Bài giảng Kiểm tra và phân tích vật liệu dệt - Phần 7: Kiểm tra chất lượng sợi

Đại học Quốc gia Tp. HCM
Trường đại học Bách Khoa Tp. HCM
Khoa Cơ Khí
Bộ mơn Kỹ thuật Dệt may

1


7.1 Đặc tính chất lượng của sợi
I. Giới thiệu
 Vải là nhu cầu thiết yếu của con người.
 Hoạt động hằng ngày đều liên quan đến vải (ra khỏi giường mặc
quần áo (kim, thoi), đi làm trên xe có vỏ xe gia cố bằng vải).
 Những sản phẩm này được tạo thành hoặc cố định với nhau bằng
sợi.
 Mỗi sản phẩm có các yêu cầu khác nhau. Tuy nhiên, cần chú ý
khi thiết kế để đảm bảo các tính chất kỹ thuật và thẩm mỹ phải
dung hịa.
 Tính chất sợi ảnh hưởng một phần từ xơ, cách sắp xếp của xơ
(cấu trúc sợi). Cấu trúc sợi có thể khơng khác nhiều nhưng tính
chất khác nhau rất rõ.
2


II. Các loại sợi
“A textile yarn is an assembly of substantial length and relatively
small cross-section of fibers and/or filaments with or without
twist.”
Tubbs, M.C. (ed.) Textile Terms and Definition, 9th edn, The Textile
Insitute, London, 1991.
 Theo định nghĩa thì sợi rất đa dạng. Một cách phân loại được

dùng rộng rãi là sợi xơ ngắn (Spun-staple yarn) và sợi filament liên
tục (Continuous filament yarn).
 Sợi là sợi đơn (single yarn) hoặc sợi phức (compound yarn).
3


II. Các loại sợi
 Sợi xơ ngắn (Spun staple yarn): gồm các xơ ngắn/cắt ngắn được
tập hợp và liên kết với nhau bằng nhiều cách (thường là tạo xoắn –
twist) để tạo ra các tính chất cần thiết: độ bền (strength), cảm giác
tay (handle) và ngoại quan (appearance).
 Sợi filament liên tục (Continuous filament yarn): gồm tập hợp
các filament song song sát nhau, gần như thẳng, chạy suốt chiều
dài sợi. Sợi filament không nhất thiết phải liên kết với nhau. Sợi
filament đơn gọi là “monofilament” và đa filament gọi là
“multifilament”.
4


2.1. Sợi filament
 Không đa dạng bằng sợi xơ ngắn.
 Sợi filament trơn (flat continuous filament) là tên gọi cho sợi
filament tiêu chuẩn để phân biệt với sợi filament biến đổi cấu trúc
(textured continuous filament).
 Sợi filament có thể được tạo ra bằng phương pháp ép đùn
(extrusion) của hai thành phần (bicomponent filament) hoặc dạng
polymer tấm (polymer sheet) rồi được cắt thành từng dải sợi (tape
yarn)

5

2.1.1. Sợi filament trơn (Flat continuous filament)
 Sợi filament nhân tạo, được tạo ra theo dạng
filament đơn (monofilament) hoặc đa filament
(multifilament).
 Ngồi ra, các filament này có thể ở dạng
mờ (matt) hoặc bóng (bright/lustrous).
 Được gọi là filament tiêu chuẩn hoặc trơn (flat)
để phân biệt với filament được biến đổi
cấu trúc (textured).
6


2.1.2. Sợi filament biến đổi cấu trúc (Textured continuous
filament)
 Sợi filament nhân tạo
được biến tính bằng các quy
trình theo sau khi đùn ép
để tạo ra các nếp nhăn
(crimp), vòng sợi (loop),
hoặc phá hủy sợi (distortion).
 Có nhiều phương pháp được
dùng để làm thay đổi cấu trúc sợi.
7


2.1.3. Sợi filament hai thành phần (Bi-component yarn)
 Sợi filament được tạo thành từ hai thành phần nguyên liệu thô
ban đầu.

 Các thành phần có thể được thiết kế có độ co khác nhau để trong
các quy trình xử lý tiếp theo có thể tạo ra các gút xoắn (kinking)
hoặc vòng xoắn (spiralling). Đây là sự bắt chước của xơ len.

8


2.1.3. Sợi filament hai thành phần (Bi-component yarn)

9


2.1.4. Sợi filament dạng băng sợi (Tape /split film yarn)
 Các tấm polymer mỏng được cắt thành các băng dải sợi hẹp
(narrow strip) hoặc dạng ruy băng (ribbon).
 Các dải sợi có thể được cắt mảnh hơn để tạo sợi (fibrillated) –
được cắt dọc theo chiều dài dải sợi để tạo ra một mạng lưới các xơ
liên kết với nhau.

10


2.2. Sợi xơ ngắn (Staple fiber yarn)
 Có rất nhiều loại sợi xơ ngắn do đó cũng có nhiều phương pháp
phân loại cho dạng sợi này (theo chiều dài, theo cấu trúc, phương
pháp kéo sợi).
 Trong các cách trên thì việc phân loại theo phương pháp kéo sợi
là chi tiết nhất.

11

2.2.1. Sợi nồi khuyên (Ring spun yarn)
 Sợi được tạo ra trên hệ thống nồi/khuyên (ring/traveller).
 Là hệ thống kéo sợi xơ ngắn phổ biến nhất.
 Đa dạng về nguyên liệu và sản phẩm (độ dài xơ, độ mảnh xơ,
loại xơ).
 Các xơ liên kết bằng các vòng xoắn.

12


2.2.2. Sợi rotor (Rotor spun yarn)
 Tương tự sợi nồi khuyên, các xơ liên kết bằng các vòng xoắn.
 Sợi được sản xuất từ xơ ngắn.
 Có rất nhiều sự khác biệt về chất lượng giữa sợi rotor và sợi nồi
khun. Nhưng nhìn chung, sợi nồi khun bền hơn cịn sợi rotor
thì đồng đều hơn.

13


2.2.3. Sợi không xoắn (Twistless yarn)
 Đượctạo ra từ các xơ ngắn.
 Các xơ được liên kết bằng chất kết dính (adhesive).

14


2.2.4. Sợi bọc bằng xơ ngắn (Fasciated yarn)

 Gồm các bó xơ song song được liên kết bằng cách bọc trên bề
mặt sợi. Thành phần liên kết là các xơ ngắn.
 Các đoạn bọc sợi không theo quy luật.
 Một ví dụ của loại sợi này là sợi tạo bằng phương pháp khí nén
(air-jet spun yarn).

15


2.2.5. Sợi bọc (Wrap spun yarn)
 Có cấu trúc tương tự sợi bọc xơ ngắn.
 Thành phần liên kết lại là sợi khác (thường là một filament).
 Có thể được sản xuất bằng xơ ngắn hoặc xơ dài.

16


2.2.6. Sợi lõi (Core spun yarn)
 Đặc trưng bởi một lõi được bọc xung quanh bằng xơ ngắn.
 Được tạo ra bằng hệ thống vừa cấp lõi vừa cấp xơ ngắn đồng
thời.
 Có rất nhiều loại được sản xuất: sợi bơng có lõi filament, sợi có
lõi đàn hồi.

17


2.2.7. Sợi tự xoắn (Self twist yarn)
 Là sợi chập đơi.
 Trong q trình tạo sợi, mỗi thành phần được xoắn theo hướng

khác nhau.
 Hai sợi thành phần được đặt chung sao cho tự xoắn vào nhau.
 Thường được sản xuất từ xơ dài.

18


2.2.8. Sợi ma sát (Friction yarn)
 Được tạo ra trên các hệ thống có hai suốt sẽ bắt lấy và xoắn các
xơ với nhau để tạo ra sợi.

19


2.3. Sợi phức (Compound yarn)
 Thực sự là các sợi đơn giản, là sự kết hợp của các sợi đơn.
 Còn được gọi là sợi phức hoặc sợi chập (complex/multiple yarn).
2.3.1. Sợi chập (Folded/doubled yarn)
 La sợi mà có từ hai sợi đơn trở lên được chập lại với nhau bằng
một quy trình xử lý.
 Có thể chập đơi, chập ba, chập bốn…

20


2.3.2. Sợi cáp (Cabled yarn)
 Là sợi mà có từ hai sợi chập trở lên được quấn lại với nhau.
 Cả sợi chập và sợi cáp đều có thể được sản xuất từ xơ ngắn, xơ
dài hoặc kết hợp cả hai.

21


2.4. Sợi mới (Novelty yarn)
 Có rất nhiều loại sợi được sản xuất với sản lượng thấp.
 Các loại sợi này có vẻ bề ngồi (appearance) khác với sợi xơ
ngắn và sợi filament.
2.4.1. Sợi kim loại
 Sợi là các tấm nhôm được phủ plastic (laminated) đem đi cắt
thành các dải sợi.

22


2.4.2. Sợi fancy
 Có cấu trúc rất khác thường so với sợi đơn, sợi phức.
 Có rất nhiều cấu trúc lạ như vòng xoắn kiến (snarl), đốt trúc
(slub), phồng (knop), vòng tròn (loop).

23


2.4.2. Sợi fancy

24


III. Các tham số đặc trưng của sợi
 Có rất nhiều cách để biểu diễn tính chất của một sợi.
 Hai tham số phổ biến là độ mảnh/chi số (fineness/count/lineary

density) và số vòng xoắn (twist).
3.1. Độ mảnh
 Mỗi loại sợi có yêu cầu khác nhau  độ mảnh khác nhau.
 Việc đo đường kính sợi khó khăn (khơng trịn, biến dạng khi đo).
 Nếu kỹ thuật phù hợp thì vẫn đòi hỏi nhiều thời gian và số lần
đo.
 Một cách được ưa chuộng là đo chi số (count) của sợi và các vật
25
liệu của các giai đoạn trung gian.