Study on Woven Fabric Structure Using 3D Computer Image Analysis for In-Depth Identification of Thread Channels

• Autorzy: Polipowski M. , Więcek P , Więcek B. , Jasińska I.

Warianty tytułu

PL

Badania struktury tkaniny metodą komputerowej analizy obrazu 3D z pogłębioną identyfikacją kanałów międzynitkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A computer program - Textile3D to study the structure and identify the channels in woven fabrics in a 3D system was developed. Adaptation of a stand for computer image analysis was performed and a not-destructive method of testing channels between threads for woven fabrics (clothing) of low value of thickness and surface mass was developed. The following parameters of channels were determined: channel height Z in μm, spacing surface area P in μm2, and the angle of channel deviation from the vertical position α in °. The woven fabric spacing surface area factor ξ (ksi ) was introduced, which determines the ratio of the channel spacing surface area to the total area of woven fabric, taking into consideration channels in the 3D system. For a single channel and for the entire image of woven fabric observed, the approximate volume based on the channel spacing surface area and the angle of channel deviation from the vertical position as well as the very channel length were defined. Various channel spacing surface areas were obtained for the same woven fabrics. The median value of the angle of channel inclination for the woven fabrics tested ranged unit 19.300-36.510. Channel lengths are proportional to the thickness of woven fabric and are greater than the said thickness. The approximate size of the channel volume depends more on the size of the spacing surface area, and to a lesser extent, on the channel length. The method of channel analysis developed allows to refer to a greater diversity of fabric structures and to make greater use of their properties. It is also a prognostic for appropriate programming of voids in woven fabrics to optimise the flow of various media (air, moisture and under special conditions various types of electromagnetic radiation such as IR).

PL

Opracowano program komputerowy do badania struktury i identyfikacji kanałów międzynitkowych w tkaninie w układzie 3D, wykonano adaptację stanowiska komputerowej analizy obrazu oraz opracowano nie destrukcyjną metodę badania kanałów międzynitkowych dla tkanin o małej grubości i małej masie powierzchniowej. Wyznaczono: wysokość kanału, pole powierzchni prześwitu i kąt odchylenia kanału od pozycji pionowej. Wprowadzono współczynnik prześwitów powierzchni tkaniny, który określa stosunek pola powierzchni prześwitów kanałów do całkowitego pola powierzchni tkaniny. Dla pojedynczego kanału oraz dla całego widzianego obrazu tkaniny wyznaczono przybliżoną objętość prześwitów na podstawie ich pola powierzchni, kąta odchylenia kanału od pozycji pionowej i długości kanału. Otrzymano zróżnicowane pola powierzchni prześwitów kanałowych dla tych samych tkanin. Długości kanałów są proporcjonalne do grubości tkaniny i są od niej większe. Przybliżona wielkość objętości kanału zależy w większym stopniu od wielkości pola powierzchni prześwitu, a w mniejszym stopniu od długości kanału. Opracowana metoda stanowi zapowiedź programowania pustych przestrzeni w tkaninie dla optymalizacji przepływu różnych mediów.

Słowa kluczowe

EN

strain state of fibre; fibre slippage; mutual displacement; compressive stress; axial stress; twist angle

PL

struktura tkanin; identyfikacja kanałów międzynitkowych; obraz 3D; naprężenie ściskające; wysokość kanału; pole powierzchni prześwitu; kąt odchylenia kanału od pozycji pionowej

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 23, no. 2 (110)
• Strony: 33--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Polipowski M.

• Textile Research Institute, Łódź, Poland

autor

Więcek P

• Texo Systems, Łódź, Poland

autor

Więcek B.

• Lodz University of Technology, Łódź, Poland

autor

Jasińska I.

• Textile Research Institute, Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Szosland J. Air-Penetrability of Woven Multi-Layer Composite Textiles. Fibers & Textiles in Eastern Europe 1999; 7, 2: 108 – 114.
• 2. Szosland J. Struktury tkaninowe, Ed. PAN Oddział w Łodzi, Komisja Włókiennictwa, Łódź 2007.
• 3. Korliński W, Kowalski K, Wawszczak W, Więcek B, et. al. Modelowanie i projektowanie struktur dzianych o zamierzonych walorach biofizycznych wraz z weryfikacją empiryczną., Sprawozdanie końcowe z realizacji projektu badawczego Nr 4 T08E 014 22, Umowa nr 841/ T08/2002/22, Instytut technik i technologii dziewiarskich „Tricotextil”, Łódź 01.04.2002 - 30.09.2004.
• 4. Dulęba-Majek M. Comparative Analises of UV Radiation Transmission through Virtual and Real Woven Fabrics for Selected Weaves. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2009; 17, 4(75): 52-55.
• 5. Dulęba-Majek M. Transmission of UV Radiation through Woven Fabrics in Dependence on the Inter-Thread Spacings. Fibres &Textiles in Eastern Europe 2009; 17, 2(73): 34-38.
• 6. Polipowski M. Opracowanie koncepcji badań płaskich wyrobów włókienniczych w funkcji właściwości ochronnych przed promieniowaniem podczerwonym – wstępne założenia teoretyczne i wstępne badania tych wyrobów. Sprawozdanie z zadania badawczego statutowego IW BZK 0113 i BZK 0120. Okres realizacji 02.2009-12.2009 r. oraz 01.2010-09.2010 r.
• 7. www.semaco.com.pl
• 8. Verpoest I, Lomov SV. Virtual textile composites software WiseTex: Integration with micro-mechanical, permeabilityand structural analysis. Komposite Scienice and Technology 2005; 15-16: 2563-2574.
• 9. Świderski W, Vavilov V. Thermograms and data processing in nondestructive testing by IR thermography methods, 2007.
• 10. http://www.witu.mil.pl/www/biuletyn/ zeszyty/20090111p/57.pdf.
• 11. Matthew B, Hrishikesh B, Cox B. Generating virtual textile composite specimens using statistical data from microcomputed tomography: 1D tow representations for the Binary Model. Journal of the Mechanics and Physics of Solids 2012; 60, 3: 451-470.
• 12. Stig F, Hallström S. Spatial modelling of 3D-woven textiles. Composite Structures 2012; 94, 5.
• 13. Owczarek M. Komputerowa analiza strukturalna tkanin w aspekcie oceny ich własności. Materiały konferencyjne Technicznych i specjalnych wyrobów włókienniczych. In: InnovaTex 2013, 17 – 18.10.2013. Łódź, Poland.
• 14. Polipowski M, Jasińska I. Badania struktury tkaniny metodą komputerowej analizy obrazu 3D z pogłębioną identyfikacją kanałów międzynitkowych. Sprawozdanie z realizacji w 2013. Zadania badawczego w ramach działalności statutowej nr BZM 0105. IW. Łódź 2013.
• 15. Więcek P, Polipowski M, Więcek B. Stereovision system for 3D analyses of geometrical properties of fabrics. Fibres &Textiles in Eastern Europe 2015; 23, 1(109): 61-67.
• 16. Özdil N, Marmarali A, Kretzschmar SD. Effect of yarn properties on thermal comfort of knitted fabrics. International Journal of Thermal Sciences 2007; 46: 1318–1322.