ISSN 2354 0575 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ THÀNH PHẦN SỢI CHUN ĐÉN TÍNH CHẤT ĐÀN HÒI CỦA VẢI DỆT THOI SỢI BÔNG BỌC LÔI CHUN Giần Thị Thu Hường* Trường Đại học Bách khoa Hà Nội * Tác giả liên hệ huong gianthit[.]
ISSN 2354-0575 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ THÀNH PHẦN SỢI CHUN ĐÉN TÍNH CHẤT ĐÀN HỊI CỦA VẢI DỆT THOI SỢI BÔNG BỌC LÔI CHUN Giần Thị Thu Hường* Trường Đại học Bách khoa Hà Nội * Tác giả liên hệ: huong.gianthithu@hust.edu.vn Ngày tòa soạn nhận báo: 03/01/2022 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 16/02/2022 Ngày báo duyệt đăng: 20/03/2022 Tóm tắt Vải dệt từ sợi bọc lõi chun (bông/chun) sử dụng ngày nhiều năm gần đáy nhờ khă đàn hồi tính tiện nghi nó, điều phụ thuộc vào tỷ lệ sợi chun vải Bài báo trình bày kết nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ sợi chun vải dệt thoi vân chéo 2/1 với sợi dọc 100% sợi ngang bơng bọc lõi chun đến đặc tính đàn hồi vải Khi mật độ sợi ngang tăng tỷ lệ thành phần sợi chun vải tăng, khối lượng g/m2 tăng cấu trúc vải thay đổi Tỷ lệ thành phần sợi chun vải tăng ảnh hưởng đến độ giãn độ đàn hồi cùa vải, đặc biệt theo chiều ngang vải Nghiên cứu sở khoa học để thiết kế thông số công nghệ dệt cho vải dệt thoi có sợi bơng bọc lõi chun phù hợp với thiết kế thơng số kích thước sản phấm may mặc Từ khóa: vải co giãn, tỷ lệ sợi chun, thông số cấu trúc, độ đàn hồi Đặt vấn đề Spandex (chun) thuộc loại elastane cịn có tên thương mại lycra, loại xơ tổng họp dạng chuỗi dài chứa 85 % khối lượng phân đoạn polyurethane Sợi Spandex ngồi tính giãn dài độ đàn hồi tốt, nhẹ mềm mại Sợi spandex thường kết hợp với sợi khác dùng cho sản xuất vài phục vụ may mặc (tỷ lệ spandex vải dệt thoi thường chiếm khoảng 1-5 % khối lượng vải) Sợi spandex có độ giãn đứt cao (từ 500 lên đến 800%) với mô đun đàn hồi tháp (xấp xí 1/1000 SO với sợi thông thường nylon, ) khả phục hồi giãn tốt (từ 95 đến 100 %)[1] Trong nghiên cứu [2], cho thấy tỷ lệ thành phần sợi chun sợi bọc lõi chun (cotton-core spun yam) có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất lý vải dệt, tăng tỷ lệ chun làm tăng khả co giãn vải độ thống khí, làm giảm độ bền kéo đứt vải tăng độ ổn định kích thước vải dệt thoi Trong trình cơng nghệ dệt, thay đổi thơng số kỹ thuật sợi hay vải làm cho cấu trúc vải thay đổi, đặc điểm cấu trúc vải kéo theo đặc điểm khác biệt hình dạng bên ngồi, tính chất lý phạm vi ứng dụng Journal of Science and Technology vải [3] Theo nghiên cứu Mourad cộng [4], cho thấy tăng độ co vải, độ giãn tuyệt đối, khả đàn hồi tăng với gia tăng tỷ lệ spandex loại vải vân điểm Mặt khác, độ tăng trưởng vải cho thấy xu hướng giảm với giá trị tỷ lệ spandex tăng Tuy nhiên, báo cáo lượng spandex nhiều vải làm giảm độ bền kéo, độ bền xé độ thống khí vải Trong nghiên cứu [5], với loại vải dệt thoi đệm chun (cotton/ spandex) tăng mật độ sợi ngang thi độ co dọc, co ngang sau giặt độ thống khí cùa vải giảm, độ bền kéo đứt theo chiều ngang tăng độ bền kéo đứt theo chiều dọc giảm Trong phạm vi báo này, tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng mật độ sợi ngang đến tỷ lệ thành phần sợi chun vải, từ xác định ảnh hưởng tỷ lệ thành phần sợi chun đến độ giãn độ đàn hồi vải bơng có sợi ngang sợi bọc sợi chun (vải bông/chun) sản xuất sử dụng may mặc Việt Nam Đối tượng phưong pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Trong nghiên cứu này, bốn mẫu vải bơng/chun (kí hiệu: Ml, M2, M3, M4) dệt máy dệt Picanol Gammax (Bỉ) tương ứng với mật độ sợi Khoa học & Công nghệ - số 33/Tháng 3-2022 109 ISSN 2354-0575 ngang (Pn) thiết kế cài đặt máy 165; 192; 218 245 sợi/10 cm Thông số kỳ thuật vải: kiểu dệt vân chéo 2/1; Mật độ sợi dọc cài đặt: 460 (sợi/lOcm); Sợi dọc: Nm 51/1 100 % bông; Sợi ngang: Nm 27/1 100 % + chun 40D sợi bọc lõi chun (cotton core spun yam) Khổ rộng mắc máy dệt: 185 cm; Khổ rộng vải mộc: 170 cm; Khổ rộng vải thành phẩm: 140±lcm 2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Chuấn hóa mẫu điều kiện: nhiệt độ 20 ± °C, độ ẩm tương đối 65 ± % theo tiêu chuẩn TCVN178:2007, Phòng thi nghiệm lý Viện Dệt May - Phương pháp xác định tỷ lệ thành phần sợi chun vải theo tiêu chuẩn ISO 1833-06 Tỷ lệ thành phần sợi chun vải s (%) xác định theo công thức: s =-^7.100 (%) (!) M Trong đó: S- Tỷ lệ thành phần chun vải (%); M- Khối lượng vải đơn vị diện tích mẫu vải (g); m- Khối lượng chun đơn vị diện tích mẫu vải (g) - Độ giãn dài tuyệt đối AI (mm) độ giãn đứt tương đối e (%) xác định theo tiêu chuẩn ISO 13934-1-99, theo công thức sau: A/ = lđ~ lữ (mtn) (2) e=^-A00 (%) (3) /o Trong đó: Al- Độ giãn dài tuyệt đối (mm); e- độ giãn đứt tương đối mẫu thử (%); l0 -Chiều dài mẫu ban đầu (mm); lđ - Chiều dài mẫu vải thời điểm bị kéo đứt (mm) - Phương pháp xác định độ đàn hồi vải xác định theo tiêu chuấn BS 4952-92, thiết bị kéo đứt M350 TESTOMETRIC, CRE ISO, độ đàn hồi thể khả chịu tác động ngoại lực vải, vải bị biến dạng phục hồi kích thước trạng thái tự đánh giá qua hai tiêu độ giãn căng chịu tác dụng tải trọng 1,8 kgl sau 30 phút độ phục hồi giãn dư bỏ lực tác dụng sau 30 phút [6], Độ giãn căng q> (%) có lực tác dụng độ phục hồi đàn hồi giãn dư À (%) vải xác định theo công thức: ^ = kzZọ).i00 (%) (4) = ^-^.100 (%) (5) Trong đó: l0- Chiều dài mẫu ban đầu trước tác dụng lực (mm); a- Chiều dài mẫu sau khoảng thời gian xác định có lực tác dụng (mm); b- Chiều dài mẫu sau khoảng thời gian xác định bỏ lực tác dụng (mm) - Phương pháp xử lý kết thực nghiệm: Sử dụng phương pháp phân tích hồi quy, phương pháp bình phương cực tiểu phần mềm Excel 2013 đế xác định phương trinh thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ đặc tính với mật độ sợi ngang vải tỷ lệ thành phần chun vải Kết nghiên cứu bàn luận 3.1 Xác định tỷ lệ thành phần sợi chun vải bông/chun mật độ ngang thay đổi Xác định khối lượng thành phần sợi chun bổn mẫu vài theo tiêu chuẩn ISO 1833-06 theo công thức (1) Ket thể Bảng Phương trình hồi quy biếu diễn mối quan hệ tỷ lệ thành phần sợi chun vải bông/chun s (%) khối lượng G (g/m2) với mật độ sợi ngang Pn (sợi/lOcm) thay đổi thể Hình Với tỷ lệ thành phần sợi chun mẫu vải nghiên cứu, xác định hoàn toàn phù họp với loại vải dệt thoi có sử dụng sợi bơng bọc lõi chun (thường tỷ lệ sợi chun chiếm khoảng từ R5 %) Kết cho thấy, mối quan hệ mật độ sợi ngang với tỷ lệ thành phần sợi chun vải khối lượng g/m2 vải tỷ lệ thuận, có mối tương quan cao (hơn 0,99) Khi mật độ sợi ngang tăng lên 48,5 % tỷ lệ thành phần sợi chun ương vài tãng 0,49 % Mật độ sợi ngang tăng làm tăng khối lượng g/m2 vải, mật độ sợi tăng 48,5 % khối lượng g/m2 tăng 12,2 % vải có kết cấu chặt chê Bảng Xác định khối lượng ti lệ thành phẩn sợi chun mẫu vải bông/chun Mẩu Khối Mật độ Khối lượng Tỷ lệ mầu lượng sợi sợi chun sợi ngang M chun vải Pn (sợi (g/m2) m (g/m2) s (%) /10cm) MI 165 195,87 3,43 1,75 M2 192 203,78 3,92 1,92 M3 218 211,31 4,41 2,09 M4 245 219,82 4,93 2,24 ỈQ 110 Khoa học & Công nghệ - số 33/Tháng 3-2022 Journal of Science and Technology ISSN 2354-0575 Vài chéo 2/1; Sợi dọc NmSl/1100% bóng Sợi ngang Nm27/1 100% bơng+ iOD Khối lượng G(g/m2) —•—Tỳ lệ chun vảl sw Hình Anh hưởng thay đối mật độ ngang P" đến tỷ lệ thành phần sợi chun s (%) khối lượng G (g/m2) vải bông/chun 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ thành phần sợi chun đến độ giãn đứt vải bông/chun Xác định độ giãn dài tuyệt đối (theo chiều dọc Ald; theo chiều ngang Aln) độ giãn đứt tương đối (theo chiều dọc Ed, theo chiều ngang £n) theo tiêu chuẩn ISO 13934-1-99, xác định theo công thức (2),(3) cho mẫu vải M 1-í- M4, với chiều dài mẫu ban đầu l0= 200 (mm) Ket xác định độ giãn dài tuyệt đối Ald, Aln độ giãn đứt tương đối £d, £n thể Bảng Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ độ giãn đứt với tỷ lệ thành phần sợi chun thay đổi thể Hình Kết cho thấy, mối quan hệ tỷ lệ thành phần sợi chun vải với độ giãn dài tuyệt đối độ giãn đứt tương đối cùa vải bơng có sợi ngang sợi bọc chun Các mẫu vải có độ giãn dài theo chiều ngang cao chiều dọc thành phần sợi ngang có đệm sợi chun Khi tỷ lệ thành phần sợi chun tăng lên 0,49 %, độ giãn dài theo chiều dọc tăng lên theo chiều ngang vải lại giảm, độ giãn đứt tương đối theo chiều dọc vải tăng lên 4,6 % theo hàm tuyến tính thuận, cịn độ giãn đứt tương đối theo chiều ngang giảm đến 9,7 % theo hàm tuyến tính nghịch Như vậy, với phạm vi nghiên cứu, thi tỷ lệ thành phần sợi chun vải tăng làm giảm độ giãn theo hướng ngang kết cấu vải chặt chẽ Bảng Xác định độ giãn đứt mẫu vải bông/chun Mẩu Tỷ lệ thành Độ giãn đứt Độ giãn đứt phân sợi theo chiều dọc theo chiều chun ngang vải s (%) A1n /ld (mm) (%) (mm) (%) MI 1,75 27,2 13,5 82,4 41,2 M2 1,92 30,4 15,2 75,6 37,8 M3 2,09 34,6 17,3 66,4 33,2 M4 2,24 36,2 18,1 63,0 31,5 Hình Anh hưởng tỷ lệ thành phần sợi chun vải đến độ giãn vải Journal of Science and Technology Khoa học & Công nghệ - số 33/Tháng 3-2022 111 ISSN 2354-0575 3.3 Anh hưởng tỷ lệ thành phần sợi chun đến độ tăng độ giãn căng theo chiều ngang cao hom độ đàn hồi vải bông/chun giãn căng theo chiều dọc Độ chênh lệch độ giãn căng theo chiều ngang chiều dọc giảm từ 29,86 % xuống 12,17 % tỷ lệ thành phần sợi Độ đàn hồi vải xác định theo tiêu chuẩn BS 4952-92, thiết bị kéo đứt M350 TESTOMETRIC, CRE ISO Kết xác định độ giãn căng có tải sau 30 phút (theo chiều dọc vải (pd theo chiều ngang vải (pn), độ phục hồi giãn sau bỏ tải trọng 30 phút (theo chiều dọc vải Ày theo chiều ngang vải Xn) đo, tính theo cơng thức (3), (4) với chiều dài mẫu ban đầu 250 mm ghi Bảng Biếu đồ biểu diễn mối quan hệ độ giãn căng chịu lực tác dụng độ phục hồi giãn bỏ tài trọng sau 30 phút tỷ lệ thành phần sợi chun vải s (%) thay đổi thể Hình Ket cho thấy, với mẫu vải bơng có sợi ngang sợi bọc lõi chun phạm vi nghiên cứu: - Độ giãn căng có tài trọng tác dụng sau 30 phút theo chiều dọc vải có xu tăng dần chun tăng Qua thấy rằng, với vải dệt thoi có sợi ngang bọc lõi chun có độ giãn đứt tưomg đối cao nên độ kéo giãn có tải 30 phút theo chiều ngang vải cao, gấp nhiều so với chiều dọc sợi dọc khơng có chun - Độ phục hồi giãn bỏ tải sau 30 phút theo chiều dọc cao, theo chiều dọc vải bị giãn vi sợi dọc sợi khơng có chun Theo chiều ngang độ giãn cao hon theo chiều dọc, khả phục hồi giãn nhanh hon tỷ lệ thành phần sợi chun cao hon Như vậy, thay đổi mật độ sợi ngang tỷ lệ thành phần sợi chun thay đổi, mật độ ngang cao kết cấu vải chặt chẽ, cấu trúc vải thay đổi ảnh hưởng đến tác động tưong hỗ hai hệ sợi dọc ngang theo chiều ngang giảm dần tỷ lệ sợi chun Bảng Xác định độ đàn hồi mẫu vải bông/chun Mẩu Độ giãn có tải sau 30 phút ộ(%) Độ phục hồi giãn sau bỏ tải 30 phút /.(%) Tỷ lệ thành phần chun vải S(%) Chiều dọc (