那样。

图6表示不同质量的纱线的长度变异曲线CV(L)可能所处的三个界限19、20、21所界定的范围。这些界限绘在注出纱线切断长度值的水平轴22上方和注出均值离差的百分数值的垂直轴23旁边。界限19涉及最坏质量的纱线，界限21则涉及最好质量的纱线。从中可以看出，好质量的纱线与差质量的纱线比较，均值离差在切断长度不断增加时下降较快。此外，绘出了一种理想纱线的长度变异曲线50。由于根据图3和4已知纱线的长波缺陷比短波缺陷具有较小的波幅，所以，图6表明由于差的生产机器所引起的质量差的纱线情况下长波的缺陷仍具有不可忽略的波幅，因此，谱图曲线16的幅值必须用一个系数修正或乘一个系数，这个系数考虑了不理想纱线的实际存在的长波缺陷。这种修正应当在谱图曲线16下降的分支线内，特别是切断长度在范围18内超过大约0.5米进行。这个系数适用于不同的切断长度，并从长度变异曲线50和选定的界线21、20、19之间的距离a得出。由于沿两条轴22、23注出的值是对数值，所以这个距离a可通过消去对数直接转换成一个系数。从谱图曲线16通过这种修正产生谱图曲线17。

现在从该谱图17通过计算产生一个象纱线试验仪也可产生的信号。这个信号如图8所示。为此需要应用傅里叶反变换，这种变换从谱区的信号中产生一个表示沿纱线的横截面或质量变异的输出信号。为此，谱图曲线17对数地分类，这些分类这里用矩形29至35表示。在对数比例尺中，这些分类各自具有相同的长度。所以每一类29至35都表示一个波长范围，这个波长范围也可再分成更多的通道，例如每倍频程5至10个通道。每一类29至35都配置一个正弦波发生器36至42，其频率与分类的波长成反比，而其波幅则与分类的高度或与由该分类表示的变异的频率(相当于矩形的高度)成正比，每个发生器36至42都发出一个正弦形信号，这些信号通过叠加合成，于是产生一个单独的输出信号，该输出信号表示在整个时间内的质量均值离差，例如图10所示。对这个输出信号可按人所共知的方式求出一个变异系数。

这种变异系数也记录在已知的纱线的图7中。图7表示不同质量的纱线质量变异的数值可能所处的三个界限24、25、26。这三个界限绘在注出所谓纱线支数或细度(与粗度成反比)值的水平轴27上方和以平均值百分数注出变异系数CV值的轴28旁边。界限24涉及最差质量的纱线，界限26则涉及最好质量的纱线。从中可以看出，好质量的纱线与差质量的纱线比较，均值离差在纱线支数不断增加时增加较慢。现在可能对要想模拟的纱线的质量有了一个概念。根据这个概念，可从图7所示的界限24、25、26之一中查出一定纱线支数的有关纱线的变异系数。如果将这个变异系数与按图8输出信号的变异系数比较，则可能确定一个差别。从中求出一个系数，整个输出信号用该系数相乘，亦即在任一时间内，信号的任一偏差都用该系数增大或减小。这样就产生一个几乎完全符合真实情况的模拟信号。

但还可进一步实现符合真实情况的纱线模拟。为此，在合并前，每个正弦波发生器的频率(图8)都附加用一个随机信号进行频率调制，这样就产生一个较宽带的信号。随机信号的带宽最好相当于通道间距离。当然，纱线还存在所谓的偶然事件，例如斑点、粗节、细节或杂质，这些事件迄今未考虑。这些事件可用一个随机数发生器模拟并加到该信号上。例如可从出版“乌斯特统计”(USTER STATISTICS)的有关事件中查出这些事件的频率和大小。频率值例如可从图9查出，并输入该随机数发生器中。

图9表示从上述出版物查出的一个图例。此外，图6和7也出自该处。该图表示三个界限43、44和45的值，这些值给出每单位纱线长度的偶然事件数。这些数值和界限绘在注出纱线支数的值的一根水平轴46上方和注出每1000米纱线的事件数的值的一根轴47的旁边。界线43涉及最差质量的纱线，界限45则涉及最好质量的纱线。从中可以看出，好质量的纱线与坏质量的纱线比较，事件数随不断增加的纱线支数而较少增加。可用一个随机产生的振幅和长度加入随机数发生器中，该长度是事件均值离差的数字转换。然后随机发生器发出脉冲，这些脉冲按照图8叠加到输出信号，并相当于典型的缺陷的一个经验值。图9只是许多统计的一个例子，这些统计分另给出了诸如粗节、细节、斑点、硬壳、杂质等特殊缺陷的频率。

图10表示例如一条偏离平均值M的纱线的质量变异的变异曲线48。现在用图2至8所示的方法提供这样一条变异曲线48，该曲线绘在注有纱线长度值的轴49上方。每个变异都由一个垂直的偏差来表示，其高度相当于与平均值M偏差的程度，每个变异在纱线中的位置或沿纱线的位置也是已知的。该变异曲线48与由纱线试验仪测量的纱线变异曲线没有区别。所以单个变异或信号点、或表示它们的值都可直接转换成象点并排列成行，因此产生一种纱线的模拟。其中，信号点的偏离给出颜色或灰色值的色度。如果这样的象点并列排成多排，则例如产生织纹51(图1)，从该织纹可清楚看出由象点组成的各排60、61、62。在这里只显出两种色度或层次，亦即黑色或白色。织纹52也用相同的方式产生，唯一的区别在于，转换成象点的参数或测量信号来自一种作为参考基准用的纱线并通过在一个纱线试验仪中测量该纱线或通过模拟求出。以相应的方式也可模拟不同组织的织品例如针织品。这时纱线的象点在有关纺织品中根据该纱线的分布排列在织纹中。所以象在织品中那样，经纱和纬纱交叉并重叠，从而线或纱在针织品中构成网眼。在两种情况中可考虑或不考虑在该处用加强的色度来模拟重叠。

图11表示一种公知的纱线试验仪53，它由一个试验仪54、一个估算和操作单元55以及一个打印机56组成。该试验仪54配有一个或多个测试模块57，这些测试模块具有被测参数用的测试机构。其参数例如质量、毛羽或结构要被连续测量的一种纱线58按已知的方式通过测试机构。

所以本发明方法可归纳为如下几个步骤：

a)通过在基准纱线上测量至少一个重要参数产生该基准纱线的

  象点，然后将该参数的值转换成象点的色度值，这些象点排列

  成行得出基准纱线的模拟，或者从统计资料例如纱线的平均值

  通过计算一个或多个重要参数产生象点。其中每个象点都沿基

  准纱线在其位置上方有一个相关的数据；

b)通过在预定的纱线上测量至少一个重要参数来产生该预定纱

  线的象点，然后将参数的值转换成象点的色度值，这些象点排

  列成行得出预定纱线的模拟。其中，每个象点都沿预定纱线的

  上方有一个相关的数据；

c)通过按照纺织品纺线分布的一种纱线的象点的排列例如通过

  一种预定的、且其参数已测出的纱线的象点的相互排列来产生

  某种纺织品的第一织纹；

d)通过按照纺织品纱线分布的一种纱线的象点的排列例如通过

  基准纱线的象点的并列成排来产生某种纺织品的第二织纹；

e)通过并列的或重叠的图象显示来比较第一和第二织纹。这里也

  存在这样的可能性，即第一织纹的内容与第二织纹的内容交

  换，或相反的交换，或连续的进行该织纹的匀滑转换。

也可根据一个纱线信号的模拟来代替例如在纤维长度分布图和谱图中那样的统计值。其中每根纤维都用一个具有纤维长度的矩形脉冲代替，并由该矩形脉冲的随机分布产生一个纱线信号。此外，对纺织品例如织品、针织品等的模拟还可进行所谓的纱线检验板的模拟，这时各产生一个一种基准纱线的纱线板的织纹和一个具有一种给定纱线的纱线检验板的织纹。这里基准纱线和给定的纱线都可由测出的参数或计算出的参数来模拟。

假定基准纱线的纱线信号的整个计算都用计算机进行，且可由一位专业人员为此并借助于图2至10所示进行编程操作。

如果估算和操作单元55具有适当的程序，则本发明方法可在图11所示的一种装置中进行。如果例如在该单元中存储一种或多种基准纱线的参数，则可随时在象屏上产生一种基准织品或针织品的一种织纹。此外，一种真实纱线58的参数可在测量模块57中检验，并可同样在该估算和操作单元55中产生模拟织品或针织品的织纹。借助于织纹处理和织纹表示的已知程序可将两种织纹显示在象屏上，或用打印机56打印出来，以便进行比较。

Claims (10)

1．通过根据一种预定的纱线制成的纺织品的织纹的模拟来评定纱疵对纺织品的影响的一种方法，其特征在于，纺织品的第一织纹(51)通过模拟一种预定纱线的参数来产生，该纺织品的第二织纹(52)则通过根据一种基准纱线的参数的模拟来产生，并进行第一织纹与第二织纹的比较。

2．按权利要求1的方法，其特征在于，通过在一种纱线试验仪(53)中测量纱线来求出预定纱线(58)的参数，其中对一个参数求出多个数值，并对每个数值都沿纱线给出部位。

3．按权利要求1的方法，其特征在于，基准纱线的参数从统计求出的值中通过计算求出。

4．按权利要求1的方法，其特征在于，基准纱线的参数通过测量求出。

5．按权利要求3的方法，其特征在于，通过一个参数的计算求出一条变异曲线(48)。

6．按权利要求5的方法，其特征在于，选择质量作为参数并求出一条质量变异曲线(48)。

7．按权利要求2和5的方法，其特征在于，变异曲线的值对应灰色值或色值。

8．按权利要求7的方法，其特征在于，灰色值或色值转换成象点，并相互排列成行(60、61、62)，以便模拟一种纱线，而且根据纺织品的纱线分布排列成行，以便模拟该纺织品。

9．按权利要求3的方法，其特征在于，从谱图曲线(7、8、9、10)和从纤维长度分布图(1)中得同一种模拟纱线的变异曲线(48)。

10．按权利要求9的方法，其特征在于，在变异曲线(48)中考虑了偶然事件。

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