Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc và nguyên liệu tới độ cản tia UV trên vải dệt kim

Với đặc điểm chủ yếu là tiện lợi khi sử dụng, thoáng khí, ít nhàu, có tính đàn hồi, người sử dụng vận động dễ dàng, hợp thời trang, dễ giặt, mau khô, độ mềm rủ và độ co giãn tốt, giá thà

Trang 1

Công nghệ Vật liệu Dệt May 1 Khoá 2008 - 2010

PHẠM VIỆT HƯNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC

VÀ NGUYÊN LIỆU TỚI ĐỘ CẢN TIA UV

TRÊN VẢI DỆT KIM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS VŨ THỊ HỒNG KHANH

HÀ NỘI - 2010

Trang 2

- Công nghệ Vật liệu Dệt - May 2 Khoá 2008 - 2010

Trước hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS.Vũ Thị Hồng Khanh, người thầy đã tận tâm hướng dẫn, động viên và khuyến khích tác giả hoàn thành luận văn

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Hứa Thùy Trang và các Thầy Cô giáo Khoa CN Dệt May & Thời trang trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, những người Thầy, Cô đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tác giả hoàn thành tốt luận văn

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Phạm Đức Dương, ThS.Nguyễn Hải Thanh - phòng thí nghiệm Vật liệu dệt trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tác giả thực hiện tốt các thí nghiệm của đề tài

Cuối cùng, nhưng rất quan trọng là lòng biết ơn chân tình nhất tác giả gửi tới gia đình, những người thân yêu gần gũi nhất và các đồng nghiệp đã cùng san sẻ gánh vác mọi công việc, tạo điều kiện cho tác giả yên tâm hoàn thành luận văn

Tác giả

Trang 3

Tác giả xin cam đoan, toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn đều do tác giả tự thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Vũ Thị Hồng Khanh tại phòng thí nghiệm Vật liệu dệt- Khoa CN Dệt May & Thời trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn, không có sự sao chép từ những luận văn khác

Tác giả

Phạm Việt Hưng

Trang 4

-

Công nghệ Vật liệu Dệt - May 4 Khoá 2008 - 2010 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 2

LỜI CAM ĐOAN 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU 7

DANH MỤC HÌNH VẼ 8

LỜI MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ CẢN TIA UV CỦA VẢI DỆT KIM 13

1.1 Tia UV và sự tác động lên cơ thể người 13

1.2 Khả năng cản tia UV của vải 14

1.2.1 Các tính chất quang học của vật liệu vải 14

1.2.2 Xác định độ cản tia UV 15

1.2.3 Ý nghĩa khả năng cản tia UV với việc sử dụng vải : 20

1.3 Cấu trúc vải dệt kim và độ cản tia UV 21

1.3.1 Phân loại vải dệt kim 22

1.3.2 Cấu trúc cơ bản của vải dệt kim 23

1.3.3 Mối quan hệ giữa khả năng cản tia UV của vải và các yếu tố cấu trúc vải 27

1.4 Nguyên liệu của vải dệt kim thử nghiệm và vấn đề cản tia UV 28

1.4.1 Các loại sợi thường dùng trong dệt kim 28

1.4.2 Các yêu cầu đối với sợi dệt kim 29

1.4.3 Nguyên liệu bông xơ (xenlulo) và Polyeste 30

1.5 Một số tính chất công nghệ - sử dụng của vải dệt kim 33

1.6 Kết luận chương I: 37

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 38

2.1 Mục đích nghiên cứu 38

2.2 Đối tượng nghiên cứu 38

2.3 Nội dung nghiên cứu 41

2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của yếu tố mật độ dọc và mật độ ngang đến độ cản tia UV của vải dệt kim 41

Trang 5

-

Công nghệ Vật liệu Dệt - May 5 Khoá 2008 - 2010 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày và khối lượng vải đến độ cản tia UV 41

2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu dệt đến độ cản tia UV 41

2.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên liệu đến độ cản tia UV của vải dệt kim 42

2.4 Phương pháp nghiên cứu 42

2.4.1 Một số phương pháp tiêu chuẩn hoá đã sử dụng 42

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm nhiều yếu tố 47

2.5 Kết luận Chương II 55

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 57

3.1 Kết quả đo và tính toán các đặc trưng của VDK thực nghiệm 57

3.2 Ảnh hưởng của yếu tố cấu trúc đồng thời về mật độ dọc (X 1 ) và mật độ ngang (X 2 ) tới độ cản tia UV của vải dệt kim 59

3.2.1 Xác định quy luật ảnh hưởng đồng thời X 1 , X 2 tới chỉ số UPF 59

3.2.2 Các nhận xét về ảnh hưởng đồng thời mật độ dọc và ngang của vải tới độ cản tia UV 65

3.2.3 Bàn luận 65

3.3 Mối quan hệ giữa yếu tố cấu trúc đồng thời theo độ dày và theo khối lượng của vải dệt kim với độ cản tia cực tím (UPF) 66

3.3.1 Yếu tố độ dày vải 66

3.3.2 Yếu tố khối lượng vải 69

3.4 Ảnh hưởng của kiểu dệt tới độ cản tia UV của vải dệt kim 71

3.4.1 Đối với vải Cotton 100% 71

3.4.2 Đối với vải PeCo 65/35 72

3.5 Ảnh hưởng của nguyên liệu tới độ cản tia cực tím của VDK 74

3.5.1 Vải single (PS và CS) 74

3.5.2 Vải lascote (PL và CL) 75

3.6 Kết luận chương III 77

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC 83

Trang 6

Công nghệ Vật liệu Dệt May 6 Khoá 2008 - 2010

- AFNOR (Association France de Normalisation) : Tổ chức tiêu chuẩn Pháp

- CAM (Computer-aided manufacturing) : Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính

- CL; CS: Cotton Lascote; Cotton Single

- 2D (2 dimensional ) : Kích thước 2 chiều

- 3D (3 dimensional ) : Kích thước 3 chiều

- PL; PS: PeCo Lascote; PeCo Single

- TCVN : Tiêu chuẩn Quốc gia

- T (Thickness ) : Độ dày của vải

- VDK: Vải dệt kim

- W (Weight ) : Khối lượng của vải

- UPF (Ultraviolet Protection Factor ): chỉ số độ cản tia cực tím

- UV (Ultra Violet): Tia cực tím

Trang 7

-

Công nghệ Vật liệu Dệt - May 7 Khoá 2008 - 2010 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Khoảng biến thiên và giá trị tại tâm của biến mật độ dọc và mật độ ngang trong nghiên cứu ảnh hưởng tới độ cản tia UV vải dệt kim 49

Bảng 2 Mô hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của mật độ dọc và mật độ ngang tới độ cản UV vải dệt kim single 49

Bảng 3 Mô hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của mật độ dọc và mật độ ngang tới độ cản UV vải dệt kim lacoste 49

Bảng 4 Ký hiệu (code) các mẫu vải thực nghiệm 50

Bảng 5 Các giá trị trung bình độ dày các loại vải (mm) 57

Bảng 6 Các giá trị trung bình khối lượng 1m2 các loại vải (g/m2) 58

Bảng 7 Các trị số tính toán UPF từ phép đo từng mẫu vải 58

Bảng 8 Chỉ số cản tia UV của vải PS 59

Bảng 9 Chỉ số cản tia UV của vải PL 60

Bảng 10 Chỉ số cản tia UV của vải CS 60

Bảng 11 Chỉ số cản tia UV của vải CL 61

Bảng 12 Tổng hợp phương trình từng UPF theo X1, X2 từng nhóm vải 64

Bảng 13 Độ dày và UPF của vải Cotton Lascote 66

Bảng 14 Độ dày và UPF của vải PeCo Lascote 66

Bảng 15 Độ dày và UPF của vải Cotton Single 67

Bảng 16 Độ dày và UPF của vải Peco Single 67

Bảng 17 Khối lượng và UPF của vải CL 69

Bảng 18 Khối lượng và UPF của vải PL 69

Bảng 19 Khối lượng và UPF của vải CS 70

Bảng 20 Khối lượng và UPF của vải PS 70

Bảng 21 UPF với vải CS (single) 71

Bảng 22 UPF với vải CL (lascote) 71

Bảng 23 UPF đối với vải single 72

Bảng 24 UPF đối với vải lascote 73

Bảng 25 UPF của vải PS 74

Bảng 26 UPF của vải CS 75

Bảng 27 UPF của vải PL 75

Bảng 28 UPF của vải CL 76

Trang 8

-

Công nghệ Vật liệu Dệt - May 8 Khoá 2008 - 2010 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Các loại ung thư da và nguyên nhân 13

Hình 2 Thước đo chỉ số UV 14

Hình 3 Sự hấp thụ và truyền qua vải của tia UV 15

Hình 4 Vải một mặt phải 22

Hình 5 Vải hai mặt phải 22

Hình 6 Vải hai mặt trái 23

Hình 7 Vòng sợi 24

Hình 8 Vòng dệt 24

Hình 9 Hàng vòng 24

Hình 10 Cột vòng 24

Hình 11 Biểu diễn bước cột vòng A và bước hàng vòng B 25

Hình 12 Thử uốn 36

Hình 13 Ảnh chụp máy dệt kim tròn 1 giường kim PAI LUNG, Đài loan 39

Hình 14 Ảnh chụp máy xẻ khổ 39

Hình 15 Ảnh chụp máy văng sấy Stenter, Đài loan 39

Hình 16 Ảnh chụp mẫu vải dệt kim kiểu dệt lacoste 41

Hình 17 Ảnh chụp tủ thuần hoá mẫu M250-RH của hãng MESDAN, Italia 43

Hình 18 Ảnh chụp cân điện tử SARTORIUS GB 1503S-OCE, Đức 44

Hình 19 Ảnh chụp thiết bị đo độ dày Meibner 181, Đức 45

Hình 20 UV visible spectio photometer 45

Hình 21 Thiết bị quang phổ tử ngoại khả biến 45

Hình 22 Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải PeCo Single 61

Hình 23 Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải Cotton Single 62

Hình 24 Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải Cotton Lacoste 63

Hình 25 Ảnh hưởng của Md, Mn tới UPF ở vải PeCo Lacoste 64

Hình 26 Quan hệ độ dày và chỉ số UPF vải CL và PL 67

Trang 9

-

Công nghệ Vật liệu Dệt - May 9 Khoá 2008 - 2010 Hình 27 Quan hệ độ dày và chỉ số UPF vải CS và PS 68

Hình 28 Quan hệ khối lượng và chỉ số UPF vải CL và PL 69

Hình 29 Quan hệ khối lượng và chỉ số UPF vải CS và PS 70

Hình 30 Quan hệ kiểu dệt và chỉ số UPF vải CS và CL 72

Hình 31 Quan hệ kiểu dệt và chỉ số UPF vải PS và PL 73

Hình 32 Quan hệ giữa nguyên liệu và chỉ số UPF vải PS và CS 75

Hình 33 Quan hệ giữa nguyên liệu và chỉ số UPF vải PL và CL 76

Trang 10

Công nghệ dệt may là ngành mũi nhọn của công nghiệp và là ngành quan trọng của nhiều nước đang phát triển Trong những năm gần đây, ngành Dệt-May nước ta đã không ngừng phát triển và có một vai trò quan trọng trong quá trình công nghiệp hoá đất nước Ngành Dệt may nước ta không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước, giải quyết lao động và đặc biệt còn mang nguồn thu ngoại tệ nhờ xuất khẩu (Kim ngạch xuất khẩu tới 10tỷ USD năm 2010)

Việc mở rộng và phát triển ngành Dệt-May trong đó có ngành Dệt kim

là chủ trương đúng đắn của Nhà nước trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước Trong công nghiệp Dệt-May, vải dệt kim và các sản phẩm may từ vải dệt kim đóng vai trò quan trọng Ngành Dệt kim tuy ra đời sau nhưng đã nhanh chóng thu hút sự quan tâm của khách hàng, của người tiêu dùng cũng như của các doanh nghiệp bởi các ưu điểm nổi bật của nó Với đặc điểm chủ yếu là tiện lợi khi sử dụng, thoáng khí, ít nhàu, có tính đàn hồi, người sử dụng vận động dễ dàng, hợp thời trang, dễ giặt, mau khô, độ mềm rủ và độ co giãn tốt, giá thành không cao, chủng loại sản phẩm phong phú như bít tất, găng tay, mũ, quần áo may sẵn, quần áo thể thao, quần áo mặc lót, quần áo trẻ em, các sản phẩm y tế gồm băng gạc và nhiều sản phẩm đặc biệt dùng trong y tế

hoá-và các ngành khác, các sản phẩm từ vải dệt kim ngày càng đáp ứng được các yêu cầu của nhiều tầng lớp trong xã hội

Xu hướng phát triển yêu cầu ngành dệt may nước ta hội nhập sáu nền kinh tế quốc tế và tạo ra chất lượng và hiệu quả của xuất khẩu, đem lại giá trị gia tăng thực sự cho ngành và nền kinh tế Một trong các giải pháp

là phải nghiên cứu, thực nghiệm và tổ chức sản xuất cho được các sản phẩm dệt may là đáp ứng các chức năng và yêu cầu thông minh ở sản phẩm

Hàng năm có rất nhiều người đi phơi nắng ngoài trời trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời để có một làn da rám nắng hợp thời trang nhưng họ hoàn toàn không để ý đến những tác hại của nó, mọi người nghĩ rám nắng không có gì là nghiêm trọng nhưng thực chất là nó cũng phá huỷ

Trang 11

làn da không khác gì cháy nắng Cả cháy nắng và rám nắng đều do tác hại của tia UVA, UVB và UVC Thông thường cường độ tối đa UVC và UVB là 0,1W/cm2 (=0,001W/m2); UVA là 1mW/cm2 (=10W/m2); với ánh nắng khả kiến là 1cd/cm2 (=10000cd/cm2); tia hồng ngoại là 10mW/cm2 (=100 W/cm2)

Sở thích tắm nắng

Các nghiên cứu đều chưa nêu rõ loại tia nào dễ dẫn đến ung thư hơn nhưng cả hai tia đều tác động đến ADN của tế bào da, một nguyên nhân quan trọng dẫn đến ung thư Tia UV làm biến đổi màu da và làm yếu collagen, lớp chất tạo ra sự co giãn cho biểu bì Sự huỷ hoại của ánh nắng mặt trời có thể phục hồi bằng cách hạn chế phơi nắng dưới tia UV Khi tiếp xúc da dưới bước xạ mặt trời con người có thể bị những tác động cấp tính hoặc mãn tính lên da, mắt và hệ thống miễn dịch Trước đây người ta thường quan niệm sai lầm khi cho rằng chỉ có da sáng màu mới cần phải quan tâm đến việc phơi dưới nắng Da đen được bảo vệ tốt hơn với những sắc tố màu tối, và tỉ lệ ung thư da thấp hơn so với các làn

da mầu sang Tuy nhiên, bệnh ung thư da xảy ra với nhóm da màu đen

và thường được phát hiện muộn hơn khi đã ở giai đoạn nguy hiểm

Hiện nay đã có rất nhiều những sản phẩm dệt chống tia UV được sản xuất dưới nhiều dạng, các sản phẩm khác nhau như quần áo, mũ khăn, áo chống nắng, ô dù… từ rất nhiều các công ty nổi tiếng sản xuất trên thị trường chính vì vậy lựa chọn vải phù hợp có khả năng cản tia UV mà không ảnh hưởng đến tính năng sử dụng cho phép người mặc vận động thuận tiện cũng như tạo ra những thiết kế đặc biệt, đẹp mắt Từ đó, công

Trang 12

nghiệp dệt cần nghiên cứu tạo ra các loại vải có các tính chất đặc biệt khác nhau phù hợp cho các loại trang phục Đây cũng chính là lý do thúc

đẩy chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc và

nguyên liệu tới độ cản tia UV trên vải dệt kim” Trong khuôn khổ một

luận văn thạc sĩ của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đề tài được triển khai gồm những phần sau :

 Chương I : Tổng quan các vấn đề liên quan đến khả năng

cản tia UV của vải dệt kim

 Chương II : Nội dung và phương pháp nghiên cứu thực

nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời mật độ dọc và ngang tới độ cản tia UV của vải dệt kim

- Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng, độ dày của vải dệt kim tốc

độ cản tia UV của vải

- Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu dệt tới độ cản tia UV của vải dệt kim

- Khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu tới độ cản tia UV của vải dệt kim

 Chương III : Kết quả nghiên cứu và bàn luận

 Kết luận chung

Trang 13

-

Công nghệ Vật liệu Dệt - May 13 Khoá 2008 - 2010

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN

ĐỘ CẢN TIA UV CỦA VẢI DỆT KIM

1.1 Tia UV và sự tác động lên cơ thể người

Trong bức xạ mặt trời, phổ bức xạ tới bề mặt trái đất có dải bước sóng

lớn hơn 280 đến 3000nm Phần tia cực tím UV (Ultraviolet) trong bức xạ

mặt trời chỉ chiếm khoảng 6%, gồm các thành phần sóng ngắn và vùng

ánh sáng khả kiến:

Các loại ung thư da: bướu thịt

Kaposi, ung thư biểu mô tuyến chất

nhờn, ung thư biểu mô tế bào

Merkel

Nguyên nhân chủ yếu gây ung thư da là

do tiếp xúc trực tiếpquá nhiều với ánh sáng mặt trời

Hình 1 Các loại ung thư da và nguyên nhân

UV-A (315 – 400) nm – làm da bị sạm đen, rám dẫn đến sự lão hoá

da

UV-B (280 – 315) nm – gây viêm da, cháy bỏng, đẫn đến viêm nhiễm

và ung thư da

UV-C ( 180 – 280) nm – khi đã tới bề mặt trái đất (do những tầng,

vùng ozon ngăn cản bị thủng) thì khả năng gây ung thư da cao hơn

Tác động của tia UV lên da người chính là tác động bức xạ của những

Trang 14

bước sóng ngắn dưới 400nm, làm cho phân tử protein của các lớp da bị biến đổi phá vỡ dẫn đến nhăn, thoái hoá da

Chính vì thế chỉ số tia cực tím chiếu xuống trái đất được WHO chia thành các cấp độ nguy hiểm khác nhau Chỉ số UV là thước đo bức xạ tia cực tím, chỉ số UV càng cao nguy cơ tổn thương da và mắt cao Khi chỉ

số bức xạ UV dự đoán ở mức 3 (trung bình) hoặc cao hơn nên thực hiện biện pháp phòng ngừa an toàn

Hình 2 Thước đo chỉ số UV

1.2 Khả năng cản tia UV của vải

1.2.1 Các tính chất quang học của vật liệu vải

Nói đến tính chất quang học của vật liệu vải là nói đến mối tương tác của chúng Các tính chất quang học chủ yếu của vật liệu dệt phải kể đến

sự hấp thụ, sự khúc xạ, sự phản xạ và khả năng khuếch tán ánh sáng Khi vật liệu dệt hấp thụ ánh sáng, một phần năng lượng sóng điện từ

sẽ biến thành năng lượng bức xạ thứ cấp hoặc các nội năng khác Bức xạ

có thể xuyên qua vật liệu, có thể phản xạ, hấp thụ, khúc xạ và khuyếch tán trong vật liệu và trong thực tế thường tác dụng kết hợp nhiều dạng bức xạ

Các vật liệu vải có các tính chất riêng biệt làm cho chúng có khả năng khuếch tán, hấp thụ và phản xạ tia UV khác nhau cũng như khác với các vật liệu khác

Trang 15

Hình 3 Sự hấp thụ và truyền qua vải của tia UV

Vật liệu che nắng và các mặt hàng quần áo hấp thụ một phần bức xạ

UV, làm giảm lượng ánh sáng va chạm vào biểu bì và do vậy mà làm giảm liều lượng bức xạ gây tổn thương dẫn đến cháy nắng

Tính thẩm thấu của Vật liệu dệt và quần áo đối với tia UV đóng vai trò quan trọng đáng kể đối với hiệu quả bảo vệ chống lại tia UV Điều đó cho thấy tại sao nguyên liệu là một yếu tố đặc biệt quan trọng, và có thể tăng chỉ số bảo vệ bằng cách chọn vật liệu Giá trị truyền bức xạ cực tím với khoảng hẹp của dãy bức xạ UV tương ứng với hiệu quả bảo vệ tốt Người ta đưa ra chỉ số chống tia cực tím (UPF) hoặc chỉ số chống nắng (SPF) để đánh giá mức độ bảo vệ, được thực hiện trên cơ sở phổ truyền UV bằng các quang phổ kế đặc biệt

1.2.2 Xác định độ cản tia UV

Những tính chất quang học chủ yếu của vật liệu dệt như độ hấp phụ, khúc xạ, phản xạ và khuyếch tán ánh sáng là những tính chất dược thị giác cảm thụ

Khi tia bức xạ tới vật liệu vải, để đánh giá những diễn thái quang học

có thể dùng các đại lượng sau đây:

Hệ số cho bức xạ xuyên qua tính từ dòng bức xạ đi qua vật liệu và dòng bức xạ đập lên vật liệu, có trị số phụ thuộc tần số của bức xạ, cấu trúc xơ, nhiệt độ, màu sắc, trạng thái bề mặt…

Khả năng phản xạ phụ thuộc tính chất bề mặt của vật liệu Bề mặt nhẵn hoặc được phủ kim loại thì tạo khả năng phản xạ cao

K

Không biến

Trang 16

Sự khúc xạ tại mặt phân giới thể hiện bằng chiết suất tính từ tỷ số tốc

độ ánh sáng lan truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng đi trong vật liệu Sự hấp thụ bức xạ là sự mất năng lượng để kích thích nguyên tử và phân tử vật liệu

Đối với tia cực tím UV, tác động lên da người chính là tác động bức

xạ của sóng ngắn dưới 400m làm cho phân tử protein của lớp da bị xấu

đi, biến đổi, lão hoá, nhăn nheo, thoái hoá khô cứng và xuất hiện ban đỏ Mức độ ban đỏ đồng nghĩa với mức gây hại của bức xạ Khi bị lâu dài và mức độ tăng có thể dẫn đến ung thư da Hiện nay, một số nước đã xây dựng phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá khả năng cản tia UV của vải dệt Ba tiêu chuẩn được phổ biến hơn cả, đó là tiêu chuẩn của Australia/ New Zealand Standard ký hiệu AS/NZS 4399:1996, của Anh quốc ký hiệu BS 7914:1998 và đặc biệt của tổ chức AATCC Mỹ, ký hiệu AATCC Test Method 183-2000 – Tranmittance on Blocking of Erythermlly Weighted Ultraviolet Radiation through Fabríc – Sự truyền qua hoặc ngăn cản bức xạ tia cực tím qua vải gây đỏ da nặng, được soát xét phiên bản 1998 bởi Uỷ ban kỹ thuật RA106 Sau đây luận văn trình bày một cách hệ thống tiêu chuẩn này

1 Mục đích và phạm vi

Phương thức thử tiêu chuẩn được sử dụng để xác định bức xạ tia cực tím được ngăn chặn hay truyền qua vải dệt với mục đích để bảo vệ khỏi tia UV

2 Nguyên tắc

Sự lan truyền của bức xạ tia cực tím (UV-R) qua mẫu được đo trên một thiết bị đo quang phổ ảnh hoặc quang phổ bức xạ ở những khoảng bước sóng đã biết

Chỉ số bảo vệ khỏi tia cực tím được tính toán theo tỷ lệ của sự chiếu rọi bức xạ tia cực tím vào máy dò khi không có mẫu vật so với khi có mẫu vật

Sự chiếu rọi bức xạ tia cực tím vào máy dò khi không có mẫu vật bằng tổng các khoảng bước sóng của các bức xạ quang phổ cộng với hiệu quả quang phổ tương đối

Sự chiếu rọi bức xạ tia cực tím vào máy dò khi có mẫu vật bằng tổng

Trang 17

các khoảng bước sóng của sự chiếu rọi quang phổ đo được cộng với hiệu quả quang phổ tương đối cho những hoạt động quang phổ có liên quan cộng với sự chuyển giao quang phổ lên mẫu cộng với khoảng bước sóng

3.4 Sự bức xạ tia cực tím: năng lượng bức xạ mà các bước sóng của các phần tử đơn sắc nhỏ hơn so với bước sóng của các phần từ nhìn thấy được và nhiều hơn 100nm

Lưu ý: Giới hạn cho những khoảng quang phổ của bức xạ tia cực tím không được xác định rõ và có thể biến thiên theo người sử dụng Uỷ ban E-2…3 của Hội đồng chiếu sáng thế giới (CIE) xác định khoảng quang phổ giữa 400 và 100nm như sau:

tư vấn cụ thể về những chi tiết cụ thể như là thông số an toàn của chất liệu và những đề xuất khác của nhà máy Phải tham khảo và làm theo tất

cả tiêu chuẩn và quy định của về OSHA

Trong bất kỳ trường hợp nào, không được nhìn thẳng vào thiết bị và chất liệu vì điều đó có thể làm tăng cường độ nguồn ánh sáng như những

Trang 18

6 Thiết bị

Thiết bị đo quang phổ

Bộ lọc Schott Glass UG11

7 Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị

Hiệu chuẩn máy theo hướng dẫn của nhà sản xuất Những tiêu chuẩn vật lý nên được sử dụng để kết quả đo sự truyền quang phổ phù hợp Thang bước sóng đo thang bước sóng của máy đo quang phổ sử dụng những dòng quang phổ thoát ra của hơi thuỷ ngân Việc đo lường bước sóng của máy đo có thể được tiến hành bằng việc hút quang phổ của kính lọc oxit honmi Tài liệu tham khảo về các bước sóng cho sự bốc hơi thuỷ ngân và sự hấp thụ oxit honmi đều được cung cấp trong thực hành ASTM E75 thực hành tiêu chuẩn cho việc miêu tả và đo lường tia cực tím

Thang chuyển giao cài đặt thang chuyển giao đến giá trị 100% bằng việc vận hành thiết bị khi không có mẫu vật Giá trị 0% sẽ được xác định bằng việc ngăn chặn hoàn toàn dải mẫu vật bằng 1 chất liệu trong suốt Làm hợp lý tính tuyến tính của thang chuyển giao bằng các hướng dẫn

và công cụ của bộ lọc mật độ trung tính đo được được cung cấp bởi nhà cung cấp thiết bị hoặc phòng hiệu chuẩn

8 Mẫu

Thử tối thiểu 2 mẫu thử từ mỗi mẫu Mỗi mẫu đo tại 3 vị trí thử với kích thước ít nhất là 50x50mm (2,0x2,0in) hoặc đường kính 50mm (2,0in) Tránh làm lệch mẫu vật trong quá trình chuẩn bị

Trang 19

Cần sắp xếp vải có màu sắc và cấu trúc khác nhau ở những nơi khác nhau Kiểm tra mỗi màu, mỗi cấu trúc xem kích thước của nó xem đã đủ

để bao phủ thiết bị đo hay không

9 Điều hoà mẫu

9.1 Đối với mẫu khô

9.1.1 Điều hoà mẫu thử trong điều kiện không khí 211oC (7020F) và 652% độ ẩm tương đối bằng cách đặt nằm từng mẫu thử cách biệt lên mặt sàng hoặc giá điều hoà

đo thứ 3 ở 0,79 rad (45o) ở lần thứ 2 Ghi lại các giá trị đo riêng biệt

10.3 ở mẫu thử nhiều màu, đo ở phạm vi truyền UV cao nhất và tiến hành ba lần đo ở phạm vi đó

T S E

S E UPF 400

Trang 20

: Tổng hợp các bước sóng được đo (nm)

11.3 Tính toán truyền bức xạ tia cực tím dải A theo công thức (2) sau đây:

T A

T B

12 Báo cáo kết quả:

Chỉ số cản tia UV : UPF

Phần trăm cản: UV-B

1.2.3 Ý nghĩa khả năng cản tia UV với việc sử dụng vải :

Yêu cầu chất lượng và thẩm mỹ của vải may mặc dân dụng ngày càng cao Vải may mặc vừa phải đảm bảo các tính vệ sinh như tính thoáng khí, tính thông hơi, tính hút ẩm, tính truyền nhiệt, truyền ẩm,… vừa phải đảm bảo các tính chất cơ lý như độ bền, độ giãn, độ dày, khối lượng, độ

Trang 21

kháng nhàu,…

Các sản phẩm may rất đa dạng được tạo ra với nhiều kích cỡ và từ nhiều loại vải và chất liệu khác nhau nhằm thoả mãn nhu cầu mặc của con người Có sản phẩm được thiết kế bó sát cơ thể với lượng cử động rất nhỏ, có sản phẩm được thiết kế rộng với lượng cử động lớn

Khi tia UV va chạm vào bề mặt xơ dệt, bức xạ có thể hoàn toàn bị phản xạ, khuyếch tán hoặc hấp thụ Tuy nhiên một số lớn sản phẩm cho tia UV đi qua bằng quá trình khuyếch tán do vậy mà tia UV trực tiếp xuyên vào da người Chính vì thế chọn vải dày mỏng, kiểu dệt khác nhau cũng dẫn đến các chỉ số khuếch tán, phản xạ hay hấp thụ tia UV khác nhau Việc chọn vải phụ thuộc nhiều vào tính năng sử dụng nó gồm có:

- Nguyên liệu dệt sử dụng

- Kiểu dệt của sản phẩm là vải dệt thoi, vải dệt kim hay vải không dệt

- Cách sử dụng thuốc nhuộm,

- Cách xử lý hoàn tất vải trong quá trình sản xuất

1.3 Cấu trúc vải dệt kim và độ cản tia UV

Vải dệt kim có nhiều đặc tính riêng như tính đàn hồi lớn, vải mềm, nhẹ, dễ co giãn, xốp, dễ thấm nước, thoáng khí nên thường được sử dụng làm các sản phẩm sau :

- Các mặt hàng may mặc sẵn, quần áo mặc lót, quần áo thể thao, quần áo trẻ em, trang phục phụ nữ, bít tất, găng tay, khăn, mũ, khăn trải bàn,…

- Các loại vải trang trí như đăng ten, vải rèm cửa, …

- Các sản phẩm chuyên dụng đặc biệt dùng trong y tế như ống lọc, ống mạch máu nhân tạo, các loại áo quần và bít tất chữa bệnh,…

- Các loại vải kỹ thuật như vải lọc, lưới đánh cá,…

Ngày nay, các nhà sản xuất đã sản xuất được nhiều loại vải dệt kim có độ co giãn nhỏ tương tự như vải dệt thoi dùng để may quần áo mặc ngoài có đặc tính bền, đẹp, thoáng, không bị nhăn, nhàu Các loại vải dệt kim dày có khả năng giữ nhiệt tốt có thể may quần áo khoác

Trang 22

ngoài mặc mùa đông Hiện nay, hàng dệt kim với nhiều đặc tính sử dụng tốt, hợp thời trang, phong phú về kiểu loại, thích hợp với các điều kiện khí hậu nên ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng

1.3.1 Phân loại vải dệt kim

- Phân loại theo máy dệt:

+ Máy một giường kim:

Hình 4 Vải một mặt phải

Các loại vải dệt kim được dệt trên các loại máy một giường kim có hai mặt vải khác nhau được gọi là vải một mặt phải hay vải đơn (vải single)

+ Máy hai giường kim:

Các loại vải dệt kim được dệt trên máy hai giường kim có hai mặt vải tương tự như nhau được gọi là vải hai mặt phải hay vải kép

Hình 5 Vải hai mặt phải

Trang 23

Hình 6 Vải hai mặt trái

- Phân loại theo kiểu dệt:

+ Vải dệt kim đan ngang:

Ở nhóm vải này, các vòng sợi được liên kết liền với nhau theo hướng ngang Mỗi hàng vòng thường do một sợi tạo thành, các vòng sợi trong một hàng vòng được tạo thành nối tiếp nhau trong quá trình dệt

+ Vải dệt kim đan dọc:

Ở nhóm vải này, các vòng sợi có thể được liên kết liền với nhau theo hướng chéo hoặc hướng dọc Mỗi hàng vòng được tạo thành bằng một hoặc nhiều hệ sợi, trong đó mỗi sợi thường chỉ tạo ra một vòng sợi của hàng vòng Tất cả các vòng sợi của một hàng vòng đều đồng loạt được tạo thành trong quá trình dệt

1.3.2 Cấu trúc cơ bản của vải dệt kim

a/ Vòng sợi:

Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo một qui luật nhất định Do được tạo thành bởi các vòng sợi nên vải dệt kim thường có tính đàn hồi, xốp, thoáng khí và nhiều đặc tính khác hẳn

so với vải dệt thoi và vải không dệt

Đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của vải dệt kim là vòng sợi Vòng sợi trong vải có dạng đường cong không gian và được chia ra làm ba phần: cung kim 1, hai trụ vòng 2, và các cung platin hay còn được gọi là các chân vòng 3

Trang 24

Trang 25

với nhau theo hướng ngang hoặc hướng chéo Ở trường hợp liên kết theo hướng chéo, vòng sợi của hàng vòng này có thể được liên kết liền với vòng sợi của hàng vòng trên hoặc dưới nó

Bằng các qui luật liên kết khác nhau của các vòng sợi, có thể tạo ra các kiểu dệt cơ bản và dẫn xuất, kết hợp với việc làm biến dạng các vòng sợi (tạo ra các dạng biến thể của vòng sợi), sử dụng các sợi màu, chi số, vật liệu khác nhau, sử dụng các sợi phụ,…có thể tạo ra hàng loạt kiểu dệt hoa khác nhau

Hình 11 Biểu diễn bước cột vòng A và bước hàng vòng B

- Chiều dài vòng sợi l:

Chiều dài vòng sợi là đại lượng biến đổi độc lập quan trọng của quá trình dệt kim Chiều dài của các phần tử cấu trúc vải khác nhau có thể được xác định bằng phương pháp tính toán lý thuyết thông qua các mô hình của các loại vòng sợi hoặc bằng các phương pháp thực nghiệm Thường các mẫu vải được lấy với khổ rộng đúng bằng 100 cột vòng

Trang 26

Ứng với mỗi tổ tạo vòng cần lấy ít nhất năm mẫu sợi được tháo ra từ mẫu vải Khi đo chiều dài, sợi được kéo căng nhẹ vừa đủ để làm duỗi thẳng các cung sợi

- Mật độ ngang của vải Pn:

Mật độ ngang của vải cho biết số lượng cột vòng của đoạn vải có khổ rộng đúng bằng 100 mm Đối với vải hai mặt phải, mật độ ngang được hiểu là tổng các mật độ ngang của cả hai mặt vải ( Pn = Pn1 + Pn2 )

- Mật độ dọc của vải Pd:

Mật độ dọc của vải cho biết số lượng hàng vòng của đoạn vải có chiều dài theo hướng cột vòng đúng bằng 100 mm Đối với vải Intơlôc, mật độ dọc có thể được hiểu là số lượng vòng sợi có trong đoạn cột vòng có chiều dài đúng bằng 100 mm Đó cũng chính là số lượng các hàng vòng kép Intơlôc có trong đoạn vải đó

- Mật độ phẳng của vải Pp:

Mật độ phẳng cho biết số lượng vòng sợi có trong diện tích vải 100 x

100 mm ( Pp = Pn x Pd )

- Đường kính d của sợi:

Sợi trong vải dệt kim thường phải chịu tải trọng phức tạp và bị biến dạng nghiêm trọng nên thông số này rất khó được định nghĩa chính xác Hoàn toàn không thể sử dụng đường kính của sợi tự do để phân tích cấu trúc của vải dệt kim Cần phải hiểu đường kính sợi trong vải dệt kim như

là một đại lượng biến đổi

Mật độ tương đối còn gọi độ chứa đầy thường áp dụng cho các kiểu đan đơn, thông thường được tính bằng % của phần vật liệu có được so với kích thước dài hoặc diện tích của vải dệt kim

c/ Khối lượng của vải tính theo m2:

Khối lượng g/m2 là một trong các thông số kỹ thuật quan trọng của vải, bởi nó không chỉ biểu lộ đặc trưng sử dụng của vải mà còn cho biết lượng nguyên vật liệu tiêu hao cho 1 m2 vải và tính kinh tế của quá trình sản xuất

Đối với vải dệt kim đơn có sợi độ dày T (tex) có mật độ dọc Pd (số

Trang 27

vòng/100mm) Khối lượng tính bằng gam cho 1 vòng sợi sẽ là TLv106 Trong 1m2 và số vòng tính theo hàng bằng 10Pn và tính theo cột bằng 10Pd Do đó, công thức tính khối lượng của 1m vải sẽ là

)/(

10 4 g m2P

P TL

Chiều dài vòng sợi Lv nếu xác định bằng thực nghiệm thì dùng cách tháo tuột sợi từ vải hoặc có thể dùng công thức của GS Dalidovich Trong thực nghiệm, thường do khối lượng trung bình của một số mẫu thử có diện tích xác định thể tích cho khối lượng 1m2 vải dệt kim

1.3.3 Mối quan hệ giữa khả năng cản tia UV của vải và các yếu tố cấu

G

T = - [g/km] (còn gọi là tex)

L

Ngoài ra, người ta đặt N = L / G [m/g] , N được gọi là chi số của sợi

và cũng được dùng để đặc trưng cho độ nhỏ của sợi

- Kiểu dệt : Để tạo vải dệt kim, có hai phương pháp đan chính là phương pháp đan ngang và phương pháp đan dọc Trong phương pháp đan ngang, sợi uốn cong liên tục tạo thành hàng vòng Trong phương pháp đan dọc, hàng vòng được tạo nên bằng một hệ thống sợi, khi đó các sợi riêng biệt tạo thành một hay hai vòng trong một hàng rồi cứ tiếp tục như vậy

- Kiểu dệt của phương pháp đan ngang gồm có:

Trang 28

+ Đan ngang một mặt phải

+ Đan ngang hai mặt phải

+ Interlock

- Kiểu dệt của phương pháp đan dọc gồm có:

+ Đan dọc một mặt phải

-+Đan dọc hai mặt phải

- Mật độ vải : Mật độ vải dệt kim theo hướng ngang được xác định bằng số cột vòng trên 100 mm Mật độ vải dệt kim theo hướng dọc được xác định bằng số hàng vòng trên 100 mm

- Chỉ số chứa đầy : Chỉ số chứa đầy của vải dệt kim đặc trưng cho mức độ chứa đầy xơ trong vải khi kiểu dệt giống nhau và kích thước ngang của sợi không thay đổi

Cấu trúc của vải có ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất cơ lý của vải Vải có kiểu dệt liên kết chặt chẽ, mật độ vải cao, độ dày sợi lớn sẽ

có độ bền cao, độ dày và khối lượng g/m2 lớn và ngược lại Do đó, chúng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới việc phản xạ, khuếch tán hay hấp thụ tia

UV của vải Vì vậy, mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc vải và khả năng cản tia UV của vải cần được nghiên cứu để có được chỉ dẫn phù hợp tới nhà thiết kế sản phẩm may để tạo ra các sản phẩm thích hợp phù hợp với ý tưởng thiết kế sản phẩm

1.4 Nguyên liệu của vải dệt kim thử nghiệm và vấn đề cản tia UV

1.4.1 Các loại sợi thường dùng trong dệt kim

a/ Sợi bông dùng để dệt hàng mặc lót, hàng mặc ngoài mùa hè có đặc tính mềm mại, hút ẩm tốt và vệ sinh

Thông thường dùng sợi bông có các chi số N60-100/2 chải kỹ để để dệt vải mịn, mỏng, sản phẩm cao cấp đối với sợi bông chi số trung bình N36-54 dệt các loại vải mặc sát người hàng ngày và sợi bông thô chi số N10-18 dùng làm sợi đệm, sợi phụ, sợi lót trong các vải dày như vải cào Sợi bông dùng trong đan ngang là chính

b/ Sợi len và giả len

Trang 29

Len thiên nhiên và len pha, chi số từ N6-52 sử dụng dệt các loại vải mặc ấm và mặc ngoài Sợi len và giả len (sợi acrylic dạng xốp) để dệt các sản phẩm định hình và nửa định hình

c/ Tơ sợi hoá học

Tơ visco, tơ axetat được dùng để dệt vải mặc lót, dệt trên máy interloc hoặc máy đan dọc Độ mảnh thường dùng là 40D; 60D; 100D và 150D

Tơ polyamit (nylon) được dùng rộng rãi trong đan dọc và dệt bít tất

Tơ PA này có đặc tính bền cao, nhất là bền ma sát, đàn hồi tốt nhưng dễ

bị lão hoá thành màu vàng và ròn cứng Tơ Polyamit trơn 40D; 60D; 100D để dệt vải đan dọc mặc lót và vải trang trí, rèm Sợi đàn hồi dùng dệt bít tất, quần áo mặc lót và mặc ngoài yêu cầu đàn tính tốt, dùng độ mảnh 60D – 100D/2

Tơ sợi Polyeste (PE) chủ yếu dùng ở dạng sợi xốp, dún để dệt vải mặc ngoài và vải trang trí

PA và PE có tính nhiệt dẻo cao, thường dùng định hình nhiệt để ổn định cấu tạo sỉ và tạo dáng cho sản phẩm Đây là 2 loại nguyên liệu chủ yếu cho dệt kim đan dọc

Tơ sợi hóa học có nhiều ưu điểm như độ bền cao, độ đều tốt màu sắc đẹp có nhiều phạm vi độ mảnh được sản xuất phù hợp yêu cầu mặt hàng Nhược điểm của loại tơ sợi này là hút ẩm thấp, tính vệ sinh kém, dễ nhiễm điện Hiện nay, các phương pháp công nghệ và sử dụng ( như pha trộn ) đã hạn chế khắc phục những nhược điểm trên

Ngoài ra trong dệt kim còn dùng các loại sợi đàn tính cao như sợi Spadex, cao su… kết hợp với các loại sợi khác

d/ Sợi pha

Loại sợi được kéo từ hỗn hợp cơ như xơ bông và xơ polyeste hoặc xơ acrylic đang được dùng nhiều trong sản phẩm dệt kim Phổ biến nhất là polyeste pha bông, với các tỷ lệ 65/35 hoặc 50/50 Bằng phương pháp pha trộn, ưu điểm của 2 loại nguyên liệu được thể hiện khi sử dụng sản phẩm dệt

1.4.2 Các yêu cầu đối với sợi dệt kim

Vải dệt kim ( để cắt may thành trang phục ) hoặc sản phẩm dệt len (

Trang 30

kể cả chi tiết hoặc nửa thành phẩm ) được tạo thành bởi quá trình những vòng sợi và liên kết các vòng sợi lại nhờ kim

Khi đan dệt kim, sợi bị uốn cong và biến dạng nhiều lần, ma sát giữa sợi và sợi, và với các chi tiết máy khá lớn và phức tạp Để đảm bảo quá trình công nghệ và yêu cầu sản phẩm, sợi dệt kim cần có các đặc tính sau đây:

- Độ đều về độ mảnh cao, thông qua chênh lệch về chi số Ví dụ, sợi bông có N (%)   1 , 5 đến – 2,5 sợi len N (%)   3, tơ Visco

5 , 3 (%) 

N sự đàn hồi và sợi xốp N (%)   2 , 5 đến  6 , 0 Sợi

không đều về độ mảnh gây đứt sợi, rách vải, tạo vân sọc trên vải

- Độ săn của sợi yêu cầu nhỏ và ổn định Thông thường độ săn cần vừa đủ để đảm bảo độ bền sợi khi dệt, chánh đứt sợi Khi sợi săn quá thường gây nên rút xoắn, sợi cứng khó dệt và gãy kim Vải dệt dễ bị xiên lệch cột vòng

- Độ ẩm sợi phù hợp với từng loại sợi

Sợi bông khô quá dễ sinh xù bông đứt sợi, mặt vải không mịn Sợi hoá học khô dễ sinh tĩnh điện vì ma sát, gây khó khăn quá trình mắc sợi và dệt Cần tăng ẩm cho sợi bông thông qua hệ thống điều tiết không khí của gian máy hoặc tẩm nhũ tương cho sợi hoá học để sợi có độ ẩm thích hợp và giảm hệ số ma sát của sợi

1.4.3 Nguyên liệu bông xơ (xenlulo) và Polyeste

Theo nguồn gốc vật liệu dệt có vật liệu dệt gốc thiên nhiên và vật liệu dệt nhân tạo Vật liệu dệt gốc thiên nhiên gồm có bông (cotton), len, tơ tằm, xơ libe Vật liệu dệt nhân tạo bao gồm các loại vật liệu dệt từ polyme thiên nhiên (như vixco, polynose, lyocell,…) và polyme tổng

Trang 31

hợp (như polyamid, polyester, polyetylen, polyvinylalcol, poly vinyl clorua,…)

Trong đề tài, hai loại nguyên liệu được chọn nghiên cứu là cotton 100

% và polyester/ cotton (PeCo) 65/35 % Đây là hai loại nguyên liệu phổ biến ở nước ta hiện nay, được sử dụng rộng rãi cho các mục đích dân dụng và kỹ thuật

a/ Bông xơ:

Bông xơ là loại xơ thiên nhiên gốc xenlulo lấy từ quả bông (cotton ),

là loại xơ dùng phổ biến nhất trong ngành dệt may Để kéo sợi, chất lượng xơ bông quyết định bởi độ dài trung bình của xơ và độ chín của

xơ

Thành phần chủ yếu (tới 95% hàm lượng) của bông là xenlulo Đại phân tử xenlulo có cấu trúc mạch thẳng với mỗi mắt xích là một gốc của phân tử gluco (C6H12O6) mất đi một phân tử nước:   C6H10O5  n,với

n lên tới 10 nghìn Qua các quá trình xử lý hoá học, hệ số trùng hợp n còn vài trăm, khi đó mặc dầu các tính chất hoá học ít thay đổi nhưng các tính chất cơ học, hoá lý bị thay đổi đáng kể

Các mắt xích cơ bản được nối với nhau bởi liên kết glucosit (cầu oxy)

và mỗi mắt xích có 3 nhóm hydroxyl quyết định các tính chất chủ yếu của xenlulo các đại phân tử xenlulô nằm duỗi thẳng và liên kết hydro và Vandevan Pha kết tinh có thể đạt tới 70%

Một số tính chất vật lý và hoá học đáng lưu ý để xử lý vải bông dệt kim theo các yêu cầu mong muốn Đó là:

- Khối lượng riêng 1,54 – 1,56g/cm2 - đễ hấp thụ hơi nước và khí

- Nguyên liệu riêng 1,26J/g

- Với ánh nắng, xenlulô bị phân huỷ, bị Oxy hoá bởi Oxy trong không khí do tác động mạnh của các tia bức xạ, nhất là tia tử ngoại, cực tím

- Xenlulô không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ thông thường

- Khi bị kiềm hoá, có thể làm xơ duỗi thẳng, tiết diện tròn, bề mặt xơ nhẵn bóng làm tăng chất lượng sản phẩm

Trang 32

- Những năm gần đây, người ta biến tính hoá học xenlulô, ghép các nhánh tạo thành polyme ghép đễ tạo các loại như xơ bền ma sát, bền vi khuẩn, bền ánh sáng, nhộm tốt, xơ không cháy, không thấm nước, xơ cầm màu

Xơ polyeste có khối lượng riêng 1,38g/cm3 Xơ chịu nhiệt cao, bền với ánh sáng, có mô đun đàn hồi cao nhất trong xơ hoá học, bền ma sát kém Đây là loại xơ tĩnh điện mạnh khi ma sát Khả năng ăn màu kém do

độ kết tinh phân tử cao và trong thành phần hoá học thiếu các nhóm có khả năng phản ứng với thuốc nhộm

Một điều đáng lưu ý là tính quang phân, đó là quá trình phân huỷ một hợp chất do phản ứng quang hoá Polyethylen Tereplitalate ở dạng xơ thường (không có chất làm mờ TiO2) dễ bị quang phân hơn dạng đục do các lớp bên trong cũng hấp thụ mạnh các tia có bước sóng riêng khoảng 310nm Ở những vòng trực tiếp tiếp xúc với ánh sáng, phản ứng quang hoá xảy ra mãnh liệt gây ra những vết rạn trên bề mặt, polyeste trở nên giòn Để hạn chế thường đưa TiO2 như chất làm mờ

Xơ Polyeste được dùng rộng rãi trong công nghệ dệt may, phần lớn được pha với các loại xơ khác, nhất là bông nhằm phát huy điểm mạnh của từng thành phần trong sợi pha Xơ pha với bông thường có độ mảnh 1,2-1,4D, dài 33mm và pha với bông biến tính, có độ mảnh 3,3 dtex, dài 50-60 mm Tỷ lệ pha PeCo phổ biến là 65/35 hoặc 50:50

Trong đề tài, nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên liệu tới độ cản tia UV vải dệt kim, dựa vào các kết quả xác định hệ số độ cản tia UV (chỉ số UPF) của các loại vải có cùng kiểu dệt như cùng là kiểu dệt single hoặc cùng là kiểu dệt lacoste nhưng khác nguyên liệu (nguyên liệu cotton hay

Trang 33

nguyên liệu PeCo) để so sánh

1.5 Một số tính chất công nghệ - sử dụng của vải dệt kim

a/ Tính ổn định kích thước của vải dệt kim:

Một trong những nhược điểm khá rõ nét của vải dệt kim là tính kém

ổn định về kích thước Hình dạng của các sản phẩm dệt kim nói chung luôn có xu hướng tự thay đổi theo thời gian Trên thực tế, trong quá trình gia công và sử dụng, vải dệt kim phải trải qua hàng loạt trạng thái khác nhau như :

- Vải trong quá trình dệt trên máy:

Trong quá trình dệt, vải luôn ở trong trạng thái bất ổn định Vải trên máy thường bị co nên các thông số hình học của vải cũng sẽ thay đổi theo Sau khi đi qua các trục kéo vải, vải cơ bản được giảm tải (chỉ bị kéo căng nhẹ trong cuộn vải)

- Vải xuống máy:

Vải xuống máy dần đi vào trạng thái ổn định tương đối, còn được gọi

là trạng thái hồi phục khô Vải có thể đạt đến trạng thái này khi nó được

để hoàn toàn tự do một thời gian đủ dài, tốt nhất là trong môi trường tiêu chuẩn Giai đoạn hồi phục khô đối với vải dệt kim thường kéo dài khoảng một tuần Trong suốt cả giai đoạn này, vải luôn được duy trì trong trạng thái không chịu lực kể cả trọng lượng của chính bản thân nó

Do bị kéo dọc trong quá trình dệt nên trong quá trình hồi phục, sự co dọc của vải thường diễn ra khá mãnh liệt Trong khi đó, sự co ngang thường diễn ra không rõ rệt và có thể có giá trị dương hoặc âm Sau giai đoạn hồi phục khô vải cũng chỉ mới ở trong trạng thái ổn định tương đối

- Vải sau hồi phục ướt:

Ở công đoạn hồi phục ướt, vải trong trạng thái không tải được ngâm một thời gian đủ dài trong nước có chất thấm (thường 40oC và 0,1 % chất thấm) và sau đó cũng trong trạng thái không tải, vải được sấy khô Sau giai đoạn này, vải cũng vẫn còn ở trong trạng thái ổn định tương đối nhưng ở mức độ hồi phục cao hơn Trạng thái ổn định tương đối này cũng có thể đạt được khi vải được giặt ở các nhiệt độ khác nhau trong các máy giặt kiểu thùng quay Trạng thái sau giặt, đặc biệt là giặt nhiều

Trang 34

lần trên thực tế đã gần tiếp cận được với trạng thái hồi phục hoàn toàn của vải Đó là trạng thái mà vải có nội năng biến dạng nhỏ nhất, chính vì vậy mà vải có xu thế thay đổi hình dạng nhỏ nhất và độ ổn định kích thước cao nhất Cũng cần chú ý rằng trong các công đoạn giặt và sấy khô, vải luôn cần phải được duy trì trong trạng thái không tải, nếu không vải sẽ tiếp tục bị biến dạng và trạng thái hồi phục hoàn toàn càng trở nên

xa cách hơn

- Trạng thái hồi phục hoàn toàn của vải:

Ảnh hưởng của các trở lực trong vải, trong sợi và cả trong xơ không chỉ làm cấu trúc vải bị biến dạng dẻo ngay trong quá trình dệt và về sau này mà còn tạo ra một số lượng vô cùng lớn trạng thái hồi phục hoàn toàn khác nhau của vải Có điều là các thông số hình học vải của các trạng thái hồi phục khác nhau này lại hầu như không khác nhau Chính vì thế mà định nghĩa về trạng thái hồi phục hoàn toàn của vải có ý nghĩa thực tiễn to lớn Nhận thức đầy đủ về vấn đề này là tiền đề quan trọng để sản xuất ra các loại vải dệt kim có độ ổn định tốt hơn về kích thước Nhiệm vụ của quá trình hồi phục là loại trừ các nội lực cản trở vải đạt đến trạng thái hồi phục hoàn toàn Phần lớn các công đoạn gia công hoàn tất vải là các quá trình hồi phục vải Đạt được trạng thái hồi phục hoàn toàn của vải trên các dây chuyền sản xuất công nghiệp hiện vẫn đang là vấn đề còn cần phải được tiếp tục nghiên cứu

- Vải khi may:

Khi may, vải chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như tốc độ may, chi số chỉ, chi số kim, mật độ mũi may, lực nén chân vịt và sức căng chỉ kim Các yếu tố này ảnh hưởng đến tính ổn định kích thước của vải dệt kim gây ra sự biến dạng của vải trên đường may Sự biến dạng của vải trên đường may không chỉ gây ảnh hưởng đến giá trị thẩm mỹ, mà còn làm giảm giá trị sử dụng và tính năng bảo vệ cơ thể của sản phẩm

b/ Tính tuột vòng của vải dệt kim :

Tính tuột vòng cũng là một trong các nhược điểm lớn của vải dệt kim

Nó có ảnh hưởng xấu không chỉ đến các tính chất gia công mà còn cả đến các tính chất sử dụng của vải Ở vải dệt kim, các vòng sợi có cung kim tự do đều có nguy cơ bị tuột vòng Sự tuột vòng làm cho vải bị phá

Trang 35

huỷ dần ngay cả khi sợi không bị đứt Tính tuột vòng có thể được hạn chế bằng sự lựa chọn hợp lý về nguyên liệu dệt, cấu trúc và các thông số

kỹ thuật của vải (vải dệt càng dày vòng sợi càng khó tuột) hoặc bằng phương pháp xử lý định hình vải

Vải dệt kim có thể có các biên không tuột vòng, ví dụ đầu tấm và hai biên dọc Ở biên ngang trên, sau khi được trút khỏi các kim, các vòng sợi đều có cung kim tự do nên đều có nguy cơ bị tuột vòng Để khắc phục hiện tượng này, đối với các sản phẩm cắt may có thể sử dụng phương pháp may hoặc xâu sợi qua các cung sợi tự do Để quá trình tuột vòng thật sự diễn ra cần hội đủ hai điều kiện: Trong vải phải có nguồn tuột vòng (các biên tuột vòng hoặc sợi bị đứt…) và vải phải được cung cấp năng lượng cần thiết để tháo tuột vòng sợi, thường vải chỉ cần được kéo căng là đủ

c/ Tính quăn mép của vải dệt kim :

Tính quăn mép cũng là một nhược điểm của vải dệt kim Tuy nhiên không phải tất cả các loại vải dệt kim đều có tính quăn mép Tính quăn mép của vải được tạo ra bởi nội lực biến dạng đàn hồi của sợi Tính chất này được biểu hiện rõ rệt nhất ở vải một mặt phải như vải single (vải trơn) Ngoài ra, một số loại vải khác cũng có thể có tính quăn mép Ở vải một mặt phải dệt trơn các mép biên ngang có xu hướng quăn sang mặt phải, còn các mép dọc có xu hướng quăn sang mặt trái của vải Hai xu hướng biến dạng đối lập nhau này sẽ triệt tiêu lẫn nhau ở phần giữa của mảnh vải nên ở đó không xuất hiện hiện tượng “quăn mép”

Các loại vải kép với hai mặt vải (trước và sau) giống nhau hầu như không bị quăn mép Hiện tượng quăn mép nếu có chỉ được biểu hiện dưới dạng uốn sóng của các hàng vòng đối với vải hai mặt phải hoặc của các cột vòng đối với vải hai mặt trái Sự cân bằng của hai mặt vải có thể

sẽ bị phá vỡ nếu như chúng được tạo ra bằng các vòng sợi có chiều dài khác nhau hoặc bằng các phần tử cấu trúc khác nhau

d/ Tính kéo rút sợi của vải dệt kim :

So với vải dệt thoi, tính kéo rút sợi của vải dệt kim biểu hiện rõ rệt và nguy hiểm hơn Hiện tượng kéo rút sợi xảy ra với xác xuất khá cao và thường gây cho vải các dạng lỗi về cấu trúc rất khó khắc phục Xu thế

Trang 36

tạo ra sự kéo rút sợi ra từ vải chịu ảnh hưởng của hai yếu tố quan trọng là:

- Trở lực chống lại sự kéo rút sợi ra từ vải:

Lực cần thiết để kéo rút đoạn sợi với chiều dài nhất định ra từ vải trước hết phụ thuộc vào nguyên liệu sử dụng (hệ số ma sát của sợi), cấu trúc vải và mật độ dệt Sợi được kéo rút ra càng dễ dàng hơn, tính kéo rút sợi của vải càng cao

- Xác xuất xảy ra sự vướng mắc ngẫu nhiên của vải vào các vật kéo và hiện tượng kéo rút sợi ra từ vải :

Xác xuất này phụ thuộc vào độ nhám bề mặt vải và đặc biệt là chiều dài của các đoạn sợi nằm tự do trên các bề mặt đó

Tính kéo rút sợi cũng như tính tuột vòng và tính quăn mép đều là các tính chất rất khó xác định của vải dệt kim Các kết quả thực nghiệm ít nhiều vẫn còn mang tính chủ quan Phương pháp xác định các tính chất này hiện vẫn chưa được tiêu chuẩn hoá

e/ Biến dạng uốn của vải dệt kim :

Đặc trưng biến dạng uốn của vải dệt kim cũng rất quan trọng Nó ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều tính chất sử dụng của vải như độ mềm mại, độ nhàu, độ đàn hồi….Đặc trưng biến dạng uốn của vải có thể được xác định bằng phương pháp đo mô men uốn Mo tác dụng lên bàn kẹp chặt 3 tương ứng với các độ cong khác nhau của mẫu thử 1 Mẫu thử trong trường hợp này được gây tải bằng cách quay bàn kẹp chặt 2 quanh trục O

đi một góc Phép thử này được thực hiện trong nhiều chu kỳ Tải trọng được tạo ra luân phiên từ hướng này sang hướng kia

Hình 12 Thử uốn

Trang 37

f/ Các tính chất khác của vải dệt kim :

Ngoài ra, các tính chất nhiệt của vải dệt kim cũng rất quan trọng Các tính chất này cũng chịu ảnh hưởng của nguyên liệu sử dụng và cấu trúc vải Thuộc nhóm tính chất nhiệt của vải gồm có các tính chất trực tiếp như tính thoát nhiệt và gián tiếp như tính thoát khí và thoát hơi nước Nói chung, lượng không khí hàm chứa trong vải càng lớn thì tính cách nhiệt của vải càng tốt Thế nhưng điều đó cũng còn phụ thuộc vào độ thoát khí của vải, bởi vì năng lượng nhiệt cũng còn có thể bị mất mát nhanh do chuyển động của không khí Do vậy để tăng tính cách nhiệt, vải dệt kim thường phải được kết hợp với một loại vải khác có độ thoát khí thấp hơn Theo kết quả nghiên cứu của một số tác giả cho thấy có ảnh hưởng đến tính thoát nhiệt nhiều nhất là độ dày của vải, sau đó là nguyên liệu sử dụng và cuối cùng là cấu trúc vải

Các tính chất điện của vải gần như phụ thuộc vào nguyên liệu sử dụng Khả năng tích điện có ảnh hưởng xấu đến các tính chất gia công cũng như các tính chất sử dụng của vải Đây là vấn đề khi nghiên cứu sâu cần được quan tâm

1.6 Kết luận chương I:

Vải dệt kim đã và đang là vật liệu may phổ biến, ngày càng được tiêu dùng nhiều trên thế giới Ở Việt Nam, sản phẩm dệt kim được xuất khẩu cũng như tiêu dùng trong nước Vải dệt kim có cấu trúc phong phú, kiểu dệt đa dạng, dệt từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau tạo cho vải dệt và sản phẩm may mặc có những tính năng ưu việt về chất lượng, thẩm mỹ,

sử dụng

Đồng thời, với xu hướng phát triển như vũ bão khoa học và công nghệ, với định hướng thoải mái khách hàng và người tiêu dùng, sản phẩm may mặc phải đáp ứng những đòi hỏi thông thường, những yêu cầu vươn tới như sản phẩm chức năng, sản phẩm thông minh Chức năng bảo vệ bởi bức xạ, khả năng cản tia cực tím của vải và sản phẩm dệt may đang là bài toán của ngành dệt trong nước

Việc nghiên cứu cấu trúc, nguyên liệu của Vải dệt kim đang được sản xuất nhiều ở Việt nam, cũng như phương pháp đánh giá độ cản tia UV của Vật liệu dệt nói chung và mối quan hệ cấu trúc với khả năng cản tia

UV, nguyên liệu với khả năng cản tia UV là nội dung cơ bản của chương

I Đây cũng là vấn đề đề tài luận văn quan tâm nghiên cứu

Trang 38

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM

2.1 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố nguyên liệu và cấu trúc của vải dệt kim tới khả năng cản tia UV của chúng

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Vải dệt kim được sản xuất và sử dụng phổ biến ở nước ta ngày càng

đa dạng về kiểu dệt và nguyên liệu nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng Tuy nhiên, tại các công ty lớn của Tập đoàn Dệt –May Việt nam hiện nay chủ yếu sản xuất các loại vải single (vải trơn), lacoste (vải cá sấu), rib, interlock…với các thành phần nguyên liệu và cấu trúc khác nhau để đáp ứng cho các đơn hàng may mặc xuất khẩu và nội địa Các loại vải single thường được sử dụng để may quần áo mặc lót, quần áo trẻ em, quần áo thể thao, găng tay, bít tất, rèm cửa, khăn trải bàn,…Các loại vải lacoste thường dùng để may các loại áo polo shirt mặc ngoài… Các loại vải rib thường được dùng để may áo kiểu phụ nữ

và các chi tiết nhỏ trên sản phẩm như cổ áo, cửa tay, bo gấu áo, gấu quần,…Các loại vải interlock thường dùng để may quần áo mùa đông… Trên cơ sở máy móc thiết bị thực tế của Công ty dệt Nha Trang và các cấp máy được sử dụng phổ biến ở nước ta, bốn nhóm vải dệt kim nghiên cứu của đề tài được lựa chọn dệt tại Công ty dệt Nha Trang trên máy dệt kim tròn 1 giường kim ký hiệu PAI LUNG, Đài loan sản xuất, cấp 20, cấp 24 và cấp 28 Cấp máy 20 dệt vải tương ứng với mật độ ngang ở toạ

độ mức dưới (-1), cấp máy 24 dệt vải tương ứng với mật độ ngang ở toạ

độ tại tâm (0), cấp máy 28 dệt vải tương ứng với mật độ ngang ở toạ độ mức trên (+1) Ở mỗi cấp máy, tức là ứng với mỗi toạ độ mức trên, tâm, mức dưới của mật độ ngang, mật độ dọc cũng được chỉnh ba mức (mức trên, tâm, mức dưới) Phương án thí nghiệm dệt mật độ dọc và mật độ ngang ở tâm được lặp lại 2 lần theo phương pháp qui hoạch trực giao Các nhóm vải có điểm chung là sau khi dệt vải mộc trên máy dệt kim tròn 1 giường kim ký hiệu PAI LUNG, Đài loan sản xuất (hình 13), vải

Trang 39

được xẻ khổ trên máy xẻ khổ (hình 14) và định hình trên máy văng sấy Stenter, Đài loan (hình 15) ở cùng một điều kiện 165175 0C, tốc độ chạy vải 32 m/phút để ổn định kích thước

Hình 13 Ảnh chụp máy dệt kim tròn 1 giường kim PAI LUNG, Đài loan

Hình 14 Ảnh chụp máy xẻ khổ

Hình 15 Ảnh chụp máy văng sấy Stenter, Đài loan

Trang 40

Xuất phát từ mục tiêu nghiên cứu, đề tài thực hiện trên bốn nhóm vải dệt kim sản xuất tại Công ty Dệt Nha Trang Mỗi nhóm vải được dệt từ cùng một kiểu dệt, cùng một loại chi số sợi 30/1, cùng một nguyên liệu, nhưng thay đổi mật độ dọc và mật độ ngang Bốn nhóm vải cụ thể như sau :

Nguyên liệu sử dụng : 2 loại

- Nhóm 3 là nhóm vải dệt kim dệt từ sợi 30/1, nguyên liệu Cotton 100

%, kiểu dệt single, mật độ dọc (X1) và mật độ ngang (X2) thay đổi Ký hiệu vải nhóm 3 là CSX1X2

- Nhóm 4 là nhóm vải dệt kim dệt từ sợi 30/1, nguyên liệu Cotton 100

%, kiểu dệt lacoste, mật độ dọc (X1) và mật độ ngang (X2) thay đổi Ký hiệu vải nhóm 4 là CLX1X2

Định dạng
Số trang	113
Dung lượng	5,11 MB