Bài giảng vật liệu dệt phần 2 các đặc trưng và tính chất của (xơ) sợi dệt

PHẦN THỨ HAI CÁC ĐẶC TRƯNG VÀ TÍNH CHẤT CỦA (XƠ) SỢI DỆT • Độ ẩm + Khái niệm + Các loại độ ẩm - Tiêu chuẩn - Cực đại (bão hòa) - Thực tế + Phương pháp xác định độ ẩm - Nhiệt - Điện + Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm - Nhóm chức VL (BC vật liệu) - Trạng thái VL - Môi trường - Thời gian • Độ ẩm + Khái niệm: Đại phận xơ dệt có độ ẩm xác định - Bông (8-10%); len (15-17%); PET (0.4-0.5%); Vitxco (1112%) - Đại phận xơ dệt có KN hấp thụ thải hồi nước - Sau hấp thụ nước vật liệu thay đổi KL, kích thước, tính chất lý + Hấp thụ: Các PT vật liệu hút PT nước MT xung quanh, tạo cho vật liệu có độ ẩm (W%) + Thải hồi: QT ngược lại trình hấp thụ, PT nước rời khỏi vật liệu vào mơi trường xung quanh + Q trình hấp thụ thải hồi QT phức tạp, diễn liên tục, ln có PT nước từ bên tác động vào phân tử cấu tạo nên vật liệu có PT nước từ bên vật liệu di dời ngồi • Có hai dạng hấp thụ: + Hấp thụ bề mặt (hấp phụ): - Các PT nước tác động vào PT lớp bề mặt VL + Hấp thụ thể tích (hấp thụ): - Các PT nước len lỏi sâu vào bên kết cấu VL + Khi VL hấp thụ nước đến mức độ định gọi trạng thái cân hấp thụ + Trong thực tế khơng có trạng thái CB thực mà có trang thái cân qui ước Trạng thái CB qui ước đạt sau lưu mẫu ĐKTC: - Đối với xơ: 2-6h - Đối với sợi: 6-8h - Đối với vải: 24h • ĐN độ ẩm VL: - Độ ẩm VL đặc trưng lượng nước chứa VL tính % so với KL vật liệu trạng thái khô + Các loại độ ẩm: - Độ ẩm thực tế - Độ ẩm tiêu chuẩn - Độ ẩm cực đại + Công thức xác định độ ẩm: - Độ ẩm VL: Wtt = [( G-GK)/ GK] x 100 (%) Trong đó; G: Khối lượng ban đầu VL (chưa sấy) GK: Khối lượng vật liệu sau sấy khô - Độ ngậm ẩm VL: Wa = [( G-GK)/ G] x 100 (%) • Liên hệ Wtt Wa: Wa = 100Wtt/ (100 + Wtt) • Công thức thực nghiệm: (AD φ= 35-75%) + Phương pháp xác định độ ẩm VLD: - Phương pháp nhiệt: Quạt gió Nguồn nhiệt Giỏ sấy VL Nhiệt kế Cân Buồng sấy phụ Ưu điểm: Kết xác Sơ đồ thiết bị sấy - Phương pháp điện: 1,2: Tụ điện Nguồn điện Kim điện kế Bộ nắn dòng Ưu điểm: Thời gian nhanh + Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm VL: - Bản chất vật liệu - Trạng thái vật liệu - Môi trường xung quanh - Thời gian • Wk: Độ ẩm qui định - Thuận lợi cho việc trao đổi mua bán - Khi cần tra bảng • Độ ẩm QĐ VL pha: WFT = (∑Wki di)/100 (%) - Wki: Độ ẩm QĐ thành phần pha - di: Tỷ lệ thành phần pha • Khối lượng QĐ: Gk = Gtt (100 + Wk)/(100 + Wtt) • Khối lượng riêng: γ = G/V (g/cm3) • Khối lượng thể tích: δ = G/V (g/cm3) Độ mảnh (chi số) + KN: Đặc trưng cho kích thước ngang xơ, sợi + Đặc trưng độ mảnh: - Độ nhỏ (m) = 1/S [1/mm2];S: diện tích mặt cắt ngang xơ, sợi - Chi số mét (Nm): Giả sử xơ, sợi có hình trụ, KL:G, chiều dài:L; dt S; ta có: G = S.L γ → 1/S = L γ/G → N= L/G (mm/mg; m/g; km/kg) - Độ dày Tex: T = 1/N → T = G/L (mg/km; g/km; kg/km) - Đơniê (TD): KL đoạn sợi tính gam/ 9000m TD = G/L (g/9000m) - Gơ rec: KL đoạn sợi tính gam/ 10000m TG = G/L (g/10000m) - Chi số Anh (Ne): Ne = 0.591Nm ; Nm = 1.693Ne T(mtex) N = 106 TD N = 9000 T(Tex) N = 103 TG N = 10.000 T(Ktex) N = Ne= 0.591Nm Nm= 1.693 Ne - Đường kính qui ước (dy): Mặt cắt ngang xơ sợi tròn, đặc S = ¶ dy2/4; ta lại có m = 1/S= N.γ → dy = 2/ (¶ N γ)1/2 - Đường kính tính tốn (dt): thực tế mặt cắt sợi khơng đặc δ = G/ ¶ dt2 L/4; ta lại có G/L = 1/N → dt = 2/ (¶ N δ)1/2 - Độ săn K (vx/m): Số vòng xoắn TB đơn vị chiều dài sợi β1 h β2 лd1 d1 * K Dùng để so sánh mức độ xoắn sợi chi số d2 Лd2 Hai sợi có đường kính khác có độ săn sợi thơ có góc xoắn ß lớn • Hệ số săn α: - Quan hệ α với K, N - Khai triển vòng xoắn tgò1 = ả.d1 / h h h: chiu cao vòng xoắn лd1 h = 1000/K d2 Лd2 d1 K: độ săn sợi d1: ĐK tính tốn si d1 = 2/(ả N )1/2 tgò= ả.2K/1000 N1/2 ¶1/2 δ1/2 → α = K/N1/2 - Hệ số săn α đặc trưng cho mức độ xoắn sợi - Dùng để SS mức độ xoắn sợi có chi số khác - Lựa chọn α phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố - Là thông số CN cần thiết thiết kế mặt hàng sợi Ảnh hưởng ĐT xoắn đến TC sợi, vải: - Ảnh hưởng K, α đến tính chất sợi: • Đường kính sợi: - Khi K (α) tăng lên dẫn đến d xơ bị nén chặt sợi làm cho đường kính sợi giảm K • Khối lượng thể tích sợi: α - Khi K (α) tăng lên, xơ bị δ nén chặt sợi làm mật độ xơ sợi tăng dẫn đến δ sợi tăng lên K α - Ảnh hưởng K (α) đến tính chất sợi: Độ co sợi Độ cứng sợi Khi K (α) tăng độ co sợi tăng Khi K (α) tăng độ cứng sợi tăng C U% K α K α - Ảnh hưởng K (α) đến tính chất sợi: Độ bền đứt sợi: Độ giãn đứt sợi: Khi K (α) tăng độ bền đứt sợi tăng Khi K (α) tăng độ giãn đứt sợi tăng P εđ Pmax P1 α1 αth α2 K α αth K α - Ảnh hưởng hướng xoắn đến TC sợi xe: * Khi xe hai sợi đơn với hướng xoắn sợi xe thường ngược hướng xoắn sợi đơn để sợi CB xoắn: - Không tự tở xoắn - Không tạo gút - Ảnh hưởng hướng xoắn đến hiệu ứng bề mặt vải • Hướng xoắn sợi có ảnh hưởng đến hiệu ứng bề mặt vải Vải dệt từ sợi dọc ngang có hướng xoắn (hình 1) mặt vải rõ kiểu dệt vải từ hai hệ sợi khác hướng xoắn (hình 2) Z Hình S Z Hình Z - Ảnh hưởng hướng xoắn đến QTXLHT bề mặt vải • Vải dệt từ hệ sợi khác hướng xoắn (hình 2) QTXL cào lơng (bông), ép dễ dàng hơn, (mặt vải dễ chải mịn hơn) Hình Hình Trong dệt kim, dùng sợi có hướng xoắn ngược để đan làm cho cân cấu trúc vịng sợi tốt • Độ co + Khái niệm: Trong trình xe sợi, chiều dài sợi bị thay đổi so với kích thước ban đầu: - Độ co phần: Xđ thực nghiệm U1= [ (L1 – L2)/L1] x 100 (%) L1, L2: Độ dài sợi trước sau xe - Độ co toàn phần: Sau n lần xe sợi Utp= [ 1- ¶ (1-0.01Ui) ] x 100 (%) + Ý nghĩa độ co: - Tính suất máy sợi ã bn (Cỏc c trng kộo gión ẵ CT) + Khái niệm + Các đặc trưng - Pđ, Po, σđ, Lđ - lđ, εđ - Rđ + Các yếu tố ảnh hưởng - Điều kiện MT - Tốc độ kéo giãn - Chiều dài mẫu thử - Sức căng ban đầu Cặp L0 L1 lđ P Cặp P - Độ bền kéo đứt tuyệt đối: (Pđ) - Độ bền kéo đứt tương đối: (Po) Po = Pđ/T [ cN/tex, gl/D] Ứng lực đứt: (σđ) σđ = Pđ/S [kgl/mm2, gl/mm2] - Chiều dài đứt: (Lđ) Lđ = σđ / γ - Độ giãn đứt tuyệt đối: (lđ) lđ = L1 – L0 [mm] - Độ giãn đứt tương đối: (εđ) εđ = (lđ/L0) x 100 [%] - Công kéo đứt: (Rđ) Rđ = Pđ lđ η [Nm, J] • Kéo giãn CT - Khái niệm - Các đặc trưng - BD đàn hồi (BD ĐH nhanh) - BD dẻo (BD ĐH chậm) - BD nhão (BD dư) - Các yếu tố ảnh hưởng - Điều kiện MT - Thời gian tác dụng lực - Độ lớn lực tác dụng - Phương pháp xác định - Biến dạng đàn hồi: L0 L1 L2 L3 + Tuyệt đối: lđh= L1 – L2 (mm) + Tương đối: εđh = [(L1 - L2)/ Lo ]x 100 - Biến dạng dẻo: + Tuyệt đối: ld= L2 – L3 (mm) + Tương đối: εd = [(L2 – L3)/ Lo ] x 100 P - Biến dạng nhão: P= 20 - 50%Pđ + Tuyệt đối: ln = L3 – L0 (mm) T= 1- 2h + Tương đối: εn = [(L3 - Lo)/ Lo ] x 100 - Biến dạng toàn phần: + Tuyệt đối: ltp = L1 – L0 (mm) + Tương đối: εtp = [ (L1 - Lo)/ Lo ] x 100 • Biến dạng đàn hồi nhanh : (biến dạng đàn hồi) - Xuất có ngoại lực - Khoảng cách phân tử có thay đổi nhỏ lực liên kết bảo toàn - Khi bỏ lực tác dụng, biến dạng đàn hồi nhanh biến nhanh • Biến dạng đàn hồi chậm : (biến dạng dẻo) - Cũng xuất có ngoại lực tác dụng - Có xắp xếp lại ĐPT bên vật liệu (gấp khúc → duỗi thẳng), cần có nhiều thời gian hơn, diễn biến theo QT - Khi bỏ ngoại lực dao động nhiệt phân tử làm cho ĐPT có xu hướng quay trở lại trạng thái ban đầu cần thời gian vật liệu trở trạng thái ổn định - BD dẻo phát triển tốc độ chậm, diễn biến theo thời gian • Biến dạng nhão : (biến dạng dư) - Xuất có tải trọng, có dịch chuyển lớn ĐPT cấu tạo nên vật liệu - Đối với loại VL có cấu trúc xấu có dịch chuyển xơ sợi - Vì phải phá vỡ lượng lớn LKPT nên biến dạng tiến triển chậm - Sau bỏ lực tác dụng khơng có ngun nhân để thành phần biến dạng • Biến dạng tồn phần: biến dạng bao gồm thành phần biến dạng nêu