Nghiên cứu ảnh hưởng của một số đặc trưng cơ lý của sợi tơ tằm đến đặc trưng cơ lý của vải tơ tằm

Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan luận văn thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của Tiến sĩ
Hoàng Thanh Thảo. Kết quả nghiên cứu luận văn đƣợc thực hiện tại Công ty TNHH
Xe tơ Dệt lụa Hà Bảo và Trung tâm thí nghiệm Dệt may - Phân Viện Dệt May tại
Thành Phố Hồ Chí Minh.
Tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung của luận văn không có sự
sao chép từ các luận văn khác.
TP. HCM, ngày 09 tháng 3 năm 2016

Phạm Thị Ngọc Châu

Phạm Thị Ngọc Châu

-1-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên tôi vô cùng biết ơn Tiến sĩ Hoàng Thanh Thảo, ngƣời đã tận tâm
hƣớng dẫn, khích lệ và dành nhiều thời gian giúp tôi hoàn thành luận văn thạc sĩ kỹ

thuật này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy Cô giáo trong viện Dệt May Da
Giầy & Thời Trang - Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã hết lòng truyền đạt
những kiến thức khoa học trong suốt thời gian học tập tại trƣờng và luôn tạo điều
kiện cho tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Phân Viện Dệt May, các bạn đồng nghiệp
của trung tâm thí nghiệm đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi cũng chân thành cảm ơn công ty TNHH Xe Tơ Dệt Lụa Hà Bảo đã tạo
điều kiện, hỗ trợ cho tôi hoàn thành luận văn.
Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên,
giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, xin kính chúc Quý Thầy - Cô, các bạn đồng nghiệp sức khỏe và
thành đạt.
TP. HCM, ngày 09 tháng 3 năm 2016

Phạm Thị Ngọc Châu

Phạm Thị Ngọc Châu

-2-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lời cam đoan ....................................................................... ………………………….1
Lời cảm ơn ................................................................................................................... 2
Mục lục ......................................................................................................................... 3
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt .................................................................... 7
Danh mục các bảng biểu ............................................................................................ 8
Danh mục các hình vẽ, đồ thị .................................................................................... 9
Lời mở đầu ................................................................................................................. 11
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 13
1.1.Khái niệm về sợi dệt ......................................................................................... 13
1.2. Giới thiệu về tơ tằm ........................................................................................ 13
1.2.1. Tằm ............................................................................................................ 13
1.2.1.1.Phân loại……………………………………………………………….14
1.2.1.2. Các giống tằm dâu………………………………………………….....14
1.2.2. Kén .......................................................................................................... ..15
1.2.2.1. Quá trình nhả tơ kết kén ……………………...………………………15
1.2.2.2. Hình dáng của kén…………………………………….……………..16
1.2.2.3. Tính chất công nghệ của kén…………………………..…….………17
1.2.2.4. Cấu tạo của sợi tơ đơn ………………………………...….…………20
1.2.2.5. Tính chất vật lý của tơ ……………………………….……….……..21
1.2.2.6.Tính chất hóa học của tơ ……………………….……………………22
1.2.3. Ƣơm tơ…………………………………………………………………...25
1.2.3.1.Trộn kén ………………………………………………………….…..26
1.2.3.2. Chọn và phân loại kén……………………………………….....…….27
1.2.3.3. Nấu kén ………………………………………………………..…......27
1.2.3.4. Ƣơm tơ…………………………………………………….……….…29
1.2.3.5. Guồng …………………………………………………………….….30
1.2.3.6. Chỉnh lý tơ ………………………………………...……..…………. 31

Phạm Thị Ngọc Châu

-3-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

1.2.3.7. Kiểm nghiệm và phân loại tơ ……………………………………..…..31
1.2.3.8. Đóng gói ………………………………………………………………31
1.3. Đặc trƣng cơ lý của tơ tằm .............................................................................. 32
1.4. Đặc điểm cấu trúc vải dệt ................................................................................ 32
1.4.1. Giới thiệu chung về vải dệt ....................................................................... 32
1.4.2. Cách bố trí sợi trong vải ............................................................................ 33
1.4.3. Hình thức liên kết sợi trong vải ................................................................. 33
1.5. Tính toán một số đặc trƣng cơ lý của sợi và vải tơ tằm................................... 34
1.5.1. Độ bền sợi đơn trong con sợi .................................................................... 34
1.5.2. Độ bền tƣơng đối sợi đơn .......................................................................... 34
1.5.3. Độ bền tƣơng đối của băng vải.................................................................. 35
1.5.4. Độ bền băng vải ......................................................................................... 35
1.5.5. Chiều dài đứt . ........................................................................................... 35
1.5.6. Độ giãn đứt .. ............................................................................................. 36
1.6. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................ 37
CHƢƠNG 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 38
2.1. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 38
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................................... 38
2.2.1. Mẫu sợi tơ tằm ........................................................................................... 38

2.2.2. Mẫu vải tơ tằm........................................................................................... 39
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................. 42
2.3.1. Phƣơng pháp xác định độ bền kéo đứt sợi ................................................ 42
2.3.2. Phƣơng pháp xác định độ bền kéo đứt, độ giãn đứt tƣơng đối của vải…..45
2.3.3. Phƣơng pháp xác định độ bền xé của vải. ................................................ 48
2.3.4. Phƣơng pháp xác định khối lƣợng vải, xác định độ co do dệt…………...50
2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm .......................................................... 52
2.4.1. Cơ sở xử lý số liệu ..................................................................................... 52
2.4.2. Phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu........................................................... 53
2.4.3. Phƣơng pháp phân tích tƣơng quan ........................................................... 54

Phạm Thị Ngọc Châu

-4-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

2.4.4. Phần mềm trợ giúp xử lý số liệu ............................................................... 54
2.5. Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................ 55
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ..................................... 57
3.1. Thiết kế và dệt thử nghiệm vải tơ tằm ............................................................. 57
3.1.1. Xác định các thông số kỹ thuật của vải ..................................................... 58
3.1.2. Xác định độ co sợi dọc, sợi ngang trong quá trình dệt .............................. 60
3.2. Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến một số đặc trƣng cơ lý của vải tơ tằm
................................................................................................................................ 61

3.2.1. Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến khối lƣợng vải tơ tằm ................ 61
3.2.1.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D ……………………………………………61
3.2.1.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D ……………………………………...…….62
3.2.1.3. Nhận xét …………………………………………………..…………64
3.2.2. Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ bền kéo đứt vải tơ tằm .......... 64
3.2.2.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D ………………………………………..…..64
3.2.2.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D ……………………………………...…….65
3.2.2.3. Nhận xét ……………………………………………………..………67
3.2.3. Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ bền xé vải tơ tằm .................. 67
3.2.3.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D ……………………………………………68
3.2.3.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D ……………………………………………69
3.2.3.3. Nhận xét ……………………………………………………………..70
3.2.4. Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ giãn đứt vải tơ tằm................ 71
3.2.4.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D ……………………………………………71
3.2.4.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D ……………………………………………72
3.2.4.3. Nhận xét ………………………………...……………………...……73
3.3. Mối quan hệ giữa độ bền sợi ngang với một số đặc trƣng cơ lý của vải tơ tằm
................................................................................................................................ 74
3.3.1. Mối quan hệ giữa độ bền sợi ngang với độ bền kéo đứt vải tơ tằm .......... 74
3.3.1.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D ……………………………………………74
3.3.1.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D ……………………………………………76

Phạm Thị Ngọc Châu

-5-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

3.3.1.3. Nhận xét ……………………………………………………………...78
3.3.2. Mối quan hệ giữa độ bền sợi ngang với độ bền xé vải tơ tằm................... 78
3.3.2.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D ……………………………………………78
3.3.2.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D ……………………………………………80
3.3.2.3. Nhận xét ……………………………………………………………...82
3.4. Mối quan hệ giữa độ giãn đứt sợi ngang với độ giãn đứt vải tơ tằm............... 83
3.4.1. Vải dệt từ sợi tơ tằm 21D .......................................................................... 83
3.4.2. Vải dệt từ sợi tơ tằm 24D .......................................................................... 84
3.4.3. Nhận xét ………………………………………………………………….85
3.5. Kết luận chƣơng 3 ............................................................................................. 85
Kết luận ..................................................................................................................... 87
Hƣớng nghiên cứu tiếp theo .................................................................................... 88
Tài liệu tham khảo ................................................................................................... 89
Phụ lục ....................................................................................................................... 91

Phạm Thị Ngọc Châu

-6-

Khóa 2014B


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.
a: Hệ số đặc trƣng kiểu dệt
D: Độ mảnh sợi Đơniê.
G: Cấp tơ
L0: Chiều dài mẫu ban đầu (mm).
Lđ: Chiều dài mẫu vải tại thời điểm bị kéo đứt (mm)
M: Mật độ sợi trong vải (sợi/10cm)
Md: Mật độ sợi dọc (sợi/10cm)
Mn: Mật độ sợi ngang (sợi/10cm)
Pđ: Độ bền đứt sợi đơn trong con sợi (cN)
Pđd: Độ bền kéo đứt theo chiều dọc của vải tơ tằm (N)
Pđn: Độ bền kéo đứt theo chiều ngang của vải tơ tằm (N)
Pxd: Độ bền xé theo chiều dọc của vải tơ tằm (N)
Pxn: Độ bền xé theo chiều ngang của vải tơ tằm (N)
P0: Độ bền tƣơng đối sợi trong vải (cN/tex)
Pđ: Độ bền sợi trong băng vải (cN)
Qđ: Độ bền kéo đứt băng vải (N)
Q0: Độ bền tƣơng đối băng vải (N/tex)
Sđ: Độ bền đứt con sợi (N)
T: Độ mảnh sợi (tex)
Td: Độ mảnh sợi dọc (tex)
Tn: Độ mảnh sợi ngang (tex)
ℇđ: Độ giãn đứt tƣơng đối của mẫu thử (%)
ℇs: Độ giãn đứt của sợi (%)
ℇd: Độ giãn đứt theo chiều dọc của vải tơ tằm (%)
ℇn: Độ giãn đứt theo chiều ngang của vải tơ tằm (%)
Ψ: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất sợi và số vòng sợi trong con sợi.
Phạm Thị Ngọc Châu

-7-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Bảng 1.4
Bảng 2.1
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4
Bảng 3.5
Bảng 3.6
Bảng 3.7
Bảng 3.8
Bảng 3.9
Bảng 3.10
Bảng 3.11
Bảng 3.12
Bảng 3.13
Bảng 3.14
Bảng 3.15

Bảng 3.16
Bảng 3.17
Bảng 3.18
Bảng 3.19

Tên bảng
Trang
Độ mảnh của các lớp kén
18
Độ mảnh của lớp tơ đơn và số kén cho một mối ƣơm khi
18
ƣơm tơ 21D và 14D
Thành phần fi-brô-in và xê-ri-xin
23
Chênh lệch cho phép khi trộn kén
26
Ký hiệu mẫu vải tơ tằm
40
Các thông số kỹ thuật thiết kế của mẫu vải tơ tằm 21D
57
Các thông số kỹ thuật thiết kế của mẫu vải tơ tằm 24D
58
Kết quả thí nghiệm các thông số kỹ thuật của các mẫu vải
59
tơ tằm 21D
Kết quả thí nghiệm các thông số kỹ thuật của các mẫu vải
59
tơ tằm 24D
Xác định độ co sợi dọc, sợi ngang do dệt
60

Kết quả xác định khối lƣợng vải tơ tằm 21D
61
Kết quả xác định khối lƣợng vải tơ tằm 24D
63
Kết quả xác định độ bền đứt của vải tơ tằm 21D
64
Kết quả xác định độ bền đứt của vải tơ tằm 24D
66
Kết quả xác định độ bền xé của vải tơ tằm 21D
68
Kết quả xác định độ bền xé của vải tơ tằm 24D
69
Kết quả xác định độ giãn đứt của vải tơ tằm 21D
71
Kết quả xác định độ giãn đứt của vải tơ tằm 24D
73
Kết quả xác định độ bền kéo đứt của sợi ngang và vải tơ
74
tằm 21D
Kết quả xác định độ bền kéo đứt của sợi ngang và vải tơ
76
tằm 24D
Kết quả xác định độ bền kéo đứt của sợi ngang và độ bền xé
79
vải tơ tằm 21D
Kết quả xác định độ bền kéo đứt của sợi ngang và độ bền xé
81
vải tơ tằm 24D
Kết quả xác định độ giãn đứt của sợi ngang và vải tơ tằm
83

21D
Kết quả xác định độ giãn đứt của sợi ngang và vải tơ tằm
84
24D

Phạm Thị Ngọc Châu

-8-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Tên hình vẽ

Trang

Hình 1.1

Vòng đời của con tằm

14

Hình 1.2

Các giai đoạn quấn tổ của tằm

16

Hình 1.3

Các dạng kén tằm

16

Hình 1.4

Cấu tạo sợi tơ tằm

20

Hình 1.5

Cấu trúc sợi tơ tằm dƣới kính hiển vi điện tử

21

Hình 1.6

Cấu trúc sợi tơ tằm phản chiếu màu sắc khi có ánh sáng
chiếu vào

21

Hình 1.7

Nấu kén bằng máy

28

Hình 1.8

Thiết bị ƣơm tơ

30

Hình 1.9

Guồng tơ

30

Hình 1.10 Chỉnh lý tơ

31

Hình 1.11 Cách bố trí sợi trong vải

33

Hình 1.12 Hình ảnh mô phỏng vải dệt thoi vân điểm

34

Hình 2.1

Máy dệt Han Jin

41

Hình 2.2

Máy Titan 4 universal yarn tester

43

Hình 2.3

Máy Testometric trength tester

46

Hình 2.4

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

47

Hình 2.5

Máy thử độ bền xé Elmatear

49

Hình 2.6

Cách lấy mẫu thử độ bền xé của vải

49

Hình 2.7

Cân Ohaus

51

Hình 2.8

Dụng cụ cắt mẫu Wagatex

52

Hình 3.1

Độ co sợi dọc, sợi ngang do dệt

60

Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4

Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến khối lƣợng
vải tơ tằm 21D
Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến khối lƣợng
vải tơ tằm 24D

Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ bền kéo đứt vải
theo hƣớng dọc Pđd và độ bền kéo đứt vải theo hƣớng ngang
Pđn của vải tơ tằm 21D.

Phạm Thị Ngọc Châu

-9-

62
63
65

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Hình 3.5

Hình 3.6

Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10
Hình 3.11
Hình 3.12
Hình 3.13

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ bền kéo đứt vải
theo hƣớng sợi dọc Pđd và độ bền kéo đứt vải theo hƣớng
sợi ngang Pđn của vải tơ tằm 24D.
Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ bền xé vải theo
hƣớng sợi dọc Pxd và độ bền xé vải theo hƣớng sợi ngang
Pxn của vải tơ tằm 21D.
Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ bền xé vải theo
hƣớng sợi dọc Pxd và độ bền xé vải theo hƣớng sợi ngang
Pxn của vải tơ tằm 24D.
Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ giãn đứt của vải
theo hƣớng dọc Ed và hƣớng ngang En của vải tơ tằm 21D.
Ảnh hƣởng của độ mảnh sợi ngang đến độ giãn đứt của vải
theo hƣớng dọc Ed và hƣớng ngang En của vải tơ tằm 24D.
Độ bền kéo đứt của sợi ngang và độ bền kéo đứt của vải tơ
tằm 21D.
Ảnh hƣởng của độ bền kéo đứt sợi ngang đến độ bền kéo
đứt vải theo hƣớng sợi dọc Pđd và độ bền kéo đứt vải theo
hƣớng sợi ngang Pđn của vải tơ tằm 21D.
Độ bền kéo đứt của sợi ngang và độ bền kéo đứt của vải tơ
tằm 24D.
Ảnh hƣởng của độ bền kéo đứt sợi ngang đến độ bền kéo
đứt vải theo hƣớng sợi dọc Pđd và độ bền kéo đứt vải theo
hƣớng sợi ngang Pđn của vải tơ tằm 24D.

66

68

70

72
73
75
75
77
77

Hình 3.14 Độ bền đứt của sợi ngang và độ bền xé của vải tơ tằm 21D

79

Ảnh hƣởng của độ bền kéo đứt sợi ngang đến độ bền xé vải
Hình 3.15 theo hƣớng sợi dọc Pxd và độ bền xé vải theo hƣớng sợi
ngang Pxn của vải tơ tằm 21D.

80

Hình 3.16 Độ bền đứt của sợi ngang và độ bền xé của vải tơ tằm 24D

81

Ảnh hƣởng của độ bền kéo đứt sợi ngang đến độ bền xé vải
Hình 3.17 theo hƣớng sợi dọc Pxd và độ bền xé vải theo hƣớng sợi
ngang Pxn của vải tơ tằm 24D.

82

Hình 3.18

Độ giãn đứt của sợi ngang và độ giãn đứt của vải tơ tằm

21D

83

Hình 3.19

Độ giãn đứt của sợi ngang và độ giãn đứt của vải tơ tằm
24D

84

Phạm Thị Ngọc Châu

-10-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành Dệt May trong nhiều năm qua luôn là một trong những ngành xuất
khẩu chủ lực của Việt Nam. Với sự phát triển của công nghệ kĩ thuật, đội ngũ lao
động có tay nghề và sự ƣu đãi từ các chính sách nhà nƣớc, ngành Dệt May đã thu
đƣợc nhiều kết quả đáng khích lệ, vừa tạo ra giá trị hàng hóa xuất khẩu, vừa đảm bảo
nhu cầu tiêu dùng trong nƣớc và xuất khẩu, đồng thời cũng là ngành thu hút đông
đảo và tạo ra công ăn việc làm cho 49% dân số trong độ tuổi lao động trong tổng số

hơn 90 triệu ngƣời Việt Nam.
Việc tham gia hàng loạt hiệp định thƣơng mại tự do TPP, FTAs đang mở ra cơ
hội rất lớn cho ngành Dệt May Việt Nam: đẩy mạnh xuất khẩu, tham gia chuỗi giá trị
toàn cầu. Khi đó thuế xuất dệt may cũng giảm xuống còn 0% là cơ hội rất lớn để
ngành Dệt May đẩy mạnh xuất khẩu mang lại lợi nhuận cao hơn cho ngành Dệt May
Việt Nam.
Bên cạnh đó, các doanh nghiệp sẽ đƣợc hỗ trợ và tiếp cận trực tiếp khoa học
kỹ thuật và công nghệ từ các nƣớc trong khối đã đƣợc ký kết hiệp định thƣơng mại
nhằm nâng cao giá trị gia tăng của sản phẩm.
Trƣớc tình hình chung, ngành công nghiệp dệt cần phát triển vƣợt bậc, các sản
phẩm phong phú của ngành dệt phải đáp ứng nhu cầu đa dạng của ngƣời tiêu dùng.
Những sản phẩm từ thiên nhiên, đặc biệt là các sản phẩm từ tơ tằm rất đƣợc ƣa
chuộng do chúng có những ƣu điểm vƣợt trội mà vải tổng hợp khó đáp ứng đƣợc
nhƣ: nhẹ, xốp, mát mẻ, có khả năng hút ẩm, nhả ẩm tốt, thân thiện với môi trƣờng, có
khả năng kháng nấm mốc,…. Tuy nhiên, vải tơ tằm có điểm yếu là một số tính chất
cơ lý còn hạn chế, thêm vào đó là yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm của ngƣời tiêu
dùng không ngừng tăng, đòi hỏi chất lƣợng của vải tơ tằm ngày càng cao.

Phạm Thị Ngọc Châu

-11-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Mặt khác, hiện nay chƣa có nhiều công trình nghiên cứu về tính chất cơ lý của

vải tơ tằm. Vì vậy, việc “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số đặc trưng cơ lý của sợi
tơ tằm đến đặc trưng cơ lý của vải tơ tằm” nhằm lựa chọn sợi phù hợp để sản xuất
vải tơ tằm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm là cần thiết.
Luận văn áp dụng phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá một số
đặc trƣng cơ lý nhƣ: độ mảnh, độ bền kéo đứt, độ giãn đứt của sợi tơ tằm đến một số
đặc trƣng cơ lý của vải tơ tằm nhƣ: khối lƣợng vải, độ co do dệt, độ bền kéo đứt, độ
giãn đứt, độ bền xé theo hƣớng dọc và hƣớng ngang của vải nhằm tìm ra mối tƣơng
quan giữa các thông số nghiên cứu, giúp nhà sản xuất nâng cao chất lƣợng mặt hàng
vải tơ tằm.

Phạm Thị Ngọc Châu

-12-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Khái niệm về sợi dệt [2], [8]
Sợi là thành phẩm của hệ thống kéo sợi, là kết quả của quá trình chuyển đổi từ
xơ thành sợi. Sợi đƣợc sản xuất ra có các tính chất phù hợp cho việc gia công ở các
sản phẩm phía sau công đoạn kéo sợi nhƣ: dệt vải may mặc, dệt vải công nghiệp, dệt
vải sử dụng trong nhà, các ứng dụng trong y tế,… Sự đa dạng của các sản phẩm sợi
là do các phƣơng pháp hình thành sợi. Có nhiều công nghệ khác nhau để sản xuất
sợi, có nhiều hệ thống kéo sợi nhƣng hệ thống kéo sợi từ xơ ngắn là phổ biến nhất.
Hiện nay, có nhiều loại sợi khác nhau đƣợc ứng dụng vào cuộc sống, vào kỹ

thuật,…Trong đó sợi đƣợc kéo ra từ vật liệu thiên nhiên đƣợc ƣa chuộng và ngày
càng phát triển, nhất là sợi đƣợc sản xuất từ nguyên liệu tơ tằm. Vải tơ tằm đƣợc sử
dụng phổ biến và có giá trị kinh tế cao.
1.2. Giới thiệu về tơ tằm [9]
Tơ tằm là một loại sợi cao cấp có nhiều tính chất đặc biệt hơn hẳn những loại
sợi hóa học hoặc sợi thiên nhiên khác. Nó có độ bóng cao, mềm mại, xốp, cách nhiệt
tốt nên mặc hàng lụa tơ tằm vào mùa đông thì ấm, vào mùa hè thì mát.
Ngoài việc dùng tơ tằm để dệt ra các mặt hàng có giá trị sử dụng và kinh tế
cao nhƣ: các loại lụa, gấm, vóc, the,…Tơ tằm còn đƣợc dùng trong các ngành công
nghiệp, quốc phòng và y học…
Công nghiệp sản xuất tơ tằm không thể tách khỏi nghề trồng dâu, chăn tằm.
Dâu tốt, tằm khỏe là điều kiện tốt để đảm bảo sản lƣợng, chất lƣợng cao của việc
ƣơm tơ,… [9].
1.2.1. Tằm
Tằm thuộc loại côn trùng, có đặc điểm nhả tơ kết kén và biến thái đủ vòng
(còn gọi là biến thái hoàn toàn). Vòng đời của tằm có bốn giai đoạn: Trứng - Tằm Nhộng - Ngài và trải qua ba lần biến thái:

Phạm Thị Ngọc Châu

-13-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Từ trứng nở ra tằm
Tằm hóa nhộng

Nhộng hóa ngài (bƣớm).

Trứng

Tằm

Ngài

Nhộng

Hình 1.1.Vòng đời của con tằm [9].
1.2.1.1.Phân loại [2]
Tằm có hai loại:
Tằm nhà: là tằm đƣợc con ngƣời chăn nuôi, đại bộ phận ăn lá dâu.
Tằm dại: là tằm sống tự do trong thiên nhiên. Dựa vào nguồn thức ăn là một
thứ lá nào đó mà ngƣời ta đặt tên cho chúng nhƣ: tằm sồi, tằm liễu,…. Giống tằm
thầu dầu, lá sắn của ta đang nuôi cũng thuộc họ tằm dại.

1.2.1.2. Các giống tằm dâu [9]
Căn cứ vào vòng đời sinh trƣởng và phát dục trong một năm mà chia ra nhƣ
sau:
-

Giống tằm đơn hệ (tằm một lứa).
Đặc điểm là phát triển kéo dài, trong một năm chỉ nuôi đƣợc một lứa tằm.
+ Kén to, tơ nhiều rất thích hợp ƣơm trên máy ƣơm tự động.

Phạm Thị Ngọc Châu

-14-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

+ Đòi hỏi kỹ thuật chăn nuôi cao, sức chịu đựng với ngoại cảnh yếu, chỉ thích
nghi với các nƣớc miền ôn đới.
-

Giống tằm lƣỡng hệ (tằm hai lứa).
Một năm nuôi đƣợc hai lứa. Năng suất kém tằm đơn hệ, nhƣng sức chống

bệnh mạnh hơn. Dùng làm đối tƣợng lai với giống tằm đơn hệ để tạo giống tằm
lƣỡng hệ cho nhiều tơ, phẩm chất tốt và năng suất cao hơn.
+ Kén to hơn giống tằm đa hệ, có khả năng ƣơm trên các máy ƣơm tự động
định sợi hoặc định kén.
+ Cũng có tính ngủ đông (hƣu miên) nhƣng ngắn hơn giống đơn hệ.
-

Giống tằm đa hệ (tằm nhiều lứa).
Một năm sinh đẻ nhiều lứa, thƣờng đƣợc nuôi nhiều ở các vùng nhiệt đới.
+ Chu kỳ phát triển ngắn. Có thể nuôi đƣợc 7÷8 lứa trong một năm. Tơ ít và

chất lƣợng kém so với tằm lƣỡng hệ.
+ Đặc điểm nổi bật là sức sống mạnh, chịu nóng giỏi.
+ Giống tằm đa hệ lại chia ra hai loại: tằm cho kén vàng và tằm cho kén trắng.
Các nƣớc khác hầu nhƣ không còn loại kén vàng. Vì tơ vàng sẽ gây khó khăn

cho việc tẩy (chuội), khi nhuộm lụa có năng suất thấp và chất lƣợng kém.
Ở Việt Nam các giống tằm của ta chủ yếu thuộc giống đa hệ (nhiều lứa), có
ƣu điểm là đã thích ứng với điều kiện khí hậu nhiệt đới, có sức đề kháng cao, ít bị
bệnh, dễ nuôi, sợi tơ nhỏ và dai nhƣng có một số nhƣợc điểm nhƣ: kén nhỏ, sợi tơ
ngắn.

1.2.2. Kén [9], [8]
1.2.2.1. Quá trình nhả tơ kết kén
Quá trình tằm nhả tơ làm tổ kén vào thời kỳ cuối cùng trƣớc khi kết thúc trạng
thái sâu chuyển thành nhộng. Khi ấy tằm ngừng ăn, bài tiết hết cặn bã của thức ăn,
mình nó vàng trong, ngƣời ta bắt tằm lên né cho nhả tơ. Quá trính nhả tơ kết kén diễn
ra nhƣ sau:

Phạm Thị Ngọc Châu

-15-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

1

2

3

4

Hình 1.2. Các giai đoạn quấn tổ
1. Giai đoạn chằng mạng.
2. Giai đoạn làm khung kén.
3. Giai đoạn làm cùi kén.
4. Giai đoạn lót ổ.
1.2.2.2. Hình dáng của kén [9]
Do giống tằm, điều kiện chăn nuôi, hoàn cảnh lên né và khí hậu,... Làm cho
kén có hình dáng, kích thƣớc khác nhau. Có hai loại kén: kén trắng, kén vàng

Hình 1.3. Các dạng kén tằm
Phạm Thị Ngọc Châu

-16-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

1.2.2.3. Tính chất công nghệ của kén [9]
Muốn ƣơm ra tơ đạt chất lƣợng tốt (từ cấp G trở lên theo tiêu chuẩn quốc tế)
không phải chỉ dựa vào điều kiện xử lý kén, trình độ thao tác của công nhân, thiết bị
hay công cụ ƣơm, … là đầy đủ mà chất lƣợng kén là một vấn đề rất quan trọng quyết
định tới phẩm cấp tơ ƣơm ra sau này.
Điều kiện đối với nguyên liệu kén dùng trong ngành ƣơm tơ gồm:


Độ mảnh tơ đơn: Độ mảnh của tơ đơn trong kén có quan hệ rất lớn tới

độ mảnh, độ đều của sợi tơ mộc ƣơm ra sau này. Độ mảnh nói lên mức độ to, nhỏ
của sợi tơ. Độ mảnh của tơ biểu thị bằng đơ-niê (Denier) viết tắt là D.
Một đơ-niê quốc tế bằng 0,05 gam.
Một sợi tơ đơn 450m nặng 0,05 gam thì nó có độ mảnh 1 đơ-niê.
Hiện nay, quốc tế còn dùng đơn vị (tex) để đo độ mảnh của xơ sợi nói chung
(trong đó có tơ).
1 tex biểu thị độ nhỏ của một sợi tơ dài 1.000m nặng 1 gam.
Công thức tính đổi:
Ngành ƣơm tơ yêu cầu sợi tơ đơn trong kén phải nhỏ và đều. Khi ƣơm tơ mộc
21 đơ-niê thƣờng dùng 9, 8 hoặc 7 kén, trong đó dùng 8 kén để chập lại là thích hợp
nhất. Nếu ƣơm tơ 14 đơ-niê thì loại 6 kén là thích hợp nhất.
Trong một con kén độ mảnh từ ngoài vào trong có thay đổi, phía ngoài thô
càng vào trong càng nhỏ. Kết quả thí nghiệm cho thấy:

Phạm Thị Ngọc Châu

-17-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Bảng 1.1. Độ mảnh của các lớp kén [9]
Thứ tự của lớp

Trung
1

2

3

4

5

bình

Độ mảnh (D)

Kén

loại to

3,78

3,82

3,65

2,80

1,58

3,12

Xuân

loại nhỏ

2,74

3,52

2,37

1,39

1,20

2,42

Kén

loại to

2,34

3,85

3,20

2,48

1,63

2,90

Thu

loại nhỏ

2,48

3,11

2,04

1,14

1,14

2,23

Muốn tìm độ mảnh của tơ đơn trong kén một cách nhanh gần đúng, dùng công
thức đơn giản sau:
D = 1,322 + 1,898W
Trong đó:

D: Độ mảnh cần tìm (D)
W: Khối lƣợng của một con kén (gam)

Bảng 1.2. Độ mảnh của tơ đơn và số kén định cho một mối ươm
khi ươm tơ 21D và 14D [9]

Độ mảnh D

Phạm vi thích

Độ mảnh D

hợp khi ƣơm tơ

Phạm vi thích
hợp khi ƣơm tơ

Số kén

20/22D

11

1,87 - 1,94

9

1,50 - 1,61

10

2,05 - 2,14

8

1,69 - 1,81

9

2,28 - 2,37

7

1,93 - 2,07

8

2,57 - 2,67

6

2,25 - 2,41

7

2,93 - 3,05

5

2,70 - 2,90

Phạm Thị Ngọc Châu

-18-

Số kén

13/15D

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

 Chiều dài tơ đơn [9]
Chiều dài tơ đơn do con tằm nhả ra liên tục, xếp lại thành kén gọi là: chiều dài
tơ đơn (ký hiệu là Lđ). Chiều dài tơ đơn cao có ý nghĩa là kén chứa nhiều tơ, tỷ lệ
ƣơm ra tơ cao, chất lƣợng tơ ƣơm ra tốt.
Kén trắng Việt Nam

Lđ = 375m

Kén vàng Việt Nam

Lđ = 260m (lấy số bình quân)

Kén xuân Trung Quốc

Lđ = 800-1100m

Kén đầu thu Trung quốc

Lđ = 750m

Chiều dài tơ đơn của kén phụ thuộc vào giống tằm, tằm đực hay cái, phƣơng
pháp nuôi và hoàn cảnh khi lên né.
Muốn tìm chiều dài tơ đơn của kén thƣờng ngƣời ta ƣơm thử 6 hoặc 8 kén rồi
tính toán theo công thức:
(

)

Trong đó:
Lđ: Chiều dài tơ đơn bình quân của loại kén đó (m)
Ls: Chiều dài tơ mộc ƣơm đƣợc (m)
C: Số kén quy định ƣơm một mối
Ct: Số kén đƣa vào thí nghiệm
Cf: Số kén còn dƣ sau khi ƣơm (tính đổi ra kén nguyên)
Cw: Số kén hỏng không thể ƣơm đƣợc bị loại ra
 Độ dài lên tơ [9]
Để đánh giá chất lƣợng kén ngƣời ta còn dùng đại lƣợng độ dài lên tơ. Độ dài
lên tơ là chiều dài sợi tơ ƣơm đƣợc từ khi bắt mối ƣơm cho tới khi đứt lần thứ nhất.
Nếu một loại kén có chiều dài tơ đơn (Lđ) cao nhƣng khi ƣơm hay đứt thì nó
cũng kém giá trị.
Để biểu thị sự lên tơ của kén cũng còn dùng tỷ lệ lên tơ (Tl), tính theo công
thức:

Phạm Thị Ngọc Châu

-19-

Khóa 2014B

Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Trong đó:
l: Độ dài lên tơ (m)
Lđ: Độ dài tơ đơn (m)
T1: Tỷ lệ lên tơ (%)
1.2.2.4. Cấu tạo của sợi tơ đơn [9], [10], [13]
Sợi tơ do hai tuyến tơ đối xứng nhau ở bụng tằm tiết ra, khi nhìn qua kính
hiển vi thì thấy mặt cắt ngang của sợi tơ không tròn mà có hình bầu dục vì do hai sợi
chập lại càng vào lớp bên trong sợi càng bị hẹt. Ở mỗi sợi tơ đơn đều có hai lớp:
Lớp cốt tơ fi-brô-in ở dạng sợi nhỏ li ti.
Lớp vỏ ngoài chính là lớp xê-ri-xin ở dạng keo.

Hình 1.4. Cấu tạo sợi tơ tằm.

Phạm Thị Ngọc Châu

-20-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Hình 1.5. Cấu trúc của sợi tơ tằm dưới kính hiển vi điện tử.

Hình 1.6. Cấu trúc của sợi tơ tằm phản chiếu màu sắc khi có ánh sáng chiếu vào.
1.2.2.5. Tính chất vật lý của tơ [10], [14]
 Tỷ trọng và tỷ nhiệt của tơ
Tỷ trọng của tơ phần lớn là 1,3÷1,45; tùy theo hàm lƣợng keo chứa trong nó
và khả năng hút ẩm hoặc hút các khí khác mà thay đổi.
Tỷ nhiệt của tơ nói chung là 0,353÷0,375. Giữa cốt tơ (fi-brô-in) và keo tơ
(xê-ri-xin) tỷ nhiệt cũng khác nhau, cốt tơ khoảng 0,357; keo tơ khoảng 0,387.

Phạm Thị Ngọc Châu

-21-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

 Tính hút ẩm và chịu nóng của tơ tằm
Khả năng hút ẩm của tơ tằm rất lớn, trong điều kiện bình thƣờng tỷ lệ hồi ẩm
của nó: 11÷16%, tùy theo độ ẩm tƣơng đối của ngoài mà tăng lên, lƣợng hút ẩm cao
nhất tới 30%.
Tính chịu nhiệt của tơ tằm khá cao, khi gia nhiệt tới 1100C bề ngoài của nó
không thay đổi. Trên 1300C mà kéo dài thời gian tác dụng thì màu tơ bị xấu đi, khi
tăng tới 1750C dù tơ chỉ bị tác dụng một giờ thì sau lúc lấy ra để một ngày đêm cũng
không hồi phục đƣợc lƣợng hút ẩm ban đầu, lúc đó sức dai giảm 15%, độ giãn giảm
20%. Nếu nhiệt độ lại tiếp tục tăng tới 2000C, thì sau 5 phút màu tơ từ trắng biến
thành vàng nhạt, khi quá 2500C thì sau 15 phút tơ biến thành màu đen nhờ nhờ, lúc
tới 2800C lập tức bốc cháy.

 Độ giãn dài
Trong các loại xơ động vật thì tơ tằm là một loại có độ bền và độ giãn tƣơng
đối lớn (khi so sánh cùng một lực kéo trên một đoạn sợi có cùng diện tích). Nói
chung mỗi đơ-niê của tơ chịu đƣợc lực kéo trên dƣới 3,5 gam, độ giãn nói chung từ
13÷23%. Đối với từng giống tằm sức dai, độ giãn sẽ khác nhau. Đối với điều kiện
khí hậu bên ngoài cũng có ảnh hƣởng lúc tơ hút ẩm nhiều, nƣớc sẽ xâm nhập vào
trong xơ làm giảm lực liên kết giữa các phân tử độ dai bị giảm theo. Khi tơ có tỷ lệ
hồi ẩm 6÷8% thì có sức dai cao nhất. tỷ lệ hồi ẩm cao, độ dai giảm, độ giãn tăng. Khi
nhiệt độ cao cũng làm cho độ giãn, sức dai của tơ giảm xuống.
1.2.2.6.Tính chất hóa học của tơ [8], [9]
Trong thành phần có fi-brô-in (fibroin) hoặc gọi là cốt tơ, keo xê-ri-xin và
dầu, mỡ, tro,… Các lƣợng này thay đổi tùy giống. Qua thí nghiệm kén trắng thì có
kết quả nhƣ sau:
Fi-brô-in

72÷81%

Xê-ri-xin

19÷28%

Sáp, dầu mỡ

0,8÷1%

Khoáng chất

1÷1,4%

Hợp chất hydrat các-bon

rất ít.

Phạm Thị Ngọc Châu

-22-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Khi phân tích fi-brô-in và xê-ri-xin có các thành phần trong bảng sau:
Bảng 1.3. Thành phần fi-brô-in và xê-ri-xin
Cac-bon

Hy-drô

O-xy

Ni-tơ

Lƣu huỳnh

(C)

(H)

(O)

(N)

(S)

Fi-brô-in

48÷49

6,4÷6,5

26÷27,5

17,3÷18,0

–

Xê-ri-xin

44,3÷46,2

5,7÷6,4

Chất (%)

Loại

16,4÷18,3 30,3÷32,5

0,15

Fi-brô-in chiếm thành phần nhiều nhất trong tơ tằm, fi-brô-in là một loại prôtit có thể chế ra axít amin, nó có màu trong suốt, bóng. Xê-ri-xin cũng vậy, xê-ri-xin
gồm có hai loại:
Xê-ri-xin A dễ tan trong nƣớc.
Xê-ri-xin B khó tan trong nƣớc.
Qua phân tích, thấy ở phía ngoài sợi tơ đơn thì xê-ri-xin A có nhiều, càng vào
trong càng ít đi, cuối cùng chỉ có xê-ri-xin B.
Dƣới tác dụng của nhiệt xê-ri-xin A biến thành xê-ri-xin B, ngay trong một
con kén thì lƣợng xê-ri-xin cũng thay đổi, càng vào trong lƣợng xê-ri-xin càng ít.
Kén vàng chứa nhiều xê-ri-xin hơn kén trắng.
 Tác dụng của kiềm đối với tơ
Dung dịch kiềm loãng có khả năng hòa tan keo tơ (xê-ri-xin) không ảnh
hƣởng tới cốt tơ (fi-brô-in) nhƣng dung dịch kiềm đặc thì có tác dụng mạnh tới sợi
tơ, nghĩa là nếu trị số pH cao, nhiệt độ cao, thời gian tác dụng kéo dài thì tơ bị phá
hủy nhiều.
 Tác dụng của axít đối với tơ
Nói chung tác dụng của axít đối với tơ không mãnh liệt nhƣ kiềm, sức đề
kháng của xơ thực vật đối với axít thì lại yếu hơn so với tơ cho nên có thể dùng axít
làm thuốc thử để xem xơ thuộc loại nào. Tuy sức đề kháng với axít có lớn nhƣng nếu
nồng độ và nhiệt độ tăng sẽ làm cho tơ nở to và dần bị hòa tan.
Phạm Thị Ngọc Châu

-23-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

Các loại axít vô cơ có nồng độ đậm đặc tác dụng đối với tơ mạnh hơn. Ví dụ:
H2SO4, HCl đặc,… đều có thể hòa tan tơ.
 Tác dụng của oxy hóa đối với tơ
Tính chịu đựng của keo tơ trong không khí tƣơng đối mạnh, trong đó loại keo
A mạnh hơn loại keo B, ở điều kiện bình thƣờng tác dụng oxy hóa chậm hơn, nhiệt
độ tăng lên tác dụng cũng tăng theo. Tơ sau chuội, tẩy thì cốt tơ dễ bị nguy hại.
Kén mà lên tơ tốt, ít tan có hàm lƣợng keo tơ A nhiều sức chịu đựng dƣới tác
dụng của oxy hóa sẽ mạnh hơn. Kén lên tơ không tốt, lƣợng keo B nhiều thì chịu
đựng kém. Do tính chất này mà sẽ quyết định thời gian dự trữ kén dài hay ngắn (loại
nhiều keo B thì thời gian không để dài ngày, phải tranh thủ ƣơm trƣớc).
 Tác dụng của nhiệt đối với tơ
Qua nghiên cứu thấy dƣới tác dụng nhiệt kéo dài, lƣợng keo xê-ri-xin A biến
sang xê-ri-xin B càng nhiều, cấu tạo của những hạt an-buy-min trong keo tơ cũng
thay đổi đi. Vì xê-ri-xin A có dạng vô định hình, xê-ri-xin B bên cạnh dạng vô định
hình còn có dạng dây do vậy kém hòa tan trong nƣớc ƣơm. Thực tế cho ta thấy kén
tƣơi ƣơm dễ hơn kén thô.
 Tác dụng của ánh sáng đối với tơ
Dƣới tác dụng của ánh sáng đặc biệt là tia tử ngoại làm cho hàng tơ lụa bị xấu
đi, đó là vì axít amin hấp thụ tia tử ngoại làm giảm lực liên kết giữa các phân tử gây
tác hại cho cốt tơ (fi-brô-in).
Đối với lớp keo tơ xê-ri-xin bên ngoài thì có tác dụng phản xạ ánh sáng, nó
làm yếu tác dụng của các tia sáng tới lớp cốt tơ. Cho nên có thể nói keo xê-ri-xin là
lớp bảo vệ fi-brô-in nó có tác dụng chống lại nhiệt, oxy hóa, nấm và ánh sáng,…
trong đó lớp keo A có tính chống lại các ảnh hƣởng bên ngoài càng mạnh hơn.

Phạm Thị Ngọc Châu

-24-

Khóa 2014B


Luận văn cao học

Ngành CN Vật liệu Dệt-May

1.2.3. Ươm tơ [9], [13]
Quy trình công nghệ ƣơm tơ nhƣ sau:
Kén khô
chƣa phân
loại

Trộn kén thô

Kén hỏng, kén phế
Chọn và phân loại

Nấu kén
Áo kén, áo nhộng,
nhộng
Ƣơm tơ
Kéo tan

Guồng lại

Con tơ bị nát
hỏng

Chỉnh lý tơ

Kiểm nghiệm
phân loại tơ

Kho tơ mộc

Bao gói

Bộ phận gia công sản phẩm phụ
-

Phạm Thị Ngọc Châu

-25-

Kéo gốc kéo chỉ
Xé áo nhộng
Ép dầu nhộng

Khóa 2014B