Nghiên cứu sự biến đổi độ dài và độ duỗi thẳng song song của nguyên liệu xơ trong quá trình kéo sợi
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.42 MB, 69 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
ĐẶNG THỊ HẢI VÂN
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘ DÀI VÀ ĐỘ DUỖI THẲNG SONG SONG
CỦA NGUYÊN LIỆU XƠ TRONG QUÁ TRÌNH KÉO SỢI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. NGUYỄN MINH TUẤN
Hà Nội – Năm 2012
LỜI CÁM ƠN
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến tập thể giáo viên,
cán bộ Khoa Công Nghệ Dệt May và Thời trang trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
những người đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em suốt 2 năm
trong quá trình nghiên cứu học tập và rèn luyện.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Minh Tuấn là
người trực tiếp hướng dẫn tận tình, cặn kẽ, giúp đỡ em nghiên cứu hoàn thành luận
văn này.
Trong quá trình tiến hành nghiên cứu, em đã luôn cố gắng kết hợp những kiến
thức được dạy trong nhà trường và hiểu biết thực tế có được, luôn cố gắng học hỏi,
tìm tòi. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên đề tài
nghiên cứu này không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được
sự quan tâm và phản hồi của thầy cô và bạn bè để đề tài nghiên cứu này được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ kết quả nghiên cứu được trình bày trong Luận văn
là do tôi nghiên cứu, do tôi tự trình bày, không sao chép từ các Luận văn khác. Tôi
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 30 tháng 03 năm 2012
Người thực hiện
Đặng Thị Hải Vân
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..........................Error! Bookmark not defined.
1.1. Tổng quan về độ duỗi thẳng song song:...Error! Bookmark not defined.
1.2. Sự biến đổi của độ duỗi thẳng song song các xơ trong quá trình công
nghệ kéo sợi: ..................................................Error! Bookmark not defined.
1.2.1.CUNG BÔNG .......................................Error! Bookmark not defined.
1.2.2.CHẢI THÔ............................................Error! Bookmark not defined.
1.2.3.GHÉP ....................................................Error! Bookmark not defined.
1.2.4. CHẢI KỸ .............................................Error! Bookmark not defined.
1.2.5 . SỢI THÔ ............................................Error! Bookmark not defined.
1.2.6. SỢI CON..............................................Error! Bookmark not defined.
1.2.7. QUẤN ỐNG.........................................Error! Bookmark not defined.
1.3 Ảnh hưởng của độ duỗi thẳng song song đến quá trình kéo sợi và chất
lượng:.............................................................Error! Bookmark not defined.
1.3.1.Ảnh hưởng đến quá trình kéo sợi:..........Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Ảnh hưởng đến chất lượng sợi..............Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... Error!
Bookmark not defined.
2.1.. Đối tượng nghiên cứu:............................Error! Bookmark not defined.
2.2.1: Nghiên cứu lý thuyết độ duỗi thẳng song song các xơ cà sự biến đổi
.......................................................................Error! Bookmark not defined.
2.2.3 Xác định và đánh giá độ duỗi thẳng song song các xơ trong quá trình
kéo sợi cúi chải thô, cúi ghép 1, cúi ghép 2, cúi chải kỹ: ... Error! Bookmark
not defined.
2.2. Phương pháp nghiên cứu: ........................Error! Bookmark not defined.
2.3.1.Quy hoạch thực nghiệm.........................Error! Bookmark not defined.
2.3.3. Phương pháp đô độ dài và độ nhỏ:........Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ................ Error!
Bookmark not defined.
3.1. Sự biến đổi của độ duỗi thẳng song song các xơ trong quá trình kéo sợi
( cúi chải) . ..................................................Error! Bookmark not defined.
3.2. Ảnh hưởng của cự ly suốt đến độ duỗi thẳng song song các xơ .. Error!
Bookmark not defined.
3.2. Ảnh hưởng của bội số kéo dài đến độ duỗi thẳng song song các xơ
.......................................................................Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN....................................................Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Sơ đồ các hệ thống kéo sợi
Bảng 1.1: So sánh tình trạng các xơ khi ở trong kiện và ở trong sợi.
Hình1.2. Sơ đồ dây chuyền cung bông Rieter
Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ máy chải
Bảng 1.4: Các dạng móc câu trong cúi chải
Hình 1.5: Sơ đồ bộ kéo dài..
Hình 1.6 :Máy ghép TD 02
Hình 1.7 : Kích thước của máy ghép TD 02
Hình 1.8: Máy chải kỹ TC01
Hình 1.9: Máy sợi thô F35
Hình 1.10: Máy kéo sợi con
Bảng 1.11. Tiêu chuẩn ôn ẩm độ cho các gian máy
Hình 1.12: Máy quấn ống Muratec 21C
Hình 2.1: Mô hình một đoạn sợi x ; x+dx
Hình 2.2: Móc lấy xơ trên kim trục gai.
Hình 2.3: Chuyển giao xơ từ trục gai sang thùng lớn.
Hình 2.4: Tác động chải cơ học
Hình 2.5: Độ dài thực tế và độ dài xơ đã được duỗi thẳng song song
Hình 2.6: Chuyển động của các xơ trong bộ kéo dài
Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo AFIS
Hình 2.8: Mắt cảm quang laser
Hình 2.9: Sơ đồ cảm biến điện dung và sơ đồ cảm biến điện dung có sử dụng mạch
cao tần.
Hình 2.10. Thiết bị đo độ dài FIBROGRAPH
Hình 2.11: Phương pháp đo FIBROGRAPH
Hình 2.12.Kết quả đo ns trên Fibrograph
Bảng 3.1 : Quy hoạch thực nghiệm hai biến
Hình 3.2: Đồ thị không gian 3 chiều
Hình 3.3: Đồ thị không gian 3 chiều
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
MỞ ĐẦU
Bước sang thiên niên kỷ mới trong xu thế hội nhập khu vực và thế giớ có
những bước phát triẻn mới, việc xoá bỏ hạn gạch xuất khẩu Dệt May sang EU, Mỹ
và hàng Dệt May Trung Quốc, Thái Lan Với giá rẻ. Đặc biệt ở thời đậi hiện nay với
chính sách mở cửa của nhà nước hàng ngoại tràn ngập thị trường. bởi vậy đòi hỏi
các nhà sản xuất phải tìm tòi ra nhiều sáng kiến mới để cạnh tranh với sản phẩm
tiêu thụ trên thị trường tức là luôn luôn thay đổi mẫu mã mặt hàng đảm bảo độ bền
đẹp hạ giá thành sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị hiéu của người tiêu thụ.
Ngành công nghiệp Dệt May đang thực hiện chiến lược tăng tốc đến năm 2005
kim ngạch xuất khẩu đạt 4,5 tỷ USD. Do đó ngành công nghiệp Dệt phải có những
đổi mới thiết bị, đào tạo nguồn nhân lực, cải tiến nâng cao tổ chức quản lý và mở
rộng sản xuất để phù hợp với quy luật và khẳng định được vai trò quan trọng của
mình trong nền KTQD, từng bước hoà nhập thị trường khu vực và thế giới.
Trong tình hình kinh tế nước ta hiện nay đang trên đà phát triển, ngành công
nghiệp Dệt May là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của nước ta, kim ngạch
xuất khẩu của ngành công nghiệp Dệt May năm 2009 là 9,5 tỉ USD vượt trên cả dầu
khí. Đồng thời đây cũng là ngành thu hút đông đảo lao động và tạo điều kiện giải
quyết việc làm cho người lao động, lao động ngành công nghiệp Dệt May chiếm 1/3
lao động của cả nước.
Ngành công nghiệp Dệt May là một nghành sản xuất quan trọng của nền kinh
tế quốc dân của mỗi nước có nhiệm vụ cung cấp hàng tiêu dùng như các loại vải
sợi, khăn mặt, quần áo… cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Về tổng giá trị kim
nghạch xuất khẩu chỉ đứng sau dầu khí, đồng thời cũng là ngành thu hút đông đảo
nhân công và tạo điều kiện giải quyết công ăn việc làm cho phần lớn người lao
động.
Đi đôi với sự phát triển của nghành Dệt May, ngành kéo sợi là một bộ phận
hợp thành rất quan trọng của công nghệ dệt với nhiệm vụ cung cấp sợi các loại cho
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
1
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
các ngành dệt thoi, dệt kim, không dệt, dệt không thoi… Ngoài ra còn sản xuất ra
phục vụ các ngành công nghiệp khác như vải kĩ thuật để lót đường, sợi làm lốp ô tô
và các sản phẩm dùng trong y tế. Muốn kéo sợi được thì bắt buộc các xơ phải có sự
sắp xếp dọc theo trục của sản phẩm và phải có một độ duỗi thẳng song song nhất
định nào đó. Độ duỗi thẳng song song của xơ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
và bán sản phẩm của các công đoạn sau. Chính vì vậy việc nghiên cứu, kiểm soát,
đánh giá sự thay đổi của độ duỗi thẳng song song trong quá trình kéo sợi là rất quan
trọng.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
2
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về độ duỗi thẳng song song:
Qua tham khảo rất nhiều tài liệu, có rất nhiều công trình nghiên cứu nói về bộ
kéo dài, cũng như nói về quá trình kéo dài lý tưởng và các sự chuyển động lý tưởng
của các xơ lý tưởng trong bộ kéo dài, cũng như lực nén suốt, trường lực ma sát, tuy
nhiên chưa có một bài bào nào hay một nghiên cứu nào thực sự nói về các phương
pháp, dụng cụ để đo được độ duỗi thẳng các xơ trong bán sản phẩm như cúi chải,
cúi ghép, sợi thô… Rất khó khi đo độ duỗi thẳng song song của các xơ trong sản
phẩm cúi (sợi) vì muốn đo được trên HVI, AFIS, Fibrograph, rút xơ thì chúng ta
thường phải phá hủy mẫu và không giữ được hiện trạng sắp xếp thực tế của các xơ
có trong bán sản phẩm cúi chải, cúi ghép. Do vậy cho đến bây giờ vẫn chưa có thiết
bị hay công trình nghiên cứu nào thực sự đo được đúng tình trạng duỗi thẳng song
song của các xơ trong cả quá trình công nghệ kéo sợi.
Vì vậy mà nhóm nghiên cứu muốn đi sâu vào tìm hiểu khả năng lý thuyết và tìm
ra một phương pháp đo được độ duỗi thẳng song song của các xơ dựa trên một số
nguyên lý đo thông dụng trên thế giới hiện nay.
Đo độ dài tổng các xơ thực tế có trong mẫu cúi chải và ghép trên thiết bị AFIS,
HVI cho chúng ta tổng độ dài các xơ ở trạng thái đã được duỗi thẳng song song Lo.
Đo độ dài và chi số thực tế của cúi chải trên USTER TESTER 5 kết hợp với đo
số lượng xơ thực tế có trong tiết diện của chính các mẫu cúi và ghép nói trên nhờ
thiết bị đo độ dài kéo sợi Fibrograph sẽ cho ta tổng độ dài thực tế của các xơ có
trong chính mẫu cúi đó Ltt.
Độ duỗi thẳng song song của các xơ theo đề xuất của nhóm nghiên cứu sẽ là:
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
Ltt
.100%
L0
3
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
+ Mẫu cúi chải, ghép: dùng thiết bị đo AFIS (cho n xơ bông riêng rẽ) ta tìm
được tổng độ dài các xơ có trong mẫu ở trạng thái đã được duỗi thẳng song song
Lo.
+ Cùng mẫu cúi chải ghép đo trên USTER và Fibrograph ta đo được chi số, độ
dài mẫu L(1m), CV% và số xơ trung bình có trong tiết diện cúi ns. Tổng độ dài thực
tế của các xơ trong cúi mẫu lúc này sẽ là Ltt= ns x L.
1.2. Sự biến đổi của độ duỗi thẳng song song các xơ trong quá trình công nghệ
kéo sợi:
Để nghiên cứu sự biến đổi của độ duỗi thẳng song song của các xơ trong quá
trình công nghệ, đề tài tài chủ yếu tập trung vào đo các mẫu cúi chải, cúi ghép và
chải kỹ để tìm ra sự biến thiên của độ duỗi thẳng song song của các xơ trong các
quá trình kéo sợi, đặc biệt là quá trình chải, ghép nhằm mục đích đó chúng ta chuẩn
bị mẫu ở trong quá trình chải, ghép 1, ghép 2 và đo để tìm ra sự thay đổi của độ
duỗi thẳng song song và tìm ra các nhân tố ảnh hưởng chủ yếu đến sự duỗi thẳng
song song của các xơ.
Qua mỗi công đoạn của quá trình kéo sợi, độ duỗi thẳng song song của xơ bông
đều có sự thay đổi. Có công đoạn độ duỗi thẳng song song thay đổi nhiều, có công
đoạn thì độ duỗi thẳng song song lại thay đổi không đáng kể. Tuy nhiên sự thay đổi
của độ duỗi thẳng song song của xơ bông ở mỗi công đoạn đều có sự liên quan mật
thiết và ảnh hưởng tới chất lượng bán sản phẩm hoặc sản phẩm sau đó.
Trong dây chuyền kéo sợi có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng
phong phú và phức tạp. Hiện nay trên thế giới phổ biến nhất là hệ thống kéo sợi
bông. Trên hệ thống kéo sợi bông có thể sử dụng bông và xơ hóa học để kéo sợi
nguyên chất hoặc sợi pha trộn.
Trong ngành kéo sợi bông tồn tại chủ yếu 2 hệ thống kéo sợi khác nhau: hệ
thống kéo sợi chải thô và hệ thống kéo sợi chải kỹ.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
4
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Hệ kéo sợi chải thô thường dùng để kéo sợi chi số trung bình từ Nm 20 đến
Nm 54
Hệ kéo sợi chải kỹ dùng để kéo sợi chi số cao trên Nm 54 hoặc sợi có chi số
trung bình nhưng cần có chất lượng cao.
Ngoài ra do sự phát triển gần đây của kỹ thuật kéo sợi như sử dụng máy kéo
sợi cổ điển (dùng nồi – khuyên – cọc) kéo sợi từ cúi bỏ qua máy kéo sợi thô hoặc sự
ra đời của máy kéo sợi không cọc cũng kéo sợi từ cúi, nên không có máy kéo sợi
thô mà bộ kéo sợi được rút gọn, dây chuyền kéo sợi ngắn hơn trước. Bên cạnh đó,
còn có hệ kéo sợi liên hợp có đặc điểm là dùng nguyên liệu xấu, bông cấp thấp,
bông hồi, bông phế để kéo ra sợi vê có chi số thấp dưới Nm 10.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
5
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
SƠ ĐỒ CÁC HỆ THỐNG KÉO SỢI
Hệ chải thô
Hệ chải kỹ
Nguyên liệu
Nguyên liệu
Xé – làm sạch – trộn
Xé – làm sạch – trộn
Máy Chải Thô
Máy Chải Thô
Ghép 1
Ghép
Ghép 2
Máy cuộn cúi
Máy chải kỹ
Máy ghép 1
Máy ghép 2
Máy ghép 3
Máy kéo sợi thô
Máy kéo sợi thô
Máy kéo sợi con
Máy kéo sợi con
Sợi
Sợi
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
6
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Nhiệm vụ kéo sợi là liên tục làm nhỏ sản phẩm thành sợi có nhiều tính chất theo
yêu cầu về độ đều, độ săn, độ bền, độ giãn, độ cứng, độ xù lông, ngoại quan... từ
dạng nguyên liệu ban đầu là các xơ đang ở trạng thái bị nén chặt trong kiện thuận
tiện cho cất giữ và vận chuyển. Các xơ nguyên liệu được nén chặt trong kiện xơ có
những tính chất hoàn toàn khác biệt so với những tính chất của xơ có trong sản
phẩm cuối cùng là sợi. Trong quá trình kéo sợi, sự biến đổi tình trạng duỗi thẳng
song song của các xơ thay đổi rất rõ, sự khác biệt thể hiện dưới bảng nhận xét 1.1:
Tình trạng các xơ khi ở trong kiện
Tình trạng các xơ lúc ở trong sợi
+ Xơ bị nén chặt trong kiện.
+ Xơ đã được xé tơi.
+ Các xơ sắp xếp cực kì hỗn độn.
+ Các xơ sắp xếp song song rất trật tự
theo chiều dọc trục sợi tạo cấu trúc
trải đều, độ bền cao, ngoại quan tốt
(sợi bóng và mượt).
+ Xơ rất bẩn và có nhiều tạp chất có
nguồn gốc rất khác nhau (vỏ, hạt, lá
+ Xơ đã được loại hầu hết khoảng
99,5% tạp chất, độ sạch sợi rất tốt.
cây, cành cây, đất…).
+ Thành phần xơ bông rất khác nhau + Xơ được trộn rất đều về cả về thành
(giống bông, lô xơ, thời điểm thu phần và kết cấu trong sợi.
hoạch, quốc gia…).
Bảng 1.1: So sánh tình trạng các xơ khi ở trong kiện và ở trong sợi.
Chính vì sự khác biệt quá lớn giữa những tính chất của các xơ trong sản phẩm
cuối cùng và các xơ ở dạng nguyên liệu ban đầu (trong kiện xơ) như vậy đòi hỏi quá
trình công nghệ kéo sợi là một quá trình công nghệ liên tục kéo dài, rất tốn kém và
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
7
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
vô cùng phức tạp. Công nghệ kéo sợi do đó phải trải qua rất nhiều công đoạn phức
tạp cơ bản như: cung bông, chải, ghép, sợi thô, sợi con, quấn ống.
1.2.1.CUNG BÔNG
Nhiệm vụ chính là xé tơi, khử tạp chất do vậy độ ẩm có thể ở mức trung bình so
với các gian máy khác. Khi di chuyển qua các tay đánh xơ sẽ bị phân ly theo quạt
gió. Nếu độ ẩm quá cao sẽ làm cho tạp chất bám vào xơ khó loại trừ và giảm khả
năng xé tơi của máy.
Ở công đoạn cung bông các xơ được xé tơi, trộn đều làm sạch hoàn toàn chưa
đủ điều kiện để kéo sợi và đặc biệt trong quá trình làm nhỏ sản phẩm có sự dịch
chuyển tương đối giữa xơ này và xơ khác, các xơ chưa được sắp xếp dọc theo chiều
trục của sản phẩm, các xơ không được vuốt nên độ duỗi thẳng song song rất nhỏ và
do các mặt kim không làm nhiệm vụ chủ yếu là duỗi thẳng các xơ do đó không đủ
điều kiện để kéo sợi.
+ Nhiệt độ: Mùa đông: t = 20oC
Mùa hè:t =30oC
+ Độ ẩm tương đối của không khí: 55 2.5%
Cung bông chỉ chiếm 10% giá thành gia công trong nhà máy kéo sợi nhưng có
ảnh hưởng rất lớn thông qua tỷ lệ tiêu hao và chất lượng sợi. Xử lý nhẹ nhàng trên
cung bông tránh gây quá tải lên các xơ, giảm tạo ra xơ ngắn làm tăng chất lượng
sợi, cải thiện điều kiện làm việc và ảnh hưởng tới việc chọn lựa nguyên liệu.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
8
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Hình1.2. Sơ đồ dây chuyền cung bông Rieter
Các máy trong cung bông có nhiệm vụ: Xé tơi các chùm xơ lớn thành các
chùm xơ nhỏ hơn (opening), làm sạch và loại tạp chất (cleaning & dust removal),
trộn đều (mixing & blending) và cung cấp bông đều đặn cho máy chải (even feed of
material to cards) nhưng không được làm tổn thương các xơ.
Mức độ xé tơi của chùm xơ phụ thuộc vào: Nguyên liệu (độ dầy cấp bông
vào, kích cỡ và liên kết chùm xơ, các tính chất cơ lý…), thiết kế máy (loại kim, kích
thước kim, góc nghiêng kim, mật độ kim, độ cao kim, cự li… ), thông số công nghệ
(tốc độ quạt cấp bông vào, tốc độ trục xé, cự li các bộ phận công tác..) và điều kiện
môi trường (nhiệt độ, độ ẩm).
Tạp kim loại làm hư hại thiết bị, gây cháy nổ hoặc làm đứt kim máy xé mịn và
máy chải. Tạp vải vụn, bao bì, xơ ngoại lai gây vấn đề khi kéo sợi, nhuộm và hoàn
tất.Tạp thực vật (mảnh vỏ, hạt, thân cây, lá cây, gỗ, bông kết…) làm nhiễu loạn quá
trình kéo dài, gây đứt sợi, nhiễm bẩn sợi và chất đầy kim chải. Tạp vô cơ, bụi dễ
tích tụ, gây mài mòn các chi tiết máy, rách đứt sản phẩm, đặc biệt trên máy kéo sợi
OE.
Trộn đều các thành phần nguyên liệu không đồng nhất để sản xuất ra sợi có
chất lượng ổn định về các tính chất cơ lý theo yêu cầu, giảm chi phí nguyên liệu, cải
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
9
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
thiện và ổn định công nghệ kéo sợi. Trộn đều bông theo kiện bông, theo chùm bông,
lớp màng bông hay cúi bông.
Yêu cầu cung bông:
Xé tơi các chùm xơ đang ở trạng thái nén chặt trong kiện bông sang trạng thái
các chùm xơ nhỏ không liên kết (110mg). Muốn vậy cần xử lý nhẹ nhàng với mức
độ xé tăng dần để không làm tổn thương các xơ (gây rối xơ, đứt xơ, tạo bông kết) và
giảm tiêu hao. Xé tơi liên quan mật thiết tới làm sạch và khả năng trộn đều. Ở đâu
có xé tơi, ở đó cũng có làm sạch và dễ trộn đều triệt để các chùm xơ đã được xé
nhỏ. Hiệu quả làm sạch và trộn đều phụ thuộc vào mức độ xé nhỏ các chùm xơ.
Cung bông loại một số lượng lớn tạp chất có trong bông. Các bộ phận công tác
như trục đinh, thanh dao, kim răng cưa va đập lên các xơ làm các xơ rung động
mạnh và các tạp chất sẽ văng ra, kết hợp với các bộ phận phụ trợ như thanh ghi và
dao bụi mà tạp chất bị loại ra khỏi xơ.
Cung bông được yêu cầu tạo ra bông kết ít nhất, ít làm tổn thương xơ nhất và ít
gây tiêu hao xơ tốt trong bông phế.
Chỉ tiêu cung bông:
- Loại được 7075% tạp chất trong kiện bông.
- Không tăng mức độ bông kết lên quá 100% so với nguyên liệu vào.
- Không tăng tỉ lệ xơ ngắn.
- Không làm giảm độ dài xơ (staple length).
Kết luận
Cung bông chỉ thực hiện nhiệm vụ xé tơi, trộn đều, làm sạch các xơ bông ban
đầu có trong kiện bông và cung cấp bông đều cho máy chải. Các xơ qua gian cung
bông chưa được sắp xếp có trật tự dọc theo trục sản phẩm để chuẩn bị kéo sợi. Vì
vậy cần phải duỗi thẳng song song và định hướng các xơ dọc theo trục của sản
phẩm hơn nữa trên công đoạn tiếp theo đó là thực hiện trên máy chải thô.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
10
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
1.2.2.CHẢI THÔ
Nhiệm vụ chính của công đoạn chải là chải triệt để các miếng xơ thành xơ đơn tiếp
tục loại trừ tạp chất và xơ ngắn. Ở công đoạn này nếu độ ẩm thấp quá sẽ gây hiện
tượng tĩnh điện, bông bám trên mặt kim gây tổn thương xơ, màng xơ dễ bị đứt, khó
phân chải và khó loại trừ tạp chất. Nếu tỷ lệ hồi ẩm của nguyên liệu quá cao tác
dụng phân chải kém, loại trừ tạp chất khó.Trong công đoạn này thường khống chế
tăng ẩm một chút so với công đoạn cung bông để bù 1 phần lượng ẩm trong quá
trình xé tơi và tránh làm đứt xơ bông trong quá trình phân chải.
+ Nhiệt độ: Mùa đông : t =24oC – 1oC
Mùa hè: t= 31oC – 1oC
+ Độ ẩm tương đối của không khí: 60 25%
Quá trình chải thô chỉ chiếm dưới 5% giá thành gia công trong nhà máy kéo sợi
nhưng có thể nói là công đoạn quan trọng nhất trong dây chuyền kéo sợi.
Máy chải là trái tim của nhà máy kéo sợi, chải tốt là đã kéo sợi được một nửa.
Chải thô là một quá trình quan trọng trong công nghệ kéo sợi và có vai trò quyết
định đến chất lượng sợi chải thô cũng như sợi chải kĩ.
Máy chải thô dùng để gia công cuộn xơ bông hoặc lớp xơ bông thành cúi, trong
cuộn bông hoặc lớp bông đưa vào máy có nhiều tạp chất như vụn lá, mùn hạt và
một phần lớn tạp chất. Trong cuộn bông, lớp bông, xơ ở dạng miếng xơ, dúm xơ có
khối lượng trung bình từ 1 đến 1,5 mg, độ duỗi thẳng của các xơ chưa cao. Vì vậy
mục đích của quá trình chải thô là tiếp tục phân tách các dúm xơ thành các xơ đơn
riêng biệt, chải cho các xơ song song và duỗi thẳng, tiếp tục loại trừ tạp chất và
điểm tật. Loại trừ bớt xơ ngắn, tăng độ đều xơ theo chiều dài, hình thành cúi chải
thuận lợi cho các quá trình gia công tiếp theo.Trong cúi chải các xơ còn được sắp
xếp tương đối định hướng theo chiều trục của sản phẩm.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
11
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ máy chải.
Chải thô là công đoạn quan trọng trong dây chuyền kéo sợi, đặc biệt trong dây
chuyền kéo sợi chải thô, công đoạn chải quyết định rất lớn tới chất lượng sản phẩm.
Trong dây chuyền kéo sợi chải thô các lỗi gây ra do công đoạn này như: bông kết,
còn nhiều tạp chất, đứt xơ… sẽ không loại được ở các công đoạn sau và sẽ gây lỗi
trên sản phẩm sợi làm giảm chất lượng sợi.
Trong lớp bông đưa vào máy chải vẫn còn lẫn nhiều tạp chất, nhất là dạng tạp
chất nhỏ như vụn lá, mùn, hạt… và một phần tạp chất lớn như hạt chưa chín hạt vỡ,
đất đá…. Ngoài ra còn một số điểm tật của xơ hoặc các lỗi do quá trình gia công tạo
nên như bông kết, vỏ hạt mang xơ, gút xơ…
Trong lớp bông, xơ phần lớn ở dạng miếng xơ có khối lượng trung bình từ
1~1,5mg, do vậy cần phải tiếp tục xé tơi thành xơ đơn để thuận lợi cho các công
đoạn kéo sợi tiếp theo. Mặt khác, trong lớp xơ độ duỗi thẳng của các xơ chưa cao,
xơ kém song song, chưa định hướng, tỷ lệ xơ ngắn còn nhiều, bán thành phẩm còn
thô, độ đều bề dày kém.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
12
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Do đó phải dùng máy chải để tiếp tục phân chải các chùm xơ thành xơ đơn, chải
cho các xơ duỗi thẳng và làm cho chúng song song với nhau hơn. Tiếp tục loại trừ
tích cực các tạp chất còn lại trong xơ bông, loại trừ đến mức tối đa các điểm kết,
loại trừ bớt xơ ngắn, tăng độ đều xơ theo chiều dài. Sắp xếp định hướng các xơ
bông trong cúi chải theo chiều trục của cúi. Tạo thành cúi có kích thước đường kính
theo yêu cầu và xếp cúi vào thùng.
Đến công đoạn chải thì độ duỗi thẳng song song được cải thiện đáng kể (đạt đến
=0,5), xơ được làm sạch đến 99,5 %.
Máy chải có nhiệm vụ: cấp màng bông đồng nhất và làm đều cả về khối lượng
lẫn độ xé tơi, phân chải các chùm xơ thành các xơ đơn, loại hầu hết các tạp chất còn
lại trong võng bông (9999,5%), loại xơ ngắn và bông kết, trộn đều bông xơ theo
đoạn ngắn, bắt đầu duỗi thẳng định hướng các xơ (0,5), tạo cúi và xếp cúi có chi
số và độ đều khối lượng được kiểm soát.
Bản chất của quá trình chải thô là phân tách các chùm xơ thành từng xơ đơn
riêng biệt nhờ phá vỡ mối liên kết giữa các xơ theo suốt chiều dài chùm xơ bằng
một hoặc hai bề mặt kim, phân bổ các xơ đã được duỗi thẳng và song song một
phần theo chiều trục của sản phẩm.
Ngoài ra quá trình chải còn bao gồm quá trình tách tạp loại trừ xơ ngắn, bông kết
và hình thành cúi chải. Như vậy sau quá trình chải thô, các tạp chất, xơ ngắn và
bông kết được loại ra, các xơ được duỗi thẳng song song nên các chỉ tiêu công nghệ
của xơ bông như độ đều, độ bền, độ dài, tỷ lệ tạp chất, tỷ lệ xơ ngắn… cũng được
thay đổi theo hướng tích cực.
Tuy nhiên quá trình chải thô cũng có thể làm tổn thương đến xơ bông, như làm
đứt xơ bông nếu chọn các thông số công nghệ không thích hợp, như chọn góc
nghiêng trục gai hay kích thước của bàn đưa bông không thích hợp hoặc loại trừ tạp
chất và xơ ngắn không triệt để làm lọt cả những xơ dài ra khỏi bán sản phẩm do lấy
cự ly giữa mui và bề mặt thùng chải không hợp lý, cự ly giữa các thanh ghi quá hẹp
hoặc quá rộng….
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
13
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Máy chải một khi đã được cài đặt chính xác và hoạt động đúng sẽ là máy làm sạch
tạp chất và bông kết hiệu quả nhất. Tuy nhiên không nên dồn hết công việc cho máy
chải.
* Ý nghĩa của công nghệ chải trong dây truyền kéo sợi:
Máy chải có thanh mui để gia công cuộn xơ hoặc lớp xơ thành cúi. Trong cuộn
bông (lớp bông) đưa vào máy chải còn nhiều tạp chất, nhất là dạng tạp nhỏ như vụn
lá, mùn, hạt vv… và một phần tạp chất lớn như hạt chưa chín, hạt vỡ. Ngoài ra có
một số điểm tật của xơ như bông kết, vỏ hạt, màng xơ, dây xơ, gút xơ.
Trong cuộn bông (lớp bông) xơ phần lớn ở dạng miếng xơ (dúm xơ), khối
lượng trung bình các dúm xơ từ 11,5mg. Độ duỗi thẳng của xơ trong cuộn bông
chưa cao. Hệ số duỗi thẳng của xơ thường nhỏ hơn 0,5.
Cho nên phải dùng máy chải để tiếp tục phân cách các dúm xơ thành các xơ
đơn, chải cho các xơ duỗi thẳng và song song với nhau hơn. Tiếp tục loại trừ tạp
chất và điểm tật. Loại trừ bớt xơ ngắn, tăng độ đều xơ theo chiều dài. Trong cúi
chải, các xơ còn được sắp xếp tương đối theo chiều trục của sản phẩm (cúi).
Sau quá trình chải thô trên máy chải mui chúng ta đạt được kết quả sau đây:
-
Hầu hết các dúm xơ được phên chải thành xơ đơn.
- Tạp chất trong cúi chải chỉ còn khoảng 2% so với khối lượng tạp chất có trong
bông nguyên. Riêng máy chải có khả năng loại trừ đến 70% tạp chất trong cuộn
bông.
- Độ duỗi thẳng của xơ tăng, hệ số duỗi thẳng của các xơ đạt bằng khoảng từ 0,5
đến 0,6.
- Độ đều theo chiều dài xơ tăng lên.
- Các thành phần xơ trong hỗn hợp bông được trộn đều hơn.
- Bán thành phẩm cuộn bông được làm nhỏ nhiều lần và trở thành cúi.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
14
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Như vậy chải thô là một quá trình quan trọng trong công nghệ kéo sợi và có vai
trò quyết định đến chất lượng sợi chải thô cũng như sợi chải kĩ.
Trong công nghệ kéo sợi chải thô việc loại trừ tạp chất và xơ ngắn kết thúc sau
quá trình chải thô.
Nhược điểm của chải thô: Cúi chải thô còn bì hạt mang xơ, tạp chất và bụi dính
trên mặt xơ do tiếp xúc ma sát, còn xơ rối, bông kết và rất nhiều xơ ngắn. Độ duỗi
thẳng các xơ chưa cao, các xơ còn nhiều móc câu, độ đều theo đoạn dài chưa thật
tốt. Nếu kéo sợi ngay sẽ cho ra sản phẩm sợi có chất lượng không cao.
Kết luận:
Kết thúc quá trình chải thô trong cúi chải thô vẫn còn những chùm xơ chưa
được phân tách hoàn toàn thành xơ đơn, còn có một lượng xơ ngắn, bông kết và tạp
chất đáng kể từ 1 đến 1,5 %. Đồng thời độ duỗi thẳng song song của các xơ trong
cúi chải thô chỉ đạt được khoảng 0,5, các xơ chưa được định hướng hoàn toàn theo
trục của sản phẩm và độ đều khối lượng theo đoạn dài chưa thực sự tốt. Tuy sau quá
trình chải thô ta vẫn có thể kéo sợi trực tiếp từ cúi nhưng chất lượng sợi không cao
do độ duỗi thẳng song song không tốt. Do vậy ta phải tiếp tục duỗi thẳng song song
và trộn đều trên máy ghép và bộ kéo dài (ghép và kéo dài).
1.2.3.GHÉP
Sau công đoạn chải, còn rất nhiều vi tạp dính trên các xơ của cúi chải thô, cần phải
có ghép để làm đều, đặc biệt là làm đều đoạn dài. Đồng thời chúng ta cần cải thiện
hơn nữa độ duỗi thẳng song song và loại móc câu tạo điều kiện cần thiết để chuẩn bị
cho kéo sợi.
Tình trạng các xơ sau khi chải:
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
15
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Bảng 1.4: Các dạng móc câu trong cúi chải.
Ghép là công đoạn cải thiện chất lượng xơ cuối cùng trong nhà máy kéo sợi.
Ghép làm đều nhưng làm cho sản phẩm to lên, cho nên quá trình ghép cần thực hiện
kéo dài để làm nhỏ sản phẩm. Kéo dài lý tưởng, khống chế các xơ chuyển động theo
quy luật định sẵn, duỗi thẳng song song xơ, loại móc câu là các mục tiêu của công
đoạn ghép.
*Khái niệm về kéo dài
Kéo dài là một quá trình cơ bản của công nghệ kéo sợi cổ điển thực hiện trên
máy ghép, máy kéo sợi thô, máy kéo sợi con và trên một số máy khác. Nó có ý
nghĩa quyết định đến độ đều của bán thành phẩm và sợi.
Bằng công nghệ kéo dài có thể thực hiện việc làm nhỏ sản phẩm đến một độ
nhỏ nào đó tạo ra những mặt hàng khác nhau.
Công nghệ kéo dài rất phức tạp vì nó dựa trên những qui luật chuyển động của
những phần tử không liên tục rất cơ bản của sản phẩm, đó là các xơ.
Vì vậy muốn làm cho bán thành phẩm nhỏ đi thì phải phân bố lại các xơ trên
một chiều dài sản phẩm lớn hơn nghĩa là làm cho chúng chuyển dịch tương đối với
nhau. Trong khi chuyển dịch có sự ma sát với các xơ bên cạnh, các xơ được duỗi
thẳng và song song với nhau.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
16
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Để kéo dài sản phẩm, cần đặt một lực lên sản phẩm đủ để thắng lực móc và ma
sát giữa các xơ và làm cho các xơ chuyển động.
Đại lượng đặc trưng cho mức độ làm nhỏ sản phẩm được gọi là bội số kéo dài.
Đây là thông số cơ bản nhất của bộ phận kéo nhỏ sản phẩm bằng bộ kéo dài.
Khi kéo dài với bội số kéo dài nhỏ, sản phẩm chỉ nhỏ đi do sự duỗi thẳng của
các xơ và do sự biến dạng của chúng. Trong trường hợp này không có sự dịch
chuyển tương đối của các xơ và qui ước gọi là kéo dài loại 1. Còn khi có sự dịch
chuyển tương đối giữa các xơ là kéo dài loại 2.
Với kéo dài loại 2, sự giãn sản phẩm không mất đi khi thôi không tác dụng lực
vì các xơ đã dịch chuyển. Kéo dài loại 1 có mục đích giữ cho sản phẩm không bị
võng khi chuyển từ một bộ phận này sang bộ phận khác và chuẩn bị các điều kiện lý
tưởng để làm nhỏ sản phẩm.
Trong bộ kéo dài thì tốc độ tăng từ cặp suốt sau đến cặp suốt trước.
Bội số kéo dài được biểu diễn bằng tỷ số tốc độ của hai cặp suốt liên tiếp.
E
Vra
Vvao
Vra: Tốc độ dài của cặp suốt kéo dài đưa sản phẩm ra.
Vvào: Tốc độ vào của cặp suốt đưa sản phẩm vào.
Cũng có thể biểu diễn bội số kéo dài bằng mức độ làm nhỏ căn cứ vào độ dài của
sản phẩm sau khi kéo dài và trước khi kéo dài hoặc căn cứ vào số xơ trung bình
trong tiết diện sản phẩm
E
l
l
1
0
l1: Độ dài sản phẩm sau khi kéo dài.
l0: Độ dài sản phẩm trước khi kéo dài.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
17
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
n
n
E
0
1
n0: Số xơ trung bình trong tiết diện sản phẩm trước khi kéo dài.
n1: Số xơ trung bình trong tiết diện sản phẩm sau khi kéo dài.
Hoặc biểu diễn bội số kéo dài thông qua độ nhỏ chi số, độ nhỏ tex
E
N
N
1
0
T
T
0
1
N1, T1: Chi số, độ nhỏ Tex của sản phẩm sau khi kéo dài.
N0, T0: Chi số, độ nhỏ Tex của sản phẩm trước khi kéo dài.
BSKD E = E1 x E2
Hình 1.5: Sơ đồ bộ kéo dài.
- Làm đều sản phẩm bằng phương pháp ghép là có hiệu quả nhất. Ngoài ra còn có
thể làm đều sản phẩm về bề dày bằng cách điều chỉnh độ tự động hóa bộ phận kéo
dài và làm đều sản phẩm về độ dày trên đoạn ngắn nhờ tấm kẹp trong khu vực kéo
dài.
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
18
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Dệt May Da Giầy và Thời Trang
Luận văn cao học
Máy ghép có tác dụng làm đều, đặc biệt là làm đều đoạn dài, duỗi thẳng song
song các xơ và loại trừ các móc câu cực kỳ hiệu quả.
Theo quan điểm kinh tế thuần túy, thì ghép chỉ đóng góp ít hơn 5% giá thành
phẩm sợi nhưng nó có tầm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sợi, đặc biệt là độ đều.
Nếu hiệu chỉnh máy ghép không chuẩn sẽ làm giảm độ bền, độ giãn của sợi.
Ghép là máy cuối cùng quyết định làm đều sản phẩm và sửa chữa các lỗi do các
máy trước gây lên.
Lỗi xuất hiện do máy ghép tác động lớn đến toàn bộ quá trình kéo sợi. Các máy
ghép thế hệ mới có sản lượng trên 200 kg/h nên cúi ghép lỗi chưa được xử lý sẽ gây
ra khối lượng phế phẩm cao.
Hình 1.6:Máy ghép TD 02
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tuấn
19
Học viên : Đặng Thị Hải Vân
