Kết luận chƣơng 1

1. Chất lƣợng sợi đƣợc đánh giá qua một số các chỉ tiêu: Độ mảnh, độ bền kéo đứt và độ giãn đứt, độ săn, độ không đều, …

2. Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sợi sau đánh ống nhƣ: Tốc độ quấn ống, bộ điều tiết sức căng, bộ làm sạch sợi (bộ cắt lọc), ...

3. Trong nƣớc có một số công trình nghiên cứu liên quan đến máy ống nhƣ: Giần Thị Thu Hƣờng, Trần Minh Nam (2008), “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến sức căng sợi trong quá trình quấn ống”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ các Trƣờng đại học Kỹ thuật, (65), tr 70-73. Giần Thị Thu Hƣờng (2009), Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến sức căng sợi để nâng cao chất lƣợng búp sợi và hiệu suất máy ống, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật chuyên nghành Công nghệ Dệt May 2004 – 2009, Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Trần Đức Trung (2012), Nghiên cứu ảnh hƣởng đồng thời của một số thông số công nghệ đến chất lƣợng sợi sau quấn ống, Luận văn thạc sỹ khoa học chuyên ngành Công nghệ Vật liệu dệt may, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội.

Nghiên cứu một số thông số của bộ cắt lọc (kết tạp, điểm dầy ngắn, điểm mỏng) trên máy quấn ống và ảnh hƣởng của nó tới độ bền sợi hầu nhƣ chƣa đƣợc nghiên cứu ở Việt Nam. Đây là đề tài thiết thực nhằm giúp cho việc lựa chọn thông số của bộ cắt lọc phù hợp cho quá trình quấn ống, đảm bảo chất lƣợng sợi ống, năng suất máy ống và tạo điều kiện tốt cho các công đoạn gia công tiếp theo.

CHƢƠNG 2

NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số thông số công nghệ trên bộ cắt lọc Uster Quantum và bộ cắt lọc Loepfe nhƣ: Chỉ tiêu kết tạp, dày ngắn, điểm mỏng tới độ bền, độ không đều độ bền, độ giãn của sợi Ne 32 cotton và Ne 21 cotton sau quấn ống.

2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Hiện nay có nhiều loại sợi đƣợc sản xuất trong nƣớc. Tại công ty cổ phần Dệt may Hoàng Thị Loan đang sản xuất các loại sợi: PES, Cotton, Visco, Peco, … với nhiều loại chi số khác nhau. Tuy nhiên do sợi 100% cotton có nhiều ƣu điểm: sợi hút ẩm và thẩm thấu không khí tốt, mềm mại, thân thiện với môi trƣờng, nên sợi Ne 32 (100% cotton) và sợi Ne 21 (100% cotton) đƣợc chọn làm đối tƣợng để nghiên cứu.

Thực nghiệm trên 2 loại bộ cắt lọc Uster Quantum (lắp trên máy quấn ống Autoconer 338) và bộ cắt lọc Loepfe (lắp trên máy quấn ống Muratec 21C) với các thông số thay đổi trong bảng 2.1 và bảng 2.2.

Bảng 2.1. Thông số công nghệ thay đổi trên bộ cắt lọc Uster Quantum.

Thay đổi chỉ tiêu kết tạp (N )

Khoảng 1 Khoảng 2 Khoảng 3 Khoảng 4 Khoảng 5 N(%) 280 300 320 350 400 S(%) 200 200 200 200 200 T(%) -50 -50 -50 -50 -50

Thay đổi chỉ tiêu dày ngắn ( S)

N(%) 320 320 320 320 320

S(%) 160 180 200 220 250

T(%) -50 -50 -50 -50 -50

Thay đổi chỉ tiêu Mỏng ( T)

N(%) 320 320 320 320 320

S(%) 200 200 200 200 200

T(%) -40 -45 -50 -55 -60

Bảng 2.2. Thông số công nghệ thay đổi trên bộ cắt lọc Loepfe.

Thay đổi chỉ tiêu kết tạp (N )

Khoảng 1 Khoảng 2 Khoảng 3 Khoảng 4 Khoảng 5 N 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 S 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 T -18 -18 -18 -18 -18

Thay đổi chỉ tiêu dày ngắn ( S)

N 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5

S 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5

T -18 -18 -18 -18 -18

Thay đổi chỉ tiêu Mỏng ( T)

N 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5

Sợi con Ne 32 (100% cotton) và Ne 21 (100% cotton) trƣớc khi quấn ống và qua bộ cắt lọc Uster Quantum hoặc Loepfe đƣợc kiểm tra chất lƣợng độ bền, độ không đều độ bền và độ giãn, kết quả cho trong bảng 2.3 và bảng 2.4.

Bảng 2.3. Kết quả thí nghiệm kéo đứt sợi con Ne 32 trƣớc khi qua máy quấn ống.

TT Chỉ tiêu chất lƣợng Kí

hiệu Đơn vị Phƣơng pháp xác định

Kết quả

1 Chi số thực tế Ntt m/g TCVN 5785/1:1994 32 2 Độ bền tƣơng đối P cN/tex TCVN 5786:1994 16,05 3 Hệ số biến sai độ bền CVp % TCVN 5786:1994 8,04 4 Tổng độ giãn SE % TCVN 5786:1994 63

Bảng 2.4. Kết quả thí nghiệm kéo đứt sợi con Ne 21 trƣớc khi qua máy quấn ống.

TT Chỉ tiêu chất lƣợng Kí

hiệu Đơn vị Phƣơng pháp xác định

Kết quả

1 Chi số thực tế Ntt m/g TCVN 5785/1:1994 21 2 Độ bền tƣơng đối P cN/tex TCVN 5786:1994 17,02 3 Hệ số biến sai độ bền CVp % TCVN 5786:1994 7,25 4 Tổng độ giãn SE % TCVN 5786:1994 76

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Thiết bị thí nghiệm 2.3.1. Thiết bị thí nghiệm

Quá trình thí nghiệm độ bền, độ không đều độ bền và độ giãn của sợi đƣợc thực hiện tại Công ty cổ phần Dệt May Hoàng Thị Loan, sử dụng thiết bị thí nghiệm: BCL Uster Quantum, Loepfe và máy kéo đứt Uster Dynamat I.

1. Máy kéo đứt USTER DYNAMAT I:

1. Bộ phận ghi biểu đồ độ giãn. 2. Bộ phận ghi biểu đồ độ bền. 3. Bộ phận cho biểu đồ bi.

4. Bộ phận cho tổng số phép thử kéo đứt dƣới dạng số.

5. Bộ phận cho kết quả tổng số độ bền đứt. 6. Bộ phận cho kết quả tổng số độ giãn đứt.

Hình 2.1. Máy kéo đứt Uster Dynamat I

a / Nguyên lý làm việc của máy Uster Dynamat I:

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy Uster Dynamat I

1. Mẫu thử 2. Hàm kẹp trên (di động) 3. Hàm kẹp dƣới (cố định) 4. Hệ thống pu - li 5. Mặt phẳng nghiêng 6. Hệ thống tải trọng và xe lăn 7. Giá đỡ mặt phẳng nghiêng 8. Trục vít - bánh vít 9. Hệ thống dẫn động 10.Thang đo lực 11.Thang đo độ giãn 12. Xích

13.Ngàm 14.Ống sợi

b / Nguyên lý hoạt động:

Sợi từ ống sợi đƣợc tháo ra và đặt vào giữa hai hàm kẹp trên và dƣới. Hàm kẹp trên di động đƣợc nối với hệ thống puli và xe lăn. Hàm kẹp dƣới cố định. Xe lăn đặt trên mặt phẳng nghiêng và mặt phẳng nghiêng này có thể di động xuống dƣới nhờ giá đỡ (7) và hệ thống dẫn động (9). Vòng xích (12) có gắn ngàm (13) dùng để mắc sợi cho lần thí nghiệm tiếp theo.

Giá đỡ mặt phẳng nghiêng (7) nhận truyền động và đi xuống dƣới với vận tốc không đổi nhờ hệ thống dẫn động (9). Khi giá đỡ (7) đi xuống dƣới, mặt phẳng nghiêng (5) sẽ quay quanh trục của nó và tạo với phƣơng nằm ngang một góc  .

Kết quả đó làm cho xe lăn (6) di chuyển trên mặt phẳng nghiêng (5) và kéo theo hàm kẹp di động (2) đi lên. Do đó lực tác dụng lên mẫu thử (1) tăng dần và cuối cùng làm cho sợi đứt. Vào lúc sợi đứt, máy tự động dừng lại, trên cơ cấu đếm ghi lại kết quả thí nghiệm của lực đứt và độ giãn đứt.

Sau khi sợi đứt, xe lăn (6) cùng với kẹp di động (2) trở về vị trí ban đầu; lúc đó cả hai kẹp sợi tự động mở ra, vòng xích (12) quay liên tục trên đó có gắn ngàm (13) sẽ đặt vào (2) hàm kẹp. Sau đó hai hàm kẹp đóng lại và máy lại tiếp tục kéo đứt sợi.

Các kết quả thí nghiệm thu đƣợc trên máy Uter Dynamat I: + Sp: Tổng số độ bền đứt đọc trên bộ đếm.

+ SE: Tổng số độ giãn đứt đọc trên bộ đếm. + Biểu đồ độ bền đứt.

+ Biểu đồ độ giãn đứt.

+ Biểu đồ bi phân bố độ bền đứt.

Vì các kết quả thí nghiệm thu đƣợc ở dạng tổng số các lần thử nên cần phải tính toán xử lý số liệu.

- Trị số trung bình của tải trọng đứt tính bằng % thang đo:

k n m Sp   (%) . (2.1)

Trong đó: m – Số lần thử trên một ống sợi n – Số lần thử tổng cộng

k – Hằng số cho mỗi máy (k=1, 9  3,3) Sp – Tổng độ bền đứt đọc trên bộ đếm. - Trị số trung bình của độ giãn đứt tính ra %:

e

n m S

E(%) E.  (2.2) Trong đó: SE – Tổng số giãn đứt đọc trên bộ đếm.

e - 0 0,4 là hằng số cho mỗi máy. - Trị số trung bình của độ bền đứt tính ra gam:

100 (%).M

 

 (g) (2.3)

Với M – độ lớn của thang đo (g).

- Hệ số độ biến sai độ bền CVp (%) xác định trực tiếp trên biểu đồ bi phân bố độ bền bằng thƣớc chuyên dùng. Sai số cho phép bằng

10 1

đơn vị của phép đo.

Đặc tính kỹ thuật của máy đo độ bền Uster Dynamat I.

- Kích thƣớc máy: Dài x rộng x cao = 630 x 600 x 1065 mm. - Chiều dài mẫu thử: 500 mm.

- Lực căng ban đầu của mẫu thử: 0,5 cN/tex.

Có thể điều chỉnh lực căng ban đầu của sợi nhờ bộ hãm.

- Thang đo độ bền đứt phụ thuộc vào trọng lƣợng con lăn chạy trên mặt phẳng nghiêng. Máy đƣợc cung cấp 6 tổ hợp trọng lƣợng cho các thang đo nhƣ sau:

0 200g; 0 400g; 0 600g; 0 1000g; 0 1500g; 0 2000g;

2. Bộ cắt lọc Uster Quantum:

Hình 2.3.Bộ cắt lọc Uster Quantum

Các chức năng cắt lọc của bộ làm sạch Uster Quantum:

1. Neps: Kết tạp.

2. N-fault: (Very short thick place < 1cm).

+ Lỗi: Các lỗi dầy cực ngắn (< 1cm chiều dài). + Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống.

+ Độ dài kiểm soát: [cm]

+ Độ nhạy: 100  500 % (giới hạn trên). 3. S-fault: (Short thick place 1 to 8 cm).

+ Lỗi: Các lỗi dầy có chiều dài từ 1-8 cm. + Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống. + Độ dài kiểm soát: 1  10 [cm]

+ Độ nhạy: 50  300 % (giới hạn trên). 4. L-fault: (Long thick place > 8cm)

+ Lỗi: Các lỗi dầy có chiều dài > 8 cm. + Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống. + Độ dài kiểm soát: 10  200 [cm]

+ Độ nhạy: 20  200 % (giới hạn trên). 5. T-fault: (Thin place)

+ Lỗi: Các lỗi điểm mỏng.

+ Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống. + Độ dài kiểm soát: 10  200 [cm]

6. NSL-Effect: (Clearing of fancy yarn) + Kiểm soát: Sợi kiểu. 7. C-fault: (Yarn count variation at start-up).

+ Lỗi: Sai lệch chi số.

+ Kiểm soát: Trong giai đoạn khởi động.

+ Độ dài kiểm soát: 200  10000 [cm] hoặc (2  100 m) + Độ nhạy: Cp: 1  80 % (giới hạn trên).

Cm: -80  -1 % (giới hạn dƣới). 8. CC-fault: (Yarn count variation during production).

+ Lỗi: Sai lệch chi số.

+ Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống. + Độ dài kiểm soát: 30  10000 [cm] hoặc (0,3  100 m) + Độ nhạy: CCp: 1  150 % (giới hạn trên).

CCm: -80  -1 % (giới hạn dƣới). 9. J-fault: (Faulty yarn joints)

+ Lỗi: Các điểm sợi quá dầy, quá mỏng. + Kiểm soát: Trong giai đoạn khởi động (start-up). + Độ dài kiểm soát: 0,2  10 [cm]

+ Độ nhạy: Jp: 10  300 % (giới hạn trên). Jm: -80  -10 % (giới hạn dƣới). 10. FD-fault: (Dark foreign matter in light yarns)

+ Lỗi: Phát hiện xơ ngoại lai tối màu trong sợi sáng màu.

+ Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống. + Độ dài kiểm soát: [cm]

+ Độ nhạy (contrast): [%]

11. FL-fault: (Light foreign matter in dark yarns).

+ Kiểm soát: Trong suốt quá trình quấn ống. + Độ dài kiểm soát: [cm]

+ Độ nhạy (contrast): [%] 12. PC-fault: (Fault swarm-(pearlchain)-)

+ Lỗi: Các điểm dầy lặp lại theo chu kỳ (kiểu chuỗi ngọc trai) trong 8m.

+ Cài đặt thời gian: [phút] + Cỡ lỗi: [% và phút] + Chiều dài xuất hiện lỗi: [cm]

13. CY-fault: (Core yarn, faulty yarn)

+ Kiểm soát lỗi của sợi bọc trong quá trình trong quá trình nối (chỉ sử dụng cho sợi bọc).

14. U-fault: (Double upper yarn)

+ Kiểm soát quá trình nối đối với sợi chập 2 trở lên (chỉ áp dụng với các loại sợi đặc biệt).

Kiểu làm sạch sợi tụ điện lắp trên các máy quấn ống tự động Autoconer (hãng Schlafhorst), Machconer (hãng Muratec), nhiều máy quấn ống tự động khác và cả các máy quấn ống cơ khí thế hệ mới.

3. Bộ cắt lọc Loepfe: Bộ cắt lọc Loepfe đƣợc lắp trên máy quấn ống Muretec 21C.

Bộ cắt lọc Loepfe-TK840 có các chức năng cắt lọc sau:

N : Đƣờng kính giới hạn cho điểm Neps. DS : Đƣờng kính giới hạn cho điểm dầy ngắn. LS : Chiều dài giới hạn cho điểm dầy ngắn. DL : Đƣờng kính giới hạn cho điểm dầy dài. LL : Chiều dài giới hạn cho điểm dầy dài. -D : Đƣờng kính giới hạn cho điểm mỏng. -L : Chiều dài giới hạn cho điểm mỏng.

Hình 2.4. Bộ cắt lọc Loepfe-TK840

Các chức năng trên đây đƣợc cài đặt cả trong 2 phần: kiểm soát thân sợi và

kiểm soát mối nối. Ngoài ra, bộ làm sạch Loepfe TK840 còn có một số các chức

năng khác nhƣ sau:

+ Kiểm soát xơ ngoại lai (phân biệt bằng màu sắc). + Kiểm soát lỗi chuỗi (Cluster).

1- Điểm Neps (kết tạp) 2- Điểm dầy ngắn 3- Điểm dầy dài 4- Điểm mỏng 5- Mối nối

6- Tổng số lỗi (một số loại lỗi khác)

Hình 2.6. Lỗi chuỗi Clusters

Hình 2.7. Lỗi xơ ngoại lai

2.3.2.Phƣơng pháp thí nghiệm

- Điều kiện phòng thí nghiệm:

Độ ẩm tƣơng đối φtđ = 65 ± 2 (%), Nhiệt độ t0 = 20 ± 2 (0C).

- Phƣơng pháp xác định độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của sợi theo tiêu chuẩn: TCVN 5786-1994.

2.3.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu 1. Cơ sở xử lý số liệu: 1. Cơ sở xử lý số liệu:

Khi nghiên cứu chất lƣợng 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)) thƣờng không biết biểu thức cụ thể, mà chỉ biết các giá trị tƣơng ứng của cặp đại lƣợng xivà yi. Đó là các giá trị đo đƣợc qua thực nghiệm hoặc nhận đƣợc qua thống kê.

Các kết quả có thể đƣợc biểu thị dƣới dạng bảng hoặc đồ thị.

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

Ký hiệu sự phụ thuộc của hàm đã đƣợc chọn là: y= f (x, a0, a1, …, 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, … , aN, vì các giá trị này chứa các sai số ngẫu nhiên.

2. Phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu:

Đây là phƣơng pháp phổ biến nhất, đƣợc dựa trên giả thuyết: Tổng các bình phƣơng sai lệch tung độ đƣợc tính theo công thức thực nghiệm so với tung độ của đƣờng cong từ thực nghiệm là nhỏ nhất.

Đối với dạng đƣờng cong thực nghiệm bất kỳ f(x, Bo, B1 ...) có thể diễn tả nhƣ sau:

 ( , , 1,...) 2 min

 f x Bo B Y

x x1 x2 …. xk …. xN

Y- Biến số phụ thuộc. Bo, B1 ... - Các hệ số của phƣơng trình hồi quy. X - Biến số độc lập. f - Phƣơng trình hồi quy.

Lấy các đạo hàm riêng theo Bo, B1,.... sẽ có:

o B   f(x,Bo,B1,...)Y2 0 1 B   f(x,Bo,B1,...)Y2 0 ...

Từ hệ phƣơng trình trên có thể thiết lập hệ thống riêng phần cho các dạng đƣờng cong cụ thể.

3. Phƣơng pháp phân tích tƣơng quan:

Mục đích: làm sáng tỏ mức độ ảnh hƣởng của các nhân tố khác nhau lên yếu tố đầu ra của một quá trình thí nghiệm.

Hai biến số ngẫu nhiên Y và X có thể: liên quan tuyến tính, có khuynh hƣớng tuyến tính hoặc không liên quan. Phân tích tổng quan khảo sát khuynh hƣớng và mức độ của sự liên quan.