Nghiên cứu mối liên hệ của độ không đều khối lượng sợi bông tới độ bền, độ không đều độ bền và độ không đều độ săn sợi
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.29 MB, 73 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------
NGUYỄN HUY ĐÔNG
NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ CỦA ĐỘ KHÔNG
ĐỀU KHỐI LUỢNG SỢI BÔNG TỚI ĐỘ BỀN, ĐỘ
KHÔNG ĐỀU ĐỘ BỀN VÀ ĐỘ KHÔNG ĐỀU ĐỘ
SĂN SỢI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN MINH TUẤN
HÀ NỘI-2017
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện luận văn này, dưới sự hướng dẫn
nhiệt tình, động viên và khích lệ của thầy giáo TS. Nguyễn Minh Tuấn
về chuyên môn cũng như phương pháp nghiên cứu khoa học tôi đã hồn
thành luận văn tốt nghiệp.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy giáo
TS. Nguyễn Minh Tuấn, các thầy cô bộ môn Công nghệ dệt, Viện Dệt
may Da giầy và Thời trang, Viện đào tạo Sau đại học, trường Đại học
Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện luận văn này.
Mặc dù luôn cố gắng học hỏi, trau dồi kiến thức để thực hiện và
hoàn thành luận văn này, tuy nhiên do thời gian có hạn và bản thân cịn
nhiều hạn chế trong q trình nghiên cứu nên tơi rất mong nhận được sự
đóng góp ý kiến của các thầy, cô và bạn bè đồng nghiệp.
Nguyễn Huy Đông
1
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan toàn bộ nghiên cứu được thực hiện công ty
TNHH sợi dệt Vĩnh Phúc. Các nội dung và kết quả nghiên cứu được
trình bày trong luận văn là do tác giả nghiên cứu và tự trình bày dưới sự
hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Minh Tuấn, không sao chép của
tài liệu khác.
Tác giả xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung, số liệu
cũng như các kết quả nghiên cứu trong luận văn.
Hà Nội, ngày 21 tháng 4 năm 2017.
Người thực hiện
Nguyễn Huy Đông
Nguyễn Huy Đông
2
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
LỜI MỞ ĐẦU
Quá trình hội nhập, đi ra biển lớn với nền kinh tế tồn cầu của đất nước địi
hỏi các ngành kinh tế quốc dân phải không ngừng phát triển, đổi mới công
nghệ, thiết bị, mở rộng mặt hàng, nâng cao chất lượng sản phẩm để tăng
cường sức cạnh tranh mạnh mẽ dần khẳng định vị trí vững chắc trong chuỗi
cung ứng trong nước cũng như quốc tế
Công nghiệp dệt may là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn trong nền
kinh tế quốc dân Việt Nam, giá trị hàng dệt may xuất khẩu chiếm tỷ trọng lớn
trong kim ngạch xuất khẩu của nước ta. (Theo hiệp hội dệt mau Việt Nam
tính đến hết năm 2014 lực lượng lao động ngành dệt may Việt Nam chiếm
hơn 20% lao động trong lĩnh vực công nghiệp và gần 5% tổng lực lượng lao
động Hàn Quốc- Việt Nam có 5214 cơng ty dệt may, các công ty may chiếm
tỷ trọng lớn nhất(84%), sau đó là các cơng ty kéo sợi và dệt(15%)). Kim
ngạch xuất khẩu dệt may năm 2014 là 24,7 tỷ USD tăng lên 27,5 tỷ USD năm
2015, 28,5 tỷ USD năm 2016 và dự đốn có thể đạt 45-80 tỷ USD vào năm
2020. Ngành công nghiệp kéo sợi là ngành quan trọng của công nghiệp dệt
may với nhiệm vụ cung cấp nguyên liệu sợi cho các doanh nghiệp dệt và hoàn
tất vải để cung cấp cho ngành may xuất khẩu. Chất lượng sợi sẽ ảnh hưởng
trực tiếp tới chất lượng vải và các sản phẩm may mặc được sản xuất sau này.
Và một yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sợi là độ không đều khối lượng sợi
ảnh hưởng đến các yếu tố khác của chất lượng sợi như: độ bền, độ không đều
độ bền, độ không đều độ săn sợi. Nên trong luận văn này tôi đi sâu vào nghiên
cứu đến mối liên hệ của độ không đều khối lượng sợi bông tới độ bền, độ
không đều độ bền và độ không đều độ săn sợi
Nguyễn Huy Đông
3
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
MỤC LỤC
MỤC LỤC ......................................................................................................... 1
DANH M ỤC B ẢNG ....................................................................................... 6
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: Tổng quan về độ khơng đều sợi.................................................. 9
1.1. Tổng quan q trình tạo sợi từ xơ: ......................................................... 9
1.1.1.Cung bông: ...................................................................................... 12
1.1.2.Chải thô: .......................................................................................... 14
1.2.3. Ghép: .............................................................................................. 15
1.2.4. Chải kỹ: .......................................................................................... 17
1.2.5 . Sợi thô: .......................................................................................... 19
1.2.6. Sợi con: ........................................................................................... 21
1.2. Độ không đều khối lượng sợi (CVm%):................................................ 23
1.2.1. Định nghĩa độ không đều khối lượng sợi ....................................... 23
1.2.2. Tầm quan trọng của độ không đều khối lượng sợi ........................ 24
1.2.3. Phân loại độ không đều khối lượng sợi .......................................... 24
1.2.4. Nguyên nhân gây ra độ không đều khối lượng sợi ........................ 32
1.3. Ảnh hưởng của độ không đều CVm% đến độ không đều độ bền CVP%
và độ không đều độ săn sợi CVK%. ............................................................. 32
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 35
2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu ....................................................... 35
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 35
2.1.2.Nội dung nghiên cứu: ...................................................................... 36
2.3. Phương pháp nghiên cứu: ..................................................................... 41
2.3.1. Phương pháp thực nghiệm đo độ không đều khối lượng, độ bền và
độ săn sợi .................................................................................................. 41
Nguyễn Huy Đông
4
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
2.3.2. Phương pháp vẽ biểu đồ so sánh kết quả thí nghiệm trên phần mềm
Microsoft Office Excel 2003: ................................................................... 43
2.3.3. Phương pháp thống kê xác suất phân tích kết quả thực nghiệm và
phương trình hồi quy trên phần mềm Statistics Excel 2003: ................... 44
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ........................ 46
3.1. Các bảng số liệu kết quả đo CVm%, độ bền, CVP%, CVK% ................ 46
3.2. Ảnh hưởng của độ không đều 𝐶𝑉𝑚 % đến độ không đều độ bền 𝐶𝑉𝑃 %.
...................................................................................................................... 48
3.3. Ảnh hưởng của độ không đều 𝐶𝑉𝑚 % đến độ không đều độ săn 𝐶𝑉𝐾 %.
...................................................................................................................... 51
3.4. Ảnh hưởng của độ không đều khối lượng 𝐶𝑉𝑚 % đến độ bền sợi 𝑃..... 53
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................... Error! Bookmark not defined.
Nguyễn Huy Đông
5
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: So sánh tình trạng các xơ khi ở trong kiện và ở trong sợi ................ 9
Bảng 1.2: Sơ đồ các hệ thống kéo sợi bông .................................................... 11
Bảng 1.3: Các dạng móc câu trong cúi chải. ... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.1. Các tính chất cơ lý của hỗn hợp bông ............................................ 35
Bảng 2.2. Các thông số cơng nghệ của sợi thí nghiệm ................................... 36
Bảng 3.1. Kết quả cho sợi bông CD dệt thoi Ne20/1- độ săn 720x/m ........... 46
Bảng 3.2. Kết quả cho sợi bông CD dệt thoi Ne32/1- độ săn 860x/m ........... 48
Nguyễn Huy Đông
6
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền cung bơng Rieter ............................................... 12
Hình 1.2: Sơ đồ cơng nghệ máy chải. ............................................................. 15
Hình 1.3: Sơ đồ cơng nghệ máy ghép. ............................................................ 17
Hình 1.4: Máy chải kỹ E75. ............................................................................ 19
Hình 1.5: Sơ đồ cơng nghệ máy sợi thơ .......................................................... 20
Hình 1.6: Sơ đồ cơng nghệ máy sợi con. ........................................................ 22
Hình 1.7. Phương pháp cắt và cân các đoạn sợi có cùng độ dài 𝒍𝒐. ............... 23
Hình 1.8. So sánh hai mẫu vải dệt từ sợi có độ khơng đều khác nhau. .......... 26
Hình 1.9. Sự thay đổi giá trị CV và I trong quá trình kéo sợi ......................... 27
Hình 1.10. Lỗi vân mây sợi quấn bảng trên đen và trên vải dệt thoi. ............. 28
Hình 1.11. Lỗi sọc sợi đoạn ngắn quấn bảng đen và trên vải dệt thoi. ........... 29
Hình 1.12. Lỗi sọc sợi đoạn dài quấn bảng đen và trên vải dệt thoi. .............. 29
Hình 1.13. Lỗi chu kỳ tại bước sóng 7,7cm do suốt trước lệch tâm. .............. 30
Hình 1.14. Lỗi sóng kéo dài tại các khu vực kéo dài. ..................................... 31
Hình 2.1. Máy Uster Tester 4 .......................................................................... 37
Hình 2.2. Máy đo cường lực Uster Tensorapid .............................................. 38
Hình 2.3. Máy đo độ săn sợi ........................................................................... 40
Hình 2.4. Nguyên lý đo độ không đều sợi trên máy Uster Tester .................. 41
Hình 2.5. Nguyên lý đo độ bền sợi Uster Tensorapid..................................... 42
Hình 2.6. Nguyên lý đo độ săn sợi trên máy G363. ........................................ 43
Hình 3.1. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa 𝐶𝑉𝑚 % và 𝐶𝑉𝑃 % của sợi Ne20 49
Hình 3.2. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa 𝐶𝑉𝑚 % và 𝐶𝑉𝑃 % của sợi Ne32
......................................................................................................................... 50
Hình 3.3. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa 𝐶𝑉𝑚 % và 𝐶𝑉𝐾 % của sợi Ne20
......................................................................................................................... 51
Nguyễn Huy Đông
7
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Hình 3.4. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa 𝐶𝑉𝑚 % và 𝐶𝑉𝐾 % của sợi Ne32
......................................................................................................................... 52
Hình 3.5. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa 𝐶𝑉𝑚 % và độ bền 𝑃 của sợi Ne20
......................................................................................................................... 53
Hình 3.6. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa 𝐶𝑉𝑚 % và độ bền 𝑃 của sợi Ne32
......................................................................................................................... 54
Nguyễn Huy Đông
8
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
CHƯƠNG 1: Tổng quan về độ không đều sợi
1.1. Tổng quan quá trình tạo sợi từ xơ:
Nhiệm vụ kéo sợi là liên tục làm nhỏ sản phẩm thành sợi có độ đều cao
nhất về thành phần và kết cấu, đảm bảo các tính chất theo yêu cầu về chi số,
độ sạch, độ bền, độ săn, độ giãn, độ cứng, độ xù lông, ngoại quan... từ dạng
nguyên liệu ban đầu là các xơ rất khác nhau về các tính chất cơ lý, còn chứa
lẫn rất nhiều loại tạp chất nguồn gốc khác nhau, đang ở trạng thái sắp xếphỗn
độn và bị nén chặt trong kiện bông. Các xơ nguyên liệu được nén chặt trong
kiện bơng có những tính chất hồn tồn khác biệt so với những tính chất của
xơ phải có trong sản phẩm cuối cùng là sợi thể hiện trên bảng 1.1.
Bảng 1.1: So sánh tình trạng các xơ khi ở trong kiện và ở trong sợi
Tình trạng các xơ khi trong kiện
Tình trạng các xơ trong sợi
+ Xơ bị nén chặt trong kiện.
+ Xơ đã được xé tơi.
+ Các xơ sắp xếp cực kì hỗn độn, + Các xơ được duỗi thẳng, song
các xơ rất khác nhau về các tính chất song rất trật tự dọc theo chiều trục
cơ lý như độ nhỏ, độ dài, độ bền, độ sợi tạo cấu trúc trải đều, độ bền cao,
giãn, độ chín, mầu sắc, độ mềm...
ngoại quan tốt (sợi bóng và mượt).
+ Xơ rất bẩn và có nhiều tạp chất có + Xơ đã được loại hầu hết khoảng
nguồn gốc rất khác nhau (vỏ, hạt, lá 99,9% 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
(giống bông, lô xơ, thời điểm thu thành phần và kết cấu trong sợi.
hoạch, quốc gia…).
Nguyễn Huy Đông
9
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Chính vì sự khác biệt q lớn giữa những tính chất của các xơ trong sản
phẩm cuối cùng là sợi và các xơ ở dạng nguyên liệu ban đầu (trong kiện xơ)
như vậy địi hỏi q trình cơng nghệ kéo sợi là một q trình cơng nghệ liên
tục kéo dài, rất tốn kém và vô cùng phức tạp bao gồm các công đoạn cơ bản
như: cung bông, chải, ghép, sợi thô, sợi con, quấn ống. Dây chuyền kéo sợi do
vậy có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú, tinh vi và
phức tạp.
Tùy theo tính chất nguyên liệu xơ khác nhau chúng ta có thể kéo sợi xơ
dài như len, lanh, đay, gai… trên hệ kéo sợi len hay hệ kéo sợi xơ ngắn như
bông, polyester, vixcô (cắt ngắn)… Hiện nay trên thế giới phổ biến nhất là hệ
kéo sợi xơ ngắn hay còn gọi là hệ kéo sợi bơng. Trên hệ kéo sợi bơng có thể
sử dụng bơng và xơ hóa học cắt ngắn để kéo sợi nguyên chất hoặc sợi pha
trộn.
Tùy theo yêu cầu sợi ra khác nhau, trong ngành kéo sợi bông tồn tại chủ
yếu các hệ kéo sợi chải thô, hệ kéo sợi chải kỹ, hệ kéo sợi OE rô to, hệ kéo
sợi OE ma sát, hệ kéo sợi dịng khí xốy Airjet hay Vortex (xem bảng 1.2).
Hệ kéo sợi chải thô thường dùng để kéo sợi chi số trung bình từ Ne16
đến Ne32.
Hệ kéo sợi chải kỹ dùng để kéo sợi chi số cao trên Ne32 hoặc sợi có chi
số trung bình nhưng cần có chất lượng cao cho vải dệt thoi hay dệt kim cao
cấp phục vụ các mặt hàng thời trang chất lượng cao.
Ngoài ra với sự phát triển gần đây trong công nghệ kéo sợi OE mà chúng
ta có thể kéo sợi trực tiếp từ cúi bỏ qua công đoạn kéo sợi thô và công đoạn
đánh ống. Bên cạnh đó, hệ kéo sợi OE ma sát có thể dùng nguyên liệu xấu,
bông cấp thấp, bông hồi, bông phế để kéo ra sợi lõi, sợi kỹ thuật, sợi phức
hợp và sợi composite có chi số thấp dưới Nm10.
Nguyễn Huy Đông
10
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Bảng 1.2: Sơ đồ các hệ thống kéo sợi bông
Hệ kéo sợi chải thô
Hệ kéo sợi 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 kéo sợi thô
Máy kéo sợi thô
Máy kéo sợi con
Máy kéo sợi con
Sợi
Sợi
Nguyễn Huy Đông
11
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
1.1.1.Cung bơng:
Nhiệm vụ chính của cung bơng là: 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. Cung bông trong một nhà máy sợi bơng trung bình với
sản lượng 500kg/h cần phải xé tơi khoảng 98 tỷ xơ/h (27 triệu xơ/giây)
nên không thể tách ngay các chùm xơ thành các xơ đơn mà phải xé các
chùm xơ nhỏ dần, với mức độ xé tơi làm sạch tăng dần cho đến kích
thước đủ nhỏ để có thể phân chải thành các xơ đơn trên các máy chải
theo sản lượng yêu cầu. Trên hình 1.1 là sơ đồ bố trí các máy xé trộn của
cung bơng Rieter hiện đại.
Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền cung bông Rieter
Mức độ xé tơi của chùm xơ phụ thuộc vào: Ngun liệu (độ dầy cấp
bơng vào, kích cỡ và liên kết chùm xơ, các tính chất cơ lý…), thiết kế
Nguyễn Huy Đông
12
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
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 tương đối).
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,
bơng kết…) làm nhiễu loạn q trình kéo dài, gây đứt sợi, nhiễm bẩn sợi
và chất đầy kim chải. Tạp vơ 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 khơng 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 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 khơng liên kết (1÷0,1mg). 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 bơng (loại được
70÷75% tạp chất trong kiện bông). Các bộ phận công tác như trục đinh,
Nguyễn Huy Đông
13
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
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.Tuy nhiên các xơ qua
gian cung bơng vẫn cịn chứa nhiều tạp chất, xơ ngắn đặc biệt là tỉ lệ nép
có trong nguyên liệu và sinh ra trên cung bông, các xơ chưa được sắp
xếp có trật tự dọc theo trục sản phẩm để chuẩn bị kéo sợi. Vì vậy cần
tiếp tục phân chải thành các xơ đơn tạo điều kiện loại nốt tạp chất, xơ
ngắn, nép, duỗi thẳng song song và định hướng các xơ dọc theo trục của
sản phẩm trên công đoạn tiếp theo là chải thơ.
1.1.2.Chải thơ
Nhiệm vụ chính của cơng đoạn chải là phân chải các chùm xơ có
khối lượng rất nhỏ từ 0,1÷1,0 mg sau khi ra khỏi cung bông thành các xơ
đơn, tiếp tục loại trừ tạp chất và xơ ngắn, gỡ và loại bông kết, trộn đều,
duỗi thẳng song song các xơ, tạo ra cúi chải và xếp vào thùng cúi theo
quy luật phù hợp, thuận lợi cho các q trình gia cơng tiếp theo.
Chải thơ là công đoạn quan trọng trong dây chuyền kéo sợi, đặc biệt
trong dây chuyền kéo sợi chải thô, công đoạn chải quyết định tới chất
lượng sản phẩm. Trong dây chuyền kéo sợi chải thô các lỗi gây ra do
công đoạn này như: bơng kết, cịn 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
Nguyễn Huy Đông
14
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
lượng sợi: Máy chải là trái tim của nhà máy kéo sợi, chải tốt là đã kéo
sợi được một nửa.
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ máy chải.
Qua công đoạn chải thô, các xơ đã được phân chải thành các xơ
đơn, làm sạch, trộn đều theo đoạn ngắn nhưng nếu kéo sợi ngay sẽ cho
ra sản phẩm sợi có chất lượng không cao. Do vậy ta cần phải tiếp tục
làm đều các cúi chải theo đoạn dài, hút loại bụi nhỏ bám trên bề mặt xơ,
loại móc câu sinh ra sau quá trình chải, trộn đều các thành phần xơ khác
nhau, tiếp tục duỗi thẳng song song các xơ ở mức độ cao chuẩn bị sẵn
sàng cho kéo sợi thông qua cơng đoạn ghép.
1.2.3. Ghép
Sau cơng đoạn chải, cịn rất nhiều vi tạp dính trên bề mặt các xơ của
cúi chải thô, độ đều theo đoạn dài chưa thật tốt cần phải có ghép để làm
đều, đặc biệt là làm đều đoạn dài. Đồng thời chúng ta cần cải thiện hơn
Nguyễn Huy Đông
15
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
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:
Bảng 1.3: Các dạng móc câu trong cúi chải.
Ghép là cơng 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 cơng đoạn ghép.
Nguyễn Huy Đông
16
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Hình 1.3: Sơ đồ cơng nghệ máy ghép.
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. Ghép là
máy cuối cùng quyết định làm đều sản phẩm và sửa chữa các lỗi do các
máy trước gây lên.
1.2.4. Chải kỹ
Trong cúi chải thơ cịn nhiều chùm xơ chưa được phân chải hết, độ
đồng đều về độ dài chưa cao do vẫn còn tỉ lệ xơ ngắn, bông kết, hạt
mang xơ, tạp chất khó loại.Vì vậy muốn kéo sợi chi số cao hoặc sản xuất
sợi cao cấp nhất thiết phải loại bỏ một tỉ lệ xơ ngắn theo yêu cầu, loại hết
các hết các tạp chất cịn lại qua cơng đoạn chải kỹ. Thông thường khi
nào cần sản xuất sợi chi số cao từ Ne40 trở lên hoặc sợi có chi số trung
bình nhưng có u cầu cao về chất lượng thì sẽ sử dụng hệ kéo sợi chải
kỹ.
Nguyễn Huy Đông
17
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Trong công đoạn chuẩn bị cuộn cúi cho chải kỹ độ duỗi thẳng song
song của xơ tăng đến 73÷75%,sau khi chải kỹ độ duỗi thẳng song song
của các xơ trong cúi tăng lên 82%.
Hệ thống kéo sợi chải kỹ cho phép ta kéo sợi bơng có chi số cao
hơn Ne40. Nếu khơng có chải kỹ thì chỉ có một phần nhỏ bơng đắt tiền
được kéo thành sợi chải thơ có chi số lớn hơn Ne40 (Nm68). Hệ thống
kéo sợi chải kỹ tốn kém hơn so với chải thô:
- Cần bông dài, mảnh, có chất lượng tốt với giá tương đối cao lx ≥
32mm.
- Chải kỹ loại 10÷20 % xơ ngắn (comber noil) tùy theo chất lượng
bông và sợi theo yêu cầu.
- Cần kiểm soát, lựa chọn và tối ưu tỉ lệ bông tốt tiêu hao trên công
đoạn chuẩn bị và chải kỹ.
Mục đích của q trình chải kỹ là loại bỏ xơ ngắn, xơ rối, kết, tạp…
làm cho các xơ duỗi thẳng song song tốt để tạo được các loại sợi có chất
lượng cao, bóng, bền, đều và độ sạch cao. Máy chải kỹ có nhiệm vụ loại
trừ xơ ngắn, xơ rối, lựa chọn xơ ngắn hiệu dụng và giảm thiểu xơ dài bị
loại trong bông rơi chải kỹ. Máy chải kỹ loại bơng kết, tạp tích cực và
hiệu quả. Đồng thời nó cịn duỗi thẳng song song các xơ dài lựa chọn
cho cúi chải kỹ và tạo cúi chải kỹ phù hợp cho công đoạn sau.
Nguyễn Huy Đông
18
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Hình 1.4: Máy chải kỹ E75.
Sau chải kỹ sợi đều hơn từ 10÷20 %, chất lượng cao và ổn định
hơn.Cúi chải kỹ kéo ra sợi mảnh hơn, bền hơn 7÷15 %, sạch hơn, bóng
hơn, ít xù lơng hơn, kết tạp giảm 30÷40 %. Chải kỹ cải thiện các tính
chất kéo sợi và các thuộc tính cho nhuộm hồn tất. Chải kỹ sẽ tạo điều
kiện cho sản phẩm sau này là vải đồng nhất và bóng hơn.
1.2.5 . Sợi thơ
Kéo sợi thô là công đoạn trung gian kéo nhỏ cúi ghép thành sợi thơ
có chi số nhất định, có độ săn tạm thời đảm bảo sợi đủ bền cho quấn
ống, thuận tiện cho vận chuyển, dễ tở cấp liệu và phá săn tại khu sau bộ
kéo dài máy sợi con. Máy kéo sợi thô phức tạp, dễ gây lỗi, tăng thêm giá
thành, cung cấp bán thành phẩm rất nhạy cảm cả khi quấn ống và tở sợi.
Cúi ghép còn quá dầy, chưa được xe săn nên rất dễ bị xù lông và tạo
ra bông bay. Bội số kéo dài cần thiết để kéo sợi là 300÷500 nên chỉ cần
một máy sợi con không đảm bảo kéo nhỏ sản phẩm đạt mọi yêu cầu của
Nguyễn Huy Đông
19
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
sợi. Hơn nữa, thùng cúi rất khơng thích hợp cho vận chuyển và dạng
nguyên liệu phù hợp cấp cho máy sợi con.
Hình 1.5: Sơ đồ cơng nghệ máy sợi thơ.
Máy sợi thơ có nhiệm vụ: Kéo nhỏ cúi ghép thành sợi thơ có chi số
phù hợp cấp liệu cho máy sợi con. Tạo bền cho sợi thô nhờ xe săn tạm
thời đảm bảo quấn ống thuận tiện cho vận chuyển và phá săn ở khu sau
của bộ kéo dài máy sợi con. Xoắn giả trên đầu gàng tránh đứt đoạn giữa
suốt trước, gàng và ống sợi thô.
Nhiệm vụ kéo dài: Kéo nhỏ cúi ghép thành sợi thơ có chi số phù
hợp với tính năng kéo dài trên máy sợi thơ, sợi con mà không gây đứt xơ
và xáo trộn. Kéo dài nhờ sự tăng tốc độ dài của các cặp suốt thường gọi
là bộ kéo dài. Kéo dài sơ cấp (khu sau) nhằm duỗi thẳng các xơ chuẩn bị
cho kéo dài chính (khu trước).
Nguyễn Huy Đơng
20
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Nhiệm vụ xoắn giả: Tạo xoắn giả nhờ núm xoắn giả lắp trên đầu
gàng tránh đứt đoạn sợi giữa suốt trước, gàng, ống sợi. Quấn sợi thơ 2÷3
vịng trên tay ép trước khi quấn lên ống sợi thô.
Nhiệm vụ xe săn: Sợi thơ có độ bền nhất định, đủ bền cho quấn ống,
thuận lợi cho vận chuyển, tở cấp sợi, dễ phá săn tại khu sau bộ kéo dài
máy sợi con. Chọn độ săn phụ thuộc vào tính chất, tình trạng nguyên
liệu điệu kiện ẩm độ và chi số sợi thơ:
𝐾=
𝛼𝑡𝑒𝑥
√𝑡𝑒𝑥
= 𝛼𝑁𝑚 √𝑁𝑚
Trong đó 𝛼𝑡𝑒𝑥 và 𝛼𝑁𝑚 là hệ số săn theo độ nhỏ tex và chi số Nm.
1.2.6. Sợi con
Máy kéo sợi con là công đoạn cuối cùng trong giai đoạn gia cơng
xơ thành sợi có độ nhỏ (chi số), độ sạch, độ bền, độ giãn, độ săn, độ xù
lông, độ mềm mại… và độ không đều về tất cả các chỉ tiêu chất lượng
nói trên theo yêu cầu. Chính vì vậy máy kéo sợi con có vị trí quan trọng,
quyết định đến chất lượng và đặc tính của sản phẩm cuối cùng là sợi.
Máy kéo sợi con thực hiện các mục đích và nhiệm vụ sau:
- Kéo dài sợi thơ thành sợi có độ nhỏ theo u cầu sử dụng.
- Xe săn tạo cho sợi có độ bền, độ tròn, kết cấu chặt chẽ tốt nhất.
- Quấn ống thành búp sợi có khối lượng, hình dạng nhất định tùy thuộc
vào khả năng của máy và quả sợi để thuận tiện cho việc chuyên chở, cất
giữ và đáp ứng q trình cơng nghệ tiếp theo.
Nguyễn Huy Đơng
21
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Hình 1.6: Sơ đồ cơng nghệ máy sợi con.
Chất lượng của vải dệt thoi hay dệt kim được quyết định bởi chất
lượng sợi thơng qua các tính chất sợi như: chi số, độ sạch, độ bền, độ
giãn, độ săn, độ xù lông, độ mềm mại… và đặc biệt là độ khơng đều về
các đặc trưng chất đó. Độ khơng đều có thể hiểu là sự biến động của một
tính chất nào đó xung quanh giá trị trung bình của tính chất đó. Do sợi
được kéo ra từ các xơ (đặc biệt là các xơ tự nhiên) có các tính chất cơ lý
rất khác nhau từ xơ này đến xơ khác, giữa các xơ trong cùng kiện bông,
từ kiện bông này tới kiện bông khác, từ lô bông này đến lô bông khác
trong hỗn hợp bông và đặc biệt là các xơ được sắp xếp một cách ngẫu
nhiên dọc theo trục sợi trong suốt quá trình kéo sợi nên tất cả các tính
chất của sợi đều là các biến số ngẫu nhiên và có độ khơng đều. Chúng ta
thường nói về độ không đều về độ nhỏ sợi, độ không đều chi số, độ
không đều độ bền, độ không đều độ săn, độ không đều độ xù lông…,
Nguyễn Huy Đông
22
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
trong các độ khơng đều thì độ khơng đều về độ nhỏ sợi (độ không đều
chi số hay độ không đều theo khối lượng đoạn dài sợi) là quan trọng nhất
có ảnh hưởng quyết định tới chất lượng sợi và các tính chất khác của sợi.
1.2. Độ khơng đều khối lượng sợi (CVm%)
1.2.1. Định nghĩa độ không đều khối lượng sợi
Nếu chia sợi làm n đoạn có độ dài như nhau lo lần lượt có khối
lượng là: 𝑚1 ,𝑚2 ,…,𝑚𝑛 hay lần lượt có độ nhỏ theo đơn vị tex:
𝑡1 ,𝑡2 ,…,𝑡𝑛 với:
𝑡𝑖 =
𝑚𝑖
(1.1)
𝑙𝑜
hoặc theo chi số Nm: 𝑁𝑚1 ,𝑁𝑚2 ,…,𝑁𝑚𝑛 với:
𝑙𝑜
𝑁𝑚𝑖 =
(1.2)
𝑚𝑖
Hình 1.7. Phương pháp cắt và cân các đoạn sợi có cùng độ dài 𝑙𝑜 .
Nếu gọi 𝑋 là độ nhỏ của sợi theo tex (t) hoặc chi số (Nm) thì khối
luợng trung bình của sợi sẽ là:
𝑛
𝑋=∑
xi
𝑖=1 n
Nguyễn Huy Đông
23
(1.3)
14BVLDM-HY
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Công nghệ vật liệu dệt may
Phương sai khối luợng của sợi sẽ là:
𝑛
2
б =∑
(xi −𝑋)
2
(1.4)
n
𝑖=1
Độ không đều khối luợng của sợi 𝐶𝑉𝑚 % sẽ là:
б
𝐶𝑉𝑚 % = 100%
(1.5)
𝑋
1.2.2. Tầm quan trọng của độ không đều khối lượng sợi
Độ không đều sợi ảnh hưởng tới các tính chất cơ lý khác của sợi
như: độ bền, độ săn, độ giãn, độ xù lông…
Độ không đều sợi gây ra độ không đều và lỗi ngoại quan trên vải
như: độ không đều khối lượng mét vuông vải (g/m2), mặt vải vân
mây, độ bóng, mờ mặt vải, vải sọc, vải loang màu, mặt vải không
đều, vải không đủ chất lượng, vải xuống cấp, vải bị loại…
Độ không đều sợi ảnh hưởng tới q trình cơng nghệ dệt, giảm sản
lượng, hiệu suất máy…
Độ không đều sợi ảnh hưởng đến các tính chất của vải như: độ bền
mài mịn, độ xù lơng, tạo hạt, độ rủ, độ hút ẩm, độ dính bẩn…
1.2.3. Phân loại độ khơng đều khối lượng sợi
Nguyễn Huy Đông
24
14BVLDM-HY
