Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến tính chất cơ lý của khăn

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

TRẦN QUANG VINH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ SỢI
NGANG ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA KHĂN

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

Hà Nội – Năm 2015


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

TRẦN QUANG VINH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ SỢI
NGANG ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA KHĂN

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

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. GIẦN THỊ THU HƢỜNG

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 thuộc 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 tổng công ty cổ phần Phong Phú, đã giúp đỡ tôi trong việc
tìm hiểu và dệt vải nổi vòng phục vụ cho đối tượng nghiên cứu của luận văn.
Cuối cùng tôi xin gởi 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

Trần Quang Vinh

-1Trần Quang Vinh

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 29 tháng 10 năm 2015

Trần Quang Vinh

-2Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lời cảm ơn ............................................................................................................ 1
Lời cam đoan ........................................................................................................ 2

Mục lục .................................................................................................................. 3
Danh mục các ký hiệu, các chữ cái viết tắt ............................................................ 6
Danh mục các bảng biểu ........................................................................................ 7
Danh mục các hình vẽ, đồ thị ................................................................................ 8
Lời mở đầu .......................................................................................................... 10
1. Lý do chọn đề tài............................................................................................ 10
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn ................................................................ 11
3. Các kết quả đạt được ...................................................................................... 11
Chƣơng 1. Tổng quan về vải nổi vòng .............................................................. 12
1.1. Các khái niệm .............................................................................................. 12
1.1.1. Vải dệt thoi ............................................................................................ 12
1.1.1.1. Thành phần cấu tạo ........................................................................ 12
1.1.1.2. Cách bố trí sợi trong vải ................................................................. 14
1.1.1.3. Hình thức liên kết các sợi trong vải và phân loại ........................... 16
1.1.2. Vải nổi vòng.......................................................................................... 19
1.1.2.1 Phân loại vải nổi vòng .................................................................... 19
1.1.2.2 Nguyên lý dệt vải nổi vòng-khăn ................................................... 23
1.1.2.3 Công nghệ dệt vải nổi vòng ............................................................ 24
1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của khăn ........................................ 26
1.2.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu đến một số đặc tính cơ lý của khăn ......... 27
1.2.2. . Ảnh hưởng của mật độ sợi đến một số chỉ tiêu kỹ thuật của
khăn................................................................................................................ 33
1.3. Kết luận chương 1 ...................................................................................... 35

-3Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

Chƣơng 2. Nội dung, đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu........................ 37
2.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 37
2.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 37
2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 37
2.3.1. Phương pháp thay đổi mật độ sợi ngang trên máy dệt
Tsudakoma. ...................................................................................................... 38
2.3.2. Phương pháp xác định mật độ dọc, mật độ ngang của khăn. ................ 40
2.3.3. Phương pháp xác định khối lượng g/m2 ................................................ 42
2.3.4. Phương pháp xác định độ bền kéo đứt, độ giãn đứt tương đối
của khăn ........................................................................................................... 43
2.3.5. Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước sau giặt ......................... 46
2.3.6. Phương pháp xác định độ bền xé rách của khăn.................................... 47
2.3.7. Phương pháp xác định độ mao dẫn của khăn ........................................ 49
2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 51
2.3.8.1. Phương pháp bình phương cực tiểu .................................................. 51
2.3.8.2. Phần mềm trợ giúp xử lý số liệu....................................................... 53
2.4. Kết luận chương 2 ...................................................................................... 54
Chƣơng 3. Kết quả nghiên cứu và bàn luận .................................................... 55
3.1. Thiết kế khăn mẫu và dệt thử nghiệm trên máy dệt Tshudakoma ............ 55
3.2. Kết quả đo mật độ ngang, mật độ dọc và mật độ vòng sợi. ...................... 57
3.3. Xác định mối quan hệ giữa mật độ sợi ngang và một số tính chất
cơ lý của khăn .................................................................................................. 58
3.3.1. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến khối lượng g/m2 của
khăn .............................................................................................................. 58
3.3.2. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền kéo đứt của
khăn .............................................................................................................. 60
3.3.3. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ giãn đứt của khăn ............. 62

-4Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

3.3.4. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền xé rách của
khăn .............................................................................................................. 63
3.3.5. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ co sau giặt của khăn ......... 65
3.3.6. Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ mao dẫn của khăn ............ 67
Kết luận ............................................................................................................... 71
Hƣớng nghiên cứu tiếp theo .............................................................................. 72
Tài liệu tham khảo ............................................................................................. 73
Phụ lục ................................................................................................................. 74

-5Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ISO (International Organization for Standardization): Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế.

AATCC (American Association of Textile Chemists and Colorists): Hiệp hội hóa
nhuộm dệt may Hoa Kỳ.
TCVN: Tiêu chuẩn quốc gia.
TPP (Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement ): Hiệp định Đối tác
Kinh tế Chiến lược xuyên Thái Bình Dương.
CVN: Biến sai chi số (%)
CVP: Biến sai độ bền (%)
Đktc: Điều kiện tiêu chuẩn.
E: Modul (%)
∆k: Sai lệch độ săn (%)
Ne: Chi số sợi
Rd Rn: Rappo dọc, rappo ngang
Pd, Pn : Mật độ sợi dọc, mật độ sợi ngang ( sợi/10cm)
ℇd, ℇn: Độ giãn đứt dọc, độ giãn đứt ngang (%)
Pđd, Pđn: Độ bền kéo đứt theo chiều dọc, độ bền kéo đứt theo chiều ngang (N)
Pxd, Pxn: Độ bền xé theo chiều dọc, độ bền xé theo chiều ngang (N)
ad, an: Độ co dọc, độ co ngang (%)
hd, hn: Độ mao dẫn dọc, độ mao dẫn ngang (mm)
U: Độ không đều USTER (%)
Gm2: Khối lượng g/m2
R2: Chỉ số tương quan

-6Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Tên bảng

Trang

Bảng 1.1

Bảng phân loại khăn theo khối lượng và phạm vi sử dụng

23

Bảng 1.2

Kết quả đo độ co sau giặt của khăn bông

34

Bảng 1.3

Kết quả xác định khối lượng g/m2 của khăn bông .

35

Bảng 2.1

Các chỉ tiêu kỹ thuật của sợi

38

Bảng 2.2

Quy định chiều rộng mẫu thử theo mật độ sợi

41

Bảng 3.1

Các thông số kỹ thuật của các mẫu khăn

55

Bảng 3.2

Kết quả đo mật độ sợi ngang

57

Bảng 3.3

Kết quả đo mật độ sợi dọc nền

57

Bảng 3.4

Kết quả đo mật độ sợi dọc vòng

58

Bảng 3.5

Kết quả đo khối lượng g/m2 của khăn

59

Bảng 3.6

Kết quả đo độ bền kéo đứt theo chiều dọc và chiều ngang của
khăn

60

Bảng 3.7

Kết quả đo độ giãn đứt dọc và ngang của khăn

62

Bảng 3.8

Kết quả đo độ bền xé dọc và độ bền xé ngang của khăn

64

Bảng 3.9

Kích thước và độ co sau giặt của khăn

65

Bảng 3.10

Kết quả đo độ mao dẫn của khăn theo hướng dọc

67

Bảng 3.11

Kết quả đo độ mao dẫn của khăn theo hướng ngang

68

-7Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1

Tên hình vẽ
Mặt cắt ngang vải dệt thoi

Hình 1.2

Hình ảnh mô phỏng kích thước của một số xơ, sợi dệt

13

Hình 1.3

Các pha cấu tạo của vải

15

Hình 1.4

Kiểu dệt vân điểm 1/1

17

Hình 1.5

Kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1

17

Hình 1.6

Kiểu dệt vải chuyển lớp.

18

Hình 1.7

Hình vẽ mặt cắt dọc, hình vẽ kiểu dệt vải nổi vòng

18

Hình 1.8

Hình ảnh mô phỏng kiểu dệt khăn bông hoa to (Giắc-ca)

18

Hình 1.9

Hình ảnh chụp mặt cắt ngang của vải

19

Hình 1.10

Nguyên lý cấu tạo vải nổi vòng một mặt vải.

24

Hình 1.11

Sơ đồ công nghệ dệt vải nổi vòng của máy dệt

25

Hình 1.12

Máy dệt khăn Tsudakoma tại nhà máy dệt Phong Phú

26

Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến độ thoáng khí
Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến độ thấm nước
Hình 1.14
của khăn
Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến độ mao dẫn
Hình1.15
nước theo hướng ngang của khăn
Hình 1.16
Độ bền uốn của khăn
Hình 1.13

Trang
12

29
30
31
32

Hình 1.17

Độ hấp thụ nước của khăn

33

Hình 2.1

Màn hình điều khiển máy dệt Tsudakoma ZAX 9100

38

Hình 2.2

Màn hình Setting Menu trên máy dệt khăn Tsudakoma

39

Hình 2.3

Màn hình điều chỉnh mật độ sợi ngang

39

Hình 2.4

Dụng cụ soi mật độ vải

40

Hình 2.5

Cân Ohaus

43

Hình 2.6

Dụng cụ cắt mẫu Wagatex

43

Hình 2.7

Máy Titan 4 Universal Strength Tester

44

Hình 2.8

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

44

Hình 2.9

Dưỡng đo

47

Hình 2.10

Máy giặt Wascator

47

-8Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

Hình 2.11

Máy sấy khô

47

Hình 2.12

Cách lấy mẫu thử độ bền xé rách

48

Hình 2.13

Kích thước mẫu thử độ bền xé rách

48

Hình 2.14

Máy thử độ bền xé rách

48

Hình 2.15

Bộ dụng cụ thử độ mao dẫn

50

Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8

Hình vẽ mắc vải của khăn mẫu
Mối quan hệ giữa khối lượng g/m2 với mật độ sợi ngang của
khăn
Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền kéo đứt theo
chiều dọc Pđd và độ bền kéo đứt theo chiều ngang Pđn của khăn
Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến độ giãn đứt theo
chiều dọc d và theo chiều ngang n của khăn
Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến độ bền xé
theo chiều ngang Pxn của khăn
Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang Pn đến độ co theo chiều
dọc ad và theo chiều ngang an
Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ mao dẫn hướng dọc
Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ mao dẫn hướng ngang

56
59
61
63
64
66
68
69

-9Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu
Ngành dệt may đóng vai trò rất quan trọng trên nền kinh tế của nước ta. Theo
thống kê của tổng cục Hải quan, kim ngạch xuất khẩu hàng dệt may đạt 24,5 t
USD trong năm 2014 chiếm hơn 15% tổng kim ngạch xuất khẩu. Kim ngạch xuất
khẩu sang các thị trường chính đều tăng: Mỹ (tăng 12,6% so với cùng kỳ năm
trước), Châu u (tăng 16,9%), Nhật Bản (tăng 8,8%) và Hàn Quốc (tăng 26,6%).
Trong năm 2015, sau hơn một năm đàm phán, Việt Nam và Liên minh Hải
quan gồm Nga, Belarus và Kazakhstan đã kết thúc đàm phán Hiệp định thương mại
tự do. Điều này mở ra cơ hội cho hàng dệt may của Việt Nam vào 3 thị trường này
rất thuận lợi. Bên cạnh đó, Hiệp định Đối tác kinh tế xuyên Thái Bình Dương (TPP)

cũng đang vào giai đoạn nước rút và dự kiến, thời gian kết thúc các cuộc đàm phán
cũng không còn xa. Hiện hơn 60% hàng dệt may của Việt Nam là xuất khẩu sang
Mỹ và Nhật Bản, trong đó, thuế suất trung bình cho hàng dệt may tại Mỹ trên 17%.
Do đó hiệp định TPP được ký kết sẽ thúc đẩy mạnh tăng trưởng xuất khẩu dệt may
vào 2 thị trường này.
Vai trò của ngành dệt đối với ngành may nói riêng và tổng thể ngành dệt may
là rất lớn vì vải là yếu tố quan trọng quyết định đến chi phí và chất lượng cuối cùng.
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 bất cứ ai. Từ những chiếc khăn bông dùng cho việc tắm rửa, vệ
sinh hàng ngày đến những việc như lau chùi bàn ghế, xe hơi, cửa kính….đều không
thể thiếu sự có mặt của những chiếc khăn bông. 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. Tuy nhiên trong vài năm trở lại đây, lạm phát tăng
cao cùng với việc chạy theo lợi nhuận mà bỏ quên chất lượng, nhiều doanh nghiệp,
tiểu thương đã nhập về các loại khăn không rõ nguồn gốc, xuất xứ với mẫu mã, thiết
kế đa dạng, màu sắc sặc sỡ với giá khá rẻ so với khăn Việt Nam. Mặc dù có chất

-10Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

lượng thấp nhưng với lợi thế về giá cả đánh vào tâm lý người tiêu dùng nên đã giúp
các loại khăn này chiếm gần hết thị trường khăn trong nước, khiến dòng khăn bông

Việt Nam với chất lượng cao mất dần thị phần.
Với yêu cầu về chất lượng khăn bông ngày càng cao như độ bền, độ co giãn,
tính ổn định, độ thấm nước và hợp vệ sinh giúp cho người sử dụng thoải mái là một
thách thức đối với các đơn vị sản xuất. Mỗi loại khăn có những đặc điểm riêng về
cấu trúc, quyết định bởi thành phần cấu tạo, sự bố trí của các thành phần và hình
thức liên kết của các thành phần đó, phụ thuộc vào quy trình công nghệ sản xuất
cũng như quá trình sản xuất của từng công đoạn. Đặc điểm cấu trúc kéo theo các
đặc điểm và sự khác biệt của các loại khăn về hình dạng bên ngoài, về các tính chất
cơ lý và phạm vi ứng dụng. Từ đó tôi đã chọn đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của mật
độ sợi ngang đến tính chất cơ lý của khăn.
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn
Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm xác định sự ảnh hưởng của mật độ
sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của khăn, giúp nâng cao chất lượng khăn bông
Việt Nam trên thị trường trong nước và quốc tế.
3. Các kết quả đạt được
Luận văn nghiên cứu gồm:
Chương 1: Tổng quan về vải và vải nổi vòng
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

-11Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Các khái niệm
1.1.1 Vải dệt thoi
Vải dệt thoi là sản phẩm dạng tấm, do hai hệ sợi đan thẳng góc với nhau theo
quy luật nhất định tạo thành. Hệ sợi nằm dọc theo chiều dài tấm vải gọi là sợi dọc,
hệ sợi nằm ngang theo chiều rộng của tấm vải gọi là sợi ngang. Mặt cắt ngang của
vải dệt thoi được thể hiện trên Hình 1.1.

Hình 1.1. Mặt cắt ngang vải dệt thoi
Cấu trúc vải dệt thoi được đặc trưng bởi thành phần cấu tạo, cách bố trí sợi
trong vải và hình thức liên kết các sợi trong vải. Cấu trúc vải là sự phân bố tương
đối giữa sợi dọc và sợi ngang, để đạt được tính chất của vải theo yêu cầu, đòi hỏi
sợi trong vải nằm theo tư thế uốn cong nhất định nhằm tạo nên tác động của những
lực như lực ma sát và lực móc giữa sợi trong vải và giữa các xơ trong sợi, lực này
được hình thành trong quá trình tạo vải trên máy dệt.
1.1.1.1 Thành phần cấu tạo
Thành phần cấu tạo của vải dệt thoi là sợi. Nguyên liệu dùng kéo sợi rất đa
dạng: bông, len, tơ tằm, lanh và một số xơ libe khác, tơ nhân tạo và xơ hóa
học...Trên Hình 1.2. mô phỏng kích thước của một số xơ, sợi dệt.

-12Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

Hình 1.2. Hình ảnh mô phỏng kích thước của một số xơ, sợi dệt
Ngoài ra, sợi có thể kéo từ hỗn hợp pha. Sợi được chia ra sợi dọc và sợi
ngang. Thông thường sợi dọc khác sợi ngang ở chỗ, sợi dọc được kéo từ nguyên
liệu chất lượng tốt hơn, độ săn sợi dọc cũng thường cao hơn độ săn sợi ngang, do
sợi dọc trên máy dệt chịu nhiều lực tác dụng hơn sợi ngang. Chỉ tiêu kỹ thuật quan
trọng của sợi là chi số (độ mảnh) của sợi.
Chi số của sợi được xác định bằng công thức:
[m/g]

(1.1)

Trong đó:
N - Chi số sợi; L - chiều dài sợi (mét); g - khối lượng sợi (gam)
Chi số sợi thể hiện độ mảnh của sợi, nếu thay đổi chi số sợi sẽ có ảnh hưởng
đến cấu trúc của vải. Khi thay đổi chi số của một hệ sợi nào đó, độ uốn của sợi
trong vải sẽ thay đổi.
Theo phương pháp sản xuất sợi có thể được kéo theo phương pháp cổ điển
hình thành bằng biến dạng xoắn hoặc theo phương pháp hiện đại hình thành bằng
liên kết bó hoặc kết dính. Theo hệ thống thiết bị, trong đó công đoạn chải đóng vai

-13Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

trò quyết định đối với chất lượng sợi, có sợi chải kỹ, sợi chải thô hay sợi chải liên
hợp. Dạng sợi có thể đơn hay xe.
Mức độ xoắn của sợi đơn và sợi xe được biểu thị bằng độ xoắn tuyệt đối, hay
còn gọi là độ săn được biểu thị thông qua hệ số săn. Hướng xoắn của sợi thể hiện
hướng bố trí của thành phần tạo nên sợi. Hướng xoắn có thể trái (S) hoặc hướng
xoắn phải (Z). Trên vải dệt thoi, hướng xoắn của sợi dọc và sợi ngang có thể giống
nhau hoặc khác nhau, sự kết hợp hướng xoắn của hai hệ sợi sẽ tạo ra hiệu ứng ánh
sáng làm cho điểm đan nổi lên rõ rệt trên mặt vải
1.1.1.2. Cách bố trí sợi trong vải
Ngoài yếu tố về nguyên liệu, thì mật độ sợi trong vải và pha cấu tạo cũng có
ảnh hưởng đến độ dày và nhiều tính chất quan trọng của vải. Mật độ sợi thể hiện sự
bố trí sợi nhiều hay ít trên đơn vị dài của vải. Mật độ sợi trong vải có ảnh hưởng đến
các tính chất bề mặt, tính chất sử dụng của vải.
Mật độ tuyệt đối của vải chính là số sợi trên đơn vị dài của vải. Mật độ sợi
dọc Pd chính là số sợi trên đơn vị dài của vải theo chiều ngang, mật độ sợi ngang Pn
là số sợi trên đơn vị dài của vải theo chiều dọc. Mật độ của vải đặc trưng bởi tần số
phân bố sợi trong vải. Sợi nằm càng xa nhau tức mật độ giảm, vải càng thưa.
Khi đó mật độ tuyệt đối của sợi trong 1 cm vải được xác định bằng công
thức:
Pd 

1
d  dd

Pn 

1
 n  dn

(1.2)

Trong đó:
Pd, Pn : mật độ sợi dọc và mật độ sợi ngang (sợi/100mm)
δd, δn : khoảng cách giữa hai sợi dọc và khoảng cách giữa hai sợi ngang kề
nhau (mm)
dd, dn : đường kính sợi dọc và đường kính sợi ngang (mm)
Để phản ánh đúng mật độ vật liệu làm ra vải với những quy cách sợi khác
nhau, người ta dùng mật độ tương đối, còn gọi là độ chứa đầy. Độ chứa đầy thể hiện
sự tương quan (t số) giữa phần vật liệu chiếm với khoảng không gian của vải. Độ

-14Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

chứa đầy có ảnh hưởng đến nhiều tính chất của vải. Vải có độ chứa đầy thấp thường
nhẹ, mềm, thoáng khí và dẫn nhiệt tốt. Mật độ và độ chứa đầy càng tăng thì liên kết
giữa các thành phần tạo nên vải càng chặt chẽ, khối lượng vải tăng, độ bền tăng
nhưng độ thoáng khí và độ dẫn nhiệt giảm. Độ chứa đầy quá cao làm cho vải cứng
và nặng.
Trong vải, sợi dọc và sợi ngang đan với nhau có thể nằm theo nhiều hình thế
uốn cong tạo nên góc ôm và lực ma sát thành phần lớn hay nhỏ, đó chính là pha cấu
tạo hình học của vải. Lực ma sát phụ thuộc áp lực lên nhau của sợi dọc và sợi
ngang, điều này có được trong chu kỳ tạo vải trên máy dệt. Theo nghiên cứu của
giáo sư N.G. Novikov trong tài liệu của tác giả Nguyễn Văn Lân [1], về mặt cắt
ngang của vải tại các điểm sợi đan nhau, theo độ uốn cong tương hỗ của sợi dọc với

sợi ngang, đã xác định cấu trúc vải theo các pha như trên Hình 1.3.

Hình 1.3. Các pha cấu tạo của vải
(hd- Chiều cao sóng uốn của sợi dọc; hn- Chiều cao sóng uốn của sợi ngang)
Chiều cao sóng uốn của sợi dọc hd là khoảng cách giữa hai tâm của hai sợi
dọc theo phương thẳng đứng, chiều cao song uốn của sợi ngang hn là khoảng cách
giữa hai tâm của hai sợi ngang theo phương thẳng đứng.
Pha cấu tạo vải thể hiện tương quan phân bố của sợi trong vải (pha I, II, III),
hệ sợi nào có mật độ lớn hơn hệ sợi kia sẽ bị uốn cong nhiều hơn. Pha cấu tạo có
ảnh hưởng đến tính chất sử dụng của vải. Nếu trên bề mặt vải, có một hệ sợi nào đó
lồi lên nhiều hơn, trong quá trình sử dụng, hệ sợi đó sẽ bị mài mòn và hỏng nhanh
chóng, sẽ phá hoại cấu trúc của vải trong lúc hệ sợi kia còn tốt. Bởi vậy, pha cấu tạo

-15Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

nào làm cho hai hệ sợi đều nhô lên như nhau trên bề mặt của vải, vải sẽ chịu mài
mòn tốt hơn và sử dụng được lâu bền hơn.
Tính chất hình học cơ bản của vải một lớp (một hệ sợi dọc đan với một hệ
sợi ngang), tổng chiều cao sóng uốn sợi dọc và sợi ngang là bằng tổng giá trị đường
kính của hai hệ sợi này.
hd + hn = dd + dn

(1.3)

Trong đó:
hd- Chiều cao sóng uốn của sợi dọc [mm]
hn- Chiều cao sóng uốn của sợi ngang [mm]
dd – Đường kính của sợi dọc [mm]
dn – Đường kính của sợi ngang [mm]
Mật độ hình học của vải được đặc trưng bằng khoảng cách giữa tâm của hai
sợi canh nhau. Trên Hình 1.3 ta có, ld là mật độ dọc hình học và ln là mật độ ngang
hình học được xác định cho vải vân điểm như sau:
ld =

100
100
; ln =
Pd
Pn

(1.4)

Trong đó: Pd và Pn là mật độ sợi dọc và sợi ngang tuyệt đối của vải
Như vậy, mật độ sợi có ảnh hưởng đến chiều cao sóng uốn giữa hai hệ sợi,
tạo ra pha cấu tạo giữa hai hệ sợi, điều này có ý nghĩa lớn đến ngoại quan và hiệu
năng của vải.
1.1.1.3. Hình thức liên kết các sợi trong vải và phân loại
Trong vải dệt thoi, sợi dọc và sợi ngang đan thẳng góc với nhau theo những
quy luật nhất định gọi là kiểu dệt. Kiểu dệt quyết định hình thức của mặt vải và có
ảnh hưởng đến các tính chất sử dụng của vải. Mỗi một kiểu dệt được xác định bởi
hai đại lượng đặc trưng:
- Ráp po kiểu dệt (R) là đơn vị diện tích nhỏ nhất của kiểu dệt, trong đó các
điểm đan được sắp xếp theo một quy luật nhất định. Được thể hiện theo hai chiều

của vải: theo chiều ngang là rappo dọc Rd, theo chiều dọc là Rn. Tùy theo kiểu dệt
Rd Rn có thể bằng nhau hoặc khác nhau.

-16Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

- Bước chuyển (s) là một số để chỉ rõ điểm nổi đơn cách điểm nổi đơn của
sợi trước nó bao nhiêu đơn vị. Bước chuyển giữa hai sợi dọc cạnh nhau là Sd, bước
chuyển giữa hai sợi ngang là Sn. Bước chuyển là một đại lượng véc tơ.
Trên Hình 1.4 thể hiện kiểu dệt vân điểm 1/1 cơ bản, rappo kiểu dệt Rd =Rn
=2, bước chuyển Sd = Sn = ±1

Hình 1.4. Kiểu dệt vân điểm 1/1
Trên cơ sở hình thức liên kết giữa hai hệ sợi dọc và sợi ngang phân kiểu dệt
thành:
- Kiểu dệt cơ bản bao gồm: vân điểm, vân chéo và vân đoạn
- Kiểu dệt dẫn xuất được cấu tạo trên cơ sở kiểu dệt cơ bản như vân điểm
biến đổi, vân chéo biến đổi, vân đoạn biến đổi và các kiểu dệt liên hợp.

Hình 1.5. Kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1
- Kiểu dệt phức tạp có một hệ sợi dọc đan với một hay nhiều hệ sợi ngang
hoặc ngược lại. Các hệ sợi trong kiểu dệt phức tạp không những sắp xếp cạnh nhau
mà còn phân bố theo lớp, lớp nọ trên lớp kia. Trên Hình 1.6 thể hiện kiểu dệt vải
phức tạp có hai hệ sợi dọc chuyển lớp liên kết với hai hệ sợi ngang chuyển lớp.

-17Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

Hình 16. Kiểu dệt vải chuyển lớp.
Kiểu dệt của khăn bông (vải nổi vòng) cũng là vải 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 1.7. thể hiện mặt cắt dọc và hình vẽ kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1 của
vải nổi vòng một mặt.

Hình 1.7. Hình vẽ mặt cắt dọc, hình vẽ kiểu dệt vải nổi vòng
(n1, n2 – sợi dọc nền; v1- Sợi dọc vòng)
- Kiểu dệt vải hoa to (vải Giắc-Ca) được dệt trên các máy dệt Giắc –ca
chuyên dụng cho phép dệt được kiểu dệt có Rd lên đến hàng nghìn sợi (Hình 1.8)

Hình 1.8 . Hình ảnh mô phỏng kiểu dệt khăn bông hoa to (Giắc-ca)
Như vậy, kiểu dệt sẽ tạo ra số lần uốn cong của sợi trong một rappo nhiều
hay ít tại điểm tiếp xúc của hai hệ sợi. Chính số lần uốn cong này sẽ làm cho cấu

-18Trần Quang Vinh

Khóa 2013A

Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

trúc của vải chặt chẽ nhiều hay ít. Số lần uốn cong nhiều nhất trong một rappo thuộc
về kiểu dệt vân điểm cơ bản, vải bền chắc nhưng hơi cứng so với vải có kiểu dệt
khác có cùng mật độ sợi.
1.1.2 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. Trên Hình 1.9 thể hiện hình ảnh mặt cắt ngang
của vải vân điểm 1/1 và vải nổi vòng cấu tạo trên cơ sở kiểu dệt vân điểm tăng dọc
2/1.

Hình 1.9. Hình ảnh chụp mặt cắt ngang của vải
a, Vải có kiểu dệt vân điểm cơ bản 1/1 (một hệ sợi dọc đan với một hệ sợi ngang)
b, Khăn bông có kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1 (hai hệ sợi dọc đan với một hệ sợi
ngang)
1.1.2.1. Phân loại vải nổi vòng
a) Phân loại theo nguyên liệu
Nguyên liệu để làm vải nổi vòng có thể là sợi bông, sợi tơ tằm, sợi hóa học
như visco, polyester, sợi tre, sợi bamboo, sợi đậu nành v.v…ở dạng nguyên chất
hay pha nhiều thành phần nhằm đáp ứng những yêu cầu khác nhau của việc sử
dụng.
Người ta thường gọi tên vải nổi vòng theo nguyên liệu sử dụng như vải bông,
vải tre, vải tơ tằm v.v…

-19Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học



Ngành CN- Vật liệu dệt may

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
phần chính của xơ bông là cellulose (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.
- Khối lượng riêng: 1,52 ÷ 1,56 g/cm3
- Độ ẩm cân bằng khi độ ẩm không khí là 65 %: 7,5 ÷ 9 %
- Độ bền tương đối (g/tex): ở trạng thái khô, độ bền tương đối của xơ bông
25÷40 g/tex, khi ướt độ bền tương đối tăng 10÷20%
- Độ giãn đứt: độ giãn đứt khi khô từ 6÷8%, khi ướt độ giãn đứt 7÷10%
- Độ bền kéo đứt: 3÷5 cN
Đặc tính của Cellulose:
- Không bền nhiệt, song độ bền của nó giảm nhiều hay ít tùy thuộc vào nhiệt
độ, thời gian gia công và sự có mặt đồng thời của các tác nhân khác. Ở nhiệt độ
2750C xơ bị phá hủy.

- Không hòa tan trong nước, chỉ bị trương hữu hạn. Khi ngâm trong nước,
tiết diện ngang của xơ tăng cực đại
- Ở nhiệt độ thường, xơ bị trương mạnh trong NaOH đậm đặc làm cho chiều
dài của nó rút ngắn lại nhưng đồng thời cũng làm cho xơ co dãn hơn so với ban đầu.
- Trong điều kiện ẩm thấp (70-80 %) thì các vi sinh vật hoạt động mạnh phá
hủy cellulose. Khi cellulose bị nấm mốc phá hủy, trên nó sẽ xuất hiện những đốm
vàng.
- Bị nấm mốc và vi khuẩn phá hủy sẽ dễ hòa tan trong kiềm, bị tổn thất khối
lượng có khi đến 17,5 %, do vậy độ bền cơ học và thời gian sử dụng cũng giảm.

-20Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

- Thích hợp với đa số các loại thuốc nhuộm: trực tiếp, hoạt tính, hoàn
nguyên… trừ thuốc nhuộm acid và phân tán là không nhuộm được.


Sợi Polyester (PES)
- PES là sợi nhiệt dẻo, độ bền của nó vượt hẳn các loại sơ thiên nhiên, PES có

tính định hình nhiệt và ổn định kích thước rất tốt.
- Độ bền kéo đứt và giãn đứt của PES lớn nhất trong tất cả các loại sợi trong
lĩnh vực dệt.
- Bền dưới tác dụng của các chất oxy hoá khử.

- Sợi PES bị hoà tan trong H2SO4 98% nhưng ít bị ảnh hưởng của H2SO4 có
nồng độ nhỏ hơn 70%. Có thể dùng đặc tính này để xác định thành phần của PES
trong sợi pha cotton-PES.
 Sợi Polypropilen (PP)
- Độ bền tương đối khoảng 65 cN/tex.
- Độ giãn đứt ở cả điều kiện khô và ướt giống nhau và khoảng 17-20%
- Khối lượng riêng thấp nhất trong các loại sợi từ 0,9 – 0,92 g/cm3
- Sợi không thấp thụ nước nhiều nhưng có khả năng hút nước rất nhanh nên
thường được sử dụng làm sợi bông. Khả năng thẩm thấu hơi ẩm cao nhất trong các
loại sợi.


Sợi tre (Bamboo): Nguyên liệu tạo sợi được lấy từ cây tre thiên nhiên, cây tre

phải được chăm sóc và sau sáu năm mới có thể khai thác làm thành sợi. Với công
nghệ tẩy trắng bằng oxy ở nhiệt độ cao, xơ có cấu trúc tổ ong nên có nhiều ưu điểm
vượt trội.
Ngoài kết cấu sợi, mỗi xơ tạo nên sợi là một phần trong cấu trúc tổ ong xuyên
suốt từ trong ra ngoài. Cấu trúc này làm gia tăng chức năng hoạt động của sợi tre
trên bề mặt rộng. Khăn dệt từ sợi tre có tính kháng khuẩn cao, không bị ẩm mốc, độ
mềm mại cao và có độ thấm hút tốt, độ bền tương đối cao, sản phẩm có bề mặt đẹp.


Sợi đậu nành (Soybean): Sữa sau quá trình sàng lọc loại bỏ chất béo bằng

quy trình công nghệ cao để lấy được xơ protein và tiếp theo đó là công nghệ kéo ướt
thành sợi sữa. Sự hiện diện của xơ protein sữa làm cho màu sắc khăn thêm phần

-21Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

sinh động, tạo độ bền cao, mềm mại, thoáng khí, hút ẩm tốt, dễ nhuộm màu. Bên
cạnh đó, do có chứa 17 loại acid amin trong sợi sữa nên còn có tác dụng kháng
khuẩn, ngăn ngừa tia UV, dễ bảo quản, thúc đẩy sự tuần hoàn của máu, giúp làn da
thêm mịn màng, khỏe mạnh.


Sợi Modal: Nguyên liệu sợi Modal được sản xuất từ gỗ sồi thiên nhiên. Với

sợi hỗn hợp kéo từ 50% cellulose từ gỗ cây sồi và 50% bông, có ưu điểm nổi bật:
siêu mềm, hút nước tốt, màu sắc đa dạng, không mẫn cảm với da, tạo cảm giác thoải
mái khi sử dụng, khăn có độ bóng mượt cao, độ giãn thấp, cải thiện được trạng thái
co rút của khăn... Sản phẩm chủ yếu là khăn dùng trong gia đình: khăn tắm, khăn
mặt, khăn tay và khăn trẻ em.


Sợi siêu mảnh
Sợi siêu mảnh có thể là sự kết hợp của 2 nhóm sợi, ví dụ polyester và

polyamide. Hỗn hợp 2 loại sợi này sao đó sẽ được tán nhỏ và kéo thành sợi gọi
chung là sợi siêu mảnh. Sợi siêu mảnh có nhiều t lệ thành phần khác nhau nhưng
phổ biến nhất là thành phần sau: 80% Polyester là loại sợi có khả năng chống bụi,
chống nước và chống cháy rất tốt; và 20% Polyamide (Nylon) là loại sợi có chức
năng thấm hút và khô rất nhanh và rất bền. Sợi siêu mảnh đơn lẻ cực nhỏ, gần như

không thể thấy chúng bằng mắt thường, để dễ hình dung chúng ta có thể tưởng
tượng 1 sợi siêu mảnh nhỏ hơn thế nào so với 1 sợi tóc của người (1 sợi siêu mảnh
có kích thước xấp xỉ bằng 1/100 sợi tóc).
b)

Phân loại theo công dụng
- Dùng cho may mặc như vải may áo choàng tắm ….
- Dùng cho sinh hoạt như làm khăn mặt, khăn tắm, khăn lau….

c)

Phân loại theo khối lượng và phạm vi sử dụng
Dựa theo khối lượng và kích thước, khăn được phân loại theo khối lượng và

kích thước tăng dần theo Bảng 1.1

-22Trần Quang Vinh

Khóa 2013A


Luận văn cao học

Ngành CN- Vật liệu dệt may

Bảng 1.1. Bảng phân loại khăn theo khối lượng và phạm vi sử dụng
Phân loại

Khối lượng

Chi số sợi Ne

Sản phẩm

(g/m2)
Mỏng

< 250

20/1, 30/1, 40/1, 40/2

Khăn tay, khăn mặt

Trung bình

250 ÷ 450

16/1, 20/1, 30/1, 30/2, 40/2

Khăn mặt, khăn tắm

Dày

450 ÷ 600

12/1, 16/1, 20/2, 30/2, 30/4

Khăn tắm, áo choàng tắm

6/1, 12/1, 16/1, 20/2, 20/4, 30/4

Khăn thảm

Rất dày

> 600

d) Phân loại theo hình thức hoàn tất
Khăn được chia ra: vải mộc (khăn mộc) là loại khăn lấy trực tiếp từ máy dệt
ra để sử dụng không qua xử lý hóa học; vải tẩy trắng là loại vải đã qua nấu, giũ hồ
và tẩy khử sắc tố để có màu trắng; vải màu là vải đã qua nấu, có thể tẩy trắng hoặc
không, sau đó nhuộm đều một màu; vải in hoa là vải được in hình hoa trên nền
trắng hoặc nền đã nhuộm màu; vải phối màu là vải dệt từ sợi được nhuộm màu.
1.1.2.2. Nguyên lý dệt vải nổi vòng- khăn
Vải nổi vòng bao gồm hai hệ sợi dọc và một hệ sợi ngang. Hai hệ sợi dọc
gồm một hệ sợi dọc nền và một hệ sợi dọc vòng, chúng có sức căng lệch nhau rất
nhiều nên phải quấn riêng trên hai trục dệt (thùng dệt). Vải nổi vòng thuộc vải có
tuyết dọc (tuyết do sợi dọc vòng tạo nên). Cấu tạo vải nổi vòng cũng dựa trên các
kiểu dệt cơ bản hay kiểu dệt biến đổi, thường dùng kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1
hoặc 3/1 hoặc 4/1 cho kiểu dệt nền và bông, dùng kiểu dệt vân điểm tăng dọc 2/1
hoặc 2/2 hoặc 3/3 cho kiểu dệt biên.
Trên máy dệt vải nổi vòng, hai hệ sợi dọc thường được dệt với từng nhóm 3
hoặc 4 hoặc 5 sợi ngang hoặc nhiều hơn. Vải nổi vòng được dệt trên máy dệt
chuyên dụng, máy có hai bộ phận cấp sợi dọc nền và cấp sợi dọc vòng và sử dụng
cơ cấu ba tăng dập dở (tức là dập các sợi ngang không sát vào đường dệt). Nhóm
sợi ngang sẽ nằm cách đường dệt một khoảng H nào đó. Khoảng cách này chính là
độ dài vòng sợi nhô lên bề mặt vải. Sau khi dệt đủ số sợi ngang trong nhóm, ba tăng
sẽ dập cả nhóm sợi ngang vào sát đường dệt, khi đó hệ sợi dọc vòng có sức căng

-23Trần Quang Vinh

Khóa 2013A