ITMI20110130A1 - METHOD AND EQUIPMENT FOR THE RECOGNITION OF TEXTILE FIBERS, IN PARTICULAR FIBERS AS THE KASHMIR - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“METODO E APPARECCHIATURA PER IL RICONOSCIMENTO DI FIBRE TESSILI, IN PARTICOLARE FIBRE PREGIATE COME IL KASHMIR†La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo e una apparecchiatura per il riconoscimento di fibre tessili, in particolare fibre pregiate cheratiniche, denominate tecnicamente come peli animali come ad esempio il kashmir (cashmere). â € œMETHOD AND APPARATUS FOR THE RECOGNITION OF TEXTILE FIBERS, IN PARTICULAR FINE FIBERS SUCH AS KASHMIRâ € The present invention relates to a method and equipment for the recognition of textile fibers, in particular precious keratin fibers, technically referred to as animal hair such as kashmir (cashmere).
Più in dettaglio, il metodo e l’apparecchiatura dell’invenzione consentono la determinazione della composizione qualitativa e, opzionalmente, anche quantitativa di un manufatto in fibre tessili e si prestano particolarmente al riconoscimento delle fibre pregiate di origine animale (come ad esempio kashmir, mohair, yak, cammello, alpaca, eccetera), pur essendo utilizzabili anche con fibre vegetali (ad esempio, il cotone e il lino) e con fibre artificiali e sintetiche. More in detail, the method and the apparatus of the invention allow the determination of the qualitative and, optionally, also quantitative composition of an artifact made of textile fibers and are particularly suitable for the recognition of precious fibers of animal origin (such as kashmir , mohair, yak, camel, alpaca, etc.), although they can also be used with vegetable fibers (for example, cotton and linen) and with artificial and synthetic fibers.
I manufatti tessili realizzati in fibre pregiate, quali in particolare quelli in puro kashmir, ma anche in seta o in altre fibre prodotte da animali, sono particolarmente esposti a concorrenza scorretta; un capo a cui viene apposta una etichetta che assicura la composizione del capo, per esempio, in fibre di kashmir conferisce al capo stesso un valore economico elevato; se l’etichetta à ̈ falsa, la frode consumata à ̈ grave per il cliente e distorsiva per il mercato con danno per l’operatore onesto. E il singolo acquirente non ha la possibilità di effettuare controlli sicuri, nemmeno rivolgendosi a laboratori seri. Textile products made of precious fibers, such as in particular those in pure Kashmir, but also in silk or other fibers produced by animals, are particularly exposed to unfair competition; a garment to which a label is affixed that ensures the composition of the garment, for example, in kashmir fibers, gives the garment itself a high economic value; if the label is false, the fraud committed is serious for the customer and distorting for the market with damage to the honest operator. And the single buyer does not have the possibility to carry out safe checks, not even by turning to serious laboratories.
Infatti, nel caso dei manufatti tessili realizzati con fibre di kashmir (oppure di mohair, yak, cammello ed alpaca, genericamente indicati con il termine di peli animali pregiati), à ̈ difficile ottenere una certificazione della reale composizione qualitativa e quantitativa del prodotto, perché non esiste un metodo sicuro di laboratorio per effettuare test a risultato certo. Oltre alle frequenti frodi, questa situazione crea ostacoli alla esportazione dei prodotti su mercati quali quello americano e giapponese. In fact, in the case of textile products made with kashmir fibers (or mohair, yak, camel and alpaca, generically indicated with the term of fine animal hair), it is difficult to obtain a certification of the real qualitative and quantitative composition of the product, because © there is no safe laboratory method for carrying out tests with certain results. In addition to frequent fraud, this situation creates obstacles to the export of products to markets such as the US and Japan.
Le attuali metodologie analitiche infatti non consentono di giungere a risultati con un livello di affidabilità sufficientemente elevato. In fact, the current analytical methodologies do not allow to reach results with a sufficiently high level of reliability.
Allo stato attuale il riconoscimento delle fibre pregiate quali kashmir, mohair, yak, cammello ed alpaca avviene basandosi essenzialmente sulle caratteristiche morfologiche delle stesse mediante microscopia ottica o elettronica. Le metodiche e le norme analitiche adottate a livello internazionale sono focalizzate al riconoscimento delle fibre pregiate e alla loro differenziazione rispetto alla fibra di lana fine comunemente impiegata nei prodotti adulterati. At present, the recognition of valuable fibers such as kashmir, mohair, yak, camel and alpaca is essentially based on the morphological characteristics of the same by means of optical or electron microscopy. The methods and analytical standards adopted at an international level are focused on the recognition of fine fibers and their differentiation from the fine wool fiber commonly used in adulterated products.
In particolare, il metodo di analisi più comune attualmente in uso, riconosciuto da IWTO TM 58-97 e ISO/FDIS 17751.2, à ̈ essenzialmente di tipo morfologico, e prevede l’impiego di un microscopio ottico o di un microscopio elettronico a scansione con cui l’operatore effettua il riconoscimento delle fibre cheratiniche (lana, kashmir, mohair, cammello, yak, eccetera) basandosi su parametri statisticamente rappresentativi e caratteristiche tipiche della specie animale da cui provengono le fibre, quali lo spessore delle scaglie che ricoprono la superficie delle fibre, il diametro delle fibre, l’uniformità di diametro delle fibre e la forma e disposizione delle scaglie. Questo metodo à ̈ stato messo a punto nell’anno 2001 con aggiornamenti negli anni successivi, ma risulta fortemente limitato soprattutto alla luce delle enormi evoluzioni nel campo della selezione genetica e degli incroci attuati sugli animali in produzione che rendono le caratteristiche morfologiche non sufficientemente indicative. In ogni caso, l’applicazione di questa tecnica necessita di operatori molto esperti, con notevole esperienza e si presta comunque ad interpretazioni incerte con notevole rischio di falsi positivi. In particular, the most common analysis method currently in use, recognized by IWTO TM 58-97 and ISO / FDIS 17751.2, is essentially of the morphological type, and involves the use of an optical microscope or a scanning electron microscope with which the operator recognizes the keratin fibers (wool, kashmir, mohair, camel, yak, etc.) based on statistically representative parameters and typical characteristics of the animal species from which the fibers come, such as the thickness of the scales that cover the surface of the fibers, the diameter of the fibers, the uniformity of the diameter of the fibers and the shape and arrangement of the scales. This method was developed in 2001 with updates in subsequent years, but it is severely limited especially in the light of the enormous evolutions in the field of genetic selection and crossbreeding carried out on animals in production that make the morphological characteristics not sufficiently indicative. . In any case, the application of this technique requires highly skilled operators, with considerable experience and in any case lends itself to uncertain interpretations with a considerable risk of false positives.
Anche approcci analitici basati su metodi spettrofotometrici, in particolare facenti uso di spettrofotometri NIR e FTIR, non sono pienamente soddisfacenti: sebbene essi possano dare buoni risultati su campioni di fibre dello stesso tipo, falliscono quando fibre di tipo diverso sono mescolate tra loro. Even analytical approaches based on spectrophotometric methods, in particular using NIR and FTIR spectrophotometers, are not fully satisfactory: although they can give good results on fiber samples of the same type, they fail when fibers of different types are mixed together.
È uno scopo della presente invenzione quello di fornire una metodologia analitica che risolva, in modo relativamente semplice, rapido ed efficace, i problemi connessi alla certificazione di riconoscimento delle fibre tessili, e specificamente delle fibre animali pregiate, e al controllo della composizione quantitativa dei tessuti indicata in etichetta obbligatoria. It is an aim of the present invention to provide an analytical methodology that solves, in a relatively simple, rapid and effective way, the problems connected with the certification of recognition of textile fibers, and specifically of valuable animal fibers, and with the control of the quantitative composition of the fabrics. indicated on the mandatory label.
In particolare, à ̈ uno scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo e una apparecchiatura per il riconoscimento di fibre tessili, in particolare fibre cheratiniche pregiate, che consentano la determinazione della composizione qualitativa e quantitativa di un manufatto in fibre tessili in modo semplice e veloce e con un elevato livello di affidabilità . In particular, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for the recognition of textile fibers, in particular valuable keratin fibers, which allow the determination of the qualitative and quantitative composition of a textile fiber product in a simple and fast and with a high level of reliability.
La presente invenzione à ̈ dunque relativa ad un metodo e una apparecchiatura per il riconoscimento di fibre tessili, in particolare fibre pregiate e specificamente fibre cheratiniche pregiate (come il kashmir), come definiti in termini essenziali nelle annesse rivendicazioni 1 e, rispettivamente, 6, nonché, per i caratteri addizionali preferiti, nelle rivendicazioni dipendenti. The present invention therefore relates to a method and an apparatus for the recognition of textile fibers, in particular valuable fibers and specifically valuable keratin fibers (such as kashmir), as defined in essential terms in the annexed claims 1 and 6, respectively, as well as, for additional preferred characters, in dependent claims.
L’invenzione consente il riconoscimento oggettivo delle fibre di un campione tramite una apparecchiatura che integra un microscopio e un gruppo di analisi spettrometrica in grado di operare nello spettro compreso tra 400 nm e 1700 nm (avendo sensori attivi in tale campo); i dati ottenuti dal microscopio e dal gruppo di analisi spettrometrica sono elaborati dall’apparecchiatura per fornire una identificazione della natura delle fibre del campione, nonché (volendo) la composizione quantitativa percentuale del campione stesso. The invention allows the objective recognition of the fibers of a sample by means of an equipment that integrates a microscope and a spectrometric analysis unit capable of operating in the spectrum between 400 nm and 1700 nm (having active sensors in this field); the data obtained by the microscope and by the spectrometric analysis group are processed by the equipment to provide an identification of the nature of the fibers in the sample, as well as (if desired) the quantitative percentage composition of the sample itself.
L’apparecchiatura à ̈ in grado di eseguire l’analisi spettrale su ogni singola fibra del campione. The equipment is able to perform the spectral analysis on each single fiber of the sample.
In questo modo, si ha un duplice beneficio: In this way, there is a double benefit:
1) non si hanno contaminazioni di spettro tra fibre appartenenti a gruppi diversi come nella strumentazione classica; 1) there is no spectrum contamination between fibers belonging to different groups as in classical instrumentation;
2) riuscendo a discriminare ogni singola fibra si à ̈ in grado di ricavare le percentuali delle singole fibre costituenti il campione (e quindi la composizione quantitativa del campione stesso). 2) being able to discriminate each single fiber, it is possible to obtain the percentages of the individual fibers making up the sample (and therefore the quantitative composition of the sample itself).
Lo strumento à ̈ essenzialmente basato su un microscopio che à ̈ in grado di individuare e puntare singole fibre tessili (indicativamente aventi diametro compreso tra circa 9 e circa 20 micron) e di inviare l’informazione spettrale della fibra puntata ad uno spettrofotometro. The instrument is essentially based on a microscope which is capable of identifying and targeting single textile fibers (indicatively having a diameter between about 9 and about 20 microns) and sending the spectral information of the pointed fiber to a spectrophotometer.
Successivamente i dati vengono salvati e processati da una unità di elaborazione tramite apposito programma di riconoscimento. Subsequently the data are saved and processed by a processing unit through a special recognition program.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alla figura annesse che rappresenta schematicamente una apparecchiatura per il riconoscimento di fibre tessili in accordo al trovato. Further characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of a non-limiting example of embodiment thereof, with reference to the attached figure which schematically represents an apparatus for the recognition of textile fibers according to the invention.
Nella figura annessa à ̈ indicata nel suo complesso con 1 una apparecchiatura per il riconoscimento di fibre tessili. In the attached figure, 1 indicates as a whole an apparatus for recognizing textile fibers.
L’apparecchiatura 1 comprende principalmente un microscopio 2, un gruppo 3 di analisi spettrometrica e una unità 4 di elaborazione. The apparatus 1 mainly comprises a microscope 2, a spectrometric analysis unit 3 and a processing unit 4.
Il microscopio 2 ha una risoluzione tale da individuare singole fibre di grandezza compresa tra circa 9 e circa 20 micron e inviare l’informazione spettrale della fibra puntata al gruppo 3 di analisi spettrometrica. The microscope 2 has a resolution such as to identify single fibers of a size between about 9 and about 20 microns and send the spectral information of the pointed fiber to the spectrometric analysis group 3.
Il microscopio 2 comprende uno stativo 5 che supporta un portacampioni 6, un sistema ottico 7, un gruppo obiettivi 8, una telecamera 9, un gruppo illuminante 10. The microscope 2 comprises a stand 5 which supports a sample holder 6, an optical system 7, an objective group 8, a camera 9, an illuminating group 10.
Il portacampioni 6 Ã ̈ per esempio del tipo a tavolo traslatore con comandi coassiali; in particolare, il portacampioni 6 comprende una tavola 11 traslante, disposta su un basamento 12 dello stativo 5, e una pinzetta fermavetrini (nota e non illustrata), preferibilmente adatta a posizionare contemporaneamente due vetrini sulla tavola 11. The sample holder 6 is for example of the translating table type with coaxial controls; in particular, the sample holder 6 comprises a translating table 11, arranged on a base 12 of the stand 5, and a slide holder clip (known and not shown), preferably suitable for simultaneously positioning two slides on the table 11.
Il sistema ottico 7 à ̈ per esempio un sistema standard DIN 160 mm ed à ̈ provvisto di un sistema di messa a fuoco, in particolare un sistema a regolazione macro-metrica e micro-metrica con passo minimo di regolazione di 0,002 mm e dotato di frizione di scorrimento regolabile e di regolatore di fine corsa. The optical system 7 is for example a standard DIN 160 mm system and is equipped with a focusing system, in particular a macro-metric and micro-metric adjustment system with a minimum adjustment step of 0.002 mm and equipped with adjustable sliding clutch and limit stop adjuster.
Il gruppo obiettivi 8 comprende almeno un obiettivo 15 ottimizzato per analisi nel vicino infrarosso (NIR); preferibilmente, il gruppo obiettivi 8 comprende due o più obiettivi 15 intercambiabili (per esempio con ingrandimenti 20X e 40X), portati per esempio da una giostra (revolver) portaobiettivi girevole avente due o più posizioni con fermo a scatto in corrispondenza degli obiettivi. The objective group 8 comprises at least one objective 15 optimized for near infrared (NIR) analysis; preferably, the objective group 8 comprises two or more interchangeable objectives 15 (for example with magnifications 20X and 40X), carried for example by a revolving objective-holder carousel (revolver) having two or more snap-lock positions corresponding to the objectives.
Preferibilmente, gli obiettivi 15 sono di tipo planare apocromatico operanti con distanza di lavoro superiore a circa 10 mm e ottimizzati per lavorare nel campo di lunghezze d’onda VIS/NIR, indicativamente tra 380 e 2000 nm. Preferably, the objectives 15 are of the planar apochromatic type operating with a working distance greater than about 10 mm and optimized to work in the VIS / NIR wavelength range, indicatively between 380 and 2000 nm.
La telecamera 9 Ã ̈ disposta in modo da riprendere, attraverso il sistema ottico 7, immagini di un campione 16 (in particolare un campione costituito da un assieme di fibre e disposto per esempio su un apposito vetrino) da analizzare, disposto sulla tavola 11 del portacampioni 6, e inquadrare singoli dettagli del campione 16, in particolare singole fibre del campione 16. La telecamera 9 Ã ̈ connessa ad uno schermo 17 su cui sono riprodotte le immagini acquisite dalla telecamera 9 e dal microscopio 2. The video camera 9 is arranged so as to take, through the optical system 7, images of a sample 16 (in particular a sample consisting of an assembly of fibers and arranged for example on a suitable glass slide) to be analyzed, arranged on the table 11 of the sample holder 6, and frame single details of sample 16, in particular single fibers of sample 16. Camera 9 is connected to a screen 17 on which the images acquired by camera 9 and microscope 2 are reproduced.
Il gruppo illuminante 10 à ̈ configurato in modo da fornire una illuminazione diffusa o diretta sul campione 16 disposto sul portacampioni 6; per esempio, il gruppo illuminante 10 comprende una coppia di sorgenti, per esempio lampade alogene, affiancate e disposte su lati opposti del campione; le sorgenti hanno alimentazione stabilizzata e sono ottimizzate per lavorare su lunghezze d’onda VIS/NIR (indicativamente, 380÷2000 nm). The lighting unit 10 is configured in such a way as to provide diffused or direct lighting on the sample 16 arranged on the sample holder 6; for example, the lighting unit 10 comprises a pair of sources, for example halogen lamps, placed side by side and arranged on opposite sides of the sample; the sources have a stabilized power supply and are optimized to work on VIS / NIR wavelengths (approximately, 380à · 2000 nm).
Il gruppo 3 di analisi spettrometrica comprende uno o più spettrofotometri 17 operanti nella regione del visibile (VIS) e nella regione del vicino infrarosso (NIR). Spectrometric analysis group 3 comprises one or more spectrophotometers 17 operating in the visible (VIS) region and in the near infrared (NIR) region.
In particolare, il gruppo 3 di analisi spettrometrica opera in un campo spettrale che include almeno una porzione dello spettro visibile e almeno una porzione dello spettro del vicino infrarosso; indicativamente, il gruppo 3 di analisi spettrometrica ha un campo spettrale che può andare da circa 380/400 nm fino a circa 1700/2000 nm; in altri termini, il gruppo 3 di analisi spettrometrica ha sensori attivi nel campo spettrale 380÷2000 nm, preferibilmente 400÷1700 nm. In particular, the spectrometric analysis group 3 operates in a spectral range which includes at least a portion of the visible spectrum and at least a portion of the near infrared spectrum; indicatively, group 3 of spectrometric analysis has a spectral range that can go from about 380/400 nm up to about 1700/2000 nm; in other words, the spectrometric analysis group 3 has sensors active in the spectral range 380à · 2000 nm, preferably 400à · 1700 nm.
Per esempio, il gruppo 3 di analisi spettrometrica comprende due spettrofotometri 17 combinati VIS/NIR operanti nella regione del visibile e nella regione del vicino infrarosso rispettivamente, eventualmente aventi campi spettrali parzialmente sovrapposti. For example, the spectrometric analysis group 3 comprises two combined VIS / NIR spectrophotometers 17 operating in the visible region and in the near infrared region respectively, optionally having partially overlapping spectral fields.
Per esempio, un primo spettrofotometro (VIS) ha campo spettrale 300÷1000 nm (o 300÷730 nm, o 380÷730 nm, o 400÷1100 nm); e un secondo spettrofotometro (NIR) ha campo spettrale 960÷1700 nm (o 1000÷1700 nm, o 1000÷2000 nm). For example, a first spectrophotometer (VIS) has a spectral range of 300à · 1000 nm (or 300à · 730 nm, or 380à · 730 nm, or 400à · 1100 nm); and a second spectrophotometer (NIR) has a spectral range of 960à · 1700 nm (or 1000à · 1700 nm, or 1000à · 2000 nm).
Il gruppo 3 di analisi spettrometrica à ̈ disposto in modo da rilevare, attraverso il sistema ottico 7 del microscopio 2, spettri delle singole fibre del campione 16 disposto sul portacampioni 6. The spectrometric analysis group 3 is arranged in such a way as to detect, through the optical system 7 of the microscope 2, spectra of the individual fibers of the sample 16 arranged on the sample holder 6.
Opportunamente, la telecamera 9 e il gruppo 3 di analisi spettrometrica sono disposti lateralmente rispetto al portacampioni 6 (e quindi al campione 16 da analizzare) e sostanzialmente sovrapposti uno all’altro; il sistema ottico 7 include due specchi 18 (dicroici) sovrapposti, disposti e orientati in modo da deviare lateralmente fasci elettromagnetici provenienti dal campione 16 rispettivamente verso la telecamera 9 e il gruppo 3 di analisi spettrometrica. Conveniently, the video camera 9 and the spectrometric analysis unit 3 are arranged laterally with respect to the sample holder 6 (and therefore to the sample 16 to be analyzed) and substantially superimposed on each other; the optical system 7 includes two superimposed (dichroic) mirrors 18, arranged and oriented so as to laterally deviate electromagnetic beams coming from the sample 16 towards the camera 9 and the spectrometric analysis unit 3, respectively.
L’unità 4 di elaborazione (per esempio, un computer collegato all’apparecchio 1) à ̈ collegata al gruppo 3 di analisi spettrometrica e alla telecamera 9 ed à ̈ provvista di un programma di riconoscimento che sulla base di dati rilevati dalla telecamera 9 e dal gruppo 3 di analisi spettrometrica riconosce la natura qualitativa delle fibre del campione 16 e calcola opzionalmente la composizione quantitativa del campione 16. L’unità 4 di elaborazione à ̈ anche connessa allo schermo 17 (che può essere per esempio lo schermo del computer che costituisce la stessa unità di elaborazione 17). The processing unit 4 (for example, a computer connected to the device 1) is connected to the spectrometric analysis group 3 and to the camera 9 and is equipped with a recognition program which, based on the data detected by the camera 9 and from the spectrometric analysis group 3 recognizes the qualitative nature of the fibers of the sample 16 and optionally calculates the quantitative composition of the sample 16. The processing unit 4 is also connected to the screen 17 (which can be for example the screen of the computer constituting the same processing unit 17).
Il programma di riconoscimento à ̈ parte del metodo di riconoscimento di fibre in accordo al trovato, descritto qui di seguito. The recognition program is part of the fiber recognition method according to the invention, described below.
Dal materiale o manufatto di cui si desidera accertare la composizione si prelevano dei campioni da testare; i campioni possono essere fibre pure, o in mischia in forma di filato, nastro, tessuto, eccetera. Samples to be tested are taken from the material or manufactured article whose composition is to be ascertained; the samples can be pure fibers, or blended in the form of yarn, ribbon, fabric, etc.
I campioni sono prelevati, per esempio, in accordo agli standard internazionali comunemente adottati nel settore (IWTO, ISO, eccetera). Samples are taken, for example, in accordance with international standards commonly adopted in the sector (IWTO, ISO, etc.).
Le fibre sono tagliate, per esempio tramite un microtomo, ad una lunghezza compresa tra circa 0,2 mm e circa 1 mm, preferibilmente intorno alla lunghezza di 0,4 mm, per facilitare la dispersione regolare ed omogenea delle fibre. The fibers are cut, for example by means of a microtome, to a length comprised between about 0.2 mm and about 1 mm, preferably around the length of 0.4 mm, to facilitate the regular and homogeneous dispersion of the fibers.
Le fibre ridotte in pezzatura di 0,4 mm sono disperse, per esempio in un tubicino di vetro, con un idoneo solvente, mescolando bene le fibre. Prima che i frammenti si aggreghino, si versa la sospensione su un vetrino, per esempio avente dimensioni 75x25 mm e spessore compreso tra 0,8 mm e 1,2 mm, e si attende l’evaporazione del solvente. I solventi che possono essere impiegati sono ad esempio acetato di etile, etere di petrolio ed acetone. The fibers reduced in size of 0.4 mm are dispersed, for example in a glass tube, with a suitable solvent, mixing the fibers well. Before the fragments aggregate, the suspension is poured onto a slide, for example having dimensions of 75x25 mm and thickness between 0.8 mm and 1.2 mm, and the solvent evaporation is waited for. The solvents which can be used are for example ethyl acetate, petroleum ether and acetone.
Dopo che il solvente à ̈ completamente evaporato (indicativamente, dopo circa 10-15 minuti a seconda del solvente), le fibre appaiono distribuite uniformemente sulla superficie del vetrino. After the solvent has completely evaporated (approximately, after about 10-15 minutes depending on the solvent), the fibers appear evenly distributed on the slide surface.
È opportuno predisporre una pluralità di campioni su rispettivi vetrini, per esempio almeno 7. It is advisable to prepare a plurality of samples on respective slides, for example at least 7.
Un campione 16, posto su un vetrino, viene posto sul portacampioni 6 del microscopio 2. A sample 16, placed on a slide, is placed on the sample holder 6 of the microscope 2.
In sintesi, tramite il microscopio 2 si evidenziano e si puntano singole fibre dal campione 16 e si invia l’informazione spettrale della singola fibra puntata al gruppo 3 di analisi spettrometrica; lo spettro acquisito di ciascuna fibra à ̈ elaborato dall’unità 4 di elaborazione, che confronta lo spettro acquisito con spettri di riferimento noti (memorizzati nell’unità 4 di elaborazione) per riconoscere la natura della singola fibra analizzata. In summary, by means of the microscope 2 single fibers from sample 16 are highlighted and pointed and the spectral information of the single pointed fiber is sent to group 3 of spectrometric analysis; the acquired spectrum of each fiber is processed by the processing unit 4, which compares the acquired spectrum with known reference spectra (stored in the processing unit 4) to recognize the nature of the single fiber analyzed.
In maggior dettaglio, la telecamera 9 associata al microscopio 2 acquisisce immagini del campione 16; l’operatore muove il campione 16 (spostando la tavola 11 del portacampioni 6) per inquadrare singole fibre del campione 16. Il microscopio 2 e la telecamera 9 sono configurati in modo tale da inquadrare e selezionare ogni singola fibra da analizzare; l’operatore osserva agevolmente le fibre sullo schermo 17. In greater detail, the camera 9 associated with the microscope 2 acquires images of the sample 16; the operator moves the sample 16 (moving the table 11 of the sample holder 6) to frame single fibers of the sample 16. The microscope 2 and the camera 9 are configured in such a way as to frame and select each single fiber to be analyzed; the operator easily observes the fibers on the screen 17.
Sulle immagini acquisite tramite il microscopio 2 e la telecamera 9, l’unità 4 di elaborazione calcola il diametro delle fibre del campione 16, o almeno di un gruppo selezionato di fibre del campione 16 che l’operatore seleziona sullo schermo 17. Per ciascun campione 16, si misurano per esempio i diametri di un gruppo di 50 fibre. On the images acquired through the microscope 2 and the camera 9, the processing unit 4 calculates the diameter of the fibers of the sample 16, or at least of a selected group of fibers of the sample 16 that the operator selects on the screen 17. To each sample 16, the diameters of a group of 50 fibers are measured for example.
Le misure sono acquisite dall’unità 4 di elaborazione che calcola diametro medio delle fibre del gruppo, deviazione standard e coefficiente di variazione. The measurements are acquired by the processing unit 4 which calculates the average diameter of the fibers in the group, standard deviation and variation coefficient.
Per ciascuna fibra del campione 16, o almeno di ciascuna fibra del gruppo selezionato di cui sono stati rilevati i diametri, si procede anche, tramite il gruppo 3 di analisi spettrometrica, alla scansione e all’acquisizione dei rispettivi spettri nel campo VIS e/o NIR e specificamente in un campo di lunghezze d’onda 400÷1700 nm o simili. For each fiber of sample 16, or at least of each fiber of the selected group whose diameters have been detected, we also proceed, through the spectrometric analysis group 3, to scan and acquire the respective spectra in the VIS field and / or NIR and specifically in a field of wavelengths 400 ÷ 1700 nm or similar.
In particolare, l’apparecchiatura acquisisce l’immagine di singole fibre (costituenti il gruppo di fibre del campione 16 da analizzare) tramite il microscopio 2 e la telecamera 9, e acquisisce, tramite il gruppo 3 di analisi spettrometrica, lo spettro di ciascuna fibra. In particular, the equipment acquires the image of single fibers (constituting the group of fibers of the sample 16 to be analyzed) through the microscope 2 and the camera 9, and acquires, through the spectrometric analysis group 3, the spectrum of each fiber.
In pratica, l’operatore inquadra e seleziona sullo schermo 17 una fibra; l’unità 4 di elaborazione comanda automaticamente l’attivazione del gruppo 3 di analisi spettrometrica sulla fibra selezionata, e il gruppo 3 di analisi spettrometrica fornisce lo spettro di quella fibra. In practice, the operator frames and selects a fiber on the screen 17; the processing unit 4 automatically controls the activation of the spectrometric analysis group 3 on the selected fiber, and the spectrometric analysis group 3 provides the spectrum of that fiber.
Gli spettri delle varie fibre sono inviati all’unità 4 di elaborazione che identifica le fibre in funzione dello spettro tramite il programma di riconoscimento. The spectra of the various fibers are sent to the processing unit 4 which identifies the fibers according to the spectrum by means of the recognition program.
In sostanza, l’unità 4 di elaborazione comprende una memoria in cui sono memorizzati gli spettri di riferimento di diverse fibre, quali in particolare lana, kashmir, mohair, yak, cammello, alpaca, altre fibre animali, seta, altre fibre vegetali, fibre artificiali e sintetiche, eccetera. Basically, processing unit 4 includes a memory in which the reference spectra of different fibers are stored, such as in particular wool, kashmir, mohair, yak, camel, alpaca, other animal fibers, silk, other vegetable fibers, artificial and synthetic fibers, etc.
L’unità 4 di elaborazione confronta gli spettri rilevati su ciascuna fibra del campione con gli spettri di riferimento memorizzati ed identifica la natura di ciascuna fibra del campione. The processing unit 4 compares the spectra detected on each fiber of the sample with the reference spectra stored and identifies the nature of each fiber in the sample.
Per fornire inoltre la composizione quantitativa del campione analizzato, l’unità di elaborazione procede, sulla base delle misurazioni acquisite di diametro delle fibre, al calcolo della massa percentuale tramite opportuni algoritmi. In addition to providing the quantitative composition of the analyzed sample, the processing unit proceeds, on the basis of the acquired fiber diameter measurements, to calculate the percentage mass using appropriate algorithms.
In particolare, nel caso di campioni contenenti due tipi di fibre, per esempio fibre di lana e fibre di kashmir (o altra fibra pregiata, indicata nel seguito come “fibre speciali†), la massa percentuale delle fibre di lana à ̈ calcolata tramite la formula I seguente (formula di Wildman): In particular, in the case of samples containing two types of fibers, for example wool fibers and kashmir fibers (or other valuable fibers, hereinafter referred to as â € œspecial fibersâ €), the percentage mass of the wool fibers is calculated by the following formula I (Wildman's formula):
2 2 2 2
n ç æ n ç æ
Wçç dWs ÷ ö Wçç dWs à · ö
W÷÷ Wà · à ·
w à ̈ rWw à ̈ rW
I) w = Ã ̧ I) w = Ã ̧
2 2 2 2 ö x 100 2 2 2 2 ö x 100
n ç æ n ç æ
Wçç dW+ s ÷ ö ç æ Wçç dW + s à · ö ç æ
W÷÷<S>S÷÷ Wà · à · <S> Sà · à ·
à ̈ à ̧rW+ nSçç à ̈ à ̧rW + nSçç
à ̈ d s ÷ à ̈ d s Ã
à ̧ rŞ rS
dove: where is it:
nWÃ ̈ il numero di fibre di lana conteggiate nWÃ is the number of wool fibers counted
nSÃ ̈ il numero di fibre speciali (kashmir) conteggiate nSÃ the number of special fibers (kashmir) counted
d W Ã ̈ il diametro medio delle fibre di lana d W is the average diameter of the wool fibers
d S Ã ̈ il diametro medio della fibre speciali d S is the average diameter of the special fibers
swà ̈ la deviazione standard per d W swà is the standard deviation for d W
ssà ̈ la deviazione standard per d S ssà is the standard deviation for d S
rWà ̈ la densità media delle fibre di lana rWà is the average density of wool fibers
rSà ̈ la densità media della fibra speciale rSà is the average density of the special fiber
Il numero di fibre (di lana e speciali) conteggiate à ̈ calcolato dall’unità 4 di elaborazione sulla base degli spettri; i diametri medi e le relative deviazioni standard sono calcolati dall’unità 4 di elaborazione sulla base delle misure di diametro eseguite tramite il microscopio 2 e la telecamera 9; le densità medie sono parametri noti, per esempio memorizzati nella memoria dell’unità 4 di elaborazione. The number of fibers (wool and special) counted is calculated by the processing unit 4 on the basis of the spectra; the average diameters and the relative standard deviations are calculated by the processing unit 4 on the basis of the diameter measurements performed by the microscope 2 and the video camera 9; the average densities are known parameters, for example stored in the memory of the processing unit 4.
La massa percentuale delle fibre speciali à ̈ data ovviamente da: The percentage mass of the special fibers is obviously given by:
II) wS= 100- wWII) wS = 100- wW
Chiaramente, la formula I può essere utilizzata, oltre che nel caso di campioni misti lana/kashmir, per qualsiasi campione con due tipi di fibre; formule analoghe possono essere impiegate in caso di più componenti. Clearly, formula I can be used, as well as in the case of mixed wool / kashmir samples, for any sample with two types of fibers; analogous formulas can be used in the case of several components.
Resta infine inteso che all’apparecchiatura e al metodo qui descritti ed illustrati possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni. Finally, it is understood that further modifications and variations may be made to the apparatus and method described and illustrated here, which do not depart from the scope of the attached claims.
Claims (4)
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|---|---|---|---|
| ITMI2011A000130A IT1403669B1 (en) | 2011-02-01 | 2011-02-01 | METHOD AND EQUIPMENT FOR THE RECOGNITION OF TEXTILE FIBERS, IN PARTICULAR FIBERS AS THE KASHMIR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2011A000130A IT1403669B1 (en) | 2011-02-01 | 2011-02-01 | METHOD AND EQUIPMENT FOR THE RECOGNITION OF TEXTILE FIBERS, IN PARTICULAR FIBERS AS THE KASHMIR |
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| IT1403669B1 IT1403669B1 (en) | 2013-10-31 |
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ID=43976038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| US4877960A (en) * | 1987-02-17 | 1989-10-31 | Spectra-Tech, Inc. | Microscope having dual remote image masking |
| WO1995029396A1 (en) * | 1994-04-27 | 1995-11-02 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Methods and apparatus for determining a first parameter(s) of an object |
| US20100036795A1 (en) * | 2005-10-13 | 2010-02-11 | Busch Kenneth W | Classification of Fabrics by Near-Infrared Spectroscopy |
-
2011
- 2011-02-01 IT ITMI2011A000130A patent/IT1403669B1/en active
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1403669B1 (en) | 2013-10-31 |
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