Tổng hợp kiến thức về vật liệu và ứng dụng của vải không dệt

Vật liệu liên kết dùng trong sản xuất sản phẩm không dệt

Một số tính chất khác. Ngoài các tính chất xơ kể trên, sản phẩm không dệt còn chịu ảnh hởng của các tính chất khác nh độ bền với nớc, với dung môi, với tác nhân hoá học, tính hấp thụ nớc và phân cực của xơ.. b) Cao su tổng hợp (polybutadien). Polycloropren đàn hồi, chịu đợc sự thay đổi của thời tiết, chịu nhiệt (tuy có bị ngả vàng khi nhiệt độ tơng đối cao) và dễ lu hoá. Polycloropren có khuynh hớng kết tủa rừ hơn cỏc cao su khỏc, nờn thờng đợc dựng ở dạng keo. ste của axit acrylic hay axit metacrylic. Những polyme đợc tạo nên từ este acrylic hay metacrylic là những chất dẻo. Vì vậy việc hình thành có nhiều thuận lợi và dễ liên kết. Nhựa acrylic là polyme bão hoà có độ bền màu và bền với oxy dới tác dụng của ánh sáng cao và trong trờng hợp bị oxy hoá sản phẩm cũng không tăng. Nhựa acrylic bền trong dung môi tẩy rửa, ổn định với nớc và môi trờng ẩm ớt. Nhũ tơng acrylic bền cơ học và có độ ổn định cao. Nhựa acrylic đợc sử dụng rất rộng rãi, rất đa dạng làm vải dựng quần áo, vải trải giờng, khăn quàng, băng gạc, khăn bàn, khăn ăn, rèm cửa.. a) Polyvinyl clorua (PVC).

Những đặc tính của chất liên kết ảnh hởng đến tính chất của sản phẩm không dệt

Polyamit đợc dùng để sản xuất sản phẩm không dệt mềm xốp bằng cách ngâm tẩm đệm xơ tổng hợp quăn với dung dịch cồn polyamit. Vì vậy chất liên kết cũng cần thiết phải đạt đợc những tính chất thích hợp với yêu cầu sử dụng của từng loại sản phÈm.

Công nghệ sản xuất sản phẩm không dệt

Giai đoạn liên kết đệm xơ

Để tạo ra sản phẩm có liên kết gần với liên kết lý tởng, có thể sử dụng chất liên kết ít thấm hoặc gia công các xơ có tính thấm ớt kém. Sản phẩm liên kết liên tục chiếm phần lớn trong số sản phẩm không dệt liên kết hoá học. Các sản phẩm làm vải dựng, vải lót ra đời sớm nhất. Nếu vải lót cần độ cứng cao thì dùng màng xơ tổng hợp liên kết bằng chất liên kết đàn hồi. Sản phẩm liên kết liên tục cứng vững trong môi trờng ẩm, chất lợng tốt hơn giấy lọc và cấu trúc kín hơn vải dệt nên đợc dung nhiều làm phin lọc chất lỏng. Nhiều sản phẩm không dệt phổ biến khác nh khăn trải giờng, khăn mặt, khăn lau, đệm lót giày, nền vải giả da.. thờng dùng là sản phẩm không dệt liên kết liên tục. a) Liên kết liên tục với chất liên kết phân tán trong nớc. Chất liên kết dới dạng chất lỏng và nớc đợc dùng làm chất tải. Nớc vừa rẻ tiền, dễ kiếm , không độc hại, không cháy và có độ nhớt thấp. Quá trình liên kết có thể phân thành 3 giai đoạn, thực hiện liên tiếp trên các thiết bị:. + Nhúng màng xơ vào bể ngâm + Làm ớt màng và dẫn màng ra + Loại trừ chất liên kết d thừa. Màng xơ đợc kẹp và di chuyển bằng cặp lới dẫn. Khe hở giữa hai lới hẹp dần ở mép ra để ép phần dung dịch d thừa khỏi màng xơ. Để loại trừ dung dịch d thừa một cách triệt để, cần phải dùng thêm các trục ép. Việc dùng trục ép chỉ thích hợp cho các loại xơ đàn tính tốt nhơ xơ tổng hợp. Nhng với xơ xenlulo, quá trình cán ép làm giảm độ xốp của sản phẩm. Để khắc phục nhợc điểm này, loại bỏ chất liên kết thừa bằng hút chân không đợc thay thế cho trục ép. Giải pháp ngâm tẩm dung lới dẫn có u điểm là bảo vệ tốt màng cơ trong quá trình ngâm tẩm nhng bể ngâm phải lớn, lợng chất liên kết nhiều, vệ sinh cặp lới phức tạp. Giải pháp này chỉ thích hợp khi sản xuất sản phẩm mỏng. Khi sản xuất sản phẩm dày hơn, ngời ta dùng cặp trục nhẵn hay đục lỗ để di chuyển mang xơ. Phía dới trực có lới nhỏ mà góc ôm của nó cần chọn hợp lý. để không làm biến dạng màng xơ. Chất liên kết thừa đợc loại ra bằng trục ép hoặc hút chân không. Loại thiết bị đơn giản nhất là một cặp trục hai chức năng: ngâm tẩm và loại chất liên kết thừa. Nguyên lý ngâm tẩm của thiết bị ngâm tẩm cặp trục ngang 1: Cặp trục ép. Màng xơ đợc phên tải dẫn tới khu vực ngâm tẩm gồm hai trục ép. Miệng 2 cấp dung dịch vào đều đặn, tạo ra một lợng dung dịch dự trữ ở phần lệch giữa hai trục. Màng xơ qua tẩm dung dịch vào và đợc cán ép khi qua đờng nén giữa hai trôc. b) Liên kết liên tục bằng dung dịch nhựa. Dung dịch nhựa khác dung dịch chất phan tán bởi độ nhớt khá cao của nhựa. Trong thực tế sản xuất, dung dịch nhựa không đợc dùng rộng rãi do những nhợc. + Phải dùng dung môi hữu cơ đắt tiền, độc hại cho ngời sử dụng và môi trờng. + Dung dịch có độ nhớt cao gây khó khăn cho quá trình liên kết và sấy khô. + Chi phí cao hơn nhng u thế không hơn so với sản phẩm dùng chất phân tán. Quá trình công nghệ thực hiện liên kết giống nh khi dùng các chất phân tán nhng cũng có thay đổi ít nhiều cho phù hợp với đặc thù của nhựa. Phơng pháp dùng nhựa phải sấy khô thì chất liên kết hình thành những ống nhỏ bao lấy xơ và tạo thành những màng mỏng ở chỗ giao nhau. Còn phơng pháp dùng nhựa tự. đông cứng trong nớc thì chất liên kết tạo thành những hạt nhỏ lấp kín không gian giữa các xơ, các chất liên kết không dính vào xơ, các xơ không bị cố định nên có khả năng gấp, uốn và trợt lên nhau, do đó sản phẩm không bị cứng. c) Liên kết với chất chất liên kết đánh nhuyễn dạng bọt. Phơng pháp liên kết dùng dung dịch lỏng có nhợc điểm là lực căng và độ nhớt khá cao làm hạn chế quá trình xâm nhập của chất liên kết vào đệm xơ, các xơ liên kết với nhau kém chặt chẽ. Nếu đánh nhuyễn dung dịch thành bọt thì các bọt này. dễ dàng thâm nhập vào đệm xơ mà không phá huỷ cấu trúc của đệm xơ. Khi đó, chất liên kết phải có thêm tác nhân tạo bọt. Bọt liên kết có thể đợc đánh nhuyễn liên tục ngay trên thiết bị ngâm tẩm hoặc. đợc đánh nhuyễn không liên tục, thực hiện đánh nhuyễn trớc rồi mới đỏ vào bể ngâm tẩm. Cách đánh nhuyễn không liên tục đợc thực hiện đơn giản hơn nhng không tạo đợc bọt ổn định lâu, không đáp ứng đợc cho máy ngâm tẩm làm việc lâu và liên tục. Thiết bị đợc sử dụng rộng rãi là máy ngâm tẩm dùng trục ép. Sơ đồ thiết bị ngâm tẩm dùng trục ép 1: Trôc Ðp cã khÝa. Phên nằm ngang đa đệm xơ tới trục ép có khía 1. Dung dịch tạo bọt cấp vào từ phía trên à lu lại ở phía trên của hai trục nh một máng ngâm tẩm nhỏ để ngâm tẩm đệm xơ qua đó. Khi qua đờng nén giữa hai trục, đệm xơ đợc cán ép để tăng liên kết và gạt lại chất liên. Nhờ kết cấu dạng khía mà hiệu quả liên kết tăng và đệm xơ có xốp tốt hơn so với khi ép bằng trục nhẵn. Liên kết gián đoạn. Liên kết liên tục co hiệu quả liên kết tốt nhất bằng cách cố định từng xơ. với các xơ bên cạnh. Nhung sản phẩm đợc liên kết liên tục bị cứng và tiêu tốn một lợng đáng kể chất liên kết d thừa. Phơng pháp liên kết gián đoạn tạo ra sự phân bố chất liên kết hợp lý hơn và một phần xơ tơng đối tự do vì không co chất. liên kết đem lại tính mềm mại cho sản phẩm. Liên kết gián đoạn đợc thực hiện theo hai phơng pháp: phơng pháp phun nhũ và phơng pháp in. a) Phơng pháp phun nhũ. Hệ thống mũi phun “thiếu không khí” (air - less) cũng đợc sử dụng nhiều. , trong đó nhũ đợc phun trong điều kiện thiếu không khí. Dung dịch nhũ đợc bơm nén dới áp suất khoảng 10 kg/cm3. ở đầu ra của mũi phun, áp suát thay đổi đột ngột nên chất lỏng nổ tung thành những hạt nhỏ. Nói chung, dung dịch phun nhũ chịu hiệu ứng cắt khi ra khỏi miệng phun,. Hiệu ứng này làm mất ổn định phần lớn các chất phân tán nên khi pha dung dịch cần cho thêm chất ổn định. Sản phẩm phun nhũ có độ xốp tơng đối cao khi lợng nhũ phun vừa phải và có độ đậm đặc lớn. Nếu nhũ quá đậm đặc và lợng nhũ phun quá nhiều thì áp lực dòng phun đủ làm ép dẹt sản phẩm lại làm cho sản phẩm bị cứng nh sản phẩm ng©m tÈm. Đệm xơ thích hợp nhất với phơng pháp phun nhũ là đệm xơ ngẫu nhiên do có độ xốp và độ mở cao dễ cho nhũ thâm nhập vào. Xơ càng thô, càng quăn thì. liên kết càng thuận lợi. Khi sản xuất các sản phẩm dày cần phun nhũ cả hai mặt. ặc song song. Trục mực đặt chìm trong máng dung dịch để chuyển chất liên kết lên trục in đặt ở giữa. Màng xơ đợc dẫn qua trục in và trục ép. Trục ép đặt trên cùng và bề mặt đợc bọc vật liệu đàn hồi. Quá trình liên kết màng xơ đợc thực hiện ở đây và chất liên kết thừa đợc gạt ra bằng cơ cấu gạt, trục ép đợc một băng nhựa lau sạch liên tục. Sơ đồ thiết bị liên kết bằng in 1: Màng xơ vào máy. Chất liên kết cần chọn loại tơng đối mềm và dung dịch liên kết cần có độ nhớt cao. Phơng pháp in cho phép tạo nhiều kiểu mẫu liên kết, có thể tạo màu sắc và hoa văn trên mặt sản phẩm. Tuy nhiên mỗi hình dạng in liên kết thờng kéo theo sự thay đổi nhiều đặc tính của sản phẩm. Tuy nhiên phơng pháp này cho độ bền sản phẩm không cao. Đồng thời do yêu cầu độ nhớt cao nên tính ổn định của dung dịch kém. Vì vậy phải chọn chất có tính ổn định thích hợp. Các chất liên kết có thể là chất liên kết phân tán dạng lỏng, chất liên kết dạng bột và dạng nhiệt dẻo. Liên kết bằng chất rắn nhiệt dẻo. Hai phơng pháp liên kết liên tục và liên kết gián đoạn đều sử dụng chất liên kết dạng lỏng. Trạng thái lỏng tạo điều kiện thuận lợi để chất liên kết xâm nhập vào màng xơ dễ dàng, tạo thành cầu nối các xơ lại với nhau. Cơ cấu ép góp phần làm tăng hiệu quả liên kết nhng chủ yếu dùng để loại trừ chất liên kết thừa khỏi màng xơ. Khi dùng các chất liên kết ở dạng rắn, quá trình liên kết hoàn toàn khác. Trong điều kiện thờng, liên kết không xảy ra. Chỉ dới tác dụng cuả nhiệt độ, chất rắn sẽ mềm ra và liên kết đợc thực hiện. Quá trình này sẽ kết thúc trớc khi đạt tới nhiệt độ nóng chảy của chất liên kết. Sau đó đệm xơ đợc làm lạnh và tạo ra một. độ dính kết nhất định. Sản phẩm tạo thành theo phơng pháp này có độ bền thấp do chất liên kết tiếp xúc với xơ không tốt. Để tăng độ bền, cần ép đệm xơ trong quá trình sấy nóng. Khi đó độ dày, độ xốp và độ mềm mại của sản phẩm giảm và sản phẩm có thể bị cứng. a) Liên kết bằng bột nhiệt dẻo. Để đảm bảo chất liên kết phân bố đều đặn, ngời ta dùng màng xơ máy chải tạo đệm xếp chéo. Các màng xơ thành phần đợc đa bột vào nhờ dòng khí hút và. đặt trên phên vận chuyển để chất liên kết dễ xâm nhập vào màng xơ, đệm xơ, đợc sâý nóng để bột mềm ra và thực hiện liên kết. Dòng khí phải đạt đủ lu lợng và nhiệt độ để làm mềm dẻo bột tại khu vực đệm xơ, không làm thổi bọt khỏi đệm xơ. Trong quá trình sấy có thể có sự tham gia của lực ép tuỳ theo yêu cầu của sản phÈm. Sơ đồ thiết bị liên kết dùng bột nhiệt dẻo 1: Dòng khí thổi. Phơng pháp liên kết bằng bột nhiệt dẻo có công nghệ đơn giản, dây chuyền sản xuất ngắn gọn, chất liên kết rẻ nên đem lại hiệu quả kinh tế cao. b) Liên kết bằng xơ nhiệt dẻo.

Những đặc trng của vật liệu không dệt ứng dụng trong ngành may mặc và da giày

Phơng pháp này có dây chuyền gọn nhẹ và cho sản phẩm có ngoại quan gần giống sản phẩm dệt, nhng máy móc phức tạp, năng suất thấp và khó có khả năng tăng năng suất. Trong phạm vi sử dụng làm phụ liệu dùng trong may mặc và da giày, luận văn cho rằng vật liệu không dệt cần phải đợc kiểm tra, đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng nhằm đạt đợc hiệu quả sử dụng.

Cơ sở khoa học của liên kết trong vật liệu không dệt

Ngoài những tính chất vật lý của xơ nh độ dài, độ nhỏ còn có mức độ quăn của xơ cùng với mức độ liên kết bằng thuỷ lực ảnh hởng đến những đặc trng kỹ thuật của vải không dệt (bảng 2.5). Phơng pháp liên kết bằng xơ hai thành phần và bằng xơ một thành phần để tạo ra vải không dệt có tính năng đặc biệt, ví dụ làm vải lọc, cho thấy loại xơ hai thành phần có u việt hơn hẳn.

Nghiên cứu một số đặc trng của phụ liệu không dệt trong da giày và may mặc

• Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 1. Đối tợng thí nghiệm

Qua quá trình tìm hiểu các tiêu chuẩn về vật liệu không dệt của các hệ thống tiêu chuẩn trên thế giới, hiện nay hệ thống tiêu chuẩn của Thế giới ISO đang là hệ thống tiêu chuẩn mang tính khái quát và chọn lọc của các tiêu chuẩn trong các hệ thống tiêu chuẩn các nớc. - Hớng dẫn cách ớc định độ thoái hoá trớc ảnh hởng của môi trờng (ASTM D6094). Có thể thấy rằng những tiêu chuẩn để đánh giá các đặc trng kỹ thuật của vật liệu không dệt còn rất ít so với các tiêu chuẩn của vật liệu dệt. Xuất phát từ những nghiên cứu trên đây, luận văn đề xuất những đặc trng kỹ thuật quan trọng cần đợc đánh giá đối với từng loại phụ liệu nh sau:. Bảng các thí nghiệm thực hiện trên phụ liệu giày và phụ liệu may. liệu Đặc trng quy. cách Đặc trng cơ lý Đặc trng hoá lý. Khèi l- ợng gam. Độ bền kÐo. §é bền uèn. Độ bền chọc thủng. bôc §é hÊp thô §é thÊm chÊt láng. nhiệt Độ co. Cha cã tiêu chuÈn. Cha cã tiêu chuÈn Phô. Phô liệu may. Đối tợng thí nghiệm. Các mẫu đợc chọn để thí nghiệm là những mẫu đang đợc sử dụng phổ biến nhất trong các nhà máy May và các nhà máy Giày. Bảng giới thiệu các mẫu thí nghiệm. Số thứ tự Tên phụ liệu Ký hiệu Mẫu. Số thứ tự Tên phụ liệu Ký hiệu Mẫu. Số thứ tự Tên phụ liệu Ký hiệu Mẫu. Các thí nghiệm thực hiện sử dụng các tiêu chuẩn cho vật liệu không dệt. + Các bớc tiến hành:. Dùng dỡng và lỡi dao cạo thật sắc để cắt mẫu theo kích thớc trên. Dùng cân phân tích để xác định trọng lợng mẫu. Tính khối lợng gam theo đơn vị g/m2 b) Xác định độ dày. + Các bớc tiến hành:. Đặt lực nén 0,5kPa lên chân nén và chỉnh thớc đo về mốc 0. Đặt mẫu ở vị trí trung tâm của chân nén. Cho chân nén tiếp xúc với mẫu trong 10 giây. Đọc giá trị độ dày của mẫu trên thang đo theo đơn vị mm. * Riêng với mẫu bông tấm, thiết bị thí nghiệm và các bớc tiến hành có thay. đổi nh sau:. Đặt mặt đo lên trên mặt đế và chỉnh que thăm để kim đo đạt giá trị 0 khi que thăm chạm vào tâm của mặt đo. Đặt mẫu thử sao cho que thăm ở khoảng giữa của mẫu và mặt đo đặt trên mẫu thử không có lực ép. Sau 10 giây, hạ thanh đo xuống cho tới khi que thăm chạm tới bề mặt của mặt. đo và đọc độ dày trên thang đo với vạch 0,5mm gần nhất. + Các bớc tiến hành:. Đặt khoảng cách giữa hai cặp của máy là 200mm ± 1mm và kẹp mẫu thử vào giữa hai cặp. Kéo thẳng mẫu cho tới khi đờng cong lực trùng với đờng lực bằng 0. Xác định lực kéo đứt và độ giãn dựa vào đồ thị đờng cong lực - độ giãn. Tiến hành đo cả theo phơng ngang và phơng dọc. + Các bớc tiến hành:. Đánh dấu trên giữa mẫu thử một hình thang có kích thớc của hai cạnh song song là 25 x 100mm. Kẹp mẫu dọc theo hai cạnh không song song của hình thang và đờng bấm cắt ở giữa hai cặp. Giữ căng cạnh ngắn và để cho cạnh dài nằm gập lại. Cho máy bắt đầu xé và đọc lực xé trên đầu ghi tự động. + Điều kiện thí nghiệm:. + Các bớc tiến hành:. Đặt mẫu thử phía dới kẹp ba chân, kéo căng mẫu và kẹp mẫu thật chặt. Khởi động bơm thuỷ lực. Tại thời điểm mẫu bị bục, tắt bơm thuỷ lực. Đọc kết quả độ bền bục trên đồng hồ đo. Các thí nghiệm sử dụng các tiêu chuẩn cho các loại vật liệu tơng tự a) Xác định độ bền chọc thủng. Do cha có tiêu chuẩn đợc xây dựng để xác định độ bền chọc thủng của vật liệu không dệt nên luận văn đã sử dụng tiêu chuẩn của Mỹ xây dựng cho vải địa kỹ thuật để làm thí nghiệm. Bởi lẽ 85% vải địa kỹ thuật là vật liệu không dệt. + Các bớc tiến hành:. Chọn lực kéo căng của máy sao cho hiện tợng đứt xảy ra trong khoảng 10% - 90% của toàn bộ thang đo. Đặt mẫu vào giữa mặt đỡ sao cho mẫu thử duỗi phẳng và trải phủ qua cạnh ngoài của mặt kẹp. Đọc giá trị độ bền chọc thủng lớn nhất đợc ghi lại. b) Xác định độ thấm chất lỏng. Do cha có thiết bị thí nghiệm để thực hiện thí nghiệm này cho vật liệu không dệt nên luận văn đã sử dụng tiêu chuẩn của Anh xây dựng cho vải địa kỹ thuật. + Các bớc tiến hành:. Cho nớc ngập đầy vào trong thiết bị thấm đã đặt mẫu vào trong. Quy định một mặt của mẫu là mặt tăng nớc khi mặt còn lại phơi ngoài không khí. Ghi lại lợng nớc trớc khi cho nguồn nớc chảy. Tiếp tục đổ nớc lên mẫu cho tới khi mức nớc trên mẫu ít nhất là 50mm. Mức nớc nhanh chóng bằng nhau. Nếu trong 5 phút mà vẫn cha bằng nhau thì. thì sẽ thực hiện lại từ bớc cho 150mm nớc. Sau 30 giây thu đợc lợng nớc thấm qua hệ thống. Đo đợc lợng nớc đọc theo vạch 10ml gần nhất, thời gian gần nhất với khoảng 1 giây và nhiệt độ đọc ở vạch 0,1oC gÇn nhÊt. c) Xác định độ truyền nhiệt.

Kết quả thí nghiệm và Bàn luận