PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE MATERIALELOR TEXTILE - UTM

PROPRIETĂŢILE MECANICE
ALE MATERIALELOR TEXTILE
IX.6.1. Testarea comportării materialelor textile la solicitarea
de tracţiune
Indicii proprietăţilor tensionale definesc comportarea produselor textile la solicitarea de
tracţiune, sintetizează nivelul realizării tehnologice şi se standardizează, constituind criterii de
calitate.
Caracterizarea produselor liniare /plane prin indicii proprietăţilor tensionale impune
particularităţi de definiţie, determinate de structura produsului şi de condiţiile metrologice de
încercare (regim de încercare; dimensiunea epruvetei; starea iniţială a epruvetei, pretensionarea
şi orientarea faţă de axele tehnologice ale produsului).
Încadrarea proprietăţilor tensionale ale produselor liniare în ansamblul proprietăţilor
mecanice principale ale firelor este prezentată în tabelul centralizator IX.6.1.
IX.6.1.1. Indici pentru aprecierea comportării materialelor textile
la solicitarea de tracţiune
Rezistenţa la tracţiune a materialelor textile este definită prin solicitarea destructivă şi
reprezintă valoarea solicitării maxime axiale la care este supusă epruveta înainte de rupere;
împreună cu deformaţia constatată în momentul ruperii, serveşte la caracterizarea produsului în
ceea ce priveşte comportarea la solicitarea de tracţiune (tabelul IX.6.2).
Observaţii:
1. Solicitarea de tracţiune a produselor liniare se orientează pe direcţia axei de simetrie
a produsului.
2. Solicitarea de tracţiune a textilelor plane impune restricţiile:
– textilele plane se testează la solicitarea de tracţiune unidirecţională şi multidirecţională;
– solicitarea de tracţiune unidirecţională se orientează în raport cu structura produsului:
• pe direcţia sistemelor de fire (urzeală, bătătură);
• sub un unghi determinat faţă de direcţiile principale (urzeală, bătătură – în cazul
ţesăturilor; pe direcţia şirurilor, rândurilor – în cazul tricoturilor);

Proprietăţi
Proprietăţi
tensionale
Proprietăţi
elastice
Proprietăţi
vâscoelastice
Capacitatea
de revenire
Rigiditate la
încovoiere
Rezistenţă la
uzură prin
frecare
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 293
Proprietăţi mecanice principale ale produselor liniare
Caracteristici; Indici;
Coeficienţi
Simbol U.M.
Relaţii
analitice
1. Comportarea la solicitarea de tracţiune statică (1/2 ciclu)
Tabelul IX.6.1
Observaţii; Standard
Rezistenţa la tracţiune Pr N Caracteristici dinamometrice
SR EN ISO 2062
Alungirea absolută la rupere ar mm
Rezistenţa specifică la
tracţiune
σ s
N /mm 2
Tenacitate Tτ N/tex Pr/Ttex Lungime de aderenţă
pentru semifabricate
Lungime de rupere LR km Pr·Nm·10 –3 Calcul
Modul de elasticitate
longitudinal
Lucrul mecanic de
deformare la rupere
P
A
s
E N/tex σ τ/ε Solicitare sub limita
de elasticitate
L Nm Grafic
Alungirea relativă la rupere ε r % a r / l 0 Calcul
2. Comportarea la solicitarea de tracţiune statică (1 ciclu)
Rezilienţă Ri Lr
Ri
=
L
Deformaţie totală relativă şi
componentele: elastică
încetinită; înalt elastică;
remanentă
ε t; ε i;
ε e; ε r
i
% Calcul prin grafic
3. Comportarea la solicitări repetate de tracţiune statică (multiciclice)
Indice de revenire după
solicitarea ciclică
I R % I R = L R /L D Tracţiune cu nivel de
deformaţie constant
4. Comportarea la solicitarea de încovoiere
Indicator specific B S cN cm/
tex 2
B / T tex 2
5. Comportarea la solicitarea de frecare
Coeficient de frecare
1 T
dinamic
ln
α T
µ d – 1
2
Instalaţia F-Metter
SR 13152 -93

294
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Indicii proprietăţilor tensionale ale produselor liniare
Denumire Relaţie analitică Produse
1.1. Rezistenţa la tracţiune:
– forţa de rupere Pr, – forţa de aderenţă Pa 1.2. Rezistenţa specifică,� σS 1.3. Tenacitatea, T
1.4. Lungimea de rupere, L R
1.5. Lungime de aderenţă
1. Indici pentru aprecierea rezistenţei
Tracţiunea maximă
suportată de epruvetă,
înainte de rupere
P
σ S =
A
t
s
P
T =
T
P⋅Nm P
LR
= =
1000 T
LR= P⋅ Nm= Tktex
t
P
Fibre
Fire
Semifabricate
Fibre
Fire
Fibre
Fire
2. Indici pentru aprecierea deformabilităţii
2.1. Alungirea absolută la rupere, ar ar lr l0
2.2. Alungirea relativă la rupere,� ε r
Tabelul IX.6.2
Unităţi de măsură
SI
cN
cN, N, daN
N, daN
cN/mm 2
N/mm 2 ; daN/mm 2
cN/tex
N/tex, daN/tex
Fibre, fire km
Semifabricate m
= − Fibre, fire mm
ar
ε r = ⋅ 100
l
0
3. Indicii transferului proprietăţilor tensionale
Coeficientul de transfer, K TF
K =
T
r
Fibre, fire %
Fibră → fir
Adimensional
– solicitarea de tracţiune constituie o solicitare complexă: unul dintre sistemele de fire-
ţesătură, ochiul/tricot este solicitat la tracţiune; cel de al doilea sistem de fire/ ochiul este
solicitat la încovoiere, compresie, forfecare, frecare;
– comportarea la solicitarea de tracţiune a textilelor plane se sintetizează prin diagrama
polară, care evidenţiază influenţa structurii şi poziţiei firelor asupra proprietăţilor tensionale;
– solicitarea de tracţiune multidirecţională constituie un test de identificare a direcţiilor
de minimă rezistenţă/rezistenţa la întindere radială;
– solicitarea de tracţiune serveşte testării comportării textilelor plane în condiţii
speciale, care simulează utilizarea sau o stare specială a produsului; în această situaţie se
utilizează epruvete fasonate, de dimensiuni adecvate (testele de glisare, sfâşiere, rezistenţa
cusăturilor) sau module speciale de fixare a epruvetelor (testele de întindere radială, de rezistenţă
la străpungere, de aderenţă);
– rezistenţa la plesnire constituie o solicitare de tracţiune multidirecţională.
În tabelele IX.6.3 şi IX.6.4 sunt prezentaţi indicii proprietăţilor tensionale ale produselor
plane la solicitarea de tracţiune unidirecţională: ţesături şi tricoturi şi, respectiv, textile
neţesute, cu observaţia că în tabelul IX.6.3 nu s-au reluat indicii proprietăţilor tensionale care
se definesc identic pentru toate produsele plane (ţesături, tricoturi, neţesute).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 295
Indicii proprietăţilor tensionale ale ţesăturilor şi tricoturilor
la tracţiune unidirecţională
Tabelul IX.6.3
Denumire / simbol Relaţii analitice Particularităţi Unităţi SI
1.1. Rezistenţa la tracţiune P *: P U – pe
direcţia urzelii; P b – pe direcţia
bătăturii; P ş; P r
1. Indici pentru aprecierea rezistenţei
* PU, P b; P ş; P r
1.2. Lungimea de rupere, Lr * Pr
Lr =
M ⋅b
1.3. Rezistenţa specifică a ţesăturii, P s *
(a tricotului);
P
st ,
Pt
=
N ⋅T
2. Indici pentru aprecierea deformabilităţii
tex
Raportată la sistemele
U; B; şiruri; rânduri
Raportată la sistemele
U; B;
Raportată la sistemele
U; B;
Raportată la rând, 2N
2.1. Alungirea absolută la rupere, ar* ar = lr − l Raportată la sistemele
0
U; B;
2.2. Alungirea relativă la rupere, ε r*
ar
ε r = ⋅ 100
l
0
Raportată la sistemele
U; B;
3. Indici pentru aprecierea transferului proprietăţilor tensionale în sensul fir-ţesătură
Coeficientul de utilizare al tenacităţii
firului în rezistenţa specifică a
ţesăturii, K*
P
K =
T
s, t
F
Raportată la sistemele
U; B;
Indici specifici pentru aprecierea proprietăţilor tensionale
ale materialelor textile neţesute
daN
km
cN/tex
mm
%
–
Tabelul IX.6.4
Denumire / simbol Relaţii analitice Particularităţi Unităţi SI
1. Indici pentru aprecierea rezistenţei specifice
Rezistenţa specifică la tracţiune, σS PN
σ S =
AS
Orientarea solicitării
după axele
tehnologice
daN/mm 2
2. Indici pentru aprecierea transferului în sensul fibră - produs textil neţesut
Coeficientul de utilizare al tenacităţii
fibrelor în rezistenţa specifică a
epruvetei de material textil neţesut, Knt σnt
Knt
=
σ r
Orientarea solicitării
după axele
tehnologice
Adimensional
IX.6.1.1.1. Comportarea mecano-reologică a materialelor textile
Comportarea mecano-reologică a produselor textile se defineşte în raport cu
diagrama efort-deformaţie, care constituie răspunsul materialului la solicitarea de
tracţiune (fig. IX.6.2-IX.6.4).

296
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Observaţii:
Informaţiile rezultate depind de metoda de solicitare; comparaţiile sunt concludente pentru
metoda gradientului de forţă constant d ж F ц
з = const. ч
зи
ч
dt
ш ч
gradientului de deformaţie
constant d ж D ц
з = const. ч
зи
ч
dt
ч
, care permit evidenţierea particularităţilor proprietăţilor de material
ш
pentru aceleaşi condiţii de solicitare (fig. IX.6.1).
Indicii de apreciere ai comportării mecano-reologice (tabelul IX.6.5) particularizează
forma de prezentare a produselor (liniare, plane).
Fig. IX.6.1. Solicitarea la tracţiune cu dF/dt = const.; dD/dt = const.
a b c
Fig. IX.6.2. Diagrama efort-deformaţie şi principiul de determinare al modulului
şi limitei de elasticitate:
a – determinarea modulului de elasticitate, E; b – Metoda Meredith; c – Metoda Coplan /
determinarea limitei de elasticitate
Fig. IX.6.3. Determinarea indicilor de rezistenţă:
forţă / efort de rupere; deformaţie la rupere;
energia de deformare la rupere.
Fig. IX.6.4. Determinarea factorului energiei de
deformare la rupere.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 297
Indicii mecano-reologici ai materialelor textile/definiţi din diagrama
forţă-deformaţie
Denumire/simbol Relaţie analitică Produse
1. Modulul de elasticitate/ definit pe
porţiunea Hooke a diagramei efort-
deformaţie
2. Lucrul mecanic de deformare la
rupere
3. Lucrul mecanic specific de deformare
la rupere:
– „calitate”
– „durabilitate”
4. Factorul lucrului mecanic de
deformare
σ
E = 100
ε
a
∫
W = P⋅dl 0
W
Ws = *
M
W
W
sV
sS
W
=
V
W
=
S
Tabelul IX.6.5
Unităţi de măsură
SI
Liniare, plane cN/tex; daN/tex
Liniare, plane cN·cm; Nm
Liniare, plane cN·cm/cm·tex;
Nm/g
Liniare, plane cN·cm / cm 3 ;
Nm/ cm 3
Plane** Nm/ m 2
f W = W r/P r, a r Liniare, plane Adimensional
IX.6.1.1.2. Comportarea mecano-elastică a materialelor textile
Comportarea mecano-elastică a materialelor textile se defineşte în raport cu diagrama
forţă-deformaţie, în cadrul unui ciclu de solicitare deformare-revenire, prin indicele de
rezilienţă (tabelul IX.6.6).
Observaţii:
1. Rezilienţa se manifestă în solicitările mecanice de tracţiune, compresie, încovoiere,
torsiune şi forfecare, constituind un criteriu de apreciere a comportării materialelor în regim de
utilizare.
2. Prin analiza rezilienţei se poate optimiza regimul tehnologic de prelucrare/ de
utilizare a unui produs în scopul menţinerii / transferului proprietăţilor mecanice în anumite
limite.
IX.6.1.1.3. Comportarea vâscoelastică a materialelor textile
Viscoelasticitatea particularizează comportarea materialelor textile la solicitări mecanice,
prin diferenţa vitezelor de deformare/ revenire, manifestate în timp, prin componentele
(fig. IX.6.5):
– înalt elastice,� εi /deformaţii, reveniri instantanee, cu timpi de răspuns de ordinul
secundelor;
– elastice încetinite, εî/deformaţii, reveniri mai lente, cu timpi de răspuns de ordinul
minutelor;
– remanente, εP / care se menţin la nivelul produsului, după anularea solicitării.
Viscoelasticitatea se manifestă în toate solicitările mecanice: tracţiune, compresie,
încovoiere, torsiune, îndoire.

298
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Caracterizarea mecano-reologică a materialelor textile
Denumire / simbol Relaţie analitică
Lucrul mecanic de deformare
a
т
W = PЧdl Lucrul mecanic de revenire din deformare W = k·AABC Rezilienţă/indicele de rezilienţă, R[%]:
AABC
reprezintă raportul dintre energia de
R =
AABO
revenire şi, respectiv, energia de deformare
a produsului, la un nivel de deformaţie
totală determinat.
Histereză HDl = P1Dl - P2Dl
Fig. IX.6.5. Evidenţierea componentelor deformaţiei
prin diagrama F-D (ca funcţie de încărcare şi timp).
Fig. IX.6.6. Curba mecano-reologică
de tip D(t)P = const.
0
Tabelul IX.6.6
Fig. IX.6.7. Curba mecano-reologică
de tip P(t)D = const.
Viscoelasticitatea se ilustrează prin curbe mecano-reologice (fig. IX.6.6 şi IX.6.7):
– D(t)P = const., obţinute la încărcarea epruvetei cu sarcină constantă, un interval de timp
determinat;

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 299
– P(t)D = const., obţinute prin menţinerea epruvetei la nivel de deformaţie constant, un
interval de timp determinat.
Comportarea vâscoelastică a materialelor textile se apreciază prin indici, care exprimă:
– grad de elasticitate Ge [%]: capacitatea de revenire din deformare a materialelor
textile;
– grad de plasticitate Gp [%]: capacitatea materialelor textile de a se deforma
permanent.
IX.6.1.2. Maşini de încercat la tracţiune
IX.6.1.2.1. Structura şi elementele constructive specifice maşinilor
de încercat la tracţiune
Determinarea proprietăţilor tensionale ale materialelor textile se realizează pe maşini de
încercat la tracţiune prevăzute cu dispozitive, mecanisme şi linii de măsurare a forţei şi,
respectiv a deformaţiei, cu funcţionare sincronizată.
Maşina de încercat la tracţiune (fig. IX.6.8) se compune din următoarele elemente:
– dispozitiv de fixare al epruvetei: format din clema activă, C1, motoare şi clema
pasivă, C2, de prindere; clemele pot fi acţionate: manual (strângere prin şurub), mecanic (prin
intermediul unor mecanisme sincronizate funcţional cu durata încercării) sau pneumatic;
distanţa dintre cleme este reglabilă şi se adaptează la valoarea lungimii libere de prindere, fiind
standardizată în funcţie de tipul epruvetei solicitate;
– mecanismul de acţionare al clemei motoare, constând dintr-un lanţ cinematic rigid, cu
funcţionare precisă, în cadrul căruia receptorul este o mufă 3, solidară cu clema C1 şi antrenată
în mişcare de translaţie de un ax filetat; solicitarea de tracţiune se execută pe un sens al mişcării
de translaţie, până la ruperea epruvetei, iar revenirea la starea iniţială se obţine prin comandă
manuală sau prin comandă program;
– motorul maşinii de încercat la tracţiune, ale cărui caracteristici se adaptează
scopului propus; se utilizează motoare de curent alternativ sau continuu prevăzute cu
reductoare (sau variatoare) de turaţie (1; 2), în limitele condiţiilor metrologice, impuse de
încercare;
– lanţul metrologic pentru măsurarea forţei (LMF) este ataşat clemei pasive, care preia
prin intermediul epruvetei solicitarea de tracţiune, pe tot parcursul încercării, până în momentul
ruperii; acesta conţine un element sensibil (ES) care converteşte deplasarea sau deformaţia întrun
semnal a cărui valoare este proporţională cu forţa de întindere;
– lanţul de măsurare pentru deformaţie (LMD) a cărui structură se diferenţiază în
funcţie de modul de solicitare: solicitarea sub gradient de forţă / deformaţie constant
(clema pasivă fixă; măsurarea urmăreşte deplasarea clemei motoare faţă de poziţia
iniţială); solicitarea cu viteza clemei motoare, constantă (clema pasivă mobilă, iar măsurarea
urmăreşte deplasarea relativă a celor două cleme);
– dispozitiv de înregistrare a funcţiei F = f(d) ce redă legătura dintre forţa de întindere
aplicată epruvetei şi deformaţia corespunzătoare acesteia, pe tot parcursul solicitării, până în
momentul ruperii; dispozitivele de înregistrare pot fi acţionate: mecanic, cu precizie de
funcţionare diminuată de forţele de frecare şi inerţie; mecanic, prin servomotor (principiul
compensării automate) sau prin intermediul unui sistem de calcul ce sincronizează informaţiile
de măsurare.

300
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
În funcţie de metoda de solicitare şi de elementele sensibile utilizate, maşinile de
încercat la tracţiune pot fi deservite: manual, automatizat (ca deservire şi înregistrare a
rezultatelor sau în sensul de conducere prin calculator a întregului proces de măsurare).
Fig. IX.6.8. Structura generală a maşinii de încercat la tracţiune.
IX.6.1.2.2. Domenii de utilizare ale maşinilor de încercat
la tracţiune
Maşinile de încercat la tracţiune sunt construite pe principii:
• mecanice:
– principiul pendulului: încercare produse liniare, textile plane;
– principiul planului înclinat: încercare produse liniare; textile plane, în regim static şi
dinamic;
• electronice, universale: principiul de conversie al deformaţiei unei bare elastice în
semnal electric (cu traductoare de forţă rezistive, transformatoare).
Încercările la tracţiune se realizează:
– individual, în mănunchi/jurubiţă la produse liniare: fibre, fire, semifabricate;
– individual, la textile plane.
IX.6.1.2.3. Particularităţile elementelor constructive ale maşinii
de încercat la tracţiune
Elementele constructive ale maşinii de încercat la tracţiune determină caracteristicile
tehnice impuse de utilizare: cadenţa măsurărilor; versatilitatea maşinii de încercat la tracţiune;
deservirea uşoară; performanţele de măsurare.
Elementele constructive sunt interdependente şi se adaptează structurii lanţului de
măsurare F/D, care, la rândul său, se structurează în funcţie de senzor; principiul fizic al
senzorului clasifică maşinile de încercat la tracţiune (tabelul IX.6.7) şi diferenţiază
performanţele de ansamblu.
În structura lanţurilor de măsurare ale maşinilor de încercat la tracţiune se utilizează
senzori mecanici sau electronici care determină modul de execuţie al solicitării de tracţiune,
rezultatele şi calitatea procesului de măsurare.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 301
Senzorii adoptaţi impun principiul fizic de măsurare cu utilizare generală sau mai
restrânsă; prin caracteristicile statice, asigură performanţele impuse la diferite categorii de
teste.
Tabelul IX.6.7
Principii constructive şi performanţe tehnice de ansamblu ale maşinilor
de încercat la tracţiune
Maşini de încercat la tracţiune
Senzori mecanici pentru forţă / deformaţie Senzori electronici pentru forţă / deformaţie
1. Caracterul procesului de măsurare
Măsurare cu inerţie Măsurare fără inerţie
2. Principiul de aplicare al solicitării
Gradient de forţă constant, dF/dt = const. Gradient de deformaţie constant, dD/dt = const.
Destinaţie precizată (fibră; fir; ţesătură)
Maximum două domenii de măsură pentru forţă
Compatibilitate cu module standardizate pentru
diversificarea încercărilor
Permite determinarea, exclusiv, a indicatorilor
proprietăţilor tensionale
Individual / prelucrare statistică
Înregistrări grafice
3. Flexibilitatea în utilizare
Se adaptează necesităţilor prin schimbarea
modulului de fixare al epruvetei
Extensia şi divizarea domeniului de măsură pentru
forţă
Compatibilitate cu module standardizate pentru
diversificarea încercărilor
Permite extinderea gamei încercărilor efectuate şi
determinarea indicatorilor adecvaţi
4. Prezentarea rezultatelor
Individual
Prelucrare statistică (în timp real)
Înregistrări grafice performante (în timp real)
5. Automatizarea deservirii şi prezentării datelor
În cazul dinamometrului cu plan înclinat Posibilă pentru fibre, fire
6. Procesarea testului
– Pentru fibre, fire
Cu fixarea manuală a epruvetelor pentru ţesături,
tricoturi, textile neţesute
IX.6.1.2.3.1. Dispozitivul de fixare al epruvetelor
Dispozitivul de fixare al epruvetelor este format din două cleme şi este adaptat
constructiv, prin geometrie, la tipul de material supus încercării: produse liniare (fig. IX.6.9);
produse plane (fig. IX.6.10); sistemul de fixare al epruvetelor este conceput în funcţie de forma
de prezentare a acestora.
Lungimea liberă de prindere a epruvetei este egală cu distanţa iniţială reglabilă, fixată
la valoarea standardizată; dacă scopul testului impune o altă valoare, acest lucru se specifică în
raportul de analiză.
Epruvetele realizate din suprafeţe textile au standardizate, diferite forme şi dimensiuni
atât pentru solicitarea la tracţiune, cât şi pentru testarea la solicitarea de sfâşiere, glisare,
forfecare.

302
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Forma, dimensiunile şi suprafaţa activă a clemelor dispozitivului de fixare se adaptează
structurii textile a epruvetei testate (fig. IX.6.11): suprafaţa activă poate fi netedă (fig. IX.6.11,a),
rugoasă (fig. IX.6.11,c, d) sau ondulată (fig. IX.6.11,b), iar dimensiunile se adoptă în funcţie de
domeniul de variaţie al forţelor de tracţiune măsurate (fig. IX.6.12).
a
b
c
Fig. IX.6.9. Epruvete standard pentru testarea proprietăţilor tensionale
ale produselor liniare:
a – solicitare individuală; b – solicitare în harfă (fire); c – solicitare
în jurubiţă (fire); d – solicitare în mănunchi(fibre)
Fig. IX.6.10. Dimensiuni standardizate ale epruvetelor
din suprafeţe textile.
a. b. c. d.
d

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 303
Fig. IX.6.11. Suprafaţa activă a clemelor dispozitivului de fixare
al epruvetelor.
Fig. IX.6.12. Dispozitive de fixare ale epruvetelor.
Dispozitivele pentru fixarea epruvetelor utilizate pentru deservirea dinamometrelor cu
domenii extinse de măsurare /cu mai multe domenii ale forţei de întindere sunt modulare şi se
asociază cu o anumită celulă de măsură pentru forţă.
Forţa de închidere a clemelor, N, este impusă de domeniul de măsurare al forţei în
regimul de încercări de tracţiune şi determină valoarea forţei de frecare (Ff = µ·N) care se
opune alunecării epruvetei faţă de clemele dinamometrului, pe tot parcursul solicitării, şi
trebuie să fie mai mare decât valoarea forţei de întindere aplicate epruvetelor în regimul de
solicitare adoptat.
Observaţii:
1. În cazul testării produselor liniare, dispozitivul de fixare poate substitui dispozitive
de alimentare automată, care permit: dirijarea programată a firului şi pretensionarea prin
intermediul operatorului automat (conducător de fir multiplu prevăzut cu cleme echidistante
care alimentează firul la dispozitivul de fixare); preluarea firului din conducătorul de fir
multiplu – se realizează cu ajutorul unui braţ pendular care oscilează pe o traiectorie sub forma
unui arc de cerc ce intersectează direcţia de solicitare în dreptul clemelor, acesta transportând
firul sub controlul unui senzor mecanic sau optic şi determinând închiderea/deschiderea
succesivă a clemelor în timpul programului de solicitări.
2. Automatizarea alimentării determină: creşterea frecvenţei măsurărilor, creşterea
preciziei prin eliminarea pierderilor de torsiune şi extinderea posibilităţilor de interpretare prin
modul de eşantionare (determinările sunt consecutive, iar prelevarea este echidistantă);
sistemul este compatibil atât cu maşinile de încercat la tracţiune construite pe principii
mecanice (dinamometrul Uster – principiul planului înclinat),cât şi cu maşinile de încercat la
tracţiune construite pe principii electronice (dinamometrul Uster Tensorapid – principiul
gradient de deformaţie constant).
IX.6.1.2.3.2. Mecanisme pentru acţionarea maşinii de încercat
la tracţiune

304
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Mecanismele pentru antrenarea clemei active sunt acţionate de la un motor de curent
continuu sau alternativ, ale cărui caracteristici sunt adecvate domeniului de măsură pentru forţa
de întindere (dependentă de tipul de material încercat). Regimul de încercări impune controlul
turaţiei motorului, care trebuie să fie constantă, indiferent de metoda de solicitare.
Deoarece viteza clemei motoare constituie un factor metrologic care influenţează
rezultatul măsurării, lanţul cinematic care asigură:
– transformarea mişcării de rotaţie în mişcare de translaţie la receptor,
– inversarea sensului mişcării de translaţie pentru revenirea clemei motoare la poziţia
iniţială,
– plasarea valorii vitezei clemei active în limitele standardelor,
trebuie să conţină un reductor sau un variator de turaţie (cu posibilitatea reglării continue, în
limite determinate). Ruperea epruvetei, sesizată la valoarea maximă a forţei de întindere,
întrerupe mişcarea clemei active şi permite comanda de inversare a sensului de deplasare.
În cazul maşinilor de încercat la tracţiune multifuncţionale, comenzile de oprire şi de
inversare a sensului de mişcare trebuie să se execute rapid, fără şocuri, pentru a permite
extinderea determinărilor asupra caracteristicilor elastice (solicitări ciclice; solicitări ciclice
repetate), caracteristicilor vâscoelastice sau asupra altor categorii de solicitări.
Utilizarea motoarelor de curent continuu cu turaţie reglabilă sau cu blocul de acţionare
complet automatizat (Zellwegger Uster,Textechno, Mesdan, Instron) extinde regimul de viteze
de solicitare, adaptând încercarea de laborator la condiţiile de prelucrare tehnologică /
imposibil de realizat la soluţiile constructive clasice, care utilizează reductoare cu roţi de
fricţiune, transmisie melcată şi cuplaje mecanice.
IX.6.1.2.3.3. Senzori şi lanţuri de măsurare pentru forţă
Lanţul de măsurare pentru forţă (LMF) determină forţa de întindere prin: conversia
forţei în semnal cu traductoare mecanice sau conversia deformaţiei în semnal cu senzori
electronici. Forţa / deformaţia sunt iniţiate prin mişcarea clemei motoare, transmisă de epruvetă
traductorului sau senzorului mecanic /electronic.
Traductorul de tip pendular determină solicitarea la tracţiune a epruvetei şi măsoară
forţa de întindere aplicată; traductorul de tip plan înclinat determină forţa de întindere, pe care
o măsoară şi o indică (tabelul IX.6.8).
Observaţii:
1. Principiul pendulului este utilizat în construcţia dinamometrelor pentru produse
liniare şi plane; solicitarea de tracţiune se realizează individual (pentru toate produsele); în
mănunchi (fibre); jurubiţă sau harfă (fire). Pentru textile plane, gama determinărilor se extinde
cu module standardizate; încercarea de tracţiune nu se realizează sub gradient de forţă sau
gradient de deformaţie constant.
2. Utilizarea L M F cu traductoare mecanice corespunde încercărilor la tracţiune în
regim static (tabelul IX.6.8); extinderea utilizării în regimul dinamic de măsurare nu este
recomandată (sau se limitează la frecvenţe joase), deoarece deplasarea componentelor
generează forţe de frecare şi inerţie ce determină erori de măsurare.
3. Domeniul de măsură pentru forţă este determinat de valoarea G (greutatea ataşată la
pendul; greutatea căruciorului) şi extinderea sa se obţine prin creşterea greutăţii; utilizarea
alternativă poate cauza reducerea sensibilităţii pentru D (0-Gmin).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 305
Senzorul electronic determină versatilitatea maşinii de încercat la tracţiune prin
extensibilitatea domeniului de măsură, care se realizează cu diferite celule de măsură, şi prin
dispozitivul de fixare al epruvetei (modular, în funcţie de destinaţie).
Observaţii:
1. Utilizarea senzorilor electronici (în structura LMF) determină creşterea preciziei şi
reproductibilităţii măsurărilor, fiind posibilă automatizarea procesului de măsurare.
2. Opţiunea firmelor constructoare pentru un anumit tip de senzor se justifică mai mult
prin relaţiile comerciale şi nu are implicaţii asupra performanţelor de măsurare, care sunt similare.
3. Solicitarea la tracţiune se produce prin deformarea epruvetei de material textil sub
gradient de deformaţie constant, iar forţa de întindere F este dependentă de deformaţia
aplicată, D, în orice moment al încercării.
4. Lanţul de măsurare al forţei este precis şi extensibil (ca domeniu de măsură) şi permite
extinderea gamei de încercări efectuate asupra epruvetelor de material textil; maşina de încercat la
tracţiune devine universală, caracterizându-se printr-o deosebită flexibilitate (tabelul IX.6.11).
În lanţul de măsurare al forţei se realizează:
– conversia liniară forţă-deformaţie prin intermediul barei elastice AB, supusă pe tot
parcursul încercării la solicitarea de încovoiere;
– conversia liniară deformaţie-semnal electric (tensiune/ deformaţie) prin intermediul
parametrilor R (rezistenţă electrică); C (capacitate electrică); L (inductanţă; variabile în raport
cu geometria barei AB).
În acest scop, sunt utilizate traductoarele electronice alcătuite din senzor (element
sensibil, care transformă mărimea de măsurat în parametru variabil) şi adaptor (circuit de
măsurare care transformă variaţia parametrului în semnal):
● senzorul rezistiv (marca tensometrică) preia deformaţia barei elastice, convertind-o în
variaţie de rezistenţă; adaptorul realizat sub forma unei punţi converteşte variaţia rezistenţei în
semnal electric analogic sau numeric. Deformaţia barei este foarte mică /10 –4 mm, deci clema
pasivă (solidară cu bara) este practic fixă, iar solicitarea se produce cu gradient de deformaţie
constant (la viteza constantă a clemei motoare);
● senzorul inductiv, realizat ca transformator diferenţial liniar variabil, preia deformaţia
elastică a barei, convertind-o în semnal tensiune, cules la bornele bobinei secundare.
Semnalul este livrat ca tensiune variabilă, proporţională cu deformaţia; precizarea sensului de
variaţie al semnalului se realizează cu un redresor sensibil la fază (fig. IX.6.13).
IX.6.1.2.3.4. Senzori şi lanţuri de măsurare pentru deformaţie
Tipul de senzor şi structura lanţului de măsurare pentru deformaţie sunt dependente de
execuţia solicitării de tracţiune; determinarea deformaţiei epruvetei solicitate presupune
utilizarea conversiei deformaţiei în semnal/ deplasare, principiu mecanic; semnal electric/traductor
generator.
Principiul mecanic permite determinarea deformaţiei în funcţie de raportul de transmisie:
– sub raport de transmisie 1 / 1: solicitarea de tracţiune se execută:
• sub gradient de deformaţie constant: măsurarea deformaţiei se execută prin
indicarea poziţiei clemei motoare faţă de un reper fix; prin calculul deplasării
clemei motoare / în funcţie de turaţia organului de antrenare al acesteia;
• sub gradient de forţă constant; măsurarea deformaţiei se execută tot prin indicarea
sau înregistrare poziţiei clemei motoare faţă de poziţia de referinţă;

306
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
• cu Vt = const.: măsurarea deformaţiei epruvetei se execută prin determinarea
variaţiei distanţei dintre clemele sistemului de fixare al epruvetelor;
– sub raport de transmisie diferit de 1 / 1:
• prin intermediul unor lanţuri cinematice adaptate scopului propus; această modalitate
de măsurare presupune existenţa unor piese în mişcare şi se caracterizează prin
apariţia unor forţe de frecare şi inerţie ce reduc precizia măsurării;
• măsurarea concomitentă cu înregistrarea individuală a deformaţiei la rupere, pentru
fiecare epruvetă încercată, este cunoscută ca diagrama Stroke.
Tabelul IX.6.8
Principii mecanice utilizate în structura lanţurilor de măsurare pentru forţă
Schema de principiu a elementului sensibil
Stelometru (Fl1 = G x = Gl2 sin�)
1,2 – cleme; 3 – pendul; 4 - suport
cu lagăr; 5 - bolţ; 6 - ax
1. Dinamometre pendulare
1.1. Aplicaţii în controlul firelor şi ţesăturilor
1.2. Aplicaţii în controlul fibrelor /solicitare în mănunchi
DS-3
1, 2 – cleme; 3 – pendul;
4 – pârghie de încărcare, cu
greutate; 5 – amortizor
2.Dinamometre cu plan înclinat / controlul firelor şi fibrelor
Relaţii analitice pentru
determinarea forţei de
întindere; observaţii
1. P r = G Rsinα�
dP / dt = K cos α dα / dt
2. P y = Gx; P = K tg α
dP / dt = K cos α dα / dt
Solicitarea iniţiată prin
deplasarea clemei inferioare cu
viteză constantă; nu se
realizează sub gradient de forţă
constant.
DKV
1, 2 – cleme; 3 – pendul;
4 – mecanismul de iniţiere al
solicitării

1. Uster Tensomat
T = G sinα�
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 307
2. Pressley
F l = G x
T r = P R; P = r / R T
T = G sinα
�P = x (r G / R l)
pentru: V = dx /dt = const.;
dF / dt = const.
Solicitarea iniţiată prin
coborârea planului cu viteză
constantă; sub gradient de
forţă constant.
Se pretează la automatizarea
alimentării epruvetelor de fir.
a. traductorul rezistiv b. traductorul transformator TDLV
Marca tensometrică
Traductorul complex
R = ρl/S
dR / R = dρ/ ρ+ dl / l −dS/
S
∆ R / R = k⋅∆ l/ l
F 192EI
l −
= ⋅
Circuitul şi semnalul de măsurare Semnalul de măsurare
3
Ue = 1/2·Ua·(∆R/R) Us = U 35 – U 45 = 2k·x i(N 2/N 1)·Up

308
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Principiul de determinare şi înregistrare a forţei de întindere
Fig. IX.6.13. Principiile fizice ale traductoarelor utilizate
în dinamometrie.
Principiul electronic permite determinarea deformaţiei în cazul solicitării cu
dD/dt = const., când clema pasivă este practic staţionară; viteza clemei active este determinată
de turaţia axului de antrenare a mufei filetate (fig. IX.6.8), nA; vA = K·nA = const.;
Observaţii:
1. Măsurarea poate fi realizată prin intermediul unui tahometru inductiv, analogic sau
numeric.
2. Prin sincronizarea funcţională a lanţului de măsurare şi înregistrare a deformaţiei, cu
lanţul de măsurare a forţei, se obţine subansamblul pentru înregistrarea diagramei caracteristice
forţă-deformaţie (F-D).
3. Aplicarea acestui principiu extinde gama încercărilor de tracţiune la: solicitări
ciclice; solicitări ciclice repetate, în regim de joasă frecvenţă, şi determinarea proprietăţilor
vâscoelastice ale materialelor textile.
4. Rezultatele proceselor de măsurare care utilizează senzori electrici pentru forţă şi
deformaţie sunt compatibile, pot fi sincronizate şi redate grafic sub forma diagramei F-D, care
redă fidel interdependenţa celor două mărimi.
IX.6.1.3. Particularităţi şi performanţe constructive
ale maşinilor de încercat la tracţiune
IX.6.1.3.1. Dinamometre electronice. Echipamente de testare
Determinarea automată a forţei şi alungirii la rupere a firelor diferenţiază net testarea
proprietăţilor mecanice ale firelor textile de testarea prin operare manuală; operarea este mai
simplă, cu o mai bună supraveghere a rezultatelor / capacitate mărită de testare; posibilitatea de
testare a benzilor, jurubiţelor şi ţesăturilor.
Forţa de pretensionare şi absorbţia firului pot fi programate la pornire şi /sau după
fiecare test; închiderea clemei de tragere reţine firul deasupra clemei de măsurare şi îl conduce
între cleme cu o mare viteză de execuţie.
Resturile de fir testat se aspiră într-o cameră colectoare sau într-un conteiner extern, în
cazul firelor groase şi rigide.
Observaţii:
1. Testarea implică următoarele particularităţi:
• materiale foarte rezistente: se impune închiderea pneumatică şi dispunerea pe direcţie
orizontală a suprafeţelor active ale clemelor;
• fibre /fire (solicitare individuală): se impune utilizarea clemelor în formă de disc plat
sau formă cilindrică cu zona activă aplatisată;

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 309
• textile plane; fire în jurubiţă sau în harfă: se asigură fixarea manuală în clemele
dispozitivului de prindere.
2. Geometria clemelor din dispozitivul de fixare al epruvetei se adaptează structurii
epruvetei (fig. IX.14, a şi b).
3. În cazul testării epruvetelor de fibre (fire) se poate automatiza deservirea prin:
alimentare automată cu introducerea probelor pretensionate în dispozitivul/ rastelul de alimentare;
în cazul testării firelor, acestea sunt preluate din rastel, cu un conducător de fir multiplu (N 40),
care efectuează o mişcare de translaţie intermitentă, cu pas constant, după efectuarea unui
număr programat de determinări.
Testarea cu viteze mari se realizează prin introducerea firelor în zona de solicitare
printr-un sistem de desfăşurare şi măsurare continuă a rezistenţei la întindere a firului
(fig. IX.6.15).
a
b
c
d

310
e
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
f
Fig. IX.6.14. Adaptarea geometriei dispozitivelor de fixare ale epruvetei la structura epruvetei:
a – sistemul Statimat 4 – cu devierea automată a firului la intrarea în clemă; b – sistemul
Statimat ME – cu dispozitiv de alimentare cu role; c – sistemul Statimat ME – test fire foarte
rezistente; d – sistemul Statimat ME – test monofilamente; e – sistemul Statimat ME – test benzi
ţesătură; f – sistemul Statimat ME- test eşantion de formă specială; g – sistemul Statimat ME – test
semifabricat filatură; h – sistemul Statimat ME- test jurubiţă).
g
h

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 311
Fig. IX.6.5. Sistemul Uster Tensojet – traseul de măsurare.
IX.6.1.3.2. Metodologii de testare şi analiză specifice echipamentelor
performante
Programele standard pentru testele tensionale asupra firelor includ următoarele funcţii:
– determinarea tenacităţii, alungirii la rupere, a lucrului mecanic de deformare la rupere,
a valorilor intermediare corespunzătoare unor alungiri sau forţe specificate şi a modulelor în
orice punct selectat de pe curba forţă-alungire;
– calculul valorilor medii, maxime, minime ale coeficienţilor de variaţie şi ale intervalelor
de încredere corespunzătoare seriilor de date sau întregului test;
– consemnarea depăşirii limitei specificate pentru forţă, alungire, fineţe;
– investigarea automată a relaţiei dintre parametrii de structură şi indicii mecanici ai
firului (torsiune-tenacitate; torsiune-alungire la rupere);
– rezultatele experimentale şi condiţiile de testare sunt prezentate numeric şi grafic:
curbe forţă-alungire/ individuale, medii; repartiţia tenacităţii şi alungirii la rupere;
– memorarea valorilor indicilor de apreciere ai proprietăţilor tensionale şi ai parametrilor
statistici;
– realizarea băncii de date pe baza rezultatelor ce se păstrează pe hard disc.
Toate rezultatele grafice şi numerice se prelucrează automat, prin sistemul de calcul;
rezultatele analizei se redactează sub forma unui protocol de încercare (fig. IX.6.16), care
constituie un document de certificare a calităţii produsului: diagrama de solicitare (rupere);
diagrama de distribuţie a forţei de rupere şi alungirii la rupere; diagrama forţă-alungire pentru
măsurătorile individuale de pe un format.

312
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Controlul instrumentului de măsură şi achiziţionarea datelor sunt computerizate;
conectarea la un calculator PC printr-o interfaţă serială permite diagnoze în cazul unor defecte.
a b
c
Fig. IX.6.16. Protocolul de încercare de la diverse tipuri de dinamometre electronice:
a – Fafegraph HR –Textechno; b – sistemul Statimat – ME; c – sistemul Uster Tensorapid.
Observaţii:
1. Deoarece determinarea proprietăţilor tensionale se referă la segmente de fir de aceeaşi
lungime, prelevate la distanţe egale, în cazul alimentării automate se poate urmări autocorelaţia
valorilor specifice în lungul firului analizat şi se poate estima funcţia spectrală; prin
determinările realizate în lungul firului pot fi scoase în evidenţă efectele de variaţie periodică
ale indicilor proprietăţilor tensionale, iar lungimile de undă detectate în acest caz pot fi
atribuite unor fenomene cu caracter periodic, de natură să perturbe procesul de formare a
firului. Acest mod de evaluare a proprietăţilor tensionale este utilizat în scopul optimizării
parametrilor de prelucrare a firelor pe maşinile de filat.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 313
2. Sistemele de măsurare utilizate în determinarea proprietăţilor tensionale au o
flexibilitate deosebită şi pot fi utilizate în testarea întregii game de produse textile, prin simpla
schimbare a dispozitivelor de fixare a epruvetelor; sistemele permit determinarea proprietăţilor
elastice şi vâscoelastice, realizarea încercărilor în regim de solicitare repetată, cu posibilitatea
de determinare a rezilienţei.
3. Rapiditatea efectuării încercărilor şi volumul mare de informaţii dobândite, precum şi
prelucrarea acestora în cele mai convenabile forme, transformă maşina clasică de încercare la
tracţiune într-un instrument complex, indispensabil în asigurarea calităţii produselor textile.
IX.6.1.3.3. Caracteristicile tehnice ale maşinilor de încercat la tracţiune
mecanice şi electronice
Se prezintă în continuare caracteristicile tehnice ale maşinilor de încercat la tracţiune
mecanice (tabelul IX.6.9) şi electronice (tabelul IX.6.10) pentru fire, respectiv performanţele
tehnice ale ultimelor tipuri de dinamometre electronice /sisteme / pentru testarea fibrelor;
produselor liniare şi ale produselor plane (tabelul IX.6.11).
Caracteristici
Firma
Principiul
constructiv
Domenii de
măsură forţă
Număr domenii
pentru forţă
Prag de
sensibilitate
pentru forţă
Caracteristicile tehnice ale dinamometrelor mecanice
MTF-64-
TEBA,
România
FY 19/AMETRIMPEX,
Ungaria
FY 17
METRIMPEX,
Ungaria
Tabelul IX.6.9
Uster ZELLWEGER,
Elveţia
Pendular Pendular Plan înclinat Plan înclinat
500 cN;
5000 cN
3 /7 /15 /30 N 0,2...0,6 N
100...200 N
0,2...0,6 N
100...200 N
2 4 6 6
1 % pentru
fiecare domeniu
0,01/0,02 /0,05 / 0,1 N 0,2 - 20 N 0,2 - 20 N
Precizie 1 % 1 % 1 % 1 %
Distanţa la 500 500 mm reglabilă 500; 250 500; 250
cleme, mm reglabilă,
pas 100
pas 100
Cursa clemei
mobile, mm
200 500...990 200 200
Măsurarea Principiu Principiu mecanic; Principiu Principiu mecanic;
alungirii mecanic; automată
mecanic; automată
automată
automată
Înregistrarea
alungirii
– – Mecanic 1/1 Mecanic 1/1
Viteza de 100 - 300; 50 - 500 Timp de rupere Timp de rupere
solicitare,
mm/min
300 - 1000
standardizat standardizat
Înregistrarea Principiu
– Diagrama Stroke Diagrama Stroke
alungirii mecanic

314
Caracteristici
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Firma
Principiul de
măsurare al forţei
Domenii de măsură
forţă
Număr de domenii
pentru forţă
Caracteristicile tehnice ale dinamometrelor electronice
Zwick (1402;
1421; 1461)
dD/dt = const.
inductiv
Zwick
Textimat 1504
dD/dt = const.
TDLV
METRIMPEX
FY -36 Ungaria
dD/dt = const.
rezistiv
Tabelul IX.6.10
Textechno Statimat
dD/dt = const.
inductiv
50 N; 500 N 200 N 30/ 60 N 1 /10 N
4
1: 1; 1: 2; 1: 5;
1: 10;
6 3
1: 1; 1: 2.5; 1: 5;
4
1: 1; 1: 2; 1: 5;
1: 10;
Precizie (forţă) ±0,1 cN ±0,1 cN ±0,1 cN ±0,1 cN
Distanţa la cleme,
mm
500, reglabilă; 500, reglabilă 900; 800; 500 600
Cursa clemei mobile 220; 600; 900 540...940 200 200
Măsurarea alungirii Numerică Numerică Numerică Numerică
Precizie (alungire),
mm
±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1
Înregistrare grafică F-D F (t); D(t); F (t); D(t);
F-D
F-D
F-D
Domeniu de redare,
mm
250 250 250 120
Viteza de solicitare,
mm/min
1-1200 30-1500 50-1000 30-3000
Dinamometre electronice
Particularităţi ale echipamentului de testare
Tabelul IX.6.11
Caracteristici tehnice
Testarea şi evaluarea datelor
1 2 3
SISTEMUL STATIMAT 4 (Textechno)
– Testare proprietăţi tensio- – Metoda automatizată de
nale ale firelor tehnice şi testare: solicitarea statică a
altor materiale (ţesături, firelor; aplicarea automată
benzi, semitorturi) cu dispo- a torsiunii suplimentare,
zitive de fixare adecvate. devierea automată a firului
– Repartizarea unei torsiuni pentru reducerea tensiunii
liber programabile înaintea clemelor
înaintea testului curent. (opţional); testarea fineţii
Introducerea torsiunii firului (opţional).
suplimentare elimină efec- – Forţa de măsurare: niveluri
tele de rupere progresivă şi de măsurare 10 N, 100 N,
optimizează torsiunea. 1000 N, 5000 N.
– Clemele pentru testarea – Alungire: măsurarea cursei
automată cu / fără/ devi- clemei mobile; rezoluţia de
erea automată şi cu / fără / 0,4 mm.; viteza clemei
dispozitiv de torsionare. mobile: 1-5000 m/min.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 315
Tabelul IX.6.11 (continuare)
1 2 3
– Devierea automată a – Lungimea epruvetei: min
firului la intrarea în clemă 40 mm (fără devierea
pentru a reduce forţele de clemelor).; cursa clemei:
închidere şi a preveni max 480 mm la lungimea
ruperea la clemă;
epruvetei de 500 mm.
utilizarea unui mecanism – Schimbător de formate:
cu role pentru înaintarea standard cu două poziţii,
cu lungimea de fir dorită. existins până la 48 poziţii.
– Testarea manuală cu – Mecanismul rolelor cu ştift:
module speciale pentru viteza maximă de înaintare
testarea rezistenţei 300 m/min; precizia de mă-
ţesăturilor la: sfâşiere, surare a lungimii 0,6 mm.
glisare, forfecare, testarea – Sistemul Autocount – co-
filamentelor din
lectarea integrală a firului
elastomeri; suporturi automat de determinare a
pentru tricoturi tubulare; fineţii: fineţe maximă în
cleme pentru probe scurte funcţie de material 2000plate
(rezistenţa la 10 000 dtex; precizia de
delaminare)
cântărire 1 mg
SISTEMUL STATIMAT – ME
– Dispozitiv de alimentare
cu role pentru tragerea
oricărei lungimi de fir cu
viteză mare, înainte de
începerea testului, pentru
un nou format sau între
două determinări de pe
acelaşi format.
– Sistem de alimentare dotat
cu senzor optoelectronic;
punctele specifice în fir
(ex: nodurile şi îmbinările
care măresc secţiunea
testată) se marchează prin
culoare.
– Clemele dispozitivului de
fixare lucrează cu aer
comprimat în regim
automat şi pot fi: pentru
fire foarte rezistente şi
monofilamentare; pentru
teste la benzi de ţesătură,
teste de aderenţă,
rezistenţa cusăturilor sau
măsurarea forţelor de
separare, determinarea
alunecării sau lipirii
benzilor; testare
monofilamente cu
diametrul maxim de 1 mm
sau benzi înguste.
– Testare: automat, semiautomat
a probelor de fir la
solicitare statică: ţesături –
fixare manuală a probei.
– Forţa: 3 trepte de măsurare,
max.1000N.
– Alungire: măsurare
electronică a cursei clemei
de solicitare prin
intermediul unui traductor,
cu precizia de 20 mm.
– Gradientul de deformare:
variabilă, în limitele
1-5000 mm/min.
– Lungime de prindere a
epruvetei: min 50;
max 500 mm; cursa
maximă a clemei 460 mm,
la epruveta de 500 mm.
– Schimbător de formate:
standard 20 poziţii-extins la
50; dispozitiv de alimentare
cu role: viteză maximă de
alimentare 500m/min, precizia
de lungime măsurată
0,5 mm.
– Sistem automat de
determinare a fineţii: max.
1000 – 4000 dtex,precizia
balanţei 1 mg; calibrare cu
TESTCONTROL.

316
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
1 2 3
– Pentru fire elastomere
testul automatizat
foloseşte un mecanism
special de alimentare în
zona de analiză cu
tensiune mică, constantă
SISTEMUL USTER TENSORAPID
Tabelul IX.6.11 (continuare)
– Soft standard; programe
speciale: testare sub
încărcare alternativă:
încărcare şi descărcare în
limite de forţă (deformaţie)
conf. DIN 53835; limită
constantă sau variabilă în
trepte; test de revenire:
relaxarea (forţei) în timp
– Gama încercărilor la – Măsurarea forţei:
tracţiune: teste
electronic, cu gradient de
dinamometrice clasice; deformaţie constant,fără
testarea comportării inerţie; precizie: ± 1 cN;
elastice,respectiv
verificarea preciziei cu
vâscoelastice a firelor şi ISOINSPECT.
ţesăturilor; solicitări – Domenii de măsură pentru
ciclice între limite de forţă forţă: 0,2-500N pentru fire
şi alungire.
filate, filamentare, fire
– Clemele interschimbabile, elastomere, fire răsucite
realizate din diverse şi ansambluri de fibre;
materiale, cu presiunea de 0,5-1000 N fire filate,
prindere fiind
filamentare, mai groase
programabilă.
decât 10 tex, fire răsucite,
– Accesorii speciale: cleme jurubiţe, ţesături.
ceramice sau cu suprafeţe – Principiul de măsurare
dure pentru: fire
alungire: electronic,
filamentare, răsucite, precizie ± 1 %.
rezistente; fire filamentare – Domeniul de măsură pentru
neetirate, parţial etirate sau deformaţie: lungimea pro-
foarte fine; materiale cu bei de 100 mm: 1-1000%;
tendinţe de lipire de su- de 200 mm: 1-500%; de
prafeţe lustruite; fire 500 mm: 1-140%.
filamentare cu conţinut de – Viteza clemei active:
aditivi abrazivi pentru ob- 50-5000 mm/min; pretenţinerea
de suprafeţe mate sionare: 0,5-6000 cN;
(bioxid de titan); cleme lungimi de testare: cu
pentru ţesături-fâşii; testa- clemele în poziţie
rea ansamblurilor de fibre orizontală: 200-1000 mm,
pentru testul de aderenţă; verticală 100-1000 mm.
cleme pentru jurubiţe – Dispozitiv de schimbare
automată a firului,
max.40 formate; posibilă
deservire manuală.
– Procesorul de semnal cu
interfaţă -schimb de date
sistemele USTER
LABDATA; USTER
UTLINK

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 317
1 2
SISTEMUL USTER TENSOJET
Tabelul IX.6.11 (continuare)
3
– Gama de aplicaţii limitată – Domeniu de utilizare: fire
la fire.
5-150 tex (Nm 6,5-100);
– Sistem de testare de înaltă – Capacitate de testare:
performantă complet 30 000 teste/ oră la viteză
automat,cu până la de testare: 50, 100, 200;
30 000 de teste de fir/ oră. 400 m/min;
– Firul desfăşurat continuu – Principiul de măsurare
de pe format, introdus în al forţei: electronic, fără
zona de măsurare cu un jet inerţie; precizia ± 1 cN.
de aer comprimat şi solici- – Principiul de măsurare al
tat la rupere între 2 perechi alungirii: electronic, fără
de role; metoda testează inerţie; precizie ± 1%.
capacitatea de prelucrare – Domeniul de măsură forţă:
a firelor, furnizând o pre- 0,7-50 N, iar pentru alungidicţie
asupra numărului de re între 3 şi 70%.
ruperi probabil. – Lungimea de testare: 500 mm
– Capacitatea de testare şi (consum de fir: 800 mm/test).
lungimea de fir testată – Deservire automată: max.
sunt comparabile cu cele 24 de formate.
ale instalaţiilor de testare – Sistem de calcul; controlul
a neregularităţii.
USTER TENSOKID
instalaţiei; dialogul cu utilizatorul;
mesaje de eroare;
indicator pe ecran.
– Interfaţă RS 232 pentru transfer
de date la alte sisteme.
– Reetalonare la 100 milioane
teste.
– Domeniu de utilizare: fire – Solicitare: gradient de
textile din fibre naturale, deformaţie constant.
sintetice sau amestecuri, – Posibilităţi de testare: întin-
din elastomeri,fire tehnice, dere, histereză (opţional);
fire răsucite, ţesături tex- – Măsurarea forţei: electrotile
sau tehnice, jurubiţe de nică, fără inerţie.
fire, benzi, ţesături impreg- – Măsurarea alungirii: elecnate,
folii,prin interfaţa tronică.
USTER TENSOKID; – Viteza de solicitare ajusta-
flexibilitate maximă. bilă continuu între 0,1 şi
– Folosit ca unitate 800 mm/min.
independentă, baza ideală – Pretensionare: ajustabilă
la sistem de asigurare a continuu; lungime probă:
calităţii sau completare la 50-500 mm.
sisteme de măsurare – Domeniul de măsură
automată, încercări alungire: probe de 50 mm:
speciale, pentru USTER 1-1600%; de 500 mm:
TENSOJET.
1-160%.
– Testare caracteristici elas- – Senzorii de forţă şi clemele
tice (curbe de histerezis) sistemului de prindere com-
cu: determinarea forţei de patibile; senzori: 0,5-50 N
relaxare; solicitări ciclice (0,05-5 kgf) fire filate şi
între alungiri constante filamentare; 2-500 N
fixate.
(0,2-50 kgf) fire filate,
filamentare şi răsucite;

318
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Tabelul IX.6.11 (continuare)
1 2 3
8-2500 N (0,8-250 kgf) fire
filate,filamentare cu rezistenţa
mare, fire răsucite,
jurubiţe, ţesături: cleme
pentru fire, ţesături;
rezistenţă la sfâşiere cusături;
cleme pentru jurubiţe.
FAFEGRAPH HR (Textechno)
– Testează proprietăţile
tensionale ale fibrelor
unice; inclusiv în mediul
umed.
– Determinări cu forţe de
întindere foarte mici pentru
aprecierea ondulaţiei
fibrelor sau filamentelor;
testul ondulaţiei efectuat
separat sau simultan cu
proprietăţile tensionale,
fără a modifica ciclul de
funcţionare al instrumentului.
– Clemele acţionate cu aer
comprimat.
– Sistem de măsurare al
forţei prin compensare,
nou în determinarea
proprietăţilor tensionale.
IX.6.1.4. Comportarea materialelor textile la solicitarea
de tracţiune dinamică
– Calibrarea semiautomată
periodică a testerului:
conform ISO 900.
– Realizarea „magaziei de
fibre”, pregătite în vederea
testului,în stare pretensionată.
– Soft standard; programe
speciale pentru: încărcări
alternative (încărcareadescărcarea
ciclică) între
valoarea limită de deformaţii
şi/ sau forţe în
concordanţă cu DIN 53835
(deformaţiile maxime sau
forţele limită se menţin
constante sau cresc în
trepte) cu interval de timp
diferit; testele de relaxare
(proba deformată până la o
valoare determinată de
deformaţie sau forţă); prin
menţinerea constantă a
unuia dintre parametri se
pot evidenţia: descreşterea
forţei de întindere (relaxare);
creşterea deformaţiei în
timp.
IX.6.1.4.1. Indici pentru aprecierea comportării materialelor textile
la solicitarea de tracţiune dinamică
Realizarea produselor din filatură – semifabricate şi fire – şi prelucrarea firelor în
ţesătorie sau tricotaje presupune solicitări de tracţiune aplicate în regim dinamic.
Procesarea semifabricatelor şi firelor impune tensiuni tehnologice al căror nivel depinde
de etapa de prelucrare.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 319
Tensiunea utilă este generată prin:
– antrenarea produsului sub controlul vitezei de debitare (VD = const.)prin includerea
pe traseul tehnologic al acestuia a dispozitivelor de frânare, ce permit menţinerea valorilor
tensiunii în limite prescrise;
– antrenarea firului sub controlul vitezelor de alimentare şi debitare (VA = const.,
VD = const.) şi, în această condiţie, tensiunea tehnologică este dependentă de deformabilitatea
şi viscoelasticitatea produsului prelucrat.
Tensiunea de prelucrare generează efecte de cumulare între fazele procesului
tehnologic:
– se limitează superior (20-30 % Pr) pentru a menţine transferul proprietăţilor tensionale
în limite convenabile şi pentru a evita apariţia deformaţiilor remanente;
– se evită neuniformitatea tensiunii care generează efecte complexe, de natură
mecanică – transferul firelor între formate se face cu diminuarea randamentului şi pierderi de
material şi de natură fizico-chimică – relaxarea tensiunilor neuniforme în procesele de finisare
conduce la variaţii ale afinităţii pentru substanţele chimice, cu efecte nedorite de vopsiri
neuniforme.
Tensiunea dezvoltată la nivelul deformaţiei, stabilită prin diferenţa VD –VA:
– nu corespunde valorii indicate în diagrama caracteristică forţă-deformaţie, obţinută
în cadrul testelor statice;
– impune utilizarea metodei de măsurare în regim dinamic, pentru stabilirea corectă a
limitelor tehnologice şi a efectelor prelucrării asupra proprietăţilor firelor.
Aceste observaţii se pot extrapola şi asupra semifabricatelor, în cazul cărora tensiunea
trebuie să asigure forţa de laminare necesară pentru compensarea aderenţei semifabricatelor.
Controlul tensiunilor tehnologice se asigură prin „dinamometrele continue” utilizate atât în
controlul off-line pentru optimizarea parametrilor de prelucrare, cât şi în controlul on-line
pentru asigurarea calităţii procesului. Comportarea produselor liniare în regimul la solicitarea
de tracţiune dinamică se exprimă prin indici şi parametri statistici (tabelul IX.6.12).
Indici pentru aprecierea comportării la solicitarea de tracţiune dinamică
Principiul de măsurare Mărimi controlate Indici
Măsurarea variaţiei tensiunii/
forţei de aderenţă la testul de
deformare constantă
Măsurarea variaţiei deformaţiei
la aplicarea unei tensiuni
constante
Determinarea tensiunii necesare
pentru a menţine numărul de
ruperi în standard
V A,V D – viteza cilindrilor de
alimentare şi debitare
V D = V A·(1+ ε)
ε – deformaţia relativă, reală a
materialului testat;
a = const.
log N − log n1
T = t1+ ( t2 −t1) ⋅
log n − log n
2 1
Tabelul IX.6.12
• T – tensiunea în fir, cN, N;
• Fad – forţă de aderenţă; N, daN;
T 1 / 3 = a·ε +b
Mijloace mecanice de măsurare
T – tensiunea necesară pentru a
menţine numărul de ruperi N
în standard;
n 1; n 2 – numărul ruperi corespunzător
tensiunilor t1 şi respectiv t 2
Parametrii statistici se utilizează pentru calculul limitelor de control şi urmărirea
evoluţiei valorilor acestora prin metode grafice:
– controlul statistic al valorii medii permite încadrarea procesului de prelucrare în
limitele tensiunilor tehnologice prescrise, a căror valoare optimă se stabileşte în raport cu
valoarea rezistenţei la tracţiune (de regulă, nu trebuie să depăşească limita de elasticitate);

320
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– controlul statistic al valorii coeficientului de variaţie evidenţiază într-un proces
tehnologic stabil instabilitatea indicilor de calitate ai materialului prelucrat; în cazul unui
material ale cărui proprietăţi sunt caracterizate prin uniformitate; variaţia CV [%] reflectă
fluctuaţii ale parametrilor de proces.
IX.6.1.4.2. Măsurarea tensiunii firelor în regim dinamic
Dinamometrele continue utilizează două principii de măsurare:
– determinarea variaţiei forţei de întindere la aplicarea unei deformaţii constante
(tensometre): utilizate în procesele tehnologice de prelucrare a firelor, pentru controlul
tensiunii ca parametru de proces; măsurarea se realizează off şi on line;
– determinarea variaţiei deformaţiei la aplicarea unei forţe de întindere constante,cu
utilitate tehnologică mai redusă şi cu realizări practice bazate pe principii mecanice.
Măsurarea individuală a tensiunii firelor (control off line). Tensometrele electronice
(fig. IX.6.17) utilizează senzori capacitivi – inductivi (traductoare capacitive/ inductive
diferenţiale) care lucrează în domeniul de frecvenţă adecvat variaţiilor rapide ale tensiunii
firelor la viteze de prelucrare curente. Semnalul de măsurare se obţine sub forma unei
tensiuni electrice variabile, proporţională cu tensiunea în fir; tensometrele pot fi conectate
cu:
– indicatoare şi înregistratoare analogice (f < 30 Hz, la viteze de deplasare a firelor
< 300 m/min);
– înregistratoare rapide (pentru v > 300 m/min);
– indicatoare numerice pentru determinarea valorii tensiunii maxime.
Fig. IX.6.17. Principiul constructiv şi structura tensometrelor
cu măsurare continuă.
Exemple de mijloace de măsurare performante pentru controlul off line al tensiunii
firelor sunt: extensometrul Branca – pentru măsurarea dinamică a tensiunii firelor; instalaţia
Cohesion-meter, pentru măsurarea forţelor de aderenţă în semifabricate (tabelul IX.6.13).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 321
Performanţe tehnice ale tensometrelor electronice
Tabelul IX.6.13
Domeniul de variaţie Branca Cohesion-meter
Viteza de debitare, m/min 0-60 0-60
Deformaţie totală, valoare maximă, % 0,5-40 5; 10; 25; 50; 100; 150
Forţa de întindere maximă, cN 1000 1000; 2000; 5000
Amplificare x1; x.3; x10 x1; x.2; x4
Viteză de înregistrare, mm/h 1200; 2400; 7200
Ecartament, cm 25 5-30
Posibilitate de testare în regim static – Da
Măsurarea în ansamblu a tensiunii firelor (control on line). Tensiunea ansamblului
de fire constituie un parametru tehnologic de control al operaţiei de încleiere; delimitarea
acestuia este strictă, datorită condiţiei de aplicare – imersia în apret, fire în stare umedă.
Determinarea tensiunilor în acest caz se poate realiza cu tensometre mecanice cu arc –
variaţiile de tensiune fiind caracterizate prin amplitudini mici şi frecvenţă redusă; tensometrele
mecanice sunt amplasate pe traseul de prelucrare, în punctele care presupun schimbări de stare
– după imersia în apret, la intrarea sau ieşirea firelor din uscător. Limitele de control pentru
tensiunea firelor încleiate se pot stabili prin studiul diagramelor forţă - deformaţie realizate
prin testele statice realizate pe fire umezite.
Un sistem electronic pentru controlul şi monitorizarea tensiunii firelor, utilizat în procesele
tehnologice de realizare a firelor filamentare – de exemplu Firma Barmag (fig. IX.6.18) – impune
conectarea instalaţiei de măsură (care funcţionează pe principiul capacitiv) la o unitate de
calcul performantă (care prelucrează informaţiile de măsurare prin soft specializat în scopul
determinării parametrilor statistici: valoare medie a tensiunii, limite de control pentru valoarea
medie; coeficientul de variaţie al tensiunii şi limita de control a acestuia).
Fig. IX.6.18. Sistemul Barmag – monitorizarea
calităţii firelor filamentare.
Fig. IX.6.19. Grafic de control statistic în
sistemul Barmag.

322
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Rezultatele monitorizării procesului tehnologic, prezentate sub forma graficelor de
control statistic (fig. IX.6.19), sunt relevante pentru: calitatea firelor (în proces tehnologic
stabil ca parametri şi reglaj); calitatea procesului (la prelucrarea unui material uniform şi
omogen, sub aspectul caracteristicilor structurale).
Măsurarea forţei de contracţie a firelor la tratamente termice (off line; on line).
Determinarea forţei de contracţie a firelor la tratamente termice constituie o metodă de
optimizare a parametrilor tratamentelor termice, aplicată în tehnologiile de prelucrare, pentru a
regla stabilitatea dimensională a produselor; completează informaţiile obţinute prin
determinarea contracţiei în condiţii standard şi, prin corelaţii dintre efectele de contracţie şi
parametrii temperatură, durată, tensiune, stabilindu-se regimul optim de prelucrare.
Măsurarea forţei de contracţie se utilizează în metodele de: control off line – laborator;
control on line – la nivelul proceselor tehnologice de prelucrare a firelor filamentare, care
presupun interferenţa acţiunilor agenţilor mecanici şi termici (exemplu: tehnologiile de
texturare prin torsiune falsă, unde neuniformitatea forţei de contracţie este relevantă pentru
neuniformitatea structurală).
Instalaţia de măsură de laborator (fig. IX.6.20) cuplează modulul pentru măsurarea
tensiunii firului cu un modul pentru încălzirea epruvetelor (în limitele unui regim de
temperatură strict determinat); indică variaţia forţei de contracţie pe parcursul determinării prin
tensometru electronic al cărui semnal de ieşire, tensiune electrică, poate fi prelucrat cu sistem
de calcul şi reprezentat prin procedee grafice performante.
Fig. IX.6.20. Determinarea forţei de contracţie a firelor la tratamente
termice; principiul constructiv.
IX.6.1.5. Valorificarea tehnologică a rezultatelor asupra
proprietăţilor tensionale
IX.6.1.5.1. Testarea proprietăţilor tensionale ale firelor
IX.6.1.5.1.1. Factori de influenţă ai proprietăţilor tensionale
Proprietăţile tensionale ale firelor sunt determinate la nivelul compoziţiei fibroase, al
modelului structural şi al parametrilor tehnologici de prelucrare şi reprezintă o caracteristică
rezultativă care reflectă transferul proprietăţilor tensionale în sensul fibră-fir, prin valoarea
coeficienţilor de transfer. Componenţii şi tehnologia de realizare a unui fir determină nivelul şi
neuniformitatea proprietăţilor tensionale, dependenţa faţă de parametrii de climat şi de
parametrii de încercare.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 323
Proprietăţile tensionale ale fibrelor sunt determinate de structura chimică, moleculară,
fizică, supramoleculară şi histomorfologică; fiind generate la acelaşi nivel structural cu
proprietăţile fizice, aceste caracteristici vor fi interdependente, asociindu-se în orice moment
cu conţinutul de umiditate. Proprietăţile tensionale ale fibrelor se determină prin metode de:
– solicitare individuală, cu evaluarea prin parametri statistici ai calităţii (intrinseci
materiei prime);
– solicitare în mănunchi, prin care evaluarea se adaptează utilizării tehnologice, prin
algoritmul de eşantionare.
Fig. IX.6.21. Curbe caracteristice efort- deformaţie specifice
principalelor categorii de fibre textile:
1 – in, cânepă; 2 – bumbac; 3...10 – fibre sintetice; 9...12 – lână,
fibre artificiale.
Proprietăţile tensionale ale fibrelor (fig. IX.6.21) sunt redate prin curbele caracteristice
efort-deformaţie, care reflectă diversitatea structurală prin limitele largi de variaţie ale indicilor
(tabelul IX.6.14).
Fig. IX.6.22. Diagramele caracteristice forţă-deformaţie
specifice principalelor categorii de fire din fibre:
1 – bumbac cardat (25 tex); 2 – in, filat uscat (70 tex); 3 – lână
pieptănată (40 tex); 4 – mătase nedegomată (2,5 tex); 5 – viscoza
clasică (25 tex); 6 – viscoza, modul înalt (9 tex); 7 – celofibră (25 tex);
8 – poliamidă, filamentar (5 tex); 9 – sticlă (7 tex).

324
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Limite de variaţie ale proprietăţilor tensionale – principalele categorii de fibre
Fibra textilă
Densitatea
liniară
Sarcina
de rupere
Rezistenţa
specifică
Alungirea
relativă
la rupere
Tabelul IX.6.14
Energia de
deformare la
rupere
tex cN cN/tex % cN.mm
Bumbac 0,16-0,2 3-4 19 -20 8 -9 24-36
In, fibră elementară 0,17-0.33 10-20 45 -75 2-3 20-60
In, fibră tehnică 5-8 200-300 40 – 60 2-3 400-900
Cânepă, fibră elementară 0,22-0,44 10-22 40 -45 3-4 30-88
Cânepă, fibră tehnică 8-40 16-20 35 -40 2-3 32-60
Lână fină 0,1-0,3 6 -12 20 -25 30-40 180-480
Lână groasă 1,2-3
1,2-3,2-3,2
20 -35 15-20 25-35 500-700
Mătase naturală
nedegomată
0,22-0,33 6 -9 40 -45 14-15 84-406
Viscoză 0.3 3 27 15 25
Fibre poliesterice 0,3 18 75 35 380
Fibre poliacrilnitrilice 0.3 9 33 18 80
Fibre de sticlă 68 220 80 1,5 –
Parametrii de procesare trebuie să asigure menajarea proprietăţilor tensionale iniţiale.
IX.6.1.5.1.2. Modelul şi parametrii de structură
Modelul şi parametrii de structură se reflectă în coeficientul de transfer k al
proprietăţilor tensionale în sensul fibră-fir,care, determinat în cea mai simplă formă este:
σF = kσf (IX.6.1)
unde: σF, σf sunt tenacitatea firului şi, respectiv, tenacitatea fibrelor componente.
Valoarea coeficientului de transfer este determinată de încadrarea firului într-un model
structural,care depinde de tehnologia de prelucrare (proces cardat; pieptănat) şi de sistemul de
filare utilizat:
– valoarea coeficientului de transfer este determinată de modul de consolidare
structurală care, atât în cazul firelor clasice cât şi în cazul majorităţii firelor neconvenţionale,se
realizează prin torsionare; gradul de torsionare al firului constituie factorul determinant al
compactităţii structurale şi cuantifică transferul proprietăţilor mecanice în sensul fibră-fir;
gradul de torsionare constituie parametrul de structură prin care se asigură conformitatea
proprietăţilor mecanice cu destinaţia firului realizat dintr-un amestec de fibre cu proprietăţi
determinate;
– condiţiile efective de realizare a firului (parametrii de prelucrare tehnologică;
parametrii de reglaj), determină neregularitatea structurală, neregularitatea locală şi pilozitatea
firelor care se reflectă în neuniformitatea proprietăţilor mecanice ale acestuia.
Caracteristicile mecanice ale firelor, ilustrate prin diagramele forţă-deformaţie, relevă
dependenţa de natura fibrelor componente şi de procesul tehnologic sau de sistemul de filare
utilizat.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 325
Firma Zelwegger stabileşte limitele de variaţie ale caracteristicilor mecanice ale
diferitelor categorii tehnologice de fire, elaborând Uster Statistics prin teste pe eşantioane
reprezentative din producţia curentă.
Caracteristicile mecanice analizate statistic sunt valoarea medie a tenacităţii şi a
coeficientului de variaţie al sarcinii de rupere; valoarea medie a alungirii la rupere şi a
coeficientului de variaţie al acesteia; energia medie de deformare la rupere şi valoarea
coeficientului de variaţie corespunzător (tabelul IX.6.15).
Limite de variaţie ale caracteristicilor mecanice ale firelor Nm 50
din amestecuri de fibre uzuale
Tabelul IX.6.15
Fir Nm 50 τ, N/Tex CV τ, % ε τ, % CV ε, % W, cN×cn CV W,%
B.c 100%,MFI 0,15-0,21 7,5 -11 5,2 -6,8 6,5-10,5 400-650 12-17
B.p 100%,MFI 0,16- 0,22 6,5 -9,5 5 -6,6 5,4 -8,8 440 -650 10,5-14,5
B.p MFI, 67/33 PES/B 0,19- 0,25 8 -12 8,5 -13 7 -12 1000 -1700 14 -20
B.c,MFI, 100%PES 0,3 9,5 12 6 1750 14
B.c MFI, 100%Celo 0,158 8,8 13,2 8,2 1350 14
B.c MFI, 67/33PES/Ce 0,25 10 11,8 7,2 1500 15
LP,100%L 0,6 -0,75 12 -20 6,5 -15 30,3 -48 300 -1250 47 -65
LP,MFI, 55/45PES/L 0,13 13 15,5 13,5 1300 23
B.c 100%,R 0,9 – 0,14 7,5 -11,2 5,2 -7 6,5 -9 320 -480 13 -17,9
B.c,R, 50/50PES/B 0,1- 0,15 8,4 -11,9 7 -9,4 7,8 -12 450 -750 14,9-21,8
B.c, R, 100%,Celo 0,108-0,15 8 -13,5 9,4 -12,7 8 -11,9 700-1000 14 -21
B.c,AJ, 50/50 PES/B 0,135-0,172 8,5 -11,5 8,4-10,5 7,4 -10,5 600 -900 14,5-14,5
B.c,AJ, 65/35PES/B 0,18 10 11 8 1100 16,9
Valorile indicilor proprietăţilor tensionale corespund firelor produse prin tehnologiile
convenţionale şi neconvenţionale, curente, pentru firele realizate la Nm 50; se poate constata că
aceeaşi categorie tehnologică de fir se poate realiza la diferite niveluri de calitate, ceea ce se
explică prin:
– diversitatea proprietăţilor fizice şi mecanice ale fibrelor utilizate;
– tehnologia şi parametrii tehnologici de prelucrare adoptaţi;
– gradul de torsionare aplicat.
Observaţii:
1. Coeficientul care defineşte transferul proprietăţilor tensionale în sensul „fibră-fir” (k)
face abstracţie de faptul că proprietăţile tensionale ale firelor sunt generate de ansamblul
proprietăţilor fibrelor componente, consolidate prin metode diferite, conform unui anumit
model structural; încercările de a evidenţia legăturile dintre proprietăţile mecanice ale firelor
şi proprietăţile fibrelor componente vizează:
– proiectarea raţională a amestecurilor;
– proiectarea şi optimizarea proceselor tehnologice de prelucrare.
2. Metodologiile de analiză abordate prin utilizarea metodelor clasice de măsurare a
proprietăţilor fibrelor şi firelor au un domeniu de aplicaţie restrâns; dezvoltarea sistemelor de
măsurare pentru fibre şi fire a permis extinderea cercetărilor pentru un număr mare de loturi, prin:
– alegerea proprietăţilor cu influenţe semnificative;

326
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– stabilirea şi generalizarea ecuaţiilor de transfer;
– stabilirea unor algoritmi de analiză statistică adecvaţi.
3. Metodele de analiză utilizate sunt:
– metoda regresiei multiple, stabilirea ecuaţiei de regresie;
– validarea coeficienţilor de regresie şi calculul coeficientului de corelaţie.
Aplicarea metodologiilor de analiză a transferului de proprietăţi este limitată la
domeniul de aplicare al analizei; extinderea rezultatelor conduce la erori de interpretare a
transferului de proprietăţi, datorită multitudinii factorilor de influenţă şi complexităţii legăturilor
de corelaţie.
4. Coeficientul de transfer este determinat la nivelul compoziţiei fibroase; chiar dacă
aceasta se menţine, procesarea diferită este reflectată în diversitatea proprietăţilor tensionale,
prin parametri statistici şi repartiţii diferite ale valorilor indicilor determinaţi.
5. Determinarea coeficientului de transfer şi analiza acestuia prin metoda regresiei
multiple conduc la concluzia că transferul este influenţat de: parametrii statistici ai lungimii
fibrelor; parametrii statistici ai fineţii fibrelor; gradul de puritate şi chiar de conţinutul de
impurităţi şi defecte al fibrelor.
IX. 6.1.5.1.3. Factorii metrologici determinanţi pentru rezultatele încercărilor
de tracţiune efectuate asupra materialelor textile
Testarea şi analiza proprietăţilor tensionale se realizează prin solicitarea la tracţiune,
care constituie una dintre cele mai importante încercări standardizate efectuate asupra firelor.
Încercările se diferenţiază prin:
– metoda de solicitare;
– modul de prezentare şi de pregătire al epruvetelor supuse solicitării;
– condiţiile metrologice de încercare.
Unitatea şi compatibilitatea rezultatelor încercărilor se asigură prin standarde; orice
abatere de la standard impune precizarea condiţiilor metrologice în buletinul de analiză.
Metoda de solicitare se justifică în contextul elementelor pe care dorim să le evidenţiem
prin analizele efectuate; fiecare condiţie din metodologia de încercare influenţează relevanţa
rezultatelor obţinute prin programul de încercări efectuat.
Metoda de solicitare determină forma diagramei caracteristice forţă-deformaţie şi acest
lucru se explică prin comportamentul vâscoelastic al materialelor textile; în timpul solicitării de
tracţiune, materialele textile prezintă un domeniu Hooke limitat, particularizându-se prin
caracterul neliniar al dependenţei dintre efort şi deformaţie. Aceasta explică diferenţele
semnificative ale valorilor obţinute la testarea caracteristicilor mecanice ale produselor textile
prin diferite metode de solicitare, care se interpretează ca erori de interacţiune; din acest motiv,
sunt preferate metodele pentru care sunt posibile controlul şi reproductibilitatea regimului de
lucru (dF/dt = const.; dD/dt = const.).
Observaţii:
1. Testarea alternativă a aceluiaşi material prin metodele dF/dt = const.; dD/dt = const.
(fig. IX.6.23), conduce la diferenţierea valorilor sarcinii şi alungirii la rupere, iar fenomenul
este cu atât mai vizibil cu cât caracterul neliniar al curbei efort-deformaţie este mai pronunţat;
în cazul firelor, diferenţele sunt evidenţiate statistic.
2. Metoda de solicitare cu gradient de forţă constant conduce la valori mai mari ale
caracteristicilor dinamometrice şi acest lucru se justifică prin comportamentul vâscoelastic
al materialelor fibroase; fenomenele de curgere, specifice tensiunilor mari, determină

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 327
ruperea la valori mai mici ale acestora în cazul solicitărilor sub gradient de deformaţie
constant.
Fig. IX.6.23. Comparaţie între caracteristicile dinamometrice obţinute
prin metodele de solicitare cu gradient de forţă şi de deformaţie constant obţinute la:
a – testarea firelor de bumbac; b – testarea firelor de lână.
3. Metoda de solicitare care asigură un criteriu controlabil justifică comparaţia dintre
produse textile din aceeaşi categorie sub aspectul caracteristicilor mecanice; în cazul metodelor
menţionate, pentru acelaşi nivel al solicitării sau al deformaţiei aplicate produsele testate se
diferenţiază prin deformabilitate sau rezistenţă diferită.
Modul de prezentare şi de pregătire a epruvetelor supuse solicitării. Se precizează ca
factori determinanţi ai regimului de efectuare al încercărilor (pentru rezultatele testării):
lungimea liberă de prindere a epruvetelor (distanţa iniţială la clemele dispozitivului de
prindere), l0, viteza de deplasare a clemei de tracţiune, VT, şi durata de solicitare până în
momentul ruperii.
Lungimea liberă de prindere a epruvetei de fir constituie un factor metrologic
important, care influenţează modul în care elementele structurale ale produsului testat preiau
solicitarea, şi este influenţată de probabilitatea existenţei secţiunilor slabe; valoarea lungimii
libere de prindere este standardizată, iar nerespectarea condiţiei în cazul efectuării unui test
trebuie specificată.
Valoarea standardizată a lungimii libere de prindere se alege în funcţie de structura şi de
caracteristicile mecanice ale produsului testat, de mijlocul de măsurare utilizat şi de domeniul
de măsură pentru deformaţie cu care este prevăzut.

328
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Lungimea liberă de prindere influenţează atât valoarea sarcinii de rupere cât şi valoarea
coeficientului de variaţie; dependenţa este redată prin relaţia lui Pierce:
−0,2
⎡ ⎤
⎛ L ⎞
PL = PL
−4, 2σ ⎢1 0 P −⎜ ⎥
L ⎟ , (IX.6.2)
0 ⎢ ⎝ L
⎣ 0 ⎠ ⎥
⎦
în care: L este distanţa liberă de prindere pentru care se efectuează calculul; L0 – distanţa liberă
de prindere în momentul testului; σ – valoarea abaterii standard a sarcinii de rupere în testul
PL0
efectuat; P L – valoarea medie a sarcinii de rupere, obţinută în cadrul testului.
0
Relaţia lui Pierce se verifică experimental pentru toate produsele textile fibre,
semifabricate sau textile plane; descreşterea valorii sarcinii de rupere la creşterea lungimii
libere de prindere se interpretează în funcţie de relaţia dintre aceasta şi dimensiunile
elementelor structurale, precum şi sub aspect statistic, în funcţie de repartiţia secţiunilor slabe
(ultimul aspect fiind asociat mai ales fibrelor, semifabricatelor şi firelor).
Cunoaşterea relaţiei dintre valoarea determinată a sarcinii de rupere şi lungimea liberă
de prindere permite raţionalizarea condiţiei metrologice de testare a proprietăţilor tensionale ale
materialelor textile – standardizare (tabelul IX.6.16) şi adaptarea lungimii epruvetei la scopul
determinărilor.
Testarea proprietăţilor
tensionale
Produsul testat
Fibre textile
Valori standardizate ale lungimii de prindere a epruvetelor
Tabelul IX.6.16
Modul de solicitare Lungimea de prindere STAS
În mănunchi / bumbac 0; 3 mm 11023-1978
Individual / bumbac 10 mm
Individual / lână 20 mm
Individual /chimice 20 mm
Fascicul liberiene, fuior 100 mm
Fascicul liberiene, câlţi 70 mm
8520-1980
6483-2-1969
Semifabricate Individual 300 mm; 2,5 lf 8349-1983
Fire
Textile plane*
Individual 500 mm
Jurubiţă 500 mm
Individual 200 mm
Individual 100 mm
7273-1980
Viteza de solicitare. Este un factor care influenţează valorile indicilor proprietăţilor
tensionale prin intermediul caracteristicilor vâscoelastice şi se reflectă atât în valoarea
rezistenţei la tracţiune cât şi în valoarea alungirii la rupere.
Controlul riguros al influenţei acestui parametru se realizează prin solicitarea sub
gradient de deformaţie constant; viteza de deformare determină timpul de rupere, care determină

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 329
valoarea rezistenţei la tracţiune; această interdependenţă a fost sintetizată de Pierce şi Migdley
prin relaţia:
F10 t
Ft= F10
− log ,
(IX.6.3)
10 10
în care: F10 este forţa de rupere determinată la timpul de rupere de 10 secunde; Ft – forţa de
rupere corespunzătoare timpului de rupere de t secunde.
Din relaţia anterioară rezultă că variaţia relativă a forţei de rupere F10 – Ft/F10 este
liniar dependentă de valoarea: 1/10×logt/10. În cazul firelor, interdependenţa este verificată
statistic şi generalizarea sa este permisă, conform reprezentării din figura IX.6.24.
Fig. IX.6.24. Variaţia caracteristicilor mecanice ale firelor
în funcţie de viteza de testare.
Relaţia Migdley-Pierce statuează importanţa timpului de rupere ca factor metrologic
definitoriu pentru încercările de tracţiune; pentru uniformizarea metodelor de testare, timpul de
rupere este standardizat (ISO) pentru fiecare categorie structurală de material textil.Timpul de
rupere prescris este de: 20±3 s – pentru produse filiforme; 30±15s; 30±10 s – pentru textile
plane.
Observaţii:
1. Standardele germane (DIN) prescriu valoarea gradientului de deformaţie, în funcţie
de deformabilitatea produsului testat, pornind de la observaţia că viteza de deformare
influenţează atât valoarea sarcinii cât şi valoarea alungirii la rupere. Problema este actuală,
mai ales în cazul firelor, care se prelucrează în tehnologiile moderne la viteze mult mai mari
decât în trecut.
2. Firma Zelwegger recomandă testarea caracteristicilor mecanice ale firelor în
condiţiile vitezei de deformare de 5 m/min (Uster Tensorapid); de 400 m/min (Uster Tensojet)
şi pune la dispoziţie informaţii statistice (Uster Statistics).
Parametrii de climat. Se vor analiza efectele umidităţii relative şi ale temperaturii
asupra materialelor textile.
Umiditatea relativă a aerului. Comportarea materialelor textile la solicitările mecanice
este influenţată de conţinutul de umiditate, ceea ce justifică necesitatea condiţionării probelor
în atmosfera standard. Efectele variaţiei conţinutului de umiditate au fost studiate mai ales în
cazul fibrelor şi firelor caracterizate prin higroscopicitate, pentru care se constată în general
creşterea deformabilităţii şi reducerea rezistenţei o dată cu creşterea umidităţii relative a

330
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
aerului; fac excepţie firele din fibre celulozice naturale, ai căror indici cresc la creşterea
umidităţii relative a aerului (bumbac, in, cânepă), şi firele din fibre sintetice, cu higroscopicitate
foarte redusă, ale căror proprietăţi tensionale rămân neschimbate (fig. IX.6.25).
Fig. IX.6.25. Variaţia caracteristicilor mecanice ale fibrelor sub influenţa
umidităţii relative a aerului, evidenţiată prin curbe efort-deformaţie.
Temperatura. Variaţia temperaturii de testare influenţează comportarea materialelor
textile la solicitarea de tracţiune (fig. IX.6.26) în funcţie de structura chimică a fibrelor
componente:
– scăderea temperaturii reduce flexibilitatea legăturilor intermoleculare prin diminuarea
agitaţiei termice, determinând creşterea tenacităţii şi reducerea deformabilităţii;
– creşterea temperaturii conduce în general la o scădere a tenacităţii şi la o creştere a
deformabilităţii în cazul fibrelor sintetice; în unele cazuri, sunt posibile recristalizări;
– variaţia temperaturii de testare determină variaţii semnificative ale proprietăţilor
tensionale, în cazul materialelor realizate din fibre artificiale;
– variaţia temperaturii de testare influenţează mai ales proprietăţile tensionale ale
materialelor din fibre higroscopice, în măsura în care acestea pot determina variaţii ale
conţinutului de umiditate al materialului testat; pentru aceste materiale, începutul procesului de
încălzire este paralel cu o creştere a rezistenţei şi o scădere de alungire;
– variaţia temperaturii în contextul unor variaţii mari ale conţinutului de umiditate
poate determina apariţia unor fenomene de contracţie, prin intermediul cărora proprietăţile
mecanice ale materialelor textile se modifică semnificativ.
Fig. IX.6.26. Variaţia caracteristicilor mecanice în funcţie
de temperatura de testare.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 331
IX.6.1.5.1.4. Valorificarea determinărilor efectuate asupra proprietăţilor
tensionale ale produselor liniare
IX.6.1.5.1.4.1. Analiza transferului proprietăţilor tensionale în sensul fibră-fir
Contribuţii la stabilirea ecuaţiilor de transfer la prelucrarea bumbacului. Se
sintetizează astfel:
1. Rezistenţa fibrelor de bumbac este influenţată de tenacitatea fibrelor componente;
transferul este identificat prin variaţia rezistenţei firelor în funcţie de valoarea fineţii, la
coeficient de torsiune constant şi prin variaţia rezistenţei firelor în funcţie de torsiune la
valoare constantă de fineţe (cap. IX.5), prin metode de măsurare individuală sau în jurubiţă:
– coeficientul de torsiune critic nu depinde de tenacitatea fibrei componente;
– tenacitatea fibrei nu influenţează sistematic alungirea la rupere a firelor.
2. Rezistenţa în jurubiţă pentru firele realizate din acelaşi amestec, la diferite valori
de fineţe şi torsiune optimă este invers proporţională cu fineţea; dependenţa este stabilită
experimental şi exprimată prin relaţii similare:
C2S2 = C1S1 – 21,7(C2 – C1) (IX.6.4)
S = M(1/C) – K (IX.6.5)
Observaţii:
● Relaţiile pot fi generalizate; constanta K este invers proporţională cu diametrul fibrei
(fig. IX.6.27).
● Rezistenţa unui fir, ca şi rezistenţa unei ţesături de bumbac poate fi prezisă prin filarea
unui fir de fineţe maximă în condiţiile torsiunii optime.
Fig. IX.6.27. Rezistenţa jurubiţei
în funcţie de (Ne) –1 .
Fig. IX.6.28. Corelaţia K - fineţea fibrei
de bumbac.
3. Rezultatele obţinute prin determinarea funcţiei CSP (count-strength product) sunt
asigurate statistic şi permit identificarea/decelarea influenţei indexului de calitate al fibrelor
(FQI) asupra rezistenţei la tracţiune a firelor (fig. IX.6.28):
CSP + KC = G (IX.6.6)

332
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
FQI = SL(Sf0, Sf') 1/2 ·(HH0) –1/2 (IX.6.7)
unde: SL este lungimea stapel, în 1/32"; Sf00, Sf – rezistenţa în smoc – distanţa la cleme de 0 şi
1/8"; H, H0 – fineţea şi fineţea standard a fibrelor utilizate.
4. Influenţa caracteristicilor fibrei de bumbac asupra rezistenţei firelor obţinute din
aceasta a fost analizată prin metoda regresiei simple şi multiple; prin calculul coeficienţilor de
corelaţie s-a evidenţiat contribuţia relativă a fiecărei caracteristici de fibră la rezistenţa firului şi
faptul că aceasta este dependentă de varietate şi recoltă.
Observaţii:
● Metodele de regresie permit elaborarea modelelor matematice ale proprietăţilor
tensionale ale firelor de bumbac şi evidenţiază faptul că tenacitatea firului de bumbac este
controlată în special prin lungimea şi tenacitatea fibrei.
● Aplicarea metodelor de regresie în analiza proprietăţilor tensionale ale firelor prezintă
dezavantajul unei capacităţi reduse de generalizare.
● Modelele matematice propuse pentru o anumită varietate de bumbac se pot utiliza în
predicţia proprietăţilor tensionale ale firelor produse din aceasta şi se verifică prin corelaţia
dintre valoarea prezisă şi cea determinată (fig. IX.6.29).
Fig. IX.6.29. Corelaţia dintre tenacitatea prezisă şi tenacitatea
determinată la firele de bumbac/ Ne 27 filate pe MFI şi OE-rotor.
● Introducerea în model a celorlalte proprietăţi nu conduce la schimbări importante ale
acesteia şi influenţa în predicţie este nesemnificativă.
5. Introducerea sistemelor HVI în controlul caracteristicilor fibrelor de bumbac a
determinat reevaluarea condiţiilor de transfer în sensul fibră-fir, prin intermediul aceloraşi
instrumente statistice, cercetătorii fiind interesaţi mai ales de:
– utilizarea metodei regresiei multiple;
– generalizarea ecuaţiilor de transfer;
– procedurile statistice cele mai adecvate.
6. În condiţiile preciziei şi reproductibilităţii sporite prin utilizarea sistemelor de
măsurare, s-au stabilit factorii de determinare CSP, pentru valoarea coeficientului de corelaţie,
R 2 = 0,68:
CSP = – 6487,01 + 728,84 logS – 2913,9M 2 – 50,1M 3 +
+ 2258,5 logUR + 0,00003 (GY) 2 (IX.6.8)
Caracteristicile de fibră cu influenţe semnificative, statistic, sunt: rezistenţa, Sf; indicele
Micronaire, M, raportul de uniformitate, UR, şi indicele de gri, GY.
Forma ecuaţiei de regresie multiplă a fost stabilită prin testarea regresiilor simple
(fig. IX.6.30).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 333
Fig. IX.6.30. Dependenţa CSP faţă de principalele caracteristici
ale fibrelor de bumbac.
Funcţia CSP prezintă dependenţă liniară faţă de rezistenţa fibrei, lungimea medie,
raportul de uniformitate şi indicii de gri şi galben; valoarea Micronaire are un efect negativ
asupra CSP în domeniul 2,25-3,25, mai redus în intervalul 3,25-4,5, şi foarte pronunţat pentru
valori mai mari de 4,5.
Aproximarea funcţiei CSP(M) ca liniară conduce la o supraestimare în cazul valorilor
medii şi la o subestimare în cazul valorilor extreme.
7. Prin realizarea unui experiment programat s-a studiat variaţia CSP în funcţie de
rezistenţa şi lungimea fibrei de bumbac şi în funcţie de rezistenţa şi valoarea Micronaire
(fig. IX.6.31); s-au obţinut contururi de răspuns (CSP), care reprezintă combinaţiile rezistenţălungime
de fibră şi rezistenţă-Micronaire pentru care se obţin valori constante ale CSP.
8. Centrul de Cercetări Textile Lubock – Texas a generalizat studiul transferului de
proprietăţi fibră-fir (prin teste individuale şi HVI), prin metoda regresiei multiple.
S-au stabilit modele matematice ale CSP prin ecuaţii de regresie de forma:
CSP = K – aNe + bS + cl + d(LR) – e(M), (IX.6.9)
pentru care R, coeficientul de corelaţie dintre valorile determinate şi valorile observate
(fig. IX.6.31), este cuprins între 0,94 şi 0,97.
Fig. IX.6.31. Combinaţii rezistenţă-lungime şi rezistenţă-Micronaire
pentru care se obţin valori constante ale CSP.

334
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Ierarhizarea factorilor de influenţă ai proprietăţilor tensionale
la filarea fibrelor scurte
Tabelul IX.6.17
Ordinea Ring Rotor Aer-jet Fricţiune
1 Lungime Rezistenţă Fineţe Fricţiune
2 Rezistenţă Fineţe Lungime Rezistenţă
3 Fineţe Lungime Rezistenţă Fineţe
4 Puritate Puritate Lungime
5 Fricţiune Puritate
Studiile efectuate asupra firelor OE-rotor relevă importanţa numărului de fibre din
secţiunea transversală a firului/fineţii fibrelor.
Prin selecţionarea fibrelor cu Micronaire 3-3,4 şi tenacitate 28-30 cN/tex (la un
grad de maturitate satisfăcător), s-au obţinut fire mai rezistente cu 15-20% faţă de firele
clasice cu aceiaşi parametri.
Îmbunătăţirea caracteristicilor de rezistenţă ale firelor OE-rotor este posibilă printr-o
alegere corespunzătoare a fibrelor adecvate la acest proces de filare.
9. Studiul factorilor de determinare a rezistenţei firelor prin metoda corelaţiei simple şi
multiple a permis ierarhizarea acestora în raport cu sistemul de filare utilizat (tabelul IX.6.17).
Studiile efectuate prin probe de filare confirmă eficacitatea testării în jurubiţă şi permit
generalizarea utilizării indicelui sintetic:
CSP = Ne·R,
unde: Ne este numărul englez al firului produs; R – rezistenţa la solicitarea în jurubiţă.
Optimizarea parametrilor de filare se reflectă şi în rezistenţa firelor prelucrate dintr-un
amestec de fibre cu parametrii determinaţi.
10. Studiile efectuate de Smith (Universitatea Auburn) permit generalizarea regresiei
multiple ca metodă de analiză a transferului rezistenţei fibrelor de bumbac în rezistenţa firului;
ecuaţiile de regresie au forma generală:
P = C0 + C1 M + C2 L + C3 U + C4 S + C5 E + C6 R + C7 B + C8 T (IX.6.10)
unde: P reprezintă proprietatea determinată/rezistenţa firului; C0,8 – coeficienţi de regresie;
M – indicele Micronaire; UR – raportul de uniformitate; S – rezistenţa fibrei; E – alungirea
fibrei; R – indicele de gri; B – indicele de îngălbenire; T – procentul de impurităţi.
Generalizarea ecuaţiei de regresie este posibilă prin adoptarea unor factori de corecţie
Fi pentru parametrii de procesare:
P = P0Π(Fi), (IX.6.11)
unde: P0 reprezintă valoarea rezistenţei, determinată prin ecuaţia de regresie; Fi – factorii de
corecţie.
a. Factorul de corecţie al torsiunii se determină prin evaluarea torsiunii optime şi a
rezistenţei la torsiunea optimă (fig. IX.6.32):
t0 = 6,2 + 0,1337M – 2,83L + 0,0136Ne (IX.6.12)
t0 = 7,2312 + 0.0452M – 3,236L + 0,0204Ne (IX.6.13)
t0 = 7,716 + 0,4131M – 3,69L + 0,0227Ne (IX.6.14)
t0 = 5,8643 + 0,457M – 2,1619L + 0,005Ne (IX.6.15)

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 335
Factorul de corecţie al torsiunii este:
Fig. IX.6.32. Evidenţierea torsiunii optime.
N NT / t0
F1 [( T / t0) N][ e e ]
−
= (IX.6.16)
Valorile coeficienţilor de corelaţie dintre valorile experimentale şi cele de predicţie sunt
cuprinse între 0,84 şi 0,89 (N = 1, jurubiţă; N = 3, fir simplu; t0 – torsiunea optimă; T –
torsiunea reală).
b. Factorul de corecţie pentru impurităţi I [%] este:
F2 = [1 + (0,00687N)], (IX.6.17)
unde: N este procentul de impurităţi.
c. Factorul de corecţie în funcţie de cota de participare este:
F3 = [C/(1,1C – 10)] (IX.6.18)
Factorii de corecţie permit extinderea utilizării ecuaţiilor de regresie şi a metodei de
predicţie a rezistenţei firelor.
Observaţii:
A. Calbeco-Silva aplică acest principiu la scară industrială în Portugalia (remarcând
menţinerea rezultatelor în limitele liniilor tehnologice pe care s-a realizat experimentul).
Hunter generalizează aplicarea regresiei multiple pentru realizarea predicţiei asupra
tuturor caracteristicilor firelor de bumbac, stabilind ecuaţii de regresie de forma:
CSP = K·P(Xi j ) (IX.6.19)
în care: X i reprezintă caracteristicile fibrelor prelucrate; j – exponent pentru natura dependenţei
CSP de caracteristica respectivă.
Prin metodologia aplicată, Hunter diferenţiază priorităţile filării clasice, care se exprimă
prin valorile coeficientului K şi ale exponenţilor j (tabelul IX.6.18).
Contribuţii la stabilirea ecuaţiilor de transfer la prelucrarea fibrelor de lână.
Sintetizând rezultatele cercetărilor efectuate asupra transferului proprietăţilor fibrelor de lână,
se reţin următoarele:
1. Forţa de rupere a firului este proporţională cu densitatea liniară a acestuia, pentru un
factor de torsiune constant:
P × Ttex –1,25 = K (IX.6.20)
2. Valoarea minimă a CVP se obţine pentru factorul de torsiune: (răs./cm × tex
T ) de
28,2, care corespunde unghiului β� = 20 o , ceea ce sugerează că neregularitatea minimă se obţine
în această condiţie.
3. Factorul de torsiune corespunzător rezistenţei maxime este de: TF = 39,3 pentru
Ttex = 18; TF = 49,3 pentru Ttex = 80.

336
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
4. Efectul ondulaţiilor asupra proprietăţilor tensionale este redus, dar, în general
rezistenţa firelor scade când sunt produse din fibre cu grad de ondulare mai ridicat.
5. Extracţia substanţelor de emulsionare/ avivare conduce la creşteri de până la 3,6%
ale rezistenţei şi cu 6,5% ale alungirii, ceea ce sugerează contribuţia fricţiunii dintre fibre la
proprietăţile tensionale ale firelor de lână pieptănată.
6. Tratamentele Corona şi cu microunde determină creşterea fricţiunii fibrelor şi a
coeziunii, determinând variaţii corespunzătoare ale rezistenţei firelor.
Valori ale termenilor regresiei
Tabelul IX.6.18
Caracteristica testată K X2 X3 X4 X5 X6 X11 X12 X15 X20
CSP/MFI 43 – 1 1 –65 1 – 1 – –3601
CSP/MFI 0,057 – 1,03 1,15 –0,27 –0,14 – 0,18 – 0,87
CSP/Rotor 19,1 – 0,32 0,71 –0,39 –0,34 –0,14 0,37 – 0,29
Tenacitatea /MFI 1,22 –3 0,97 1,03 –0,39 –0,29 – 0,14 –0,036 0,92
Tenacitatea /MFI 0,31 – 1 1 1 1 – 1 – 1
Tenacitatea/Rotor 0,03 –0,62 1,07 1,02 –0,64 –0,18 – 0,24 –0,078 0,29
Alungirea la
rupere/MFI
0,02 1,14 – –0,47 1,16 –0,28 – 0,25 – 0,47
Alungirea la rupere/
Rotor
5,49 1,86 –1,37 –0,87 –0,87 –0,22 – 0,28 – 0,34
CV(tenacitate)/MFI 1,8 4 – – –0,36 0,33 – –0,31 – –0,94
CV(tenacitate)/
Rotor
29 – – –0,21 0,48 – –0,49 0,12 –
CV(alungire)/Rotor 14,6 –1,19 1,01 – –0,77 0,42 – –0,28 0,086 –
CV(alungire)/MFI 25,8 – – –0,41 0,46 0,18 – –0,42 0,13 –
Notă: X2 – SL 50%, mm; X3 – raport de uniformitate; X4 – rezistenţa în jurubiţă; X5 –alungirea
firului, în jurubiţă, %; X6 – indicele Micronaire; X11 – conţinutul de impurităţi, Shirley; X12 –
densitatea liniară, tex; X15 – numărul de impurităţi; X20 – coeficient de torsiune.
Hunter stabileşte că:
– rezistenţa maximă a firelor pieptănate corespunde unui factor de torsiune TF = 40,
considerabil mai mare decât valorile utilizate în practică;
– creşterea lungimii fibrelor conduce la creşterea proprietăţilor tensionale, până la
valoarea maximă a acestora;
– descreşterea diametrului fibrelor se asociază cu creşterea rezistenţei firelor;
– rezistenţa firelor este proporţională cu densitatea de lungime a firelor, P = K·Ttex 1,25 ;
– creşterea CVd are un efect de uşoară reducere a rezistenţei firelor;
– efectul CVl asupra rezistenţei firelor este mediocru.
El îşi propune o analiză sistematică a transferului de proprietăţi în sensul fibră-fir în
filatura de lână pieptănată. În acest sens, întreprinde testarea şi analiza unei game largi de fire
tip LP, realizate industrial, din loturi de lână merinos, diferenţiate semnificativ prin parametri
de lungime şi diametru, şi stabileşte:
– dependenţa proprietăţilor tensionale faţă de densitatea liniară, coeficientul de torsiune,
lungimea şi diametrul mediu, proprietăţile tensionale şi alţi parametri de caracterizare ai
fibrelor componente prin metoda regresiei multiple;

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 337
– modelele matematice obţinute prin metoda regresiei multiple standardizează proprietăţile
tensionale ale firelor simple LP/pentru fire albe, vopsite în culori pastel şi în colori închise;
– modelele sunt descrise prin ecuaţia de regresie de forma:
Y = k·Π(Xi) (IX.6.21)
în care: Y este variabilă dependentă (forţa de rupere; alungirea relativă la rupere; coeficientul
de variaţie al forţei şi al alungirii la rupere); X – variabilă dependentă (X1 –densitatea de
lungime a firului,în tex; X2 – tenacitatea fibrei, determinată pe mănunchi, în cN/tex; X3 –
diametrul mediu al fibrei, în µm; X4 – lungimea medie a fibrei, în mm; X5 – torsiunea firului, în
răs./mm).
– legăturile de dependenţă se păstrează la acelaşi nivel de semnificaţie statistică, atât la
testarea proprietăţilor tensionale prin metode de măsurare individuală cât şi prin metode de
măsurare în mănunchi.
IX.6.1.5.1.4.2. Predicţia comportării firelor în procesele de prelucrare
tehnologică
Ruperile de fire sunt determinate de echilibrul nefavorabil dintre tensiunea şi rezistenţa
firului, variabile în timpul procesului tehnologic de obţinere şi prelucrare, şi se produc numai în
momentul în care tensiunea depăşeşte rezistenţa acestuia, aspect evidenţiat grafic prin
intersecţia curbei de frecvenţă a tensiunilor şi rezistenţei (fig. IX.6.33).
Reducerea probabilităţii depăşirii rezistenţei minime prin valorile maxime ale tensiunii
se obţine prin reglaje, care reduc frecvenţa ruperilor de fire; optimizarea reglajelor permite
creşterea randamentelor la prelucrare şi îmbunătăţirea calităţii firelor sau a produselor realizate
din acestea:
– rezultă necesitatea cunoaşterii curbei de frecvenţă a rezistenţei firelor precum şi a
curbei de variaţie a tensiunii tehnologice de prelucrare, prin care limitele să se definească
corect;
– determinarea proprietăţilor tensionale ale firului prin mijloacele clasice de analiză nu
evidenţiază limitele reale ale variaţiei forţei de rupere datorită volumului redus al eşantionului
analizat;
– defectele rare ale firelor a căror probabilitate de apariţie este redusă constituie secţiuni
de minimă rezistenţă şi detectarea lor impune testarea unei lungimi mari de fir;
– frecvenţa ruperilor creşte o dată cu creşterea vitezelor de prelucrare (la obţinere sau
prelucrare – fig. IX.6.34);
Fig. IX.6.33. Definirea domeniului de
probabilitate a ruperilor de fire/ după
repartiţia rezistenţei şi tensiunii.
Fig. IX.6.34. Influenţa creşterii vitezelor de prelucrare
asupra frecvenţei ruperilor firelor de bătătură.

338
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– în cazul prelucrării firelor din fibre se remarcă zona de creştere exponenţială a
frecvenţei de rupere o dată cu creşterea vitezei de prelucrare / absentă la firele filamentare
(fig. IX.6.35);
– frecvenţa ruperilor de fire depinde de valoarea coeficientului de variaţie CV şi există
posibilitatea de compensare, prin reducerea acestuia, a efectelor de creştere a tensiunii
(fig. IX.6.36);
– defectele de fir, nodurile sunt vizibile în produsul final şi constituie secţiuni slabe, cu
frecvenţă foarte mică, astfel încât nu influenţează mult valoarea medie; valoarea coeficientului
de variaţie şi nu pot fi identificate şi localizate prin metodele clasice de sondaj şi testare.
Fig. IX.6.35. Reprezentări grafice specifice în sistemul Uster Tenso Jet.
Fig. IX.6.36. Recepţia firelor
prin profilul de calitate.
Testarea proprietăţilor tensionale prin metode de mare capacitate. Evaluarea
proprietăţilor tensionale ale firelor prin metode clasice de eşantionare şi testare surprinde doar
întâmplător valorile minime de rezistenţă a căror apariţie în ansamblul determinărilor este
condiţionată de prezenţa defectelor de fir; nivelul de semnificaţie pentru valorile minime creşte
la metodele convenţionale o dată cu creşterea considerabilă a lungimii totale testate, deci a
duratei de analiză.
Creşterea vitezelor de solicitare de la 5 m/min (sistemul Uster Tensorapid) la 500 m/min
(sistemul Uster Tenso Jet) permite reducerea duratei de analiză, o dată cu extinderea
semnificativă a dimensiunilor eşantionului şi adaptează condţiile de testare la condiţiile de
prelucrare.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 339
Sistemul Uster Tenso Jet:
– permite înregistrarea secţiunilor foarte slabe din fir, ce corespund defectelor rare;
– vizualizează prin procedee grafice adecvate evoluţia proprietăţilor tensionale în
cadrul unui eşantion de volum mare:
● norul de puncte, distribuţia rezistenţelor şi a alungirilor definesc domeniul de
existenţă şi probabilitatea secţiunilor slabe pentru firele testate (fig. IX.6.32);
● prin analiza statistică a rezultatelor măsurării se stabilesc valorile forţei de rupere
corespunzătoare probablităţii FP = 0,01%, utilizate în predicţia ruperilor;
● diagrama Stroke pentru forţa şi alungirea la rupere oferă o imagine asupra
repartizării secţiunilor slabe în lungul firului testat; acest mod de reprezentare este
relevant pentru variaţiile periodice sau întâmplătoare ale proprietăţilor tensionale
determinate prin procesare.
Performanţele de analiză se valorifică în interpretarea corectă a caracteristicilor firelor la
recepţia loturilor de fire, a căror prelucrabilitate se evaluează prin determinarea probabilităţii
depăşirii valorilor minime ale rezistenţei firelor (FP = 0,01%) prin valorile tensiunii de prelucrare.
Parametrii statistici corespunzători indicilor proprietăţilor tensionale stabiliţi în
condiţiile extinderii volumului eşantionului (testul este aplicat unei lungimi de 10 km fir)
diferenţiază net loturile obţinute din fibre de aceeaşi fineţe dar de lungimi diferite (fig. IX.6.36).
Se poate observa că aceste diferenţe se reflectă mai puţin în valoarea neregularităţii şi mai mult
în frecvenţa imperfecţiunilor, care afectează valorile coeficienţilor de variaţie la forţa şi
alungirea de rupere; metoda Uster Tenso Jet permite determinarea unui indicator de predicţie a
ruperilor, FP = 0,01%.
Valoarea medie a rezistenţei la tracţiune nu se corelează direct cu frecvenţa secţiunilor
slabe şi, din acest motiv, metoda de testare UTJ este superioară metodei clasice UTR. Procesarea
în aceleaşi condiţii a trei loturi de fire cu FP = 0,01% diferite conduce la identificarea
corelaţiei liniare între valoarea acesteia şi frecvenţa ruperilor /10 5 bătăi, ceea ce confirmă
utilitatea practică a indicatorului (fig. IX.6.37).
Fig. IX.6.37. Corelaţia dintre frecvenţa ruperilor
şi FP = 0,01%.
IX.6.1.5.1.4.3. Teste de filare. Testarea filabilităţii bumbacului
Performanţele de filare se evaluează prin probe de dimensiuni mici, 1-5 kg (test de
filare) şi 50-200 g (microspinning test); eficienţa acestor teste se exprimă prin valoarea
coeficientului de corelaţie dintre rezultatele testului şi valorile obţinute prin prelucrarea
tehnologică:
CSPtest = f (CSPef) (r > 0,85) (IX.6.22)

340
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Valoarea CSP este utilizată (CTR – L Bombay) pentru determinarea HSC (Highest
Standard Count) prin metoda full spinning test. Aceasta se bazează pe utilizarea standardului
CSP = f(Ne) şi realizarea unor fire de fineţe diferită, care permit verificarea prin metode grafice.
Observaţii:
1. În filatura de lână, filabilitatea se determină prin standardizarea frecvenţei ruperilor
de fire în funcţie de:
n s – numărul mediu de fibre din secţiunea transversală a firului;
vc - viteza cursorului.
2. Diagrama filabilităţii (Cormann) se obţine construind curba care redă legătura
dintre:
– caracteristicile fibrei: D(RCM); LB (vezi cap. IX.5);
– fineţea firului, Nm, şi parametrii de prelucrare (α, nf, vc) de forma:
logR = a1
2
2 3 . s Lv an a
IX.6.1.5.2. Testarea durabilităţii textilelor plane
⋅ − + (IX.6.23)
IX.6.1.5.2.1. Particularităţile de testare a comportării textilelor plane
la solicitarea la tracţiune
Comportarea textilelor plane la solicitarea unidirecţională statică de tracţiune se defineşte
prin indicii dinamometrici: forţa şi respectiv alungirea la rupere.
Epruvetele supuse solicitării au dimensiuni standardizate (lungime 300 mm; lăţime
50,100 mm) şi se orientează pe direcţia axelor tehnologice: în sensul urzelii, în sensul bătăturii;
pe direcţia şirului sau rândului de ochiuri; lungimea liberă de prindere este standardizată:
200/ 100 mm şi se adoptă în funcţie de deformabilitatea epruvetei.
Forma epruvetelor este:
– dreptunghiulară /strip, când toate firele paralele cu direcţia de aplicare a forţei sunt
solicitate;
– dreptunghiulară/ grab, caracterizate prin lăţime mai mare decât dimensiunea clemei
de fixare;
şi forţa de rupere manifestă dependenţă faţă de forma epruvetei, redată prin relaţia:
R(grab)/ R(strip) = 1 + (ε /40) (IX.6.24)
Solicitarea la tracţiune a unui textil plan /ţesătură, tricot /este similară cu solicitarea
unui mănunchi de fire, căruia i se impun anumite restricţii (determinate de parametrii structurii
geometrice); în cazul materialelor textile neţesute, solicitarea de tracţiune se poate asimila cu
solicitarea unui mănunchi de fibre, cu diferite grade de orientare.
Valoarea rezistenţei la tracţiune este dependentă de direcţia de aplicare a solicitării şi,
din acest motiv orice produs textil plan se caracterizează complet sub aspectul proprietăţilor
tensionale prin diagrama polară (fig. IX.6.38) care ilustrează anizotropia.
Rezistenţa la tracţiune se raportează întotdeauna la direcţia de solicitare, care se poate
identifica prin:
– una dintre axele tehnologice ale produsului (direcţia firelor de urzeală sau bătătură, la
ţesături);
– direcţia şirurilor sau a rândurilor de ochiuri, la tricoturi;
– direcţia de orientare a fibrelor sau de aplicare a elementului de consolidare, la materiale
textile neţesute.

deci:
.
.
.
. U
.
. .
.
Fig. IX.6.38. Diagrama polară
corespunzătoare solicitării de
tracţiune.
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 341
B
Observaţii:
1. Orientarea solicitării de tracţiune pe una din axele
tehnologice determină o solicitare complexă a firelor sistemului
opus, dispuse transversal /încovoiere, compresie, frecare
şi forfecare/ care se contractă; contracţia transversală este
neuniformă şi are ca efect o repartiţie neuniformă a
tensiunilor, ceea ce determină nesimultaneitatea ruperii
firelor solicitate axial.
2. Comportarea la solicitarea de tracţiune a produselor
din fire este determinată de masa unităţii de suprafaţă
a epruvetei solicitate, pentru care se consideră ca mărime
de referinţă tenacitatea fibrelor componente. Epruveta
dimensionată se asimilează cu o bandă formată din fibre,
cu lăţimea de 50 mm şi masa G [g/m 2 ], deci cu titlul de
Tb = 1000G/20 tex; în această situaţie, prin determinarea
rezistenţei la tracţiune se stabileşte tenacitatea transferată τ*
în produs a fibrei componente:
Fmax = 1000G/20·τ* [cN] = G/20·τ* [daN],
τ* = 20 Fmax/1000G [cN/tex] (IX.6.25)
Acest mod de abordare ilustrează faptul că transferul de tenacitate este de: 90% în cazul
firelor filamentare; 75% în cazul firelor de bumbac şi tip bumbac şi 30% în cazul firelor de
lână şi tip lână.
3. Analiza transferului proprietăţilor mecanice devine riguroasă prin corectarea modelului
prezentat în funcţie de parametrii structurii geometrice a produsului analizat şi de evoluţia
tenacităţii fibrelor componente în procesele tehnologice de prelucrare, ca rezultat al obosirii
prin solicitări mecanice, al tratamentelor fizico-chimice de finisare. În cazul ţesăturilor obţinute
prin tehnologii clasice, efectul global al acestor modificări poate fi estimat în limitele unor
pierderi de 5-10% din valorile iniţiale/fire filamentare; 15-20% în cazul utilizării firelor
din fibre.
Ierarhizarea produselor textile plane sub aspectul comportării la solicitarea de tracţiune se
realizează prin evaluarea energiei mecanice specifice consumate pentru ruperea epruvetei –
indice de calitate (Wm, în J/kg); la ţesături, valoarea indicelui de calitate este influenţată de:
– natura materiei prime utilizate, procesul şi parametrii tehnologici de prelucrare adoptaţi;
– parametrii de structură geometrică la care se realizează produsul;
– tehnologia şi parametrii tehnologici de finisare aplicaţi produsului.
Limite de variaţie ale indicelui de calitate la ţesături, în J/kg
Tabelul IX.6.19
Ţesătură Bumbac Lână Liberiene Mătase naturală
Fire cardate 70-80 80 70-100 200-400
Fire pieptănate 80-150 180-300 120--400 1000-1500*
Fire răsucitte 300-600 700-1200; 300-330 2000-3000*

342
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.6.1.5.2.2. Metode de determinare şi analiză specifice textilelor plane.
Diversificarea încercărilor dinamometrice prin intermediul
unor module standardizate
Proprietăţile tensionale ale textilelor plane se apreciază prin caracteristici mecanoreologice,
elastice şi vâscoelastice, care se definesc în context cu:
– încercările de tracţiune efectuate în regimul static de determinare; pe maşini de
încercat la tracţiune (dD/dt = const.);
– indicii de apreciere ai comportării la solicitări dinamice /solicitări repetate; pe maşini
de încercări specifice regimului dinamic;
– indicii de apreciere ai comportării la şoc (cu ajutorul pendulului balistic).
Maşinile de încercat la tracţiune în regim static, standardizate pentru testarea textilelor
plane funcţionează pe principiul Vt = const./pendulare, sau pe principiul dD/dt = const., care
permit înregistrarea diagramelor F-D (fig. IX.6.40).
Interval de măsurare, forţă (daN)
0- 500 daN
Viteza de deformare (dom. 250 daN) 0,001- 1000 mm/min
Viteza de deformare (dom. 500 daN) 0,001- 500 mm/min
Cursa clemei motoare 750 mm
Precizia de măsurare forţă, deformaţie
Lungimea liberă de prindere a
0,005%
epruvetei
200 mm; 100 mm
Fig. IX.6.39. Sistemul Honesfield pentru testarea proprietăţilor
tensionale ale ţesăturilor şi caracteristicile de performanţă.
Observaţii:
1. Diagrama forţă-deformaţie este relevantă pentru aspectele globale ale procesului de
deformaţie.
2. Analiza rezultatelor încercărilor de tracţiune efectuate asupra textilelor plane
beneficiază în prezent de posibilitatea de completare a metodelor de investigaţie clasice
(înregistrarea diagramei forţă-deformaţie) cu tehnici de microanaliză: urmărirea procesului de
solicitare la tracţiune prin intermediul camerei video (permite vizualizarea modificărilor locale
pe toată durata procesului de deformare):
– epruvetele blocate la un anumit nivel de deformaţie (fig. IX.6.41) au fost urmărite ca
aspect longitudinal şi în secţiune transversală, pentru interpretarea fenomenologică a solicitării
şi elaborarea modelelor mecano-geometrice. S-a evidenţiat faptul că scăderea diametrului

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 343
firelor solicitate şi creşterea diametrului firelor sistemului opus se produce la deformaţii relative
mai mari de 25%; secţiunile sunt relevante pentru identificarea succesiunii solicitărilor: subţierea
firelor solicitate/întindere; îngroşarea firelor sistemului opus / compresie; încovoierea firelor
sistemului opus; forfecarea;
a. ţesătură crudă-direcţia de solicitare bătătură b. ţesătură crudă -direcţia de solicitare urzeală
c. ţesătură finită-direcţia de solicitare bătătură d. ţesătură finită-direcţia de solicitare urzeală
e. tricot-direcţia de solicitare rând f. tricot-direcţia de solicitare şir
Fig. IX.6.40. Diagrame caracteristice forţă-deformaţie pentru textile plane
realizate pe sistemul Honesfield.

344
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.6.41 Videoimaginea solicitarii la tracţiune a ţesăturii/pe direcţia B
la deformaţii de 0; 25 şi 30%.
– tehnica de analiză a imaginii video vizualizează modul de apariţie şi propagare al
destrucţiei în raport cu categoria tehnologică a firelor componente; în acest caz, metoda de
analiză diferenţiază ruperea progresivă a ţesăturilor obţinute din fire-filate prin procedeul clasic
(IX.6.42,a) – de ruperea netă (simultană) a ţesăturilor obţinute din fire OE-rotor (IX.6.42,b).
Comportarea diferenţiată a celor două categorii de ţesături este determinată la nivelul structurii
firelor care, la aceeaşi compoziţie fibroasă şi fineţe, se caracterizează printr-o repartiţie diferită
a forţei de rupere / firele OE-rotor se caracterizează printr-o mai mare uniformitate, dar valori
diferite şi mai ridicate ale coeficienţilor de frecare. Aceste diferenţe cresc probabilitatea unei
ruperi simultane a firelor de bătătură, care se blochează mai repede în structura ţesăturii,
datorită valorii mai mari a coeficienţilor de frecare
a b
Fig. IX.6.42. Diferenţierea mecanismului ruperii ţesăturilor.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 345
Diversificarea încercărilor dinamometrice se asigură prin intermediul unor module
standardizate, abordate în cele ce urmează.
Rezistenţa la străpungere. Caracterizează tricoturile şi materialele textile neţesute;
solicitarea de tracţiune multidirecţională este generată prin compresia locală aplicată pe
suprafaţa epruvetei, prin intermediul unui modul standardizat compatibil cu maşina de încercat
la tracţiune (Persoz – fig. IX.6.43). Epruveta E, de formă circulară şi diametru standard (dispusă
orizontal), este fixată în clemele unui cadru ataşat clemei motoare şi se deplasează cu viteză
constantă, v; solicitarea la străpungere este determinată de cadrul solidar cu clema fixă, prin
rola de dimensiunea standardizată (Φ = 20 mm), sub
acţiunea forţei P, a cărei valoare maximă, corespunzătoare
străpungerii, constituie rezultatul încercării.
Fig. IX.6.43. Modulul Persoz.
Fig. IX.6.44. Modul de solicitare
la întindere radială.
– alungirea relativă la întinderea radială, în %:
Rezistenţa la întindere radială. Caracterizează
textilele plane în general; solicitarea de
tracţiune multidirecţională este generată prin
compresia unei porţiuni circulare din suprafaţa
epruvetei fixate într-un dispozitiv de prindere
inelar, pe modulul Persoz prevăzut cu cap de
deformare cilindric.
Epruveta E de formă circulară, orientată în
plan orizontal, este fixată în clemele cadrului ataşat
clemei motoare; solicitarea se produce la mişcarea
de coborâre a clemei motoare, prin capul de deformare,
iar epruveta ia forma unui trunchi de con
(fig. IX.6.44).
Rezistenţa la întindere radială se determină
la apariţia destrămării la valorile: Pmax; amax.
Parametrii de caracterizare ai produsului
textil plan sunt:
– valoarea tensiunii la întindere radială:
T = (2Πrsinα) –1 Pmax
ε1 = (DE) –1 (LR – DE) = 100·(DE) –1 [(2l0 2 + ∆l 2 ) + D – DE]
– alungirea relativă de suprafaţă, %
εs = 100·(A – A0)/A0
Fig. IX.6.45. Repartiţia tensiunilor.

346
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Observaţii:
1. Comportarea la întinderea radială este urmărită în ipoteza unei repartiţii uniforme
a tensiunilor interne; în cazul textilelor plane anizotrope /tricot; ţesătură; textil neţesut/
caracterizarea prin această metodă se realizează cu valoarea medie a tensiunii maxime la care
rezistă epruveta înainte de destrucţie.
2. Rezultatele încercărilor efectuate astfel trebuie comparate cu rezultatele solicitărilor
de tracţiune unidirecţionale, orientate sub unghiuri diferite faţă de axele tehnologice ale
produsului testat. Solicitarea orientată (testare dinamometrică a ţesăturilor, tricoturilor şi a
materialelor neţesute cu straturi fibroase cu orientare unidirecţională)/ se finalizează prin
obţinerea diagramei polare, care ilustrează anizotropia proprietăţilor tensionale.
Rezistenţa la delaminare. Caracterizează materialele textile neţesute, consolidate prin
interţesere şi liere. Solicitarea de tracţiune transversală se aplică epruvetei lipite pe suprafaţa
celor două plăci dreptunghiulare ale capului de tragere cu tije, ce se ataşează clemelor maşinii
de încercat la tracţiune.
Solicitarea se realizează după normala la suprafaţa epruvetei şi se finalizează prin
determinarea forţei de separare a componentelor structurale ale materialului neţesut; se impune
ca pelicula adezivă să aibă o valoare mai mare decât valoarea rezistenţei maxime la delaminare
(fig. IX.6.46).
Încercările pot fi relevante pentru alunecarea/ruperea de fibre din stratul de material
neţesut, dacă sensibilitatea şi rezoluţia lanţului de măsurare al forţei corespunde domeniului
de variaţie al forţei de delaminare a produsului testat. Lipirea epruvetei dreptunghiulare
(100 ×100 mm) se face cu adeziv; fixarea de placa metalică a capului de tragere se obţine la
temperatura de 70 o C.
Rezistenţa la glisare. Rezistenţa la glisare se defineşte ca forţă maximă de dislocare a
unui grup de fire, selectat pe o lungime determinată, aparţinând unuia dintre sistemele structurii
ţesute. Încercarea la glisare se realizează pe maşina de încercat la tracţiune cu ajutorul unui
modul prevăzut cu o baretă cu ace echidistante; bareta poate înlocui una dintre clemele
dispozitivului de fixare, fiind dispusă astfel încât toate acele să traverseze epruveta.
Modulul pentru determinarea rezistenţei la glisare se ataşează clemei inferioare, iar
epruveta se ataşează clemei fixe (M.I.T. cu dD/dt = const.). Încercarea se finalizează prin
determinarea forţei maxime de dislocare a grupului de fire prins cu ace (în fig. IX.6.47, firele
de bătătură glisează pe cele de urzeală).
Fig. IX.6.46. Modul de determinare
a rezistenţei la delaminare.
Fig. IX.6.47. Determinarea rezistenţei
la glisare a ţesăturilor.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 347
Înregistrarea grafică evidenţiază rezistenţa la glisare ca forţă maximă. Rezistenţa la
glisare exprimă stabilitatea îmbinărilor prin cusături şi stabilitatea dimensională a cusăturilor şi
depinde de parametrii structurii ţesute (legătură; desime), cât şi de caracteristicile iniţiale ale
firelor (compoziţie, Nm, coeficient de torsiune).
IX.6.1.5.2.3. Testarea durabilităţii textilelor plane prin epruvete
dimensionate şi fasonate
Determinarea aderenţei. Este o încercare specifică straturilor consolidate chimic, prin
liere sau prin termolipire, şi se aplică materialelor compozite realizate din suporturi textile
dublate cu elastomeri sau folii din materiale plastice. Aderenţa este forţa specifică, raportată la
unitatea de lăţime a epruvetei, necesară separării a două straturi, consolidate între ele prin
diferite procedee.
Determinarea aderenţei se efectuează pe maşina de încercat la tracţiune prevăzută cu
dispozitiv de înregistrare a diagramei efort-deformaţie, în condiţiile încercării statice , pe
epruvete standardizate – de formă dreptunghiulară. Procesul de separare este iniţiat la fixarea
clemei (fig. IX.6.48) şi urmărit prin înregistrarea diagramei de variaţie a aderenţei –
adeziograma (fig. IX.6.49); nu se iau în consideraţie ruperile de strat.
Fig. IX.6.48. Iniţierea separării;
fixarea epruvetei.
Fig. IX.6.49. Diagrama de variaţie
a forţei de aderenţă.
Interpretarea adeziogramei se realizează pe segmentul plasat în intervalul [∆l/4, 3∆l/4];
forţa medie de aderenţă se determină pentru valorile maxime identificate ca picuri în intervalul
indicat:
– pentru un număr par de picuri:
– pentru numărul impar de picuri:
n /2
m i
1
F = 2/ n⋅∑ F;
(IX.6.26)
m ( )
n /2
1
i
F = 2/ n+ 1 ⋅∑ F.
(IX.6.27)
Rezistenţa la sfâşiere a ţesăturilor. Se testează în următoarele condiţii:
– în regim static / dinamic, pe maşini de încercat la tracţiune/ pendul balistic;

348
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– solicitarea statică produce sfâşierea
lentă, prin deplasarea clemei motoare cu
100 mm/min;
– solicitarea dinamică: produce sfâşierea
rapidă, prin şoc.
Solicitarea la sfâşiere este tipică propagării
unei deteriorări. Se poate regăsi atât în utilizare cât
şi în prelucrarea textilelor plane şi permite
evaluarea modificărilor structurale survenite în
urma unui proces de finisare; diagrama forţă-deformaţie
evidenţiază că, la sfâşiere, deteriorarea
elementelor structurale este progresivă.
Dimensiunile standardizate ale epruvetelor
– figura IX.6.50 (orientate pe direcţia
axelor tehnologice) sunt: lungime: 270 mm;
lăţime: 60 mm; tăiate pe mijlocul lăţimii lor, pe
o lungime de 150 mm; permiţând şi aprecierea
modificărilor structurale în urma unui proces
chimic de finisare.
Determinarea rezistenţei la sfâşiere a
ţesăturilor în regim static de încercare se
realizează pe maşina de încercat la tracţiune pe
epruvete standardizate; acestea se fixează în
clemele dispozitivului de prindere 1, care exercită
tracţiunea asupra firelor sistemului 2 (U).
Sfâşierea este iniţiată în zona 3 şi solicită la
tracţiune, pe porţiuni scurte, firele sistemului opus;
în zona de solicitare (fig. IX.6.51) firele (B) sunt
comprimate între firele 2 (U), care, supuse
întinderii, se apropie unele de altele; în felul acesta,
primul fir din zona de solicitare, la sfâşiere 3 este de
fapt solicitat la tracţiune pe o lungime foarte mică /
sub acţiunea firelor de U, între care s-a încastrat.
Forţa de sfâşiere este o mărime variabilă
determinată de neuniformitatea caracteristicilor
firelor pe porţiuni scurte; maximele succesive
evidenţiază intrarea unui nou fir în solicitare
(fig. IX.6.52).
Rezistenţa la sfâşiere a ţesăturilor este
determinată de parametrii de structură/ desimea
tehnologică şi legătura ţesăturii/dar şi de caracteristicile
firelor/rezistenţa la tracţiune a firelor;
Fig. IX.6.50. Epruvete standard/
cu sfâşiere iniţiată.
deformabilitatea firelor solicitate la tracţiune; valoarea coeficientului de frecare fir-fir;
rigiditatea la încovoiere şi compresie a firelor celor două sisteme.
Determinarea rezistenţei la sfâşiere a ţesăturilor în regim dinamic se asigură cu
aparatul pendular Elmendorf, care este adaptat la solicitarea la sfâşiere a materialelor textile; pe
epruveta dimensionată (fig. IX.6.53) sfâşierea se produce pe o lungime de 43 mm.

Fig. IX.6.51. Modelul solicitării
la sfâşiere.
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 349
Fig. IX.6.52,a. Aspectul tipic al epruvetelor
solicitate.
Fig. IX.6.52,b. Reprezentarea grafică
a diagramei de sfâşiere.
Principiul fizic al aparatului Elmendorf este similar cu al dinamometrului balistic cu
ajutorul căruia se determină lucrul mecanic de rupere al firelor (în jurubiţă) şi ţesăturilor;
pendulul P, cu centrul de greutate în G, se deplasează între punctele 1-2-3 cu transformarea
energiei potenţiale în energie cinetică, ce se consumă parţial pentru ruperea epruvetei.
Aparatul constă dintr-un un sector pendular, sistemul de fixare al epruvetei, format din
clema A, ataşată pendulului, clema B, fixată la batiu, şi dispozitivul de blocare a pendulului.
Lucrul mecanic de rupere este proporţional cu energia consumată:
L = P (h1 – h2) (IX.6.28)
şi poate fi indicat în procente din energia potenţială Ph1.
Solicitarea la sfâşiere a epruvetei fixate în clemele aliniate se produce la rotirea
sectorului pendular (în sens antiorar) şi se finalizează prin indicarea lucrului mecanic de
sfâşiere, în procente din energia potenţială a pendulului, la începerea testului.
Determinarea rezistenţei la plesnire a textilelor plane. Constituie testul cel mai
relevant pentru materialele textile plane – ţesături, tricoturi, textile neţesute şi materiale cu
destinaţii speciale (textile filtrante, materiale pentru paraşute) – pentru care condiţia de utilizare
este menţinerea sub acţiunea unui fluid, încărcat cu particule reci sau incandescente, sub
presiune, la temperatură şi presiune ridicate.
Determinarea rezistenţei la plesnire implică reproducerea condiţiilor de solicitare prin
intermediul unei instalaţii în cadrul căreia fluidul sub presiune este dirijat către epruveta de
material textil, de formă circulară.

350
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
b
Fig. IX.6.53. Determinarea rezistenţei la sfâşiere a ţesăturilor în regim dinamic:
a – aparatul pendular Elmendorf; b – epruveta dimensionată; c – principiul
dinamometrului balistic.
Încercarea la plesnire presupune o solicitare
de tracţiune multidirecţională, care este generată
sub acţiunea unui curent de aer / jet de lichid, ce
acţionează asupra epruvetei prin intermediul unei
membrane elastice şi se realizează pe o instalaţie
de măsură dedicată. Epruveta (fig. IX.6.54), de
formă circulară, 1, orientată în plan orizontal este
fixată în clemele 2 ale cadrului 4; la aplicarea
presiunii, epruveta se deformează, luând forma unei
calote sferice.
Solicitarea determină două tipuri de deformaţii:
– alungire relativă liniară:
– alungire de suprafaţă:
Rα− r
r
R
2 2
r + h
2h
2rh
2 2
r + h
2 2 ⎛r + h ⎞
ε l = ⋅α−1⋅100; ε = ⋅ 100; = ; α = arcsin ;
l
⎜ ⎟
⎝ 2rh
⎠
2
2πrh
−πr
ε s = ⋅ =
2
πr
2
100 100( h/ r)
.
c
a
Fig. IX.6.54. Principiul de solicitare.

Fig. IX.6.55. Tensiunea repartizată pe
circumferinţa calotei sferice.
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 351
Rezistenţa liniară la plesnire este tensiunea
repartizată uniform (fig. IX.6.55) pe circumferinţa
calotei sferice la aplicarea presiunii p, a cărei componentă
normală este:
2
TN= Tsin α = πr p/ 2 π r = rp/
2;
2 2
T = TN/sin α; sin α = r/ R = 2 rh( r + h );
2 2
T = ( r + h ) ⋅ p/4 h.
Valoarea reală a rezistenţei la plesnire se
corectează cu alungirea liniară:
Treal = T(εl + 100)/100.
Observaţii:
La aparatele care deformează membrana
elastică cu lichid sub presiune, alungirea de suprafaţă
se determină cu ajutorul nomogramelor construite cu
parametrii: Vx(a) = Vx (h), pentru care rezultă ε(h).
IX.6.2. Comportarea materialelor textile la solicitarea
de compresie
Compresia constituie o solicitare mecanică principală, tipică pentru utilizarea
covoarelor, mochetelor şi a produselor de tapiţerie, care se regăseşte ca efect secundar în
solicitările de tracţiune aplicate la fire, ţesături şi tricoturi / între elementele structurale, între
straturile de fire depuse pe un format sau la fixarea termică a acestora.
Comportarea materialelor textile la solicitarea de compresie se determină prin încercări
în regim static, în cadrul unui ciclu deformare-revenire, şi în regim dinamic de solicitare
ciclică repetată (fig. IX.6.56), care urmăresc:
– testarea elasticităţii de volum: textile pentru tapiţerie;
– determinarea voluminozităţii: fibre şi semifabricate/filatură;
– testarea gradului de destrămare: prin compresie controlată;
– determinarea durităţii, a gradului de compresie al textilelor plane: determinarea
grosimii şi stabilităţii florului pentru catifele, pluşuri, covoare, mochete;
– determinarea grosimii ţesăturilor sub compresie controlată;
– determinarea variaţiei volumului specific /stării de suprafaţă a ţesăturilor prin
finisare; determinarea durităţii / capacităţii de compresie a ţesăturilor.
Aprecierea comportării materialelor textile la solicitarea de compresie se realizează
prin: compresibilitate, duritate şi rezilienţa la compresie (tabelul IX.6.20).
a b
Fig. IX.6.56. Principii de testare la compresie:
a – cu variaţia unei singure dimensiuni; b – cu variaţia tuturor dimensiunilor.

352
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Indicii comportării materialelor textile la compresie /regim static
Nr. Metode de măsurare în regim static Indici pentru apreciere
1 Deformaţia totală la compresie
2 Revenirea elastică / deformaţia la
compresie
3 Deformaţia remanentă la compresie
C
ε t = 100( d3 − d1) / d1
[%]
C
ε e = 100( d3 − d2) / d1
[%]
C
ε r = 100( d2 − d1) / d1
[%]
Tabelul IX.6.20
4 Duritatea materialului H = ( F2 −F1)/( V1− V2) = ( p2 − p1)/( h1− h2),
[Pa/m]
5 Compresibilitatea materialului c = ( V1−V2)/( F2 − F1) = ( h1−h2)/( p2 − p1),
[m/Pa]
6 Rezilienţa la compresie R = Wr/Wc
7 Histereza la compresie Diferenţa de grosime manifestată în procesul de
deformare-revenire la aceeaşi valoare de deformaţie
Observaţii:
– dimensiunile notate cu indicele 1 corespund forţelor, presiunilor de precompresie/de
referinţă.
– indicele 2 corespunde dimensiunilor sub forţa/ presiunea de compresie;
– indicele 3 corespunde dimensiunilor la revenirea din compresie a epruvetei;
– datorită compresibilităţii, determinarea grosimii materialelor textile se efectuează în
condiţiile unei compresii standard, stabilită în funcţie de masa corespunzătoare unităţii de
suprafaţă a textilului plan şi reprezintă o valoare de referinţă, pentru orice determinare
efectuată asupra ansamblurilor de fibre.
IX.6.2.1. Testarea comportării la solicitarea statică de compresie/
elasticitate de volum
Testarea elasticităţii de volum se realizează în cadrul unui ciclu de compresie-revenire
aplicat în regim static sau dinamic asupra epruvetelor de dimensiuni (suprafaţă) standardizate;
procesul de deformare-revenire se poate urmări în două moduri:
– în regim de variaţie a grosimii epruvetei;
– în regim de variaţie a tuturor dimensiunilor epruvetei.
Testul se desfăşoară sub acţiunea unei presiuni standard (precompresie) a cărei valoare
se stabileşte în funcţie de masa corespunzătoare unităţii de suprafaţă a materialului testat.
Procesul de deformare-revenire este marcat de caracterul vâscoelastic specific
materialelor fibroase, evidenţiat prin dependenţa componentelor deformaţiei (revenirii) de
durata încărcării şi de timpul de relaxare acordat.
Aceste manifestări se observă şi în cazul măsurării grosimii textilelor plane, ceea ce
impune condiţiile metrologice: timpul de determinare şi valoarea presiunii standard.
În cadrul unui ciclu de solicitare se evidenţiază componentele deformaţiei / revenirii la
compresie (fig. IX.6.57):
– deformaţia totală la compresie, εCt;
– componentele deformaţiei totale în procesul de deformare prin compresie: εC 1 ; εC 2; εC3;
– componentele revenirii din deformare: εC1 (revenirea elasică); εC2 (revenirea elastică
încetinită) şi εC3 (deformaţia remanentă).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 353
compresie revenire
Fig. IX.6.57. Reprezentarea grafică a unui ciclu de deformare-revenire
a epruvetei supuse la compresie.
Componentele deformaţiei se exprimă în procente faţă de grosimea iniţială a epruvetei,
d0, care se determină sub controlul unei forţe / presiuni determinate.
Comportarea materialelor textile în ciclul compresie-revenire din compresie (fig. IX.6.57)
se urmăreşte prin intermediul unui dispozitiv de încercare care iniţiază compresia epruvetei sub
acţiunea unei forţe de presare constante şi permite determinarea variaţiei grosimii epruvetei în
timp.
IX.6.2.2. Testarea comportării la solicitarea dinamică
de compresie/rezilienţa la compresie
Încercarea de compresie-revenire se poate realiza pe principiul deformaţiei constante pe
maşina de încercare la compresie (fig. IX.6.58) în regim dinamic.
Fig. IX.6.58. Maşina de încercări
la compresie.
Fig. IX.6.59. Testarea covoarelor
la compresie.

354
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Maşina este prevăzută cu: sistem de fixare al epruvetei 2, dispozitiv de iniţiere al solicitării
(cap de încercare) 3, acţionat prin mecanismul bielă-manivelă 1, care produce compresia ciclică
la presiune constantă, în regim de frecvenţă constantă (fig. IX.6.59); variaţia grosimii epruvetei în
timpul procesului de deformare - revenire este determinată cu micrometrul 4.
Măsurarea se realizează diferenţial, variaţiile de grosime ale epruvetei fiind percepute
direct, în raport cu dimensiunea iniţială.
Determinările efectuate pe maşina de încercat la compresie permit aprecierea rezilienţei,
ce reprezintă raportul dintre energia eliberată prin revenirea epruvetei şi energia consumată în
cadrul unui ciclu de deformare.
Variaţia grosimii epruvetei se produce în limite variabile, care evidenţiază instaurarea
deformaţiilor remanente, la creşterea numărului de cicluri de solicitare (fig. IX.6.60).
Încercarea este utilizată pentru testarea capacităţii de menţinere a florului în starea
iniţială şi substituie proba de purtare, cu reducerea duratei de testare prin fixarea unor condiţii
severe de încercare; simularea procesului într-un spaţiu delimitat de un perete transparent se
poate vizualiza în procesul de deformare al florului.
Histereza la compresie reflectă într-un mod sugestiv instaurarea deformaţiilor plastice
rezultate în solicitarea de compresie (fig. IX.6.61).
Fig. IX.6.60. Compresia şi deformaţia
epruvetei în regimul încercării ciclice.
Fig. IX.6.61. Histereza la compresie, în regimul
de solicitare ciclică.
IX.6.3. Comportarea materialelor textile la solicitarea
de încovoiere
IX.6.3.1. Principii şi indici pentru aprecierea comportării
materialelor textile la încovoiere/flexiune
Comportarea la încovoiere a materialelor textile este determinată structural, se manifestă
în tehnologiile mecanice de prelucrare, în procesul de utilizare şi se modifică prin finisare.
Comportarea la solicitările de încovoiere/flexiune în limitele deformaţiilor elastice
constituie o componentă a tuşeului materialelor destinate confecţiilor.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 355
Comportarea materialelor textile la solicitarea de încovoiere:
– defineşte utilitatea produsului şi constituie un criteriu de apreciere al calităţii;
– se defineşte prin transferul proprietăţilor componentelor în funcţie de parametrii de
structură şi de tehnologia de realizare.
Prin solicitarea de încovoiere (fig. IX.6.62), materialul textil ia forma unui arc de
cerc de rază determinată, sub acţiunea unui moment sau a unei forţe care determină;
– deformarea prin întindere a stratului exterior;
– compresia în stratul interior;
– presupune existenţa stratului neutru, care nu se deformează.
În solicitarea considerată rezultă:
– forţa de întindere pe aria elementară dA:
x
F = σ⋅ dA=ε⋅E⋅ dA= ⋅E⋅ dA
r
– momentul forţei de întindere la axa neutră:
E 2 E
M i = x d A Iz;
r ∫ = ⋅
r
– momentul intern total:
E
M i = ⋅ I z;
r
– rigiditatea la încovoiere:
B = E·Iz
Momentul de încovoiere este: MZ = 1/r·B, unde: B este rigiditatea la încovoiere şi
defineşte rezistenţa epruvetei la schimbarea formei, prin momentul necesar încovoierii cu rază
unitară [cN·cm 2 Fig. IX.6.62. Acţiunea momentului
încovoietor asupra materialului textil.
].
Încercările se efectuează sub acţiunea momentelor de încovoiere dezvoltate de propria
greutate sau de momente de încovoiere exterioare; metodele de încercare se particularizează prin:
– condiţiile metrologice pentru categorii stucturale de produse (liniare, plane).
– parametrii categoriilor de produse.
Comportarea materialelor textile la solicitarea de încovoiere se apreciază prin:
– indici utilizaţi în rezistenţa materialelor: moment de încovoiere exterior, Mz; rigiditate
la încovoiere/flexiune, R;
– indici specifici produselor textile, a căror utilizare este determinată de forma
geometrică, aria secţiunii transversale şi de organizarea structurală, definiţi prin cauze /efecte
de solicitare: momente, forţe, deformaţii sau lucru mecanic, în forma absolută sau relativă.
IX.6.3.2. Metode de testare a comportării materialelor textile
la solicitarea de încovoiere
IX.6.3.2.1. Determinarea rigidităţii la flexiune; flexibilitate (sub acţiunea
propriei greutăţi)
Metoda se utilizează atât la determinarea flexibilităţii fibrelor tehnice liberiene cât şi a
flexibilităţii şi rigidităţii la flexiune a ţesăturilor.

356
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Flexibilitatea fibrelor tehnice liberiene constituie un criteriu important de apreciere a
calităţii fuiorului precum şi a modificărilor structurale (determinate de tehnologia de prelucrare).
Flexibilitatea fibrelor se modifică în raport cu gradul de individualizare, care se transformă
la fiecare fază tehnologică de prelucrare (cardare, laminare, prefilare şi chiar filare). Flexibilitatea
(fig. IX.6.63) se măsoară prin săgeata f1, determinată de aplecarea sub acţiunea
propriei greutăţi a fasciculului de fibre standard, de masă 420 mg şi lungime 270 mm;
principiul de măsurare
Fig. IX.6.63. Flexometru pentru fibre tehnice liberiene.
Flexibilitatea ţesăturilor se determină cu ajutorul flexometrului (fig. IX.6.64) prin:
– lungimea medie de încovoiere a epruvetei standard LC, care reprezintă semilungimea
de îndoire l sub unghiul de 41 o 30':
LC = l/2 [cm]; (IX.6.29)
– rigiditatea la flexiune, definită:
R = m·(LC /2) 3 [cm], (IX.6.30)
unde: m este masa corespunzătoare unităţii de suprafaţă;
– flexibilitatea ţesăturii (fig. IX.6.65):
H = Wap /Wflex (IX.6.31)
unde: Wap este lucrul mecanic de aplecare al epruvetei testate; Wflex – lucrul mecanic corespunzător
epruvetei absolut flexibile.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 357
principiul de măsurare
Fig. IX.6.64. Flexometrul pentru ţesături.
Wap = k·A = k·10(φ1 + φ2 + φ3 +...+ φ10/2)
Wflex = 9000·k
H = 1/9(φ1 + φ2 + φ3 +...+ φ10/2)
Fig. IX.6.65. Principiul de determinare al flexibilităţii ţesăturilor.
Determinarea coeficientului de drapaj. Capacitatea materialului de a forma falduri se
determină cu aparatul Drap-meter, cu ajutorul căruia se urmăreşte aplecarea materialului în
jurul unei suprafeţe de sprijin, sub acţiunea unui moment încovoietor dezvoltat de propria
greutate.
Testul se aplică pe epruvete standardizate E, de formă circulară, cu diametrul D;
suprafaţa de sprijin este tot circulară, cu diametrul d (fig. IX.6.66).

358
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
a
c
Fig. IX.6.66. Metode pentru determinarea drapajului materialelor textile:
a – metoda Evdochimov-Buharov, pentru epruvete dreptunghiulare; b – metoda
Preda, pentru epruvete circulare; c – metoda de prelevare şi prelucrare automată
a imaginilor video.
b

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 359
Capacitatea materialului de a forma falduri se apreciază prin:
– coeficientul de drapaj:
D−Dx CD
= ⋅ 100%
x D
– coeficientul de drapaj general:
(IX.6.32)
C = 1/ S ( S −S ) ⋅ 100%;
(IX.6.33)
Dg0 0 p
– indicele de drapaj general:
L⋅D−2⋅SRx I D = ⋅100%,
g L⋅D (IX.6.34)
unde: Dx este diametrul proiecţiei; S0 – aria epruvetei; SP – aria proiecţiei epruvetei aplecate.
Observaţii:
1. Coeficienţii de drapaj sunt relevanţi atât pentru rigiditatea la încovoiere cât şi pentru
rigiditatea la forfecare a textilelor plane, determinarea lor fiind indicată mai ales pentru
articolele destinate confecţiilor textile.
2. Valoarea medie a coeficientului de drapaj este reprezentativă pentru rigiditatea la
încovoiere iar coeficientul de variaţie, pentru histereza la încovoiere.
3. Valorile coeficienţilor de drapaj se corelează pozitiv cu valorile lungimii de încovoiere
şi a rigidităţii la flexiune.
Prin cercetări paralele efectuate asupra comportării la încovoiere a unui sortiment de
ţesături (138 articole – ţesături de tip lână pieptănată, cardată realizate din lână 100% şi în
amestec cu fibre sintetice, din fire texturate şi alte materiale), destinat confecţiilor de îmbrăcăminte
de toamnă/iarnă, utilizând metoda pătratelor minime, s-a stabilit ecuaţia de regresie:
C = 5,1+ 115 B / W + 131,1 B / W + 1, 2 B / W,
(IX.6.35)
Dg
90 0 45
în care: W reprezintă masa unităţii de suprafaţă a ţesăturii testate; B90, B0 şi B45 – rigiditatea la
încovoiere pe direcţiile axelor tehnologice ale produselor.
Modul de realizare a eşantionului analizat dovedeşte faptul că:
– relaţia stabilită are un caracter general şi atestă legătura pozitivă dintre valorile
coeficientului de drapaj şi indicii mecanici;
– valorile coeficientului de drapaj general sunt dependente de compoziţia fibroasă şi de
parametrii geometrici ai ţesăturii şi firelor componente; pentru diferite categorii tehnologice de
ţesături se pot preciza limitele de variaţie (tabelul IX.6.21).
IX.6.3.2.2. Determinarea momentului /deformaţiei generate
de un factor exterior
Determinarea rigidităţii la încovoiere prin modelul grinzii simplu rezemate:
3
B = EI = Pl /48 f,
(IX. 6. 36)
unde: P – forţa tăietoare şi l – lungimea probei sunt cunoscute, iar f – săgeata se determină
experimental, conduce la rezultate aproximative în cazul structurilor textile complexe (fire,
ţesături, tricoturi, materiale neţesute sau compozite, caracterizate prin discontinuitate şi

360
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
anizotropie); procesul de măsurare a momentului de încovoiere intern la aceste materiale
necesită traductoare sensibile la deformaţii mici – TDLV sau capacitive (fig. IX.6.67).
Tabelul IX.6.21
Valori orientative ale coeficientului de drapaj pentru categorii
tehnologice de ţesături
Materialul testat
Ţesături de lână
cardată
Ţesături de lână
pieptănată
Coeficient de drapaj
Mediu Minim Maxim
2 HB / W
66,1 63,5 68 0,066
54 51,9 54,7 0,06
Ţesături tip LP 37,3 36,5 38,6 0,034
Ţesături de mătase 32,8 31,6 33,6 0,033
Cauciuc natural 72,3 71,8 72,5 0,031
Fig. IX.6.67. Determinarea momentului
de încovoiere intern.
Fig. IX.6.68. Flexometrul pentru testarea
rezilienţei la încovoiere.
Capacitatea de revenire din încovoiere este mai uşor de evidenţiat prin adaptarea unui
flexometru la determinarea histerezei la încovoiere prin stabilirea valorii medii a revenirii
unghiulare (atribut al tuşeului) la testarea simultană a două epruvete.
Testarea comportării la încovoiere prin studiul buclei de material. Se face prin
măsurarea tensiunii/deformaţiei în bucla de material.
Măsurarea tensiunii, P1 dezvoltată în bucla de material textil la aplicarea unei deformaţii
determinate constituie o metodă neconvenţională şi poate fi aplicată la testarea fibrelor, firelor
şi ţesăturilor.
Rezultatele procesului de măsurare se exprimă prin rigiditatea la flexiune, care se
calculează în funcţie de profilul ţesăturii supuse la încovoiere:
B = (L/L') 2 ·P1/cosα (IX.6.37)

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 361
Principiul descris nu necesită un echipament special (fig. IX.6.69); se poate utiliza
dinamometrul electronic, care asigură o rezoluţie satisfăcătoare; înregistrarea grafică a
diagramei forţă-deformaţie este reprezentativă pentru evaluarea energiei consumate la
încovoiere (fig. IX.6.70); rezultatele sunt comparabile cu cele obţinute prin metoda Cantilever
Test.
Fig. IX.6.69. Măsurarea deformaţiei
la încărcare statică.
Fig. IX.6.70. Principiul de calcul al rigidităţii
la încovoiere.
Măsurarea deformaţiei unei bucle de material textil la aplicarea unei forţe determinate
este o metodă neconvenţională, care permite urmărirea procesului de deformare-revenire a
epruvetelor de fibre, fire sau ţesături, la aplicarea unei forţe tăietoare determinate (fig. IX.6.71);
precizia de evaluare a ciclului de încovoiere este mai mică, deoarece se bazează pe percepţia
vizuală a deformaţiei.
Testarea comportării la încovoiere a fibrelor şi firelor prin solicitarea la buclă şi nod
(fig. IX.6.72) permite evaluarea globală a comportării la încovoiere a fibrelor şi firelor şi se
realizează prin determinarea rezistenţei la buclă, Pb, şi a rezistenţei la nod, Pn, care se exprimă
în procente faţă de valoarea medie a rezistenţei eşantionului testat:
Pb = P'b /2P·100%; Pn = P'n /P·100%
unde: P'b; P'n sunt valorile determinate experimental.
Fig. IX.6.71. Determinarea deformaţiei sub acţiunea
unei forţe constante pe bucla de material textil.
P
f

362
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.6.72. Testare la încovoiere /
solicitare la buclă şi nod.
IX.6.3.2.3. Testarea comportării produselor plane şi liniare
la solicitarea dinamică de încovoiere
Metoda se bazează pe determinarea frecvenţei de rezonanţă a epruvetei dimensionate,
supusă la încovoiere dinamică prin intermediul unei surse de vibraţii/ audiofrecvenţă.
1
a
3
2
a
l
Fig. IX.6.73. Testarea comportării la încovoiere prin determinarea
frecvenţei de rezonanţă a epruvetei:
a – produse liniare; b – produse plane.
Frecvenţa de rezonanţă depinde atât de dimensiunile geometrice ale epruvetei cât şi de
rigiditatea la flexiune a materialului testat şi se exprimă prin ecuaţia Rayleigh-Ritz:
f r Bd h
Valoarea rigidităţii la încovoiere este:
b
2 1/2
=α/2 π ⋅( / ρ ) .
(IX.6.38)
B A d W f
2 2
= 4 / α ⋅( ⋅ ) , (IX.6.39)
unde: r este raza epruvetei pe porţiunea liberă să vibreze; �ρ – densitatea materialului, în g/cm 3 ;
d – grosimea epruvetei de material textil, în cm; M – masa unităţii de suprafaţă a epruvetei; A –
aria suprafeţei libere să vibreze, în cm 2 .
1
2
3

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 363
Testarea ţesăturilor prin metoda Rayleigh-Ritz conduce la rezultate convergente cu
Cantilever Test; diferenţele rezultă din aplicarea a două principii diferite de evaluare:
– metoda Rayleigh-Ritz presupune o evaluare globală a epruvetei, fără să se mai ţină
seama de orientarea sistemelor de fire;
– Cantilever Test apreciază comportarea la încovoiere a epruvetei dimensionate şi
orientate; rezultatul testului corespunde uneia din axele tehnologice ale produsului şi se poate
remarca anizotropia comportării la încovoiere a ţesăturilor (fig. IX.6.74) – prin diagrama
polară.
Rezultatele aplicării metodei Reileigh-Ritz sunt concordante cu media determinărilor
Cantilever-Test.
La ţesături echilibrate, anizotropia este determinată de rigiditatea diferită a firelor celor
două sisteme/firele de urzeală se rigidizează la prelucrare (consecinţă a oboselii).
Fig. IX.6.74. Diagrama polară ilustrând anizotropia comportării
ţesăturilor la solicitarea de încovoiere.
IX.6.4. Şifonarea materialelor textile
Şifonarea materialelor textile pentru produse de îmbrăcăminte constituie un efect
nedorit de deformare cu caracter temporar / permanent, determinat de solicitările compuse de
încovoiere şi compresie din timpul utilizării, în condiţiile de utilizare sau de întreţinere; poate fi
dirijată sau întâmplătoare şi se manifestă prin apariţia de încreţituri, cute şi dungi pe
suprafaţa materialului, care alterează aspectul şi reduc valoarea de întrebuinţare. Din acest
motiv, materialele pentru confecţii se clasifică astfel:
– cu şifonabilitate redusă, articole tip lână;

364
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– cu şifonabilitate medie, articole din fire sintetice;
– cu şifonabilitate pronunţată, din fire celulozice, care se corectează prin finisări
superioare.
Şifonarea este efectul modificărilor ireversibile produse prin alunecarea reciprocă
a formaţiunilor structurale ale fibrelor componente (microfibrile, fibrile) la solicitarea de
încovoiere, specific structurilor orientate, cu cristalinitate mare (fibre celulozice); alunecările se
produc datorită ruperii legăturilor de hidrogen, care se refac uşor în alte poziţii, determinând
caracterul permanent al şifonării.
Observaţii:
1. Cu cât flexibilitatea şi elasticitatea (Ge [%]) sunt mai mari, cu atât materialul îşi
revine într-o mai mare măsură din şifonare; deoarece materialele textile se caracterizează
prin viscoelasticitate, ele îşi revin rapid sau lent şi parţial, în funcţie de gradul de
plasticitate Gp.
2. Revenirea din şifonare se produce pe baza legăturilor intermoleculare formate
consecutiv procesului de deformare (în stare uscată, umedă şi condiţionată) în zonele amorfe.
3. Îndoirea permanentă (obţinerea cutelor, dungilor) presupune coordonarea condiţiilor de
solicitare (durată şi efort unitar la compresie, îndoire) cu regimul hidrotermic. Obţinerea efectelor
permanente este legată de energia absorbită de material în timpul solicitării, în comparaţie cu
energia potenţială, acumulată de materialul textil sub forma deformaţiilor elastice.
4. Studiul comportării materialelor textile la şifonare / îndoire materializează două principii:
– determinarea capacităţii de revenire din şifonare alternativ cu determinarea
şifonabilităţii produselor; indicii nominalizaţi exprimă comportarea produsului la un proces
de compresie, la parametri standardizaţi, cu menţionarea parametrilor de climat şi umiditate ai
materialului;
– determinarea rezistenţei materialelor textile la şifonare, concretizată prin delimitarea
regimului de solicitare în limitele căruia nu se produc deformaţii (încreţituri, cute, dungi)
permanente.
IX.6.4.1. Metode şi indici de testare ai şifonabilităţii – prin
îndoirea epruvetei
Şifonabilitatea se defineşte prin indici specifici determinaţi în limitele unei solicitări de
compresie la parametri standardizaţi:
● indici pentru determinarea şifonabilităţii:
– coeficientul de şifonare, S: defineşte rezistenţa materialului testat la solicitare şi
exprimă, sub formă procentuală, deformaţia permanentă după compresia exercitată
în condiţii standard asupra produsului testat; parametrii de compresie se stabilesc în
funcţie de masa unităţii de suprafaţă (efectul de alunecare reciprocă a formaţiunilor
structurale – fig. IX.6.74);
● indici pentru determinarea capacităţii de revenire din şifonare:
– capacitatea de revenire din şifonare a produsului testat se determină pentru toate
formele de structuri textile (liniare şi plane) şi mai ales pentru ţesături; indicele
exprimă, sub formă procentuală, energia potenţială acumulată în timpul solicitării la
nivelul elementelor structurale de regimul de şifonare/ efectul de restabilire a
legăturilor de hidrogen în noi poziţii; principiul de determinare este general valabil
pentru toate categoriile tehnologice de produse (fig. IX.6.76).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 365
a
b
Fig. IX.6.75. Principiul de apreciere al coeficientului de şifonare
la materiale textile:
a – metoda buclei, S = 100(d – d0)/d0 [%]; b – metoda armonicii, S = 100·L0/L [%].
● coeficient de revenire, λ [%]:
λ = αN/180 o .
● coeficient de revenire instantanee λ1:
λ1 = α1/180 o .
● coeficient de revenire încetinită, λ2:
λ 2 = (α2 – α1)/180 o .
Fig. IX.6.76. Principiul măsurării şi indicii pentru aprecierea
capacităţii de revenire din şifonare a materialelor textile.
Determinarea coeficientului de revenire din şifonare (fig. IX.6.77) constă în măsurarea
unghiului de revenire α care are valori diferite, în funcţie de condiţia de relaxare, asigurată prin
poziţionarea epruvetei.
Fig. IX.6.77. Reprezentarea grafică
a procesului de revenire din şifonare.
Momentul de revenire poate fi diminuat de:
– momentul generat de greutatea segmentului superior;
– forţele de frecare pe suport;
– momentul generat de propria greutate.
Procesul de revenire este marcat de caracteristicile vâscoelastice specifice compoziţiei
fibroase ale epruvetei solicitate, ceea ce impune analiza în timp; prin înregistrarea grafică a
cotelor de revenire se evidenţiază componentele de revenire înalt elastică şi elastică încetinită,
cât şi deformaţia remanentă.

366
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Condiţii metrologice semnificative pentru testarea comportării la şifonare.
Şifonabilitatea materialului textil este determinată la nivelul compoziţiei /natura fibrei; poate fi
influenţată la nivelul structurii textile şi de asemenea se manifestă diferit în funcţie de condiţia
de umiditate a materialului: uscat, umed, ud.
La o structură textilă complexă ca ţesătura, şifonabilitatea manifestă dependenţă faţă de:
fineţea şi torsiunea firelor în cele două sisteme; desimea tehnologică şi legătura ţesăturii.
Testarea epruvetelor orientate diferit faţă de axele tehnologice ale ţesăturii, a permis
observarea anizotropiei şifonabilităţii şi capacităţii de revenire din şifonare la ţesăturile
echilibrate (fig. IX.6.78). Deoarece, în utilizare, şifonarea nu poate fi orientată preferenţial,
exprimarea vectorială a capacităţii de revenire din şifonare prezintă un interes deosebit;
orientarea epruvetei pe direcţii diferite faţă de axele tehnologice supune firele ţesăturii unor
solicitări diferite de întindere, încovoiere şi torsionare, ceea ce determină unghiuri diferite de
revenire.
Fig. IX.6.78. Anizotropia coeficientului de revenire
din şifonare.
Observaţii:
1. Reprezentarea polară permite evaluarea corectă a direcţiei prioritare de formare a
cutelor în ţesătura condiţionată uniform.
2. Axele de simetrie ale polarogramelor nu corespund direcţiilor principale şi rezultatul
este analog celui obţinut în cazul testării rigidităţii la încovoiere.
3. Testul se efectuează pentru ambele feţe ale ţesăturii (cu excepţia ţesăturilor cu
legătură pânză, fără finisaje speciale) şi, din acest motiv, numărul de epruvete tăiate este par.
Polarograma exprimă sintetic capacitatea de revenire din şifonare a produsului testat,
printr-o singură valoare (S/S0) şi nu este identică pe cele două feţe ale ţesăturii dacă desenul nu
este reversibil.
Din acest motiv, decuparea epruvetelor trebuie să se realizeze astfel încât să asigure
orientarea muchiei de îndoire pe direcţia firelor de urzeală, de bătătură sau altă posibilitate de
orientare; epruvetele orientate pe direcţia U/B trebuie să cuprindă un număr cât mai mare de
fire.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 367
Metodele standardizate pentru testarea capacităţii de revenire din şifonare cât şi
condiţiile metrologice de testare (forţa şi durata compresiei epruvetelor îndoite, în funcţie de
masa unităţii de suprafaţă a ţesăturii) sunt prezentate sintetic în tabelul IX.6.22.
SR 6145/1-82 prescrie utilizarea „metodei germane” îmbunătăţită prin forma specială a
epruvetelor „cu aripioare”, care sunt testate cu ajutorul aparatului FF 07-Metrimpex. Forma
epruvetei permite un contact perfect al acesteia cu suprafaţa de sprijin şi o aplicare uniformă şi
corectă a compresiei.
1. Total test: aparat de
şifonare cu cilindri
2. Metoda Monsanto
ASTM 1295;
Metoda Shirley, BS
3. Metoda germană,
DIN 53890
Aparat: Metrimpex, FF72.
Metode şi condiţii metrologice standardizate la testarea capacităţii
de revenire din şifonare
I. Muchia de îndoire în plan orizontal
II. Muchia de îndoire în plan vertical
Tabelul IX.6.22
Proba suspendată pe cablu.
Unghiul de revenire este
diminuat de momentul
încovoietor:
M = (M/2)·(b/2) sinα/2
Valoarea unghiului de
revenire este influenţată
pozitiv de :
M = M·(b/2)·cos(180 – α)
Proba sprijinită în plan
vertical.
Valoarea unghiului de
revenire este influenţată de:
M = M·b/2·cos(180 – α)
4. Metoda Quehl Valoarea unghiului de
revenire este diminuată de
forţele de frecare pe
suprafaţa de sprijin a
epruvetei
Conform DIN 53890:
– durata compresiei este de 60 min; timpul de revenire este 5...60 min;
– încărcarea este de 1-2-3 daN pentru M < 100; 100 < M < 500; M > 500 g/m 2 .

368
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.6.4.2. Metode de analiză a comportării textilelor la şifonare
întâmplătoare
Efectele şifonării întâmplătoare se materializează prin formarea pe suprafaţa epruvetei
testate a unor denivelări (încreţituri, cute, dungi) a căror frecvenţă şi amplitudine definesc
gradul de şifonare. Şifonarea întâmplătoare se produce prin compresia epruvetei dimensionate
sub acţiunea unei presiuni determinate, în volum limitat, cu spălare prin picurare şi uscare.
Gradul de şifonare (şifonabilitatea) poate fi evaluat:
– subiectiv (prin observare vizuală): prin compararea epruvetei şifonate cu 5 standarde
vizuale, care reprezintă stările posibile;
– obiectiv, prin metode de măsurare a frecvenţei şi amplitudinii denivelărilor
suprafeţei, cu:
● aprecierea globală a stării suprafeţei epruvetelor din materialul testat (înainte/după
şifonare) prin analiza capacităţii de reflexie a acesteia;
● aprecierea profilului epruvetelor din materialul testat (înainte/după şifonare) prin
utilizarea palpatorului inductiv; metoda triangulaţiei laser.
Determinarea gradului de şifonare prin metoda reflexiei. Metoda se utilizează
pentru evaluarea operativă şi globală a gradului de şifonare după procesele de spălare-uscare şi
se bazează pe legătura dintre capacitatea de reflexie a materialelor textile şi starea de netezime
a suprafeţei, constatată la iluminarea sub unghi mic.
● uniformitatea reflexiei
● durabilitatea pliurilor
Gs = k·∆Φ;
E = (180 – αK)/( 180 – αR)
Fig. IX.6.79. Principiul determinării gradului de şifonare
prin metoda reflexiei.
Epruveta „şifonată” prin spălare este incidentată sub un unghi de 18 o prin fluxul emis de
sursa S; fotocelulele D şi S recepţionează fluxul radiant reflectat, convertindu-l în semnal
electric; prin intermediul unui circuit de măsură diferenţial se obţine măsura, sub forma unui
curent a cărui intensitate este direct proporţională cu gradul de şifonare (fig. IX.6.79).
Determinarea gradului de şifonare prin evaluarea profilului suprafeţelor. Principiul
de evaluare al profilului suprafeţelor (înainte şi după şifonare) are avantajul de a genera
imagini reproductibile în spaţiul tridimensional prin intermediul unui computer (fig. IX.6.80).
Evaluarea profilului se poate realiza prin:
– sistemul de măsurare tactil cu senzor inductiv;
– sistemul de măsurare fără contact, triangulaţie laser (fig. IX.6.81).
Fig. IX.6.80. Aspectul ţesăturii şifonate relevat prin metode optice.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 369
Fig. IX.6.81. Trasarea curbelor
de nivel/metoda de triangulaţie laser.
În ambele situaţii, epruveta de material este dispusă pe un suport plan cu trei grade de
libertate (două mişcări de translaţie, o mişcare de rotaţie), ceea ce asigură modificarea poziţiei
epruvetei faţă de senzor (modificarea coordonatelor punctului de măsurare, sub controlul PC).
Senzorul fix permite determinarea ordonatelor z(x; y) sub controlul PC; sincronizarea
informaţiilor se obţine sub forma z = f (x, y).
Procesul de măsurare se finalizează prin trasarea curbelor de profil şi prin metode de
evaluare statistică a imaginii.
Analiza durabilităţii dungilor şi pliurilor. În domeniul confecţiilor pentru îmbrăcăminte,
este necesară realizarea de îndoiri permanente, pe direcţia unuia dintre sistemele de fire (U, B),
sub formă de cute, dungi.
Durabilitatea dungilor şi pliurilor se apreciază prin indici specifici (tabelul IX.6.23),
definiţi similar coeficientului de revenire din şifonare şi se testează în raport cu următoarele
operaţii: presare mecanică, înmuiere, spălare şi uscare, curăţire chimică.
Tabelul IX.6.23
Indici specifici pentru determinarea durabilităţii dungilor şi pliurilor
Parametrii durabilităţii dungilor
şi pliurilor
Epruveta
Formate (călcate) Tratate
Unghiul muchiei probei, (valori măsurate) αr αK
Complementul unghiului muchiei, e
Durabilitatea muchiei, E
er
180 − αr
180 −α
=
eK
=
180
180
180 − αK
E =
180 − α
Observaţii:
1. Deoarece stabilitatea se manifestă diferit în raport cu cele două sisteme de fire,
epruvetele se orientează pe direcţia U; B (nU; B = 6 epruvete).
2. Dimensiunile epruvetelor şi parametrii de realizare ai operaţiilor de pregătire în
vederea testului sunt standardizate în funcţie de natura materialului (tabelul IX.6.24)
Măsurarea durabilităţii plisării materialelor. Plisarea se poate aplica pe materiale
hidro şi termoplastice sau pe amestecuri ale acestora; cutele îşi păstrează bine forma (exemplu:
materiale din fibre PES, PA, PAC, triacetat de celuloză) şi se presupune utilizarea materialelor
rigide, cu flexibilitate redusă, dar subţiri; pentru ţesăturile groase nu se poate realiza nici unghi
ascuţit al cutei, nici pliere cu desime mare.
Durabilitatea plisării se apreciază prin indicii de apreciere ai şifonabilităţii şi, respectiv,
prin indicii specifici pentru determinarea durabilităţii dungilor şi pliurilor.
r
K

370
Dimensiuni
epruvetă
Lungime, L
lăţime, b
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Tabelul IX.6.24
Dimensiunile şi condiţiile de pregătire a epruvetelor/ testarea durabilităţii muchiei
Durată
presare/călcare
Presare mecanică Înmuiere Spălare
Curăţire
chimică
Secunde Durată Greutate Lichid Durată Soluţie Soluţie
12±1 T o C 15 min
odihnă
1 oră
3 daN Apă distilată
la 20 o C
IX.6.5. Comportarea la solicitarea de frecare
a materialelor textile
15 min Apă + alcool
gras sulfonat
2g/l; 3 clătiri
40 o C; 30 min
Pentru interpretarea comportării la solicitarea de frecare (comportare tribologică) a
materialelor textile se pot admite mai multe modele teoretice.
Modelul şi legile clasice ale frecării: forţa de frecare Ff defineşte (la nivel macroscopic)
rezistenţa opusă la deplasarea reciprocă a două corpuri în contact:
Ff = µN (IX.6.40)
unde: N este forţa normală pe aria de contact; µ – coeficient de frecare.
Coeficientul de frecare µ nu reprezintă o constantă de material, ci o valoare dependentă
de N, iar forţa de frecare Ff este independentă de aria de contact; modelul poate conduce la
interpretări eronate, deoarece materialele textile sunt voluminoase şi uşor deformabile,
generând variaţii ale presiunii şi ariei de contact, deci relaţia IX.6.39 nu este aplicabilă în cazul
materialelor fibroase.
Modelul Bowden-Tabor admite că materialele textile nu se supun legilor clasice ale
frecării (la nivel microscopic); se acceptă mecanismele de generare a frecării prin adeziuneforfecare
şi ipoteza variaţiei ariei de contact sub acţiunea presiunii, în funcţie de voluminozitate
şi de deformabilitatea în volum; relaţia dintre forţa de frecare şi forţa normală este de forma:
unde: n şi a sunt indici de frecare.
Ff = aN n (IX.6.41)
Observaţii:
1. Relaţia IX.6.41 redă comportarea la frecare a fibrelor care se abat de la legile clasice
ale frecării, unde F este în dependenţă liniară faţă de N.
2. În cazul particular: n = 1, a = µ, se obţine legea clasică: Ff = µN.
3. Orice test presupune determinarea indicilor de frecare a, n, care exprimă comportarea
la frecare mai bine decât coeficientul de frecare clasic µ; în cadrul testului, valoarea
coeficientului de frecare se asociază cu forţa normală:
µ = a·N n–� (IX.6.42)
4. Determinarea indicilor a şi n impune efectuarea determinărilor într-un domeniu larg
de variaţie a forţei normale şi permite standardizarea valorilor pentru comportarea la frecare a
fibrelor; astfel:
µ = F/N (IX.6.43)
constituie o relaţie cu caracter practic.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 371
5. Materialele textile (fibre şi ansambluri de fibre) sunt caracterizate prin relaţia:
a = SCMK –n m 1–n (IX.6.44)
în care: a este coeficient de frecare normalizat în funcţie de forţa din regiunea de contact; S –
efortul de forfecare; CM – constantă dependentă de distribuţia forţei de apăsare laterală în
regiunea de contact; m – numărul asperităţilor; n – indicele de frecare definit de presiunea şi
aria de contact; depinde de deformabilitatea materialului.
6. Conform modelului Bowden-Tabor, forţele de frecare depind de: morfologia contactului
– indicată prin numărul asperităţilor m; distribuţia eforturilor – indicată prin parametrul CM,
de comportarea mecanică a asperităţilor /presiune-arie de contact şi efort de forfecare.
IX.6.5.1. Metode de testare a comportării tribologice
a fibrelor textile
Metode de măsurare pe fibre individuale. Măsurarea forţelor de frecare generate în
cuple de frecare compuse din fibre textile se realizează prin măsurări efectuate pe fibre
individuale prin:
– metoda contactului liniar: în cupla de frecare simplă, alcătuită din două fibre răsucite,
are loc deplasarea reciprocă a componentelor (iniţiată prin deplasarea clemei motoare a
dinamometrului), căreia i se opune forţa de frecare, este determinată prin intermediul celulei
de măsură (Instron) – figura IX.6.82,a;
– metoda contactului punctiform: în cupla de frecare mixtă (fig. IX.6.82,b), forţa de frecare
dintre fibră şi rola înfăşurată sub unghiul θ determinată la deplasarea clemei motoare în acelaşi mod.
Fig. IX.6.82. Schematizarea metodelor de determinare a forţei de frecare generate
în cuple de frecare simple sau mixte/la fibre individuale.
Metode de măsurare pe ansamblu de fibre. Comportarea tribologică a unui ansamblu
de fibre se analizează prin măsurarea forţei de frecare, materializată prin profilul forţei de
frecare F.
Determinarea profilului forţei de frecare F se realizează în context cu numărul
elementelor în contact (nf) şi încărcarea normală prestabilită (fig. IX.6.83); datorită structurii
cuplei (cu dublă suprafaţă de frecare), valoarea determinată reprezintă dublul forţei de frecare.

372
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Cupla de frecare (formată din mănunchiul de fibre B2 şi corpul de frecare B1), sub forţa
de apăsare normală N, este ataşată prin clemele C2 (motoare) şi respectiv C1 la celula de măsură
a MIT Instron. Forţa de frecare este iniţiată prin mişcarea descendentă a clemei motoare C2 şi
este măsurată continuu / conversie în semnal electric.
Fig. IX.6.83. Adaptarea sistemului de măsurare Instron la determinarea
profilului forţei de frecare /ansamblu de fibre.
Observaţii:
1. Prin analiza profilului curbei de variaţie a forţei de frecare (fig. IX.6.84) se diferenţiază:
– forţa de frecare fibră–fibră de forţa de frecare fibră–metal;
– varietăţile de bumbac.
Astfel, proprietăţile ansamblului de fibre (fineţe, maturitate şi lungime) sunt variabile
determinante pentru comportarea tribologică a fibrelor de bumbac. Comportarea fibrelor la
frecare determină rezistenţa opusă de semifabricate forţelor de laminare, în procesele
tehnologice de prelucrare; forţele de frecare dintre fibre sunt dependente de forma secţiunii
transversale, geometria suprafeţei, rigiditatea la flexiune, dar şi de lungimea şi fineţea acestora.
Fig. IX.6.84. Puterea de relevare a profilului forţei de frecare/natura
elementelor cuplei de frecare; varietăţile de bumbac.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 373
2. Profilul curbei de variaţie a forţei de frecare (fig. IX.6.85,a) este relevant prin
următoarele aspecte:
– Fmax / 2 reprezintă rezistenţa statică la frecare a eşantionului testat;
– depăşirea forţei de frecare maxime implică alunecarea şi reducerea forţei de frecare;
– modificarea repartiţiei forţei de apăsare determină creşterea forţei de frecare; ciclul
maxim descreştere (alunecare) se repetă;
– forţa de frecare este proporţională cu numărul fibrelor la distanţa de măsurare, deci
profilul forţelor de frecare este dependent de repartiţia lungimii fibrelor în eşantion; la baza
mănunchiului de fibre, forţa de frecare este maximă, iar spre vârful mănunchiului de fibre,
numărul acestora scade, determinând scăderea valorilor forţei de frecare.
3. Înregistrările grafice (IX.6.85,b) evidenţiază:
– valoarea maximă a forţei de frecare, Fmax;
– valorile caracteristice: Fi – forţa de frecare medie (corespunde morfologiei suprafeţei
fibrelor); Fm – forţa de frecare (corespunde atât suprafeţei cât şi dimensiunii fibrelor); Ff –
forţa de frecare (corespunde lungimii şi fineţii fibrelor) / în cuplă se găseşte un număr mic de
fibre.
Fig. IX.6.85. Profilul forţei de frecare în raport cu distanţa
de alunecare / numărul de fibre la abscisă determinată.

374
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
4. Parametrii a şi n, determinaţi prin metoda testării profilului forţei de frecare în
condiţia variaţiei presiunii de contact, permit diferenţierea fibrelor conform tabelului IX.6.25.
Fibra
Parametrul
Valorile parametrilor a şi n pentru diferite tipuri de fibre
Bumbac
Bumbac
mercerizat
Tabelul IX.6.25
Fibre acrilice Polipropilenă
a 1,8-2,25 0,319 0,59
n 0,6-0,886 0,59-0,61 0,678 0,852
IX.6.5.2. Metode de testare a comportării tribologice
a firelor textile
Caracteristicile tribologice determină prelucrabilitatea firelor şi calitatea produselor
textile plane realizate din acestea. În procesele tehnologice, frecarea generează creşterea
tensiunilor de prelucrare şi determină creşterea frecvenţei ruperilor de fire şi uzura mai rapidă a
suprafeţei, influenţând tuşeul textilelor plane.
Caracteristicile de suprafaţă ale firelor se diferenţiază la analiza comportării
tribologice, prin valorile forţelor de frecare generate la deplasarea acestora în cuplele de frecare
simple şi mixte.
Determinarea forţelor de frecare se realizează prin măsurare în regim static/ dinamic a
tensiunilor dezvoltate în timpul prelucrării, înainte şi după cupla de frecare.
Instalaţiile şi sistemele de măsurare utilizate pentru determinarea forţelor de frecare
reproduc prin intermediul modelelor cuplelor de frecare traseele tehnologice de prelucrare
a firelor; măsurarea propriu-zisă se realizează prin intermediul unor module pentru
determinarea tensiunii în fir (fig. IX.6.86). Ţinându-se seama de geometria cuplelor
specifice proceselor tehnologice, se determină coeficienţii de frecare dinamici, aplicând
formulele Euler:
– cuple mixte (fir -conducător de fir):
– cuple simple (fir-conducător de fir):
1 T2
µ d = ⋅ln
π T
1 T2
µ d = ⋅ln
πβ n T
1
1
(IX.6.45)
(IX.6.46)
în care: n reprezintă numărul de înfăşurări ale firelor în cuplă; β – unghiul de înfăşurare (cupla
simplă); T1; T2 – tensiunile în fir (înainte şi după cupla de frecare).
Determinarea forţei de frecare se poate realiza prin utilizarea unor module/ tensometre
pe un traseu improvizat (cu condiţia menţinerii parametrilor mediului ambiant în condiţii
constante) sau prin intermediul unor instalaţii de măsură dedicate (F-metru Rotschild,
fig. IX.6.87).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 375
a – cuple mixte b – cuple simple
Fig. IX.6.86. Cuple specifice proceselor tehnologice:
S1, S2 – tensometre; 1 – rolă de ghidare;
2 – rolă de măsurare; 3 – firul testat; 4 – cupla de frecare.
a
b
Fig. IX.6.87. Instalaţia (a) şi sistemul F-meter Rotschild (b)
pentru testarea comportării tribologice a firelor.

376
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Observaţii:
1. Determinările se efectuează în limitele vitezei de antrenare de 5 cm/min-
300 m/min.
2. Regimul tensiunilor de intrare/ieşire din cuplă se stabileşte în funcţie de domeniul de
măsurare indicat pentru traductoarele utilizate.
3. Determinarea comportării la frecare a firelor permite identificarea factorilor de
influenţă în cazul cuplelor de frecare simple şi mixte; aceştia sunt:
– structura firelor testate: compoziţia fibroasă; caracteristicile geometrice ale
firelor/ fineţe; torsiune; tehnologia de realizare (cardat; pieptănat; semipieptănat); sistemul
de filare utilizat (clasic, OE-rotor, filare AJ, filare uscată, filare umedă – în cazul fibrelor
liberiene).
– condiţiile tehnologice ale încercării:
● regimul de prelucrare: viteza de efectuare a testului şi tensiunea de intrare în cuplă;
prezenţa adaosurilor tehnologice cu caracteristicile de compoziţie corespunzătoare;
temperatura cuplei de frecare (în cazul în care aceasta reprezintă o condiţie
tehnologică de prelucrare);
● geometria cuplei de frecare / specificată prin regimul tehnologic: material;
rugozitate; diametru.
– mediul ambiant: temperatura, umiditatea relativă a aerului; umiditatea materialului
testat.
Comportarea tribologică a firelor în cuplele de frecare simple. Testarea comportării
la solicitarea de frecare particularizează modelul structural al firelor şi poate delimita
condiţiile de prelucrare (viteze, tensiuni) sau de utilizare a acestora; forţele de frecare
influenţează stabilitatea dimensională şi tuşeul produselor realizate din fire.
Rezultatele testării comparative a comportării tribologice (evidenţiate prin forţa de
frecare (T2 -T1) şi, respectiv, tensiunea (T2 / T1)) a firelor filate prin procedeul clasic, OE- rotor
şi de fricţiune în cuple de frecare fir-fir, în funcţie de unii dintre factorii determinanţi amintiţi
anterior, sunt prezentate în tabelele IX.6.26-IX.6.30.
Tabelul IX.6.26
Materie
primă
Bumbac
Poliester
Viscoză
Sistemul de
filare
Influenţa vitezei relative a firelor / cuple de frecare fir-fir
Forţa de
frecare
(cN)
Viteza relativă
40 m/s 100 m/s 200 m/s
Tensiune
Forţa de
frecare
(cN)
Tensiune
Forţa de
frecare
(cN)
Tensiune
Ring 3,41 1,32 3,01 1,30 2,43 1,23
Rotor 5,50 1,53 4,72 1,41 3,29 1,28
Fricţiune 6,21 1,57 5,83 5,83 4,84 1,37
Ring 4,85 1,45 4,39 1,41 2,18 1,23
Rotor 7,91 1,70 7,91 1,69 5,81 1,53
Fricţiune 6,44 1,49 6,46 1,536 5,17 1,51
Ring 4,79 1,39 4,73 1,38 2,48 1,24
Rotor 7,15 1,68 7,23 1,63 5,73 1,59
Fricţiune 8,50 2,09 7,7 2,27 – –
* Densitatea liniară = 98,4; tensiunea de intrare = 11 cN; numărul de ruperi = 2.

Materie
primă
Bumbac
Poliester
Viscoză
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 377
Influenţa numărului de înfăşurări ale firelor/ cuple de frecare fir-fir
Sistem de
filare
Forţa de
frecare
(cN)
Numărul de înfăşurări
40 m/s 100 m/s 200 m/s
Tensiune
Forţa de
frecare
(cN)
Tensiune
Forţa de
frecare
(cN)
Tabelul IX.6.27
Tensiune
Ring 5,95 1,46 11,04 2,21 19,56 2,85
Rotor 6,36 1,55 11,64 2,09 19,67 2,86
Fricţiune 0,88 1,07 11,69 1,97 27,36 3,05
Ring 2,21 1,21 4,84 1,44 17,45 2,57
Rotor 5,07 1,49 7,91 1,7 19,46 2,82
Fricţiune 2,275 1,21 6,42 1,48 19,34 2,67
Ring 3,12 1,21 4,80 1,40 30,14 3,91
Rotor 5,31 1,50 7,13 1,69 32,86 4,2
Fricţiune 3,5 1,33 8,42 2,04 32,19 4,18
* Densitatea liniară = 59,0 tex; viteza relativă = 40 m/min; tensiunea de intrare = 11 cN.
Sistem de
filare
Influenţa densităţii liniare a firelor de bumbac / cuple de frecare fir-fir
Forţa de
frecare
(cN)
Densitatea liniară, Ttex
98,4 59,0 42,2
Tensiune
Forţa de
frecare
(cN)
Tensiune
Forţa de
frecare
(cN)
Tabelul IX.6.28
Tensiune
Ring 3,41 1,32 11,04 2,21 11,03 2,09
Rotor 5,50 1,53 11,64 2,09 11,66 2,10
Fricţiune 6,21 1,57 11,69 1,97 – –
* Viteza relativă = 40 m/min; tensiunea de intrare = 11 cN; numărul de ruperi = 2.
Sistem de
filare
Influenţa tensiunii de intrare a firelor de bumbac / cuple de frecare fir-fir
Forţa de
frecare (cN)
Tensiunea de intrare
5 cN 11 cN 15 cN
Tensiune
Forţa de
frecare (cN)
Tensiune
Forţa de
frecare (cN)
Tabelul IX.6.29
Tensiune
Ring 5,82 1,31 11,04 2,21 10,40 1,68
Rotor 7,79 2,49 11,64 2,09 10,22 1,66
Fricţiune 7,99 2,79 11,69 1,97 19,23 2,35
* Densitatea liniară = 59,0 tex; viteza relativă = 40 m/min; numărul de ruperi = 2.

378
Materia primă
Bumbac
Poliester
Viscoză
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Influenţa torsiunii firelor / cuple de frecare fir-fir
Factorul de torsiune
(tors/cm)tex 1/2
Forţa de
frecare (cN)
Ring Rotor
Tensiunea
Forţa de
frecare (cN)
Tabelul IX.6.30
Tensiunea
40 10,07 1,91 – –
46 10,34 1,93 11,17 1,88
48 9,21 1,84 11,83 2,11
55 – – 8,10 1,67
40 4,84 1,44 – –
46 4,29 1,48 7,88 1,75
48 3,43 1,12 7,91 1,7
55 – – 4,97 1,47
40 4,80 1,40 – –
46 4,87 1,41 5,97 1,58
48 3,71 1,29 7,13 1,69
55 – – 3,57 1,37
* Densitatea liniară = 59,0 tex; viteza relativă = 40 m/min; tensiunea de intrare = 11 cN;
numărul de ruperi = 2
Observaţii:
1. Firele filate prin procedeul clasic prezintă cele mai mici valori ale forţei de frecare,
indiferent de condiţiile de efectuare ale testului; firele filate prin procedeul OE-rotor prezintă
cele mai ridicate valori ale forţei de frecare la realizarea din fibre poliesterice; în cazul firelor
filate din bumbac (sau celuloză), firele filate prin procedeul de filare prin fricţiune prezintă cele
mai ridicate valori (tabelul IX.6.26).
2. Schimbarea geometriei cuplei prin modificarea numărului de spire şi creşterea
tensiunii la intrarea în cuplă modifică semnificativ valoarea forţelor de frecare, care creşte la
creşterea numărului de spire şi scade la creşterea tensiunii de intrare în cuplă; pentru firele
realizate din fibre celulozice sau poliesterice acest fenomen este pregnant la trecerea de la două
la trei spire, ceea ce confirmă influenţa rigidităţii la încovoiere asupra forţelor de frecare, la
contactul liniar (tabelul IX.6.27).
3. Geometria cuplei de frecare fir-fir este influenţată de structura geometrică a firului,
reflectându-se în valoarea forţelor de frecare, dependente de voluminozitatea firelor testate şi
de viteza de variaţie a suprafeţei de contact între componentele cuplei, în funcţie de tensiunea
iniţială (tabelele IX.6.28-IX.6.30)
Comportarea tribologică a firelor în cuplele de frecare mixte. Comportarea tribologică
este esenţială pentru stabilirea naturii cuplelor de frecare adecvate prelucrării şi influenţează
regimul tensiunilor în fir; testele de laborator vor preciza natura şi geometria cuplei de frecare
în raport cu compoziţia, fineţea şi torsiunea firelor analizate.
Prin analiza comparativă a celor trei categorii tehnologice de fire / MFI, OE – rotor şi F
(tabelele IX.6.31-IX.6.32), se observă că, în cuplele de frecare fir-conducător, firele obţinute
prin procedeul clasic de filare din fibre de bumbac sau celofibră prezintă cele mai mari valori de
caracterizare/forţa de frecare (determinată ca diferenţă a tensiunilor T2 – T1), fiind urmate de firele
filate prin procedeul OE-rotor şi de firele produse prin procedeul de filare prin fricţiune – F.

Materia
primă
Bumbac
Poliester
Viscoză
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 379
Influenţa vitezei firelor / cuple de frecare fir-conducător
Sistem de
filare
Forţa de frecare
(cN)
Viteza
100 m/min 300 m/min
Tensiune
Forţa de frecare
(cN)
Tabelul IX.6.31
Tensiune
MFI 23,67 2,92 23,36 3,22
OE-rotor 20,05 2,90 16,57 1,81
F 19,26 2,81 15,51 1,62
MFI 11,03 1,95 22,41 3,00
OE-rotor 13,71 2,16 15,15 2,57
F 22,50 2,83 20,83 2,91
MFI 27,19 3,27 24,49 3,07
OE-rotor 25,29 3,19 15,09 2,49
F 22,14 3,01 – –
* Densitatea liniară = 98,4 tex; tensiunea de intrare = 12 cN.
Materia
primă
Influenţa densităţii liniare a firelor / cuple de frecare mixte
Forţa de
frecare (cN)
Densitatea liniară, Ttex
98,4 59,0 42,2
Tensiune
Forţa de
frecare (cN)
Tensiune
Forţa de
frecare (cN)
Tabelul IX.6.32
Tensiune
MFI 23,36 3,22 27,84 3,81 28,01 3,83
OE-rotor 16,57 1,81 18,24 1,99 18,98 2,01
F 15,51 1,62 16,24 1,78 – –
Eşalonarea nu se păstrează în cazul firelor obţinute din fibre poliesterice, pentru care
cele mai mari forţe de frecare sunt dezvoltate (în aceleaşi condiţii de testare) de firele obţinute
prin procedeul de filare prin fricţiune.
IX.6.5.3. Comportarea tribologică a ţesăturilor
Comportarea tribologică influenţează direct tuşeul şi indirect durabilitatea ţesăturilor –
implicit a confecţiilor realizate din acestea. Comportarea la solicitarea de frecare a produselor
textile plane se caracterizează prin coeficientul de frecare µ (conform relaţiei IX.6.43)
determinat prin măsurarea forţei de frecare de alunecare F, la deplasarea reciprocă a
elementelor unei cuple de frecare plane simple sau mixte, printr-o adaptare simplă a
dinamometrului electronic.
Valoarea forţei de frecare este dependentă de presiunea de contact realizată între
elementele cuplei şi impune precizarea sa în condiţiile metrologice sau în investigarea
sistematică, fără a depinde de viteza de alunecare (fig. IX.6.88).

380
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
a
c
Fig. IX.6.88. Metoda şi aparatul pentru testarea comportării tribologice
a ţesăturilor şi rezultate experimentale obţinute cu acestea:
a – metodă şi aparat; b – CO + PES, pânză, 117 g/m 2 , d = 0,167;
c – PES, pânză, 88g/m 2 , d = 0,127.
Observaţii:
1. Valorile coeficientului de frecare sunt tipice pentru parametrii de compoziţie şi de
construcţie; din acest motiv, metoda diferenţiază materialele, în funcţie de: compoziţia fibroasă;
masa unităţii de suprafaţă (fineţea firelor, desimea tehnologică, grosime) şi tipul de legătură.
2. Metoda relevă anizotropia comportării tribologice a ţesăturilor, caracterizate prin
valori diferite ale coeficientului de frecare pe direcţia axelor tehnologice şi este sensibilă la
variaţiile de umiditate ale materialului testat. Astfel, valorile coeficientului de frecare sunt mai
mari la deplasarea pe direcţia firului de urzeală şi cresc semnificativ la ţesăturile ude.
3. Criteriile de încadrare a ţesăturilor în domeniul de întrebuinţare în funcţie de comportarea
tribologică sunt asigurate prin valoarea coeficientului de frecare al ţesăturilor, care constituie:
– o componentă de tuşeu şi deci de confort psihosenzorial;
– factor determinant în comportarea la uzură (în timpul întrebuinţării) şi deci în durata
de viaţă a produsului.
4. Valoarea coeficientului de frecare al ţesăturilor umede informează asupra rezistenţei
la spălări repetate.
b

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 381
IX.6.6. Testarea rezistenţei la pilling a materialelor textile
Pillingul este o manifestare tipică a textilelor plane, care constă în formarea pe
suprafaţa acestora a unor aglomerări de fibre, aderente, ca rezultat al acţiunii forţelor de
frecare, afectându-le aspectul. Fenomenul este mai pronunţat la articolele din fibre sintetice sau
din amestecurile de fibre sintetice şi naturale, structuri textile deschise şi flexibile /tricoturi,
cauzat fiind de emergenţa fibrelor şi de persistenţa aglomerărilor generate.
Intensitatea fenomenului pilling este determinată:
– la nivelul proprietăţilor mecanice ale fibrelor componente, prin:
● rezistenţa la tracţiune, la obosire prin îndoiri repetate;
● valoarea forţelor de frecare dintre fibre;
– la nivelul caracteristicilor geometrice ale fibrelor;
– la nivelul structurii firului (grad de torsionare, pilozitate iniţială);
– la nivelul structurii produsului textil plan.
Fenomenul pilling (fig. IX.6.89) se manifestă prin: formarea stratului pufos / „fuzzy” (c);
generarea şi dezvoltarea biluţelor pilling prin încâlcirea fibrelor (d); desprinderea biluţelor de
pe suprafaţa produsului, prin abraziune (e).
a
b
c
d
e
Fig. IX.6.89. Etape de manifestare
a fenomenului pilling.

382
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Deoarece efectul pilling afectează calitatea de aspect, cuantificarea acestuia prin
simularea condiţiilor de întrebuinţare a materialelor textile pentru articole de îmbrăcăminte
este obligatorie şi se standardizează.
Tendinţa de pilling – rezistenţa la pilling se apreciază prin metode de evaluare
subiectivă şi de măsurare obiectivă, care presupun:
– iniţierea fenomenului pe epruvete, cu ajutorul maşinilor de încercare standardizate;
– metode de evaluare şi indici de exprimare relevanţi;
– modelarea fenomenului cu detalierea fiecărei faze de generare şi utilizarea acestuia în
optimizarea structurii textile.
IX.6.6.1. Testarea rezistenţei la pilling a firelor
Staff Tester -G556 / Zweigle (fig. IX.6.90) este un simulator pentru condiţiile de
utilizare a firelor produse din fibre, simple sau răsucite; testează comportarea la abraziune
şi tendinţa de rupere a firelor în timpul prelucrării, în scopul optimizării parametrilor de
procesare.
Facilităţile aparatului sunt:
– realizarea simulării prin cuple de frecare simple (frecare fir-fir) şi mixt, a căror
prezenţă în traseul firului conduce la activarea tendinţei de pilling sau la modificări mai severe;
există şi posibilitatea de combinare a celor două tipuri de cuple, determinând astfel efecte de
oboseală prin abraziune;
– posibilitatea de colectare şi cântărire a fragmentelor detaşate din fir (de fir sau de
apret, în cazul firelor încleiate);
– posibilitatea de măsurare a pilozităţii şi a nopeurilor acumulate (prin intermediul
unui senzor optic); prin prelucrarea statistică a rezultatelor obţinute se estimează prelucrabilitatea
firelor.
Indicii de apreciere sunt: Ra (raportul dintre numărul de nopeuri şi aglomerări, iniţial şi
final); Pp (pierderile de masă [%], determinate prin frecarea fir-fir).
Fig. IX.6.90. Încercarea rezistenţei la pilling a firelor / simulator
pentru prelucrare fire-G556.
Prin analiza statistică obţinută la testarea firelor de bumbac (fig. IX.6.91) s-a stabilit că
legea de variaţie a numărului de nopeuri (Ra) este dublu-exponenţială şi că legea de variaţie a
pierderilor de masă (Pp) este dublu logaritmică; repartiţiile se încadrează în aceeaşi categorie
statistică pentru cuplele de frecare simple şi mixte.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 383
Fig. IX.6.91. Repartiţia dublu exponenţială – raport Ra
şi dublu logaritmică (Weibull) – procent Pp.
IX.6.6.2. Testarea rezistenţei la pilling a textilelor plane
IX.6.6.2.1. Maşini pentru determinări cantitative
Încercările se efectuează pe două categorii de maşini pentru iniţierea /obţinerea efectului
pilling.
Martindale (fig. IX.6.92); Brush and Sponge pilling Tester, asemănătoare din punct de
vedere constructiv, iniţiază şi formează prin abraziune uşoară pilozitatea şi biluţele pilling, pe
suprafaţa plană a epruvetei.
Fig. IX.6.92. Maşina Martindale, WT 37/ de încercat la abraziune.
Determinările cantitative efectuate pe această categorie de maşini de încercare permit
evaluarea dinamică a fenomenului pilling; pe mostra supusă încercării se determină
numărul / masa „pills” fixate şi masa „pills” detaşate de pe unitatea de suprafaţă; prin
suma acestora, se obţine numărul / masa „pills” formate la număr determinat de cicluri
de abraziune (fig. IX.6.93).
Observaţii:
1. Un studiu sistematic al procesului necesită efectuarea unui număr de 3-5 probe pentru
fiecare număr de cicluri de abraziune.
2. Probele evaluate nu se repun în analiză, iar studiul comportă consum de material şi
de timp.

384
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
3. Studiul cinematic al procesului (determinarea vitezelor de formare şi de uzare prin
abraziune a „pills”) se realizează prin metode de derivare (fig. IX.6.94) grafice sau analitice.
4. Metoda de măsurare, deşi laborioasă, realizează o ierarhizare obiectivă a materialelor
textile în funcţie de rezistenţa la pilling (fig. IX.6.95) şi pune în evidenţă factorii determinanţi
(fig. IX.6.96) fiind utilă în optimizarea structurilor ţesăturilor şi tricoturilor, a căror structură
deschisă este mai predispusă la acest efect. Rezistenţa la pilling departajează materialele textile
atât în stadiul iniţial cât şi în stadiul avansat de abraziune; materialele cu rezistenţă iniţială mai
mare pot genera pilling mai persistent.
Fig. IX.6.93. Reprezentarea grafică a indicilor
de evaluare a procesului pilling.
Fig. IX.6.94. Reprezentarea grafică a vitezelor
de formare şi uzare a „pills”.
Fig. IX.6.95. Ierarhizarea materialelor textile în funcţie
de rezistenţa la pilling .

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 385
Factorii de influenţă evidenţiaţi experimental (fig. IX.6.96) sunt: compoziţia fibroasă,
fineţea şi lungimea fibrelor.
Fig. IX.6.96. Influenţa fibrelor componente
asupra rezistenţei la pilling a ţesăturilor tip LP
(amestec cu fibre diferite; amestec cu fibre PES
de fineţe şi lungime diferite).
Influenţa compactităţii structurale este confirmată experimental (fig. IX.6.97), dovedindu-se
că, pentru valoarea cea mai mare a coeficientului de torsiune şi lungimea minimă de
flotare, rezistenţa la pilling este maximă – la materiale cu aceeaşi compoziţie fibroasă.
Fig. IX.6.97. Influenţa parametrilor de structură ai firului
şi ai ţesăturii asupra rezistenţei la pilling.
5. Metoda determinărilor cantitative permite analiza şi modelarea fenomenului pilling
în funcţie de:
– numărul de biluţe pilling pe unitatea de suprafaţă, na, formate sau desprinse;
– numărul de biluţe pilling pe unitatea de masă, nm, formate sau desprinse;
– masa biluţelor desprinse; repartiţia după masă;
– compoziţia biluţelor desprinse.
ICI Pilling Tumble Tester, Atlas Random Pilling Tester este utilizat pentru determinări
pe suprafaţa epruvetelor de material textil care acoperă suporturi de diferite forme geometrice

386
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
(frecvent cilindri); epruvetele se introduc în conteinere cu suprafaţa interioară căptuşită cu
material abraziv, iar frecarea este iniţiată între epruvete (frecare omogenă) sau între epruvete şi
conteiner (frecare mixtă):
ICI Pilling Tumble Tester prezintă două cavităţi de formă paralelipipedică, ce lucrează
în regim de rotaţie lentă (60 rot/min) şi în care epruvetele sunt supuse statistic frecării mixte
sau simple.
Atlas Random Pilling Tester permite o rotire rapidă a mostrelor cu ajutorul unui
agitator intern (1200 rot/min).
IX.6.6.2.2. Modelul cinetic al fenomenului pilling
Prin analizele cantitative (pe suprafaţa plană a epruvetei) s-a elaborat modelul cinetic al
fenomenului pilling (Conti-Tassinari), a cărui aplicaţie permite optimizarea structurii şi
proprietăţilor componentelor textilelor plane în raport cu rezistenţa la pilling, fără a se afecta
ansamblul proprietăţilor (durabilitate, tuşeu).
Modelul cinetic al fenomenului pilling (fig. IX.6.98) este elaborat pe baza modului de
manifestare, care presupune:
– formarea stratului pufos/fuzzy, strat de fibre aduse la suprafaţa firelor componente, ca
rezultat al acţiunilor mecanice exercitate asupra textilului plan;
– formarea biluţelor pilling rezultate din aglomerarea şi încâlcirea fibrelor din stratul
pilos iniţial sau pufos, iniţiat prin frecare;
– detaşarea biluţelor pilling existente în timpul încercării, folosirii sau spălării.
K1 K2 K3
A → F → P → X
↓ K4 ↓ K2''
W H
Fig. IX.6.98. Modelul cinetic al procesului pilling.
Modelul admite ca variabile independente: A – numărul de fibre capabile să formeze
stratul pufos; F – numărul de fibre din stratul pufos; H – pilozitatea firului; P – numărul de
biluţe pilling; X – biluţe pilling detaşate; W – fibre din stratul pufos detaşate.
Ipotezele admise de model sunt:
– constantele cinetice K2 şi K2' sunt identice, deoarece formarea biluţelor pilling are
acelaşi mecanism, atât în cazul fibrelor protuberante (din stratul pilos) cât şi în cazul fibrelor
din stratul pufos;
– întotdeauna există fibre capabile să genereze un strat pufos;
– desprinderea fibrelor din stratul pufos este neglijabilă (K4 = 0).
Ecuaţiile cineticii variabilelor independente se schematizează astfel:
A = f (A0, Al, K1); F = f2 (A0, Al, K1, K2); H = f3 (H0, K2);
P = f4 (A0, Al, H0, K1, K2, K3);
Observaţii:
1. Modelul cinetic al fenomenului pilling explică:
– de ce tendinţa de încâlcire a fibrelor (K2) este mai puţin importantă decât: formarea
stratului pufos (K1) şi desprinderea pills (K3);
– cum se poate creşte rezistenţa la pill şi reduce tendinţa de ieşire a fibrelor (K1 redus);

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 387
– determinarea tendinţei de desprindere a pills (K3)
şi permite optimizarea caracteristicilor mecanice în sensul de creştere a rezistenţei la pilling
fără a diminua drapajul şi rezistenţa la abraziune.
2. În tabelul IX.6.33 este prezentată semnificaţia fizică a variabilelor din modelul cinetic
al efectului pilling şi factorii tehnologici determinanţi.
Tabelul IX.6.33
Legătura dintre variabilele din modelul cinetic şi factorii tehnologici determinanţi
Semnificaţia fizică a variabilelor Factori tehnologici determinanţi
Ao Fibre capabile să formeze
stratul pufos
Ho Pilozitatea iniţială capabilă
să producă pill
Al Procentul de fibre care pot
genera stratul fuzzy în
întrebuinţare îndelungată
αm; paralelizarea fibrelor; compoziţie
Creşte, la structuri deschise;
Redus, în general; nu se autolimitează, dar descreşte treptat
K1 Tendinţa de ieşire a fibrelor Frecarea fibră-fibră;
Proprietăţile mecanice ale fibrei (valori mici ale rezistenţei
şi rezistenţei la abraziune conduc la un strat fuzzy compact)
K2 Tendinţa de încâlcire a
fibrelor
Proprietăţile mecanice şi morfologice ale fibrei
K3 Tendinţa de desprindere a
biluţelor pills
Viteza; forţa de frecare;
Caracteristicile morfologice ale fibrelor şi torsiune
3. Optimizarea caracteristicilor mecanice se urmăreşte prin:
– fibrele componente: creşterea variabilei K3, fără a diminua comportarea la uzare
abrazivă;
– structura textilă: reducerea variabilelor Ao, Ho, Al, K1, fără a diminua drapajul.
4. Constantele modelului cinetic se corelează cu variabilele ce caracterizează materialul
testat şi fibrele componente; sensul acestor corelaţii este prezentat în tabelul IX.6.34.
Variabile textile
Variabile caracterizând
fibrele componente
Corelaţiile dintre constantele cinetice şi variabilele independente
Tabelul IX.6.34
Constante cinetice K1 K2 K3
Compactitatea structurii – –
Gradul de torsionare al firelor – –
Fricţiunea fibră-fibră – +
Lungimea stapel – –
Densitatea liniară, valoare medie – –
Densitatea liniară, CV% + + +
Netezimea suprafeţei – – –
Tenacitatea fibrei + –
Rezistenţa la abraziune – –
Rigiditatea – – –
Rezistenţa la flexiuni repetate – –

388
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.6.6.2.3. Metode de evaluare a efectului pilling
Metoda de evaluare subiectivă eşalonează epruvetele după rezistenţa la pilling în 5 grade
sau clase (fig. IX.6.99):
– standard 5 – fără modificări; rezistenţa maximă;
– standard 3 – pilling iniţiat;
– standard 1 – pilling sever.
Standard 5 Standard 3 Standard 1
Fig. IX.6.99. Standardizarea efectului pilling după aspectul
suprafeţei (grade/clase).
Gradarea efectului pilling se asigură prin metoda descriptivă sau prin compararea cu
etaloane fotografice; rezultatele obţinute prin cele două procedee sunt în corelaţie pozitivă
(chiar în cazul în care observatorii sunt mai puţin experimentaţi).
IX.6.7. Testarea comportării materialelor textile
la abraziune
IX.6.7.1. Indici de apreciere ai comportării materialelor
textile la abraziune
Uzura abrazivă constituie un efect nedorit al proceselor de prelucrare şi de întrebuinţare
a materialelor textile şi este generată de cuplele tehnologice de frecare omogene / mixte.
Abraziunea se manifestă, ca solicitare, prin acţiunea forţelor de frecare la suprafaţa
materialului textil, determinând: modificări de aspect şi respectiv de structură, pierderi de masă,
diminuarea proprietăţilor mecanice, finalizându-se prin destrucţia epruvetei.
Mărimea forţelor de frecare este determinată cantitativ de:
– parametrii tehnologici: presiune de contact; viteza relativă între elementele cuplei;
– parametrii geometrici şi structurali: starea suprefeţei; compoziţia/ forma stratului
superficial;
– parametrii fizici: temperatura; umiditatea relativă a materialului; umiditatea relativă a
aerului.
Cuantificarea efectelor uzării se asigură prin indici definiţi identic pentru toate produsele
textile (tabelul IX.6.35).
Uzura se apreciază calitativ şi cantitativ prin analiza efectelor la nivelul elementelor
cuplei; deoarece apariţia şi dezvoltarea efectelor uzării necesită intervale mari de timp, este

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 389
motivată testarea comportării tribologice a textilelor pe maşini de încercat la abraziune, în
condiţii metrologice care, prin majorarea valorilor parametrilor, amplifică efectele.
Studiul sistematic şi utilizarea unui ansamblu de indici adecvaţi se finalizează prin
raţionalizarea parametrilor tehnologici (în cuplele de frecare) sau prin îmbunătăţirea
proprietăţilor materialelor textile cu diferite destinaţii.
Indici de apreciere ai comportării materialelor textile la abraziune
Indicator / simbol Relaţia analitică Semnificaţia termenilor
1. Abraziune până la rupere
Tabelul IX.6.35
Semnificaţia
atribuită
1.1 Numărul de cicluri de solicitare
până la rupere, NC
– Nc Rezistenţa la uzură
1.2 Drumul de abraziune la
rupere
SNC = 2aNC
=πaNC Măsurare obiectivă Identifică durata de
utilizare
1.3 Lucrul mecanic de
abraziune la rupere
La = π⋅NC ⋅ S Măsurare obiectivă Lucrul mecanic de
destrucţie epruvetă
1.4 Lucrul mecanic specific
de abraziune la rupere
µ ⋅NC⋅S La
=
m ∆m
Măsurare obiectivă
2. Abraziune la un număr limitat de cicluri, Nn
2.1 Modificarea aspectului – Apreciere: subiectivă – etalon foto;
obiectivă – videoimagine
2.2 Pierderi de masă, ∆MS
2.3 Rezistenţa reziduală, ∆P:
la tracţiune; sfâşiere;
străpungere
3.1 Coeficient de durabilitate
∆M
∆ M S =
S
Pr
∆ P = ⋅ 100%
P
∆MS, pierderi de masă;
S, suprafaţa epruvetei
uzate
Rezistenţa epruvetei:
– după încercare, Pa; – iniţială, P;
3. Indicatori de sinteză (din caracteristica de abraziune)
D
NC
=
∆P%
3.2 Gradul de deteriorare ∆P%
d =
N
C
r P
∆ P = M
P
Curbe
caracterisitice:
∆MS(N); ∆P(N)
NC – numărul de cicluri/ solicitare până la
rupere
3.3 Numărul de calitate G = N ( P−P) ⋅η Pr – rezistenţa reziduală
Prr IX.6.7.2. Maşini pentru încercarea materialelor textile
la abraziune
NPr – numărul de cicluri până la atingerea Pr
Maşinile de încercat produc abraziunea materialelor textile prin intermediul unei cuple
de frecare simple (mixte), funcţionând la parametri tehnologici controlaţi; astfel, se simulează
prin modelul geometric şi cinematic al cuplei o mare diversitate de procese reale de uzură,
tehnologice sau de întrebuinţare.

390
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Cinematica şi geometria cuplei se adoptă în funcţie de materialul testat, în scopul
modelării, pe cale experimentală, a unui anumit proces de abraziune; parametrii tehnologici se
adoptă astfel încât procesul să fie bine conturat.
IX.6.7.2.1. Maşini pentru încercarea fibrelor la abraziune
Comportarea fibrelor la încercările de abraziune este determinată structural (chimic
şi fizic), prin dimensiunea transversală şi forma de prezentare a acestora, fiind influenţată
prin adaosuri tehnologice de prelucrare sau pierderi de substanţe însoţitoare, prin diferite
tratamente de suprafaţă.
Observaţii:
1. Comportarea fibrelor se reflectă în comportarea la abraziune a tuturor formelor de
structuri textile, deci motivează importanţa acordată determinării şi analizei acesteia.
2. Maşinile de încercat produc abraziunea transversal sau longitudinal, continuu sau
intermitent, şi permit testarea simultană a unui număr de fibre sau fire.
Maşina cu abraziune transversală intermitentă (fig. IX.6.100,a) este destinată încercării
fibrelor şi firelor. Fibra 1, fixată în clema de prindere 2 (în stare pretensionată), este solicitată
intermitent pe direcţie transversală, de suprafaţa laterală a discului abraziv 3; frecarea
intermitentă este determinată de ciocanul 4, acţionat în mişcare de oscilaţie alternativă prin
intermediul unor protuberanţe 5, echidistant plasate pe baza discului.
a b
Fig. IX.6.100. Maşină cu abraziune transversală intermitentă (a);
cu abraziune longitudinală continuă (b).
Maşina cu abraziune longitudinală continuă (fig. IX.6.100,b) testează simultan un
număr de 10 fibre, dispuse în trei zone de lucru; abrazivul este pulbere de diamant sau o reţea
de fibre depuse pe generatoarea cilindrului de abraziune; unghiul de înfăşurare este α0 = 20 o
(sens orar), pentru a preveni erorile determinate de un fenomen de rezonanţă la greutate GP;
solicitarea prin forţele de frecare este uniformizată prin translaţia lentă, alternativă a cilindrului
de abraziune. Condiţiile de încercare se modifică prin valorile a0, GP şi n3 (turaţia cilindrului de
abraziune). Încercarea se poate efectua şi în condiţia rotirii în sens antiorar a discului abraziv,
caz în care presiunea maximă de contact se înregistrează în punctul B.

a
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 391
c
b
Fig. IX.6.101. Reprezentarea grafică a
pierderilor procentuale de tenacitate (a) şi
modulul iniţial (b, c)/ fibre polietilenă şi
polipropilenă.
Rezultatele încercărilor la abraziune (fig. IX.6.101, a, b şi c) indică pierderile procentuale
de tenacitate şi, respectiv, pierderile procentuale ale modulul iniţial, exprimate prin numărul de
cicluri la care se produce destrucţia (9; 12; 14 şi 16) pentru fibre de polietilenă şi polipropilenă.
Interpretarea reprezentării grafice trebuie să ia în considerare seria de rezistenţă la
abraziune a fibrelor: PA (excelentă), PE, PP, PES, Spandex in, PAC, bumbac mătase, lână,
viscoză, acetat, sticlă (slabă).
Instalaţia pentru determinarea capacităţii de defibrare supune solicitării o reţea de
fibre tensionate, fixate printr-un cadru de formă pătrată într-un cilindru umplut parţial cu lichid.
Solicitarea se realizează prin antrenarea cilindrului într-o mişcare alternativă şi se
materializează prin impulsuri de lovire şi frecare repetate, în punctele de încrucişare ale fibrelor
din reţea şi reproduce comportarea la uzură prin spălare; efectul se apreciază prin capacitatea
de defibrare SP, care se determină cu relaţia:
S q R z −
8 1
P = 10 ( ⋅ ⋅ )
(IX.6.47)
în care: q este constantă de material; R – sarcina de rupere specifică a fibrelor reţelei; z –
numărul de cicluri corespunzător scăderii rezistenţei cu 100% (se deduce prin extrapolare).

392
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.6.7.2.2. Maşini pentru încercarea firelor la abraziune
Încercarea la abraziune a firelor permite optimizarea regimului tehnologic de
funcţionare al cuplelor de frecare mixte/ simple, atât în funcţie de caracteristicile materialului
prelucrat cât şi în funcţie de necesitatea stabilirii semicuplelor adecvate utilizării.
Observaţii:
1. Ca şi în cazul fibrelor, abraziunea firelor se poate exercita longitudinal sau transversal,
iar maşinile de încercat prezentate pot fi utilizate în testele pentru fire, cu modificarea
parametrilor tehnologici (presiune de contact, viteze relative).
2. Maşinile pentru încercarea firelor se diversifică constructiv prin utilizarea cuplelor de
frecare mixte şi simple, în cadrul cărora, pe lângă forţele de frecare, acţionează forţe de
întindere şi momente de încovoiere la raze mici.
3. Indiferent de modelul de solicitare utilizat, testarea firelor impune condiţii metrologice
suplimentare: regimul dinamic de solicitare şi menţinerea torsiunii iniţiale a firului.
Instalaţii cu abraziune prin translaţie alternativă, sub tensiune constantă (fig. IX.6.102).
Solicitarea este iniţiată prin antrenarea capului de testare în mişcare de translaţie alternativă,
prin intermediul mecanismului de tip bielă-manivelă. Frecvenţa solicitării se stabileşte în
funcţie de domeniul de utilizare al firului, iar capul de testare este modular (de profil şi formă
diferite, în funcţie de categoria tehnologică a firului).
a
Fig. IX.6.102. Testarea firelor la abraziune prin translaţie alternativă:
a – Instalaţia Metrimpex; b – Sistem Zweigle G-551.
Capul de testare Metrimpex este echipat cu ace de cusut, cocleţi sau cu un cilindru
acoperit (sau nu) cu material abraziv pentru testarea aţei de cusut sau a firelor de urzeală. Firul
solicitat 1 este prins la capătul superior în dispozitivul de fixare 2 şi capătul inferior este
pretensionat cu greutatea P; forţa de pretensionare este de maximum 10 % din forţa de rupere a
firului testat (50-150 cN); instalaţia Metrimpex testează 10 fire simultan.
Aprecierea comportării la abraziune se realizează prin:
– determinarea numărului de cicluri de solicitare (NC) la destrucţia epruvetei; la ruperea
firului, dispozitivul de pretensionare acţionează asupra unui microîntrerupător, care decuplează
numărătorul;
– determinarea pierderilor procentuale ale indicilor proprietăţilor tensionale, la număr
de cicluri de solicitare predeterminat.
b

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 393
Instalaţia Zweigle G-550 poate fi conectată la un sistem de calcul (G-551) şi, în acest
caz, sistemul asigură prelucrarea automată a datelor experimentale. Instalaţia Zweigle testează
20 de fire simultan.
Testele efectuate asupra firelor relevă factorii de influenţă ai rezistenţei la abraziune:
– rezistenţa la abraziune a fibrelor componente/ natura şi fineţea acestora;
– fineţea firelor şi compactitatea structurală a acestora;
– modelul structural /sistemul de filare utilizat, care influenţează modul de repartizare al
componentelor firului.
Conform reprezentării din figura IX.6.103, gradul de compactitate este determinant
pentru rezistenţa la abraziune:
N(c) = k·α 6
(IX.6.48)
Relaţia (IX.6.48) este stabilită experimental de Barella, pentru fire de lână pieptănată;
analiza comparativă a curbelor torsiune - rezistenţă permite identificarea şi localizarea unor
deteriorări induse prin finisare.
Deoarece, rezistenţa la abraziune a firelor testate este exprimată ca procent de fire
rupte la o valoare determinată a numărului de cicluri de abraziune, în condiţiile: α = 170 o ,
P = 40 cN/fir, ν = 2 Hz, N(t) admite o repartiţie Weibull; în condiţiile mai severe ale testului
Zweigle, repartiţia se aproximează ca normală.
Maşina de încercat la abraziune prin încovoiere (Stoll, ASTM 1175) are aplicabilitate
universală; asigură abraziunea pe direcţia epruvetei E (mănunchi de fire, material textil),
simultan cu încovoierea în plan vertical sub acţiunea plăcii de încovoiere 4; muchia de
încovoiere se deplasează simetric faţă de axa capului de presare 2, cu suprafaţă abrazivă 3,
delimitând o zonă intens solicitată (fig. IX.6.104). Suportul 1 asigură translaţie alternativă cu o
cursă de 1 inch (numărul de cicluri nc = 115 ±15/min).
Iniţierea solicitării este realizată de suportul care fixează unul dintre capetele epruvetei;
corpul de frecare este fix şi asigură o presiune constantă pe tot parcursul încercării; placa de
încovoiere din oţel cementat, polizat cu margini rotunjite, se racordează la sistemul de presare
şi exercită abraziunea.
Fig. IX.6.103. Curbe torsiune-rezistenţă
la abraziunea firelor.
Fig. IX.6.104. Testarea firelor la
abraziune prin încovoiere / sistem Stoll.

394
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Parametrii determinanţi pentru încercare sunt: tensiunea la placa de încovoiere,
presiunea exercitată de capul de presare; cursa şi frecvenţa de solicitare.
IX.6.7.2.3. Maşini pentru încercarea textilelor plane la abraziune
Simularea procesului de uzură prin abraziune a textilelor plane, pe maşinile de încercat,
presupune solicitări complexe de compresie, încovoiere şi forfecare la nivelul suprafeţelor care
formează cupla simplă sau mixtă.
Rezistenţa ţesăturii la abraziune constituie unul dintre cei mai semnificativi indicatori de
apreciere ai durabilităţii în exploatare a ţesăturilor.
Parametrii tehnologici de încercare (presiunea de contact şi viteza relativă) pot fi aleşi
astfel încât, prin valoarea drumului de frecare, să se reducă durata analizei şi totodată să poată
fi determinată durabilitatea materialului în condiţii extreme.
Observaţii:
1. Încercările se efectuează cu aplicarea solicitării: pe o parte; pe ambele părţi ale
materialului textil; pe muchia de îndoire sau pe marginea ţesăturii. Abraziunea se exercită în
funcţie de modul în care se efectuează mişcarea relativă între capul de probă (a) şi capul de
frecare (b) (fig. IX.6.103) şi este determinată de natura, structura şi geometria suprafeţelor în
contact cât şi de parametrii tehnologici ai încercării (tabelul IX.6.36).
Fig. IX.6.105. Elementele de bază ale maşinii de încercat la abraziune:
a – cap de probă; b – cap de frecare.
Principii de abraziune clasificate în funcţie de modul de solicitare
la abraziune /ASTM
Solicitare la abraziune
Efecte de abraziune
Tabelul IX.6.36
Mişcare Parametrii controlaţi
1. Stoll: Abraziune plană
Abraziune prin frecare Rotaţie în jurul unui ax perpendicular Presiune
mixtă /omogenă
pe suprafaţa de contact;
2. Stoll: Abraziune longitudinală
Abraziune prin frecare şi
Translaţie alternativă Eforturi longitudinale de
încovoiere
întindere; compresie
3. Tabor: Abraziune circulară tangenţială
Abraziune prin frecare mixtă Rotaţie în jurul unui ax perpendicular Putere de abraziune
pe suprafaţa de contact
determinată
4. Schiffer, Lhomargy, Cesconi; Metrimpex: uzură uniformă
Abraziune prin frecare Rotaţie compusă / corpul şi capul de Uzură uniformă
mixtă /omogenă
frecare

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 395
2. Maşinile de încercat la abraziune au în componenţă: capul de frecare (în care se
fixează corpul abraziv); capul de probă (în care se fixează epruveta); dispozitiv de acţionare
(iniţierea frecării); dispozitiv pentru exercitarea presiunii reglabile asupra capului de probă.
3. Epruvetele sunt de dimensiuni standardizate; forma şi dimensiunea depind de metoda
şi maşina de încercare prin care se acţionează asupra epruvetei; tensionată pe o direcţie, pe
toate direcţiile; fixată în suport: rigid sau moale; solicitată suplimentar: la întindere constantă,
pulsantă sau la încovoiere sub rază determinată.
4. Rezultatele încercării sunt influenţate de conţinutul de umiditate sau de adaosurile
tehnologice din materialul textil şi de parametrii de climat.
5. Aprecierea rezistenţei la abraziune a ţesăturilor se realizează prin:
– numărul de cicluri de frecare, până la degradare totală;
– forţa de rupere/tenacitatea şi alungirea la rupere, după uzura materialului la 20-80%
din numărul mediu de cicluri de frecare până la rupere;
– scăderea procentuală a rezistenţei şi alungirii la plesnire, după uzura materialului la
20-80% din numărul mediu de cicluri de frecare până la rupere;
– scăderea procentuală a grosimii după uzura materialului la 20-80% din numărul mediu
de cicluri de frecare până la rupere;
– variaţia permeabilităţii la aer după uzura materialului la 20-80% din numărul mediu
de cicluri de frecare până la rupere.
Abraziune plană (translaţie şi rotaţie lentă). Acest principiu este aplicat în construcţia
maşinii de încercat Stoll (ASTM-D1175) utilizată pentru teste asupra ţesăturilor şi tricoturilor
(fig. IX.6.106,a). Epruveta este fixată în suportul capului de probă pe o membrană de cauciuc
prin intermediul unui capac cu filet. În cavitatea închisă de membrană se introduce aer sub
presiune, iar membrana se arcuieşte, luând forma unei calote sferice prin care se asigură
tensionarea uniformă a epruvetei, pe toate direcţiile.
Capul de probă este fixat pe o placă, acţionată în mişcare de translaţie alternativă cu
amplitudinea de 25,4 mm şi frecvenţa de 125± 5 cicluri/min.La fiecare cursă a plăcii, capul de
probă este rotit uşor cu ajutorul unui clichet (1 rot/min).
Capul de frecare este fix, permiţând reglarea presiunii de contact (0,543-2,27 kP), prin
greutăţile adiţionale plasate pe tija verticală; pe axa capului de frecare, un ac metalic sesizează
deteriorarea epruvetei (prin contact cu discul metalic al membranei de cauciuc) şi comandă
întreruperea funcţionării maşinii de încercare. În timpul încercării, capul de presare (încărcat cu
o anumită forţă) apasă asupra membranei care se deformează până la echilibrul presiunilor
interioară-exterioară pe suprafaţa de sprijin A:
F [kP]
A = (IX.6.49)
2
p [kP/cm ]
Metoda utilizează presiunea de abraziune egală cu presiunea aerului, deci independentă
de capul de presare (aria de contact se modifică în funcţie de presiunea aplicată).Maşina
realizează următoarele solicitări:
– abraziune unidirecţională prin blocarea clichetului;
– abraziune în stare umedă.
Abraziunea de margine, cută sau şifonare. Metoda Stoll se adaptează testului de
abraziune la cută sau şifonare dacă se renunţă la placa de încovoiere; se pot realiza astfel
variantele: abraziune de margine (1), abraziune simplă de muchie (2), abraziune pe muchie cu
placă intermediară (3), conform figurii IX.6.106,b. Încercarea se efectuează prin dispozitivul de
prindere special al capului de probă, iar abraziunea poate fi direcţionată (urzeală, bătătură);

396
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
cuta formată o dată cu fixarea probei permite realizarea a două moduri de lucru – cuple. Cuta
migrează atunci când materialul aderă la suprafeţele de prindere şi uzura se produce în cupla
ţesătură-ţesătură, iar dacă frecarea ţesăturii este mai intensă uzura se produce în cupla ţesătură -
abraziv.
a
Fig. IX.6.106. Maşina de încercat Stoll:
a – abraziune plană; b – testarea marginii şi tivului.
Abraziune prin frecare şi încovoiere. Metoda de abraziune prin încovoiere este
realizabilă pe maşina Stoll de încercare la abraziune prin încovoiere (fig. IX.6.104); principiul
de funcţionare este prezentat în figura IX.6.107.
În cazul unui textil plan, abraziunea se exercită pe direcţia celor două sisteme de fire;
reglajul tensiunii la placa de încovoiere asigură: 100 < Nc < 300. Indicatorii de apreciere sunt:
– numărul de cicluri la rupere, Nc;
– formarea nopeurilor;
– evoluţia proprietăţilor tensionale;
– efectele asupra culorii şi grosimii.
Abraziune circulară tangenţială – Metoda Tabor. Maşina Tabor (fig. IX.6.108) este
destinată încercării textilelor plane, cu putere de uzură determinată; dimensiunile epruvetei
permit detaşarea unor benzi dreptunghiulare (2), pentru determinarea rezistenţei remanente.
Capul de probă execută o mişcare de rotaţie cu turaţie constantă, prin care iniţiază
abraziunea; metoda este numită „metoda platformei rotitoare”.
Capul de frecare exercită presiunea normală prin propria greutate – poate fi modificată
prin adăugarea unor greutăţi adiţionale; uzura se produce pe suprafaţa inelară (1).
Fig. IX.6.107. Maşina Stoll. Fig. IX.6.108. Principiul metodei „Tabor”.
b

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 397
Abraziune uniformă – maşina de încercat Scheifer. Principiul de abraziune plană cu
compunerea a două mişcări de rotaţie stă la baza funcţionării maşinii de încercat Scheifer
(ASTM D 1175) – fig. IX.6.109 şi conduce la efectul de uzură uniformă.
Fig. IX.6.109. Încercare la abraziune „Scheifer”.
Fig. IX.6.110. Geometria cuplei de frecare /
principiul Scheifer.
Abraziunea se exercită cu o viteză relativă, conform reprezentării din figura IX.6.110:
n1 = n2;
n n
v = m⋅
[m/s]; ω 1 =ω 2 =ω 3 = ;
9,55 9,55
2 2 2
v = v1 + v2 −2⋅vv 1 2⋅cos
α;
v1 = x⋅ω ; v2 = y⋅ω;
2 2 2
x + y −m
cos α=
;
2⋅x⋅y
2 2 2
2 2 2 2 2 2 x + y −m
2 2
v =ω x +ω y −2 ⋅x⋅y⋅ω⋅ =ω ⋅m
.
2⋅x⋅y
IX.6.8. Testarea comportării materialelor textile
la oboseală
Testarea comportării materialelor textile la solicitări mecanice repetate (oboseală)
constituie una dintre cele mai adecvate metode pentru aprecierea durabilităţii; oboseala
materialelor se cuantifică prin indici obiectivi şi se evaluează subiectiv, prin analize vizuale.
Fenomenele de oboseală se manifestă prin reducerea treptată a omogenităţii şi
compactităţii structurale, care se reflectă în diminuarea indicilor proprietăţilor mecanice,
finalizându-se prin destrucţie; fenomenele de oboseală se instalează în regimul de solicitare
dinamică şi alternativă; poate fi observat la solicitări simple (tracţiune, compresie, încovoiere,
frecare) sau complexe; intensitatea efectelor este determinată de amplitudinea şi frecvenţa
solicitării.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 397
IX.6.8.1. Principii, metode şi indici pentru testarea materialelor
textile la solicitări ciclice de tracţiune
Solicitarea ciclică de tracţiune constituie o solicitare tehnologică sau de utilizare, care
se regăseşte de cele mai multe ori sub forma complexă, asociată cu încovoierea, compresia şi
frecarea.
Solicitările ciclice de tracţiune generează la nivelul materialelor textile efecte de
dezorganizare structurală, manifestate prin deformaţii, deplasări sau detaşări ale fibrelor
componente şi, în consecinţă, cu diminuarea proprietăţilor tensionale, finalizându-se prin
destrucţie.
Testarea comportării materialelor textile la solicitările ciclice este realizată prin
intermediul unor maşini de încercare, care simulează parţial condiţiile prelucrării tehnologice;
de cele mai multe ori, modelele utilizate nu reproduc condiţiile de prelucrare sau utilizare şi,
din acest motiv, rezultatele sunt orientative.
Solicitarea ciclică de tracţiune se realizează prin variaţia nivelului tensiunii / deformaţiei
aplicate epruvetei de material textil, în limitele unei legi prestabilite; testul asupra comportării
materialelor textile la solicitările ciclice este cu atât mai util cu cât regimul de încercare se
apropie de regimul de prelucrare industrială (nivelul maxim al forţei de întindere; frecvenţa
de alternare; legea de variaţie a forţei sau deformaţiei aplicate); în regimul tehnologic de
prelucrare, orice solicitare ciclică se compune cu o solicitare statică, constantă.
Regimul de solicitare repetată la tracţiune se caracterizează prin următorii parametri:
– valoarea componentei statice (tensiune; forţă, P / deformaţie, D);
– limitele de variaţie ale componentei dinamice (tensiune/deformaţie; Pmax; Pmin/Dmax;
Dmin);
– frecvenţa de aplicare a ciclurilor tensionare-detensionare / deformare-revenire (fn/s);
– durata de solicitare /numărul ciclurilor de solicitare aplicate (tc / Nc).
Aprecierea comportării produselor textile la solicitările repetate de tracţiune se
realizează într-un regim de încercări adecvat, relevant pentru:
– identificarea efectelor şi a limitelor de apariţie a unor deteriorări semnificative;
– simularea solicitării complexe (modele experimentale cu solicitări complexe).
Analiza fenomenologică a comportării materialelor textile în regim dinamic de solicitări
mecanice repetate se realizează pe baza unui model matematic; de cele mai multe ori, solicitarea
urmează o lege de variaţie sinusoidală, reflectată prin deformaţia definită de ecuaţia IX.6.50:
ε = ε0sinωt (IX.6.50)
în care: ε0 este amplitudinea deformaţiei; ω – pulsaţia corespunzătoare aplicării acesteia.
Tensiunea dezvoltată în epruveta solicitată este:
σ = εE + ηdε/dt, (IX.6.51)
unde: σ este tensiunea; E – modulul de elasticitate; η – coeficientul de viscozitate al
materialului testat.
Rezultă:
σ = ε0Esinωt + ηε0cosωt (IX.6.52)
sau: σ = ε0(E 2 + η 2 ω 2 ) 1/2 sin(ωt + δ); (IX.6.53)

398
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
σ = σ0sin(ωt + δ), (IX.6.54)
unde: σ0 = ε0(E 2 + η 2 ω 2 ) 1/2 . (IX.6.55)
Termenul din paranteză (relaţia IX.6.55) are semnificaţia modulului de elasticitate
dinamic; din relaţia (IX.6.53) rezultă că în regimul de solicitare mecanică repetată, caracterizat
prin amplitutudine şi pulsaţie determinate, tensiunea este defazată cu δ faţă de deformaţia
aplicată; defazajul se datoreşte viscoelasticităţii, iar tgδ este coeficientul de pierderi.
Întârzierea tensiunii faţă de deformaţie se observă în diagrama caracteristică forţădeformaţie,
sub forma unei bucle de histerezis (fig. IX.6.111), a cărei suprafaţă este
proporţională cu energia disipată în timpul unui ciclu de solicitare, sub formă de căldură, în
mediul înconjurător.
Fig. IX.6.111. Fenomene de histereză în regimul de solicitări ciclice
de tracţiune ale materialelor elastice, viscoelastice şi plastice.
Energia disipată într-un ciclu de solicitare se determină cu relaţia:
W = 1/2Alε × 2πηω
(IX.6.56)
2
1 0
şi depinde de amplitudinea deformaţiei, ε0; energia disipată într-un ciclu de solicitare poate fi
exprimată şi în funcţie de efortul maxim; în acest caz, W1 se exprimă prin:
W = 1/2Alσ × 2 πηω ( E +η ω ) . (IX.6.57)
2 2 2 2 −1/2
1 0

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 399
Tabelul IX.6.37
Metode de testare; indicii comportării materialelor textile la solicitări de tracţiune ciclice
1. Metoda de solicitare cu gradient de deformaţie constant; D max = const.
Încercări individuale la: fibre, fire, ţesături, tricoturi, textile neţesute:
● ν < 1 Hz; înregistrările se realizează pe maşina de încercat la tracţiune;
● ν > 1 Hz; înregistrările se realizează pe testere dedicate; se obţine curba Wöhler*
Fig. IX.6.112. Reprezentare grafică
a solicitării ciclice/D max = const.
Fig. IX.6.113. Evoluţia componentelor
deformaţiei.
2. Metoda de solicitare cu gradient de forţă constant; P max = const.
Încercări individuale la: fire, ţesături, tricoturi, textile neţesute/serigraful Scott;
Încercări pe grupe de fire: solicitare simplă sau complexă/Zweigle,Metrimpex/ P max = const.;
● ν > 1 Hz, în funcţie de regimul tehnologic aferent prelucrării produsului
Fig. IX.6.114. Reprezentare grafică
a solicitării ciclice/ P max = const.
Fig. IX.6.115. Evoluţia componentelor
deformaţiei.

400
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Prin raportare la unitatea de volum a epruvetei, se poate scrie energia specifică disipată
în cadrul unui ciclu de solicitare:
W =σ πηω E +ηω (IX.6.58)
2 2 2 2 −1/2
1 0 ( ) .
Comportarea materialelor textile la solicitări repetate de tracţiune se apreciază
prin indici, care se definesc în context cu: parametrii de solicitare; instalaţia utilizată şi
particularităţile structurale ale produsului testat; testarea se efectuează pe maşini de încercare
ce funcţionează cu program de solicitare ciclică cu:
– amplitudinea deformaţiei constantă, la pulsaţie determinată;
– amplitudinea forţei de întindere constantă, la pulsaţie constantă.
Limitele de variaţie ale pulsaţiei determină relevanţa testului, în raport cu utilizarea /
prelucrarea materialului analizat.
Observaţii:
1. Încercările la oboseală se pot realiza pe maşini de încercat la tracţiune (principiul
de solicitare cu gradient de deformaţie constant) sau pe maşini de încercat dedicate
(tabelul IX.6.37).
2. Indici de apreciere obiectivă (comuni celor două metode / tabelul IX.6.37):
– Nc, numărul de cicluri de solicitare ce determină destrucţia epruvetei;
– IP, indicele de reducere procentuală a proprietăţilor tensionale [%];
3. Evaluarea aspectului la un număr de cicluri (determinat) poate fi:
– subiectivă: prin analize microscopice;
– prin indici de apreciere obiectivă (specifici testării grupelor de fire):
R(t) = 1 – N(t) (IX.6.59)
unde: Nt este proporţia de fire rupte; N(t) = (e –t ) k ; R(t) – fiabilitatea exponenţială a firelor
testate, pentru k = 1; t – durata de viaţă a firelor testate, proporţională cu numărul de cicluri de
solicitare până în momentul ruperii.
Rezultatele încercărilor la oboseală ale materialelor textile (obţinute atât prin solicitări
repetate de tracţiune, cât şi prin solicitări complexe de tracţiune-abraziune) sunt interpretate
statisic prin modelul Weibull:
−t
R(t) = e .
k
(IX.6.60)
Se observă că reprezentarea grafică la scara logaritmică este liniară, deci permite
interpretări şi comparaţii directe (fig. IX.6.116-IX.6.117). Pentru produsele textile, k ≥ 1, iar
valoarea parametrului k este dependentă de:
– condiţiile de solicitare (deformaţia totală aplicată în solicitarea ciclică);
– natura materialului;
– parametrii de structură ai firului testat.
Valoarea parametrului k rezultă din reprezentarea grafică (fig. IX.6.118), drept tangenta
unghiului de înclinare al dreptei faţă de abscisă; cu cât condiţiile de încercare sunt mai severe
unghiul de înclinare este mai mare, ceea ce este în concordanţă cu producerea ruperii la un
număr mai mic de cicluri.
Prin intermediul parametrului k se interpretează mecanismul de oboseală; panta
dreptei este determinată de severitatea condiţiilor de testare. Rezultatele unui test efectuat
la deformaţii totale de 3; 2,5 şi 2% se consideră asemănătoare celor obţinute în cazul testelor
de abraziune, la fire cu grad de torsionare crescător; panta dreptei se reduce la condiţii mai
severe de încercare.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 401
Posibilitatea de coexistenţă a două sau mai multe mecanisme de obosire/ frecare este
evidenţiată prin bimodalitate, reliefată prin transformarea dreptei într-o succesiune de
segmente de pantă diferită; bimodalitatea este evidenţiată prin rezultatele testului de oboseală
aplicat la fire de bumbac crude şi încleiate (neomogenitatea repartiţiei apretului conduce la
mecanisme distincte de obosire).
Fig. IX.6.116. Fiabilitatea exponenţială.
IX.6.117. Proporţia de fire rupte.
IX.6.118. Reprezentări grafice R(t) [%]: fire de bumbac crude şi încleiate.

402
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Metoda de testare prin solicitare ciclică de tracţiune
1. Metoda de testare prin solicitare ciclică de tracţiune – Pmax= const. – produse liniare
şi plane – se aplică prin utilizarea serigrafului Scott (construit pe principiul planului înclinat –
fig. IX.6.119); aparatul este destinat solicitării repetate de tracţiune cu forţă de încărcare
constantă, în regim de frecvenţă joasă şi moderată, ce corespunde domeniului de utilizare al
produsului testat.
Testul se aplică asupra unor epruvete de formă dreptunghiulară, de lungime l (prinse în
clemele C1, C2 ale serigrafului pe lungimea l0).
Solicitarea este iniţiată prin mişcarea de oscilaţie a planului P, în limitele unghiului α
constant; forţa de întindere maximă: T0 = F + G⋅sinα (se neglijează forţele de frecare prin
rostogolire şi forţele de inerţie pentru frecvenţe mici de oscilaţie),iar ruperea prin şoc este
evitată prin amortizorul C0.
Diagrama caracteristică forţă-deformaţie (fig. IX.6.120) este trasată cu ajutorul unui
inscriptor ataşat căruciorului pe suportul solidar cu planul P, care efectuează o translaţie
alternativă pe direcţie perpendiculară pe acesta.
Fig. IX.6.119. Serigraful Scott.
Fig. IX.6.120. Protocol de analiză / tricot.
2. Metoda de testare prin solicitare ciclică de tracţiune – εmax= const. – produse liniare
şi plane – se aplică prin utilizarea unor maşini de încercare, construite pe principiul solicitării
ciclice de tracţiune cu deformaţie constantă şi cu posibilitatea de compensare a deformaţiei
remanente produse în timpul încercării (fig. IX.6.121).
Solicitarea la oboseală a ţesăturilor se execută individual, până la destrucţie sau la un
număr determinat de cicluri, NC, iar testul se caracterizează prin durată ridicată. Relevanţa
testului este determinată de frecvenţa de solicitare fC şi de nivelul deformaţiei totale aplicate;
prin cercetări efectuate asupra unui sortiment larg de articole ţesute, s-a constatat că:
– ţesăturile se diferenţiază semnificativ prin diminuarea proprietăţilor tensionale, la un
număr de cicluri de solicitare: NC =60 000 şi la o tensiune de solicitare de 30-40% din forţa de
rupere;

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 403
– indicii care reflectă sensibil nivelul de
obosire al materialului sunt: lucrul mecanic de
deformare la rupere şi alungirea la rupere;
– ţesăturile se diferenţiază semnificativ prin
numărul de cicluri de solicitare până la destrucţie,
dacă solicitarea depăşeşte 60-70% din forţa de
rupere; numărul de măsurări necesar, este de 3-5
pentru fiecare variantă tehnologică analizată.
Maşina pentru încercarea la oboseală a
ţesăturilor este formată din:
– mecanismul pentru iniţierea solicitării la
deformaţie constantă a epruvetei, conectat cu lanţul
de măsurare al deformaţiei – electromotorul 5,
mecanismul bielă-manivelă 6-7, sistemul mecanic
de deplasare al spotului luminos pe ordonata ecranului
de vizualizare a deformaţiei, 4-12-13;
– lanţul de măsurare al forţei de întindere
acţionat de epruveta 1 prin clema superioară 3 care
acţionează bara de torsiune 2 şi sistemul optic de
deplasare al spotului luminos pe abscisa ecranului de
vizualizare;
Fig. IX.6.121. Maşina Metrimpex pentru
încercarea la oboseală a ţesăturilor.
– mecanismul pentru compensarea deformaţiei remanente a epruvetei, care asigură
funcţionarea în regimul de deformaţie constantă; este alcătuit din sistemul optic cu fotocelula 15
ce realizează comanda intermitentă a motorului care execută compensarea prin corecţia poziţiei
barei de torsiune 2.
– sincronizarea funcţională a celor două lanţuri de măsurare permite vizualizarea pe
ecran a efectelor solicitării de tracţiune repetate şi a ciclurilor de deformare-revenire.
Maşina de încercări Metrimpex permite efectuarea testelor 1000; 1600; 2000 cc / min,
iar NC se determină prin evaluarea duratei testului/ programarea valorii acestuia. Dimensiunile
epruvetelor testate sunt: L×l (100×50 mm).
IX.6.8.2. Metoda de testare prin încovoiere şi frecare – testarea
firelor cord
Testarea comportării la oboseală a firelor cord se realizează prin solicitarea complexă
de încovoiere-frecare, pe maşina de încercări Metrimpex (fig. IX.6.121). Solicitarea este
iniţiată prin intermediul capului de solicitare 1, antrenat în mişcare de translaţie alternativă prin
intermediul mecanismului bielă-manivelă 2, de la electromotorul 3. Tensiunea se asigură prin
intermediul greutăţilor de pretensionare 6; turaţia electromotorului determină frecvenţa de
solicitare, fC, care se poate varia prin raport de transmisie în lanţul cinematic motor - mecanism
bielă-manivelă. Maşina este prevăzută cu un sistem de control şi reglare, 4, a temperaturii la
care se efectuează încercările (prevăzut cu un bloc de încălzire, ventilator şi termoregulator cu
termocuplu, 6), a cărui funcţionare este urmărită cu ajutorul termometrului cu mercur.
Observaţii:
1. Testarea se realizează concomitent la 10 fire, conduse printre rolele capului de
solicitare; ciclurile de flexiune sunt realizate concomitent cu deplasarea alternativă până la
ruperea acestora; numărul de cicluri corespunzătoare ruperii epruvetei se înregistrează cu un
contor electric 7.

404
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
2. Intensitatea solicitării se reglează prin poziţionarea reciprocă a rolelor capului de
solicitare şi prin tensiunea iniţială a firelor, care se reglează prin greutatea de pretensionare.
3. Evaluarea comportării firelor la obosire complexă se asigură prin:
– înregistrarea numărului de cicluri de flexiune, care determină destrucţia epruvetelor,
înregistrare individuală;
– determinarea pierderilor procentuale ale proprietăţilor tensionale ale firelor obosite
la un număr de cicluri determinat, sub nivelul de rupere.
Fig. IX.6.122. Maşina de încercare la obosire/solicitare complexă
a firelor cord.
IX.6.8.3. Testarea comportării materialelor textile la oboseală
prin încovoiere
Încovoierea alternativă generează o dezmembrare structurală intensivă, pe porţiuni
reduse, acolo unde se localizează concret solicitarea; dezmembrarea constituie consecinţa
directă a alternării întindere-compresie, cu efecte de concentrare în zonele cu defecte
structurale / neomogenităţi.
Încovoierea repetată generează oboseala mai repede decât întinderea repetată, deoarece
determină reducerea legăturilor dintre şi din fibre; astfel, se poate explica de ce produsele din
fibre sintetice prezintă o rezistenţă mare la solicitările repetate de tracţiune, dar semnificativ
mai mică la solicitările repetate de încovoiere.
Testarea comportării produselor liniare la încovoiere dinamică se realizează prin
metodele:
– de buclare unidirecţională, cu întindere;
– încovoiere bidirecţională şi întindere;
– încovoiere bidirecţională cu întindere şi frecare.
Metoda de testare cu buclare unidirecţională, cu întindere – Schieffer (fig. IX.6.123),
este utilizată pentru testarea fibrelor şi firelor; solicitarea este iniţiată prin intermediul clemei
de fixare a epruvetei, cu libertatea de a efectua mişcare de rotaţie în plan vertical (deci, în jurul
secţiunii normale a firului / fibrei).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 405
Observaţii:
1. Natura fibrei supuse solicitării constituie un
factor determinant pentru rezultatul încercării, pe care
îl influenţează atât prin structura moleculară cât şi prin
starea suprafeţei fibrei / valoarea coeficientului de
frecare fibră-fibră.
2. Rezistenţa la flexiuni repetate se determină
prin numărul de cicli de solicitare până la rupere,
care depinde de forţa de întindere aplicată – pretensionare,
de frecvenţa de efectuare a testului şi de
forma de prezentare a epruvetei (fibră, fir).
Metoda de testare cu buclare bidirecţională şi
întindere – Schopper este utilizată pentru caracterizarea
firelor (jurubiţe) şi benzilor de ţesătură de
dimensiuni standardizate; încovoierea alternativă se
execută cu ajutorul unei plăci metalice (fig. IX.6.124)
prevăzute cu o fantă de ghidare a epruvetei testate;
epruveta se supune unei forţe de pretensionare,
reglabilă în funcţie de severitatea impusă testului.
Observaţii:
1. Evaluarea corectă a numărului de cicluri –
efectuat până la destrucţia epruvetei, se poate realiza
dacă se compensează variaţiile de lungime ale
acesteia/metoda Schopper.
2. Comportarea la solicitarea alternativă de
încovoiere se apreciază în mod obiectiv prin numărul
de cicluri de dublă încovoiere la care se produce
destrucţia epruvetelor testate, Nc.
3. Prin teste paralele s-a constatat că obosirea
se instalează mai rapid la solicitarea unui ansamblu,
faţă de solicitarea individuală a fibrei; aceasta se
datorează faptului că obosirea prin încovoiere a fibrei
unice se manifestă în funcţie de flexibilitatea structurii
moleculare şi macromoleculare dependentă de:
flexibilitatea catenei principale şi a legăturilor intra şi intercatenare; gradul mediu de
polimerizare; structura supramoleculară. La nivelul ansamblului de fibre (fir, tricot, ţesătură) în
timpul solicitării de încovoiere intervin ca factori de dezorganizare structurală suplimentari
forţele de frecare dintre fire şi fibre; destrucţia survine mai rapid.
IX.6.9. Determinarea tuşeului materialelor textile
IX.6.9.1. Metode, indici şi mijloace de măsurare pentru
determinarea tuşeului materialelor textile
Fig. IX.6.123. Principiul testului
de obosire prin încovoiere ciclică.
Fig. IX.6.124. Metoda Schopper pentru
testarea comportării firelor şi ţesăturilor
la solicitarea de încovoiere dinamică.
Tuşeul este o proprietate complexă a materialelor textile care constă din generarea unor
senzaţii tactile; percepţia senzorială a tuşeului este subiectivă şi poate fi descrisă prin
atributele: moale - tare; neted - aspru; plin - sărac; cald - rece.

406
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Tuşeul ţesăturilor poate fi:
– evaluat subiectiv, prin intermediul percepţiilor tactile: aprecierea intensităţii senzaţiilor
tactile, în scara 0-10, pe baza comparaţiei cu standarde fizice;
– măsurat obiectiv, cu determinarea parametrilor de caracterizare a comportării la
solicitări mecanice, în domeniul deformaţiilor elastice (prin intermediul unor mijloace tehnice
adecvate); metodele de măsurare obiectivă realizează cuantificarea percepţiilor subiective prin
mărimi mecanice (tabelul IX.6.38), ce caracterizează produsul testat;
Evaluarea tuşeului este asigurată prin ansamblul percepţiilor – mărimilor mecanice.
Termenul
japonez
Atribute şi proprietăţi fizico-mecanice definind tuşeul
Atribute
Corespondentul
obiectiv
Definiţia senzaţiilor percepute
KOSHI Rigiditate Senzaţie determinată de rigiditatea la flexiune;
compactitatea ţesăturii, elasticitatea firelor
componente cresc intensitatea percepţiei
Tabelul IX.6.38
HARI Rigiditate, antidrapaj Rigiditatea percepută este de natură să modifice
percepţia vizuală/ drapajul
SHINAYAKASA Flexibilitate, moliciune Se percepe ca atare
NUMERI Netezime Senzaţie mixtă de moliciune şi netezime
SOFTUOSA Moliciune Senzaţie mixtă derivată din voluminozitate,
flexibilitate şi netezime
FUKURAMI Plinătate moale Senzaţie de cald
SHARI Creponat Senzaţie de asprime conferită de rugozitate, cauzată
de firele puternic torsionate; senzaţie de rece
KISHIMI Senzaţia de lunecos; mătăsos
Rezultatele obţinute prin cele două metode de apreciere se corelează, deoarece senzaţiile
percepute la pipăirea unei mostre sunt determinate de răspunsul acesteia la solicitări mecanice
simple şi de comportarea la frecare; sfera percepţiilor senzoriale depăşeşte sfera proprietăţilor
mecanice prin senzaţiile de cald/rece datorate conductivităţii termice .
Atât atributele cât şi proprietăţile fizico-mecanice definesc unilateral tuşeul, motivând
aprecierea prin indicatori individuali şi sintetizarea acestora prin metode grafice sau statistice
definitorii pentru domeniul de existenţă al produsului testat.
IX.6.9.2. Evaluarea subiectivă a tuşeului materialelor textile
Evaluarea subiectivă a tuşeului materialelor textile se realizează prin metoda experţilor,
ce cuprinde două etape:
1. stabilirea valorilor primare de tuşeu, HV, care constă în aprecierea subiectivă a
intensităţii percepţiei fiecărui atribut prin comparaţia senzaţiei tactile generate de materialul
testat cu un standard fizic (compus din 11 mostre etalon) ce ierarhizează intensitatea percepţiei
în limitele 0-10 (0 – absenţa percepţiei; 1 – intensitate minimă; 10 – intensitate maximă).
Cuantificarea intensităţii percepţiei unui atribut se realizează prin medierea notelor acordate de

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 407
experţi, la analiza aceleiaşi mostre (0-10); atributele sunt selective pentru destinaţie: categorie
de confecţii (articole pentru bărbaţi, femei, de sezon) 1 .
2. stabilirea valorilor globale de tuşeu, THV, în limitele 1-5, în funcţie de suma
valorilor HV:
– prin intermediul standardelor se stabileşte:
– profilul ţesăturii (fig. IX.6.125);
– modelul caracteristicii complexe, prin stabilirea ecuaţiei de regresie între valorile
primare HV şi valoarea globală THV;
– prin analiza statistică se confirmă subiectivitatea metodei experţilor care conduce la
valori ale coeficientului de corelaţie de r = – 0,145... + 0,9.
Fig. IX.6.125. Definirea zonei de calitate superioară a ţesăturilor,
conform valorilor THV.
IX.6.9.3. Evaluarea tuşeului prin metode obiective
IX.6.9.3.1. Algoritmi de evaluare ai tuşeului, cu parametri obiectivi
Determinarea tuşeului prin măsurare obiectivă se realizează prin parametri care
ilustrează comportarea epruvetei la solicitările mecanice, corespondente atributelor /tabelul
IX.6.38. Între observaţiile subiective şi măsurările obiective se stabilesc corelaţii pe baza cărora
se realizează modelele matematice ale tuşeului:
k n
n
Y = a+∑ b X
(IX.6.61)
i=
1
Y = a+ b X + c log X
i i j i
i= 1 j= k+
1
i i
∑ ∑ , ecuaţia „Kawabata" (IX.6.62)
n
Y = a+∑ b lg X , ecuaţia „Webber-Fechner"': (IX.6.63)
i=
1
i i
1 În Japonia acordarea atributelor este standardizată (Standard of Hand Evaluation Comitee) în raport
cu destinaţia produselor, care este codificată; de exemplu: A – mostre pentru costume bărbăteşti de iarnă –
atribute 1 Koshi 2 Numeri 3 Fukurami.

408
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
n
lgY = a+∑ b lg X , ecuaţia „Stevens" (IX.6.64)
i=
1
i i
unde: a, b, c reprezintă coeficienţii de regresie stabiliţi prin metoda regresiei multiple; n –
număr de mărimi mecanice corelate cu valorile primare de tuşeu (1≤n≤ 16,
sistem KES); X –
intensitatea mărimilor pe scara fizică; Y – intensitatea percepţiilor, pe scara psihologică HV sau
THV.
IX.6.9.3.2. Metode de măsurare a tuşeului prin parametri obiectivi
Metodele de măsurare obiectivă presupun:
– descompunerea caracteristicii complexe a tuşeului în componente, cu nominalizarea
parametrilor mecanici;
– existenţa unor sisteme de măsurare caracterizate prin precizie şi reproductibilitate
pentru parametrii mecanici selectaţi;
– stabilirea legăturii (corelaţiei) parametri - HV/corelaţii individuale; parametri – TH V.
Măsurarea efectivă a tuşeului se realizează prin:
– determinarea ansamblului de parametri mecanici prin utilizarea sistemelor KES,
FAST;
– determinarea forţei de tuşeu, caracteristică de sinteză;
– substituirea sistemelor KES; FAST prin adaptarea dinamometrului electronic la
măsurarea parametrilor de tuşeu.
IX.6.9.3.2.1. Sistemul Kawabata – KES
Sistemul KES utilizează 17 parametri, care exprimă comportarea ţesăturii la solicitările
mecanice simple, incluzând masa corespunzătoare unităţii de suprafaţă şi grosimea ţesăturii
(tabelul IX.6.39).
Determinarea parametrilor KES se realizează prin intermediul sistemului de măsurare
de construcţie modulară, format din patru module destinate testării comportării la solicitările
mecanice simple.
1. Modulul KES-FB1 (fig. IX.6.126): determinarea comportării la solicitarea de
tracţiune şi forfecare, prin intermediul dispozitivului de prindere compus din clema activă, A
(pentru solicitarea de întindere) şi, respectiv, clema activă B (pentru solicitarea de forfecare).
Solicitarea de tracţiune, orientată pe una dintre axele tehnologice (U, B) este realizată
prin acţiunea clemei active A, montată pe masa glisantă 2; întinderea epruvetei 1 se realizează
prin deplasarea clemei A cu viteză constantă pe direcţia axei tehnologice. Forţa – efortul – de
tracţiune se determină prin intermediul senzorului 3 de cuplu – moment de torsiune la nivelul
arborelui clemei pasive C; deformaţia se determină prin măsurarea deplasării mesei glisante. În
urma solicitării se obţin semnale electrice, care se prelucrează analogic şi se afişează numeric
sub forma parametrilor KES (tabelul IX.6.39) şi a înregistrării grafice a procesului de
deformare-revenire.
Solicitarea de forfecare se produce prin deplasarea mesei glisante 2, perpendicular
pe axa solicitată la tracţiune; rezistenţa la forfecare este detectată prin intermediul
senzorului de forţă 3 şi al unghiului de forfecare; se înregistrează procesul de deformarerevenire,
sub forma unei curbe închise, a cărei suprafaţă redă histereza/rezilienţa la forfecare
(fig. IX.6.126,b).

a
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 409
Fig. IX.6.126. Modulul KES-FB1:
a – principiul de solicitare la întindere şi forfecare; b – diagrama forţă-deformaţie
Solicitare/ Grupe
proprietăţi
Întindere LT
WT
Parametrii KES de evaluare a tuşeului ţesăturilor /* MKFS
b
Tabelul IX.6.39
Simbol UM Caracteristica Relevant pentru
E
RT
Îndoire/flexiune B
2HB
RB
Forfecare G
2HG
2HG5
Compresie LC
WC
Frecare/structura
de suprafaţă
RC
MIU
MMD
SMD
Masă; grosime W
T
–
gf·cm/cm 2
mm
%
gf·cm 2 /cm
gf·cm/cm
%
gf/cm·grad
gf/cm
gf/cm
–
gf·cm/cm 2
%
–
–
mm
mg/cm 2
mm
Liniaritate
Energie specifică de deformaţie
Deformaţie la efort de
500 kgf/m
Rezilienţă
Rigiditate specifică la
flexiune
Histereza momentului de
îndoire intern
Rezilienţa la îndoire
Rigiditate la forfecare
Histereza la forfecare,
g = 0,5 o
Histereza la forfecare,
g = 5 o
Liniaritate
Energie specifică de
compresie
Rezilienţă la compresie
Coeficient de frecare
Abaterea medie liniară
Rugozitate geometrică
Masa unităţii de suprafaţă;
Grosime la p = 0,5 gf/cm 2
Compoziţie fibroasă
Structură geometrică
Compactitate structurală
Formabilitate
Formabilitate
Masa unităţii de suprafaţă
Grosime
Compactitate structurală
Compoziţie fibroasă
Compoziţie fibroasă
Structură geometrică
Compactitate structurală
Structura de suprafaţă în
procesele de finisare
Compactitatea structurală
Parametrii structurii
geometrice
Compoziţie fibroasă
Structură geometrică
Structura de suprafaţă în
procese de finisare
Compoziţie fibroasă
Structură geometrică
Evoluţia în procesele de
finisare

410
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
2. Modulul KES-FB2 (fig. IX.6.127): testarea comportării la flexiune a epruvetei 1, în
condiţia unei solicitări simple, între două valori de curbură, K = ± cm -1 , corespunzătoare feţei
şi spatelui ţesăturii, la un gradient de 0,5 cm –1/s . Variabila dependentă (momentul de
încovoiere) se determină cu ajutorul detectorului de moment 3, şi se exprimă în gf·cm /cm (ca
funcţie de curbura K),determinată prin intermediul detectorului 6. Procesul de măsurare este
redat grafic sub forma diagramei de histereză la încovoiere, într-un ciclu complet deformarerevenire.
a b
Fig. IX.6.127. Modulul KES -FB 2:
a – principiul de măsurare; b – graficul ciclului de deformare-revenire.
3. Modulul KES-FB3 (fig. IX.6.128): testarea comportării ţesăturilor la solicitarea de
compresie transversală. Epruveta 1, fixată între două discuri plate 2, este supusă compresiei
(care se exercită în plan vertical),iniţiată printr-un lanţ cinematic rigid, acţionat de dispozitivul
de antrenare 5. Detectorul de grosime 4 furnizează informaţii privitoare la variaţia grosimii
materialului testat sub influenţa presiunii de lucru; forţa exercitată asupra epruvetei
dimensionate este determinată prin senzorul 3.
Semnalele electrice obţinute sunt redate sub forma graficului forţă-deformaţie în cadrul
unui ciclu de deformare-revenire.
4. Modulul KES-FB4 (fig. IX.6.129): testarea caracteristicilor de suprafaţă, cu
măsurarea forţei de frecare şi determinarea rugozităţii epruvetei.
Măsurarea forţei de frecare C se realizează cu senzorul de deplasare 3, de tip parametric,
pentru o forţa de compresie iniţială de 50 gf.

a
Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 411
Fig. IX.6.128. Modulul KES-F3:
a – principiul de funcţionare; b – diagrama deformare-revenire.
a
Fig. IX.6.129. Modulul KES-FB 4:
a – principiul de măsurare; b – palpatorul (A) şi corpul de frecare (B).
Determinarea rugozităţii epruvetei 1 are loc la deplasarea acesteia pe un suport fix, în
plan orizontal; deplasarea pe direcţie verticală (A) a palpatorului este transformată în semnal
electric prin intermediul unui senzor de tip coardă vibrantă. Palpatorul este realizat sub forma
unui ansamblu de zece segmente de coardă de pian, a căror frecvenţă naturală este mai mare de
30 Hz, când senzorul nu atinge suprafaţa testată. Forţa de compresie iniţială este de 10 gf la
testul de rugozitate, care se efectuează cu viteza de 0,1 cm/s, pe o lungime de 2 cm, iar
tensiunea epruvetei este Tl = 20 gf/cm.
b
b

412
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.6.9.3.2.2. Sistemul FAST
Sistemul FAST (Fabric Assurance by Simple Testing), dezvoltat din iniţiativa CSIRO,
pentru măsurarea proprietăţilor ţesăturilor care afectează performanţele de confecţionare şi
aspectul îmbrăcămintei în timpul purtării, cuprinde trei module (instrumente) simple şi o
metodă de analiză a caracteristicilor ţesăturilor crude, finisate şi recepţionate la utilizator (în
industria de confecţii). Sistemul FAST este asociat produselor noi sau neconvenţionale de lână,
cu scopul de a identifica neconformităţile şi de a delimita cauzele acestora; cuantificarea
performanţelor realizate cu acestea în procesele de confecţionare a îmbrăcămintei.
1. Modulul FAST1 (fig. IX.6.130): testarea comportării ţesăturilor la solicitarea de
compresie; cu determinarea grosimii standard T0 [mm] la presiunea de 2 gf/cm 2 şi a grosimii de
suprafaţă ST considerată ca relevantă pentru senzaţia tactilă în evaluarea tuşeului. Procedeul se
bazează pe modelul structural stratificat, care conţine un miez incomprimabil şi un strat
superficial format din fibre. Relaţia dintre grosimea şi presiunea aplicată este:
T = k ⋅ p –1/3 (IX.6.65)
Fig. IX.6.130. Evidenţierea stratului superficial al ţesăturii;
dependenţa grosimii acestuia de presiunea de testare.
Metoda FAST prescrie efectuarea determinărilor:
– grosime (în condiţiile: T0/ cu p = 2 gf/cm 2 ; T1/cu p = 100 gf/cm 2 )
– grosimea stratului superficial: ST= T0 – T1 .
Acest parametru evaluează moliciunea ţesăturii şi este sensibil la finisarea prin aburire;
stabilitatea la aburire se evaluează cu relaţia:
FS [%] = 100 ST1/ST2 (IX.6.66)
care reprezintă raportul grosimilor stratului superficial înainte şi după aburire.
Rezultatele măsurătorilor de grosime efectuate cu modulul FAST1 sunt dependente de:
efortul de compresie aplicat; natura şi proprietăţile viscoelastice ale fibrelor din stratul
superficial, corelându-se cu percepţia senzorială a grosimii şi cu rezultatele determinărilor KES
şi SHIRLEY (fig. IX. 6.131).
2. Modulul FAST 2: testarea comportării la flexiune pe baza principiului Pierce, prin:
determinarea lungimii de încovoiere C [cm] – pentru un unghi de aplecare de 41 o 30' şi a
rigidităţii la încovoiere B [mN⋅mm 2 /mm], necesară la calculul formabilităţii. Rezultatele
determinărilor de rigiditate la flexiune se corelează cu valorile obţinute cu sistemul KES-FB2
(fig. IX.6.132).

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 413
Fig. IX.6.131. Corelaţia dintre grosimea ţesăturii determinată cu
modulul FAST-1 şi KES-FB 3; SHIRLEY.
Fig. IX.6.132. Corelaţia valorilor rigidităţii la flexiune –
FAST 2 şi KES-FB 2.
3. Modulul FAST 3: testarea extensibilităţii relative a materialelor textile sub acţiunea
unui efort de 5; 20; 100 gf/cm orientat pe axele tehnologice ale produsului. Prin orientarea
axelor la 45° faţă de direcţia de solicitare, se poate aproxima relaţia dintre tensiunea şi unghiul
de forfecare/la o tensiune de 5 gf/cm (4,9 N/m). Rigiditatea la forfecare se calculează:
G = (4,9·100) / 4EB5% [N/m] (IX.6.67)
GFAST = (0,981·2,25 o GRES)/(tg2,25 o ) (IX.6.68)

414
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
4. Modulul FAST 4: testarea stabilităţii
dimensionale a ţesăturilor la tratamente termice
(fig. IX.6.133). Metoda presupune determinarea
variaţiei dimensiunilor unei epruvete în funcţie
de conţinutul de umiditate, conform unui
algoritm determinat; caracterizarea epruvetei
testate se realizează prin doi parametri: contracţia
de relaxare RS şi dilatarea higroscopică HE:
RS = 100(L1 – L3) / L1
HE = (L2 – L3) / L3
unde: L1 este dimensiunea epruvetei uscate; L2 –
dimensiunea epruvetei relaxate (prin înmuiere în
apă); L3 – dimensiunea epruvetei reuscate.
Între valorile contracţiei de relaxare determinate
cu ajutorul modulului FAST-4 şi
Fig. IX.6.133. Principiul FAST-4.
respectiv, prin procedeul convenţional, s-a pus în
evidenţă existenţa unei corelaţii (fig. IX.6.134).
Stabilitatea dimensională redusă constituie o cauză majoră a aspectului necorespunzător
al produselor de îmbrăcăminte; modificarea dimensiunilor se produce în timpul confecţionării,
în timpul utilizării (mai ales în contextul variaţiilor de umiditate sau prin vaporizare).
Contracţia de relaxare este cauzată de revenirea fibrelor tensionate în timpul prelucrării
sub variaţia umidităţii relative a aerului, iar dilatarea higroscopică este cauzată de umezirea
sau uscarea fibrelor. Cele două fenomene au ca efect variaţia dimensiunii şi formei, încreţirea
reperelor componente ale îmbrăcămintei şi se evidenţiază mai ales la îmbinări, la care sunt
amplificate prin diferenţierea acestora (încreţirea cusăturii, ondularea sau încreţirea în timpul
plisării, absenţa echilibrului îmbrăcămintei).
Fig. IX.6.134. Corelaţia valorilor contracţiei de relaxare (FAST-4)
şi procedeul convenţional.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 415
IX.6.9.3.2.3. Aplicaţiile sistemelor KES în domeniul confecţiilor
textile
Determinarea confecţionabilităţii materialelor textile. Confecţionabilitatea materialelor
textile sintetizează formabilitatea, potenţialul elastic şi drapajul ţesăturilor (mărimi fizice
derivate din parametrii KES); confecţionabilitatea defineşte domeniul de calitate (de aspect)
superioară a confecţiilor.
Formabilitatea exprimă comportarea ţesăturilor la asamblare, prin parametrul F, definit:
F = B·ε [mm 2 ] (IX.6.71)
unde: B este rigiditatea la flexiune; ε – alungire relativă,la deformări elastice (KES, 50 gf/cm;
FAST 20; 5 gf/cm).
Din condiţiile de determinare, rezultă:
FKES = (B·ε50) / 50·0,981 = (49,035) –1 B·ε50 (IX.6.72)
FFAST = B[ε20 – ε5]/14,7 (IX.6.73)
Formabilitatea exprimă nivelul deformaţiei la suprapunere, în direcţia cusăturii (U/U;
B/B; pe bie) şi se corelează cu limita de suprapunere, OL(conform figurii IX.6.135). Limita de
suprapunere este determinată de direcţia de coasere; este mai mare pe bie şi permite obţinerea
formei dorite pentru reperul confecţionat; se poate evidenţia influenţa favorabilă a grosimii
materialului şi a aburirii sub presiune (fig. IX.6.136).
Fig. IX.6.135. Determinarea valorilor limită de acoperire OL,
pentru coasere şi presare; corelaţia OL-F.

416
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.6.136. Zona valorilor superioare de TAV definită pe baza
componentelor confecţionabilităţii.
Observaţii:
1. Se definesc parametrii:
– acoperire:
– compresie longitudinală:
A12 [%] =100(A12 – B12) / A12 (IX.6.74)
A12 [%] = 100(A12 – AB12)/A12; B12, [%] =100(B12 – AB12)/A12 (IX.6.75)
2. Formabilitatea ţesăturilor şi aspectul confecţiilor realizate din acestea sunt dependente
de comportarea la solicitarea de forfecare a ţesăturilor: în cazul cusăturilor executate pe bie,
compresia sau întinderea determină eforturi de forfecare în zonele adiacente cusăturii (care
deplasează firele cu unghiuri de până la 11 o ); forfecarea se produce rapid, când ţesătura se
supune compresiei longitudinale, iar firele se rotesc faţă de punctele de legare. În procesul de
confecţionare, controlul asupra ţesăturii este asigurat prin histereză şi rigiditate la forfecare
(2HG5, KES).
Potenţialul elastic al ţesăturilor determină formabilitatea şi confortul. Extensibilitatea
constituie un neajuns pentru stabilitatea dimensională a confecţiilor (întreţinere), prin: limita
inferioară, limita superioară şi, respectiv, valorile mai mari de 10% asociate cu „dilatarea
higroscopică”.Sub acest aspect se recomandă valorile: KES – U: 3,5-6,5%; B: 4-7,5 %;
FAST – U: 2-4 % %; B: 2-6 %
Drapajul /comportarea la flexiune şi formabilitatea ţesăturii reflectă rigiditatea la
flexiune; sub aspectul confecţionării, o rigiditate prea mică incomodează croirea. Valorile
recomandate pentru rigiditate sunt: KES – 500-1300 gf/cm; FAST – 5-13 mN·mm, iar pentru
formabilitate: FAST – 0,2- 0,6 mm 2 .

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 417
Componentele confecţionabilităţii definesc ţinuta confecţiilor textile şi se sintetizează
prin TAV (Total Appearance Value), pe baza corelaţiei dintre valorile parametrilor
obiectivi şi rezultatele evaluărilor subiective. Conform corelaţiilor stabilite între parametrii
de confecţionabilitate şi TAV, se defineşte domeniul de calitate superioară a confecţiilor
textile (fig. IX.6.136).
Performanţele confortului la purtare. Prin corelarea rezultatelor evaluării subiective
cu valorile parametrilor mecanici (proprietăţile tensionale şi comportarea la forfecare) ai
materialelor pentru confecţii textile se poate defini „zona optimă a confortului la purtare”
delimitată prin graficul de control al procesului de confecţionare (fig. IX.6.137); graficul
delimitează zona „Non control”, în cadrul căreia procesul de confecţionare se realizează cu
uşurinţă, iar proprietăţile materialelor asigură deformabilitatea indispensabilă mişcărilor
corpului uman. Zona „Non control” nu are semnificaţia inutilităţii controlului, care rămâne un
imperativ al realizării produselor de calitate superioară.
Fig. IX.6.137. Graficul de control al procesului de confecţionare:
zona „Non control” / fără probleme.
Criteriile care definesc confecţionabilitatea ţesăturilor constituie, în mod indiscutabil,
criterii de calitate, care asigură standardul (specificaţiile) de calitate al produselor ideale pentru
confecţii .
Deoarece procedeul de analiză este complex şi minuţios, Kawabata propune un algoritm
pentru realizarea ţesăturilor ideale în viitor (fig. IX.6.138):
– selecţionarea ţesăturilor care, prin proprietăţi se apropie de ţesăturile ideale;
– controlul parametrilor mecanici şi precizarea celor care se abat de la zona ideală;
– selecţionarea parametrilor importanţi care contribuie la corectarea proprietăţilor de
tuşeu;
– proiectarea unui proces de refinisare pentru reducerea abaterilor faţă de zona ideală;
– analiza rezultatelor;
– reproiectarea ţesăturilor în situaţia în care refinisarea nu a condus la rezultatele
scontate;
– continuarea procesului de analiză, chiar până la fibră, dacă rezultatele o impun.

418
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.6.138. Grafic de control asupra corecţiei valorilor primare
şi globale de tuşeu prin procesele de finisare.
Algoritmul prezentat se susţine prin relevanţa şi sensibilitatea parametrilor KES, la
variaţia geometriei şi a proprietăţilor fizice ale componentelor structurale ale ţesăturilor
analizate (fig. IX.6.139) ceea ce subliniază o potenţială extindere spre optimizarea proiectării
acestora.
Fig. IX.6.139. Influenţa fineţii fibrelor asupra parametrilor KES – la ţesături
tip bumbac – fire Air Jet.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 419
IX.6.9.3.2.4. Aplicaţiile sistemului FAST în domeniul confecţiilor textile
Deşi determinarea proprietăţilor ţesăturilor prin intermediul sistemului FAST este
relativ simplă, interpretarea performanţelor de confecţionare/relativ dificilă/se realizează prin
procedeul grafic, care permite delimitarea domeniilor de încadrare a virtualelor probleme
tehnologice şi, prin analiza parametrilor, evaluarea posibilităţii eliminării acestora.
Relevanţa parametrilor FAST se centrează pe anumite faze ale procesului tehnologic de
confecţionare (tabelul IX.6.40), iar graficele de control delimitează zonele de performanţă
(fig. IX.6.140).
Tabelul IX.6.40
Relevanţa parametrilor FAST pentru diferite faze ale procesului de confecţionare
Proprietăţile ţesăturilor
tip lână
Spănuire Croire Termolipire Coasere Presare Aspect
Contracţie de relaxare x x x x
Dilatare higroscopică x x x x
Rigiditate la flexiune x x x
Extensibilitate x x x x
Forfecare x x x x
Compresie x
Formabilitate x x
Fig. IX.6.140. Graficul de control FAST cu limite de încadrare
pentru ţesături tip lână pieptănată.

420
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.6.9.3.3. Determinarea caracteristicilor de tuşeu prin utilizarea
dinamometrelor electronice
Simularea eforturilor mecanice mici din timpul utilizării produselor de îmbrăcăminte –
purtare, întreţinere – furnizează informaţii importante asupra calităţii acestora, definind şi
starea de confort senzorial în timpul purtării – răspunsul tactil.
Investigarea parametrilor mecanici ai ţesăturilor în domeniul deformaţiilor elastice
substituie metodele clasice de control destructiv, relevante pentru performanţa tehnică a
materialelor. Rezultatele determinării acestor proprietăţi sunt utile deopotrivă proiectantului şi
tehnologului ţesător, precum şi finisorului şi confecţionerului în vederea optimizării calităţii
proceselor, produselor şi costurilor .
Sistemele KES, FAST destinate testării caracteristicilor de tuşeu sunt mai puţin
accesibile, din cauza preţului ridicat, ceea ce motivează alternativa – dinamometru electronic,
existent în dotarea laboratoarelor de încercări uzinale.
Parametrii KES-FB pot fi determinaţi cu ajutorul dinamometrului electronic, în
condiţia adaptării acestuia, prin elemente adecvate extinderii condiţiilor de exploatare;
procedeele de adaptare sunt:
– testul proprietăţilor tensionale: se realizează prin simpla alegere a domeniului de
măsurare; în cazul încercării/simbolizate grafic (fig. IX. 6.141,a,b)/se pot determina parametrii
care definesc elasticitatea şi comportarea la forfecare a ţesăturii (aceştia din urmă, prin
orientarea axelor tehnologice ale mostrei faţă de direcţia de solicitare);
a b
Fig. IX.6.141. Reprezentarea grafică a principiului de apreciere a parametrilor de
extensibilitate şi elasticitate ai ţesăturilor prin utilizarea dinamometrului electronic.
– testul de încovoiere: aplicat prin substituirea cu compresia buclei de material;
comportarea epruvetei este studiată într-un ciclu de deformare-revenire obţinut la aprecierea
rigidităţii la flexiune a ţesăturilor (conform reprezentărilor grafice ale principiilor enunţate –
fig. IX.6.142.
Prin adaptarea celulei de măsură a dinamometrului la solicitarea de compresie se poate
evalua grosimea ţesăturii în condiţiile limită corespunzătoare metodei KES-FB (fig. IX.6.143).
– testul comportării la frecare a ţesăturii: realizat prin determinarea forţei de frecare, cu
utilizarea directă a clemei motoare a dinamometrului electronic (măsurarea tracţiunii necesare
pentru depăşirea acesteia); variaţia forţei de frecare la deplasarea epruvetei – cupla de frecare
simplă sau mixtă – poate fi înregistrată grafic şi analizată statistic (fig. IX.6.144).
Parametrii KES pot fi substituiţi prin rezultatele testelor efectuate cu ajutorul
dinamometrului electronic, în cadrul unui ciclu deformare-revenire, prin înregistrare grafică
sau prin prelucrarea numerică a semnalului furnizat de celula de măsură.

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 421
Datorită condiţiilor metrologice diferite, rezultatele obţinute în acest caz nu sunt
identice cu rezultatele obţinute prin utilizarea sistemului KES (mai ales în cazul solicitărilor de
forfecare şi încovoiere, unde principiul de solicitare aplicat este diferit).
Fig. IX.6.142. Principiul de apreciere a rigidităţii la flexiune a ţesăturilor
prin utilizarea dinamometrului electronic.
Fig. IX.6.143. Principiul de apreciere a compresibilităţii ţesăturilor
prin utilizarea dinamometrului electronic.
Fig. IX.6.144. Determinarea coeficientului de frecare în cuple simple
şi mixte pentru textile plane.

422
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Observaţii:
1. Numărul parametrilor utilizaţi pentru aprecierea tuşeului este minimizat prin analiza
corelaţiei dintre aceştia, ceea ce permite creşterea operativităţii metodei propuse de Nyng Pan.
2. Parametrii selecţionaţi prin metoda corelaţiei sunt: 2HB, MIU, SMD, LT, WT, RT,
2HG, RC şi T (codificaţi ca: Yi, cu i = 1-9) şi definesc calitatea ţesăturilor printr-un procedeu
grafic/ diagrama polară în cadrul căreia mărimile selectate constituie vectorii calităţii/ care se
normalizează conform relaţiei:
Yj' = (Yj max – Yj)/ (Yj max – Yj min) (IX.6.76)
astfel încât: Yj' ∈ [0...1], cu semnificaţia absenţei proprietăţii, respectiv a intensităţii ei maxime
(fig. IX.6.145).
Metoda grafică decelează diferenţele generate de compoziţia fibroasă în structura
geometrică a ţesăturilor testate sau diferenţele dobândite în procesele de finisare.
Fig. IX.6.145. Diferenţierea calitativă a ţesăturilor prin metoda grafică,
în funcţie de materia primă şi finisajul aplicat.
IX.6.9.3.4. Metode obiective de evaluare globală a tuşeului
Evaluarea globală a tuşeului ţesăturilor se realizează prin determinarea forţei de
tuşeu, la extragerea epruvetei dimensionate printr-un inel (Fabricometer) sau printr-o duză
de formă tronconică (fig. IX.6.146).Variaţia forţei de extracţie în funcţie de lungimea
extrasă se reprezintă grafic sub forma unei curbe, care particularizează materialul testat
prin cinci puncte caracteristice; acestea pot fi tratate ca indicatori ai proprietăţilor mecanice,
fiind strâns legate de valoarea coeficientului de drapaj şi a unghiului de revenire din
şifonare.
Metoda este sensibilă la variaţia compoziţiei fibroase şi la variaţia parametrilor de
structură geometrică ai ţesăturii testate; rezultatele indică metoda de extracţie ca utilizabilă în
identificarea ţesăturilor.
Parametrii caracteristici deduşi din curba de extracţie sunt: abscisa forţei maxime,
L [mm]; valoarea forţei maxime, P [N]; lăţimea picului la valoare P/2, W[mm]; aria de sub
curba de extracţie, A [mm 2 ] şi valoarea pantei nominale a curbei, S [N/mm].

Proprietăţile mecanice ale materialelor textile 423
Fig. IX.6.146. Principiul metodei de determinare a forţei de extracţie a ţesăturii
şi curba de variaţie a acesteia în funcţie de lungime.

IX.7.
SISTEME AUTOMATE PENTRU CONTROLUL
PRODUSELOR ŞI PROCESELOR
Asigurarea calităţii produselor şi proceselor presupune colectarea şi prelucrarea
informaţiilor obiective asupra materialelor supuse prelucrării (materii prime, semifabricate),
proceselor tehnologice (parametri tehnologici, elemente de reglaj, producţii şi randamente,
pierderi tehnologice şi consumuri specifice) şi asupra calităţii produselor realizate.
Informaţiile corespunzătoare producţiei şi calităţii se obţin prin control „on line”,
caracterizat prin eficienţă, precizie şi volum mare al informaţiilor, capacitate de decizie şi
intervenţie.
Calitatea produselor se exprimă prin caracteristici, indici şi funcţii: densitatea liniară,
abaterea densităţii liniare de la valoarea nominală, neregularitatea structurală în formele
generale şi locale, conţinutul de impurităţi şi defecte; calitatea proceselor tehnologice se
exprimă prin valorile producţiei, duratei staţionărilor, a randamentelor (la nivel de unitate de
debitare, utilaj, fază de proces) şi a pierderilor tehnologice, iar calitatea produselor reflectă
întotdeauna calitatea proceselor.
Controlul „on line” corespunde particularităţilor procesului tehnologic în cadrul căruia
fazele se pot grupa în două categorii:
– cu debitări mari pe unitatea de timp, concentrate pe un număr relativ mic de posturi de
lucru;
– cu debitări reduse pe unitatea de timp, dispersate pe un număr mare de posturi de
lucru la care se aplică laminaje mari, iar dublajul D = 1; D = 2.
Sistemele de control „on line” satisfac exigenţele de rezoluţie, operativitate, şi
corectitudinea deciziei, fiind compatibile cu structura proceselor tehnologice în scopul
asigurării calităţii.
Firma Zelwegger-Uster a dezvoltat cel mai complet sistem informatic pentru asigurarea
calităţii şi urmărirea producţiei prin sisteme de control şi reglare automată de construcţie
modulară adoptate de firme constructoare de utilaje textile de mare prestigiu.
IX.7.1. Organizarea sistemului Uster Expert
Uster Expert (fig. IX.7.1) constituie o reţea de sisteme compatibile, cu structură
modulară, deservite prin softuri specializate, proiectată şi realizată pentru asigurarea calităţii
produselor şi proceselor în filatură, compusă din subsisteme de control proces: Uster Sliver
Expert, Uster Ring Expert, RotorExpert, Uster Cone Expert care pot fi conectate cu sisteme
exterioare, comerciale.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 425
Structura sistemelor de control se bazază pe faptul că orice mărime fizică ce
caracterizează produsul sau procesul tehnologic poate fi transformată, prin intermediul
senzorilor, în informaţie numerică şi supusă analizei statistice în timp real. Utilizarea
sistemului sau a reţelei asigură:
– transmiterea în paralel a informaţiilor pentru toate mărimile controlate, prin semnale
codificate;
– transmiterea selectivă, continuă sau intermitentă a informaţiilor;
– utilizarea informaţiilor (prelucrate corespunzător) la orice nivel ierarhic: utilaj,
sortiment, atelier;
– circulaţia informaţiilor în dublu sens;
– funcţiile de control şi dublarea cu funcţia de reglare automată
Fig. IX.7.1. Reţeaua de sisteme compatibile Uster Expert.
IX.7.1.1. Mărimi fizice urmărite în control on line
şi senzori utilizaţi
În procesele tehnologice din filatură se pot controla în timp real mărimi fizice
constituind condiţii de lucru, parametri de proces, parametri de reglaj, caracteristici de calitate.
Măsurarea acestor mărimi fizice se poate realiza prin intermediul senzorilor care permit:
– conversia lor în semnale electrice ce redau precis şi reproductibil orice parametru;
– prelucrarea statistică a semnalelor care conduce la o analiză operativă a fenomenului/
mărimii redate;
– sintetizarea numerică şi concisă a unui volum mare de informaţii;
– vizualizarea sau înregistrarea în forme accesibile, ce admit interpretări directe a
proceselor tehnologice prin parametri redaţi;
– datele prelevate din procesul tehnologic se referă la condiţiile de desfăşurare, la
parametrii de producţie şi la parametrii de calitate.

426
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Senzorii se adoptă în funcţie de caracterul mărimilor urmărite (în procesele tehnologice,
mărimi dinamice, în laborator, statice şi dinamice) şi de condiţiile în care se realizează
măsurarea (în proces, în laborator).
Structurarea sistemelor informatice textile şi localizarea în fazele de proces se realizează
prin alegerea variantelor constructive de senzori (tabelul IX.7.1) adecvate în funcţie de
caracteristicile statice şi dinamice.
Mărime fizică
Viteze organe
de lucru
Densitate
liniară semifabricat,
fir
Capacităţi
Niveluri
Senzori utilizaţi în structura sistemelor informatice textile şi posibilităţi
de implementare
Categorie
tehnologică
Parametri tehnologici Mecanici
Inductivi
Efect Hall
Optoelectronici
Caracterizează
produsul/procesul
Sincronizarea
parametrilor de
proces
Tabelul IX.7.1
Senzor Implementare/localizare Observaţii
Radiaţii: β, laser,
ultrasunete
Mecanic
Optoelectronic
Capacitiv,
optoelectronic
Electromagnetici
Bariere optice
Contoare producţie
Turaţia organe de lucru
Turaţia cursorului
Turaţia organelor de lucru
Grosime strat alimentat
Variaţia fineţii benzilor
Grosimea pretorturilor
Diametrul firelor
Neregularitatea
Frecvenţa depăşirilor
Variaţia fineţii benzilor
Sincronizarea capacităţilor
de producţie
Orice utilaj
Orice utilaj
Maşina de
filat
Carde,
laminoare
Maşini de
filat
Oe
Carde,
laminoare
Bataj
Observaţii:
1. Senzorii utilizaţi sunt prezentaţi în detaliu o dată cu sistemul; principiile de funcţionare se
regăsesc şi în capitolul IX.1.3.
2. Sistemele informatice sunt compatibile cu regimul de lucru dinamic şi corespund sub aspectul
caracteristicilor vitezelor de prelucrare.
IX.7.2. Sistemul Sliverdata
Sistemul Uster Sliverdata constituie un sistem informatic coerent şi unitar prin
concepţie şi structură, care valorifică informaţiile asupra producţiei şi calităţii benzilor, prin
controlul total; se poate realiza ca sistem informatic, independent, fiind destinat achiziţionării
de informaţii asupra producţiei şi calităţii, ca element component al sistemului de control şi
autoreglare, dedicat asigurării calităţii benzilor.
Avantajele economice ale implementării sistemului constau din faptul că acesta:
– previne defectele de calitate ale benzilor şi elimină cheltuielile suplimentare impuse
de operaţiile de remediere a acestora;
– reduce activitatea de urmărire a producţiei prin laboratoarele de încercări fizicomecanice,
precum şi cheltuielile de deservire;

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 427
– obţine şi prezintă datele de P (producţie) şi Q (calitate) concomitent, sub forma rapoartelor
de producţie sau calitate, în forma tabelară, grafică, cu prelucrările statistice cele mai adecvate;
– asigură nivelul specificat al calităţii benzilor şi se determină cantitativ producţia
realizată, cu pierderi minime este fără pierderi.
IX.7.2.1. Elemente constructive în Uster Sliverdata
şi funcţiile acestora
Sistemul Uster Sliverdata este flexibil, modular (fig. IX.7.2) are o capacitate de 140 maşini,
cu maximum 80 posturi de lucru, ale cărui componente (codificate) îndeplinesc funcţiile:
Fig. IX.7.2. Structura sistemului de monitorizare on line a producţiei şi calităţii
în preparaţia filaturii Uster Sliverdata.
Funcţionarea sistemului:
SLIDA-ZE unitate centrală (capacitate 140 maşini cu max. 80 posturi de lucru);
prevăzut cu U P (Uster Polylink) şi VT(videoterminal);
SLIDA-BS asigură transferul informaţiilor;
Uster Sliver Expert* soft specializat pentru transferul informaţiilor – prin TEXBUS – de la
SLIDA-ZE
Monitorizarea producţiei (3, 4):
SLIDA-MET1 terminal de intrare al maşinii, cu funcţia de comandă/ nominalizare a
parametrilor nominalizaţi;
SLIDA -K concentrator, conectează simultan 16 terminale; cu funcţie de colectare,
stocare şi transfer periodic al informaţiilor spre unitatea centrală pentru
procesare;
4-STOP bloc de conexiuni, preia 4 semnale codificate de întrerupere pe cauze;
SLIDA-MES terminal care permite comanda manuală de identificare, datorită altor 14
cauze de oprire prin cartele de cod;

428
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Monitorizarea producţiei şi calităţii (1, 2):
SLIDA-SP subprocesor, conectează 16 staţii de maşină, procesând datele de
producţie şi calitate de la utilajele din sistem;
SLIDA-MS microprocesorul (staţia maşinii) de evaluare a semnalelor de la
senzorii producţiei şi de la cei de control al titlului benzii; prevăzut
cu: U.S.A.-Uster Sliver Alarm;
SLIDA-NMT terminal numeric al maşinii; vizualizează parametrii de producţie şi
calitate ai fiecărei maşini pe care este instalat;
SLIDA-FP; AV.OPT senzori ai calităţii;
TAHYM senzorul producţiei;
USC * Uster Sliver Control, sistem integrat pentru controlul laminării;
UQM ** Uster Quality Monitor, sistem integrat pentru carde, laminoare şi maşini
de pieptănat.
IX.7.2.2. Valorificarea informaţiilor obţinute prin Uster Sliverdata
Pachetul de programe SLIDA /Uster Sliver Expert asigură:
– controlul următorilor parametri de calitate: fineţea benzii, A [%]; neregularitate,
CV [%]; numărul de îngroşări/100 m bandă; defecte periodice(spectrograma); unde de laminare
(spectrogramă);
– stabilirea limitelor de control pentru principalii parametri de calitate; aceasta se
realizează prin prelucrarea statistică a ansamblului de date stocate, reprezentate sub forma
graficelor de control statistic (fig. IX.7.3-IX.7.4).
Urmărirea variaţiei fineţii benzii laminate se realizează atât prin abaterea de la valoarea
nominală cât şi prin valoarea coeficientului de variaţie care se regăseşte la nivelul firului, în
valoarea neregularităţii pe porţiuni lungi – CV100 m [%]; în exemplul prezentat, limitele de
control au fost stabilite la ± 3%.
Depăşirea limitelor de control determină oprirea maşinii, intervenindu-se prin reglaje
specifice; orice oprire se înregistrează în raportul de producţie – randament; număr de opriri
pe oră; producţie, în kg/h sau lb/h; numărul de opriri pentru remedierea defectelor se
înregistrează în rapoartele de producţie.
Fig. IX.7.3. Reprezentarea variaţiei orare/zilnice a fineţii benzilor cardate
(abaterea de la valoarea nominală).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 429
Fig. IX.7.4. Reprezentarea variaţiei orare/zilnice a fineţii benzilor laminate
(abaterea de la valoarea nominală).
Actualizarea, stocarea şi transferul datelor de producţie şi calitate se face pe intervale
de timp determinate; transferul datelor se realizează din minut în minut (fig. IX.7.5).
Monitorizarea producţiei şi calităţii facilitează: scanarea, procesarea, stocarea
periodică a informaţiilor preluate la nivelul concentratoarelor, subprocesoarelor, terminalelor
NM-T de pe maşini; banca de date deserveşte optimizarea tehnologiei de prelucrare sub
aspectul amestecurilor şi al parametrilor de prelucrare.
Fig. IX.7.5. Diagrama de variaţie a abaterii de la valoarea nominală a fineţii
benzii laminate/ corespunzătoare testului IT pentru lungime de secţionare
egală cu viteza de debitare.

430
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Monitorizarea producţiei se poate realiza pentru orice maşină, cu senzori tipici
mişcării de rotaţie a organelor de lucru debitoare, pentru care producţia este proporţională cu
viteza.
Rezultatele monitorizării se exprimă prin rapoarte standard, care se elaborează sub
două forme.
Rapoartele standard pentru monitorizarea producţiei cuprind indicatorii specifici:
producţie, productivitate, randamente, timpi de staţionare, întreruperi tehnologice specifice
(unde este cazul, schimbarea formatelor – fig. IX.7.6).
Fig. IX.7.6. Raport de producţie USD.
Raportul staţionărilor cuprinde întreruperi, staţionări de durată, stări de excepţie (pe
cauze nominalizate, prin parametrii de calitate principali – funcţii cheie) localizate la nivelul
utilajului, sortimentului sau atelierului şi se referă la perioade de timp diferite (schimb, zi,
săptămână, lună).
Rapoartele standard pentru analiza calităţii se pot obţine periodic sau la cerere şi
se referă la următorii parametri de calitate: fineţe medie, neregularitate pe porţiuni lungi –
CVLT [%], neregularitate pe porţiuni scurte (structurală) – CV [%], neregularitate periodică,
spectrogramă.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 431
Vizualizarea parametrilor de calitate se poate realiza: selectiv, pe parametri, maşină în
display, în cadrul staţiei utilajului; succesiv, în terminalul sistemului central, care achiziţionează
tot ansamblul de date.
Sistemul Uster Sliverdata constituie un sistem de control preventiv care avertizează
sau opreşte utilajul monitorizat la constatarea depăşirii limitelor de control stabilite
statistic pentru parametrii de calitate (fig. IX.7.7): fineţe medie, neregularitate pe porţiuni
lungi – CVT [%], neregularitate structurală – CV [%], neregularitate periodică, spectrogramă
(fig. IX.7.7-IX.7.8).
Rapoartele Standard de calitate constituie o formă eficientă de control total, amplificată
prin posibilitatea de avertizare la depăşirea limitelor de control pentru oricare dintre parametrii
controlabili.
În controlul „On line” realizat prin intermediul subsistemului USD (şi în toate verigile
sistemului UMD) informaţiile sunt obţinute sub forma semnalelor electrice analogice, care
redau fidel variaţia mărimilor testate; semnalele sunt convertite numeric şi sunt prelucrate
conform algoritmilor Uster.
Identitatea de formă şi conţinut a indicilor şi funcţiilor pentru aprecierea neregularităţii
produselor testate se reflectă în identitatea metodelor de interpretare; rapiditatea deciziei este
apreciabil crescută prin utilizarea sistemelor Uster Expert, care măresc promptitudinea deciziilor
la detectarea neconformităţilor.
Fig. IX.7.7. Neîncadrarea valorii CV [%] în limitele de control
impune controlul prin spectrogramă şi identificarea sursei de creştere
a valorii acestuia.

432
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.8. Creşterea amplitudinii defectelor periodice declanşează oprirea maşinii,
impune controlul prin spectrogramă şi identificarea sursei perturbatoare.
IX.7.2.3. Particularităţile senzorilor utilizaţi în Uster Sliverdata
Pentru monitorizarea parametrilor de producţie şi monitorizarea (reglarea) parametrilor
de calitate a benzilor se încorporează: senzori inductivi – monitorizarea producţiei, senzori
pneumatici; senzori capacitivi, senzori optoelectronici – monitorizarea (reglarea) parametrilor
de calitate.
Slida FP (fig. IX.7.9,a) este un senzor pneumatic, destinat controlului variaţiilor densităţii
liniare a benzilor.
Celula de măsură de tip pneumatic (3) converteşte variaţiile densităţii liniare a benzii (1)
în presiune variabilă şi apoi în semnal electric; celula se amplasează în faţa unor cilindri
calandri (2). Performanţele de măsurare în regim dinamic se menţin până la viteza maximă de
800 m/min; semnalul emis este independent de umiditatea fibrelor şi coeficientul de frecare,
dar dependent de raportul fineţe-maturitate; redă variaţiile cu perioadă scurtă, fără inerţie, cu
detectare îngroşărilor pe porţiuni scurte (< 4 cm), echivalente cu un procent ridicat de fibre
scurte în banda cardată – care generează unde de laminare.
Barco/Sliver dance este un senzor cu ultrasunete, 3-5 kHz pentru testarea dinamică a
titlului benzilor (fig. IX.7.9,b).
Undele ultrasonore emise de EUS/generator u.s. acţionează cu forţă constantă pe o
lungime constantă de bandă, determinând vibraţia fibrelor; vibraţiile se transmit prin aer spre
membrana microfonului RUS (receptor), permiţând obţinerea unui semnal electric variabil în
fază cu variaţia densităţii liniare a acesteia.
Performanţele de măsurare constau din eliminarea limitelor traductorului pneumoactiv,
care percepe variaţia de fineţe a fibrelor ca variaţie de grosime a benzii.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 433
Fig. IX.7.9. Senzori utilizaţi pentru detectarea
variaţiilor de fineţe a benzilor:
a – senzorul pneumatic SLIDA-FP; b – senzorul
pneumatic BARCO.
b
În cadrul sistemului de monitorizare a calităţii benzilor laminate se utilizează:
– senzori mecanici de distanţă (fig. IX.7.10), pentru detectarea variaţiilor de distanţă,
utilizaţi pentru măsurarea variaţiilor de fineţe ale ansamblului de benzi alimentate pe laminor,
specifici utilajelor din filatura de lână, încorporaţi în prezent în USC, destinaţi controlului şi
autoreglării fineţii benzilor laminate, pe porţiuni scurte.
În cadrul sistemului de monitorizare a producţiei se utilizează:
– senzorul de turaţie cu placă magnetorezistivă; tahometrele măsoară turaţia cilindrilor
direct sau prin intermediul unor roţi fixate pe arborii acestora; tahometrele încorporate în
sistemul USC utilizează senzori de distanţă cu plăci magnetorezistive (fig. IX.7.11), a căror
rezistenţă electrică variabilă, sub acţiunea inducţiei magnetice variabile generează o succesiune
de impulsuri ce se transformă prin integrare în tensiune proporţională cu turaţia; viteza
organului controlat (până la valori de 1200 m/min), prin conversie directă, în impulsuri;
– senzori capacitivi, care transformă variaţiile densităţii liniare a benzii testate în semnal
tensiune variabilă (principiul circuitelor rezonante); sunt integraţi în sistemul ADC-E2 pentru
reglarea pe porţiuni medii a benzilor de laminor; manifestă sensibilitate la variaţiile umidităţii
materialului testat, semnalul fiind determinat de natura componenţilor (cu permitivitate
dielectrică diferită), ceea ce implică precauţii suplimentare la testarea benzilor din amestecuri
de fibre;
– senzori optoelectronici, încorporaţi în sistemul de control şi reglare pe porţiuni scurte
a densităţii liniare a benzilor de cardă, care permit aprecierea grosimii stratului de fibre de pe
tambur (fluxul radiant reflectat este transformat în semnal electric, proporţional cu grosimea
stratului.
a

434
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.10. Senzor mecanic T-G (USC)
pentru detectarea variaţiilor de fineţe ale
benzilor alimentate la laminor.
Fig. IX.7.11. Senzorul de turaţie cu placă
magnetorezistivă.
IX.7.2.4. Sisteme de control şi reglare automată a fineţii
benzilor cardate
Introducerea sistemelor de control şi reglare automată a fineţii benzilor cardate este
determinată de evoluţia concepţiilor tehnologice – scurtarea proceselor tehnologice şi
constructive – alimentarea cardelor cu ghemotoace, în context cu menţinerea neregularităţii
firelor în toleranţele impuse.
Neregularitatea benzilor cardate se manifestă pe porţiuni scurte, medii şi lungi şi
constituie un factor determinant al neregularităţii firelor pe porţiuni lungi; compensarea
neregularităţii se poate realiza parţial prin faza tehnologică de dublare a benzilor, care este
eficientă în cazul formelor aleatoare de neregularitate.
Formele periodice de neregularitate se pot compensa doar parţial, şi acest lucru
motivează introducerea sistemelor de control şi reglare automată a fineţii.
Sistemele de control şi reglare a fineţii benzilor cardate se adaptează fluxului tehnologic
şi sunt create pentru a compensa neregularitatea pe porţiuni scurte, medii şi lungi.
Sistemul de control şi reglare a fineţii benzilor pe porţiuni lungi (sistem de control
şi reglare cu buclă deschisă – fig. IX.7.12) este adecvat fluxurilor tehnologice care se
realizează pe agregate bataj-cardă şi substituie trecerile de laminor; utilizarea sa îmbunătăţeşte
uniformitatea densităţii liniare a firelor.
Detectarea este realizată cu ajutorul unui traductor pneumatic (mecanic), plasat pe
pâlnia condensatorului de bandă, standardizat în funcţie de fineţea benzii debitate.
Sistemul nu compensează variaţiile de fineţe cu perioadă scurtă, ceea ce impune
utilizarea în fluxul tehnologic a două pasaje de laminor; lungimea de corecţie este de 25-30 m,
pentru cardele de bumbac, 50 m pentru cardele tandem şi cardele de lână, iar reglarea se
realizează în limitele –30...+30 %.
Sistemul de control şi reglare a fineţii benzilor pe porţiuni medii (sistem de reglare
cu două bucle deschise). Sistemul este absolut necesar liniilor tehnologice care funcţionează cu
un singur pasaj de laminor, aşa cum este cazul liniilor tehnologice pentru filarea cu rotor sau în
anumite situaţii speciale (fig. IX.7.13); detectează atât variaţiile de fineţe pe porţiuni lungi,
cu senzorul pneumatic, cât şi pe cele produse pe porţiuni medii, produse de neuniformitatea

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 435
stratului de fibre acumulat pe tambur, pe care le sesizează prin intermediul unui senzor
optoelectronic.
Fig. IX.7.12. Sistem de control şi autoreglare a fineţii benzilor
cardate UCC-L.
Fig. IX.7.13. Sistem de control şi autoreglare a fineţii benzilor
cardate (UM+UCC-L).

436
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Semnalul furnizat de senzorul optoelectronic efectuează corecţia semnalului de
comandă pentru viteza de alimentare.
Sistemul de control şi reglare a fineţii benzilor pe porţiuni scurte. Sistemul de
control şi reglare a fineţii benzii cardate pe porţiuni scurte (fig. IX.7.14) impune operarea în
zona de debitare a cardei, prevăzută cu tren de laminat, şi operează prin:
– sistemul de reglare cu buclă deschisă: măsurarea mecanică a neregularităţii fineţii
benzii la intrarea în trenul de laminat şi reglarea vitezei cilindrului debitor şi a sistemului de
debitare care este prevăzut cu acumulator de bandă;
– sistemul de reglare cu buclă închisă: măsurarea mecanică a variaţiilor de fineţe la
cilindrul debitor şi reglarea vitezei acestuia şi a sistemului de debitare prevăzut de asemenea cu
acumulator de bandă;
– sistemul de reglare cu două bucle: detectarea prin senzorul pneumatic a variaţiilor de
fineţe la intrarea în trenul de laminat şi corectarea vitezelor de alimentare a cardei şi de debitare
din trenul de laminat, fără să se corecteze viteza în sistemul de debitare; acumulatorul de bandă
este necesar.
Fig. IX.7.14. Sistem de control şi autoreglare a fineţii benzilor
cardate(UM+UCC-L).
Observaţii:
1. Sistemele de control şi reglare automată a fineţii benzilor cardate permit evaluarea la
cerere sau periodică a procesului de producţie sub aspect cantitativ şi calitativ.
2. Informaţiile sunt livrate sub forma protocolului standard pentru monitorizarea
producţiei (fig. IX.7.6) sau calităţii (fig. IX.7.7).
3. Informaţiile asupra principalilor parametri de calitate sunt urmărite sub forma
graficelor de control statistic (fig. IX.7.8).
4. Informaţiile stocate sunt prelucrate statistic, în scopul determinării limitelor de
control.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 437
IX.7.2.5. Sisteme de control şi autoreglare a fineţii benzilor
de laminor
Sistemele de control şi autoreglare a fineţii benzilor laminate pe porţiuni medii constituie
o alternativă pentru autoreglarea benzilor cardate pe porţiuni lungi, în filatura de bumbac.
Pe laminor, reglajul se execută asupra vitezei de alimentare, care modifică laminajul
preliminar sau principal.
Sistemul de control şi autoreglare a fineţii benzilor de laminor pe porţiuni medii
(sistem de autoreglare cu buclă închisă). Sistemul detectează variaţiile de fineţe ale benzii la
ieşirea din trenul de laminat şi reglează viteza de debitare; corecţia se efectuează asupra
laminajului principal (fig. IX.7.15). Lungimea de corecţie depinde de distanţa dintre capul de
măsurare, punctul de reglare şi laminaj; aceasta este de 5-10 m când se acţionează asupra
laminajului principal, şi de 10-20 m când se acţionează asupra laminajului preliminar.
Acest sistem permite şi alte variante de execuţie a corecţiei, tot prin reglarea în buclă
închisă, pe un sistem de laminare suplimentar; în acest caz, lungimea de corecţie depăşeşte
15 m şi, prin efecte, reglarea corespunde neregularităţilor cu perioadă lungă.
Fig. IX.7.15. Sistem de autoreglare a fineţii benzilor laminate
pe porţiuni medii (cu buclă închisă) ADC-E1.
Sistemul de control şi autoreglare a fineţii benzilor de laminor pe porţiuni scurte
(sistem de autoreglare mixt). Este utilizat pentru controlul şi autoreglarea fineţii benzilor
pieptănate, care conţin defectul periodic de „sudura benzilor”, rezultat din funcţionarea ciclică
a maşinilor de pieptănat.
Detectarea neregularităţilor cu perioadă scurtă se realizează prin intermediul unui
senzor pneumatic instalat în zona de debitare a benzii, care lucrează în cooperare cu un senzor
mecanic (capacitiv), plasat în zona de alimentare, ce detectează variaţia fineţii ansamblului
benzilor alimentate.
Senzorul pneumatic funcţionează pe principiul buclei deschise şi corectează neregularităţile
cu perioada medie, iar senzorul mecanic (capacitiv), pe principiul buclei închise
şi asigură (corectează) neregularităţile cu perioadă scurtă. La ultimul pasaj de laminor se
instalează sistemul de control Uster Tex-Alarm care, prin funcţionare continuă, previne
depăşirea câmpului de toleranţă al fineţii.

438
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.16. Sistem de autoreglare a fineţii benzilor laminate
pe porţiuni scurte (mixt) ADC-E1C.
Observaţii:
1. Monitorizarea producţiei se sintetizează sub forma rapoartelor standard: de
producţie, de staţionări (nominalizând cauzele, pe funcţii statistice cheie).
2. Rapoartele se localizează la nivel de utilaj, sortiment, atelier pe perioade de timp
diferite: schimb, zi, săptămână, lună; în raport se editează indicatorii specifici: producţie,
productivitate, timpi de staţionare, întreruperi tehnologice specifice care se localizează sau se
referă la procesul analizat.
3. Monitorizarea calităţii benzilor laminate (fig. IX.7.17,a) asigură calitatea firelor sub
aspectul neregularităţii pe porţiuni lungi; introducerea controlului şi a reglării automate a fineţii
benzilor laminate are funcţia de a reduce componentele neregularităţii necompensate prin
dublaj (variaţii cu caracter periodic, induse prin defecte de tip mecanic, generate prin procesul
de cardare şi pieptănare).
Defectele periodice induse în fazele procesului tehnologic de filare se propagă până la
nivelul firului şi compensarea lor prin dublare poate fi realizată numai parţial; acestea pot fi
total compensate prin utilizarea sistemelor de control şi reglare automată a fineţii benzilor,pe
porţiuni medii şi scurte.
Eficienţa sistemului ADC-E1C se demonstrează prin corecţiile executate, care se
evidenţiază prin funcţiile ce exprimă conţinutul neregularităţii şi prin reprezentări grafice tipice
ale acestora (fig. IX.7.17,b, c, d).
IX.7.2.6. Uster Sliver Expert pentru monitorizarea calităţii
benzilor
USE monitorizează procesul în preparaţia filaturii prin colectarea şi evaluarea datelor
furnizate de USC şi USLA ca şi de Uster Sliver Guard/senzor Uster FP pentru variaţii de masă
pe porţiuni scurte; sistemul reacţionează la orice abatere de la specificaţiile de calitate ale
benzilor laminate, cardate şi pieptănate.

a b
c d
Fig. IX.7.17. Propagarea defectului mecanic de „sudura benzilor” din banda pieptănată la nivelul firului (a); corecţia laminajului şi a titlului
benzii debitate (la scăderea accidentală a dublajului) (b); reducerea neregularităţii benzii laminate prin sistem/amplitudine de variaţie; valoare medie
(spectrogramă, la nivelul benzii) (c); efectul reducerii neregularităţii pe porţiuni scurte a benzii laminate (ilustrat prin funcţia B(L) – la fir (d).

440
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Performanţele includ:
– 100% monitorizare densitatea de lungime – cu abaterea A [%]; neregularitatea CV [%],
CVL [%]; defecte periodice;
– detectarea permanentă a defectelor rare ale benzilor*, care depăşesc 90% din totalul
neconformităţilor;
– avertizarea (alarmă) şi oprirea maşinii, la depăşirea toleranţei de calitate;
– controlul on line al producţiei, vitezelor, randamentului şi opririlor maşinilor
monitorizate;
– rapoarte pe perioade lungi şi analiza îndeplinirii;
– localizarea celor mai probabile cauze ale defectelor periodice pe baza cinematicii
utilajului şi detectarea defectelor cu L > 2,5 cm** prin spectrogramă;
– comparaţie on line cu rezultatele Uster din laboratorul de analiză;
– evaluarea de rutină se efectuează în laborator.
Observaţii
Defectele rare ale benzilor (fig. IX.7.18): aperiodice şi se detectează întâmplător la
nivelul controlului of line; senzorul FP detectează defectele în limitele λ > 4 cm şi A >120;
USG detectează defectele de lungime λ > 1,5 cm (ceea ce a permis standardizarea); determină
creşterea frecvenţei ruperilor şi creşterea duratei opririlor la MFI, OE şi JA.
Spectrogramele obţinute prin utilizarea sistemului USG prezintă avantajul capacităţii de
redare a defectelor periodice cu lungime de undă λ < 2,5 cm, ceea ce permite evidenţierea
prezenţei îngroşărilor benzii (fig. IX.7.19).
Îngroşările sau defectele rare ale benzilor se generează cu cauze bine determinate în
fiecare fază tehnologică de realizare (tabelul IX.7.1); detectarea şi intervenţia operativă prin
intermediul senzorului USG / vizualizarea prin spectrogramă şi oprirea maşinii pentru intervenţie.
Îngroşările sau defectele rare se propagă şi cauzează creşterea incidenţei defectelor la
faza următoare sau creşterea frecvenţei ruperilor (fig. IX.7.20).
Fig. IX.7.18. Forme tipice de manifestare a defectelor rare ale benzilor.
USG şi USE permit eliminarea defectelor rare ale benzilor şi constituie cea mai bună
investiţie pentru calitate şi reducerea costurilor în filatură:
– USG monitorizează parametrii de calitate majori: densitate de lungime – A [%];
neregularitate – CV [%], CVL [%]; îngroşări scurte (λ > 1,5 cm); defecte periodice;
– USE monitorizează date de producţie; detectează situaţiile de excepţie; localizează
cauzele defectelor periodice; sintetizează rapoarte şi execută reprezentări grafice.
Prin achiziţionarea USG şi USE:
– se reduce drastic costul analizelor de laborator care acceptă fracţiunea defectă de
0,02% (control prin sondaj);
– se efectuează controlul total şi se asigură calitatea la viteza de prelucrare a benzilor;
– se stabilesc şi se optimizează parametrii de prelucrare prin Uster Sliver Statistics.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 441
Fig. IX.7.19. Spectrograme evaluate în controlul on line al benzilor:
a – cu senzorul USC; b – cu senzorul USG.
Fig. IX.7.20. Efecte de propagare a defectelor de bandă.
Prin monitorizarea proceselor de cardare, laminare şi pieptănare:
– se stabilesc principalele cauze de creştere ale frecvenţei porţiunilor îngroşate
(îngroşări / km bandă) la limita de control de +30%; acestea sunt: laminaje preliminare
incorecte; poziţionare incorectă a calandrilor; sistem de vid neadecvat şi determină creşterea
neregularităţii semitorturilor şi firelor;
– se stabilesc principalele cauze de creştere ale frecvenţei defectelor rare ale benzilor;
acestea sunt: alarmă / avertizare la curăţire şi alarmă / legări incorecte; determină creşterea
frecvenţei ruperilor de semitort şi fir (tabelul IX.7.2).

442
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Principalele cauze de creştere ale frecvenţei defectelor rare (îngroşări/ km bandă)
Banda cardată,
limita de control de +30%
Acumulări de scamă pe
parcursul benzii debitate
Acumulări de fibre la perietor
Acumulări de scamă la rolele
debitoare datorită depozitării
zaharurilor
Sistem de absorbţie dereglat
Banda laminată,
limita de control de +30%
Îngroşări în benzile
alimentate;
Contaminări cu scamă pe masa
de alimentare
Acumulări de fibre la debitori
sau la elementele de ghidare
Cilindri curăţitori defecţi
Sistem de absorbţie dereglat
Tabelul IX.7.2
Banda pieptănată,
limita de control de +30%
Transferul din banda alimentată
Contaminarea la depozitare şi
transport
Acumulări de fibre la dispozitivele
de antrenare şi conducere
Role curăţitoare defectuoase;
Peria curăţitoare
Sistemul de aspiraţie
Detectarea îngroşărilor benzilor (fig. IX.7.21) este dependentă de limitele tehnice ale
unităţii de măsură/ senzor şi de limitele statistice ale neregularităţii benzii:
– limita superioară se defineşte în raport cu senzorul folosit;
– limita inferioară se defineşte în raport cu neregularitatea benzii, acceptându-se că
apariţia unui defect la 100 km bandă este defect/ neconformitate:
Linf = 5 × CVa [%]
Fig. IX.7.21. Limitele de detectare ale îngroşărilor
benzii/lungimea minimă detectată cu senzorii:
a – USC; b – USG.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 443
În concordanţă cu aceasta, în diferite forme de organizare ale procesului tehnologic în
preparaţia filaturii se recomandă (tabelul IX.7.3) şi se garantează (tabelul IX.7.4).
Sortiment de fire
Limite de control recomandate /pentru abaterea densităţii
de lungime, A [%]
Cardate, MFI – Laminor
finisor
Pieptănate, MFI Laminor
finisor
Valori standard [%] pentru îngroşările benzii/abateri pozitive
Tabelul IX.7.3
20 25 30 35 40
Laminor
pasaj 1
Laminor
pasaj 1
Maşina de
pieptănat
OE, cardate – – Laminor
finisor
OE, pieptănate – Laminor
finisor
Laminor
pasaj 1
– Cardă
Laminor
pasaj 0
Laminor
pasaj 1
Maşina de
pieptănat
Frecvenţa preconizată a îngroşărilor benzii – în condiţiile
recomandate
Îngroşări/km bandă
Îngroşări/lungimea
debitată pe oră
Tabelul IX.7.4
Domeniul Valoarea medie
0,01-0,1 0,06
Viteza de debitare, m/min
300 0,1-1,5 0,8
600 0,2-3 1,6
900 0,3-4,5 2,4
Cardă
Cardă
Laminor
pasaj cardă
* Depăşirea limitei de alarmă de 45% determină oprirea maşinilor pentru remedierea
punctelor critice/ reduce 80 % din defecte şi, în acelaşi timp problemele de prelucrare la
flaier; se obţine o valoare medie de 0,04 îngroşări/ km bandă
IX.7.3. Sistemul Uster Ring Data
Sistemul informatic Uster Ring Expert (fig. IX.7.22 şi tabelul IX.7.5) utilizat pentru
conducerea proceselor de filare realizate pe MFI monitorizează fiecare poziţie de filare,
furnizând informaţii utile pentru:
– detectarea posturilor de lucru cu funcţionare defectuoasă, care la frecvenţă de 2%
produc 30% din ruperile care deteriorează sensibil calitatea firelor;
– creşterea sistematică a vitezei de filare;
– intervenţii globale şi specifice în cazul creşterii frecvenţei ruperilor, la nivel de
maşină, lot şi atelier;
– detectarea fuselor cu alunecări, care determină defecte de torsionare;
– monitorizarea producţiei, vitezei cursorilor, randamentului şi a opririlor.

444
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Sistemul are o structură modulară, compatibilă cu specificul fibrelor prelucrate: scurte
(bumbac) şi lungi (lână), fiind capabil să deservească maşinile de filat din cele două sectoare
(fig. IX.7.22).
Observaţii:
1. Sistemul realizează monitorizarea calităţii şi producţiei (Q + P) sau a producţiei (P).
2. Sistemul este prevăzut cu un soft dedicat, prevăzut cu instrucţiuni de operare şi de
acces; transferul de date se realizează de la RIDA-MS – staţia maşinii – colectarea datelor de
producţie şi calitate, şi de la RIDA-K concentratori – colectarea datelor de producţie, prin
TEXBUS, automat, periodic.
Pachetul de programe permite: detectarea situaţiilor de excepţie, colectarea şi memorarea
datelor, prezentarea datelor sub formă de rapoarte care specifică: poziţia maşinii, lista
indicatorilor, tabele pentru sistematizarea datelor, grafice de prognoză şi spectrograme.
Fig. IX.7.22. Structura sistemului informatic Uster Ring Expert.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 445
Structura sistemului Uster Ring Expert
Controlul calităţii şi producţiei Controlul producţiei
RIDA-G-MS/staţia maşinii: monitorizare
individuală a fuselor:
– procesează informaţiile asupra ruperilor şi
producţiei
– transmite informaţiile spre RE– PC
– control optic opţional şi indicarea ruperilor
RIDA-MES: analiza ruperilor pe cauze:
– prin coduri, pentru maximum 14 coduri diferite
RIDA-MES: analiza ruperilor pe cauze
– prin coduri, pentru maximum 14 coduri diferite
Senzorul producţiei/de turaţie:
– determinarea vitezei de debitare /proporţională
cu producţia
Senzor mobil: detectarea ruperilor pe fuse
– prin mişcare de du-te-vino, în lungul băncii
inelelor
– un senzor mobil deserveşte o parte de maşină
– senzorul detectează turaţii în limitele
4-25·10 3 rot/min
– viteza senzorului de 0,4 m/s
Mecanism de acţionarea şi alimentarea
senzorului mobil: electric, prin cablu;
– mecanism de ghidare
– antrenare şi compensare a mişcării băncii inelelor
– alimentarea părţii electronice pentru formarea şi
transmiterea semnalului
Senzorul înfăşurării: determină numărul şi
durata levatelor:
– determină poziţia băncii inelelor
Indicatorul optic al ruperilor:
– pe parte de maşină: indică depăşirea limitei de
control la fuse inactive;
– pe secţiune de maşină: indică oprirea fuselor
într-o secţiune; 6 secţiuni / parte de maşină
IX.7.3.1. Structura sistemului Uster Ring Data 3
Tabelul IX.7.5
RIDA-K/concentrator
– procesează semnalele de producţie/ de la
maşini
– conectează 16 staţii de intrare
– transmite informaţiile spre RE
– PC/prin TEXBUS
RIDA– MES: analiza ruperilor pe cauze:
– prin coduri, pentru maximum 14 coduri
diferite
RIDA-MES: analiza ruperilor pe cauze:
– prin coduri, pentru maximum 14 coduri
diferite
– cauzele ruperilor se programează manual,
prin cartele
Senzorul producţiei/de turaţie:
– determinarea vitezei de debitare/
proporţională cu producţia
Senzorul înfăşurării:
– determină numărul şi durata levatelor
– determină poziţia băncii inelelor
Cutia de distribuţie: adaptează semnalele de
funcţionare/ oprire şi de levată în vederea
preluării lor de către concentrator
Uster Ring Data este un sistem informatic proiectat şi realizat în vederea monitorizării
producţiei de fire obţinute pe MFI, care furnizează informaţii permanent, sistematic şi complet
asupra producţiei şi productivităţii şi parţial asupra calităţii; sistemul permite depistarea
–
–

446
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
cauzelor ruperilor de fire prin cercetări sistematice, realizând implicit diminuarea acestora
(fig. IX.7.23).
Fig. IX.7.23. Schema bloc a subsistemului Uster Ring Data
funcţionând în varianta Pilote.
Sistemul este prevăzut cu o unitate de control montată permanent pe maşină, care se
conectează cu un detector mobil şi cu o unitate centrală prevăzută cu terminale (video,
imprimantă).
Staţiile de maşină transmit informaţiile achiziţionate, succesiv, unităţii centrale prin
intermediul Texbus.
În funcţie de modul de utilizare a detectorului, sistemul Uster Ring Data poate funcţiona
ca: PILOTE, MOBILE sau ca instalaţie integrală.
Funcţionarea ca PILOTE. Sistemul este prevăzut cu unul sau mai multe detectoare
mobile, ce deservesc sortimentul de maşini succesiv, fiecare maşină fiind prevăzută cu staţia
destinată preluării şi transmiterii semnalelor de la instalaţia detectorului.
Funcţionarea ca MOBILE. Cu ajutorul acesteia mai multe maşini sunt echipate cu
detectoare mobile şi staţii de maşină, care, la anumite intervale de timp, sunt transferate de la o
maşină de filat la alta. Sistemul MOBILE este recomandat numai ca instalaţie complementară.
Dacă este folosită numai instalaţia MOBILE nu se poate cunoaşte, în cazul schimbării de la o
maşină de filat la alta, dacă o eventuală diferenţă între rezultatele obţinute se datorează maşinii
de filat sau unor cauze externe.
Instalaţia integrală. Staţiile de maşină sunt conectate la unitatea centrală; toate maşinile
sunt prevăzute cu detector; în acest caz unitatea centrală supervizează toate ruperile dintr-o
filatură şi în mod permanent pune în valoare toate aceste date.
Supravegherea permanentă a tuturor maşinilor permite detectarea imediată a
perturbărilor şi eliminarea acestora; ca urmare, se poate ajunge la o reducere de până la 30% a
frecvenţei totale a ruperilor. Datorită volumului de date, instalaţia Uster Ring Data este în
măsură de a rezolva problemele în domeniul controlului productivităţii şi al stabilirii salariilor
(soluţia este costisitoare).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 447
IX.7.3.2. Prezentarea şi prelucrarea informaţiilor în sistemul
Uster Ring Data
Prezentarea şi prelucrarea informaţiilor în sistemul Uster Ring Data / Q+P.
Prezentarea şi prelucrarea informaţiilor pentru frecvenţa ruperilor şi parametrilor de producţie
se sintetizează în sistemul Uster Ring Data prin următoarele documente: rapoarte, dări de
seamă şi diagnoze.
Raportul maşinii:
– numărul maşinii;
– data şi ora;
– durata totală de supraveghere, în ore şi minute;
– durata de producţie;
– numărul total de ruperi;
– numărul total de ruperi pentru fiecare parte a maşinii;
– numărul de ruperi / 1000 fuse / oră, calculat pe durata
de producţie a maşinii;
– durata medie a ruperilor, în minute.
Raportul Uster Ring Data arată evoluţia frecvenţei ruperilor de fir. Pentru a fi vizibile şi
micile schimbări de tendinţă este recomandată raportarea mediei zilnice şi calculul mediei
săptămânale.
Modul de consemnare a observaţiilor: în raport se consemnează toate observaţiile
legate de ruperi, chiar cele care, la prima vedere, nu prezintă interes. Notările se fac atât pentru
un număr de ruperi prea mare cât şi pentru un număr prea mic; suma evenimentelor observate
stabileşte şi confirmă programul de intervenţie optim. Rapoartele se elaborează zilnic, la
aceeaşi oră.
Studiul comparativ al celor două părţi de maşină (partea dreaptă şi partea stângă) se
recomandă după eliminarea perturbaţiilor exterioare. „Studiul încrucişat” (în condiţia inversării
detectoarelor mobile) elimină erorile sistematice.
Optimizarea traseului de deservire: durata medie a ruperilor reprezintă timpul mediu
necesar pentru remedierea unei ruperi şi este în relaţie directă cu timpul mediu de parcurgere a
rutei de către cel care lucrează; această durată corespunde aproximativ cu jumătatea timpului
de rond.
Limitele de încredere de 95% se calculează în funcţie de numărul total de ruperi.
Diagnozele Uster Ring Data. Diagnozele Uster Ring Data consemnează rezultatele
intervenţiilor efectuate asupra posturilor cu funcţionare defectuoasă (fig. IX.7.24,b).
Raportul ruperilor este prezentat în figura IX.7.25.
Raportul ruperilor conţine:
– numărul maşinii;
– data şi ora;
– durata totală de supraveghere în zile, ore, minute;
– durata de producţie în zile, ore, minute;
– numărul total de ruperi;
– numărul de ruperi / 1000 fuse / oră;
– numărul mediu de ruperi pe fus;
– limita aleasă pentru numărul de ruperi pe fus;
– numărul de fuse cu număr de ruperi de fir, care atinge sau depăşeşte limita prescrisă.

a b
Fig. IX.7.24. Raport Uster Ring Data la prelucrarea unui fir de bumbac cardat (a); diagnoze Uster Ring Data (b).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 449
Raportul de prealarmă. Frecvenţa ruperilor de fir la
fuse individuale este subordonată legilor statistice. În practică,
cel mult un fus la 1000 poate fi clasat pe nedrept ca defectuos,
ceea ce presupune o siguranţă statistică de 99,9%; această
limită este de bază pentru declanşarea unui raport de alarmă.
Limita de siguranţă de 97% este suficientă pentru raportul
de prealarmă. Dacă se stabileşte că un fus apare de două ori
la rând în raport, el poate fi calificat ca defectuos, cu o
probabilitate de 99,9%.
Fusele individuale cu număr de ruperi ridicat pot
exercita o influenţă considerabilă asupra numărului total de
ruperi; mai mult, aceste fuse produc fire a căror calitate se
situează sub limitele de toleranţă. De aceea, se cere intervenţia
cu prioritate asupra acestor fuse anormale. Se recomandă
începerea controlului cu fusul cel mai necorespunzător, adică
a celui ce prezintă cel mai mare număr de ruperi, apoi se
continuă cu al doilea etc.
Repartizarea ruperilor în lungul maşinii de filat: cu
ajutorul raportului de prealarmă maşina poate fi împărţită în
secţiuni cu număr egal de fuse; se poate face astfel sumarea
ruperilor care apar pe secţiune. Se poate constata dacă există
secţiuni ale maşinii cu număr semnificativ de ruperi.
Monitorizarea parametrilor de producţie / P. Uster
Ring Data permite monitorizarea următorilor parametri de
producţie:
Randamentul efectiv. Reprezintă durata de funcţionare Fig. IX.7.25. Raportul ruperilor.
a maşinii, în %, faţă de durata schimbului. În cazul firelor mai
groase, datorită duratei mai scurte a levatei, randamentul efectiv este mai redus. În cazul
schimbării automate a levatei (fig. IX.7.26,a) randamentul atins este în general superior celui
obţinut la levata schimbată manual (fig. IX.7.26,b).
Producţia pe fus / oră. Evaluarea producţiei se face presupunând randamentul efectiv
de 100%. Limita tehnologică este determinată de viteza cursorului.
Pierderi de producţie datorate ruperilor [%]. Se calculează plecând de la frecvenţa
ruperilor şi durata acestora. Fibrele absorbite prin aspiraţie corespund în mare parte pierderilor
medii de producţie (fig. IX.7.27,a, b).
Pierderi de producţie / rupere [g]. Se calculează prin intermediul frecvenţei ruperilor, al
duratei acestora şi al producţiei pe fus/oră; firele mai groase prezintă pierderi mai mari de
producţie la fiecare rupere (fig. IX.7.27).
Prin prelucrarea statistică a datelor privind ruperile de fire s-au sintetizat standardele
Uster provizorii (fig. IX.7.28).
Frecvenţa medie este de 23 ruperi / 1000 fuse / oră şi este practic independentă de
fineţea firelor. Statistica prezentată nu ţine cont de viteza de filare sau de torsiunea firelor
(frecvenţa ruperilor este în legătură directă cu nivelul de calitate al firului obţinut).
Este posibil ca ruperea unui fir să se producă exact înainte de intervenţia muncitorului,
caz în care durata ruperii este mică, sau ca ruperea unui fir să se producă imediat după trecerea
muncitorului, durata ruperii fiind foarte mare. În medie, durata unei ruperi corespunde cu
aproximaţie jumătăţii timpului de rond.

450
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
a
Fig. IX.7.26. Randament efectiv de producţie la MFI:
a – schimbarea automată a levatei; b – schimbarea manuală a levatei.
a
Fig. IX.7.27. Pierderi de producţie pe rupere:
a – grame; b – în procente.
b
b

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 451
a
Fig. IX.7.28. Standarde statistice provizorii pentru frecvenţa ruperilor;
pentru durata medie a unei ruperi la filarea firelor de bumbac cardat şi pieptănat.
Reducerea timpului de rond. În încercarea de a optimiza procesul de producţie în atelierul
maşinilor de filat cu inele, Uster Ring Data semnalizează ruperile printr-un procedeu vizual. Fiecare
maşină este subdivizată în şase secţiuni. Apariţia unei ruperi la o secţiune este anunţată printr-un
semnal luminos, în mijlocul acesteia; domeniul de căutare al muncitorului este considerabil redus.
Faţă de patrularea în lungul maşinii cu supravegherea unei singure părţi, acest procedeu are
avantajul de a deservi la o singură trecere ambele părţi ale maşinii, în acelaşi coridor.
Semnalizarea ruperilor reduce la jumătate deplasările şi, în consecinţă, reduce timpul
de deplasare pentru remedierea unei ruperi (fig. IX.7.29).
Dacă numărul de fuse oprite se situează sub o valoare minimă, nu se execută patrularea
între două maşini. Ca urmare, este dispus un semnalizator vizual frontal pe fiecare parte (stânga /
dreapta) a maşinii şi la fiecare extremitate a ei; semnalizatorul se aprinde dacă numărul de
ruperi depăşeşte o anumită valoare, iar operatorul va deservi numai zonele semnalate.
Semnalizarea ruperilor este avantajoasă numai în cazul în care numărul de ruperi pe
timpul de rond nu depăşeşte o anumită proporţie.
Ca limită superioară se admite ca, la începutul unui rond, nu mai mult de jumătate din
semnalizatoare să fie aprinse; economia de deplasare este de 50%, iar numărul de semnalizatoare
active se stabileşte pentru o frecvenţă şi o durată de rond determinate.
Fig. IX.7.29. Reducerea traseului de rond modificat cu ajutorul semnalelor luminoase.
b

452
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.7.4. Sistemul Uster Conedata
Creşterea vitezelor de prelucrare în cadrul tehnologiilor moderne impune exigenţe
sporite asupra calităţii firelor şi mai ales asupra formelor de neregularitate locală a acestora
(imperfecţiuni, defecte rare).
Curăţarea (epurarea), executată în cadrul operaţiei tehnologice de bobinare, îmbunătăţeşte
calitatea (aspectul şi prelucrabilitatea) firelor; eficienţa epurării este determinată de
sistemul de curăţare adoptat (mecanic, electronocapacitiv sau electronooptic) şi de prescripţiile
de calitate impuse firelor.
Curăţarea reprezintă în tehnologia modernă o formă de control total, aplicabilă în
limitele unor viteze mari de procesare, fundamentată statistic pe cunoaşterea formei,
dimensiunilor şi repartiţiei defectelor firelor.
IX.7.4.1. Defectele firelor şi clasificarea tipodimensională
Defectele rare ale firelor sunt manifestări locale ale neregularităţii structurale ce se
caracterizează prin depăşirea valorii nominale a densităţii de lungime /diametrului, în limitele:
(–30... –100%); (+100 ... +400 %) manifestate pe segmente a căror lungime poate fi cuprinsă
între 0,1 şi 32 cm.
Defectele rare îşi au originea în procesul tehnologic de realizare a firelor, iar apariţia lor
poate fi determinată de calitatea materiei prime şi a procesului tehnologic (utilajul adoptat,
parametri tehnologici, starea tehnică a utilajului şi accesoriilor; organizarea procesului de
prelucrare; respectarea disciplinei tehnologice).
Prezenţa defectelor (agravată prin creşterea dimensiunilor şi a frecvenţei) diminuează
prelucrabilitatea firelor şi, în final, aspectul ţesăturilor şi tricoturilor produse din acestea.
Clasificarea tipodimensională a defectelor permite stabilirea unor limite de control
obiective, concordante cu percepţia vizuală şi comportarea firelor la prelucrare; clasificarea
sistematică a defectelor de fir permite (fig. IX. 7.30; IX.7.31):
– identificarea unor relaţii cauzale la generare;
– detectarea, măsurarea şi stabilirea repartiţiei defectelor prin măsurare obiectivă;
– eliminarea defectelor dăunătoare ale firelor pe baza unui criteriu obiectiv.
Frecvenţa şi forma defectelor permit identificarea unor relaţii cauză-efect la nivelul
fazelor procesului tehnologic de obţinere a firelor, ceea ce permite acţiuni corective, parţiale;
eliminarea defectelor dăunătoare a căror apariţie nu poate fi evitată, se realizează prin
curăţirea firelor în faza tehnologică de bobinare.
Frecvenţă Tip Dimensiuni Cauze
Defecte speciale Cârcei, noduri, fire
dublate, bucle
Defecte rare Legări, scame, corpuri
străine, crachere
Imperfecţiuni Subţieri, îngroşări,
nopeuri
Grosime Materia primă: corpuri străine,
defecte fibre chimice
Lungime Tehnologie de prelucrare:
preparaţia filaturii, îngroşări
scurte; filare: scame(adiacente,
încorporate), înfăşurări, biciuiri
Fig. IX.7.30. Clasificarea dimensională a defectelor rare ale firelor.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 453
Defectele firelor se repartizează Poisson sau exponenţial, deci, detectarea, măsurarea
şi determinarea frecvenţei acestora impune analiza unei lungimi mari de fir, pentru asigurarea
statistică a rezultatelor obţinute (100 km); se motivează astfel controlul „on line” aplicat în
cadrul procesului tehnologic de bobinare.
Fig. IX.7.31. Forme tipice de defecte generate şi identificarea surselor
în procesul tehnologic de filare.
Detectarea, determinarea frecvenţei, clasificarea şi epurarea defectelor de fir
beneficiază de:
– sisteme de măsurare capacitive: Uster Cone Data; Keisokki;
– sisteme de măsurare elctronooptice: Peyer, Zweigle,
compatibile cu criteriul dimensional de clasificare a defectelor; semnalele de măsurare se
dimensionează în funcţie de:
– grosimea defectului: amplitudinea semnalului de măsurare, detectată ca depăşire a
limitei de control, exprimată ca abatere procentuală faţă de valoarea nominală a densităţii
liniare/ diametrului;
– lungimea defectului: durata depăşirii limitei de control la nivel de semnal, detectată
ca durată/impuls.
Spre exemplu, sistemul Classimat repartizează defectele firelor în 23 de clase de
dimensiuni, grupate în următoarele categorii tehnologice: S, îngroşări scurte; L, îngoşări lungi ;
T, subţieri lungi; D, fire dublate (fig. IX.7.32,a).
Suplimentar, evaluarea defectelor firelor se poate realiza cu ajutorul standardelor
vizuale sau grade, care nu cuprind categoria defectelor lungi; din acest motiv, gradul
(fig. IX.7.32,b) cuprinde numai 16 grupe de defecte. Pentru categoriile tehnologice de fire, în
funcţie de impresia vizuală creată, se utilizează 7 etaloane:
– patru etaloane pentru firele de bumbac, Ttex 75-5;
– trei etaloane pentru firele de lână pieptănată, Ttex 80-16.
Sistemele de măsurare evaluează funcţia de frecvenţa depăşirilor, în cadrul unui test
preliminar, pe baza căruia se stabileşte programul de curăţire, prin care, în cadrul procesului
tehnologic de bobinare, defectele considerate nocive sunt tăiate şi înlocuite prin sudură sau nod
(fig. IX.7.33).

454
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
a b
Fig. IX.7.32. Clasificarea defectelor după criteriul dimensional;
scările Grades pentru îngroşări scurte.
Fire livrate pe cops Fire
usterizate
Detectarea defectelor firului
Aprecierea
calităţii
Indicarea limitei
de curăţire
Măsurarea defectului CONTROLUL CALITĂŢII
Clasificare-Înregistrare
Protocol de
analiză
Protocol de
analiză
Fixarea limitelor de curăţire
Stabilirea reglajelor curăţitorului
Reglarea curăţitorului
Curăţirea firelor
Comercializare fir usterizat
Aprecierea calităţii
MONITORIZAREA
EPURĂRII
Fig. IX.7.33. Programul de curăţare/usterizare electronocapacitivă a firelor.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 455
IX.7.4.2. Structura şi funcţiile sistemului automat de control
Sistemul Uster Cone Data este un sistem automat de control destinat curăţării firelor, în
scopul îmbunătăţirii calităţii prin reducerea frecvenţei defectelor rare.
Sistemul Uster Cone Data cuprinde:
– Uster Classimat, pentru determinarea frecvenţei defectelor de fir;
– Uster Automatic, pentru curăţarea firelor, conform algoritmului prezentat (fig. IX.7.33);
– modul pentru concentrarea şi raţionalizarea informaţiilor furnizate;
– modul pentru transmiterea datelor.
Uster Cone Data reprezintă un sistem electronocapacitiv pentru asigurarea calităţii
firelor, cu următoarele funcţii specifice:
– determinarea frecvenţei procentuale a defectelor rare şi analiza dinamicii acesteia;
– identificarea cauzelor defectelor prin analiza frecvenţei în grupe de dimensiuni şi
aspect;
– detectarea şi eliminarea perturbaţiilor specifice la maşina de bobinat; optimizarea
vitezei de prelucrare a firelor pe maşina de bobinat; detectarea zonelor de funcţionare
defectuoasă;
– optimizarea reglajelor epuratoarelor de fire şi a efectelor acestora asupra randamentului;
– furnizarea informaţiilor la nivelul unui sistem centralizat.
IX.7.4.3. Principiul de măsurare electronocapacitiv
Subsistemul Uster Classimat aplică criteriul dimensional pentru detectarea, măsurarea,
clasificarea şi numărarea defectelor de fir, utilizând principiul elctronocapacitiv, de măsurare
continuă, în regim dinamic (fig. IX.7.34).
Măsurarea se realizează prin deplasarea cu viteză constantă a firului printre electrozii
condensatorului de măsură, C1; defectul perceput ca variaţie locală a densităţii liniare
determină variaţia proporţională a capacităţii condensatorului de măsură, care devine o mărime
variabilă, Cx. Variaţia de capacitate ∆Cx este convertită în semnal tensiune, proporţional cu
dimensiunea transversală a defectului. Conversia se realizează prin metoda circuitelor
rezonante.
a
Fig. IX.7.34. Principiul electronocapacitiv de detectare a defectelor de fir
(metoda circuitelor rezonante):
a – circuit oscilant (1), circuit rezonant (2); b – semnalul de detecţie al unui defect.
b

456
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
1
În absenţa firului, rezonanţa se produce în condiţia: ω=ω 1 = , iar la bornele
LC ⋅
condensatorului C se constată tensiunea Umax; în timpul procesului de măsurare, capacitatea
condensatorului de măsură creşte, C → Cx, iar pulsaţia w devine w < w1, deci determină
funcţionarea circuitului oscilant în regim capacitiv / tensiunea la bornele circuitului de
măsurare Ux fiind mai mică decât tensiunea de rezonanţă, Umax. În condiţia Ux = (0,5-0,7) Umax
(fig. IX.7.34,b), valoarea tensiunii este direct proporţională cu capacitatea condensatorului de
măsură.
Detectarea, măsurarea şi clasificarea defectelor se obţine prin „triggerarea” semnalului,
operaţie prin care defectele firului sunt redate prin impulsuri de amplitudine (depăşire, în %) şi
durată (lungime, în cm) determinate; percepţia electronocapacitivă a defectului este diferită de
cea vizuală.
IX.7.4.3.1. Percepţia electronocapacitivă a formei defectelor detectate
Admiţând că densitatea firelor testate, ρF, este constantă pe lungimea acestora, defectele
se percep în sistemul de măsurare ca abateri de la densitatea liniară nominală; sistemul de
măsurare converteşte abaterile în impulsuri de tensiune, de amplitudine şi durată determinate
de dimensiunile defectelor.
Fig. IX.7.35. Percepţia electronocapacitivă a unui defect de fir.
Percepţia electronocapacitivă a defectelor de fir este diferită de percepţia vizuală şi de
acest fapt trebuie să se ţină seama la măsurare şi clasificare.
Un defect de formă dreptunghiulară este redat corect prin tensiunea semnal ca variaţie
de masă/volum, dar nu este redat corect ca lungime şi secţiune.
Durata depăşirii este proporţională cu lungimea aparentă a defectului: L = Ld + Le, iar
amplitudinea defectului Umax redă abaterea de la grosimea nominală; defectul de formă
dreptunghiulară este redat sub forma unui trapez.
Lungimea reală a defectelor detectate se corectează automat, scăzând din lungimea
detectată, L, lungimea electrodului de măsură, Le.
IX.7.4.3.2. Clasificarea electronocapacitivă a defectelor de fir
Detectarea, numărarea şi clasificarea defectelor de fir se realizează prin compararea
impulsurilor de tensiune de amplitudine determinată cu cele patru limite de control corespunzătoare
clasificării după grosime a defectelor firelor (Umax > Ulim); durata depăşirii este
proporţională cu lungimea defectului.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 457
Clasificarea după lungime se bazează pe principiul voltmetrului electronic (fig. IX.7.36);
depăşirea limitei de control (impuls de amplitudine determinată) generează tensiunea de
comandă, Uc > 0, pentru care, prin poarta deschisă, trece o succesiune de impulsuri, NΩ, unde
N este proporţional cu durata depăşirii; durata depăşirii este convertită în semnal tensiune,
proporţională cu lungimea defectului. Lungimea se corectează automat cu 0,6·Le .
Fig. IX.7.36. Principiul de clasificare
al defectelor în clase de grosime şi
lungime.
Fig. IX.7.37. Principiul de clasificare al defectelor
în clase de grosime şi lungime.
Unitatea de măsurare conţine patru circuite de detectare, pentru limitele de control ale
grosimii, prevăzute cu contoare, corespunzătoare claselor de lungime; contoarele sunt astfel
conectate încât apariţia unui defect într-o clasă de grosime este înregistrată simultan în clasele
cu secţiuni mai mici (defectul D3/1 cm se înregistrează simultan ca: D3/1 cm; D2/1 cm;
D1/1 cm).
Sistemul Classimat evaluează variaţia diametrului între două limite succesive ca
echivalentă cu variaţia lungimii în limitele claselor de lungime.
IX.7.4.3.3. Factori metrologici de influenţă pentru clasificarea
defectelor
Precizia şi reproductibilitatea detectării, măsurării şi clasificării defectelor /epurării
firelor pe baza utilizării principiului electronocapacitiv sunt influenţate de:
– parametrii de structură ai materialului testat: compoziţia fibroasă / permitivitate
dielectrică; fineţea firelor testate;
– parametrii secundari: conţinutul de umiditate, în funcţie de umiditatea relativă a
aerului;
– parametrii impuşi testului: detectarea defectelor; clasificarea şi determinare frecvenţei
defectelor, în clase de lungime şi grosime, în condiţiile unei anumite viteze de bobinare;
– stabilirea limitelor de epurare prin utilizarea curbelor correlator; translator.
Compoziţia fibroasă a firelor testate influenţează direct nivelul semnalului obţinut,
prin caracteristica de material, M; la aplicaţii pe amestecuri binare, se impune calculul M ca
medie ponderată după cotele de participare ale componenţilor (fig. IX.7.38).

458
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Testarea firelor din amestecuri binare impune o atenţie deosebită asupra reglării
caracteristicii de material; în mod normal, caracteristica de material se determină ca medie
ponderată prin cotele de participare ale caracteristicilor de material ce corespund componenţilor:
– în firul normal, aceste cote de participare se regăsesc, pe toată lungimea, în jurul
valorii nominale;
– în zonele cu defecte, cotele se abat de la valorile nominale, valoarea şi sensul abaterii
fiind determinate de clasa de lungime a defectului. Repartizarea neuniformă a componenţilor în
fir are un efect perturbator asupra clasificării defectelor, iar compensarea efectelor nedorite se
poate realiza prin creşterea valorii reglajului „lungime de referinţă”, RL, şi reducerea valorii
reglajului de „sensibilitate”, S.
Fig. IX.7.38. Nomograma caracteristicii de material în funcţie
de cotele de participare şi umiditatea relativă a aerului.
Reglajul în funcţie de fineţea nominală a firului trebuie să ţină seama de particularităţile
structurale ale acestuia: diferenţa dintre valoarea nominală şi efectivă; variaţia
cotelor de participare în lungul firului; conţinutul de umiditate şi tratamentele chimice aplicate;
particularităţi structurale.
Reglajul în funcţie de umiditatea firelor testate ţine seama de abaterile de la valorile
normale ale umidităţii; abaterile impun corecţii asupra caracteristicii de material, M, care se
adoptă în funcţie de compoziţia fibroasă; corecţia are acelaşi sens cu abaterea umidităţii faţă de
valoarea normală.
La fluctuaţii ale φ [%] de ±15%, umiditatea
firelor testate variază în limitele ±δ [%] percepute
capacitiv ca variaţie de fineţe:
– la firul de lână Nm 40, ±δ [%] = ±4;
– la firul de bumbac Nm 40 ± δ [%] = ± 2,
ceea ce confirmă necesitatea climatizării firelor
înainte de operaţia de bobinare.
Efectele perturbatoare la detectarea defectelor
sunt prevenite prin corecţiile aplicate factorului
de material.
Reglajul „lungime de referinţă”, RL; reglajul
de „sensibilitate”, S se definesc prin principiul de
clasificare Classimat: depăşirea unei limite de
Fig. IX.7.39. Variaţia u [%] = f(φ [%])
reflectată în variaţia M.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 459
grosime la trecerea defectului determină încadrarea acestuia în anumite limite de lungime
(deoarece semnalul redă variaţia de masă); lungimea minimă a defectelor detectate depinde de
viteza de efectuare a testului, care influenţează măsurarea şi încadrarea corectă a defectului în
clasa de grosime (sensibilitatea).
Observaţii:
1. Higroscopicitatea firelor influenţează sensibilitatea curăţitoarelor electronice;
neuniformitatea umidităţii firelor influenţează negativ precizia epurării (deoarece sistemul
capacitiv detectează şi măsoară defectele prin metoda deviaţiei, iar variaţia conţinutului de
umiditate este percepută ca variaţie de permitivitate dielectrică, deci ca variaţie de densitate
liniară).
2. Orice variaţie a umidităţii relative a aerului antrenează variaţii de umiditate la nivelul
materialului şi se reflectă în calitatea epurării; din acest motiv se impune climatizare prealabilă.
3. Modelele SLM şi SLMT ale Uster Automatic se caracterizează prin corectarea
automată şi continuă a caracteristicii de material, astfel că se minimizează influenţele
variaţiilor de umiditate din cadrul lotului de fire, abaterilor faţă de valoarea fineţii nominale,
valoarea efectivă a caracteristicii de material, a cotelor de participare în amestec, agenţilor
chimici şi a efectelor acestora.
IX.7.4.4. Structura instalaţiei Uster Classimat
Instalaţia Uster Classimat cuprinde următoarele module (fig. IX.7.40,A):
– unitatea de măsurare, capacitivă; amplificator de semnal prevăzut cu potenţiometru de
reglare şi cu sistem electromagnetic pentru tăierea defectelor detectate;
– dispozitivul de clasificare, cu contoare de impulsuri; unităţi de indicare pentru clasa
defectelor înregistrate şi de programare a defectelor care se vor epura, cu posibilităţi de
semnalizare optică;
– potenţiometru pentru reglarea instalaţiei în funcţie de fineţea firului analizat;
– vernier pentru introducerea corecţiei de compoziţie /material a firelor analizate;
– comutatoare pentru selectarea vitezelor de testare; a modului de lucru/cu sau fără
tăierea defectelor; a regimului de lucru / calibrare sau test.
Instalaţia este prevăzută cu un aparat pentru etalonare care conţine un generator de semnal şi
o unitate de comandă şi afişare, prevăzută cu un monofilament etalon cu defect dimensionat.
Fig. IX.7.40,A. Sistemul clasic: structura şi panoul de comandă:
1 – unitate de detectare-măsurare /traductor capacitiv; 2 – unitate de operare/dispozitiv
de tăiere; 3 – unitate de comandă.

460
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.40,B. Structura sistemului electronocapacitiv Uster-Classimat:
1 – unitate de clasificare centrală; 2 – unitatea de operare; 3 – imprimanta color;
4 – unitatea de evaluare CMT3-AE; 5 – celula de măsură CMT3-MK;
6 – indicator de avertizare CMT3-AM.
IX.7.4.4.1. Valorificarea tehnologică a informaţiilor
Uster Classimat
Detectarea, măsurarea şi clasificarea defectelor de fir se finalizează prin raportul Uster
Classimat care prezintă numărul de defecte înregistrat în fiecare categorie dimensională, util
pentru:
– localizarea surselor generatoare de defecte din cadrul procesului tehnologic de filare,
în vederea reducerii frecvenţei acestora;
– determinarea condiţiilor optime de curăţire, reglarea curăţitorilor capacitivi instalaţi pe
maşina de bobinat .
Categoriile dimensionale de defecte se clasifică tehnologic prin studiul microscopic al
aspectului şi structurii, ceea ce permite stabilirea corespondenţei cu fazele procesului în care
au fost generate; cea mai mare parte a defectelor de fir este generat în procesul de filare
(tabelul IX.7.6). Conform analizei statistice realizate de firma Zellwegger, rezultă că
frecvenţa defectelor particularizează firele în funcţie de materia primă şi amestecul de fibre
prelucrat şi procesul tehnologic de prelucrare.
Observaţii:
1. Materia primă prelucrată se reflectă în frecvenţa corespunzătoare grupei de defecte 1,
mai numeroase în cazul prelucrării amestecurilor tip bumbac;
2. Tehnologia de fabricaţie se reflectă pregnant în grupa de defecte 2, a căror frecvenţă
este influenţată de caracteristicile amestecului de fibre şi de parametri de prelucrare / reflectat
în indicele de frecvenţă al ruperilor/care determină frecvenţa legărilor de fir; îngroşările scurte
şi lungi sunt determinate de corelarea parametrilor de prelucrare ai semifabricatelor în trenul de
laminat cu parametrii nominali ai acestora şi cu caracteristicile geometrice şi fizico-mecanice
ale fibrelor prelucrate.

Tipul defectului
Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 461
Tabelul IX.7.6,A
Protocol de analiză Uster Classimat pentru fire tip bumbac
Analiza frecvenţei defectelor firelor din diferite categorii tehnologice de fire
Total,
%
Fire tip bumbac Fire tip lână
C P Amestec
F.C,
100%
Total,
%
P,
100% Amestec
Tabelul IX.7.6,B
F.C,
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1. Materia primă
Corpuri străine 0-10 16,2 11,1 6,4 1,9 0-5 3,1 2,9 1,1
Defecte fibre
chimice
0-10 – – 1,3 5,3 – – 0,3 0,3
2. Filare/Preparaţie
Legări 30-70 10,1 12,5 8,6 16 0-15 10,3 9 15
Îngroşări scurte 10-20 6,2 6,9 5,4 6,1 0-5 3,3 – 2,9
Îngroşări lungi – – – – – 0-10 7,2 4 8,3
Crachere 0-2 0,4 0,2 0,4 – < 1 0,4 0,6 0,7

462
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Tabelul IX.7.6,B (continuare)
1 2 3 4
3. Filare
5 6 7 8 9 10
Scame încorporate < 50 42 44 38 29

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 463
– controlor electronic de fir, care determină oprirea automată a postului de bobinare la
ruperea firului sau în absenţa controlului;
– blocul de reglare automată a caracteristicii de material care serveşte adaptării instalaţiei la
condiţiile de testare: natura şi fineţea firelor testate; viteza de bobinare şi factorii de climat.
Funcţionarea instalaţiei Uster Automatic se bazează de asemenea pe detectarea
defectelor ca abateri locale faţă de densitatea de lungime nominală a firului testat prin semnale
electrice proporţionale, care se analizează ca durată şi amplitudine.
Semnalele scurte, corespunzătoare defectelor, sunt comparate cu limita de epurare,
prescrisă prin sensibilitate, S, şi lungime de referinţă, RL.
Semnalele lungi, cu amplitudini mai mici, sunt comparate cu reglajul Nm, care constituie
baza de referinţă pentru epurare. Depăşirea limitelor impuse prin reglaj declanşează semnalul de
comandă sub forma unui impuls, care comandă decuparea porţiunii defecte şi înlocuirea cu un nod.
Eficienţa curăţitorului de fir este asigurată prin reglaje iniţiale, care se stabilesc în
funcţie de:
– frecvenţele admise pentru fiecare categorie de defecte/conform analizei Classimat;
– caracteristicile materialului testat/fineţea firului; compoziţia fibroasă; conţinutul de
umiditate;
– viteza de efectuare a testului.
Optimizarea reglajelor curăţitorului de fir Uster Automatic se defineşte prin curbele de
epurare (fig. IX.7.42), Correlator, şi se precizează prin curbele de calibrare, Translator.
Fig. IX.7.42. Raport de analiză; utilizarea curbelor de epurare şi etalonare.

464
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.7.4.6. Sistemul informatic Uster Conedata
IX.7.4.6.1. Structura sistemului
Sistemul centralizat informatic Uster Conedata este structurat din:
– subsistemul descentralizat Uster Classimat/ analiza automată a defectelor de fir;
– subsistemul descentralizat Uster Automatic / curăţirea firelor în condiţii optime;
– unitatea centrală, de comandă, pentru concentrarea informaţiilor provenite de la cele
două subsisteme şi pentru raţionalizarea datelor colectate;
– căi de acces şi transmitere a datelor.
Fig. IX.7.43. Arhitectura sistemului Uster Conedata.
Structura sistemului de interceptare a datelor la maşinile automate de bobinat, cu
capetele de bobinare aşezate în serie, permite: colectarea individuală a datelor şi regruparea la
un centralizator, pe secţiuni; centralizarea datelor la nivelul maşinii; transmiterea la unitatea
centrală printr-un cablu comun.
IX.7.4.6.2. Modul de prezentare al informaţiilor în sistemul Uster Conedata
Sistemul Uster Conedata furnizează şi sintetizează informaţiile sub forma rapoartelor,
care cuprind:
• date referitoare la maşină, coloana „instalaţie” (fig. IX.7.44), care identifică maşina,
grupa şi redă, pentru fiecare secţiune, valoarea mediei sau sumei pentru:
– randamentul producţiei, P [%];
– timpii neproductivi, în min (IM);
– numărul de tăieri, tehnice, raportat la numărul de noduri, C/N;
– viteza de bobinare, în m/min (V: M);
– media tuturor secţiunilor maşinii (NT);
• date referitoare la fir, coloana producţie (fig. IX.7.45), care identifică secţiunea şi
raportează:
– fineţea firului şi parametri de structură (NM);
– producţia, în kg (KG);
– frecvenţa tăierilor de curăţire, raportat la lungimea de 100 km fir, CE;
– numărul de noduri, la 100 km fir (N);
– durata medie a opririlor, pe posturi de lucru, în s (A.S).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 465
Fig. IX.7.44. Raport de calitate.
Fig. IX.7.45. Raport de producţie.
Rapoartele Uster Conedata pot fi obţinute şi pentru maşină, articol, grup, iar parametrii
raportaţi sunt identici cu cei din rapoartele de instalaţie sau de producţie.
IX.7.4.6.3. Valorificarea informaţiilor sistemului Uster Conedata
Deoarece lungimea defectelor firelor se repartizează exponenţial, pentru efectuarea unor
analize reprezentative se impune testarea unor lungimi foarte mari de fir; din acest motiv, testul
a fost implementat în procesul tehnologic de bobinare.
Informaţiile furnizate de sistemul Uster Conedata:
– frecvenţa defectelor de fire, în firul supus epurării;

466
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– frecvenţa nodurilor în firul epurat, se extinde prin analiza frecvenţei şi cauzelor tăierii
firului la curăţitor şi individualizarea defectelor detectate pe grupe: îngroşări scurte, S; îngroşări
lungi, L; subţieri, T; tăieri suplimentare, A – permite interpretări tehnologice (fig. IX.7.46):
– frecvenţa ruperilor de fire dă indicaţii asupra variaţiei rezistenţei la tracţiune a acestora
şi se corelează cu tensiunea de bobinare şi reglarea dispozitivelor de tensionare;
– frecvenţa tăierilor adiţionale se corelează cu caracteristicile de aspect;
– frecvenţa îngroşărilor şi subţierilor lungi nu influenţează frecvenţa nodurilor;
– frecvenţa îngroşărilor şi subţierilor lungi influenţează calitatea ţesăturii;
– firele pentru tricotaje necesită eliminarea defectelor A; B.
Sistemul Uster Conedata asigură statistic prin lungimea testată informaţii privind:
frecvenţa defectelor în firul epurat; frecvenţa nodurilor în fir. Pe baza acestor informaţii s-au
elaborat standarde statistice (fig. IX.7.47).
Fig. IX.7.46. Reprezentarea schematică a frecvenţei şi cauzelor
nodurilor la fire pentru ţesături şi tricoturi.
Observaţii:
Uster Cone Expert (fig. IX. 7.48) prezintă următoarele facilităţi:
– capacitate de conectare: la 99 de maşini / linie TEXBUS; total 600 de maşini;
– raportul standard cuprinde: setare curăţire fir; limite de alarmă pentru calitate; alarmă de
tăiere; limite ale coeficientului de variaţie în funcţie de masă/pentru poziţii şi grupe de maşini;

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 467
– date de calitate: număr de tăieri absolute /100 km fir; număr defecte fir/virtual; număr
de alarme de calitate; evaluarea statistică a poziţiilor de excepţie;
– protocol standard: raport numeric; diagrame de poziţie; raport Classimat;
– condiţii de lucru: umiditate relativă 65-80 %; temperatură: 15 ....40 o C.
Fig. IX.7.47. Standarde statistice pentru frecvenţa nodurilor în firele epurate.

468
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.48. Uster Cone Expert.
IX.7.5. Sistemul automat de control al firelor Classifault
Principiul clasic al instrumentelor convenţionale care utilizează limite fixe pentru nivelul
de depăşire precum şi pentru lungimea defectului (sistem Uster ) ridică probleme în privinţa
fixării limitelor de curăţire şi a adaptării acestora la particularităţile dimensionale ale
defectelor, determinate de materia primă şi de sistemele de filare utilizate. Deoarece defectul se
percepe ca variaţie de masă, sistemul de clasificare nu permite identificarea precisă a
dimensiunilor: acelaşi defect poate fi înregistrat la lungimi diferite în funcţie de S, RL şi de
viteza de prelucrare.
Principiul Keisokki raţionalizează stabilirea lungimii optime de curăţire prin utilizarea
histogramei lungimii defectelor şi permite încadrarea precisă a defectelor în clase de lungime şi
grosime, cu excepţia îngroşărilor scurte, S.
Acest sistem determină frecvenţa şi lungimea defectelor ce depăşesc limita de control /
clasa de grosime, trasează histograma şi calculează lungimea medie a defectelor din clasa de
grosime. În felul acesta devin perceptibile toate particularităţile dimensionale ale defectelor, iar
limita de epurare se poate stabili riguros.
Principiul se aplică în cadrul sistemului de măsurare prevăzut în acest scop cu o unitate
de calcul performantă şi permite optimizarea utilizării curăţitoarelor de fire, care asigură
eficienţa bobinării, calitatea şi prelucrabilitatea firelor din fibre.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 469
IX.7.5.1. Histograma defectelor de fir
Sistemul de clasificare a defectelor de fir Classifault CFT-II stabileşte histograma
lungimii defectelor de fir dintr-o anumită categorie de grosime.În acest scop, semnalul de
măsurare constituit dintr-o succesiune de impulsuri se analizează sub următoarele aspecte:
– amplitudine, prin care se stabileşte clasa de grosime a defectelor; clasa de grosime este
delimitată de canalul de triggerare prin care trece semnalul;
– durata depăşirii, prin care se stabileşte lungimea fiecărui defect detectat (integrarea
impulsurilor rezultate la triggerare);
– înregistrarea numărului de defecte din fiecare clasă de lungime – histograma.
Caracterizarea histogramei. Histograma lungimii defectelor ce depăşesc o limită de
control impusă poate fi analizată şi caracterizată în funcţie de DR [%], lungimea pe care se
repartizează acestea, exprimată în procente din lungimea totală analizată. Considerând
defectele ca abateri faţă de valoarea nominală a densităţii liniare a produsului testat, se acceptă
repartiţia normală a depăşirilor, de unde rezultă lungimea totală [%], ca:
2
mmax 1 m
− ⋅
2 2
CV
1
DR+ =
e d m;
CV 2π
∫ (IX.7.1)
α
α
2
1 m
− ⋅
2 2
CV
1
DR− e d m,
CV 2
=
π ∫ (IX.7.2)
unde: m este abaterea faţă de valoarea nominală; mmax – abaterea maximă; CV – coeficientul de
variaţie; α – limita de control pentru densitate liniară.
Defectele de fir se repartizează exponenţial în raport cu lungimea (fig. IX.7.49), deci
densitatea de probabilitate a defectului l dintr-o anumită clasă de grosime este:
N ⎜−⎟ ⎝ DR ⎠
f() l α = e ,
(IX.7.3)
DR
unde: N este numărul total de defecte l, pe unitatea de lungime; DR – lungimea [%] defectelor
l.
Deoarece numărul total de defecte din unitatea de lungime a firului este N, se poate
determina numărul de defecte de lungime l:
mmin
⎛ N ⎞
l
n(l) = N·f(l), (IX.7.4)
unde n(l) este numărul de defecte l din unitatea de lungime a firului testat.
Din reprezentarea grafică executată sub forma histogramei, rezultă:
– ordonata redă numărul de defecte repartizat pe lungimea testată (10 5 m), iar abscisa,
lungimea defectului;
– raportul DR/N are semnificaţia lungimii medii a defectului / dreapta de gradient, în
scară logaritmică;
– dreapta intersectează abscisa la l = A, care reprezintă lungimea optimă de curăţire a
firului testat, LC.

470
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Lungimea optimă de curăţire, LC, reprezintă valoarea maximă a lungimii defectelor
detectate în clasa de grosime constituind echivalentul lungimii de referinţă, RL, utilizată de
sistemele Uster.
Fig. IX.7.49. Histograma lungimii defectelor de fir.
Clasificarea proceselor în funcţie de histograma lungimii defectelor de fir. Eficienţa
sistemului de curăţire a firelor este determinată de relaţia dintre lungimea de epurare, LE, şi
lungimea optimă de curăţire, LC; dacă:
– LE < LC, detectarea se extinde asupra imperfecţiunilor şi defectelor periodice ale
firului;
– LE > LC, detectarea nu include defectele cu l < LC.
Aplicarea acestui principiu permite clasificarea proceselor tehnologice din filatură
(fig. IX.7.50) în:
– procese tehnologice normale, caracterizate prin LC (dreapta A);
– procese tehnologice normale, caracterizate prin valori mai mari ale N, numărul total
de defecte şi ale LC determinate de creşterea variaţiei secţionale (dreapta B);
– procese tehnologice cu prefilare şi filare realizate în mod necorespunzător; în acest
caz, deşi numărul total al defectelor scade, LC creşte (dreapta C);
– procese tehnologice în cadrul cărora există defecte periodice induse în fazele
tehnologice de filare; de prefilare.
Raportul DR / N creşte, fără să crească numărul total al defectelor şi, dacă sursa nu este
identificată, curăţirea se face cu randament redus, fără efecte deosebite asupra calităţii firelor
(fig. IX.7.51). Folosirea lungimii optime de curăţire ca limită de control stabileşte noi
coordonate pentru procesul de curăţire al firelor, în cadrul căruia se pot stabili dominantele
defectelor de fir.
Sistemul permite interpretări tehnologice asupra procesului din filatură şi asupra
reglajelor ce se impun în cadrul operaţiei de bobinare.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 471
Fig. IX.7.50. Clasificarea proceselor tehnologice în funcţie de histograma
lungimii defectelor de fir.
Fig. IX.7.51. Tipuri de histograme obţinute la analiza defectelor de fir.
Histograma lungimii defectelor prezintă o extindere pronunţată pe direcţia abscisei,
conturând un maxim cu semnificaţia prezenţei defectelor periodice, de natură mecanică
(fig. IX.7.52).
În acest caz, DR/N creşte, la N staţionar; epurarea defectelor periodice este imposibilă,
histograma permite o localizare aproximativă a sursei perturbatoare.
Confirmarea prin spectrogramă permite eliminarea defectului şi îmbunătăţirea procesului
de curăţire.

472
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.52. Histograma lungimii defectelor la fir cu defecte periodice.
IX.7.5.2. Structura sistemului Keisokki CFT-II
Sistemul Keisokki CFT-II cuprinde (fig. IX.7.53): unităţi de măsurare de tip capacitiv;
sistem de clasificare; unitate de calcul; terminale: videomonitor; imprimantă; elemente de
conexiune.
Unităţile de măsurare Keisokki se produc în variante constructive utilizabile la curăţirea
oricărei categorii de fire din fibre, cu conţinut de fibre metalice, vopsite cu coloranţi
conductivi; seria se alege în funcţie de fineţea firului prelucrat (fig. IX.7.54).
Fig. IX.7.53. Structura sistemului
Keisokki CFT-II.
Tip GRM Tip GRA Tip GRE
Fig. IX.7.54. Unităţi de măsurare
Keisokki.
Unităţile de măsurare se conectează în sistem, prin intermediul unităţilor de control/
CB 84, CB 36, unde cifra indică numărul maxim de celule de măsură controlate; conectarea se
realizează printr-un reglaj unic al sensibilităţii, cu o toleranţă de ±15%, orice abatere fiind
sesizată prin sistemul de alarmă (tabelul IX.7.7).
Observaţii:
1. Domeniul de utilizare al celulelor (unităţilor de măsură) depinde de material.
2. Sistemul Keisokki permite evidenţierea şi diferenţierea netă a imperfecţiunilor firelor
de defecte (nivelurile de control –90...+95%, pentru subţieri, T, şi îngroşări, L).
3. Reglarea sistemului este deosebit de flexibilă şi permite efectuarea unor teste adaptate
la particularităţile structurale şi de compoziţie ale firului.

Domeniu/Nm
Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 473
Combinaţii unitate de măsură-amplificator
Tabelul IX.7.7
Unitate de măsurare Amplificator
Tip Cod Tip Cod
F F 238-1000 0-2 C 237-1000 0-3
C C 238-2000 0-2 C 237-1000 0-3
W W2 4 238-3000 0-2 C 237-1000 0-3
W1 W3 0 238-4000 0-2 W1 237-2000 0-3
W2 W3 0 238-4000 0-2 W2 237-2000 0-3
Epurarea firelor se realizează în conformitate cu clasificarea bidimensională, proprie
sistemului de detectare a defectelor (fig. IX.7.55) /similară, evident, clasificării Uster Classimat,
stabilindu-se limitele de control, în funcţie de cerinţele tehnologice impuse firului prelucrat
(fig. IX.7.56, tabelul IX.7.8).
Tabelul IX.7.8
Performanţe de măsurare la utilizarea CFT II
Fineţea nominală şi compoziţia fibroasă a firului
Lungimea de clasificare: 5 grupe de clasificare: defecte: S, L, T şi imperfecţiuni
● 4 niveluri pentru defecte S
● 4 niveluri pentru defectele L; T
În intervalul 0,1-25,5 cm/pas 0,1 cm;
În intervalul 1-255 cm/pas 1 cm;
Nivelul depăşirii: 2 grupe de clasificare: pentru L, T
● 2 niveluri pentru îngroşări, L:
● 2 niveluri pentru subţieri, T:
● 4 niveluri fixe pentru îngroşările scurte: S
(+95 / +5%) pas 5%
(0 / –5%) pas 5%
(+400; +250; +150; +100)
Viteza de bobinare: Se stabileşte în unitatea de control a CFT II
Se recomandă: stabilirea reglajelor la limita inferioară, pentru fiecare grupă
Fig. IX.7.55. Sistemul de clasificare a defectelor Keisokki-CFT.

474
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.56. Limite de curăţire Keisokki-CFT.
Procesul de curăţire se finalizează prin redactarea rapoartelor analitice (fig. IX.7.57), a
rapoartelor de sinteză (fig. IX.7.59), care cuprind: clasificarea defectelor detectate (în limitele
de reglaj stabilite), numărul de defecte epurate pentru fiecare canal de analiză, lungimea optimă
de curăţire (pentru fiecare categorie de defecte detectatate) şi prin rapoartele analitice,
corespunzătoare histogramelor (fig. IX.7.58,a, b).
Fig. IX.7.57. Rapoarte analitice CFT-II.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 475
a
b
Fig. IX.7.58. Histogramele lungimii defectelor de fir – protocol de încercare (a);
histogramele lungimii defectelor de fir – protocol de încercare (b).

476
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.59. Raport de sinteză.
IX.7.6. Sistemul Uster Polyguard
Sistemul Uster Polyguard pentru asigurarea şi monitorizarea calităţii firelor OE rotor
constituie un echivalent al sistemului Uster Automatic (utilizat în curăţirea firelor clasice).
Uster Polyguard are o construcţie modulară (fig. IX.7.60):
– unitatea de măsurare electronocapacitivă (deserveşte o unitate de filare);
– unitatea de evaluare (deserveşte 6-20 unităţi de filare) care prelucrează semnalul de
măsurare şi clasifică defectele de fir, transmite informaţii la unitatea centrală, preia comenzi,
de la unitatea centrală – de continuare / întrerupere a alimentării, a funcţionării unităţii de
filare, execută comenzi;
– unitatea centrală (deserveşte o maşină de filat OE rotor) asigură tensiunea de
alimentare necesară funcţionării unităţii de măsurare şi unităţii de evaluare, preia şi analizează

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 477
informaţii şi elaborează decizii cu privire la funcţionarea posturilor de lucru/conform
adreselor, stochează şi sistematizează informaţiile, conectează sistemul cu sisteme ierarhic
superioare;
– conexiunile integrează modulele în sistem şi asigură circulaţia în dublu sens a
informaţiilor, ceea ce permite îndeplinirea funcţiilor de bază, pentru fiecare în parte.
Fig. IX.7.60. Structura modulară a sistemului UPG/ asigurarea
şi monitorizarea calităţii firelor OE rotor.
Utilizarea sistemului se realizează prin intermediul unităţii centrale, prevăzută cu o
tastatură de comandă prin intermediul căreia se stabilesc limitele de curăţire corespunzătoare
categoriilor de defecte pentru care sistemul UPG este selectiv.
IX.7.6.1. Structura sistemului Uster Polyguard 5
Sistemul Uster Polyguard 5 monitorizează calitatea firelor filate prin procedeul OE rotor
prin două forme constructive:
– UPG5-R1, integrată în maşina automată Rieter R1;
– UPG5, pentru maşini de filat OE de alte fabricaţii.
Sistemul detectează şapte tipuri de defecte dăunătoare de fire, oferă posibilitatea
determinării individuale a limitelor de curăţire a firelor în funcţie de amplitudinea, lungimea şi
frecvenţa defectelor şi de corecţie automată a Nm.
Uster Polyguard 5 previne creşterea treptată a frecvenţei defectelor la fiecare post de
filare şi permite instituirea procedeelor specifice de întreţinere ale maşinilor automate; posturile
de filare care produc un număr excesiv de defecte sunt blocate şi evidenţiate prin sistemul de
alarmă, fiind deservite operativ de unitatea de legare automată; posturile de filare blocate sunt
indicate optic, individual şi afişate pe display.
Sistemul Uster Polyguard (fig. IX.7.60), are o structură modulară şi conţine:
– unităţi de măsurare, corespunzătoare posturilor de filare;
– unităţi de evaluare, ce preiau semnalul de la cel mult 20 de unităţi de măsurare;
– unităţi centrale de comandă, pentru fiecare maşină.

478
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Unitatea de măsurare este construită pe principiul electronocapacitiv, fiind dimensionată
în raport cu caracteristicile constructive ale maşinii de filat cu rotor. Ea poate fi realizată în
versiunile MK-C15-21 (cu ajutorul căreia se controlează fire OE rotor cu Nm12-120) şi
MK-C20-21(cu ajutorul căreia se controlează fire OE, rotor cu Nm 6-60); în ambele cazuri
sunt posibile restricţii la gama de fineţe, care se datorează naturii fibrelor prelucrate.
Reglajele se asigură pe canalele de analiză ale semnalului, corespunzătoare celor şapte
categorii de defecte, să se obţină detecţia, în condiţiile din tabelul IX.7.9.
Reglajul unităţii de măsură a sistemului Uster Polyguard 5
Tabelul IX.7.9
Canalul N S L T MO* C P
Tip defect Îngroşare
foarte scurtă
Îngroşare
scurtă
Îngroşare
lungă
Subţiere Moire Variaţii
de Nm
Dublări
Sensibilitate, % 20-500 70-300 10-100 –10-70 ±50-±300 1,4×S
RL, cm 1 cm 2-10 cm 20 cm-
10 m
20 cm-
10 m
Circumferinţa
rotorului
10-100
m
2-10 cm
Observaţii:
1. Efectul Moire se manifestă printr-o succesiune de îngroşări şi subţieri, ce alternează
pe segmente de fir mai lungi de 2 m; fiecare unitate de măsurare este prevăzută cu posibilitatea
de reglare automată a canalului Moire, şi de reglare automată a canalului C.
2. Unitatea de măsură asigură funcţia de avertizare-alarmă „triggerată” de unitatea
centrală, iar semnalizarea se produce atât la unităţile de măsură Uster Polyguard cât şi la
interfaţa de utilizare BOB.
3. Funcţia de avertizare este activată pentru disfuncţionalităţi: datele achiziţionate de la
fiecare post de lucru controlat sunt transmise unităţii centrale prin interfaţa BOB sau
sistemului Uster Rotordata 200.
4. Întreţinerea unităţilor de măsurare este o problemă deosebit de importantă şi se
execută prin curăţire periodică/acest lucru fiind impus de principiul de măsurare capacitiv; se
execută de asemenea verificări periodice ale traseului de fir, ale sensibilităţii unităţilor de
măsură şi ale transmisiei informaţiilor la unitatea de evaluare; este permisă înlocuirea oricărui
modul al instalaţiei, fără calibrare.
5. Utilizarea instalaţiei Uster Polyguard impune menţinerea parametrilor de climat în
limitele de: temperatură de T = +4...+40 o C; umiditate relativă a aerului de φmax = 80%.
Unitatea de evaluare, serveşte amplificării semnalelor pentru canalele de detectare a
celor şapte categorii de defecte menţionate; unitatea conţine un procesor de semnal pentru
monitorizarea şi evaluarea semnalelor firului, simultan, pentru cele 20 de unităţi de filare.
Unitatea centrală de comandă conţine interfaţa de comunicare care asigură prin hard
transmisia informaţiilor între unitatea de evaluare şi unitatea centrală şi o unitate de memorie
EPROM, care furnizează softul pentru controlul monitorizării firului. Unitatea de comandă
controlează tensiunea de alimentare pentru toate unităţile de măsură şi unităţile de evaluare şi
conectează sistemul Uster Polyguard cu sistemele superioare Uster Rotor Data şi Uster
Milldata. Informaţiile referitoare la unităţile de filare sunt stocate în unitatea de comandă şi pot
fi apelate prin tastatura de comandă şi vizualizate pe display; tot prin intermediul tastaturii se
apelează comenzile de reglare ale sistemului de control.
Avantajele sistemului Uster Polyguard 5:
– reprezintă un sistem pentru asigurarea calităţii firelor OE rotor;

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 479
– reprezintă un sistem bazat pe măsurare obiectivă, stabil pentru un milion de unităţi
de măsurare;
– permite diferenţierea a şapte categorii de defecte de fire;
– este prevăzut cu funcţii de alarmă şi blocare a unităţilor cu funcţionare defectuoasă;
– asigură permanenta monitorizare a tensiunii de alimentare şi a elementelor de reglaj,
pentru fiecare unitate de măsurare;
– permite o deservire uşoară şi conectarea cu sistemul Uster Rotordata.
Uster Polyguard 5R-1-Q-Pack. Constituie un sistem de control on-line care asigură
monitorizarea calităţii firelor OE rotor şi este aplicat în operaţia de curăţire a firelor.
Sistemul asigură calitatea formatelor cu fire OE prin determinarea unor caracteristici de
calitate pentru fiecare poziţie de filare; detectează on-line posturile de lucru care se abat de la
limitele de control ale caracteristicilor de calitate, utilizează sisteme de avertizare şi furnizează
informaţii semnificative statistic asupra caracteristicilor de calitate ale firelor controlate:
– determinarea caracteristicilor de calitate în regim on-line reduce considerabil volumul
determinărilor de laborator;
– utilizarea sistemului este realizată prin interfaţa BOB, prin care se conectează maşina
şi posturile individuale de lucru cu unitatea centrală;
– sistemul UPG Q-Pack se poate conecta cu sistemul superior Uster Rotordata 200;
– caracteristici de calitate determinate; domenii de reglare: coeficientul de variaţie,
CV(CVm [%]-UPG); curba varianţă - lungime; spectrograma; frecvenţa imperfecţiunilor
(IP-UPG); clasificarea defectelor (CMT-UPG).
Pentru a asigura statistic valorile sau testele efectuate, se impune analiza unor lungimi
determinate de fir.
Tabelul IX.7.10
Condiţii metrologice la determinarea on-line a caracteristicilor
de calitate ale firelor OE rotor
Spectrograma
Lungimea de testare, m 40 160 640 1280
λ min 2 2 2 2
λ max 5 20 80 160
CV-UPG, IP-UPG: 100-1000 m în intervale de 100 m
CMT-UPG: 50; 100; 200; 500; 1000 km
Determinarea CVm-UPG şi CMT-UPG se face continuu, la fiecare post de filare; IP-UPG
şi spectrograma sunt determinate ciclic, de la o poziţie la alta, în cadrul unei unităţi de evaluare.
Determinarea imperfecţiunilor IP-UPG se realizează în condiţiile de reglaj, conform
tabelului IX.7.11. Reglajul se efectuează pe unitatea de control.
Determinarea imperfecţiunilor IP-UPG
Tipul defectului Niveluri de sensibilitate, %
Tabelul IX.7.11
Subţieri –30 –40 –50 –60
Îngroşări 35 50 70 100
Nopeuri 140 200 280 400

480
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Evaluarea caracteristicilor de calitate în sistem de analize on-line conduce la avantajul
unor decizii prompte pentru corectarea procesului tehnologic.
Sistemul Q-Pack realizează curăţirea virtuală, care detectează defectele pe baza
principiilor de curăţire, înregistrează frecvenţa defectelor, dar nu le elimină.Curăţirea virtuală
reprezintă o modalitate de a optimiza limitele de curăţire, limitele de control şi avertizare
pentru caracteristicile de calitate în analiză şi furnizează informaţii asupra frecvenţei
defectelor de fir. Curăţirea virtuală se derulează pe canalele N, S, L, T reglate în limitele
valorilor de reglaj, indicate pentru controlul activ.
Sistemul Q-Pack realizează funcţia de avertizare şi alarmă, activată la:
– alarma absolută: depăşirea limitei de control pentru CVm pe maşină,
CVm max/CVm min, limite: 0-50%;
– alarma relativă: încadrarea în aceleaşi limite pentru raportul dintre CVm, med – valoarea
medie a maşinii şi cea corespunzătoare unei poziţii de filare;
– spectrograma de alarmă;
– alarmă la depăşirea limitelor de control pentru imperfecţiuni (pentru fiecare grupă în
parte);
– alarma de calitate indică devierea unei unităţi de filare de la valorile admise; alarmele
de calitate sunt înregistrate şi prelucrate în unitatea centrală, iar posturile de filare cu
funcţionare defectuoasă sunt înregistrate, oprite sau blocate.
Avantajele sistemului Uster Polyguard 5Q-Pack:
– extinde posibilităţile sistemului Uster Polyguard 5 de monitorizare a firului OE rotor
prin control on-line asupra principalelor caracteristici de calitate, pentru care se impun limite
de acceptare, a căror depăşire determină blocarea unităţii defective; aplică criteriul de control
pentru fiecare unitate de filare, garantând astfel omogenitatea lotului de fire;
– limitele de control se stabilesc prin aplicarea principiului de curăţire virtuală;
– se controlează on-line variaţia densităţii liniare a firelor produse;
– se monitorizează on-line fiecare unitate de filare sub aspectul CVm [%];
– clasificarea on-line a defectelor de fir; aplicarea alarmei selective;
– datele achiziţionate sunt asigurate statistic pe baza unei lungimi de analiză adecvate;
– raţionalizarea regimului de întreţinere al utilajului.
Sistemul Uster Rotordata 200. Este un sistem de monitorizare sistematică a filării cu
rotor, capabil să sistematizeze şi să sintetizeze volumul de informaţii realizat prin UPG5,
UPG5-QPack. Centralizarea şi sistematizarea informaţiilor înlesnesc şi fundamentează deciziile
tehnologice şi manageriale; permite evaluarea producţiei şi a calităţii firelor prin documente
specifice: rapoarte de producţie; rapoarte de calitate care sunt însoţite de reprezentări grafice
adecvate; se asigură optimizarea calităţii firelor în contextul reducerii costurilor de producţie.
Prezentarea şi prelucrarea informaţiilor. Integrarea sistemului descentralizat Uster
Polyguard de asigurare şi monitorizare a calităţii firelor în sistemul informatic centralizat Uster
Rotordata/Uster Cone Expert asigură posibilitatea sistematizării şi prelucrării statistice a
informaţiilor şi prezentării acestora sub formă de rapoarte tabelare sau reprezentări grafice.
Rapoartele se redactează pe termen scurt (la nivel de schimb) sau ocazional şi vizează
productivitatea şi calitatea (la nivel de post de lucru, maşină, articol), sau pe termen lung
(supravegherea procesului de producţie în ansamblu).
Rapoartele de producţie (fig. IX.7.61) conţin date referitoare la producţia realizată:
viteza de filare (m/min); cantitatea de fir produsă [kg]; cantitatea de fir produsă [g/fus·h];
randamentul efectiv – INE [%].
Rapoartele de calitate (fig. IX.7.62) conţin date referitoare la: numărul de ruperi de fire
pe maşină (FBR); numărul întreruperilor generate de condiţiile de calitate(QS/h); numărul
întreruperilor generate de calitate pe cauze (S, L, T şi MO); numărul defectelor alarmante;

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 481
frecvenţa ruperilor de fire; număr de ruperi/1000 rotoare oră; numărul opririlor de scurtă
durată; numărul opririlor de scurtă durată /10 6 m.
Fig. IX.7.61. Raport de producţie Uster Rotordata.
Fig. IX.7.62. Raport de calitate Uster Rotordata.

482
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Prin analiza statistică a datelor Uster Polyguard - Uster Rotordata referitoare la producţia
şi calitatea firelor OE rotor, s-a realizat o imagine de ansamblu asupra producţiei/rotor⋅h şi asupra
frecvenţei ruperilor de fire şi a duratei medii de menţinere a ruperilor la utilizarea acestui
sistem de filare (fig. IX.7.63-IX.7.65).
Producţia specifică a maşinilor OE rotor [g/rotor/h] serveşte comparaţiei cu valoarea
corespunzătoare randamentului de 100%, limitată tehnologic de turaţia rotoarelor; creşterea
gradului de torsionare limitează valoarea randamentului la filare.
Fig. IX.7.63. Producţia specifică
a maşinilor OE rotor.
Fig. IX.7.64. Indicele de frecvenţă al ruperilor
de fire la filarea OE rotor.
Observaţii:
1. Indicele de frecvenţă al ruperilor este de: 75/1000 f × h, indiferent de fineţea firului.
2. Ruperile de fire se repartizează întâmplător la filarea cu rotor /bumbac 100%.
3. Dispersia frecvenţei ruperilor creşte o dată cu fineţea firelor produse.
4. Frecvenţa ruperilor poate fi influenţată de materia primă, gradul de torsionare, viteza
de extragere şi turaţia rotoarelor.
5. Timpul de staţionare mediu al unei unităţi de filare reprezintă aproximativ 50% din
timpul de rond, la deservirea manuală; dotarea maşinilor OE rotor cu instalaţii automate pentru
remedierea ruperilor a redus considerabil timpii de staţionare.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 483
Fig. IX.7.65. Durata medie de menţinere
a unei ruperi de fir la filarea OE rotor.
IX.7.6.2. Condiţii metrologice specifice la utilizarea sistemului
Uster Polyguard
Utilizarea sistemului electronocapacitiv de curăţire a firelor OE rotor Uster Polyguard
impune particularităţi ale reglajelor, determinate de particularităţile dimensionale ale defectelor;
acestea pot fi încadrate în clasificarea tipodimensională generală a defectelor de fir, cu
următoarele precizări:
Firele OE rotor prezintă defecte de tipul S, L, T:
– defecte de tipul S, L, T sunt comparabile cu categoriile C, D, E, F, G, Uster Classimat;
defectele C, D se compară numai subiectiv cu Grades Classimat; uneori, aceste defecte sunt
supărătoare şi se impune eliminarea prin curăţire;
– frecvenţa mărită a îngroşărilor este dăunătoare pentru aspectul ţesăturilor; aceste
defecte pot avea secţiunea de 2-3 ori mai mare decât a firului normal şi, de obicei, mai scurte
decât diametrul rotorului (< 15 cm); în structura ţesăturii se regăsesc, deoarece acestea nu
constituie neapărat porţiuni slabe. Cauzele îngroşărilor sunt: insuficienta individualizare a
fibrelor la cilindrii desfibratori (garnitura uzată, deteriorată; calitatea necorespunzătoare a
benzilor alimentate; conţinutul de fibre scurte sau materialul fibros utilizat);
– subţierile sunt foarte vizibile în tricot (fig. IX.7.66) , deoarece depăşesc lungimea
raportului de legătură; asemenea defecte pot avea jumătate din secţiunea firului normal şi
depăşesc de cele mai multe ori lungimea, de cel puţin 60 cm;

484
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
– subţierile sunt mai frecvente la firele din amestecuri de fibre, fiind generate de
aglomerări (amestecare insuficientă) sau de abateri de la valoarea fineţii benzii alimentate;
subţierile pot fi generate şi prin legări incorecte sau prin laminajele false la alimentarea
benzii;
– îngroşările scurte sunt foarte vizibile în ţesătură, deoarece ele prezintă o abatere mare
de la valoarea nominală a diametrului firului; defectele sunt vizibile chiar şi la catifea, unde
îngroşările scurte ale firului de B deplasează firele de U şi apar pe suprafaţa acesteia.
Fig. IX.7.66.Vizualizarea efectelor defectelor de fir (OE rotor) din categoria S, L, T
asupra calităţii ţesăturilor şi tricoturilor.
Firele OE rotor prezintă defecte particulare, de tip Moire. Defectele de tip Moire se
manifestă ca succesiune de îngroşări şi subţieri periodice cu lungimea de undă fundamentală
egală cu circumferinţa rotorului. Această categorie de defecte este o consecinţă a
dezechilibrării rotorului la acumularea în canelură a microparticulelor (praf, avivaj), ce
perturbă procesul de formare al firului printr-o succesiune de impulsuri (unilaterale, bilaterale)
apărute prin vibraţia rotorului (fig. IX.7.67). Deoarece semnalul prezintă armonice de frecvenţă
ridicată, numărul de defecte care poate fi observat pe o anumită lungime de fir poate fi foarte
mare.
Firele OE rotor prezintă defecte particulare de tip lanţuri de defecte. Lanţurile de
defecte (S, L, T şi /sau defecte Moire) sunt generate de o unitate de filare care nu funcţionează
corespunzător; apariţia acestei categorii de defecte se datoreşte uzurii şi vibraţiei rotorului şi
impune întreruperea funcţionării postului de lucru.
Lanţurile de defecte se caracterizează dimensional identic cu îngroşările şi subţierile,
particularizându-se prin concentrarea pe o anumită lungime de fir şi repetarea la intervale
egale, cu lungimi de ordinul metrilor sau kilometrilor; aceste defecte sunt o consecinţă a
aglomerării de impurităţi sau scame, pe organele de alimentare-defibrare din unitatea de filare.
Lanţurile de defecte în care alternează îngroşări şi subţieri pot produce un efect Moire, ascendent
sau descendent (fig. IX.7.68). Asemenea defecte sunt generate de blocarea intermitentă, scurtă,
a rotorului, care se eliberează la antrenarea acumulărilor în firul format; în cazul în care defectul
se repetă, unitatea de filare trebuie scoasă din funcţiune pentru a se putea analiza şi elimina cauza.
Fire OE rotor cu legări necorespunzătoare. Legările necorespunzătoare sunt frecvente
la utilizarea maşinilor OE-rotor cu grad redus de automatizare şi influenţează negativ aspectul
produselor realizate din fire; ele se identifică vizual, având aceeaşi lungime cu circumferinţa
rotorului, 110-200 mm, şi o creştere a secţiunii transversale de peste 125% faţă de valoarea
nominală; aceste defecte creează probleme în etapele de prelucrare a firelor, deoarece rezistenţa
la rupere scade cu până la 40% faţă de valoarea medie.
Dificultăţi de prelucrare determinate de defecte. Prezenţa defectelor firelor rotor
generează ruperi în fazele tehnologice de bobinare, urzire, ţesere; ruperile/staţionările produse
în aceste procese cresc costul fabricaţiei.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 485
Fig. IX.7.67. Diagrama şi spectrogramele unui fir OE rotor
cu defecte Moire.

486
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.68. Efectele producerii defectului Moire în ţesătură şi tricot.
Pentru 100 de maşini de ţesut, fir Nm 34, la o frecvenţă a ruperilor de 0,7-2/1000 km,
apar costuri suplimentare de 30 000FE; din analiza frecvenţei şi cauzelor ruperilor de fire, în
procesul de prelucrare rezultă că 50% sunt determinate de modul de realizare al firului.
Datorită implicaţiilor asupra randamentelor utilajelor şi a costului produselor, un fir este
considerat acceptabil dacă, în procesul de urzire, se înregistrează cel mult o rupere la prelucrarea
lungimii de 1000km fir/bumbac, 100%, Nm 34 (tabelul IX.7.12). Pentru fire mai fine decât Nm 50,
sunt permise limite de frecvenţă ale ruperilor mai ridicate, până la două ruperi pe 1000 km fir.
Tabelul IX.7.12
Frecvenţa şi cauzele ruperilor la urzirea fir Nm34, bumbac 100%
Nr./1000 km fir Filatură
Construcţia
bobinei
Transport,
fixare rastel
Alte cauze
2 40% 20% 30% 10%
1 50% 25% 15% 10
0,7 60% 15% 15% 10
Ruperile produse la urzire nu sunt întotdeauna cauzate de subţierile sau îngroşările
lungi; cu toate acestea, supravegherea calităţii firelor prin intermediul sistemului aduce o
îmbunătăţire a prelucrabilităţii.
Condiţii asemănătoare s-au constatat şi la procesul de ţesere, la care frecvenţa ridicată a
ruperilor de fire la maşina de ţesut (costuri de aproximativ 0,5 FE / rupere) sunt generate de
calitatea filării şi în special de frecvenţa imperfecţiunilor şi a defectelor de fire.
IX.7.6.3. Stabilirea reglajelor optime ale sistemului Uster Polyguard
Prin studii comparative efectuate asupra frecvenţei şi tipologiei defectelor la fire filate
prin sisteme clasice şi cu rotor s-a ajuns la următoarele concluzii:
– firele OE rotor au mai puţine defecte decât firele clasice, sau nu prezintă defecte;
– defectele se concentrează pe anumite bobine, în cadrul cărora pot să apară grupate sau
răspândite, în toată masa bobinei.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 487
Tipologia şi frecvenţa defectelor depind de:
– tipul maşinii şi gradul de automatizare al acesteia;
– starea maşinii şi gradul de uzură al unor organe de lucru;
– calitatea benzilor alimentate;
– condiţiile de microclimat.
Firele filate prin procedeul OE prezintă mult mai puţine defecte decât firele filate prin
procedeul clasic. Defectele detectate trebuie eliminate înainte de a provoca dificultăţi în
procesele de prelucrare (creşterea frecvenţei ruperilor); defectele afectează aspectul suprafeţei
produsului finit.
Reglajele optime ale sistemului Uster Polyguard se stabilesc pentru fiecare categorie
dimensională, în context cu destinaţia tehnologică (influenţa asupra calităţii produsului;
influenţa asupra prelucrabilităţii firelor) la nivelul traseului de prelucrare a semnalului (canal).
Reglajele se stabilesc în funcţie de dimensiunile defectelor reflectate în semnal: abaterea de la
valoarea nominală a densităţii liniare / amplitudine şi lungime / durata depăşirii.
Alegerea defectelor S, L,care trebuie eliminate, se face cu ajutorul curbei translator
(fig. IX.7.69), cu care se stabileşte nivelul de curăţire pe Grades Classimat:
– defectele (S, L) firelor OE se compară în mod subiectiv cu Grades Classimat; pentru
reglajul: SS =150%, RL = 3,3 cm; SL = 50%, RL = 170 cm, toate defectele din Grades Classimat
plasate deasupra curbei se pot elimina prin curăţire;
– defectele (T) firelor OE corespunzătoare grupei I2 Grades Classimat se elimină cu
reglajul ST = –50%, RL = 170 cm 2 (toate defectele plasate deasupra curbei rămân în fir).
Deoarece la măsurarea electronocapacitivă lungimea de baleiere/secţionare este
dependentă de viteza de efectuare a testului, reglajul S, RL se face în concordanţă cu viteza de
filare (în cazul curăţitorului UPG), egală cu viteza de testare (tabelul IX.7.13).
Lungimea
de referinţă,
în cm
Sensibilitate
Corelarea reglajului cu viteza de filare
Tabelul IX.7.13
Reglajul Viteza, m/min
Canalul 100 110 120 130 140 150
S 3 3,3 3,7 4 4,3 4,7 5
L, T 150 170 180 200 220 230 250
S 180 170 170 160 150 140 140
L 70 70 70 65 60 60 60
T –50 –50 –50 –45 –40 –40 –40
Mo 150 150 150 150 150 150 150
Defectele H şi I (subţieri lungi), sunt comparabile cu Grades Classimat şi pot fi eliminate
în totalitate cu reglajul 20%; cu acest reglaj se percep subţierile determinate de variaţia de
fineţe a benzilor alimentate, defectele de legare a benzilor, benzile duble sau laminajele false.
Defectul Moire este un defect periodic de lungime de undă mică (1/n din circumferinţa
rotorului, cu n = 1; 2; ...); dacă pentru o depăşire de +50% un defect S are frecvenţa de 5 / 10 m
fir, defectul Moire poate avea frecvenţa de 100 /10 m fir.
Detectarea defectelor de lungime de undă redusă impune reducerea sensibilităţii prin
utilizarea unui factor de amplificare redus; deoarece defectul este perceput global ca variaţie de
masă, în felul acesta lungimea se amplifică favorabil pentru percepţie; apariţia defectului Moire
poate fi redată prin diagramă (fig. IX.7.70).

488
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.69. Utilizarea curbei translator pentru stabilirea nivelului
de curăţire la fire OE.
Fig. IX.7.70. Diagrama Uster a firului OE rotor cu defecte Moire:
a – 18 defecte/8 m; b – 230 defecte/8 m.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 489
Lanţul de defecte reflectă starea maşinii de filat cu rotor; repetarea acestora impune
scoaterea din funcţiune şi verificarea amănunţită a unităţii de filare (uzură, defecte mecanice).
Deoarece apariţia unui lanţ constituie un defect grav, prin reglajul alarm al defectelor se
urmăreşte obiectivul: reglaj tolerant, admite 5 defecte/1 km fir; reglaj sever, admite
2 defecte/10 km fir; reglaj pentru curăţire totală, 1 defect /10 km fir. Apariţia lanţului de
defecte este semnalizată optic, o dată cu blocarea unităţii de filare; prin LED-ul capului de
măsurare, se realizează identificarea unităţii defecte şi operativitatea repunerii în funcţiune.
În figura IX.7.71, legarea necorespunzătoare este asimilată defectelor L, T; legarea
corespunzătoare trece nestingherită prin fanta curăţitorului de fir; deoarece viteza de filare este
puţin mai mică după legare, canalele L şi T se activează după 2 s de la punerea în funcţiune a
unităţii de filare (pentru reglaj de 180%, S2s este 260%).
Reglajul pentru fineţea firului şi cifra de material. Utilizarea principiului de măsurare
capacitiv impune o deosebită atenţie asupra reglajului de fineţe şi a cifrei de material, deoarece
sunt decisive pentru sensibilitatea canalelor S, L, T (fig. IX.7.71).
Reglajul se face pe baza principiului stabilit pentru unitatea de măsurare a curăţitorului
Uster Automatic; influenţa unei modificări de ±10 % se resimte atât la introducerea firului în
fanta curăţitorului cât şi în regimul normal de funcţionare (tabelul IX.7.14).
Fig. IX.7.71. Sensibilitatea canalului S la două secunde
după pornirea unităţii de filare.
Influenţa modificării de 10% a reglajului MZ asupra sensibilităţii
canalelor S, L, T
MZ –2 –1 Normal 1 2
Tabelul IX.7.14
Canal S L T S L T S L T S L T S L T
Până la 2 s 170 201 235 273 315
După 2 s 120 29 52 125 44 46 150 60 40 178 78 33 210 98 26
Regim 121 52 32 135 54 36 150 60 40 167 67 45 186 74 50

490
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.7.6.4. Caracteristicile de epurare ale firelor OE rotor
Caracteristicile de epurare pentru firele OE rotor (fig. IX.7.72), s-au stabilit pe baza
analizei statistice a rezultatelor experimentale obţinute la curăţirea firelor în diferite condiţii de
reglare: sensibilitate S, lungime de referinţă RL, viteză de filare.
Ca principii generale se pot enunţa:
– reglajul de sensibilitate generează creşterea sau descreşterea numărului de defecte eliminat;
– repartiţia defectelor firelor OE rotor (fire din bumbac cardat, 100%) în funcţie de
criteriul dimensional este, aproximativ: defecte S, 50%, defecte L, 30%; defecte T, 10% şi
defecte Mo, 10%;
– la firele realizate din amestecuri de bumbac-fibre chimice, frecvenţa defectelor scade
cu 30%.
Prin Standardele Statistice Uster, firma Zellweger a stabilit limitele de variaţie ale frecvenţei
defectelor firelor OE rotor, pentru fire din bumbac cardat 100% şi din bumbac în amestec cu fibre
chimice. În funcţie de domeniile de utilizare şi de modul în care frecvenţa defectelor poate afecta
prelucrabiliatatea şi aspectul produsului finit, firma Zellweger prezintă sugestii asupra reglajelor
ce se impun pentru încadrarea în limitele unor valori admise (fig. IX.7.72).
Fig. IX.7.72. Frecvenţa defectelor S, L, T, Mo în funcţie de
reglajul de sensibilitate.
IX.7.7. Uster Optiscan – detectarea corpurilor străine
în agregatul de bataj
Contaminarea bumbacului preindustrializat se produce prin deşeuri de ţesătură, tricot,
hârtie, polipropilenă, piele, resturi de seminţe, fibre defecte, particule grele şi metalice. Uster
Optiscan este un component al agregatului de destrămare-amestecare - curăţire care permite

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 491
detectarea şi eliminarea corpurilor străine la începutul procesului tehnologic deoarece în
această fază este mai eficientă prin:
– examinarea mai atentă a ghemotoacelor în liniile de bataj curente;
– extracţia selectivă a corpurilor străine cu pierderi minime de fibre prelucrabile;
– extracţia automată a particulelor grele în timpul prelucrării;
– extracţia particulelor metalice.
Uster Optiscan elimină corpurile străine prin trei funcţii de extracţie (fig. IX.7.73):
– monitorizarea variaţiei culorii ghemotoacelor de bumbac şi a strălucirii acestora şi
obţinerea semnalului de detectare a corpurilor străine; a particulelor metalice; această funcţie se
exercită prin intermediul unui sistem de detectoare optice inteligente, care analizează
intensitatea componentelor spectrale (R, G, V) şi strălucirea ghemotoacelor / particulelor care
traversează canalul de detecţie;
– comanda prin semnalul de detectare a sistemului pneumatic de alimentare cu aer
comprimat, prevăzut cu valve şi duze poziţionate pe toată lăţimea de lucru a maşinii; această
funcţie asigură eliminarea corpurilor străine, prin acţiunea de separare a unui curent de aer, la
schimbarea direcţiei de deplasare; corpurile străine se separă prin cădere liberă în cutia
colectoare;
– menţinerea concentraţiei de corpuri străine în limitele câmpului de toleranţă prestabilit
(funcţie de avertizare şi alarmă); această funcţie se exercită la depăşirea limitei de control
(funcţie de avertizare şi alarmă);
Observaţii:
1. Rezoluţia sistemului este îmbunătăţită prin dimensiunea redusă a canalului de
detectare/ grosime de 10 mm; la trecerea prin canal, ghemotoacele sunt întinse prin intermediul
unei curele transportoare de individualizare, care se deplasează cu viteza de 150 m/min, şi
răspândite pe toată lăţimea maşinii;
2. Sistemul Uster Optiscan are o capacitate de 600-800 kg/h şi poate fi prevăzut cu un
dispozitiv de adiţional de destrămare preliminară, când dimensiunile ghemotoacelor sunt
nesatisfăcătoare pentru precizia sa de funcţionare (fig. IX.7.73).
IX.7.8. Sistemul Uster R Intelligin
Sistemul Uster R Intelligin a fost proiectat (1994) şi realizat (1998) în scopul monitorizării
şi controlului procesului de egrenare şi constituie rezultatul colaborării firmei Uster cu USDA
şi CRADA.
Prin intermediul sistemului, egrenarea bumbacului se realizează sub controlul parametrilor
determinanţi: umiditatea fibrelor alimentate, conţinutul de impurităţi, culoarea, ceea ce asigură
prelucrarea în condiţii optime şi livrarea la parametrii specificaţi către consumator.
Avantajele asigurate prin utilizarea Uster Intelligin în staţiile de egrenare sunt:
– menajarea calităţii fibrelor de bumbac prin optimizarea procesului de egrenare pe baza
informaţiilor obţinute prin monitorizare (stabilirea/restabilirea numărului de faze de separare a
fibrelor de pe seminţe; oprirea procesului; modificarea traseului materialului în mers);
– optimizarea procesării şi prestabilirea gradului;
– prevenirea suprauscării fibrelor de bumbac (prelucrarea la u = 5,5%);
– raţionalizarea preţurilor la cultivator, în funcţie de calitatea materialului furnizat;
– fundamentarea unui sistem de relaţii cultivator-filator;
– creşterea producţiei şi productivităţii cu minimizarea pierderilor de material fibros;
– reducerea procentului de nopeuri şi fibre scurte din loturile de bumbac livrate din
staţiile de egrenare.

492
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
a
b
Fig. IX.7.73. Principiul Optiscan de detectare a corpurilor străine (a);
Uster Optiscan – amplasarea în agregatul de bataj (b).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 493
Sistemul de monitorizare şi control al egrenării bumbacului asigură conducerea procesului
de egrenare de la consola principală, care permite vizualizarea continuă a parametrilor de
proces, temperatura în uscător şi activarea valvelor de ocolire pe baza informaţiilor furnizate
de trei senzori complecşi; dirijarea fluxului de material este automatizată/semiautomatizată.
Comanda se realizează prin intermediul unui sistem de calcul performant, prevăzut cu
hard şi soft dedicat; sistemul de calcul permite elaborarea rapoartelor, statisticilor şi analizelor
pe baza cărora se fundamentează optimizarea procesului de egrenare.
Sistemul achiziţionează informaţiile prin intermediul a trei senzori (fig. IX.7.74):
– senzorul 1 plasat în modulul de alimentare;controlează umiditatea, culoarea materialului
alimentat şi temperatura la uscător, stabilind parametrii optimi de prelucrare preliminară;
– senzorul 2 care, determină cei trei parametri după faza de prelucrare preliminară,
raţionalizând parametrii de prelucrare, şi emite semnalul de comandă al valvelor de ocolire, în
funcţie de informaţiile prelucrate;
– senzorul 3 este amplasat înainte de instalaţia de presare / balotare şi controlează
(verifică) parametrii finali pentru fibrele egrenate (U [%]; T [%], culoarea), verificând în acest
fel deciziile de pe parcursul procesului.
Fig. IX.7.74. Sistemul de control Uster R Intelligin.
Observaţii:
La cerere, sistemul este prevăzut cu o staţie de control Micronaire, pentru lucru off-line,
permiţând optimizarea comercializării bumbacului prin raţionalizarea dirijării spre consumatori,
după necesităţi şi condiţiile tehnice de prelucrare proprii acestora.
IX.7.9. Sisteme integrate de control şi analiză a fibrelor
în prelucrarea preliminară tehnologică
Recepţia calitativă a fibrelor de bumbac se realizează în conformitate cu standardele
internaţionale, prin intermediul sistemelor HVI Spinlab; HVI Spectrum, AFIS, capabile să
furnizeze informaţii asupra următoarelor caracteristici şi parametri (tabelul IX.7.15):
IX.7.9.1. Sisteme HVI / HVI Spinlab; HVI Spectrum
HVI/Spinlab şi Spectrum reprezintă sisteme de testare a fibrelor de bumbac, prin metode
de măsurare aplicate asupra mănunchiului de fibre; aceste sisteme au o structura modulară, prin

494
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
care se asigură determinarea lungimii şi a proprietăţilor tensionale, fineţea şi maturitatea,
gradul (în conformitate cu standardele şi clasificarea americană); HVI-Spectrum asigură şi
determinarea umidităţii fibrelor din lotul testat.
Sisteme integrate pentru controlul fibrelor de bumbac
1. USTER-HVI (High – Volume Instruments):Spinlab line; HVI Spectrum
– determinarea caracteristicilor fibrelor de bumbac prin măsurări asupra mănunchiului (tuft)
Caracteristici sub control
Tabelul IX.7.15
Lungime & Rezistenţă Fineţe & Maturitate Culoare & Impurităţi
Fibrograma:
– parametrii de lungime specifici
Diagrama forţă-deformaţie:
– proprietăţile tensionale
Valoarea Micronaire:
– indice sintetic al fineţii
şi maturităţii fibrelor de
bumbac
Gradul:
– culoarea; conţinutul de
impurităţi
2. USTER-AFIS (Advanced Fiber Information System):Zellweger Uster
determinarea parametrilor de calitate ai fibrelor de bumbac prin metode de măsurare individuală
Caracteristici sub control
AFIS- L&.M/Lungime & maturitate AFIS – N AFIS-T/ Impurităţi
Diagrama stapel:
– Parametrii de lungime specifici;
– Fineţea /densitatea liniară a fibrelor
AFIS– L&.D
Nopeuri dimensiuni,
repartiţie, număr
Număr particule/gram
Dimensiunea particulelor
(500 mm)
Repartiţia particulelor; VFM
– diametrul fibrelor – –
Observaţii:
1. Sistemele HVI permit aplicaţii asupra:
– fibrelor de bumbac, în orice formă de prezentare;
– fibrelor chimice, în varianta semiautomatic (exceptând amestecurile de fibre).
2. Deservirea modulelor este asigurată prin instalaţia Fibrosampler pentru pregătirea
probelor.
3. Prelucrarea rezultatelor procesului de măsurare se realizează sub formă statistică şi
grafică prin intermediul sistemului de calcul Spectrum Datamanager (computerul sistemului),
este prevăzut cu soft specializat, şi asigură prelucrarea statistică a rezultatelor măsurării,
vizualizarea şi redactarea unui protocol imprimat.
IX.7.9.1.1. Modulul pentru determinările de lungime şi rezistenţă
Determinarea parametrilor de lungime. Pentru determinările de lungime se utilizează
eşantionul numeric real (vezi fibrograful digital). Determinarea parametrilor de lungime se
realizează pe baza semnalului de măsurare, obţinut prin scanarea pe intervale de 0,1 mm a
penei de fibre / eşantion numeric, pe toată lungimea, de la vârf la bază (principiul baleierii:
electronooptic).
Fiecare valoare a semnalului de măsurare reprezintă aria laterală a fibrelor din eşantion
la o abscisă determinată şi, datorită structurii eşantionului, redă complementul funcţiei de
repartiţie φ () l corespunzătoare frecvenţelor cumulate; prin integrare se obţine funcţia T(l) care

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 495
se reprezintă grafic prin fibrogramă şi se interpretează fizic ca lungimea corespunzătoare unei
anumite frecvenţe (tabelul IX.16).
Fibrograma HVI se interpretează prin determinarea lungimii medii, ML, a lungimii
medii superioare, UML, şi a indicelui de neuniformitate, UI.
Parametrii de caracterizare ai fibrelor de bumbac (teste HVI):
modulul pentru determinările de lungime şi rezistenţă
Lungime medie ML [mm, inch] Lungimea corespunzătoare punctului
de intersecţie cu ordonata tangentei la
fibrograma din abscisa de 100%
Lungime medie superioară,
UHML [mm, inch]
Indice de uniformitate UI [%]
Lungimea corespunzătoare punctului
de intersecţie cu ordonata a tangentei
la fibrograma din abscisa de 50%;
limite de variaţie: 0,99....1,1 inch
ML
UI = ⋅ 100
UHML
Procentul de fibre scurte SF [%] – procentul de fibre sub 12,7 mm
Tabelul IX.7.16
Limite de variaţie:
– < 76 foarte redus;
– 77-79 redus;
– 80-82 mediu;
– 83-85 ridicat;
– >86 foarte ridicat
Ondulaţia fibrei GO [%] – din diagrama forţă-deformaţie, simultan cu proprietăţile tensionale
Capacitatea de analiză a sistemului HVI permite:
– evaluarea sistematică a parametrilor de lungime ai fibrelor de bumbac şi
raţionalizarea comercializării acestuia, în conformitate cu cerinţele clienţilor sau în funcţie de
performanţele tehnologice ale filaturilor;
– analiza statistică a evoluţiei varietăţilor de bumbac pe recolte anuale şi provenienţă;
stabilirea intervalului de variaţie al acestora (fig. IX.7.75);
– optimizarea culturii bumbacului;
– urmărirea evoluţiei parametrilor statistici care caracterizează fibrele de bumbac de
provenienţe diferite şi evaluarea producţiei de fibre de bumbac cu precizarea cotelor de
regăsire pentru fiecare parametru, prin statisticile Uster;
– evaluarea evoluţiei parametrilor de lungime ai fibrelor în procesul tehnologic de
prelucrare şi a eficienţei proceselor tehnologice; standardizarea reglajelor tehnologice
dependente de parametrii de lungime.

496
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.75. Funcţia de frecvenţă a parametrilor de lungime
ai fibrelor de bumbac Upland (recolta 1994/ U.S. Cotton Chart/ 1995).
Deoarece parametrii statistici determinaţi prin metoda eşantionului numeric real sunt
diferiţi de valorile celor determinaţi prin metoda eşantionului teoretic (mănunchiul cap drept),
s-au efectuat studii în ceea ce priveşte corelaţia parametrilor obţinuţi prin metoda HVI şi
metodele clasice (fig. IX.7.76).
Fig. IX.7.76. Distribuţia lungimii fibrelor de bumbac după numărul şi masa fibrelor
(determinate prin metoda sortării pe clase de lungime şi prin metoda HVI).
Prin cercetări comparative asupra distribuţiei lungimii fibrelor de bumbac, s-a constatat
că:
– sistemul Texlab pierde atât fibre scurte cât şi fibre lungi, la efectuarea analizei;
pierderile de fibre se datorează metodei de pregătire a eşantionului cu Fibroliner; poziţionarea
verticală a mănunchiului de fibre supus pieptănării diminuează considerabil pierderile de fibre
lungi;
– performanţele operatorului influenţează rezultatul analizei;
– metoda HVI prezintă avantajul rapidităţii, constituind un instrument de o deosebită
valoare pentru cercetări asupra proceselor tehnologice din filatură;
– rezultatele HVI sunt comparabile cu rezultatele obţinute prin metoda fibrograf digital,
cu care se găsesc în corelaţie liniară (fig. IX.7.77).
Determinarea indicilor proprietăţilor tensionale. Determinarea proprietăţilor
tensionale ale fibrelor de bumbac se realizează prin intermediul aceluiaşi modul, prevăzut cu
dispozitivul de fixare şi încercare la tracţiune a mănunchiului de fibre.
Încercarea se efectuează prin metoda de solicitare cu gradient de deformaţie constant,
prin deplasarea clemei active cu viteză constantă (fig. IX.7.78). Sistemul de măsurare este
prevăzut cu doi senzori: pentru determinarea forţei (ataşat clemei fixe) şi pentru determinarea
deformaţiei, prin măsurarea deplasării clemei mobile faţă de poziţia iniţială.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 497
Testarea proprietăţilor fibrelor de bumbac prin metoda HVI este operativă şi permite
acumularea în timp scurt a unui volum considerabil de informaţii asupra fibrelor de bumbac
(din balot şi din semifabricatele prelevate din procesele tehnologice de prelucrare).
Fig. IX.7.77. Corelaţia dintre parametrii de lungime
determinaţi prin metodele HVI şi Fibrograf digital.
a
b
Fig. IX.7.78. Principiul testării rezistenţei mănunchiului de fibre:
a – Spinlab; b – Motion Control.

498
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Tabelul IX.7.17
Aprecierea proprietăţilor tensionale / metoda gradientului de deformaţie constant
Rezistenţa la tracţiune a
mănunchiului, P [N; lbs]
Se diferenţiază:
– rezistenţa la tracţiune, forţa maximă la care rezistă epruveta înaintea
ruperii;
– forţa de rupere, forţa în momentul ruperii
Tenacitate, S [g/tex] S = P/Ttex < 21 foarte redus; 22-24 redus;
25-27 mediu; 28-30 ridicat;
> 30 foarte ridicat
Alungire relativă la
rupere er [%]
< 5 foarte redusă; 5,3 – 6,1 redusă; 6,2-7 medie ;7,1-7,9 mare;
>8 foarte mare
Conţinut, n (număr) Numărul de fibre în secţiunea mănunchiului în momentul ruperii
Lucrul mecanic de
rupere, W [J]
W = fwPmax·amax
Indexul de consistenţă a
filării, CSI; CSP
Rezistenţa în jurubiţă a firului cu Ne 16(OE):
– în funcţie de parametri HVI:se determină prin regresie multiplă
Între rezultatele obţinute prin această metodă şi metodele clasice (Pressley, Stelometru)
se înregistrează diferenţe semnificative, determinate de:
– modul de pregătire a epruvetei supuse solicitării (prelevată ca eşantion numeric real)
– modul de fixare a acesteia (între clemele dispozitivului de întindere există capete de
fibre care nu contribuie la rezistenţa mănunchiului analizat);
– eliminarea fibrelor scurte la pregătirea mănunchiului de probă (cap. IX.5);
– metoda de solicitare diferită, gradient de forţă constant – Pressley şi Stelometru
(cap. IX.6);
– viteza de solicitare superioară, în cazul sistemului HVI;
– metoda de cântărire a mănunchiului supus solicitării – principiu optic, la sistemul
Motion Control; pneumatic, la sistemul Spinlab – conduce la rezultate diferite faţă de cele
obţinute prin determinare gravimetrică, prin folosirea balanţelor analitice electronice;
diferenţele de masă sunt mai mari la sistemul de cântărire optic (Motion Control), sensibil la
diferenţele de grad de încreţire (care influenţează capacitatea de absorbţie a radiaţiei luminoase
ce incidentează fasciculul de fibre testat).
Rezultatele măsurărilor HVI sunt exprimate prin indicii proprietăţilor tensionale,
specifici produselor liniare (tabelul IX.7.17).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 499
Rapiditatea determinărilor permite stabilirea limitelor de încadrare a tuturor indicilor
proprietăţilor tensionale, definitorii pentru fibrele de bumbac, şi prelucrarea statistică grafică
a fondului de date sub forma distribuţiei valorilor, pe recolte (fig. IX.7.80) sau sub forma
statisticilor Uster.
Fig. IX.7.79. Analiza corelaţiei dintre valorile tenacităţii determinate prin metode HVI
şi metodele clasice/ Stelometru; Pressley.
Fig. IX.7.80. Distribuţia tenacităţii fibrelor
de bumbac.
Fig. IX.7.81. Liniaritatea
diagramei F-D.
Metoda de solicitare şi principiul constructiv permit trasarea diagramei efort- deformaţie
pentru fasciculul de fibre (fig. IX.7.81) şi confirmă liniaritatea acesteia; diagrama poate fi
utilizată în evaluarea modificărilor indicilor proprietăţilor tensionale în raport cu parametrii de
structură ai firelor, dar şi în raport cu parametrii de procesare în filatură.
Metoda HVI permite decelarea diferenţelor dintre proprietăţile tensionale ale fibrelor
prelevate în diferite faze ale procesului tehnologic de prelucrare, ceea ce o recomandă ca mai
sensibilă şi mai precisă decât metodele clasice consacrate; pentru prima dată se pot cita studii
care, prin utilizarea acestei metode, evidenţiază diferenţe semnificative între fibrele de bumbac
brut, din banda cardată sau pieptănată; aceste diferenţe sunt confirmate statistic şi nu au putut fi
evidenţiate până în prezent.
Evoluţia proprietăţilor tensionale ale fibrelor de bumbac în procesul de prelucrare în
filatură este confirmată prin analiza evoluţiei fibrelor sub aspectul lungimii; creşterea tenacităţii
este în concordanţă cu creşterea lungimii span, SL50%, şi cu creşterea raportului de uniformitate
al fibrelor, UR%, şi este evidentă după cardare şi după pieptănare; precizia determinărilor
permite cuantificarea acestor efecte, deosebit de importante pentru filator.
Tenacitatea mănunchiului este sensibilă la variaţia gradului de îndreptare al fibrelor,
care se accentuează prin laminare, efect vizibil mai ales după primul pasaj de laminor.

500
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.7.9.1.2. Modulul pentru determinările de fineţe şi maturitate
Sistemul HVI foloseşte, în determinarea fineţii fibrelor de bumbac metoda Air Flow cu
determinare concomitentă a fineţii şi maturităţii bumbacului, care se raportează în valori:
IM [µg/inch]; valorile Micronaire se încadrează în limitele 3-6 (< 3, foarte fin; 3,1-3,9, fin;
4-4,9, mediu; 5-5,9, gros; > 6, foarte gros) şi permit o clasificare operativă a bumbacului în
conformitate cu acest criteriu; aprecierea bumbacului se realizează prin valoare medie, fără
posibilitatea de a determina procentul de fibre imature sau neuniformitatea.
Metoda Micronaire este foarte adecvată pentru stabilirea limitelor de variaţie ale fineţii
fibrelor aceleaşi varietăţi, în cadrul aceloraşi recolte sau în ansamblul fibrelor de diferite
varietăţi, din recolte diferite (fig. IX.7.82; IX.7.83). Metoda a permis elaborarea Statisticilor
Uster, prin intermediul cărora se optimizează dirijarea loturilor de bumbac în filatură; în
prezent, staţiile de egrenare a bumbacului sunt prevăzute, opţional, cu module Micronaire ce
permit optimizarea comercializării loturilor de fibre.
Fig. IX.7.82. Limitele de variaţie ale valorilor IM,
în recolta 1994/bumbac Upland.
Fig. IX.7.83. Corelaţia dintre valorile
Micronaire.
IX.7.9.1.3. Modulul pentru determinarea culorii şi a conţinutului
de impurităţi
Gradul / culoarea. Clasificarea bumbacului se poate face în funcţie de:
– parametrii de culoare, conform American Grade Standards (USDA), pentru bumbacul
Upland şi Pima, în acord cu specificaţiile beneficiarilor;
– parametrii conţinutului de impurităţi: determinarea conţinutului de impurităţi şi
defecte este o analiză importantă în recepţia loturilor de bumbac (pentru lansarea în procesul de
fabricaţie şi pentru analiza eficienţei proceselor de curăţire); metodele de analiză şi principiile
sunt prezentate în tabelul IX.7.18.
Metoda de analiză calitativă. Sistemul HVI determină gradul loturilor de bumbac, aplicând
metoda 5, care permite determinarea culorii bumbacului prin analiza radiaţiei reflectate de proba
reprezentativă prelevată din cadrul unui lot şi încadrarea acesteia în diagrama colorimetrică
(Nickerson-Hunter), pe baza a două valori: reflectanţa şi indicele de galben (fig. IX.7.84):
– reflectanţa sau gradul de gri, în ordonată (Rd, %); în cazul fibrelor de bumbac, este
cuprinsă între 40 şi 85%; valorile de 60% sunt considerate excepţionale, iar la valori mai mari
de 70%, bumbacul este considerat foarte lucios;
– indicele de galben, în abscisă (+b) are valori determinate prin filtrarea radiaţiei
reflectate de proba de fibre, la iluminarea sub unghi determinat de sursa cu spectru standard;
depăşirea valorii de 10 are semnificaţia de culoare galbenă.

Nr.
crt.
Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 501
Metode de determinare a conţinutului de impurităţi din fibrele de bumbac
Metoda
1. Metoda de observare
subiectivă prin comparare
cu mostre etalon
2. Metoda de separare
manuală
Schematizarea principiului
metodei
Se încadrează în grade
(clasificarea americană)
Permite separarea pe categorii
şi determinarea frecvenţei
acestora
3. Metoda pneumomecanică Nu se separă categoriile de
impurităţi; extrage şi fibre
4. Metoda de analiză optică,
obiectivă, aplicată la nivelul
unei mostre de masă
determinată
5. Metoda completă de analiză
calitativă şi cantitativă
Fig. IX.7.84. Metoda de analiză
calitativă.
Indică în mod obiectiv gradul
bumbacului
Determinarea numărului,
procentului/ la număr; la masă
şi a repartiţiei după dimensiuni
şi tipuri a impurităţilor
Tabelul IX.7.18
Caracterizarea metodei
Analiză subiectivă
Timp de analiză ridicat
Informaţii utile pentru dirijarea
loturilor şi stabilirea fluxului
tehnologic de prelucrare
Timp de analiză mai redus; se
determină gravimetric
conţinutul de impurităţi
Asigură operativitatea şi
obiectivitatea analizei
Asigură controlul obiectiv şi
eficient al loturilor de fibre de
bumbac; se pretează la
elaborarea statisticilor

502
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Metoda de analiză cantitativă. Se bazează pe analiza numerică a imaginii şi utilizează
o cameră video cuplată cu un sistem de calcul; determinarea cantitativă presupune numărarea,
planimetrarea A [%] şi determinarea conţinutului procentual în masa probei M [%]:
– numărul particulelor a căror reflectanţă este mai redusă cu 30% faţă de fond:
C = 10 ⋅ Nc,
unde: Nc este frecvenţa de alternare luminos / întunecat;
– aria particulelor de impurităţi detectate / se determină în pixeli:
A = 40 Nx
;
– masa WT [%] particulelor de impurităţi se determină în funcţie de aria şi numărul acestora:
WT = 2,135 + 193·10 –7 A 2 – 122·10 –4 A 2 /C 2 .
Observaţii:
1. Codul LEAF se defineşte prin valorile parametrilor C, A şi WT; se corelează cu
informaţia asupra culorii dependente de soi, zona de cultură, condiţii de climă în perioada de
dezvoltare, condiţii de transport şi depozitare – determină gradul care specifică şi preparaţia –
modul de egrenare, cu cilindri, r/g, sau cu ferăstraie, s/g.
2. Gradul se codifică printr-un număr de trei cifre prin care se specifică:
– conţinutul de impurităţi (prima cifră, 1-8);
– culoarea fibrei (a doua cifră, 1-5).
În fiecare grad se cuprind 4 subdiviziuni (1-4, cifra mai mică având semnificaţia de
calitate superioară).
3. Controlul calităţii materiei prime se poate asigura şi prin seria USTER Low Volume
Instruments, care se caracterizează prin precizie şi reproductibilitate echivalente sistemelor
integrate: USTER Fibrograph 730; USTER Colorimeter 750; USTER Micronaire 775; USTER
Fibroglow 380; USTER Portar 175 (portabil, similar cu Micronaire); USTER Stelometer 654
iar deservirea se asigură prin USTER Fibrosampler 192.
IX.7.9.2. Sistemul AFIS
Sistemul AFIS este destinat testării individuale a fibrelor de bumbac; utilizarea sa se
poate extinde asupra fibrelor chimice, cu care se prelucrează în amestec. AFIS are o structură
modulară, prin care se asigură grupele de măsurări: N; L&M; L&D; T. Deservirea unităţilor se
asigură prin modulul Autojet pentru alimentarea automată a benzilor pregătite şi prin balanţa
electronică Mettler PM 300.
Aplicaţiile sistemului sunt: măsurări asupra fibrelor de bumbac, fibre chimice, amestecuri
de bumbac cu fibre chimice cu lungime maximă de 50 mm.
Numărul necesar de sondaje efectuate este de 3-10, în funcţie de material, iar durata
probei poate fi de 1- 2,5 min.
IX.7.9.2.1. Modulul AFIS-N – determinarea numărului, dimensiunilor
şi repartiţiei nopeurilor
Tendinţa de creştere a frecvenţei nopeurilor în timpul procesului de prelucrare a
bumbacului, în opoziţie cu progresul tehnic şi reducerea neuniformităţii produselor din filatură

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 503
este supărătoare, mai ales în cazul firelor pieptănate; în context, sistemul AFIS, caracterizat
prin capacitate de analiză, precizie şi reproductibilitate, permite acţiuni corective cu execuţie
promptă, prin informaţiile care se obţin în analizele efectuate la nivelul tuturor semifabricatelor.
Fig. IX.7.85. Imaginea nopeului şi corelaţia dintre metoda Neptester şi Afis-N.
Metodele clasice de determinare a frecvenţei nopeurilor, bazate pe teste vizuale, sunt
lente şi vin în contradicţie cu productivitatea utilajelor moderne, iar rezultatele analizelor sunt
subiective; evoluţia metodelor de determinare a frecvenţei nopeurilor, atât la nivelul materiei
prime cât şi în fazele procesului de prelucrare a acesteia, se justifică prin necesitatea adaptării
metodei de măsurare obiectivă la percepţia vizuală a acestora, atât la nivelul semifabricatelor
cât şi la nivelul firului; înlocuirea metodei vizuale (timp de lucru 4 ore) prin metoda de
măsurare obiectivă cu senzor optic reduce timpul de analiză la 10 min.
Principiul fizic al determinării. Modulul AFIS N conţine un subansamblu de destrămare,
care separă fibrele de impurităţi sub acţiunea unui curent de aer; fluxul de material fibros dirijat
spre senzorul optic conţine fibre individualizate şi nopeuri; trecerea nopeurilor produce un
fenomen de reflexie difuză care este perceput de receptor şi transformat în semnal electric,
tipic, proporţional cu suprafaţa reflectantă, deci cu dimensiunea nopeului:
– semnalul electric poartă informaţii atât asupra frecvenţei nopeurilor cât şi asupra
dimensiunlor acestora, iar percepţia formei este asemănătoare cu cea vizuală (fapt dovedit de
Sasser, care prin cercetări paralele atestă o bună corelaţie între metoda ASTM/vizuală;
Reutlingen-Denkendorf şi AFIS-N, fig. IX.7.85);
– diferenţele sesizate între rezultate se datoresc faptului că operatorii consideră micile
aglomerări de fibre din benzile laminate,cardate sau pieptănate tot ca nopeuri; prin metoda
AFIS-N se stabileşte evoluţia reală a numărului de nopeuri la diferite faze tehnologice de
prelucrare,iar reproductibilitatea măsurărilor este foarte bună; metoda este sensibilă la varianţa
mărimii testate, pe care o redă în mod fidel.
Metoda AFIS N se caracterizează prin (fig. IX.7.86):
– reproductibilitate (pentru un proces stabil, la valoarea medie de N = 96 nopeuri /g se
obţine o valoare CV = 8,8%);
– reducerea la minimum a influenţei sistemului de măsurare asupra frecvenţei
nopeurilor, demonstrată prin repetarea determinării pe aceeaşi probă, de trei ori consecutiv/
∆N = ± 5 nopeuri /g; reducerea la minimum a influenţei operatorului.
Analiza frecvenţei şi dimensiunii nopeurilor se realizează prin determinarea parametrilor
specifici (tabelul IX.7.19) şi permite diferenţierea fibrelor de bumbac după tendinţa de formare
a nopeurilor, cu identificarea fazelor tehnologice care produc (bataj, curăţire preliminară sau
intensivă) sau eliminarea nopeurilor (fig. IX.7.87,a,b) şi influenţează frecvenţa acestora în fir
(fig. IX.7.88- IX.7.90).

504
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Tabelul IX.7.19
Parametrii de caracterizare ai fibrelor cu USTER AFIS-N
Nopeuri, µm Dimensiunea medie a nopeurilor
N, nr/g Numărul de nopeuri /g
SCN, µm Dimensiunea medie a nopeurilor cu cojiţe
SCN, nr/g Numărul de nopeuri cu cojiţe/g
Fig. IX.7.86. Reproductibilitatea metodei Afis-N/control statistic
şi repetarea analizei pe acelaşi eşantion.
Metoda Afis-N permite evidenţierea influenţei eficienţei cardării asupra calităţii firelor
cardate; reducerea diferenţiată a frecvenţei nopeurilor prin cardare este reflectată prin valorile
Uster/ CV [%], frecvenţa subţierilor, îngroşărilor şi a nopeurilor; se observă reducerile
semnificative ale acestor valori la creşterea procentuală a nopeurilor eliminate prin cardare
(fig. IX.7.88).
Utilizarea metodei AFIS-N pentru determinarea frecvenţei nopeurilor confirmă influenţa
procentului de extracţie – reducerea diferenţiată a frecvenţei nopeurilor asupra calităţii firelor
pieptănate; exemplul ilustrează eficienţa creşterii procentului de extracţie de la 10 la 14%
(fig. IX.7.89).
Utilizarea metodei AFIS-N pentru determinarea frecvenţei nopeurilor confirmă
presupunerea că nopeurile pot fi generate sau reduse la trecerea înşiruirilor de fibre prin trenul
de laminat şi acest lucru se evidenţiază la studiul corelaţiei dintre numărul de nopeuri din banda
pieptănată şi banda debitată după trecerea prin trenul de laminat; se poate constata că procesul
de laminare poate reduce /produce nopeuri.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 505
a
b
Fig. IX.7.87. Evaluarea tendinţei de formare a nopeurilor la diferite varietăţi de bumbac (a) şi a
eficienţei fazelor tehnologice de curăţire (b) prin metoda Afis-N.
Fig. IX.7.88. Influenţa eficienţei cardării asupra calităţii firelor cardate.

506
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.89. Influenţa procentului de extracţie asupra calităţii
firelor pieptănate.
În cazul firelor, se remarcă faptul că, pentru firele prelucrate din acelaşi semitort,
frecvenţa nopeurilor determinate cu ajutorul indicatorului de imperfecţiuni este mai mare la
firele mai subţiri şi mai redusă la firele mai groase; acest fenomen se poate explica prin
reducerea capacităţii de detectare a nopeului de dimensiune determinată, prin metode specifice
firului/la testarea firelor groase (fig. IX.7.90).
Fig. IX.7.90. Reducerea capacităţii de detectare a nopeului
prin analize la nivelul firului.
IX.7.9.2.2. Modulul AFIS – L&M – determinarea lungimii fibrelor
de bumbac
Sistemul AFIS permite determinarea individuală a dimensiunilor longitudinale şi
transversale ale fibrelor de bumbac pe baza principiului optoelectronic; din modul de operare
rezultă posibilitatea de a realiza diagrama stapel – la a cărei reprezentare frecvenţele sunt
determinate după numărul de fibre sau după masă; interpretarea statistică a reprezentării grafice
se realizează prin parametri specifici măsurării individuale, asemănător cu modul de interpretare
al diagramei Stapel obţinută cu sortatorul cu barete cu ace – Zveigle sau Bayer (tabelul IX.7.20).
Capacitatea de analiză, precizia şi reproductibilitatea metodei de măsurare individuală
justifică standardizarea metodei de analiză şi elaborarea statisticilor pe baza cărora, pentru o

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 507
lungime stapel determinată, se stabilesc limitele de variaţie ale fiecărei caracteristici testate;
statisticile elaborate prin utilizarea sistemului AFIS, delimitează sensul şi limitele de variaţie
ale procentului de fibre scurte în fazele procesului tehnologic (fig. IX.7.91), determinat, ca
frecvenţă, după numărul de fibre – valoarea este deosebit de importantă la stabilirea reglajelor
tehnologice precum şi după masă – valoarea este deosebit de importantă la evaluarea nivelului
pierderilor tehnologice, pe faze de proces.
Parametrii statistici de apreciere a lungimii fibrelor de bumbac la aplicarea
metodei de măsurare individuală
Tabelul IX.7.20
Lungimea medie a fibrelor, L Ponderată după numărul/masa fibrelor: L(n); L(w)
Coeficientul de variaţie al lungimii fibrelor, CV% Idem
Procentul de fibre scurte, SFC, % Idem
Lungimea medie superioară cuantilei de 25%, UQL Lungimea medie a fibrelor ce depăşesc frecvenţa
cumulată de 25%/din repartiţia după masă
Lungimea depăşită de 5% din fibrele analizate Din repartiţia după numărul fibrelor analizate
Lungimea depăşită de 2,5% din fibrele analizate Din repartiţia după numărul fibrelor analizate
Din analiză rezultă: Fineţea fibrelor/densitate liniară,mtex, ca valoare
medie
Parametrii de maturitate Conţinutul de fibre imature, IFC; raportul de
maturitate, MR
Fig. IX.7.91. Diagrama stapel realizată cu modulul AFIS – L&M.
Prin analizele Afis-L se constată că:
– în procesul tehnologic de prelucrare a firelor cardate modificările parametrilor de lungime
sunt nesemnifcative – valorile parametrilor statistici SL2,5%, UQLW corespund valorilor determinate
la recepţionarea baloţilor de bumbac; în procesul tehnologic de prelucrare a firelor pieptănate,
lungimea medie superioară, UQL25% creşte cu 1-2 mm, iar procentul de fibre scurte se reduce la
jumătate – în cazul frecvenţei după numărul fibrelor, de la 20% (balot) până la 8,5% (semitort);
– deoarece modificarea repartiţiei lungimii de fibră influenţează în mod semnificativ
rezistenţa mecanică a firelor, această tendinţă generală poate fi valorificată prin modificarea
parametrilor geometrici de structură ai firelor – cu efecte pozitive asupra producţiei maşinilor
de filat, la reducerea gradului de torsionare.

508
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.7.9.2.3. Modulului Afis - L&D – determinarea maturităţii fibrelor
de bumbac
Analiza longitudinală a fibrelor de bumbac permite stabilirea raportului dintre grosimea
maximă şi minimă, relevantă pentru maturitatea biologică a fibrei; la nivelul probei se stabilesc
raportul de maturitate; conţinutul de fibre imature şi fineţea medie a fibrelor analizate – a căror
masă este determinată iniţial.
Modulul L&D permite extinderea măsurărilor asupra diametrului echivalent al fibrei de
bumbac (vezi cap. IX.5), interpretate prin parametrii statistici specifici (diametrul echivalent
al fibrelor de bumbac D [µm]; repartiţia şi coeficientul de variaţie, determinate în funcţie de
numărul fibrelor).
Fig. IX.7.92. Diferenţierea rezultatelor aprecierii maturităţii
fibrelor de bumbac prin metodele HVI; Afis Multidata.
Modulul Afis L&M permite evaluarea indiviuală a maturităţii fibrelor de bumbac, prin
indicele IFC (conţinut de fibre imature), care constituie un indice mai sensibil decât MR (raport
de maturitate), determinat prin intermediul sistemului HVI (fig. IX.7.92); aprecierea maturităţii
fibrelor prin IFC se caracterizează prin sensibilitate mai mare, fiind capabilă să diferenţieze
baloturile prin dispersia caracteristicii IFC şi să evidenţieze eficienţa amestecării/ sau calitatea
acesteia.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 509
IX.7.9.2.4. Modulul AFIS-T – determinarea conţinutului de impurităţi
din fibrele de bumbac
Conţinutul de particule străine joacă un rol deosebit în aprecierea calităţii bumbacului;
prin termenul LEAF destinat iniţial pentru sursa principală de contaminare a bumbacului se
înţelege evaluarea conţinutului de impurităţi prin metode vizuale şi, în momentul de faţă, este
utilizat în determinarea gradului bumbacului – Standard USDA.
Contaminarea fibrelor de bumbac cu resturi de plantă /frunze, tulpină, seminţe / sau alte
materiale (iarbă, nisip, praf, fibre străine), materiale străine vizibile rezultă din tendinţa de a curăţi
energic sămânţa de bumbac prin egrenare şi de a rupe sămânţa de bumbac în particule mici; nivelul
de contaminare se determină prin detectare vizuală; contaminarea este o problemă de discuţie pe
piaţa bumbacului, deoarece valoarea fibrei nu depinde de preţul legat de clasificarea acestuia.
Prima analiză obiectivă a fost realizată cu analizorul Shirley, care a permis separarea
bumbacului în fibră filabilă şi impurităţi, prin aplicarea principiului cardării; conţinutul de
impurităţi s-a exprimat în procente faţă de masa probei analizate; metoda a fost standardizată
sub denumirea de metodă gravimetrică şi este utilizată şi astăzi pentru determinarea procentului
de fibră utilizabilă separată o dată cu impurităţile.
Introducerea sistemului de filare cu rotor a demonstrat că determinarea conţinutului de
impurităţi din banda alimentată este hotărâtoare pentru reuşita programului de filare – creşterea
numărului de ruperi.Ca urmare a fost necesară realizarea unor instrumente de testare, capabile să
detecteze cele mai mici particule de contaminare ale bumbacului; acestea au fost realizate la
Denkendorf – ITV – Tester; S.U.A. – Schaffner; instrumentele create au fost capabile să
realizeze o bună separare a impurităţilor de dimensiuni foarte mici, dar aprecierea conţinutului se
realiza tot gravimetric, ceea ce nu a permis lămurirea naturii agenţilor de contaminare. Metodele
au permis totuşi o evoluţie pozitivă a parametrilor şi rezultatelor proceselor de curăţire, fără a fi
posibile realizări spectaculoase în proiectarea utilajelor moderne pentru procesele de curăţire.
Modulul AUTOJET pentru alimentarea automată a sistemului AFIS asigură separarea
fibrelor de impurităţi, care sunt dirijate pe trasee diferite, spre modulele de măsurare; impurităţile
sunt măsurate prin intermediul unui sistem optic automatizat, care numără două categorii: mai mici
şi mai mari de 500 µm (DUST; TRASH) şi determină gradul de contaminare sub forma procentului
de materiale străine vizibile, valorile de măsurare fiind interpretate statistic (tabelul IX.7.21).
Eficienţa sistemului de măsurare constă în posibilitatea de aplicare pentru orice formă
de prelucrare a fibelor de bumbac (bumbac brut, masă fibroasă alimentată la cardă, benzi
cardate, laminate sau piptănate şi semitort, cu excepţia firelor); sistemul este testerul ideal
pentru eficienţa proceselor de curăţire.
Statisticile referitoare la frecvenţa impurităţilor, atât în bumbacul brut cât şi la diferite faze de
prelucrare, sunt relevante pentru tendinţa generală şi normalitatea procesului tehnologic.
Parametrii statistici de apreciere pentru conţinutul de impurităţi
al fibrelor de bumbac
Tabelul IX.7.21
Total impurităţi Numărul total de particule / g
Dimensiunea medie, T [µm] Dimensiunea medie a particulelor
Impurităţi mici, < 500 µm/Dust Numărul particulelor / g
Impurităţi, >500 µm /Trash Numărul particulelor / g
Repartiţia impurităţilor după dimensiune
(10/2000 µm);
Se calculează parametrii statistici: MV, S, CV%.
VFM,corpuri străine vizibile Corpuri străine vizibile, %, raportate la suprafaţa analizată

510
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
IX.7.10. Valorificarea tehnologică a investigaţiilor efectuate
cu sisteme automate de control
Aprecierea operativă a nivelului calitativ al produselor din fibre se realizează cu ajutorul
normelor statistice USTER R STATISTICS, prezentate şi reactualizate în revistele Uster News
Bulletin, la intervale de 4-5 ani, de firma Zellwegger.
USTER R STATISTICS reprezintă un compendiu pentru analiza calităţii produselor din
fibre, constituit ca bază de date prelucrată prin metode statistice analitice şi grafice, furnizând
informaţii despre proprietăţile şi prelucrabilitatea fibrelor analizate în dinamica procesului
tehnologic şi calitatea semifabricatelor şi a firelor; informaţiile sunt prezentate în secţiuni, în
funcţie de materia primă utilizată, procesul tehnologic şi sistemul de filare.
Varianta USTER R STATISTICS-2001 conţine date colectate, prelucrate şi prezentate
prin intermediul sistemelor de măsurare USTER, în condiţiile climei standard, definită prin
standardul ISO 139 (20 ± 2 o C; 65 ± 2 %).
Parametrii de calitate standardizaţi utilizaţi pentru elaborarea standardelor statistice se
prezintă centralizat în tabelul IX.7.22. USTER R STATISTICS-1997 sistematizează datele
referitoare la filatura de bumbac într-o manieră complexă, prin prisma relaţiilor de determinare
dintre caracteristicile de calitate ale materiei prime, procesul tehnologic şi sistemul de filare
adoptat; informaţiile furnizate sunt relevante pentru evaluarea influenţei proceselor tehnologice
asupra caracteristicilor fibrelor şi a tendinţelor în transferul de proprietăţi în sensul fibră-fir,
servind asigurării şi optimizării calităţii.
USTER R STATISTICS-2001:
– sistematizează datele referitoare la filatura de lână pieptănată, pentru amestecuri de
utilizare curentă, fără referiri la materia primă utilizată;
– inserează pentru prima dată informaţii cu privire la filarea cu jet, aplicată în filatura de
bumbac şi în filatura de lână;
– acoperă întregul spectru al măsurărilor importante din punct de vedere tehnologic şi
comercial cu privire la fibrele şi firele de bumbac cardat şi pieptănat, filat pe maşini de filat cu
inel şi maşini de filat OE, cu rotor;
– se completează cu informaţii privitoare la semifabricatele obţinute în procesele
tehnologice de prelucrare pe linii tehnologice automatizate;
– urmăreşte evoluţia caracteristicilor firelor în cadrul procesului de bobinare.
USTER R STATISTICS / 2001 furnizează termen de comparaţie pentru următoarele
categorii tehnologice de produse (tabelul IX.7.23):
– Încadrarea pe nivelurile de calitate USTER R STATISTICS este orientativă deoarece
acestea nu precizează fibra procesată; decizia asupra produsului şi procesului trebuie să ţină
seama de influenţa calităţii şi costului materiei prime asupra calităţii, productivităţii şi costului
firelor realizate şi investigate prin sistem;
Parametrii de calitate incluşi în USTER R STATISTICS /2001
Tabelul IX.7.22
Parametrii de calitate Simbol U.M. Instrument
1 2
Fibre de bumbac
3 4
Micronaire Mic – Uster HVI
Lungime UHML
mm
Uster HVI
UI %
%
Tenacitate în mănunchi Strength g/tex Uster HVI
Culoare Rd
%
Uster HVI
+ b
–

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 511
Tabelul IX.7.22 (continuare)
1 2 3 4
Impurităţi CNT;
–
Uster HVI
Area
%
Nopeuri Neps/g;
SCN
1/g Uster AFIS
Lungime SFC(n);
%
Uster AFIS
SFC (w);
%
UQL(w)
mm
Maturitate Fineţe;
mtex
IFC
%
Mat
–
Conţinut de impurităţi Trash/g;
1/g;
Uster AFIS
Dust/g;
1/g;
VFM
%
Fire
Variaţia numărului CV100 m % Uster AUTOSORTER3
Variaţia de masă CV10 mm %; CVb % % Uster TESTER 3
Pilozitate H; SH; ; CVb % Uster TESTER 3
Imperfecţiuni Thin; Thick; Neps 1/1000 m Uster TESTER 3
Defecte A....I 1/100 km Uster CLASSIMAT 2/3
Proprietăţi tensionale RH, CVRH
EH, CVEH
WH, CVWH
cN/tex; %;
%; %
cN·cm; %
Uster TENSORAPID 3
Proprietăţi tensionale
H.V. (volum înalt)
RH; CV RH;
EH; CVEH
WH; CV WH
cN/tex; %
%; %
cN.cm; %
cN; %
Uster TENSOJET
FP= 0.1; EH=0.1
Structura normelor statistice USTER
Tabelul IX.7.23
Secţia Caracteristicile materiei prime; date tehnologice
Forma de prezentare
a probei
1 2 3
Calitatea fibrelor 100 % CO, HVI Fibre din balot
Calitatea
semifabricatelor
100 % CO, AFIS Fibre din balot
100 % CO, cardat,UT4 Semitort
100 % CO, pieptănat,UT4 Semitort
100%WO, pieptănat Semitort
Calitate fire 100 % CO, cardat, filat pe MFI, pentru tricotaje Pe copsuri
100 % CO, cardat, filat pe MFI, pentru tricotaje Pe bobine
100 % CO, cardat, filat pe MFI, pentru ţesături Pe copsuri
100 % CO, cardat, filat pe MFI, pentru ţesături Pe bobine
100 % CO, pieptănat, filat pe MFI, pentru tricotaje Pe copsuri
100 % CO, pieptănat, filat pe MFI, pentru tricotaje Pe bobine
100 % CO, pieptănat, filat pe MFI, pentru ţesături Pe copsuri
100 % CO, pieptănat, filat pe MFI, pentru ţesături Pe bobine
65/35; 67/33 PES/CO pieptănat, filat pe MFI Pe copsuri
100%CO, fir compact, pieptănat
65/35; 67/33 PES/CO cardat, filat pe MFI Pe copsuri
100 % PES, filat pe MFI Pe copsuri

512
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
1 2
Tabelul IX.7.23 (continuare)
3
100 % CV, filat pe MFI Pe copsuri
65/35; 67/33 PES/CV, filat pe MFI Pe copsuri
100 % WO, filat pe MFI Pe copsuri
55 /45 PES/WO, filat pe MFI
100%PAN, filat pe MFI
Pe copsuri
100 % CO, cardat, filat pe maşini OE rotor Pe bobine OE
50 /50 PES/CO, filat pe maşini OE rotor Pe bobine OE
100 % CV, filat pe maşini OE rotor Pe bobine OE
50 /50 PES/CO, filat cu jet de aer Pe bobine
50 /50 PES/CO, filat cu jet de aer Pe bobine
* CO – bumbac; PES – poliester; CV – viscoză; WO – lână.
– Calitatea firelor trebuie raportată la destinaţie; specificaţiile firelor şi cerinţele actuale
de calitate trebuie să asigure capacitatea de utilizare a produselor, echilibrul între cerinţele
clienţilor şi performanţele în producţie. Impunerea unui nivel Uster superior nu are acoperire
dacă cerinţele în procesele ulterioare sunt reduse, iar produsele finale nu necesită funcţii
estetice, fiziologice sau tehnice deosebite.
– Firul trebuie să se încadreze în limitele profilului de calitate impus, cu cheltuieli
minime; depăşirile reprezintă costuri de producţie suplimentare, inutile în acest context.
– Corelaţiile dintre valorile parametrilor de calitate cuprinşi în statistici nu sunt
asigurate şi nici relevante, deoarece nu corespund aceleiaşi materii prime; pot fi urmărite, dar
sunt nesemnificative.
– Calitatea produselor testate nu este stabilită prin valorile medii şi varianţă, ccea ce
impune acelaşi mod de abordare a rezultatelor măsurărilor efective la utilizarea statisticilor.
– Garantarea performanţei impune analiza tuturor factorilor tehnici şi economici asociaţi:
efectul materiei prime, funcţionarea maşinilor, condiţiile ambientale şi calificarea muncitorilor.
– USTER R STATISTICS se utilizează ca termen de comparaţie numai în cazul în care
testarea produselor a fost realizată pe sistemele de măsurare pentru care a fost creată banca de
date; în cazul în care datele asupra parametrilor de calitate au fost obţinute cu alte mijloace de
măsurare, comparaţia conduce la interpretări eronate.
– USTER R STATISTICS, subliniate ca fiind provizorii, au fost realizate prin prelucrarea
unei baze de date mai mici decât 100 de eşantioane (întreprinderi).
USTER R STATISTICS sunt elaborate sub forma unor nomograme care redau într-un
sistem de axe rectangular (abscisă: fineţea firului/lungimea stapel; ordonată: parametrul
calitativ /categoria defectului) frecvenţa de regăsire a unei valori experimentale în producţia
mondială pentru o anumită categorie tehnologică (Nivel Mondial, se exprimă ca frecvenţă
cumulată: 5%; 25 %; 50%; 75% şi 95 %).
Pentru exemplificare se prezintă nomograme pentru încadrarea principalelor caracteristici
fizice şi mecanice ale fibrelor, semifabricatelor şi firelor în nivelurile de calitate (conform
tabelului IX.7.23, fig. IX.7.93-IX.7.105):
– nivelul de calitate mondial 5% indică faptul că 5% din toate firele realizate din 100%
bumbac au parametrul calitativ considerat la valoarea identificată prin această izofrecvenţă;
echivalent, 95% din producţia mondială a firului testat / a materiei prime testate interfazic, este
realizată la valoarea identificată (din nomogramă) a parametrului calitativ;
– nivelul de calitate mondial 5% trebuie interpretat însă şi ca un nivel al parametrilor
calitativi la care se impun preţuri mari; echivalent, nivelul de calitate mondial 95% reflectă
preţuri atractive şi o calitate potrivită a produsului pentru vânzări;
– performanţa în filare este echivalentă cu obţinerea unui nivel de calitate acceptabil,
din cele mai ieftine fibre.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 513
Fig. IX.7.93. Calitatea fibrelor de bumbac
brut relevată prin teste Uster R HVI.

514
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. 7.94.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 515
Fig. IX.7.94. Calitatea fibrelor de bumbac brut relevată prin teste Uster R AFIS.
Fig. IX.7.95.

516
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.95. Calitatea fibrelor de bumbac
procesat în niveluri US-2001/AFIS Pro:
A – fibre din balot; B – fibre din semifabricatul
alimentat la cardă; C – fibre din banda cardată;
F – fibre din banda laminată; G – fibre din
semitort.
Fig. IX.7.96. Calitatea firelor de bumbac cardat (100%) destinate ţesăturilor.
Variaţia numărului, CVb% (Uster AUTOSORTER); variaţia de masă CV10 mm%;
frecvenţa imperfecţiunilor (S, G, N).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 517
Fig. IX.7.97. Calitatea firelor de bumbac cardat (100%) destinate tricoturilor.
Variaţia numărului, CVb% (Uster AUTOSORTER); variaţia de masă CV10mm%;
frecvenţa imperfecţiunilor (S, G, N).
Fig. IX.7.98.

518
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.98. Calitatea firelor de bumbac cardat 100% pentru tricotaje,
relevată prin testarea cu UT4.
Fig. IX.7.99. Calitatea firelor de bumbac cardat 100% pentru ţesături,
relevată prin testarea cu UT4.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 519
Fig. IX.7.100. Pilozitatea firelor cardate din bumbac 100%
(pentru tricotaje, înainte şi după operaţia de bobinare).
Fig. IX.7.101.

520
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.101. Pilozitatea firelor cardate
din bumbac 100% (pentru ţesături, înainte
şi după operaţia de bobinare).
Fig. IX.7.102.

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 521
Fig. IX.7.102. Niveluri de calitate ale firelor
cardate din bumbac 100% (pentru ţesături)
stabilite prin testarea proprietăţilor tensionale
(Uster TENSORAPID).
Fig. IX.7.103.

522
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.104.
Fig. IX.7.103. Niveluri de calitate ale firelor
cardate din bumbac 100% (pentru ţesături)
stabilite prin testarea proprietăţilor tensionale
(Uster TENSOJET).

Sisteme automate pentru controlul produselor şi proceselor 523
Fig. IX.7.104. Calitate fire din 100% bumbac cardat, filat pe maşini de filat cu inele
(fir pe copsuri); proprietăţi tensionale determinate pe Uster R TENSORAPID.
Fig. IX.7.105

524
MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – METROLOGIE TEXTILĂ
Fig. IX.7.105. Calitate fire din 100 % bumbac cardat, filat pe maşini de filat cu inele
(fir pe copsuri); proprietăţi tensionale determinate pe Uster R TENSOJET.