GIÁO TRÌNH MÔN HỌC CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỢI NGÀNH CÔNG NGHỆ SỢI, DỆT TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG

TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT VINATEX TP HCM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỢI NGÀNH CÔNG NGHỆ SỢI, DỆT TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số QĐ ngày t.

TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẲNG KINH TẾ -KỸ THUẬT VINATEX TP HCM

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỢI

NGÀNH: CÔNG NGHỆ SỢI, DỆT TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày … tháng năm … của u t n n ao đ n n n h hành phố h nh

TP.HCM, năm 2017

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

xử l các loại v t liệu dệt được sử dụng ph biến hiện nay; thêm vào đó là nh ng lưu để đạt được hiệu quả và cho chất lượng tốt khi áp dụng các quy trình công nghệ tiền xử l cho m i loại v t liệu được đ c kết từ th c tế tại các doanh nghiệp trong nh ng n m qua

Ngoài phần M đầu trình bày tóm t t về d y chuyền công nghệ hoàn tất vải, mục tiêu

và ngh a chung c a ông nghệ và thiết bị sợi, yêu cầu về chất lượng nước trong hoàn tất sản phẩm dệt, các nội dung c n lại c a Giáo trình bao gồm 2 chư ng:

o hiện nay c n có s khác nhau về việc sử dụng thu t ng trong ngành dệt – nhuôm, mặc dù đã rất nhiều cố g ng trong quá trình biên soạn, song không thể tránh được thiếu sót

h ng tôi mong nh n được s góp c a bạn đọc để giáo trình ngày càng được hoàn thiện Mọi kiến đóng góp xin g i về địa chỉ: ộ môn ông nghệ sợi dệt, hoa ông nghệ dệt may, Trư ng ao đ ng inh tế - ỹ thu t Vinatex TP Hồ Chí Minh, số 586 ha Vạn n, phư ng Linh Đông, Qu n Th Đức, TP Hồ hí Minh

Tác giả

MỤC LỤC

hư ng I: NGUYÊN LIỆU HO ÉO SỢI 1

I NGUYÊN LIỆU HO ÉO SỢI 1

1 Nh ng tính chất c bản c a x bông 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Một số tính chất c a x bông và phư ng pháp đo 2

2 Giới thiệu một số loại x thiên nhiên 15

hư ng II: ÔNG NGHỆ ÉO SỢI TỪ SƠ NGẮN 16

I ÔNG NGHỆ ÉO SỢI TỪ SƠ NGẮN 16

1 Nguyên l hình thành sợi 16

2 Quá trình công nghệ kéo sợi 16

3 Một số hệ kéo sợi từ s ng n 26

hư ng III: ÔNG NGHỆ VÀ THIẾT Ị ÂY HUYỀN ÉO SỢI XƠ NGẮN, HẢI Ỹ 31

I ÔNG NGHỆ VÀ THIẾT Ị ÂY HUYỀN ÉO SỢI XƠ NGẮN, HẢI Ỹ 31 1 Liên hợp xé trộn (d y máy bông) 31

2 Máy chải thô 39

3 Máy ghép 42

4 ông đoạn chải kỹ 44

5 Máy sợi thô 46

6 Máy sợi con 47

7 Máy ống 66

8 Máy đ u sợi 67

9 Máy xe sợi 68

hư ng IV: Á HỈ TIÊU HẤT LƯỢNG ẦN IỂM TRA TRÊN ÂY HUYỀN 69

I Á HỈ TIÊU HẤT LƯỢNG ẦN IỂM TRA TRÊN ÂY HUYỀN 70

1 Dây bông 70

2 hải thô 70

3 Ghép s bộ 70

4 uộn c i 70

5 hải kỹ 70

6 Máy ghép lần I hoặc máy ghép trộn: (T + ) 71

7 Máy ghép lần II 71

8 Máy ghép III 71

9 Thô 72

10 Con 72

11 Ống 73

12 Sợi xe và sợi ch p trong chuẩn bị xe 73

hư ng V: Á YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 75

I Á YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 75

1 y chuyền xé, trộn, làm sạch 75

2 hải thô 75

3 Ghép 76

4 hải kỹ 76

5 Thô 76

6 Con 77

7 Ống 77

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN

Tên môn học/mô đun: Công nghệ tiền xủa lý sản phẩm dệt

Mã môn học/mô đun: NH28.1

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:

- Vị trí:

- Tính chất:

- Ý ngh a và vai tr c a môn học/mô đun:

Mục tiêu của môn học/mô đun:

- Về kiến thức:

- Về kỹ n ng:

- Về n ng l c t ch và trách nhiệm:

Nội dung của môn học/mô đun:

Chương I: NGUYÊN LIỆU CHO KÉO SỢI

I NGUYÊN LIỆU CHO KÉO SỢI

1 Những tính chất cơ bản của xơ bông

1.1 Giới thiệu

Trên thế giới sợi làm từ bông chiếm khoảng 30% tổng sản lượng sợi, cây bông được trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới Các nước trồng bông chính là: Uz- bekistan, Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Pakistan, Nga,…Ở Việt Nam, bông được trồng nhiều ở Tây Nguyên và duyên hải miền Trung

Bông là loại nguyên liệu quan trọng vào b c nhất c a ngành dệt, các sản phẩm được sản xuất từ bông chiếm thị phần khoảng 50% trong ngành sản xuất hàng may mặc

Hình 1.1 Cây bông khi còn nhỏ

Bông là loại x bao bọc xung quanh hạt c a quả bông, trong m i quả bông có từ 3-5 múi, m i múi có từ 5-9 hạt Các hạt bông phát triển sau đó phần tế bào phía ngoài hạt phát triển dài ra thành x bông Quả bông cần khoảng 60 ngày để phát triển hoàn toàn, khi chín quả bông n ra để lộ x bông tr ng Cây bông là loại c y ưa n ng ấm và

ánh sáng, từ khi gieo hạt đến khi bông chín, tùy theo giống cây, cây bông cần từ

90-200 ngày n ng ấm Nhiệt độ thích hợp phát triển nhất cho cây bông từ 20-300C

Có thể thu hoạch bông bằng tay hoặc bằng máy, thu hoạch bằng tay cho n ng suất 5-6kg bông – hạt/gi , tuy n ng suất thấp nhưng bông khá sạch Thu hoạch bằng máy cho n ng suất 200 – 300 kg bông – hạt/gi , tuy cao nhưng bông lẫn nhiều tạp chất Sau đó, bông – hạt phải qua quá trình s chế (tách x ra khỏi hạt) nhà máy cán bông, làm sạch rồi ép thành kiện (150 – 220 kg/kiện) Từ bông hạt thu hoạch khoảng 30% là x bông và 70% là hạt (dùng ép dầu, chế tạo xà phòng) Mặt c t ngang c a x bông có các hình dạng khác nhau phụ thuộc vào mức độ chín c a x – từ hình uốn cong dẹt đối với x không chín đến hình hạt đ u đối với x chín ó hai loài bông thích hợp với kỹ thu t kéo sợi là bông Hải đảo và bông Lục địa: Bông Hải đảo (Gossypium bar-badense): ho x tốt nhất, x rất dài (từ 25,4 – 63,3mm), rất mảnh (từ 0,13 – 0,15 tex), độ bền cao (từ 30 – 38 cN/tex), có màu phớt kem Bông Lục địa (Gossypium hir- sutum): là loại bông trồng ph biến, chiếm khoảng 70% lượng bông trên thế giới, cho x loại trung bình (dài từ 12,7 – 33,3 mm mảnh từ 0,16 – 1,22 tex bền từ 25– 30 cN/tex)

Hình 1.2 Bông trưởng thành chưa chín

Chất lượng bông và các đặc trưng chất lượng sợi sản xuất ra từ x bông có mối liên quan m t thiết Vấn đề này từ l u đã được các nhà sản xuất quan t m và đ c kết thành các nguyên t c chính trong việc l a chọn nguyên liệu cho kéo sợi

1.2 Một số tính chất của xơ bông và phương pháp đo

Các tính chất: độ dài, độ mảnh, độ bền, độ chín, độ qu n, độ ẩm, độ đều, độ sạch… nh ng tính chất này ảnh hư ng tới quá trình gia công x bông thành sợi và ảnh

hư ng tới chất lượng sợi

1.2.1 Chiều dài

Là khoảng cách gi a hai đầu mút c a x trạng thái du i th ng Vì x không đồng đều về chiều dài ( trạng thái t do, x có dạng cong hoặc xo n) nên việc đo gặp nhiều khó kh n

Độ dài x là thông số dùng làm c s để chọn c ly gi a các bộ ph n làm việc

c a máy như c ly gi a các suốt kéo dài trên máy ghép, máy thô, máy con ảnh hư ng

đến việc chọn hệ số độ s n sợi thô, sợi con, chọn chỉ số để kéo sợi Chọn hệ thống kéo sợi cho phù hợp

Nếu hai mẫu sợi kéo từ một loại x và cần độ bền như nhau thì sợi kéo từ x dài

h n sẽ không cần tới độ xo n cao (do đã có nhiều điểm tiếp xúc trên chiều dài x , t ng

l c ma sát nhiều) X càng dài, tiết diện sợi kéo ra càng đều, chất lượng sợi càng cao

Ý ngh a chiều dài x bông: X càng dài thì khả n ng kéo sợi càng mảnh

Hình 1.3 Hình ảnh của bông

• Các đặc trưng về độ dài xơ

Tùy theo phư ng pháp và dụng cụ đo mà ngư i ta phân biệt các độ dài khác nhau như:

- Độ dài từng x : Là khoảng cách lớn nhất gi a hai đầu x trạng thái du i

th ng

- Độ dài trung bình:

Độ dài trung bình số học La (theo số lượng x )

Th c tế thư ng gặp kiểu tính độ dài trung bình khối lượng (Lg) được phân chia

cụ thể như sau:

+ Độ dài ch thể Lct là độ dài thuộc nhóm x có khối lượng lớn nhất Độ dài ch thể là độ dài trung bình (khối lượng) các x trong nhóm ch thể (nhóm khối lượng lớn nhất)

+ Độ dài phẩm chất Lpc là độ dài trung bình cộng theo khối lượng c a các nhóm

x có chiều dài lớn h n độ dài ch thể (hay còn gọi là độ dài bình quân nửa phải) + Độ dài kéo sợi (Span Length): có thể xác định bằng dụng cụ Fibrograph, máy HVI, máy AFIS d a trên nguyên l quang điện hoặc quang điện tử và quét theo chùm

x từ cuối đến đầu chùm x tức là từ n i chùm có m t độ cao đến m t độ ít dần và thông qua cư ng độ ánh sáng qua chùm x đo được lượng x trong mẫu thử và cho biết độ dài theo số lượng x (tỉ lệ x ) có trong mẫu thử

ông x càng dài thì có thể sản xuất ra sợi có chi số càng cao h n và độ bền sợi cao h n, độ kết giảm, IPI giảm, độ vón (Pilling) c a vải thấp Giá bán c a các loại sợi này sẽ cao h n

Thông thư ng chiều dài c a x bông được phân loại theo tỉ lệ:

+ Độ dài trung bình ML (Mean Length)

+ Chiều dài 2,5% còn gọi là chiều dài kéo sợi, là chiều dài trung bình c a 2,5%

số lượng x có chiều dài lớn h n chiều dài trung bình c a t ng số x hiều dài 2,5% được xác định trên máy đo chiều dài Fibrograph

+ Chiều dài 50% còn gọi là chiều dài trung bình c a 50% số lượng x có chiều dài lớn h n chiều dài trung bình c a t ng số x

+ Chiều dài UHML (Upper Half Mean Length): Là chiều dài trung bình nửa trên,

có ngh a là chiều dài trung bình c a các x có chiều dài lớn h n chiều dài 50% SL

* Trên c s UHML để tính toán c ly suốt và khống chế trong kéo sợi

• Độ biến động chiều dài sợi (độ đều UR - Uniformity Ratio)

Mặc dù cả x bông ng n và dài đều góp phần dẫn đến s không đồng nhất về độ dài c a bông, x bông ng n là nguyên nh n hàng đầu trong việc làm t ng lãng phí, tình trạng không đồng đều và giảm độ bền c a sợi sau khi kéo B i v y bên cạnh độ dài x bông, chúng ta cần lưu để biết mức độ không đồng đều c a x bông S dao động được biểu hiện bằng một vài thuộc tính sau:

+ Độ đồng đều UR (Uniformity Ratio) là tỷ lệ gi a chiều dài 50% SL và chiều dài 2.5SL%

+ Chỉ số đồng đều UI (Uniformity Index) được tính bằng tỷ lệ gi a độ dài trung bình (ML) so với chiều dài trung bình n a trên (UHML) biểu hiện bằng tỷ lệ phần

- Độ dài trung bình nửa trên UHML (Upper Half Mean Length), độ dài trung bình ML (Mean Length), chỉ số đồng đều UI (Uniformity Idex) được xác định trên HVI

- Độ dài trung bình theo khối lượng L(w), độ dài trung bình theo số lượng L(n),

độ dài một phần tư phía trên UQL (w) theo khối lượng, độ dài c a 5% số x dài nhất

theo số lượng, độ dài c a 2,5% số x dài nhất theo số lượng, hệ số biến sai độ dài theo khối lượng, hệ số biến sai về phân bố độ dài được xác định trên máy AFIS

• Mối tương quan gần đúng giữa các đặc trưng về độ dài

Để so sánh một cách tư ng đối các kết quả đo chiều dài trên các thiết bị khác nhau, qua th c tế sử dụng, ngư i ta đã đưa ra được mối tư ng quan gần đ ng gi a các đặc trưng về độ dài x bông như sau:

số x nhiều h n sợi chứa x thô, chính l c liên kết ma sát c a nhiều x làm nên độ bền c a sợi

• Sau đây là một vài cách xác định độ mịn

- Phư ng pháp c t đoạn và đếm trên kính hiển vi chùm x thí nghiệm: xác định khối lượng và t ng độ dài các đoạn x c t trong chùm x rồi tính các đặc trưng độ nhỏ

- Đo đư ng kính x len: o x len có mặt c t ngang là hình gần tròn, cho nên có thể xác định độ mảnh c a x bằng phư ng pháp đo kích thước ngang c a x qua kính hiển vi Ngoài ra còn dùng các dụng cụ quang học khác để đo kích thước ngang c a

x

- Phư ng pháp thẩm thấu không khí: Một số dụng cụ xác định độ mảnh kiểu thẩm thấu không khí như dụng cụ Micronaire hoặc máy AFIS (đo nhiều chỉ tiêu) c a hãng Uster làm việc theo nguyên lý dòng khí th i qua một khối lư ng x xác định Khi

tr l c không khí càng lớn, khí càng khó thẩm thấu thì x càng mảnh

→Để xác định chỉ số hay độ mảnh x bông, dùng phư ng pháp đo tr c tiếp các thông số bằng cách đếm số x trong một chùm x có độ dài xác định và cân khối lượng chùm x , từ đó dùng công thức bên dưới tính ra độ mảnh x

Chi số mét Nm:

⁄

Độ mảnh T(tex):

⁄ ⁄ ⁄ Trong đó:

L: chiều dài x

G: Khối lượng x

• Ý nghĩa của độ mảnh

- X càng mảnh khả n ng kéo được sợi càng mảnh

- X càng mảnh thì sợi càng bền (so với cùng một loại chi số)

- Tuy nhiên dùng x có độ mịn cao sẽ dễ tạo nên neps trong quá trình kéo sợi nếu như có kèm theo x có độ chín thấp hi đưa các kiện bông vào sản xuất cần kiểm tra

độ mảnh từng kiện, tùy theo chi số yêu cầu sợi mà chọn độ mảnh x trong giới hạn cho phép và loại ra ngoài các kiện bông có độ mảnh quá thấp và quá cao vì:

- Độ mảnh x bông thấp thì x thô, số đầu x ph n bố trên diện tích mặt c t ngang c a sợi thấp g y độ không đều sợi thô, sợi con cao

- Độ mảnh x bông cao, trong quá trình kéo sợi các đầu x sẽ dễ dàng vón tạo nên neps nhiều

1.2.3 Độ bền

Độ bền x khi kéo đứt là một đặc trưng c học rất quan trọng, được đánh giá bằng độ bền tuyệt đối c a x đ n, chùm x và độ bền tư ng đối, để xác định độ bền cần:

- éo đứt từng x đ n (Độ bền tuyệt đối - P)

- éo đứt chùm x (Độ bền tư ng đối - Po)

X bông bền cho khả n ng sản xuất sợi có độ bền cao, có thể t ng tốc độ máy dệt, t ng n ng suất vì tỉ lệ đứt sợi thấp Tuy nhiên cần chú ý rằng: Tỉ lệ đứt sợi trong sản xuất, trên máy sợi con ngoài độ bền x c n chịu ảnh hư ng c a các yếu tố khác như: hất lượng bán thành phẩm, trạng thái thiết bị tốt hay xấu, vệ sinh công nghiệp, nhiệt độ, độ ẩm trong gian máy và ngay cả việc l a chọn các thông số kéo sợi trên các máy

• Xác định độ bền xơ

+ Xác định độ bền khi kéo đứt x đ n (P): Phư ng pháp này thư ng áp dụng cho

x bông và cả x hóa học, nước ta thư ng sử dụng máy FO – 10

Đ y là loại máy thí nghiệm độ bền kéo đứt làm việc theo nguyên t c dùng áp l c nước để gây chuyển động c a pittông làm cặp dưới di chuyển lên hoặc xuống

Đ n vị đo: G (gram l c) hoặc cN

+ Xác định độ bền khi kéo đứt chùm x (Po):

Độ bền kéo đứt là l c lớn nhất mà chùm x chịu được khi kéo đứt

ặ

Với: P: Độ bền x đ n tuyệt đối (G, cN)

Chỉ số Pressley (PI) có thể chuyển đ i sang cách đánh giá độ bền x theo đ n vị

là 1000 pouds trên 1 tấc Anh vuông theo công thức:

1.000 PSI = 10.8116 *PI – 0,12

Công thức chuyển đ i chỉ số Pressley (PI) ra độ bền tư ng đối:

Po= 5,36 PI (G/Tex hoặc cN/tex)

• Ph n loại x bông theo độ bền

+ Đo độ bền trên máy HVI đ n vị g/tex

+ Đo độ bền trên dụng cụ Pressley đ n vị PI, PSI, g/tex

+ Độ bền đo trên máy Stelometer đ n vị g/tex

Mối tư ng quan gần đ ng gi a các đặc trưng độ bền:

+ Khoảng cách hàm kẹp = 0 mm:

Độ bền Pressley 1000 Ibs/inch2 = 2,3 * độ bền g/tex trên máy Stelometer

Trị số độ bền Pressley Ibs/mg = 0,2 * độ bền g/tex trên máy Stelometer

+ Khoảng cách hàm kẹp = 3 mm:

Độ bền Pressley 1000 Ibs/inch2 = 2,50 * độ bền g/tex trên máy Stelometer

Trị số độ bền Pressley Ibs/mg = 0,17 * độ bền g/tex trên máy Stelometer

• Ý nghĩa của độ bền xơ

- X càng bền khả n ng kéo được sợi có độ bền cao

- X càng bền trong quá trình công nghệ tỉ lệ đứt sợi thấp

n màu nhuộm sẽ càng khó

• Các phương pháp xác định độ chín của xơ bông

+ Phư ng pháp cảm quan: X có độ chín khác nhau thì phản quang khác nhau ưới ánh sáng t nhiên, ta nh n thấy:

- X non kém chín thì màu tr ng bệch, dễ đứt, tính đàn hồi kém

- X chín có màu tr ng óng mượt, tính đàn hồi tốt h n

D a vào đó, dùng m t quan sát và d a vào cảm giác tay kéo để so sánh với mẫu chuẩn hoặc d a vào kinh nghiệm để đánh giá mức độ chín c a x Phư ng pháp này nhanh chóng nhưng kém chính xác

+ Xác định hệ số độ chín x bằng quan sát dưới kính hiển vi: X bông sau khi được cho n ra với dung dịch 18% natri hydroxit, sẽ được kiểm tra dưới kính hiển vi với độ phóng đại thích hợp để so sánh bề rộng rãnh x với bề dày thành x , từ đó xác định hệ số độ chín từng x rồi tính trung bình qua số liệu nh n được mẫu x đó + Xác định độ chín bằng kính hiển vi phân c c: Trong ánh sang phân c c, x bông tr nên có nhiều màu s c khác nhau tùy theo bề dày thành x và cấu tạo bên trong c a x Trên nền đỏ c a kính hiển vi phân c c sẽ nh n thấy x hoàn toàn không chín có màu đỏ, x rất chín có màu vàng, còn nh ng x có độ chín giảm dần sẽ có màu xanh lá cây – da tr i – lam – tím phù hợp với mức độ chín c a x

+ Xác định độ chín c a x bông theo phư ng pháp Anh, Mỹ: Độ dày thành x (θ) là tỉ số diện tích mặt c t ngang c a x và diện tích hình tròn có cùng chu vi

θ = iện tích mặt c t/Diện tích mặt tròn cùng chu vi

• Giới thiệu một số bảng phân cấp độ chín và các giá trị Micronaire cũng như chu

vi của xơ bông ở một số nước khác nhau

- Nên xem xét đồng th i chỉ tiêu Micronaie và độ chín (có thể thông qua độ bền

x để đánh giá chỉ tiêu này) để kiểm tra khả n ng kéo sợi c a một loại bông

• Các thiết bị xác định độ chín xơ phổ biến, hiện đại đến thời điểm hiện nay

- Hệ số độ chín (T VN) được l p ra d a trên tỷ lệ gi a rãnh x và thành x khi quan sát x bông qua kính hiển vi

- Hệ số chín Mc (Maturity Coeffcient, TC Ấn Độ) được tính toán d a trên các số liệu về số x chín, nửa chín, không chín khi quan sát qua kính hiển vi, các x đã được trư ng n trong dung dịch kiềm

- Hệ số chín Mr (Maturity Ratio), tỷ lệ % x không chín IF được xác định trên máy AFIS

- Hệ số chín Mr (Maturity Ratio) đo trên máy FMT

- Độ chín MAT (Maturity) xác định trên thiết bị HVI

Độ chín x bông ảnh hư ng đến độ n màu khi nhuộm sợi, vải Vì v y, trong sản xuất nên dùng đèn neon tím trong buồng tối để xác định độ chín c a từng kiện bông trước khi đưa vào sản xuất Nh ng kiện bông có độ chín quá khác thư ng để riêng biệt

và xử lý riêng biệt Nếu việc kiểm tra độ chín x làm chưa tốt, vải nhuộm sẽ dễ xảy ra hiện tượng loang ánh màu

1.2.5 Tỷ lệ xơ ngắn

+ Tỷ lệ x ng n trong lô x : Là tỷ lệ gi a các x có chiều dài thấp h n ½ inch (tức < 12,5 mm theo phư ng pháp aer Sorter) so với t ng lượng x đưa vào kiểm tra Nếu tỷ lệ x ng n trong x cao thì khả n ng kéo sợi c a khối x đó kém: độ đều, chỉ tiêu IPI cao, độ đứt sợi t ng… Tỷ lệ x ng n được đánh giá b i các chỉ tiêu: % SFC và

% FFC

+ Tỷ lệ x ng n cao làm t ng độ không đều c a sợi, từ đó làm giảm chất lượng

và t ng chi phí kéo sợi Làm t ng số điểm n t và điểm nối, bụi bông trong nhà xư ng cao h n và nhanh làm bẩn máy móc kéo sợi, dệt và nhuộm vải Làm cho lượng tiêu hao cao trong quá trình chải thô, chải kỹ và các công đoạn khác

+ Trong kéo sợi không chỉ quan t m đến bông x dài hay ng n, mà là tỷ lệ x

ng n cao hay thấp, và s gia t ng về tỷ lệ x ng n trong quá trình sản xuất hay khả

n ng loại trừ x ng n thấp trong dây chuyền sản xuất thì có tác động rất lớn đối với:

- Giới hạn kéo sợi

Hình 1.4 Tạp trong bông

- hùm x bết là chùm x gồm nh ng x rối, quyện chặt lấy nhau theo nh ng hình dáng và kích thước khác nhau khó tách ra bằng tay thành nh ng x riêng biệt

Nh ng chùm x có thể tách ra dễ dàng không tính vào dạng khuyết t t này

- hùm x bết phức hợp là chùm x có từ 2 chùm x bết tr lên liên kết với nhau

- Mảng bông chưa chín là nh ng x non, x kết dính kết với nhau nh ng x này sáng bóng hoặc m , màu tr ng, hoặc màu vàng

- Hạt bông và hạt bông vỡ là nh ng hạt và mảnh hạt còn sót lại trong quá trình cán, có kích thước lớn h n 2 mm2

- Bông kết bao gồm nh ng bông x ng n, vón kết lại với nhau có dạng hình cầu hoặc bầu dục

- Các tạp chất vô c và h u c là nh ng cành lá, thân, vỏ quả, đất, cát, v.v

• Phương pháp xác định tỷ lệ tạp chất và khuyết tật trong xơ bông

- Phư ng pháp nhặt bằng tay

- Phư ng pháp dùng thiết bị phân ly tạp chất

- Số điểm tạp TrCnt, diện tích tạp TrArea được xác định trên thiết bị HVI

- Số điểm kết được xác định trên thiết bị HVI, AFIS

ạp chất sẽ làm giảm quá trình loại bông phế trong gian máy bông và chải, đồng th i tạo điều kiện để giảm các dạng l i sợi, nhất là phát sinh neps và l i slub, thick cho sợi, giảm đứt sợi trên máy con

Với: M: Khối lượng mẫu thử trước khi sấy tính bằng g

Mk: Khối lượng mẫu sau khi sấy

Độ ẩm qui định (Wqđ) là độ ẩm do nhà nước qui định (hoặc thỏa thu n) cho từng loại v t liệu để tính các đại lượng chuyển đ i

ác độ ẩm trên còn gọi là độ hồi ẩm

Độ ẩm c a bông là lượng h i nước có trong bông tính ra % so với khối lượng bông đã sấy khô Độ ẩm được xác định theo công thức:

Với: m0: Khối lượng bông khô (g)

m: Khối lượng bông ẩm (g)

+ Độ ẩm trung bình c a các cấp bông đầu tiên là 8 – 9% Bông càng thấp độ ẩm càng cao Tỷ lệ hồi ẩm trong bông (W%) tốt nhất là 8,5% Đó là tiêu chuẩn Nếu vượt quá 8,5% sẽ gây quấn suốt trên máy ghép, thô, con gây kẹt thùng, hỏng kim máy chải,

tỉ lệ tiêu hao nguyên liệu cao Nếu thấp quá 7 – 8,5% khi đó x bông sẽ tr nên dòn

h n và sợi dễ bị đứt, bông bụi bay trong xư ng nhiều h n

1.2.8 Độ đường, dầu

Độ đư ng có trong bông do mức độ chín c a bông và bài tiết c a côn trùng trong quá trình bông trư ng thành và tồn tr bông Dầu sinh ra do công nghệ cán bông không tốt làm cho dính dầu c a hạt ra bông

Nếu bông có đư ng hoặc dính dầu sẽ g y khó kh n cho quá trình kéo sợi, t ng độ dính suốt và hình thành neps cho bán thành phẩm và sợi Để kh c phục độ đư ng cao trong bông khi gia công cần th c hiện tốt các việc sau:

- Kiểm tra, l a chọn và sử dụng hợp lý các kiện bông có đư ng cao (bằng kinh nghiệm và bằng hóa chất)

- Dùng chế độ thông gió hợp lý: Sản xuất trong điều kiện lạnh và khô

- Pha trộn với các loại x khác sẽ dễ chạy máy h n

- Giảm tốc độ các máy kéo dài

- Vệ sinh suốt kéo dài, nhất là suốt cao su, suốt phân ly máy chải kỹ

- Có thể dùng hóa chất trong công đoạn chuẩn bị, nhưng tốn kém và không phù hợp trong điều kiện sản xuất

1.2.9 Độ quăn

- Độ qu n c a x bông được xác định bằng số v ng qu n trên 1 cm đo đoạn

gi a c a x bằng kính hiển vi có độ phóng đại 300 – 400 lần

- Độ qu n c a x bông trung bình đã chín c a Nga là 60 – 75 đối với bông mảnh

là 90

- Độ qu n c a x bông có ngh a trong việc tạo ra s liên kết gi a các x khi

xo n để t ng bền cho sợi và ảnh hư ng đến độ bền c a sợi, độ xốp c a vải

1.2.10 Độ giãn xơ bông

X bông có độ giãn tốt (độ giãn dài đứt) sẽ tạo điều kiện giảm đứt sợi trong quá trình gia công, vì v y sẽ nâng cao sản lượng và giảm phế liệu

1.2.11 Độ trơn nhẵn (Feel)

X bông có bề mặt tr n nhẵn làm sợi có bề mặt cũng tr n ph ng, ít sần sùi và khi dệt tạo mặt vải có tính chất ngoại quan tốt

1.2.12 Màu sắc của bông

Màu s c bông được đánh giá bằng độ phản quang Rd và s c vàng +b trên dụng

cụ kiểm tra Trị số Rd có thể quan sát bằng m t: Nếu x bông có màu xám (xỉn) có ngh a là chỉ số Rd sẽ cao X có s c xám ít (x tr ng) sẽ cho sợi có s c tr ng, tốt h n

X có giá trị +b nhỏ (màu vàng sáng) sẽ cho chất lượng tốt, độ n màu cao, đồng đều Không nên dùng bông có s c vàng quá cao, không vượt quá giới hạn +b là 9,5 (theo thí nghiệm HVI)

Nếu dùng bông – các kiện bông đưa đồng th i vào bàn bông máy xé trộn có CV% giá trị +b lớn sẽ g y nên độ n màu không đều cho sợi, tạo barre cho vải

Trị số Rd nên dùng: Trung bình là 75, trị số cao nhất nên là 80 và thấp nhất là 70

Ví dụ: Nên dùng màu bông các giá trị Rd và +b như sau: Rd trung bình: 73 -74 +b trung bình: 7

Bông Mỹ được phân cấp d a theo màu s c, tạp và phư ng pháp chế biến Bông cấp càng cao thì sợi càng đạt chất lượng cao và giảm lượng bông phế

Bông Mỹ tr ng được phân thành 8 cấp có mã CODE từ

- Lô bông quá vàng (do th i gian lưu kho l u) sẽ tốn nhiều hóa chất tẩy, nhuộm

h n và màu vải không đẹp

1.2.13 Độ neps (bông kết)

Neps là nh ng điểm rối nhỏ hoặc nh ng nút sợi có trong bông nguyên liệu hình thành trong quá trình bông chín và qua các máy cán bông

Hình 1.5 Điểm kết trong bông

Có 2 loại neps trong bông: một là neps từ x và hai là neps vỏ hạt Thông thư ng, neps từ x chiếm ưu thế h n, th c chất neps gồm x chưa chín và x chết Như v y, có thể hiểu rằng có một mối liên hệ gi a chỉ số Neps và độ chín Chỉ số neps còn phụ thuộc vào độ mịn x , x càng dài, càng mịn với hàm lượng tạp cao thì càng

có khuynh hướng tạo nhiều điểm kết h n x ng n và thô Bông rất mảnh và dài thì dễ đứt trong quá trình gia công và vì thế tạo ra nh ng hạt nhỏ dễ tạo thành kết

X rối có thể được loại ra trong quá trình gia công trên các máy, còn neps vẫn tồn tại đến sản phẩm cuối cùng Neps trong sản phẩm cuối cùng ngoài neps có trong kiện bông còn có neps phát sinh trong quá trình gia công trong các máy bông (chiếm một tỷ lệ lớn nhất) và qua các công đoạn kéo dài Neps được loại ra trên máy chải và chải kỹ Trong các máy kéo dài sau chải và chải kỹ nếu l a chọn các thông số: Độ kéo dài, định lượng các bán thành phẩm không đ ng sẽ tạo nên neps trong các bán thành phẩm và sợi

- Nên nhuộm màu tr ng hoặc màu nhạt đối với vải bị l i này

2 Tính chất cơ bản của xơ hóa học stapen

X hóa học stapen (c t ng n) có thể dùng 100% để kéo sợi hoặc pha trộn với x

t nhiên như x bông, len…

X hóa học có nhiều ưu điểm so với x t nhiên: đồng đều về hầu hết các tính chất c l như chiều dài, độ mảnh, độ bền

Ngoài ra x hóa học hầu như không có tạp chất

X hóa học có thể được sản xuất ra nhiều loại chiều dài khác nhau, độ mảnh khác nhau…

Khi pha trộn x hóa học với x bông sẽ có ưu điểm sau:

- o x hóa học không có tạp chất nên sợi sẽ sạch, đẹp Tỷ lệ chế thành sợi cao

- X hóa học có độ đều cao về các tính chất c l nên dễ cải thiện quá trình công nghệ, t ng n ng suất thiết bị

- X hóa học có một dải các tính chất rộng nên có thể kéo ra sợi có nhiều công dụng khác nhau

- Khi pha trộn với x bông làm t ng chiều chiều dài trung bình c a h n hợp, làm

t ng độ đều x theo chiều dài

2 Giới thiệu một số loại xơ thiên nhiên

2.1 Bông gạo (kapok)

Bông gạo hay còn gọi bông gòn trồng vùng phía Nam Á Châu có tên khoa họ là: Ceiba pentandra (L) Gaertn thuộc họ Gạo ( ombacaeae) X bao quanh hạt từ quả cây thân g xốp, vỏ xanh, gòn rất bóng, màu vàng nhạt, rất nhẹ, khối lượng riêng 0,039 ÷ 0,055 g/cm3 Thành rất mỏng có chứa lignin, độ dài x vào khoảng 8 ÷ 32

mm Đư ng kính 30 ÷ 36 µm không bền Hút ẩm tốt: 10 ÷ 11%, so với bông

Hình 1 6 Hình ảnh ứng dụng của xơ gạo

o thành x chứa dầu, sáp, nh a nên bông gạo khó thấm nước, dễ bóc cháy Vì

x rất mềm, yếu, không co giãn nên không kéo sợi được mà chỉ dùng để nhồ nệm Dùng nhồi nệm gối

- Hạt chứa 25% dầu, có thể làm xà phòng

- Khô dầu làm thức n gia súc

2.2 Xơ dừa (Coir)

- Dừa được trồng ph biến Việt Nam, x dừa có thể được lấy bằng cách khô hay ướt, gồm các bước: Tách vỏ, xé, chải, sàng lọc Đ y là loại v t liệu nhẹ, có tính đàn hồi cao, có thể nén được để giảm chi phí v n chuyển, và có thể tr lại thể tích ban đầu sau khi v n chuyển

Hình 1.7 Mặt cắt ngang trái dừa

- Trong vỏ dừa, tính theo trọng lượng khô có 19 % là lớp vỏ ngoài, 34% mụn dừa

và 47 % là x dừa Mụn dừa có đặc tính hút và gi ẩm cao đến 20,6% X dừa cung cấp diện tích bề mặt lớn để hấp thụ các chất ô nhiễm Ngoài ra, mụn và x dừa có khả

n ng cung cấp chất dinh dưỡng cho các vi sinh v t X c bản rất ng n từ 0,25 ÷ 1

mm, đư ng kính 12 ÷ 24 µm

- Ứng dụng: Vỏ dừa là loại nguyên liệu được nghiên cứu sử dụng với rất nhiều cách khác nhau trên thế giới, ph biến là dùng làm chất đốt, x dừa làm nệm, tấm lót; Mụn dừa dung trong nông nghiệp làm giá thể, ph n bón ; Và đã có nhiều nghiên cứu khai thác triệt để ưu thế c a vỏ dừa như dùng xử lý chất thải; Dùng sản xuất điện; chế tạo phần thùng, sàn và lớp ph bên trong cửa xe h i; Rồi đến làm nón bảo hiểm, áo giáp chống đạn hoặc dùng gáo dừa để sản xuất tấm bê tông nhẹ xây nhà

2.3 Xơ lanh

X lanh c bản là tế bào hình thoi thành dày, rãnh rất hẹp, hai đầu bóp lại và khép kín Chiều dài trung bình 10 – 25 mm, bề ngang 12 -20µm, độ mảnh từ 0,12 – 0,55 tex X kỹ thu t dài 40 – 125 cm và mảnh 1,5 – 10 tex

Lanh có 70% là thành phần cellulose, không gây dị ứng, khả n ng h t ẩm tốt làm cho ngư i mặc có cảm giác thông thoáng: vì v y lanh rất thích hợp cho các sản phẩm dùng vào mùa hè Vải lanh càng giặt nhiều càng tr nên mềm mại h n mà không bị biến đ i Đ y là tính chất rất quan trọng cho các mặt hàng quần áo mặc hàng ngày, phải giặt giũ thư ng xuyên như áo s mi Vải lanh có độ đàn hồi rất thấp nên quần áo

từ vải lanh không bị biến dạng

Lanh được dùng để kéo sợi dệt vải may mặc, do khả n ng h t thải ẩm tốt Vải lanh thư ng được dùng cho hàng mặc lót, mặc mùa hè, may áo gối, để làm kh n trải bàn, vải trang trí, ga bọc giư ng, kh n làm bếp, kh n tay, vải may quần áo comple, áo

s mi Ngoài ra, lanh c n được dung để dệt vải thêu trang trí, vải bạt, vải buồm có xử

lý chống thấm nước và chống mục, làm chỉ khâu giày, ống cứu hỏa và các loại dây

Hình 1.8 Cây lanh và xơ lanh

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 22

_

Chương II: CÔNG NGHỆ KÉO SỢI TỪ SƠ NGẮN

I CÔNG NGHỆ KÉO SỢI TỪ SƠ NGẮN

1 Nguyên lý hình thành sợi

Nguyên liệu x được đưa vào nhà máy kéo sợi dưới dạng bị ép chặt thành kiện

x để v n chuyển được dễ dàng X trong các kiện này thư ng bị rối, chứa nhiều tạp chất và điểm t t Ngoài ra, tính chất c a x trong các kiện khác nhau, th m chí tại

nh ng điểm khác nhau c a cùng một kiện x cũng khác nhau Để nh n được sợi mảnh, chất lượng cao và đồng đều về chất lượng trong một lô hàng lớn cần th c hiện một số quá trình công nghệ nhằm loại bỏ các tạp chất và pha trộn x để tạo ra một khối lượng lớn h n hợp x đồng nhất về tính chất

Để tách được các tạp chất thì chúng ta phải làm t i x để tạp chất không bị bao bọc, việc pha trộn x càng đều nếu các chùm x càng nhỏ, tức càng t i, như v y muốn

th c hiện tốt quá trình tách tạp và pha trộn ta phải làm t i x th t tốt

Để các x trong h n hợp x có thể biến thành sợi ta phải xử lý sao cho chúng phân bố song song nhau và dọc theo một chiều nhất định Điều này được th c hiện

nh quá trình chải thô Sau quá trình chải thô chúng ta nh n được cúi chải thô là bán sản phẩm dài vô t n và tư ng đối đều đặn theo tiết diện, cấu tạo từ các x tách r i nhau hoàn toàn, nằm song song và dọc theo chiều dài c a nó

Nếu so sánh với sợi thì cúi còn rất thô, để biến nó thành sợi, ta phải th c hiện quá trình làm mảnh bán sản phẩm này đến một độ mảnh cần thiết, sau quá trình làm mảnh như v y, cúi biến thành d ng x rất mảnh Để có thể sử dụng được nó, ta phải tạo cho

nó một độ bền nhất định bằng cách cho liên kết bằng ma sát gi a các x nh l c ép sinh ra gi a chúng khi xo n chúng lại với nhau

ợi: V t liệu x => Loại bỏ tạp chất, pha trộn x => Làm

x du i th ng, phân bố song song và tách thành từng x đ n riêng biệt => Ghép làm đều => Kéo mảnh và tạo bền sản phẩm

2 Quá trình công nghệ kéo sợi

Là các quá trình không thể thiếu được nhằm biến nguyên liệu x thành sản phẩm sợi đạt chất lượng

2.1 Quá trình làm tơi

Là quá trình phá vỡ mối liên kết gi a các x và các chùm x , nhằm chia nhỏ chùm x lớn thành chùm x nhỏ h n và th m chí tới từng x riêng biệt Quá trình làm

t i được th c hiện nhằm tạo điều kiện thu n lợi cho quá trình pha trộn và tách tạp

ó hai phư ng pháp làm t i ch yếu: Phư ng pháp xé và phư ng pháp đ p

- Bản chất c a quá trình xé là tác dụng 2 l c kéo vào chùm x nh các bộ ph n công tác chuyển động theo các phư ng khác nhau hoặc với v n tốc khác nhau b i các

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 23

_ trục đinh, kim có hình dạng, kích thước, góc nghiêng khác nhau phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu

Việc phá vỡ mối liên kết x và tạp chất được th c hiện đồng th i với quá trình làm t i bằng phư ng pháp xé t i và đ p x o s va đ p, rung động, mối liên kết

gi a x và tạp chất bị phá vỡ, còn việc loại chúng ra khỏi h n hợp x được th c hiện bằng cách rũ ch ng qua các thanh ghi nh l c đ p, xé c a bộ ph n xé đ p và nh kết cấu đặc biệt c a các thanh ghi

Trong x , nhiều khi có chứa các tạp chất kim loại Nếu các tạp chất này không bị loại bỏ trên máy bông mà đi vào máy chải sẽ g y hư hại kim chải, làm thiệt hại lớn Vì

v y cần phải loại bỏ triệt để kim loại trên máy bông Các bộ ph n loại bỏ kim loại được sử dụng cho việc này Bộ ph n loại bỏ kim loại được l p dây chuyền cung bôngcó nhiệm vụ dò tìm phát hiện kim loại và sau đó loại bỏ chúng ra khỏi h n hợp

v y, quá trình pha trộn cần phải được th c hiện liên tục trên suốt dây chuyền kéo sợi

Các phương pháp pha trộn xơ trong ngành kéo sợi được chia ra làm 2 loại

• Pha trộn ngẫu nhiên: Việc pha trộn ngẫu nhiên được th c hiện do việc phân bố ngẫu nhiên các chùm x trong một khối lượng x nào đó Phư ng pháp này

được th c hiện trên máy xé nghiêng, trên thùng tr x , trong quá trình tụ x trên lồng l , trên thùng con máy chải, trên các b ng tải dẫn x trên các đầu máy xé

• Pha trộn có t chức: Pha trộn có t chức gồm các phư ng pháp sau:

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 24

_ + Pha trộn bằng cách ghép hợp nhiều loại x trên b ng tải từ các máy xé phên nghiêng, bằng cách ghép hợp cuộn bông trên máy chải (máy chải cấp bông bằng cuộn bông), ghép cúi trên máy ghép (thông dụng), máy cuộn c i…

+ Pha trộn nh các máy pha trộn chuyên dùng

+ Pha trộn trên các phên tải c a máy chải liên hợp

+ Pha trộn theo chu kỳ trong lòng rotor c a máy kéo sợi rotor

ng n trong dây chuyền kéo sợi o đó nếu quá trình chải thô th c hiện không tốt, tạp chất còn sót lại trong bán thành phẩm sẽ đi tiếp vào các công đoạn sau cho đến sợi làm giảm chất lượng sợi và t ng độ đứt sợi

ác chùm x nếu không được làm t i hoàn toàn đến từng x một và phân bố song song thì quá trình kéo dài c a sản phẩm sau này sẽ rất khó kh n và phát sinh độ không đều lớn

Bản chất c a quá trình chải thô là phá vỡ mối liên kết gi a các x trong suốt chiều dài c a chúng, phân bố chúng song song với nhau và nằm dọc theo chiều dài c a bán thành phẩm (cúi chải thô) nh các bề mặt kim Mục đích c a quá trình chải thô là chuẩn bị cho quá trình hình thành sợi

2.5 Quá trình duỗi thẳng xơ

Là quá trình tác dụng l c kéo vào một hoặc hai đầu x nh các cặp trục suốt c a

bộ kéo dài hoặc nh các bề mặt kim, để giảm bớt độ xo n c a x Mục đích c a quá trình này là t ng độ đều và độ bền c a bán thành phẩm và sợi

Trong các sản phẩm dệt, các x không nằm du i th ng hoàn toàn, x có độ xo n nhất định hoặc có móc Việc làm du i th ng x , bao gồm việc làm giảm bớt và mất đi

độ xo n c a x sinh ra trong quá trình du i th ng trên các thiết bị khác nhau Trong dây chuyền kéo sợi việc làm du i th ng x được th c hiện trong quá trình chải thô trên các máy chải thô, trong quá trình làm mảnh sản phẩm trên bộ kéo dài, trong quá trình loại bỏ x ng n trên các máy chải kỹ Làm du i th ng x nh bộ kéo dài và nh máy chải kỹ có hiệu quả cao h n so với làm du i th ng x trên máy chải thô

+ Làm du i th ng x trong bộ kéo dài: Bản chất c a quá trình làm du i th ng x trong bộ kéo dài dạng trục là việc kéo giãn x do tác dụng c a l c kéo, sinh ra b i l c

ma sát Các l c kéo này tác dụng vào hai đầu c a x

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 25

_ + Làm du i th ng x trên bộ kéo dài với trư ng kim: Trên bộ kéo dài trư ng kim, các x cũng được làm du i th ng theo mô hình c a bộ kéo dài dạng trục Ngoài

ra, bộ kéo dài trư ng kim cũng có nh ng đặc điểm riêng c a nó

+ Làm du i th ng x trong quá trình chải kỹ

- Cùng với việc loại bỏ x ng n và tạp chất, máy chải kỹ cũng có khả n ng làm

du i th ng x

- Tác dụng làm du i th ng móc trước c a x nh trục chải tư ng t như nh trư ng kim chỉ khác là với cư ng độ lớn h n nhiều do m t độ kim cao (m t độ kim

c a các thanh chải trên trục chải t ng dần nhằm giảm hư hại x và t ng khả n ng chải

c a trục chải) và bội số kéo dài rất lớn gi a trục chải và trục tiếp liệu

- Tác dụng làm du i th ng móc sau c a x nh vào lược chải tư ng t như trư ng kim

- Trong quá trình chải kỹ, không chỉ móc trước, móc sau được làm du i th ng mà bản th n x cũng được t ng độ du i th ng (giảm độ xo n c a x )

2.6 Quá trình loại bỏ xơ ngắn

Trong cúi chải thô có một lượng lớn x ng n, các x trong c i được phân tách hoàn toàn thành từng x riêng biệt, chứa một lượng bông kết và tạp chất đáng kể (từ 1-1.5%) Th m chí trong 1g màng chải thô bông loại 1 còn chứa 100-180 bông kết và tạp chất Vì v y, nếu sử dụng cúi chải thô để kéo dài các loại sợi mảnh (từ 15 tex tr xuống) hoặc kéo các loại sợi có yêu cầu chất lượng cao, sợi sẽ không đạt được các yêu cầu chất lượng cần thiết Vì v y, trong nh ng trư ng hợp này, ngoài quá trình chải thô, ngư i ta còn sử dụng thêm quá trình chải kỹ Mục đích c a quá trình chải kỹ là loại bỏ bớt x ng n và tạp chất trong cúi chải thô nhằm tạo ra sản phẩm cúi chải kỹ cấu tạo từ các x có độ đều theo chiều dài cao, sạch tạp chất, được phân tách hoàn toàn, du i

th ng và phân bố song song

Bản chất c a quá trình chải kỹ là việc chải một đầu c a chùm x trạng thái kẹp

nh trục chải, sau đó chải đầu thứ 2 c a chùm x bằng lược chải Kim trên trục chải và lược chải có nhiệm vụ làm du i th ng x , tách tạp chất và loại bỏ các x ng n còn lại trong cúi chải thô

Lượng x ng n được loại ra trong quá trình chải kỹ được gọi là bông r i máy chải kỹ, nó thư ng vào khoảng 6-20%, tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng sợi cần sản xuất

Hiệu quả c a quá trình chải kỹ là giảm khoảng từ 20-30% lượng x ng n (dưới

20 mm), do đó chiều dài kéo sợi và chiều dài trung bình t ng 0,2-0,5 mm, CV theo chiều dài x giảm khoảng 15-25% Ngoài ra, hiệu quả c a quá trình chải kỹ còn thể hiện việc t ng độ du i th ng c a x từ 0,75-0,86 (trong cuộn cúi) lên 0,79-0,89 trong

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 26

_ cúi chải kỹ Quá trình chải kỹ còn có nhiệm vụ tách bớt tạp chất và điểm t t c a x Sau quá trình chải kỹ, số lượng tạp chất và điểm t t giảm khoảng 55% về khối lượng

và 40% về số lượng

Do các yếu tố trên, sợi chải kỹ có độ bền kéo đứt cao h n 15% so với chải thô nếu lượng bông r i là 7-12%, cao h n 20% nếu lượng bông r i là 14-15% Sợi chải kỹ lại đều h n và sạch h n Số lượng điểm t t c a sợi chải kỹ ít h n 30-40%, sợi bóng

h n, ít xù lông h n

2.7 Quá trình làm đều sản phẩm

Là quá trình tạo ra sản phẩm có độ đều cao h n từ các sản phẩm có độ đều thấp

h n nh các c cấu làm đều khác nhau Quá trình làm đều sản phẩm nhằm mục đích sản xuất ra sợi có độ đều cao

Do v y, trong quá trình kéo sợi, cần phải liên tục làm đều d ng x cả thành phần

và độ mảnh Về thành phần, cần sử dụng phư ng pháp tạo ra khối lượng lớn x có thành phần đồng nhất

Bản chất c a quá trình làm đều sản phẩm là bằng các phư ng pháp khác nhau tạo

ra sản phẩm có độ đều cao h n sản phẩm ban đầu ác phư ng pháp làm đều như phư ng pháp tụ x , phư ng pháp xếp lớp, phư ng pháp ghép hợp, phư ng pháp ghép theo chu kỳ và phư ng pháp đều chỉnh t động được sử dụng rộng rãi trong ngành kéo sợi

+ Làm đều nh phư ng pháp tụ x : Được sử dụng rộng rãi trong ngành kéo sợi như việc tụ x trong thùng tr x , tụ x trên thùng con máy chải, tụ x nh hệ thống quạt hút và lồng l , tụ x trong lồng rotor c a máy kéo sợi rotor…

+ Làm đều nh kim máy chải: Trên máy chải, kim c a thùng lớn và mui chải gi một lượng x chân kim Một phần trọng lượng x này có khả n ng thêm vào c i chải khi tiếp liệu không đ và gi lại một phần x khi tiếp liệu nhiều h n yêu cầu Tóm lại, lượng x đ y có khả n ng làm đều sản phẩm

+ Làm đều nh phư ng pháp ghép hợp: Ghép hợp là phư ng pháp ch p 2 hay nhiều sản phẩm có dạng như nhau thành một sản phẩm mới

+ Làm đều nh các thiết bị t điều chỉnh: Bản chất c a quá trình này là sử dụng các bộ ph n điều chỉnh bội số kéo dài phù hợp với độ mảnh c a sản phẩm đưa vào tức

là nếu sản phẩm đưa vào dày, ta t ng bội số kéo dài để giảm độ mảnh c a sản phẩm đi

ra và ngược lại, nếu sản phẩm đi vào mảnh, ta giảm bội số kéo dài để t ng độ mảnh

c a sản phẩm đi ra

2.8 Quá trình làm mảnh sản phẩm

Quá trình này được th c hiện từ công đoạn đầu tiên đến sợi thành phẩm: Mục đích c a việc làm mảnh sản phẩm là làm giảm chuẩn số c a bán sản phẩm đến chuẩn

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 27

- Làm mảnh nh trục kim: Trên máy kéo sợi không cọc ngư i ta sử dụng trục kim để làm mảnh sản phẩm

- Làm mảnh trong ống dẫn khí: Trên máy kéo sợi không cọc, việc chuyển x từ

bộ ph n trục kim tới rotor (bộ ph n tụ x , hình thành sợi và xo n sợi) được th c hiện

nh một ống dẫn khí Ống này có cấu tạo với tiết diện giảm dần làm tốc độ dòng khí

t ng lên cuối ống Độ hạ áp tạo l c hút c a d ng khí được th c hiện nh tốc độ quay rất lớn c a rotor hoặc nh quạt hút nằm đầu máy

Các tác hại c a quá trình làm mảnh sản phẩm: Gồm có 2 loại:

+ Quá trình làm mảnh sản phẩm có khả n ng làm đứt x :

Trong trư ng hợp chia dọc sản phẩm (màng chải) các x trạng thái ít du i

th ng và phân bố chưa song song, bề rộng dải x sau khi chia nhỏ, các x nằm v t từ dải x này sang x khác sẽ bị dứt đứt

Trong bộ kéo dài dùng trục suốt, nếu chọn c ly, l c kéo suốt không đ ng cũng

có thể g y đứt x n nếu chọn các thông số, c ly hợp lý thì việc dứt đứt x trên bộ kéo dài trục suốt là không đáng kể Kéo dài nh trục kim trong trư ng hợp tốc độ trục kim lớn và c ly gi a trục kim và bàn tiếp liệu quá nhỏ cũng có thể g y hư hại cho x + Quá trình làm mảnh là t ng độ không đều c a sản phẩm:

Kết cấu c a bộ ph n làm mảnh hiện nay đã được hoàn thiện hóa sao cho nếu sử dụng và điều chỉnh đ ng, chất lượng c a sản phẩm đầu vào đạt các yêu cầu l tư ng thì độ không đều tạo ra sản phẩm đi ra không lớn Nhưng sản phẩm đầu vào thư ng có

độ không đều nhất định theo độ mảnh, theo cấu trúc, theo chiều dài x , sinh ra do s không đồng nhất c a nguyên liệu và s không hoàn thiện c a các quá trình công nghệ trước đó o đó, quá trình làm mảnh sản phẩm bao gi cũng đi kèm một độ không đều nhất định c a sản phẩm Ngoài ra, độ lệch tâm c a các bộ ph n công tác cũng t ng độ không đều sản phẩm Ta biết, khi các chi tiết bộ kéo dài lệch tâm thì l c ép suốt (tức là trư ng l c ma sát), c ly gi a các trục suốt và tốc độ các trục suốt thay đ i g y ra độ không đều trong quá trình kéo dài

Như v y, để nh n được x sau khi làm mảnh có độ đều cao ta phải:

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 28

_

- L a chọn các loại x có chiều dài gần giống nhau để hình thành h n hợp x kéo sợi

- Pha trộn đều các thành phần

- Th c hiện quá trình chải với chất lượng cao

- Kiểm tra độ lệch tâm c a các bộ ph n công tác

- Giảm độ không đều c a sản phẩm về độ mảnh, và cấu trúc khi làm mảnh

- Sử dụng các bộ ph n t động điều chỉnh độ đều c a sản phẩm

2.9 Quá trình tạo độ bền cho sản phẩm

Là quá trình tạo các mối liên kết gi a các x trong sợi nhằm sản xuất ra sợi có độ bền cao

Do tính không liên tục c a dây chuyền kéo sợi, ngoài sản phẩm sợi, các bán sản phẩm cũng cần được tạo độ bền để có thể chuyển chúng từ máy này sang máy khác

ác phư ng pháp tạo độ bền ch yếu:

- Cho qua các bộ ph n ép và tụ x (trụ ép màng bông và loa tụ cúi)

- Vê (sợi thô)

- Xo n giả (cúi, sợi thô)

- Xo n th t (sợi con, sợi thô)

Trong các phư ng pháp trên, phư ng pháp xo n sản phẩm là phư ng pháp ph biến nhất, chúng ta sẽ xem xét ch yếu phư ng pháp này

Bản chất c a quá trình tạo độ bền cho sản phẩm bằng phư ng pháp xo n là tạo ra một sản phẩm dài liên tục có độ bền nhất định từ một dải x ph ng, cấu tạo từ các x

ng n bằng cách xo n nó lại hi đó các x được phân bố theo hình xo n ốc dưới một

l c càng làm cho chúng biến dạng o đặc tính đàn hồi c a v t liệu, các x phía ngoài tạo ra một l c ép lên các x phía trong L c ép này sinh ra l c ma sát, lien kết các x lại với nhau nhằm tạo bền cho sản phẩm

Đối với sợi thô thư ng áp dụng phư ng pháp xo n giả, đặc điểm c a phư ng pháp này là khi bỏ l c xo n và kéo c ng sản phẩm, các xo n này sẽ biến mất (do xo n trái và phải triệt tiêu nhau) Mục đích c a phư ng pháp này là tạo xo n tạm th i nhằm

ép chặt x , tạo độ bền tạm th i cho sản phẩm

Về hướng xo n: Hướng xo n trái và hướng xo n phải, quá trình xo n sợi được đặc trưng b i độ s n, là số vòng xo n trên 1m chiều dài sản phẩm

+ Xo n trên máy kéo sợi thô:

Việc xo n sợi trên máy kéo sợi thô được th c hiện nh c cấu cọc – gàng Bộ

ph n công tác ch yếu c a c cấu là gàng Gàng gồm 2 nhánh: Nhánh đặc và nhánh

r ng, nhánh r ng có nhiệm vụ đỡ sợi thô khỏi s tác dụng c a l c ly t m, nhánh đặc dùng để cân bằng với nhánh r ng ưới cùng nhánh r ng là tay gàng có thể xoay được

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 29

_

và có nhiệm vụ ép chặt sợi thô vào ống sợi trong quá trình quấn ống Khi gàng quay,

m i vòng quay c a gàng tạo cho sợi một vòng xo n Do sợi thô là bán thành phẩm, sau

đó nó được kéo dài trên bộ kéo dài máy sợi con, nên độ s n c a sợi thô không được quá cao

+ Xo n sợi trên máy kéo sợi con có cọc:

Máy sử dụng c cấu nồi – khuyên – cọc để xo n sợi Trong c cấu này, cọc sợi quay với tốc độ rất cao làm một đầu sợi quay, nó kéo khuyên theo, tốc độ quay c a khuyên thấp h n tốc độ quay c a cọc

Chênh lệch gi a hai tốc độ này chính là tốc độ quấn sợi lên ống Cứ m i vòng quay c a khuyên, sợi nh n được một vòng xo n (độ s n sợi được tính bằng tốc độ quay c a cọc chia cho tốc độ ra sợi, tức là v n tốc dài c a suốt trước trong bộ kéo dài) Nhược điểm c a quá trình quấn ống và tạo xo n trên máy kéo sợi con có cọc: Không thể nâng cao tốc độ cọc, h n n a do bị giới hạn b i v n tốc dài c a khuyên (v n tốc tối đa mà khuyên có thể đạt tới với loại v t liệu thép có độ cứng cao là 40m/s) Do v y v n tốc sợi bị giới hạn vào khoảng 18.000 – 20.000 vòng/phút với khuyên thép và 22.000 vòng/ phút với khuyên ceramic

Không thể t ng kích thước ống sợi, muốn t ng kích thước ống sợi trên máy sợi con có cọc thì kích thước nồi t ng lên Như v y, v n tốc dài c a khuyên phải t ng lên với cùng một tốc độ cọc

Hoặc, nếu để v n tốc dài c a khuyên không vượt quá giới hạn cho phép thì phải giảm n ng suất máy Ngoài ra, do th c hiện nguyên lý xo n th t, để tạo xo n ống sợi phải quay, với kích thước lớn c a ống sợi, chi phí n ng lượng cao và độ cân bằng động

c a ống sợi kém

Cần tạo ra nh ng nguyên lý xo n sợi mới nhằm n ng cao h n n a n ng suất kéo sợi Nguyên lý kéo sợi mới được sử dụng rộng rãi là nguyên lý kéo sợi không cọc (Open – end spinning) D a trên nguyên lý này có nh ng phư ng pháp xo n sợi chính như sau:

Xoắn sợi nhờ rotor

Sợi OE rotor được xo n từ trong ra ngoài, đầu x m giống dạng bàn chải đầu tiên b t các x trong lõi, sau đó với tốc độ quay t ng dần tiếp tục lấy x tới ngoại biên Bên trong sợi n i x phải chịu xo n, dải x ch c bền và có độ nén cao h n tuy nhiên cứng h n, bên ngoài sợi độ nén x thấp h n Độ bền dọc trục sợi OE rotor ch yếu do

xo n lõi tạo nên

Sợi nồi cọc được tạo s n tạo bền với toàn bộ b ng x (ribbon) Theo nguyên l , các x đều được tạo sợi tại khu v c tam giác kéo sợi

Về cấu trúc, sợi OE có nh ng cấu tr c đặc trưng sau:

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 30

_ + Sợi có cấu trúc xo n lõi (coretwist) đặc trưng, trong đó phần lõi sợi chịu xo n, các x nằm song song theo hướng xo n c a sợi

+ Lớp x bên ngoài sợi không tham gia vào xo n lõi, tồn tại như lớp x mỏng gần như không có độ xo n hay xo n ngược chiều xo n lõi, do đó độ bền dọc trục không cao bằng sợi nồi cọc, loại sợi mà hầu hết các x và các thành phần x tham gia vào cấu trúc xo n c a sợi

+ Bề mặt sợi OE rotor đặc biệt có các x bao nằm ngẫu nhiên không quy lu t dọc theo chiều dài sợi, do đó khả n ng chống mài m n cao h n sợi nồi cọc Trong trư ng hợp các x bao này bị đứt do chịu ma sát và l c lớn thì độ bền c a sợi cũng không bị ảnh hư ng nhiều

+ Sợi nồi cọc không có cấu trúc lõi vỏ, tất cả các thành phần c a x đều di tản trong cấu trúc c a sợi từ trong ra ngoài, các thành phần x và các x đều ảnh hư ng đến bộ bền sợi

Các yếu tố trên lý giải vì sao sợi OE có độ bền dọc trục nhỏ h n nhưng độ bền

ma sát lớn h n sợi nồi cọc trong cấu trúc c a sợi từ trong ra ngoài, các thành phần x

và các x đều ảnh hư ng đến bộ bền sợi

Xoắn sợi nhờ ma sát

Nguyên lý xo n sợi bằng ma sát: X được tụ trên bề mặt c a trục xo n sợi nh

l c hút c a không khí ng x này được xo n lại do tiếp xúc với các trục xo n quay theo một chiều Mức độ truyền xo n từ trục ma sát sang sợi phụ thuộc vào hệ số ma sát

c a bề mặt trục và sợi cũng như l c ép c a sợi lên bề mặt này Tuy nhiên, cả 2 yếu tố này đều rất khó gi cho không thay đ i trong suốt th i gian kéo sợi và trong

một th i gian lâu dài, việc trượt xo n trên máy này rất dễ thấy o đó, một trong các tính chất rõ ràng nhất c a sợi ma sát là tính không n định về độ xo n

Xoắn sợi bằng dòng khí (air – jet)

ng x tiếp vào máy được qua bộ ph n xo n gồm hai bộ ph n th i khí và ngay sau khi đi ra khỏi bộ kéo dài Bộ ph n th i khí th t s là một bộ ph n tạo xo n giả Dòng khí xo n do bộ ph n th i khí này tạo ra có tốc độ v ng là h n 1 triệu vòng trong một ph t làm cho d ng x đi qua nó bị xo n lại với tốc độ khoảng 25.000 vòng/phút

Nh dòng xoáy các đầu x xoáy quanh đỉnh cọc (lõi sợi không xo n) chuyển lên

bề mặt sợi có xo n hay bề mặt gồm các x bao, quá trình này xảy ra đỉnh cọc Hướng dòng khí xoáy quyết định hướng xo n S hay Z c a sợi

2.10 Một số quá trình công nghệ khác

+ Cuộn bán thành phẩm thành cuộn: Sử dụng khi bán thành phẩm có dạng tấm thì thư ng hay được cuộn lại như cuộn bông hay cuộn cúi Yêu cầu là ép lớp bán thành phẩm để tạo cho nó một độ bền nhất định sau đó cuộn nó lại dưới một sức c ng

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 31

_ + Xếp cúi vào thùng cúi: Xếp cúi vào thùng theo các đư ng tr n đã được chứng minh là cách xếp cúi có nhiều ưu điểm h n cả với lý do: dễ t cúi, ít bị rối, lượng bán thành phẩm xếp được vào thùng lớn

+ Quấn ống sợi thô: Ống sợi thô sau quấn ống có dạng hình trụ hai đầu hình côn, mục đích c a việc tạo 2 đầu côn là để sợi thô không bị tuột ra trong quá trình v n chuyển và sử dụng

+ Quấn ống trên máy sợi con có cọc: Hình dạng ống sợi trên máy sợi con có cọc được th c hiện nh c cấu nồi khuyên cọc Trong c cấu này, d ng x đi ra từ bộ kéo dài được xo n lại, qua móc dẫn sợi, khuyên chuyển động trên nồi rồi quấn vào ống sợi con

+ Quấn ống trên máy sợi con không cọc: Sợi được quấn vào ống hình trụ hoặc hình côn bằng cách ma sát với trục xẻ rãnh hoặc ma sát với trục tr n đi kèm bộ ph n rải sợi Khối lượng ống sợi này có thể đạt tới 1,5 – 2,0 kg, trên máy có thể l p đặt bộ

ph n chuốt sáp cho sợi nếu có nhu cầu

+ Quấn ống trên máy đánh ống: Sợi con sau khi kéo trên máy sợi con có cọc cần phải đánh lại thành ống có khối lượng lớn để chuyển sang sử dụng trong khâu dệt được dể dàng, việc này được th c hiện trên máy đánh ống Trong dây chuyền kéo sợi

từ x ng n, các máy đánh ống được dùng thư ng cho ống sợi dạng hình côn có đáy với dạng hình cầu, các vòng trong côn sợi phân bố chéo nhau nhằm tạo

điều kiện cho việc t sợi trong khâu dệt Ngoài mục đích tạo ra ống sợi lớn, máy đánh ống còn có nhiệm vụ loại bỏ các điểm t t và chuốt sáp sợi theo yêu cầu Vì v y, sau quá trình đánh ống chất lượng (độ đều theo độ mảnh, độ đều theo độ bền, độ sạch,

độ bong, độ nhẵn c a sợi) t ng lên

Quá trình công nghệ phụ:

+ Là nh ng quá trình không nhất thiết phải có trong quá trình kéo sợi

+ Quá trình phụ tồn tại do s chưa hoàn thiện c a thiết bị và công nghệ, các quá trình này có thể mất dần cùng với tiến bộ khoa học kỹ thu t

3 Một số hệ kéo sợi từ sơ ngắn

3.1 Hệ kéo sợi chải liên hợp

Ứng dụng: ùng để kéo sợi chất lượng thấp, thô, từ phế liệu c a hai dây chuyền chải thô và chải kỹ

Nguyên liệu

Máy xé kiện

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 32

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ kéo sợi bông chải liên hợp

3.2 Hệ kéo sợi chải thô

ùng để kéo sợi từ x hóa học mọi độ mảnh và cấp chất lượng, kéo sợi từ x bông hoặc h n hợp c a x bông và hóa học với yêu cầu chất lượng và độ mảnh không cao

Máy kéo sợi thô (máy sợi thô) (Có nhiệm vụ làm mảnh, tạo độ bền tạm th i cho sợi thô)

Máy kéo sợi con (máy sợi con) (Có nhiệm vụ làm mảnh, tạo độ bền cho sợi)

Máy đánh ống (Có nhiệm vụ tạo ống sợi lớn, loại bỏ điểm t t c a sợi)

Sợi đ n

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ kéo sợi chải thô

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 33

_

3.3 Hệ kéo sợi chải kỹ

ùng để kéo sợi thành phẩm đ i hỏi chất lượng cao, kéo sợi chi số cao

Máy cuộn cúi (Có nhiệm vụ làm đều cúi, pha trộn, t ng độ du i th ng c a x , tạo cuộn cúi)

Máy chải kỹ (Loại bỏ x ng n, t ng độ du i th ng x , loại bỏ các điểm t t và tạp chất)

Máy ghép sau chải kỹ (Có nhiệm vụ làm đều cúi, pha trộn, t ng độ du i th ng c a x )

Máy kéo sợi thô (máy sợi thô) (Có nhiệm vụ làm mảnh, tạo độ bền tạm th i cho sợi thô)

Máy kéo sợi con (máy sợi con) (Có nhiệm vụ làm mảnh, tạo độ bền cho sợi)

Máy đánh ống (Có nhiệm vụ tạo ống sợi lớn, loại bỏ điểm t t c a sợi)

Sợi đ n

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ kéo sợi chải kỹ dùng cho xơ bông 100%

Chương II: Công nghệ kéo sợi từ sơ ngắn 34

Máy sợi thô

Máy sợi con

Máy đánh ống

Sợi đ n

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ kéo sợi chải kỹ dùng cho hỗn hợp xơ bông với xơ polyester

3.5 Quy trình công nghệ kéo sợi OEvà sợi Air-jet chải thô

Máy kéo sợi

Hình 2.5 Sơ đồ kéo sợi OE và khí

Chương III: Công nghệ và thiết bị dây chuyền kéo sợi xơ ngắn, chải kỹ 35

_

Chương III: CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ DÂY CHUYỀN KÉO

SỢI XƠ NGẮN, CHẢI KỸ

I CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ DÂY CHUYỀN KÉO SỢI XƠ NGẮN, CHẢI KỸ

1 Liên hợp xé trộn (dây máy bông)

1.1 Máy xé phên nghiêng

Máy xé phên nghiêng th c hiện quá trình công nghệ chính là xé t i, pha trộn, và loại bỏ tạp chất Máy xé phên nghiêng có thể có nhiều loại với kết cấu khác nhau Tuy nhiên, đặc điểm chung c a chúng là sử dụng phên nghiêng để làm bộ ph n xé t i ch yếu

Xé t i bông hồi, các đoạn cúi hồi và tiếp tục cung cấp nguyên liệu vào các máy tiếp theo trong dây chuyền

Hình 3.1 Máy xé phênnghiêng B25 của Rieter -Thụy Sĩ

17: Đầu dò 18: Motor kéo thảm cấp

19: Motor trục m x

Nguyên lý hoạt động của máy

X từ kiện được công nhân xé ra từng miếng và cấp đều đặn lên b ng tải (1) Từ phên tải này x được cấp lên trên phên tiếp liệu (3), tấm ch n có nhiệm vụ ng n x bám vào bộ ph n dò mức độ đầy x (2), bộ ph n này có nhiệm vụ dừng b ng tải (1) khi x đã đầy thùng chứa Thùng chứa bao gồm, đáy dưới là phên tiếp liệu (3) chuyển

Chương III: Công nghệ và thiết bị dây chuyền kéo sợi xơ ngắn, chải kỹ 36

_ động với v n tốc V1, một bề mặt đứng là phên nghiêng được bọc kim (4) chuyển động với v n tốc Vp Khi phên tải chuyển động, xuất hiện 1 l c ép x vào phên nghiêng Khi phên nghiêng chuyển động, xuất hiện 1 l c ép x vào ch n kim phên nghiêng và làm x bám vào kim phên nghiêng ác chùm x này sau đó đi vào vùng tư ng tác

gi a phên nghiêng (4) và trục bóc x (11) o khoảng cách gi a 2 bề mặt này nhỏ h n kích thước trung bình c a các chùm x nên các chùm x lớn bị ghạt lại một phần làm cho chùm x bị chia nhỏ ra Nh ng chùm x c n lại trên bề mặt phên nghiêng, sau đó được trục đánh x (12,6) ác thanh ghi được sử dụng để đỡ x và loại bỏ tạp chất ra ngoài Bộ ph n quạt hút làm nhiệm vụ đưa phế liệu và bụi ra ngoài

1.2 Máy xé kiện tự động

Nhiệm vụ c a máy là lấy x từ các kiện x , xé các lớp x trong kiện bông thành các miếng nhỏ, phá vỡ mối liên kết x và các chùm x nhằm chia nhỏ chùm x lớn thành chùm x nhỏ h n để cung cấp nguyên liệu cho các máy làm t i tiếp theo trong công đoạn

Tại giai đoạn này, x từ các kiện x được trục xé bóc ra và đưa vào đư ng ống

nh l c hút không khí

Nguyên lý hoạt động của máy xé kiện tự động

X từ các kiện x được trục xé bóc ra và đưa vào đư ng ống nh l c hút không khí Có thể xé kiện bằng máy xé t động bằng cách xếp các kiện x thành dãy, máy xé kiện có thể xoay chuyển được và xé được 2 dãy x bên trái và bên phải máy, sau khi bóc xong x phía bên này máy, trục xé có thể quay sang phía bên kia c a máy để tiếp tục làm việc

Các v t liệu khác nhau có mức độ khó kh n c a việc xé t i khác nhau, để đảm bảo chất lượng xé kiện, v n tốc hạ xuống c a trục xé sau m i chu trình làm việc có thể thay đ i được, phụ thuộc vào v t liệu

Hình 3.2 Máy xé kiện Rieter - Uni Floc A11

Chương III: Công nghệ và thiết bị dây chuyền kéo sợi xơ ngắn, chải kỹ 37

_ Chú thích:

Hiệu quả và tác hại của quá trình làm tơi

Hiệu quả c a quá trình làm t i trên một thiết bị phụ thuộc vào một loạt yếu tố Các yếu tố quan trọng nhất là:

- Độ cản làm t i c a v t liệu

- ư ng độ c a quá trình làm t i

- Các thông số c li (khoảng cách ng n nhất) c a các bộ ph n tư ng tác

- S phù hợp về dạng và các thông số hình học c a các bộ ph n công tác với chiều dài x (đư ng kính, dạng tay đánh, đinh, kim, chiều dài và góc nghiêng c a đinh kim …)

- Mức độ t i c a v t liệu được đưa vào làm t i

- Độ cản làm t i v t liệu là mức độ khó kh n c a việc chia nhỏ chùm x thành các phần x nhỏ h n Độ cản làm t i phụ thuộc ch yếu vào các yếu tố sau:

- Khối lượng riêng c a chùm x càng lớn, kích thước c a chùm x càng to, các

x liên kết với nhau càng chặt trong chùm x thì cần phải tác dụng một l c càng lớn khi th c hiện quá trình làm t i

- Chiều dài x càng lớn và x càng mảnh thì việc làm t i càng khó kh n Ngoài

ra, độ nhám bề mặt, độ xo n và mức độ rối c a x trước khi làm t i cũng ảnh hư ng đến hiệu quả c a quá trình làm t i

- Đối với x bông, độ chín có một ngh a quan trọng vì x chín có bề dày thành

x lớn và có tính đàn hồi cao h n X chưa chín kém đànhồi và khó làm t i h n Như v y, cư ng độ c a quá trình làm t i là yếu tố có thể điều khiển theo ý muốn

c a con ngư i phụ thuộc vào s l a chọn các thông số tốc độ và thông số máy

- Số lần làm t i và cư ng độ làm t i càng lớn thì x càng tr nên t i h n Tuy nhiên việc th c hiện quá trình làm t i với tốc độ cao sẽ dẫn đến việc các x dài và

nh ng x có giá trị cao nhất sẽ bị các l c xé, l c đ p lớn h n độ bền kéo c a nó làm đứt Tác dụng có hại như v y c a các máy làm t i càng t ng khi tốc độ c a các bộ

ph n công tác càng t ng Điều này làm hạn chế khả n ng t ng cư ng độ làm t i trên một máy mà buộc ta phải th c hiện lặp đi lặp lại quá trình xé t i trên nhiều máy với chế độ tốc độ vừa phải và với cư ng độ làm việc không lớn l m Tác dụng có hại c a

Chương III: Công nghệ và thiết bị dây chuyền kéo sợi xơ ngắn, chải kỹ 38

_ các máy làm t i không chỉ việc dứt đứt x mà c n làm rối x , tạo ra các loại bông kết lớn, nhỏ, đ p vụn tạp chất g y khó kh n cho việc loại tạp sau này

- ác chùm x nằm khoảng không gian ch t hẹp gi a các bộ ph n tay đánh và lồng bụi một mặt chịu tác dụng va đ p c a bộ ph n công tác, l c th i c a dòng khí kéo lên phía trước và chịu tác dụng c a l c ly tâm ép vào lồng bụi làm cản tr quá trình chuyển động c a nó ưới tác dụng c a các l c này x bị xo n và rối lại, như các nghiên cứu cho thấy trong vùng này, các chùm x nhỏ thì chuyển động tịnh tiến, các chùm x lớn thì vừa tịnh tiến vừa xoay, do đó các chùm x thư ng bị xo n lại

- hi đ p x với l c mạnh, tạp chất nằm trong x có thể bị đ p vỡ ra, các tạp chất nhỏ này có độ bám dính rất lớn và khó bị loại ra khỏi x

- Tác dụng có hại và hiệu quả c a quá trình làm t i phụ thuộc rất lớn vào cư ng

độ c a quá trình Ở giai đoạn đầu, khi cư ng độ còn thấp, tác hại nhỏ, sau đó khi t ng hiệu quả làm t i lên, hiệu quả làm t i t ng nhanh và sau đó tốc độ t ng ch m lại Vì

v y trên th c tế nên sử dụng cư ng độ làm t i trong khoảng cho phép, khi tác hại c a

x không lớn và đảm bảo hiệu quả quá trình…

- Giá trị c li gi a các bộ ph n công tác có ảnh hư ng rất lớn đến hiệu quả c a quá trình làm t i Thông thư ng, c li càng nhỏ, mức độ t i c a v t liệu khi làm t i càng cao Thế nhưng, vấn đề l a chọn c li tối ưu chỉ có thể được giải quyết đ ng đ n khi xem xét kỹ các thông số hình học c a các bộ ph n công tác, tính chất và mức độ

t i c a x được làm t i Đối với m i loại c a bộ ph n công tác, c li được xác định sao cho phù hợp với nhiệm vụ c a chúng

- Trong trư ng hợp ngược lại, cùng với việc gia t ng hiệu quả c a quá trình làm

t i có thể sinh ra s hư hại lớn c a v t liệu x được gia công

1.3 Máy lọc thô

Th c hiện quá trình công nghệ chính là tách tạp, bản chất c a quá trình tách tạp

là việc phá vỡ mối liên kết gi a ch ng và x sau đó loại bỏ ra khỏi h n hợp x

Hình 3.3 Máy lọc thô Rieter - Uni Clean B12

Chương III: Công nghệ và thiết bị dây chuyền kéo sợi xơ ngắn, chải kỹ 39

_ Chú thích:

1: Ng n thoát gió kỹ thu t

2: Ống thảy tạp

3: Bộ ph n dò nguyên liệu

4: Hệ thống điều chỉnh lưu lượng

5: Ống cấp nguyên liệu vào

6: Van điều tiết không khí

7: Hệ thống điều khiển c

8: Hệ thống điều khiển điện 9: Trục làm sạch

10: Piston điện 11: Bộ ph n lọc 12: Vách ng n 13: Trục đánh 14: Vách ng n trên

X được đưa từ máy xé kiện vào ống cấp x (5), đi qua trục đánh (13) vài lần Tại đ y nh l c li tâm rất lớn, x , bụi, tạp chất được tách ra, bụi và các tạp nhỏ sẽ được đưa vào bộ ph n lọc (11), các tạp chất lớn như vỏ bông, rác rớt xuống trục làm sạch (2) và được đưa vào ng n chứa tạp, x sau khi được làm sạch sẽ được đưa ra ngoài bằng ống (2) để chuyển đến máy pha trộn

Việc phá vỡ mối liên kết x và tạp chất được th c hiện đồng th i với quá trình làm t i bằng phư ng pháp xé t i và đ p x o s va đ p, rung động, mối liên kết

gi a x và tạp chất bị phá vỡ, còn việc loại chúng ra khỏi h n hợp x được th c hiện bằng cách rũ ch ng qua các thanh ghi nh l c đ p, xé c a bộ ph n xé đ p và nh kết cấu đặc biệt c a các thanh ghi

ó trư ng hợp tạp chất nằm trong chùm x , chùm x bị thanh ghi gi lại còn tạp chất vẫn tiếp tục chuyển động làm nó bị v ng ra ngoài

Tuy nhiên cũng có thể xảy ra trư ng hợp tạp chất v ng không r i ra ngoài mà r i vào chùm x khác, khi đó tạp chất sẽ bị gi lại mà không bị loại ra Ngoài ra do các tính chất c a tạp chất như khối lượng, kích thước và độ cản không khí là các đại lượng ngẫu nhiên nên việc loại tạp chất cũng mang tính chất ngẫu nhiên

Trong x , nhiều khi có chứa các tạp chất kim loại Nếu các tạp chất này không bị loại bỏ trên máy bông mà đi vào máy chải sẽ g y hư hại kim chải, làm thiệt hại lớn Vì

v y cần phải loại bỏ triệt để kim loại trên máy bông Các bộ ph n loại bỏ kim loại được sử dụng cho việc này Bộ ph n loại bỏ kim loại được l p trên máy bông có nhiệm

vụ d để phát hiện kim loại và sau đó loại bỏ chúng ra khỏi h n hợp x

1.4 Máy trộn xơ

Trộn x là một quá trình quan trọng trong ngành kéo sợi, bản chất c a quá trình trộn là phân bố đều đặn các thành phần có tính chất khác nhau trong h n hợp x , tạo được quá trình trộn đều và đồng nhất các h n hợp x thành phần có tính chất khác nhau trong một khối lượng lớn h n hợp các x trong giai đoạn mới b t đầu quá trình kéo sợi

Nguyên lý hoạt động

Máy pha trộn gồm có các hòm tr x (10), nguyên liệu được đưa vào đầy và đều trong tất cả các hòm để được trộn, sau đó x r i xuống b ng tải (11) rồi được