Đại học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Cơ Khí Bộ mơn Kỹ Thuật Dệt May Đáp án Thi Viết Cuối Học Kỳ I, 2011-2012 MƠN CẤU TRÚC SỢI Sinh viên khơng sử dụng tài liệu SV tham dự :CK09SDET Thời gian : 05.01.2012, 7h20-8h50 (90 phút) ĐÁP ÁN Câu (2 điểm) Để mơ hình hóa cấu trúc sợi nồi cọc theo mơ hình xoắn ốc (helix), sinh viên cho biết cần phải có điều kiện giới hạn mơ ? Để mơ hình hóa cấu trúc sợi nồi cọc theo mơ hình xoắn ốc, cần đảm bảo điều kiện giới hạn mơ sau: a.Điều kiện tiết diện ngang xơ • Nhiều xơ khơng có tiết diện ngang dạng tròn Khi xơ tiết diện tròn xếp nghiêng theo góc xoắn ốc, tiết diện xơ có dạng elip mặt cắt ngang vng góc với trục sợi • Đường kính xơ đủ nhỏ có xu hướng tạo thành dạng tròn b.Điều kiện điền đầy sợi • Các vòng tròn đồng tâm mặt cắt ngang sợi điền đầy xơ tiếp xúc với nhau.Nếu có n lớp xơ tạo thành sợi, tổng số học m xơ lớp phải với tổng xơ có mặt cắt ngang sợi • Bán kính sợi R xác định c Điều kiện xù lơng sợi • Sợi khơng xù lơng, Mmơ hình khơng tính đến nhơ đầu xơ từ bề mặt sợi hay vị trí tương đối đầu xơ thân sợi • Các xơ bề mặt sợi phải có phần chiều dài nằm thân sơi d.Điều kiện di tản xơ sợi • Các xơ sợi bện vào (còn gọi di tản xơ), tăng lực ma sát xơ để chống lại tượng đầu xơ trượt qua • Vì phải chịu lực dọc trục, đầu cuối xơ có đủ ma sát tiếp xúc di tản xơ độ xoắn, phần cấu trúc sợi (staple yarn) gần giống với tính chất sợi CF Câu (5 điểm) Cụm ký hiệu sau biểu trưng cho loại sợi: 250 dtex f50 Z 300 x S 400 x Z 250 a Sinh viên cho biết sợi gì, nêu định nghĩa vẽ dạng giản đồ cấu trúc loại sợi nói ? (2 điểm) Loại sợi nói sợi xe filament có độ nhỏ 250 dtex có 50 mono filament cấu trúc sợi Định nghĩa sợi xe : sợi mà hai nhiều hai thành phần sợi với tính chất giống khác nối với thông qua hai nhiều hai thao tác xoắn Giản đồ cấu trúc sợi: b Hình vẽ số biểu thị nguyên lý để tạo loại sợi nêu Dựa hình vẽ kiến thức học, mơ tả nguyên lý ? (3 điểm) Hình 1.1 Nguyên lý xoắn nhờ nồi quay - Là phương pháp xoắn truyền thống (“down twist”), sử dụng nguyên lý giống kéo sợi nồi cọc - Cọc sợi quay thông qua hệ thống khuyên nồi, đồng thời lấy sợi từ cấu cố định phía chạy xuống Bobbin cấp sợi trạng thái tĩnh, bobbin nhận sợi quay cài xoắn cho sợi - Từ nguyên lý tốc độ khuyên nhỏ tốc độ cọc, ta có cơng thức: n = tốc độ khuyên t/min no = tốc độ cọc t/min V = Tốc độ cấp sợi (m/min) T = Bán kính bobbin trình tạo sợi (m) Vậy T=T (xoắn/m) = no/V Hình 1.2 Nguyên lý xoắn với cấu cấp sợi 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 - Xoắn cài vào tuân theo công thức: T (x/m)= tốc độ cọc (vòng/p) / tốc độ lấy sợi (m/p) Hình 1.3 Xoắn kép (two-for-one-twist) - Cả búp sợi cấp búp sợi tĩnh, có cấu chuyển động balloon sợi quấn quanh búp sơi cấp - 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 - Một sợi kéo từ cấu cấp sợi tĩnh, sợi chạy qua tâm búp sợi - Sợi tạo thành balloon quanh búp sợi cấp nhờ cọc quay nhanh quấn lên búp sợi - Sợi xe chập đơi lần búp sợi cọc sợi ,vòng quay cài vào cọc trục sợi, vòng xoắn cài vào vòng quay cọc - Cài xoắn kép tuân theo công thức sau: T (xoắn/m) = tốc độ cọc (xoắn/phút)/tốc độ sợi (m/phút)x2 Hình 1.4 Xoắn trực tiếp - 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 - Xuyên qua cọc sợi quay, sợi bên ngoài, khỏi cọc, tạo balloon đóng cấu điều chỉnh điểm nối với sợi cấp vào, nơi xoắn phát sinh - Để tạo sợi xoắn cân đối lý tưởng, sợi khởi điểm nối với điểm xoắn với sức căng mức độ cấp sợi tương đương T (xoắn/m) = tốc độ cọc (xoắn/phút)/tốc độ lấy sợi (m/phút) Câu (3 điểm) Phân tích ưu, nhược điểm tính vi thớ xơ Lyocell phương pháp xử lý tượng vi thớ xơ Lyocell biếntính ? Vi thớ xơ lyocell xảy điều kiện có lực căng học trương nở, vỏ lyocell vỡ tung số vi thớ (micro-fibrils) rã từ xơ tách dọc theo trục xơ Tính chất bắt nguồn từ đặc tính độ tinh thể cao định hướng lớn, đồng thời độ kết dính thớ thấp Khi trương nở, fibrils phân tách nhiều hút nước liên kết cạnh crystallites bị yếu • Ưu điểm: áp dụng tạo vải có hiệu ứng peach-skin dung cơng nghiệp vải khơng dệt • Nhược điểm: • Vi thớ gây nên lỗi nghiêm trọng ứng dụng sản phẩm dệt kim, dệt thoi tạo thành đầu xơ nhô ma sát, xơ bị xù lông v.v Phương pháp xử lý tượng vi thớ xơ Lyocell biếntính - Phương pháp phổ biến hiệu biến tính xơ lyocell nhờ q trình liên kết ngang (cross-linking) hóa học cho xơ Lyocell - Liên kết ngan ngăn ngữa tạo thành vi thớ tăng cường khả chống mài mòn ướt mà không làm thay đổi thông số kéo sợi cho lyocell - Liên kết ngangtrên xơ dẫn đến khả tiếp cận xơ với phần tử nhỏ thuốc nhuộm.Do đó, liên kết ngang xơ giai đoạn chưa sấy hồn tất có ưu Lúc xơ trương nở lớn đáng kể so với xơ sau sấy lần thứ -Nhiều chất liên kết dùng, tại,hai chất liên kết tiểu biểu áp dụng sản xuất lớn : sodium 2,4-dichlor-6-hydroxy-1,3,5- triazine (NHDT) sử dụng Lenzing tạo xơ Lyocell-LF 1,3,5-triacryloylhexahydro-1,3,5-triazine (TAHT) tạo xơ Tencel A100 Xơ Tencel A100 có độ ổn định với acid lớn nhạy cảm với môi trường alkali mạnh Xơ Lyocell LF có độ ổn định với alkali tốt khả chống nhiệt độ cao điều kiện acid -HếtBộ môn Kỹ thuật Dệt may Giảng viên đề thi TS.Bùi Mai Hương