Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp tạo mẫu búp sợi
Búp sợi trong luận văn sử dụng là sợi 100% polyester, chi số 40/2 nhuộm để làm chỉ may và chỉ thêu.
Thiết kế búp sợi có trọng lƣợng khoảng 1000 gam. Búp sợi đƣợc quấn trên máy đánh ống SSM của Thụy sỹ và nhuộm – hoàn tất tại Phân Viện Dệt May, theo qui trình sau:
Hình2-1. Sơ đồ quy trình tạo mẫu búp sợi a) Nguyên liệu
Sợi 100% polyester, chi số 40/2 (29,4 tex), độ bền 10,84 N, độ giãn đứt 13,78%.
b) Máy quấn ống
Yêu cầu đối với sử dụng máy quấn ống:
- Máy phải đặt và kiểm soát đƣợc sức căng sợi trong suốt quá trình quấn ống.
- Máy phải đặt và kiểm soát đƣợc tốc độ quấn trong suốt quá trình quấn ống.
- Máy đã đƣợc kiểm tra hiệu chuẩn các thông số kỹ thuật đạt yêu cầu và chính xác ( sức căng, tốc độ quấn... ).
Lựa chọn máy đánh ống:
+ Tên máy : Máy quấn ống sợi SSM/Thụy sỹ
+ Model : PW2-W
+ Hãng/ nước sản xuất : SSM/Thụy sỹ
+ Số nhận dạng : XH 10
+ Số cọc quấn ống : 6 cọc
+ Tốc độ quấn : Max 2200 mét/phút + Đường kính quấn búp sợi : Max 280 mm + Chiều dài quấn búp sợi : Max28000 mét
+ Sức căng : 0,1 đến 100 cN
+ Góc quấn : Max 22 độ
+ Kiểu quấn : Hình trụ / côn
+ Hiệu lực hiệu chuẩn máy : 20/11/2018
+ Đơn vị sử dụng : Xưởng sản xuất – Phân Viện Dệt May Đánh 6 ống sợi ở mức sức căng khác
nhau
Đo mật độ quấn ống và Độ cứng Nhuộm các búp sợi
Vắt nước làm khô búp sợi Sấy khô búp sợi Kiểm tra chất lƣợng
Hình 2-2.Máy đánh ống sợi SSM/ Thụy sỹ
Hình 2-3.Bộ kiểm soát sức căng trên máy SSM/ Thụy sỹ - Tiến hành quấn ống sợi:
- Tốc độ quấn đặt 600 mét/phút - Kiểu quấn hình trụ
- Góc quấn 12o
- Chiều dài quấn 160 mm
- Đặt sức căng và đo sức căng để đạt mật độ quấn theo yêu cầu đặt ra.
Bảng 2-1.Thông số đánh các búp sợi để nhuộm STT Sức căng quấn Góc quấn
( Độ)
Tốc độ quấn (m/ph)
Chiều dài quấn ( mét )
Loại ống
1 1cN 12 600 30.000 Ống trụ
2 3cN 12 600 30.000 Ống trụ
3 5cN 12 600 30.000 Ống trụ
4 7cN 12 600 30.000 Ống trụ
Cảm biến lực Bộ tạo sức căng Bộ cấp sợi tích cực
STT Sức căng quấn Góc quấn ( Độ)
Tốc độ quấn (m/ph)
Chiều dài quấn ( mét )
Loại ống
5 9cN 12 600 30.000` Ống trụ
6 11cN 12 600 30.000` Ống trụ
c) Máy nhuộm búp sợi:
Yêu cầu đối với sử dụng máy nhuộm:
- Máy đã đƣợc kiểm tra hiệu chuẩn các thông số kỹ thuật đạt yêu cầu và đạt độ chính xác (nhiệt độ, thời gian, tốc độ gia nhiệt, tốc độ hạ nhiệt, dung tỷ, áp suất bơm..).
- Máy đƣợc cấp phép đảm bảo an toàn vận hành
+ Tên máy : Máy nhuộm búp sợi
+ Model : TRSI MNBS 1516
+ Hãng/nước sản xuất : Việt Nam
+ Số nhận dạng : XH16
+ Chương trình nhuộm : Cài đặt là lưu trữ được 99 chương trình nhuộm
+ Tải nhuộm : 9 kg
+ Dung tỷ : 1: 8
+ Gia nhiệt điện trở : - Gia nhiệt tối đa 150oC
- Tốc độ gia nhiệt gồm hai cấp độ:
+ Từ 1 oC đến 2 oC/phút + Từ 4 oC đến 5 oC/phút
+ Hạ nhiệt sử dụng nước : Xuống 70 oC trong vòng 10 phút + Bơn tuần hoàn : Điều chỉnh áp lực
+ Đảo chiều dòng chảy : Sử dụng động cơ điện và đặt đƣợc thời gian đảo chiều dòng chảy
+ Vật liệu chế tạo : Thép không gỉ (Sus 304) + Hiệu lực hiệu chuẩn máy : 28/6/2019
+ Đơn vị sử dụng : Xưởng sản xuất – Phân Viện Dệt May
Hình 2-4.Máy nhuộm búp sợi Tiến hành nhuộm:
Giặt sợi
- Đơn công nghệ
ULTRAVON PRE : 1 g/l INVATEX CS : 1 g/l Na2CO3 : 0,5 g/l
pH : 6,5 – 7,5
Dung tỷ : 1: 8
Nhiệt độ : 650 C Thời gian : 20 phút
Xả lạnh : Xả lạnh 1 lần, mục đích là làm sạch sợi để chuyển qua công đoạn nhuộm
1.Tủ điều khiển 2.Thùng nhuộm
3.Thùng pha dung dịch 4.Bầu gia nhiệt
5.Bộ đảo chiều dòng chảy
- Qui trình công nghệ giặt tẩy sợi :
Hình 2-5.Quy trình công nghệ giặt sợi Polyester Nhuộm sợi polyester
- Đơn công nghệ
Thuốc nhuộm : Black HG-FS 200%
Axit acetic : 0,8 ml/l Disper PE : 0,5 g/l Dung tỷ : 1: 8
Nhiệt độ : 110 – 1300C Thời gian : 60 phút
10 phút
A Xả
20 - 40 phút 10C/ phút
800C
30 -350C
Thời gian Nhiệt độ
10 phút
- Qui trình công nghệ nhuộm sợi polyester
Xả lạnh : Xả lạnh 1 lần, mục đích cho sợi sạch màu
Hình 2-6. Qui trình công nghệ nhuộm sợi Polyester Giặt khử
- Đơn công nghệ
Eriopon OLS : 1g/l
NaOH : 2g/l
Dung tỷ : 1:8
Nhiệt độ : 800C Thời gian : 15 phút
Thời gian 1300C
40 – 60 phút 10C/phút
10’ 10’
10’
B Nhiệt độ
A C
400C 800C
- Qui trình công nghệ giặt khử
Xả lạnh : Xả 2 lần cho sợi sạch để chuyển qua hoàn tất
Hình 2-7. Qui trình công nghệ giặt khử d) Vắt khô
+ Tên máy : Máy vắt lý tâm
+ Model : TD 2404
+ Hãng/nước sản xuất : Đài loan + Số nhận dạng : XH 11
+ Tải vắt : 30 kg
+ Tốc độ vắt : 1.500 vòng /phút + Hiệu lực bảo trì : 15/6/2019
+ Đơn vị sử dụng : Xưởng sản xuất – Phân Viện Dệt May
Hình 2-8.Máy vắt ly tâm 10 phút
A Xả
15 phút 10C/ phút
800C
30-350C Nhiệt độ
Thời gian
e) Sấy khô
+ Tên máy : Máy sấy búp sợi
+ Model : TRSI MS1601
+ Hãng/nước sản xuất : Việt Nam
+ Số nhận dạng : XH 12
+ Tải sấy : 7 kg
+ Gia nhiệt : Điện trở
+ Kiểm soát nhiệt độ sấy : 70oC
+ Quạt trao đổi nhiệt : Quạt ly tâm + Kiểm soát thời gian sấy : 120 phút + Hiệu lực hiệu chuẩn máy : 28/6/2019
+ Đơn vị sử dụng : Xưởng sản xuất – Phân Viện Dệt May
Hình 2-9:Máy sấy búp sợi f) Hoàn tất và chuẫn bị mẫu để thí nghiệm:
- Kiểm tra ngoại quan đánh giá mức độ tụt lớp sợi của 6 mẫuđã nhuộm so với lúc chƣa nhuộm.
- Kiểm tra đánh giá mức độ rối hay đứt chỉ ở công đoạn sau nhuộm do lỗi tụt lớp sợi gây ra. Các búp sợi sau khi nhuộm đƣợc đánh ra thành các ống chỉ có chiều dài 1.000 mét/ống. Trong quá trình đánh ống chỉ sẽ đếm số lần rối hay đứt sợi ở mỗi
1.Lọc không khí 2.Tủ điều khiển 3.Thùng gia nhiệt 4.Búp sợi
5.Giá gắn búp sợi
búp sợi và tiến hành lấy mẫu từ ống chỉ đại diện cho lớp sợi phía ngoài, lớp sợi ở giữa và lớp sợi phía trong để kiểm tra chất lƣợng sợi sau khi nhuộm.
Hình 2-10.Mẫu sợi đại diện cho các lớp sợi - Đánh số nhận dạng cho từng mẫu theo quy tắc nhƣ sau Mx-y Trong đó
M : Mẫu
x: Là số chỉ của búp sợi, từ 1 đến 6
y: Là số chỉ đại diện cho lớp sợi, từ 1 đến 3 (1: lớp ngoài, 2: là lớp giữa và 3: là lớp trong)
Bảng2-2.Đánh số và nhận dạng mẫu STT Sức căng
quấn
Mật độ quấn (g/cm3 )
Quy tắc đánh số và nhận dạng mẫu Búp sợi Lớp ngoài Lớp giữa Lớp trong
1 1 cN 0,347 M1 M1-1 M1-2 M1-3
2 3 cN 0,361 M2 M2-1 M2-2 M2-3
3 5 cN 0,388 M3 M3-1 M3-2 M3-3
4 7 cN 0,412 M4 M4-1 M4-2 M4-3
5 9 cN 0,426 M5 M5-1 M5-2 M5-3
6 11 cN 0,433 M6 M6-1 M6-2 M6-3
2.2.1.2. Phương pháp tạo ra búp sợi có mật độ quấn khác nhau
a) Tiêu chuẩn áp dụng: Đo trực tiếp và sử dụng công thức để tính toán mật độ quấn ống.
b)Định nghĩa: Mật độ quấn ống đƣợc định nghĩa là khối lƣợng sợi (gam) chứa trong thể tích của búp sợi (cm3) và đặc trƣng của mật độ quấn đƣợc thể hiện búp sợi cứng hay mềm.
c)Nguyên tắc: Đặt sức căng sợi khi quấn ống ở các mức khác nhau để tạo ra các mật độ quấn khác nhau.
d)Thiết bị sử dụng trong quá trình khảo sát:
- Máy đánh ống SSM/ Thụy sỹ: Quấn các ống sợi ở các sức căng khác nhau + Số cọc : 6 cọc
+ Đặt sức căng với các mức: 1 cN, 3 cN, 5 cN, 7 cN, 9 cN và 11 cN + Đặt tốc độ quấn : 600 mét/ phút
+ Đặt góc quấn 12 độ + Loại quấn ống : Hình trụ + Đặt bước rê: 160 mm
Hình 2-11.Máy quấn ống SSM/ Thụy sỹ
- Cân điện tử Ohaus : Cân khối lƣợng của lõi và búp sợi
+ Cân Ohaus/ USA, PA 214 C, số nhận dạng 101: Phạm vi cân210 gram, giá trị đọc 0,0001 gam dùng cân lõi của ống sợi.
+ Cân Ohaus/ USA, PA 2102, số nhận dạng 123: Phạm vi cân 2100 gram, giá trị đọc 0,01 gam dùng để cân khối lƣợng của cả búp sợi.
3.Bộ cấp sợi tích cực 2.Bộ tạo sức căng 1.Bộ cảm biến lực
Hình 2-12.Cân điện tử/ Mỹ
- Thước dây : Đo chu vi búp sợi và tính đường kính búp sợi + Phạm vi đo 1500 mm
+ Giá trị đọc 1 mm + Bản rộng 20 mm
Hình 2-13.Thước dây
- Thước cặp : Đo đường kính lõi quấn và chiều cao búp sợi + Phạm vi đo 200 mm
+ Giá trị đọc 0,02 mm
Hình 2-14. Thước cặp - Máy đo độ cứng búp sợi: Đo độ cứng của búp sợi + Thang đo 0 đến 100 shore/ Đức
+ Đường kính viên bi 5 mm + Độ chính xác 0,1 shore + Lực kiểm tra 12,5 N
Hình 2-15. Máy đo độ cứng búp sợi e) Cách tiến hành:
- Nguyên liệu sợi 100% polyester, 40/2 chi số (29,4 tex), độ bền 1.084 cN, độ giãn đứt 13,78 %
- Lõi quấn bằng kim loại - Tiến hành:
+ Cân lõi quấn, ghi nhận giá trị khối lƣợng của lõi và nhận dạng từng lõi.
Hình 2-16.Cân lõi quấn
+ Quấn ống sợi ở các mức sức căng 1 cN, 3 cN, 5 cN, 7 cN, 9 cN và 11 cN + Cân khối lƣợng búp sợi, ghi nhận giá trị khối lƣợng của cả búp sợi.
Hình 2-17.Cân búp sợi
+ Dùng thước dây đo chu vi búp sợi tại điểm đầu búp, giữa búp và cuối búp sợi sau đó tính lấy giá trị Trung bình tại 3 vị trí đo và tính ra bán kính búp sợi.
( 2-1 ) + Dùng thước cặp đo đường kính lõi quấn và tính ra bán kính lõi
( 2-2 ) + Đo chiều cao búp sợi, để xác định chiều cao búp sợi dùng hai lá sen bằng vật liệu Mica trong ở hai đầu búp sợi và đƣợc kẹp giữ bởi hai lò xo ép giữ, sau đó dùng thước cặp có phạm vi đo 200 mm, giá trị đọc 0,02 mm đo tại 4 vị trí A, B, C, D mỗi vị trí lệch nhau khoảng 90 độ nhƣ hình 2-18, sau đó tính giá trị Trung bình
Hình 2-18:Vị trí đo chiều cao búp sợi
+ Tính mật độ quấn ống theo công thức (1-14) tính ra thể tích chứa sợi và áp dụng công thức (1-13) tính ra mật độ quấn ống.
A
B
C D
Chiều cao búp sợi
+Sử dụng thiết bị đo độ cứng shore tiến hành đo độ cứng của từng búp sợi và tiến hành đo lần lƣợt tại các vị tríA, B, C, D; mỗi vị trí đo ở 3 điểm 1, 2, 3 nhƣ hình 2-19. Sau đó tính giá trị Trung bình.
Hình 2-19: Vị trí đo độ cứng búp sợi
Hình 2-20: Đo độ cứng búp sợi Bảng 2-3. Thông số kỹ thuật của búp sợi
Mẫu Sức căng
(cN)
Khối lƣợng sợi
( gram)
Bán kính búp sợi
( cm )
Bán kính lõi quấn
( cm )
Chiều cao búp sợi
( cm )
Mật độ quấn ( g/cm3)
Độ cứng trung bình
(shore)
M1 1 907,22 7,89 3,01 15,6 0,347 12,0
M2 3 897,32 7,69 3,01 15,8 0,361 15,7
M3 5 893,17 7,48 3,02 15,6 0,388 19,9
M4 7 873,11 7,24 3,01 15,5 0,412 23,3
M5 9 892,29 7,19 3,02 15,6 0,426 28,3
M6 11 887,88 7,15 3,00 15,5 0,433 32,0