CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.5. Ảnh hưởng của chiều cao sợi vòng xén đến độ cứng uốn của khăn
Tiến hành thí nghiệm xác định chiều dài uốn trên hai mặt khăn (mặt phải - mặt xén vòng sợi; mặt trái - mặt không xén vòng sợi) trên cùng một đầu của mẫu thử, thực hiện 3 lần theo hướng dọc Ld(cm) và 3 lần theo hướng ngang Ln(cm), tính giá trị trung bình, từ đó xác định độ cứng uốn theo hướng dọc Cd(mg.cm) và theo hướng ngang Cn(mg.cm) của 3 mẫu khăn M1, M2 và M3 theo tiêu chuẩn BS 3356:1990.
Độ cứng uốn (flexural rigidity) là tỷ số giữa các thay đổi về mômen uốn trên
đơn vị chiều rộng của vật liệu tương ứng với các thay đổi về độ cong của vật liệu, được xác định theo công thức sau:
Cu = m. L3. 10-3(mg.cm) (3.8)
Trong đó: m là khối lượng trên đơn vị diện tích của mẫu thử (g/m2); L là chiều dài uốn trung bình của mẫu thử (cm); Culà độ cứng uốn(mg.cm)
Kết quả đo chiều dài uốn và xác định độ cứng uốn được ghi trên Bảng 3.8.
Bảng 3.8. Kết quả xác định chiều dài uốn và độ cứng uốn của khăn mẫu Mẫu Hướng
Chiều dài uốn L(cm) Độ cứng
uốn Cu(mg.cm) Lần thử 1 Lần thử 2 Lần thử 3 Trung
bình Phải Trái Phải Trái Phải Trái
M1 Dọc 3,40 3,90 3,20 4,00 3,20 3,90 3,60 16,00
Ngang 2,80 3,00 2,90 3,10 3,00 3,00 2,97 8,96
M2 Dọc 3,30 3,80 3,40 4,00 3,30 3,90 3,62 16,60
Ngang 3,20 3,00 3,10 3,20 3,10 3,10 3,12 10,62
M3 Dọc 3,50 3,90 3,40 3,90 3,40 3,90 3,67 17,67
Ngang 3,30 3,30 3,20 3,10 3,30 3,20 3,23 12,12
Sử dụng phần mềm Excel 2007 để tính toán và xử lý số liệu ta thu được đồ thị và phương trình quan hệ trên Hình 3.12 thể hiện sự thay đổi độ cứng uốn theo hướng dọc và ngang của ba mẫu khăn khi thay đổi chiều cao sợi vòng xén.
Hình 3.12. Ảnh hưởng của chiều cao sợi vòng xén đến độ cứng uốn theo hướng dọc và ngang của khăn.
(Với chiều cao sợi vòng sau khi xén của mẫu M1 là h1=1,6 mm; M2 là h2 = 2,0 mm;
mẫu M3 là h3 = 2,4 mm)
Nhận xét:
Kết quả có cùng xu hướng với kết quả nghiên cứu trước đây của Erdem Koς và Belkis Zervent [14] ảnh hưởng của chiều cao lên bông đến độ cứng uốn của khăn.
Độ cứng uốn theo hướng dọc và hướng ngang đều tăng lên khi chiều cao sợi vòng xén tăng điều này cho thấy nếu như khăn chưa xén sợi vòng với chiều cao h = 3,96 mm độ cứng uốn của khăn lớn hơn độ cứng uốn theo hướng dọc và ngang của khăn so với khăn xén sợi vòng. Độ cứng uốn tăng thì độ mền mại của khăn giảm. Nghĩa là khi xén sợi vòng sẽ có tác dụng làm cho khăn mềm mại hơn so với khăn chưa xén sợi vòng.
Nhận thấy trong phạm vi nghiên cứu, độ cứng uốn theo hướng dọc và hướng ngang đều tăng lên khi chiều cao sợi vòng xén tăng (với chiều cao sợi vòng xén khăn M1 có h1 = 1,6 mm so với khăn M3 có h3 = 2,4 mm thì độ cứng uốn theo hướng dọc tăng lên 10,4%; theo hướng ngang tăng lên 35,3%), độ cứng uốn theo hướng dọc cao hơn theo hướng ngang (mẫu M1 là 1,79 lần; M2 là 1,56 lần; M3 là 1,47 lần).
Độ cứng uốn của khăn phụ thuộc vào cấu trúc khăn như thành phần nguyên liệu, mật độ sợi dọc nền, mật độ sợi dọc vòng và mật độ sợi ngang, cấu trúc hình học của sợi thành phần và sự tác động tương hỗ giữa các hệ sợi, ở đây khăn bị cắt sợi vòng ở một mặt, độ dầy khăn thay đổi nên đã cải thiện độ được độ mềm của khăn. Độ cứng uốn càng thấp thì độ mềm mại của khăn càng tăng. Khăn M1 có h1 = 1,6 mm, có độ cứng uốn theo cả hai hướng là thấp nhất, khăn có độ mềm mại tốt nhất.
Kết luận chương 3
Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn, đã phân tích cấu trúc hình học của khăn xén sợi dọc vòng với các chiều cao xén khác nhau. Đã tiến hành thí nghiệm xác định độ dày, khối lượng g/m2 và xác định một số chỉ tiêu cơ lý như độ bền ké đứt, độ giãn đứt tương đối, độ bền xé rách, độ mao dẫn nước và độ cứng uốn của 3 mẫu khăn bông. Trên cơ sở số liệu đã sử dụng phần mềm Excel 2007 để tính giá trị
trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số phân tán của các chỉ tiêu. Kết quả cho thấy các là đáng tin cậy có hệ số phân tán thấp.
Đã sử dụng phần mềm Excel 2007 để thiết lập các phương trình quan hệ, các biểu đồ so sánh các đặc trưng cơ lý của ba mẫu khăn. Trên cơ sở đó đã xác định được các đặc trưng cơ lý của khăn cắt vòng sợi khi cấu trúc của khăn thay đổi.
KẾT LUẬN
Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn, với cùng thông số công nghệ dệt, cùng thành phần nguyên liệu (sợi dọc vòng Ne30/2 100% bông độ săn 350 vòng xoắn/m, sợi dọc nền Ne16/1 100% bông độ săn 590 vòng xoắn/m, tỷ lệ giữa hai hệ sợi dọc là 1:1 và sợi ngang Ne20/1 100% bông độ săn 700 vòng xoắn/m), cùng kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1, khi thay đổi chiều cao sợi vòng xén của khăn 100% bông dệt thoi làm thay đổi cấu trúc khăn và ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của khăn.
- Đã phân tích độ dầy ba mẫu khăn M1, M2 và M3 sau khi xén sợi vòng với các chiều cao xén khác nhau trên hình ảnh mặt cắt ngang theo hướng sợi dọc trên kính hiển vi quang học điện tử, độ đầy của khăn phụ thuộc và chiều cao vòng sợi không xén và độ chính xác của công nghệ xén, đã xác định khối lượng g/m2 tỷ lệ thuận với chiều cao sợi vòng sau xén. Trên hình ảnh cho thấy, do sợi dọc vòng là sợi se Ne30/2 độ săn 350 vòng xoắn/m, sau khi xén sợi vòng, chiều cao xén càng thấp đầu sợi cắt mở xoắn nhiều làm cho mặt khăn mượt và mịn hơn.
- Đã xác định độ bền kéo đứt và độ giãn đứt theo cả hai hướng dọc và hướng ngang của khăn mẫu. Do xén sợi vòng một mặt ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc khăn, độ bền đứt theo hướng dọc giảm nhiều so với hướng ngang, ảnh hưởng đến độ bền của khăn. Giữa ba mẫu khăn với chiều cao sợi vòng xén chênh lệch 0,4 mm nên độ bền kéo đứt và độ giãn đứt không chênh lệch nhau nhiều.
- Đã xác định độ bền xé theo cả hai hướng dọc và hướng ngang của các khăn mẫu. Chiều cao sợi vòng sau khi xén càng thấp thì độ bền xé theo hướng dọc càng giảm. Độ bền xé theo hướng ngang thấp hơn nhiều độ bền xé theo hướng dọc, do các sợi dọc vòng bị cắt làm giảm liên kết của sợi dọc với sợi ngang và ảnh hưởng đáng kể đến độ bền xé ngang. Mẫu M2 có độ bền xé theo hướng ngang là tốt hơn và độ chênh lệch độ bền xé theo hai hướng là thấp nhất.
- Đã xác định được chiều dài uốn và độ cứng uốn theo cả hai hướng dọc và hướng ngang của khăn mẫu. Chiều cao sợi vòng xén càng cao khăn dày hơn thì độ cứng uốn theo cả hai hướng đều tăng, có nghĩa là độ mềm mại của khăn giảm. Độ cứng uốn của khăn phụ thuộc vào cấu trúc khăn như thành phần nguyên liệu, mật độ
sợi, cấu trúc hình học của sợi thành phần và sự tác động tương hỗ giữa các hệ sợi, ở đây khăn bị cắt sợi vòng ở một mặt, độ dầy khăn thay đổi nên đã cải thiện độ được độ mềm của khăn.
- Đã xác định độ mao dẫn theo cả hai hướng dọc và hướng ngang của khăn mẫu trong thời gian 1, 5, 10, 20 và 30 phút, độ mao dẫn nước theo cả hai hướng là hàm số logarit của thời gian. Độ mao dẫn nước theo cả hai hướng gần tương đương nhau, độ mao dẫn dọc tốt hơn mao dẫn theo hướng ngang. Tuy nhiên, mẫu M2 có chiều cao sợi vòng xén h2 = 2,0 mm có độ mao dẫn theo cả hai hướng tốt hơn mẫu M1 và M3. Độ mao dẫn còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như công nghệ hồ sợi, công nghệ dệt, sự liên kết giữa các hệ sợi và công nghệ rũ hồ.
Đối với sản phẩm khăn nhung (khăn xén sợi vòng) là sản phẩm khăn cao cấp thường được dùng trong các khách sạn, thì tiêu chí độ mềm mại và độ thấm hút nước được chú trọng nhiều hơn.
Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để thiết kế thông số công dệt, công nghệ xén sợi vòng phù hợp với quy trình công nghệ xử lý hoàn tất và mục đích sử dụng khăn bông.
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• Nghiên cứu chiều cao xén tối ưu cho chất lượng của khăn bông.
• Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần cấu tạo sợi dọc vòng đến đặc tính của khăn.