Multifilaments gồm một số filament trong cấu trúc (đến 300 filaments khi sử dụng cho dệt truyền thống, đến 10002000 với mục đích kỹ thuật,thường dùng làm thảm sàn, độ mảnh mỗi filament từ 0.4 đến 5 dtex.
1 Những thông số định đến số DP sợi 1.Độ nhớt tương đối ηrel = độ nhớt dung dịch/độ nhớt dung môi = thời gian chảy t1/ thời gian chảy t2 Độ nhớt (Intrinsic viscosity) ηintr = ηrel /c →0 Chỉ số dòng nóng chảy MFI = tốc độ polymer nóng chảy điều kiện tiền thiết lập DP- Degree of polymerization Câu Chất phụ gia dùng sản xuất xơ sợi nhân tạo chất ? White dulling agent- chất làm đục( tồn dạng hạt titanium dioxide) - bright fibre- xơ sáng trắng: không chứa chứa lượng nhỏ titanium dioxide - semi-bright fibre- xơ nửa sáng: xơ có dạng bóng nhẹ -semi-dull fibre- xơ bán đục: xơ dạng bóng nhẹ chứa 0,25-0,5% titanium dioxide -dull fibre-xơ đục: chứa 0,5-1% titanium dioxide -Supperdull fibre: chứa 1-3% titanium dioxide Câu 3: Quy tắc chữ ký tự biểu diễn xơ nhân tạo, cho ví dụ Hướng xoắn: độ nghiêng filament so với đường dọc trục sợi thường miêu tả sau: ● Kiểu S: filament nghiêng từ bên trái tới phía bên phải ● Kiểu Z: filament nghiêng từ bên phải tới phía bên trái Ví dụ: Câu 4: Kỹ thuật liên kết filament đơn thành multi filaments bao gồm kỹ thuật nào? - Multifilaments gồm số filament cấu trúc (đến 300 filaments sử dụng cho dệt truyền thống, đến 1000-2000 với mục đích kỹ thuật,thường dùng làm thảm sàn, độ mảnh filament từ 0.4 đến dtex - Các filament song song hầu hết liên kết nhờ: + Điểm mắc nối (sợi mắc nối): ký hiệu đuôi IM Intermingling + Độ săn (sợi săn); ký hiệu theo dộ săn + Một số filament dẹt (phẳng), xác định tính chất độ cứng lực bọc linh hoạt chuyển sang dạng xơ quăn lượn sóng (textured yarns) Câu Các kiểu spinneret hành phạm vi ứng dụng Spinneret Dysmorphism, Spinneret sợi phức tạp, Spinneret hình chữ nhật, spinneret trịn, v.v Phổ biến Spineret tròn với lỗ trung tâm lớn: Làm nguội thực cách điều chỉnh dòng chảy toàn chùm filament: từ đáy ống( dùng cho Acrylics/Acetat) dịng khí thổi từ ngồi từ ngồi vào Câu 6:Đặc tính phương pháp kéo sợi: dung dịch, nóng chảy (huyền phù) Câu 7: Các loại filament liên tục Bằng cách tăng tốc độ kéo sợi , sợi bị đưa vào khu vực tăng cường ứng suất sức căng (phụ thuộc vào khả kháng khơng khí vào lực qn tính) với mức độ tăng liên tiếp độ định hướng độ tinh thể • Phụ thuộc vào bậc tốc độ khác nhau,tính chất filament kiên tạo,quy ước kí hiệu theo tiếng Anh để phân biệt quy trình riêng Sợi bắt nguồn từ quy trình kéo giãn riêng biệt trực tiếp kéo sợi pha có tên “fully drawn yarns” (FDY) Sợi kéo với tốc độ cao (HOY and FOY) có số hạn chế chất lượng cơng nghệ nên thời giảm sản lượng ứng dụng Dạng cải tiến LOY, thêm quy trình kéo giãn để sử dụng tốt dạng POY, loại sợi có độ giãn đứt (elongation at break) cao 100- 120% POY dùng phổ biến độ ổn định cao với lão hóa dù khơng dùng trực tiếp sản phẩm dệt, sợi dùng nhiều quy trình trung gian tíc hợp số quy trình riêng quấn hồ sợi dọc với quy trình kéo giãn hoàn toàn Loại sợi dùng nhiều kéo giãn texturization, kéo giãn quấn sợi dọc kéo giãn hồ sợi dọc Các vấn đề kéo giãn: nguyên lý, quy trình, tỷ số, đồ thị biểu diễn - Ngun lý: Q trình kéo giãn duỗi căng nóng (dùng nhiệt) lạnh (dùng cơ) Để định hướng thẳng hàng xếp cấu trúc tinh thể phân tử filament liên tục cáp xơ nhằm cải thiện tính chất chịu bền kéo filament - Quy trình: quy trình pha, quy trình pha + Quy trình pha: Tốc độ cao (4000-5000m/min) Quy trình tích hợp có đặc tính: suất cao, giá thành rẻ, diện tích lắp đặt Bên cạnh tăng suất, kéo giãn sợi CF trình kéo sợi (cấu hình FDY configurations) Cấu hình kéo sợi thay đổi sở hình thái học công nghệ.Sợi đưa tới khu vực kéo giãn gồm nhiều khu vực kéo giãn đặt godets nguồn nhiệt (trục gia nhiệt, ống hơi/khí nóng,buồng nhiệt trước hay sau trục Tính chất sợi yêu cầu (tenacity, elongation, tensile modulus, thermal retraction) thay đổi thông qua điều chỉnh cấu + Quy trình pha: Cơng nghệ đơn giản, tính linh hoạt cao cần thay đổi dây chuyền suất + (a): Sợi nguyên liệu dẫn qua trục cấp v1 tới đĩa gia nhiệt (giúp cho cấu trúc chuyển động tạo điều kiện thuận lợi cho kéo giãn) tới trục kéo giãn v2 (v2>v1) sau kéo giãn sợi quấn ống nồi cọc vào búp sợi (cops) trọng lượng lên tới 4kg với tốc độ ~ 600-1500 m/min tùy vào kiểu sợi tạo sợi xoắn nhẹ xoắn sợi + (b): Sợi nguyên liệu dẫn qua trục cấp v1 tới đĩa gia nhiệt (giúp cho cấu trúc chuyển động tạo điều kiện thuận lợi cho kéo giãn) tới vịi phun khí nóng tạo sợi (HIM, LIM) tới trục kéo giãn v2 (v2>v1) sau kéo giãn, sợi quấn cấu lấy sợi - a take-up system bobbins (10-15kg) với cách quấn chéo, tốc độ quấn ống cao tới 2000m/min + (c ): Sợi nguyên liệu dẫn qua trục cấp v1 tới đĩa ma sát gia nhiệt (giúp cho cấu trúc chuyển động tạo điều kiện thuận lợi cho kéo giãn) vừa cấp nhiệt vừa kéo giãn tới trục phụ trợ v2 v3 (có thể gia nhiệt, v2, v3 không khác nhiều) sau khu vực kéo giãn ổn định sợi cố định co rút nhiệt xếp trước, đến đầu định hình nhiệt (setting) đến v4 ổn định, làm mát sợi, sau kéo giãn, sợi quấn cấu lấy sợi - a take-up system bobbins (10-15kg) với cách quấn chéo, tốc độ quấn ống cao tới 2000m/min + ( c ): Sợi nguyên liệu dẫn qua trục cấp v1→đĩa ma sát gia nhiệt( giúp cho cấu trúc chuyển động tạo điều kiện thuận lợi cho kéo giãn) Sợi cấp nhiệt+kéo giãn tới trục phụ trợ v2 v3( giúp ổn định sức căng, v2 v3 gia nhiệt khơng khác nhiều) → setting( giúp định hình nhiệt, ổn định cấu trúc) → v4(làm mát, ổn đinh sợi) Sau kéo giãn sợi quấn cấu lấy sợi bobin(10-15kg) với cách quấn chéo, tốc độ quấn cao lên tới 2000m/min - Tỷ số: + Tỉ số kéo giãn R= Tỉ số tốc độ trục (trục kéo giãn) với trục cấp + R nằm khoảng (~1,2 cho cellulose truyền thống) tối đa 10 (cho xơ acrylic) + Tỉ số phổ biến xơ nhiệt dẻo 3-5, xơ kĩ thuật R cao + Mức độ R biến thiên phụ thuộc dạng hình học xơ, quy trình sản xuất tính chất sử dụng - Đồ thị biểu diễn: Hình 1: Đồ thị biểu diễn độ định hướng tinh thể (Fc) vô định hình (Fa) sợi kéo dãn dạng tỉ số Nhận xét: Trục tung: mức độ định hướng, Trục hoành: Tỉ số kéo giãn (R) - Tỉ số kéo giãn từ 1.0-3.0: Độ định hướng tinh thể tăng mạnh, vùng vơ định hình gần khơng tăng - Tỉ số kéo giãn từ 3.0-5.0: Độ định hướng tinh thể tăng chậm đến giới hạn định vùng vơ định hình tăng mạnh - Đây toán tối ưu, cần phải dựa vào loại vật liệu nhu cầu sử dụng để lựa chọn mức độ kéo dãn phù hợp Hình 2: Đồ thị biểu diễn đường cong lực độ dãn vật liệu nhựa nhiệt dẻo chịu Nhận xét: trục tung: lực tác dụng, trục hoành: độ giãn - Vật liệu a: Độ bền vừa phải, độ giãn lớn (Len) - Vật liệu b: Độ bền độ giãn mức trung bình - Vật liệu c: Độ bền cao độ giãn - Một số filament cấp dư, tạo nên cấu trúc vòng vành cung Vòi phun thẳng-> vòng sợi lớn pp cuối dùng cho sợi cài chun->sợi co giãn tốt, thoáng->dùng cho đồ bó đồ bơi 9.4 Phương pháp textured Hóa nhiệt Thường dùng cho loai sợi: Sợi Bicomponent(trong vải khơng dệt): xo có chứa polymer khác nhau-> mang tình chất polymer (thường khác tính chất nhiệt) - Filament đơn làm từ hai thành phần polymer với mức độ co rút nhiệt khác Sau xử lý nhiệt, sợi phát triển độ quăn xoắn ốc chiều - Hai thành phần phải có cấu hình dạng cạnh nối cạnh side-by-side (S/S) gia nhiệt xơ biến dạng, méo xơ cấu hình vỏ lõi không đối xứng (S/C) gia nhiệt plm chảy plm vần cịn Sợi Bi-retractable: sợi có thành phần co lúc, sợi co nhiều làm trục, sợi co bao ngồi - Gồm nhóm filament với tính chất nhiệt khác - Khơng phải quy trình với texturization hiệu dụng, khơng có biến dạng bên cấu trúc filament đơn, tạo hiệu ứng xù xốp mức độ co rút nhiệt khác filament - Nguyên lý áp dụng phổ biến cho sợi filament acrylic high-bulk (HB) acrylic 10 Cấu trúc đặc trưng sợi texture • Sợi textured có tính co duỗi, kéo giãn cao, độ xốp cao sợi phẳng • Sợi có cấu trúc quăn đặc biệt, u cầu phải sử dụng phương pháp đo riêng: độ quăn co ngót hay cịn gọi độ quăn kéo giãn • Tính chất độ kéo giãn quăn chủ yếu đánh giá sợi xoắn giả định nghĩa : “Độ co ngót sợi textured phụ thuộc vào tiến triển độ quăn, biểu thị thông qua tỉ lệ phần trăm tốc độ kéo giãn chiều dài sợi” KÉO SỢI LEN Câu 1: Quy trình kéo sợi: chải thô, chải kỹ, bán chải kỹ sản phẩm tương ứng, đặc biệt lưu ý máy chải len sử dụng Phương pháp - Kéo sợi len chải thô (dây chuyền chải liên hợp): Preliminary treatments (Xử lý sơ bộ) Opening and blending (Làm tơi trộn) - Picking (Loại tạp) - Carding (Chải thô) - Spinning - Winding - Plying - Winding - Kéo sợi len chải kỹ: Preliminary treatments (Xử lý sơ bộ) - Opening and blending (Làm tơi trộn) - Picking (Loại tạp) - Carding (Chải thô) - Servo Drafting - Combing - Pin drafting (4 - 6) - Roving - Spinning - Winding - Plying - Winding - Kéo sợi len bán chải kỹ: Tow to Sliver - Fiber setting - Servo Drafting - Pin drafting (2 - 6) - Roving - Spinning - Winding - Plying - Winding Sản phẩm: - Len thảm: + Dùng dệt loại thảm: trần, tường, + Thảm phòng cách âm + Xơ len sử dụng lông cừu thô (hoặc nửa thô) + Thiết bị: dùng hệ chải liên hợp - Len đan, dệt + Chất lượng cao, nguyên liệu lông cừu mảnh hay nửa mảnh + Được sản xuất hệ chải kỹ bán chải kỹ Câu 2: Tiền xử lý lông cừu: yêu cầu thiết bị Yêu cầu nấu tẩy: Nấu tẩy len thô thực ÷ bể nấu liên tiếp với u cầu: ● Lưu thơng xác dung dịch tẩy ● Tối ưu hóa lượng nước nấu tẩy vào tỷ lệ suất len nấu tẩy / len thơ (lượng nước tiêu thụ từ ÷ lít nước / kg len nhờn với suất vượt 70%, đến 12 ÷ 15 lít / kg cho sản lượng 50%) Khúc slide cô ghi Purpose of drying nhma t thấy giống giống yêu cầu nên t thêm đại hong bỏ he Thiết bị phần sấy (c )Dryer hình ln nha Sau nấu tẩy, len bị ướt (độ ẩm khoảng 55% ÷ 60%) phải sấy khô cho: ● Các miếng xơ trương nở tự nhiên (với xơ dính vừa phải rối với nhau) qua q trình chải mà khơng bị đứt ● Tạo điều kiện cho việc loại bỏ tạp thực vật q trình chải thơ mức độ ẩm q mức làm cho chúng mềm tương tự loại xơ khác ● Có thể thu dầu tối ưu, cách cho dầu trải tất xơ ● Lượng nước lại chứa vật liệu thoát khỏi máy sấy khoảng 12 ÷ 15% trọng lượng len ● Tỉ lệ tạp thực vật cao, lượng nước chứa ít; len sạch, mịn siêu mịn, độ ẩm đạt giá trị tối đa để đảm bảo xơ linh hoạt trình chải 11 Các nguyên lý xe sợi quy tắc biểu diễn sợi xe - Nguyên lý xe: + Xoắn nhờ nồi: • Là phương pháp xoắn truyền thống (“down twist”), sử dụng nguyên lý giống kéo sợi nồi cọc • Sợi từ cấu cố định vị trí phía chạy xuống lấy cọc sợi quay thơng qua hệ thống khun nồi •Bobbin cấp sợi trạng thái tĩnh, bobbin nhận sợi quay cài xoắn cho sợi • Độ xoắn sợi tương quan với tốc độ góc khuyên, chạy chậm so với tốc độ góc cọc, nhằm quấn sợi cấp lên bobbin sợi trình tạo sợi + Xoắn búp sợi cấp quay •Là xoắn “up-twist” , dựa tác động quay búp sợi cấp cấu lấy sợi búp sợi tĩnh (tác động quay cấu lấy sợi có ý nghĩa quấn sợi lên búp) •Sợi kéo tiếp tuyến với ballon bobbin quay lấy xoắn hướng dọc trục theo đường dẫn, chạy qua cấu dẫn chỉ, quấn lên ống sợi •Sức căng trình thao tác chủ yếu điều khiển nhờ ballon sợi tạo có xoắn mềm “soft twist + Xoắn kép •Là kiểu xoắn tối ưu hai kiểu trên, không thiết phải tạo xoắn nhờ bobbin sợi quay : •Cả búp sợi cấp búp sợi tĩnh, có cấu chuyển động balloon sợi quấn quanh búp sơi cấp Nguyên lý xoắn kép (two-for-one-twist): Một đoạn sợi, sau bị uốn chữ U quay quanh hai lần quay thẳng cấu thành dạng chữ U, nhận xoắn phân đoạn xuống xoắn thứ hai hướng với phân đoạn lên Sợi kéo từ cấu cấp sợi tĩnh (A), búp sợi quấn đồng thời búp riêng biệt.Sợi chạy qua tâm búp sợi • Sợi tạo thành balloon quanh búp sợi cấp nhờ cọc (E) quay nhanh quấn lên búp sợi (K) • Sợi xe chập đôi lần búp (A) cọc (E),vỏng quay cài vào (E) trục sợi (J) vòng xoắn cài vào vòng quay cọc (E) + Xoắn trực tiếp Quy trình tiên tiến, cịn gọi đánh cáp trực tiếp, cho phép tạo sợi xoắn thành phần bắt đầu trực tiếp từ CF song song quấn hai búp sợi tĩnh Cấu hình học xuất phát từ máy xoắn kép, quy trình sau: • Một sợi (sợi bên sợi tạo balloon) từ bobbin truyền tới phần trục cọc sợi rỗng • Sợi thứ hai (sợi cấp) đến trực tiếp từ bobbin nằm ống cọc sợi tĩnh, từ quấn theo hướng quanh trục • Xun qua cọc sợi quay, sợi bên ngoài, khỏi cọc, tạo balloon đóng cấu điều chỉnh (throttle) điểm nối với sợi cấp vào, nơi xoắn phát sinh - Quy tắc biểu diễn + Z hướng xoắn từ phải sang trái + S hướng xoắn từ trái sang phải 12 Các nguyên lý kết hợp: kéo giãn texture, twist texture - Phương pháp due-twist- xoắn kép • Là kiểu xoắn vào hai hệ thống biến dạng thơng qua xoắn • Ngun lý xoắn: Hai sợi từ hai cấu cấp nhiệt định hình sợi xoắn sau tở xoắn cấu riêng biệt quấn sợi riêng biệt • Hệ thống dùng, phù hợp sản xuất sợi chi số mảnh (gồm monofilaments), tốc độ gia công khoảng 600 m/min - Phương pháp xoắn giả False-twist method Các pha quy trình textured xoắn giả Biến dạng filament Cấp nhiệt lớn nhiệt nóng chảy filament, Tg Làm nguội filament tới điểmTg Tái xếp filament điều kiện phù hợp 5.Quấn ống sợi textured Lưu ý: thời gian gia nhiệt, tốc độ má - kéo giãn texture Máy phải có đường dẫn sợi ổn định (không bị dao động biên độ), sức căng nhỏ điều chỉnh khu vực điểm kéo dài đặt trước lò sấy thứ sau cấu kéo giãn để đạt suất ,máy cao, sợi có tính chất tốt (độ giãn,độ bền,độ quăn khơng có filament đứt gẫy • Hiện thời, tốc độ học khoảng 1500 m/min, tốc độ công nghệ khoảng 2/3 tốc độ học (tốc độ cho sợi PA cao PES) Tối ưu hóa thông số sau để đạt suất chất lượng tốt nhất: đường dẫn sợi, thơng số lị sấy (chiều dài, nhiệt độ), hệ thống làm lạnh (thiết bị làm lạnh chủ động), hiệu suất cài xoắn (lực xoắn, lực căng, phân tán nhiệt ma sát ), hệ thống lấy sợi, điều khiển quy trình liên tục Phân loại : Máy lò sấy tạo sợi (FT), chủ yếu PA fibre Máy lò sấy tạo sợi (FTF), chủ yếu PES số PA Máy Draw Texturing 11