Nghiên cứu ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa đầy của vải dệt thoi một lớp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.92 MB, 71 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------
NGUYỄN VĂN HÙNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHA CẤU TẠO ĐẾN ĐỘ CHỨA ĐẦY
CỦA VẢI DỆT THOI MỘT LỚP
Chuyên ngành: Công nghệ Vật liệu Dệt may
LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT
Hà Nội – Năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------
NGUYỄN VĂN HÙNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHA CẤU TẠO ĐẾN ĐỘ CHỨA ĐẦY
CỦA VẢI DỆT THOI MỘT LỚP
Chuyên ngành: Công nghệ Vật liệu Dệt may
LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. PHAN THANH TUẤN
Hà Nội – Năm 2016
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Phan Thanh Tuấn,
người thầy đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô Viện Dệt May – Da giầy & Thời trang đã
giảng dạy và truyền đạt cho em những kinh nghiệm, kiến thức về chuyên môn phục vụ
cho công việc và giúp đỡ em trong quá trình em học tập và nghiên cứu.
Em xin gửi lời cảm ơn tới Phân Viện Dệt May tại thành phố Hồ Chí Minh đã
tạo điều kiện thuận lợi cho em được học tập, nghiên cứu, thực nghiệm hoàn thành
tốt luận văn.
Trong quá trình thực hiện luận văn, em không ngừng học hỏi trau dồi kiến
thức, tích cực tìm hiểu tài liệu kết hợp với kiến thức các thầy cô đã truyền đạt về lý
thuyết và thực hành. Tuy nhiên trong một khoảng thời gian ngắn và bản thân còn
nhiều hạn chế trong quá trình nghiên cứu, em rất mong được sự góp ý của quý thầy
cô giáo và các bạn.
NGUYỄN VĂN HÙNG
1
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi, luận văn
được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS.Phan Thanh Tuấn. Kết quả nghiên cứu
được thực hiện tại Phân Viện Dệt May tại thành phố Hồ Chí Minh.
Tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn. Luận văn
không có sự sao chép từ các luận văn khác về những nội dung, hình ảnh cũng như
các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn.
Người thực hiện
Nguyễn Văn Hùng
NGUYỄN VĂN HÙNG
2
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... 2
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................. 5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................. 6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................. 7
PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 8
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU ................... 10
1.1. Pha cấu tạo của vải ............................................................................................ 10
1.1.1. Tổng quan về pha cấu tạo ....................................................................... 10
1.1.2. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến thông số cấu trúc vải............................ 13
1.1.2.1. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ dày ........................................... 13
1.1.2.2. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ co ............................................. 16
1.1.2.3. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến khối lượng một m2 vải .................. 20
1.2. Độ chứa đầy ....................................................................................................... 20
1.2.1. Độ chứa đầy tuyến tính ........................................................................... 21
1.2.1.1. Mức độ chứa đầy theo sợi dọc (Ɛd) .................................................. 21
1.2.1.2. Mức độ chứa đầy theo sợi ngang (Ɛn) .............................................. 22
1.2.2. Độ chứa đầy diện tích (ES) ...................................................................... 22
1.2.3. Độ chứa đầy thể tích ............................................................................... 23
1.2.4. Độ chứa đầy khối lượng .......................................................................... 24
1.3. Kết luận tổng quan ............................................................................................. 24
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ......................................................................................................................... 25
2.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài........................................................................ 25
2.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 25
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 25
2.3.1. Phương pháp đo pha cấu tạo của vải ....................................................... 25
2.3.2. Phương pháp đo độ dày ( hv ) .................................................................. 26
2.3.3. Phương pháp đo mật độ .......................................................................... 28
2.3.4. Phương pháp xác định đường kính sợi ................................................... 30
NGUYỄN VĂN HÙNG
3
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
2.3.5. Phương pháp đo khối lượng .................................................................... 31
2.3.6. Phương pháp đo chi số sợi: ..................................................................... 33
2.4. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................. 34
2.5. Kết luận chương 2 ............................................................................................. 35
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ................................ 36
3.1. Kết quả đo các thông số cấu trúc mẫu vải ......................................................... 36
3.2. Xác định ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa đầy thể tích ........................ 37
3.2.1. Công thức tương quan giữa pha cấu tạo và độ chứa đầy thể tích ........... 37
3.2.2. Quan hệ giữa pha cấu tạo và độ chứa đầy thể tích. ................................. 46
3.2.3. Ảnh hưởng của mật độ sợi dọc đến độ chứa đầy thể tích ....................... 47
3.2.4. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ chứa đầy thể tích ................... 49
3.3. Xác định ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa đầy khối lượng ................... 50
3.3.1. Công thức tương quan giữa pha cấu tạo và độ chứa đầy khối lượng ...... 50
3.3.2. Quan hệ giữa pha cấu tạo và độ chứa đầy khối lượng ............................ 57
3.3.3. Ảnh hưởng của mật độ sợi dọc đến độ chứa đầy khối lượng ................. 58
3.3.4. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ chứa đầy khối lượng ............. 60
3.4. Kiểm tra công thức độ chứa đầy thể tích bằng thực nghiệm ............................. 61
3.4.1. Công thức độ chứa đầy thể tích đo thực tế vải ........................................ 61
3.4.2. Kết quả xác định pha cấu tạo ................................................................. 63
3.4.3. Kết quả xác định các biến số ảnh hưởng đến độ chứa đầy thể tích và
kiểm nghiệm công thức ..................................................................................... 64
3.4.4. Tổng kết chương 3 .................................................................................. 66
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 67
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 69
NGUYỄN VĂN HÙNG
4
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1: Chiều cao uốn sóng dọc và ngang xét theo mặt phẳng cắt ngang. .............. 10
Hình 2. Sơ đồ bố trí sợi trong chín pha cấu tạo của vải . ......................................... 11
Hình 3: Độ dày vải xét trên mặt cắt ngang. .............................................................. 14
Hình 4: Sơ đồ xác định độ chứa đầy thẳng và độ chứa đầy diện tích của vải. ......... 21
Hình 5: Kính hiển vi Mesdan – lab. ......................................................................... 26
Hình 6: Dụng cụ đo độ dày vải Mitutoyo – 109. ...................................................... 27
Hình 7: Kính soi mật độ. .......................................................................................... 29
Hình 8: Dụng cụ đo đường kính sợi Mitutoyo – 136. .............................................. 31
Hình 9: Cân Metler AE 240...................................................................................... 32
Hình 10: Mặt cắt ngang của vải. ............................................................................... 36
Đồ thị 1: Độ co sợi dọc phụ thuộc vào thứ tự pha.................................................. 19
Đồ thị 2: Độ co sợi ngang phụ thuộc vào thứ tự pha............................................... 19
Đồ thị 3: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pha cấu tạo đến khối lượng 1m2 vải. ... 20
Đồ thị 4: Quan hệ giữa pha cấu tạo đến độ chứa đầy thể tích .................................. 47
Đồ thị 5: Quan hệ giữa mật độ sợi dọc đến độ chứa đầy thể tích. ........................... 48
Đồ thị 6: Quan hệ giữa mật độ sợi ngang đến độ chứa đầy thể tích. ....................... 49
Đồ thị 7: Quan hệ giữa pha cấu tạo đến độ chứa đầy khối lượng. ........................... 58
Đồ thị 8: Quan hệ giữa mật độ sợi dọc đến độ chứa đầy khối lượng. ...................... 59
Đồ thị 9: Quan hệ giữa mật độ sợi ngang đến độ chứa đầy khối lượng. .................. 61
NGUYỄN VĂN HÙNG
5
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Giá trị chiều cao sóng của sợi dọc và sợi ngang tại các pha cấu tạo khi
đường kính 2 hệ sợi như nhau. Xét trường hợp dd= dn= 2r. ..................................... 12
Bảng 2: Giá trị chiều cao sóng của sợi dọc và sợi ngang tại các pha cấu tạo khi
đường kính 2 hệ sợi khác nhau. Xét trường hợp dd= 4r, dn= 2r. .............................. 12
Bảng 3: Bảng đặc trưng chín pha cấu tạo của vải và độ dày vải. ............................. 14
Bảng 4: Bảng đặc trưng các pha cấu tạo vải và độ dày vải. ..................................... 16
Bảng 5: Mật độ sợi. .................................................................................................. 29
Bảng 6: Độ tin cậy theo số lần thí nghiệm. .............................................................. 35
Bảng 7: Kết quả đo hd, hn, k, i của mẫu. ................................................................... 37
Bảng 8: Quan hệ giữa pha cấu tạo đến độ chứa đầy thể tích.................................... 46
Bảng 9: Quan hệ giữa mật độ sợi dọc đến độ chứa đầy thể tích. ............................. 48
Bảng 10: Quan hệ giữa mật độ sợi ngang đến độ chứa đầy thể tích. ....................... 49
Bảng 11: Quan hệ giữa pha cấu tạo đến độ chứa đầy khối lượng. ........................... 57
Bảng 12: Quan hệ giữa mật độ sợi dọc đến độ chứa đầy khối lượng. ...................... 59
Bảng 13: Quan hệ giữa mật độ ngang đến độ chứa đầy khối lượng. ....................... 60
Bảng 14: Bảng đo Pd , Pn ,dd , dn. ............................................................................. 64
Bảng 15: Kết quả xử lý số liệu ................................................................................. 64
NGUYỄN VĂN HÙNG
6
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Đơn vị
Chú giải
ad
Độ co sợi dọc
[%]
an
Độ co sợi ngang
[%]
dd
Đường kính sợi dọc
[cm]
dn
Đường kính sợi ngang
[cm]
EV
Độ chứa đầy thể tích
[%]
Ed
Độ chứa đầy theo sợi dọc
[%]
En
Độ chứa đầy theo sợi ngang
[%]
Es
Độ chứa đầy diện tích
[%]
EG
Độ chứa đầy khối lượng
[%]
hv
Độ dày vải
[cm]
G
Khối lượng vải trên một đơn vị diện tích
[g/m2]
Nd
Chi số sợi dọc
[m/g]
Nn
Chi số sợi ngang
[m/g]
Pd
Mật độ sợi dọc
[sợi/10cm]
Pn
Mật độ sợi ngang
[sợi/10cm]
hd
Chiều cao sóng uốn sợi dọc
hn
Chiều cao sóng uốn sợi ngang
i
Thứ tự pha cấu tạo vải
k
TCVN
ISO
ASTM
Tỉ số giữa chiều cao sóng uốn sợi dọc và chiều cao
sóng uốn sợi ngang
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn hóa
Tiêu chuẩn Mỹ
NGUYỄN VĂN HÙNG
7
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
PHẦN MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài: Dệt May là một trong số ít các ngành sản xuất của Việt
Nam có lợi thế so sánh và khả năng cạnh tranh với các quốc gia khác. Ngành được
Chính phủ nhìn nhận và ưu tiên tại bàn đàm phán các Hiệp Định Thương Mại. Để
đạt được những lợi ích từ các hiệp đinh, ngành công nghiệp dệt may cần tập trung
vào tăng cường các thành phần trong chuỗi cung ứng (từ sợi, vải, may mặc) và tạo
mối liên kết tốt giữa các khâu sản xuất. Điều này sẽ tạo ra động lực để nâng cấp từ
phương thức sản xuất tự cung tự cấp, nâng cao giá trị sản phẩm để cạnh tranh với
các quốc gia trên thế giới. Đồng thời tạo nên chuỗi liên kết khép kín bền vững.
Thực trạng ngành dệt may Việt Nam hiện nay, chưa chủ động tạo được
nguồn nguyên liệu đạt chất lượng cao phù hợp với yêu cầu sản xuất hàng xuất khẩu.
Nguyên liệu chủ yếu được nhập khẩu, vải dệt nội địa chưa đáp ứng cho thị trường
trong và ngoài nước về mặc chất lượng lẫn giá cả. Trong cơ cấu nhập khẩu của
ngành, vải chiếm tỉ trọng chủ yếu. Bên cạnh đó đội ngũ nhân sự có kỹ năng và lành
nghề về kỹ thuật trong lĩnh vực dệt, nhuộm còn thiếu hụt. Thách thức toàn cầu đã
đặt các nhà sản xuất dệt may Việt Nam dưới áp lực cạnh tranh lớn hơn, đòi hỏi các
nhà cung cấp phải có khả năng cho ra các sản phẩm và dịch vụ với chất lượng ngày
càng cao, giá thành cạnh tranh.
Do vậy, các doanh nghiệp dệt may Việt Nam, đặc biệt là Tập đoàn Dệt May
Việt Nam trong những năm qua đang dịch chuyển dần từ gia công với tỷ trọng nhập
khẩu nguyên liệu cao sang hình thức sản xuất tự chủ nguyên liệu và sản xuất trọn
gói kèm thiết kế để đáp ứng yêu cầu người mua và tạo giá trị gia tăng cao hơn. Để
làm được điều đó chúng ta cần phải chú trọng tập trung nghiên cứu nâng cao năng
xuất và cải thiện chất lượng xơ sợi và kỹ thuật dệt để cung cấp nguồn nguyên liệu
đạt chất lượng cho ngành may mặc.
Chính vì lý do đó đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa
đầy của vải dệt thoi một lớp” với mong muốn giúp nhà sản xuất hiểu rõ hơn về cấu
trúc vải, từ đó thiết kế vải có cấu trúc tối ưu theo yêu cầu của thị trường, nâng cao
chất lượng vải nội địa đáp ứng xu thế phát triển của ngành dệt may Việt Nam.
Mục tiêu nghiên cứu: là tìm ra ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa đầy
của vải từ đó tạo ra được cấu trúc vải tối ưu theo yêu cầu và mục đích sử dụng.
NGUYỄN VĂN HÙNG
8
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Đối tƣợng nghiên cứu: Là vải dệt thoi một lớp.
Phạm vi nghiên cứu: Các thông số hình học và cấu trúc vải bao gồm: thứ tự
pha cấu tạo, đường kính sợi dọc, đường kính sợi ngang, chiều cao sóng uốn các hệ
sợi, độ dày, độ co của vải qua từng pha cấu tạo, mối liên hệ của pha cấu tạo đến độ
chứa đầy thể tích, độ chứa đầy khối lượng.
Phƣơng pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu,
phương pháp đo các thông số cấu trúc của vải, phương pháp xử lý số liệu thống kê.
Nghiên cứu xây dựng và khảo sát lý thuyết công thức xác định độ chứa đầy thể tích
và độ chứa đầy khối lượng của vải dệt thoi một lớp. Kiểm tra kết quả nghiên cứu
bằng thực nghiệm. Sử dụng phần mềm Microsoft excel trong các quá trình tính
toán, xử lý số liệu và vẽ đồ thị.
Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản: Luận văn đã xây dựng và khảo sát
sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa đầy thể tích và độ chứa đày khối lượng
của vải dệt thoi một lớp, xác định được quan hệ giữa mật độ sợi dọc và mật độ sợi
ngang với độ chứa đầy, xây dựng được công thức thực nghiệm xác định độ chứa
đầy thể tích thông qua đó tiến hành kiểm tra so sánh kết quả tính toán giữa công
thức lý thuyết và công thức thực nghiệm trên cơ sở số liệu của một loại vải. Kết quả
nghiên cứu có ý nghĩa trong việc thiết kế cấu trúc vải theo các thông số yêu cầu cho
trước về độ chứa đầy thể tích và độ chứa đầy khối lượng.
Nội dung của luận văn: Bao gồm ba chương:
Chương 1: Tổng quan các vấn đề cần nghiên cứu
Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Luận văn đã xác định được ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ chứa đầy thể
tích và độ chứa đầy khối lượng của vải dệt thoi một lớp.
NGUYỄN VĂN HÙNG
9
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU
1.1. Pha cấu tạo của vải
1.1.1. Tổng quan về pha cấu tạo
Sợi dọc và sợi ngang trong vải được đan với nhau theo nhiều tư thế uốn
cong, đồng thời sợi bị ép tại vị trí tiếp xúc. Vì vậy khi nghiên cứu mặt cắt ngang của
vải Giáo sư Novikov đã đề nghị phân quy ước thành 9 pha cấu tạo và pha bổ sung là
pha 0. [4] [7]
Pha thứ nhất ứng với trường hợp sợi dọc duỗi thẳng hoàn toàn và sợi ngang
uốn cong tối đa (hd = 0 còn hn = dd + dn). Ngược lại trong trường hợp pha thứ chín
sợi ngang duỗi thẳng hoàn toàn và sợi dọc uốn cong tối đa (hd = dd + dn và hn = 0).
Các pha cấu tạo trung gian tính từ pha 2 đến pha 8, được quy ước bằng cách
tăng độ cao hd của sóng uốn sợi dọc một đại lượng xác định và giảm độ cao hn của
sóng uốn sợi ngang một đại lượng là D/8 tính từ pha thứ nhất.
Pha cấu tạo đặc trưng bởi tỉ số hd /hn, là quan hệ chiều cao sóng uốn sợi dọc
hd và sóng uốn sợi ngang hn.
Trong đó:
- D là tổng đường kính sợi dọc với đường kính sợi ngang.
- Chiều cao sóng uốn của sợi dọc hd: là độ cao của tâm sợi dọc ở chân bước
sóng đến tâm sợi dọc ở đỉnh của bước sóng (hình 1).
- Chiều cao sóng uốn của sợi ngang hn: là độ cao của tâm sợi ngang ở chân
bước sóng đến tâm sợi ngang ở đỉnh của bước sóng (hình 1).
Hình 1: Chiều cao uốn sóng dọc và ngang xét theo mặt phẳng cắt ngang.
NGUYỄN VĂN HÙNG
10
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Pha cấu tạo vải ảnh hưởng đến các tính chất và đặc biệt ảnh hưởng đến mặt
tiếp xúc, đến độ bền mài mòn của vải.
Đặc trưng các pha cấu tạo của vải: (hình 2)
Hình 2. Sơ đồ bố trí sợi trong chín pha cấu tạo của vải [2].
NGUYỄN VĂN HÙNG
11
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Bảng 1: Giá trị chiều cao sóng của sợi dọc và sợi ngang tại các pha cấu tạo khi
đường kính 2 hệ sợi như nhau. Xét trường hợp dd= dn= 2r.[2]
Thứ tự pha
hd
hn
hd / hn
1
0
4,0r
0
2
0,5r
3,5r
1:7
3
1,0r
3,0r
1:3
4
1,5r
2,5r
3:5
5
2,0r
2,0r
1
6
2,5r
1,5r
5:3
7
3,0r
1,0r
3
8
3,5r
0,5r
7
9
4,0r
0
∞
Bảng 2: Giá trị chiều cao sóng của sợi dọc và sợi ngang tại các pha cấu tạo khi
đường kính 2 hệ sợi khác nhau. Xét trường hợp dd= 4r, dn= 2r.[2]
Thứ tự pha
hd
hn
hd/hn
1
0
6,0r
0
2
0,75r
5,25r
1:7
3
1,5r
4,5r
1:3
4
2,25r
3,75r
3:5
5
3,0r
3,0r
1
6
3,75r
2,25r
5:3
7
4,5r
1,5r
3
8
5,25r
0,75r
7
9
6,0r
0
∞
Vì vậy Giáo sư Novikov rút ra kết luận: Khi chiều cao sóng của sợi dọc tăng
thì chiều cao sóng của sợi ngang giảm và tại các pha khác nhau, tổng chiều cao sóng
NGUYỄN VĂN HÙNG
12
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
của sợi dọc và sợi ngang bằng hằng số và bằng tổng hai đường kính sợi dọc và sợi
ngang. Sức căng sợi dọc, sợi ngang là nhân tố chính làm cho vải có trạng thái cấu
tạo này hay cấu tạo khác. Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng của các thông số công nghệ
này đến trạng thái hình học của vải chưa được xác định và điểm hạn chế nữa của
công trình này là tác giả đã coi sợi dọc và sợi ngang là hình trụ, trong thực tế không
thể đạt được.
Theo đề xuất phương pháp xác định pha cấu tạo vải của “Nghiên cứu ảnh
hưởng của cấu trúc hình học của vải đến thông số cấu trúc vải dệt thoi một lớp” của
Ths Phạm Thị Quỳnh Hương ta đo pha cấu tạo vải theo công thức:[8]
với
Trong đó:
i – thứ tự pha cấu tạo
hd - chiều cao uốn sóng sợi dọc (mm)
hn - chiều cao uốn sóng sợi ngang (mm)
Ý nghĩa pha cấu tạo vải:[3]
+ Pha cấu tạo và các tính chất cơ lý của vải có liên quan chặc chẽ với nhau,
nó không chỉ ảnh hưởng đến tính chất cơ lý mà còn ảnh hưởng đến các thông số cấu
trúc của vải cũng như tính chất bề mặt vải.
+ Vải trong quá trình sử dụng bị mài mòn nhiều nhất ở những vị trí mà phần
sợi dọc và sợi ngang nhô lên trên mặt vải.
1.1.2. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến thông số cấu trúc vải
1.1.2.1. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ dày
Độ dày vải được xác định bằng khoảng từ giữa từ mặt trên và mặt dưới của
vải theo phương thẳng đứng.
Độ dày vải một lớp phụ thuộc vào thứ tự pha cấu tạo và kích thước sợi trong
vải.[2]
NGUYỄN VĂN HÙNG
13
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Hình 3: Độ dày vải xét trên mặt cắt ngang.
Độ dày vải hv theo pha cấu tạo i được tính theo công thức: [8]
|
Với
o
|
(1.1)
được tính theo công thức:
Bảng 3: Bảng đặc trưng chín pha cấu tạo của vải và độ dày vải.[2]
Thứ tự pha
Chiều cao sóng uốn (đơn vị r)
Tỷ số
Độ dày vải
hd
hn
(hd / hn)
(đơn vị r)
I
0
4
0:8=0
6
II
0,5
3,5
1 : 7 = 0,143
5,5
III
1
3
1 : 3 = 0,333
5
IV
1,5
2,5
3 : 5 = 0,6
4,5
V
2
2
1
4
VI
2,5
1,5
5 : 3 = 1,666
4,5
VII
3
1
3:1=3
5
VIII
3,5
0,5
7:1=7
5,5
IX
4
0
8:0
6
Bảng 3 thể hiện mối quan hệ giữa chiều cao sóng uốn sợi dọc và sợi ngang, tỉ
số chiều cao sóng uốn và độ dày vải.
+ Trường hợp vải thuộc pha V khi đó độ dày vải bé nhất bằng 4r.
NGUYỄN VĂN HÙNG
14
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
+ Trường hợp vải thuộc pha I và IX khi đó độ dày vải lớn nhất 6r.
+ Các pha còn lại, độ dày vải có giá trị từ 4,5r đến 5,5r.
NGUYỄN VĂN HÙNG
15
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Bảng 4: Bảng đặc trưng các pha cấu tạo vải và độ dày vải.[2]
Thứ tự pha
Chiều cao sóng uốn (đơn vị r)
Tỷ số
Độ dày vải
hd
hn
hd / hn
(đơn vị r)
I
0
6
0
8
II
0,75
5,25
1:7
7,25
III
1,5
4,5
1:3
6,5
IV
2,25
3,75
3:5
6,25
V
3
3
1
7
VI
3,75
2,25
5:3
7,75
VII
4,5
1,5
3:1
8,5
VIII
5,25
0,75
7:1
9,25
IX
6
0
10
0
2
4
1:2
6
Bảng 4 nêu lên các đặc trưng của 9 pha và một pha bổ sung, pha 0
+ Tại pha 0 vải có độ dày tối thiểu bằng 6r (dd + dn = 6r), chiều cao sóng uốn
dọc bằng 2r (hd = 2r) và chiều cao sóng uốn sợi ngang bằng 4r (hn = 4r).
+ Xét theo chiều cao sóng uốn tương ứng ta thấy pha 0 nằm giữa pha III và
IV
1.1.2.2. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ co
Theo tài liệu “cấu tạo và thiết kế vải”
[1]
độ co của sợi trong vải được định
nghĩa và xác định như sau:
Do lực tác dụng qua lại giữa hệ thống sợi dọc và hệ thống sợi ngang trong
quá trình dệt vải dẫn đến sợi bị uốn cong. Chính điều này tạo nên sự sai lệch giữa
chiều dài sợi đi vào vải và chiều dài vải hình thành.
Độ co sợi dọc trong vải là sự chênh lệch giữa chiều dài sợi dọc được dệt và
chiều dài vải.
Độ co sợi ngang trong vải là sự chênh lệch giữa chiều dài sợi ngang đặt vào
miệng vải và chiều rộng vải.
NGUYỄN VĂN HÙNG
16
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Độ co sợi dọc và độ co sợi ngang được biểu diễn bằng phần trăm.
Tỷ lệ co của sợi dọc và của sợi ngang xác định theo công thức:
(1.2)
Trong đó:
a – độ co sợi dọc hoặc sợi ngang trong vải tính theo phần trăm
L – chiều dài sợi trong vải (cm)
L1 – chiều dài vải (cm)
Việc xác định độ co sợi là điều rất quan trọng trong công nghệ dệt, vì chúng
ảnh hưởng đến cấu trúc, tính chất của vải và giá thành sản xuất vải.
Độ co sợi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
- Loại sợi, dạng sợi dùng để dệt vải và khả năng biến dạng dưới tác dụng của
các ngoại lực.
- Kiểu đan giữa sợi dọc và sợi ngang. Sợi dọc và sợi ngang uốn cong càng
nhiều trên đơn vị chiều dài thì độ co của chúng trong vải càng lớn. Kiểu dệt vân
điểm có số lần uốn cong của sợi dọc và sợi ngang là nhiều nhất dẫn đến chúng có độ
co lớn.
- Chi số sợi dọc càng thấp và chi số sợi ngang càng cao thì độ co sợi dọc
càng giảm và độ co sợi ngang càng tăng và ngược lại.
- Số lần uốn sợi trong vải trên đơn vị dài phụ thuộc mật độ sợi dọc và sợi
ngang trong vải. Số lần uốn sợi dọc phụ thuộc vào mật độ sợi ngang và số lần uốn
sợi ngang phụ thuộc vào mật độ sợi dọc. Do đó, mật độ sợi dọc càng lớn thì độ co
sợi ngang càng cao và mật độ sợi ngang càng lớn thì độ co sợi dọc càng cao.
- Lực căng sợi dọc càng lớn trong quá trình dệt thì độ co sợi dọc càng giảm
và độ co sợi ngang càng tăng trong vải và ngược lại.
Vì vậy: Ta thấy tất cả các yếu tố chính mà kết cấu vải phụ thuộc làm thay đổi độ
uốn sợi và do đó, thay đổi độ co sợi trong vải.
NGUYỄN VĂN HÙNG
17
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Theo đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc hình học của vải đến thông số cấu trúc vải dệt thoi một lớp” [8] tác giả đã chứng
minh được công thức tính độ co sợi dọc và độ co sợi ngang như sau:
(
)
[
[
[
[
(
(
)
)
]
[
(
)
]
]
]
]
(1.3)
(
)
[
[
[
[
(
(
)
)
]
[
(
)
]
]
]
]
Như vậy: Độ co sợi dọc, sợi ngang phụ thuộc vào đường kính sợi dọc, đường kính sợi ngang, kiểu dệt và thứ tự pha.
NGUYỄN VĂN HÙNG
18
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Đồ thị độ co dọc có dạng như sau:
ad (%)
18
16
14
12
10
a-doc
8
6
4
2
i
0
0
2
4
6
8
10
Đồ thị 1: Độ co sợi dọc phụ thuộc vào thứ tự pha.
Đồ thị thể hiện: tại vị trí pha 1 độ co sợi dọc gần như bằng 0 và tại vị trí pha
9 độ co sợi dọc đạt giá trị lớn nhất. Độ co sợi dọc tăng dần theo thứ tự pha theo
đường cong phi tuyến. Độ co sợi dọc tăng dần theo thứ tự pha vì khi thứ tự pha tăng
thì sợi dọc bị uốn càng nhiều.
Đồ thị độ co sợi ngang có dạng như sau:
an(%)
a-ngang
18
16
14
12
10
a-ngang
8
6
4
2
i
0
0
2
4
6
8
10
Đồ thị 2: Độ co sợi ngang phụ thuộc vào thứ tự pha.
Đồ thị thể hiện: độ co sợi ngang giảm dần từ pha 1 đến pha 9, vì khi sợi dọc
uốn nhiều lên thì sợi ngang lại duỗi thẳng ra. Độ co sợi ngang lớn nhất ở pha 1và
nhỏ nhất ở pha 9, đồ thị có hình cong phi tuyến.
NGUYỄN VĂN HÙNG
19
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
1.1.2.3. Ảnh hưởng của pha cấu tạo đến khối lượng một m2 vải
Theo đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc hình học của vải đến thông
số cấu trúc vải dệt thoi một lớp” [8] tác giả đã chứng minh được:
G (g/m2)
251
250
249
248
247
246
245
244
243
0
2
4
6
8
10
i
Đồ thị 3: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pha cấu tạo đến khối lượng 1m2 vải.[8]
Đồ thị thể hiện: giá trị G giảm dần đến giá trị nhỏ nhất sau đó tăng trở lại
theo đường phi tuyến. Thứ tự pha tối ưu trên quan điểm khối lượng 1m2 vải nhỏ
nhất là từ i = 4 đến 7, giá trị tối ưu nằm giữa khoảng i = 5 đến 6.
1.2. Độ chứa đầy
Độ chứa đầy đặc trưng cho mức độ chứa xơ hoặc sợi trong vải bao gồm: độ
chứa đầy thẳng, độ chứa đầy diện tích, độ chứa đầy thể tích, độ chứa đầy khối
lượng.[7]
Độ chứa đầy ảnh hưởng nhiều đến tính chất của vải, độ chứa đầy nhỏ vải sẽ
mỏng, mềm uốn, làm tăng tính chất thẩm thấu không khí và tính dẫn nhiệt của vải.
Ngược lại, khi tăng mật độ, độ chứa đầy của vải sẽ làm tăng liên kết giữa xơ và sợi,
làm tăng khối lượng và độ bền của vải nhưng đồng thời làm giảm tính thẩm thấu
không khí và tính chất dẫn nhiệt của vải, khi đó độ chứa đầy rất lớn vải sẽ cứng và
NGUYỄN VĂN HÙNG
20
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
nặng. Từ ý nghĩa đó cần dệt các loại vải với độ chứa đầy khác nhau cho phù hợp với
việc sử dụng vải trong thực tế, cũng như phù hợp với mùa thời tiết.
Hình 4: Sơ đồ xác định độ chứa đầy thẳng và độ chứa đầy diện tích của vải. [7]
Trong đó:
a - khoảng cách giữa các trục của sợi dọc nằm sát cạnh nhau (mm).
b - khoảng cách giữa các trục của sợi ngang nằm sát cạnh nhau (mm).
Pd – mật độ sợi dọc (sợi/10cm).
Pn – mật độ sợi ngang (sợi/10cm).
dd – đường kính sợi dọc (mm).
dn – đường kính sợi ngang (mm).
1.2.1. Độ chứa đầy tuyến tính
Độ chứa đầy tuyến tính không lệ thuộc kiểu dệt cũng như số sợi trong rappo
của vải.[4]
1.2.1.1. Mức độ chứa đầy theo sợi dọc (Ɛ d)
Mức độ chứa đầy của vải theo sợi dọc là tỷ số diện tích của vải bị sợi dọc
chiếm so với toàn bộ diện tích vải.[4]
Xét theo sợi dọc ta có mức độ chứa đầy Ɛ d:
Ɛ
NGUYỄN VĂN HÙNG
(1.4)
21
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Như vậy độ chứa đầy theo sợi dọc tính bằng %:
Ɛ
(%)
(1.5)
Trong đó:
Ɛd – mức độ chứa đầy theo hướng sợi dọc
Pd - mật độ sợi dọc (sợi/10cm).
Ed - độ chứa đầy tính theo sợi dọc (%).
dd - đường kính sợi dọc (mm).
a - khoảng cách giữa các trục của sợi dọc nằm sát cạnh nhau (mm).
1.2.1.2. Mức độ chứa đầy theo sợi ngang (Ɛ n)
Mức độ chứa đầy của vải theo sợi ngang là tỷ số diện tích của vải bị sợi
ngang chiếm so với toàn bộ diện tích vải.[4]
Xét theo sợi ngang ta có mức độ chứa đầy Ɛ n:
Ɛ
(1.6)
Như vậy độ chứa đầy theo sợi ngang tính bằng %:
Ɛ
(1.7)
Trong đó:
Ɛn – mức độ chứa đầy theo hướng sợi ngang
Pn - mật độ sợi ngang (sợi/10cm).
En - độ chứa đầy tính theo sợi ngang (%).
dn - đường kính sợi ngang (mm).
b - khoảng cách giữa các trục của sợi ngang nằm sát cạnh nhau (mm).
Như vậy: Thứ tự pha cấu tạo không ảnh hưởng đến độ chứa đầy tuyến tính của vải.
1.2.2. Độ chứa đầy diện tích (ES)
Mức độ chứa đầy diện tích được xác định bằng tỷ số giữa diện tích mà hai hệ
sợi (sợi dọc và sợi ngang) chiếm trên toàn bộ diện tích của vải.
Mức độ chứa đầy diện tích của vải được tính nhu sau:
Ɛ s = Ɛ d + Ɛ n - Ɛ d. Ɛ n
(1.8)
Độ chứa đầy diện tích của vải được tính bằng % như sau:
Es = 100. Ɛ s = Ed + En – 0,01 Ed.En
NGUYỄN VĂN HÙNG
22
(%)
(1.9)
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
Trong đó:
ES - độ chứa đầy diện tích (%)
Ed – độ chứa đầy thẳng theo hướng sợi dọc (%)
En – độ chứa đầy thẳng theo hướng sợi ngang (%)
Ɛs – mức độ chứa đầy diện tích
Như vậy: Thứ tự pha cấu tạo không ảnh hưởng đến độ chứa đầy diện tích của vải.
1.2.3. Độ chứa đầy thể tích
Độ chứa đầy thể tích xác định bằng quan hệ giữa thể tích của sợi trong vải
Vs với toàn bộ thể tích của vải VT. [7]
(1.10)
Nếu mẫu vải có thể tích VT = L.B.b (mm3) thể tích sợi bằng Vs (mm3) lúc đó
khối lượng của sợi hiển nhiên bằng khối lượng G của mẫu
Khi khối lượng thể tích của sợi dọc và sợi ngang bằng nhau, lúc đó:
(1.11)
Từ đó:
(1.12)
Khối lượng thể tích của vải bằng:
và
(1.13)
Như vậy:
=
.100 (%)
(1.14)
Khối lượng thể tích của mẫu vải xác định bằng công thức:
(mg/mm3)
(1.15)
Trong đó:
G – khối lượng của mẫu vải (g).
L – chiều dài của mẫu vải (mm).
B – chiều rộng của mẫu vải (mm).
b – bề dày của mẫu vải (mm).
Nếu biết khối lượng 1 m2 vải là G1 (g/m2) lúc đó L =1000 mm, B = 1000 mm.
(mg/mm3)
NGUYỄN VĂN HÙNG
23
(1.16)
LUẬN VĂN THẠC SĨ
