Đánh giá ảnh hưởng ủa sự đưa vi nang lên vải tới một số tính hất ơ lý và vệ sinh phụ thuộ vào hiều dài vòng sợi ủa vải dệt kim

Cấu trúc vải dệt kim: a Đan ngang; b Đan dọc Theo thiết bị dệt, vải dệt kim đƣợc chia thành ba nhóm: Vải đơn: là loại vải đƣợc dệt trên máy một giƣờng kim, có hai mặt khác nhau, thƣờng

Trang 1

Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu Dệt may

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

Trang 2

Nguyễn Thị Bích Thủy 2 Khóa 2012 - 2014

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 14

1.1 Giới thiệu chung về vải dệt kim 14

1.1.1 Khái quát về vải dệt kim 14

1.1.1.2 Các phần tử cơ bản của vải dệt kim 14

1.1.1.3 Phân loại vải dệt kim 15

1.1.2 Các kiểu dệt của vải dệt kim 17

1.1.2.3 Vải Interlock 20

1.1.3 Các thông số công nghệ của vải dệt kim 21

1.1.4 Ứng dụng của vải dệt kim 24

Trang 3

1.2.4 Tính quăn mép của vải 35

1.3.4.1 Trong lĩnh vực dệt may 43 1.3.4.2 Trong lĩnh vực dược phẩm 46 1.3.4.3 Trong lĩnh vực khác 48 1.4 Các công trình nghiên cứu về vi nang trong lĩnh vực dệt may 49

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 54 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 54 2.2 Đối tượng nghiên cứu 54 2.3 Nội dung nghiên cứu 55 2.4 Phương pháp nghiên cứu 55 2.4.1 Xác định độ bền kéo đứt và độ giãn đứt theo tiêu chuẩn

2.4.1.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 55 2.4.1.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 56 2.4.1.3 Tiến hành thử mẫu 56 2.4.2 Xác định độ thoáng khí theo tiêu chuẩn TCVN 5092-2009 57 2.4.2.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 57 2.4.2.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 58

Trang 4

2.4.2.3 Tiến hành thử mẫu 59 2.4.2.3.1 Cân trọng lượng các mẫu thử 59 2.4.2.3.2 Đo độ thoáng khí của các mẫu thử 60 2.4.2.3.3 Đưa vi nang lên vải 61 2.4.3 Xác định độ hút nước theo tiêu chuẩn GOST 3816 – 61 62 2.4.3.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 62 2.4.3.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 62 2.4.3.3 Tiến hành thử mẫu 63 2.4.4 Phương pháp phân tích hình ảnh 64 2.4.4.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 64 2.4.4.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 64 2.4.4.3 Tiến hành thử mẫu 64

3.2 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của việc tráng phủ vi nang đến các

tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim 72

3.2.1 Độ bền và độ giãn ngang của vải dệt kim 72

3.2.1.2.Vải Interlock 76

3.2.2.1 Vải Single 81 3.2.2.2 Vải Interlock 82

3.2.2.1 Vải Interlock 84

Trang 5

3.2.2.2 Vải Single 86

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 90

Trang 6

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình từ các Quý thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình Trước tiên, tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến TS Chu Diệu Hương, người dành nhiều thời gian hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tác giả chân thành cảm ơn Quý thầy cô Viện Dệt May - Da Giày và Thời Trang, Viện đào tạo sau đại học, phòng thí nghiệm hóa dệt Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện để tác giả thực hiện tốt đề tài Đồng cám ơn doanh nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất để tác giả khảo sát và tìm hiểu tại doanh nghiệp trong thời gian thực hiện đề tài

Cuối cùng, tác giả gửi lời cảm ơn đến gia đình, cơ quan công tác, đồng nghiệp, bạn bè đã động viên về vật chất và tinh thần cho tác giả trong thời gian học và làm luận văn này

Một lần nữa tác giả chân thành biết ơn!

Trân trọng kính chào./

Trang 7

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn này đều

do tác giả thực hiện dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của TS Chu Diệu Hương cùng với Quý thầy cô Viện cô Viện Dệt May - Da Giày và Thời Trang Kết quả của luận văn cũng là một phần nghiên cứu thuộc Đề tài Nghị định thư Việt Pháp 05/2012- HĐ NĐT do TS Chu Diệu Hương làm chủ nhiệm đề tài Các số liệu và kết quả trong luận văn là những số liệu thực tế thu được sau khi tiến hành thực nghiệm tại phòng thí nghiệm hóa dệt Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đảm bảo chính xác, trung thực, không có sự sao chép từ các luận văn khác

Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung, hình ảnh cũng như kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn

Người cam đoan

Nguyễn Thị Bích Thủy

Trang 8

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Thông số cấu trúc của vải dệt kim khảo sát

Bảng 1.2 Thông số cấu trúc của vải dệt thoi khảo sát khi mật độ sợi ngang thay đổi Bảng 1.3 Thông số cấu trúc của vải dệt thoi khảo sát khi kiểu dệt thay đổi

Bảng 1.4 Thông số cấu trúc của vải dệt thoi khảo sát khi thành phần và chi số nguyên liệu thay đổi

Bảng 2.1 Bảng thông số công nghệ của các mẫu vải

Bảng 2.2 Các mẫu thử độ thoáng khí của vải dệt kim

Bảng 3.1 Kết quả sự bám dính vi nang trên các loại mẫu vải

Bảng 3.2 Kết quả xác định độ giãn đứt theo chiều ngang của vải Single trước khi đưa vi nang lên vải

Bảng 3.3 Kết quả xác định độ giãn đứt theo chiều ngang của vải Single sau khi đưa

vi nang lên vải

Bảng 3.4 Kết quả xác định độ giãn đứt theo chiều ngang của vải Interlock trước khi đưa vi nang lên vải

Bảng 3.5 Kết quả xác định độ giãn đứt theo chiều ngang của vải Interlock sau khi đưa vi nang lên vải

Bảng 3.6 Kết quả đo độ thoáng khí của vải Single

Bảng 3.7 Kết quả đo độ thoáng khí của vải Interlock

Bảng 3.8 Kết quả độ hút nước của vải trước và sau khi đưa vi nang lên các mẫu thử vải Single

Bảng 3.9 Kết quả tăng trọng lượng ban đầu của vải Single trước và sau khi đưa vi nang

Bảng 3.10 Kết quả độ hút nước của vải trước và sau khi đưa vi nang lên vải Interlock

Bảng 3.11 Kết quả tăng trọng lượng ban đầu của vải Interlock trước và sau khi đưa

vi nang

Trang 9

Hình 1.6 Cấu trúc vải dệt kim

Hình 1.7 Kiểu đan một mặt phải

Hình 1.8 Kiểu đan rib 1x1

Hình 1.9 Vải Interlock

Hình 1.10 Cấu tạo vòng sợi

Hình 1.11 Sơ đồ xác định độ chứa đầy vải dệt kim

Hình 1.12 Một số sản phẩm của vải dệt kim dùng cho nữ giới

Hình 1.13 Một số sản phẩm của vải dệt kim dùng cho nam giới

Hình 1.14 Một số sản phẩm định hình của vải dệt kim

Hình 1.15 Hệ tuần hoàn của người

Hình 1.16 Cấu tạo tim người

Hình 1.17 Các sản phẩm nhân tạo

Hình 1.18 Mô tả cơ chế suy giãn tĩnh mạch chân

Hình 1.19 Tất dệt kim hỗ trợ điều trị bệnh

Hình 1.20 Vải trang trí nội thất cao cấp

Hình 1.21 Một số kiểu rèm vải nội thất

Hình 1.22 Vải dệt kim dùng trong lĩnh vực khác

Hình 1.23 Độ giãn của vải dệt kim

Hình 1.25 Đặc tính quăn mép của vải dệt kim

Hình 1.26 Vi nang

Hình 1 28 Sơ đồ điều chế vi nang

Hình 1 29 Quần áo sử dụng vi nang là vật liệu biến đổi phase

Hình 1 30 Một sản phẩm quần áo chống cháy

Trang 10

Hình 1 31 Một sản phẩm làm từ vật liệu vải kháng khuẩn

Hình 1 37 Một số phân bón tan chậm ứng dụng công nghệ vi nang

Hình 3.1 Đồ thị thể hiện mức bám giữ vi nang của bộ mẫu vải Single

Hình 3.2 Vải Single đã đưa vi nang lên dưới kính hiển vi điện tử quét

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện mức bám giữ vi nang của bộ mẫu vải Interlock

Hình 3.4 Vải Interlock đã đưa vi nang lên dưới kính hiển vi điện tử

Hình 3.5 Đồ thị giãn ngang của các mẫu thử vải Single trước khi đưa vi nang

Hình 3.6 Đồ thị giãn ngang của các mẫu thử vải Single trước khi đưa vi nang

Hình 3.7 Đồ thị giãn đứt theo chiều ngang của các mẫu thử vải Single trước và sau khi đưa vi nang

Hình 3.8 Đồ thị giãn đứt theo chiều ngang của các mẫu thử vải Interlocktrước và sau khi đưa vi nang

Hình 3.9 Đồ thị thể hiện mức giảm độ thoáng khí của bộ mẫu vải Single

Hình 3.10 Đồ thị thể hiện mức giảm độ thoáng khí của bộ mẫu vải Interlock

Hình 3.11 Đồ thị thể hiện mức tăng giảm độ hút nước của bộ mẫu vải Single

Hình 3.12 Đồ thị thể hiện mức tăng giảm độ hút nước của bộ mẫu vải Interlock

Trang 11

MỞ ĐẦU

Trong giai đoạn phát triển kinh tế, hiện đại hóa và công nghiệp hóa của đất nước

ta hiện nay, ngành công nghiệp Dệt May đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh

tế quốc dân, góp phần vào sự phát triển và tăng trưởng của nền kinh tế Sản phẩm dệt may có mặt ở mọi nơi, mọi lúc trong đời sống xã hội, trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, y tế, quốc phòng…và rất đa dạng về chủng loại, công dụng, nguồn gốc Các sản phẩm dệt may chức năng đang là một hướng đi mới của ngành Dệt May

Kỹ thuật và công nghệ sản xuất các sản phẩm dệt may chức năng khá phức tạp

và đa dạng, đòi hỏi thiết bị máy móc phù hợp cho từng loại nguyên liệu và mặt hàng Dây chuyền sản xuất kéo dài từ công đoạn này sang công đoạn khác đòi hỏi

sự đồng bộ và tính hài hòa, cân đối giữa các công đoạn

Quá trình sản xuất sản phẩm dệt kim từ nguyên liệu ban đầu đến thành phẩm cuối cùng để làm vải chức năng y dược là quá trình phức tạp mới có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng đa dạng của ngành y Nó đòi hỏi phải có những kỹ thuật công nghệ

xử lý cơ học, vật lý, hóa học, sinh học….rất chặt chẽ để tạo ra sản phẩm đạt chất lượng cao để phục vụ công tác của ngành y

Vải dệt kim có nhiều ưu điểm mềm mại, đàn hồi, thoáng khí, thấm hút hiện được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội: may mặc, trang trí nội thất, nông nghiệp, công nghiệp và đặc biệt là trong lĩnh vực dệt y sinh học

Các sản phẩm dệt kim dùng trong ngành y dược rất phong phú như: vớ y khoa, băng trợ lực, vật liệu cấy ghép nhân tạo (mạch máu nhân tạo, tim nhân tạo)… đã góp phần cùng ngành y tế chăm sóc sức khỏe con người Một bước tiến vượt bậc của công nghệ dệt may là đưa vi nang lên vải dệt kim làm vải chức năng trong lĩnh vực y dược Tuy nhiên, vải dệt kim được sử dụng làm vải chức năng y dược phải đáp ứng các yêu cầu về tính chất cơ lý và vệ sinh Đây là lý do tác giả chọn đề tài:

“Đánh giá ảnh hưởng của sự đưa vi nang lên vải tới tính chất cơ lý và vệ sinh phụ thuộc vào chiều dài vòng sợi của vải dệt kim” Đề tài tiến hành khảo sát mức

Trang 12

độ bám dính của vi nang ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim dùng làm vải chức năng y dược, với mong muốn đóng góp cơ sở lý thuyết, làm chủ công nghệ dệt vải, tạo sản phẩm dệt may có giá trị thăng dư cao

Những nội dung chính trong luận văn bao gồm:

Chương 1: Nghiên cứu tổng quan, gồm 4 phần:

Phần thứ nhất giới thiệu chung về vải dệt kim: khái quát về vải dệt kim, các kiểu dệt cơ bản, các thông số công nghệ, các tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim Phần thứ hai giới thiệu các ứng dụng của vải dệt kim

Phần thứ ba giới thiệu về vi nang và ứng dụng của vi nang

Phần thứ tư các công trình nghiên cứu về vi nang trong lĩnh vực dệt may

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu: Xác định mức độ ảnh hưởng của việc tráng phủ vi nang đến các tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim

Đối tượng nghiên cứu: Vải dệt kim và vi nang Trong đó, vải dệt kim sử dụng hai loại vải thông dụng là vải Single, vải Interlock Mỗi loại vải có 5 mức chiều dài vòng sợi khác nhau Vi nang được sản xuất tại phòng thí nghiệm Polime của trường Đại học Tổng hợp Claude Bernard Lyon 1- Cộng hòa Pháp, có kích thước khoảng 3 đến 10μm Hoạt chất trong vi nang được sử dụng là một loại dược chất kháng viêm Nội dung nghiên cứu: Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu đề tài gồm ba nội dung: Một là xác định các tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim trước khi đưa vi nang lên vải Hai là xác định các tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim sau khi đưa vi nang lên vải Ba là so sánh tính chất của vải trước và sau khi đưa vi nang lên vải Phương pháp nghiên cứu: Đề tài sử dụng ba phương pháp nghiên cứu:

Thứ nhất là phương pháp nghiên cứu tổng quan: tham khảo các tài liệu liên quan đến vải dệt kim làm vải chức năng y dược

Thứ hai là phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: thực hiện thí nghiệm các mẫu vải trên các thiết bị phù hợp theo tiêu chuẩn

Trang 13

Thứ ba là phương pháp phương pháp xử lý số liệu: Phân tích và đánh giá dữ liệu thực nghiệm bằng phương pháp toán thống kê, sử dụng phần mềm Excel để vẽ

đồ thị

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận

Trong chương này các kết quả nghiên cứu và thực nghiệm của luận văn được trình bày và giải thích dựa trên cơ sở khoa học, đồng thời so sánh với kết quả của các công trình nghiên cứu tổng quan đã đưa ra

Trang 14

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chung về vải dệt kim

1.1.1 Khái quát về vải dệt kim

1.1.1.1 Khái niệm [1]

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

1.1.1.2 Các phần tử cơ bản của vải dệt kim [1]

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 làm ba phần (h.1.1): cung kim 1, hai trụ vòng 2, các cung platin hay còn gọi là chân vòng 3

Vòng sợi có thể dạng vòng kín hay vòng hở Vòng kín là hai chân vòng được thắt kín hoặc vắt chéo qua nhau, vòng hở là hai chân vòng không được thắt kín và cũng không vắt chéo qua nhau

Hình 1.1 Vòng sợi

Vòng sợi còn gọi là vòng dệt còn có thể ở dạng vòng dệt phải (h.1.2) hoặc vòng dệt trái (h.1.3) Ở vòng dệt phải các trụ vòng che khuất cung kim của vòng sợi trước Ngược lại ở vòng sợi trái, các cung vòng che khuất các trụ vòng

Trang 15

1.1.1.3 Phân loại vải dệt kim [1,2,4,6]

Vải dệt kim là một loại sản phẩm được hình thành bởi các vòng sợi móc nối nhau Theo phương pháp liên kết tạo vải, vải dệt kim được phân thành hai nhóm:

Vải dệt kim đan ngang:

Các vòng sợi liên kết 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:

Các vòng sợi liên kết nhau theo hướng dọc hoặc hướng chéo

Mỗi hàng vòng được tạo thành từ một hay nhiều hệ sợi và mỗi sợi thường chỉ tạo ra một vòng sợi trên hàng vòng

Tất cả vòng sợi của một hàng vòng được tạo thành đồng loạt

Trang 16

a b Hình 1.6 Cấu trúc vải dệt kim: (a) Đan ngang; (b) Đan dọc

Theo thiết bị dệt, vải dệt kim được chia thành ba nhóm:

Vải đơn: là loại vải được dệt trên máy một giường kim, có hai mặt khác nhau, thường được gọi là vải một mặt phải

Vải kép: là các loại vải được dệt trên máy hai gường kim và có thể xem như do hai lớp vải đơn ghép lại với nhau Hai mặt vải có ngoại quan khá giống nhau Nếu ngoại quan của hai mặt vải giống mặt phải của vải đơn thì đó là vải hai mặt phải, và ngược lại nếu ngoại quan của hai mặt vải giống mặt trái của vải đơn thì đó là vải hai mặt trái Vải kép dày, nặng hơn và ít bị quăn mép

Sản phẩm định hình: là sản phẩm được dệt trên máy dệt định hình sản phẩm như: găng tay, bít tất, …

Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3879-83, vải dệt kim chia thành ba nhóm: Kiểu đan cơ bản: bao gồm những kiểu đan đơn giản nhất có cấu tạo khác nhau Mỗi kiểu đan cơ bản gồm những vòng sợi giống nhau, được liên kết theo một qui luật nhất định Sự tạo vòng của kiểu đan cơ bản theo nguyên lý xác định và đơn giản nhất

Kiểu đan dẫn xuất: bao gồm những kiểu đan do hai hay nhiều kiểu đan cơ bản cùng loại tập hợp thành bằng cách xếp xen giữa hai cột vòng (hoặc hai hàng vòng)

kề nhau của kiểu đan cơ bản thứ nhất với một hoặc nhiều cột (một hoặc nhiều hàng vòng) của kiểu đan cơ bản thứ hai

Kiểu đan tạo hoa: bao gồm các kiểu đan được tạo trên nền của các kiểu đan cơ bản và kiểu dẫn xuất bằng cách thay đổi cấu tạo của vòng sợi hoặc thêm sợi phụ

Trang 17

hoặc dùng màu sắc khác nhau, hay thay đổi quá trình tạo vòng và gia công hóa lý sau khi dệt để mảnh vải có hiệu ứng tạo hoa rõ rệt

hay

thuật

hay

1.1.2 Các kiểu dệt của vải dệt kim [1,2,6]

Việt Nam sản xuất vải dệt kim ở kiểu dệt đan ngang và đan dọc Sản phẩm vải dệt kim cũng rất phong phú về chủng loại dùng trong may mặc nhƣ: quần áo mặc lót, thể thao, mặc ấm, mặc ngoài, … và đa dạng về sản phẩm dùng trong sinh hoạt hay trang trí màn nhƣ: chăn, gối, màn tuyn, rèm cửa,

Vải dệt kim đan ngang có các kiểu đan nhƣ sau:

Kiểu đan cơ bản gồm: kiểu đan một mặt phải (vải Single), kiểu đan hai mặt phải (vải Rib), kiểu đan hai mặt trái

Hai loại kiểu đan ngang dẫn xuất chính: dẫn xuất một mặt phải, dẫn xuất hai mặt phải (vải Interlock)

Các kiểu đan hoa: kiểu đan sọc ngang, kiểu đan sọc dọc, kiểu đan rua lỗ, kiểu đan mắt dứa, kiểu đan chập vòng, kiểu đan vòng sợi kép, kiểu đan nổi vòng, kiểu đan chéo, kiểu đan cài sợi phụ, kiểu đan đệm sợi ngang, kiểu đan quấn sợi, kiểu đan jacquard, kiểu đan phối hợp

Vải dệt kim đan dọc có các loại vải:

Vải đan dọc cơ bản gồm có: Kiểu dệt xích, tricot và atlas

Trong các loại vải dệt kim đan dọc một mặt phải có các kiểu dệt: kiểu dệt đủ vòng sợi, kiểu dệt thiếu vòng sợi, kiểu dệt chập vòng, kiểu dệt cài sợi phụ

Trang 18

Vải dệt kim đan dọc hai mặt phải có các kiểu dệt: kiểu dệt đủ vòng sợi, kiểu dệt thiếu vòng sợi, kiểu dệt cài sợi phụ

Chức năng chủ yếu của vải dệt kim là sử dụng trong lĩnh vực dân dụng Ngoài

ra, nó còn sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác như công nghiệp, nông nghiệp, y

tế, … Trong may mặc vải dệt kim đan ngang được ứng dụng rộng rãi hơn vải dệt kim đan dọc Trong số các loại vải dệt kim đan ngang, loại vải được sử dụng phổ biến là vải Single, vải Rib, vải Interlock

1.1.2.1 Vải Single

Vải Single là loại vải có kiểu đan ngang cơ bản và đơn giản nhất trong số các loại vải dệt kim Các vòng sợi trong vải được sắp xếp theo một hướng nhất định Các vòng sợi có dạng như từng cặp đoạn sợi uốn cong hình chữ S, nằm đối xứng nhau qua trục tung là đường tâm của cột vòng Ở trạng thái tự do, nội lực đàn hồi của các đoạn sợi uốn cong đó tạo nên lực nén ở các giao điểm của chúng làm cho mặt vải có cấu tạo tương đối ổn định

Do sự sắp xếp định hướng của các vòng sợi, vải Single có hai mặt khác nhau Mặt phải tập hợp bởi các đoạn trụ vòng (h.1.7.a), mức độ phản xạ ánh sáng tốt nên mặt vải mịn và sáng bóng Mặt trái (h.1.7.c) tập hợp bởi các cung vòng nên xù và xốp, tạo cảm giác mềm mại khi tiếp xúc với da, khả năng phản xạ ánh sáng kém hơn nên mặt trái thường tối hơn mặt phải

Hình 1.7 Kiểu đan một mặt phải (vải Single): (a) mặt phải; (b) mặt cắt dọc; (c)

mặt trái; (d) hình vẽ đặt sợi; (e) mặt cắt ngang

Thực tế khi thiết kế sản phẩm vải Single, mặt phải bóng đẹp nên được để quay

ra ngoài Mặt trái tối hơn nhưng mềm xốp, nên được quay vào trong

Trang 19

1.1.2.2 Vải Rib

Vải Rib là một kiểu đan ngang cơ bản, là kiểu vải kép có cấu tạo như hình (h.1.8)

Hình 1.8 Kiểu đan rib 1x1

Trên mặt vải ta thấy:

- Mỗi hàng vòng do một sợi tạo thành, lần lượt có một số vòng phải xen kẽ một

số vòng trái

- Mỗi cột vòng là một loại vòng sợi, cứ một số cột phải xen kẽ một số cột trái

- Các cột vòng phải và cột vòng trái không nằm trên cùng một mặt phẳng (nhìn mặt cắt ngang) Cung platin nối vòng phải với vòng trái, một đầu uốn từ mặt trước

ra mặt sau, một đầu chịu uốn từ mặt sau về mặt trước làm cho sợi bị xoắn Dưới tác dụng của nội lực đàn hồi của sợi, các cung platin có xu hướng quay nằm trên mặt phẳng vuông góc với mặt vải, làm cho các cột vòng dồn sát lại với nhau

Do đó, trên cả hai mặt vải chỉ nổi lên các cột vòng phải, các cột vòng trái nằm ở phía sau cột vòng phải không hiện rõ, nên được gọi là vải hai mặt phải

Tùy theo sự tổ hợp của các cột vòng phải và trái mà có:

- Vải hai mặt phải (1 + 1) hay rib (1 x 1): một cột phải xen kẽ một cột trái

- Vải hai mặt phải (2 + 2) hay rib (2 x 2): hai cột phải xen kẽ hai cột trái

- Vải hai mặt phải (2+3) hay rib (2 x 3): hai cột phải xen kẽ ba cột trái, … Số đầu trong dấu ngoặc thể hiện cột vòng phải trên một mặt vải, số sau dấu cộng thể hiện số cột vòng trái trên cùng một mặt vải Rappo ngang của vải là tổng của hai số này

Trang 20

- Trên mặt phải, các cột vòng kề nhau có các vòng sợi sắp xếp so le nhau về chiều cao B/2, do sự xen kẽ tạo vòng của hai tổ rib

- Muốn có vải interlock ít nhất phải có hai tổ tạo vòng, số tổ dệt trên máy bao giờ cũng là số chẵn

Cấu tạo mặt cắt ngang của vải Interlock (h.1.9b), tạo thành từ hai tổ rib 1 x 1, ở

đó sơ đồ đặt sợi đƣợc mô tả trên hình vẽ (h.1.9c) Nhờ sự phối hợp xen kẽ của các vòng sợi phải và trái của hai tổ rib làm cho vải dày và xốp Với kiểu dệt này ta có rappo ngang Rb = 2, rappo dọc Rh = 1

Vải interlock cũng có thể cấu tạo từ sự phối hợp nhiều tổ rib lại với nhau Hình 1.9d cho thấy cấu trúc kiểu đan dẫn xuất từ rib 2x2 ở cả hai hệ sợi, hình 1.10e gồm rib 3x1 phối hợp với rib 1x1 Bề dày của vải interlock gần bằng bề dày của vải rib Vải interlock (còn gọi là vải đan chun kép), là kiểu đan chun lồng vào nhau tạo nên những cột vòng liền nhau, nâng cao độ bền ma sát cho vải Vải đan chun kép có

bề ngoài đẹp, tính tuột vòng thấp Cùng mật độ và chiều dài vòng sợi, độ co giãn

Trang 21

kém hơn so với chun đơn, nhưng độ đàn hồi khi kéo căng nhiều lần theo chiều ngang thì lớn hơn

1.1.3 Các thông số công nghệ của vải dệt kim [4,6]

Cấu tạo vải dệt kim được xác định bằng hình dạng, kích thước vòng sợi, độ dày sợi, kiểu dệt, mật độ, các chi số chứa đầy và khối lượng trên một đơn vị diện tích vải

Vòng sợi là đơn vị cấu tạo cơ bản của vải dệt kim Các vòng sợi phân bố theo hàng ngang tạo nên hàng vòng Còn các vòng sợi đan từ vòng này qua vòng khác theo chiều dọc vải dệt kim tạo thành cột vòng

Khoảng cách giữa hai vị trí tương ứng của hai vòng sợi kề nhau trên một hàng vòng gọi là bước vòng, ký hiệu là A

Khoảng cách giữa hai vị trí tương ứng của hai vòng sợi kề nhau trên một cột vòng gọi là chiều cao của hàng vòng, ký hiệu là B

Hình 1.10 Cấu tạo vòng sợi

Đối với vải dệt kim, mật độ tuyệt đối của vải được tính là số vòng sợi đếm được trên đơn vị dài của vải, quy ước là 100 mm Như vậy, mật độ ngang Pn là số cột vòng trên 100 mm chiều ngang vải, mật độ dọc Pd là số hàng vòng trên 100 mm chiều dọc vải Bước vòng A và chiều cao hàng vòng B được tính:

A = 100/ Pn (mm), B = 100/ Pd (mm) Ứng với mổi kiểu đan, chiều dài vòng và đường kính sợi, dạng vòng sẽ đạt trạng thái cân bằng tùy thuộc tỷ số giữa chiều cao hàng vòng và bước vòng B/A, xác định bằng thực nghiệm chính là hệ số tương quan mật độ C

Công thức tính hệ số tương quan mật độ: C = B/A = Pn/ Pd Hệ số tương quan mật độ là tỷ số giữa mật độ ngang và mật độ dọc của vải

Trang 22

Mật độ tương đối của vải dệt kim được xét ở các kiểu đan đơn và giả thiết kích thước ngang sợi không thay đổi Vải dệt kim gọi là dệt dày khi khoảng trống giữa các vòng là rất nhỏ chứ không phải là trên đơn vị chiều dài hay diện tích vải có nhiều vòng

Chỉ số chứa đầy của vải dệt kim đặc trưng cho mức độ chứa đầy xơ trong vải khi kiểu dệt giống nhau và kích thước ngang của sợi không thay đổi

Độ chứa đầy thẳng là tỉ số giữa đường kính sợi với bước vòng A hoặc chiều cao hàng vòng B Độ chứa đầy thẳng được tính theo hai hướng dọc và ngang

Hình 1.11 Sơ đồ xác định độ chứa đầy vải dệt kim

Độ chứa đầy thẳng theo hướng dọc: Ed = 100d/B = d Pd (%)

Độ chứa đầy thẳng theo hướng ngang: En = 100d /A = 2d Pn (%)

Trong đó:

A: bước vòng (mm)

B: chiều cao hàng vòng (mm)

Pd: mật độ dọc của vải

Pn: mật độ ngang của vải

Khác với vải dệt thoi, vải dệt kim có hai hướng mà ở đó, độ chứa đầy tuyến tính

là lớn nhất và lớn hơn hai lần Ed và En Ngoài ra, khi vải dệt kim biến dạng Ed và En

bị thay đổi nhiều, cho nên người ta ít tính hai chỉ số này

Đôi khi người ta dùng hệ số chứa đầy tuyến tính E = d/ Lv Trong đó:

d: đường kính thực tế hay tính toán của sợi d = dt (mm)

Lv : chiều dài vòng sợi (mm)

Trang 23

Giáo sư Dalidovich đề nghị dùng đại lượng nghịch đảo với độ chứa đầy mang tên là modun vòng hay hệ số không đầy H:

H = Lv / dqVới dq là đường kính qui ước

Độ chứa đầy diện tích: Đối với các kiểu dệt đơn giản, độ chứa đầy diện tích là tỉ

số giữa diện tích hình chiếu của phần sợi với diện tích cấu tạo cơ bản của vải dệt kim, xác định theo công thức: Es = 100 (dLv - 4d2)/AB (%)

Độ chứa đầy thể tích: là tỷ số giữa thể tích Vs của sợi trong vải với thể tích Vvcủa vải

Ev = 100 Vs/Vv (%) Giả sử lấy một mẫu vải có thể tích Vv = LBb (mm3) Khối lượng riêng trong mẫu bằng khối lượng vải G Xem khối lượng thể tích của sợi dọc và ngang như nhau:

độ thay đổi tính chất của vải theo độ chứa đầy còn tùy thuộc vào kiểu đan

Khối lượng riêng của vải: Khối lượng riêng g/m2 là một trong các thông số kỹ thuật quan trọng của vải, bởi nó không chỉ bộc lộ đặc trưng sử dụng của vải mà còn biết được lượng nguyên vật liệu tiêu hao cho 1 m2

và tính kinh tế của quá trình sản xuất (chi phí nguyên vật liệu ước chiếm trên 50% giá thành của vải thành phẩm)

Trang 24

Khối lượng riêng g/m2 của vải có thể xác định bằng phương pháp thực nghiệm hoặc bằng phương pháp tính toán lý thuyết nếu như biết trước các thông số hình học của vải và chi số sợi sử dụng Từ định nghĩa về độ mạnh của sợi ta có: T = 106

m/L, suy

ra m = 10-6 TL Với: L là tổng chiều dài sợi dệt nên 1 m2 vải Như vậy L không chỉ phụ thuộc vào chiều dài vòng sợi l mà còn phụ thuộc cả vào số lượng vòng sợi có trong 1 m2 vải L= 10- 1 Pn Pdl

Kết hợp hai biểu thức trên suy ra: ρv = 103m = 10- 4 Pn Pd T l = T l /AB (g/m2)

1.1.4 Ứng dụng của vải dệt kim

Trên thế giới, hầu như lĩnh vực nào cũng cần đến vải dệt kim Nhờ những thành tựu mới của khoa học kỹ thuật, công nghệ sản xuất nhiều loại xơ, sợi ra đời với

1.1.4.1 Trong lĩnh vực may mặc

Thời trang nữ làm từ vải dệt kim rất phong phú về chủng loại như: quần áo mặc ngoài (áo khoác, đầm, váy, đồ bộ,…), quần áo thể thao (bơi lội, tennis,…), quần áo mặc lót (bó sát và bình thường) Mỗi chủng loại đa dạng về kiểu dáng và màu sắc, tạo nên vẻ đẹp quyến rũ và huyền bí cho phụ nữ Đối với trang phục lót mặc vừa vặn hay bó sát cơ thể, nó cần sự quan tâm đặc biệt vì da rất nhạy cảm Quần áo lót phải thật mềm mại, nhẹ, thoáng khí, thấm hút mồ hôi, và phải thật thoải mái cho cử động không làm tổn thương cơ thể

a b c Hình 1.12 Một số sản phẩm của vải dệt kim dùng cho nữ giới

(a) quần áo mặc ngoài; (b) quần áo thể thao; (c) quần áo mặc lót

Trang 25

Quần áo nam giới làm từ vải dệt kim, ngày nay cũng đa dạng về chủng loại trang phục và phong phú về kiểu dáng thời trang Nó tôn vinh vẻ đẹp cho phái nam

về sự mạnh mẽ, hào hoa, lịch lãm

Hình 1.13 Một số sản phẩm của vải dệt kim dùng cho nam giới

(a) quần áo mặc ngoài; (b) quần áo thể thao; (c) quần áo mặc lót

Sản phẩm dệt kim định hình: tất, găng tay, … Nó cũng là một số trong trang phục thời trang, có chức năng bảo vệ cơ thể tránh tác động của môi trường và tôn vinh vẻ đẹp của con người

Hình 1.14 Một số sản phẩm định hình của vải dệt kim

(a) bít tất (vớ); (b) găng tay

Tóm lại, trong lĩnh vực may mặc vải dệt kim được ứng dụng may quần áo mặc ngoài, quần áo mặc lót, quần áo thể thao, găng tay, bít tất, … cho giới nữ và nam Các sản phẩm làm từ vải dệt kim tạo sự thoải mái cho người sử dụng Vì nó có

độ co giãn, độ thoáng khí và hút ẩm tốt

Trang 26

1.1.4.2 Trong lĩnh vực y dược

Các mạch máu là một phần của hệ tuần hoàn vận chuyển máu đi khắp cơ thể Có

ba loại mạch máu chính: động mạch mang máu đi từ trái tim, các mao mạch giúp việc trao đổi nước và các chất giữa máu và các mô, và các tĩnh mạch mang máu từ các mao mạch về phía tâm

Mạch máu được cấu tạo bởi 3 lớp: lớp mô liên kết, lớp cơ trơn và lớp biểu bì tính từ ngoài vào trong Ở động mạch, thành mạch dày tạo tiết diện nhỏ để đảm bảo máu đi tới cơ quan với áp lực cao cung cấp cho các tế bào Riêng các mao mạch, do

có vai trò là trao đổi chất với các tế bào nên thành phải mỏng, chỉ có một lớp tế bào biểu bì

Tim là bộ phận quan trọng trong hệ tuần hoàn của động vật, với chức năng bơm đều đặn để đẩy máu theo các động mạch và đem dưỡng khí và các chất dinh dưỡng đến toàn bộ cơ thể; hút máu từ tĩnh mạch về tim sau đó đẩy máu đến phổi để trao đổi khí CO2 lấy khí O2 Tim được cấu tạo từ một loại cơ đặc biệt là cơ tim

Hình 1.15 Hệ tuần hoàn của người Hình 1.16 Cấu tạo tim người

Trong quá trình hoạt động sống cơ thể của con người suy yếu mắc các bệnh: tắt nghẽn mạch máu, tim mạch Các nhà khoa học đã nghiên cứu vải dệt kim làm thiết

bị cấy ghép nhân tạo như mạch máu nhân tạo hay thiết bị hỗ trợ tim

Trang 27

a b Hình 1.17 Các sản phẩm nhân tạo: (a) Động mạch chủ ; (b) Tim nhân tạo

Suy giãn tĩnh mạch chân còn gọi là suy van tĩnh mạch chi dưới là thuật ngữ chỉ

sự suy giảm chức năng đưa máu trở về tim của hệ thống tĩnh mạch nằm ở vùng chân, dẫn đến hiện tượng máu ứ đọng lại, sẽ gây ra những biến đổi về huyết động

và biến dạng tổ chức mô xung quanh, gây ra các triệu chứng như: nhức mỏi, nặng chân, phù chân, tê dị cảm, kiến bò, vọp bẻ (chuột rút) về ban đêm có thể dẫn đến các biến chứng khó chữa như chàm da, loét chân không lành (nhất là ở người già), chảy máu, giãn lớn các tĩnh mạch nông, viêm tĩnh mạch nông huyết khối, huyết khối tĩnh mạch sâu

Hình 1.18 Mô tả cơ chế suy giãn tĩnh mạch chân

Trước thực trạng này, các nhà khoa học đã nghiên cứu vải dệt kim làm tất hỗ trợ chữa bệnh suy giãn tĩnh mạch để bảo vệ đôi chân chắc và khỏe hơn Sản phẩm này

Trang 28

rất đa dạng về chủng loại: tất ngắn, tất dài, tất mỏng, tất dày, tất hở ngón, tất bít ngón

Hình 1.19 Tất dệt kim hỗ trợ điều trị bệnh 1.1.4.3 Trong lĩnh vực khác

Vải dệt kim dùng làm sản phẩm trang trí nột thất: màn, rèm cửa, chăn, gối, nệm,

… Vải trang trí nội thất luôn đóng một vai trò rất quan trọng trong việc tạo nên không gian sống đẹp và tiện nghi của một ngôi nhà Từ màu sắc, chất liệu vải hay một chút thiết kế phá cách hay một điểm nhấn từ vải nội thất (của sofa, màn cửa, drap giường) cũng sẽ mang lại nhiều cảm xúc và một kiểu riêng biệt cho nội thất

Hình 1.20 Vải trang trí nội thất cao cấp

Được ví như một nữ hoàng - rèm vải hiển nhiên lộng lẫy uy nghi như bà hoàng trong thế giới rèm cửa của mình Rèm vải được đan từ những sợi vải mềm mại, nhẹ nhàng, dịu dàng bên khung cửa đầy ấn tượng Màn rèm cửa nói chung, rèm vải nói

riêng ngoài tác dụng điều chỉnh ánh sáng cho căn phòng, nó còn giữ ấm cho căn

phòng khi mùa đông đến, hạn chế cái nóng của mùa hè, cản bớt bụi bẩn bay vào phòng và giảm tiếng ồn cho căn phòng Rèm vải vừa chắn sáng, tạo khoảng không

Trang 29

gian riêng tư, còn tạo cho mỗi căn phòng một ấn tượng và cảm xúc khác nhau, tùy theo cách chọn lựa của chúng ta muốn, vì vải như nốt nhạc cho chúng ta viết lên những ý tưởng đẹp Rèm vải có kiểu dáng và màu sắc thích hợp

Hình 1.21 Một số kiểu rèm vải nội thất

Vải dệt kim dùng trong các lĩnh vực khác như: công nghiệp, nông nghiệp, …

Một số sản phẩm như: vải địa kỹ thuật, các loại lưới kéo, dây đai, …

Vải địa kỹ thuật thường được sản xuất từ polyester hoặc polypropylene, được sử dụng nhiều trong các ngành kỹ thuật như: thủy lợi, giao thông, xây dựng, môi trường Trong giao thông vải địa kỹ thuật có thể làm tăng độ bền, tính ổn định cho các tuyến đường đi qua những khu vực có nền đất yếu: đất sét mềm, đất than bùn,

… Trong thủy lợi dùng che chắn bề mặt vách bờ bằng các ống vải địa kỹ thuật độn cát nhằm làm giảm nhẹ tác động thủy lực của dòng chảy lên bờ sông Trong xây dựng gia cố nền móng, cải thiện các lớp đất kéo dài tuổi thọ công trình

a b c Hình 1.22 Vải dệt kim dùng trong lĩnh vực khác:

(a) vải địa kỹ thuật, (b) lưới kéo, (c) dây đai

Trang 30

1.2 Một số tính chất cơ lý và vệ sinh của vải dệt kim

Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo một quy luật nhất định Do tạo thành bởi các vòng sợi nên vải thường có tính mềm mại, co giãn, đàn hồi, tính thẩm thấu không khí tốt hơn các vật liệu khác nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống: may mặc, trang trí nội thất, công nghiệp, nông nghiệp, Đặc biệt trong lĩnh vực y dược vải dệt kim ngày càng phát triển mạnh làm vật liệu cấy ghép nhân tạo như tim nhân tạo, mạch máu nhân tạo, Trong thực tế vải chức năng y dược phải đáp ứng khắt khe những yêu cầu về mặt công nghệ, lợi ích mà chúng mang lại trong quá trình sử dụng và điều trị, mang lại cảm giác thoải mái, an toàn và hiệu quả Vì vậy các tính chất cơ lý và vệ sinh của vải cần phải xem xét khi sử dụng làm vải chức năng y dược

1.2.1 Độ bền [2, 6]

ock tạo nên những dãy cột vòng liền nhau nâng cao độ bền ma sát cho vải và tính tuột vòng thấp

Hệ số sử dụng độ bền của vải dệt kim rất nhỏ (khoảng 0.5 hoặc còn nhỏ hơn)

Sự liên kết lỏng lẻo của các vòng sợi, sự không đồng đều về mật độ … đều có ảnh hưởng xấu đến độ bền của vải dệt kim

Vải dệt kim có độ giãn cao hơn vải dệt thoi, có thể kéo giãn theo hướng ngang, hướng dọc hay hai hướng Tùy theo kiểu dệt mà vải có độ giãn ngang, giãn dọc hay giãn theo hai hướng nhiều hay ít

1.2.2 Độ co giãn - đàn hồi [6]

Vải dệt kim có tính biến dạng lớn nên trong quá trình gia công các kích thước, thông số câu trúc thường thay đổi trong phạm vi rộng Sau quá trình hoàn tất, vải thành phẩm cung cấp cho khách hàng không phải lúc nào cũng ổn định các thông

số Nếu vải thành phẩm ở trạng thái tự do sau một thời gian dài, các vòng sợi sẽ dần

Trang 31

dần hồi phục trở lại trạng thái ổn định nhất Sự thay đổi kích thước của vải dệt kim sau khi hồi phục hoàn toàn so với kích thước thành phẩm được gọi là độ co

Người ta có thể xác định độ co của vải bằng cách giặt, vắt, sấy theo tiêu chuẩn TCVN 5798 -1994 và tính toán độ co theo công thức:

yd= 100(l o – l d)/ l o (%)

yn = 100(l o – l n)/ l o (%) Trong đó:

yd : độ co dọc

yn: độ co ngang

lo: chiều dài mẫu vải trước khi hồi phục

l d: chiều dài mẫu vải theo hướng sợi dọc sau khi hồi phục

l n: chiều dài mẫu vải theo hướng sợi ngang sau khi hồi phục

Độ giãn: dưới tác dụng của lực kéo, vải bị giãn dài ra Tùy theo phương tác dụng của lực, độ giãn của vải thể hiện khác nhau Dùng sự thay đổi kích thước của bước vòng A và chiều cao hàng vòng B để biểu thị sự biến dạng của vòng sợi khi chịu lực kéo giãn

Độ giãn theo chiều dọc: Khi lực tác dụng theo chiều dọc vải, vòng sợi bị biến dạng (h.1.12a), các trụ vòng dài ra, B → Bmax, các cung vòng bị thu hẹp lại, A →

Amin Cung kim và cung platin bị rút mất sợi để tạo thành Bmax, chỉ còn những cung

ôm lấy hai đầu của trụ vòng, mỗi cung có độ dài bằng nửa đường tròn với đường kính 3d Nếu bỏ qua độ giãn của sợi, coi như vòng sợi chỉ biến dạng chứ không thay đổi độ dài thì độ dài vòng sợi khi chịu kéo giãn dọc là:

l = 2 Bmax+ 3πd

Bmax= (l- 3πd)/2, d: đường kính lý thuyết của sợi (mm)

Nếu tính đến độ giãn của sợi là l (%) thì vòng sợi khi kéo giãn dọc có độ dài là l’ = l (1+ ŋ); Bmax= [l (1+ŋ)- 3πd]/2

Trang 32

a

Hình 1.23 Độ giãn của vải dệt kim (vải Single): (a) giãn dọc, (b) giãn ngang

Độ giãn theo chiều ngang: khi lực tác dụng theo chiều ngang của vải, vòng sợi biến dạng (h.1.12b) Các cung vòng bị duỗi thẳng ra, A→ Amax Hai trụ vòng bị thu hẹp lại, chuyển bớt sợi để tạo thành Amax, trụ vòng không còn dạng đoạn thẳng nữa

mà chỉ còn những cung ôm với đường kính là 3d Nếu không tính đến độ giãn của sợi, vòng khi kéo giãn dọc có độ dài là

l = Amax+ 3πd, suy ra Amax= l - 3πd

Nếu tính đến độ giãn của sợi Amax= l (1+ ŋ) - 3πd

Thực tế, không bao giờ vải giãn theo một chiều đơn thuần tới trị số lớn nhất như hai trường hợp trên Khi chịu lực tác dụng theo một hướng nào đó, thường xảy ra biến dạng đồng thời theo cả hai chiều dọc và ngang của vải Theo phương lực tác dụng vải bị kéo dài ra, đồng thời theo phương thẳng góc với lực tác dụng vải bị thu hẹp lại Qui luật biến thiên của bước vòng A và chiều cao hàng vòng B gần như tuyến tính, có thể biểu diễn bằng sơ đồ sau:

Trang 33

Theo biểu đồ biến đổi các thông số cấu trúc của vải trên người ta đặt:

M: điểm trạng thái ổn định của vải

R: điểm trạng thái kéo giãn dọc đến giới hạn đứt

S: điểm trạng thái kéo giãn ngang đến đứt

Khi kéo giãn dọc A và B biến đổi theo đường MR

Khi kéo giãn ngang A và B thay đổi theo đường MS Sau khi bỏ lực tác dụng kích thước của A, B lại dần dần trở về vị trí số ban đầu theo hướng RM và SM

Sơ đồ trên có dạng gần đúng cho tất cả các kiểu dệt Đối với vải một mặt phải (vải Single)

Amax /Bmax= l - 3πd : (l - 3πd/2) = 2

Nối ba điểm MRS lại, ta được tam giác biến dạng của vải Trong quá trình sử dụng vải có thể biến dạng trong phạm vi tam giác MRS, tránh xu hướng tới các trạng thái giới hạn R và S

Độ giãn của vải khi chịu lực kéo đồng thời hai chiều theo phương thẳng góc với nhau được nghiên cứu trong nhiều công trình liên quan đến trạng thái ứng suất phẳng của vải Nếu tải trọng tương đối đều và lớn ở cả hai hướng, vòng sợi có dạng gần như hình vuông, cả cung vòng và trụ vòng đều có dạng các đoạn thẳng vuông góc với nhau Nếu không tính đến độ giãn của sợi, vòng sợi ở trạng thái này có chiều dài là l = Amax+ 2Bmax+ πd, hay Amax= l - 2Bmax - πd

Vòng sợi có xu hướng chiếm diện tích lớn nhất nên

S = Am.Bm → Smax

thay vào S = Bm (l - 2Bm - πd) → Smax

Giải phương trình trên bằng cách đạo hàm S theo Bmax và cho S’= 0 ta có được:

Am = (l – πd)/2; Bm = (l – πd)/4

S = Am.Bm= (l – πd)2/8

So với trạng thái tự do, diện tích vòng sợi ở trạng thái này tăng lên tới 57%, có nghĩa là diện tích bao phủ của vòng sợi trên mặt vải tăng lên gấp rưỡi

Trang 34

Mặt khác, cần chú ý độ giãn của các loại sợi khi chịu lực kéo Tính đàn hồi của chúng khác nhau sẽ ảnh hưởng nhiều đến độ giãn của vải dệt kim

Độ giãn của vải dệt kim là một ưu điểm trong may mặc nếu như chúng đàn hồi tốt, mau trở về vị trí ban đầu Độ giãn nhiều giúp cho quần áo bó sát cơ thể, khi mặc

cơ thể có cảm giác dễ chịu, cho phép thiết kế sản phẩm với dung sai lớn, giảm được

số lượng kích khác nhau của từng loại mặt hàng

Vải dệt kim có độ đàn hồi cao, nên có độ mềm mại và độ rũ tương đối tốt hơn vải dệt thoi Độ đàn hồi là tính chất đặc trưng biến dạng uốn của vải dệt kim, được xác định bằng mômen uốn M0 Khả năng cản uốn (độ cứng uốn) của vải dệt kim khá nhỏ, thường nhỏ hơn so với vải dệt thoi Điều này có thể được giải thích bằng tác dụng thực tế của tải trọng lên sợi trong vải dệt kim và vải dệt thoi có khác nhau Khi mômem uốn tác dụng lên vải cả sợi dọc và sợi ngang trong vải dệt thoi đều cùng chịu biến dạng uốn trong khi đó sợi trong vải dệt kim lại chủ yếu chịu biến dạng xoắn Đối với sợi độ cứng xoắn thường nhỏ hơn độ cứng uốn

Vải trong quá trình dệt trên máy: Có thể nói trong quá trình dệt, vải luôn ở trong trạng thái bất ổn định Vải trên máy thường bị co nên các thông số hình học của vải cũng sẽ thay đổi theo Sau khi đi qua các trục kéo vải, vải cơ bản được giảm tải (chỉ còn bị kéo căng nhẹ trong cuộn vải)

Vải xuống máy: Vải xuống máy dần đi vào trạng thái ổn định tương đối, còn gọi

là trạng thái hồi phục khô Vải có thể đạt đến trạng thái này khi nó được để hoàn toàn tự do một thời gian đủ dài, tốt nhất là trong môi trường tiêu chuẩn Giai đoạn hồi phục khô đối với vải dệt kim thường kéo dài khoảng một tuần Sau giai đoạn hồi

Trang 35

phục khô vải cũng chỉ ở trạng thái ổn định tương đối Mọi sự thay đổi về hình dáng

và kích thước sẽ không xảy ra khi các điều kiện tồn tại của vải không thay đổi

Vải sau phục hồi ướt: Ở công đoạn hồi phục ướt, vải trong trại thái không tải được ngâm một thời gian đủ dài trong nước có chất thấm (400C và 0,1% chất thấm)

và sau đó cũng trong trạng thái không tải, vải được sấy khô Sau giai đoạn này vải cũng ở trạng thái ổn định tương đối nhưng ở mức độ phục hồi cao hơn Trạng thái

ổn định tương đối này cũng có thể đạt được khi vải được giặt ở các nhiệt độ khác nhau trong các máy giặt kiểu thùng quay Tuy nhiên trong công đoạn giặt và sấy khô, vải luôn cần phải duy trì trong trạng thái không tải, nếu không vải sẽ tiếp tục bị biến dạng và trạng thái hồi phục hoàn toàn trở nên xa cách

Trạng thái hồi phục hoàn toàn: được đặc trưng bằng lượng nội năng biến dạng cực tiểu trong vải

1.2.4 Tính quăn mép của vải [6]

Ở trạng thái tự do, một mảnh vải Single thường có mép quăn dọc về phái mặt trái, mép ngang quăn về phía mặt phải, cả mảnh vải hình chữ nhật có bốn cạnh bị quăn (h.1.25) Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới hiện tượng quăn mép vải là tính đàn hồi của sợi

Hình 1.25 Đặc tính quăn mép của vải dệt kim (vải single)

Hình 1.25d là mặt cắt ngang vải theo hướng hàng vòng, các cung tròn là cung kim và cung platin Các cung đều có xu hướng duỗi thẳng ra để giảm thế năng uốn

mà chúng phải chịu tới mức bằng không Kết quả sự duỗi thẳng của các cung làm cho mép dọc của vải quăn về phía mặt trái

Trang 36

Hình 1.25a là mặt cắt dọc vải theo hướng cột vòng Các trụ vòng thực ra cũng là các cung sợi Kết quả duỗi thẳng của các trụ vòng làm mép ngang quăn về phía mặt phải

Vì mép dọc và mép ngang của mảnh vải quăn về hai phía khác nhau, ở bốn góc của mảnh vải các lực tạo nên sự quăn mép tự cân bằng, còn bốn dạng quăn về hai mặt như hình 1.25c

Tính quăn mép của vải tăng lên khi sợi đàn hồi cao, mật độ vải dày và đường kính sợi lớn Quăn mép là một nhược điểm của vải Single, gây khó khăn cho việc cắt may Khi gia công hoàn tất, cần cán hoặc định hình vải để giảm bớt hiện tượng quăn mép

Đối với vải rib, vải interlock không quăn mép là do cung vòng bằng nhau và xếp trái chiều nhau nên tự cân bằng về ứng suất Mép ngang vải có các vòng sợi quay về hai phía do hai hướng trút vòng ngược chiều nhau

, chiều dài vòng sợi, kiểu dệt, độ dày của vải, cấu tạo vải

* Đối với vải single:

Độ dày của vải được tính bằng hai lần đường kính sợi để dệt vải

M = 2d (mm) Khối lượng 1m2 vải: từ chiều dài sợi l và độ nhỏ của sợi T có thể tính được khối lượng mét vuông vải

G = 10-6 l nT (g/ m2) Trong đó: l là chiều dài vòng sợi (mm)

n là số vòng sợi trong một mét vuông vải

T là độ nhỏ hay chuẩn số tex của sợi (tex) Với công thức trên ta có thể suy ra G từ mật độ vải

G = 10-4PnPdl T (g/m2)

* Đối với vải rib 1x1:

Độ dày của vải: dày gấp đôi vải single M = 4d

Trang 37

Các tổ hợp rib khác có thể dày hơn rib 1x1 do hiện tượng cuộn ống trong sọc các cột vòng cùng loại, đồng thời vải co hẹp lại Độ dày của vải tùy thuộc vào loại sợi và cách tổ hợp của các loại cột vòng trong vải rib

Chiều rộng của vải: vải rib 1x1 có các cột vòng dồn sát vào nhau, làm cho vải thu hẹp lại Nếu sợi dệt có đàn tính cao mật độ vải lớn và ổn định thì mỗi rappo kiểu đan có một vòng trái bị khuất sau vòng phải Nói cách khác là mỗi rappo có một bước vòng trùng nhau

Nếu: n là số vòng sợi trên một hàng của khổ vải

Rb là số vòng sợi theo hàng trong một rappo

A bước vòng trên một mặt vải

Chiều rộng của vải là W = A.n – (A.n/Rb)

Đối với vải rib 1x1: Rb=2, suy ra: W = A.n/2

Có nghĩa cùng với điều kiện công nghệ thì chiều rộng mảnh vải rib 1x1 chỉ bằng nửa chiều rộng mảnh vải một mặt phải

Các tổ hợp rib khác có rappo Rb > 2, theo công thức vải thì chiều rộng vải lớn hơn rib 1x1, khi có cùng điều kiện công nghệ Nhưng do có hiện tượng cuốn ống của các sọc cột vòng cùng tên nên vải dày lên và thu hẹp lại Thực tế là chiều rộng vải rib 2x2 thường nhỏ hơn tính toán theo công thức W=A.n [1-1/4] tới 30%

Mật độ vải: thường xác định bằng phương pháp đo đếm số vòng trong một đơn

vị (chiều dài hai chiều rộng) 100mm của vải

Mật độ dọc: Pd=100/B [hàng vòng /100mm]

Trong thiết kế có thể dùng các công thức thực nghiệm để tính chiều cao hàng vòng B

Mật độ ngang: do vải kép, có hai mặt phải nên khi xác định mật độ ngang người

ta phân ra mật độ ngang thực tế và mật độ ngang qui đổi

Mật độ ngang thực tế: là số cột vòng phải trên một mặt của đoạn vải rib rộng 100mm Tùy tổ hợp rib mà hai mật vải có mật độ ngang thực tế khác nhau Pn1=Pn2

Có thể dùng số rappo trong 100mm vải nhân với số cột vòng phải của từng mặt vải trong một rappo để tìm mật độ

Trang 38

Nếu 100mm vải rib 2x1 có 10 rappo thì

Pn1 =10 x 2 = 20

Pn2 =10 x 1 = 10 Mật độ ngang chung Pn = Pn1+Pn2 = 20 +10 = 30 cột /100 mm

Mật độ ngang qui đổi: như trên đã phân tích, tổ hợp rib khác nhau dẫn tới sự khác nhau về chiều rộng vải, tuy điều kiện công nghệ giống nhau

* Đối với vải interlock:

Kích thước vòng sợi: do sự xen kẽ tạo vòng của hai tổ rib, trên mặt vải các cột vòng có xu hướng dồn sát vào nhau Thêm vào sự so le của các vòng sợi ở hai cột

kề nhau là B/2 làm cho bước vòng của vải interlock nho hơn bước vòng của vải single, thường thấy A=3,5d

Qua tính toán phân tích từ mô hình cấu trúc vòng sợi, có được công thức của chiều dài vòng sợi vải interlock:

l = 2,36 A + 2B – 1,96 d + 0,79M Nếu vải interlock có chiều dài M = 4d

l = 2,36 A + 2B + 1,18 d Nếu M = 5d thì l = 2,36 A + 2B + 2,18 d

Hệ số tương quan mật độ khi diện tích vòng sợi có xu hướng lớn nhất C = 1,18 Thực tế hệ số tương quan mật độphụ thuộc vào loại sợi sử dụng và modun vòng sợi Khối lượng vải: công thức tổng quát tính khối lượng của một mét vuông vải

G = 2.10-4Pd Pn T l (g/m2) Mật độ sợi càng thưa, độ thoáng khí của vải càng cao như kiểu dệt r

dệt kim ảnh hưởng đến tính cách nhiệt của vải Lượng không khí hàm chứa trong vải càng lớn thì tính cách nhiệt của vải càng tốt Điều này phụ thuộc vào tính thoát khí của vải Đối với vải dệt kim độ thoáng khí cao hơn vải dệt thoi Vì vậy, để tăng

Trang 39

tính cách nhiệt vải dệt kim thường phải được kết hợp với một loại vải khác có độ thoát khí thấp hơn

Xác định độ ẩm của vật liệu dệt:

Độ ẩm thực tế là lượng hơi nước thoát ra khi sấy vật liệu ở nhiệt độ nhất định và tính ra phần trăm so với khối lượng của vật liệu thô

Wtt =100% (G - G0)/ G0Trong đó: G khối lượng ban đầu (khi chưa sấy khô) của vật liệu

G0 khối lượng cố định của vật liệu sau khi đã sấy khô

Độ ngâm ẩm (chứa ẩm) đặc trưng bằng lượng hơi nước chứa trong vật liệu và tính ra phần trăm so với khối lượng ban đầu khi chưa sấy

Wa =100% (G – Ge)/ GeTrong đó: G khối lượng ban đầu (khi chưa sấy khô) của vật liệu

Ge khối lượng cố định của vật liệu sau khi đã sấy khô Phần lớn các loại xơ sợi dệt có khả năng hấp thu và thải hồi hơi nước Cho nên

độ ẩm thực tế và khối lượng thực tế của vật liệu dệt thay đổi phụ thuộc vào môi trường xung quanh

Theo tiêu chuẩn GOST độ hút nước của vật liệu là tỉ lệ phần trăm của khối lượng vật liệu sau khi ngâm nước so với khối lượng ban đầu được tính:

Hn = ( Gn - G)/ G x 100%

Trang 40

Trong đó:

Hn: độ hút nước của vật liệu (%)

Gn: khối lượng vật liệu khi ngâm nước (g)

G30: khối lượng ban đầu trước khi ngâm nước (g) 1.3 Vi nang [8,9,10]

1.3.1 Khái niệm

Vi nang là những hạt có kích thước vô cùng nhỏ, lớp ngoài là những hạt polyme bao xung quanh chứa các hoạt chất bên trong, tránh tác động ánh sáng của môi trường Vi nang được phủ cả vải dệt hay không dệt

Hình 1.26 Vi nang

1.3.2 Cấu tạo

Hình 1 27 Cấu tạo vi nang

Cấu tạo vi nang: lớp ngoài là những hạt polyme, lớp trong là các hoạt chất Theo hình thái học, vi nang được phân thành ba loại cơ bản: đơn nhân, đa vòng, ma trận

Tiêu đề	Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Sự Đưa Vi Nang Lên Vải Tới Một Số Tính Chất Cơ Lý Và Vệ Sinh Phụ Thuộc Vào Chiều Dài Vòng Sợi Của Vải Dệt Kim
Tác giả	Nguyễn Thị Bích Thủy
Người hướng dẫn	TS. Chu Diệu Hương
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Công Nghệ Vật Liệu Dệt May
Thể loại	Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật
Năm xuất bản	2014
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	3,52 MB