L ỜI CAM ĐOAN
K ết luận chương 1
2.1.2. N ội dung nghi ên c ứu
Để khảo sát ảnh hưởng của mô đun vòng sợi, chiều dài vòng sợi và mật độ hàng vòng tới độ rủ vải dệt kim, đề tài được nghiên cứu theo các nội dung sau:
1. Xác định ma trận quy hoạch thực nghiệm với sự thay đổi của 2 thông số cấu trúc vải nói trên.
2. Dệt mẫu vải dệt kim Single và Rib 1x1 với cùng một loại sợi bông (hoặc PeCo) theo bảng quy hoạch thực nghiệm 2.1.
3. Xác định độ rủ của các mẫu vải dệt kim trên máy đo độ rủ Cusick tại Viện Dệt.
4. Xử lý số liệu, kiểm định và xác định hàm hồi quy thể thể hiện mức độ tương quan đồng thời giữa 2 thông số cấu trúc vải đến độ rủ thông qua hệ số tương quan và các giả thiết kiểm chứng thống kê, xác suất.
2.2. Các phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp xác định độ rủ vải dệt kim
Phương pháp xác định sự thay độ rủ vải dệt kim dựa theo Tiêu chuẩn BS 5058:1973 (Anh).
a) Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
Máy đo độ rủ vải Cusick tại Phòng thí nghiệm Cơ lý, Viện Kỹ thuật Dệt. Các dụng cụ phụ trợ.
b) Quy trình thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu thí nghiệm cho đo độ rủ Cusick.
c) Xác định độ mềm rủ của vải ( Phương pháp thử BS 5058)
Phạm vi áp dụng
Tiều chuẩn này mô tả phương pháp xác định độ mềm rủ của vải, áp dụng cho tất cả các loại vải mà đặc tính độ mềm rủ là quan trọng cho mục đích sử dụng cuối cùng.
Nguyên tắc
Một mẫu vải hình tròn được giữ đồng tâm giữa hai đĩa nhỏ nằm ngang, phần mép ngoài của vải rủ xuống thành nếp quanh đĩa đỡ phía dưới. Bóng của mẫu rủ được chiếu lên phía trên vòng giấy hình khuyên có kích thước tương đương với mẫu vải trước khi rủ xuống. Khối lượng vòng tròn giấy này phải được xác định. Viền ngoài của bóng rủ được đánh dấu trên vòng tròn giấy, giấy được cắt theo bóng rủ và xác định khối lượng của phần bên trong đại diện cho bóng rủ. Hệ số độ mềm rủ được tính toán từ hai phần khối lượng đó.
Định nghĩa
+ Sự mềm rủ của vải: Vải bị rủ xuống bởi chính trọng lượng của nó khi ở trạng thái treo.
+ Hệ số độ mềm rủ: Phần trăm diện tích của bóng mẫu vải rủ xuống khi chiếu thẳng đứng so với diện tích phần vải ban đầu.
+ Hai đĩa nằm ngang có đường kính 18 cm, để giữ mẫu ở giữa hai đĩa, đĩa ở dưới có chốt giữa định vị.
+ Nguồn sáng đặt chính giữa ở dưới đĩa tại tiêu điểm của gương Parabol lõm sẽ phản chiếu tia sáng song song thẳng đứng lên phía trên tạo nên bóng của phàn vải rủ lên vòng giấy hình khuyên đặt ở chính giữa đĩa, trên nắp cảu thiết bị.
+ Đĩa chính giữa trên nắp của thiết bị để định vị vòng giấy.
Ba tấm dưỡng hình tròn phù hợp để dễ dàng định vị điểm giữa của mẫu thử Dưỡng A: dường kính 24 cm
Dưỡng B: Đường kính 30 cm Dưỡng C: Đường kính 36cm
Các vòng giấy mờ có đường kính trong 18 cm và đường kính ngoài bằng các đường kính của mẫu thử (Các vòng giấy này có thể nhận được từ phía nhà sản xuất)
Cân có khả năng xác định khối lượng đến độ chính xác đến 0.01g
Môi trường điều hòa và thử
Môi trường điều hòa và thử nghiệm là môi trường chuẩn cho thử nghiệm vật liệu dệt như quy định trong (BS 1051) TCVN 1748, nghĩa là độ ẩm tương đối là 65 4% và nhiệt độ 20 20C.
Chuẩn bị mẫu thử
R1= 26cm R2=30cm R3=36cm Hình 2.1: Kích thước mẫu thí nghiệm
Điều hòa: Điều hòa vải để thử ít nhất là 24 giờ trong điều kiện môi trường quy định trong điều.
Chọn dưỡng thích hợp cho vải cần thử
+ Chọn dưỡng đường kính 24 cm cho vải mềm, nếu hệ số độ mềm rủ dưới 30% khi thử với dưỡng đường kính 30 cm
+ Đường kính 30 cm cho vải bình thường
+ Đường kính 36 cm cho vải cứng, nếu hệ số mềm rủ trên 85% khi thử với dưỡng đường kính 30cm
Kết quả đạt được trên các mẫu thử có đường kính khác nhau không thể so sánh trực tiếp
Đánh dấu và cắt: Đặt vải không có nếp nhăn trên mặt phẳng ngang và sử dụng dưỡng để đánh dấu mẫu, đánh dấu điểm giữa và cắt mẫu. Đảm bảo rằng mẫu là đại diện thích hợp cho mẫu vải cần thử.
Số lượng mẫu: Lấy ít nhất hai mẫu thử
Tiến hành thử nghiệm
Môi trường thử: tiến hành thử nghiệm trong môi trường chuẩn theo quy định Kiểm tra thiết bị thử nghiệm độ mềm rủ
- Đảm bảo rằng đĩa giữa trên nắp thiết bị nằm ngang bằng cách điều chỉnh các chân đế thăng bằng hoặc các cách phù hợp khác. Bật đèn sáng.
- Đảm bảo rằng dây tóc của đèn ở tiêu điểm cảu gương Parabol lõm bằng cách đặt vòng giấy đượng kính 30 cm ở giữa đĩa đỡ mẫu của thiết bị. Bóng vòng giấy đường kính 30 cm tạo nên trên mặt dưới vòng giấy đường kính 36 cm trên nắp của thiết bị phải ở trung tâm.
- Các bước tiến hành
+ Đặt mẫu thử lên đĩa dưới nằm ngang của thiết bị sao cho chốt xuyên qua tâm của mẫu và chốt cũng định vị vừa khít vào lỗ cảu đĩa trên nắp thiết bị
+ Đặt vòng tròn giấy hình khuyên có đường kính ngoài như mẫu thử lên nắp thiết bị.
+ Bật đèn sáng và nhanh chóng vẽ vòng quanh ngoại biên bóng rủ của mẫu thử lên vòng giấy
+ Lấy vòng giấy ra và gấp lại để xác định khối lượng với độ chính xác 0.01 g (M1)
+ Cắt vòng quanh biên đã được vẽ trên vòng giấy và loại bỏ những phần diện tích vòng giấy không tạo bóng.
+ Xác định khối lượng của phần còn lại trên vòng giấy với độ chính xác 0.01 g (M2)
+ Lặp lại các bước trên, trên cùng mẫu thử đó nhưng với mặt vải khác quay lên Số lượng mẫu
+ Thực hiện thêm hai lần nữa các bước mô tả phần: ‘các bước tiến hành”, tổng cộng làm sáu phép đo trên cùng một mẫu.
Tính toán và biểu diễn kết quả.
Tính toán hệ số độ mềm rủ cho mỗi phép thử sau: Hệ số độ mềm rủ = 1 2 100 M x M Trong đó
M1: Tổng khối lượng của vòng giấy
M2: Khối lượng của phần bóng rủ của vòng giấy .
d) Thực nghiệm xác định hệ số rủ của vải
Từ các phương pháp đo độ rủ đã được nêu trên, đề tài chọn phương pháp đo độ rủ bằng quang học trên máy đo độ rủ do Cusick thiết kế ban đầu và được tiêu chuẩn hóa với nguyên lý đo theo tiêu chuẩn Anh quốc 5058:1973 . Sự lựa chọn này phù hợp tiêu
chuẩn đánh giá độ rủ quốc tế và Việt Nam, phù hợp với thiết bị hiện có tại trung tâm thí nghiệm Dệt May – Viện Dệt May Hà Nội.
Thiết bị ASD-LAST, Hoa Kỳ được lựa chọn để xác định hệ số rủ của các loại vải thí nghiệm trong luận văn này vì đây là thiết bị duy nhất dùng đểđo hệ số rủ hiện có tại trung tâm thí nghiệm Dệt May – Viện Dệt May Hà Nội
Hệ số rủ của vải thí nghiệm được xác định theo tiêu chuẩn BS 5058:1973 trên thiết bị ASD-LAST ký hiệu M213 trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ = 20±2oC, độ ẩm 60±2 %) tại Trung tâm thí nghiệm Dệt May - Viện Dệt May Hà Nội.
Bước 1: Lấy mẫu
Bước 2: Xác định hệ số rủ của vải trên thiết bị ASD-LAST ký hiệu M213. Chuẩn bị mẫu vải theo qui định của tiêu chuẩn BS 5058:1973.
- Mẫu vải thử có hình tròn đường kính 30 cm, mép cắt cách biên 15 cm.
- Mỗi mẫu vải cắt 3 mẫu thử. Mẫu thử đầu tiên cắt theo đường kính trung bình 30cm cho vải có độ rủ trung bình, nếu kết quả thử cho hệ số rủ < 30% nghĩa là vải mềm, hay hệ số rủ > 85% nghĩa là vải cứng thì 2 mẫu thử sau phải cắt lại cùng kích thước. Đường kính 24 cm cho mẫu vải mềm, 36 cm cho mẫu vải cứng và 30 cm cho mẫu vải trung bình.
- Các mẫu thử được cắt đường chéo 45o sao cho mẫu sau không có cùng canh sợi dọc, ngang với mẫu trước.
- Mỗi mẫu thử được thử độ rủ theo 3 nhóm tổng cộng là 2 x 6 =12 lần thử, từ đó tính toán hệ số rủ trung bình theo công thức đã cho trong tiêu chuẩn.
- Các mẫu được đặt trong môi trường phù hợp với tiêu chuẩn BS5058:1973 (nhiệt độ 25 ± 2oC, độ ẩm 65± 2%) 24h trước khi đo và thí nghiệm tiến hành trong điều kiện này.
Các mẫu vải sau khi chuẩn bị được xác định độ rủ trên máy đo độ rủ vải ASD- LAST tại Trung tâm thí nghiệm Dệt May - Viện Dệt May Hà Nội theo phương pháp quang học, để từđó xác định được mối tương quan giữa độ rủ và các đặc trưng cơ học vải.
Hệ số độ mềm rủ = 1 2 100 M x M e)Phần mềm Design-Expert :
Để nghiên cứu ảnh hưởng của c¸c th«ng sè cÊu tróc v¶i dÖt kim đến độ rủ của các mẫu vải dệt kim, đề tài sử dụng phần mềm toán học Design-Expert thiết kế thí nghiệm và lập phương trình hồi qui thực nghiệm .
Giới thiệu phần mềm giải bài toán qui hoạch thực nghiệm trực giao Box-Winson Vào File – New Design.
Mở cửa sổ: Central Composites Design trong hộp thoại Response Surface.
Nhập số lượng biến số vào ô Numeric Factors (từ 2 đến 10 biến số ).
Mở mục Options để chọn số lượng thí nghiệm tại tâm (Center Points) và nhập hệ số Anpha theo thiết kế.
Nhấn Continue.
Nhập số lượng hàm mục tiêu cần nghiên cứu vào mục Responses.
Nhấn Continue.
Nhập số liệu vào bảng kế hoạch thí nghiệm.
Phân tích số liệu (Analysis).
Tối ưu các thông số công nghệ (Otimization).
Hiển thị màn hình nhập số liệu và xử lý số liệu của phần mềm Design-Expert .
Đề tài thiết kế 2 biến giải thích : Mật độ dọc, mật độ ngang. (k = 2) Với các hàm mục tiêu : Khối lượng, chiều dài vòng sợi, hệ số độ rủ Ma trận thí nghiệm gồm ba khối :
+ Nhân của qui hoạch thực nghiệm : gồm 2k = 4 thí nghiệm.
+ Các “điểm sao” hay khối thí nghiệm bổ sung : gồm 2k = 4 thí nghiệm. + Thí nghiệm tại tâm : 2 thí nghiệm , mọi nhân tố đều lấy giá trị ở mức ‘0’. Số thí nghiệm của ma trận kế hoạch : N = 2k + 2k + 2 = 10 thí nghiệm. Hệ số cánh tay đòn “sao” tương ứng với 2 nhân tố là : α = 1.
Y = +46.06667 -3.68333 * X1 +3.80000 * X2
Phương trình thí nghiệm tương quan với hệ số rủ 0, X1, X2 với hệ số dủ tương quan R2 = 0,91
Kiểm tra bằng ANOVA
Use your mouse to right click on individual cells for definitions.
Response:Y
ANOVA for Response Surface Linear Model Analysis of variance table [Partial sum of squares]
Sum of Mean F
Source Squares DF Square Value Prob > F
Model 168.04 2 84.02 16.73 0.0035 significant A 81.40 1 81.40 16.21 0.0069 B 86.64 1 86.64 17.25 0.0060 Residual 30.14 6 5.02 Cor Total 198.18 8
The Model F-value of 16.73 implies the model is significant. There is only a 0.35% chance that a "Model F-Value" this large could occur due to noise.
Values of "Prob > F" less than 0.0500 indicate model terms are significant. In this case A, B are significant model terms.
Values greater than 0.1000 indicate the model terms are not significant.
If there are many insignificant model terms (not counting those required to support hierarchy),
Std. Dev. 2.24 R-Squared 0.8479 Mean 46.07 Adj R-Squared 0.7972 C.V. 4.87 Pred R-Squared 0.6526 PRESS 68.85 Adeq Precision 11.566
The "Pred R-Squared" of 0.6526 is in reasonable agreement with the "Adj R- Squared" of 0.7972.
"Adeq Precision" measures the signal to noise ratio. A ratio greater than 4 is desirable. Your ratio of 11.566 indicates an adequate signal. This model can be used to navigate the design space.
Coefficient Standard 95% CI 95% CI