Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ giãn đàn hồi của vải dệt kim đàn tính cao và

Do được tạo thành bởi các vòng sợi và chịu ảnh hưởng của các tính chất của sợi nên vải dệt kim thường có tính co giãn, đàn hồi, xốp, thoáng khí và nhiều đặc tính khác hẳn so với vải dệt

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về vải dệt kim

1.1.1 Sơ lược về cấu tạo vải dệt kim [1] [7] [14]

Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo một quy luật nhất định Do được tạo thành bởi các vòng sợi và chịu ảnh hưởng của các tính chất của sợi nên vải dệt kim thường có tính co giãn, đàn hồi, xốp, thoáng khí và nhiều đặc tính khác hẳn so với vải dệt thoi và vải không dệt

Để tạo thành vải, các vòng sợi thường liên kết với nhau theo hai hướng Các vòng sợi lần lượt lồng qua nhau theo hướng dọc tạo thành các cột vòng sợi Các vòng sợi nối liền với nhau theo chiều ngang, vòng nọ nối tiếp vòng kia tạo thành các hàng vòng sợi Các vòng sợi cũng có thể liên kết với nhau theo hướng chéo, vòng sợi ở hàng này nối liền với vòng sợi ở hàng trên

Tùy theo cách liên kết của các vòng sợi trong vải, người ta chia vải dệt kim thành hai nhóm chính: vải dệt kim đang ngang và vải dệt kim đan dọc

- Vải đan ngang có đặc điểm là mỗi hàng vòng do một sợi tạo nên, vòng nọ nối tiếp vòng kia

- Vải đan dọc có đặc điểm là một hàng vòng do cả một hệ sợi tạo nên Trên một hàng mỗi sợi chỉ tạo thành một vòng sợi

Hình 1.1: Vải dệt kim đan ngang – Vải dệt kim đan dọc

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:

Hình 1.2: Cấu trúc một vòng sợi

Trong đó:

H - Cung kim (đầu);

L - Trụ vòng (thân);

F - Cung platin (cung nối, cung chìm, đoạn liên kết, chân)

Cung kim và hai trụ vòng là bộ phận ít thay đổi được gọi là khung vòng Cung platin hoặc đoạn liên kết có thể thay đổi tùy theo kiểu đan

Chiều dài vòng sợi l = chiều dài cung kim + 2 lần chiều dài trụ vòng + 2 lần

chiều dài cung platin

Hàng vòng là một hàng các vòng sợi liên kết theo chiều ngang, được tạo ra bởi các kim liền kề nhau trong cùng một chu kỳ tạo vòng

Cột vòng là một cột theo chiều dọc các vòng sợi được lồng với nhau, thường

do cùng một kim tạo ra qua các chu kỳ tạo vòng liên tiếp

Hình 1.3: Hàng vòng – Cột vòng

Khoảng cách giữa hai vị trí tương ứng của hai vòng sợi kề nhau trên một hàng vòng gọi là bước vòng

Khoảng cách giữa hai vị trí tương ứng của hai vòng sợi kề nhau trên một cột vòng gọi là chiều cao của hàng vòng

Rappo kiểu dệt là số hàng vòng ít nhất (rappo dọc, kí hiệu Rd) hoặc số cột vòng ít nhất (rappo ngang, kí hiệu Rn) mà sau đó trật tự sắp xếp các phần tử cơ bản của kiểu dệt được lặp lại

Mật độ ngang là số cột vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều ngang của vải Nếu đơn vị chiều dài là 100 mm, mật độ ngang thường được kí hiệu là Pn(cột vòng / 100 mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ ngang thường được kí hiệu là wpi (wales per inch – cột vòng / inch)

Mật độ dọc là số hàng vòng trên một đơn vị chiều dài tính theo chiều dọc của vải Nếu đơn vị chiều dài là 100 mm, mật độ ngang thường được kí hiệu là Pd(hàng vòng / 100 mm); nếu đơn vị chiều dài là 1 inch, mật độ dọc thường được kí hiệu là cpi (courses per inch – cột vòng / inch)

Mô đun vòng sợi () là tỷ số giữa chiều dài vòng sợi và đường kính sợi

Hệ số tương quan mật độ (C) là tỷ số giữa mật độ sợi ngang và mật độ sợi dọc của vải

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

Các loại vải dệt kim có hai mặt tương tự như nhau hoặc hoàn toàn giống nhau dệt trên các máy có hai giường kim gọi là vải kép hay vải hai mặt (double face) Vòng sợi có thể có dạng vòng kín (hai chân vòng được thắt kín hoặc vắt chéo qua nhau) hoặc vòng hở (hai chân vòng không được thắt kín và cũng không vắt chéo qua nhau)

Hình 1.4: Vòng kín - Vòng hở

1.1.2 Phân loại vải dệt kim [7]

 Theo phương pháp liên kết tạo vải:

 Vải dệt kim đan ngang:

- Các vòng sợi liên kết 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:

- Các vòng sợi liên kết với nhau theo hướng dọc hoặc hướng chéo

- Mỗi hàng vòng được tạo thành từ một hay nhiều hệ sợi và mỗi hệ sợi thường chỉ tạo ra một vòng sợi của hàng vòng

- Tất cả các vòng sợi của một hàng vòng được tạo thành đồng loạt

 Theo thiết bị dệt:

 Vải đơn: là các loại vải được dệt trên máy một giường kim, có hai mặt khác nhau, thường gọi là vải một mặt phải

 Vải kép: là các loại vải được dệt trên máy hai giường kim Hai mặt vải

có ngoại quan khá giống nhau Nếu ngoại quan của hai mặt vải giống mặt phải của vải đơn thì đó là vải hai mặt phải Nếu ngoại quan hai mặt vải giống mặt trái của vải đơn thì đó là vải hai mặt trái

 Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3879-83:

 Nhóm kiểu đan cơ bản: bao gồm những kiểu đan đơn giản nhất có cấu tạo khác nhau Mỗi kiểu đan cơ bản bao gồm những vòng sợi giống nhau, được liên kết theo một quy luật nhất định Sự tạo vòng của các kiểu đan cơ bản theo các nguyên lý xác định và đơn giản nhất

 Nhóm kiểu đan dẫn xuất: bao gồm những kiểu đan do hai (hoặc nhiều) kiểu đan cơ bản cùng loại tập hợp thành bằng cách sắp xếp xen giữa hai cột vòng (hoặc hai hàng vòng) kề nhau của kiểu đan cơ bản thứ nhất với một hoặc nhiều cột (một hoặc nhiều nhiều hàng vòng) của kiểu đan cơ bản thứ hai

 Nhóm kiểu đan tạo hoa: bao gồm các kiểu đan được tạo nên trên nền của các kiểu đan cơ bản và kiểu dẫn xuất bằng cách thay đổi cấu tạo của vòng sợi hoặc thêm sợi phụ hoặc dùng màu sắc khác nhau, hoặc thay đổi quá trình tạo vòng và gia công hóa lý sau khi dệt để mảnh vải có hiệu ứng tạo hoa rõ rệt

1.1.3 Một số loại vải dệt kim đan ngang thông dụng [7]

Vải dệt kim đang ngang có ba loại cơ bản: vải một mặt phải, vải hai mặt phải, vải hai mặt trái Và hai loại vải dệt kim đan ngang dẫn xuất: dẫn xuất của vải một mặt phải, dẫn xuất của vải hai mặt phải

Trong số các loại vải đang ngang nước ta sản xuất, phổ biến hơn cả là vải Single, vải Rib và vải Interlock

là tập hợp các trụ vòng, mức độ phản xạ ánh sáng tốt hơn nên mặt vải sáng bóng hơn Mặt trái là tập hợp các cung vòng nên xù và xốp, tạo cảm giác mềm mại hơn khi tiếp xúc với da Khả năng phản xạ ánh sáng kém hơn nên mặt trái thường tối hơn mặt phải

Thực tế, khi thiết kế sản phẩm, mặt phải bóng đẹp nên được đề nghị quay

ra ngoài, mặt trái tối hơn nhưng mềm xốp hơn nên được quay vào trong Vải Single được ứng dụng trong các mặt hàng mặc lót, mặc ngoài,…

 Vải Rib

Hình 1.6: Vải Rib 1x1

Trên vải, mỗi hàng vòng do một sợi tạo thành, lần lượt có một số vòng phải rồi lại đến một số vòng trái cứ thế xen kẽ nhau Tương ứng, cứ một số cột vòng phải lại đến một số cột vòng trái cứ thế xen kẽ nhau

Các cột vòng phải và trái không nằm trên cùng một mặt phẳng Cung platin tại chỗ nối vòng phải với vòng trái bị uốn từ mặt này sang mặt kia của vải, làm cho sợi bị xoắn Nội lực đàn hồi của sợi làm các cung platin nối vòng phải và vòng trái có xu hướng quay, nằm trên các mặt phẳng vuông góc với mặt vải, làm cho các cột vòng khác loại dồn sát lại với nhau, mặt trái của các vòng sợi quay vào trong, chỉ có các mặt phải của vòng sợi quay ra ngoài Do đó, trên cả hai mặt vải ta chỉ nhìn thấy các cột vòng phải Đó chính là lý do người ta gọi loại vải này là vải hai mặt phải

Vải Rib được ký hiệu Rib (a + b), Rib a : b hoặc Rib a x b Trong đó a và b lần lượt là số cột phải và số cột trái trên mặt vải (được quy ước là mặt phải) trong phạm vi một rappo kiểu dệt

Vải Rib thường đuợc ứng dụng làm bo cổ áo, bo tay áo, bo lai áo,…trong các mặt hàng mặc ngoài (quần áo thời trang, quần áo thể thao)

 Vải Interlock

Hình 1.7: Vải Interlock

Vải Interlock được tạo thành từ hai thành phần vải Rib Hai thành phần vải Rib này không có vòng sợi nào chung, không có hàng vòng hay cột vòng nào chung Chúng liên kết với nhau để tạo thành vải Interlock bằng các cung platin cài xuyên lồng qua nhau từ mặt này qua mặt kia của vải Cấu trúc vải Interlock hoàn toàn đối xứng qua mặt phẳng trung gian

Vải Interlock thường được sử dụng để may các mặt hàng mặc ngoài, đặc biệt là các sản phẩm giữa ấm mùa thu đông, đông xuân và quần áo thể thao

1.1.4 Tính chất của vải dệt kim [1] [7]

Vải dệt kim có cấu tạo từ sự liên kết vòng sợi theo một quy luật nhất định Sự biến đổi quy luật liên kết vòng sợi tạo thành nhiều kiểu đan khác nhau Từ đặc điểm cấu tạo cho thấy vải dệt kim có những tính chất đặc trưng như:

- Tính thẩm thấu tốt và tạo cảm giác mặc dễ chịu

- Tính vệ sinh trong may mặc tốt, ít nhàu, dễ bảo quản và giặt sạch

- Nhược điểm lớn: tính quăn mép, tuột vòng

1.1.4.1 Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học hình thành nên một nhóm tính chất của vải có số lượng lớn nhất, chi phối và quyết định các quá trình gia công cũng như giá trị sử dụng của vải

 Khối lượng riêng

Khối lượng riêng 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 (chi phí nguyên vật liệu ước chiếm trên 50% giá thành của vải thành phẩm) Khối lượng riêng g/m2

của vải có thể được xác định bằng phương pháp thực nghiệm hoặc bằng phương pháp tính toán lý thuyết nếu như biết trước các thông số hình học của vải và chi số sợi sử dụng Từ định nghĩa độ mảnh của sợi ta có:

Như vậy L không chỉ phụ thuộc vào chiều dài vòng sợi l mà còn phục

thuộc vào số lượng vòng sợi có trong 1 m2

T - độ mảnh của sợi, Tex;

m - khối lượng của đoạn sợi, kg;

L - tổng chiều dài sợi dệt nên 1 m2 vải, m;

P n - mật độ ngang của vải, cột vòng/100 mm;

P d - mật độ dọc của vải, hàng vòng/100 mm;

l - chiều dài của vòng sợi, mm;

pv - khối lượng riêng của 1 m2 vải, g/m2;

Ở phương pháp (a), mẫu thử (1) được kẹp chặt trong các bàn kẹp (2) và (3) Bàn kẹp trên (2) có khả năng quay quanh trục O Bàn kẹp dưới (3) được gây tải bằng lực F (ví dụ bằng quả tạ) Các góc nghiêng  của bàn kẹp trên (2) và góc lệch  của vải được đo tương ứng với các giá trị xác định của tải trọng F Trường hợp muốn nghiên cứu biến dạng trượt thuần túy của vải, các đầu của các bàn kẹp trên và dưới cần được kết nối với nhau bằng các dây cứng Như vậy, biến dạng dài của vải sẽ bằng không

Còn ở phương pháp (b), bàn kẹp trên (2) tạo ra cho mẫu thử (1) tải trọng kéo F và ứng suất pháp tương ứng  Bàn kẹp trên (2) được thiết kế đặc biệt, chỉ có khả năng dịch chuyển theo phương thẳng đứng Bàn kẹp dưới (3) dịch chuyển theo phương nằm ngang tạo ra cho mẫu thử (1) tải trọng F và ứng suất tiếp tương ứng  Góc lệch  của mẫu thử (1) được đo tương ứng với các giá trị xác định của ứng suất pháp và ứng suất tiếp

Hình 1.8: Phương pháp thử biến dạng trượt

Kết quả thử trượt nhiều chu kỳ này cho ta các đường cong biến dạng có dạng như hình 1.9 Trục tung là ứng suất tiếp  và trục hoành là biến dạng trượt của vải (được biểu diễn dưới dạng tang của góc lệch )

Hình 1.9: Đặc trưng biến dạng trượt

 Tính ổn định kích thước

Tính kém ổn định về kích thước là một trong những nhược điểm lớn của vải dệt kim Hình dạng của các sản phẩm dệt kim luôn có xu hướng tự thay đổi theo thời gian Trong quá trình gia công và sử dụng, vải dệt kim trải qua hàng loạt các trạng thái khác nhau

- Trong quá trình dệt trên máy: vải luôn trong trạng thái bất ổn định,

thường bị co nên các thông số hình học cũng bị thay đổi theo

- Vải xuống máy: dần đi vào trạng thái ổn định tương đối – trạng thái hồi phục khô Sau giai đoạn hồi phục khô, mọi sự thay đổi về hình dạng và kích thước sẽ không xảy ra chỉ khi các điều kiện tồn tại của

vải không thay đổi

- Vải sau hồi phục ướt: vải vẫn còn ở trong trạng thái ổn định tương đối

nhưng ở mức độ hồi phục cao hơn

- Trạng thái phục hồi hoàn toàn của vải: đây không phải là một trạng thái duy nhất mặc dù được đặc trưng bằng lượng nội năng biến dạng cực tiểu trong vải Ảnh hưởng của trở lực không chỉ làm cấu trức vải

bị biến dạng dẻo ngay trong quá trình dệt mà còn tạo ra một số lượng

vô cùng lớn trạng thái hồi phục hoàn toàn khác nhau của vải Tuy nhiên, các thông số hình học vải của các trạng thái hồi phục khác nhau

này lại hầu như không khác nhau

 Tính tuột vòng

Đây cũng là một trong các nhược điểm lớn của vải dệt kim Nó ảnh hưởng xấu không chỉ đến các tính chất gia công mà còn ảnh hưởng đến các tính chất sử dụng của vải Nguyên nhân gây tuột vòng là do các biên tuột vòng hoặc sợi bị đứt vải phải được cung cấp năng lượng cần thiết để tháo tuột vòng sợi 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 hoặc bằng phương pháp xử lý định hình vải Để khắc phục triệt để tính tuột vòng, người

ta dùng các phương pháp phi dệt kim như phương pháp kết dính,…

 Tính quăn mép

Không phải tất cả các loại vải dệt kim đều quăn mép Tính chất này được biểu hiện rõ nhất ở vải một mặt phải Các loại vải kép với hai mặt vải giống nhau hầu như không bị quăn mép Tính quăn mép của vải được tạo ra bởi nội lực biến dạng đàn hồi của sợi

 Tính kéo rút sợi

Ở vải dệt kim, tính kéo rút sợi biểu hiện rõ hơn so với vải dệt thoi Hiện tượng này xảy ra nhiều và thường gây cho vải các dạng lỗi về cấu trúc rất khó khắc phục Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là:

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

- Xác suất xảy ra sự vướng mắc ngẫu nhiên của vải vào các vật kéo và

hiện tượng kéo rút sợi ra từ vải

1.1.4.2 Các tính chất khác

Các tính chất nhiệt và điện của vải dệt kim cũng rất quan trọng Các tính chất này chịu ảnh hưởng của nguyên liệu sử dụng và cấu trúc vải Chúng ảnh hưởng xấu đến các tính chất gia công cũng như các tính chất sử dụng của vải Vải dệt kim thường được kết hợp với một số loại vải khác để gia tăng tính cách nhiệt, tính cách điện

1.1.5 Phạm vi ứng dụng của vải dệt kim [7]

Với các tính chất sử dụng đặc trưng như độ đàn hồi, xốp, thoáng khí, vải dệt kim thường được ứng dụng để sản xuất hàng may mặc, gồm 5 loại mặt hàng chính như: hàng mặc lót, hàng mặc ngoài, bít tất (vớ), găng tay (bao tay), khăn, mũ và sản phẩm trang trí Mỗi loại mặt hàng lại được chia thành nhiều nhóm sản phẩm được sử dụng tùy theo nguyên liệu dệt, công dụng của sản phẩm, đối tượng sử dụng, kiểu cách và kích thước sản phẩm, cấu tạo vải và màu sắc Ngoài ra, vải dệt kim còn được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác như khoa học, kỹ thuật, y tế, sinh học,…

Vải dệt kim gia công thành sản phẩm vải dệt kim qua các phương pháp gia công khác nhau như: phương pháp cắt may (quần áo lót, quần áo mặc ngoài), phương pháp dệt bán định hình (đồ mặc ngoài) và phương pháp dệt định hình (biết tất, găng tay, khăn, mũ, sản phẩm trang trí)

Ở Việt Nam, vải dệt kim sản xuất cả hai loại là vải đan ngang và vải đan dọc Trong đó, vải đan dọc kém phổ biến hơn với các mặt hàng chủ yếu là màn tuyn Vải đan ngang thường được sủ dụng để cắt may các mặt hàng mặc lót (bên trong)

và mặc ngoài

1.1.6 Sự biến dạng của vải dệt kim trong quá trình sử dụng [7]

Vải dệt kim được tạo nên từ một hoặc nhiều sợi bằng cách tạo thành các vòng rồi liên kết các vòng sợi với nhau Trong vải, các vòng sợi có dạng đường cong không gian So với vải dệt thoi về mặt cấu trúc ta thấy vải dệt thoi do hai hệ sợi

dọc và ngang đan vuông góc với nhau tạo thành, cả hai hệ sợi trong vải đều ở trạng thái gần như duỗi thẳng, mỗi hệ sợi đều gồm rất nhiều sợi sắp xếp song song với nhau

Do đặc điểm cấu tạo như trên, vải dệt kim có cấu trúc kém chặt chẽ hơn vải dệt thoi Cũng vì vậy, vải dệt kim xốp, mềm mại, đàn hồi, co giãn và thoáng khí hơn

so với vải dệt thoi Tuy nhiên cũng vì cấu trúc kém chặt chẽ, vải và sản phẩm dệt kim có nhược điểm lớn là kém ổn định kích thước và rất dễ bị biến dạng

Biến dạng đàn hổi là yếu tố lớn nhất của các biến dạng ở sản phẩm dệt kim Sự xuất hiện và mất đi các biến dạng đàn hồi có liên quan đến nội lực bên trong của sản phẩm dệt kim

1.2 Vải dệt kim đàn tính cao và các yếu tố ảnh hưởng

1.2.1 Đặc trưng giãn đàn hồi và phương pháp xác định [13]

1.2.1.1 Khái niệm về tính đàn hồi của vật liệu dệt

Khả năng đàn hồi là tính chất quan trọng của vật liệu dệt thể hiện vật liệu có

xu hướng hồi phục lại hình dạng và kích thước ban đầu sau khi bị biến dạng Nhờ có tính chất này mà quần áo rất thuận tiện trong việc sử dụng, sản phẩm may có thể giữ được hình dạng của chúng, tạo điều kiện cho cơ thể cử động dễ dàng mà không làm rạn nứt vải Một bộ quần áo được tạo ra từ vật liệu có hệ số đàn hồi thấp sẽ thể hiện những vết trũng ở đầu gối quần hay ở khuỷu tay áo làm mất giá trị thẩm mỹ của sản phẩm Tính chất đàn hồi của vật liệu dệt được thể hiện thông qua các đặc trưng sau:

Giả sử một mẫu có chiều dài ban đầu là A; khi bị kéo giãn với tải trọng xác định, mẫu bị kéo dài ra với chiều dài B; khi bỏ tải trọng, chiều dài mẫu là C và sau khi để mẫu nghỉ trong một khoảng thời gian nhất định, chiều dài mẫu là D

1: Cặp kẹp mẫu trên 2: Cặp kẹp mẫu dưới 3: Mẫu vải đàn tính

Mẫu ban đầu Mẫu bị kéo giãn với

Ta có các đặc trưng xác định tính chất đàn hồi của vật liệu như sau:

- Biến dạng toàn phần: là thông số đánh giá phạm vi độ giãn mà vật liệu

giãn ra được khi chịu tác dụng một lực nhất định, trên hình 1.10 là khoảng cách (B - A) Độ giãn thường được thể hiện bằng phần trăm so

với độ dài ban đầu của mẫu thử dưới tải trọng

- Biến dạng đàn hồi (còn gọi là biến dạng đàn hồi nhanh): là thông số thể

hiện khả năng mà vật liệu có thể hồi phục lại kích thước ban đầu sau khi ngừng tác dụng lực, trên hình 1.10 là khoảng cách (B - C) Biến dạng đàn hồi có sự hồi phục tức thời trong một khoảng thời gian ngắn cụ thể là vào

khoảng 30 giây sau khi bỏ tải trọng

- Biến dạng dẻo (còn gọi là biến dạng đàn hồi chậm): sau khi bỏ lực tác

dụng, người ta để mẫu nghỉ trong một khoảng thời gian nhất định (thường sau 30 phút) và đo chiều dài mẫu còn lại Giá trị D này nhỏ hơn giá trị C

nhưng vẫn lớn hơn chiều dài ban đầu A Khoảng cách (C - D) được gọi là biến dạng dẻo hay biến dạng đàn hồi chậm Đây là biến dạng xuất hiện khi vật liệu chịu tác dụng của lực, và cũng mất đi sau khi bỏ lực Nhưng khác với dạng biến dạng đàn hồi như đã nói ở trên sẽ biến mất ngay sau

khi bỏ lực, biến dạng dẻo cần có thời gian để phục hồi

- Biến dạng nhão (còn gọi là biến dạng dư): là thông số đánh giá phạm vi

độ giãn mà vật liệu không thể trở lại kích thước ban đầu sau khi ngừng tác dụng lực và để mẫu nghỉ trong một khoảng thời gian nhất định

(thường sau 30 phút), trên hình đó là khoảng cách (D - A)

- Hệ số đàn hồi: được tính bằng tỉ lệ giữa độ giãn đàn hồi trên tổng độ

giãn, trên hình đó là tỷ lệ [(B - C) / (B - A)] Vật liệu đàn hồi hoàn hảo sẽ

có hệ số hồi phục đàn hồi bằng 1, trong khi đó vật liệu hoàn toàn không

có khả năng hồi phục đàn hồi sẽ có hệ số hồi phục đàn hồi bằng 0 Hệ số hồi phục đàn hồi bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thời gian cho phép sự hồi phục, độ ẩm của mẫu và độ giãn tổng của quá trình thí nghiệm Vì vậy để so sánh hệ số hồi phục đàn hồi giữa các vật liệu khác nhau, cần thiết xác định trong điều kiện cụ thể khi xác định hệ số hồi

phục đàn hồi

1.2.1.2 Bản chất về các thành phần biến dạng của vật liệu dệt

Khi kéo giãn vật liệu có thể nhận được các thành phần biến dạng sau:

- Biến dạng đàn hồi: xuất hiện khi có lực tải trọng làm thay đổi khoảng

cách nhỏ giữa các phân tử cấu tạo nên xơ dệt, giữa các vòng cơ bản sát cạnh nhau và giữa các nguyên tử trong đại phân tử Khi đó lực liên kết giữa các phân tử vẫn còn tồn tại Do có sự thay đổi khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên xơ bị biến dạng, tích lũy được năng lượng gọi là năng lượng đàn hồi Chính nhờ năng lượng đó và lực liên kết giữa các phân tử vẫn tồn tại cho nên sau khi bỏ lực tác dụng, biến dạng đàn hồi lại mất với

tốc độ nhanh như khi xuất hiện

- Biến dạng dẻo: xuất hiện khi có lực tải trọng tác dụng, khi đó làm thay

đổi hình dạng cũng như sự sắp xếp các đại phân tử cấu tạo nên xơ sợi Các đại phân tử chuyển sang trạng thái duỗi thẳng hơn sắp xếp ổn định theo hướng lực tác dụng Chỉ có sự dịch chuyển ở những phần tử nhỏ của các phân tử polymer và ở những vị trí liên kết giữa các phân tử bị phá vỡ lập tức có lực liên kết mới thay thế Sau khi bỏ lực tác dụng, do dao động nhiệt của của các phân tử làm cho các đại phân tử lại có xu hướng trở về trạng thái gấp khúc ban đầu và cũng cần có thời gian đáng kể để trở về trạng thái cân bằng ổn định Cho nên biến dạng dẻo cũng là biến dạng biến mất sau khi bỏ lực tác dụng nhưng với tốc độ chậm hơn so với biến

dạng đàn hồi

- Biến dạng nhão: xuất hiện khi có tải trọng Khi đó có sự dịch chuyển với

khoảng cách lớn, giữa các vòng cơ bản của đại phân tử Biến dạng nhão phát triển với tốc độ chậm hơn biến dạng dẻo Biến dạng nhão là loại biến dạng không biến mất, bởi vì sau khi bỏ lực tác dụng không có nguyên

nhân nào làm cho loại biến dạng này biến mất

Khi có ngoại lực tác dụng, cả ba thành phần biến dạng nói trên đều xuất hiện cùng một lúc nhưng với tốc độ khác nhau Việc phân chia ra các thành phần biến dạng trên đây mang tính chất quy ước, bởi vì rất khó phân định rõ ràng các thành phần biến dạng riêng biệt Biến dạng đàn hồi nhanh thực chỉ biến mất trong một phần chục nghìn giây, còn dụng cụ đo tính được nhanh nhất là vài giây (thường 2 - 5 giây) Bởi vậy, trong thành phần biến dạng đàn hồi còn có một phần biến dạng dẻo Mặc khác thời gian quan sát mẫu không thể kéo dài, nên thành phần biến dạng dẻo cũng có mặt trong biến dạng nhão

1.2.1.3 Phương pháp xác định các đặc trưng đàn hồi của vật liệu

 Phương pháp 1:

Áp dụng độ kéo giãn không đổi trong suốt quá trình thử Mẫu bị kéo nhanh đến một chiều dài định trước rồi giữ yên trong một thời gian nhất định

Các đại phân tử trong mẫu bị kéo căng do tác dụng của trường lực sẽ dần dần thay đổi cấu hình, sắp xếp lại các liên kết phân tử và ứng suất trong mẫu giảm dần Khi đó, nội lực sẽ tiến bằng ngoại lực và có thể ghi nhận bằng cái cảm biến điện - cơ

Hình 1.11: Sự phụ thuộc chiều dài mẫu thử và ứng suất

theo thời gian chịu tải và nghỉ

Sau khi thôi tác dụng lực, lượng biến dạng sẽ giảm đi rất nhiều trong thời gian nghỉ, ứng suất bên trong mẫu cũng giảm Dụng cụ chuyên dùng để thử theo phương pháp này là giãn kế Nhờ có các cảm biến điện - cơ xác định được ứng lực và thiết bị xác định được độ giãn dư của phép thử

Phương pháp này thường được dùng để đánh giá khả năng đàn hồi của vật liệu sau một thời gian dài chịu kéo giãn với độ giãn không đổi trong suốt quá trình sử dụng

được nữa Thí nghiệm tiến hành trên dụng cụ là thư giãn kế Dụng cụ có bộ phận

đo biến dạng

Hình 1.12: Sự phụ thuộc lực và chiều dài mẫu thử

theo thời gian chịu tải và nghỉ

Phương pháp này thường được sử dụng để xác định độ giãn và độ giãn dư của vải khi bị kéo dưới một lực xác định Ngoài ra, người ta còn sử dụng để xác định giá trị lực kéo của vật liệu bao nhiêu để không làm cho vật liệu vượt quá biến dạng cho phép

Phương pháp 1 và phương pháp 2 được thực hiện trên máy YP-2M hoặc dụng cụ xác định sự hồi phục “đứng” với tải trọng không đổi và dụng cụ xác định sự hồi phục “đứng” với độ giãn không đổi

Trên máy YP-2M, sự biến dạng của mẫu được xác định trong hai phương án: kéo mẫu với độ giãn dài không đổi định trước và kéo mẫu với tải trọng không đổi Kết quả thí nghiệm chính xác và có thể thực hiện tính toán thêm bằng phần mềm vi tính để tính toán ứng suất trong mẫu Tuy nhiên, đây là loại máy thử có cấu tạo phức tạp Còn trên dụng cụ xác định đặc trưng đàn hồi kiểu “đứng” đơn giản hơn, nhưng kết quả phụ thuộc rất nhiều vào thao tác của người thí nghiệm nên không chính xác bằng máy YP-2M

 Phương pháp 3:

Được thực hiện trên máy thử kéo có bộ phận ghi biểu đồ “độ giãn lực kéo”

Ở đây, mẫu được kéo từ từ và sau đó cũng thôi kéo từ từ trước khi nghỉ Đường cong thể hiện quá trình thử trên có dạng vòng trễ

Hình 1.13: Vòng trễ của lực kéo

Đoạn OA ứng với phát triển biến dạng Lượng biến dạng toàn phần là OA’ Đoạn AB thể hiện sự co của vải khi bỏ lực từ từ, đoạn BC ứng với giai đoạn nghỉ, tại đó lực tác dụng bằng 0 Đoạn CO thể hiện phần biến dạng không phục hồi được Hệ thống máy Instron 4206 thực hiện phép đo theo phương pháp này

Hình 1.14: Hệ thống máy Instron 4206

Khi sử dụng phương pháp này, việc xác định và tính toán các đặc trưng đàn hồi đơn giản là dựa vào biểu đồ Tuy nhiên, sự phát triển và biến dạng từ từ

không thật đúng với thực tế nên phương pháp này chỉ mang tính ước lệ

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng giãn đàn hồi của vải dệt kim đàn

tính cao [12]

1.2.2.1 Nguyên liệu xơ dệt

Đối với vật liệu đàn tính cao, tính chất này là một ưu điểm nổi bật Khác với vật liệu dệt dùng cho may mặc thông thường độ giãn đứt nằm trong một phạm vi hẹp Ví dụ:

Bảng 1.1: Độ giãn dứt của một số loại sợi.

Bông (Nm: 40) Len (Nm: 4) Viscose (Nm: 112) Acetate (Nm: 90) Capron phức (Nm: 200) Capron texture (Nm: 40)

1.2.2.2 Cấu trúc sợi và cấu trúc vải

Kentaro Kawasaki và Takayuki Ono [19] đã làm rõ mối quan hệ các tính chất kéo giãn của vải dệt kim đan ngang và các hệ số của chúng, một số phép đo

đã được thực hiện để khảo sát quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của các loại vải từ sợi xe và sợi đàn tính

Đã có một số nghiên cứu được công bố liên quan đến yếu tố hình học của vải dệt kim đan ngang, nhưng khá khó khăn để đưa ra được kết quả Ngoại trừ Robert và Fletcher [22] đã nhìn vào mối quan hệ giữa biến dạng tối đa, biến dạng dư với hệ số chứa đầy d/l (d: đường kính sợi, l: chiều dài vòng sợi của vải) của vải dệt kim đan ngang từ sợi bông

Các tác giả đã cố gắng làm rõ mối quan hệ giữa yếu tố hình dạng hình học với tính chất kéo căng của vải Interlock và so sánh khả năng kéo căng của sợi đơn và sợi se trong vải dệt kim Để chứng minh, họ đã tiến hành đo các đường cong ứng suất - biến dạng của vải Interlock tạo ra từ các thành phần khác nhau, nhìn vào mối quan hệ giữa biến dạng tối đa (biến dạng dưới tải trọng không đổi) với các yếu tố hình học khác nhau, kiểm tra đường cong quan hệ giữa ứng suất - biến dạng đến biến dạng tối đa và các hệ số chứa đầy Mẫu thí nghiệm là hai loại vải Interlock (tạo ra từ các sợi đàn tính và sợi xe, có thành phần sợi giống nhau nhưng số lượng sợi khác nhau) được dệt từ máy dệt kim tròn, khổ 13 - 24, đã được tẩy và nhuộm theo phương pháp thông thường Từ các kết quả thí nghiệm

và phân tích nghiên cứu đã rút ra được một số kết luận như sau:

- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giãn của các loại vải này không phải là chiều dài vòng sợi hay mật độ sợi, cũng không phải là tỷ lệ sợi ngang - sợi dọc, mà yếu tố ảnh hưởng đến độ giãn của vải chính là hệ số chứa đầy d/l của chúng

- Đường cong ứng suất - biến dạng là một đường cong chủ đạo đã đo trên vải dệt trong cùng điều kiện và cùng nguyên liệu nhưng khác nhau về chiều dài vòng sợi Mỗi đường cong ứng suất - biến dạng đã đề cập ở trên

có thể tiếp cận với đường cong chủ đạo miễn là nó thay đổi cùng trục biến dạng đối với khoảng cách đưa ra bởi hằng số thí nghiệm và hệ số chưa đầy

- Có ý kiến cho rằng sự biến dạng của vải dệt kim bị gây ra do sự kéo căng được xem xét đối với đường cong chủ đạo thu được từ phương pháp biến đổi ở trên trong việc kết nối với các tính chất ứng suất - biến dạng của nó, bởi vì hành vi nói trên chỉ phụ thuộc nguyên vật liệu và cấu trúc dệt, chứ không phụ thuộc vào mật độ của các loại vải dệt kim

Otaghsara, Jeddi và Mohandesi [21] đã khảo sát các tính chất kéo giãn và ứng xử mỏi của một số loại vải dệt kim đan dọc từ sợi polyester Các thí nghiệm mỏi đã được thực hiện để đo ứng xử mỏi của các loại vải và thu được các thông

số điều chỉnh ứng xử mỏi Các biên độ chu kỳ thực hiện thí nghiệm mỏi là 2, 4,

6, 8, 10 và 12 mm Ứng xử mỏi của vải dệt kim đan dọc là điều quan trọng Trong suốt quá trình sử dụng, chính có xu hướng chịu tải trọng lặp đi lặp lại thay

vì chịu tải trọng tĩnh Do đó, dưới một chu kỳ kéo căng các tính chất chất cơ học của vải có xu hướng bị hỏng nhanh hơn khi áp một sức căng cố định Hiện tượng này có thể được gọi là hiện tượng mỏi của vải, bởi vì mỏi là sự phân rã của các thuộc tính cơ học của vật liệu sau khi áp một tải trọng xác định hoặc biến dạng lặp đi lặp lại Các thông số cấu trúc và điều kiện chu kỳ tải trọng đóng một vai trò quan trọng trong ứng xử mỏi của vật liệu dệt Jeddi và các cộng sự

đã khảo sát hành vi mỏi của các loại vải dệt kim đan dọc Họ cho là hành vi mỏi của các loại vải là do cấu trúc của chúng và cho thấy sự biến dạng cuối cùng cũng như modul kéo căng của các loại vải tăng lên khi số lượng các chu kỳ mỏi tăng, trong suốt quá trình đó biến dạng kéo đứt giảm Bên cạnh đó, báo cáo đã chỉ ra rằng độ kéo giãn sợi, độ trượt sợi và độ uốn sợi là các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ mỏi của sợi bông/polyester kéo thành sợi xe pha trộn Thành phần polyester trong những sợi này cho các kết quả cải thiện đáng kể trong độ bền mỏi dưới chu kỳ tải trọng kéo

Những ảnh hưởng của các mức tải trọng và các thông số kỹ thuật cấu trúc trên các tính chất mỏi của các sợi dệt đã được nghiên cứu bởi Narisava và các cộng sự trong khảo sát hiện tượng mỏi của sợi nylon tại một hành trình kéo căng

đã cố định mà không lấy đi chiều dài không phụ hồi Họ đã quan sát thấy rằng

biên độ ứng suất giảm dần đến một giá trị cố định so với số lượng tăng của chu

kỳ mỏi

Frank và Singleton quan sát thấy rằng giới hạn mỏi của polyester, nylon và các loại sợi tơ filament viscose nhân tạo có sức căng chu kỳ chống lại độ giãn chu kỳ phụ thuộc vào cấu trúc và tính chất vật lý (tính chất phục hồi và tính chất nhiệt dẻo) của các sợi

Kobliakov và các cộng sự đã khảo sát hành vi mỏi kéo căng của vải dệt thoi

và vải dệt kim đan ngang dưới các hành trình khác nhau và các tần số của chu kỳ tải trọng Họ thấy tăng hành trình thì độ biến dạng (tức là tỷ lệ chiều dài không phục hồi với chiều dài ban đầu của mẫu vải) tăng lên và tăng tần số của chu kỳ tải trọng thì độ biến dạng giảm

Thí nghiệm độ bền mỏi đã mô phỏng được sự biến dạng của vải dệt kim trong suốt quá trình sử dụng sản phẩm may mặc [21] Vải dệt kim dùng trong may mặc hằng ngày bị giãn với lượng rất lớn trong suốt quá trình cử động của

cơ thể, giặt, phơi hoặc treo quần áo trên móc,…Sự mất dần độ đàn hồi trong quá trình sử dụng là một trong các vấn đề quan trọng nhất có thể ảnh đến độ bền giãn đàn hồi của quần áo dệt kim như đồ lót, quần áo thể thao,…Bên cạnh đó, thí nghiệm này đã đánh giá khả năng khôi phục lại kích thước ban đầu của vải sau các chu kỳ kéo giãn và giải thích các vấn đề liên quan như biến dạng vòng, sợi đàn hồi, sợi trượt,…Những dữ liệu này giúp các nhà sản xuất có được sự lựa chọn sợi và các đặc điểm cấu trúc dệt kim phù hợp

Trước tiên, ta cần lưu ý một vài điểm quan trọng trong cơ học Nội lực sinh

ra trong lòng vật liệu nói chung và vật liệu dệt may nói riêng là nguyên nhân chính phá hủy vật liệu Nhưng nội lực được sinh ra khi có ngoại lực tác dụng Theo một khía cạnh nào đó, nội lực chính là ứng lực của vật liệu chống lại tác dụng của ngoại lực Theo lý thuyết cơ học, ngoại lực tác dụng vào vật liệu càng lớn thì nội lực sinh ra càng lớn để chống lại ngoại lực Sự tăng cường độ của nội lực không tiến ra vô cùng mà tiến tới một giới hạn cho phép, vượt qua giới hạn này vật liệu sẽ bị phá hủy

Tuy nhiên, có những trường hợp lực tác dụng vào vật liệu không quá lớn nhưng thay đổi (lúc tăng, lúc giảm) theo thời gian thì lại rất nguy hiểm, vật liệu

sẽ nhanh chóng bị phá hủy Hiện tượng này được gọi là hiện tượng mỏi của vật liệu Khả năng chống lại hiện tượng mỏi của vật liệu được gọi là độ bền mỏi Số chu kỳ lực tác dụng (hoặc ứng suất) tăng thì nội lực trong vật liệu giảm dần, làm tăng khả năng phá hủy vật liệu Nếu mẫu vật liệu nào có số chu kỳ chịu tải trọng lớn hơn 107

chu kỳ mà vẫn chưa bị phá hủy, thì vật liệu đó được gọi là vật liệu siêu mỏi

Hiện tượng mỏi của vật liệu chủ yếu diễn ra do các vết nứt tế vi phát triển theo thời gian do tải trọng tác dụng theo chu kỳ Bởi vậy để hạn chế hiện tượng này hay để tăng độ bền mỏi của vật liệu cần hạn chế tối đa các vết nứt tế vi ngay

từ trong công đoạn tạo sợi, dệt vải và may sản phẩm So sánh cùng một mẫu vải,

độ bền mỏi theo hướng dọc và hướng ngang, hướng nào có độ bền mỏi thấp hơn thì trong quá trình gia công sản phẩm cần hạn chế các ngoại lực không cần thiết tác động vào

1.3 Mối quan hệ giữa độ giãn đàn hồi của vải dệt kim đàn tính cao và áp lực của trang phục lên cơ thể người mặc [5]

Trang phục từ vải dệt kim đàn tính cao mặc sát người tùy theo thiết kế với một

độ giãn nào đó, khi mặc vải bị giãn ra, nhưng do khả năng đàn tính cao nên vải luôn

có xu hướng trở về kích thước ban đầu, lực đàn hồi của vải chính là nguyên nhân tạo ra áp lực trên cơ thể người mặc trong trường hợp này

Trong nghiên cứu của Bùi Văn Huấn và các cộng sự đã chỉ ra rằng, trong quá quá trình sử dụng trang phục ôm sát cơ thể được may từ vải dệt kim đàn tính cao, vải thường bị giãn mạnh theo hướng ngang, trong khi kích thước theo hướng dọc gần như không thay đổi Do vậy, họ tiến hành kéo giãn các mẫu vải theo hướng ngang và duy trì kích thước dọc không đổi (độ giãn dọc bằng 0%) 2 mẫu vải dệt kim đàn tính cao được kéo giãn đến 100%, 2 mẫu vải dệt kim thông thường được

kéo giãn đến 40% Đây cũng là mức độ giãn tối đa mà vải phải chịu trong quá trình

sử dụng trang phục

Các biểu đồ cũng như các phương trình hồi quy được xây dựng dựa trên các kết quả đo cho thấy rằng có mối quan hệ rất chặt chẽ giữa áp lực của các mẫu vải dệt kim (dùng để kéo giãn) lên bề mặt mô phỏng và độ giãn đàn hồi của chúng theo hướng ngang (hệ số tương quan r = 0.992 ÷ 0.998) Đối với mẫu vải dệt kim đàn tính cao, mối quan hệ là tuyến tính, còn đối với vải dệt kim thông thường mối quan hệ là phi tuyến tính

Vải dệt kim đàn tính cao Vải dệt kim thông thường

Hình 1.15: Biểu đồ quan hệ giữa áp lực của vải dệt kim lên bề mặt mô phỏng

Các biểu đồ áp lực cho thấy: đối với vải dệt kim thông thường, áp lực vải lên bề mặt khi bị kéo giãn theo hướng ngang đến 20% tăng ít, còn trong khoảng độ giãn từ 20% ÷ 40% áp lực tăng khá nhiều và có xu hướng tăng tuyến tính Đối với vải dệt kim đàn tính cao, trong phạm vi độ giãn đàn hồi (đến 100%), áp lực lên bề mặt của vải tăng dần đều khi tăng độ giãn của vải theo chiều ngang

Các phương trình hồi quy nhận được là cơ sở tính toán độ giãn cần thiết của mẫu vải thí nghiệm theo áp lực xác định của trang phục lên bề mặt cơ thể Từ đó có thể thiết kế, tính toán kích thước các chi tiết trang phục theo kích thước từng phần cơ thể người mặc đáp ứng yêu cầu về áp lực cần thiết của trang phục lên cơ thể người mặc

1.4 Các phương pháp xác định áp lực trang phục lên cơ thể người mặc 1.4.1 Phương pháp trực tiếp [27]

Để đo áp lực quần áo, các phần tử cảm biến thường được chèn vào giữa cơ thể con người và quần áo Tuy nhiên, các phép đo thực tế thường bị hạn chế bởi kích thước của các cảm biến áp lực với điểm đo trên cơ thể người Hơn nữa là độ sai lệch lớn trong những trường hợp đo từ chỗ bó sát đến chỗ rộng rãi Trong những trường hợp này, lập bản đồ phân bố áp lực quần áo trên tất cả các bề mặt cơ thể người là một nhiệm vụ khó khăn Ngay cả nếu dữ liệu áp lực thu được cũng có thể không tốt để thiết kế quần áo Từ đó cho thấy, sự tương tác giữa cơ thể người và quần áo Ví dụ như độ nhăn, độ chùng và độ bó sát, không thể chỉ được đánh giá

từ dữ liệu áp lực quần áo, mà cần dựa vào những thông số khác về sự biến dạng của quần áo cần thiết khác

Hình 1.16: Các cảm biến đo áp lực quần áo lên cơ thể người

1.4.2 Phương pháp gián tiếp [27]

Những đổi mới gần đây trong việc chế tạo vật liệu quần áo đã cho phép chúng

ta sử dụng sự tương tác giữa cơ thể người và quần áo để xác định bất kỳ hỗ trợ cho hoạt động thể chất Đặc biệt là trong các lĩnh vực ứng dụng có giá trị gia tăng cao chẳng hạn như thể thao và dịch vụ y tế, nhu cầu về quần áo thân thiện hơn cũng đang gia tăng rất nhiều Đối với các sản phẩm tiêu dùng, chẳng hạn như

trang phục lót, trang phục bó sát,…thì hiệu ứng từ công nghệ cao này có ứng dụng rộng rãi và sử dụng cho các lợi ích trực tiếp để cải thiện cuộc sống hàng ngày Trong phản ứng với các xu hướng gần đây, các nhà khoa học tìm kiếm một kỹ thuật mới hiệu quả để đo áp lực quần áo tốt hơn bằng cách sử dụng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn

Để mô phỏng áp lực quần áo, các nhà khoa học đưa trạng thái biến dạng của vải về các mô hình vật liệu có sẵn Các vật liệu vải là những sản phẩm phức tạp được thực hiện từ quá trình kéo sợi, dệt thoi, hoặc dệt kim Thay vì mô hình hóa các loại sợi, thì người ta mô hình hóa biến dạng vĩ mô của các loại sợi vì sau khi được dệt ta cũng có thể xác định được Dù bằng cách nào thì nó cũng thể hiện trạng thái phức tạp do tác động kết hợp phi tuyến cao và các thuộc tính không đẳng hướng của nó Hiện nay, hai phương pháp phân tích phổ biến được sử dụng

là mô hình ma trận lưới kết hợp với các thành phần đàn hồi đẳng hướng và mô hình ma trận lưới kết hợp với các thành phần đàn hồi không đẳng hướng

Không đẳng hướng Đẳng hướng Hình 1.17: Mô hình ma trận lưới mô phỏng áp lực quần áo lên cơ thể người

1.4.3 Phương pháp mô phỏng [27]

Viện nghiên cứu vật liệu và hóa chất tại Nhật Bản đã phát triển một hệ thống bằng cách sử dụng máy tính mô phỏng để đưa ra đánh giá áp lực quần áo như thế nào là phù hợp với cơ thể người, tức là cơ thể người có thể chịu được áp lực quần

áo là bao nhiêu mà vẫn cảm giác vừa vặn, thỏa mái Trong hệ thống này, quần áo được chia thành hàng trăm phần tử hữu hạn nhỏ hình tam giác Mỗi yếu tố được xem như là một vật liệu đàn hồi Việc xây dựng các mối quan hệ ứng suất biến dạng về các đặc tính cơ học của vật liệu sẽ cho phép đo lường được năng lượng và đưa ra dự báo hình ảnh 3D, hình bóng và phân bố áp lực mà không cần sản xuất quần áo thật Sử dụng công nghệ đồ họa máy tính, cho phép các kết quả được hiển thị trong không gian 3D Bên cạnh đó, việc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, đã mô phỏng tác động của trang phục lên cơ thể người mặc trên mô hình cơ sinh học 3D Từ đó, có thể tính toán sự phân phối áp lực, độ căng và biến dạng của quần áo đối với cơ thể người

Hình 1.18: Phương pháp mô phỏng áp lực quần áo bằng máy tính

1.5 Tổng quan về thiết kế và chế tạo trang phục chỉnh hình thẩm mỹ 1.5.1 Trang phục chỉnh hình thẩm mỹ và yêu cầu đối với chúng

- Tính vệ sinh: trang phục chỉnh hình thẩm mỹ là loại trang phục ôm sát cơ thể người trong suốt quá trình sử dụng Vì vậy, sau khi trải qua các quá trình gia công: kéo sợi, dệt, nhuộm, hoàn tất phải đảm bảo được các tiêu chuẩn về tính vệ sinh như độ thông hơi, hút ẩm, thải ẩm, thải nước, độ

thông khí,…theo các tiêu chuẩn đã được quy định của Việt Nam (TCVN)

hoặc thế giới (ISO)

- Tính sinh thái: bên cạnh các yêu cầu về tính vệ sinh, để bảo vệ sức khỏe con người trước tác động không tốt của sản phẩm cũng như bảo vệ môi trường thì trang phục chỉnh hình thẩm mỹ còn phải đảm bảo các tiêu chuẩn

về tính sinh thái như độ pH, hàm lượng formaldehyde, bền màu với giặt, bền màu với ma sát khô và ướt, bền màu với mồ hôi,… theo các tiêu chuẩn

đã được quy định của Việt Nam (Nhãn xanh Việt Nam) hoặc một số nước

trên thế giới (OKO-Tex, EU ecolabel,…)

- Tiện nghi cử động [4]: để có được sản phẩm may chất lượng cao thì các công việc từ lựa chọn vải, thiết kế và sản xuất đều rất quan trọng Nhiều nghiên cứu về sự ảnh hưởng tâm lý, thẩm mỹ, môi trường,…đều có ảnh

hưởng đến độ tiện nghi cử động

Hình 1.19: Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tiện nghi cử độ

1.5.2 Thiết kế trang phục chỉnh hình thẩm mỹ

Trang phục chỉnh hình thẩm mỹ là loại trang phục sử dụng vải dệt kim đàn tính cao được thiết kế dựa trên cấu trúc hệ cơ xương và hình dáng của cơ thể người Mặt khác, trang phục chỉnh hình thẩm mỹ còn phải thiết kế sao cho ở trạng thái khi không bị kéo giãn chúng có kích thước nhỏ hơn kích thước cơ thể Như vậy khi mặc, chúng sẽ bị kéo giãn, và nhờ khả năng đàn tính cao chúng có xu hướng phục hồi lại trạng thái ban đầu và tạo ra một lực ép nhất định lên bề mặt cơ thể người mặc Dưới tác dụng của lực ép này, tại các vùng khác nhau của cơ thể như bụng, mông, đùi,…sẽ bị ép lại làm cho cơ thể người mặc gọn gàng hơn Theo lý thuyết, độ giãn đàn hồi của vải càng lớn sẽ tạo ra lực ép càng lớn lên

bề mặt cơ thể và cơ thể được chỉnh hình nhiều hơn Tuy nhiên, từng vùng của cơ thể chỉ có thể chịu được tối đa một lực ép xác định Vì vậy, trang phục chỉnh hình thẩm mỹ phải thiết kế sao cho người mặc chỉ phải chịu một lực ép nhỏ hơn hoặc bằng lực ép tối đa mà vùng cơ thể đó có thể chịu được

Ngoài ra, để thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng thì trang phục chỉnh hình thẩm mỹ phải được thiết kế đa dạng về mẫu mã (áo, quần ngắn, quần dài, áo liền quần,…), nhiều cỡ vóc, nhiều màu sắc phù hợp với trang phục mặc ngoài, dễ dàng chăm sóc - gấp xếp - bảo quản

1.5.3 Công nghệ sản xuất trang phục chỉnh hình thẩm mỹ [6]

1.5.3.1 Công nghệ cắt may

Cắt may là phương pháp đơn giản nhất tạo nên cấu trúc sản phẩm, dùng máy dệt kim sản xuất ra vải, từ vải đó cắt thành chi tiết rồi may thành sản phẩm dệt kim

Công nghệ cắt may để tạo ra sản phẩm thường được lựa chọn nhiều nhất do

có các ưu điểm sau:

- Trải vải nhanh và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Dễ dàng cắt các chi tiết

Tuy nhiên, công nghệ này cũng có một số nhược điểm:

- Các đường may có thể bị tuột vòng trước khi may

- Với một số loại vải dệt kim, có thể nhìn thấy lỗ kim sau khi lắp ráp

1.5.3.3 Công nghệ định hình

Sản phẩm loại này về cơ bản là hàng thời trang và có rất ít đường ráp nối Từng chi tiết sản phẩm hoặc cả sản phẩm được dệt hoàn toàn hoặc tạo dáng trên máy dệt kim trước khi may

Các chi tiết sản phẩm đã được tạo dáng, tính toán kích cỡ phù hợp trước khi dệt Loại sản phẩm này đòi hỏi những thiết bị chuyên dùng, giá thành đắt, nên ít phổ biến hơn hai loại trên

1.6 Kết luận chương 1

Qua nghiên cứu tổng quan cho thấy rằng:

Vải dệt kim đàn tính cao làm từ polyamid pha spandex cũng như các sản phẩm

từ vải dệt kim đàn tính cao đóng góp một phần không nhỏ trong lĩnh vực may mặc

Ở Việt Nam, nhu cầu của thị trường cũng như phạm vi sử dụng của các sản phẩm từ vải dệt kim đàn tính cao có xu hướng ngày càng tăng

Một số tính chất của vải dệt kim đàn tính cao cần được đảm bảo:

- Khả năng giãn đàn hồi cao phù hợp với mục đích sử dụng

- Giữ được khả năng giãn đàn hồi, ổn định kích thước theo thời gian sử dụng Các đặc trưng xác định tính chất đàn hồi của vật liệu đàn tính:

- Biến dạng toàn phần

- Biến dạng đàn hồi (còn gọi là biến dạng đàn hồi nhanh)

- Biến dạng dẻo (còn gọi là biến dạng đàn hồi chậm)

- Biến dạng nhão (còn gọi là biến dạng dư)

- Hệ số đàn hồi

Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng giãn đàn hồi của vải dệt kim đàn tính cao:

- Hệ số chứa đầy d/l (d: đường kính sợi, l: chiều dài vòng sợi của vải)

- Nguyên liệu dệt

- Cấu trúc dệt

- Số chu kỳ, tần số và điều kiện chịu tải trọng

Các phương pháp xác định áp lực trang phục lên cơ thể người mặc thường được

sử dụng hiện nay là trực tiếp, gián tiếp, mô phỏng

Trang phục chỉnh hình thẩm mỹ là loại trang phục ứng dụng khả năng giãn đàn hồi của vải dệt kim đàn tính cao, tạo lực ép lên các vùng của cơ thể, giúp cơ thể người mặc gọn gàng hơn Vì thế áp lực của trang phục lên cơ thể người mặc là một yếu tố rất quan trọng quyết định sự tiện nghi và cũng là tiêu chí đánh giá chất lượng sản phẩm Mặt khác, chúng được mặc bó sát cơ thể nên cũng cần phải đảm bảo các tiêu chuẩn về vệ sinh, sinh thái, cũng như sự tiện nghi cử động Hiện nay, trang phục chỉnh hình thẩm mỹ có thể được sản xuất theo công nghệ cắt may, bán định hình hoặc định hình