Nghiên cứu khảo sát đánh giá đặc trưng cơ học và vật lý của một số loại xơ bông đang sử dụng trọng các nhà máy kéo sợi ở việt nam

Luận văn cao học

Khóa 2009

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

PHẠM THỊ BÍCH NGỌC

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
“NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC
VÀ VẬT LÝ CỦA MỘT SỐ LOẠI XƠ BÔNG ĐANG SỬ DỤNG
TRONG CÁC NHÀ MÁY KÉO SỢI Ở VIỆT NAM”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

Hà Nội – Năm 2011

Phạm Thị Bích Ngọc

0

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

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

Họ và tên tác giả luận văn

Phạm Thị Bích Ngọc

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
“NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC
VÀ VẬT LÝ CỦA MỘT SỐ LOẠI XƠ BÔNG ĐANG SỬ DỤNG
TRONG CÁC NHÀ MÁY KÉO SỢI Ở VIỆT NAM”

Chuyên ngành: Công nghệ vật liệu dệt may

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
GS. TS. Trần Nhật Chương

Hà Nội – Năm 2011

Phạm Thị Bích Ngọc

1

Ngành CN Vật liệu Dệt May

Luận văn cao học

Khóa 2009

LỜI CÁM ƠN

Lời cám ơn trân trọng nhất xin được gửi tới GS.TS. Trần Nhật Chương
người đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện bản luận văn này;
Xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Dệt mày và
thơi trang trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã góp ý và tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài;
Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Cao Đẳng Nghề Kinh tế - Kỹ Thuật
Vinatex đã tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành bản luận văn này;
Cuối cùng, nhưng rất quan trọng là lòng biết ơn chân thành nhất của tác giả
gửi tới gia đình, những người thân yêu gần gũi nhất, bạn bè cùng các đồng nghiệp
đã san sẻ mọi công việc, giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi yên tâm hoàn thành luận văn.
Tác giả

Phạm Thị Bích Ngọc

2

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả 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 GS.TS.Trần Nhật Chương. Tác giả hoàn
toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn, không có sự sao chép từ những luận
văn khác.

Tác giả
Phạm Thị Bích Ngọc

Phạm Thị Bích Ngọc

3

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

MỤC LỤC
NỘI DUNG

TRANG

Trang phụ bìa

01

Lời cam đoan

03

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

05

Danh mục các bảng

06

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

07

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ XƠ BÔNG

13

1.1. Ý nghĩa của tính chất xơ bông

13

1.2. Ảnh hưởng của nguyên liệu bông đến chất lượng sợi

13

1.3. Ảnh hưởng của nguyên liệu xơ bông đến giá thành sợi

18

1.4. Độ dài xơ bông

20

1.5. Độ bền xơ bông

22

1.6. Độ chín

24

1.7. Độ mảnh

25

1.8. Độ ẩm

27

1.9. Tỉ lệ xơ ngắn

29

CHƯƠNG 2 – ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu

30

30

2.2. Nội dung nghiên cứu

30

2.3. Phương pháp nghiên cứu

30

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát và thí nghiệm trên thiết bị AFIS

52

3.2. Kết quả khảo sát và thí nghiệm trên thiết bị đo truyền thống
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

52
87
97

TÀI LIỆU THAM KHẢO

101

PHỤ LỤC

103

Phạm Thị Bích Ngọc

4

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Ý nghĩa

5%

Chiều dài xơ ở 5%

Fine (mtex)

Độ mảnh xơ

IFC

Tỷ lệ xơ chưa chín

L(n) %CV

Hệ số biến sai chiều dài xơ bông theo số lượng

L(n) mm

Chiều dài trung bình xơ bông theo số lượng

L(w)% CV

Hệ số biến sai chiều dài xơ bông theo khối lượng

L(w) mm

Chiều dài trung bình xơ bông theo khối lượng

MatRatio

Hệ số chín của xơ bông

Nep (cnt/g)

Số điểm nep/g

Nep (µm)

Kích cỡ điểm nep

SFC(n)%<12,7

Tỷ lệ xơ ngắn theo khối lượng

SCN (cnt/g)

Số điểm nep dạng vỏ hạt/gam

SCN (µm)

Kích cỡ điểm nep dạng vỏ hạt /gam

SFC(w)%<12,7

Tỷ lệ xơ ngắn theo khối lượng

UQL(w) mm

Chiều dài trên ¼ theo khối lượng

Phạm Thị Bích Ngọc

5

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng

1.1
1.2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10

Tên bảng
Ảnh hưởng của các tính chất xơ đến chất lượng sợi đối với các
hệ thống kéo sợi khác nhau
Ảnh hưởng của các tính chất xơ đến các quá trình kéo sợi và các
sản phẩm
Phân loại chiều dài xơ bông theo HVI Spectrum tiêu chuẩn

USDA
Bảng đánh giá phạm vi Micronaire cho xơ bông
Chỉ số độ chín theo HVI (tiêu chuẩn USDA)
Phân loại chỉ số đồng đều theo HVI (tiêu chuẩn USDA)
Phân loại chỉ số xơ ngắn theo HVI (tiêu chuẩn USDA)
Phân loại độ bền xơ bông theo HVI (tiêu chuẩn USDA)
Phân loại độ giãn xơ bông theo HVI (tiêu chuẩn USDA)
Tỉ lệ xơ ngắn theo khối lượng, số lượng cho xơ ngắn và xơ trung
bình dưới 0,5 inch
Tỉ lệ xơ ngắn theo khối lượng, số lượng cho xơ dài
Hệ số chín, tỉ lệ xơ không chín đối với xơ ngắn và xơ trung bình
Hệ số chín, tỉ lệ xơ không chín đối với xơ dài
Kết quả khảo sát nep qua các thí nghiệm
Kết quả khảo sát chiều dài trung bình khối lượng qua các thí
nghiệm
Kết quả khảo sát tỉ lệ xơ ngắn theo khối lượng qua các thí
nghiệm
Kết quả khảo sát chiều dài trên ¼ theo khối lượng qua các thí

Trang
14
17
36
37
41
41
42
42
43
46

46
47
47
55
59
64
69

nghiệm
Kết quả khảo sát độ mảnh qua các thí nghiệm
Kết quả khảo sát tỉ lệ xơ chưa chín qua các thí nghiệm
Kết quả khảo sát hệ số chín qua các thí nghiệm
Chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bông 1 – Đ2
Chỉ tiêu cơ lý của sợi Cotton chải thô Ne 30 có độ săn 800

73
77
82
87
82

vgx/m

88

3.11

Bảng chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bông 2 – Đ2
Chỉ tiêu cơ lý của sợi Cotton chải kỹ Ne 20 có độ săn 620 vgx/m

3.12

Chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bông 3 – Đ2

88

Phạm Thị Bích Ngọc

6

88

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Chỉ tiêu cơ lý của sợi Cotton chải thô Ne 30 có độ săn 800
3.13

89

vgx/m

3.14

Chỉ tiêu cơ lý của sợi Cotton chải kỹ Ne 20 có độ săn 620 vgx/m

89

3.15

Chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bông 4 – Đ2
Chỉ tiêu cơ lý của sợi Cotton chải thô Ne 20 có độ săn 620

89

3.16

89

vgx/m

3.17

Chỉ tiêu cơ lý của sợi Cotton chải kỹ Ne 32 có độ săn 840 vgx/m

90

3.18

Chỉ tiêu cơ lý của các loại bông

92

3.19

Chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bông 5 – Đ2

93

3.20

Bảng kết quả tỷ lệ pha trộn hỗn hợp bông của thí nghiệm 5 – Đ2

93

3.21

Bảng kết quả chỉ tiêu các thành phần hỗn hợp

93

3.22

Bảng kết quả chất lượng sợi Cotton

94

3.23

Bảng chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bông 6 – Đ2

94

3.24

Bảng kết quả tỉ lệ pha trộn hỗn hợp bông

94

3.25

Bảng kết quả chỉ tiêu thành phần hỗn hợp

95

3.26

Bảng kết quả chất lượng sợi Cotton chải thô Ne 30

95

Phạm Thị Bích Ngọc

7

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Tên hình vẽ

Hình

Trang

Ảnh hưởng của các tính chất xơ đo trên HVI đến độ bền sợi nồi 1.1

15

cọc và sợi OE Rôto

1.2

So sánh chi phí sản xuất ITMF năm 2001 ở Hàn Quốc

18

1.3

So sánh chi phí sản xuất, sợi OE Ne 20/1 ở Mỹ

19

1.4

Ảnh hưởng của tính chất xơ bông đến độ bền sợi

21

2.1

Dụng cụ đo Jucop

32

2.2

Dụng cụ tế bào quang điện

33

2.3

Sự cản không khí của xơ

50

2.4

Dụng cụ đo micronaire, độ mảnh của xơ

51

3.1

Biều đồ kết quả nep của lần thí nghiệm 1

55

3.2

Biểu đồ kết quả nep của lần thí nghiệm 2

56

3.3

Biểu đồ kết quả nep của lần thí nghiệm 3

56

3.4

Biểu đồ kết quả nep của lần thí nghiệm 4

57

3.5

Biểu đồ kết quả nep của lần thí nghiệm 5

57

3.6

Biểu đồ kết quả nep của lần thí nghiệm 6

58

3.7

Sự thay đổi nep của các loại bông qua các lần thí nghiệm

58

Biểu đồ kết quả chiều dài trung bình theo khối lượng của lần thí
3.8

60

nghiệm 1
Biểu đồ kết quả chiều dài trung bình theo khối lượng của lần thí

3.9

60

nghiệm 2
Biểu đồ kết quả chiều dài trung bình theo khối lượng của lần thí

3.10

61

nghiệm 3
Biểu đồ kết quả chiều dài trung bình theo khối lượng của lần thí

3.11
3.12

61

nghiệm 4
Biểu đồ kết quả chiều dài trung bình theo khối lượng của lần thí

Phạm Thị Bích Ngọc

8

62

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

nghiệm 5
Biểu đồ kết quả chiều dài trung bình theo khối lượng của lần thí
3.13

62

nghiệm 6
Sự thay đổi chiều dài trung bình theo khối lượng qua các lần thí

3.14

63

nghiệm

3.15

Biểu đồ kết quả tỷ lệ xơ ngắn của lần thí nghiệm1

64

3.16

Biểu đồ kết quả tỷ lệ xơ ngắn của lần thí nghiệm 2

65

3.17

Biểu đồ kết quả tỷ lệ xơ ngắn của lần thí nghiệm 3

65

3.18

Biểu đồ kết quả tỷ lệ xơ ngắn của lần thí nghiệm 4

66

3.19

Biểu đồ kết quả tỷ lệ xơ ngắn của lần thí nghiêm 5

66

3.20

Biều đồ kết quả tỷ lệ xơ ngắn của lần thí nghiệm 6

67

3.21

Sự thay đổi tỷ lệ xơ ngắn qua các lần thí nghiệm

68

3.22

Biểu đồ kết quả UQL (w) của lần thí nghiệm 1

69

3.23

Biểu đồ kết quả UQL (w) của lần thí nghiệm 2

69

3.24

Biểu đồ kết quả UQL (w) của lần thí nghiệm 3

70

3.25

Biểu đồ kết quả UQL (w) của lần thí nghiệm 4

70

3.26

Biểu đồ kết quả UQL (w) của lần thí nghiệm 5

71

3.27

Biểu đồ kết quả UQL (w) của lần thí nghiệm 6

71

3.28

Sự thay đổi UQL (w) qua các lần thí nghiệm

72

3.29

Biểu đồ kết quả độ mảnh của lần thí nghiệm 1

73

3.30

Biểu đồ kết quả độ mảnh của lần thí nghiệm 2

74

3.31

Biểu đồ kết quả độ mảnh của lần thí nghiệm 3

74

3.32

Biểu đồ kết quả độ mảnh của lần thí nghiệm 4

75

3.33

Biểu đồ kết quả độ mảnh của lần thí nghiệm 5

75

3.34

Biểu đồ kết quả độ mảnh của lần thí nghiệm 6

76

3.35

Sự thay đổi độ mảnh của các mẫu qua các lần thí nghiệm

76

3.36

Biểu đồ kết quả tỉ lệ xơ chưa chín của lần thí nghiệm 1

77

3.37

Biểu đồ kết quả tỉ lệ xơ chưa chín của lần thí nghiệm 2

78

Phạm Thị Bích Ngọc

9

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

3.38

Biểu đồ kết quả tỉ lệ xơ chưa chín của lần thí nghiệm 3

79

3.39

Biểu đồ kết quả tỉ lệ xơ chưa chín của lần thí nghiệm 4

79

3.40

Biểu đồ kết quả tỉ lệ xơ chưa chín của lần thí nghiệm 5

80

3.41

Biểu đồ kết quả tỉ lệ xơ chưa chín của lần thí nghiệm 6

80

3.42

Sự thay đổi tỉ lệ xơ chưa chín qua các lần thí nghiệm

81

3.43

Biểu đồ kết quả hệ số chín của lần thí nghiệm 1

82

3.44

Biều đồ kết quả hệ số chín của lần thí nghiệm 2

83

3.45

Biểu đồ kết quả hệ số chín của lần thí nghiệm 3

83

3.46

Biểu đồ kết quả hệ số chín của lần thí nghiệm 4

84

3.47

Biểu đồ kết quả hệ số chín của lần thí nghiệm 5

84

3.48

Biểu đồ kết quả hệ số chín của lần thí nghiệm 6

85

Sự thay đổi hệ số chín của một số loại bông qua các lần thí
3.49

85

nghiệm

Phạm Thị Bích Ngọc

10

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay ngành dệt may Việt Nam có một vị trí quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân được xác định là ngành mũi nhọn trong định hướng tăng tốc để đuổi kịp
các nước trong khu vực. Nó đã thu hút một lực lượng lớn lao động góp phần giải
quyết việc làm cho người lao động, góp phần tạo sự ổn định chính trị, kinh tế xã hội
cho đất nước, nên đã được Đảng và Nhà nước quan tâm đầu tư trong nhiều năm qua

Sản phẩm dệt may Việt Nam có mặt trên thị trường hơn 30 nước trên thế giới và
các vùng lãnh thổ ngày nay vẫn tiếp tục phát triển trên các thị trường khác. Ngoài
thị trường xuất khẩu, ngành dệt may đã đáp ứng được phần lớn nhu cầu của thị
trường nội địa. Bên cạnh những ưu điểm vẫn còn những nhược điểm như:
-

Quản lý kỹ thuật còn kém, năng suất lao động còn thấp, các mặt hàng phổ
thông giá thành cao;

-

Năng lực tiếp thị còn hạn chế;

-

Thiết bị mới chỉ ở mức trung bình, tiên tiến;

-

Công nghiệp phụ trợ yếu, nhiều nguyên liệu phụ liệu phải nhập khẩu, lượng
nguyên liệu nhập khẩu cao chủ yếu là xơ bông, sợi tổng hợp…

-

Cạnh tranh với Trung Quốc, Ấn Độ, Banglades, Pakistan...

Để đáp ứng được yêu cầu chất lượng ngày càng cao cho xuất khẩu và nhu cầu
ngày càng lớn của thị trường trong nước, trước tiên ngành dệt may phải tập trung
đầu tư vào việc nâng cao chất lượng sản phẩm.
Chất lượng vải bắt nguồn từ nguyên liệu là sợi. Trong yêu cầu về chất lượng sợi

thì yếu tố cần quan tâm đó là: chiều dài, độ đều, độ mảnh, độ bền, độ
chín…..Nhưng đối với sợi kéo ra từ xơ bông thì mức độ phức tạp và khó khăn là rất
lớn vì chất lượng xơ bông phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố như giống bông, đất
đai thổ nhưỡng, thời tiết, khí hậu, không những thế việc thu hoạch xơ bông cũng tốn
rất nhiều công sức. Từ đó nguyên liệu xơ bông không ổn định về tính chất cơ lý
cũng như một số tính chất khác, giữa cấp bông này với cấp bông khác ví dụ như độ
dài, độ chín, độ chứa tạp…chính vì vậy, kéo sợi từ bông đòi hỏi phải áp dụng công
nghệ phức tạp.
Phạm Thị Bích Ngọc

11

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Xơ bông luôn chiếm một vị trí quan trọng bởi những tính chất ưu việt của nó
như độ ẩm tốt, hợp vệ sinh. Công nghiệp dệt nước ta chưa phát triển mạnh, chưa
đáp ứng được nhu cầu hàng dệt cho may mặc cũng như những nhu cầu khác. Cơ
cấu nguyên liệu dệt ở Việt Nam chủ yếu là bông và polyester. Lượng bông dùng
cho những năm gần đây khoảng 100000 tấn/năm và ngày càng tăng. Chất lượng sợi
kéo từ xơ bông không chỉ phụ thuộc vào thiết bị, công nghệ mà nó còn được quyết
định bởi các yếu tố nguyên liệu đó là: độ chín, độ mảnh, độ dài, độ sạch, tỷ lệ tạp
chất…Vì vậy việc nghiên cứu sự biến đổi về tính chất cơ lý của xơ bông trong quá
trình gia công sợi là rất cần thiết nhằm tìm ra phương án công nghệ tối ưu góp phần
cải thiện, nâng cao năng suất, chất lượng sợi một cách toàn diện từ đó có thể nâng
cao chất lượng hàng dệt may trong nước và tăng cường xuất khẩu.

Trong khuôn khổ đề tài của luận văn cao học ngành Công nghệ vật liệu dệt
may tác giả thực hiện “Nghiên cứu khảo sát đánh giá đặc trưng cơ học và vật lý
của một số loại xơ bông đang sử dụng trong các nhà máy kéo sợi ở Việt Nam”.
Mục đích để đánh giá tổng thể tính chất cơ học và vật lý của một số loại xơ bông
đang sử dụng trong sản xuất.
Để đạt được mục đích trên đề tài được triển khai gồm những phần sau:
- Chương 1: Tổng quan đặc trưng cơ lý của xơ bông;
- Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu;
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận.
- Kết luận chung và kiến nghị

Phạm Thị Bích Ngọc

12

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA XƠ BÔNG
1.1.

Ý nghĩa của tính chất xơ bông
Xơ bông có độ hút ẩm tốt, vải bông rất hợp vệ sinh. Chất lượng xơ bông

quyết định bởi nhiều đặc tính như độ dài xơ, độ bền, độ chín, độ mảnh, tạp chất,

điểm neps, tính hút ẩm, tính nhả ẩm…các đặc tính đó có ảnh hưởng sâu sắc đến
công nghệ kéo sợi và chất lượng xơ. Nếu nguyên liệu tốt thì chất lượng sợi sẽ càng
cao, sợi càng bền. Độ mảnh, độ chín tốt và ít bị đứt sợi trong quá trình kéo sợi.
Ngoài ra nếu lượng xơ ngắn thấp thì sẽ giảm được lượng bông phế, sợi ít bị xù lông,
quá trình công nghệ ổn định. Những đặc tính trên của xơ bông có một ý nghĩa rất
quan trọng trong quá trình kéo sợi và chất lượng sợi thành phẩm.
1.2.

Ảnh hưởng của nguyên liệu xơ bông đến chất lượng sợi
Nguyên liệu xơ bông có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sợi. Nắm bắt rõ

các tính chất của xơ bông giúp ta có thể dự đoán được khá chính xác chất lượng sợi
cũng như lựa chọn công nghệ kéo sợi phù hợp, máy móc thiết bị và các thông số kỹ
thuật trong quá trình sản xuất. Biết được mối quan hệ giữa các tính chất của xơ và
sợi ta xác định được chất lượng sản phẩm.
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, công nghệ tạo sợi cũng ngày
càng đa dạng và có nhiều cải tiến đáp ứng ngày càng cao nhu cầu của khách hàng
về chất lượng cũng như tính năng của sợi tạo ra. Ứng với các mong muốn khác
nhau về tính chất hay về công dụng của sợi cũng như căn cứ vào đặc tính nguyên
liệu xơ sử dụng mà công nghệ tạo sợi được chọn sao cho phù hợp. Tùy công nghệ
kéo sợi mà sự sắp xếp mức độ ảnh hưởng của các tính chất xơ đến chất lượng sợi
khác nhau.

Phạm Thị Bích Ngọc

13

Ngành CN Vật liệu Dệt May

Luận văn cao học

Khóa 2009

Bảng1.1. Ảnh hưởng của các tính chất xơ đến chất lượng sợi đối với các hệ
thống kéo sợi khác nhau.
Thứ tự
ảnh
hưởng
1

Kéo sợi
nồi - cọc

Kéo sợi

Kéo sợi

Air - jet

OE ma sát

Độ bền

Độ mảnh

Ma sát

Kéo sợi Rôto

Độ dài/
độ đều

2

Độ bền

Độ mảnh

Chiều dài

Độ bền

3

Độ mảnh

Độ dài

Độ bền

Độ mảnh

4

-

Độ sạch

Độ sạch

5

-

Ma sát

Độ dài/
độ đều
Độ sạch

Bảng 1.1 trên chỉ ra những tính chất chung của một số bông Ấn Độ thường
sử dụng trong nhà máy.
Hệ thống HVI đưa ra bảng so sánh sự sắp xếp thứ tự ảnh hưởng của các tính
chất xơ đối với hệ thống kéo sợi khác nhau: Hệ thống kéo sợi cổ điển nồi – cọc và
hệ thống kéo sợi OE Rôto.
Thực nghiệm đánh giá mối quan hệ giữa các tính chất xơ bông thử trên thiết
bị HVI dùng kéo sợi có cùng chi số Ne 26 ,23 nhưng kéo sợi ở hai hệ thống khác
nhau: sợi nồi – cọc và sợi Rôto. Biểu đồ dưới đây cho thấy ảnh hưởng của các tính
chất xơ đo trên HVI tới độ bền sợi.

Phạm Thị Bích Ngọc

14

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Hình 1.1. Ảnh hưởng của các tính chất xơ đo trên HVI đến độ bền sợi nồi - cọc
và sợi Rôto
Chiều dài và độ bền ảnh hưởng 42 % đến độ bền của sợi nồi – cọc, tiếp đến
là độ bền xơ với 29 % và chỉ số micronaire 15 %.
Còn với sợi OE Rôto, chiều dài và độ đều ảnh hưởng 29 % đến độ bền sợi,
tiếp đến là độ bền xơ với 24 % và chỉ số micronaire 14 %. Điều này cho thấy chiều
dài, độ đều và chỉ số micronaire ít quan trọng với sợi OE ở thực nghiệm này.

Phạm Thị Bích Ngọc

15

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Tuy nhiên kéo sợi OE Rôto yêu cầu có ít nhất 100 xơ trong mỗi tiết diện
ngang thân sợi. Những năm trước đây, số sợi trên được giới hạn dùng cho chi số sợi
thô.
Bảng 1.2 chỉ ra ảnh hưởng đặc trưng của các tính chất xơ đến quá trình kéo
sợi, chất lượng sợi và vải. Bảng 1.2 chỉ mang tính chất tổng hợp chung về mối quan
hệ trong quá trình dệt nhưng khó đánh giá bằng định lượng. Để áp dụng được mỗi
đặc trưng, phải kết hợp xem xét thêm nhiều nhân tố như:
-

Chi số và độ săn sợi;

-

Mức pha trộn;

-

Tỷ lệ bông hồi;

-

Tỷ lệ bông rơi chải kỹ;

- Các máy gia công;
-

Hệ kéo sợi…

Hơn nữa phải biết quy trình tạo vải chính xác (các quá trình gia công, các
đặc trưng về công nghệ, v.v…).
Trong bảng dưới ta thấy:
-

Chiều dài xơ có ảnh hưởng đến độ đều sợi;

-

Độ bền xơ cũng ảnh hưởng đến độ bền sợi;

-

Độ bền xơ tuy nhiên không ảnh hưởng ngoại quan của vải.

Phạm Thị Bích Ngọc

16

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Bảng 1.2. Ảnh hưởng của các tính chất xơ đến các quá trình kéo sợi

Quy

Hiệu suất trừ tạp

trình

Bông phế

Điểm kết

Hàm lượng tạp

Màu sắc

Độ bền/ Độ giãn

ngắn)

SFC (Tỷ kệ xơ

Chiều dài

Chỉ số độ chín

Micronaire

Chỉ sổ

và các sản phẩm

sản xuất Hiệu suất kéo sợi
Độ đều
Khuyết tật
Ngoại quan
Khả năng nhuộm
Chất

màu

lượng

Độ xù lông

sợi

Độ bền
Độ giãn
Ngoại quan

Chất
lượng
vải

Khả năng nhuộm
màu
Cảm giác bằng tay
Độ bền
Độ giãn

Điều quan trọng là chất lượng nguyên liệu có ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lượng sợi. Ỏ Việt Nam, phương pháp kéo sợi nồi – cọc vẫn là phổ biến. Dưới đây
đi vào xem xét, đánh giá ảnh hưởng của một vài tính chất xơ bông đến chất lượng
sợi thành phẩm dùng phương pháp kéo sợi nồi – cọc:
Phạm Thị Bích Ngọc

17

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

1.3.

Khóa 2009

-

Ảnh hưởng của chiều dài xơ;

-

Ảnh hưởng của độ bền xơ;

-

Ảnh hưởng của độ mảnh xơ;

-

Ảnh hưởng của độ chín xơ;

-

Ảnh hưởng của cấp bông;

-

Ảnh hưởng của độ giãn.

Ảnh hưởng của nguyên liệu xơ bông đến giá thành sợi

Trong sản xuất, nguyên liệu thường chiếm tỷ lệ lớn trong tổng giá thành sản

phẩm. Tỷ lệ này với ngành sợi khoảng 60 – 70% giá thành sợi. Ví dụ các sơ đồ tỉ lệ
phần trăm ở hình 1.4 chỉ ra phần trăm của giá nguyên liệu ảnh hưởng đến toàn bộ
chi phí sản xuất sợi ở Hàn Quốc. Vào năm 2001, giá thành nguyên liệu ở Hàn Quốc
chiếm tới 51% của toàn bộ chi phí sản xuất sợi nồi – cọc và 57% giá sợi OE.
Sîi nåi - cäc

Sîi OE

6

5

6

4

5
4
3

3
1

2

2

1
1-Nguyªn liÖu 54% 2-TiÒn vèn 25% 3- Phô tïng 4%
N¨ng l−îng 6% 5-Nh©n c«ng 7% 6-Hao phÝ 7%

1-Nguyªn liÖu 51% 2-TiÒn vèn 25% 3-Phô tïng 4%
4-N¨ng l−îng 6%
5-Nh©n c«ng 7% 6-Hao phÝ 7%

Hình 1.2. So sánh chi phí sản xuất ITMF năm 2001 ở Hàn Quốc
Ví dụ khác, ở hình 1.3 phân tích giá của sợi OE Ne 20/1 ở Mỹ. Nghiên cứu
này chỉ ra giá thành nguyên liệu chiếm 74% của toàn bộ chi phí sản xuất sợi OE.

Phạm Thị Bích Ngọc

18

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Lun vn cao hc

Khúa 2009

6

5

4

3
2

1

1-Nguyên liệu 74% 2-Mất giá 7% 3-Năng lợng 3& 4- Phụ tùng 3% 5-Nhân công 9% 6-Dự trữ và đóng gói

Hỡnh 1.3. So sỏnh chi phớ sn xut, si OE Ne 20/1 M
Chớnh vỡ vy, mt nh mỏy mun tng li nhun, tng kh nng cnh tranh
ca mỡnh trờn th trng thỡ phi lm giỏ thnh nguyờn liu u vo trong khi vn
m bo c cỏc yờu cu ca cht lng sn phm u ra. Vic kim soỏt tng chi
phớ nguyờn liu x bụng ny c m bo tin hnh hiu qu v khoa hc ch yu
da trờn hai khớa cnh:
-

Gim chi phớ cho vic mua nguyờn liu x bụng u vo;

-

Qun lý nguyờn liu hiu qu.

Giỏ thnh nguyờn liu bụng ph thuc vo cht lng ging bụng v thi
im mua bụng ca doanh nghip. Cht lng ging bụng c ỏnh giỏ da vo
mt s tớnh cht c lý ca bụng nh chiu di chựm x, mu sc x, tp cht ln
trong x Trờn thc t, tớnh cht c quan tõm n nhiu nht l chiu di chựm
x c xỏc nh bng tay v phõn cp x bụng da vo vic quan sỏt bng mt,
vic quyt nh mua bụng da trờn nhng phỏn oỏn ngoi quan. iu ny ph
thuc rt nhiu vo kinh nghim ca ngi mua, khụng mang tớnh chớnh xỏc, khỏch
quan cao. Chớnh vỡ vy, vic nm chc c cỏc tớnh cht ca nguyờn liu giỳp ta
nh rừ hn cht lng ca x bụng u vo, t ú nh giỏ bụng c xỏc thc hn
cng nh la chn c mt cỏch ch ng, phự hp nhng ging bụng cn thit
sn xut si t cht lng yờu cu ca khỏch hng, mua bụng vi cht lng tt
vi chi phớ thp. Trong phm vi ca ti ny, khụng i sõu vo nghiờn cu nh
hng ca cỏc tớnh cht x bụng n giỏ thnh bụng.

Phm Th Bớch Ngc

19

Ngnh CN Vt liu Dt May


Luận văn cao học

1.4.

Khóa 2009

Độ dài xơ bông

1.4.1. Ý nghĩa
Chiều dài cùng với độ nhỏ của xơ là các thông số cơ bản, quan trọng hàng đầu
để đánh giá chất lượng xơ;
Chiều dài xơ quyết định giá trị thương mại của xơ. Xơ bông càng dài, càng
mảnh và càng đắt tiền. Xơ bông dài có thể đắt hơn đến 30 – 40% so với bông ngắn
hơn;
Chiều dài của xơ quyết định công nghệ kéo sợi. Tuỳ theo độ dài xơ người ta
có thể chọn hệ kéo sợi chải thô, chải kỹ, kéo sợi OE, kéo sợi xơ ngắn;
Thông qua chiều dài xác định được thông số máy, cự ly hiệu chỉnh như tốc độ
làm việc các chi tiết máy, cự ly suốt kéo dài;
Chiều dài xơ quyết định chất lượng sợi: như độ không đều, độ xù lông, ngoại
quan, độ bền;
Chiều dài xơ còn ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của dây chuyền kéo sợi
nhất là khả năng kéo sợi, tỉ lệ đứt sợi;

Chiều dài là đặc trưng kích thước chủ yếu, đóng vai trò quyết định trong công
nghệ kéo sợi và chất lượng sản phẩm. Xơ càng dài, độ bao hợp giữa các xơ càng lớn,
sợi càng bền. Chiều dài xơ càng đồng đều xơ càng dễ kéo sợi, sợi càng đều đặn về
mọi tính chất càng có ngoại quan đẹp.
1.4.2. Ảnh hưởng của chiều dài xơ bông đến công nghệ, chất lượng sợi
Chiều dài xơ là khoảng cách lớn nhất giữa hai đầu xơ ở trạng thái duỗi thẳng
nhưng vẫn giữ lại độ uốn khúc tự nhiên của xơ.
Chiều dài xơ và những thông số khác nhau của chúng như độ đều, độ bền, tỉ lệ
xơ ngắn, tỉ lệ tạp chất…sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu quả kéo sợi và chất lượng của
sợi kéo ra. Việc chọn lựa nguyên liệu xơ có độ dài phù hợp với hệ kéo sợi cũng rất
quan trọng. Xơ bông có chiều dài tốt, độ đều cao, tỉ lệ xơ ngắn thấp, được sử dụng
cho hệ kéo sợi chải kỹ để sản xuất ra sợi yêu cầu chất lượng cao và ngược lại xơ
kém dài, kém đều, nhiều xơ ngắn hơn được sử dụng kéo sợi chải thô, sản xuất sợi
không đòi hỏi yêu cầu cao về chất lượng.
Phạm Thị Bích Ngọc

20

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Với phương pháp kéo sợi cổ điển, chiều dài xơ là chỉ tiêu quan trọng nhất.
Ngoài việc quyết định cự ly bộ kéo dài, nó còn ảnh hưởng đến độ bền, độ đều của
sợi. Chiều dài xơ còn là cơ sở để chọn chi số gia công, độ săn sợi. Xơ dài được
dùng sản xuất sợi có chi số cao. Độ săn cho sợi dùng xơ dài không cần cao. Đồng
thời với chỉ tiêu độ bền cần chú ý đến độ không đều xơ theo độ dài và tỉ lệ xơ ngắn.

Nếu nguyên liệu kém đều theo độ dài và có nhiều xơ ngắn thì quá trình công nghệ
kéo sợi cũng gặp khó khăn và kết quả giảm chất lượng sợi. Xơ có độ dài lớn có khả
năng kéo sợi mảnh, năng suất máy thấp trong khi sợi thô được kéo từ xơ bông ngắn,
năng suất máy cao.
Chiều dài xơ còn cho biết độ bền tối đa của sợi, đây là chỉ số quan trọng nhất
trong chất lượng kéo sợi. Tham gia vào độ bền sợi đơn, chiều dài trung bình nửa
trên – UHML quyết định 35 – 40%, độ mảnh xơ quyết định 10 – 15%, độ bền xơ
quyết định 20 – 25%, các yếu tố khác quyết định 5% còn lại.

Hình 1.4. Ảnh hưởng của tính chất xơ bông đến độ bền sợi
Với mỗi một loại sợi khác nhau, tỷ lệ phần trăm này thể hiện khác nhau thứ
tự quan trọng sự ảnh hưởng của các tính chất xơ. Ví dụ trong hình trên với chi số
Ne 40 chiều dài quyết định rất lớn trong khi đó độ bền xơ thì mức độ giảm dần.

Phạm Thị Bích Ngọc

21

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Chiều dài xơ quyết định độ đứt sợi. Hai thông số SL 2,5% và SL 50% được
sử dụng để lựa chọn bông thoả mãn độ bền sợi và điều kiện vận hành yêu cầu.
Chiều dài xơ kết hợp với độ săn tạo nên độ bền sợi. Quá trình thiết kế độ săn cho
sợi cũng phụ thuộc vào chiều dài xơ. Hệ số săn được xác định dựa vào UHML
(Upper haft mean length - chiều dài trung bình nửa trên) và yêu cầu của sản phẩm

cuối cùng.
1.5.

Độ bền xơ bông

1.5.1. Ý nghĩa
Xơ bông càng bền khả năng kéo sợi càng bền. Xơ bông bền trong quá trình
công nghệ sợi càng ít bị đứt. Độ bền liên quan đến tỷ lệ đứt sợi, chất lượng sợi,
giá trị sử dụng và giá trị hàng hoá của sản phẩm dệt
1.5.2. Ảnh hưởng độ bền đến chất lượng sợi
Độ bền xơ bông được đánh giá bằng độ bền tuyệt đối hoặc độ bền tương đối
của xơ đơn / chùm xơ .
Độ bền tuyệt đối của xơ đơn xác định bằng việc kéo đứt xơ đơn, đơn vị G
hoặc cN
Độ bền chùm xơ được xác định bằng việc kéo đứt chùm xơ
Độ bền tương đối là tỷ số giữa độ bền xơ tuyệt đối trên độ mảnh xơ
Po =

P
(G/tex, cN/tex)
T

Để đo độ bền chùm xơ người ta dùng chỉ số Pressley để đánh giá
Chỉ số Pressley là lực kéo đứt bằng Pound ứng với 1miligam xơ
PI =

Q
m

Chỉ số Pressley được dùng để tính chỉ số cường lực của xơ bông theo công thức

SI =

PR
.100
3,19

Chỉ số cường lực
Nếu SI = 100,
Phạm Thị Bích Ngọc

xơ có độ bền trung bình
22

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khóa 2009

Nếu SI < 100, xơ kém bền
Nếu SI > 100, xơ rất bền.
Chỉ số Pressley có thể chuyển đổi sang cách đánh giá độ bền xơ theo đơn vị là
1000pounds trên 1 tấc Anh vuông
1000 PSI = (10,8116.PI) – 0,12
Như vậy độ bền xơ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền sợi. Xơ càng bền thì sợi kéo
ra từ xơ đó có độ bền càng cao. Vì vậy việc lựa chọn và xác định độ bền xơ đơn và
chiều dài xơ sẽ xác định được độ bền sợi được kéo ra. Điều này đã được chứng
minh bởi công thức dự báo chất lượng sợi của giáo sư AHXôlôviep :[1]
⎛

⎞
⎜
⎟
P⎜
2,65 ⎟ ⎛⎜
5
Po = ⎜1 − 0,0375H o −
⎟ × ⎜1 −
Tx ⎜
Ts ⎟ ⎝ l pc
⎜
Tx ⎟⎠
⎝

⎞
⎟ × kη
⎟
⎠

Po: Độ bền tương đối của sợi (cN/tex)
P: Độ bền đứt xơ đơn (cN, gl)
Lpc: Độ dài phẩm chất (mm)
Ts: Độ mảnh sợi (tex)
Tx: Độ mảnh xơ (tex)
Ho: Hệ số đặc trưng cho công nghệ, đối với
chải kỹ Ho = 3,5 – 4,0; đối với chải thô Ho = 4,5 – 5,0
Với kéo sợi cổ điển, độ bền của xơ không ảnh hưởng nhiều tới quá trình kéo
sợi trong khi đối với sợi Rôto, nếu sử dụng cùng một loại hỗn hợp bông để kéo sợi
cùng chi số thì độ bền sợi OE thấp hơn 15 – 20% so với sợi nồi – cọc. Nếu giảm chi
số sợi thì độ bền sợi OE sẽ giảm nhanh hơn độ bền của sợi nồi – cọc vì trong sợi nồi

– cọc các xơ phân bố theo định hướng tốt hơn.
Độ ẩm tương đối ảnh hưởng đến độ bền xơ và độ bền sợi. Trong môi trường
nước, xơ bông bị trương nở, khi đó diện tích mặt cắt ngang tăng từ 22% –34% còn
chiều dài chỉ tăng 1%. Độ bền xơ và độ bền sợi sẽ đạt mức cao nhất khi độ ẩm
tương đối được duy trì ở 60%.

Phạm Thị Bích Ngọc

23

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

1.6.

Khóa 2009

Độ chín
Các tính chất cơ bản của xơ bông như độ bền, độ mảnh, khả năng nhuộm

màu ….thay đổi theo độ chín của xơ bông;
Độ chín của xơ bông thể hiện qua trị số Micronaire (cùng với độ mảnh của
xơ);
Độ chín càng lớn, xơ càng bền nhưng nếu chín quá thì khả năng ăn màu khi
nhuộm càng khó;
Độ chín xơ ảnh hưởng quan trọng đến quá trình kéo sợi, hiệu quả gia công
xơ về nhiều mặt, đến nhiều tính chất của sợi và vải. Xơ chín có nhiều tính chất tốt:
độ bền xơ tốt, tính hút ẩm cao, có độ quăn cao, khi gia nhiệt thuận lợi. Xơ kém chín

có chi số cao, nhưng kém bền, ít quăn, hút ẩm nhanh, nhả ẩm chậm nên khi gia
công dễ gây vón kết, giảm hiệu quả làm sạch, tăng bông tiêu hao, gây sai lệch ánh
màu nhuộm, ảnh hưởng đến khả năng nhuộm và độ bền màu.
Độ chín của xơ bông biểu thị bằng mức độ tích luỹ xenlulo ở trong xơ nhiều
hay ít.
Độ chín của xơ bông được đặc trưng bằng hệ số chín có trị số từ 0 (hoàn
toàn không chín) đến 5 (giới hạn chín).
. Hệ số chín là đại lượng lập ra căn cứ vào tỷ số bề rộng rãnh và bề dầy kép
của thành xơ. Tỷ số này càng nhỏ thì hệ số chín càng cao. Hệ số chín trung bình
của xơ bông dao động khoảng từ 1,2 đến 2,2 và tốt nhất là 1,8.
Xơ chưa chín có ảnh hưởng đến quá trình sản xuất sợi và chất lượng sợi và được thể
hiện ở các yếu tố sau:
• Có thể gây nên hạt kết trong màng xơ máy chải thô do đó có thể gây khuyết
tật trên sợi và sẽ ảnh hưởng đến chất lượng vải;
• Cản trở hiệu suất quá trình kéo dài;
• Khó khăn trong quá trình làm sạch và tăng tỉ lệ thất thoát xơ tốt khi loại tạp
chất;
• Xơ dễ bị đứt, làm ảnh hưởng đến tỷ lệ xơ ngắn, độ bền sợi và hiệu suất của
quá trình sản xuất;
Phạm Thị Bích Ngọc

24

Ngành CN Vật liệu Dệt May