3. Các kết quả đạt được
1.3.1. Thành phần nguyên liệu
Khi thay đổi thành phần nguyên liệu của hai hệ sợi, tính chất cơ lý của vải cũng thay đổi. Các loại vải dệt thoi có đệm sợi spandex có giá trị ứng dụng rộng rãi, đặc biệt bởi vì độ đàn hồi, độ giãn, khả năng phục hồi tốt, tính ổn định kích thước và tính dễ chăm sóc. Trong ngành công nghiệp may mặc, các loại vải này đang được ưa chuộng sử dụng. Tuy nhiên, tùy theo tỷ lệ spandex trong vải sẽ có ảnh hưởng đến tính chất của vải. Có nhiều nghiên cứu thực nghiệm về sự ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải dệt thoi đến các tính chất cơ lý của vải.
1.3.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải đến độ bền kéo đứt của vải
Độ bền kéo đứt là lực lớn nhất tác dụng vào vật liệu cho đến khi đứt, tính bằng đơn vị newton (N). Theo Mofeda Abdul Rahman AL-ansary [12], nghiên cứu đối
Phan Kim Ngân -31- Khóa 2013A
với vải dệt thoi có kiểu dệt vân điểm 1/1; Mật độ sợi dọc: 62 sợi/inch; Mật độ sợi ngang: 56 sợi/inch; Sợi dọc sợi cotton 100% Ne30; Sợi ngang: kết hợp sợi cotton 100% Ne30 với sợi lõi spandex có độ nhỏ 78 dtex.
Tất cả các mẫu vải khác nhau về tỷ lệ sợi spandex trong vải là 4%, 5%, 7%, 9% và 11%. Các nghiên cứu được thực theo chiều ngang của vải.
Đối với vải dệt thoi có đệm sợi chun thì tỷ lệ sợi spandex trong vải có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền kéo đứt của vải. Khi tăng tỷ lệ sợi spandex trong vải thì độ bền kéo đứt của vải giảm. Tăng tỷ lệ sợi spandex từ 4% lên 11% thì độ bền kéo đứt của vải dệt thoi giảm 38%, mối tương quan tỷ lệ nghịch được thể hiện trên Hình 1.15.
Hình1.15. Ảnh hưởng của tỷ lệ spandex đến độ bền kéo đứt của vải.
1.3.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải đến độ giãn đứt của vải
Độ giãn đứt tương đối ℇd là sự tăng chiều dài mẫu thử khi bị kéo đứt tính theo (%) so với chiều dài mẫu ban đầu.
100 . 0 0 L L Lđ đ % (1.4)
Trong đó: ℇđ- Độ giãn đứt tương đối (%); L0- Chiều dài mẫu ban đầu (mm);
Lđ- Chiều dài mẫu tại thời điểm bị kéo đứt (mm).
Theo nghiên cứu của Mofeda Abdul Rahman AL-ansary [12], kết quả thực nghiệm cho thấy khi tăng tỷ lệ spandex trong vải thì độ giãn đứt của vải cũng tăng
Phan Kim Ngân -32- Khóa 2013A
lên như trên Hình 1.16. Phân tích thống kê đã chứng minh rằng việc tăng tỷ lệ spandex trong vải từ 4% đến 11% dẫn đến tăng độ giãn đứt của vải từ 38% lên 75%.
Hình 1.16. Ảnh hưởng của tỷ lệ spandex đến độ giãn đứt của vải.
1.3.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải đến độco của vải
Độ co dọc và co ngang của vải sau giặt là việc giảm thay đổi kích thước dọc và kích thước ngang của vải sau quá trình giặt. Thường thì sau khi giặt kích thước của sản phẩm bị giảm đi. Trong thiết kế các sản phẩm may, người thiết kế phải chú ý đến tỷ lệ phần trăm độ co dọc và độ co ngang của vải sau giặt để đưa tỷ lệ này vào thông số thiết kế sản phẩm, vì vậy việc xác định độ co có ý nghĩa rất quan trọng.
Trong nghiên cứu của Mofeda Abdul Rahman AL-ansary [12], kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ spandex trong vải tăng, độ co của vải theo chiều ngang giảm thể hiện trên Hình 1.17, khi tỷ lệ spandex tăng 7% (từ 4% lên 11%) dẫn đến độ co của vải theo chiều ngang giảm 40,6%.
Phan Kim Ngân -33- Khóa 2013A
1.3.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải đến độ giãn dài của vải
Độ giãn dài của vải là sự chênh lệch giữa chiều dài ban đầu của mẫu với chiều dài của nó sau khi bị tác dụng của lực kéo căng trong một thời gian quy định sau đó bỏ lực tác dụng và để mẫu hồi phục sau 1 giờ. Độ giãn dài thể hiện khả năng phục hồi của vải sau khi chịu lực tác dụng theo chiều dọc vải, điều này rất có ý nghĩa trong quá trình thiết kế may và sử dụng sản phẩm. Độ giãn dài Gd (%) có thể được tính theo công thức sau:
.100 A A B Gd % (1.5) Trong đó:
B - khoảng cách giữa hai điểm được đo sau khi bỏ lực kéo căng và để hồi phục 1 giờ (mm);
A - khoảng cách ban đầu giữa hai điểm trước khi bị lực tác dụng kéo căng (mm).
Theo Mofeda Abdul Rahman AL-ansary [12], kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ spandex trong vải tăng thì độ giãn dài của vải giảm như trên Hình 1.18. Phân tích thống kê đã chứng minh rằng việc tăng tỷ lệ spandex trong vải từ 4% đến 11% dẫn đến giảm độ giãn dài vải từ 4% xuống 2%.
Phan Kim Ngân -34- Khóa 2013A
1.3.1.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ sợi spandex trong vải đến độ thoáng khí của vải
Độ thoáng khí là khả năng vật liệu cho không khí xuyên qua nó. Độ thoáng khí của vật liệu thể hiện bởi lượng không khí Kp (cm3) xuyên qua 1cm2 sản phẩm trong 1 giây khi đó hiệu áp giữa hai mặt mẫu p được thể hiện qua công thức sau:
p = P1 – P2 (Pa). (1.6 ) Trong đó:
P1- Áp suất không khí ở bề mặt trên của vải; P2- Áp suất không khí ở bề mặt dưới của vải.
Độ thoáng khí của các loại vải dệt thay đổi tùy theo tỷ lệ sợi chun khác nhau. Theo phân tích thống kê của Mofeda [12] cho thấy tỷ lệ sợi spandex có một ảnh hưởng lớn đến độ thoáng khí của vải. Khi tỷ lệ sợi spandex tăng, độ thoáng khí của vải dệt thoi tăng như Hình 1.19. Tỷ lệ spandex trong vải tăng 7% (từ 4% lên 11%), độ thoáng khí của vải tăng đến 63%.
Hình 1.19. Ảnh hưởng của tỷ lệ spandex đến độ thoáng khí của vải.
Theo công dụng, người ta yêu cầu độ thoáng khí cao đối với sản phẩm mặc lót và sản phẩm mặc mùa hè, bởi vì cơ thể ra mồ hôi nhiều và hơi nước cần thoát qua vải nhanh chóng. Ngược lại, yêu cầu với vải may mặc ngoài của quần áo mùa đông cần độ thoáng khí thấp nhằm bảo vệ cơ thể chống sự xâm nhập của không khí lạnh.
1.3.1.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải đến khả năng phục hồi đàn hồi.
Theo Mourad M. M; M. H. Elshakankery; Alsaid A. Almetwally [11]. Điều kiện thí nghiệm: kiểu dệt vân điểm 1/1; sợi dọc cotton 100%; sợi ngang cotton 100% kết hợp sợi spandex có độ nhỏ 44dtex; với tỷ lệ spandex trong vải là: 1,23%
Phan Kim Ngân -35- Khóa 2013A
(1S:1C); 2,46% (2S:1C); 2,94% (4S:1C); 3,16% (6S:1C) và 3,68% (S). Kết quả thực nghiệm cho thấy tỷ lệ spandex trong vải tăng thì sự phục hồi đàn hồi tăng như
Hình 1.20, theo Tác giả độ phục hồi của sợi bọc spandex không đạt đến 100% bởi vì sợi cotton bọc bên ngoài tạo thành áp lực ngang chống lại sự phục hồi của sợi lõi.
Hình 1.20. Sự phục hồi đàn hồi của vải dệt thoi với tỷ lệ spandex khác nhau.
1.3.1.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ sợi spandex trong vải đến độ bền xé rách của vải.
Độ bền xé rách của vải chủ yếu liên quan đến khả năng sử dụng của nó. Độ bền xé rách phụ thuộc cấu trúc, trọng lượng của vải. Theo nghiên cứu của Mourad M. M; M. H. Elshakankery; Alsaid A. Almetwally [11], độ bền xé rách của vải bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ spandex có trong sợi ngang được thể hiện trên Hình 1.21.
Hình 1.21. Độ bền xé rách của vải dệt thoi với tỷ lệ spandex khác nhau.
Như vậy, đối với vải dệt thoi có đệm sợi spandex, khi tăng tỷ lệ sợi spandex có trong vải thì các tính chất của vải có thay đổi. Khi tỷ lệ spandex tăng thì một số tính chất có ích cho vải tăng nhưng đồng thời cũng tăng một số tính chất bất lợi. Tuy nhiên để có được những sản phẩm phù hợp nhất, người ta sẽ cân nhắc giữa mục đích sử dụng của vải và tỷ lệ sợi spandex để có được sản phẩm tối ưu nhất.
Phan Kim Ngân -36- Khóa 2013A
1.3.2. Ảnh hƣởng của mật độ sợi trong vải
1.3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ đến độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải
Độ bền kéo đứt và độ giãn đứt tương đối của vải thể hiện sức chịu đựng của vải khi tác dụng lên nó một lực nào đó. Theo G.B.Semenovo và A.N.Korotkov trong tài liệu của tác giả Nguyễn Văn Lân [3], phương pháp xác định đặc trưng cho chất lượng vải như là một loại vật liệu xét trong mối tương quan giữa độ bền kéo đứt và độ giãn đứt tương đối thông qua công kéo đứt. Xác định công kéo đứt thường thực hiện theo đồ thị do dụng cụ tự ghi trang bị trên máy kéo đứt. Sự thay đổi mật độ sợi (dọc hay ngang) của vải sẽ làm ảnh hưởng đến đặc điểm đường cong kéo đứt. Nếu cùng với thành phần nguyên liệu sợi bông, với mật độ dọc gần như nhau thay đổi mật độ ngang, kiểm tra độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của băng vải theo chiều dọc và chiều ngang, kết quả cho thấy thay đổi các chỉ tiêu được thể hiện trong Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Sự thay đổi độ bền kéo đứt và độ giãn đứt tương đối của vải theo mật độ sợi ngang
Mật độ (sợi/10cm) Độ giãn đứt tương đối (%) Độ bền kéo đứt (kG)
Dọc Ngang Dọc Ngang Dọc Ngang
298,4 303,2 306,2 168,2 247,4 350,4 9,09 10,08 11,16 8,0 10,37 14,02 40,38 41,24 37,86 14,50 25,68 41,47
Theo Tác giả, khi tăng mật độ sợi ngang lên 47%, độ giãn đứt tương đối theo chiều dọc tăng 1,7% và theo chiều ngang tăng 2,37%. Độ bền kéo đứt của vải theo chiều dọc thay đổi không đáng kể, còn độ bền kéo đứt của vải theo chiều ngang tăng 43,5% khi mật độ sợi ngang tăng 47%.
1.3.2.2. Ảnh hưởng của mật độ đến độ thoáng khí của vải
Độ thoáng khí là một tiêu chí quan trọng khi đánh giá chất lượng của vải. Nó đặc trưng cho vải về mặt an toàn vệ sinh, bởi vì nó quyết định rất lớn độ dẫn nhiệt
Phan Kim Ngân -37- Khóa 2013A
của vải. Tùy theo công dụng, vải có đòi hỏi nhất định về độ thoáng khí. Đối với vải may quần áo mặc lót, cần độ thoáng khí cao so với vải may quần áo mặc ngoài. Mật độ vải tăng sẽ làm giảm độ thoáng khí. Với cùng độ chứa đầy, vải dệt từ sợi chi số cao hơn sẽ tạo độ thoáng khí kém hơn. Tăng độ săn của sợi cũng làm tăng độ thoáng khí của vải.
Theo nghiên cứu của Gadah Ali Nassif [10] độ thoáng khí của vải dệt thoi phụ thuộc vào khối lượng và cấu trúc của vải. Mức độ ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ thoáng khí của vải được thể hiện trên Hình 1.22.
Hình 1.22. Độ thoáng khí của vải dệt thoi với mật độ sợi ngang và kiểu dệt khác nhau.
Với các mẫu vải, khi tăng mật độ sợi ngang trong vải thì khả năng thoáng khí của vải sẽ giảm. Nguyên nhân là do khi tăng mật độ sợi ngang dẫn đến độ chứa đầy diện tích của vải tăng lên, làm cho khả năng thoáng khí của vải giảm đi.
1.3.3. Ảnh hƣởng của kiểu dệt đến độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải
Kiểu dệt của vải dệt thoi là hình thức sợi dọc và sợi ngang đan thẳng góc nhau theo những quy luật nhất định. Tại các điểm đan, chỗ tiếp xúc của hai hệ sợi, sợi uốn cong theo một góc ôm nhất định và ép vào nhau tạo nên lực ma sát khi vải chịu ngoại lực tác dụng. Lực ma sát càng lớn, cấu trúc vải càng chặt chẽ, độ bền sử dụng của vải càng tăng.
Theo nghiên cứu của N.P.Rozanov trong tài liệu của Tác giả Nguyễn Văn Lân [3], kiểu dệt là một trong những nhân tố ảnh hưởng lớn đến độ bền cấu trúc của vải,
Phan Kim Ngân -38- Khóa 2013A
kiểu dệt tạo ra số lần uốn cong nhiều hay ít tại điểm tiếp xúc của hai hệ sợi. Chính số lần uốn cong của sợi trong ráp po kiểu dệt sẽ làm cho cấu trúc của vải chặt chẽ nhiều hay ít. Số lần uốn cong nhiều nhất trong ráp po là kiểu dệt vân điểm cơ bản 1:1, vải dệt theo kiểu này sẽ khá bền chắc nhưng cứng, còn vải dệt vân chéo hay vân đoạn thì mềm mại hơn nhưng độ bền chắc không cao. Trong Bảng 1.2 cho thấy sự thay đổi độ giãn đứt tương đối và độ bền kéo đứt của vải khi thay đổi kiểu dệt.
Bảng1.2. Sự thay đổi độ giãn đứt tương đối và độ bền kéo đứt của vải khi thay đổi kiểu dệt
Khi kiểu dệt của vải thay đổi, độ dài giữa các điểm đan của sợi dọc với sợi ngang hoặc của sợi ngang với sợi dọc trong một rappo kiểu dệt và số điểm đan trên một đơn vị dài cũng thay đổi. Độ dài giữa các điểm đan càng bé (kiểu dệt vân điểm) thì số điểm đan trên chiều dài xác định của vải càng nhiều trong khi số sợi và chi số sợi dọc sợi ngang không đổi, thì độ bền kéo đứt của vải càng lớn. Theo Bảng 1.3 độ bền kéo đứt lớn nhất là của kiểu dệt vân điểm với 45,7kG theo chiều dọc và 41,4kG theo chiều ngang. Những loại vải còn lại, độ dài giữa các điểm đan lớn hơn và số điểm đan ít hơn trong kiểu dệt nên độ bền kéo đứt kém hơn so với vải dệt vân điểm.
Kiểu dệt cũng có ảnh hưởng đến độ giãn. Theo Bảng 1.2, độ dài giữa các điểm đan càng ngắn trong một rappo kiểu dệt thì độ giãn đứt tương đối của vải sẽ cao hơn.
Ngoài ra kiểu dệt còn có ảnh hưởng đến độ thoáng khí của vải dệt. Cũng theo nghiên cứu của Gadah Ali Nassif [10] cho thấy kiểu dệt có ảnh hưởng đến mức độ
Kiểu dệt Mật độ (sợi /10mm) Độ giãn đứt tương đối (%) Độ bền kéo đứt (kG)
Dọc Ngang Dọc Ngang Dọc Ngang
Vân điểm 297,6 222,8 7,7 23,6 45,7 41,4
Vân chéo 1/3 294,0 218,8 5,7 19,3 43,85 32,7
Vân chéo 2/2 290,0 221,2 6,3 19,2 42,7 35,8
Phan Kim Ngân -39- Khóa 2013A
thoáng khí của vải. Trên Hình 1.22 cho thấy kiểu dệt vân đoạn có mức độ thoáng khí cao nhất, kiểu dệt vân điểm có mức độ thoáng khí thấp nhất. Khi mật độ sợi ngang là 80 sợi/1inch thì vải có kiểu dệt vân đoạn và vân chéo có độ thoáng khí bằng nhau.
1.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Vải dệt thoi dùng làm nguyên liệu cho sản phẩm may mặc chiếm tỷ trọng lớn trong ngành công nghiệp dệt. Cấu trúc của vải dệt thoi được được quyết định chủ yếu bởi thành phần sợi để dệt vải, mật độ sợi trong vải và kiểu dệt của vải. Thành phần cấu tạo nên vải là sợi đơn, sợi xe hay sợi chập. Nguyên liệu để tạo nên sợi cũng đa dạng: bông, len, tơ nhân tạo,.. ngoài ra, sợi cũng có thể được kéo từ hỗn hợp sợi pha, sợi lõi chun …
Tùy theo đối tượng sử dụng và mục đích sử dụng của sản phẩm may mặc mà lựa chọn sản phẩm dệt có thành phần và cấu trúc cho phù hợp như quần áo trẻ em, quần áo người lớn, quần áo mặc nhà, quần áo thể thao, đồ thời trang… Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi vải dệt có cấu trúc khác nhau như thành phần sợi, mật độ sợi dọc và sợi ngang, kiểu dệt thì các tính chất cơ lý của vải như độ bền, độ giãn, độ thoáng khí... sẽ khác.
Vải dệt thoi có đệm sợi spandex (cotton/spandex) dùng cho các sản phẩm may mặc là loại vải có được ưu điểm của cotton là hút ẩm tốt, tạo cảm giác thông thoáng và vệ sinh cho người sử dụng, nó còn mang ưu điểm của spandex đó là sự vừa vặn,