Nghiên cứu ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của vải dệt thoi một lớp

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT k Tỉ số giữa chiều cao sóng uốn sợi dọc và chiều cao sóng uốn sợi ngang i Thứ tự pha cấu tạo vải Pn.max Mật độ công nghệ tối đa sợi ngang [sợi/10c

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy, Cô của Viện Dệt May

- Da giày và Thời trang – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian 2 năm học vừa qua tại trường Đặc biệt,

tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS Phan Thanh Tuấn, người

đã rất tâm huyết, dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn tôi trong việc nghiên cứu khoa học, đồng thời khuyến khích và động viên tinh thần tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Cao đẳng Công Thương đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình làm luận văn

Xin cảm ơn bạn bè, người thân và đồng nghiệp trong suốt thời gian qua cũng

đã góp ý, động viên để tôi hoàn thành luận văn này

Phần luận văn không tránh khỏi sai sót, kính mong quý Thầy, Cô đóng góp ý kiến để luận văn hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên

Nguyễn Thị Nga

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Nguyễn Thị Nga, học viên cao học Công nghệ Vật liệu Dệt May,

khóa 2014 – 2016, xin cam đoan, luận văn với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của

pha cấu tạo đến mật độ tối đa của vải dệt thoi một lớp”, là công trình nghiên cứu

của riêng cá nhân tôi, được thực hiện dựa trên cơ sở lý thuyết dưới sự hướng dẫn của thầy TS Phan Thanh Tuấn

Những số liệu được sử dụng trong luận văn này được chỉ rõ nguồn trích dẫn trong danh mục tài liệu tham khảo Kết quả nghiên cứu này là do chính tôi nghiên cứu, chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào từ trước đến nay

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Người cam đoan

Nguyễn Thị Nga

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời cảm ơn 1

Lời cam đoan 2

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 6

Danh mục các bảng 7

Danh mục các hình vẽ, đồ thị 8

PHẦN MỞ ĐẦU 9

Chương 1 TỔNG QUAN 12

1.1 Tổng quan về pha cấu tạo của vải 12

1.1.1 Khái niệm pha cấu tạo 12

1.1.2 Sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến cấu trúc vải 19

1.2 Tổng quan về mật độ tối đa của vải 21

1.2.1 Mật độ sợi trong vải 21

1.2.2 Mật độ tới hạn và mật độ tối đa 22

1.3 Kết luận chương 1 36

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.1 Mục đích nghiên cứu 37

2.2 Đối tượng nghiên cứu 37

2.3 Phạm vi nghiên cứu 37

2.4 Nội dung nghiên cứu 38

2.5 Phương pháp nghiên cứu 38

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 39

3.1 Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của sợi trên vải 39

3.1.1 Xác định mật độ tối đa của vải vân điểm 39

3.1.1.1 Xác định mật độ sợi dọc tối đa của vải vân điểm 39

3.1.1.2 Xác định mật độ sợi ngang tối đa của vải vân điểm 45

3.1.2 Xác định mật độ tối đa của vải có kiểu dệt bất kỳ 49

3.1.2.1 Xác định mật độ sợi dọc tối đa của vải có kiểu dệt bất kỳ 49

3.1.2.2 Xác định mật độ sợi ngang tối đa của vải có kiểu dệt bất kỳ 54

3.1.3 Khảo sát sự biến thiên của mật độ sợi tối đa 58

3.1.3.1 Khảo sát sự biến thiên của mật độ sợi dọc tối đa 58

3.1.3.1.1 Ảnh hưởng của thứ tự pha đến mật độ sợi dọc tối đa 58

3.1.3.1.2 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi đến mật độ sợi dọc tối đa 60

3.1.3.1.2.1 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi đến mật độ sợi dọc tối đa trong trường hợp sợi dọc và sợi ngang có độ mảnh giống nhau 60

3.1.3.1.2.2 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi dọc đến mật độ sợi dọc tối đa 62

3.1.3.1.2.3 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi ngang đến mật độ sợi dọc tối đa 64 3.1.3.2 Khảo sát sự biến thiên của mật độ sợi ngang tối đa 66

3.1.3.2.1 Ảnh hưởng của thứ tự pha đến mật độ sợi ngang tối đa 66

3.1.3.2.2 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi đến mật độ sợi ngang tối đa 68

3.1.3.2.2.1 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi đến mật độ sợi ngang tối đa trong trường hợp sợi dọc và sợi ngang có độ mảnh giống nhau 68

3.1.3.2.2.2 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi ngang đến mật độ sợi ngang tối đa 70

3.1.3.2.2.3 Ảnh hưởng của độ mảnh sợi dọc đến mật độ sợi ngang tối đa 72 3.2 Ứng dụng kết quả nghiên cứu 75

3.2.1 Xác định pha cấu tạo vải khi mật độ sợi dọc tối đa bằng mật độ sợi ngang tối đa 76

3.2.1.1 Xác định pha cấu tạo vải khi mật độ tối đa của sợi dọc và sợi ngang giống nhau bằng phương pháp đồ thị 76

3.2.1.2 Xác định pha cấu tạo vải khi mật độ tối đa của sợi dọc và sợi ngang giống nhau bằng phương pháp giải tích 78

3.2.2 Xác định pha cấu tạo vải khi mật độ sợi dọc tối đa và mật độ sợi ngang

tối đa đạt tỷ lệ xác định 79

3.2.2.1 Xác định pha cấu tạo vải khi mật độ tối đa của sợi dọc và sợi ngang khác nhau bằng phương pháp đồ thị 79

3.2.2.2 Xác định pha cấu tạo vải khi mật độ tối đa của sợi dọc và sợi ngang khác nhau bằng phương pháp giải tích 81

3.3 Kết luận chương 3 86

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

k Tỉ số giữa chiều cao sóng uốn sợi dọc và chiều cao

sóng uốn sợi ngang

i Thứ tự pha cấu tạo vải

Pn.max Mật độ công nghệ tối đa sợi ngang [sợi/10cm]

F Điểm đan trung bình trong 1 rappo kiểu dệt

R Rappo kiểu dệt

hkd Hệ số phụ thuộc kiểu dệt

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1-1: Chiều cao sóng uốn và tỷ số đặc trưng của thứ tự pha cấu tạo khi đường

kính hai hệ sợi là bằng nhau (dd = dn = 2r) 16

Bảng 1-2: Chiều cao sóng uốn và tỷ số đặc trưng của thứ tự pha cấu tạo khi đường kính hai hệ sợi không bằng nhau (dd = 4r, dn = 2r) 18

Bảng 1-3: Chiều cao sóng uốn sợi ngang tối thiểu tại những giá trị mật độ hình học giảm dần 23

Bảng 1-4: Mật độ hình học tại các giá trị chiều cao sóng sợi ngang khác nhau 23

Bảng 3-1: Hằng số C phụ thuộc loại sợi 43

Bảng 3-2: Ảnh hưởng của thứ tự pha đến mật độ sợi dọc tối đa 59

Bảng 3-3: Độ mảnh sợi ảnh hưởng đến Pd.max 61

Bảng 3-4: Giá trị độ mảnh sợi dọc và mật độ sợi dọc tối đa 63

Bảng 3-5: Giá trị độ mảnh sợi ngang và mật độ sợi dọc tối đa 65

Bảng 3-6: Thứ tự pha cấu tạo vải và mật độ sợi ngang tối đa 67

Bảng 3-7: Giá trị độ mảnh sợi và mật độ sợi ngang tối đa 69

Bảng 3-8: Giá trị độ mảnh sợi ngang và mật độ sợi ngang tối đa 71

Bảng 3-9: Giá trị độ mảnh sợi dọc và mật độ sợi ngang tối đa 74

Bảng 3-10: Bảng xác định i và tỷ số mật độ sợi dọc và sợi ngang tối đa (f4(i)) 85

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Mặt cắt ngang theo hướng sợi dọc và theo hướng sợi ngang trong 9 pha

cấu tạo vải khi hai hệ sợi có đường kính bằng nhau 13

Hình 1.2 Mặt cắt ngang theo hướng sợi dọc và theo hướng sợi ngang trong 9 pha cấu tạo vải khi hai hệ sợi có đường kính không bằng nhau 14

Hình 1.3 Mặt cắt ngang thể hiện chiều cao sóng uốn sợi dọc và sợi ngang 15

Hình 1.4 Mặt cắt vải xác định pha giới hạn khi mật độ hình học giảm dần 22

Hình 1.5 Mặt cắt vải dệt vân điểm xác định mật độ tối đa sợi dọc, sợi ngang 26

Hình 1.6 Mặt cắt vải xác định mật độ vải theo lý thuyết đường kính giao nhau 30

Hình 1.7 Mặt cắt ngang xác định khoảng giao nhau theo góc uốn 32

Hình 3.1 Góc uốn để xác định khoảng giao nhau 39

Hình 3.2 Xác định độ dài rappo để tính mật độ sợi dọc 49

Hình 3.3 Xác định độ dài rappo để tính mật độ sợi ngang 54

Hình 3.4 Mật độ sợi dọc tối đa phụ thuộc vào thứ tự pha cấu tạo vải 59

Hình 3.5 Mật độ sợi dọc tối đa phụ thuộc vào độ mảnh sợi (Td = Tn) 61

Hình 3.6 Mật độ sợi dọc tối đa phụ thuộc vào độ mảnh sợi dọc 63

Hình 3.7 Mật độ sợi dọc tối đa phụ thuộc vào độ mảnh sợi ngang 65

Hình 3.8 Mật độ sợi ngang tối đa phụ thuộc vào thứ tự pha cấu tạo vải 67

Hình 3.9 Mật độ sợi ngang tối đa phụ thuộc vào độ mảnh sợi (Td = Tn) 69

Hình 3.10 Mật độ sợi ngang tối đa phụ thuộc vào độ mảnh sợi ngang 72

Hình 3.11 Mật độ sợi ngang tối đa phụ thuộc vào độ mảnh sợi dọc 74

Hình 3.12 Ảnh hưởng của thứ tự pha cấu tạo vải đến mật độ sợi dọc và sợi ngang tối đa 77

Hình 3.13 Xác định pha cấu tạo vải khi

80

PHẦN MỞ ĐẦU

Càng ngày, con người ngày càng cần và sử dụng những sản phẩm dệt may

có mật độ rất cao với nhiều mục đích khác nhau Trong đó, những sản phẩm có độ cách nhiệt cao, chắn gió, che ánh sáng và lọc các kích thước nhỏ đang trở nên phổ biến

Ngành dệt may Việt Nam là một trong những ngành kinh tế lớn của đất nước, góp phần tích cực vào công cuộc hội nhập quốc tế, thúc đẩy quá trình đô thị hóa và tạo công ăn việc làm cho hàng triệu người lao động Mặc dù là một nước xuất khẩu hàng dệt may lớn thứ 5 thế giới, với kim ngạch xuất khẩu tăng cao qua các năm, sản phẩm dệt may của Việt Nam được xuất khẩu vào các thị trường khó tính như Mỹ, EU, Nhật Bản Đặc biệt hiện nay, Việt Nam đã chính thức ký kết, gia nhập vào Hiệp định đối tác chiến lược xuyên Thái Bình Dương (TPP) Đây được xem là cơ hội cho ngành dệt may Việt Nam trong việc xuất khẩu các mặt hàng dệt may với ưu đãi về thuế suất, thúc đẩy mạnh hơn nữa trong việc xuất khẩu Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu sản xuất hàng dệt may lại lệ thuộc vào nhập khẩu, trong đó có nguyên liệu vải có mật độ sợi tối đa Vì vậy, việc nghiên cứu cấu trúc vải có mật độ sợi tối đa là nhu cầu cần thiết để sản xuất vải này

Việc sản xuất vải có mật độ sợi tối đa, cần phải kết hợp lựa chọn giữa nguyên liệu sợi, lựa chọn kiểu dệt, chi số sợi dọc, chi số sợi ngang, phương pháp dệt, điều chỉnh các thông số sức căng sợi dọc, sợi ngang trên máy, các điều kiện công nghệ dệt vải, công tác hoàn tất vải… đồng thời, phải lựa chọn pha cấu tạo vải phù hợp, sao cho vải đạt được mật độ sợi tối đa theo yêu cầu mong muốn Chính vì

vậy, luận văn tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của pha cấu

tạo đến mật độ tối đa của vải dệt thoi một lớp”

Lịch sử nghiên cứu:

Từ những thập niên đầu của thế kỷ trước, giáo sư N.G Novikov (người Nga) là một trong những người đầu tiên nghiên cứu về kết cấu vải Bằng phương pháp hình học, ông đã nghiên cứu về pha cấu tạo của vải và đưa ra phương trình xác định mật độ sợi tối đa trên vải dệt vân điểm có kể đến thứ tự pha cấu tạo vải [4] Sau đó, một số nhà khoa học khác như S Brierley, T Ashenhurt, Bonna, L Low, E Hermitage, X.Z Bachev, V.I Smirnov, I.V Ilin, cũng nghiên cứu và đưa

ra những mối tương quan khác nhau giữa mật độ sợi với loại sợi, chi số sợi và kiểu dệt [4] Tuy nhiên cho đến nay, các công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của pha cấu tạo vải đến mật độ sợi tối đa vẫn còn nhiều hạn chế

Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn:

 Mục đích nghiên cứu: Tìm ra được sự ảnh hưởng của pha cấu tạo vải đến mật độ sợi tối đa trên vải để làm cơ sở thiết kế vải có mật độ sợi tối

đa

 Đối tượng nghiên cứu: Vải dệt thoi một lớp

 Phạm vi nghiên cứu: Các thông số cấu trúc vải, bao gồm: thứ tự pha cấu tạo vải; đường kính sợi dọc, sợi ngang; chiều cao sóng uốn sợi dọc, sợi ngang; mật độ công nghệ, mật độ hình học, mật độ tối đa của sợi trên

vải; chi số sợi; kiểu dệt; rappo kiểu dệt

Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu lý thuyết kế thừa các kết quả nghiên cứu đã công bố làm cơ sở cho nghiên cứu khảo sát

Nghiên cứu khảo sát lý thuyết ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của sợi trong vải

Phương pháp đồ thị xác định pha cấu tạo vải

Phương pháp giải tích xác định pha cấu tạo vải

Sử dụng phần mềm Excel để tính toán xác định mật độ sợi tối đa trong vải

Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản:

Nghiên cứu tổng quan về pha cấu tạo vải, ảnh hưởng của pha cấu tạo đến cấu trúc vải;

Nghiên cứu tổng quan về mật độ sợi trong vải, mật độ công nghệ, mật độ hình học tới hạn, mật độ công nghệ tối đa của sợi trên vải;

Nghiên cứu khảo sát lý thuyết ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của sợi trên vải của vải dệt vân điểm và vải có kiểu dệt bất kỳ, đồng thời khảo sát

sự biến thiên của mật độ sợi tối đa có kể đến thứ tự pha cấu tạo vải, khảo sát sự biến thiên ảnh hưởng của chi số sợi đến mật độ sợi tối đa;

Ứng dụng để thiết kế, xác định pha cấu tạo vải theo yêu cầu về mật độ sợi tối đa từ các tham số cho trước

Đóng góp của tác giả:

Kết quả nghiên cứu của luận văn góp phần xác định được sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của vải dệt thoi một lớp, nhằm tính được mật độ tối

đa của sợi trong vải; tính toán xác định pha cấu tạo vải để thiết kế các cấu trúc vải

có mật độ sợi tối đa theo các tham số cho trước

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về pha cấu tạo của vải

Trong vải dệt thoi một lớp, hai hệ thống sợi dọc và sợi ngang được dệt với nhau tạo thành vải, hai hệ thống này tác động qua lại lẫn nhau và bị uốn cong, đồng thời sợi bị ép tại các vị trí tiếp xúc, tạo nên một sự sắp xếp lượn sóng tương đối với nhau Tỷ lệ uốn cong giữa hai hệ thống sợi dọc và sợi ngang này phụ thuộc vào nhiều thông số cấu tạo của vải: nguyên liệu sợi; chi số sợi dọc, sợi ngang; mật độ vải; kiểu dệt; các thông số cấu tạo khác

1.1.1 Khái niệm pha cấu tạo

Trong công trình nghiên cứu về cấu tạo của vải, giáo sư N.G Novikov đã nghiên cứu và kết luận rằng, có nhiều trường hợp tạo nên cấu tạo vải khác nhau, cho thấy sợi nằm trong vải được uốn cong theo dạng lượn sóng, được gọi là các pha cấu tạo vải Ông nghiên cứu những trường hợp này trên vải dệt thoi một lớp, kiểu dệt vân điểm với hệ sợi dọc, hệ sợi ngang có đường kính bằng nhau (dd = dn = d = 2r, r là bán kính của sợi); và trường hợp cá biệt khi hệ sợi dọc, hệ sợi ngang có đường kính khác nhau (dd = 2dn = 4r, r là bán kính của sợi) Sự đan kết giữa sợi dọc

và sợi ngang tạo nên vô số mức độ uốn cong khác nhau giữa chúng, tức là các pha cấu tạo, trong đó có hai mức độ uốn cong phân bố ngược nhau giữa hai hệ sợi: 1) sợi dọc ở trạng thái duỗi thẳng, sợi ngang uốn cong tối đa và 2) sợi ngang ở trạng thái duỗi thẳng, sợi dọc uốn cong tối đa, được gọi là hai pha giới hạn của vải [3]

Qua đó, giáo sư N.G Novikov đã hệ thống hóa các trường hợp có thể uốn cong giữa sợi dọc và sợi ngang tạo nên vô số pha cấu tạo vải và ông đề nghị phân chia ra 9 pha cấu tạo vải điển hình (đánh số thứ tự từ 1 đến 9), phụ thuộc vào chiều cao sóng uốn của sợi dọc và sợi ngang (không tính đến trạng thái bị ép của sợi)

Trong đó, hai pha giới hạn của vải là pha 1 và pha 9, còn các pha ở giữa từ pha 2 đến pha 8 là các pha có mức độ uốn cong khác nhau Pha cấu tạo được thể hiện trên hình 1.1, hình 1.2 [3]

Hình 1.1 Mặt cắt ngang theo hướng sợi dọc và theo hướng sợi ngang trong

9 pha cấu tạo vải khi hai hệ sợi có đường kính bằng nhau

Hình 1.2 Mặt cắt ngang theo hướng sợi dọc và theo hướng sợi ngang trong

9 pha cấu tạo vải khi hai hệ sợi có đường kính không bằng nhau

 Đặc trưng thứ tự pha cấu tạo vải:

 Pha 1: đặc trưng là sự phân bố của sợi dọc ở trạng thái duỗi thẳng, còn sợi ngang uốn cong tối đa [2]

 Pha 9: đặc trưng là sự phân bố của sợi ngang ở trạng thái duỗi thẳng, còn sợi dọc uốn cong tối đa [2]

 Đặc trưng các pha cấu tạo: gọi chiều cao của sóng uốn sợi dọc là hd

và chiều cao của sóng uốn sợi ngang là hn, thì tỷ số là đại lượng đặc trưng cho thứ tự pha cấu tạo vải [2]

Pha cấu tạo vải là một trong những thông số quan trọng ảnh hưởng đến cấu trúc của vải Mỗi loại vải có pha cấu tạo riêng, phụ thuộc vào tính chất và mục đích

sử dụng khác nhau

 Chiều cao sóng uốn (h):

Chiều cao sóng uốn là khoảng cách giữa hai tâm mặt cắt ngang của một hệ sợi theo phương vuông góc với mặt phẳng vải, theo hệ sợi dọc có chiều cao sóng sợi dọc (hd) và theo hệ sợi ngang có chiều cao sóng sợi ngang (hn), thể hiện ở hình 1.3 [3]

Hình 1.3 Mặt cắt ngang thể hiện chiều cao sóng uốn sợi dọc và sợi ngang

Mức độ uốn cong giữa sợi dọc và sợi ngang trong vải một phần thể hiện bởi đặc trưng chiều cao sóng uốn

Sợi ngang Sợi dọc

Giáo sư N.G Novikov chỉ rõ: khi chiều cao sóng uốn của một hệ sợi tăng, thì chiều cao sóng uốn của hệ sợi kia giảm [3]

 Khi hệ sợi dọc và hệ sợi ngang có đường kính bằng nhau, thì:

 Pha 1 có hd = 0r, còn hn = dd + dn = 4r Ngược lại, ở pha 9 có hn = 0r, còn hd = dd + dn = 4r [2]

 Các pha trung gian, từ pha 2 đến pha 8 nhận được giá trị chiều cao sóng uốn sợi dọc và chiều cao sóng uốn sợi ngang khi thay đổi pha 1 bằng cách tuần tự tăng chiều cao sóng uốn sợi dọc hd và giảm chiều cao sóng uốn sợi ngang hnmột đại lượng bằng của tổng đường kính sợi dọc và sợi ngang [2], theo công thức [4] Nghĩa là, pha kế tiếp có sự dịch chuyển chiều cao sóng uốn cách pha trước là 0,5r

 Ngoài ra còn có pha 0, là pha mà có chiều cao sóng uốn của hệ sợi này bằng đường kính của hệ sợi kia Khi đường kính hệ sợi dọc bằng đường kính

hệ sợi ngang, thì pha 0 bằng với pha thứ 5 [2]

Bảng 1-1: Chiều cao sóng uốn và tỷ số đặc trưng của thứ tự pha cấu tạo khi đường kính hai hệ sợi là bằng nhau (d d = d n = 2r) [3]

Thứ tự pha cấu tạo Chiều cao sóng

uốn sợi dọc (hd)

Chiều cao sóng uốn sợi ngang (hn)

Tại pha giới hạn 1 (hd = 0, hn = 4r) và pha giới hạn 9 (hd = 4r, hn = 0), chiều cao sóng uốn của hai hệ sợi bằng [3]:

4r = dd + dnNhìn vào bảng 1-1 ta thấy, khi chuyển dịch từ pha này sang pha kia, chiều cao sóng uốn của hệ sợi dọc giảm dần, còn chiều cao sóng uốn của hệ sợi ngang tăng dần Vì vậy, giáo sư N G Novikov đã đưa ra kết luận mang tính chất hình học quan trọng của vải dệt thoi một lớp: tổng chiều cao sóng uốn của cả hai hệ sợi dọc

và sợi ngang là một đại lượng không đổi và bằng tổng đường kính của cả hai hệ sợi [3]:

Nghĩa là, pha kế tiếp có sự dịch chuyển chiều cao sóng uốn cách pha trước

là 0,75r, được thể hiện trên bảng 1-2

 Pha 0 là pha có chiều cao sóng uốn của hệ sợi này bằng đường kính của hệ sợi kia

Bảng 1-2: Chiều cao sóng uốn và tỷ số đặc trưng của thứ tự pha cấu tạo khi đường kính hai hệ sợi không bằng nhau (d d = 4r, d n = 2r) [3]

Thứ tự pha cấu tạo Chiều cao sóng

uốn sợi dọc (hd)

Chiều cao sóng uốn sợi ngang (hn)

Chiều cao sóng uốn thực tế của sợi phụ thuộc rất lớn vào chi số sợi dọc, chi

số sợi ngang và sức căng của sợi trong vải Chúng ảnh hưởng đến độ co, độ dày trong vải, ảnh hưởng đến hiệu ứng bề mặt vải, độ mài mòn, độ bền của vải trong quá trình sử dụng

Những thông số trên đây được giáo sư N.G Novikov nghiên cứu dựa trên phương pháp hình học theo sơ đồ mặt cắt và xem sợi là dạng hình trụ, chứ không xét đến tính chất vật lý của sợi, vải và phương pháp sản xuất Do đó, đây mới chỉ là những nghiên cứu lý thuyết, chưa áp dụng được vào thực tế

Khi sử dụng công thức của giáo sư N.G Novikov về tỷ số giữa chiều cao sóng sợi dọc và sợi ngang , nhà nghiên cứu người Bulgaria X.Z Bachev đã đưa

thêm hệ số pha k, là tỷ số chiều cao sóng của sợi dọc và sợi ngang: và cho

ra công thức khác về thứ tự pha cấu tạo [4]:

Trong đó: i là thứ tự pha cấu tạo

Xuất phát từ công trình nghiên cứu của N.G Novikov về giá trị dịch chuyển chiều cao sóng uốn của thứ tự pha cấu tạo , hai nhà khoa học N.F.Surnina và A.A Martynova đã xác định được chiều cao sóng uốn sợi dọc hd và chiều cao sóng uốn sợi ngang hn theo công thức sau [4]:

Các công thức của ba nhà khoa học trên cũng chứng minh mối quan hệ phụ thuộc giữa thứ tự pha và chiều cao sóng uốn sợi

1.1.2 Sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến cấu trúc vải

Vải là một sản phẩm của công nghệ dệt, có kết cấu với kích thước dài, rộng, dày Quá trình công nghệ dệt khác nhau tạo ra các sản phẩm dệt với cấu trúc vải khác nhau Trong đó, việc lựa chọn pha cấu tạo vải cho quá trình công nghệ dệt ảnh hưởng đến cấu trúc của vải Pha cấu tạo vải có ảnh hưởng quyết định đến độ dày,

độ co và khối lượng m2 vải và các tính chất cơ lý, cũng như ngoại quan khác của vải

 Sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ dày của vải

Theo giáo sư N.G Novikov, bề dày của vải được xét trong điều kiện sợi hoàn toàn giữ được mặt cắt ngang tròn phụ thuộc vào chiều cao sóng uốn của hai

hệ sợi Khi thay đổi chiều cao sóng uốn của hệ sợi này sẽ làm thay đổi chiều cao sóng uốn của hệ sợi kia và làm cho bề dày vải thay đổi theo Do đó, tùy theo cách

bố trí sợi trong vải và độ uốn của sợi để tạo nên vải có độ dày khác nhau [3]

 Sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến độ co của vải

Khi vải được hình thành trên máy dệt, sợi dọc và sợi ngang tác dụng qua lại

và bị uốn cong tạo nên sự chênh lệch về chiều dài sợi được dệt và chiều dài vải dệt

ra, tính bằng phần trăm, gọi là độ co của vải [3]

Khi xác định độ co sợi trên vải dệt vân điểm, giáo sư N G Novikov cho rằng mức độ uốn cong của sợi ảnh hưởng đến độ co của sợi dọc và sợi ngang trong

vải Các tư thế uốn cong trong sợi tạo cho sợi có những độ co khác nhau [3]

Tương tự, nhà nghiên cứu F Pierce (năm 1937) cũng cho ra kết quả nghiên cứu về độ co sợi trong vải, đưa ra mối liên hệ giữa đặc trưng chiều cao sóng uốn sợi đến độ co của vải dựa trên mô hình hình học của vải dệt vân điểm [4]

Như vậy, các nghiên cứu trên khẳng định mối liên hệ giữa chiều cao sóng uốn, đặc trưng cho thứ tự pha cấu tạo có ảnh hưởng đến độ co của sợi trong vải

 Sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến khối lượng m 2 của vải

Khi so sánh khối lượng vải theo kết cấu, thường tính khối lượng vải trên 1m2 [3] Tuy nhiên, ở các công thức tính khối lượng 1m2 vải không thể hiện được

rõ mối quan hệ giữa thứ tự pha và khối lượng m2 vải Mặc dù vậy, ở các công thức xác định khối lượng 1m2 vải có tham số là tỷ lệ co của sợi trong vải đã được xác định phụ thuộc thứ tự pha cấu tạo vải Cho nên, pha cấu tạo ảnh hưởng đến khối lượng m2 của vải

1.2 Tổng quan về mật độ tối đa của vải

1.2.1 Mật độ sợi trong vải

Mật độ vải là một trong những thông số cấu trúc vải quan trọng

Trong nghiên cứu về cấu tạo của vải, giáo sư N.G Novikov đã đưa ra hai khái niệm về mật độ sợi trong vải: Mật độ hình học và Mật độ công nghệ

 Mật độ hình học (l): Là khoảng cách giữa tâm của hai sợi nằm kề nhau của cùng một hệ sợi, biểu thị bằng bán kính (r) hoặc đường kính (d) của sợi hoặc đơn vị chiều dài (mm, cm,…) ld là mật độ hình học của sợi dọc, ln là mật độ hình học của sợi ngang [4]

 Mật độ công nghệ (P): Là số sợi xác định được trên một đơn vị dài của vải (đơn vị: sợi/10cm hoặc sợi/cm,…) Mật độ sợi dọc (Pd) là số sợi dọc đếm được trên 10cm hoặc 1cm,… đo theo chiều ngang của tấm vải, còn mật độ sợi ngang (Pn)

là số sợi ngang đếm được trên 10cm hoặc 1cm,… đo theo chiều dài của tấm vải [1]

 Quan hệ giữa mật độ hình học và mật độ công nghệ [4]:

1.2.2 Mật độ tới hạn và mật độ tối đa

Để chứng minh khái niệm mật độ hình học tới hạn, trong nghiên cứu bằng phương pháp hình học được thể hiện trên hình 1.4, ông phân tích cấu trúc trên vải dệt vân điểm, có đường kính sợi dọc bằng đường kính sợi ngang và cùng mật độ hình học bằng 4r theo hai hướng, xác định được các pha cấu tạo vải tương ứng với giá trị chiều cao sóng phụ thuộc vào mật độ hình học [3]

Hình 1.4 Mặt cắt vải xác định pha giới hạn khi mật độ hình học giảm dần

Như ở hình 1.4, với việc chọn trước mật độ hình học của sợi ngang (ln) nhỏ hơn mật độ hình học tới hạn (4r), ông xác định được thứ tự các pha giới hạn từ việc đối chiếu với giá trị chiều cao sóng uốn sợi ngang theo công thức [3]:

√

Bảng 1-3: Chiều cao sóng uốn sợi ngang tối thiểu tại những giá trị mật độ hình

Bảng 1-4: Mật độ hình học tại các giá trị chiều cao sóng sợi ngang khác nhau [3]

Thứ tự pha giới hạn Giá trị hn √

Qua những số liệu được tính trên hai bảng 1-3 và 1-4 cho thấy:

Khi mật độ hình học nhỏ hơn mật độ hình học tới hạn (4r) thì nhận được các thứ tự pha giới hạn tương ứng

Do đó:

- Khi mật độ hình học của sợi ngang giảm thấp hơn mật độ hình học tới hạn (4r) thì chiều cao sóng uốn min của sợi ngang (hn.min) tăng lên

- Khi mật độ hình học của sợi ngang ≥ 4r, sẽ có pha cấu tạo bất kỳ của vải

- Khi mật độ hình học của sợi ngang < 4r sẽ có pha giới hạn

Vì vậy, khi đường kính sợi dọc bằng đường kính sợi ngang, mật độ hình học bằng 4r là mật độ tới hạn [3]

Tuy nhiên, công trình nghiên cứu này được tính bằng phương pháp hình học trên sợi có tiết diện ngang tròn, không kể đến các tính chất của sợi như sợi bị nén, dồn chặt, mà thực tế không được như vậy, cho nên mật độ hình học tới hạn không được áp dụng vào thực tế

Để tính mật độ tới hạn, người ta thường sử dụng mật độ công nghệ để tính toán thiết kế vải, được tính theo công thức [3]:

- Đối với vải mà hai hệ sợi có đường kính bằng nhau và đều là sợi bông:

√ √ Trong đó: lth là mật độ hình học tới hạn [mm];

- Đối với vải mà hai hệ sợi có đường kính không bằng nhau và đều là sợi bông:

√

√ √

Trong đó: dd, dn là đường kính sợi [mm];

Nd, Nn là chi số sợi dọc, chi số sợi ngang

 Mật độ công nghệ tối đa (Pmax):

Theo nhà nghiên cứu S Brierley (1931): Mật độ công nghệ tối đa là mật độ

mà có số sợi lớn nhất có thể đạt được trong đơn vị dài của vải (các sợi nằm khít nhau mà không có khoảng trống nào giữa các sợi), tính bằng công thức [1]:

Trong đó: d là đường kính sợi [mm]

Khi xác định mật độ công nghệ tối đa sợi dọc và sợi ngang trong vải dệt vân điểm có tính đến thứ tự pha cấu tạo, giáo sư N.G Novikov còn đưa ra công thức [4]:

ld.min, ln.min là mật độ hình học tối thiểu của sợi dọc và sợi ngang [mm], thể hiện trên hình 1.5:

√

√ Trong đó: dd, dn là đường kính sợi dọc, sợi ngang;

hd, hn là chiều cao sóng uốn sợi dọc, sợi ngang

Trong đó: Hhd, Hhn là hệ số tính đến sự thay đổi thứ tự pha cấu tạo vải:

 Mật độ công nghệ giới hạn (Pgh):

Theo nhà nghiên cứu S Brierley, ông định nghĩa [1]:

Mật độ công nghệ giới hạn (tối đa) của vải là một đại lượng vừa phụ thuộc

độ mảnh sợi, vừa phụ thuộc kiểu dệt, trong đó sợi được uốn từ mặt này sang mặt kia của vải;

Và mật độ công nghệ giới hạn được đặc trưng bằng tỷ số F (là điểm đan trung bình trong một rappo):

Trong đó: R là số sợi của hệ sợi đang xét trong một rappo kiểu dệt;

t là số lần uốn của hệ sợi từ mặt này sang mặt kia của vải trong rappo đó

- Đối với vải có cấu trúc đều khi hai hệ sợi có cùng độ mảnh và mật độ sợi dọc bằng mật độ sợi ngang, ông đưa ra công thức tính mật độ công nghệ giới hạn dưới dạng hàm số mũ của F như sau [1]:

Trong đó: m là hệ số phụ thuộc kiểu dệt: m = 0,39 đối với kiểu dệt vân chéo, m = 0,42 đối với kiểu dệt vân đoạn, m = 0,45 đối với kiểu dệt vân điểm tăng đều, với kiểu dệt vân điểm thì F = 2/2 = 1 nên không quan tâm giá trị của m

A là hằng số phụ thuộc loại sợi, đối với sợi chải kỹ, sợi chải liên hợp và sợi bông, trị số A = 1350,3;

T là độ mảnh sợi [tex]

Như vậy, từ công thức của S Brierley, chúng ta tính được mật độ tối đa nào

có thể để thiết kế vải Tuy nhiên, công thức trên được tính mật độ giới hạn cho vải

có cấu trúc đều, tức là khi vải có sợi dọc, sợi ngang cùng độ mảnh, cùng mật độ

- Đối với vải có cấu trúc không đều về độ mảnh hai hệ sợi nhưng có mật độ sợi dọc bằng mật độ sợi ngang, thì mật độ giới hạn được tính theo độ mảnh trung bình của hai hệ sợi [1]:

Trong đó: Gd là tổng khối lượng sợi dọc trên 1m2 vải;

Gn là tổng khối lượng sợi ngang trên 1m2 vải;

Ld là tổng chiều dài sợi dọc trên 1m2 vải;

Ln là tổng chiều dài sợi ngang trên 1m2 vải

Chiều dài sợi dọc và sợi ngang trên 1m2

được tính theo công thức [1]:

Vậy:

Với trường hợp vải có mật độ sợi dọc bằng mật độ sợi ngang, thì [1]:

Khi chưa biết chính xác độ co của sợi dọc và sợi ngang thì có thể cho (1 – 0,01ud) xấp xỉ bằng (1 – 0,01un), khi đó [1]:

- Đối với vải có cấu trúc chênh lệch về mật độ hai hệ sợi nhưng có cùng độ mảnh thì theo S Brierley, để đảm bảo cấu trúc chặt chẽ của vải, sự thay đổi mật độ của hai hệ sợi phải tuân theo một quy luật nhất định Ông đưa ra công thức tính mật

độ giới hạn của vải có cấu trúc chênh lệch về mật độ như sau [1]:

Nếu đặt p là tỷ số giữa hai mật độ của hệ sợi dọc và sợi ngang: thì từ công thức 1-4 ta có:

Trong đó: Pgh là mật độ giới hạn của vải có cấu trúc đều xác định theo công thức 1-2;

Pd.gh, Pn.gh là mật độ giới hạn của hệ sợi dọc và của hệ sợi ngang của vải có cấu trúc không đều về mật độ

- Đối với vải có sự khác biệt cả về mật độ và độ mảnh hai hệ sợi thì S Brierley đã đưa ra công thức tính mật độ giới hạn cho vải này như sau [1]:

Trong đó: q là tỷ số giữa độ mảnh của hệ sợi dọc và sợi ngang:

Kết hợp với , ta có:

√

√ √ Trong đó: Pgh là mật độ giới hạn được tính theo công thức 1-3

Các nghiên cứu của S Brierley về mật độ tối đa có xét đến các yếu tố về kiểu dệt, loại sợi và cấu trúc vải nhưng chưa đề cập đến ảnh hưởng của thứ tự pha cấu tạo đến mật độ tối đa của vải

 Mật độ tối đa của vải theo lý thuyết đường kính giao nhau của nhà nghiên cứu T Ashenhurt:

Công thức xác định mật độ tối đa theo lý thuyết về đường kính giao nhau, đó

là khoảng cách giữa hai sợi cạnh nhau của một hệ sợi này giao với hệ sợi kia (xét trên mặt cắt ngang của vải), với giả thiết khoảng giao nhau bằng đường kính của sợi, được thể hiện trên hình 1.6 [3]

Hình 1.6 Mặt cắt ngang vải xác định mật độ vải theo lý thuyết đường kính

giao nhau

- Xét trường hợp vải có cấu trúc đều (Nd = Nn, Pd = Pn):

Theo hình 1.6 thì: lr là chiều dài của một rappo [mm];

d là đường kính của sợi [mm];

Gọi: R là số sợi trong một rappo;

M = 1/d là số sợi đặt sít nhau trong 1 mm;

t là số lần giao nhau giữa sợi dọc và sợi ngang trong một rappo

Vậy, qua các dữ liệu trên thì:

Số rappo trong 1cm bằng 10/lr;

Mật độ sợi tối đa (Pmax) tính trên 1cm bằng:

Theo công thức về điểm đan trung bình: F = R/t R = F.t, thay vào công thức xác định mật độ tối đa, ta có:

Tuy nhiên, công thức xác định mật độ tối đa ở trên được xây dựng dựa trên giả thiết khoảng giao nhau bằng đường kính của sợi nên chưa chính xác Để chính xác hơn, mật độ tối đa được xét trên khoảng giao nhau theo góc uốn, được thể hiện trên hình 1.7 [3]

Hình 1.7 Mặt cắt ngang xác định khoảng giao nhau theo góc uốn

Theo hình 1.7 thì: x là khoảng giao nhau giữa hai sợi cạnh nhau của một hệ sợi:

x = BC – d Trong đó: d là đường kính sợi

Từ tam giác vuông ABC, có các cạnh:

- Xét trường hợp vải có cấu trúc không đều (Nd ≠ Nn, Pd ≠ Pn): Mật độ tối

đa của các hệ sợi được xác định tương tự như trên (với giả thiết x = d) theo các công thức sau [3]:

Mặc dù vậy, công thức tính mật độ tối đa theo lý thuyết đường kính giao nhau mới chỉ xác định được cho vải theo mặt cắt ngang của vải theo một sợi trong kiểu dệt đã chọn, mà chưa được tính đến sự ảnh hưởng của kiểu dệt lên mật độ tối

đa của kiểu dệt đó Bởi vì, có những kiểu dệt khác nhau đều có thể có điểm đan trung bình F giống nhau, chẳng hạn: kiểu dệt vân chéo 2/4, vân điểm tăng đều 3/3 hay vân đoạn 6 go đều có F = 3 [3]

Và, công trình lý thuyết về đường kính giao nhau này cũng chưa đề cập đến ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của các hệ sợi trong vải

 Nhà nghiên cứu người Ý Bonna đã kế thừa lý thuyết đường kính giao nhau của T Ashenhurt và đưa ra các công thức xác định mật độ tối đa cho vải có cấu trúc không đều (Nd = Nn, Pd ≠ Pn, dd ≠ dn) như sau [4]:

Trong đó: R là rappo kiểu dệt;

dd, dn là đường kính sợi dọc, sợi ngang;

td, tn là số lần uốn của sợi dọc và sợi ngang từ mặt này sang mặt kia của vải trong một rappo

Các công thức trên của Bonna cũng có những nhược điểm giống như công thức đường kính giao nhau của T Ashenhurt và cũng chưa đề cập đến ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của vải

 Nhà nghiên cứu L Low cũng là người phát triển lý thuyết của T Ashenhurt Ông đưa ra một đề nghị quan trọng giải quyết được nhược điểm của lý thuyết đường kính giao nhau, đó là nhân thêm hệ số hiệu chỉnh (1+0,01.hkd) để tính

mật độ tối đa của các hệ sợi trong vải Công thức xác định mật độ tối đa trở thành [4]:

Trong đó: hkd là hệ số phụ thuộc vào kiểu dệt (kiểu dệt vân điểm tăng đều:

hkd = 4,5F khi F = 2 và hkd = 9,5(F – 2) khi F > 2; kiểu dệt vân đoạn: hkd = 5,5F; kiểu dệt vân chéo: hkd = 5(F – 2) khi F ≥ 2)

√ Trong đó: Nm là chi số sợi [m/g];

x là một đại lượng tùy thuộc vào các nhóm kiểu dệt và x lấy các giá trị khác nhau (kiểu dệt vân điểm: x = 3,75; vân điểm tăng đều 2/2: x = 4,25; vân điểm tăng đều 3/3 và 4/4: x = 4,5; kiểu dệt vân đoạn, khi F = 2: x = 4,5; khi F = 2,5

và F = 3: x = 4,75; khi F = 4: x = 5; kiểu dệt vân chéo: x = 4)

Các phương pháp của L Low và E Hermitage cũng chưa đề cập đến ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của các hệ sợi trên vải

 Nhà nghiên cứu Bulgaria X Z Bachev đã nghiên cứu trên vải dệt vân điểm và đưa ra các công thức xác định giá trị tối đa mật độ của sợi dọc và sợi ngang trên vải [4]:

√ (1-7) Trong đó: D là tổng đường kính hai hệ sợi dọc và ngang (D = dd + dn);

i là thứ tự pha cấu tạo vải

Trong các công thức này của X Z Bachev đã đề cập đến ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của các hệ sợi trên vải Tuy nhiên, nó chưa ứng dụng được cho tất cả các kiểu dệt khác, đồng thời tại pha 9, lúc đó i = 9 thì mẫu số của công thức 1-6 sẽ bằng 0, mật độ sợi dọc tối đa sẽ bằng vô cùng, điều này là vô lý Tương tự như vậy, tại pha 1, lúc đó i = 1 thì mẫu số của công thức 1-7 cũng bằng 0

 Nhà nghiên cứu V I Smirnov dựa trên cơ sở lý thuyết của N G Novikov và đã đưa ra công thức xác định mật độ tối đa của sợi dọc và sợi ngang trên vải dệt vân điểm như sau [4]:

 Nhà nghiên cứu I V Ilin khi nghiên cứu cấu trúc của vải lanh đã xây dựng các công thức xác định mật độ tối đa của vải có tính đến chiều cao sóng uốn sợi trong vải như sau [4]:

√

√

Và các công thức xác định mật độ tối đa của vải dệt vân điểm:

√ (1-8)

√ (1-9) Trong đó: hd, hn là chiều cao sóng uốn sợi dọc và sợi ngang;

dd, dn là đường kính sợi dọc và sợi ngang

Kết quả nghiên cứu của I V Ilin cũng chưa chỉ rõ ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của sợi dọc và sợi ngang trên vải cho các kiểu dệt cụ thể Ngoài ra, các công thức 1-8 và 1-9 không thể áp dụng cho cấu trúc vải tại các pha

có hd = dd + dn hoặc hn = dd + dn, vì lúc đó mẫu số của công thức sẽ bằng 0

1.3 Kết luận chương 1

Như vậy, trong các nghiên cứu bằng phương pháp hình học và cả thực nghiệm về cấu tạo của vải dệt thoi một lớp đã chỉ ra rằng thứ tự pha cấu tạo vải là một trong những thông số quan trọng ảnh hưởng tới các thông số cấu trúc cũng như tính chất cơ lý của vải, bao gồm: ảnh hưởng đến độ dày vải, độ co vải và khối lượng m2

vải

Trong đó, mật độ vải là thông số có quan hệ mật thiết với các tính chất trên của vải Độ dày, độ co và khối lượng m2 của vải tăng hay giảm đều phụ thuộc mật

độ của vải cao hay thấp

Trong các nghiên cứu về xác định mật độ giới hạn của sợi trong vải, đã có những công trình xây dựng được các công thức tính mật độ tối đa của vải, tuy nhiên các công trình này chưa đề cập đến ảnh hưởng của thứ tự pha cấu tạo đến mật

độ tối đa của sợi trong vải hoặc có đề cập đến nhưng vẫn còn tồn tại các hạn chế Mặc dù vậy, các công trình đó là tiền đề quan trọng để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn

về sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của vải dệt thoi một lớp

Ngày nay, những sản phẩm dệt may được sản xuất từ vải có mật độ cao ngày càng được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phổ biến là sử dụng những loại vải có mật độ tối đa với mục đích cách nhiệt, chắn gió, che ánh sáng, lọc các kích thước nhỏ… Tuy nhiên cho đến nay, các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về cấu trúc vải để thiết kế vải có mật độ sợi tối đa chưa hoàn toàn giải quyết được việc xác định mức độ ảnh hưởng của thông số quan trọng là pha cấu tạo vải đến mật độ tối đa của sợi trên vải

Vì vậy, mục đích nghiên cứu của luận văn này là phân tích cấu trúc vải và tính toán, chứng minh sự ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ sợi tối đa trên vải, làm cơ sở xác định pha cấu tạo tối ưu để thiết kế vải có mật độ sợi tối đa

2.2 Đối tƣợng nghiên cứu

Nghiên cứu trên vải dệt thoi một lớp

2.4 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục đích trên, luận văn thực hiện nghiên cứu các nội dung chính sau:

- Phân tích các phương pháp nghiên cứu về cấu trúc vải của các nhà khoa học các nước về pha cấu tạo vải, ảnh hưởng của pha cấu tạo đến các thông số cấu trúc vải và mức độ ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của sợi trên vải

- Phát triển các công thức xác định mối quan hệ giữa pha cấu tạo vải với mật

độ tối đa của sợi trên vải dựa trên ứng dụng các phương pháp nghiên cứu cấu trúc vải của các nhà khoa học các nước

- Xây dựng công thức xác định mật độ tối đa của sợi trên vải phụ thuộc vào thứ tự pha cấu tạo vải, cấu trúc sợi, độ mảnh sợi và kiểu dệt

- Khảo sát và chứng minh mức độ ảnh hưởng của pha cấu tạo vải, độ mảnh sợi đến mật độ sợi tối đa trên vải

- Tính toán thiết kế các cấu trúc vải có mật độ sợi tối đa theo các tham số cho trước

2.5 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và khảo sát lý thuyết Bằng cách

sử dụng các phương pháp như: phương pháp hình học phân tích lý thuyết về pha cấu tạo của vải, mật độ tối đa của vải; phương pháp toán học xác định các mật độ tối đa của sợi trên vải; phương pháp tính toán khảo sát ảnh hưởng của pha cấu tạo

và độ mảnh sợi đến mật độ sợi tối đa; phương pháp đồ thị, phương pháp giải tích xác định pha cấu tạo vải trong việc thiết kế vải có mật độ tối đa; tính toán các dữ liệu về mật độ tối đa của sợi trong vải bằng phần mềm Microsoft Excel của máy tính

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN

3.1 Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của pha cấu tạo đến mật độ tối đa của sợi trên vải

3.1.1 Xác định mật độ tối đa của vải vân điểm

3.1.1.1 Xác định mật độ sợi dọc tối đa của vải vân điểm

Giả thiết sợi có tiết diện tròn, mặt cắt ngang của vải tại chỗ sợi ngang chuyển lớp được thể hiện trên hình 3.1

Hình 3.1 Góc uốn để xác định khoảng giao nhau

Xét tam giác ABC có A, B là tâm của hai sợi dọc cạnh nhau; BC là đường song song với mặt phẳng vải; AC là đường vuông góc với mặt phẳng vải

Như vậy, AC có độ dài = hd (chiều cao sóng uốn của sợi dọc) [mm] và BC =

Từ (3-1) suy ra với pha cấu tạo cố định (i = const) thì hd và hn cũng cố định

Vì vậy, từ hình 3.1 ta thấy khi AC cố định (hd cố định) ta có thể di chuyển BC dài

ra thoải mái, mật độ sợi dọc lớn nhất ứng với BC ngắn nhất BC (mật độ hình học của sợi dọc) đạt giá trị nhỏ nhất khi sợi dọc và sợi ngang tiếp xúc đường kính với nhau (theo lý thuyết đường kính giao nhau) và lúc đó:

AB = dd + dn [mm] (3-3) Trong đó: dd, dn là đường kính sợi dọc, sợi ngang [mm]

Từ tam giác ABC ta có:

√

=> √ (3-4) Với mật độ sợi dọc (Pd) được đo bằng sợi/cm, ta có:

√ (3-5) Thay (3-1) vào (3-5) ta được:

số của công thức (3-7) sẽ bằng 0, Pd.max sẽ tiến đến ∞ Điều phi lý này xảy ra do khi

hd tăng đến giá trị hd = dd + dn thì ld.min = 0 (theo công thức (3-4) Thực tế ld.min khôngthể bằng 0, giá trị nhỏ nhất của ld.min đạt được khi hai sợi dọc nằm sát cạnh nhau, nghĩa là độ dài BC = dd

Suy ra công thức (3-7) được sửa lại như sau: