Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ dệt tới độ ổn định kích thước vải dệt kim đan ngang

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO

TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI
[\

ĐàO THị CHINH THUỳ

NGHIÊN CứU ảNH HƯởng của các thông số
công nghệ dệt tới độ ổn định kích thớc
vải dệt kim đan ngang

LUậN VĂN THạC Sĩ KHOA HọC
Công nghệ dệt may và thời trang

Hà Nội 2010


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................3
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................4
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................................5
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ..............................................................7
PHẦN MỞ ĐẦU............................................................................................................10
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ..........................................................................................12
1.1. Giới thiệu sơ lược về vải và sản phẩm dệt kim ..............................................12

1.1.1. Vải dệt kim ..............................................................................................12
1.1.2. Sản phẩm dệt kim....................................................................................15
1.1.3. Vải và sản phẩm dệt kim ở Việt Nam .....................................................17
1.1.3.1. Vải Single.........................................................................................17
1.1.3.2. Vải Rib .............................................................................................18
1.1.3.3. Vải Interlock ....................................................................................19
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu sự ổn định kích thước của vải đan ngang...20
1.2.1. Nguyên nhân sự không ổn định kích thước của vải đan ngang ..............20
1.2.2. Giới thiệu các chỉ số phi kích thước của vải đan ngang .........................27
1.2.3. Các thông số công nghệ dệt và sự ảnh hưởng tới sự ổn định kích thước
của vải đan ngang..............................................................................................37
1.2.3.1. Sự ảnh hưởng của mô đun vòng sợi ................................................38
1.2.3.2. Sự ảnh hưởng của hệ số tương quan mật độ....................................40
1.3. Kết luận phần Tổng quan ...............................................................................42
CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................43
2.1. Nội dung và đối tượng nghiên cứu .................................................................43
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................43
2.1.2.1. Vải Single.........................................................................................43

1

Mục lục


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

2.1.2.2. Vải Rib 1x1 ......................................................................................45

2.1.2. Nội dung nghiên cứu ...............................................................................46
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................47
2.2.1. Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước vải sau quá trình giặt và
làm khô..............................................................................................................47
2.2.2. Phương pháp kiểm định sự ổn định kích thước vải sau từng chu trình giặt
và làm khô .........................................................................................................49
2.2.3. Phương pháp xác định các chỉ số phi kích thước của vải .......................51
2.2.4. Phương pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải ...............................53
2.2.5. Phương pháp xác định độ dày vải ...........................................................53
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .......................................54
3.1. Kết quả nghiên cứu.........................................................................................54
3.2. Bàn luận..........................................................................................................54
3.2.1. Xu hướng thay đổi kích thước vải sau các chu trình giặt và làm khô.....54
3.2.2. Ảnh hưởng của mô đun vòng sợi ............................................................67
3.2.2.1. Tới xu hướng hồi phục vải sau quá trình dệt ...................................67
3.2.2.2. Tới mức độ ổn định kích thước của vải qua các chu trình giặt và làm
khô trong quá trình sử dụng ..........................................................................72
3.2.3. Ảnh hưởng của hệ số tương quan mật độ ...............................................78
KẾT LUẬN ....................................................................................................................80
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO..........................................................................82
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................83

2

Mục lục


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

LỜI CẢM ƠN

Sau gần mười hai tháng học tập và làm việc nghiêm túc, tới nay Luận văn của em
đã đạt được những kết quả nhất định.
Em xin được trân trọng cảm ơn TS. Chu Diệu Hương đã nhiệt tình động viên,
khích lệ, hướng dẫn em rất nhiều về chuyên môn cũng như phương pháp nghiên cứu
khoa học.
Em cũng xin được trân trọng cảm ơn tập thể thầy cô giáo Khoa Công nghệ Dệt
may & Thời trang - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ em trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
Đồng thời, em cũng xin được trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học; Phòng
Thí nghiệm Hóa Dệt - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và Nhà máy Dệt kim
Haprosimex (Khu công nghiệp Ninh Hiệp, huyện Gia Lâm, Hà Nội) đã giúp đỡ em
thực hiện Luận văn này.
Trong quá trình thực hiện Luận văn, em đã luôn cố gắng học hỏi trau dồi kiến
thức. Tuy nhiên, do thời lượng có hạn và bản thân còn nhiều hạn chế trong quá trình
nghiên cứu, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn bè đồng
nghiệp.

3

Lời cảm ơn


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan toàn bộ kết quả nghiên cứu được trình bày trong Luận văn
là do tác giả cùng đồng nghiệp nghiên cứu, do tác giả tự trình bày, không sao chép từ
các tài liệu khác. Tác giả xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung, hình ảnh
cũng như các kết quả nghiên cứu trong Luận văn.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2010

Người thực hiện

Đào Thị Chinh Thùy

4

Lời cam đoan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Chỉ số phi kích thước của vải Single dệt từ sợi bông và sợi len ở trạng thái
cân bằng [8], [11]

Bảng 1.2: Chỉ số phi kích thước của vải Rib 1x1 dệt từ sợi len ở trạng thái cân bằng [9]
Bảng 1.3: Chỉ số phi kích thước của vải Interlock 1x1 dệt từ sợi len ở trạng thái cân
bằng [10]
Bảng 1.4: Độ co(%)* sau quá trình giặt và phơi dàn hướng dọc của vải Single [5]
Bảng 1.5: Độ co(%)* sau quá trình giặt và sấy hướng dọc của vải Single [5]
Bảng 1.6: Giá trị chỉ số K4 của vải Single, Rib 1x1, Interlock 1x1 dệt từ sợi bông sau
năm chu trình giặt, làm khô [8]
Bảng 1.7: Độ co dọc của vải Single, Rib 1x1, Interlock 1x1 dệt từ sợi bông sau năm
chu trình giặt, làm khô [8]
Bảng 1.8: Độ co ngang của vải Single, Rib 1x1, Interlock 1x1 dệt từ sợi bông sau năm
chu trình giặt, làm khô [8]
Bảng 1.9: Thông số các mẫu vải Interlock 1x1 trong nghiên cứu của Kentaro Kawasaki
và Takayukiono [14]
Bảng 1.10: Giá trị mô đun vòng sợi thích hợp cho một số loại vải đan ngang [2]
Bảng 1.11: Giá trị hệ số tương quan mật độ ở trạng thái cân bằng của một số kiểu đan
ngang [2]
Bảng 2.1: Thông số của nhóm vải S1
Bảng 2.2: Thông số của nhóm vải S2
Bảng 2.3: Thông số của nhóm vải R1
Bảng 2.4: Thông số của nhóm vải R2
Bảng 3.1: Khoảng giá trị các chỉ số phi kích thước của các nhóm vải sau chu trình giặt
và làm khô đầu tiên
Bảng 3.2: Sự ổn định của nhóm vải S1 sau từng chu trình giặt và làm khô
Bảng 3.3: Sự ổn định của nhóm vải S2 sau từng chu trình giặt và làm khô

5

Danh mục bảng biểu

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Bảng 3.4: Sự ổn định của nhóm vải R1 sau từng chu trình giặt và làm khô
Bảng 3.5: Sự ổn định của nhóm vải R2 sau từng chu trình giặt và làm khô
Bảng 3.6: Khoảng giá trị các chỉ số phi kích thước của các nhóm vải sau chu trình giặt
và làm khô thứ hai
Bảng 3.7: Khối lượng g/m2 vải của nhóm S1 và S2 sau chu trình giặt và làm khô thứ
nhất
Bảng 3.8: Khối lượng g/m2 vải của nhóm S1 và S2 sau chu trình giặt và làm khô thứ
hai
Bảng 3.9: Mức độ ổn định kích thước của nhóm vải S1 qua các chu trình giặt và làm
khô trong quá trình sử dụng
Bảng 3.10: Mức độ ổn định kích thước của nhóm vải S2 qua các chu trình giặt và làm
khô trong quá trình sử dụng
Bảng 3.11: Mức độ ổn định kích thước của nhóm vải R1qua các chu trình giặt và làm
khô trong quá trình sử dụng
Bảng 3.12: Mức độ ổn định kích thước của nhóm vải R2 qua các chu trình giặt và làm
khô trong quá trình sử dụng
Bảng 3.13: Hệ số tương quan mật độ của nhóm S1 và S2 sau chu trình giặt và làm khô
thứ hai
Bảng 3.14: Hệ số tương quan mật độ của nhóm R1 và R2 sau chu trình giặt và làm khô
thứ hai

6

Danh mục bảng biểu

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1: Hình vẽ cấu trúc một loại vải dệt kim
Hình 1.2: Cấu trúc một vòng sợi trong vải dệt kim
Hình 1.3: Một loại vải đan ngang
Hình 1.4: Một loại vải đan dọc
Hình 1.5: Mặt trái vải Single
Hình 1.6: Mặt phải vải Single
Hình 1.7: Hình vẽ cấu trúc vải Rib 1x1
Hình 1.8: Hình vẽ cấu trúc vải Interlock 1x1
Hình 1.9: Đồ thị quan hệ giữa số chu trình kéo giãn - nghỉ với biến dạng còn lại trên
sợi [7]
Hình 1.10: Sợi bị uốn và kéo căng tại giai đoạn thành vòng trong quá trình tạo vòng
Hình 1.11: Đường cong kéo giãn một chu trình của vải dệt kim [9]
Hình 1.12: Đường cong biến dạng của vải dệt kim khi chịu kéo nhiều chu trình [1]
Hình 1.13: Đồ thị quan hệ giữa giá trị (cpi) và giá trị (rpi) với giá trị (

1
) của vải Rib
lR

1x1 và vải Single sau xử lý ướt [19]
Hình 1.14: Góc nghiêng ( α ) của cung platin nối hai vòng sợi trên hai mặt vải Rib 1x1
Hình 1.15: Biểu đồ giá trị độ co dọc của các loại vải sau sáu chế độ làm khô [15]
Hình 1.16: Biểu đồ giá trị độ co ngang của các loại vải sau sáu chế độ làm khô [15]

Hình 1.17: Đường cong ứng suất - độ giãn của vải Interlock 1x1 ứng với các giá trị mô
đun vòng sợi khác nhau [14]
Hình 2.1: Mô tả cách cắt mẫu thí nghiệm xác định sự thay đổi kích thước vải trong quá
trình giặt và làm khô
Hình 3.1: Xu hướng biến thiên giá trị K1 của nhóm vải S1 qua các chu trình giặt và
làm khô

7

Danh mục hình ảnh, đồ thị, biểu đồ


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Hình 3.2: Xu hướng biến thiên giá trị K2 của nhóm vải S1 qua các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.3: Xu hướng biến thiên giá trị K3 của nhóm vải S1 qua các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.4: Xu hướng biến thiên giá trị K4 của nhóm vải S1 qua các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.5: Xu hướng biến thiên giá trị K1 của nhóm vải S2 qua các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.6: Xu hướng biến thiên giá trị K2 của nhóm vải S2 qua các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.7: Xu hướng biến thiên giá trị K3 của nhóm vải S2 qua các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.8: Xu hướng biến thiên giá trị K4 của nhóm vải S2 qua các chu trình giặt và

làm khô
Hình 3.9: Xu hướng biến thiên giá trị K1 của nhóm vải R1 sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.10: Xu hướng biến thiên giá trị K2 của nhóm vải R1 sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.11: Xu hướng biến thiên giá trị K3 của nhóm vải R1sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.12: Xu hướng biến thiên giá trị K4 của nhóm vải R1 sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.13: Xu hướng biến thiên giá trị K1 của nhóm vải R2 sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.14: Xu hướng biến thiên giá trị K2 của nhóm vải R2 sau các chu trình giặt và
làm khô

8

Danh mục hình ảnh, đồ thị, biểu đồ


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Hình 3.15: Xu hướng biến thiên giá trị K3 của nhóm vải R2 sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.16: Xu hướng biến thiên giá trị K4 của nhóm vải R2 sau các chu trình giặt và
làm khô
Hình 3.17: Mô hình không gian của vòng sợi trong vải Single [12]
Hình 3.18: Biểu đồ thể hiện mức độ ổn định kích thước của nhóm vải S1 qua các chu

trình giặt và làm khô trong quá trình sử dụng theo mô đun vòng sợi
Hình 3.19: Biểu đồ thể hiện mức độ ổn định kích thước của nhóm vải S2 qua các chu
trình giặt và làm khô trong quá trình sử dụng theo mô đun vòng sợi
Hình 3.20: Biểu đồ thể hiện mức độ ổn định kích thước của nhóm vải R1 qua các chu
trình giặt và làm khô trong quá trình sử dụng theo mô đun vòng sợi
Hình 3.21: Biểu đồ thể hiện mức độ ổn định kích thướccủa nhóm vải R2 qua các chu
trình giặt và làm khô trong quá trình sử dụng theo mô đun vòng sợi

9

Danh mục hình ảnh, đồ thị, biểu đồ


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

PHẦN MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhu cầu về sản phẩm dệt kim ngày càng lớn. Tính tới năm 2006, mỗi
năm, trên 17 tỷ tấn sản phẩm dệt kim được sản xuất, chiếm khoảng một phần ba tổng
sản phẩm may mặc trên toàn thế giới. Chủng loại sản phẩm dệt kim khá đa dạng, gồm:
quần áo mặc ngoài, quần áo mặc lót, quần áo thể thao, khăn, mũ, găng tay, tất, v.v..
Vải và sản phẩm dệt kim thể hiện nhiều ưu điểm so với các loại vật liệu dệt khác.
Trong đó, nổi bật hơn cả là tính co giãn, đàn hồi, xốp, mềm và thoáng khí. Tuy nhiên,
bên cạnh những ưu điểm, vải và sản phẩm dệt kim còn tồn tại nhược điểm lớn là không
ổn định về kích thước. Nhiều sản phẩm bị thay đổi kích thước và biến dạng chỉ sau một
thời gian sử dụng ngắn.
Ở Việt Nam, các sản phẩm dệt kim đóng góp tỷ trọng đáng kể trong tổng sản
lượng hàng dệt may cả nước, đáp ứng nhu cầu nội địa cũng như nhu cầu xuất khẩu

ngày càng cao. Sản phẩm dệt kim trong lĩnh vực may mặc chủ yếu là các mặt hàng cắt
may từ vải dệt kim đan ngang, việc làm chủ công nghệ sản xuất mặt hàng nhằm tạo ra
sản phẩm chất lượng cao và ít bị biến dạng, đặc biệt là công nghệ dệt còn gặp nhiều
khó khăn.
Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ dệt tới độ ổn định
kích thước vải dệt kim đan ngang” được tiến hành nhằm khảo sát ảnh hưởng của các
thông số công nghệ tới độ ổn định kích thước vải đan ngang với mong muốn đóng góp
cơ sở lý thuyết, giúp làm chủ tốt hơn quá trình thiết kế công nghệ dệt vải đan ngang
trong nước, góp phần tạo sản phẩm dệt kim đan ngang chất lượng cao.
Những nội dung chính trong Luận văn bao gồm:
Chương I: Tổng quan
Chương này sẽ giới thiệu sơ lược về vải và sản phẩm dệt kim cũng như tổng quan
tình hình nghiên cứu về sự ổn định kích thước của vải đan ngang. Những nghiên cứu
tổng quan có đề cập đến nguyên nhân khiến vải không ổn định, giới thiệu các chỉ số

10

Phần mở đầu


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

phi kích thước của vải và các thông số công nghệ có ảnh hưởng tới sự ổn định kích
thước của vải đan ngang.
Chương II: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của Luận văn là hai loại vải Single và Rib 1x1 dệt từ sợi
bông. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong Luận văn bao gồm:

Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước vải sau quá trình giặt và làm khô.
Phương pháp kiểm định sự ổn định kích thước vải sau từng chu trình giặt và làm
khô.
Phương pháp xác định các chỉ số phi kích thước của vải.
Phương pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải.
Phương pháp xác định độ dày vải.
Chương III: Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Trong chương này, các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của Luận
văn sẽ được trình bày và được giải thích dựa trên cơ sở khoa học, đồng thời bàn luận
và so sánh với kết quả của các công trình nghiên cứu mà phần Tổng quan đã đưa ra.

11

Phần mở đầu


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu sơ lược về vải và sản phẩm dệt kim
1.1.1. Vải dệt kim
Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo một quy luật
nhất định.

Hình 1.1 - Hình vẽ cấu trúc một loại vải dệt kim
Vòng sợi là đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của vải dệt kim.

1. Cung kim
2. Trụ vòng
3. Cung platin (đoạn liên hệ)

Hình 1.2 - Cấu trúc một vòng sợi trong vải dệt kim
Chiều dài vòng sợi l được tính theo công thức:
l = chiều dài cung kim + 2 lần chiều dài trụ vòng + chiều dài cung platin
Hàng vòng là một hàng các vòng sợi liên kết theo chiều ngang, được tạo ra bởi
các kim kề nhau trong cùng một chu kỳ tạo vòng.
Cột vòng là một cột theo chiều dọc các vòng sợi được lồng với nhau, thường do
cùng một kim tạo ra qua các chu kỳ tạo vòng liên tiếp.

12

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Rappo kiểu dệt là số hàng vòng ít nhất (rappo dọc, ký hiệu Rd) hoặc số cột vòng ít
nhất (rappo ngang, ký hiệu Rn) mà sau đó trật tự sắp xếp các phần tử cơ bản của kiểu
dệt được lặp lại.
Mật độ ngang là số cột vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều ngang của
vải. Nếu đơn vị chiều dài là 100mm, mật độ ngang thường được ký hiệu là Pn (cột
vòng/100mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ ngang thường được ký hiệu là
wpi (wales per inch - cột vòng/inch).
Mật độ dọc là số hàng vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều dọc của vải.

Nếu đơn vị chiều dài là 100mm, mật độ dọc thường được ký hiệu là Pd (hàng
vòng/100mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ dọc thường được ký hiệu là cpi
(courses per inch - hàng vòng/inch).
Mô đun vòng sợi (ký hiệu là σ) là tỷ số giữa chiều dài vòng sợi và đường kính
sợi.
Hệ số tương quan mật độ (ký hiệu là C) là tỷ số giữa mật độ ngang và mật độ dọc
của vải.
Phân loại vải dệt kim
Căn cứ vào phương pháp liên kết tạo vải, vải dệt kim được phân thành hai nhóm
lớn:

- Vải dệt kim đan ngang.
- Vải dệt kim đan dọc.

13

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Hình 1.3 - Một loại vải đan ngang

Hình 1.4 - Một loại vải đan dọc

Các vòng sợi liên kết với nhau theo Các vòng sợi liên kết với nhau theo
hướng ngang.

hướng dọc hoặc chéo.

Mỗi hàng vòng thường do một sợi tạo
thành.

Mỗi hàng vòng được tạo thành từ một
hay nhiều hệ sợi, mỗi sợi thường chỉ tạo
ra một vòng sợi của hàng vòng.

Các vòng sợi trong một hàng vòng được
tạo thành nối tiếp nhau trong quá trình
dệt

Tất cả các vòng sợi của một hàng vòng
được tạo thành đồng loạt.

- Căn cứ theo thiết bị dệt, vải dệt kim được phân thành hai nhóm:
o Vải đơn: là các loại vải dệt kim được dệt trên máy một giường kim, có hai
mặt vải khác nhau, thường có tên gọi khác là vải một mặt phải.

o Các loại vải được dệt trên máy hai giường kim, gọi là vải kép. Vải kép có
ngoại quan hai mặt vải tương tự nhau. Vải mà hai mặt có ngoại quan tương
tự mặt phải của vải đơn là vải hai mặt phải. Vải mà hai mặt có ngoại quan
tương tự mặt trái của vải đơn là vải hai mặt trái.

- Căn cứu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3879 - 83, vải dệt kim được phân
thành ba nhóm lớn:

14

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

o Nhóm kiểu đan cơ bản: gồm những kiểu đan đơn giản nhất có cấu tạo khác
nhau. Mỗi kiểu đan cơ bản bao gồm những vòng sợi giống nhau, được liên
kết theo một quy luật nhất định. Sự tạo vòng của các kiểu đan cơ bản theo
các nguyên lý xác định và đơn giản nhất.

o Nhóm kiểu đan dẫn xuất: gồm những kiểu đan do hai (hoặc nhiều) kiểu
đan cơ bản cùng loại tập hợp thành bằng cách sắp xếp xen giữa hai cột
vòng (hoặc hai hàng vòng) kề nhau của kiểu đan cơ bản thứ nhất với một
hoặc nhiều cột (một hoặc nhiều hàng vòng) của kiểu đan cơ bản thứ hai.

o Nhóm kiểu đan tạo hoa: gồm các kiểu đan được tạo nên trên nền của các
kiểu đan cơ bản và kiểu đan dẫn xuất bằng cách thay đổi cấu tạo của vòng
sợi, hoặc thêm sợi phụ hoặc dùng màu sắc khác nhau, hoặc thay đổi quá
trình tạo vòng và gia công hóa lý sau khi dệt để mảnh vải có hiệu ứng tạo
hoa rõ rệt.
1.1.2. Sản phẩm dệt kim
Sản phẩm dệt kim thường dùng trong may mặc và số ít dùng trong kỹ thuật. Hàng
may mặc gồm năm loại mặt hàng chính là: hàng mặc lót; hàng mặc ngoài; bít tất; găng
tay và bao tay; khăn, mũ, sản phẩm trang trí. Mỗi mặt hàng lại chia thành nhiều nhóm
sản phẩm, tùy theo nguyên liệu dệt, công dụng của sản phẩm, đối tượng sử dụng, kiểu
cách và kích thước sản phẩm, cấu tạo vải và màu sắc, v.v..

Các phương pháp gia công sản phẩm dệt kim [2]
Ba phương pháp gia công sản phẩm dệt kim là phương pháp cắt may, phương
pháp dệt nửa định hình và phương pháp dệt định hình.
Phương pháp cắt may là phương pháp đem vải dệt kim cắt thành các mảnh chi tiết
rồi may chúng lại thành sản phẩm có hình dáng, kích thước theo yêu cầu thiết kế.
Nhược điểm của phương pháp này là tỷ lệ vải vụn do cắt khá lớn, có khi tới 25%. Ưu
điểm của phương pháp là năng suất cao, kiểu cách và kích thước sản phẩm phong phú,

15

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

chất lượng sản phẩm tốt. Cắt may thường dùng để sản xuất hàng mặc lót, hàng mặc
ngoài.
Phương pháp dệt nửa định hình là phương pháp mà các chi tiết của sản phẩm
được dệt ngay trên máy dệt và được ngăn cách bằng các hàng vòng phân cách. Tháo
hàng vòng phân cách sẽ giúp tách ra các chi tiết, đem chúng sửa lại đôi chút rồi may lại
với nhau thành sản phẩm hoàn chỉnh. Phương pháp này có ưu điểm là giảm tiêu hao vải
vụn, chi phí thời gian và nhân lực tại quá trình cắt so với phương pháp cắt may. Tuy
nhiên, dệt nửa định hình tiêu hao tại quá trình cắt vẫn còn lớn, khoảng 15%. Phương
pháp này thường dùng cho các mặt hàng mặc ngoài.
Phương pháp dệt định hình là phương pháp mà sản phẩm được gia công gần như
đầy đủ trên máy dệt kim bằng cách thay đổi kiểu đan và thêm hoặc bớt kim. Ưu điểm
của phương pháp là tiết kiệm nguyên liệu. Nhược điểm là năng suất thấp. Phương pháp

này thường dùng cho các mặt hàng bít tất, găng tay, khăn, mũ, sản phẩm trang trí.
Đặc điểm của vải và sản phẩm dệt kim
Vải dệt kim được tạo nên từ một hoặc nhiều sợi bằng cách tạo thành các vòng sợi
rồi liên kết các vòng sợi với nhau. Trong vải, các vòng sợi có dạng đường cong không
gian. So với vải dệt thoi về mặt cấu trúc ta thấy vải dệt thoi do hai hệ sợi dọc và ngang
đan vuông góc với nhau tạo thành, cả hai hệ sợi trong vải đều ở trạng thái gần như duỗi
thẳng, mỗi hệ sợi đều gồm rất nhiều sợi sắp xếp song song nhau.
Do đặc điểm cấu tạo như trên, vải dệt kim có cấu trúc kém chặt chẽ hơn vải dệt
thoi, cũng vì vậy, vải dệt kim xốp, mềm, đàn hồi, co giãn và thoáng khí hơn so với vải
dệt thoi. Tuy nhiên cũng vì cấu trúc kém chặt chẽ, vải và sản phẩm dệt kim có nhược
điểm lớn là kém ổn định kích thước và rất dễ bị biến dạng.

16

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

1.1.3. Vải và sản phẩm dệt kim ở Việt Nam
Việt Nam sản xuất cả vải đan ngang và đan dọc. Trong đó, vải đan dọc kém phổ
biến hơn với mặt hàng chủ yếu là màn tuyn. Vải đan ngang thường được dùng để cắt
may các mặt hàng mặc lót và mặc ngoài.
Vải dệt kim đan ngang có ba loại cơ bản và hai loại dẫn xuất. Ba loại vải đan
ngang cơ bản là:

- Vải một mặt phải còn có tên gọi là vải Single.

- Vải hai mặt phải còn có tên gọi là vải Rib.
- Vải hai mặt trái.
Và hai loại vải đan ngang dẫn xuất là:

- Dẫn xuất của vải một mặt phải.
- Dẫn xuất của vải hai mặt phải còn có tên gọi là vải Interlock.
Trong số các loại vải đan ngang nước ta sản xuất, phổ biến hơn cả là vải Single,
vải Rib và vải Interlock. Loại sợi dệt thường dùng là sợi bông.
1.1.3.1. Vải Single

Hình 1.5 - Mặt trái vải Single

Hình 1.6 - Mặt phải vải Single

Vải Single là loại vải đan ngang cơ bản, đơn giản nhất.
Các vòng sợi trong vải được sắp xếp theo một hướng nhất định. Nhìn vào hình vẽ
mặt phải vải (Hình 1.6), ta thấy mỗi vòng sợi ở hàng vòng dưới lại lồng qua vòng sợi ở

17

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

hàng trên theo hướng từ mặt phải xuống mặt trái. Do sự sắp xếp định hướng của các
vòng sợi, vải có hai mặt hoàn toàn khác nhau:

- Mặt phải là tập hợp các trụ vòng, mức độ phản xạ ánh sáng tốt hơn nên mặt vải
sáng bóng hơn.

- Mặt trái là tập hợp các cung vòng nên xù và xốp, tạo cảm giác mềm mại hơn
khi tiếp xúc với da. Khả năng phản xạ ánh sáng kém hơn nên mặt trái thường
tối hơn mặt phải.
Thực tế, khi thiết kế sản phẩm, mặt phải vải bóng đẹp nên được để quay ra ngoài,
mặt trái tối hơn nhưng mềm xốp hơn, nên được quay vào trong.
Vải Single được ứng dụng trong các mặt hàng mặc lót, mặc ngoài, v.v..
1.1.3.2. Vải Rib

Hình 1.7 - Hình vẽ cấu trúc vải Rib 1x1
Trên vải, mỗi hàng vòng do một sợi tạo thành, lần lượt có một số vòng phải rồi
lại đến một số vòng trái cứ thế xen kẽ nhau. Tương ứng, cứ một số cột vòng phải lại
đến một số cột vòng trái cứ thế xen kẽ nhau.
Các cột vòng phải và trái không cùng nằm trên cùng một mặt phẳng. Cung platin
tại chỗ nối vòng phải với vòng trái bị uốn từ mặt này sang mặt kia của vải, làm cho sợi
bị xoắn. Nội lực đàn hồi của sợi làm các cung platin nối vòng phải và vòng trái có xu
hướng quay, nằm trên các mặt phẳng vuông góc với mặt vải, làm cho các cột vòng
khác loại dồn sát lại với nhau, mặt trái của các vòng sợi quay vào trong, chỉ có các mặt
18

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

phải của vòng sợi quay ra ngoài. Do đó trên cả hai mặt vải ta chỉ nhìn thấy các cột
vòng phải. Đó chính là lý do người ta gọi loại vải này là vải hai mặt phải.
Vải Rib được ký hiệu là Rib (a + b); Rib a:b hoặc Rib a × b. Trong đó a và b lần
lượt là số cột phải và số cột trái trên mặt vải (được quy ước là mặt phải) trong phạm vi
một Rappo kiểu dệt.
Vải Rib thường được ứng dụng trong các mặt hàng mặc ngoài (quần áo thời
trang, quần áo thể thao).
1.1.3.3. Vải Interlock

Hình 1.8 - Hình vẽ cấu trúc vải Interlock 1x1
Vải Interlock được tạo thành từ hai vải Rib thành phần. Hai vải Rib thành phần
này không có vòng sợi nào chung, không có hàng vòng hay cột vòng nào chung, chúng
liên kết với nhau để tạo vải Interlock bằng các cung platin cài xuyên lần qua nhau từ
mặt này tới mặt kia của vải. Xét về mặt cấu trúc, vải Interlock hoàn toàn đối xứng qua
mặt phẳng trung gian.
Vải Interlock thường được ứng dụng trong các mặt hàng mặc ngoài, đặc biệt là
các mặt hàng giữ ấm mùa thu đông, đông xuân và quần áo thể thao.

19

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu sự ổn định kích thước của vải đan ngang

Theo Postle [18], nghiên cứu về kích thước vải dệt kim bắt đầu từ năm 1944 bằng
công trình của Dutton - thử nghiệm độ co trên các sản phẩm dệt kim cung cấp cho
British Services trong Thế chiến II. Sau đó, Fletcher và Roberts đưa ra một loạt kết quả
khảo sát các đặc trưng về kích thước các loại vải dệt kim (dạng mộc và dạng hoàn tất)
từ một số loại xơ sợi khác nhau; độ co dọc và ngang của các loại vải đó sau quá trình
giặt là; hiệu quả quá trình hồi phục vải trong nước trước giặt là.
Những nghiên cứu trong lĩnh vực này nở rộ vào thập niên sáu mươi và bảy mươi
của thế kỷ XX với sự đóng góp của nhiều nhà khoa học, đặc biệt là tập thể nghiên cứu
của HATRA (Hosiery and Allied Trades Research Association). Lúc đầu, các tác giả
tìm hiểu những đặc trưng về kích thước của vải dệt từ sợi bông và sợi len. Từ đó, một
số quy luật được rút ra, đó là những phương trình quan hệ giữa chiều dài vòng sợi
trong vải với mật độ vải [18]. Hầu hết nghiên cứu về đặc trưng kích thước của các loại
vải dệt kim dệt từ các loại xơ sợi được thực hiện những năm gần đây đều kế thừa hệ
phương trình này.
1.2.1. Nguyên nhân sự không ổn định kích thước của vải đan ngang
Sự không ổn định kích thước vải đan ngang là kết quả sự tác động tổng hợp của
hai nhóm yếu tố:

- Nhóm yếu tố liên quan tới cấu trúc vật liệu, bao gồm cấu trúc xơ, cấu trúc sợi,
cấu trúc vải.

- Nhóm yếu tố tác động lên vật liệu trong quá trình gia công và sử dụng sản
phẩm.
Trong quá trình gia công cũng như sử dụng, vật liệu thường xuyên chịu tác động
của các ngoại lực, tính cân bằng về cấu trúc của vật liệu bị phá vỡ, gây nên một ứng
suất trong vật liệu. Khi thôi tác dụng lực, vật liệu được xem như về trạng thái nghỉ, có
xu hướng quay lại trạng thái ban đầu của nó để giảm tới mức tối đa ứng suất bên trong.
20

Chương I: Tổng quan

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Xơ dệt là một loại vật liệu polyme cao phân tử có cấu tạo hỗn hợp, vừa có vùng
tinh thể, vừa có vùng vô định hình. Các đại phân tử trong xơ thường có cấu tạo gấp
khúc. Các đại phân tử trong xơ liên kết với nhau nhờ lực Van - dec - Van và có thể cả
liên kết Hydro. Sợi dệt lại gồm nhiều xơ dệt được xe xăn với nhau. Xét một loại biến
dạng nhất định như biến dạng kéo, sau mỗi chu trình kéo giãn - nghỉ, biến dạng trên sợi
gồm ba thành phần là biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng nhão.
Biến dạng đàn hồi xuất hiện với tốc độ rất nhanh (ví dụ với sợi bông xe là vào
khoảng 1425 mét/giây) do có sự dịch chuyển nhỏ khoảng cách giữa các đại phân tử
trong xơ dệt, giữa các vòng cơ bản nằm cạnh nhau và giữa các nguyên tử trong phân
tử. Tuy nhiên, lực liên kết giữa các nguyên tử và phân tử vẫn tồn tại. Đồng thời, sự
thay đổi khoảng cách giữa các nguyên tử, các vòng cơ bản và các phân tử tạo nên sự
tích lũy năng lượng. Do đó, biến dạng đàn hồi biến mất nhanh sau khi bỏ lực tác dụng.
Biến dạng dẻo phát triển theo thời gian với tốc độ không lớn. Dưới tác dụng của
tải trọng, các đại phân tử trong xơ từ trạng thái gấp khúc chuyển sang trạng thái duỗi
thẳng hơn và sắp xếp theo hướng lực tác dụng. Tuy nhiên, do có sự liên kết giữa các
đại phân tử và tác động tương hỗ giữa các vòng cơ bản ở trạng thái gấp khúc nên chỉ
một phần nhỏ phân tử dịch chuyển và duỗi thẳng hơn. Khi bỏ lực tác dụng, nhờ chuyển
động nhiệt, các phần đã duỗi thẳng hơn lại dần dần trở về trạng thái gấp khúc ban đầu.
Tốc độ biến mất của biến dạng dẻo cũng chậm như khi xuất hiện.
Biến dạng nhão là biến dạng không mất sau khi bỏ lực tác dụng do tải trọng gây
nên sự dịch chuyển khoảng cách lớn giữa các vòng cơ bản của đại phân tử, phá vỡ các
liên kết cũ và xuất hiện các liên kết mới.
Trong quá trình gia công và sử dụng, sợi dệt phải chịu tác dụng của rất nhiều chu

trình kéo giãn - nghỉ với tần số cao. Sau khi chịu tác dụng nhiều lần, liên kết giữa các
phần tử trong sợi bị yếu dần, dẫn tới trạng thái mỏi và cuối cùng sợi bị phá hủy. Đại
lượng biến dạng được tích lũy sau nhiều chu trình kéo giãn - nghỉ tới khi sợi bị phá hủy
gọi là biến dạng còn lại. Biến dạng còn lại gồm biến dạng nhão và một phần biến dạng

21

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

dẻo chưa kịp mất đi khi bỏ lực tác dụng. Dưới tác dụng của nhiều chu trình kéo giãn nghỉ, kết cấu xơ sợi thay đổi theo ba pha:

Hình 1.9 - Đồ thị quan hệ giữa số chu trình kéo giãn - nghỉ
với biến dạng còn lại trên sợi [7]

- Pha 1: dưới tác dụng của những chu trình kéo giãn đầu tiên, kết cấu trong vật
liệu đã thay đổi, có sự dịch chuyển giữa các vòng cơ bản, các đại phân tử trong
xơ và giữa các xơ trong sợi. Hiện tượng này làm xuất hiện biến dạng còn lại
bao gồm biến dạng nhão và một phần biến dạng dẻo.

- Pha 2: nếu xơ sợi có kết cấu bền vững thì trong các chu trình kéo giãn tiếp
theo, thành phần biến dạng trong mỗi chu trình chỉ gồm biến dạng đàn hồi và
biến dạng dẻo. Hai thành phần biến dạng này mất đi sau mỗi chu trình kéo giãn
- nghỉ. Do đó, ở pha này, sợi chịu được hàng nghìn, hàng chục nghìn chu trình
kéo giãn.

- Pha 3: kết cấu xơ sợi xấu đi rất nhanh, biến dạng nhão tích góp ở những vị trí
xung yếu của vật liệu, sau cùng vật liệu bị phá hủy.
Với loại biến dạng uốn hay xoắn, sự phát sinh các thành phần biến dạng do tác
dụng của các chu trình uốn - nghỉ hay xoắn - nghỉ cũng diễn ra tương tự. Ví dụ như ở
công đoạn dệt, quá trình công nghệ tiến hành qua ba giai đoạn là giai đoạn cấp sợi, giai

22

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

đoạn tạo vòng, giai đoạn kéo căng và cuộn vải. Trên máy dệt, sợi ban đầu được giữ
trong các quả sợi xem như ở dạng gần thẳng. Ở giai đoạn cấp sợi, sợi bị dẫn và uốn qua
nhiều chi tiết máy, chịu ma sát, kéo căng. Tới giai đoạn tạo vòng, sợi bị kéo căng, bị
uốn đáng kể để tạo vòng và tạo liên kết giữa các vòng sợi.

Hình 1.10 - Sợi bị uốn và kéo căng
tại giai đoạn thành vòng trong quá trình tạo vòng
Ở giai đoạn kéo căng và cuộn vải, toàn bộ vải dệt ra bị kéo căng và uốn để cuộn
lên trục cuộn vải. Lúc này, các vòng sợi trong vải bị căng ra, làm cho mỗi sợi biến
dạng rất phức tạp (kéo, uốn, xoắn,…). Các tác động lên xơ sợi trong quá trình gia công
và sử dụng tương ứng với số chu trình tác dụng ở pha 1 hoặc pha 2, trên sợi sẽ tồn tại
biến dạng còn lại với hai thành phần là biến dạng dẻo và biến dạng nhão. Khi thành
phần biến dạng dẻo do tác dụng kéo mất đi sẽ khiến sợi từ từ co lại; thành phần biến

dạng dẻo do tác dụng uốn và xoắn mất đi sẽ làm trượt điểm liên kết giữa các vòng sợi
và khiến dạng hình học của vòng sợi dần thay đổi. Thành phần biến dạng nhão không
thể giảm trừ được mà ngày càng tích tụ nhiều trên sợi.
Vải dệt kim gồm nhiều vòng sợi liên kết với nhau, do đó sự biến dạng của sợi sẽ
dẫn tới sự biến dạng của vải. Trong quá trình gia công và sử dụng, vải thường bị biến
dạng kéo, đường cong kéo giãn một chu trình của vải có dạng như sau:

23

Chương I: Tổng quan


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đào Thị Chinh Thùy

Hình 1.11 - Đường cong kéo giãn một chu trình của vải dệt kim [9]
Khi kéo vải bằng một lực nhất định, vải sẽ bị giãn theo đường OAB. Giá trị ứng
suất tại điểm A tương đương với giá trị mô đun ban đầu của vải. Mô đun ban đầu của
vải dệt kim thường nhỏ do độ giãn của vải lớn. Đoạn OA tương ứng với thời điểm các
vòng sợi trong vải bị biến dạng do tác dụng của lực kéo. Lúc này, các vòng sợi bị uốn
và xoắn, làm cho các trụ vòng của các vòng sợi cạnh nhau trên cùng một hàng vòng bị
dồn sát vào nhau (nếu là kéo giãn theo hướng cột vòng) hoặc các cung vòng của các
vòng sợi kế tiếp nhau trên cùng một cột vòng bị dồn sát vào nhau (nếu là kéo giãn theo
hướng hàng vòng). Sau khi các trụ vòng hoặc cung vòng đã bị dồn sát vào nhau, sợi
mới bắt đầu bị kéo giãn, thể hiện qua sự tăng nhanh giá trị ứng suất từ điểm A tới điểm
B. Tại điểm B, lực tác dụng được bỏ đi, vải sẽ co lại theo đường BCD. Từ B tới C, vải
co khá nhanh do sự giảm trừ biến dạng đàn hồi của sợi trong vải, sợi co lại, đồng thời
hình dạng vòng sợi có xu hướng trở về trạng thái ban đầu. Từ C tới D, vải co lại chậm

hơn, tương ứng với sự giảm dần biến dạng dẻo của sợi, sự thay đổi chiều dài và hình
dạng vòng sợi vẫn tiếp diễn nhưng khá chậm. Tới điểm D, vải không co nữa do lực kéo
đã khiến xơ sợi bị biến dạng nhão và khiến xơ sợi bị trượt lên nhau một phần, phần
biến dạng tương ứng với đoạn OD sẽ còn lại mãi trên vải. Tương tự như xơ sợi, tổng

24

Chương I: Tổng quan