Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ may đến độ bền đường may vải dệt thoi đàn tính

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG
SỐ CÔNG NGHỆ MAY ĐẾN ĐỘ BỀN ĐƯỜNG
MAY VẢI DỆT THOI ĐÀN TÍNH

NGÀNH : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY
MÃ SỐ :

TĂNG THỊ NHƯ HÀ

Người hướng dẫn khoa học : TS. VŨ THỊ HỒNG KHANH

HÀ NỘI 2007


-1-

LỜI MỞ ĐẦU
Ngành Dệt may đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nước ta.
Kim ngạch xuất khẩu năm 2005 đạt 5,6 tỉÆ5,8 tỉ USD chỉ đứng sau dầu thô
cho thấy tầm quan trọng của ngành dệt may đối với nền kinh tế Việt Nam
hiện nay. Hiện tại, sản phẩm dệt may Việt Nam đã có mặt trên thị trường hơn
30 nước và vùng lãnh thổ, trong đó có các bạn hàng: Nhật Bản, Úc, Cannada,
Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc. Các nước EU cũng đã và đang tiêu thụ
ngày càng nhiều hàng may mặc của Việt Nam. Điều đó chứng tỏ, hàng dệt
may của Việt Nam đã có uy tín trên thị trường thế giới và có thể cạnh tranh

trên những thị trường khác nhau, kể cả các thị trường khó tính như Pháp, Ý,
Mỹ và các nước Bắc Âu.
Quá trình phát triển của ngành dệt may trong những năm gần đây và sắp
tới như sau:
- Giai đoạn 1: Trước năm 2000 chủ yếu gia công xuất khẩu
100triệu/năm.
- Giai đoạn 2: Mở rộng xuất khẩu vào thị trường Châu Âu (1992-2002),
vào năm 2001 đạt 2tỷ USD .
- Giai đoạn 3: Mở cửa vào thị trường Mỹ (2002-2006), xuất khẩu đạt 4,8
tỷ USD năm 2005 và phấn đấu đạt 5,6 tỷ Æ 5,8 tỷ USD vào năm 2006.
- Giai đoạn 4: Sau năm 2006, hậu WTO: đây là giai đoạn cạnh tranh
quyết liệt nhất, phấn đấu đến năm 2010 tổng kim ngạch tăng gấp đôi hiện nay,
khoảng 10 tỷ USD.
Hiện nay, trong xu thế hội nhập quốc tế, trước cơ hội và những thách
thức mới, ngành Dệt may Việt Nam đã đặt ra những mục tiêu cơ bản trong
chiến lược của ngành. Bên cạnh những mục tiêu tăng kim ngạch xuất khẩu và

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-2-

thu hút lao động, mục tiêu quan trọng hàng đầu là nâng cao chất lượng sản
phẩm dệt may.
Có thể nói, ngoài chức năng bảo vệ cơ thể, quần áo còn phải đẹp và
thuận lợi trong quá trình sử dụng. Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, trong
công việc, trong các hoạt động thể thao, thậm chí trong hoạt động thông
thường; đòi hỏi con người phải năng động hơn nên yêu cầu quần áo phải

thuận tiện, thoải mái hơn. Vì vậy, sản phẩm từ vải dệt thoi có độ đàn tính
ngày càng được người sử dụng quan tâm nhiều hơn; đặc biệt đối với sản phẩm
là quần áo mặc ngoài. Với những sản phẩm loại này, yêu cầu về độ co giãn,
tính ổn định, độ thông thoáng và vệ sinh giúp con người có thể làm việc năng
động hiệu quả hơn được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, để sản phẩm đạt chất
lượng cao trong quá trình sản xuất, là một thách thức lớn đối với hầu hết các
công ty xí nghiêp may hiện nay khi sản xuất với loại vải dệt thoi đàn tính – là
loại nguyên liệu tương đối mới trong những năm gần đây.
Nghiên cứu một cách toàn diện và sâu sắc về các yếu tố công nghệ
may ảnh hưởng đến độ bền đường may với vải dệt thoi đàn tính là một mảng
đề tài hết sức phong phú, hấp dẫn; đòi hỏi nhiều công sức cũng như phải đầu
tư thích đáng về thời gian và các điều kiện thí nghiệm. Vì vậy, trong khuôn
khổ của luận văn này, tôi xin tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của 3 yếu tố
công nghệ may là: sức căng chỉ kim, mật độ mũi may và tốc độ máy đến độ
bền đường may vải dệt thoi đàn tính và vải dệt thoi không đàn tính; rồi so
sánh mức độ ảnh hưởng của 3 thông số công nghệ đó đối với hai loại vải dệt
thoi đàn tính và vải dệt thoi không đàn tính. Trên cơ sở lý luận và thực
nghiệm, rút ra một số kết luận ban đầu, nhằm giúp cho việc lựa chọn các
thông số công nghệ may tối ưu cho quá trình may với hai loại vải dệt thoi đàn
tính và dệt thoi không đàn tính.

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-3-

Trong phạm vi thời gian và điều kiện thực tế, đề tài “Nghiên cứu ảnh
hưởng của các thông số công nghệ may đến độ bền đường may vải dệt

thoi đàn tính” chỉ tập trung thực hiện những nội dung chính được trình bày
trong ba chương cơ bản như sau:
- Chương 1: Tổng quan về vải đàn tính.
Tổng quan tài liệu và các công trình nghiên cứu về vải đàn tính.
- Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm.
Thực nghiệm may các mẫu vải với sự thay đổi của các yếu tố công
nghệ may.
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận.
Đánh giá kết quả thực nghiệm và rút ra một số kết luận ban đầu nhằm
giúp cho việc lựa chọn các thông số công nghệ may tối ưu cho quá trình may,
với hai loại vải dệt thoi đàn tính và dệt thoi không đàn tính.
Luận văn được thực hiện tại Phòng thí nghiệm PHÂN VIỆN KINH TẾ
KỸ THUẬT DỆT MAY T.p HỒ CHÍ MINH và một số công ty xí nghiệp may
trên địa bàn thành phố.

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-4-

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẢI ĐÀN TÍNH
1.1 Giới thiệu chung về vải đàn tính
1.1.1 Nhu cầu sử dụng
Vải đàn tính đã được sử dụng trong công nghiệp dệt từ những năm 1920,
khi một công ty cao su của Mỹ dùng sợi filament cao su với sợi bọc ngoài để
tạo nên các sản phẩm như chun may cạp, tất chân, quần áo bó… Tuy nhiên,
xơ cao su thể hiện nhược điểm không có sự ổn định với nhiệt độ, ánh sáng,
quá trình tẩy, giặt và không có ái lực với thuốc nhuộm…Vì vậy, cao su không

phù hợp với hàng may mặc, chúng sớm bị thay thế bởi sợi elastane đàn hồi
tổng hợp.
Từ khi bắt đầu được đưa vào sản xuất với qui mô công nghiệp vào khoảng
năm 1950, sợi elastane đã thành công trên sản phẩm áo lót nữ và dây đai nịt
cho tất quần. Đến năm 1970, sợi elastane được sử dụng trong công nghệ dệt
kim đan ngang để sản xuất tất ngắn và tất dài, tất thời trang hoặc quần áo lót
phụ nữ và quần áo bơi. Với người tiêu dùng, phát minh này như là khái niệm
về lớp da thứ hai đã được sáng tạo khi sử dụng sản phẩm. Sự bùng nổ về các
mặt hàng co giãn bắt đầu từ đó, bởi chỉ với một phần trăm nhỏ của elastane
trong quần áo từ 2% - 5% có thể gây ra hiệu quả đàn hồi phù hợp với yêu cầu
sử dụng. Các nhà sản xuất đã dùng sợi đàn hồi elastane phối trộn với các vật
liệu khác tạo ra vải may quần áo thường phục. Đặc biệt, sự phát triển của sợi
cotton có lõi elastane trong sản phẩm quần bò (jean) đàn hồi cao, được người
tiêu dùng ưa chuộng và tiêu thụ lớn trong thời gian này.
Trong những năm 1990, vải đàn tính cao chứa elastane được phát triển
bùng nổ mạnh mẽ trong trang phục may sẵn, theo dòng thời trang của các
hãng thời trang nổi tiếng trên thế giới như Adidas, Armani, Calvin Klein,

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-5-

Gianfranco Ferre and Kenzo. Đến nay, nhu cầu về trang phục ngồi của phụ
nữ và nam giới có elastane vẫn tiếp tục tăng lên.
DựSản
báolượng
sản lượxơ

ng elastane
xơ elasstane
n thế
giới
trêntrêthế
giới

sản lượng 1000 tấn

400

360

350

290

300

250

250
200

160

201

180

150
100
50
0
1999

2000

2002

2005

2006

2010

năm

Hình 1.1
Phạm vi sử dụng của vải đàn tính chứa elastane khá rộng rãi, khơng chỉ
trong lĩnh vực may mặc thời trang mà còn được sử dụng trong các lĩnh vực
khác nữa.
-

Loại sản phẩm chức năng: sản phẩm cho lĩnh vực thể thao,
quần áo lót phụ nữ, hàng dệt kim chống nghẽn mạch máu, vải
garo, sản phẩm vệ sinh.

-

Loại sản phẩm cần tạo nên dáng và cữ chuẩn: tất ngắn, tất dài.

-

Loại sản phẩm để tạo nên sự thoải mái: quần áo thường phục,
quần áo thể thao, dây đăng ten của quần áo lót phụ nữ.

-

Loại sản phẩm u cầu sự ổn định về kiểu dáng: trang phục
mặc ngồi, vải dệt kim dùng cho mũi giày.

-

Loại sản phẩm dùng trong lĩnh vực y tế: băng y tế, tất tránh mùi
mồ hơi, nấm móc, vi khuẩn, băng dùng băng bó vết thương
trong q trình phẩu thuật.

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-6-

Sợi elastane có thể pha trộn với tất cả các loại xơ dệt khác từ xơ
tự nhiên đến các xơ hóa học … Phổ biến nhất là các loại vải đàn tính
cao được tạo ra từ elastane với cotton, cotton và polyester, len, len và
polyester và hàng loạt các vật liệu khác được pha trộn với elastane như
polyamid, vixco, linen, tơ tằm đều có thể sản xuất được vải đàn tính

cao.
Ngoài ra, elastane được phối trộn với vải giả da trong sản xuất
giầy dép, quần áo khoác ngoài và đồ bọc bàn ghế, trong công nghiệp
sản xuất ghế sofa và công nghiệp ôtô. Với elastane trong vật liệu này
thì tuổi thọ sản phẩm được cao hơn và trông vật liệu luôn mới hơn.
1.1.2. Đặc điểm của vải đàn tính cao trong sản phẩm may mặc:
Các loại vải được sản xuất từ các sợi đàn hồi tạo cho vải có khả năng
đàn hồi cao. Do vậy, vải đàn tính cao được định nghĩa là vải có khả năng kéo
giãn dễ dàng và ngay sau khi bỏ lực tác động thì vải lập tức trở về kích thước,
hình dạng và trạng thái ban đầu. Trong luận văn này khái niệm vải đàn tính
cao được nhắc đến với thành phần nguyên liệu cotton có chứa elastane đàn
hồi và không đề cặp đến loại vải chứa các vật liệu đàn tính khác hay vật liệu
xơ nhiệt dẻo textua.
Trong số những vải đàn tính dùng cho may mặc trong những năm gần đây,
vải dệt thoi đàn tính cao có xu hướng được sử dụng ngày càng tăng; trong khi
sự thay đổi về tỷ lệ sử dụng vải dệt kim đàn tính cao dường như không đáng
kể.

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-7-

Bảng 1.1 Tỷ lệ xơ sợi đàn hồi trong các sản phẩm khác nhau
Sản phẩm

Tỷ lệ (%)

Quần áo thể thao

10-45

Quần áo bơi

12-20

Quần áo lót

3-8

Quần áo mặc ngoài

2-5

Với những tính chất cơ lý hóa của vật liệu đàn hồi elastane, vật liệu
elastane phù hợp các yêu cầu đối với các sản phẩm may. Vì khả năng đàn
hồi rất cao, nên chỉ tham gia với một tỷ lệ nhỏ trong thành phần nguyên
liệu (bảng 1.1), vật liệu đàn tính chứa elastane đã đủ đáp ứng các yêu cầu
của sản phẩm may mặc sau:
- Nguyên liệu chính để phối hợp với elastane vẫn giữ được các giá trị sử
dụng của vật liệu đó đối với sản phẩm may như: bảo vệ cơ thể tránh
khỏi tác dụng của môi trường, các yêu cầu vệ sinh… Ví dụ: về vật liệu
Cotton/Elastane được dùng để nghiên cứu trong luận văn, cho giá trị sử
dụng quý báu của Cotton đó là tính thẩm thấu và hút ẩm, cảm giác
thông thoáng và vệ sinh cho người sử dụng; hơn nữa, vải lại có độ đàn
hồi cao do tính chất của Elastane tạo cảm giác rất thoải mái trong cử
động.
- Vải dệt thoi đàn tính cao rất thuận tiện cho sử dụng. Quần áo từ vải dệt

thoi đàn tính cao giúp người sử dụng có thể làm việc năng động, hiệu
quả, an toàn và thư giãn.
Nghiên cứu độ giãn của lớp da cơ thể cho thấy độ giãn của da từ
6-45%, trong đó vùng sau vai 14-16%, vùng sau mông 4-6%, vùng
khuỷu tay dọc theo cánh tay 35-40%, vùng đầu gối dọc theo cẳng chân
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-8-

35-45%. Do vậy, các nghiên cứu đã chỉ ra vải dệt thoi có đàn tính
20-35% sẽ tạo cho người mặc những cảm giác dễ chịu, phù hợp với
hàng loạt sản phẩm khác nhau như các sản phẩm quần áo mặc ngoài, áo
sơmi, áo khoác…
Yêu cầu vải giãn ngang với nam giới tối thiểu là 18%, nữ giới là 20%.
Đối với vải đàn tính cả hai hướng dọc và ngang, yêu cầu tối thiểu là 15%.
Tuy nhiên, độ giãn không nên vượt quá 50% đối với vải giãn theo phương
dọc hay phương ngang; hoặc 35% đối với vải giãn cả hai phương dọc và
ngang.
Bảng 1.2 Yêu cầu độ giãn và hướng giãn đối với sản phẩm may
Loại quần áo

Độ giãn đạt yêu cầu

Hướng độ giãn

Bộ áo jacket nam

30%

Ngang

Quần nam

30%

Dọc

Quần nữ

25%

Ngang

Dây chun cho nam

30%

Ngang

Dây chun cho nữ

35%

Ngang

Quần sooc nữ

35%

Ngang

Dây chun nịt cho tất

45%

Dọc

Váy ngắn

25%

Ngang

Váy dài

30%

Ngang

- Vải dệt thoi đàn tính cao có thể sử dụng cho các loại sản phẩm may rất
đa dạng từ áo sơmi, quần âu, váy nữ đến các sản phẩm khoác ngoài…
So với vải dệt kim đàn tính, vải dệt thoi đàn tính cao có độ ổn định hình
dáng cao hơn và cũng phù hợp với các loại quấn áo có yêu cấu trang
trọng như bộ quần áo comple hay sản phẩm cần có độ bền cao như
quần.
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


-9-

- Giá trị thẩm mỹ của vải dệt thoi đàn tính cao thể hiện chúng có khả
năng tạo dáng hấp dẫn, quần áo rất vừa vặn; có thể tạo ra các loại quần
áo bó sát cơ thể, tôn vẻ đẹp tự nhiên của con người. Vải ổn định kích
thước và khả năng hồi phục các nếp nhàu lớn. Bề mặt vải có độ mềm,
đạt được các yêu cầu sử dụng. Với các đặc tính quý báu của loại vải
này đã đáp ứng được sở thích của nữ giới và nam giới và đặc biệt là lứa
tuổi thanh niên, bởi vì đặc điểm của vật liệu rất phù hợp với thị hiếu
thẩm mỹ của cuộc sống hiện đại.
- Khả năng gia công may được của vật liệu đàn tính tốt. Do tính chất đàn
hồi, nên vải phải được thả lỏng trước khi cắt và không được kéo căng
trong khi may tránh bị bai giãn.
- Vải dệt thoi đàn tính cao đảm bảo độ bền lâu trong sử dụng, tuy nhiên
cần chú khi giặt, là… phải theo hướng dẫn sử dụng cụ thể đối với sản
phẩm may.
Do vậy, những yêu cầu quan trọng nhất đối với vải dệt thoi đàn tính:
- Độ giãn phù hợp với sản phẩm may và người mặc.
- Khả năng đàn hồi và ổn định kích thước.
- Giữ được độ giãn và độ đàn hồi với thời gian dài sử dụng sản phẩm.

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 10 -

Bảng 1.3 Đặc điểm chung của các mặt hàng may mặc đàn hồi cao:
Thành phần elastane
Quần áo dệt kim

1% -> 5%
Dệt kim đan dọc
Dệt kim đan ngang phẳng
Dệt kim đan tròn

Vải dệt thoi

Đàn tính trên cả hai sợi dọc, ngang
Đàn tính trên sợi dọc
Đàn tính trên sợi ngang

Dạng xơ sợi khác có thể kết hợp

Tơ filament, xơ xtapen

với elastane
Kiểu sợi đàn tính

Sợi trần
Sợi bọc đơn, sợi bọc đôi
Sợi lõi
Sợi xe
Sợi AJC, sợi ATC

Các vật liệu có thể kết hợp

Len hoặc cotton, Vixco, PA, PES, PAN
và sợi pha khác

Tính chất đàn hồi

Theo hướng dọc, theo hướng ngang,
theo cả hai hướng dọc và ngang

Sử dụng trong các sản phẩm may

Đồ lót, đồ bơi, quần áo thể thao, trang

mặc

phục thường phục, quần áo mặc ngoài.

Khả năng co giãn:
Quần áo mặc ngoài

20-25%

Quần áo thường phục

25-35%

Quần áo thể thao

35-60%

Quần áo có chức năng đặc biệt

80-120%

khác
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 11 -

1.2. Cấu trúc vải dệt thoi
Vải dệt thoi là sản phẩm dạng tấm, do hai hệ thống sợi đan thẳng góc nhau
tạo thành. Hệ thống nằm dọc theo chiều dài tấm vải gọi là sợi dọc, hệ thống
kia gọi là sợi ngang. Hiện nay, phổ biến trên thế giới chi tiết làm nhiệm vụ
mang sợi ngang đan với sợi dọc để tạo nên vải là con thoi, nên gọi loại vải
này là vải dệt thoi. Những năm sau này, ngành chế tạo máy dệt đã thay con
thoi bằng những chi tiết khác như cái kẹp, kiếm, mũi phun, nhưng nguyên lý
đan để hình thành vải vẫn không hề thay đổi. Tùy theo thành phần xơ, vải
thuộc loại đồng nhất, không đồng nhất hoặc pha. Vải đồng nhất chỉ dệt bằng
một loại xơ hay sợi duy nhất. Ví dụ như: vải bông, lanh, vải len, lụa tơ tằm và
một số vải lụa tơ tằm hóa học. Vải không đồng nhất được quy ước là vải dệt
từ hệ sợi ngang và hệ sợi dọc, mỗi hệ sợi là đồng nhất nhưng khác loại. Ví dụ
như: một hệ là sợi bông còn hệ sợi kia là sợi len, sợi tơ tằm hay sợi tơ hóa
học. Vải pha phổ biến là vải dệt từ sợi pha. Ví dụ như: sợi bông pha polyeste,
sợi len pha viscos.
Vải pha cũng có thể là vải dệt từ những sợi xe cùng kiểu nhưng thành phần
của sợi xe làm bằng nguyên liệu khác loại. Người ta còn quy ước, vải len có
chứa 10% thành phần xơ khác vẫn được xem như đồng nhất, nếu lượng xơ

này đưa vào không nhằm mục đích thay len mà để tạo nên một hiệu ứng bề
mặt nào đó.
Tùy theo mục đích sử dụng mà vải thuộc loại vải dân dụng hay vải công
nghiệp. Vải dân dụng là vải dùng cho may mặc ( may quần áo), dùng cho sinh
hoạt ( may các loại khăn, chăn, gối), dùng để trang trí ( rèm, màn, bọc đồ gổ,
thảm). Vải công nghiệp là loại vải được các ngành công nghiệp sử dụng vào
mục đích sản xuất như: vải lót da nhân tạo, vải bạt, vải bao bì,….
Tùy theo phương pháp xử lý mà vải thuộc loại vải mộc (lấy trực tiếp từ
máy dệt ra) hay vải hoàn tất (qua xử lý hóa học, nhiệt ẩm).
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 12 -

Vải mộc thường được dùng làm vải lót trong ngành may hoặc dùng trong các
ngành công nghiệp khác. Vải hoàn tất đưa ra thị trường có thể để tẩy trắng,
được nhuộm màu, được in hoa hoặc cào bông.
Cấu trúc vải được đặc trưng bởi quy cách sợi, kiểu dệt, mật độ sợi trong
vải… thể hiện qua các kích thước, các dạng, sự bố trí và liên kết của hai hệ
sợi tạo nên vải.
Trong luận văn nay, sử dụng vải dệt thoi có độ đàn tính để may mẫu thí
nghiệm ảnh hưởng của các thông số công nghệ may đối với độ bền đường
may; rồi so sánh với độ bền đường may trên vải dệt thoi không có độ đàn tính
trong cùng một điều kiện công nghệ may và so sánh mức độ ảnh hưởng của
các thông số công nghệ may đến độ bền đường may trên hai loại vải đó.Cụ
thể vải đàn tính được dùng trong luân văn nay là: Vải dệt thoi đàn tính theo
phương ngang - là loại vải có sợi ngang là sợi đàn tính cao, thành phần gồm
sợi cotton bọc sợi elastane, còn sợi dọc là sợi cotton thường và vải dệt thoi

không đàn tính với thành phần sợi ngang và sợi dọc làm từ sợi cotton.
1.3. Cấu trúc sợi pha với elastane.
1.3.1 Cấu trúc sợi
Sợi elastane ít khi được dùng ở dạng trần (bare filament). Ở dạng đó,
nó chỉ được dệt thêm vào cổ tay, măng séc hay bít tất v.v… Trên các mặt
hàng dệt kim tròn hay dệt kim đan dọc để tạo độ đàn hồi cho sản phẩm.
Phần lớn sợi elastane được dùng pha với các loại sợi khác.
-Sợi bọc ( covered yern).
-Sợi đơn có lõi ( core-spun yarn).
-Sợi xe có lõi ( core-twist yarn).
1.3.1.1. Sợi elastane bọc:
Đó là sợi elastane được quấn quanh bởi sợi “cứng” (sợi không đàn hồi)
theo đường xoắn ốc. Có thể bọc một lớp (single covered) hoặc hai lớp (double
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 13 -

covered). Sợi cứng có thể là sợi philamăng hoặc sợi kéo từ xơ cắt ngắn. Hình
1.2 là sơ đồ công nghệ và cấu trúc sợi bọc. Sợi elastane được tở chủ động
bằng các cặp trục ma sát quay, rồi được dẫn qua tâm các cọc rỗng mang ống
sợi philamăng hoặc sợi từ xơ cắt ngắn. Cọc rỗng quay nhanh quấn sợi bọc
theo đường xoắn ốc lên sợi elastane đang chuyển động với một tốc độ nhất
định đảm bảo độ giãn thiết kế. Cần có máy chuyên dụng để sản xuất loại sợi
này.

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 14 -

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý tạo sợi bọc đơn
1: Các trục ma sát
4: Bộ hạn chế ba long
7: Các trục ma sát
Tăng Thị Như Hà

2: Trục dẫn sợi
5: Các trục ra sợi
8: Bobin cuộn sợi

3: Cọc sợi rỗng giữa
6: Con rê sợi
Luận Văn Cao Học


- 15 -

1.3.1.2. Sợi đơn có lõi elastane:
Đó là loại sợi trong đó lõi giữa là sợi elastane, lớp bao phủ ngoài là xơ
cắt ngắn được kéo qua hệ thống kéo dài trên máy sợi con thông thường. Theo
sơ đồ hình 1.3, sợi elastane được đưa chủ động vào bộ kéo dài với tốc độ phụ
thuộc vào độ giãn thiết kế. Tại đây, dải xơ tiếp xúc với sợi đàn hồi, và khi
được truyền độ săn, chúng xoắn lại tạo thành sợi có lõi elastane ở giữa. Bất
kỳ loại sợi nào cũng có thể dùng làm nguyên liệu bao ngoài: xơ bông, len,
lông cừu, xơ cắt ngắn acrylic, polyeste v.v…Tất cả các hệ thống kéo sợi đều

có thể được sử dụng để sản xuất sợi đơn có lõi. Theo nguyên tắc, sợi thành
phẩm chỉ chứa 5% đến 7% elastane tùy thuộc vào công dụng của sợi. Sợi lõi
đàn hồi được dùng rộng rãi do độ linh hoạt về điều kiện kéo sợi ( hệ thống
kéo sợi xơ ngắn hay xơ dài), về nguyên liệu sử dụng (các loại xơ cắt ngắn tự
nhiên hay hóa học), về điều kiện dệt vải ( dệt thoi, dệt không thoi, dệt kim) và
xử lý hoàn tất (tương tự như đối với bông, len, PE v.v…).

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý kéo sợi đơn có lõi.
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 16 -

1: Trục tở sợi

2: Trục sợi đàn hồi Dorlastan

3: Sợi đàn hồi Dorlastan

4: Bộ dẫn đổi hướng

5: Cặp suốt trước

6: Bộ kéo giãn

7: Ống sợi thô ( xơ cắt ngắn)
1.3.1.3. Sợi xe có lõi elastane:
Là sợi nhận được trong quá trình đậu xe liên hợp sợi elastane với các

loại sợi khác dạng philamăng hoặc sợi từ xơ cắt ngắn. Loại có độ bền khá tốt,
độ cứng khá cao và độ xù lông của sợi nhỏ. Kết hợp phần lớn với các loại sợi
kéo từ xơ ngắn và các loại filament thô để tạo sợi. Đây là loại sợi đàn tính
quan trọng trong sử dụng tạo vải dệt thoi. Loại sợi này có thể sử dụng cho cả
sợi ngang và sợi dọc. Hình 1.4 là sơ đồ công nghệ và cấu trúc sợi.

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý xe sợi có lõi
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 17 -

1: Sợi philamăng

2: Trục ra sợi

3: Trục tở sợi đàn hồi

4: Các trục ép

5: Khuyết dẫn sợi

6: Khuyên

7: Cọc sợi

8: Cuộn sợi đàn hồi

Trong luận văn này, thí nghiệm ảnh hưởng của các thông số công nghệ
may đến độ bền đường may trên vải đàn tính là vải dệt thoi đàn tính cao với
sợi ngang đàn tính là sợi đơn có lõi elastane. Trong số các sợi kiểu này, luận
văn chọn và nghiên cứu sợi cotton có lõi elastane để tạo nên vải dệt thoi đàn
tính theo phương ngang đang được nhiều công ty dệt, may Việt Nam sản xuất
và sử dụng.
1.3.2 Cấu trúc xơ
Thành phần sợi nghiên cứu bao gồm xơ elastane dùng làm lõi và xơ
bông làm nguyên liệu bọc ngoài. Để hiểu rõ cấu trúc sợi ta tìm hiểu sơ lược
về cấu trúc của xơ bông và xơ elastane.
1.3.2.1 Thành phần cấu trúc và tính chất xơ bông.
Thành phần chính của xơ bông là xenlulo - chiếm 94-96%, còn lại các
tạp chất thiên nhiên khác như: sáp bông, tro, hợp chất chứa nitơ, chất pectin
và một vài chất khác nữa. Tùy theo độ chính của bông, điều kiện khí hậu, thổ
dưỡng của miền trồng bông, phương pháp thu hoạch (bằng tay hay bằng
máy)v.v… mà tạp chất sẽ nhiều hay ít. Thành phần của xơ bông chín tính theo
phần trăm (%) chất khô tuyệt đối như sau:
- Xenlulo:

94%

- Sáp bông :

0,6%

- Axit hữu cơ:

0,8%

- Chất pectin:

0,9%

- Hợp chất nitơ:

1,3%

- Tro :

1,2%

- Đường:

0,3 %

- Những chất chưa biết:

0,9%

Tổng :

100%

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 18 -

Qua số liệu trên, chúng ta thấy tạp chất xơ bông chỉ chiếm trung bình
khoảng 6%. Bông đã làm sạch hóa học có thể coi như xenlulo nguyên chất.
Xenlulo là hợp chất cao phân tử, tạo cho xơ bông có mật độ bền cơ học
nhất định. Nó thuộc về lớp hydrat cacbon, cấu tạo ba nguyên tố: cacbon
44,4%, hydro 6,2% và oxy 49,4% khối lượng chung.
* Cấu tạo hóa học.
Công thức cấu tạo chung của xenlulô là (C6 H10 O5)n hoặc
(C6 H7 (OH)3) n có dạng tổng quát như sau:

Xenlulo được cấu tạo từ những phần giống hệt nhau là các gốc
d- glucôzơ nằm lệch nhau 180o. Cứ hai gốc d- glucôzơ nằm kề cạnh nhau tạo
nên gốc xenlulo có chiều dài 1,023ηm . Đây là một khâu đơn giản của mạch.
Trong xơ sợi, các mạch xenlulo tương tác với nhau bằng mối liên kết
Vandecvan và liên kết hidro. Vì mạch phân tử rất dài nên lực tương tác rất
lớn. Lực tương tác này vượt cả năng lượng của mối liên kết mạch chính.
Bông có cấu trúc mạch chặt chẽ, độ định hướng cao, vật liệu khá cứng.
Cấu trúc mạch đại phân tử không đồng nhất, gồm pha tinh thể và pha vô định
hình. Nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ giữa vùng kết tinh và vùng vô định hình
trong xơ là 2:1.
Các mạch đại phân tử kết hợp với nhau thành vi thớ, các cạnh của mạch
phân tử dạng dây hấp dẫn nhau bằng liên kết hidro, còn các mặt sẽ hấp dẫn
nhau bằng lực liên kết Vandecvan.
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 19 -

*Cấu trúc xơ.

Xơ bông là một tế bào thực vật có rãnh. Xơ có dạng ống, dẹt nhiều hay
ít tùy vào độ dày của thành xơ.
Nghiên cứu cấu trúc xơ bông qua kính hiển vi ánh sáng, kính hiển vi
điện tử, phương pháp X-quang và các phương pháp khác, các nhà nghiên cứu
đưa ra các mô hình cấu trúc của xơ bông như sau:
- Mô hình W. Kling
Thành bậc nhất:
+ Sáp, chất pectin
+ Lớp thớ xơ bên ngoài
+ Lớp thớ xơ bên trong
Thành bậc hai:
+ Đường ranh giới bên ngoài
+ Thớ dải băng
+Thớ dạng bó
+ Thớ đơn

Hình 1.5 Mô hình cấu trúc xơ bông của W. Kling

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 20 -

- Mô hình R.A. Young
Thành bậc nhất:
+ Pectin
+ Sáp
+ Chất béo

Thành bậc hai:
+ Lớp S1
+ Lớp S2
+ Lớp S3

Hình 1.6 Mô hình cấu trúc xơ bông của R.A. Young
- Mô hình W. Bobeth
+ Thành bậc nhất dày 0,1 µm
+ Lớp chuyển tiếp 0,1 µm
+ Thành bậc hai 0,2-0,4 µm
+ Thành bậc ba xuất hiện khi xơ chính hoàn toàn.

Hình 1.7 Mô hình cấu trúc xơ bông của W. Bobeth
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 21 -

Cho đến nay, chưa thống nhất về cấu trúc xơ bông nhưng các nhà khoa
học đều thừa nhận rằng: xơ bông được cấu tạo từ nhiều lớp phân tử đồng tâm,
mỗi lớp gồm các đại phân tử đồng tâm sắp xếp theo hai dạng tinh thể và vô
định hình.
- Chiều dài trung bình của xơ: 22-50 mm
- Chiều ngang của xơ: 18-25 µm
- Độ nhỏ micronaire: 3-5
- Khối lượng riêng: 1,53 g/cm3
* Tính chất cơ học
-Độ bền đứt trung bình:

4 -7 gl

-Độ giãn đứt trung bình:

4 – 10%

-Ứng lực đứt:

40 kgl/mm2

* Tính chất vật lí:
-Độ ẩm tiêu chuẩn:

8,5%

-Nhiệt độ biến vàng:

120 – 1500C

-Nhiệt độ phân hủy:

Từ 1800C

-Nhiệt độ tự cháy:

4000C

Xenlulo không bền nhiệt, song độ bền của nó giảm nhiều hay ít còn tùy
thuộc vào nhiệt độ, thời gian gia công và sự có mặt đồng thời của các tác nhân

khác nữa. Vì xenlulo kém bền nhiệt như vậy nên khi gia công phải chọn các
chế độ và thời gian thích hợp để tránh cho nó khỏi bị nhiệt hủy.
Độ giãn bền khi tác dụng nhiệt độ 1200C ( hơi hoặc khí nóng) sau:
100giờ:

Từ 40 - 60%

1giờ :

Từ 0 - 20%

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 22 -

* Tính chất hoá học:
- Tác dụng của nước và dung môi hữu cơ:
Mặc dù chứa nhiều nhóm hydroxyl, nhưng xenlulô không hòa tan trong
nước theo cơ chế hòa tan thông thường, mà chỉ bị trương nở vì các phân tử
của nó liên kết chặt chẽ với nhau bằng liên kết hidro và Vandecvan. Khi bị
trương nở, tiết diện ngang của xơ tăng lên đến 45-50%, trong khi đó chiều
dài của xơ chỉ tăng 1-2%.
- Tác dụng của axit:
Xenlulô kém bền với tác dụng của axit, nhất là axit khoáng. Dưới tác dụng
của axit, mối liên kết glucôzit sẽ bị thủy phân làm cho mạch xenlulô bị
đứt. Trong công nghiệp Dệt, axit được dùng trong quá trình làm sạch cũng
như khi in nhuộm vật liệu dệt. Chỉ nên dùng axit loãng, gia công ở nhiệt

độ thấp, trong thời gian ngắn.
- Tác dụng của muối:
Dung dịch muối axit phá hủy xenlulô trong tự nhiên như các axit, nhưng
tốc độ chậm hơn. Dung môi riêng của xenlulô là dung dịch đồng amôniắc
(CuNH 3 ) n (OH) 2 .
- Tác dụng của kiềm:
Ở nhiệt độ thường, trong dung dịch xút đậm đặc, xơ bông bị trương nở
mạnh làm cho chiều dài của chúng bị rút ngắn lại, nhưng đồng thời cũng
làm cho xơ co giãn hơn so với ban đầu. Nếu tìm cách không cho xơ co thì
nó sẽ bóng hơn. Dựa vào tính chất này, để tăng độ bóng cho sợi hoặc vải
dệt từ sợi bông, người ta gia công chúng bằng dung dịch xút đậm đặc trong
thời gian 45-90 giây. Việc làm giảm độ tinh thể trong quá trình làm bóng
dẫn tới tăng hàm ẩm, tăng tính hấp phụ thuốc nhuộm của xơ.
- Tác dụng của chất khử và chất oxi hóa:

Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 23 -

Các chất khử hầu như không có tác dụng đối với xenlulô, còn trong các
chất oxi hóa thì rất dễ biến nó thành axit xenlulô.
* Tính chất khác:
- Tác dụng của ánh sáng và khí quyển:
Dưới tác dụng của ánh sáng, xenlulô bị oxi hóa bởi oxi của không khí tạo
thành ôxit xenlulô làm cho chúng bị giảm độ bền cơ học.
- Tác dụng của vi sinh vật:
Trong môi trường ẩm ướt, nhất là khi độ ẩm của không khí cao hơn 7585% và hàm ẩm của xơ lớn hơn 9% thì xenlulô có thể bị phá hủy bởi một

số vi sinh vật và nấm mốc.
1.3.2.2 Thành phần cấu trúc và tính chất xơ sợi elastane.
* Thành phần – cấu trúc.
Xơ đàn hồi elastanefiber – Viết tắt là EI, theo định nghĩa là loại xơ khi
bị kéo giãn có khả năng phục hồi lại toàn bộ chiều dài ban đầu ngay sau khi
bỏ lực tác dụng. Sợi cao su thiên nhiên và nhựa tổng hợp là sợi đàn hồi, song
có một số nhược điểm về độ giãn, độ cứng, độ bền ánh sáng và khả năng
nhuộm màu. Nên người ta đã phát minh ra một loại sợi tổng hợp đàn hồi dựa
trên lí thuyết cổ điển về tính đàn hồi của cao su.
Theo lý thuyết này, sợi đàn hồi phải bao gồm các đoạn phân tử mạch
dài linh động, được nối với nhau tại các điểm ngắt quảng để tạo lực phục hồi.
Các mạch polime phải linh hoạt, để có thể dễ dàng sắp xếp định hướng khi có
lực tác dụng; đồng thời, phải có khả năng lập tức trở lại trạng thái hổn loạn
ban đầu ngay sau khi bỏ lực. Nói cách khác, xơ sợi tổng hợp đàn hồi phải
chứa các đoạn mạch cao phân tử “mềm” dễ bị kéo giãn và các vùng cao phân
tử “cứng” để nối các đoạn “mềm” lại với nhau thành móc xích để đảm bảo lực
co rút. Yêu cầu về cấu trúc cao phân tử như vậy được một loại polyme là
polyurethane đáp ứng. Hợp chất được tạo nên xơ tổng hợp elastane là polyme
Tăng Thị Như Hà

Luận Văn Cao Học


- 24 -

tổng hợp dạng mạch dài chứa ít nhất 85% khối lượng là polyurethane “móc
xích”. Thuật ngữ “móc xích” dùng để chỉ sự sắp xếp luân phiên nối tiếp nhau
của đoạn “cứng” và đoạn “mềm” (thực chất là vùng tinh thể và vùng vô định
hình) trong cấu trúc phân tử polyme.
Hình 1.8 mô tả cấu trúc sợi đàn hồi ở trạng thái kéo căng và phục hồi.

Mỗi mạch phân tử dài bao gồm các đoạn “mềm” và các điểm “cứng”. Bình
thường, các phân tử trong đoạn “mềm” sắp xếp hổn độn, gấp lại theo hình
zích zắc, nối với nhau bằng lực liên kết hydro tại các điểm “cứng”. Khi bị
kéo căng, phần mềm duỗi ra và sợi giãn. Các phần cứng có xu hướng xích lại
gần nhau và lực kéo càng tăng thì lực liên kết giữa chúng càng lớn tới một
ngưỡng nhất định. Khi bỏ lực, các phần mềm vốn liên kết không chặt chẽ với
nhau bằng lực liên kết hydro sẽ trở lại gấp khúc ban đầu và xơ sợi co lại.

Hình 1.8 Cấu trúc xơ đàn hồi
a : Trạng thái đàn hồi

Tăng Thị Như Hà

b : Trạng thái kéo căng

Luận Văn Cao Học