2.2.1.1. Công nghệ sản xuất vải mẫu:
Mẫu vải luận văn sử dụng là vải tơ tằm pha len dùng để may áo khoác nữ mùa đông. Thiết kế vải dày, có trọng lượng cao trên 300 g/m2. Vải được
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 31 Khóa 2014 - 2016 thiết kế dệt tại Phân Viện Dệt May, nhuộm – hoàn tất tại công ty X28 theo quy trình sau:
• Nguyên liệu
• Sợi dọc: tơ tằm (spunsilk), chi số Nm 60/2/4.
• Sợi ngang: sợi len lông cừu chải thô, chi số Nm 15/2.
Sợi dọc và ngang mộc được xử lý giặt, nhuộm. Sau đó sợi nhuộm được chuyển sang công đoạn dệt theo thiết kế:
Kiểu dệt: vân chéo gẫy lệch dọc trên cơ sở vân chéo 2/2
x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
Hình 2.1. Kiểu dệt của mẫu thử
Các bước thực hiện kiểu dệt: - Điều go
- Cài đặt mật độ
- Cài đặt sức căng sợi dọc - Tốc độc chạy máy Tổng kết các mẫu đã tạo trong đề tài:
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 32 Khóa 2014 - 2016
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của mẫu vải
Mẫu Sợi dọc Sợi ngang
Mật độ dọc (sợi/10 cm) Mật độ sợi ngang (sợi/10cm) Số lượng (m) 1 60/2/4 Nm, màu đen 15/2 Nm, màu nâu 120 60 1 2 15/2 Nm, màu vàng 120 70 1 3 15/2 Nm, màu đỏ 120 80 1 4 15/2 Nm, màu ghi 120 90 1 5 15/2 Nm, màu xanh 120 100 1 Hình 2. 2. Mẫu vải thực tế
Vải sau khi dệt được chuyển sang công đoạn xử lý hoàn tất: đốt đầu xơ, định hình ướt, hồ hoàn tất và định hình hơi.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 33 Khóa 2014 - 2016
2.2.1.2. Bộ phận cuộn vải trên máy dệt
Đối với máy dệt điện tử, bộ cuộn vải được truyền động bằng một động cơ trợ độc lập, động cơ này được điều khiển bởi bộ vi xử lý. Hệ thống này có ưu điểm là các bánh răng thay đổi trong bộ cuộn vải không bao giờ phải thay đổi và sự làm việc của bộ cuộn vải hoàn toàn độc lập đối với máy.
2.2.1.3. Phƣơng pháp tạo ra vải có mật độ khác nhau trên máy dệt
Bộ phận cuộn vải ngoài nhiệm vụ quấn vải đã dệt xong lên trục vải còn có nhiệm vụ điều chỉnh mật độ ngang của vải và cũng đặc trưng cho việc đặt sợi ngang trong vải.
Khoảng cách giữa các sợi ngang trên vải được xác định bởi các thông số của bộ phận cuộn vải, có thể được tính theo công thức sau:
S=πDn
S- Khoảng cách giữa hai sợi ngang (cm) D- Đường kính của trục gai (cm)
n- số vòng quay của trục gai sau một lần đập của ba tăng.
Từ công thức trên và tỉ số truyền của các bánh răng truyền động ta có thể tính được mật độ sợi ngang.
Đối với máy dệt điện tử, mật độ sợi ngang được thay đổi khá đơn giản theo lưu đồ sau:
Hình 2.3. Sơ đồ cơ chế điều chỉnh mật độ sợi ngang trên máy dệt điện tử
Mật độ sợi ngang
Bộ xử lý trung tâm
Vận tốc máy
Vận tốc tở sợi Vận tốc cuốn vải
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 34 Khóa 2014 - 2016 Khi máy nhận thông tin về thông số mật độ sợi ngang, vận tốc máy, sức căng sợi dọc…do người sử dụng nhập trên màn hình thì máy chuyển thông tin về bộ xử lý trung tâm, tính toán thông số điều khiển đến bộ phận thi hành như mô-tơ tở sợi, mô-tơ quấn sợi sao cho mật độ sợi ngang luôn luôn đúng với giá trị đặt.
2.2.2.Phƣơng pháp xác định chỉ tiêu cơ lý của vải 2.2.2.1 Phƣơng pháp xác định mật độ sợi ngang:
a. Định nghĩa: Mật độ sợi ngang trong tiêu chuẩn đo này là số sợi ngang có trên 10 cm theo chiều dọc vải.
b. Tiêu chuẩn áp dụng: ISO 7211-2-84 c.Thiết bị đo:
- Kính soi mật độ JAME HEAL (Anh),có sai số 0,25mm.
Hình 2.4. Kính soi mật độ
- Thước đo chiều dài: có vạch chia tới 0,5mm - Kéo cắt vải
- Kim gẩy sợi d. Cách tiến hành:
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 35 Khóa 2014 - 2016 d.1. Chuẩn bị mẫu:
Thuần hóa mẫu: để mẫu thử ở trạng thái tự do trên bàn trong điều kiện khí hậu qui định R = 65±4%, T=20±20C, trong thời gian không ít hơn 24 giờ.
d.2. Tiến hành đo:
Tiến hành trong điều kiện môi trường qui định R= 65±4%, T=20±20 C - Xác định mật độ sợi ngang tại ít nhất 4 vị trí trên mẫu thử:
+Phải phân bổ đều mẫu và cách biên không ít hơn 5cm. +Không đếm tại các vị trí có lỗi.
+Không đếm trùng hệ sợi. `
- Chiều dài đếm: phụ thuộc mật độ sợi
Bảng 2.2. Chiều dài đếm mật độ
Mật độ sợi (sợi/10cm) Chiều dài cần đếm (mm)
<100 100 ± 0,5
100-500 50 ± 0,5
>500 25 ± 0,5
+Nếu mẫu thử có tổ chức sọc và mật độ sọc và nền khác nhau thì phải xác định riêng: mật độ sọc và mật độ nền.
+Nếu chiều rộng của sọc hoặc nền nhỏ hơn chiều dài đếm qui định thì sau khi đếm số sợi trên sọc hoặc nền, đo chiều rộng của sọc hoặc nền chính xác đến 0,5mm rồi tính ra số sợi/10 cm (Đếm theo rappo).
- Phương pháp đếm: đếm bằng kính soi mật độ.
Đặt thước đo của kính vuông góc với hệ sợi ngang sao cho điểm trong của thước nằm đúng giữa khe của hai sợi kề nhau. Tiến hành đếm theo chiều dài qui định của bảng trên, nếu cuối cùng có nửa sợi trở lên thì tính là một sợi.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 36 Khóa 2014 - 2016 - Tính toán kết quả: mật độ sợi của mẫu là trung bình cộng các kết quả xác định mật độ tại các vị trí đếm. Mật độ sợi được xác định đến 0,1 sợi và kết quả quy tròn đến một sợi.
2.2.2.2. Phƣơng pháp xác định độ dày vải:
(Tiêu chuẩn ASTM D1777-2011)
- Mẫu vải được thuần hóa trong phòng có nhiệt độ 210C±1, độ ẩm tương đối là 65%±2 trong vòng ít nhất 8 giờ.
- Cắt 10 mẫu thử có diện tích lớn hơn mặt đĩa đo ít nhất là 20% và cách 2 biên vải một khoảng tối thiểu là 1/10 khổ vải.
- Các mẫu thử được cắt sao cho những diện tích này có hệ sợi dọc và sợi ngang khác nhau hoặc các đường và các sọc nổi khác nhau. Tốt nhất là cắt theo đường chéo.
- Các mẫu thử không được cho phép có lỗi ngoại quan như gút bông, sợi thô, tạp chất bám trên bề mặt vải, thủng rách, các nếp gấp, bị nhàu nát hoặc bị ma sát làm mòn vải, vón kết bề mặt vải, tránh để nước, dầu mỡ… vương lên mẫu thử (ngoại trừ yêu cầu xác định độ dày vải sau khi mài mòn hoặc sau khi thí nghiệm độ vón bề mặt vải…).
- Làm sạch chân ép trên và dưới, máy đo độ dày được đặt trên mặt phẳng.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 37 Khóa 2014 - 2016
Bảng 2.3. Bảng lựa chọn đƣờng kính chân ép, chân đế theo loại nguyên liệu Loại nguyên liệu Đƣờng kính chân ép Đƣờng kính chân đế Lực ép
Vải dệt thoi 28.7±0,02mm 38mm hoặc lớn hơn 4,14±0,21kPa Vải dệt kim Chăn 28,7±0,02mm 38mm hoặc lớn hơn 4,14±0,21kPa Vải cào lông
Vải khổ hẹp 9,5±0,02mm 38mm hoặc lớn hơn 23,4±0,7kPa Hàng dệt đai, ruy băng Thảm từ xơ thủy tinh 6,3±0,02mm 19mm hoặc lớn hơn 172±14kPa
- Bật nút mở máy sang vị trí ON. - Chỉnh đồng hồ về mức zero trước đo.
+Nhấc chân ép ra một khoảng cách đủ cho mẫu thử vào giữa. +Đặt mẫu thử thứ nhất vào giữa chân ép và đế đỡ mẫu.
+Thả chân ép mẫu xuống mẫu thử, ghi kết quả thử trên màn hình máy trong vòng 5 đến 6 giây. Đọc kết quả đến 0,001mm.
+Tiến hành các mẫu thử còn lại theo các bước như trên..
Tính toán kết quả:
- Tính trung bình của 10 lần đo. - Tính hệ số biến sai độ dày.
Thiết bị đo độ dày tại Phân Viện Dệt May: thiết bị của hãng Mitutoyo (Nhật Bản), có sai số 0,001mm.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 38 Khóa 2014 - 2016
Hình 2.5. Thiết bị đo độ dày của vải
2.2.2.3. Phƣơng pháp xác định hệ số ma sát vải:
(Tiêu chuẩn ASTM D1894)
Hình 2.6. Sơ đồ máy thí nghiệm xác định hệ số ma sát
• Phạm vi: Phương pháp này dùng để xác định hệ số ma trượt và ma sát lúc bắt đầu (starting friction) của màng nhựa và tấm vật liệu (vải, thủy tinh, kim loại).
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 39 Khóa 2014 - 2016 • Nguyên lý đo:
Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý đo hệ số ma sát của vật liệu Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật của bộ phận thử hệ số ma sát
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 40 Khóa 2014 - 2016
Hình 2.8. Thiết bị thử nghiệm đo hệ số ma sát vải của hãng Instron – Mỹ
• Thiết bị thử gồm bàn phẳng cố định và miếng trượt có thể chuyển động. Cả bàn và miếng trượt được bọc vật liệu thử. Cáp kéo gắn vào miếng trượt đến cảm biến lực với một pulli dẫn hướng.
• Dữ liệu được ghi lại từ cảm biến lực trong suốt quá trình thử nghiệm và được phân tích để xác định cả ma sát tĩnh và ma sát động. Ma sát tĩnh được lấy số liệu từ đỉnh lực cao nhất đầu tiên trên đường cong lực, ma sát động được lấy từ giá trị lực trung bình giữa hai điểm được xác định trước.
• Kéo và dao cắt: dùng để cắt mẫu. • Băng dính, hai mặt.
• Băng dình, giấy kính bóng. • Cách tiến hành:
• Ráp vật liệu làm bề mặt ma sát có kích thước 130mm x 250mm (5inch x 10inch) lên mặt phẳng trượt của máy.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 41 Khóa 2014 - 2016 • Gắn mẫu thử cần xác định hệ số ma sát lên miếng trượt.
Nếu độ dày của mẫu nhỏ hơn hoặc bằng 0,254mm, mẫu được cắt với kích thước 120mm 2
(4 1/2inch 2 ).
Nếu độ dày của mẫu lớn hơn 0,254mm, mẫu được cắt với kích thước 63,5mm 2 (2 1/2inch 2 ).
• Gắn miếng trượt được bao phủ mẫu vào sợi nylon filament. Sợi nylon đủ dài để cho phép miếng trượt di chuyển tối đa. Hiệu chỉnh miếng trượt, sợi filament và mặt phẳng máy sao cho song song với nhau.
• Khởi động động cơ máy, tốc độ 150 ± 30mm/ phút. Khi có lực ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc, chuyển động tương đối sẽ không lập tức xảy ra giữa miếng trượt và mặt phẳng chuyển động cho đến khi lực kéo miếng trượt bằng hoặc lớn hơn lực ma sát tĩnh tại bề mặt tiếp xúc. Ghi chép giá trị đọc ban đầu lớn nhất này như là thành phần lực của hệ số ma sát tĩnh.
• Ghi chép giá trị đọc trung bình trong quá trình chạy gần 130mm (5inch) khi các bề mặt trượt đều đặn lên nhau. Đây chính là lực ma sát động yêu cầu để duy trì chuyển động giữa các bề mặt và thông thường là thấp hơn lực ma sát tĩnh đòi hỏi để có chuyển động ban đầu. Sau khi miếng trượt đã di chuyển qua 130mm (5inch) ngưng thiết bị và trở lại vị trí khởi động.
• Nếu thiết bị ghi được sự thay đổi tải trọng được sử dụng, vẽ cả đường thẳng nằm giữa 2 điểm cao nhất và thấp nhất trên đồ thị khi miếng trượt chuyển động, hoặc đạt được tải trọng trung bình bằng cách tích hợp đồ thị ghi chép. Tải trọng trung bình chính là lực ma sát động cần thiết để duy trì chuyển động của miếng trượt.
• Bỏ mẫu thử khỏi miếng trượt và mặt phẳng nằm ngang. Lặp lại các bước như trên cho mẫu tiếp theo. Một mẫu mới sẽ được sử dụng cho mỗi lần chạy. Bề mặt mẫu không được thử nghiệm hơn một lần.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 42 Khóa 2014 - 2016 • Tính hệ số ma sát tĩnh µs:
µs = As/ B As: giá trị đọc chuyển động ban đầu, g B: trọng lượng miếng trượt, g
• Tính hệ số ma sát động, µd:
µd = Ad/B
Ad: giá trị đọc trung bình đạt được trong suốt quá trình trượt đều của bề mặt màng, g
B: trọng lượng miếng trượt, g • Báo cáo:
• Hệ số ma sát tĩnh, hệ số ma sát động trung bình, độ lệch chuẩn. • Số mẫu thử.
+ Thiết bị đo hệ số ma sát tại công ty nhựa Minh Anh: INSTRON (Mỹ), sai số 0,0001N.
Kết luận chƣơng 2:
• Nội dung nghiên cứu của đề tài là khảo sát sự ảnh hưởng của mật độ sợi ngang lên hệ số ma sát của vải với vải, của vải với kim loại và vải với vật liệu bọc cuốn của máy dệt thoi.
• Luận văn đã thực hiện tạo được 05 mẫu vải len pha tơ tằm (sợi dọc tơ tằm, sợi ngang len) với 05 mật độ khác nhau: 60, 70, 80, 90, 100 sợi/ 10cm. • Khảo sát các phương pháp đo mật độ vải, đo độ dày vải, đo hệ số ma sát của vải.
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ngành công nghệ vật liệu dệt may
Phạm Thị Mỹ Giang Trang 43 Khóa 2014 - 2016
Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1.Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu của vải
Phƣơng pháp lấy mẫu:
- Kích thước mẫu: theo tiêu chuẩn phương pháp thử, nếu độ dày của mẫu vải nhỏ hơn hoặc bằng 0,254mm thì cắt mẫu với kích thước 120mm 2
(4 1/2
inch 2 ); nếu bề dày của mẫu vải lớn hơn 0,254mm thì cắt mẫu với kích thước 63,5mm 2
(21/2inch2).
- Số lượng mẫu: Cắt 05 mẫu cho mỗi khảo sát riêng. - Vị trí cắt mẫu: Cắt sao cho không trùng hệ sợi.
Điều kiện thí nghiệm:
- Điều kiện môi trường: + Nhiệt độ:
Thử nghiệm xác định mật độ vải: 20±20 C Thử nghiệm xác định độ dày vải: 21±10
C Thử nghiệm xác định hệ số ma sát: 23±20
C + Độ ẩm:
Thử nghiệm xác định mật độ vải: 65±4% Thử nghiệm xác định độ dày vải: 65±4% Thử nghiệm xác định hệ số ma sát: 50±5% - Điều kiện thiết bị:
+ Thiết bị đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của phương pháp thử. + Thiết bị được hiệu chuẩn định kỳ.