Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------  -------

`

PHẠM VIỆT HƯNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC
VÀ NGUYÊN LIỆU TỚI ĐỘ CẢN TIA UV
TRÊN VẢI DỆT KIM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. VŨ THỊ HỒNG KHANH

Công nghệ Vật liệu Dệt May

HÀ NỘI
1 - 2010

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS.Vũ Thị Hồng
Khanh, người thầy đã tận tâm hướng dẫn, động viên và khuyến khích tác
giả hoàn thành luận văn.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Hứa Thùy Trang và các
Thầy Cô giáo Khoa CN Dệt May & Thời trang trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội, những người Thầy, Cô đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi
điều kiện cho tác giả hoàn thành tốt luận văn.
Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Phạm Đức
Dương, ThS.Nguyễn Hải Thanh - phòng thí nghiệm Vật liệu dệt trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi để tác giả thực hiện tốt các thí nghiệm của đề tài.
Cuối cùng, nhưng rất quan trọng là lòng biết ơn chân tình nhất
tác giả gửi tới gia đình, những người thân yêu gần gũi nhất và các đồng
nghiệp đã cùng san sẻ gánh vác mọi công việc, tạo điều kiện cho tác giả
yên tâm hoàn thành luận văn.

Tác giả

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

2

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học


Phạm Việt Hưng

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan, toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn
đều do tác giả tự thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Vũ Thị
Hồng Khanh tại phòng thí nghiệm Vật liệu dệt- Khoa CN Dệt May &
Thời trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tác giả hoàn toàn chịu
trách nhiệm về nội dung luận văn, không có sự sao chép từ những luận
văn khác.

Tác giả

Phạm Việt Hưng

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

3

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................. 2
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................... 3

MỤC LỤC .................................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................. 6
DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................... 7
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................ 8
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................. 10
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ CẢN
TIA UV CỦA VẢI DỆT KIM .............................................. 13
1.1 Tia UV và sự tác động lên cơ thể người .......................................... 13
1.2 Khả năng cản tia UV của vải ........................................................... 14
1.2.1 Các tính chất quang học của vật liệu vải ....................................................... 14
1.2.2 Xác định độ cản tia UV................................................................................. 15
1.2.3 Ý nghĩa khả năng cản tia UV với việc sử dụng vải : ...................................... 20

1.3 Cấu trúc vải dệt kim và độ cản tia UV ............................................ 21
1.3.1 Phân loại vải dệt kim .................................................................................... 22
1.3.2 Cấu trúc cơ bản của vải dệt kim .................................................................... 23
1.3.3 Mối quan hệ giữa khả năng cản tia UV của vải và các yếu tố cấu trúc vải ..... 27

1.4 Nguyên liệu của vải dệt kim thử nghiệm và vấn đề cản tia UV ..... 28
1.4.1 Các loại sợi thường dùng trong dệt kim. ....................................................... 28
1.4.2 Các yêu cầu đối với sợi dệt kim .................................................................... 29
1.4.3 Nguyên liệu bông xơ (xenlulo) và Polyeste ................................................... 30

1.5 Một số tính chất công nghệ - sử dụng của vải dệt kim ................... 33
1.6 Kết luận chương I: ........................................................................... 37
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC
NGHIỆM ............................................................................... 38
2.1 Mục đích nghiên cứu ........................................................................ 38
2.2 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 38
2.3 Nội dung nghiên cứu ........................................................................ 41

2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của yếu tố mật độ dọc và mật độ ngang đến
độ cản tia UV của vải dệt kim ....................................................................... 41
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

4

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày và khối lượng vải đến độ cản tia UV ....... 41
2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu dệt đến độ cản tia UV ................................. 41
2.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên liệu đến độ cản tia UV của vải dệt kim ... 42

2.4 Phương pháp nghiên cứu. ................................................................ 42
2.4.1 Một số phương pháp tiêu chuẩn hoá đã sử dụng. ........................................... 42
2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm nhiều yếu tố ...................................... 47

2.5 Kết luận Chương II .......................................................................... 55
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ...................... 57
3.1 Kết quả đo và tính toán các đặc trưng của VDK thực nghiệm ...... 57
3.2 Ảnh hưởng của yếu tố cấu trúc đồng thời về mật độ dọc (X1) và
mật độ ngang (X2) tới độ cản tia UV của vải dệt kim ..................... 59
3.2.1 Xác định quy luật ảnh hưởng đồng thời X1, X2 tới chỉ số UPF ...................... 59
3.2.2 Các nhận xét về ảnh hưởng đồng thời mật độ dọc và ngang của vải tới độ cản
tia UV........................................................................................................... 65
3.2.3 Bàn luận ....................................................................................................... 65


3.3 Mối quan hệ giữa yếu tố cấu trúc đồng thời theo độ dày và theo
khối lượng của vải dệt kim với độ cản tia cực tím (UPF) .............. 66
3.3.1 Yếu tố độ dày vải.......................................................................................... 66
3.3.2 Yếu tố khối lượng vải ................................................................................... 69

3.4 Ảnh hưởng của kiểu dệt tới độ cản tia UV của vải dệt kim ........... 71
3.4.1 Đối với vải Cotton 100% .............................................................................. 71
3.4.2 Đối với vải PeCo 65/35 ................................................................................ 72

3.5 Ảnh hưởng của nguyên liệu tới độ cản tia cực tím của VDK ......... 74
3.5.1 Vải single (PS và CS) ................................................................................... 74
3.5.2 Vải lascote (PL và CL) ................................................................................. 75

3.6 Kết luận chương III.......................................................................... 77
KẾT LUẬN ................................................................................................. 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 81
PHỤ LỤC.................................................................................................... 83

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

5

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

- AFNOR

(Association France de Normalisation) : Tổ chức tiêu

chuẩn Pháp.
- CAM (Computer-aided manufacturing) : Sản xuất có sự trợ giúp của
máy tính.
- CL; CS: Cotton Lascote; Cotton Single
- 2D (2 dimensional ) : Kích thước 2 chiều.
- 3D (3 dimensional ) : Kích thước 3 chiều.
- HS

Hệ số.

- ISO (International Organization for Standardization) : Tổ chức tiêu
chuẩn quốc tế.
- Md Mật độ dọc
- Mn Mật độ ngang
- PL; PS: PeCo Lascote; PeCo Single
- TCVN : Tiêu chuẩn Quốc gia.
-T

(Thickness ) :

Độ dày của vải .

- VDK: Vải dệt kim
-W


(Weight ) : Khối lượng của vải.

- UPF (Ultraviolet Protection Factor ): chỉ số độ cản tia cực tím
- UV (Ultra Violet): Tia cực tím

Công nghệ Vật liệu Dệt May

6

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 Khoảng biến thiên và giá trị tại tâm của biến mật độ dọc và mật độ ngang trong
nghiên cứu ảnh hưởng tới độ cản tia UV vải dệt kim .................................... 49
Bảng 2 Mô hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của mật độ dọc và mật độ
ngang tới độ cản UV vải dệt kim single ....................................................... 49
Bảng 3 Mô hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của mật độ dọc và mật độ
ngang tới độ cản UV vải dệt kim lacoste ...................................................... 49
Bảng 4 Ký hiệu (code) các mẫu vải thực nghiệm......................................................... 50
Bảng 5 Các giá trị trung bình độ dày các loại vải (mm) ............................................... 57
Bảng 6 Các giá trị trung bình khối lượng 1m2 các loại vải (g/m2) ............................... 58
Bảng 7 Các trị số tính toán UPF từ phép đo từng mẫu vải ........................................... 58
Bảng 8 Chỉ số cản tia UV của vải PS .......................................................................... 59
Bảng 9 Chỉ số cản tia UV của vải PL .......................................................................... 60

Bảng 10 Chỉ số cản tia UV của vải CS ........................................................................ 60
Bảng 11 Chỉ số cản tia UV của vải CL ........................................................................ 61
Bảng 12 Tổng hợp phương trình từng UPF theo X1, X2 từng nhóm vải ...................... 64
Bảng 13 Độ dày và UPF của vải Cotton Lascote ......................................................... 66
Bảng 14 Độ dày và UPF của vải PeCo Lascote ........................................................... 66
Bảng 15 Độ dày và UPF của vải Cotton Single ........................................................... 67
Bảng 16 Độ dày và UPF của vải Peco Single .............................................................. 67
Bảng 17 Khối lượng và UPF của vải CL ..................................................................... 69
Bảng 18 Khối lượng và UPF của vải PL...................................................................... 69
Bảng 19 Khối lượng và UPF của vải CS ..................................................................... 70
Bảng 20 Khối lượng và UPF của vải PS ...................................................................... 70
Bảng 21 UPF với vải CS (single) ................................................................................ 71
Bảng 22 UPF với vải CL (lascote) .............................................................................. 71
Bảng 23 UPF đối với vải single................................................................................... 72
Bảng 24 UPF đối với vải lascote ................................................................................. 73
Bảng 25 UPF của vải PS ............................................................................................. 74
Bảng 26 UPF của vải CS ............................................................................................. 75
Bảng 27 UPF của vải PL ............................................................................................. 75
Bảng 28 UPF của vải CL ............................................................................................ 76

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

7

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng


DANH M ỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Các loại ung thư da và nguyên nhân............................................................. 13
Hình 2. Thước đo chỉ số UV .................................................................................... 14
Hình 3. Sự hấp thụ và truyền qua vải của tia UV ...................................................... 15
Hình 4. Vải một mặt phải ......................................................................................... 22
Hình 5. Vải hai mặt phải .......................................................................................... 22
Hình 6. Vải hai mặt trái ............................................................................................ 23
Hình 7. Vòng sợi ...................................................................................................... 24
Hình 8. Vòng dệt ...................................................................................................... 24
Hình 9. Hàng vòng ................................................................................................... 24
Hình 10. Cột vòng ...................................................................................................... 24
Hình 11. Biểu diễn bước cột vòng A và bước hàng vòng B ........................................ 25
Hình 12. Thử uốn ....................................................................................................... 36
Hình 13. Ảnh chụp máy dệt kim tròn 1 giường kim PAI LUNG, Đài loan ................. 39
Hình 14. Ảnh chụp máy xẻ khổ .................................................................................. 39
Hình 15. Ảnh chụp máy văng sấy Stenter, Đài loan .................................................... 39
Hình 16. Ảnh chụp mẫu vải dệt kim kiểu dệt lacoste .................................................. 41
Hình 17. Ảnh chụp tủ thuần hoá mẫu M250-RH của hãng MESDAN, Italia ............ 43
Hình 18. Ảnh chụp cân điện tử SARTORIUS GB 1503S-OCE, Đức ......................... 44
Hình 19. Ảnh chụp thiết bị đo độ dày Meibner 181, Đức............................................ 45
Hình 20. UV visible spectio photometer ..................................................................... 45
Hình 21. Thiết bị quang phổ tử ngoại khả biến ........................................................... 45
Hình 22. Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải PeCo Single ..................................... 61
Hình 23. Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải Cotton Single................................... 62
Hình 24. Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải Cotton Lacoste ................................ 63
Hình 25. Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải PeCo Lacoste................................... 64
Hình 26. Quan hệ độ dày và chỉ số UPF vải CL và PL ............................................... 67

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May


8

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

Hình 27. Quan hệ độ dày và chỉ số UPF vải CS và PS ................................................ 68
Hình 28. Quan hệ khối lượng và chỉ số UPF vải CL và PL ......................................... 69
Hình 29. Quan hệ khối lượng và chỉ số UPF vải CS và PS ......................................... 70
Hình 30. Quan hệ kiểu dệt và chỉ số UPF vải CS và CL ............................................. 72
Hình 31. Quan hệ kiểu dệt và chỉ số UPF vải PS và PL .............................................. 73
Hình 32. Quan hệ giữa nguyên liệu và chỉ số UPF vải PS và CS ............................... 75
Hình 33. Quan hệ giữa nguyên liệu và chỉ số UPF vải PL và CL ............................... 76

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

9

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ dệt may là ngành mũi nhọn của công nghiệp và là ngành
quan trọng của nhiều nước đang phát triển. Trong những năm gần đây,
ngành Dệt-May nước ta đã không ngừng phát triển và có một vai trò
quan trọng trong quá trình công nghiệp hoá đất nước. Ngành Dệt may
nước ta không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước, giải quyết lao động và
đặc biệt còn mang nguồn thu ngoại tệ nhờ xuất khẩu (Kim ngạch xuất
khẩu tới 10tỷ USD năm 2010).
Việc mở rộng và phát triển ngành Dệt-May trong đó có ngành Dệt kim
là chủ trương đúng đắn của Nhà nước trong công cuộc công nghiệp hoáhiện đại hoá đất nước. Trong công nghiệp Dệt-May, vải dệt kim và các
sản phẩm may từ vải dệt kim đóng vai trò quan trọng. Ngành Dệt kim
tuy ra đời sau nhưng đã nhanh chóng thu hút sự quan tâm của khách
hàng, của người tiêu dùng cũng như của các doanh nghiệp bởi các ưu
điểm nổi bật của nó. Với đặc điểm chủ yếu là tiện lợi khi sử dụng,
thoáng khí, ít nhàu, có tính đàn hồi, người sử dụng vận động dễ dàng,
hợp thời trang, dễ giặt, mau khô, độ mềm rủ và độ co giãn tốt, giá thành
không cao, chủng loại sản phẩm phong phú như bít tất, găng tay, mũ,
quần áo may sẵn, quần áo thể thao, quần áo mặc lót, quần áo trẻ em, các
sản phẩm y tế gồm băng gạc và nhiều sản phẩm đặc biệt dùng trong y tế
và các ngành khác, các sản phẩm từ vải dệt kim ngày càng đáp ứng được
các yêu cầu của nhiều tầng lớp trong xã hội.
Xu hướng phát triển yêu cầu ngành dệt may nước ta hội nhập sáu nền
kinh tế quốc tế và tạo ra chất lượng và hiệu quả của xuất khẩu, đem lại
giá trị gia tăng thực sự cho ngành và nền kinh tế. Một trong các giải pháp
là phải nghiên cứu, thực nghiệm và tổ chức sản xuất cho được các sản
phẩm dệt may là đáp ứng các chức năng và yêu cầu thông minh ở sản
phẩm.
Hàng năm có rất nhiều người đi phơi nắng ngoài trời trực tiếp dưới
ánh nắng mặt trời để có một làn da rám nắng hợp thời trang nhưng họ
hoàn toàn không để ý đến những tác hại của nó, mọi người nghĩ rám
nắng không có gì là nghiêm trọng nhưng thực chất là nó cũng phá huỷ

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

10

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

làn da không khác gì cháy nắng. Cả cháy nắng và rám nắng đều do tác
hại của tia UVA, UVB và UVC. Thông thường cường độ tối đa UVC và
UVB là 0,1W/cm2 (=0,001W/m2); UVA là 1mW/cm2 (=10W/m 2); với
ánh nắng khả kiến là 1cd/cm2 (=10000cd/cm2); tia hồng ngoại là
10mW/cm2 (=100 W/cm2).

Sở thích tắm nắng
Các nghiên cứu đều chưa nêu rõ loại tia nào dễ dẫn đến ung thư hơn
nhưng cả hai tia đều tác động đến ADN của tế bào da, một nguyên nhân
quan trọng dẫn đến ung thư. Tia UV làm biến đổi màu da và làm yếu
collagen, lớp chất tạo ra sự co giãn cho biểu bì. Sự huỷ hoại của ánh
nắng mặt trời có thể phục hồi bằng cách hạn chế phơi nắng dưới tia UV.
Khi tiếp xúc da dưới bước xạ mặt trời con người có thể bị những tác
động cấp tính hoặc mãn tính lên da, mắt và hệ thống miễn dịch. Trước
đây người ta thường quan niệm sai lầm khi cho rằng chỉ có da sáng màu
mới cần phải quan tâm đến việc phơi dưới nắng. Da đen được bảo vệ tốt
hơn với những sắc tố màu tối, và tỉ lệ ung thư da thấp hơn so với các làn
da mầu sang. Tuy nhiên, bệnh ung thư da xảy ra với nhóm da màu đen
và thường được phát hiện muộn hơn khi đã ở giai đoạn nguy hiểm.

Hiện nay đã có rất nhiều những sản phẩm dệt chống tia UV được sản
xuất dưới nhiều dạng, các sản phẩm khác nhau như quần áo, mũ khăn, áo
chống nắng, ô dù… từ rất nhiều các công ty nổi tiếng sản xuất trên thị
trường chính vì vậy lựa chọn vải phù hợp có khả năng cản tia UV mà
không ảnh hưởng đến tính năng sử dụng cho phép người mặc vận động
thuận tiện cũng như tạo ra những thiết kế đặc biệt, đẹp mắt. Từ đó, công
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

11

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

nghiệp dệt cần nghiên cứu tạo ra các loại vải có các tính chất đặc biệt
khác nhau phù hợp cho các loại trang phục. Đây cũng chính là lý do thúc
đẩy chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc và
nguyên liệu tới độ cản tia UV trên vải dệt kim”. Trong khuôn khổ một
luận văn thạc sĩ của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đề tài được triển
khai gồm những phần sau :
 Chương I : Tổng quan các vấn đề liên quan đến khả năng
cản tia UV của vải dệt kim .
 Chương II : Nội dung và phương pháp nghiên cứu thực
nghiệm.
- Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời mật độ dọc và ngang tới độ cản
tia UV của vải dệt kim.
- Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng, độ dày của vải dệt kim tốc

độ cản tia UV của vải.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu dệt tới độ cản tia UV của vải dệt
kim
- Khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu tới độ cản tia UV của vải
dệt kim.
 Chương III : Kết quả nghiên cứu và bàn luận.
 Kết luận chung.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

12

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN
ĐỘ CẢN TIA UV CỦA VẢI DỆT KIM
1.1 Tia UV và sự tác động lên cơ thể người
Trong bức xạ mặt trời, phổ bức xạ tới bề mặt trái đất có dải bước sóng
lớn hơn 280 đến 3000nm. Phần tia cực tím UV (Ultraviolet) trong bức xạ
mặt trời chỉ chiếm khoảng 6%, gồm các thành phần sóng ngắn và vùng
ánh sáng khả kiến:

Các loại ung thư da: bướu thịt
Kaposi, ung thư biểu mô tuyến chất
nhờn, ung thư biểu mô tế bào

Merkel
Hình 1.

Nguyên nhân chủ yếu gây ung thư da là
do tiếp xúc trực tiếpquá nhiều với ánh
sáng mặt trời

Các loại ung thư da và nguyên nhân

UV-A (315 – 400) nm – làm da bị sạm đen, rám dẫn đến sự lão hoá
da.
UV-B (280 – 315) nm – gây viêm da, cháy bỏng, đẫn đến viêm nhiễm
và ung thư da.
UV-C ( 180 – 280) nm – khi đã tới bề mặt trái đất (do những tầng,
vùng ozon ngăn cản bị thủng) thì khả năng gây ung thư da cao hơn.
Tác động của tia UV lên da người chính là tác động bức xạ của những
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

13

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

bước sóng ngắn dưới 400nm, làm cho phân tử protein của các lớp da bị
biến đổi phá vỡ dẫn đến nhăn, thoái hoá da.
Chính vì thế chỉ số tia cực tím chiếu xuống trái đất được WHO chia

thành các cấp độ nguy hiểm khác nhau. Chỉ số UV là thước đo bức xạ tia
cực tím, chỉ số UV càng cao nguy cơ tổn thương da và mắt cao. Khi chỉ
số bức xạ UV dự đoán ở mức 3 (trung bình) hoặc cao hơn nên thực hiện
biện pháp phòng ngừa an toàn.

Hình 2.

Thước đo chỉ số UV

1.2 Khả năng cản tia UV của vải
1.2.1 Các tính chất quang học của vật liệu vải

Nói đến tính chất quang học của vật liệu vải là nói đến mối tương tác
của chúng. Các tính chất quang học chủ yếu của vật liệu dệt phải kể đến
sự hấp thụ, sự khúc xạ, sự phản xạ và khả năng khuếch tán ánh sáng.
Khi vật liệu dệt hấp thụ ánh sáng, một phần năng lượng sóng điện từ
sẽ biến thành năng lượng bức xạ thứ cấp hoặc các nội năng khác. Bức xạ
có thể xuyên qua vật liệu, có thể phản xạ, hấp thụ, khúc xạ và khuyếch
tán trong vật liệu và trong thực tế thường tác dụng kết hợp nhiều dạng
bức xạ.
Các vật liệu vải có các tính chất riêng biệt làm cho chúng có khả năng
khuếch tán, hấp thụ và phản xạ tia UV khác nhau cũng như khác với các
vật liệu khác.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

14

Khoá 2008 - 2010



Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

K
Không
Hình 3.

biến

Sự hấp thụ và truyền qua vải của tia UV

Vật liệu che nắng và các mặt hàng quần áo hấp thụ một phần bức xạ
UV, làm giảm lượng ánh sáng va chạm vào biểu bì và do vậy mà làm
giảm liều lượng bức xạ gây tổn thương dẫn đến cháy nắng.
Tính thẩm thấu của Vật liệu dệt và quần áo đối với tia UV đóng vai
trò quan trọng đáng kể đối với hiệu quả bảo vệ chống lại tia UV. Điều đó
cho thấy tại sao nguyên liệu là một yếu tố đặc biệt quan trọng, và có thể
tăng chỉ số bảo vệ bằng cách chọn vật liệu. Giá trị truyền bức xạ cực tím
với khoảng hẹp của dãy bức xạ UV tương ứng với hiệu quả bảo vệ tốt.
Người ta đưa ra chỉ số chống tia cực tím (UPF) hoặc chỉ số chống
nắng (SPF) để đánh giá mức độ bảo vệ, được thực hiện trên cơ sở phổ
truyền UV bằng các quang phổ kế đặc biệt.
1.2.2 Xác định độ cản tia UV

Những tính chất quang học chủ yếu của vật liệu dệt như độ hấp phụ,
khúc xạ, phản xạ và khuyếch tán ánh sáng là những tính chất dược thị
giác cảm thụ.
Khi tia bức xạ tới vật liệu vải, để đánh giá những diễn thái quang học

có thể dùng các đại lượng sau đây:
Hệ số cho bức xạ xuyên qua tính từ dòng bức xạ đi qua vật liệu và
dòng bức xạ đập lên vật liệu, có trị số phụ thuộc tần số của bức xạ, cấu
trúc xơ, nhiệt độ, màu sắc, trạng thái bề mặt…
Khả năng phản xạ phụ thuộc tính chất bề mặt của vật liệu. Bề mặt
nhẵn hoặc được phủ kim loại thì tạo khả năng phản xạ cao.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

15

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

Sự khúc xạ tại mặt phân giới thể hiện bằng chiết suất tính từ tỷ số tốc
độ ánh sáng lan truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng đi trong vật
liệu. Sự hấp thụ bức xạ là sự mất năng lượng để kích thích nguyên tử và
phân tử vật liệu.
Đối với tia cực tím UV, tác động lên da người chính là tác động bức
xạ của sóng ngắn dưới 400m làm cho phân tử protein của lớp da bị xấu
đi, biến đổi, lão hoá, nhăn nheo, thoái hoá khô cứng và xuất hiện ban đỏ.
Mức độ ban đỏ đồng nghĩa với mức gây hại của bức xạ. Khi bị lâu dài và
mức độ tăng có thể dẫn đến ung thư da. Hiện nay, một số nước đã xây
dựng phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá khả năng cản tia UV của vải
dệt. Ba tiêu chuẩn được phổ biến hơn cả, đó là tiêu chuẩn của Australia/
New Zealand Standard ký hiệu AS/NZS 4399:1996, của Anh quốc ký
hiệu BS 7914:1998 và đặc biệt của tổ chức AATCC Mỹ, ký hiệu AATCC

Test Method 183-2000 – Tranmittance on Blocking of Erythermlly
Weighted Ultraviolet Radiation through Fabríc – Sự truyền qua hoặc
ngăn cản bức xạ tia cực tím qua vải gây đỏ da nặng, được soát xét phiên
bản 1998 bởi Uỷ ban kỹ thuật RA106. Sau đây luận văn trình bày một
cách hệ thống tiêu chuẩn này.
1. Mục đích và phạm vi
Phương thức thử tiêu chuẩn được sử dụng để xác định bức xạ tia cực
tím được ngăn chặn hay truyền qua vải dệt với mục đích để bảo vệ khỏi
tia UV.
2. Nguyên tắc
Sự lan truyền của bức xạ tia cực tím (UV-R) qua mẫu được đo trên
một thiết bị đo quang phổ ảnh hoặc quang phổ bức xạ ở những khoảng
bước sóng đã biết.
Chỉ số bảo vệ khỏi tia cực tím được tính toán theo tỷ lệ của sự chiếu
rọi bức xạ tia cực tím vào máy dò khi không có mẫu vật so với khi có
mẫu vật.
Sự chiếu rọi bức xạ tia cực tím vào máy dò khi không có mẫu vật bằng
tổng các khoảng bước sóng của các bức xạ quang phổ cộng với hiệu quả
quang phổ tương đối.
Sự chiếu rọi bức xạ tia cực tím vào máy dò khi có mẫu vật bằng tổng
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

16

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng


các khoảng bước sóng của sự chiếu rọi quang phổ đo được cộng với hiệu
quả quang phổ tương đối cho những hoạt động quang phổ có liên quan
cộng với sự chuyển giao quang phổ lên mẫu cộng với khoảng bước sóng.
3. Các thuật ngữ
3.1. Erythemal: da đỏ bất thường (như cháy nắng) như khi bị
viêm
3.2. Phần trăm cảm tia UV: 100 phút bức xạ UV truyền qua
3.3. Chỉ số bảo vệ khỏi tia cực tím (UPF): tỷ số của hiệu ứng
UV-R phát xạ được truyền và được tính toán qua không khí với hiệu ứng
UV-R được truyền và tính toán qua vải.
3.4. Sự bức xạ tia cực tím: năng lượng bức xạ mà các bước sóng
của các phần tử đơn sắc nhỏ hơn so với bước sóng của các phần từ nhìn
thấy được và nhiều hơn 100nm.
Lưu ý: Giới hạn cho những khoảng quang phổ của bức xạ tia cực tím
không được xác định rõ và có thể biến thiên theo người sử dụng. Uỷ ban
E-2…3 của Hội đồng chiếu sáng thế giới (CIE) xác định khoảng quang
phổ giữa 400 và 100nm như sau:
UV-A : 315-400nm
UV-B : 280-315nm
UVR :280-400nm
4. Cảnh báo an toàn
Lưu ý: Những cảnh báo an toàn này chỉ nhằm mục đích thông tin.
Những cảnh báo này phụ thuộc vào quá trình kiểm tra đánh giá và không
hướng tới tất cả những gì liên quan. Trách nhiệm của người sử dụng là
phải sử dụng những kỹ thuật an toàn và đúng đắn trong việc điều khiển
những chất liệu trong phương pháp kiểm tra này. Các nhà máy buộc phải
tư vấn cụ thể về những chi tiết cụ thể như là thông số an toàn của chất
liệu và những đề xuất khác của nhà máy. Phải tham khảo và làm theo tất
cả tiêu chuẩn và quy định của về OSHA.

Trong bất kỳ trường hợp nào, không được nhìn thẳng vào thiết bị và
chất liệu vì điều đó có thể làm tăng cường độ nguồn ánh sáng như những
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

17

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

chiếc gương.
Phải làm theo những thực hành trong phòng thí nghiệm. Phải đeo kính
bảo vệ trong toàn bộ khu vực thí nghiệm.
5. Công dụng và hạn chế
Phương pháp này cũng có thể được dùng để xác định UPF của vải ướt
hoặc giãn. Tuy nhiên những kỹ thuật đo với mẫu vật ướt hoặc giãn
không được đề cập đến trong nghiên cứu này mà được nghiên cứu riêng.
Lưu ý rằng mẫu vật ướt hoặc giãn có thể thay đổi chỉ số UPF.
6. Thiết bị
Thiết bị đo quang phổ
Bộ lọc Schott Glass UG11
7. Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị
Hiệu chuẩn máy theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Những tiêu chuẩn
vật lý nên được sử dụng để kết quả đo sự truyền quang phổ phù hợp.
Thang bước sóng đo thang bước sóng của máy đo quang phổ sử dụng
những dòng quang phổ thoát ra của hơi thuỷ ngân. Việc đo lường bước
sóng của máy đo có thể được tiến hành bằng việc hút quang phổ của

kính lọc oxit honmi. Tài liệu tham khảo về các bước sóng cho sự bốc hơi
thuỷ ngân và sự hấp thụ oxit honmi đều được cung cấp trong thực hành
ASTM E75 thực hành tiêu chuẩn cho việc miêu tả và đo lường tia cực
tím.
Thang chuyển giao cài đặt thang chuyển giao đến giá trị 100% bằng
việc vận hành thiết bị khi không có mẫu vật. Giá trị 0% sẽ được xác định
bằng việc ngăn chặn hoàn toàn dải mẫu vật bằng 1 chất liệu trong suốt.
Làm hợp lý tính tuyến tính của thang chuyển giao bằng các hướng dẫn
và công cụ của bộ lọc mật độ trung tính đo được được cung cấp bởi nhà
cung cấp thiết bị hoặc phòng hiệu chuẩn.
8. Mẫu
Thử tối thiểu 2 mẫu thử từ mỗi mẫu. Mỗi mẫu đo tại 3 vị trí thử với
kích thước ít nhất là 50x50mm (2,0x2,0in) hoặc đường kính 50mm
(2,0in). Tránh làm lệch mẫu vật trong quá trình chuẩn bị.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

18

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

Cần sắp xếp vải có màu sắc và cấu trúc khác nhau ở những nơi khác
nhau. Kiểm tra mỗi màu, mỗi cấu trúc xem kích thước của nó xem đã đủ
để bao phủ thiết bị đo hay không.
9. Điều hoà mẫu
9.1. Đối với mẫu khô

9.1.1. Điều hoà mẫu thử trong điều kiện không khí 211oC
(7020F) và 652% độ ẩm tương đối bằng cách đặt nằm từng mẫu thử
cách biệt lên mặt sàng hoặc giá điều hoà.
10. Tiến hành
10.1. Đặt mẫu đối diện với mẫu cổng truyền mở trong phạm vi
khối cầu.
10.2. Tiến hành một phép đo sự truyền UV với mẫu thử theo
phương vuông góc, một phép đo thứ 2 ở 0,79rad (45 o) lần đầu và phép
đo thứ 3 ở 0,79 rad (45o) ở lần thứ 2. Ghi lại các giá trị đo riêng biệt.
10.3. ở mẫu thử nhiều màu, đo ở phạm vi truyền UV cao nhất và
tiến hành ba lần đo ở phạm vi đó.
11. Tính toán
11.1. Tính toán giá trị truyền phổ trung bình cho 3 lần đo của
một mẫu thử.
11.2. Tỉnh toán chỉ số của UV (UPF) cho tường mẫu thử theo
công thức (1) sau đây:
400 nm

 E  S    

UPF 

280 nm
400 nm

(1)

 E  S   T   

280 nm


Trong đó:
E: hiệu ứng phổ gây đỏ da tương đối (xem bảng tính năng hiệu ứng
gây đỏ da tươi đối)
S: bức xạ phổ mặt trời [xem bảng bức xạ mặt trời (W/cm 2/nm) ứng
với bước sóng (nm)]
T: trung bình phổ truyền qua mẫu thử (mẫu đo)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

19

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

: Tổng hợp các bước sóng được đo (nm)
11.3. Tính toán truyền bức xạ tia cực tím dải A theo công thức
(2) sau đây:
400 nm

T UV  A 

T


315 nm
400 nm


 

(2)

 

315 nm

11.4. Tính toán truyền bức xạ tia cực tím dải B theo công thức
(3) sau đây:
315 nm

T UV  B  

T


280 nm
315 nm

 

(3)

 

280 nm

11.5. Tính toán phần trăm đối với UV-A và với UV-B theo công

thức (4) và (5) sau đây:
% cản tia UV-A = 100 - T(UV-A)

(4)

% cản tia UV-B = 100 - T(UV-B)

(5)

Trong đó T(UV-A) hoặc T(UV-B) được tính bằng %
12. Báo cáo kết quả:
Chỉ số cản tia UV :

UPF

Độ truyền tia:

UV-A

Độ truyền tia:

UV-B

Phần trăm cản:

UV-A

Phần trăm cản:

UV-B


1.2.3 Ý nghĩa khả năng cản tia UV với việc sử dụng vải :

Yêu cầu chất lượng và thẩm mỹ của vải may mặc dân dụng ngày càng
cao. Vải may mặc vừa phải đảm bảo các tính vệ sinh như tính thoáng
khí, tính thông hơi, tính hút ẩm, tính truyền nhiệt, truyền ẩm,… vừa phải
đảm bảo các tính chất cơ lý như độ bền, độ giãn, độ dày, khối lượng, độ
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

20

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

kháng nhàu,…
Các sản phẩm may rất đa dạng được tạo ra với nhiều kích cỡ và từ
nhiều loại vải và chất liệu khác nhau nhằm thoả mãn nhu cầu mặc của
con người. Có sản phẩm được thiết kế bó sát cơ thể với lượng cử động
rất nhỏ, có sản phẩm được thiết kế rộng với lượng cử động lớn.
Khi tia UV va chạm vào bề mặt xơ dệt, bức xạ có thể hoàn toàn bị
phản xạ, khuyếch tán hoặc hấp thụ. Tuy nhiên một số lớn sản phẩm cho
tia UV đi qua bằng quá trình khuyếch tán do vậy mà tia UV trực tiếp
xuyên vào da người. Chính vì thế chọn vải dày mỏng, kiểu dệt khác nhau
cũng dẫn đến các chỉ số khuếch tán, phản xạ hay hấp thụ tia UV khác
nhau. Việc chọn vải phụ thuộc nhiều vào tính năng sử dụng nó gồm có:
- Nguyên liệu dệt sử dụng.

- Kiểu dệt của sản phẩm là vải dệt thoi, vải dệt kim hay vải không
dệt.
- Cách sử dụng thuốc nhuộm,
- Cách xử lý hoàn tất vải trong quá trình sản xuất.
1.3 Cấu trúc vải dệt kim và độ cản tia UV
Vải dệt kim có nhiều đặc tính riêng như tính đàn hồi lớn, vải mềm,
nhẹ, dễ co giãn, xốp, dễ thấm nước, thoáng khí nên thường được sử dụng
làm các sản phẩm sau :
- Các mặt hàng may mặc sẵn, quần áo mặc lót, quần áo thể thao,
quần áo trẻ em, trang phục phụ nữ, bít tất, găng tay, khăn, mũ,
khăn trải bàn,…
- Các loại vải trang trí như đăng ten, vải rèm cửa, …
- Các sản phẩm chuyên dụng đặc biệt dùng trong y tế như ống lọc,
ống mạch máu nhân tạo, các loại áo quần và bít tất chữa
bệnh,…
- Các loại vải kỹ thuật như vải lọc, lưới đánh cá,…
Ngày nay, các nhà sản xuất đã sản xuất được nhiều loại vải dệt
kim có độ co giãn nhỏ tương tự như vải dệt thoi dùng để may quần áo
mặc ngoài có đặc tính bền, đẹp, thoáng, không bị nhăn, nhàu. Các loại
vải dệt kim dày có khả năng giữ nhiệt tốt có thể may quần áo khoác
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

21

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng


ngoài mặc mùa đông. Hiện nay, hàng dệt kim với nhiều đặc tính sử dụng
tốt, hợp thời trang, phong phú về kiểu loại, thích hợp với các điều kiện
khí hậu nên ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng.
1.3.1 Phân loại vải dệt kim

- Phân loại theo máy dệt:
+ Máy một giường kim:

Mặt phải
Hình 4.

Mặt trái
Vải một mặt phải

Các loại vải dệt kim được dệt trên các loại máy một giường kim có hai
mặt vải khác nhau được gọi là vải một mặt phải hay vải đơn (vải single).
+ Máy hai giường kim:
Các loại vải dệt kim được dệt trên máy hai giường kim có hai mặt vải
tương tự như nhau được gọi là vải hai mặt phải hay vải kép.

Mặt trước

Mặt sau
Hình 5.

Vải hai mặt phải

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May


22

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

Mặt trước

Mặt sau
Hình 6.

Vải hai mặt trái

- Phân loại theo kiểu dệt:
+ Vải dệt kim đan ngang:
Ở nhóm vải này, các vòng sợi được liên kết liền với nhau theo hướng
ngang. Mỗi hàng vòng thường do một sợi tạo thành, các vòng sợi trong
một hàng vòng được tạo thành nối tiếp nhau trong quá trình dệt.
+ Vải dệt kim đan dọc:
Ở nhóm vải này, các vòng sợi có thể được liên kết liền với nhau theo
hướng chéo hoặc hướng dọc. Mỗi hàng vòng được tạo thành bằng một
hoặc nhiều hệ sợi, trong đó mỗi sợi thường chỉ tạo ra một vòng sợi của
hàng vòng. Tất cả các vòng sợi của một hàng vòng đều đồng loạt được
tạo thành trong quá trình dệt.
1.3.2 Cấu trúc cơ bản của vải dệt kim

a/ Vòng sợi:

Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo
một qui luật nhất định. Do được tạo thành bởi các vòng sợi nên vải dệt
kim thường có tính đàn hồi, xốp, thoáng khí và nhiều đặc tính khác hẳn
so với vải dệt thoi và vải không dệt.
Đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của vải dệt kim là vòng sợi. Vòng sợi trong
vải có dạng đường cong không gian và được chia ra làm ba phần: cung
kim 1, hai trụ vòng 2, và các cung platin hay còn được gọi là các chân
vòng 3.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

23

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

Hình 7.

Vòng sợi

Vòng sợi có thể có dạng vòng kín (hai chân vòng được thắt kín hoặc
vắt chéo qua nhau) hoặc vòng hở (hai chân vòng không được thắt kín
và cũng không vắt chéo qua nhau). Vòng sợi (vòng dệt) còn có thể có
dạng vòng dệt phải hoặc vòng dệt trái. Ở vòng dệt phải, các trụ vòng che
khuất cung kim của vòng sợi trước. Ngược lại, ở vòng sợi trái, các cung
vòng (cung kim và cung platin) che khuất các trụ vòng.


a. Vòng dệt phải
Hình 8.

b. Vòng dệt trái
Vòng dệt

Các vòng sợi kề tiếp nhau theo theo hàng ngang được gọi là hàng
vòng và theo hàng dọc được gọi là cột vòng

Hình 9.

Hàng vòng

Hình 10. Cột vòng

Để vải được tạo thành, các vòng sợi phải được liên kết hai chiều với
nhau, thường chúng được lồng qua nhau theo hướng dọc và liên kết liền
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

24

Khoá 2008 - 2010


Luận văn thạc sỹ khoa học

Phạm Việt Hưng

với nhau theo hướng ngang hoặc hướng chéo. Ở trường hợp liên kết theo

hướng chéo, vòng sợi của hàng vòng này có thể được liên kết liền với
vòng sợi của hàng vòng trên hoặc dưới nó.
Bằng các qui luật liên kết khác nhau của các vòng sợi, có thể tạo ra
các kiểu dệt cơ bản và dẫn xuất, kết hợp với việc làm biến dạng các vòng
sợi (tạo ra các dạng biến thể của vòng sợi), sử dụng các sợi màu, chi số,
vật liệu khác nhau, sử dụng các sợi phụ,…có thể tạo ra hàng loạt kiểu dệt
hoa khác nhau.
b/ Mật độ vòng:
Các thông số quan trọng nhất của vải dệt kim bao gồm:
- Bước cột vòng A:
Ở vải đan ngang một mặt phải, bước cột vòng đúng bằng chiều rộng
của vòng sợi. Đối với vải đan ngang hai mặt phải, thông số này được đưa
ra dưới dạng bước cột vòng phải hoặc bước cột vòng trái.
- Bước hàng vòng B:
Tuy không hoàn toàn chính xác, nhưng bước hàng vòng đôi khi còn
được hiểu là chiều cao vòng sợi. Ở một số cấu trúc vải, đặc biệt là các
cấu trúc dệt thiếu vòng sợi, thông số này rất khó được định nghĩa.

Hình 11. Biểu diễn bước cột vòng A và bước hàng vòng B
- Chiều dài vòng sợi l:
Chiều dài vòng sợi là đại lượng biến đổi độc lập quan trọng của quá
trình dệt kim. Chiều dài của các phần tử cấu trúc vải khác nhau có thể
được xác định bằng phương pháp tính toán lý thuyết thông qua các mô
hình của các loại vòng sợi hoặc bằng các phương pháp thực nghiệm.
Thường các mẫu vải được lấy với khổ rộng đúng bằng 100 cột vòng.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------Công nghệ Vật liệu Dệt - May

25

Khoá 2008 - 2010