Ocena właściwości optycznych żakardowych dzianin dekoracyjnych

• Autorzy: Szmyt J.

Warianty tytułu

EN

The optical property evaluation of jacquard decorative knitted fabric

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem naukowym pracy jest identyfikacja barierowości świetlnej żakardowych dzianin dekoracyjnych na podstawie badań teoretycznych opartych na modelu geometryczno-strukturalnym dzianin, który formułuje zależności zapełnienia powierzchniowego splotów funkcji cech stosowanych nitek oraz na podstawie badań eksperymentalnych prowadzonych w oparciu o opracowaną instrumentalną metodykę pomiaru parametrów optycznych dzianin, tj. przepuszczalności, odbicia i porowatości powierzchniowej tekstyliów wzorzystych. Sformułowany cel pracy poprzez uzyskane rezultaty badań posłużył udowodnieniu prawdziwości postawionej tezy pracy. Teza pracy Identyfikację procesu barierowości świetlnej dzianin żakardowych dekoracyjnych można prowadzić analitycznie w ujęciu modelu geometrii i struktury splotów zapełnianych nitkami oraz pomiarów eksperymentalnych cech optycznych. Zależności korelacyjne między cechami budowy dzianin oraz parametrami fotometrycznymi mogą znajdować praktyczne aplikacje w procesie optymalizacji plastyczno-technologicznego projektowania dzianin.

EN

The aim of the thesis was the identification of the light barrier properties of jacquard decorative knitted fabrics on the basis of theoretical research using a geometrical and structural model of knitted fabric. The model formulates the cover factor as a function of thread characteristics and the experimental methodology studies made on the support of the developed instrumental measurement system of optical characteristics, ie. transmittance and reflec-tance as well as the surface porosity of patterned textiles. The jacquard knitted fabrics in the form of curtains and blinds serve, above all, window decor to fulfill the role of a barrier before the excessive quantity of lighting reaching from the outside. This fabric decide on the natural lighting amount in living quarters. This issue is important from a medical standpoint on the natural light influence on man. The aspects of optical ma-terial evaluation depend on the material polymer type and the fiber cross-section of the yarns, product structure as well as sunlight impact on the fiber material and the light characteristic influence to the human body. The structure and technology of jacquard warp knitted fabrics produced on the rachel machines were presented. The developed construction model of the jacquard knitted fabrics (open) assigned for curtains and blinds was characterized. On the grounds of the model, the structural parameter equations were determined including thread length in the loop, surface mass, and the cover factor. The encoding methodology of the knitted fabric structures were worked out through the digital marking assignment for the characteristic, permanent construction elements of the knitted fabric pattern stitches. The theoretical esti-mation methodology and experimental value of the knitted fabric cover factor was presented. On the basis of the calculation and research results, the construction model of the jacquard warp knitted fabrics was empirically verified. In the thesis experimental part, the review of the available measurement methods was achieved, which served the optical parameter valuation of tex-tiles and other products. Attention was drawn to the fact, that these devices and research methods are not useful for the evaluation of the optical parameter quantities of decorative knitted fabrics, a new research methodology of the light barrier properties of textile identification, its assumptions were defined. The method was composed of two stages: the first was the measurement on the exploratory stand, and the second stage concerned measurement result analysis using computer programs for the measurement and analysis of the results. The project was carried out and the new and original on-line measuring position was built, which served transmission and reflection evaluation with simultaneously the surface porosity measurement. The measuring position contains the original construction for the sake of innovative construction elements including the light source in the form of a diode matrix with a spectrum distribution of the light nearing the spectrum sunlight distribution, sensor units of transmitted and reflected light, and the digital image registration of the knitted fabric. The result analysis was ap-plied to the statistical parameter definition, structural porosity determination, and the relationship identification between the studied features. The methodology gave the possibility of achieving a two-parameter identification of the optical and structural parameter of the knitted fabric. The research material – dozens of types of the jacquard decorative knitted fabrics were designed and produced at two Polish industrial plants. The structural parameter measurements and result analysis were carried out including warp and weft stitches, surface mass, the cover factor. The research program and measurement results were presented as well as the light barrier property evaluation was shown in the form of the transmission and reflection intensity quantities for 142 variants of the jacquard knitted fabrics for 5 different light intensity conditions, which was the equivalent of light intensity that occurred during different times of the year and day. On the basis of the obtained transmission and reflection quantities, the analysis of the knitted fabric on their impact features was achieved by their sunlight barrier abilities, including their cover factor parameter. The identification of the linear correlation and linear regression relationship of the light transmission and light reflection with the cover factor of the knitted fabric was exhibited. The measuring results for the many knitted fabric structures were submitted in respect to the surface porosity quantities, background type stitches, the texturing method of pattern yarns, and the opacity level of the yarn surface. Furthermore, the light barrier property for 28 parallel yarn types were assigned, which differed in material, color, texturing type, opacity level of the material polymer, fiber cross-section shape, and their product purpose. The optical property analysis of the jacquard decorative knitted fabrics demonstrated that the value intensity of transmitted light and value intensity of reflected light depend on the cover factor values of the knitted fabrics determined by the pattern and the intensity of the incident light. The cover factor in 87% is created by the pattern threads, which basically decide the light barrier properties of knitted fabrics. There is an escalation of the light reflection and a decrease of light transmission together with the cover factor growth of the knitted fabric structure. A visualization of the photo-optical property importance of the threads including yarn surface characteristics, fiber cross-section, texturing method, yarn color and structure characteristics for shaping the light barrier properties of the decorative knitted fabrics.

Słowa kluczowe

PL

dzianina żakardowa; dzianina dekoracyjna; barierowość świetlna; właściwości optyczne

EN

jacquard knitted fabric; decorative knitted fabric; light barrier; optical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 72
• Strony: 5--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 67 poz.

Twórcy

autor

Szmyt J.

• Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• [1] Mikołajczyk Z. „Identyfikacja procesu dziania kolumienkowych struktur anizotropowych na osnowarkach” Politechnika Łódzka, Zeszyty Naukowe Nr 1047, Roz-prawy Naukowe, z. 381, Wydawnictwo PŁ 2009, ss. 37-67.
• [2] Szmyt J. „Systemy wzorowania za pomocą mechanizmów żakardowych stosownych w dziewiarskich maszynach osnowowych” Praca dyplomowa magisterska, Politechnika Łódzka, Katedra Dziewiarstwa, 2002.
• [3] Bogacz E. „Kształtowanie zapełnienia powierzchniowego wyrobów dekoracyjnych dzianin żakardowych poprzez wybór określonych cech nitek wzoru” Praca dyplomowa magisterska wykonana od kierunkiem Z. Mikołajczyka, Politechnika Łódz-ka, Katedra Dziewiarstwa, Łódź, 2003.
• [4] [4] Szmyt J., Mikołajczyk Z. „A metod of digital encoding of warp knitred structures” XII Konferencja Naukowa Wydziału Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów 2009, s. 2.
• [5] Mikołajczyk Z., “Model of spatial structure of anisotropic warp knitted fabrics”, “Fibres & Textiles in EE”, Vol 9, No 2(33) April/June 2001, pp. 23-27 .
• [6] Mikołajczyk Z., “Programming of parameters structure of anisotropic warp knitted fabrics”, International Scientific Conference IMTEX 1998, p. 7.
• [7] Szmyt J., Mikołajczyk Z. “Light transmission through decorative knitted fabrics in correlation with their fabric cover” AUTEX Research Journal vol. 10, no. 2, June 2010, pp. 44-48.
• [8] Traczyk W., Trzebski A. „Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej” wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa 2007, wyd. 3. Światło i promieniowanie nadfioletowe, s. 918.
• [9] Kolarczyk E. „Wybrane problemy higieny i ekologii człowieka” Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2008, wyd.1, ss. 31-35.
• [10] Kolek Z. „Oddziaływanie promieniowania optycznego na człowieka: korzystny wpływ i zagrożenia” Prace Instytutu Elektroniki, zeszyt 228, 2006 r. ss. 269-281.
• [11] Dybczyński W. „Ocena zagrożenia spowodowanego promieniowaniem optycznym” Przegląd Elektrotechniczny R. LXXIX 1, 2003, ss. 17-21.
• [12] Machnowski W. „Tekstylia jako czynnik ochrony człowieka przed szkodliwym oddziaływaniem promieniowania UV” Zeszyty Naukowe ATH – Inżynieria Włókiennicza i Ochrona Środowiska 19 (6), 2005, ss. 181-194.
• [13] Alvare J. ”Barierowość tekstyliów przed szkodliwym oddziaływaniem promieniowania UV na skórę człowieka”, Przegląd Włókienniczy 4, 2003, ss. 30-34.
• [14] Perkowski J., Jędrzejewski W. „Pomiar i znaczenie współczynnika ochrony (barierowości) przed promieniowaniem UV wyrobów włókienniczych”, Przegląd Włókienniczy + Technik Włókienniczy, 1998, nr 7, ss. 8-11.
• [15] Wolska A. „Oświetlenie a wypadki przy pracy” „Bezpieczeństwo pracy” nr 9, 2003 r. ss. 13-15.
• [16] Pawlak A. „Ocena narażenia na promieniowanie optyczne pochodzące od oświetlenia słonecznego na stanowiskach pracy biurowej” Prace Instytutu Elektrotechni-ki, zeszyt 228, 2006, ss. 243-256.
• [17] Kołakowski M. „Światło, a nasze zdrowie, samopoczucie i produktywność” „Oświetlenie INFO” nr 1(13) styczeń – marzec 2006 r. ss. 30-33.
• [18] Rydzewska D. „Obiektywna ocean przezroczystości tkanin zasłonowych”. Zeszyty Naukowe PŁ, Włókiennictwo z. 30, 1974, nr 203, ss. 6-17.
• [19] Boksz J. Współczesne metody wyznaczania natężenia oświetlenia dziennego. Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej 1999, Nauki Techniczne Nr 125, Elektryka z. 15, ss. 297-304.
• [20] Żyliński T. Metrologia włókiennicza t. 4. WNT, Warszawa 1973, ss. 353-355.
• [21] Kmiecik-Kudła M., Korliński W. „Wpływ struktury firanek, jako przesłony, na zmianę natężenia światła” Konferencja Knit Tech 2003 organizowana przez Katedrę Technologii i Budowy Wyrobów Dziewiarskich oraz Instytut Techniki i Technologii Dziewiarskich „TricoTextil”, Szklarska Poręba, 5-7 czerwiec 2003 r.
• [22] Bąk J., Pabjańczyk W. „Podstawy techniki świetlnej” Skrypt dla szkół wyższych PŁ, Łódź 1994, ss. 95-97.
• [23] Urbańczyk G. „Fizyka włókna” Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2002, ss. 349-387.
• [24] Cook J.G. „Handbook of textile fibres” II. Man-made fibres”. MERROW PUBLISHING CO. LTD Watford, Herts., England 1968. pp. 384.-393.
• [25] Hearle J.W., Petters R.H. “Fibre structure”, Manchester & London, The Textile Institute Butterworths, 1963, pp. 636-637.
• [26] Hall A.J. “The standard handbook of textiles. NEWNES-BUTTERWORTHS LONDON 1975, pp.100-134.
• [27] Liu X., Wang F. „Visible Light Shielding Performance of Fabrics with Non-Circular Cross Section Fiber” Journal of Engineered Fibers and Fabrics 50, Volume 7, Issue 3, 2012.
• [28] PN-EN 13758-1+A1:2007 Tekstylia – Właściwości ochronne przed działaniem promieniowania UV – Część 1: Metoda badania płaskich wyrobów włókienniczych.
• [29] PN-EN 13758-2+A1:2007 Tekstylia – Właściwości ochronne przed działaniem promieniowania UV – Część 2: Klasyfikacja i znakowanie.
• [30] Lewartowska J., Bąk P., Marzec S. „Propozycja kryteriów oceny właściwości użytkowych wyrobów włókienniczych chroniących przez nadfioletem”. Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 237, 2008, ss.159-168.
• [31] Jędrzejewski W. „Włókiennicze wyroby odzieżowe w aspekcie ich właściwości ochronnych przed promieniowaniem UV” Przegląd Włókienniczy 8, 2002, ss. 14-16.
• [32] Polipowski M. „Właściwości barierowe przed promieniowaniem ultrafioletowym i podczerwonym wybranych włókien chemicznych we włókninach i dzianinach. Cz. II” Przegląd Włókienniczy 3, 2003, ss. 26-28.
• [33] Gabrijelcic H., Urbas R., Sluga F., Dimitrovski K. „Influence of fabric constructional parameters and thread colour on UV radiaton protection” FIBRES&TEXTILES in Eastern Europe, January/March 2009, vol. 17, no. 1(72) pp. 46-54.
• [34] Saravanan D. “UV protection textile materials” AUTEX Research Journal, vol. 7, no. 1, March 2007, pp. 53-62.
• [35] Alvarez J., Lipp-Symonowicz B. Examination of the absorption properties of various fibres in relation to UV radiation. AUTEX Research Journal, vol. 3, no. 2, June 2003, ss.72-77.
• [36] Lewartowska J., Gajdzicki B., Sójka-Ledakowicz J., Kudzin M.: Dzianiny o optymalnych właściwościach użytkowych i barierowych dla promieniowania UV. Przegląd Włókienniczy. Włókno, Odzież, Skóra. 5, 2006, ss. 38-41.
• [37] Gorensek M., Sluga F. Modifying the UV blocking effect of polyester fabric. Textile Res. J. 74(6) 2004, ss. 469-474.
• [38] Koźmińska R., Massalska–Lipińska T., Mielicka E., Świderski B. „Wyroby dziewiarskie chroniące przed szkodliwym promieniowaniem UV” Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 228, 2006, ss. 257-266.
• [39] Massalska-Lipińska T., Hulewicz A., Chylewska-Kaniowska K. „Ocena wskaźników UPF i odporności wybarwień dla materiałów tekstylnych chroniących przed szkodliwym promieniowaniem UV” Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 234, 2008, ss. 83-95.
• [40] Sójka-Ledakowicz J., Olczyk J., Walawska A., Kamińska I., Gutarowska B., Żakowska Z., Kozanecka E. „Nowe materiały włókiennicze o właściwościach barierowych przed promieniowaniem nadfioletowym i drobnoustrojami. Cz. I i II”. Przegląd Włókienniczy – WOS 4, 2010, ss. 45-49.
• [41] Polipowski M. „Właściwości barierowe przed promieniowaniem ultrafioletowym i podczerwonym wybranych włókien chemicznych we włókninach i dzianinach. Cz. I i II”. Przegląd Włókienniczy 2, 2003, ss. 16-19.
• [42] Dulęba-Majek M. Transmission of UV radiation through woven fabrics in dependence on inter-thread spaces. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe, vol. 17, no. 2(73), 2009, pp. 34-38.
• [43] Dulęba-Majek M. Comparative analyses of UV radiation transmission through virtual and real woven fabrics for selected waves. FIBRES& TEXTILES in Eastern Europe, vol. 17, no. 4(75), 2009, pp. 52-55.
• [44] Algaba I.M., Pepio M., Riva A. Correlation between the ultraviolet protection factor and the weight and thickness of undyed cellulosic woven fabrics. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe, vol. 16, no. 1(66), 2008, pp. 85-89.
• [45] Polipowski M. “Badania przenikania promieniowania podczerwonego przez wytypowane tkaniny przeznaczone na wyroby letnie” Przegląd Włókienniczy 7, 2003, ss. 23-26.
• [46] Polipowski M. „Badania barierowości dla promieniowania podczerwonego nowej generacji tkanin z udziałem przędz kompozytowych. CZ. I” Przegląd Włókienniczy –WOS 3, 2010, ss. 37-39.
• [47] Polipowski M. „Badania barierowości dla promieniowania podczerwonego nowej generacji tkanin – wyniki badań przędz i tkanin. Cz. I i II” Przegląd Włókienniczy – WOS 5, 6, 2010.
• [48] Polipowski M. „Analiza charakterystyk widm transmisji i odbicia promieniowania IR oraz intensywności absorpcji tego promieniowania dla wytypowanej tkaniny barierowej nowej generacji. Cz. II” 9, 2010, ss. 18-22.
• [49] Bartkowiak G., Wolska A., Owczarek G. „Środki ochrony indywidualnej do ochrony pracowników przed zagrożeniami wywołanymi naturalnym UV” PRACE INSTYTUTU ELEKTROTECHNIKI, zeszyt 224, 2010, ss. 149-160.
• [50] CIE 130:1998 Practical methods for the measurement of reflectance and transmittance. Praca zbiorowa pod kierunkiem J. Krochmann.
• [51] Pietrzykowski J. „Geometrie pomiaru stosowane w kolorymetrii i spektrofotometrii odbitego promieniowania optycznego i ich notacje”. PRACE INSTYTUTU ELEK-TROTECHNIKI, zeszyt 237, 2008, ss. 125-136.
• [52] Wandachowicz K. „Badanie właściwości fotometrycznych materiałów przeświecalnych” Raport ze zlecenia z dn. 03.04.2009 r. Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej.
• [53] P.259706.Opis patentowy Patentu Tymczasowego nr 149 381. „Układ do pomiaru współczynnika transmisji światła” Dolecki K., Balcerski J., Misiak E. Zgłoszenie 23.05.1986 r.
• [54] P-202538. Przyrząd do pomiaru przepuszczalności światła. Legomiński G., Cichoń J., Kaczmarski J., Hosumbek W. Udzielenie patentu: 31.07.2009 WUP 07/09.
• [55] http://www.daglass.pl/o-nas/laboratoria/laboratorium-fotometryczne
• [56] Papamichael K., Klems J., Selkowitz S. „Determination and application of bidirectional solar-optical properties of fenestration systems” Conference Paper of 13th National Passive Solar Conference, 19-24.06.1988, Cambridge, Massachusetts Institute of Technology.
• [57] Grasso M.M., Hunn, B.D. Effect of textile properties on the bidirectional solar-optical properties of shading fabrics. Textile Research Journal, 1992, vol. 62(5), pp. 247-257.
• [58] Matsumoto Y., Shinohara K., Takatera M. Light transmittivity of an extended circular plain knitted fabric. Textile Research Journal 1999, vol .69(9), pp. 641-647.
• [59] Ishizawa H., Nishimatsu T., Kamijyo M., Toba E. Measurement of surface properties of woven fabrics using an optical fiber bundle. Journal of Textile Eng. 2002, vol. 48, no. 1, pp. 5-9.
• [60] Yazaki Y., Takatera M., Shimizu Y. „Light transmission properties of plain knitted fabrics in uniaxial and biaxial extension (English)” Sen'i Gakkaishi (Journal of the Society of Fiber Science & Technology, Japan); 2005, vol. 61, Issue 7, pp. 183-190.
• [61] PN-EN 1184:2000. Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z produktami spożywczymi – Metody badania przepuszczalności światła przez wyroby ceramiczne.
• [62] Lamb G.R., Amundson R., Miller B. “A photometric method for evaluating carper wear” Textile Research Journal 63(12) 1993, pp. 731-736.
• [63] Murray-Coleman J.F., Smith A.M. The Automated Measurement of BRDFs and their Application to Luminaire Modeling. Journal of the Illuminating Engineering Society, pp. 87-99, Winter 1990.
• [64] Ward G.J. Measuring and Modeling Anisotropic Reflection. SIGGRAPH’ 92 proceedings, pp. 265-272, July 1992.
• [65] Ke L. “A Method of Light Reflectance Measurement” Tsinghua University, 1993, Praca dyplomowa magisterska, Uniwersytet BRITISH COLUMBIA, kwiecień 1999 (Department of Computer Science) s. 65.
• [66] Kristin J. Dana, Shree K. Nayar, Bram van Ginneken and Jan J. Koenderink. Reflectance and Texture of Real-World Surfaces. Columbia University Technical Report, CUCS-048-96, Dec. 1996.
• [67] Foo S.C. A Gonioreflectometer for Measuring the Bidirectional Reflectance of Material for Use in Illumination Computation”. Master’s Thesis, Cornell University, August 1997.