Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ học của lụa tơ tằm

Vì vậy, đề tài lựa chọn vải lụa tơ tằm để nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của vải sau dệt.. Từ đó, nhận xét sự ảnh hưởng của việc thay đổi yếu tố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRẦN NGUYỄN TÚ UYÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ

SỢI NGANG ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ

HỌC CỦA LỤA TƠ TẰM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRẦN NGUYỄN TÚ UYÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ SỢI NGANG ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ

HỌC CỦA LỤA TƠ TẰM

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS HOÀNG THANH THẢO

HỒ CHÍ MINH – NĂM 2016

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn đến Tiến sĩ Hoàng Thanh Thảo, người đã hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi rất tận tình để có thể hoàn thành bài luận văn này

Đồng thời, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các Thầy giáo, Cô giáo công tác tại Viện Sau Đại Học, Viện Dệt May Da giầy và Thời trang của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện để tôi có thể hoàn thành tốt chương trình học và nghiên cứu, hoàn thành bài luận văn này

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Thạc sĩ Lương Thị Công Kiều và các anh chị công tác tại trung tâm Thí nghiệm dệt may thuộc phân viện Dệt may tại Tp.HCM cũng như cô Hà Thị Hoa - Giám đốc Công ty TNHH Xe tơ Dệt lụa Hà Bảo đã giúp đỡ tôi trong quá trình tìm nguyên liệu, dệt vải, quá trình nghiên cứu, làm thực nghiệm và cung cấp thông tin để hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tôi đã cùng chia sẻ những khó khăn, hỗ trợ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện

Trần Nguyễn Tú Uyên

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn này đều

do tác giả tự thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Hoàng Thanh Thảo Nguyên liệu vải tơ tằm sử dụng làm thí nghiệm được sản xuất bởi Công Ty TNHH Xe tơ Dệt lụa Hà Bảo tại Bảo Lộc-Lâm Đồng; kết quả thí nghiệm được thực hiện tại trung tâm thí nghiệm Dệt may - Phân viện Dệt may Tp.HCM

Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn không có sự sao chép từ các luận văn khác

TP HCM, ngày 5 tháng 4 năm 2016

Người thực hiện

Trần Nguyễn Tú Uyên

MỤC LỤC

Lời cảm ơn 1

Lời cam đoan 2

Mục lục 3

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 6

Danh mục các bảng biểu 8

Danh mục các hình vẽ, đồ thị 9

Mở đầu 11

1 Lý do chọn đề tài nghiên cứu 11

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn 12

3 Các kết quả đạt được 13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẢI TƠ TẰM DỆT THOI 14

1.1 Tơ tằm 14

1.1.1 Khái niệm tơ tằm 14

1.1.2 Phân loại tơ tằm 15

1.1.3 Đặc điểm cấu tạo tơ tằm 17

1.1.4 Một số tính chất của tơ tằm 20

1.1.4.1 Tính chất vật lý 20

1.1.4.2 Tính chất hóa học 20

1.1.4.3 Tính chất sinh học 21

1.2 Vải tơ tằm dệt thoi 21

1.2.1 Đặc trưng cấu tạo vải dệt thoi 21

1.2.1.1 Khái niệm vải dệt thoi 21

1.2.1.2 Thành phần vải dệt thoi 22

1.2.1.3 Chất lượng sợi 23

1.2.1.4 Sự bố trí và liên kết hai hệ sợi trong vải 24

1.2.1.5 Mật độ sợi trong vải 26

1.2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của vải tơ tằm 27

1.2.2.1 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang và kiểu dệt đến độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải 27

1.2.2.2 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ vón cục của vải 30

1.2.2.3 Ảnh hưởng của mật độ đến một số tính chất cơ lý của vải 30

1.3 Kết luận chương 1 33

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Nội dung nghiên cứu 34

2.2 Đối tượng nghiên cứu 34

2.3 Mục tiêu nghiên cứu 35

2.4 Phương pháp nghiên cứu 36

2.4.1 Phương pháp xác định mật độ dọc, mật độ ngang của vải 36

2.4.2 Phương pháp xác định khối lượng vải g/m 38

2.4.3 Phương pháp xác định độ bền kéo đứt, độ giãn đứt của vải 40

2.4.4 Phương pháp xác định độ bền xé của vải 44

2.4.5 Phương pháp xác định độ bền mài mòn của vải 46

2.4.6 Phương pháp xác định sự thay đổi kích thước sau giặt của vải 48

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 51

2.5.1 Phương pháp bình phương cực tiểu 51

2.5.2 Phần mềm trợ giúp xử lý số liệu 53

2.6 Kết luận chương 2 54

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 55

3.1 Lựa chọn mẫu vải tơ tằm dùng làm thử nghiệm 55

3.1.1 Lựa chọn mẫu 55

3.1.2 Kiểm nghiệm các thông số của mẫu vải tơ tằm 56

3.2 Xác định mối quan hệ giữa mật độ sợi ngang với một số tính chất cơ lý của vải tơ tằm dệt thoi 56

3.2.1 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến khối lượng g/m của vải tơ tằm 56

3.2.2 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền kéo đứt của vải tơ tằm 58

3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ giãn đứt của vải tơ tằm 60

3.2.4 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền xé của vải tơ tằm 62

3.2.5 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền mài mòn của vải tơ tằm 63

3.2.6 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến sự thay đổi kích thước sau khi giặt của vải tơ tằm 65

3.3 Kết luận chương 3 68

KẾT LUẬN 69

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 74

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ISO (International Organization for Standardization): Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TPP (Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement): Hiệp định đối tác kinh tế chiến lược xuyên Thái Bình Dương

ĐKTC: Điều kiện tiêu chuẩn

NBFL (m)- Non breaking filament length: Chiều dài tơ liên tục không đứt (mét) TFL (m)- Total filament length: Tổng chiều dài tơ thu được từ kén tằm (mét) : Rappo dọc

: Rappo ngang

: Mật độ dọc (sợi/ 10cm)

: Mật độ ngang (sợi/ 10cm)

g/m : Khối lượng g/m2 của vải

: Độ giãn đứt theo hướng dọc vải (%)

: Độ giãn đứt theo hướng ngang vải (%)

đ : Độ bền kéo đứt theo hướng dọc của vải (N)

đ : Độ bền kéo đứt theo hướng ngang của vải (N)

: Độ bền xé theo hướng dọc của vải (N)

: Độ bền xé theo hướng ngang của vải (N)

σ: Độ bền mài mòn (chu kỳ)

ξd: Độ co sau giặt theo hướng dọc vải (%)

ξn: Độ co sau giặt theo hướng ngang vải (%)

: Hệ số tương quan của phương trình hồi quy thực nghiệm

Bảng 3.4 Kết quả xác định độ bền kéo đứt dọc và độ bền kéo đứt ngang

Bảng 3.5 Kết quả xác định độ giãn đứt dọc và độ giãn đứt ngang của

Bảng 3.6 Kết quả xác định độ bền xé dọc và độ bền xé ngang của vải tơ

Bảng 3.7 Kết quả xác định độ mài mòn của vải tơ tằm 64

Bảng 3.8 Kết quả xác định sự thay đổi kích thước sau giặt của vải tơ

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.5 Một số loại vải tơ tằm dệt thoi phổ biến 22

Hình 1.8 Ảnh hưởng của kiểu dệt đến độ bền kéo đứt và độ giãn

Hình 1.9 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền kéo đứt và

Hình 1.10 Biểu đồ số vón cục trên các mẫu vải khác mật độ 30

Hình 1.12 Ảnh hưởng của mật độ ngang đến tải trọng đứt, độ bền

Hình 2.3 Dụng cụ đo khối lượng g/m của vải 39

Hình 2.4 Cách lấy mẫu thử xác định độ bền kéo đứt và độ giãn

Hình 2.5 Máy đo độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải 42

Hình 2.6 Kích thước và cách lấy mẫu thử nghiệm xác định độ bền

Hình 3.1

Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến khối lượng g/m2của vải tơ tằm

57

Hình 3.2 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền kéo đứt

Hình 3.3 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ giãn đứt của

Hình 3.4 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền xé của vải

Hình 3.5 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền mài mòn

Hình 3.6 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ co dọc sau khi

Hình 3.7

Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ co ngang sau giặt của vải tơ tằm

66

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài nghiên cứu:

Hiện nay ngành Dệt May có khoảng 6.000 doanh nghiệp đang hoạt động, thu hút hơn 2 triệu lao động cả trực tiếp lẫn gián tiếp Đồng thời, sự đa dạng hóa của các hiệp định thương mại đã ký kết như mới đây nhất là TPP mang lại rất nhiều cơ hội và thách thức cho các doanh nghiệp Việt Nam nói chung và các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực Dệt- May nói riêng

Cùng với việc thi hành các hiệp định thương mại, các doanh nghiệp Dệt may Việt Nam có thể thu được nguồn lợi lớn từ việc giảm hoặc bỏ thuế xuất, tuy nhiên, những yêu cầu đưa ra về xuất xứ hàng hóa là một thách thức vô cùng lớn với nền công nghiệp Dệt - May mà nguyên liệu đầu vào phải nhập khẩu hơn 60% như nước ta hiện nay Sự chủ động về nguồn nguyên liệu cho ngành Dệt May quá thấp; ước tính chỉ có khoảng 20-30% doanh nghiệp đáp ứng được Chính vì vậy, vai trò của ngành Sợi-Dệt đối với nền công nghiệp Dệt May rất quan trọng

Trong ngành Dệt nói chung, ngành Dệt lụa tơ tằm nói riêng, sản phẩm từ tơ tằm được xem là một loại sản phẩm dệt cao cấp từ thiên nhiên, có giá trị thương mại cao trên thị trường trong nước và quốc tế Các sản phẩm từ vải tơ tằm như: quần áo, váy, khăn, cà vạt, đồ trang trí, v.v… rất được ưa chuộng bởi nhiều ưu điểm về tính chất mà vật liệu này mang lại

Tuy nhiên, sản lượng tơ tằm và vải tơ tằm ở nước ta chưa cao và chưa đáp ứng được một số yêu cầu về chất lượng mà thị trường quốc tế đưa ra Ước tính trong năm 2015, cơ cấu sản phẩm hàng hóa là 50% tơ sống xuất khẩu; 30% tơ xe; 20% dệt lụa, đưa tổng diện tích trồng dâu đạt 31.000ha, năng suất kén 1.000 kg/ha, sản lượng tơ 3.640 tấn (trong đó 30% sản lượng tơ sống xuất khẩu; 30% sản lượng

tơ xe; 40% sản lượng tơ dệt lụa) Toàn bộ các yếu tố của sản xuất tơ tằm như: đất đai, đầu tư, lao động, công nghệ đều tồn tại nhiều vấn đề gây cản trở sản xuất phát

triển Hơn nữa, ngành sản xuất tơ lụa là một ngành nghề tổng hợp giữa trồng trọt

và chăn nuôi, giữa nông nghiệp và công nghiệp, nó đỏi hỏi mối liên hệ chặt chẽ giữa nông nghiệp trồng dâu nuôi tằm và công nghiệp sản xuất tơ lụa, gắn bó người nông dân với nhà công nghiệp Hiện nay ở nước ta, đa số các cơ sở trồng dâu nuôi tằm là các hộ kinh doanh ở quy mô nhỏ lẻ, chưa đáp ứng được nhu cầu về sản lượng cũng như chất lượng cho ngành dệt vải tơ tằm; đồng thời một số doanh nghiệp dệt lụa Việt Nam vẫn chưa hoàn thiện được về chất lượng vải tơ tằm, chưa đáp ứng được thị trường quốc tế

Với yêu cầu về mẫu mã hàng hóa, chất lượng sản phẩm ngày càng cao và

đa dạng như: màu sắc, độ bền, độ co, tính hợp vệ sinh, giá thành sản phẩm v.v

đã thúc đẩy các nhà sản xuất quan tâm hơn về phát triển công nghệ dệt, cũng như nghiên cứu các tính chất của nguyên liệu và sản phẩm, nhằm đáp ứng được thị hiếu của người tiêu dùng và tạo lợi nhuận cho doanh nghiệp Vì vậy, đề tài lựa chọn vải lụa tơ tằm để nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của vải sau dệt Nghiên cứu này là cơ sở khoa học để lựa chọn thông số công nghệ dệt cho vải tơ tằm phù hợp với nhu cầu sử dụng của thị trường

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn:

Mục đích nghiên cứu của luận văn là xác định mối quan hệ giữa mật độ sợi ngang và một số tính chất cơ lý của vải tơ tằm (vải mộc) sau khi dệt Từ đó, nhận xét sự ảnh hưởng của việc thay đổi yếu tố mật độ sợi ngang đến một số tính chất

cơ lý của vải như độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé, độ bền mài mòn và độ co của vải sau giặt nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm vải lụa tơ tằm ở thị trường trong nước và trên quốc tế

3 Kết quả đạt được:

Luận văn sau khi hoàn thành đã đạt yêu cầu mà mục đích nghiên cứu đề ra, đưa ra được mức độ ảnh hưởng của việc thay đổi mật độ sợi ngang đến một số tính

chất cơ lý của vải tơ tằm dệt thoi

Luận văn bao gồm các phần sau:

Chương 1: Tổng quan về vải tơ tằm dệt thoi

Chương 2: Nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận

Kết luận của luận văn

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẢI TƠ TẰM DỆT THOI 1.1 Tơ tằm [1], [7], [12]:

1.1.1 Khái niệm tơ tằm:

Tơ tằm là một loại xơ thiên nhiên dài liên tục (filament) được nhả từ tuyến

tơ của con tằm ăn lá Trong thương mại, có hai loại tơ tằm thiên nhiên được biết đến nhiều nhất là: tơ tằm Mulberry (tằm ăn lá dâu) chiếm gần 95% sản lượng tơ tằm trên thế giới và một số loại tơ tằm khác như tơ tằm Tasar, Eri, Muga (tằm không ăn lá dâu) cùng một số loại tằm dại chiếm sản lượng 4~5% sản lượng tơ tằm trên thế giới Tơ tằm có màu sắc từ trắng đến vàng hoặc nâu, màu sắc của chúng phụ thuộc vào từng giống tằm và thức ăn của chúng

Tằm là loại côn trùng biến thái hoàn toàn, trải qua bốn giai đoạn phát triển khác nhau là: trứng, tằm, nhộng, con ngài (Hình 1.1) và trải qua ba giai đoạn biến thái là: trứng nở ra tằm, tằm hóa nhộng, nhộng hóa ngài (con bướm) Mỗi giai đoạn đều đóng vai trò quan trọng trong đời sống con tằm, đặc biệt là giai đoạn nhộng (kén) cung cấp tơ cho ngành dệt

Hình 1.1.Bốn giai đoạn của tằm

(a) Trứng, (b) Tằm, (c) Nhộng (kén), (d) Con ngài

- Giai đoạn trứng: Trứng tằm do con ngài cái sau khi giao phối với con đực sinh

ra Đối với trứng tằm đa hệ, sau 8-10 ngày, ở nhiệt độ 250C trứng sẽ nở thành tằm Đối với trứng tằm lưỡng hệ và đơn hệ thì sau khi được sinh ra trứng sẽ đi vào trạng thái ngủ nghỉ và sẽ nở ra sau 4-5 tháng mùa đông, đây là đặc tính di

truyền của tằm lưỡng hệ và đơn hệ được hình thành trong điều kiện giá lạnh của vùng ôn đới Người ta đã lợi dụng đặc tính này để bảo quản trứng tằm lâu hơn và dùng các phương pháp nhân tạo để đánh thức trứng tằm nở ra như mong muốn

- Giai đoạn tằm: Là giai đoạn trứng đã nở ra thành tằm con, đây là giai đoạn tích lũy dinh dưỡng nên tằm ăn rất nhiều và phát triển rất nhanh Cơ thể của tằm ở giai đoạn tích lũy nếu đủ dinh dưỡng có thể lớn gấp 8.000-10.000 lần so với kích thước của tằm mới nở

- Giai đoạn nhộng: Đây là giai đoạn biến thái từ tằm thành con ngài Trong giai đoạn này, tằm sẽ nhả ra sợi tơ bao bọc xung quanh mình tạo thành kén tằm

- Giai đoạn ngài: Là giai đoạn sau 6-8 ngày phát triển trong kén, nhộng sẽ phát triển thành ngài và cắn đứt kén tạo lỗ hổng chui ra ngoài, tiếp tục vòng đời của mình Đến thời điểm thích hợp, ngài cái sẽ giao phối với ngài đực và đẻ trứng [7]

1.1.2 Phân loại tơ tằm:

Tơ tằm được phân loại chủ yếu dựa vào giống tằm và thức ăn chính của chúng Ngoài ra, loại tằm phổ biến như tằm dâu còn được phân loại trên cơ sở phân bố địa lý hoặc theo số lứa có thể nuôi trong một năm ở điều kiện tự nhiên như là tằm đơn hệ, tằm lưỡng hệ hoặc tằm đa hệ

Một số loại tơ tằm phổ biến hay gặp trên thị trường là:

- Tơ tằm Mulberry: Là tơ được nhả ra bởi con tằm từ loài bướm Bombyx mori, loại tằm chỉ ăn lá dâu Tơ từ tằm ăn lá dâu thường có màu sắc trắng ngà, óng mượt đẹp mắt, sợi tơ mảnh, dài và bền hơn so với các loại tơ từ các loại tằm dại Đây là loại tằm được nuôi để lấy tơ phổ biến nhất trên thế giới, chiếm gần 95% sản lượng tơ thế giới (Hình 1.2a)

- Tơ tằm Tasar: Là tơ tạo ra bởi giống tằm nở từ trứng của bướm Antheraea mylitta

và Antheraea proylei Chúng là tằm ăn lá của một số loại cây thường mọc ở Nam

Châu Á như cây Asan, Arjun, cây sồi v.v Tơ của loại tằm này thường có màu tối hơn, ít bóng hơn tơ tằm Mulberry, tuy nhiên vẫn mang nét đặc trưng riêng và được một số nơi ưa chuộng (Hình 1.2b)

Hình 1.2 Một số loại tơ tằm phổ biến

(a) Mulberry, (b)Tasar, (c) Eri, (d)Muga

- Tơ tằm Eri: Là tơ được tạo ra từ tằm dại, trứng tằm được thu hoạch sau mỗi đợt bướm Cynthia ricini và Philosamia ricini về sinh sản Là loại tằm ăn lá thầu

a)

b)

c)

d)

dầu, lá đậu; tằm cho kén nhỏ, màu nhạt hoặc không đều màu Tơ tương đối mảnh và mượt hơn các loại tơ tằm dại khác (Hình 1.2c)

- Tơ tằm Muga: Là tơ được tạo ra bởi giống tằm nở từ trứng của bướm Antheraea assamensis, loại tằm này ăn lá thơm của cây Som và cây Soalu mọc nhiều ở Ấn Độ Tơ của loại tằm này có màu vàng, thô và bền hơn tơ Eri hay Tasar, là loại tơ được xem là mang nét đặt trưng riêng của Ấn Độ, thường dùng may trang phục truyền thống (Hình 1.2d)

1.1.3 Đặc điểm cấu tạo tơ tằm:

Tơ tằm là loại tơ thiên nhiên có nguồn gốc từ động vật Mỗi sợi tơ ban đầu

do con tằm nhả ra gồm hai sợi song song với nhau, có cấu tạo Fibroin và được bao phủ bên ngoài bởi chất keo dính Xerixin Ngoài Fibroin và Xerixin là những protit thiên nhiên, tơ sống còn chứa một số hợp chất hòa tan trong ete và rượu etylic, một lượng nhỏ khoáng chất và chất màu (Bảng 1.2) [6] Thành phần của các chất

có thể thay đổi tùy theo giống tằm và điều kiện chăn nuôi tằm Tơ tằm có chiều dài

từ 300-1.600 mét tùy vào giống tằm (Bảng 1.1) [12] Sợi tơ mảnh, bề mặt trơn nhẵn, đều trên suốt chiều dài của tơ Mặt cắt ngang của tơ có hình tam giác với các cạnh bo tròn (Hình 1.3)

Hình 1.3 Mặt cắt ngang của tơ tằm

(a) Mulberry, (b) Muga, (c) Eri, (d) Tasar

Theo nghiên cứu của V.B.Gupta và cộng sự [8], trong bốn loại tơ tằm phổ biến là Mulberry, Tasar, Eri, Muga thì tơ tằm Mulberry (tằm ăn lá dâu) có độ mảnh nhỏ nhất, tiếp đó là tơ tằm Eri, Tasar, Muga Cũng trong nghiên cứu này, tơ tằm Mulberry có mật độ cao nhất và mặt cắt ngang gần giống với hình tam giác cân hơn so với các loại tơ tằm còn lại (Hình 1.3)

Hình 1.4 Bềmặt của sợi tơ tằm

(a) Mulberry, (b) Muga, (c) Eri, (d) Tasar

Bảng 1.1 Tính chất của một số loại tơ tằm [12]

riêng (g/cm³)

Độ mảnh (den)

NBFL (m)

TFL (m)

Bảng 1.2 Tỷ lệ các chất trong tơ tằm (tơ sống)

trong tơ sống (%)

Tỷ lệ thành phần trong Fibroin (%)

Cacbon 48-49 Hydro 17,35-18,89 Oxy 26 - 27,9

Cacbon 44,32 - 46-39 Hydro 5,72-6,42 Oxy 30,35-32,50 Nitơ 16,44 - 18-30 Lưu huỳnh 0,15

1.1.4 Một số tính chất của tơ tằm:

1.1.4.1 Tính chất vật lý:

Tơ tằm là loại sợi tự nhiên duy nhất có chiều dài liên tục, độ bền tương đối cao, tuy nhiên độ bền còn phụ thuộc vào từng giống tằm Một số tính chất vật lý

của các loại tơ tằm phổ biến được trình bày trong Bảng 1.3 [12]

Tơ tằm có độ bóng tốt và cảm giác sờ tay mềm mại, đặc biệt sau khi được chuội Độ bóng của tơ tằm phụ thuộc vào từng loại tơ ban đầu và cũng chịu ảnh hưởng từ phương pháp xử lý tơ tằm Ngoài ra, tơ tằm còn có tính hút ẩm tốt, ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 250

C , độ ẩm 65%) tơ tằm hút được 11% ẩm, ngoài ra tơ tằm còn hút được 30% ẩm mà không gây cho ta cảm giác bị ướt Nhiệt độ ủi của

tơ tằm khoảng 80-100°C, nhiệt độ từ 180-200°C trở lên tơ tằm bị phá hủy Tơ tằm cũng có tính giữ nhiệt và tỏa nhiệt tốt, nhờ đặc tính quý này mà tơ tằm rất có giá trị và được ưa chuộng trên thị trường

Bảng 1.3 Một số tính chất vật lý của các loại tơ tằm

Loại tơ Tính chất

hoàn toàn tơ tằm Với các axit vô cơ loãng tơ tằm bị co rút Còn đối với các axit hữu cơ thì tơ tằm tương đối bền

Trong cấu trúc hóa học của tơ tằm, ngoài các nhóm amino còn có các nhóm carboxyl tự do, do đó tơ tằm có thể tạo phản ứng cộng với bazơ Sợi tơ tằm rất nhạy cảm với chất kiềm, đặc biệt là khi dung dịch kiềm có nồng độ cao và nhiệt độ cao có thể phá hủy hoàn toàn tơ tằm Với kiềm lỏng và ở nhiệt độ thường, chất Fibroin trong tơ tằm tương đối bền, tuy nhiên độ bóng và độ mềm mại của tơ sẽ bị giảm đi

1.1.4.3 Tính chất sinh học:

Vì tơ tằm có nguồn gốc protein nên kém bền với các loại vi sinh vật, vi khuẩn và nấm mốc.Đồng thời, tơ tằm cũng kém bền dưới ánh nắng mặt trời.Khi chịu tác động nhiều từ ánh nắng mặt trời, xơ dễ bị ố vàng và giảm độ mềm mượt

1.2 Vải tơ tằm dệt thoi [1], [3], [8], [9]:

1.2.1 Đặc trưng cấu tạo vải dệt thoi:

1.2.1.1 Khái niệm vải dệt thoi:

Vải dệt thoi là sản phẩm của quá trình dệt, vải tạo ra do sự liên kết tương hỗ của hai hệ sợi dọc và sợi ngang đan với nhau Hệ thống nằm dọc theo tấm vải gọi

là sợi dọc, hệ thống kia gọi là sợi ngang Tùy theo phương pháp xử lý mà vải thuộc loại vải mộc (lấy trực tiếp từ máy dệt ra) hay vải hoàn tất (qua xử lý hóa học, nhiệt ẩm)

Hình 1.5 Một số loại vải tơ tằm dệt thoi phổ biến

a) Organza, b) Habotai, c) Satin, d) Chiffon, e) Jacquard, f) Crepe

1.2.1.2 Thành phần vải dệt thoi:

Thành phần cấu tạo nên vải dệt thoi là sợi Sợi gồm các xơ liên kết với nhau qua quá trình kéo sợi (Hình 1.6a) Tùy theo thành phần của xơ mà vải thuộc loại đồng nhất, không đồng nhất hoặc pha Vải đồng nhất là vải chỉ dệt từ một loại xơ hay sợi duy nhất, ví dụ như vải bông, vải len, lụa tơ tằm, vải từ sợi tổng hợp, v.v… Vải không đồng nhất được quy ước là vải dệt từ hệ sợi ngang và hệ sợi dọc, mỗi hệ là đồng nhất nhưng khác loại Vải pha phổ biến là dệt từ sợi pha, các hệ sợi dọc và ngang có thành phần không đồng nhất

Vải lụa tơ tằm có giá trị cao thường là loại vải đồng nhất với hai hệ sợi dọc

và ngang có thành phần tơ tằm 100% Ngoài ra, giá trị của vải tơ tằm còn phụ thuộc vào các yếu tố về quy cách sợi, mật độ sợi, cấu trúc kiểu dệt, kích thước, v.v…

Hình 1.6 Ảnh chụp cấu tạo sợi và vải

(a) Sợi tạo thành từ nhiều xơ, (b) Mặt cắt ngang vải dệt thoi

1.2.1.3 Chất lượng sợi:

Độ mảnh sợi, độ xoắn của sợi, hướng xoắn, độ đều, độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ sạch và một số tính chất khác là những yếu tố quyết định chất lượng sợi Trong đó yếu tố độ mảnh sợi và độ xoắn sợi là quyết định chủ yếu Nó ảnh hưởng đến khối lượng 1m , độ đứt sợi khi dệt và các tính chất sử dụng khác của vải sau dệt

Chi số của sợi là đại lượng đặc trưng cho độ to nhỏ của sợi, được xác định bằng công thức:

N = (m/g) (1.1)

Trong đó: N: Chi số mét (m/g)

L: Chiều dài của sợi (m)

G: Khối lượng của sợi có độ dài L(g)

Độ săn của sợi K được định nghĩa là số vòng xoắn trung bình của sợi đếm trên đơn vị dài 1mét Đặc trưng của độ săn sợi là hệ số săn ∝, nó được sử dụng

Sợi dọc Sợi ngang

nhiều trong thiết kế mặt hàng sợi, thể hiện tốt mức độ săn và cũng để so sánh các sợi có độ mảnh khác nhau

Hệ số săn được xác định bởi công thức:

Trong đó: ∝: Hệ số săn

K: Số vòng xoắn của sợi trên chiều dài 1m (vòng)

N: Chi số mét (m/g)

1.2.1.4 Sự bố trí và liên kết hai hệ sợi trong vải [1], [3]:

Hai hệ sợi dọc và ngang liên kết với nhau theo hướng vuông góc nhau để dệt thành vải (Hình 1.6b), tùy theo vị trí của sợi dọc và sợi ngang được bố trí trong vải mà kiểu dệt của vải được thể hiện một cách tương đối Những kiểu dệt khác nhau tạo cho vải những hiệu ứng, hoa văn khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, thông thường là từ những kiểu dệt cơ bản nhất và được phát triển thành những kiểu dệt phức tạp hơn

- Kiểu dệt vân điểm (Hình 1.7a): Là kiểu dệt đơn giản nhất trong tất cả các kiểu

dệt Duy nhất chỉ có một kiểu với rappo R=2 và bước nhảy S=1 Kiểu dệt này được dùng rất phổ biến trong mặt hàng lụa tơ tằm do sự đơn giản trong cách dệt, vải thành phẩm có hai mặt giống nhau Từ kiểu dệt vân điểm cơ bản có thể biến đổi thành các kiểu dệt vân điểm biến đổi bằng cách biến đổi số điểm nổi dọc hoặc

số điểm nổi ngang trên một bước nhảy

- Kiểu dệt vân chéo (Hình 1.7b): Là một trong nhóm gồm nhiều kiểu dệt có rappo

R từ 3 trở lên, có bước nhảy S = 1 hoặc S = -1 Kiểu dệt này tạo ra trên vải những đường chéo so với biên vải

- Kiểu dệt vân đoạn (Hình 1.7c): Là một nhóm nhiều kiểu dệt với rappo R từ 4 trở

lên và bước nhảy 1 < S < R-1 Kiểu dệt vân đoạn cũng chia ra làm hai nhóm nhỏ là vân đoạn có bước chuyển cố định và vân đoạn có bước chuyển thay đổi Vải dệt vân đoạn có hai mặt khác nhau rõ rệt, mặt phải có nhiều sợi nổi chất lượng cao, làm cho mặt vải trơn đều, bóng Kiểu dệt này cũng rất phổ biến trong dệt vải tơ tằm, làm tăng thêm tính mềm rủ và độ bóng cho vải tơ tằm

- Ngoài ra, vải tơ tằm còn sử dụng kiểu dệt Jacquard, đây là một kiểu dệt phức tạp với rappo khá lớn (từ 100-1000 sợi), trong đó từng chi tiết hoặc từng thành phần của hình trang trí được dệt bởi những kiểu dệt căn bản Kiểu dệt này tạo cho vải nhiều hoa văn phức tạp cầu kỳ và đẹp mắt

Một số loại vải tơ tằm phổ biến trên thị trường là vải Organza, vải Habotai, vải Satin, vải Crep, vải Jacquard, vải Chiffon, vải đũi, v.v (Hình 1.5) Các loại vải này đều được dệt từ sợi tơ tằm, tuy nhiên khác nhau về thông số kỹ thuật của sợi, kiểu dệt, mật độ và quy trình xử lý vải, vì vậy cũng khác nhau về ngoại quan

và một số tính chất vật lý như trọng lượng, độ bền, v.v…

1.2.1.5 Mật độ sợi trong vải [1], [3]:

Mật độ sợi trên vải là khái niệm chỉ sự bố trí sợi nhiều hay ít trên một đơn

vị chiều dài của vải Gồm có mật độ sợi ngang và mật độ sợi dọc:

- Mật độ sợi ngang (Pn) là số sợi ngang có trên một đơn vị chiều dài của vải theo hướng dọc (thường là trên 1inch hoặc 100mm)

- Mật độ sợi dọc (Pd) là số sợi dọc có trên một đơn vị chiều dài của vải theo hướng ngang (thường là trên 1inch hoặc 100mm)

Có rất nhiều cách thể hiện đúng mật độ sợi trong vải, có thể dùng đại lượng mật độ tương đối hay còn gọi là độ chứa đầy Độ chứa đầy thể hiện sự tương quan giữa phần vật liệu chiếm trong vải với khoảng không gian của vải

Độ chứa đầy theo sợi dọc:

E : Độ chứa đầy sợi dọc (%)

E : Độ chứa đầy sợi ngang (%) a: Khoảng cách giữa hai sợi dọc kề nhau (mm) b: Khoảng cách giữa hai sợi ngang kề nhau (mm)

d : Đường kính sợi dọc (mm)

d : Đường kính sợi ngang (mm) Theo công thức (1.3), (1.4) nhận thấy mối tương quan giữa mật độ sợi và khoảng cách giữa các sợi trong vải:

Nhận xét: Mật độ sợi càng lớn thì khoảng cách giữa các sợi càng ít, vải đầy đặn

và khít hơn Ngược lại, mật độ sợi càng nhỏ thì vải càng thưa

Mật độ sợi trong vải ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất ngoại quan, tính chất

sử dụng và một số tính chất cơ lý của vải

1.2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của vải tơ tằm:

1.2.2.1 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang và kiểu dệt đến độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải:

Theo nghiên cứu của Helena Gabrijelcic và cộng sự [9], mật độ của sợi ngang và kiểu dệt của vải ảnh hưởng đến độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải thành phẩm

Bảng 1.4 Kết quả thử nghiệm các tính chất khi thay đổi mật độ sợi ngang

Kiểu dệt Sợi ngang Lực kéo đứt

(N)

Độ giãn đứt (%)

Một số mẫu sợi ngang 100% cotton với thông số khác nhau được chuẩn bị cùng với các mẫu vải dệt từ các loại sợi ngang đó bằng một kiểu dệt (Bảng 1.4) Sau đó tiến hành thí nghiệm và đo đạc các thông số về độ bền đứt và giãn đứt của các mẫu Trong đó sợi ngang cũng được chọn để dệt thành nhiều mẫu vải bằng các kiểu dệt khác nhau và được đưa vào tiến hành làm thí nghiệm và đo đạc các tính chất cơ lý Sợi dọc là như nhau trên tất cả các mẫu Sự thay đổi về tính chất cơ lý của các mẫu dược thể hiện trong Bảng 1.4

0 50 100 150 200 250

Hình 1.9 Ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến độ bền kéo đứt

và độ giãn đứt của vải

Mật độ sợi ngang sẽ ảnh hưởng đến một số tính chất cơ lý của vải như độ bền kéo đứt và độ giãn đứt Đồng thời, kiểu dệt cũng ảnh hưởng đến các tính chất này của vải (Hình 1.8 & Hình 1.9)

1.2.2.2 Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ vón cục của vải:

Theo nghiên cứu của Farshad Lohrasbi và cộng sự [11], khi thay đổi mật độ sợi ngang của vải pha W/P -45/55 (lông cừu 45%, polyester 55%) tăng dần từ 15 sợi/cm lên 19 sợi/cm thì số vón cục trên phần vải thử nghiệm giảm từ 65 xuống 51 đơn vị

Hình 1.10 Biểu đồ số vón cục trên các mẫu vải khác mật độ

Qua nghiên cứu, Farshad Lohrasbi kết luận rằng, thay đổi mật độ sợi ngang ảnh hưởng đến độ vón cục của vải Khi tăng mật độ sợi ngang, sự liên kết các sợi cũng như các xơ trong vải tăng lên, nhờ sự tăng ma sát trong mà các điểm vón cục của vải do ma sát ngoài giảm đáng kể (Hình 1.10)

1.2.2.3 Ảnh hưởng của mật độ đến một số tính chất cơ lý của vải:

Nghiên cứu của Gadah Ali Abou Nassif [10] về sự ảnh hưởng của mật độ sợi ngang lên một số tính chất của cơ lý của vải đã đưa ra một số kết luận về giá trị biến thiên của một số tính chất như độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé, độ thẩm thấu không khí khi thay đổi mật độ ngang của vải dệt từ sợi filament thành

phần polyester với các kiểu dệt khác nhau Các giá trị biến thiên được biểu diễn trong hình 1.12 và hình 1.13

Hình 1.11 Kiểu dệt của các mẫu thử

6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000

Hình 1.12 Ảnh hưởng của mật độ ngang đến tải trọng đứt, độ bền xé của vải

0 10 20 30 40 50

Hình 1.13 Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ giãn đứt, độ thẩm thấu không khí

Nghiên cứu của Gadah Ali Abou Nassif [11] cho thấy, đối với các mẫu vải dệt từ sợi polyester filament với sợi ngang có độ mảnh 150D, mật độ vải thay đổi tăng dần, sợi dọc chi số 150D, mật độ cố định trên các mẫu là 110 sợi/inch, thì khi

tăng mật độ sợi ngang tải trọng đứt của vật liệu tăng, độ bền xé giảm, độ giãn đứt tăng đến một giá trí nào đó sẽ bắt đầu giảm khi tiếp tục tăng mật độ, độ thẩm thấu không khí giảm Đồng thời nghiên cứu còn cho thấy kiểu dệt cũng ảnh hưởng đến các tính chất trên (Hình 1.13)

ThS Trần Quang Vinh [4] cũng đã nghiên cứu về sự ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của khăn bông nổi vòng thành phần cotton dệt trên máy Tsudakoma Nghiên cứu cho thấy sự biến thiên của các giá trị độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé, độ mao dẫn, v.v khi thay đổi mật độ sợi ngang của khăn dệt nổi vòng (Hình 1.14)

Hình 1.14 Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ giãn đứt, độ mao dẫn của khăn

hd1= -0,078 Pn+25,26 R² = 0.684

hd5= -0,281 Pn+80,24 R² = 0.67

hd10= -0,329 Pn+103,5 R² = 0.855

Mật độ sợi ngang ( sợi/10 cm)

Khăn 100% bông, sợi dọc nền Ne 30/2, sợi dọc vòng Ne 16/1, sợi ngang Ne 20/1

1 phút

5 phút

10 phút

h n1 = -0,064P n + 19,49 R² = 0,948

h n5 = -0,21P n + 57,42 R² = 0,909

h n10 = -0,32P n + 87,14 R² = 0.934

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Mật độ sợi ngang ( sợi/10 cm)

Khăn 100% bông, sợi dọc nền Ne 30/2, sợi dọc vòng Ne 16/1, sợi ngang Ne 20/1

1 phút

10 phút

1.3 Kết luận chương 1:

Vải tơ tằm dệt thoi là sản phẩm có giá trị kinh tế cao và ngày càng được ưa chuộng bởi vẻ đẹp và những tính chất ưu việt vốn có của loại nguyên liệu này Trên thị trường, phổ biến nhất vẫn là vải tơ tằm dệt thoi với các kiểu dệt cơ bản và kiểu dệt biến đổi từ kiểu dệt cơ bản Việc điều chỉnh các thông số kỹ thuật dệt như loại tơ, độ mảnh sợi, kiểu dệt… và cả công đoạn xử lý hoàn tất sẽ ảnh hưởng đến chất lượng ngoại quan và tính chất của vải thành phẩm Việc xác định mối liên hệ

và sự ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật dệt đến các tính chất cơ lý của vải giúp nhà sản xuất có thể điều chỉnh các thông số phù hợp để có được vải dệt theo đúng yêu cầu

Luận văn tập trung nghiên cứu sự ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một

số tính chất cơ lý của vải tơ tằm (vải mộc) như: khối lượng vải, độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé, độ bền mài mòn và độ co sau giặt của vải tơ tằm dệt thoi vân điểm

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu:

- Sử dụng năm mẫu vải tơ tằm có mật độ ngang khác nhau trên máy dệt Han Jin (Hàn quốc) tại công ty TNHH Xe tơ Dệt lụa Hà Bảo (Lâm Đồng), có thành phần nguyên liệu tơ tằm 100% độ mảnh 21Dx3, có cùng mật độ dọc 510 sợi/10cm, mật

độ ngang thay đổi: M1-320; M2-340; M3-360; M4-380 và M5-400 sợi/10cm Vải dệt xong không qua công đoạn xử lý chuội hay giặt tẩy bằng hóa chất (vải mộc)

- Thử nghiệm: Xác định chỉ tiêu khối lượng vải, độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé theo hướng dọc và hướng ngang, độ bền mài mòn, độ co do giặt của năm mẫu vải trên

- Phân tích dữ liệu, tìm ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của vải như khối lượng vải, độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé, độ bền mài mòn, độ co sau giặt của vải tơ tằm dệt thoi

2.2 Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là 05 mẫu vải dệt thoi vân điểm (vải mộc) Vải được dệt trên máy dệt thoi Han Jin (Hình 2.1) Vải mẫu có thành phần 100% tơ tằm ăn lá dâu với thông số mật độ sợi ngang thay đổi được thể hiện trong

Hình 2.1 Máy dệt thoi Han Jin Bảng 2.1 Thông số thiết kế mật độ sợi của vải tơ tằm

Ký hiệu

(sợi/10cm) M1

2.3 Mục tiêu nghiên cứu:

Đề tài lựa chọn vải lụa tơ tằm để nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ sợi ngang đến một số tính chất cơ lý của vải sau dệt Nghiên cứu này là cơ sở khoa

học để lựa chọn thông số mật độ sợi ngang cho vải tơ tằm phù hợp với nhu cầu sử dụng của thị trường, nhằm mang lại sản phẩm có chất lượng, có lợi ích sử dụng và hiệu quả kinh tế

2.4 Phương pháp nghiên cứu:

Các thí nghiệm trong luận văn được thực hiện trong điều kiện chuẩn, nhiệt

độ không khí 20±2°C, độ ẩm tương đối 65±4%, tại phòng thí nghiệm - Phân viện Dệt may TP HCM, bao gồm xác định các đặc tính sau:

2.4.1 Phương pháp xác định mật độ dọc, mật độ ngang của vải:

Tiêu chuẩn xác định mật độ vải:

Mật độ vải dệt thoi được xác định theo tiêu chuẩn ISO 7211-2-84 [16], xác định mật độ sợi dọc có trên 10cm vải theo chiều ngang và mật độ sợi ngang có trên 10cm vải theo chiều dọc

Chuẩn bị mẫu thử nghiệm:

Mẫu vải dùng làm thử nghiệm là vải có thành phần 100% tơ tằm Mẫu trước khi được xác định mật độ phải được thuần hóa trong môi trường tiêu chuẩn theo ISO 139-2005: R= 65 ± 4%, T= 20 ± 2°C, thuần hóa mẫu ít nhất 16h trước khi làm thử nghiệm

Bảng 2.2 Quy định kích thước mẫu theo mật độ sợi

Mật độ sợi (sợi/10cm) Chiều rộng mẫu thử (mm)