Nghiên cứu một số tính chất lưu biến của vải dệt kim

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 3
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................................. 5
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ .................................................... 7
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 10
CHƢƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN................................................................ 12
1.1. Giới thiệu về vải và sản phẩm dệt kim .............................................................. 12
1.1.1. Vải dệt kim ................................................................................................ 12
1.1.2. Tính chất của vải dệt kim ......................................................................... 14
1.1.3. Sản phẩm dệt kim trong thực tế ............................................................... 17
1.1.4. Sự biến dạng của vải dệt kim trong quá trình sử dụng ........................... 20
1.2. Tính chất lƣu biến của vải ................................................................................. 20
1.2.1. Khái niệm và định nghĩa sử dụng trong lƣu biến .................................... 20
1.2.2. Hiện tƣợng rão và lơi của xơ dệt .............................................................. 25
1.2.3. Hiện tƣợng rão - lơi của vải ...................................................................... 29
1.3. Kết luận chƣơng 1 .............................................................................................. 46
CHƢƠNG II: NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................. 47
2.1. Mục đích, đối tƣợng và nội dung nghiên cứu.................................................... 47
2.1.1. Mục đích nghiên cứu................................................................................. 47
2.1.2. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 47
2.1.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 48
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 49
2.2.1. Phƣơng pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải ................................ 49
2.2.2. Phƣơng pháp xác định khối lƣợng g/m2 của vải ...................................... 49

2.2.3. Phƣơng pháp xác định mật độ dọc và mật độ ngang............................... 50
2.2.4. Phƣơng pháp xác định sự thay đổi kích thƣớc vải trong quá trình rão và
độ phục hồi biến dạng sau quá trình rão ................................................. 50
2.2.5. Phƣơng pháp xác định sự thay đổi kích thƣớc vải trong quá trình lơi và
độ phục hồi biến dạng sau quá trình lơi ................................................... 52
2.2.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm ................................................... 55

1


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

3.1. Kết quả nghiên cứu ............................................................................................ 66
3.2. Bàn luận ............................................................................................................. 66
3.2.1. Phƣơng trình hàm nội suy ........................................................................ 66
3.2.2. Sự rão và phục hồi rão của vải dệt kim .................................................... 69
3.2.3. Sự lơi và phục hồi lơi của vải dệt kim ...................................................... 88
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 112
HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ....................................................................... 115
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 116
PHỤ LỤC

2


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

LỜI CẢM ƠN
Thời gian qua, dưới sự hướng dẫn nhiệt tình, động viên và khích lệ của cô TS.
Chu Diệu Hương về chuyên môn cũng như phương pháp nghiên cứu khoa học. Tới
nay, em đã hoàn thành luận văn của mình với những kết quả nhất định.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Chu Diệu Hương, Phòng Thí nghiệm Hóa Dệt
- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và Công ty TNHH một thành viên Dệt kim
Đông Xuân (DOXIMEX) đã giúp đỡ em thực hiện luận văn này.
Em đã luôn cố gắng học hỏi, trau dồi kiến thức để thực hiện và hoàn thành
luận văn này. Tuy nhiên, do thời lượng có hạn và bản thân còn nhiều hạn chế trong
quá trình nghiên cứu, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn
bè.

3


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan toàn bộ thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm
Vật liệu Dệt may - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Toàn bộ nội dung và kết
quả được trình bày trong luận văn là do tác giả nghiên cứu và tự trình bày dưới sự
hướng dẫn của TS. Chu Diệu Hương, không sao chép các tài liệu khác. Tác giả xin
chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung, hình ảnh cũng như các kết quả
nghiên cứu trong luận văn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 09 năm 2012
Ngƣời thực hiện

Đàm Thị Huyền

4


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1.

Bảng đặc trưng cấu trúc của vải

Bảng 3.1.

Hệ số tương quan r giữa biến dạng rão (%) và thời gian (phút) trong thí
nghiệm rão

Bảng 3.2.

Hệ số tương quan r giữa ứng lực (N) và thời gian (phút) trong thí
nghiệm lơi

Bảng 3.3.

Các hệ số của phương trình rão, phục hồi rão và bình phương trung
bình tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng dọc
(P=3N)

Bảng 3.4.

Các hệ số của phương trình rão, phục hồi rão và bình phương trung
bình tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng ngang
(P=1N)

Bảng 3.5.

Các hệ số của phương trình lơi, phục hồi lơi và bình phương trung bình
tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng dọc

Bảng 3.6.

Các hệ số của phương trình lơi, phục hồi lơi và bình phương trung bình
tối thiểu tương ứng của các mẫu thí nghiệm theo hướng ngang

Bảng 3.7.

Sự thay đổi kích thước của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc trong quá
trình rão

Bảng 3.8.

Sự phục hồi kích thước của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc sau quá
trình rão

Bảng 3.9.

Giá trị biến dạng (%) tại các thời điểm: đặt tải (P=3N), bỏ tải và phục hồi
sau 48h so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc

Bảng 3.10. Giá trị biến dạng (%) tại các thời điểm: đặt tải (P=3N), bỏ tải và phục
hồi sau 48h so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Rib theo chiều dọc
Bảng 3.11. Giá trị biến dạng (%) tại các thời điểm: đặt tải (P=3N), bỏ tải và phục
hồi sau 48h so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Interlock theo
hướng dọc
Bảng 3.12. Giá trị biến dạng (%) tại các thời điểm: đặt tải (P=1N), bỏ tải và phục
hồi sau 48h so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Single theo ngang

5


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Bảng 3.13. Giá trị biến dạng (%) tại các thời điểm: đặt tải (P=3N), bỏ tải và phục
hồi sau 48h so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Rib theo hướng
ngang
Bảng 3.14. Giá trị biến dạng (%) tại các thời điểm: đặt tải (P=3N), bỏ tải và phục
hồi sau 48h so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Interlock theo
hướng ngang
Bảng 3.15. Hệ số rão của các mẫu vải (

=240)

Bảng 3.16. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc
Bảng 3.17. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc
Bảng 3.18. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu Rib theo hướng dọc
Bảng 3.19. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc
Bảng 3.20. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng
dọc
Bảng 3.21. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc
Bảng 3.22. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng
ngang
Bảng 3.23. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Single theo hướng ngang
Bảng 3.24. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Rib theo hướng
ngang
Bảng 3.25. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và sau 48h phục hồi so
với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Rib theo hướng ngang
Bảng 3.26. Các mức ứng lực trong quá trình lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng
ngang
Bảng 3.27. Giá trị biến dạng (%) tại thời điểm bỏ tải trọng và biến dạng phục hồi
so với chiều dài ban đầu của 5 mẫu vải Interlock theo hướng ngang

6


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1.

Cấu trúc một số loại vải dệt kim

Hình 1.2.

Cấu trúc của một vòng sợi

Hình 1.3.

Mặt trái vải single

Hình 1.4.

Mặt phải vải single

Hình 1.5.

Hình vẽ cấu trúc vải Rib 1x1

Hình 1.6.

Hình vẽ cấu trúc vải Interlock 1x1

Hình 1.7.

Đường cong rão

Hình 1.8.

Đường cong lơi

Hình 1.9.

Thời điểm T,

đưa về 0

Hình 1.10. Biểu đồ biến dạng – tải trọng
Hình 1.11. Đường cong độ giãn toàn phần đối với tơ vixco thường chịu trọng tải cơ
học chuẩn ở điều kiện độ ẩm 65% và nhiệt độ 210C. Tải trọng không
đổi có đơn vị 108dyn/cm2
Hình 1.12. Sự rão dưới tải trọng không đổi
Hình 1.13. Sự rão của tơ vixco ở điều kiện nhiệt ẩm độ 60% và 210C [3]. Các
đường cong thực hiện ở các tải trọng 2,6.108; 3,9.108; 5,2.108; 6,5.108;
7,9.108; 10,5.108; 13,1.108 dyns/cm2
Hình 1.14. Đường cong rão chủ đạo của nylon 66 ở độ ẩm 30% và nhiệt độ 360C.
Tổng hợp từ nhiều đường cong rão riêng biệt 2, 4, 6, 8, 12 và 15, 20 và
25 x 108 dyn/cm2
Hình 1.15. Tỷ lệ xích (F), đặc tính trễ thời gian ( ) và độ giãn tức thời ( ) đối với
nylon 66 ở độ ẩm 30% và 360C.
Hình 1.16. Quá trình lơi
Hình 1.17. Mô hình lưu biến của Żurek
Hình 1.18. Kiểm tra các đường cong nén, đường cong lơi và đường cong phục hồi
đàn hồi của vải không dệt PP
Hình 1.19. Mô hình maxwell phi tuyến mở rộng
Hình 1.20. Diễn biến quá trình rão

7


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Hình 1.21. Mô hình cơ học để thực hiện quá trình rão và phục hồi rão
Hình 1.22. Chu kỳ thí nghiệm rão và rão phục hồi đã áp dụng trong nghiên cứu
Hình 1.23. Đường cong biến dạng rão của vải không dệt Polyester
Hình 1.24. Đường cong rão và phục hồi rão của mẫu thử
Hình 1.25. Mô hình Kelvin mắc nối tiếp với một lò xo
Hình 1.26. Mô hình ba phần tử của Eyring
Hình 1.27. Đường cong rão phù hợp mô hình Kelvin mắc nối tiếp với một lò xo từ
dữ liệu thực nghiệm sợi
Hình 1.28. Đường cong rão phù hợp mô hình Eyring từ dữ liệu thực nghiệm sợi
Hình 2.1.

Cân điện tử

Hình 2.2.

Dụng cụ thí nghiệm rão

Hình 2.3.

Thiết bị thí nghiệm lơi

Hình 3.1.

Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc

Hình 3.2.

Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc sau
quá trình rão

Hình 3.3.

Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc

Hình 3.4.

Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc sau quá
trình rão

Hình 3.5.

Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc

Hình 3.6.

Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc sau
quá trình rão

Hình 3.7.

Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Single theo hướng ngang

Hình 3.8.

Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Single theo phương ngang sau
quá trình rão

Hình 3.9.

Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Rib theo phương ngang

Hình 3.10. Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Rib theo hướng ngang sau quá
trình rão
Hình 3.11. Đường cong rão và phục hồi rão của 5 mẫu vải Interlock ngang

8


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Hình 3.12. Biểu đồ so sánh biến dạng của 5 mẫu vải Interlock theo hướng ngang
sau quá trình rão
Hình 3.13. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng dọc
Hình 3.14. Các mức ứng lực của các mẫu Single theo hướng dọc trong quá trình lơi
Hình 3.15. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Single theo hướng dọc sau quá trình lơi
Hình 3.16. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Rib theo hướng dọc
Hình 3.17. Các mức ứng lực của các mẫu Rib theo hướng dọc trong quá trình lơi

Hình 3.18. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải Rib
theo hướng dọc sau quá trình lơi
Hình 3.19. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng dọc
Hình 3.20. Các mức ứng lực của các mẫu Interlock theo hướng dọc trong quá trình
lơi
Hình 3.21. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Interlock theo hướng dọc sau quá trình lơi
Hình 3.22. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Single theo hướng ngang
Hình 3.23. Các mức ứng lực của các mẫu Single theo hướng ngang trong quá trình lơi
Hình 3.24. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Single theo hướng ngang sau quá trình lơi
Hình 3.25. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Rib theo hướng ngang
Hình 3.26. Các mức ứng lực của các mẫu Rib theo hướng ngang trong quá trình lơi
Hình 3.27. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải Rib
theo hướng ngang sau quá trình lơi
Hình 3.28. Đường cong lơi và phục hồi lơi của 5 mẫu vải Interlock theo hướng
ngang
Hình 3.29. Các mức ứng lực của các mẫu Interlock ngang trong quá trình lơi
Hình 3.30. Biểu đồ so sánh biến dạng trong quá trình phục hồi của 5 mẫu vải
Interlock theo hướng ngang sau quá trình lơi

9


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

MỞ ĐẦU

Là một trong những ngành công nghiệp phát triển sớm nhất trên thế giới
nhưng cho đến nay ngành công nghiệp dệt may vẫn không ngừng phát triển. Vì
ngành Dệt-May thuộc nhóm ngành công nghiệp tiêu dùng, sản phẩm của ngành
phục vụ trực tiếp cho nhu cầu tiêu dùng của con người. Với sự phát triển không
ngừng của xã hội thì nhu cầu đòi hỏi của con người về trang phục cũng ngày càng
cao. Ngày nay người ta không mặc quần áo với mục đích sử dụng riêng như trong
lĩnh vực thể thao, lĩnh vực hoạt động nghệ thuật … hay quần áo không chỉ để là đẹp
mà còn thể hiện cái tôi, phong cách, cá tính của người mặc. Và vải dệt kim là một
trong những sản phẩm ngày càng được ưa chuộm. Tính tới năm 2006, mỗi năm, trên
17 tỷ tấn sản phẩm dệt kim được sản xuất, chiếm khoảng một phần ba tổng sản
phẩm may mặc trên toàn thế giới. Chủng loại sản phẩm dệt kim khá đa dạng, gồm
quần áo mặc ngoài, quần áo mặc lót, quần áo thể thao, khăn, mũ, găng tay, tất, …
Vải và sản phẩm dệt kim thể hiện nhiều ưu điểm so với các loại vật liệu dệt khác.
Trong đó, nổi bật hơn cả là tính co giãn, đàn hồi, xốp, mềm và thoáng khí. Tuy
nhiên bên cạnh những ưu điểm, vải và sản phẩm dệt kim còn tồn tại nhược điểm lớn
là không ổn định về kích thước. Nhiều sản phẩm bị thay đổi kích thước và biến
dạng chỉ sau một thời gian sử dụng ngắn.
Ở Việt Nam, các sản phẩm dệt kim đóng góp tỷ trọng đáng kể trong tổng sản
lượng hàng dệt may cả nước, đáp ứng nhu cầu nội địa cũng như nhu cầu xuất khẩu
ngày càng cao. Sản phẩm dệt kim trong lĩnh vực may mặc chủ yếu là các mặt hàng
nhằm tạo sản phẩm chất lượng cao và ít bị biến dạng, đặc biệt là công nghệ dệt còn
gặp nhiều khó khăn.
Đề tài “Nghiên cứu một số tính chất lưu biến của vải dệt kim” được tiến
hành với mục tiêu chính là: Nghiên cứu sự rão và sự lơi của một số loại vải dệt kim
nhằm tìm hiểu sự biến dạng của vải dệt kim trong quá trình sản xuất và sử dụng.
Khảo sát ảnh hưởng của kiểu dệt, thông số công nghệ vải, điều kiện tải trọng tới độ
rão và độ lơi của vải dệt kim với mong muốn đóng góp vào cơ sở lý thuyết, giúp

10

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

làm chủ tốt hơn quá trình thiết kế công nghệ dệt vải đan ngang trong nước, góp
phần tạo sản phẩm dệt kim đan ngang chất lượng cao.
Những nội dung chính trong luận văn bao gồm:
Chương I: Nghiên cứu tổng quan
Chương này sẽ giới thiệu sơ lược về vải và sản phẩm dệt kim cũng như các
khái niệm, định nghĩa sử dụng trong lưu biến. Những nghiên cứu tổng quan có đề
cập tới hiện tượng lơi và hiện tượng rão của vật liệu dệt, các đặc trưng rão - lơi của
vải và các yếu tố ảnh hưởng.
Chương II: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là ba loại vải dệt kim phổ biến nhất đó là:
Single, Rib 1x1 và Interlock dệt từ sợi bông.
Các phương pháp sử dụng trong luận văn bao gồm:
- Phương pháp xác định chiều dài vòng sợi trong vải.
- Phương pháp xác định trọng lượng g/m2 của vải.
- Phương pháp xác định mật độ dọc và mật độ ngang.
- Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước vải trong quá trình rão và độ
phục hồi biến dạng sau quá trình rão.
- Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước vải trong quá trình lơi và độ
phục hồi biến dạng sau quá trình lơi.
Chương III: Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Các kết quả nghiên cứu lý thuyết của luận văn sẽ được trình bày và các kết
quả thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm Maple 16 dựa trên cơ sở toán học
(phương pháp bình phương tối thiểu) để bàn luận và so sánh các kết quả. Chương
này có hai nội dung chính là:

- Hiện tượng rão và phục hồi rão phụ thuộc vào chiều dài vòng sợi và cấu trúc vải.
- Hiện tượng lơi và phục hồi lơi phụ thuộc vào chiều dài vòng sợi và cấu trúc vải.

11


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

CHƢƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về vải và sản phẩm dệt kim
1.1.1. Vải dệt kim
1.1.1.1. Khái niệm:
Vải dệt kim là một sản phẩm dạng tấm được tạo ra bởi sự liên kết các vòng sợi
với nhau theo một qui luật nhất định.

Single

Rib 1x1

Interlock

Hình 1.1. Cấu trúc một số loại vải dệt kim
Vải dệt kim được tạo nên từ một hoặc nhiều sợi bằng cách tạo thành các vòng
rồi liên kết các vòng sợi với nhau. Đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của vải dệt kim là vòng
sợi.
1

2

3

Hình 1.2. Cấu trúc của một vòng sợi.
Vòng sợi trong vải có dạng đường cong không gian và được chia ra làm ba
phần (hình 1.2): cung kim 1, trụ vòng 2 và cung platin (đoạn liên hệ) 3 hay còn
được gọi là chân vòng 3.

12


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Chiều dài vòng sợi l được tính như sau:
l = chiều dài cung kim + 2 lần chiều dài trụ vòng + 2 lần chiều dài cung platin (1.1)
Hàng vòng là một hàng các vòng sợi liên kết theo chiều ngang, được tạo ra bởi
các kim liền kề nhau trong cùng một chu kỳ tạo vòng.
Cột vòng là một cột theo chiều dọc các vòng sợi được lồng với nhau, thường
do cùng một kim tạo ra qua các chu kỳ tạo vòng liên tiếp.
Rappo kiểu dệt là số hàng vòng ít nhất (rappo dọc, kí hiệu Rd) hoặc số cột
vòng ít nhất (rappo ngang, kí hiệu Rn) mà sau đó trật tự sắp xếp các phần tử cơ bản
của kiểu dệt được lặp lại.
Mật độ ngang là số cột vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều ngang
của vải. Nếu đơn vị chiều dài là 100 mm, mật độ ngang thường được kí hiệu là Pn
(cột vòng/ 100 mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ ngang thường được kí
hiệu là wpi (wales per inch – cột vòng/inch).

Mật độ dọc là số hàng vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều dọc của
vải. Nếu đơn vị chiều dài là 100 mm, mật độ dọc thường được kí hiệu là Pd (hàng
vòng/ 100 mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ dọc thường được kí hiệu là
cpi (courses per inch –hàng vòng/inch).
Mô đun vòng sợi (kí hiệu là ) là tỷ số giữa chiều dài vòng sợi và đường kính
sợi.
Hệ số tương quan mật độ (kí hiệu là C) là tỷ số giữa mật độ ngang và mật độ
dọc của vải.
1.1.1.2. Phân loại:
 Theo phương pháp liên kết tạo vải, vải dệt kim được phân thành hai nhóm lớn:
- Vải dệt kim đan ngang:
+ Các vòng sợi liên kết với nhau theo hướng ngang.
+ Mỗi hàng vòng thường do một sợi tạo thành.
+ Các vòng sợi trong một hàng vòng được tạo thành nối tiếp nhau trong quá
trình dệt.
- Vải dệt kim đan dọc:

13


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

+ Các vòng sợi liên kết với nhau theo hướng dọc hoặc hướng chéo.
+ Mỗi hàng vòng được tạo thành từ một hay nhiều hệ sợi và mỗi hệ sợi thường
chỉ tạo ra một vòng sợi của hàng vòng.
+ Tất cả các vòng sợi của một hàng vòng được tạo thành đồng loạt.
 Theo thiết bị dệt, vải dệt kim được chia thành 2 nhóm:

- Vải đơn: là các loại vải được dệt trên máy một giường kim, có hai mặt khác
nhau, thường được gọi là vải một mặt phải.
- Vải kép: là các loại vải được dệt trên máy hai giường kim. Hai mặt vải có
ngoại quan khá giống nhau. Nếu ngoại quan của hai mặt vải giống mặt phải
của vải đơn thì đó là vải hai mặt phải. Nếu ngoại quan của hai mặt vải giống
mặt trái của vải đơn thì đó là vải hai mặt trái.
 Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3879 – 83, vải dệt kim được chia thành ba
nhóm lớn:
- Nhóm kiểu đan cơ bản: bao gồm những kiểu đan đơn giản nhất có cấu tạo
khác nhau. Mỗi kiểu đan cơ bản bao gồm những vòng sợi giống nhau, được
liên kết theo một quy luật nhất định. Sự tạo vòng của các kiểu đan cơ bản theo
các nguyên lý xác định và đơn giản nhất.
-

Nhóm kiểu đan dẫn xuất: bao gồm những kiểu đan do hai (hoặc nhiều) kiểu
đan cơ bản cùng loại tập hợp thành bằng cách sắp xếp xen giữa hai cột vòng
(hoặc hai hàng vòng) kề nhau của kiểu đan cơ bản thứ nhất với một hoặc nhiều
cột (một hoặc nhiều hàng vòng) của kiểu đan cơ bản thứ hai.

- Nhóm kiểu đan tạo hoa: bao gồm các kiểu đan được tạo nên trên nền của các
kiểu đan cơ bản và kiểu dẫn xuất bằng cách thay đổi cấu tạo của vòng sợi hoặc
thêm sợi phụ hoặc dùng màu sắc khác nhau, hoặc thay đổi quá trình tạo vòng
và gia công hóa lý sau khi dệt để mảnh vải có hiệu ứng tạo hoa rõ rệt.
1.1.2. Tính chất của vải dệt kim
Vải dệt kim có cấu tạo từ sự liên kết vòng sợi theo một qui luật nhất định. Sự
biến đổi qui luật liên kết vòng sợi tạo hành nhiều kiểu đan khác nhau. Từ đặc điểm
cấu tạo cho thấy vải dệt kim có những tính chất sử dụng đặt trưng như:

14

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

- Bề mặt thoáng, mềm, xốp.
- Tính co giãn - đàn hồi tốt, khi chịu lực tác dụng độ giãn của vải lớn hơn nhiều
so với sợi dệt.
- Giữ nhiệt tốt mà không cản trở quá trình trao đổi chất giữa cơ thể và môi
trường xung quanh.
- Tính thẩm thấu tốt và tạo cảm giác mặc dễ chịu.
- Tính vệ sinh trong may mặc tốt, ít nhàu, dễ bảo quản và giặt sạch.
- Nhược điểm lớn: tính quăn mép, tuột vòng.
1.1.2.1. Tính chất cơ học
Các tính chất cơ học hình thành nên một nhóm tính chất của vải có số lượng
lớn nhất, chi phối và quyết định các quá trình gia công cũng như giá trị sử dụng của
vải.
a. Khối lượng riêng của vải
Đây là một thông số kỹ thuật quan trọng của vải, biểu lộ đặc trưng sử dụng
của vải mà còn cho biết lượng nguyên vật liệu tiêu hao cho 1 m2 vải và tính kinh tế
của quá trình sản xuất.
b. Tính chất biến dạng của vải dệt kim:
- Biến dạng kéo: Các đặc trưng biến dạng kéo của vải như độ bền, độ giãn đứt
có thể được xác định thông qua các quá trình thử kéo một chiều hay hai chiều.
- Biến dạng uốn: Để xác định các đặc trưng biến dạng uốn của vải, mẫu thử có
thể được gây tải bằng momen uốn ngang hoặc bằng lực nén trong mặt phẳng
vải (nén chính tâm). Các đặc trưng biến dạng uốn rất quan trọng, nó ảnh
hưởng trực tiếp đến nhiều tính chất sử dụng của vải như độ mềm mại, độ nhàu,
độ đàn hồi….

- Khả năng cản uốn của vải dệt kim khá nhỏ, thường nhỏ hơn so với vải dệt thoi
do trọng lượng lên sợi trong vải dệt kim và vải dệt thoi khác nhau. Khi vải
chịu tác dụng của momen uốn, sợi dệt thoi chịu biến dạng uốn còn sợi dệt kim
chịu biến dạng xoắn, trong khi đó độ cứng xoắn của sợi nhỏ hơn độ cứng uốn.

15


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

- Biến dạng trượt: Mặc dù có ý nghĩa thực tiễn nhưng các tính chất biến dạng
trượt của vải dệt kim trong nhiều trường hợp chưa được quan tâm nghiên cứu
đầy đủ.
c. Tính ổn định kích thước của vải dệt kim
Tính kém ổn định về kích thước là một trong những nhược điểm lớn của vải
dệt kim. Hình dạng của các sản phẩm dệt kim luôn có xu hướng tự thay đổi theo
thời gian. Trong quá trình gia công và sử dụng, vải dệt kim trải qua hàng loạt các
trạng thái khác nhau.
- Trong quá trình dệt trên máy: Vải luôn trong trạng thái bất ổn định, thường bị
co nên các thông số hình học cũng bị thay đổi theo.
- Vải xuống máy: Vải xuống máy dần đi vào trạng thái ổn định tương đối trạng thái hồi phục khô. Sau giai đoạn hồi phục khô, mọi sự thay đổi về hình
dạng và kích thước sẽ không xảy ra chỉ khi các điều kiện tồn tại của vải không
thay đổi.
- Vải sau hồi phục ướt: Sau hồi phục ướt, vải vẫn còn ở trong trạng thái ổn định
tương đối nhưng ở mức độ hồi phục cao hơn.
- Trạng thái hồi phục hoàn toàn của vải: Đây không phải là một trạng thái duy
nhất mặc dù được đặc trưng bằng lượng nội năng biến dạng cực tiểu trong vải.

Ảnh hưởng của trở lực không chỉ làm cấu trúc vải bị biến dạng dẻo ngay trong
quá trình dệt mà còn tạo ra một số lượng vô cùng lớn trạng thái hồi phục hoàn
toàn khác nhau của vải. Tuy nhiên, các thông số hình học vải của các trạng
thái hồi phục khác nhau này lại hầu như không khác nhau.
d. Tính tuột vòng của vải dệt kim
Đây cũng là một trong các nhược điểm lớn của vải dệt kim. Nó ảnh hưởng xấu
không chỉ đến các tính chất gia công mà còn ảnh hưởng đến các tính chất sử dụng
của vải. Nguyên nhân gây tuột vòng là do các biên tuột vòng hoặc sợi bị đứt và vải
phải được cung cấp năng lượng cần thiết để tháo tuột vòng sợi. Tính tuột vòng có
thể được hạn chế bằng sự lựa chọn hợp lý về nguyên liệu dệt, cấu trúc và các thông
số kỹ thuật của vải hoặc bằng phương pháp xử lý định hình vải. Để khắc phục triệt

16


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

để tính tuột vòng, người ta dùng các phương pháp phi dệt kim như phương pháp kết
dính,...
e. Tính quăn mép của vải dệt kim
Không phải tất cả các loại vải dệt kim đều có nhược điểm là tính quăn mép.
Tính chất này được biểu hiện rõ nhất ở vải một mặt phải. Các loại vải kép với hai
mặt vải giống nhau hầu như không bị quăn mép. Tính quăn mép của vải được tạo ra
bởi nội lực biến dạng đàn hồi của sợi.
f. Tính kéo rút sợi của vải dệt kim
Ở vải dệt kim, tính kéo rút sợi biểu hiện rõ rệt hơn so với vải dệt thoi. Hiện
tượng này xảy ra nhiều và thường gây cho vải các dạng lỗi về cấu trúc rất khó khắc

phục. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này:
- Trở lực chống lại sự kéo rút sợi ra từ vải.
- Xác suất xảy ra sự vướng mắc ngẫu nhiên của vải vào các vật kéo và hiện
tượng kéo rút sợi ra từ vải.
1.1.2.2. Các tính chất khác của vải dệt kim.
Các tính chất nhiệt và điện của vải dệt kim cũng rất quan trọng. Các tính chất
này chịu ảnh hưởng của nguyên liệu sử dụng và cấu trúc vải. Chúng ảnh hưởng xấu
đến các tính chất gia công cũng như các tính chất sử dụng của vải. Vải dệt kim
thường được kết hợp với một số loại vải khác để gia tăng tính cách nhiệt, tính cách
điện.
1.1.3. Sản phẩm dệt kim trong thực tế
Với các tính chất sử dụng đặc trưng như độ đàn hồi, xốp, thoáng khí, vải dệt
kim thường được ứng dụng để sản xuất hàng may mặc, gồm 5 loại mặt hàng chính
như: hàng mặc lót; hàng mặc ngoài; bít tất; găng tay và bao tay; khăn, mũ và sản
phẩm trang trí. Mỗi loại mặt hàng lại được chia thành nhiều nhóm sản phẩm được
sử dụng tùy theo nguyên liệu dệt, công dụng của sản phẩm, đối tượng sử dụng, kiểu
cách và kích thước sản phẩm, cấu tạo vải và màu sắc. Ngoài ra, vải dệt kim còn
được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác như kỹ thuật và y tế …

17


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Vải dệt kim gia công thành sản phẩm vải dệt kim qua các phương pháp gia
công khác nhau như: phương pháp cắt may (quần áo lót, quần áo mặc ngoài),
phương pháp dệt nửa định hình (đồ mặc ngoài) và phương pháp dệt định hình (bít

tất, găng tay, khăn, mũ, sản phẩm trang trí).
Vải dệt kim ở Việt Nam:
Việt Nam sản xuất cả vải đan ngang và vải đan dọc. Trong đó, vải đan dọc
kém phổ biến hơn với mặt hàng chủ yếu là màn tuyn. Vải đan ngang thường được
sử dụng để cắt may các mặt hàng mặc lót và mặc ngoài.
Vải dệt kim đan ngang có ba loại cơ bản là: Vải một mặt phải (vải Single), vải
hai mặt phải (vải Rib), vải hai mặt trái.
Và hai loại vải đan ngang dẫn xuất là: Dẫn xuất của vải một mặt phải, dẫn xuất
của vải hai mặt phải (vải Interlock).
Trong số các loại vải đan ngang nước ta sản xuất, phổ biến hơn cả là vải
Single, vải Rib và vải Interlock. Loại sợi dệt thường dùng là sợi bông.
1.1.3.1. Vải Single

Hình 1.3. Mặt trái vải single

Hình 1.4. Mặt phải vải single

Vải single là loại vải đan ngang cơ bản và đơn giản nhất trong số các loại vải
dệt kim.
Các vòng sợi trong vải được sắp xếp theo một hướng nhất định. Nhìn vào hình
vẽ mặt phải vải Single (hình 1.4): Mỗi vòng sợi ở hàng vòng dưới lại lồng qua vòng
sợi ở hàng bên theo hướng từ mặt phải xuống mặt trái. Do sự sắp xếp định hướng
của các vòng sợi nên vải có hai mặt hoàn toàn khác nhau. Mặt phải là tập hợp các
trụ vòng, mức độ phản xạ ánh sáng tốt hơn nên mặt vải sáng bóng hơn. Mặt trái là

18


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

tập hợp các cung vòng nên xù và xốp, tạo cảm giác mềm mại hơn khi tiếp xúc với
da. Khả năng phản xạ ánh sáng kém hơn nên mặt trái thường tối hơn mặt phải.
Thực tế, khi thiết kế sản phẩm, mặt phải bóng đẹp nên được để quay ra ngoài
mặt trái tối hơn nhưng mềm xốp hơn, nên được quay vào trong. Vải Single được
ứng dụng trong các mặt hàng mặc lót, mặc ngoài, …
1.1.3.2. Vải Rib

Hình 1.5. Hình vẽ cấu trúc vải Rib 1x1
Trên vải, mỗi hàng vòng do một sợi tạo thành, lần lượt có một số vòng phải
rồi lại đến một số vòng trái cứ thế xen kẽ nhau. Tương ứng, cứ một số cột vòng phải
lại đến một số cột vòng trái cứ thế xen kẽ nhau.
Các cột vòng phải và trái không nằm trên cùng một mặt phẳng. Cung platin tại
chỗ nối vòng phải với vòng trái bị uốn từ mặt này sang mặt kia của vải, làm cho sợi
bị xoắn. Nội lực đàn hồi của sợi làm các cung platin nối vòng phải và vòng trái có
xu hướng quay, nằm trên các mặt phẳng vuông góc với mặt vải, làm cho các cột
vòng khác loại dồn sát lại với nhau, mặt trái của các vòng sợi quay vào tron, chỉ có
các mặt phải của vòng sợi quay ra ngoài. Do đó, trên cả hai mặt vải ta chỉ nhìn thấy
các cột vòng phải. Đó chính là lý do người ta gọi loại vải này là vải hai mặt phải.
Vải Rib được ký hiệu là Rib (a+b); Rib a:b hoặc Rib a b. Trong đó a và b lần
lượt là số cột phải và số cột trái trên mặt vải (được quy ước là mặt phải) trong phạm
vi một Rappo kiểu dệt.
Vải Rib thường được ứng dụng trong các mặt hàng mặc ngoài (quần áo thời
trang, quần áo thể thao).

19

Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

1.1.3.3. Vải Interlock

Hình 1.6. Hình vẽ cấu trúc vải Interlock 1x1
Vải Interlock được tạo thành từ hai thành phần vải Rib. Hai thành phần vải
Rib này không có vòng sợi nào chung, không có hàng vòng hay cột vòng nào
chung. Chúng liên kết với nhau để tạo vải Interlock bằng các cung platin cài xuyên
lần qua nhau từ mặt này tới mặt kia của vải. Cấu trúc vải Interlock hoàn toàn đối
xứng qua mặt phẳng trung gian.
Vải Interlock thường được sử dụng để may các mặt hàng mặc ngoài, đặc biệt
là các sản phẩm giữ ấm mùa thu đông, đông xuân và quần áo thể thao.
1.1.4. Sự biến dạng của vải dệt kim trong quá trình sử dụng
Vải dệt kim được tạo nên từ một hoặc nhiều sợi bằng cách tạo thành các vòng
rồi liên kết các vòng sợi với nhau. Trong vải, các vòng sợi có dạng đường cong
không gian. So với vải dệt thoi về mặt cấu trúc ta thấy vải dệt thoi do hai hệ sợi dọc
và ngang đan vuông góc với nhau tạo thành, cả hai hệ sợi trong vải đều ở trạng thái
gần như duỗi thẳng, mỗi hệ sợi đều gồm rất nhiều sợi sắp xếp song song nhau.
Do đặc điểm cấu tạo như trên, vải dệt kim có cấu trúc kém chặt chẽ hơn vải
dệt thoi, cũng vì vậy, vải dệt kim xốp, mềm, đàn hồi, co giãn và thoáng khí hơn so
với vải dệt thoi. Tuy nhiên cũng vì cấu trúc kém chặt chẽ, vải và sản phẩm dệt kim
có nhược điểm lớn là kém ổn định kích thước và rất dễ bị biến dạng.
Biến dạng đàn hồi là yếu tố lớn nhất của các biến dạng ở sản phẩm dệt kim.
Sự xuất hiện và mất đi các biến dạng đàn hồi có liên quan đến nội lực bên trong của
sản phẩm dệt kim.
1.2. Tính chất lƣu biến của vải
1.2.1. Khái niệm và định nghĩa sử dụng trong lƣu biến

1.2.1.1. Tải trọng

20


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Xét một vật thể, đã từ lâu không chịu tác động của một lực nào từ bên ngoài.
Kích thước của nó dần dần tiến đến giới hạn và hầu như không thay đổi.
Đặt lực lên vật thể này, ta gọi chúng chịu tải trọng.
Tác động lực đơn giản nhất và thường dùng nhất là: Kéo (kéo hoặc nén), uốn,
xoắn, ép.
Mở rộng nghĩa ra, có thể coi lực trọng trường hoặc lực quán tính là tải trọng
tác động lên các phân tử bên trong của vật thể.
1.2.1.2. Ứng suất
Ứng suất là nội lực tính trên một đơn vị diện tích của mặt cắt. Nó là độ đo
cường độ nội lực tại một điểm. Đơn vị thường dùng để đo ứng suất là daN/cm2,
kN/cm2, MN/m2 và Mpa. [2]
Ứng lực (lực ứng phó), là lực sinh ra trong lòng vật liệu có tác dụng chống lại
sự tác động của ngoại lực. ngoại lực tác dụng có thể là: lực, mô men, nhiệt độ, độ
ẩm, tác động hóa học, … Một số giáo trình còn gọi ứng lực là nội lực. [2]
1.2.1.3. Biến dạng
Một khi kích thước của vật thể thay đổi, chúng ta nói là nó biến dạng. Độ biến
dạng kí hiệu là .
Hiện tượng vật liệu bị thay đổi hình dạng, kích thước ban đầu và cấu trúc do
những tác động bên ngoài được gọi là hiện tượng biến dạng và quá trình gây ra hiện
tượng biến dạng đó được gọi là quá trình biến dạng. [5]

Trong quá trình gia công và sử dụng, vật liệu luôn phải chịu những tác động
của lực bên ngoài như kéo, nén, uốn, xoắn … và những tác động tổng hợp đồng thời
của những yếu tố này làm cho chúng thay đổi hình dạng so với hình dạng kích
thước ban đầu hoặc đôi khi gây ra hiện tượng phá hủy vật liệu.
1.2.1.4. Đường cong ứng lực – biến dạng
Tác động lực vào vật liệu nghiên cứu một ứng lực

theo một quy luật xác

định gây nên biến dạng . Ngược lại khi làm thay đổi biến dạng

theo thời gian với

quy luật xác định, có được đường cong ứng lực – biến dạng với biến dạng cưỡng
bức.

21


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Vẽ đường cong biểu diễn sự thay đổi biến dạng

theo ứng lực

hoặc ứng lực

theo biến dạng , đó là đường cong ứng lực – biến dạng với ứng lực cưỡng bức
và ngược lại. Quy luật thay đổi ứng lực theo thời gian có thể là tuyến tính hoặc hình
sin.
1.2.1.5. Sự rão và sự lơi
a. Sự rão
Trong phần này, mô tả hai thí nghiệm để thấy rõ ảnh hưởng của yếu tố thời
gian đến trạng thái lưu biến của các vật thể. Trong thí nghiệm về rão, sự biến dạng
của một vật thể có tải trọng không đổi phụ thuộc thời gian, người ta nói rằng vật thể
này rão hoặc nó có hiện tượng rão. Nếu trong cùng những điều kiện như nhau, sự
biến dạng không phụ thuộc vào thời gian, hiện tượng rão không xảy ra.
Trong thí nghiệm về rão, tải trọng bắt đầu tăng từ 0 đến một giá trị không đổi
. Những biến đổi về biến dạng

theo thời gian t được ghi lại và hàm số rão được

xác định.
f(

=

(1.2)



 0

r

  0

 0

p
t

T

Hình 1.7. Đường cong rão
– biến dạng dư ;

– biến dạng không đổi (thường xuyên)

Sau thời gian T nhất định, tải trọng có thể đột nhiên đưa về không. Tiếp tục
theo dõi những sự biến đổi của biến dạng dư

theo thời gian.

Trong trường hợp này, đường cong gồm hai thành phần, nhánh thứ nhất gọi là
đường cong biến dạng rão, nhánh thứ hai gọi là đường cong phục hồi. Một thời gian
dài sau khi bỏ mẫu thí nghiệm ra, biến dạng tiến đến một giá trị không đổi
bằng không và được gọi là biến dạng thường xuyên.

22

có thể


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

Xét một loạt các thí nghiệm rão tương ứng với các khoảng thời gian khác nhau
của T của tải trọng

.

Gọi đường cong chảy là đường cong của sự thay đổi của biến dạng thường
xuyên.
Biến dạng

theo thời gian t ứng với một giá trị duy nhất của ứng suất

Mạng các đường cong này ứng với các giá trị khác nhau của ứng suất

.
gọi là

biểu đồ chảy.
b. Sự lơi
Hiện tượng lơi xuất hiện khi tải trọng giảm dần dần với biến dạng không đổi
. Biến dạng có giá trị bằng không được đưa tới giá trị

trong một khoảng thời

gian dài. Theo dõi những biến đổi của tải trọng (ứng suất)

theo thời gian rút ra

hàm số lơi:

p(

)=

(1.3)


  0

 0

  0

 0

t

T

Hình 1.8. Đường cong lơi
Sau một khoảng thời gian xác định T, độ biến dạng có thể đột nhiên được đưa
về giá trị không. Sau đó người ta tiếp tục theo dõi những biến đổi của tải trọng (hình
1.8. Đường cong lơi).
Thực tế không phải dễ dàng để đưa độ biến dạng về giá trị không, nhất là
trong trường hợp một sợi hoặc một băng vải được kéo căng.

23


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền


(1)

 0

  0

 0

t

T



0

(2)

  0

 0

 0

t

T

Hình 1.9. Thời điểm T,

đưa về 0

Nhiều khi phải giải quyết đưa tải trọng về giá trị không ở thời điểm T (hình
1.9) và nên vẽ hai đường cong:
(1). Ứng suất

phụ thuộc thời gian, với t < T;

(2). Biến dạng phụ thuộc thời gian, với t > T.
1.2.1.6. Biểu đồ biến dạng – tải trọng
Xét một loạt các thí nghiệm rão thực hiện trên cùng một vật thể với những tải
trọng khác nhau:
vào

,

,

, … Đường cong t1 thể hiện sự phụ thuộc biến dạng

, và cũng như vậy ta có các đường cong t2, t3, … Biểu đồ này tập hợp những

đường cong có tên gọi đường cong biến dạng – tải trọng.


t3

t2

t1

0
Hình 1.10. Biểu đồ biến dạng – tải trọng

24


Luận văn Thạc sĩ khoa học
Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội

Đàm Thị Huyền

1.2.2. Hiện tƣợng rão và lơi của xơ dệt
Hiện tượng rão là biến dạng chậm theo thời gian dưới tải trọng không đổi và
hiện tượng lơi là sự giảm dần tải trọng với biến dạng không đổi theo thời gian.
Khi một xơ dệt bị kéo giãn dưới tải trọng không đổi, lúc đầu độ giãn tăng rất
nhanh và sau đó chậm dần: tại thời điểm bỏ tải trọng ra, chiều dài xơ bị co lại với
vận tốc nhanh, sau đó tốc độ co giảm về không sau một thời gian dài.
Một vài loại xơ dệt trong những điều kiện nào đó, sau khi kéo giãn, khi bỏ tải
trọng có thể phục hồi về chiều dài ban đầu. Trong khi đó, những xơ khác hoặc cũng
những xơ ấy trong điều kiện khác lại tồn tại độ giãn dư mặc dù để phục hồi sau một
thời gian rất dài.
Việc làm giãn xơ dệt có thể gây ra hai quá trình cơ bản gọi là: liên kết giãn và
liên kết mạch duỗi thẳng. Liên kết ở đây là nói đến liên kết phân tử để tạo ra cấu
trúc mạng lưới. Trước khi liên kết mới có thể tham gia có hiệu lực vào sự giãn của

xơ, nó phải được định hướng dọc theo trục xơ. Mạch liên kết nào ngắn hơn sẽ định
hướng trước. Liên kết nào bị đứt thì sự kéo giãn chuyển sang liên kết khác song
song với nó. Như vậy liên kết bị đứt có thể tồn tại với điều kiện tạo lại liên kết và
thực hiện được khi xơ được buông lỏng.
Độ giãn dư tồn tại nếu mức độ gãy của liên kết mạng đủ mạnh hoặc nếu liên
kết mới hình thành đủ bền vững. Nếu liên kết mới không đủ mạnh, những liên kết
dư chưa gãy sẽ có xu hướng kéo hệ thống trở lại trạng thái chưa giãn nhưng nó sẽ bị
những liên kết mới hình thành chống lại.
Sự phục hồi rão có nguyên nhân từ những liên kết bị đứt khi chúng bị giãn
trong lúc chống lại sự co.
Mức độ phục hồi rão phụ thuộc mức độ gãy của liên kết, số liên kết mới tạo ra
và tính bền vững của chúng đối với lực của các liên kết chưa gãy.
1.2.2.1. Sự rão và phục hồi rão của xơ dệt
a. Điều kiện tải trọng
Tải trọng nhỏ

25