3. Các kết quả đạt được
2.3.9.4. Phần mềm trợ giúp xử lý số liệu
Để xử lý các số liệu thực nghiệm luận văn sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010, với công cụ Solver, Regression để giả bài toán hồi qui (nội suy) tìm mối quan hệ giữa các biến giải thích và lập dự báo tuyến tính bằng các hàm khuynh hướng (trendline).
- Nhập số liệu vào bảng tính: Nhập dữ liệu biến x; nhập dữ liệu biến phụ thuộc y.
Phan Kim Ngân -57- Khóa 2013A
- Phương pháp bình phương nhỏ nhất sẽ tự động được áp dụng cho tập dữ liệu và kết quả được hiển thị cả dưới dạng đồ họa (Biểu đồ quan hệ giữa x,y) và cả dưới dạng hàm giải tích (y= f(x)).
- Nhấp lên một trong các điểm dữ liệu đã được vẽ, chỉ định kiểu đường cong cho phù hợp, kết quả yêu cầu của phương trình và giá trị tương quan R2 sẽ được hiển thị.
2.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Để thực hiện nội dung nghiên cứu, luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định tính chất cơ lý của vải dệt thoi cotton/spandex theo các tiêu chuẩn:
- Mật độ vải theo tiêu chuẩn ISO 7211-2-84.
- Khối lượng vải theo tiêu chuẩn TCVN 5793-2008 để tính tỷ lệ spandex trong vải.
- Độ bền kéo đứt, độ giãn đứt theo tiêu chuẩn ISO 13934-1-99. - Sự thay đổi kích thước sau giặt theo tiêu chuẩn ISO 6330-08. - Độ bền xé rách theo tiêu chuẩn ISO 13937-1-00.
- Độ bền mài mòn theo tiêu chuẩn ISO 12947-2-98. - Góc hồi nhàu theo tiêu chuẩn ISO 2313-72.
- Độ thoáng khí theo tiêu chuẩn ASTM D 373-04(2012). Sử dụng phần mềm Excel 2010 để tính toán và xử lý số liệu.
Phan Kim Ngân -58- Khóa 2013A
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của vải dệt thoi cotton/spandex kiểu dệt vân chéo 2/1 có sợi dọc là sợi cotton 100% Nm 51/1 và sợi ngang là sợi cotton 100% Nm27/1+spandex 40D.
3.1. SỰ THAY ĐỔI KÍCH THƢỚC CỦA VẢI SAU TIỀN XỬ LÝ
Các mẫu vải với cùng thông số công nghệ dệt như Bảng 2.1 với mật độ sợi dọc thiết kế là 460 sợi/10cm; khổ rộng mắc máy là 184,9 cm; khổ rộng xuống máy là 170,1 cm; mật độ sợi ngang thiết kế tương ứng mẫu M42 – 165 sợi/10cm, mẫu M52 – 205 sợi/10cm, mẫu M62 – 245 sợi/10cm, có cùng thông số công nghệ dệt trên máy dệt Picanol Gammax. Vải sau khi dệt xong được xử lý giũ hồ, kết quả kiểm tra kích thước khổ vải được ghi trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra khổ rộng vải
KHỔ RỘNG VẢI (cm)
MẪU LẦN ĐO Giá trị TB
1 2 3 4 5
M42 131,50 130,20 131,50 131,50 131,50 131,20 M52 140,00 139,50 139,00 139,00 138,50 139,20 M62 144,10 144,60 146,00 145,80 144,50 145,00
Sử dụng phần mềm Excel 2010 để tính toán và xử lý số liệu. Trên Hình 3.1 thể hiện sự thay đổi khổ rộng vải sau tiền xử lý so với khổ rộng vải khi xuống máy ở các mẫu vải có mật độ sợi ngang khác nhau.
Phan Kim Ngân -59- Khóa 2013A
Hình 3.1. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến khổ rộng vải dệt thoi cotton/spandex sau tiền xử lý.
Nhận xét:
Như vậy sau tiền xử lý giũ hồ, khổ rộng của vải giảm so với khổ vải sau khi xuống máy. Với mẫu M42 khổ vải giảm 22,9% so với khổ rộng vải sau khi xuống máy; mẫu M52 khổ vải giảm 18,2%; mẫu M62 khổ vải giảm 14,8%, là do sợi dọc và sợi ngang đều được ổn định lại trạng thái sau khi xử lý giũ hồ so với trạng thái được kéo căng ở trên máy dệt. Kết quả cho thấy, khi thay đổi mật độ sợi ngang của vải làm thay đổi kích thước khổ rộng của vải, mật độ ngang của vải càng cao thì sự thay đổi khổ rộng của vải sau tiền xử lý sẽ ít hơn, vải ổn định hơn về kết cấu.
3.2. MỐI QUAN HỆ CỦA SỰ THAY ĐỔI MẬT ĐỘ SỢI NGANG ĐẾN MẬT ĐỘ SỢI DỌC MẬT ĐỘ SỢI DỌC
Như trên, khi mật độ sợi ngang thay đổi vải sau tiền xử lý giũ hồ có kích thước khổ vải thay đổi, điều đó có liên quan đến mật độ sợi dọc của vải cũng thay đổi. Mật độ sợi dọc và mật độ sợi ngang của vải dệt thoi được xác định theo tiêu chuẩn ISO 7211-2-84. Kết quả kiểm tra mật độ sợi dọc và mật độ sợi ngang của vải cotton/spandex trong Bảng 3.2.
Phan Kim Ngân -60- Khóa 2013A
Bảng 3.2. Mật độ sợi dọc và mật độ sợi ngang của vải cotton/spandex
MẬT ĐỘ SỢI MẪU LẦN THỬ Giá trị TB MẬT ĐỘ 1 2 3 4 5 (sợi/5cm) (Sợi/10cm) M42 Dọc 292 292 292 292 292 292 584 Ngang 80 80 80 80 80 80 160 M52 Dọc 274 274 274 274 274 274 548 Ngang 102 102 102 102 102 102 204 M62 Dọc 263 263 263 263 263 263 526 Ngang 120 120 120 120 120 120 240
Sử dụng phần mềm Excel 2010 để tính toán và xử lý số liệu. Trên Hình 3.2 thể hiện ảnh hưởng sự thay đổi mật độ ngang đến mật độ dọc của vải sau tiền xử lý.
Hình 3.2. Ảnh hưởng sự thay đổi mật độ ngang Pn đến mật độ dọc Pd của vải dệt thoi cotton/spandex sau tiền xử lý.
Mối quan hệ giữa mật độ dọc và mật độ ngang được thể hiện qua phương trình sau: 3 , 699 . 728 , 0 n d P P [Sợi/10cm] (3.1)
Phan Kim Ngân -61- Khóa 2013A
Nhận xét:
- Từ kết quả kiểm tra mật độ sợi dọc, mật độ sợi ngang của vải ở Bảng 3.2 so với thông số thiết kế ở Bảng 2.1, ta thấy vải sau tiền xử lý giũ hồ có mật độ sợi dọc tăng lên và mật độ sợi ngang có giảm so với thiết kế. Hiện tượng này xảy ra là do trong quá trình dệt và tiền xử lý sợi dọc được kéo căng nhiều hơn sợi ngang nên độ uốn của sợi dọc nhỏ hơn độ uốn của sợi ngang trong vải, làm cho tấm vải bị co theo chiều ngang nhiều hơn so với chiều dọc. Như vậy, khi thay đổi mật độ sợi ngang thì có ảnh hưởng đáng kể đến mật độ sợi dọc của vải cotton/spandex.
- Theo Hình 3.2 cho thấy khi mật độ sợi ngang tăng 27% (từ 160 sợi/10cm lên 204 sợi/10cm), thì mật độ sợi dọc giảm 6% (từ 584 xuống còn 548 sợi/10cm). Khi mật độ sợi ngang tăng 50% (từ 160 lên 240 sợi/10cm), thì mật độ sợi dọc giảm 10% (từ 584 xuống còn 526 sợi/10cm).
- Từ phương trình quan hệ (3.1), có thể thiết kế mẫu vải có mật độ sợi dọc và mật độ sợi ngang theo đúng yêu cầu, cho thấy quy luật thay đổi kích thước của tấm vải sau quá trình công nghệ dệt và tiền xử lý.
3.3. XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA TỶ LỆ SỢI SPANDEX TRONG VẢI KHI THAY ĐỔI MẬT ĐỘ SỢI NGANG KHI THAY ĐỔI MẬT ĐỘ SỢI NGANG
Ba mẫu vải M42, M52 và M62 xác định tỷ lệ spandex trong vải theo tiêu chuẩn ISO 5088-76. Kết quả đo khối lượng và xác định tỷ lệ phần trăm spandex được ghi trong Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Xác định khối lượng và tỷ lệ phần trăm spandex của vải cotton/spandex
MẪU
KHỐI LƢỢNG MẪU VẢI 10 X 10 CM (g) KHỐI
LƢỢNG SPANDEX (g) TỈ LỆ SPANDEX TRONG VẢI (%) Lần thử TB 1 2 3 4 5 M42 2,0867 2,0888 20,281 2,0876 2,0279 2,0638 0,0331 1,60 M52 2,1378 2,1186 2,1193 2,1383 2,1194 2,1267 0,0399 1,88 M62 2,2045 2,2029 2,1862 2,2036 2,1856 2,1966 0,0428 1,95
Phan Kim Ngân -62- Khóa 2013A
Tỷ lệ spandex trong vải ks (%) được xác định theo công thức: % 100 . M m ks (3.2)
Với: M- Khối lượng vải trên một đơn vị diện tích (g);
m- Khối lượng spandex trên cùng đơn vị diện tích của mẫu vải (g). Sử dụng phần mềm Excel 2010 để tính toán và xử lý số liệu. Trên Hình 3.3 thể hiện sự thay đổi tỷ lệ % spandex trong vải ở các mẫu vải khi mật độ sợi ngang khác nhau.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến tỷ lệ spandex trong vải của vải dệt thoi cotton/spandex.
Mối quan hệ giữa tỷ lệ % spandex và mật độ ngang được thể hiện qua phương trình sau: 9282 , 0 . 0044 , 0 n s P k [%] (3.3) Theo Hình 3.3 cho thấy khi mật độ sợi ngang tăng 27% (từ 160 sợi/10cm lên 204 sợi/10cm), thì tỷ lệ spandex trong vải tăng 0,28% (từ 1,60% lên 1,88%). Khi mật độ sợi ngang tăng 50% (từ 160 lên 240 sợi/10cm), thì tỷ lệ spandex trong vải tăng 0,35% (từ 1,60% lên 1,95%).
Như vậy với vải chéo cotton/spandex 2/1 có sợi dọc Nm 51/1 100% cotton, sợi ngang 27/1 100% cotton+spandex 40D, khi ta tăng mật độ sợi ngang thì tỷ lệ spandex trong vải cũng tăng lên.
Phan Kim Ngân -63- Khóa 2013A
3.4. ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ SỢI NGANG ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO ĐỨT CỦA VẢI
Với ba mẫu vải M42, M52 và M62 tiến hành xác định độ bền kéo đứt theo chiều dọc và chiều ngang theo tiêu chuẩn ISO 13934-1. Kết quả đo độ bền kéo đứt được ghi trong Bảng 3.4.
Bảng 3.4. Độ bền kéo đứt theo chiều dọc và chiều ngang của vải cotton/spandex
ĐỘ BỀN KÉO ĐỨT (N) MẪU LẦN THỬ Giá trị TB 1 2 3 4 M42 Dọc 847,00 905,15 938,10 854,36 886,20 Ngang 379,03 385,16 383,84 354,79 375,70 M52 Dọc 881,13 828,76 849,26 816,11 843,80 Ngang 505,24 498,47 478,43 509,75 498,00 M62 Dọc 886,72 835,70 805,81 814,54 835,70 Ngang 586,93 514,95 605,85 588,99 574,20
Theo kết quả thí nghiệm trên Bảng 3.4, sử dụng phần mềm Excel 2010 để tính toán và xử lý số liệu. Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ bền kéo đứt của vải dệt thoi cotton/spandex theo chiều dọc và chiều ngang được thể hiện trên Hình 3.4.
Hình 3.4. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến độ bền kéo đứt (dọc Pđd, ngang Pđn) của vải dệt thoi cotton/spandex.
Phan Kim Ngân -64- Khóa 2013A
Mối quan hệ tương quan của độ bền kéo đứt theo chiều dọc Pđd và mật độ ngang của vải Pn được thể hiện trên Hình 3.4 và được xác định theo phương trình:
7 , 984 . 643 , 0 n đd P P [N] (3.4)
Hệ số tương quan bội R2= 0,903, cho thấy mức độ tương quan rất cao.
Mối quan hệ tương quan của độ bền kéo đứt theo chiều ngang Pđn và mật độ ngang của vải Pn được thể hiện được thể hiện trên Hình 3.4 và được xác định theo phương trình: 12 , 19 . 492 , 2 n đn P P [N] (3.5)
Hệ số tương quan bội R2= 0,994, cho thấy mức độ tương quan rất cao.
Rút ra nhận xét:
- Các mẫu vải có độ bền kéo đứt theo chiều dọc luôn lớn hơn độ bền kéo đứt theo chiều ngang do mật độ sợi dọc lớn hơn nhiều so với mật độ sợi ngang.
- Mật độ sợi ngang càng thấp thì độ chênh lệch độ bền kéo đứt theo chiều dọc và theo chiều ngang càng lớn. Với mẫu M42 có mật độ sợi ngang 160 sợi/10cm thì độ chênh lệch độ bền kéo đứt giữa chiều dọc và chiều ngang là 136%, mẫu M52 mật độ ngang 204 sợi/10cm có độ chênh lệch 69%, mẫu 62 có mật độ ngang 240 sợi/10cm có độ lệch 45%.
- Mối quan hệ giữa độ bền kéo đứt theo chiều dọc Pđd và mật độ sợi ngang Pn
của vải cotton/spandex là tương quan nghịch, mật độ sợi ngang tăng 27,5% (từ 160 lên 204 sợi/10cm) độ bền kéo đứt theo chiều dọc giảm 4,8%, mật độ sợi ngang tăng lên 50% (từ 160 lên 240 sợi/10cm) độ bền kéo đứt theo chiều dọc giảm 5,7%.
- Mối quan hệ giữa độ bền kéo đứt theo chiều ngang Pđn và mật độ sợi ngang Pn của vải cotton/spandex là tương quan thuận, mật độ sợi ngang tăng lên 27,5% (từ 160 lên 204 sợi/10cm) thì độ bền kéo đứt của băng vải theo chiều ngang tăng lên 32,5%; mật độ sợi ngang tăng lên 50% (từ 160 lên 240 sợi/10cm) thì độ bền kéo đứt của băng vải theo chiều ngang tăng 52,8%.
- Như vậy, với vải vân chéo 2/1 có sợi dọc là sợi cotton 100% Nm 51/1 và sợi ngang là sợi cotton 100% Nm27/1+spandex 40D, khi mật độ sợi ngang thay đổi
Phan Kim Ngân -65- Khóa 2013A
sẽ làm thay đổi mật độ dọc, cấu trúc của vải thay đổi. Mật độ sợi ngang thay đổi làm thay đổi đáng kể đến độ bền kéo đứt của vải theo chiều ngang và chiều dọc.
3.5. ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ SỢI NGANG ĐẾN ĐỘ GIÃN ĐỨT CỦA VẢI
Với ba mẫu vải M42, M52 và M62 tiến hành xác định độ giãn đứt theo chiều dọc và chiều ngang theo tiêu chuẩn ISO 13934-1. Kết quả đo độ giãn đứt được ghi trong Bảng 3.5.
Bảng 3.5. Độ giãn đứt theo chiều dọc và ngang của vải cotton/spandex
ĐỘ GIÃN ĐỨT (%) MẪU LẦN THỬ Giá trị TB 1 2 3 4 M42 Dọc 13,66 13,95 13,93 13,03 13,60 Ngang 42,62 41,37 41,35 39,62 41,20 M52 Dọc 18,46 17,16 17,50 16,77 17,50 Ngang 38,31 36,97 37,68 38,36 37,80 M62 Dọc 18,16 17,80 17,57 17,67 17,80 Ngang 33,57 32,38 33,80 32,95 33,20
Theo kết quả thí nghiệm trên Bảng 3.5, sử dụng phần mềm Excel 2010 để tính toán và xử lý số liệu. Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ bền kéo đứt của vải dệt thoi cotton/spandex theo chiều dọc và chiều ngang được thể hiện trên Hình 3.5.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến độ giãn đứt (dọc d, ngang n) của vải cotton/spandex.
Phan Kim Ngân -66- Khóa 2013A
Mối quan hệ tương quan giữa độ giãn đứt theo chiều dọc d với mật độ ngang của vải Pn được thể hiện trên Hình 3.5 và được xác định theo phương trình:
464 , 5 . 053 , 0 d Pn [%] (3.6)
Hệ số tương quan bội R2= 0,847, cho thấy mức độ tương quan cao.
Mối quan hệ tương quan giữa độ giãn đứt theo chiều ngang n với mật độ ngang của vải Pn được thể hiện trên Hình 3.5 và được xác định theo phương trình:
36 , 57 . 099 , 0 n Pn [%] (3.7)
Hệ số tương quan bội R2= 0,979 cho thấy mức độ tương quan rất cao.
Rút ra nhận xét:
- Các mẫu vải có độ bền kéo đứt theo chiều ngang luôn lớn hơn độ bền kéo đứt theo chiều dọc do sợi dọc là sợi 100% cotton còn sợi ngang là sợi cotton có lõi spandex làm cho độ bền kéo đứt của vải theo chiều ngang lớn hơn.
- Mối quan hệ giữa độ giãn đứt theo chiều dọc d và mật độ sợi ngang Pn của vải cotton/spandex là tương quan thuận, mật độ sợi ngang tăng 50% (từ 160 sợi/10cm lên 249 sợi/10cm) thì độ giãn đứt theo chiều dọc tăng 30,9%.
- Mối quan hệ giữa độ giãn đứt theo chiều ngang n và mật độ sợi ngang Pn
của vải cotton/spandex là tương quan nghịch, mật độ sợi ngang tăng 50% (từ 160 sợi/10cm lên 249 sợi/10cm) thì độ giãn đứt theo chiều ngang giảm 19,4%.
- Như vậy, với vải vân chéo 2/1 có sợi dọc là sợi cotton 100% Nm 51/1 và sợi ngang là sợi cotton 100% Nm27/1+spandex 40D, khi mật độ sợi ngang thay đổi sẽ làm thay đổi mật độ dọc, cấu trúc của vải thay đổi. Mật độ sợi ngang thay đổi làm thay đổi đáng kể đến độ giãn kéo đứt theo cả hai chiều.
3.6. ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ SỢI NGANG ĐẾN SỰ THAY ĐỔI KÍCH THƢỚC SAU GIẶT
Tiến hành thí nghiệm xác định sự thay đổi kích thước theo chiều dọc và chiều ngang của ba mẫu M42, M52 và M62 theo tiêu chuẩn ISO 6330-08, kết quả kiểm tra kích thước sau giặt được ghi trong Bảng 3.6.
Phan Kim Ngân -67- Khóa 2013A
Bảng 3.6. Kết quả sự thay đổi kích thước sau giặt của vải cotton/spandex
MẪU (350mm) KÍCH THƢỚC SAU GIẶT (mm) Tỷ lệ thay đổi kích thƣớc (%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB