Kết luận chƣơng 1 - Nghiên cứu một số tính chất lư- 123docz.net

Qua nghiên cứu tổng quan, ta có một số kết luận như sau:

Vải và sản phẩm dệt kim đóng góp một phần quan trọng trong lĩnh vực may mặc. Ở Việt Nam, các sản phẩm dệt kim chủ yếu là các mặt hàng cắt may từ các loại vải đan ngang cơ bản và dẫn xuất, trong đó phổ biến là vải Single, vải Rib và vải Interlock.

Vải và sản phẩm dệt kim khi đưa vào gia công hoặc sử dụng thường kém ổn định về hình dạng, kích thước (bị co hoặc bai giãn).

Qua việc tìm hiểu về hiện tượng lơi và hiện tượng rão ta thấy các công trình nghiên cứu về hiện tượng rão và hiện tượng lơi của vật liệu dệt chưa được phong phú. Những năm gần đây, việc nghiên cứu đánh giá quá trình biến dạng của vải kỹ thuật mới được đề cập đến nhiều – đó là quá trình Rão và Lơi của vật liệu dệt theo thời gian. Các công trình này có những kết luận phục vụ cho việc cải tiến thiết bị và công nghệ gia công vải sợi.

Đối với hệ thống ghép đôi các loại vải dệt [23] [24] bao gồm vải và vải dựng được ghép đôi với nhau,vải và mex được dính kết với nhau, chịu tác động của tải trọng không đổi theo thời gian cũng đã được nghiên cứu đến. Các loại vải sử dụng trong nghiên cứu này được dùng cho sản xuất hàng may mặc.

Hiện nay ở Việt Nam, với sự ứng dụng đa dạng của vải dệt kim trong đời sống, lĩnh vực kỹ thuật, lĩnh vực y tế, … Đặc biệt là sử dụng vải dệt kim trong việc may các sản phẩm quần áo bó sát thì việc nghiên cứu biến dạng rão và biến dạng lơi có ý nghĩa rất quan trọng. Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu riêng về biến dạng rão của loại vải dệt kim phụ thuộc vào các thông số cấu trúc vải. Vì thế thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số tính chất lưu biến của vải dệt kim” là rất cần thiết và có ý nghĩa.

CHƢƠNG II: NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục đích, đối tƣợng và nội dung nghiên cứu

2.1.1. Mục đích nghiên cứu

Tìm mối liên quan giữa hiện tượng rão và lơi với thông số công nghệ của vải dệt kim.

2.1.2. Đối tƣợng nghiên cứu

Như đã giới thiệu ở mục 1.1.1 và 1.1.3, các chủng loại vải dệt kim được sản xuất trong nước và thế giới rất phong phú. Do thời gian có hạn, trong luận văn này, ba loại vải đan ngang thông dụng trong nước là vải single, vải rib 1x1 và vải Interlock sẽ được tập trung nghiên cứu và khảo sát. Quá trình dệt vải thí nghiệm được tiến hành tại Công ty TNHH một thành viên Dệt kim Đông Xuân (DOXIMEX) trên các máy:

- Vải Rib: Máy dệt tròn (Fukahara của Nhật Bản). - Vải Single: Máy dệt tròn (Unitex của Singapore). - Vải Interlock: Máy dệt tròn (Fukahara của Nhật Bản).

Vải Single được dệt trên máy dệt tròn có cấp máy E24 (24 kim/inch). Vải Rib được dệt trên máy dệt tròn có cấp máy E18 (18 kim/inch). Vải Interlock được dệt trên máy dệt tròn có cấp máy E21 (21 kim/inch). Đường kính các máy là 18 inch ( 18”).

Các mức chiều dài vòng sợi được lựa chọn để dệt dựa trên khả năng công nghệ của máy dệt. Mỗi loại vải có 5 mức chiều dài vòng sợi khác nhau. Vậy đối tượng nghiên cứu gồm 15 mẫu vải khác nhau (Bảng 2.1).

Tất cả các vải đều được dệt từ sợi bông với chi số sợi Ne 40/1.

Các vải trước khi thí nghiệm được kiểm tra lại các thông số như chiều dài vòng sợi, khối lượng g/m2, mật độ ngang và mật độ dọc. Các bước tiến hành kiểm tra được thực hiện theo các tiêu chuẩn cho vải và sản phẩm dệt kim:

- TCVN 5799-1994: Phương pháp xác định chiều dài vòng sợi. - TCVN 5794-1994: Phương pháp xác định mật độ.

Dưới đây là bảng các đặc trưng cấu trúc của mỗi loại vải:

Bảng 2.1. Bảng các đặc trưng cấu trúc của vải

2.1.3. Nội dung nghiên cứu

Để khảo sát sự ảnh hưởng của kiểu dệt, thông số công nghệ vải, điều kiện tải trọng tới độ rão và độ lơi của vải dệt kim, luận văn được nghiên cứu theo các nội dung sau:

 Xác định các thông số công nghệ của vải: chiều dài vòng sợi, khối lượng g/m2

mật độ ngang và mật độ dọc.

 Nghiên cứu một số tính chất lưu biến của các loại vải khác nhau:

+ Nghiên cứu hiện tượng rão dưới tải trọng không đổi và phục hồi sau quá trình rão của vải.

+ Nghiên cứu hiện tượng lơi với biến dạng không đổi và phục hồi biến dạng sau quá trình lơi của vải.

Xử lý các số liệu thí nghiệm, phân tích và rút ra kết luận.

Mẫu vải Kí hiệu Kiểu dệt Màu vải Thành phần vải Chi số sợi CDVS/100v Khối lƣợng g/m2 Mật độ Ngang (Pn) vs/10cm Dọc (Pd) vs/10cm 1 R413 Rib 1.1 Trắng Cotton 100% Ne 40/1 413 145 198 235 2 R428 Rib 1.1 Trắng 428 142 195 220 3 R443 Rib 1.1 Trắng 443 139 193 215 4 R458 Rib 1.1 Trắng 458 133 190 210 5 R473 Rib 1.1 Trắng 473 129 185 205 6 S352 Single Trắng Cotton 100% Ne 40/1 352 137 145 205 7 S362 Single Trắng 362 135 138 210 8 S372 Single Trắng 372 134 131 200 9 S382 Single Trắng 382 132 128 190 10 S392 Single Trắng 392 130 127 190 11 I343 Interlok Trắng Cotton 100% Ne 40/1 343 185 145 177 12 I353 Interlok Trắng 353 182 141 170 13 I363 Interlok Trắng 363 187 139 163 14 I373 Interlok Trắng 373 177 134 157 15 I383 Interlok Trắng 383 170 127 150

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Phƣơng pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải

Chiều dài vòng sợi trong vải được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5799- 1994:

Dụng cụ: Thước thẳng có độ chính xác 1 mm.

Phƣơng pháp xác định: Vạch trên mẫu thí nghiệm giới hạn của 100 cột vòng đối với vải Single và vải Interlock, 100 rappo đối với vải Rib 1x1; tháo lần lượt từng hàng vòng và đo khoảng cách giữa hai điểm đánh dấu trên sợi, đối với vải Single, Interlock khoảng cách này là chiều dài của 100 vòng sợi và với vải Rib 1x1 khoảng cách này là chiều dài của 200 vòng sợi; mỗi mẫu thí nghiệm tiến hành tháo và đo 20 hàng vòng, lấy tổng các khoảng cách đo được trên 20 hàng vòng và chia trung bình ta được chiều dài của 100 vòng sợi trên vải Single và Interlock, chiều dài của 200 vòng sợi trên vải Rib 1x1.

2.2.2. Phƣơng pháp xác định khối lƣợng g/m2

của vải

Khối lượng g/m2 của vải được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCVN 8042- 2009:

Thiết bị: - Cân điện tử Sartorius của hãng Samsung. Độ chính xác 10-2gam.

Phƣơng pháp xác định: Cắt vải theo tiêu chuẩn TCVN 8042-2009, dùng cân điện tử để kiểm tra khối lượng vải. Mỗi loại vải cân 3 mẫu khác nhau. Khối lượng cân được lấy trung bình của 3 mẫu. Đó là khối lượng tính trên 1m2

của vải (g/m2).

2.2.3. Phƣơng pháp xác định mật độ dọc và mật độ ngang

Mật độ dọc, mật độ ngang trong vải được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5794-1994:

Dụng cụ: Kính soi mật độ vải – Trung Quốc, kim gẩy sợi, thước thẳng độ chính xác tới 1 mm.

Phƣơng pháp xác định: Xác định số vòng trên trên 5cm chiều dài vải với cả 3 loại vải. Số lượng đếm được là số cột vòng, hàng vòng trên 5cm. Tiến hành đếm 3 lần trên 1 mẫu và chia trung bình chia tiếp cho 5 ta được mật độ cột vòng, hàng vòng của mẫu.

2.2.4. Phƣơng pháp xác định sự thay đổi kích thƣớc vải trong quá trình rão và độ phục hồi biến dạng sau quá trình rão và độ phục hồi biến dạng sau quá trình rão

Hiện nay trên thế giới chưa có tiêu chuẩn cho thí nghiệm rão của vải dệt kim. Do đó để thực hiện thí nghiệm, luận văn sử dụng tiêu chuẩn thí nghiệm rão của vải địa kỹ thuật và các sản phẩm liên quan đến vải địa kỹ thuật ISO 13431 (01/8/1999).

2.2.4.1. Dụng cụ thí nghiệm

- Một giá treo, các quả tải trọng 0,5N, 1N, 2N, ... - Một thước thẳng có độ dài 30 cm độ chia 1 mm - Một đồng hồ so có độ chính xác 0,01 mm

Thiết bị có sử dụng hai sợi dây cước nhằm triệt tiêu dao động lắc của mẫu vải, ma sát sinh ra giữa hai sợi dây với kẹp dưới động rất nhỏ không làm ảnh hưởng tới kết quả đo.

Kẹp dƣới Kẹp trên Thƣớc Dây cƣớc Dây cƣớc Mẫu vải Tải trọng Đồng hồ so Hình 2.2. Dụng cụ thí nghiệm rão

(Dụng cụ được chế tạo tại khoa Cơ khí, trường Đại học SPKT Hưng Yên)

2.2.4.2. Quy trình thí nghiệm:

a. Chuẩn bị mẫu:

Cắt mẫu với kích thước 300x50 mm trong đó phần làm việc của mẫu vải có kích thước làm việc là 200x50 mm. Khi đo và cắt mẫu phải chuẩn theo cột vòng, tránh hiện tượng cắt đứt vòng sợi trong cùng cột vòng.

Mỗi mẫu vải thí nghiệm 3 lần. Kết quả thí nghiệm của mỗi mẫu được lựa chọn phù hợp từ 3 lần thí nghiệm.

Cắt mẫu: Mỗi loại vải cắt 3 băng dọc và 3 băng ngang. Với ký hiệu tên mẫu như sau: “Kí hiệu loại vải” “chiều dài vòng sợi theo thiết kế (mm/10v)”. Trong đó: S là loại vải Single; R là loại vải Rib 1x1; I là loại vải Interlock. Ví dụ: S352.

Giữ mẫu đã cắt trong điều kiện khí hậu quy định TCVN 1748-86 không ít hơn 24 giờ. Tất cả các thí nghiệm đã được thực hiện trong cùng điều kiện.

Khảo sát lấy tải trọng để nghiên cứu biến dạng rão: Vải dệt kim thường biến dạng khoảng trên dưới 20% [11]. Treo các mức tải trọng vào các mẫu để có được biến dạng yêu cầu. Kết quả khảo sát: Đối với các mẫu dọc: tải trọng không đổi là 3N, đối với các mẫu ngang: tải trọng không đổi là 1N.

b. Cách tiến hành thí nghiệm xác định độ rão:

Đánh dấu khoảng cách làm việc của mẫu với chiều dài là 200 mm. Đánh dấu tâm hình học theo hướng dọc của mẫu.

Gắn một đầu mẫu vào kẹp trên cố định sao cho tâm (trục hình học) của mẫu trùng với tâm của kẹp, sau đó vặn kẹp trên lại. Gắn đầu còn lại của mẫu vào kẹp dưới sao cho tâm (trục hình học) của mẫu trùng với tâm của kẹp, sau đó vặn kẹp dưới lại. Treo tải trọng không đổi 3N (tải trọng tính cả kẹp dưới) vào kẹp dưới đối với các mẫu dọc, treo tải trọng không đổi 1N (tải trọng tính cả kẹp dưới) vào kẹp dưới đối với các mẫu ngang. Thả từ từ xuống, trong 20s đầu ghi lại kết quả biến dạng tức thời.

Sau đó ghi lại kết quả biến dạng của mẫu thí nghiệm tại các thời điểm 5’, 10’, 30’, 1h30’, 2h00’, 2h30’, 3h00’, 3h30’ và 4h00’.

c. Đo độ phục hồi sau quá trình rão:

Sau 4 giờ tháo mẫu, đặt mẫu trên mặt phẳng đo lại kích thước của mẫu ngay sau đó, kết quả được ghi lại. Đo lại mẫu tại các thời điểm: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 12h, 24h và 48h. Ghi lại các kết quả tại các thời điểm.

Các mẫu đều được tiến hành như trên.

2.2.5. Phƣơng pháp xác định sự thay đổi kích thƣớc vải trong quá trình lơi và độ phục hồi biến dạng sau quá trình lơi độ phục hồi biến dạng sau quá trình lơi

Hiện nay trên thế giới chưa có tiêu chuẩn cho thí nghiệm lơi của vải dệt kim. Do đó, luận văn sử dụng tiêu chuẩn của phương pháp xác định độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải dệt kim TCVN 5795-1994 để thực hiện thí nghiệm.

- Máy kéo đứt đa năng RTC- 1250A của Nhật Bản tại Phòng thí nghiệm vật liệu dệt may, Trường Đại học Bách khoa Hà nội.

- Một thước thẳng có độ dài 30 cm độ chính xác tới 1 mm.

Hình 2.3. Thiết bị thí nghiệm lơi

2.2.5.2. Quy trình thí nghiệm:

a. Chuẩn bị mẫu:

Cắt mẫu với kích thước 250x50 mm trong đó phần làm việc của mẫu vải có kích thước làm việc là 100x50 mm. Khi đo và cắt mẫu phải chuẩn theo cột vòng, tránh hiện tượng cắt đứt vòng sợi trong cùng cột vòng.

Cắt mẫu: Mỗi loại vải cắt 3 băng dọc và 3 băng ngang. Với ký hiệu tương tự thí nghiệm rão

Như vậy, mỗi mẫu vải thí nghiệm 3 lần. Kết quả thí nghiệm của mỗi mẫu được lựa chọn phù hợp từ 3 lần thí nghiệm.

Giữ mẫu đã cắt trong điều kiện khí hậu quy định TCVN 1748-86 không ít hơn 24 giờ. Tất cả các thí nghiệm đã được thực hiện trong cùng điều kiện.

Đánh dấu khoảng cách làm việc của mẫu với chiều dài là 100 mm. Đánh dấu tâm hình học theo hướng dọc của mẫu.

Hạ kẹp trên xuống chạm kẹp dưới, ấn nút EXT-0 để chọn lại mốc.

Nâng kẹp trên lên sao cho chiều dài máy đo (khoảng cách hai kẹp trên và kẹp dưới) là 100 mm, ấn nút EXT-0 để chọn lại mốc.

Kẹp một đầu mẫu vào kẹp trên cố định sao cho tâm (trục hình học) của mẫu trùng với tâm đỏ của kẹp, sau đó vặn kẹp trên lại. Kẹp đầu còn lại của mẫu vào kẹp dưới sao cho tâm (trục hình học) của mẫu trùng với tâm đỏ của kẹp và lực căng ban đầu của mẫu là 0,03 N, sau đó vặn kẹp dưới lại.

Ấn nút Start để kẹp trên đi lên trên 20 mm ứng với biến dạng là 20% [10]. Vải bị kéo căng với tốc độ 100 mm/phút. Khi kéo tới 20 mm ấn Stop. Theo dõi tải trọng tại thời điểm dừng. Đó chính là tải trọng tức thời. Kết quả được ghi lại.

Sự thay đổi ứng suất lớn nhất là lúc bắt đầu thời gian lơi từ 5-20s đầu tiên. Do đó ghi lại kết quả tải trọng tác dụng mẫu thí nghiệm tại các thời điểm 2s, 20s, 40s, 1’, 2’, 5’, 10’, 20’, 30’, 40’, 50’, 1h00’, 1h30’, 2h00’, 2h30’, 3h00’, 3h30’ và 4h00’.

c. Đo độ phục hồi sau quá trình lơi:

2.2.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm

2.2.6.1. Cơ sở lý thuyết xử lý số liệu

a. Cơ sở xử lý số liệu

Khi nghiên cứu chất lượng của vật liệu dệt, cần biết mối quan hệ hàm số của thông số nghiên cứu này với thông số khác. Hàm số này (dạng tổng quát y = f(x)) thường không biết biểu thức cụ thể, mà chỉ biết các giá trị tương ứng của cặp đại lượng xi và yi. Đó là các giá trị đo được qua thực nghiệm hoặc nhận được qua thống kê. Các kết quả có thể được biểu thị dưới dạng bảng hoặc đồ thị.

x x1 x2 … xk … xN

y y1 y2 … yk … yN

Để kẻ đường thẳng y = ax + b chỉ cần hai điểm (x1, y1) và (x2, y2) là hoàn toàn đủ, nếu biết chính xác hai điểm đó. Nhưng vì tồn tại ít nhiều “nhiễu loạn”, nên với cùng mục đích đó có thể cần đến vài chục điểm. Vấn đề đặt ra là tìm mối liên hệ giữa các biến xi và yi. Trong thực tế giải quyết vấn đề này theo cách chọn dạng đường biểu diễn và biểu thức đại số tương ứng, rồi tìm các tham số của hàm có dạng biết trước đó.

Ký hiệu sự phụ thuộc của hàm đã được chọn là: y = f (x, a0, a1, a2, …, an) với việc chỉ rõ tất cả các tham số cần xác định. Không thể xác định một cách chính xác các tham số a0, a1, a2, …, an, vì các giá trị này chứa các sai số ngẫu nhiên.

Áp dụng các phương pháp toán học, đặc biệt là phương pháp bình phương cực tiểu, phân tích hồi quy để tìm các tham số của hàm đã chọn.

b. Hệ số tương quan

Hệ số tương quan (r) là một chỉ số thống kê đo lường mối liên hệ tương quan giữa hai biến số ngẫu nhiên x và y, ví dụ như tương quan giữa thời gian và biến dạng của vải. Hệ số tương quan có giá trị từ -1 đến 1. Trong toán học hệ số tương