Nghiên cứu một số khuyết tật của sợi bông, sợi pha xuất hiện trong quá trình kéo sợi

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

NGUYỄN THỊ THANH MAI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KHUYẾT TẬT CỦA SỢI BÔNG,
SỢI PHA XUẤT HIỆN TRONG QUÁ TRÌNH KÉO SỢI

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

Hà Nội – 2011


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

NGUYỄN THỊ THANH MAI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KHUYẾT TẬT CỦA SỢI BÔNG,
SỢI PHA XUẤT HIỆN TRONG QUÁ TRÌNH KÉO SỢI
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 – 2011


MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN......................................................................... 1
1.1. Bản chất của những khuyết tật thường xuất hiện trong quá trình kéo sợi: 1
1.1.1. Lý thuyết chung về sự xuất hiện khuyết tật sợi ............ 1
1.1.2. Phân loại các khuyết tật sợi trên các thiết bị đo và cắt lọc sợi .. 1
1.2. Phân tích các nguyên nhân gây ra khuyết tật sợi
................................................ 1
0
1.2.1. Lỗi sợi stapen có nguồn gốc từ xơ:
............................................... 1
0
1.2.2. Lỗi sợi stapen do quá trình công nghệ:
............................................... 1
1
1.3. Ảnh hưởng của khuyết tật đến chất lượng sợi, đến ngoại quan của vải:
................................................ 1
2
1.3.1. Ảnh hưởng của khuyết tật đến chất lượng sợi:
............................................... 1
2
1.3.2. Ảnh hưởng của khuyết tật sợi đến ngoại quan của vải:
............................................... 1

4
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 17


2.1. Nội dung nghiên cứu:
................................................ 1
7
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu:
............................................... 1
7
2.1.2. Mục tiêu nghiên cứu:
............................................... 1
7
2.1.3. Nội dung nghiên cứu:
............................................... 1
7
2.2. Phương pháp nghiên cứu:
................................................ 2
4
2.2.1. Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu :
............................................... 2
4
2.2.2. Dây chuyền kéo sợi tạo ra các đối tượng nghiên cứu :
............................................... 2
5
2.2.3. Thiết bị đo sợi Uster Tester 3:
............................................... 2
9
2.2.4. Mô tả bộ cắt lọc sợi :
............................................... 3

2
2.2.5. Tiêu chuẩn sử dụng trong nghiên cứu :
............................................... 3
6


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ....................... 38
3.1. Dữ liệu khảo sát thống kê và thử nghiệm:
................................................ 3
8
3.1.1. Các dữ liệu thống kê đã khảo sát được:
............................................... 3
9
3.1.2. Hiển thị các dữ liệu bằng đồ thị cho từng năm:
............................................... 4
3
3.1.3. Phân tích, đánh giá quan hệ giữa U và các khuyết tật neps, thin,
thick:
............................................... 5
0
3.2. Đánh giá bộ cắt lọc sợi:
................................................ 8
4
3.2.1. Đánh giá hiệu suất bộ cắt lọc sợi trên máy ống đối với sợi Ne20
PeCo 83/17 sản xuất năm 2010:
............................................... 8
4
3.2.2. Đánh giá hiệu suất bộ cắt lọc sợi trên máy ống đối với sợi Ne30
Cotton thô sản xuất năm 2010:
............................................... 8

5
3.2.3. Đánh giá hiệu suất bộ cắt lọc sợi trên máy ống đối với sợi Ne40
Cotton kỹ sản xuất năm 2010:
............................................... 8
6


3.3.4. Tính hiệu suất lọc tạp của bộ cắt lọc trên máy ống:
............................................... 8
6
KẾT LUẬN .................................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 91

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của
Giáo sư Tiến sỹ Trần Nhật Chương. Kết quả nghiên cứu luận văn được
thực hiện tại phòng Thí nghiệm một số Công ty Dệt ở miền Bắc. Tác giả
hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung luận văn, không có sự sao chép từ
luận văn khác.
Hà nội, ngày 27 tháng 09 năm 2011.
Tác giả


Nguyễn Thị Thanh Mai

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Điểm lỗi đánh theo thống kê của Uster ................................................ 3
Bảng 2: Số liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17 ........................................... 19
Bảng 3: Số liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô ............................................. 20

Bảng 4: Số liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ .............................................. 21
Bảng 5: Số liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton kỹ .............................................. 22
Bảng 6: Số liệu thí nghiệm sợi Ne20 Cotton thô ............................................. 23
Bảng 7: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Polyester/Cotton 83/17 ........................ 39
Bảng 8: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton thô ............................................ 40
Bảng 9: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 40 Cotton kỹ ............................................. 41


Bảng 10: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton kỹ ........................................... 42
Bảng 11: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Cotton thô .......................................... 42
Bảng 12: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Polyester/Cotton 83/17. Năm 2008 ... 50
Bảng 13: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Polyester/Cotton 83/17. Năm 2009 ... 53
Bảng 14: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Polyester/Cotton 83/17. Năm 2010 ... 56
Bảng 15: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton thô. Năm 2008 ....................... 59
Bảng 16: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton thô. Năm 2009 ....................... 62
Bảng 17: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton thô. Năm 2010 ....................... 65
Bảng 18: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 40 Cotton kỹ. Năm 2008 ........................ 68
Bảng 19: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 40 Cotton kỹ. Năm 2009 ........................ 71
Bảng 20: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 40 Cotton kỹ. Năm 2010 ........................ 74
Bảng 21: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton kỹ ........................................... 77
Bảng 22: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Cotton thô .......................................... 79
Bảng 23: Tổng hợp đánh giá quan hệ giữa U và Thin, Thick, Neps theo các
bậc của phương trình đường cong thực nghiệm và hệ số tin cậy R2. .............. 81
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1: Đoạn dầy trên sợi và tín hiệu sợi tương ứng. .............................................. 2
Hình 2: Các dạng khuyết tật: đoạn mảnh, đoạn dầy, hạt kết, xù lông ..................... 4
Hình 3: Biểu đồ phổ của sợi ...................................................................................... 5
Hình 4: Biểu đồ dao động khối lượng sợi, Ne 40, nguyên liệu polyester ............... 5
Hình 5: Hệ thống phân loại lỗi USTER CLASSIMAT............................................ 7
Hình 6: Hệ thống phân loại lỗi và phạm vi xuất hiện các dạng khuyết tật. ............. 7

Hình 7: Một vài kiểu lỗi sợi .................................................................................... 13
Hình 8: Lỗi vân mây trên vải do sợi không đều. .................................................... 14
Hình 9: Lỗi trên vải do lẫn xơ ngoại lai .................................................................. 14
Hình 10: Lỗi trên vải do sợi có đoạn dầy (thick places) ........................................ 15


Hình 11: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne20 PeCo thô 83/17 ........................................... 26
Hình 12: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne20, Ne30 Cotton thô ........................................ 27
Hình 13: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne30, Ne40 Cotton kỹ ......................................... 28
Hình 14: Máy USTER TESTER 3 .......................................................................... 30
Hình 15: Bộ cắt lọc sợi ............................................................................................ 32
Hình 16: Bộ cắt lọc sợi lắp trên máy đánh ống ...................................................... 32
Hình 17: Các dạng khuyết tật cơ bản ...................................................................... 34
Hình 18: Lỗi chuỗi đều và lỗi chuỗi không đều ..................................................... 34
Hình 19: Lỗi xơ ngoại lai ........................................................................................ 35
Hình 20: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17. Năm 2008 .... 43
Hình 21: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17. Năm 2009 .... 43
Hình 22: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17. Năm 2010 .... 43
Hình 23: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17. Năm 2008 .... 44
Hình 24: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17. Năm 2009 .... 44
Hình 25: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17. Năm 2010 .... 44
Hình 26: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô. Năm 2008 ...... 45
Hình 27: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô. Năm 2009 ...... 45
Hình 28: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô. Năm 2010 ...... 45
Hình 29: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô. Năm 2008 ...... 46
Hình 30: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô. Năm 2009 ...... 46
Hình 31: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô. Năm 2010 ...... 46
Hình 32: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ. Năm 2008 ....... 47
Hình 33: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ. Năm 2009 ....... 47
Hình 34: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ. Năm 2010 ....... 47

Hình 35: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ. Năm 2008 ....... 48
Hình 36: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ. Năm 2009 ....... 48
Hình 37: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ. Năm 2010 ....... 48
Hình 38: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton kỹ. Năm 2010 ....... 49


Hình 39: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 Cotton thô. Năm 2010 ...... 49
Hình 40: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 51
Hình 41: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 51
Hình 42: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 51
Hình 43: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 52
Hình 44: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 52
Hình 45: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 52
Hình 46: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 54
Hình 47: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 54
Hình 48: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 54
Hình 49: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 55
Hình 50: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 55
Hình 51: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 55
Hình 52: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 57
Hình 53: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 57
Hình 54: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17. ........... 57
Hình 55: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 58
Hình 56: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 58
Hình 57: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17. ........... 58
Hình 58: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 60
Hình 59: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 60
Hình 60: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 60
Hình 61: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 61
Hình 62: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 61

Hình 63: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 61
Hình 64: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 63
Hình 65: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 63
Hình 66: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 63


Hình 67: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 64
Hình 68: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 64
Hình 69: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 64
Hình 70: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 66
Hình 71: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 66
Hình 72: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô. ............. 66
Hình 73: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 67
Hình 74: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 67
Hình 75: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô. ............. 67
Hình 76: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 69
Hình 77: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 69
Hình 78: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 69
Hình 79: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 70
Hình 80: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 70
Hình 81: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 70
Hình 82: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 72
Hình 83: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 72
Hình 84: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 72
Hình 85: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 73
Hình 86: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 73
Hình 87: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 73
Hình 88: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 75
Hình 89: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 75
Hình 90: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ. .............. 75

Hình 91: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 76
Hình 92: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 76
Hình 93: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ. .............. 76
Hình 94: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton kỹ. .............. 78


Hình 95: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton kỹ. .............. 78
Hình 96: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton kỹ. .............. 78
Hình 97: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 Cotton thô. ............. 80
Hình 98: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 Cotton thô. ............. 80
Hình 99: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 Cotton thô. ............. 80
Hình 100: Biểu đồ so sánh tổng khuyết tật của sợi búp với tổng khuyết tật của
sợi quả. ..................................................................................................................... 85
Hình 101: Biểu đồ so sánh tổng khuyết tật của sợi búp với tổng khuyết tật của
sợi quả. ..................................................................................................................... 85
Hình 102: Biểu đồ so sánh tổng khuyết tật của sợi búp với tổng khuyết tật của
sợi quả. ..................................................................................................................... 86


MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển kinh tế, hiện đại hoá và công nghiệp hoá đất
nước hiện nay. Ngành Dệt-May đóng vai trò hết sức quan trọng trong xuất
khẩu và giải quyết việc làm cho thanh niên, góp phần ổn định chính trị - kinh
tế - xã hội. Tuy nhiên, hàng Dệt-May hiện nay chủ yếu vẫn dừng lại ở hình
thức gia công và từng bước nâng cao tỷ lệ nội địa hoá hàng xuất khẩu.
Ngành Dệt trong các năm qua cũng được quan tâm đầu tư, mở rộng năng
lực sản xuất. Đầu tư thiết bị hiện đại tiên tiến là vấn đề quan tâm của các
doanh nghiệp Dệt hiện nay. Mục đích của việc đầu tư thiết bị hiện đại tiên
tiến là nâng cao năng lực sản xuất, nâng cao sản lượng, bên cạnh đó cũng
quan tâm đến công tác nâng cao chất lượng sản phẩm để nâng cao khả năng

cạnh tranh trên thị trường quốc tế.
Vật liệu sợi là nguyên liệu cho một số ngành sản xuất, trong đó sợi dùng
cho công nghiệp dệt chiếm 90%. Chất lượng sợi là vấn đề quan trọng và quyết
định đến chất lượng vải (dệt thoi và dệt kim). Trong quá trình gia công sản
xuất kéo sợi, việc đảm bảo ổn định chất lượng sợi là vấn đề được quan tâm
hàng đầu. Để chất lượng sợi ổn định và nâng cao, việc kiểm soát và khống
chế khuyết tật sợi là công việc rất khó khăn. Khuyết tật xuất hiện trên sợi do
rất nhiều nguyên nhân, trong đó có thể kể đến một số nguyên nhân chủ yếu:
do chất lượng nguyên liệu, do chất lượng thiết bị, do tay nghề công nhân, do
nhiệt độ và độ ẩm trong gian máy.
Việc kiểm tra chất lượng sợi được tiến hành thường xuyên có định kỳ
theo ca sản xuất, và được tổng hợp theo ngày, theo tuần, theo tháng, theo
năm. Việc kiểm tra chất lượng sợi có thể kiểm soát chặt chẽ loại khuyết tật và
số lượng khuyết tật. Qua số liệu thống kê đó nhằm tìm biện pháp giảm khuyết
tật trên sợi. Biện pháp giảm khuyết tật là trang bị thiết bị cắt lọc khuyết tật


trên dây chuyền kéo sợi, thiết bị này là “bộ cắt lọc” được lắp trên máy cuối
của công đoạn kéo sợi. Sợi thành phẩm được năng cao chất lượng rõ rệt vì
những tật lỗi trên sợi đã được loại bỏ đáng kể.
Luận văn được thực hiện tại Khoa Công nghệ Dệt May và Thời trang,
Trường Đại học Bách khoa Hà nội. Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS.Trần
Nhật Chương, cảm ơn các thầy, các cô Khoa Công nghệ Dệt May và Thời
trang-Trường Đại học Bách khoa Hà nội đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành
luận văn này.


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. Bản chất của những khuyết tật thường xuất hiện trong quá
trình kéo sợi:
1.1.1. Lý thuyết chung về sự xuất hiện khuyết tật sợi
Khuyết tật của sợi được nhìn nhận là những sai lệch so với những thông
số trung bình mô tả sợi. Khuyết tật có thể xảy ra cả trên sợi stapen và sợi
filament.
Những khuyết tật nổi bật nhất trên sợi stapen xuất phát từ quá trình gia
công xơ và những sự tương tác giữa quá trình gia công và các xơ.
Khuyết tật của sợi có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau. Một vài sai
sót về máy móc tạo ra khuyết tật sợi nhưng cũng có khuyết tật xảy ra ngẫu
nhiên.
Một đoạn sợi dày lên một đoạn khá dài có thể được gọi là khuyết tật,
trong khi đó những đoạn dày đoạn mỏng nối tiếp nhau có hệ thống được phân
loại là độ không đều.
1.1.2. Phân loại các khuyết tật sợi trên các thiết bị đo và cắt lọc sợi[13][18]
1.1.2.1. Các khuyết tật trên thiết bị đo USTER
a. Đoạn dầy (thick places):
- Khi bề dầy của sợi vượt quá bề dầy trung bình của sợi: +35%; +50%;
+70%; +100%;
- Những trị số % này được gọi là độ nhạy và được cài đặt trước tuỳ theo yêu
cầu.
Đoạn dầy thường xuất hiện có độ dài tương ứng độ dài stapen của xơ.

1


Hình 1: Đoạn dầy trên sợi và tín hiệu sợi tương ứng.
b. Đoạn mảnh (thin places):
- Khi bề dầy của sợi giảm đi so với bề dầy trung bình của sợi: -30%; -40%;
-50%; -60%;

- Những trị số % này được gọi là độ nhạy và được cài đặt trước tuỳ theo yêu
cầu.
- Đoạn mảnh có chiều dài bất kỳ đều được tính là một đoạn mảnh.
- Khi cài đặt một độ nhạy nào đó, khi xuất hiện một đoạn mảnh vượt quá độ
nhạy đó, máy Uster sẽ ghi nhận một đoạn mảnh.
c. Hạt kết (Neps):
- Hạt kết là một đoạn dầy rất ngắn trên thân sợi, có thể là: hạt kết xơ, vỏ hạt
có xơ, hạt tạp chất…
- Uster tester 4, Uster tester 5 có các độ nhạy cho Neps: +140%; +200%;
+280%; +400%;
- Mỗi khi máy Uster đo được Neps có bề dầy vượt quá giá trị cài đặt (độ
nhạy) theo yêu cầu, máy ghi nhận 1 Neps.
- Độ dài của Neps trên sợi được qui về 1mm. Nếu ví dụ bề dầy sợi tăng
100% trên đoạn 3mm máy Uster sẽ tính coi như Neps có bề dầy sợi 300%
trên 1mm và lúc đó độ nhạy là 280%.

2


- Chiều dài lớn nhất cho Neps được giới hạn ở 4mm.
Bảng 1: Điểm lỗi đánh theo thống kê của Uster
SỢI NỒI CỌC
ĐIỂM LỖI

Thống kê năm

Thống kê năm

Thống kê năm

1999

2001

2007

Đoạn mảnh

- 50%

- 40%

- 40%

Đoạn dày

+ 50%

+ 35%

+ 35%

Neps

+ 200%

+ 140%

+ 140%

d. Độ xù lông H – đo theo Uster:
- Một nguồn sáng đơn sắc (tia lade) chiếu vào những xơ nhô ra ngoài thân
sợi nhờ các tia sáng song song sau khi đi qua lăng kính. Thân sợi có màu đen
không trong suốt.
- Một cảm biến quang tiếp nhận ánh sáng tán xạ được tập hợp lại qua hệ thống
lăng kính. Ánh sáng tán xạ tác động lên xơ riêng biệt nghĩa là những đầu xơ
nhô ra ngoài thân sợi trở nên sáng. Tín hiệu điện ở đầu ra của cảm biến quang tỉ
lệ với độ xù lông của sợi. Tín hiệu được số hoá thành độ xù lông H.
Định nghĩa: Độ xù lông H đo trên máy Uster Tester là tổng chiều dài các
đầu xơ nhô ra ngoài thân sợi tính trên chiều dài sợi 1 cm. Tổng chiều dài các
đầu xơ tính bằng cm.
Ví dụ: H = 4 có nghĩa là tổng chiều dài các đầu xơ = 4cm nhô ra ngoài thân
sợi trên một đoạn sợi dài 1cm.
Giá trị độ xù lông đo được H tính trung bình trên toàn bộ chiều dài mẫu
thử. Sự biến thiên của độ xù lông còn được thể hiện trên biểu đồ giống như
biểu đồ biến động khối lượng.

3


Máy Uster cho kết quả đo giá trị độ xù lông H và độ không đều độ xù
lông bằng độ lệch chuẩn sH.
Ngoài ra máy Uster còn cung cấp dạng biểu đồ phổ cho biết những biến
động chu kỳ của độ xù lông (nếu có xuất hiện trên sợi).

Hình 2: Các dạng khuyết tật: đoạn mảnh, đoạn dầy, hạt kết, xù lông
e. Sự biến động chu kỳ của khối lượng:
Trên dây chuyền kéo sợi, thường có thể xảy ra hiện tượng lỗi chu kỳ dọc
theo chiều dài của vật liệu như: cúi, sợi thô, sợi con với khoảng cách giữa các
lỗi không đổi λ (gọi là bước sóng).

Đoạn dầy đoạn mỏng trên sợi có thể xuất hiện chu kỳ nếu như các bộ
phận máy gây lỗi không bình thường. Các bộ phận máy gây lỗi thường có
chuyển động quay tròn như: trục gai, thùng lớn, thùng con, suốt kéo dài, gàng
máy thô. Các nhà khoa học trong ngành kéo sợi đã tìm ra được phương pháp
để xác định bộ phận hoặc chi tiết máy trên một máy kéo sợi cụ thể đã gây ra
lỗi chu kỳ. Biểu đồ ảnh phổ vẽ trên một hệ trục toạ độ có trục tung thể hiện độ
không đều CV và trục hoành là bước sóng theo thang logarit.
Lỗi chu kỳ do thiết bị kéo sợi gây ra được thể hiện trên biểu đồ PHỔ
bằng những cột cao hơn hẳn các cột thấp khác gọi là “ống khói”.

4


Hình 3: Biểu đồ phổ của sợi [16]
BIỂU ĐỒ DAO ĐỘNG KHỐI LƯỢNG SỢI

Hình 4: Biểu đồ dao động khối lượng sợi, Ne 40, nguyên liệu polyester[16]
1.1.2.2. Các khuyết tật trên thiết bị đo USTER CLASSIMAT
Hệ thống USTER CLASSIMAT kèm theo thiết bị phân loại lỗi sợi là
một công cụ hữu hiệu được quốc tế thừa nhận để đánh giá chất lượng sợi
stapen (sợi kéo ra từ xơ ngắn). Hệ thống CLASSIMAT bao gồm thiết bị chính
của nó và những thiết bị kèm theo hoạt động đồng bộ với hệ thống thiết bị
chính, tất cả hệ thống đều nhằm mục đích phân loại thực tế lỗi sợi để kiểm
soát chất lượng sợi và thực hiện cắt bỏ các đoạn lỗi sợi. Việc cắt lọc sợi phải
thoả mãn cả về số lượng, chất lượng và kinh tế, đây là sự cắt lọc sợi theo “đơn
đặt hàng”.

5

PHÂN LOẠI LỖI SỢI
Căn cứ vào chiều dài và đường kính (tiết diện) lỗi sợi phân ra 23 cấp.
Phạm vi bề dày các tiết diện lỗi được biểu thị bằng % tính theo bề dầy
tiết diện trung bình của sợi, chiều dài lỗi được tính theo centimét.
Các loại lỗi sợi và giới hạn của chúng được định nghĩa như sau:
a. Lỗi dầy ngắn:
Gồm 16 loại lỗi, giới hạn chiều dài lỗi là 0,1; 1; 2; 4; 8 cm. Giới hạn tiết
diện: +100%; +150%; +250%; +400%. Tên gọi các loại lỗi từ A1, A2, …,D1,
D2, D3, D4.
Các loại lỗi A4, B4, C4 và D4 bao gồm tất cả các lỗi có chiều dài lỗi tương
ứng nhưng lại có thể có tiết diện tăng lớn hơn +400% nghĩa là loại lỗi mở về
phía lớn hơn 400%.
b. Lỗi hỗn hợp:
Lỗi này rất ít xảy ra, nhóm lỗi này có kí hiệu E và bao gồm những lỗi có
chiều dài lỗi vượt quá 8cm và bề dầy lỗi vượt quá +100% (lỗi mở rộng ra phía
trên và về bên phải).
c. Lỗi dầy dài và sợi to:
Có hai loại lỗi kí hiệu F và G, giới hạn chiều dài lỗi là 8cm và 32cm, giới
hạn tiết diện lỗi +45% và +100%.
Loại lỗi G bao gồm tất cả các lỗi có tiết diện từ +45% đến +100% và có
chiều dài lỗi vượt quá 32cm (mở về phía bên phải).
d. Lỗi mảnh dài:
Có 4 loại lỗi: H1, H2, I1, I2, giới hạn chiều dài lỗi là 8cm và 32cm, giới
hạn tiết diện - 30%; - 45%; và - 75%.
Các lỗi I1 và I2 mở về phía bên phải bởi vì nó bao gồm tất cả những tiết
diện mảnh nằm trong khoảng -30%, - 45% và giữa - 45% và - 75% có chiều
dài lỗi vượt quá 32cm.

6

Hình 5: Hệ thống phân loại lỗi USTER CLASSIMAT

Hình 6: Hệ thống phân loại lỗi và phạm vi xuất hiện các dạng khuyết tật.
e. Đánh giá giá trị đo được trên USTER CLASSIMAT:
Thí nghiệm đo lỗi sợi trên USTER CLASSIMAT cho phép đếm và phân
loại các lỗi. Có hai tiêu chí để đánh giá:

7


- Những giá trị riêng biệt đo được
- Sự phân tán của giá trị đo được
Nếu có nhiều số liệu đo được thì phải xác định hiệu số của những giá trị
đo được có ý nghĩa không hay chúng chỉ là ngẫu nhiên.
Hệ thống USTER CLASSIMAT đo, phân loại và đếm số lỗi của sợi.
USTER CLASSIMAT được lắp trên máy đánh ống. Hệ thống in ra báo cáo số
lỗi và phân loại, đồng thời hệ thống chuyển đổi số lỗi trên 100 000 mét sợi và
in ra sự phân loại tương ứng. Trong trường hợp cần so sánh hai mẫu, có thể
tiến hành như sau:
- Chia mẫu lớn ra n mẫu nhỏ có cùng chiều dài sợi, n>4, chiều dài một
mẫu không nhỏ hơn 100 000 mét. Cho một loại lỗi xác định, có n giá trị nhận
được x1, x2, …, xn.
- Tính sự phân tán của những giá trị này:
S2 =

x=

[(

) (

)

(

2
2
1
x1 − x + x 2 − x + ..... + x n − x
n −1

)]
2

(x1 + x2 + .... + xn )
n

- Giá trị trung bình thực tế µ cho toàn bộ lô sợi nằm trong giới hạn tin
cậy với xác suất 95%
x−

t và

t.S

≤ µ ≤ x+

n
t

n

t.S
n

được xác định theo bảng căn cứ vào n.

PHÂN CẤP SỢI
Cấp sợi được giới thiệu dưới dạng bảng, có 7 kiểu bảng khác nhau.
Xơ stapen kiểu cotton có 4 bảng cho các chi số
Ne 8 – 120

8


Nm 12 – 200
Tex 75 – 5
Xơ dài (xơ len chải kỹ) có 3 bảng cho các chi số
Ne 11 – 55
Nm 12 – 60
Tex 80 – 16
1.1.2.3. Các khuyết tật trên thiết bị đo LOEPFE [18]
Thiết bị LOEPFE là bộ cắt lọc sợi và kiểm soát chất lượng sợi được lắp
trên máy đánh ống.
Lỗi sợi là sự không đều của sợi dẫn đến những khó khăn trong các công
đoạn gia công tiếp theo hoặc dẫn đến những lỗi trên sản phẩm cuối cùng.
Bộ cắt lọc sợi có chức năng phát hiện và loại trừ lỗi sợi, bộ cắt lọc sợi là
một bộ phận của máy đánh ống.
a. Các dạng lỗi: Là những đoạn mỏng, đoạn dầy so với đường kính trung

bình cơ bản của sợi.
Với lỗi đoạn dầy có các dạng lỗi sau:
- Neps: Là lỗi rất ngắn, cỡ vài mm
Là lỗi cực dầy, dầy gấp vài lần đường kính cơ bản của sợi
- Lỗi ngắn: Là đoạn dầy có chiều dài từ 0,5 đến 10cm, có bề dày
đáng kể từ 1,8 đến 3,8 lần đường kính cơ bản của sợi.
- Lỗi dài và chập sợi: Là đoạn dầy có chiều dài lớn từ 5cm đến
200cm, có bề dầy từ 1,2 đến 1,8 lần đường kính cơ bản của sợi.
b. Bộ cắt lọc sợi:
Trong quá trình đánh ống, bộ cắt lọc sợi kiểu cũ nhằm phát hiện những
lỗi thưa như đoạn dầy hơn, đoạn mỏng hơn trên sợi.
Đối với bộ cắt lọc sợi kiểu mới phân biệt được lỗi sợi phải cắt bỏ và lỗi
sợi không đều chấp nhận được, còn chỉ rõ thêm dạng và số lượng lỗi trên sợi
để đảm bảo chất lượng sợi trong kéo sợi.

9


1.2. Phân tích các nguyên nhân gây ra khuyết tật sợi
1.2.1. Lỗi sợi stapen có nguồn gốc từ xơ:
Những khuyết tật bên trong nguyên liệu cung cấp cho nhà máy kéo sợi
chủ yếu là những vật liệu không phải xơ và những xơ phế, những vật liệu này
ảnh hưởng xấu đến quá trình công nghệ.
Hạt kết (neps) thay đổi từ công đoạn này sang công đoạn khác.Theo
Uster, số hạt kết trong các kiện bông (≈100 ÷ 900 neps/g) thấp hơn so với số
hạt kết đến gần máy chải. Sau đó số hạt kết giảm dần xuống còn 25 ÷ 30
neps/g. Đối với xơ dài dùng cho sợi chải kỹ số hạt kết có ít hơn trong kiện
bông và giảm dần còn 7 ÷ 80 neps/g sau chải kỹ. Tính trung bình sợi chải thô
có chi số Ne 6s đến 45s có số neps từ 150 và 50 neps/g (theo số liệu AFIS).
Trên máy thí nghiệm kiểu Uster, neps được định nghĩa là lỗi rất ngắn có

đường kính hơn 200% so với đường kính sợi. Với kiểu đo này, kích thước của
neps thay đổi theo chi số sợi. Số liệu trên máy thí nghiệm Uster cho thấy các
nhà máy kéo sợi có số lượng neps trong phạm vi 25 neps/km (≈ 0,3 neps/g)
cho sợi cotton chi số Ne 6s đến 45s. Sợi 45s chải kỹ có số neps trung bình 12
neps/g. Từ đó chúng ta thấy cần thận trọng khi đánh giá kết quả neps trên sợi.
Một số dữ liệu liên quan đến lỗi sợi của một số loại sợi . Các loại sợi này có
chất lượng trung bình. Tất cả các lỗi sợi giảm về số lượng theo độ mảnh tex
tăng lên. Sợi len chải kỹ cho thấy số đoạn mảnh nhiều hơn trong khi đó sợi
cotton 100% chải thô lại có nhiều đoạn dày hơn. Nhận xét thấy số đoạn mảnh
của sợi len chải kỹ cao hơn, điều này cũng dễ hiểu vì độ dài và độ mảnh của
len dao động nhiều hơn. Trong khi đó sợi cotton chải kỹ lại tốt hơn nhiều.
Đặc tính neps của sợi len tương đối tốt còn đặc tính neps của sợi cotton chải
thô lại tương đối kém, lý do là cotton có độ mảnh cao hơn len.
Tạp, bụi và vật lạ nhìn thấy được đều giảm dần theo quá trình công
nghệ. Các mức tỉ lệ trên đối với sợi nồi cọc chải thô tốt nhất và xấu nhất
tương ứng là 0,1 và trên 10 tạp trong 1 gam sợi đối với sợi 50s; mức tỉ lệ 8 và

10


30 tạp/1gam sợi đối với sợi 6s.
Tất cả những điều trình bày trên đây cho thấy chất lượng của quá trình
công nghệ góp phần quan trọng nhất để tạo ra sợi có chất lượng.
1.2.2. Lỗi sợi stapen do quá trình công nghệ:
Nhiều lỗi sợi đã được cắt bỏ khi đi qua bộ cắt lọc sợi và được thay thế
bằng những mối nối tự động. Mỗi lần sợi đứt, quá trình công nghệ dừng lại để
sợi được nối và sau đó quá trình công nghệ lại tiếp tục. Những mối nối này
không được hoàn hảo. Nếu quá trình thí nghiệm là để phát hiện nguồn gốc và
tần suất xuất hiện lỗi thì cần thúc đẩy việc thí nghiệm sợi trước khi bị cắt lọc.
Nếu thí nghiệm là để bảo vệ khách hàng thì cần thiết lấy mẫu thử từ các quả

sợi đã qua cắt lọc.
Mức độ số lỗi sợi còn lại sau khi cắt lọc cho biết chất lượng sợi sau cắt
lọc. Nó phụ thuộc không những từ quá trình công nghệ ban đầu mà còn phụ
thuộc các thông số lọc sợi cài đặt trên bộ cắt lọc và cơ cấu nối sợi. Mức độ bộ
cắt lọc được cài đặt xác định số lượng lỗi sợi được loại bỏ và sự cài đặt bộ nối
sợi cho biết mối nối có được chấp nhận hay không.
Lỗi sợi có thể được gây ra ở các suốt kéo dài cũng như bởi một loạt các
thiếu sót khác. Bên cạnh sự kéo dài không đều, những vụn xơ có thể được thải
vào trong không khí. Bội số kéo dài trên máy kéo sợi con thường là cao nhất
nên tại đây cũng là nguồn gốc gây ra lỗi sợi. Sự tập trung những xơ hao bay
từ máy sợi con hoặc từ những nguồn gốc khác có thể quấn bao lấy sợi và gây
ra lỗi. Những lỗi sợi slub (đốt trúc) và lỗi fishes (hình đuôi cá) thường do tích
điện hoặc cự ly bộ kéo dài không phù hợp. Cũng cần nhận thấy rằng mức độ
lỗi sợi phụ thuộc bội số kéo dài, còn các vấn đề khác thì ngang bằng như
nhau. Khe lọc sợi trên vành nồi máy kéo sợi con lắp đặt không đúng có thể
thổi các xơ tập trung vào sợi hoặc sợi thô hoặc dải xơ và gây lỗi sợi. Bông
nguyên liệu có tỷ lệ xơ ngắn cao có thể dẫn đến những xơ ngắn bay vào trong

11