Góp phần nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng máy dệt giắc ca điện tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN THÀNH ĐƯỢC

GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ
SỬ DỤNG MÁY DỆT GIẮC CA ĐIỆN TỬ
SULZER RUTI DỆT KHĂN BÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

Hà Nội – Năm 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN THÀNH ĐƯỢC

GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ
SỬ DỤNG MÁY DỆT GIẮC CA ĐIỆN TỬ
SULZER RUTI DỆT KHĂN BÔNG

Chuyên ngành: Công nghệ Vật Liệu Dệt may
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. GIẦN THỊ THU HƯỜNG

HÀ NỘI - Năm 2015


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Giần Thị Thu Hường, người
thầy đã tận tâm hướng dẫn, động viên và khuyến khích tôi hoàn thành luận văn.
Lời cảm ơn thứ hai tôi xin chân thành gửi tới các Thầy, Cô giáo Viện Sau Đại
học, Viện Dệt may - Da giày và Thời trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã
nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành tốt luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Lương Thị Công Kiều phó Giám đốc trung
tâm và các Anh, Chị ở trung tâm thí nghiệm Dệt may phân viện Dệt may tại Tp.HCM
đã giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi nghiên cứu, thực hiện những thí nghiệm của đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Anh, Chị và Ban giám đốc Nhà Máy
Dệt - Nhuộm – Hoàn Tất, thuộc ngành sản xuất Gia Dụng, Tổng Công Ty CP Phong
Phú, đã giúp đỡ tôi trong tác, tìm hiểu và thực hiện dệt thử nghiệm phục vụ cho nghiên
cứu của luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các Thầy Cô giáo trong Khoa
Công nghệ Dệt may – Trường Cao Đẳng Công thương Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo
điều kiện cho tôi trong quá trình học tập.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình những người đã cùng chia sẻ, động
viên, tạo mọi điều kiện để tôi yên tâm hoàn thành luận văn.
Người thực hiện

Nguyễn Thành Được

Nguyễn Thành Được

-1-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn đều do tác giả
tự thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Giần Thị Thu Hường. Kết quả nghiên cứu
luận văn được thực hiện tại Trung tâm thí nghiệm Dệt may – Phân viện Dệt may tại
Thành Phố Hồ Chí Minh và Nhà Máy Dệt - Nhuộm – Hoàn Tất, thuộc Ngành sản xuất
Gia Dụng, Tổng Công Ty CP Phong Phú.
Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn không có sự sao chép
từ những luận văn khác.
TP.HCM, Ngày 22 tháng 10 năm 2015

Nguyễn Thành Được

Nguyễn Thành Được

-2-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................1
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................2
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..........................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU............................................................................6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ..................................................................7
LỜI NÓI ĐẦU .........................................................................................................9
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................9
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn ..............................................................10
3. Các kết quả đạt được ...................................................................................10
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ..............................................................................11
1.1.

Máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti G6100 .........................................11

1.1.1. Sơ đồ công nghệ dệt ..........................................................................13
1.1.2 Nguyên lý hoạt động của đầu Giắc-ca điện tử Staubli CX870 ...........14
1.1.3. Phần mềm thiết kế NedGraphics ........................................................18
1.2 Vải nổi vòng...............................................................................................21
1.2.1. Phân loại vải nổi vòng ........................................................................22
1.2.2. Nguyên lý dệt vải nổi vòng –khăn bông ............................................26
1.2.3. Một số đặc điểm của khăn bông.........................................................27
1.3. Ảnh hưởng của chiều cao vòng bông đến chất lượng khăn ......................29
1.3.1. Ảnh hưởng của chiều cao vòng bông đến độ thấm hút nước của khăn 30
1.3.2. Ảnh hưởng của chiều cao vòng bông đến độ co của khăn sau giặt ......32
1.3.3. Ảnh hưởng của chiều cao vòng bông đến độ bền uốn của khăn ..........33
1.4. Kết luận chương 1. ....................................................................................34

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PP NGHIÊM CỨU.................35
2.1. Nội dung nghiên cứu.................................................................................35
2.2. Đối tượng nghiêm cứu ..............................................................................35
2.3. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................35
2.3.1. Điều chỉnh chiều cao vòng bông ............................................................36
Nguyễn Thành Được

-3-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

2.3.2. Phương pháp xác định chiều dài vòng bông của khăn ...........................40
2.3.3. Phương pháp xác định khối lượng khăn.................................................41
2.3.4. Phương pháp xác định độ dầy khăn......................................................422
2.3.5. Phương pháp xác định độ bền kéo đứt, độ giãn đứt .............................444
2.3.6. Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước sau giặt của khăn.........477
2.3.7. Phương pháp xác định độ bền xé rách của khăn. .................................488
2.3.8. Phương pháp xác định độ mao dẫn của khăn .........................................50
2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................511
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .............................55
3.1. Thiết kế khăn mẫu và dệt thử nghiệm trên máy dệt Sulzer Ruti G6100...55
3.2. Xác định mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông với một số chỉ tiêu cơ lý
của khăn ...................................................................................................58
3.2.1. Mối quan hệ giữa chiều cao bông với khối lượng g/m2 và độ dày của
khăn ..........................................................................................................58

3.2.2. Mối quan hệ giữa chiều cao lên bông với độ bền kéo đứt của khăn ......61
3.2.3. Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông với độ giãn đứt của khăn.........63
3.2.4. Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông với sự thay đổi kích thước sau
giặt............................................................................................................64
3.2.5. Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông với độ bền xé rách của khăn ...66
3.2.6. Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông với độ mao dẫn của khăn ........68
KẾT LUẬN...........................................................................................................72
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO .................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................75
PHỤ LỤC. .............................................................................................................79

Nguyễn Thành Được

-4-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AATCC (American Association of Textile Chemists and Colorists): Hiệp hội hóa
nhuộm Dệt may Hoa Kỳ.
ASTM (American Society for Testing and Material): Tổ chức nghiên cứu đánh giá vật
liệu Hoa Kỳ.
TCVN : Tiêu chuẩn quốc gia.
ISO (International Organization for Standardization): Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế.
ad, an: Độ co dọc, độ co ngang (%)

CVN: Biến sai chi số (%)
CVP: Biến sai độ bền (%)
d: Độ dầy khăn (mm)
Đktc: Điều kiện tiêu chuẩn
E: Modul (%)
d, n: Độ giãn đứt dọc, độ giãn đứt ngang (%)
Gm2 : Khối lượng (g/m2)
∆k: Sai lệch độ săn (%)
Hd : Độ mao dẫn theo hướng dọc (mm)
Hn : Độ mao dẫn theo hướng ngang (mm)
Hk: Độ xù lông (%)
Nep: Số hạt kết
Nm: Chi số sợi (m/g)
Ne: Chi số Anh
Pd, Pn : Mật độ sợi dọc, mật độ sợi ngang
Pđd, Pđn: Độ bền kéo đứt theo chiều dọc, độ bền kéo đứt theo chiều ngang
Pxd, Pxn: Độ bền xé theo chiều dọc, độ bền xé theo chiều ngang
U: Độ không đều USTER (%)

Nguyễn Thành Được

-5-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Tên bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2

Trang

Phân loại khăn theo khối lượng và phạm vi sử dụng

25

Tra cứu chiều cao vòng bông và cài đặt các thông số công
nghệ trên máy dệt.

30

Bảng 2.1

Các chỉ tiêu cơ lý của sợi

36

Bảng 2.2

Cài đặt các thông số điều chỉnh chiều cao vòng bông

39

Bảng 3.1

Các thông số kỹ thuật của mẫu khăn thí nghiệm

57

Bảng 3.2

Xác định chiều dài vòng sợi (mm)

58

Bảng 3.3

Kết quả xác định khối lượng g/m2 và độ dày khăn

60

Bảng 3.4

Bảng 3.5

Bảng 3.6

Kết quả xác định độ bền kéo đứt của khăn theo hướng dọc và
hướng ngang
Kết quả xác định độ bền giãn đứt của khăn theo hướng dọc và
hướng ngang
Kết quả xác định sự thay đổi kích thước dọc, ngang và độ co
của khăn

61

63

65

Bảng 3.7

Kết quả đo độ bền xé rách theo hướng dọc và ngang của khăn

66

Bảng 3.8

Kết quả xác định độ mao dẫn của khăn theo hướng dọc

68

Bảng 3.9

Kết quả xác định độ mao dẫn của khăn theo hướng ngang

69

Nguyễn Thành Được

-6-

Khóa 2013A

Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Tên hình vẽ

Trang

Hình 1.1

Máy dệt Sulzer Ruti G6100

12

Hình 1.2

Sơ đồ công nghệ dệt khăn

13

Hình 1.3

Đầu máy Giắc-ca điện tử Staubli CX870

14

Hình 1.4

Cơ cấu chính đầu máy Giắc-ca điện tử Staubli CX870

15

Hình 1.5

Nguyên lý hoạt động của đầu Giắc-ca điện tử Staubli CX870

16

Hình 1.6

Sơ đồ chức năng hoạt động của phần mềm NedGraphics

18

Hình 1.7

Giao diện làm việc của phần mềm khi thiết lập thông số của nhóm
kim.

20

Hình 1.8

Giao diện phần mềm khi cài đặt nhóm kim của cơ cấu dập dở

20

Hình 1.9

Giao diện của phần mềm khi thiết lập nhóm kim dệt lòng khăn

21

Hình 1.10 Hình vẽ mặt cắt dọc của vải nổi vòng

22

Hình 1.11 Các dạng vòng sợi trên mặt vải

26

Hình 1.12 Nguyên lý dệt vải nổi vòng

27

Hình 1.13 Cấu tạo của khăn

28

Hình 1.14

Ảnh hưởng của chiều cao lên bông, khối lượng g/m2 đến độ thấm
hút nước của khăn

31

Hình 1.15 Sự thay đổi thời gian thấm hút nước và chiều cao vòng bông

32

Hình 1.16 Ảnh hưởng chiều cao vòng bông đến độ co dv(%) khăn bông

32

Hình 1.17 Ảnh hưởng chiều cao vòng bông đến độ bền uốn của khăn

33

Hình 1.18 Mối liên hệ giữa khối lượng g/m2 và độ bền uốn của khăn

34

Hình 2.1

Cơ cấu điều chỉnh chiều cao lên bông

37

Hình 2.2

Lò xo điều chỉnh sức căng nền và sức căng bông của máy dệt

38

Hình 2.3

Màn hình điều khiển đầu Giắc ca

39

Hình 2.4

Cân Ohaus- Explore

41

Hình 2.5

Thiết bị đo độ dày của khăn

43

Hình 2.6

Cách lấy mẫu thử độ bền kéo đứt, độ giãn đứt

44

Nguyễn Thành Được

-7-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Hình 2.7

Máy kéo đứt Titan 4 Univeral Strength Tester, CRE.

45

Hình 2.8

Bảng điều khiển trên máy Titan 4 Univeral

45

Hình 2.9

Màn hình lựa chọn các tiêu chuẩn trên máy Titan4 Univeral

46

Hình 2.10

Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm xác định sự thay đổi kích thước sau
giặt

47

Hình 2.11 Cách lấy mẫu thử độ bền xé rách

49

Hình 2.12 Kích thước mẫu thử độ bền xé rách

49

Hình 2.13 Máy thử độ bền xé rách ELMATEAR (Anh)

49

Hình 2.14 Thiết bị đo độ mao dẫn khăn

50

Hình 3.1

Kiểu dệt phần lòng bông của khăn mẫu (vân điểm tăng dọc 2/1)

55

Hình 3.2

Thành phần cấu tạo khăn mẫu và bố trí khăn trên máy dệt

55

Hình 3.3

Bảng điều go

56

Hình 3.4

Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với chiều dài vòng sợi Lv

59

2

Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9

Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với khối lượng Gm và
độ dày d của khăn
Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với độ bền kéo đứt dọc
Pđd và độ bền kéo đứt ngang Pđn khăn
Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với độ giãn đứt dọc và độ
giãn đứt ngang của khăn
Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với độ co dọc ad và độ co
ngang an của khăn sau giặt.
Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông đến độ bền xé ngang

60
62
64
65
67

Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với độ mao dẫn của khăn

Hình 3.10 theo hướng dọc Hd (mm) với thời gian đo 1 phút, 5 phút và 10

69

phút.
Mối quan hệ giữa chiều cao vòng bông h với độ mao dẫn của khăn
Hình 3.11 theo hướng ngang Hn (mm) với thời gian đo 1 phút, 5 phút và 10
phút.

Nguyễn Thành Được

-8-

Khóa 2013A

70


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

LỜI NÓI ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngành công nghiệp Dệt May là một trong những ngành xuất khẩu chủ lực
của Việt Nam, tốc độ tăng trưởng trong những năm gần đây đạt khoảng 20%/năm,
kim ngạch xuất khẩu ngành Dệt May chiếm khoảng 15% tổng kim ngạch xuất khẩu cả
nước. Hiện nay, nhu cầu về nguyên liệu nhập khẩu để bảo đảm sản xuất cần đến 95%
xơ bông, 70% sợi tổng hợp, 40% sợi xơ ngắn, 40% vải dệt kim và 60% vải dệt thoi.
Qua đó, có thể thấy rằng ngành công nghiệp Dệt May gần như phụ thuộc n h i ề u

vào nước ngoài chưa chủ động về nguồn nguyên liệu. Như vậy, đối với các dự án đầu
tư phát triển nguyên phụ liệu trong nước của ngành Dệt May Việt Nam bên cạnh
vấn đề về vốn thì việc cập nhật công nghệ và khai thác hiệu quả các thiết bị tiên tiến là
rất cần thiết.
Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng các sản phẩm khăn bông là
rất lớn. Những chiếc khăn bông từ lâu đã trở thành vật dụng không thể thiếu trong
cuộc sống hàng ngày của con người. Khăn bông thường được dùng làm khăn ăn, khăn
mặt, khăn tắm, áo choàng, khăn lau … phục vụ cho nhu cầu hàng ngày của mọi người.
Do khăn có cấu trúc đặc biệt, có các vòng sợi nổi lên trên mặt vải, nên khăn bông có
những đặc tính ưu việt như độ mềm mại, độ xốp, khả năng thấm hút nước tốt…Với sự
phát triển không ngừng của các doanh nghiệp chuyên sản xuất khăn bông trong và
ngoài nước, các sản phẩm khăn bông ngày càng trở nên đa dạng, phong phú hơn phù
hợp với nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Ở nước ta hiện nay, nhiều Công ty Dệt khăn đang đầu tư các thiết bị máy móc
hiện đại để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đó là các máy dệt sử dụng đầu
Giắc ca điện tử với nhiều chủng loại khác nhau. Trong đó phải kể đến Nhà Máy Dệt Nhuộm – Hoàn Tất, thuộc ngành sản xuất Gia Dụng, Tổng Công Ty CP Phong Phú đã
mạnh dạn đầu tư máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti G6100. Để khai thác triệt để
hiệu quả sử dụng của thiết bị và đa dạng hóa sản phẩm, việc nghiên cứu tìm hiểu thiết

Nguyễn Thành Được

-9-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

bị và nghiên cứu mối quan hệ của các thông số công nghệ dệt đến các đặc tính cơ lý
của sản phẩm là hết sức quan trọng. Một trong những thông số công nghệ có ảnh
hưởng đến cấu trúc và các đặc tính cơ lý của khăn bông đó là chiều cao vòng bông. Vì
vậy đề tài “Góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti
dệt khăn bông” là rất cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn
Nghiên cứu sử dụng máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti G6100 có sự hỗ trợ của
phần mềm thiết kế Nedgraphics dệt khăn bông. Từ đó, xác định sự ảnh hưởng của sự
thay đổi thông số công nghệ chiều cao vòng bông đến một số tính chất cơ lý của khăn
bông, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị.
3. Các kết quả đạt được
Luận văn nghiên cứu gồm:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Kết luận của luận văn
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

Nguyễn Thành Được

-10-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Chương 1 : TỔNG QUAN
1.1. Máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti G6100
Máy dệt có cơ cấu tạo miệng vải dùng đầu Giắc-ca do Joseph Marie Jacquard
sáng chế năm 1801. Để tạo miệng vải, các cơ cấu máy phải nâng hạ từng sợi dọc hoặc
một nhóm rất ít sợi dọc có cùng quy luật đan với sợi ngang. Máy dệt được các loại vải
có hình hoa lớn, trong một rappo dọc có số sợi dọc lớn hơn 24 sợi, có bộ phận cấu tạo
miệng vải bằng hệ thống kim và móc điều khiển từng dây go, hoặc một chùm dây go.
Sản phẩm vải hoa to thường thấy như vải gấm, lụa hoa (nền khô hoa ướt hoặc
ngược lại), khăn bông, nhung hoa thảm hoa, vải hoa bọc bàn ghế, tranh ảnh lãnh tụ,
phong cảnh, nhãn mác quần áo…Tùy theo số sợi dọc dệt khác nhau trong một rappo
hình hoa ta có thể chọn loại máy có số kim và số móc khác nhau. Rappo dọc càng lớn
thì cần số kim và móc cũng tăng theo. Có các loại máy có 100 kim, 200 kim, 400 kim,
600 kim và lên đến hơn 2000 kim.
Tùy theo nguyên lý hoạt động, máy dệt Giắc-ca được phân thành hai loại: máy
dệt Giắc-ca đơn kỳ và máy dệt Giắc-ca song kỳ. Các máy dệt Giắc-ca cơ khí đã chế tạo
có tốc độ thấp. Máy dệt Giắc-ca đơn kỳ có tốc độ đến 120 vòng /phút, còn máy dệt
Giắc-ca song kỳ tốc độ có thể đến 140 – 180 vòng /phút.
Những năm gần đây, máy dệt Giắc-ca điện tử đã ra đời và phát triển cải tiến
không ngừng. Điểm cơ bản của đầu Giắc-ca điện tử là việc nâng, hạ go cưỡng bức và
được điều khiển bởi một bộ phận điện tử. Đầu Giắc-ca điện tử có thể được lắp trên các
máy dệt không thoi (máy dệt kiếm, kẹp, khí và nước). Như, máy dệt Giắc-ca Grosse
EJP2 1344 có tốc độ 700 vòng/phút; máy dệt Giắc-ca Staubli Verdor CX960 có tốc độ
720 vòng /phút. Với bộ nhớ của máy tính được trang bị cho đầu Giắc-ca, rappo sợi
ngang của vải dệt trên máy dệt Giắc-ca điện tử hầu như không còn bị hạn chế [4] [5].
Phần lớn các đầu Giắc ca ngày nay điều có thể lắp được trên các loại máy dệt của tất
cả các hãng sản xuất máy dệt. Nên các máy dệt Giắc-ca điện tử sử dụng ở Việt Nam
cũng rất đa dạng và phong phú.
Nguyễn Thành Được

-11-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti G6100 (Thụy sỹ) được sản xuất 1989 [10]
[11] (Hình 1.1)

Hình 1.1. Máy dệt Sulzer Ruti G6100
 Các đặc điểm kỹ thuật chính của máy:
 Khổ rộng mắc máy tối đa: 2500 mm
 Kích thước máy (dài × rộng × cao): 3.250 ×1.650 ×2.300 (mm)
 Tốc độ: 460 vòng/phút
 Cơ cấu đổi màu và sợi ngang: 8 sợi
 Cơ cấu mở miệng vải: Đầu Giắc ca điện tử Staubli CX870
 Bộ phận tở sợi dọc nền tích cực bằng động cơ.
 Bộ phận tở sợi dọc vòng tích cực bằng động cơ.
 Bộ phận cuộn vải tích cực

Nguyễn Thành Được

-12-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

 Bộ phận dừng cuốn cơ, dừng tở sợi bằng điện.
 Bộ phận kiểm tra sợi dọc, kiểm tra sợi ngang bằng điện.
 Truyền động từ môtơ đến trục chính bằng đai qua bộ li hợp
 Mật độ sợi ngang: 25-250 sợi/inch.
 Công suất thiết kế: 10kW.
 Tốc độ động cơ chính: 1680 v/phút.
 Công suất tiêu thụ có tải: 3,33kW/h.
Máy dệt có các bộ phận điện tử có khả năng điều khiển thay đổi mật độ sợi
ngang, sức căng sợi dọc nền, sức căng sợi dọc vòng, chiều cao vòng bông, đổi màu sợi
ngang… trong quá trình dệt. Hoa văn của k h ăn được tạo bởi r á p p o k i ể u d ệ t v à
các sợi ngang màu (máy có 8 màu sợi ngang). Máy có phần mềm thiết kế
Nedgraphic để thiết kế công nghệ và điều khiển hoạt động của các bộ phận điện tử.
1.1.1. Sơ đồ công nghệ dệt
Sơ đồ công nghệ dệt khăn được thể hiện trên Hình 1.2

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ dệt khăn
Sợi dọc nền b được tở ra từ trục sợi dọc nền g, vòng qua xà sau h (đồng thời
cũng là chi tiết của cơ cấu cảm ứng sức căng). Sợi dọc vòng a được tở ra từ trục sợi

Nguyễn Thành Được

-13-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

dọc vòng f, dẫn qua các chi tiết cần cảm ứng d, trục cảm ứng sức căng e. Sợi dọc được
luồn qua lamen, go và khổ. Miệng vải được tạo bởi cơ cấu mở miệng vải đầu Giắc ca,
sợi ngang được đưa vào miệng vải bằng cơ cấu hai kiếm mềm. Cơ cấu dập dở - dập
thật đưa cả nhóm sợi ngang vào sát đường dệt, khăn được hình thành và được dẫn qua
xà trước (xà tiền) i, cuộn vào trục khăn mộc k.
1.1.2 Nguyên lý hoạt động của đầu Giắc-ca điện tử Staubli CX870


Cấu tạo đầu máy Giắc-ca điện tử CX 870
Đầu Giắc-ca điện tử CX 870 (Hình1.3)do hãng Staubli chế tạo [4],[18] gồm hai

phần: hộp điều khiển 3 đặt bên cạnh máy dệt và đầu máy 1 đặt trên cao với khung đỡ,
hộp điều go, các cơ cấu truyền động và hộp công suất. Thành phần cơ bản của đầu
máy là các cụm module 2 được lắp bên trong.

Hình 1.3. Đầu máy Giắc-ca điện tử CX870
(1-Đầu máy Giắc-ca; 2-Cụm Module; 3-Hộp điều khiển)

Nguyễn Thành Được

-14-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Cấu tạo các bộ phận chính của đầu máy thể hiện trên Hình 1.4, ống đỡ 1 nằm
phía trên đầu máy có chứa các trục mang tay đòn 2, 3 nâng hạ các cặp dao kép 5,
6 nhờ vào bộ cam kép 4. Hai dao kép chuyển động đồng bộ nhưng ngược chiều nhau.

Hình 1.4. Cơ cấu chính của đầu Giắc-ca điện tử Staubli CX870
1- Ống đỡ; 2-3- Tay đòn nâng hạ, 4- Bộ cam kép; 5-6- Dao; 7- Modul; 8- Cáp tín hiệu;

9- Bản mạch điều khiển; 10- Module điều khiển; 11- Cụm chi tiết nâng hạ dây go.
Ở giữa cặp dao 5 và 6, có lắp các module điều khiển go 10, mỗi module được
ghép bởi tám cụm chi tiết 11 nằm trong một hộp nhựa, trên đó có hai cặp móc nhựa
liên kết với hệ thống dây kéo, ròng rọc, mấu nối và bộ nam châm điệnvới hai lõi từ
quay. Mỗi cụm chi tiết này điều khiển một dây go. Các cụm chi tiết này được gắn
chặt vào bản mạch điều khiển 9 thành một module 7 và được đặt vào trong khung.
Đầu máy có 16 cặp dao kép nên 16 module được lắp thẳng hàng và tín hiệu
điều khiển dẫn đến bởi các dây truyền 8. Một chu kí tạo miệng vải được thực hiện
khi cam kép 4 quay một vòng hay các cặp dao kép phải 6 và trái 5 chuyển động
được một hành trình kép.

Nguyễn Thành Được

-15-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

 Nguyên lý hoạt động:
Sơ đồ mô tả nguyên lý hoạt động của đầu máy Giắc-ca này trên Hình 1.5 và được
chia ra làm 6 bước. Mỗi dây kéo go liên hệ với 2 platin b và c thông qua một ròng
rọc trung gian a. Cặp dao f và g điều khiển hoạt động của các platin, các dao f và
g chuyển động ngược chiều nhau (dao f đi lên, dao g đi xuống và ngược lại) [8]
 Bước 1: Miệng vải dưới (sợi dọc ở vị trí dưới).
Platin b ở vị trí cao nhất và được giữ bởi móc d đối diện với nam châm điện h.
Nam châm điện h có điện và được kích hoạt theo yêu cầu của kiểu dệt.

Hình 1.5. Nguyên lý hoạt động của đầu Giắc-ca điền tử Staubli CX870
a-Ròng rọc;


b,c- Platin;

d,e- Móc;

f,g- Dao;

h- Nam châm điện

Bước 2: Miệng vải dưới.

Platin b và c được hai con dao f và g điều khiển, chúng chuyển động theo hướng
lên trên và xuống dưới hoặc ngược lại. Ròng rọc a cân bằng chuyển động của hai
platin.

Nguyễn Thành Được

-16-

Khóa 2013A


Luận văn cao học



Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Bước 3: Miệng vải dưới.

Dao g nâng platin c đến vị trí đối diện với nam châm điện h. Nếu kiểu dệt không
yêu cầu hoạt động của nam châm điện, platin c sẽ được giữ trong móc e.


Bước 4: Thay đổi miệng vải.

Platin c được giữ bởi móc e, dao f chuyển động về phía nam châm điện nâng
platin b, nhờ ròng rọc a dây kéo cùng với dây go cũng được nâng lên.


Bước 5: Miệng vải trên.

Platin c vẫn được giữ bởi móc e. Dao f nâng platin b đến vị trí của móc d đối
diện với nam châm điện h. Tùy theo kiểu dệt sẽ quyết định hoạt động của nam
châm điện, chừng nào không có điện áp dẫn vào nam châm điện, platin b sẽ
không được giữ bởi móc d.


Bước 6: Miệng vải trên.

Các platin b và c dừng lại treo vào các móc d và e, các dao g và f chuyển động
xuống dưới và lên trên.
Mỗi nam châm điện điều khiển hoạt động của một module: chuyển động của
các platin, dao, treo platin vào các móc và chuyển động của các dây kéo được
truyền qua ròng rọc đến dây go. Năng lượng điện cần thiết cho hoạt động của nam
châm điện là rất nhỏ khoảng 350 W.
Hộp điều khiển đầu máy Giắc-ca được đặt ở phía dưới, gắn trên một trụ đỡ
cạnh máy dệt và vừa tầm thao tác của công nhân. Thực chất hộp này là một máy
tính công nghiệp, có bộ nguồn và pin dự trữ phòng mất điện đột xuất. Cấu hình
chính bên trong hộp là một vi xử lý với ổ đĩa cứng, cổng USB, bàn phím và giao
diện giám sát trạng thái làm việc của đầu máy cũng như có chức năng giao tiếp với
người dùng. Hộp nhận dữ liệu thiết kế từ đĩa USB hay từ mạng thông tin. Truyền dữ
liệu từ hộp điều khiển đến đầu máy bằng cáp quang.

Nguyễn Thành Được

-17-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

1.1.3. Phần mềm thiết kế NedGraphics
Trên máy dệt Giắc ca điện tử Sulzer Ruti, để hỗ trợ cho việc thiết kế mẫu, thiết

kế mặt hàng, thường sử dụng các phần mềm thiết kế. NedGraphics là phần mềm đa
chức năng bao gồm thiết kế và xuất file điều khiển chạy trên các máy Giắc ca điện tử
[20], là phần mềm đồ họa được thiết kế chuyên dùng cho đầu Giắc-ca điện tử. Phần
mềm tích hợp sẵn các ứng dụng đồ họa, xử lý màu, vẽ họa tiết, chỉnh sửa, cài đặt kiểu
dệt tạo điều kiện thuận lợi tối đa cho nhân viên thiết kế mẫu sản phẩm. Chương trình
có thể hỗ trợ hầu hết các đầu máy Giắc ca điện tử hiện nay của các hãng như Bonas,
Staubli, Picanol… Hiện nay, nhà máy Dệt Gia Dụng Phong Phú đang sử dụng phần
mềm này để điều khiển hai loại đầu máy Giắc ca điện tử là Bonas series 500 và đầu
Giắc ca điện tử Staubli CX870.
NedGraphics là một bộ phần mềm bao gồm nhiều chức năng khác nhau, mỗi chức
năng làm một công đoạn riêng trong quá trình thiết kế file, điều khiển đầu Giắc ca. Có
thể khái quát các chức năng trong bộ phần mềm NedGraphics trên sơ đồ Hình 1.6.

Hình 1.6. Sơ đồ chức năng hoạt động của phần mềm NedGraphics

Nguyễn Thành Được

-18-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Trong đó:
 Design Editor: cho phép tạo và chỉnh sửa các pattern để tích hợp vào trong
một thiết kế mẫu. Design Editor cho phép vẽ các kiểu thiết kế, lặp các họa tiết, xác
định thứ tự của sợi dọc và sợi ngang.

 Loom Editor: Thông số của máy dệt phải được chỉnh trùng với thông số trên
bản thiết kế: kim điều dây tương ứng với sợi nào, kim nào tương ứng với chức năng
dừng cuốn, dừng dệt bông, mật độ sợi ngang …
Weave Editor: tạo và chỉnh sửa các kiểu dệt được sử dụng trong bản thiết kế.
 Product Creator: tổng hợp các thông số của một bản thiết kế (kiểu dệt, thứ tự
sắp xếp sợi, họa tiết, mật độ, …) để xuất ra thành file điều khiển trên đầu Giắc ca điện
tử và tiến hành sản xuất trên máy dệt. Product Creator có chức năng “Simulation
Editor” dùng để mô phỏng sản phẩm dệt thực tế trên máy.
 Fabric Editor: kiểm tra file điều khiển, chỉnh số lượng sản xuất trên máy.
Cách thức sử dụng “Loom Editor” trong thiết kế:
Loom Editor dùng để đồng bộ giữa thông số thiết kế trên máy dệt và thiết kế trên
phần mềm “Texcelle”. Quy định kim nào điều khiển sợi nào theo thứ tự trên bản thiết
kế khăn. Kim nào điều khiển các chức năng đặc biệt của máy: dừng cuốn, dập dở,
chọn cò (chọn sợi ngang). Ta có thể hình dung cách thức đồng bộ dữ liệu giữa thiết bị
trên máy dệt và trên bản thiết kế như sau:
+ Nhận bản vẽ định vị kim trên bản kim trên đầu Giắc-ca từ nhà máy. Để đảm
bảo chính xác thì bản vẽ phải được mô tả rõ gắn bao nhiêu bảng nam châm. Số kim
gắn thực tế trên bảng nam châm. Kim nào tương ứng với vị trí sợi nào trên máy.
+ Dùng 2 công cụ là “Menu Toolbar” và “Legend Toolbar” để vẽ chính xác vị trí
tương ứng các nhóm kim tương ứng như trên Hình 1.7.
a. Xác định nhóm kim điều khiển sợi biên:
Chọn thanh công cụ “Legend”, chọn nút chức năng “Selvedge”. Với khăn, do
nhóm sợi biên hai đầu giống nhau nên ta chỉ cần chọn cùng nhóm cho sợi biên (chọn

Nguyễn Thành Được

-19-

Khóa 2013A

Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

nhóm 1). Nếu hai biên dệt kiểu khác nhau bắt buộc biên trái ta phải chọn nhóm khác
biên phải (biên trái chọn nhóm 1, biên phải chọn nhóm 2).
Dùng công cụ “Drawing” để vẽ và đánh số nhóm kim điều khiển sợi biên như
Hình 1.7. Ví dụ: biên trái sử dụng tất cả là 32 sợi khác nhau.

Hình 1.7. Giao diện làm việc của phần mềm khi thiết lập thông số của các nhóm kim.
b. Kim điều khiển dừng dập dở (ngừng dệt bông):
Chọn thanh công cụ Legend, chọn nút các kim tại vị trí màu hồng (dệt sợi dọc
vòng) như trên Hình 1.8, để điều khiển cơ cấu dập dở nổi vòng bông trên máy. Do cơ
cấu này chỉ cần 1 dây xà kéo lên để kích hoạt, nên nhóm sợi có các kim có số giống
nhau.

Hình 1.8. Giao diện làm việc của phần mềm khi cài đặt nhóm kim của cơ cấu dập dở.

Nguyễn Thành Được

-20-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

c. Chọn cò:
Các kim trên hình 1.8 sẽ điều khiển cơ cấu chọn cò (chọn sợi ngang). Trên máy
dệt có 8 cò đưa sợi ngang khác nhau. Các kim số 1 đến kim số 8 sẽ điều khiển chọn
hệ sợi ngang tương ứng từ 1÷8.
Tiến hành tương tự như vậy đối với các kim điều khiển dừng cuốn. Các kim điều
khiển dừng cuốn được đánh cùng một số như kim điều khiển dập dở để thuận lợi khi
thực hiện (Hình 1.7).
d. Định vị nhóm kim dệt lòng khăn (kim điều khiển nhóm sợi vòng và sợi nền)

Hình 1.9. Giao diện làm việc của phần mềm khi cài đặt nhóm kim dệt lòng khăn.
Theo lắp ráp trên máy, sợi dọc vòng được điều khiển bằng các kim ở nửa bảng
dưới và sợi dọc nền được điều khiển bằng các kim ở nửa bảng trên. Khi đánh số thứ tự
ta cần đánh theo chỉ dẫn xem sợi nào trước, sợi nào sau như trên Hình 1.9.
1.2. Vải nổi vòng
Vải nổi vòng là vải được phủ đầy các vòng sợi trên bề mặt. Vòng sợi có thể
nằm khắp hoặc tập trung từng sọc, từng ô, thành những hình hoa nhất định, ở một mặt
hoặc ở hai mặt của vải. Vải nổi vòng có tính chất thấm nước thường được dùng làm
vải trải giường, áo choàng, khăn mặt, khăn tắm…do đó, loại sợi dùng để dệt vải nổi
vòng phải có độ thấm nước tốt [2].

Nguyễn Thành Được

-21-

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Kiểu dệt của vải nổi vòng được xếp vào loại kiểu dệt phức tạp, thường được
cấu tạo bởi hai hệ sợi dọc (hệ sợi dọc nền và hệ sợi dọc vòng) đan với một hệ sợi
ngang. Trên hình 1.10 thể hiện mặt cắt dọc của vải nổi vòng cả hai mặt [21].

Hình 1.10. Hình vẽ mặt cắt dọc của vải nổi vòng
1.2.1. Phân loại vải nổi vòng
a) Phân loại theo nguyên liệu [1]
Nguyên liệu để làm vải nổi vòng thường dùng là sợi bông, sợi tơ tằm, sợi hóa
học như: Polyester (PE), Polypopilen (PP), sợi nhân tạo như: visco, tencel, sợi tre
(Bamboo), sợi đậu nành (Soybean), sợi Modal… …ở dạng nguyên chất hay pha nhiều
thành phần tùy theo mục đích sử dụng và để tận dụng các tính chất ưu việt của các loại
xơ sợi dệt. Người ta thường gọi tên vải nổi vòng theo nguyên liệu sử dụng như vải
bông, vải tre, vải tơ tằm v.v…
 Sợi bông (cotton)
Sợi bông được sử dụng phổ biến nhất trong các sản phẩm khăn (khăn mặt, khăn
tắm, khăn ăn, áo choàng …), do đặc tính hút thải ẩm tốt của nó. Hơn nữa, dùng sợi
bông dễ chịu khi tiếp xúc với da người, hợp vệ sinh, khăn có độ xốp cao. Tuy nhiên
người ta cũng có thể dùng sợi bông pha polyester hoặc dùng sợi polyester để làm sợi
dọc nền và sợi ngang, còn sợi dọc vòng thì dùng sợi bông.
Đặc tính của xơ bông là xơ thiên nhiên được hình thành trong điều kiện tự
nhiên dưới dạng xơ cơ bản, xơ khá mảnh, có độ quăn tự nhiên, mềm và xốp. Thành

Nguyễn Thành Được

-22-

Khóa 2013A

Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

phần chủ yếu của xơ bông là xenlulo chiếm 94%, còn lại là sáp bông 0,6%, Axit hữu
cơ 0,8%, Pectin 0,9%, Hợp chất nitơ 1,3%, Tro1,2%, Đường 0,3%, Chất khác 0,9%.
Tính chất:
• Xơ bông có khối lượng riêng khoảng 1,54-1,56g/cm3.
• Gia nhiệt xơ bông đến 150oC xơ bị vàng, bị phân hủy hoàn toàn ở 275oC. Khi
đốt có mùi giấy cháy.
• Có khả năng hút ẩm tốt. Xơ ướt trở nên mềm và dễ uốn hơn khiến xơ bông tăng
bền khi ướt. Sợi bông không hòa tan trong nước, chỉ trương nở trong nước
• Thân thiện với da người và không tạo ra các nguy cơ dị ứng vì vậy sợi bông trở
thành nguyên liệu quan trọng trong ngành dệt may.
• Bền đối với kiềm ở nhiệt độ thường. Nếu nấu trong xút nồng độ cao, nhiệt độ
cao và có mặt oxy thì cellulose bị phân hủy. Không bền đối với acid, giảm bền
dưới tác dụng của ánh sáng, khí quyển và có thể bị vi sinh vật phân hủy.


Viscose (CV, Rayon): Sợi Viscose là sợi nhân tạo được sử dụng nhiều trong
ngành dệt may. Viscose được tạo ra từ những vật liệu có nguồn gốc cellulose (bột
gỗ, vải vụn…) và trải qua quá trình xử lý để tạo thành sợi. Về bản chất Viscose có
nhiều tính chất tương tự như bông.



Sợi Tencel
Sợi Tencel là sợi nhân tạo có nguồn gốc cellulose tái sinh gần giống với Viscose.

Chỉ khác ở phương pháp sản xuất – phương pháp dung môi hòa tan trực tiếp. Sợi có độ

co thấp, bền ma sát khô tốt, kém bền ma sát ướt, không bền axit, tương đối bền với
kiềm, ít tích điện, dễ bị xù lông.


Sợi Modal
Sợi Modal cũng là sợi cellulose tái sinh có độ bền ướt cao. Quá trình sản xuất

tương tự sản xuất Viscose, chỉ thay đổi quá trình tạo xơ và quá trình ủ dung dịch
Cellulose. Sợi ít co khi ướt, độ giãn dài cao, không bền axit, tương đối bền với kiềm.
Tính chất gần giống với xơ bông.

Nguyễn Thành Được

-23-

Khóa 2013A