Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia powierzchniowej analizy nierównomier¬ nosci wymieszania wlókien z przedzy dwuskladnikowej.Odczuwalny brak surowców naturalnych w przemysle wlókienniczym powoduje coraz czest¬ sze wprowadzenie do produkcji mieszanek wlókien naturalnych i sztucznych. Wyroby gotowe wykonane z takich mieszanek posiadaja wlasciwosci scisle uzaleznione od skladu ilosciowego poszczególnych rodzajów wlókien oraz od rozkladu powierzchniowego wlókien w przedzy. Powyz¬ sze czynniki wymagaja scislej kontroli technologicznej, poniewaz zachwianie uzytych proporcji jak i nierównomierny rozklad wlókien powoduja pogorszenie jakosci wyrobów. Zwlaszcza nierówno- miernosc rozkladu wlókien ma powazny udzial w obnizeniu jakosci wyrobu gotowego, uwido¬ cznionego w nierównomiernym wybarwieniu, czyli wystepowaniu, tak zwanego, niespokojnego tla oraz pasiastosci wyrobu. Nadto nieprawidlowy rozklad wlókien w przedzy wplywa niekorzystnie na inne wlasciwosci przedzy, a takze posrednio na gotowe wyroby, mianowicie na wspólczynnik tarcia majacy wplyw na przebieg procesu technologicznego na przyklad zwiekszenie zrywów, niejednorodnosc powierzchni wyrobu pod wzgledem gladkosci, polysku, czy sklonnosci do pil- lingu, niejednorodnosc rozkladu naprezen rozciagajacych, a zatem wlasciwosci mechanicznych.Dotychczas w procesach technologicznych nie uwzgledniono oceny powierzchniowego roz¬ kladu wlókien w mieszankach i dlatego tez opracowano sposób oznaczenia powierzchniowego rozkladu wlókien w przedzy dwuskladnikowej sprowadzajacy sie do okreslenia udzialu powierzch¬ niowego danego skladu oraz stopnia wymieszania wlókien na powierzchni przedzy.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze przedze wykonana z dwuskladnikowej mieszanki wlókien poddaje sie selektywnemu wybarwieniu, w którym zabarwiony zostaje tylko jeden ze skladników wlókien, po czym dokreca sie badana przedze do uzyskania wspólczynnika metry¬ cznego am= 130-160, poddaje równomiernemu naprezeniu oraz doprowadzeniu wszystkich wló¬ kien do jednej plaszczyzny, po czym wykonuje sie zdjecie obrazujace rozklad wlókien na powierzchni przedzy oraz dokonuje analizy powierzchniowego rozkladu wlókien, opartego na ocenie spiralnego ukladu wlókien na powierzchni przedzy, wystepujacych w formie jedno lub vieloelementowych zgrupowan zwanych seriami. W tym celu w kazdym pasmie wlókien okresla sie2 126 789 liczbe j-elementów, które tworza serie oraz okresla sie licznosc takich serii w zaleznosci od liczby elementów, przy czym j jest wartoscia zmieniajaca sie w granicach j= 1, 2, 3... n, gdzie n okresla liczbe elementów w najliczniejszej serii w badanej próbie.Z otrzymanych wyników tworzy sie szeregi rozdzielcze szerokosci serii poszczególnych wló¬ kien, obrazujacych rzeczywisty rozklad wlókien na powierzchni przedzy. Obliczone szeregi roz¬ dzielcze serii porównuje sie nastepnie z rozkladem losowym, gdyz wlókna powinny ukladac sie w przedzy w sposób losowy.Rozpatrujac analogie wystepujacych zjawisk jako rozklad losowy, któremu podlegaja dlu¬ gosci serii wlókien, przyjmuje sie znany rozklad wprowadzony przez Mooda, okreslony wzorem: E/ri/ = /N-j/pj/l-p/2 + pj/l-pV (1) E/r2/ = /N-j/p2/l-p/j + /l-p/j[l-/l-p/2] (2) gdzie: r ij — liczba serii pierwszego skladnika mieszanki o dlugosci odpowiadajacej j-elementom, r^ — liczba serii drugiego skladnika mieszanki o dlugosci odpowiadajacej j-elementom, N — ogólna liczba elementów pierwszego i drugiego skladnika, które tworza serie, p — prawdopodobienstwo pojawienia sie na powierzchni przedzy skladnika pierwszego.Nastepnie na podstawie otrzymanych wyników przeprowadza sie weryfikacje zgodnosci rozkladu dlugosci serii obu skladników z rozkladem losowym, przy czym weryfikacje prowadzi sie w oparciu o znany ze statystyki matematycznej test „chi-kwadrat4*. Przyjecie hipotezy o losowosci otrzymanego rozkladu, w przypadku gdy „chi-kwadrat" obliczone jest mniejsze lub równe od „chi-kwadrat" teoretycznego, daje podstawe do pozytywnej oceny przeprowadzonego procesu technologicznego wytwarzania przedz mieszankowych.Sposób wedlug wynalazku ilustruje blizej ponizszy przyklad nie ograniczajac jego zakresu.Przyklad. Przedze wykonana z mieszanki wlókien elany i bawelny w stosunku 67:33 podano selektywnemu wybarwieniu, w którym zabarwily sie wlókna bawelny. Z przedzy tej pobrano próbki o dlugosci 4 cm, na powierzchni których ogólna liczba wlókien N = 1000 i dokre¬ cono na skretomierzu do uzyskania wspólczynnika metrycznego ara= 150. Stwierdzono, ze zabieg ten nie wplywa na zmiane rozkladu wlókien na powierzchni przedzy. Jednoczesnie zalozono prawdopodobienstwo pojawienia sie skladnika elany p = 0,67 oraz skladnika bawelny l-p = 0,33.Nastepnie przyklejono próbke przedzy do szkielka przedmiotowego nadajac mu naprezenie wstepne 5 Nm/g i przycisnieto drugim szkielkiem w celu sprowadzenia wszystkich wlókien do jednej plaszczyzny. Przygotowany preparat sfotografowano przy uzyciu mikroskopu Ergoval i bocznego oswietlenia. Uzyskany obraz odcinka badanej przedzy przedstawiono na rysunku, na którym uwidocznino wlókna elany e oraz bawelny b. Zdjecie przedzy umieszczono na przegladarce i pomierzono szerokosc pasm wlókien elany i pasm wlókien bawelny.W kazdym pasmie okreslono liczbe elementów, które tworza serie oraz okreslono licznosc takich serii w zaleznosci od liczby elementów, zas wyniki umieszczono w tablicy 1.Z uzyskanych wyników utworzono szereg rozdzielczy szerokosciserii wlókien elany i bawelny, który obrazuje rzeczywisty rozklad wlókien elany i bawelny na powierzchni badanej przedzy.Tak otrzymany rzeczywisty rozklad badanej przedzy porównano nastepnie z rozkladem losowym serii, wyprowadzonym przez Mooda, zawierajacym teoretyczne wartosci oczekiwane wystepowania wlókien elany i bawelny w przedzy. Obliczenia teoretyczne dokonano dla calkowitej liczby elementów N=1000 oraz prawdopodobienstwo wystepowania przedzy wlókien elany p = 0,67 oraz bawelny l-p = 0,33.Losowe wartosci wyliczono z ponizszych wzorów (1), (2), a otrzymane wyniki zestawiono w tablicy 2.E/n/ = /N-j/pj/l-p/2 + pj/l-p2/ (1) E/r2/ = /N-j/p2/l-p/j + /l-p/j[l-/l-p/2] (2)126789 3 gdzie: r y — liczba serii pierwszego skladnika mieszanki o dlugosci odpowiadajacej j-elementom, r2j — liczba serii drugiego skladnika mieszanki o dlugosci odpowiadajacej j-elementom, N — ogólna liczba elementów pierwszego i drugiego skladnika, które tworza serie, p — prawdopodobienstwo pojawienia sie na powierzchni przedzy skladnika pierwszego.Na podstawie wyników z tablicy J i 2 przeprowadzono weryfikacje zgodnosci rzeczywistego rozkladu wlókien na powierzchni przedzy z rozkladem losowym. W oparciu o test „chi-kwadrat" obliczona wartosc „chi-kwadrat" dla elany wynosi 2, 3, natomiast wartosc odczytana z tablic dla k = 6 i p = 0,95 wynosi 12,59, przy czym k — liczba stopni swobody. Obliczona wartosc „chi- kwadrat" dla bawelny wynosi 6,75, natomiast wartosc odczytana z tablic dla k = 3 i p = 0,95 wynosi 7,8. W obu przypadkach „chi-kwadrat" obliczone jest mniejsze od „chi-kwadrat" teoretycznego, co potwierdza, ze uzyskano losowy rozklad wlókien, a zatem proces technologiczny mieszanin wlókien poprzedzajacy proces przedzenia, byl prawidlowy.Zastrzezenie patentowe Sposób prowadzenia powierzchniowej analizy nierównomiernosci wymieszania wlókien z przedzy dwuskladnikowej, znamienny tym, ze przedze wykonana z dwuskladnikowej mieszanki wlókien, poddana selektywnemu zabarwieniu, dokreca sie do uzyskania wspólczynnika metry¬ cznego am= 130-160 oraz poddaje równomiernemu naprezeniu i doprowadzeniu wszystkich wló¬ kien do jednej plaszczyzny, po czym wykonuje sie zdjecie obrazujace rozklad wlókien na powierzchni przedzy oraz dokonuje analizy powierzchniowego rozkladu wlókien, opartego na ocenie spiralnego ukladu wlókien na powierzchni przedzy, wystepujacych w formie jedno lub wieloelementowych zgrupowan zwanych seriami, przy czym w kazdym pasmie wlókien okresla sie liczbe j elementów, które tworza serie oraz okresla sie licznosc takich serii w zaleznosci od liczby elementów, gdzie j jest wartoscia zmieniajaca sie w granicach j = 1, 2, 3,... n, zas n okresla liczbe elementów w najliczniejszej serii w badanej próbie, nastepnie z otrzymanych wyników tworzy sie szeregi rozdzielcze szerokosci serii poszczególnych wlókien, które porównuje sie z rozkladem losowym, po czym na podstawie otrzymanych wyników przeprowadza sie weryfikacje zgodnosci rozkladu dlugosci serii obu skladników z rozkladem losowym, przy czym weryfikacje prowadzi sie w oparciu o znany ze statystyki matematycznej test „chi-kwadrat", przyjmujac pozytywna ocene przeprowadzonego procesu technologicznego wytwarzania przedz mieszankowych w przypadku, gdy „chi-kwadrat" obliczeniowe jest mniejsze lub równe „chi-kwadrat" teoretycznemu.T a b 1 i c a 1 Liczba Licznosc poszcze- Licznosc poszcze- elementów gólnych serii gólnych serii serii wlókien elany wlókien bawelny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 73 51 36 23 18 11 6 2 1 2 3 1 0 0 154 48 24 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 04 126789 Tablica 2 Liczba Wartosci oczekiwane Wartosci oczekiwane elementów liczby serii dla liczby serii dla w serii skladnika elany skladnika bawelny ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 73,2 49,0 32,8 21,9 14,7 9,8 6,6 4,4 2,9 1,9 1,3 0,8 0,59 0,39 0,26 0,17 0,11 0,07 0 148 48,8 16,1 5,3 1,75 0,5 0,18 0,059 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL