Nghiên cứu một số khuyết tật của sợi bông, sợi pha xuất hiện trong quá trình kéo sợi

Khuyết tật xuất hiện trên sợi do rất nhiều nguyên nhân, trong đó có thể kể đến một số nguyên nhân chủ yếu: do chất lượng nguyên liệu, do chất lượng thiết bị, do tay nghề công nhân, do nh

Trang 1

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

-

NGUYỄN THỊ THANH MAI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KHUYẾT TẬT CỦA SỢI BÔNG, SỢI PHA XUẤT HIỆN TRONG QUÁ TRÌNH KÉO SỢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

Hà Nội – 2011

Trang 2

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

-

NGUYỄN THỊ THANH MAI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ KHUYẾT TẬT CỦA SỢI BÔNG, SỢI PHA XUẤT HIỆN TRONG QUÁ TRÌNH KÉO SỢI

CHUYÊN NGÀNH:CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS TRẦN NHẬT CHƯƠNG

Hà Nội – 2011

Trang 3

MỤC LỤC MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Bản chất của những khuyết tật thường xuất hiện trong quá trình kéo sợi: 1

1.1.1 Lý thuyết chung về sự xuất hiện khuyết tật sợi 1 1.1.2 Phân loại các khuyết tật sợi trên các thiết bị đo và cắt lọc sợi 1

1.2 Phân tích các nguyên nhân gây ra khuyết tật sợi

Trang 4

2.1 Nội dung nghiên cứu:

Trang 5

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 38

3.1 Dữ liệu khảo sát thống kê và thử nghiệm:

Trang 6

3.3.4 Tính hiệu suất lọc tạp của bộ cắt lọc trên máy ống:

8

6

KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Tiến sỹ Trần Nhật Chương Kết quả nghiên cứu luận văn được thực hiện tại phòng Thí nghiệm một số Công ty Dệt ở miền Bắc Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung luận văn, không có sự sao chép từ luận văn khác

Hà nội, ngày 27 tháng 09 năm 2011 Tác giả

Trang 7

Nguyễn Thị Thanh Mai

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1: Điểm lỗi đánh theo thống kê của Uster 3

Bảng 2: Số liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17 19

Bảng 3: Số liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô 20

Bảng 4: Số liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ 21

Bảng 5: Số liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton kỹ 22

Bảng 6: Số liệu thí nghiệm sợi Ne20 Cotton thô 23

Bảng 7: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Polyester/Cotton 83/17 39

Bảng 8: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton thô 40

Bảng 9: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 40 Cotton kỹ 41

Trang 8

Bảng 12: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 20 Polyester/Cotton 83/17 Năm 2008 50

Bảng 15: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 30 Cotton thô Năm 2008 59

Bảng 18: Số liệu thí nghiệm sợi Ne 40 Cotton kỹ Năm 2008 68

Bảng 23: Tổng hợp đánh giá quan hệ giữa U và Thin, Thick, Neps theo các bậc của phương trình đường cong thực nghiệm và hệ số tin cậy R2 81

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1: Đoạn dầy trên sợi và tín hiệu sợi tương ứng 2

Hình 2: Các dạng khuyết tật: đoạn mảnh, đoạn dầy, hạt kết, xù lông 4

Hình 3: Biểu đồ phổ của sợi 5

Hình 4: Biểu đồ dao động khối lượng sợi, Ne 40, nguyên liệu polyester 5

Hình 5: Hệ thống phân loại lỗi USTER CLASSIMAT 7

Hình 6: Hệ thống phân loại lỗi và phạm vi xuất hiện các dạng khuyết tật 7

Hình 7: Một vài kiểu lỗi sợi 13

Hình 8: Lỗi vân mây trên vải do sợi không đều 14

Hình 9: Lỗi trên vải do lẫn xơ ngoại lai 14

Hình 10: Lỗi trên vải do sợi có đoạn dầy (thick places) 15

Trang 9

Hình 11: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne20 PeCo thô 83/17 26

Hình 12: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne20, Ne30 Cotton thô 27

Hình 13: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne30, Ne40 Cotton kỹ 28

Hình 14: Máy USTER TESTER 3 30

Hình 15: Bộ cắt lọc sợi 32

Hình 16: Bộ cắt lọc sợi lắp trên máy đánh ống 32

Hình 17: Các dạng khuyết tật cơ bản 34

Hình 18: Lỗi chuỗi đều và lỗi chuỗi không đều 34

Hình 19: Lỗi xơ ngoại lai 35

Hình 20: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17 Năm 2008 43

Hình 26: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton thô Năm 2008 45

Hình 32: Đồ thị hiển thị dữ liệu thí nghiệm sợi Ne40 Cotton kỹ Năm 2008 47

Trang 10

Hình 40: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne20 PeCo 83/17 51

Hình 43: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne20 PeCo 83/17 52

Hình 58: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne30 Cotton thô 60

Hình 61: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne30 Cotton thô 61

Trang 11

Hình 76: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi búp Ne40 Cotton kỹ 69

Hình 79: Đồ thị đường cong thực nghiệm của sợi quả Ne40 Cotton kỹ 70

Trang 12

Hình 100: Biểu đồ so sánh tổng khuyết tật của sợi búp với tổng khuyết tật của sợi quả 85

Trang 13

MỞ ĐẦU

Trong giai đoạn phát triển kinh tế, hiện đại hoá và công nghiệp hoá đất nước hiện nay Ngành Dệt-May đóng vai trò hết sức quan trọng trong xuất khẩu và giải quyết việc làm cho thanh niên, góp phần ổn định chính trị - kinh

tế - xã hội Tuy nhiên, hàng Dệt-May hiện nay chủ yếu vẫn dừng lại ở hình thức gia công và từng bước nâng cao tỷ lệ nội địa hoá hàng xuất khẩu

Ngành Dệt trong các năm qua cũng được quan tâm đầu tư, mở rộng năng lực sản xuất Đầu tư thiết bị hiện đại tiên tiến là vấn đề quan tâm của các doanh nghiệp Dệt hiện nay Mục đích của việc đầu tư thiết bị hiện đại tiên tiến là nâng cao năng lực sản xuất, nâng cao sản lượng, bên cạnh đó cũng quan tâm đến công tác nâng cao chất lượng sản phẩm để nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế

Vật liệu sợi là nguyên liệu cho một số ngành sản xuất, trong đó sợi dùng cho công nghiệp dệt chiếm 90% Chất lượng sợi là vấn đề quan trọng và quyết định đến chất lượng vải (dệt thoi và dệt kim) Trong quá trình gia công sản xuất kéo sợi, việc đảm bảo ổn định chất lượng sợi là vấn đề được quan tâm hàng đầu Để chất lượng sợi ổn định và nâng cao, việc kiểm soát và khống chế khuyết tật sợi là công việc rất khó khăn Khuyết tật xuất hiện trên sợi do rất nhiều nguyên nhân, trong đó có thể kể đến một số nguyên nhân chủ yếu:

do chất lượng nguyên liệu, do chất lượng thiết bị, do tay nghề công nhân, do nhiệt độ và độ ẩm trong gian máy

Việc kiểm tra chất lượng sợi được tiến hành thường xuyên có định kỳ theo ca sản xuất, và được tổng hợp theo ngày, theo tuần, theo tháng, theo năm Việc kiểm tra chất lượng sợi có thể kiểm soát chặt chẽ loại khuyết tật và

số lượng khuyết tật Qua số liệu thống kê đó nhằm tìm biện pháp giảm khuyết tật trên sợi Biện pháp giảm khuyết tật là trang bị thiết bị cắt lọc khuyết tật

Trang 14

trên dây chuyền kéo sợi, thiết bị này là “bộ cắt lọc” được lắp trên máy cuối của công đoạn kéo sợi Sợi thành phẩm được năng cao chất lượng rõ rệt vì những tật lỗi trên sợi đã được loại bỏ đáng kể

Luận văn được thực hiện tại Khoa Công nghệ Dệt May và Thời trang, Trường Đại học Bách khoa Hà nội Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS.Trần Nhật Chương, cảm ơn các thầy, các cô Khoa Công nghệ Dệt May và Thời trang-Trường Đại học Bách khoa Hà nội đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Trang 15

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Bản chất của những khuyết tật thường xuất hiện trong quá trình kéo sợi:

1.1.1 Lý thuyết chung về sự xuất hiện khuyết tật sợi

Khuyết tật của sợi được nhìn nhận là những sai lệch so với những thông

số trung bình mô tả sợi Khuyết tật có thể xảy ra cả trên sợi stapen và sợi filament

Những khuyết tật nổi bật nhất trên sợi stapen xuất phát từ quá trình gia công xơ và những sự tương tác giữa quá trình gia công và các xơ

Khuyết tật của sợi có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau Một vài sai sót về máy móc tạo ra khuyết tật sợi nhưng cũng có khuyết tật xảy ra ngẫu nhiên

Một đoạn sợi dày lên một đoạn khá dài có thể được gọi là khuyết tật, trong khi đó những đoạn dày đoạn mỏng nối tiếp nhau có hệ thống được phân loại là độ không đều

1.1.2 Phân loại các khuyết tật sợi trên các thiết bị đo và cắt lọc sợi[13][18]

1.1.2.1 Các khuyết tật trên thiết bị đo USTER

a Đoạn dầy (thick places):

- Khi bề dầy của sợi vượt quá bề dầy trung bình của sợi: +35%; +50%; +70%; +100%;

- Những trị số % này được gọi là độ nhạy và được cài đặt trước tuỳ theo yêu cầu

Đoạn dầy thường xuất hiện có độ dài tương ứng độ dài stapen của xơ

Trang 16

Hình 1: Đoạn dầy trên sợi và tín hiệu sợi tương ứng

b Đoạn mảnh (thin places):

- Khi bề dầy của sợi giảm đi so với bề dầy trung bình của sợi: -30%; -40%; -50%; -60%;

- Những trị số % này được gọi là độ nhạy và được cài đặt trước tuỳ theo yêu cầu

- Đoạn mảnh có chiều dài bất kỳ đều được tính là một đoạn mảnh

- Khi cài đặt một độ nhạy nào đó, khi xuất hiện một đoạn mảnh vượt quá độ nhạy đó, máy Uster sẽ ghi nhận một đoạn mảnh

Trang 17

- Chiều dài lớn nhất cho Neps được giới hạn ở 4mm

Bảng 1: Điểm lỗi đánh theo thống kê của Uster

Đoạn dày + 50% + 35% + 35%

Neps + 200% + 140% + 140%

d.Độ xù lông H – đo theo Uster:

- Một nguồn sáng đơn sắc (tia lade) chiếu vào những xơ nhô ra ngoài thân sợi nhờ các tia sáng song song sau khi đi qua lăng kính Thân sợi có màu đen không trong suốt

- Một cảm biến quang tiếp nhận ánh sáng tán xạ được tập hợp lại qua hệ thống lăng kính Ánh sáng tán xạ tác động lên xơ riêng biệt nghĩa là những đầu xơ nhô ra ngoài thân sợi trở nên sáng Tín hiệu điện ở đầu ra của cảm biến quang tỉ

lệ với độ xù lông của sợi Tín hiệu được số hoá thành độ xù lông H

Định nghĩa: Độ xù lông H đo trên máy Uster Tester là tổng chiều dài các

đầu xơ nhô ra ngoài thân sợi tính trên chiều dài sợi 1 cm Tổng chiều dài các đầu xơ tính bằng cm

Ví dụ: H = 4 có nghĩa là tổng chiều dài các đầu xơ = 4cm nhô ra ngoài thân

sợi trên một đoạn sợi dài 1cm

Giá trị độ xù lông đo được H tính trung bình trên toàn bộ chiều dài mẫu thử Sự biến thiên của độ xù lông còn được thể hiện trên biểu đồ giống như biểu đồ biến động khối lượng

Trang 18

Máy Uster cho kết quả đo giá trị độ xù lông H và độ không đều độ xù lông bằng độ lệch chuẩn sH

Ngoài ra máy Uster còn cung cấp dạng biểu đồ phổ cho biết những biến động chu kỳ của độ xù lông (nếu có xuất hiện trên sợi)

Hình 2: Các dạng khuyết tật: đoạn mảnh, đoạn dầy, hạt kết, xù lông

e Sự biến động chu kỳ của khối lượng:

Trên dây chuyền kéo sợi, thường có thể xảy ra hiện tượng lỗi chu kỳ dọc theo chiều dài của vật liệu như: cúi, sợi thô, sợi con với khoảng cách giữa các lỗi không đổi λ (gọi là bước sóng)

Đoạn dầy đoạn mỏng trên sợi có thể xuất hiện chu kỳ nếu như các bộ phận máy gây lỗi không bình thường Các bộ phận máy gây lỗi thường có chuyển động quay tròn như: trục gai, thùng lớn, thùng con, suốt kéo dài, gàng máy thô Các nhà khoa học trong ngành kéo sợi đã tìm ra được phương pháp

để xác định bộ phận hoặc chi tiết máy trên một máy kéo sợi cụ thể đã gây ra lỗi chu kỳ Biểu đồ ảnh phổ vẽ trên một hệ trục toạ độ có trục tung thể hiện độ không đều CV và trục hoành là bước sóng theo thang logarit

Lỗi chu kỳ do thiết bị kéo sợi gây ra được thể hiện trên biểu đồ PHỔ bằng những cột cao hơn hẳn các cột thấp khác gọi là “ống khói”

Trang 19

Hình 3: Biểu đồ phổ của sợi [16]

BIỂU ĐỒ DAO ĐỘNG KHỐI LƯỢNG SỢI

Hình 4: Biểu đồ dao động khối lượng sợi, Ne 40, nguyên liệu polyester[16]

1.1.2.2 Các khuyết tật trên thiết bị đo USTER CLASSIMAT

Hệ thống USTER CLASSIMAT kèm theo thiết bị phân loại lỗi sợi là một công cụ hữu hiệu được quốc tế thừa nhận để đánh giá chất lượng sợi stapen (sợi kéo ra từ xơ ngắn) Hệ thống CLASSIMAT bao gồm thiết bị chính của nó và những thiết bị kèm theo hoạt động đồng bộ với hệ thống thiết bị chính, tất cả hệ thống đều nhằm mục đích phân loại thực tế lỗi sợi để kiểm soát chất lượng sợi và thực hiện cắt bỏ các đoạn lỗisợi Việc cắt lọc sợi phải thoả mãn cả về số lượng, chất lượng và kinh tế, đây là sự cắt lọc sợi theo “đơn đặt hàng”

Trang 20

PHÂN LOẠI LỖI SỢI

Căn cứ vào chiều dài và đường kính (tiết diện) lỗi sợi phân ra 23 cấp Phạm vi bề dày các tiết diện lỗi được biểu thị bằng % tính theo bề dầy tiết diện trung bình của sợi, chiều dài lỗi được tính theo centimét

Các loại lỗi sợi và giới hạn của chúng được định nghĩa như sau:

a Lỗi dầy ngắn:

Gồm 16 loại lỗi, giới hạn chiều dài lỗi là 0,1; 1; 2; 4; 8 cm Giới hạn tiết diện: +100%; +150%; +250%; +400% Tên gọi các loại lỗi từ A1, A2, …,D1, D2, D3, D4

Các loại lỗi A4, B4, C4 và D4 bao gồm tất cả các lỗi có chiều dài lỗi tương ứng nhưng lại có thể có tiết diện tăng lớn hơn +400% nghĩa là loại lỗi mở về phía lớn hơn 400%

b Lỗi hỗn hợp:

Lỗi này rất ít xảy ra, nhóm lỗi này có kí hiệu E và bao gồm những lỗi có chiều dài lỗi vượt quá 8cm và bề dầy lỗi vượt quá +100% (lỗi mở rộng ra phía trên và về bên phải)

c Lỗi dầy dài và sợi to:

Có hai loại lỗi kí hiệu F và G, giới hạn chiều dài lỗi là 8cm và 32cm, giới hạn tiết diện lỗi +45% và +100%

Loại lỗi G bao gồm tất cả các lỗi có tiết diện từ +45% đến +100% và có chiều dài lỗi vượt quá 32cm (mở về phía bên phải)

Trang 21

Hình 5: Hệ thống phân loại lỗi USTER CLASSIMAT

Hình 6: Hệ thống phân loại lỗi và phạm vi xuất hiện các dạng khuyết tật

e Đánh giá giá trị đo được trên USTER CLASSIMAT:

Thí nghiệm đo lỗi sợi trên USTER CLASSIMAT cho phép đếm và phân loại các lỗi Có hai tiêu chí để đánh giá:

Trang 22

- Những giá trị riêng biệt đo được

- Sự phân tán của giá trị đo được

Nếu có nhiều số liệu đo được thì phải xác định hiệu số của những giá trị

đo được có ý nghĩa không hay chúng chỉ là ngẫu nhiên

Hệ thống USTER CLASSIMAT đo, phân loại và đếm số lỗi của sợi USTER CLASSIMAT được lắp trên máy đánh ống Hệ thống in ra báo cáo số lỗi và phân loại,đồng thời hệ thống chuyển đổi số lỗi trên 100 000 mét sợi và

in ra sự phân loại tương ứng Trong trường hợp cần so sánh hai mẫu, có thể tiến hành như sau:

- Chia mẫu lớn ra n mẫu nhỏ có cùng chiều dài sợi, n>4, chiều dài một mẫu không nhỏ hơn 100 000 mét Cho một loại lỗi xác định, có n giá trị nhận được x1, x2, …, xn

- Tính sự phân tán của những giá trị này:

2

2 1

1

x x x

x x x n

Cấp sợi được giới thiệu dưới dạng bảng, có 7 kiểu bảng khác nhau

Xơ stapen kiểu cotton có 4 bảng cho các chi số

Trang 23

1.1.2.3 Các khuyết tật trên thiết bị đo LOEPFE [18]

Thiết bị LOEPFE là bộ cắt lọc sợi và kiểm soát chất lượng sợi được lắp trên máy đánh ống

Lỗi sợi là sự không đều của sợi dẫn đến những khó khăn trong các công

đoạn gia công tiếp theo hoặc dẫn đến những lỗi trên sản phẩm cuối cùng

Bộ cắt lọc sợi có chức năng phát hiện và loại trừ lỗi sợi, bộ cắt lọc sợi là

một bộ phận của máy đánh ống

a Các dạng lỗi: Là những đoạn mỏng, đoạn dầy so với đường kính trung

bình cơ bản của sợi

Với lỗi đoạn dầy có các dạng lỗi sau:

- Neps: Là lỗi rất ngắn, cỡ vài mm

Là lỗi cực dầy, dầy gấp vài lần đường kính cơ bản của sợi

- Lỗi ngắn: Là đoạn dầy có chiều dài từ 0,5 đến 10cm, có bề dày đáng kể từ 1,8 đến 3,8 lần đường kính cơ bản của sợi

- Lỗi dài và chập sợi: Là đoạn dầy có chiều dài lớn từ 5cm đến 200cm, có bề dầy từ 1,2 đến 1,8 lần đường kính cơ bản của sợi

Trang 24

1.2 Phân tích các nguyên nhân gây ra khuyết tật sợi

1.2.1 Lỗi sợi stapen có nguồn gốc từ xơ:

Những khuyết tật bên trong nguyên liệu cung cấp cho nhà máy kéo sợi chủ yếu là những vật liệu không phải xơ và những xơ phế, những vật liệu này ảnh hưởng xấu đến quá trình công nghệ

Hạt kết (neps) thay đổi từ công đoạn này sang công đoạn khác.Theo Uster, số hạt kết trong các kiện bông (≈100 ÷ 900 neps/g) thấp hơn so với số hạt kết đến gần máy chải Sau đó số hạt kết giảm dần xuống còn 25 ÷ 30 neps/g Đối với xơ dài dùng cho sợi chải kỹ số hạt kết có ít hơn trong kiện bông và giảm dần còn 7 ÷ 80 neps/g sau chải kỹ Tính trung bình sợi chải thô

có chi số Ne 6s đến 45s có số neps từ 150 và 50 neps/g (theo số liệu AFIS) Trên máy thí nghiệm kiểu Uster, neps được định nghĩa là lỗi rất ngắn có đường kính hơn 200% so với đường kính sợi Với kiểu đo này, kích thước của neps thay đổi theo chi số sợi Số liệu trên máy thí nghiệm Uster cho thấy các nhà máy kéo sợi có số lượng neps trong phạm vi 25 neps/km (≈ 0,3 neps/g) cho sợi cotton chi số Ne 6s đến 45s Sợi 45s chải kỹ có số neps trung bình 12 neps/g Từ đó chúng ta thấy cần thận trọng khi đánh giá kết quả neps trên sợi Một số dữ liệu liên quan đến lỗi sợi của một số loại sợi Các loại sợi này có chất lượng trung bình Tất cả các lỗi sợi giảm về số lượng theo độ mảnh tex tăng lên Sợi len chải kỹ cho thấy số đoạn mảnh nhiều hơn trong khi đó sợi cotton 100% chải thô lại có nhiều đoạn dày hơn Nhận xét thấy số đoạn mảnh của sợi len chải kỹ cao hơn, điều này cũng dễ hiểu vì độ dài và độ mảnh của len dao động nhiều hơn Trong khi đó sợi cotton chải kỹ lại tốt hơn nhiều Đặc tính neps của sợi len tương đối tốt còn đặc tính neps của sợi cotton chải thô lại tương đối kém, lý do là cotton có độ mảnh cao hơn len

Tạp, bụi và vật lạ nhìn thấy được đều giảm dần theo quá trình công nghệ Các mức tỉ lệ trên đối với sợi nồi cọc chải thô tốt nhất và xấu nhất tương ứng là 0,1 và trên 10 tạp trong 1 gam sợi đối với sợi 50s; mức tỉ lệ 8 và

Trang 25

30 tạp/1gam sợi đối với sợi 6s

Tất cả những điều trình bày trên đây cho thấy chất lượng của quá trình công nghệ góp phần quan trọng nhất để tạo ra sợi có chất lượng

1.2.2 Lỗi sợi stapen do quá trình công nghệ:

Nhiều lỗi sợi đã được cắt bỏ khi đi qua bộ cắt lọc sợi và được thay thế bằng những mối nối tự động Mỗi lần sợi đứt, quá trình công nghệ dừng lại để sợi được nối và sau đó quá trình công nghệ lại tiếp tục Những mối nối này không được hoàn hảo Nếu quá trình thí nghiệm là để phát hiện nguồn gốc và tần suất xuất hiện lỗi thì cần thúc đẩy việc thí nghiệm sợi trước khi bị cắt lọc Nếu thí nghiệm là để bảo vệ khách hàng thì cần thiết lấy mẫu thử từ các quả sợi đã qua cắt lọc

Mức độ số lỗi sợi còn lại sau khi cắt lọc cho biết chất lượng sợi sau cắt lọc Nó phụ thuộc không những từ quá trình công nghệ ban đầu mà còn phụ thuộc các thông số lọc sợi cài đặt trên bộ cắt lọc và cơ cấu nối sợi Mức độ bộ cắt lọc được cài đặt xác định số lượng lỗi sợi được loại bỏ và sự cài đặt bộ nối sợi cho biết mối nối có được chấp nhận hay không

Lỗi sợi có thể được gây ra ở các suốt kéo dài cũng như bởi một loạt các thiếu sót khác Bên cạnh sự kéo dài không đều, những vụn xơ có thể được thải vào trong không khí Bội số kéo dài trên máy kéo sợi con thường là cao nhất nên tại đây cũng là nguồn gốc gây ra lỗi sợi Sự tập trung những xơ hao bay

từ máy sợi con hoặc từ những nguồn gốc khác có thể quấn bao lấy sợi và gây

ra lỗi Những lỗi sợi slub (đốt trúc) và lỗi fishes (hình đuôi cá) thường do tích điện hoặc cự ly bộ kéo dài không phù hợp Cũng cần nhận thấy rằng mức độ lỗi sợi phụ thuộc bội số kéo dài, còn các vấn đề khác thì ngang bằng như nhau Khe lọc sợi trên vành nồi máy kéo sợi con lắp đặt không đúng có thể thổi các xơ tập trung vào sợi hoặc sợi thô hoặc dải xơ và gây lỗi sợi Bông nguyên liệu có tỷ lệ xơ ngắn cao có thể dẫn đến những xơ ngắn bay vào trong

Trang 26

không khí thuận lợi cho xơ tích điện thì những xơ hao bay này tập trung lại thành những hạt xơ chặt chẽ bám vào sợi trong quá trình kéo sợi Đồng thời

xơ hao bay cũng có thể bay đến những nơi đang có nguyên liệu chờ gia công Những xơ không tham gia vào kéo dài hoặc những xơ dính với nhau, mảnh vụn của vật ngoại lai, những xơ không đều có thể tạm thời giao thoa với quá trình kéo dài và gây ra lỗi slub (lỗi đốt trúc) Xơ lắng đọng trên khuyên hoặc

ở nơi nào đó có thể gây ra lỗi nếu như bất thần những xơ lắng đọng này bám vào dòng sản phẩm (xơ)

Khi pha trộn xơ thiên nhiên với xơ hoá học (xơ nhân tạo), có thể sự tích

tụ xơ trên vòng kiểm soát ba lông sợi, trên nồi và khuyên Sự tích tụ xơ này thường có màu trắng và dang bột Hiện tượng này có thể rất khác nhau về số lượng từ nhà sản suất xơ này sang nhà sản xuất xơ khác hoặc sự hoà trộn của

xơ này vào xơ khác

Có trường hợp lực tăng ép lên suốt quá nhẹ gây ra một loạt các lỗi hơn là gây ra độ không đều có tính cổ điển Hậu quả của lực tăng ép nhẹ có thể được tăng thêm nếu sợi thô có độ săn cao hơn một ít và không đều

1.3 Ảnh hưởng của khuyết tật đến chất lượng sợi, đến ngoại quan của vải:

1.3.1 Ảnh hưởng của khuyết tật đến chất lượng sợi:

Khuyết tật trên sợi do nhiều nguyên nhân gây ra, có thể do máy móc và

có thể do ngẫu nhiên Trên hình vẽ cho thấy, các kiểu lỗi từ (a) đến (d) có nguyên nhân do kéo dài Khi kéo dài trong điều kiện khô có thể gây ra tĩnh điện do các xơ trượt, trên hình vẽ (c) Những hạt xơ trên sợi do sự tích tụ xơ ngắn trên khuyên thường gồm có những vụn xơ ngắn do kéo dài gây ra – hình

vẽ (d) Có trường hợp có xơ dài vượt qua đường kẹp giữ giữa hai suốt trong

bộ kéo dài và phá vỡ quá trình kéo dài - hình vẽ (e) Xơ hao bay được sợi bắt lấy giữa suốt kéo dài trước và vòng dẫn sợi (còn gọi là đuôi lợn) - hình vẽ (f),

Trang 27

các xơ hao bay được sợi bắt lấy trước khi được giữ chặt Mối nối được thực hiện sau khi đứt sợi - hình vẽ (g) Và hạt kết (Neps) còn lại trên thân sợi - hình vẽ (h)

Hình 7: Một vài kiểu lỗi sợi

Trong kéo sợi stapen, những lỗi xuất hiện không đều có thể phát sinh từ việc bảo dưỡng máy kém, cài đặt thông số không thích hợp và chất lượng nguyên liệu Nếu cự ly bộ kéo dài đặt quá ngắn làm cho xơ bị đứt gây ra lỗi đốt trúc (Slub) Các chi tiết, cơ cấu máy bị mòn sẽ dẫn đến sợi bị khuyết tật Việc thải bông rơi trên công đoạn cung bông và chải bông có trục trặc dẫn đến lỗi sợi, đặc biệt tạp chất có kích cỡ nhỏ Quá trình xé tơi của dây cung bông không tốt làm cho quá trình loại tạp khó khăn dẫn đến tạp chất trên kim mui nhiều

Trang 28

1.3.2 Ảnh hưởng của khuyết tật sợi đến ngoại quan của vải:

LỖI TRÊN VẢI

Chất lượng của vải thường được đánh giá bằng số điểm lỗi trên một yard

vuông Những điểm lỗi được qui về độ dài, đường kính và kiểu lỗi của lỗi

trên vải

Các nhà máy kéo sợi thường dệt mẫu vải dệt kim để thí nghiệm xác định lỗi trên vải dệt kim và lỗi sọc (barré) Trong khi dệt thoi lại yêu cầu sợi có độ bền thích hợp và không có lỗi sợi để có thể gây ra đứt sợi khi mắc sợi và khi dệt

Hình 8: Lỗi vân mây trên vải do sợi không đều

Hình 9: Lỗi trên vải do lẫn xơ ngoại lai

Trang 29

Hình 710: Lỗi trên vải do sợi có đoạn dầy (thick places)

Để chứng minh tác động của lỗi sợi, chúng ta hãy xem xét một diện tích vải có sợi dọc và sợi ngang giống nhau Nếu đường kính sợi tỷ lệ với

cho một đơn vị chiều dài

Hệ số k bao gồm hằng số có liên quan đến đường kính sợi

Ne

1 nhưng cũng kể đến độ uốn cong của sợi khi dệt

CF là hệ số phủ được định nghĩa là tỷ số diện tích được che phủ bởi các sợi trên diện tích của miếng vải

Chiều dài sợi L trong một yard vuông của vải

L = (số sợi dọc/yard + số sợi ngang/yard)

Trang 30

Nếu vải có cấu trúc khác nhau (vải dệt thoi hoặc vải dệt kim), sẽ thay

Trang 31

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu:

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu:

Các loại lỗi trên sợi: như đoạn mảnh (thin places), đoạn dầy (thick places) và hạt kết (neps) xuất hiện trong quá trình kéo sợi cotton, sợi pha polyester và cotton Các lỗi trên hiển thị trên sợi con cũng như còn lại trên sợi quả sau đánh ống

Luận văn tập trung nghiên cứu chủ yếu trên sợi cotton, sợi polyester pha cotton được khảo sát và thử nghiệm tại một doanh nghiệp kéo sợi với các chi số:

- Ne 20 polyester pha cotton, tỷ lệ 83/17 chải thô

- Ne 30 cotton, chải thô

- Ne 40 cotton, chải kỹ

- Ne20 cotton, chải thô

2.1.2 Mục tiêu nghiên cứu:

Làm sáng tỏ bản chất của những khuyết tật chính xuất hiện trên sợi bằng phương pháp đo, đánh giá dựa trên dữ liệu khảo sát thống kê và thử nghiệm bằng thiết bị đo USTER TESTER 3 Đánh giá tổng thể chất lượng sợi dựa trên dữ liệu thống kê USTER STATISTICS 2001

2.1.3 Nội dung nghiên cứu:

2.1.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về một số lỗi trên sợi :

Nghiên cứu lý thuyết các loại lỗi trên sợi : đoạn mảnh, đoạn dầy, hạt kết,

Trang 32

xù lông, lỗi chu kỳ không đều khối lượng và sự xuất hiện các lỗi trong quá trình kéo sợi

Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại lỗi trên sợi đến đánh giá chất lượng sợi và ngoại quan của vải

2.1.3.2 Khảo sát thống kê dữ liệu về các loại lỗi trên sợi:

Khảo sát thống kê dữ liệu về các loại lỗi trên sợi: đoạn mảnh, đoạn dầy, neps, độ không đều U%

Thống kê dữ liệu thử nghiệm sợi trên búp sợi con và trên quả sợi sau khi sợi qua bộ phận cắt lọc sợi trên máy đánh ống

Phân tích và đánh giá các dữ liệu về lỗi trên sợi, phân tích đánh giá mối quan hệ của các lỗi trên sợi với độ không đều U%

2.1.3.3 Đánh giá hiệu quả của bộ cắt lọc sợi trên máy đánh ống:

Bộ cắt lọc sợi là một bộ phận của máy đánh ống, có chức năng phát hiện và loại trừ lỗi sợi khi sợi đi qua bộ phận này

Số lỗi trên sợi giảm sau khi qua bộ cắt lọc sợi

2.1.3.4 Đánh giá tổng thể ngoại quan của sợi theo Thống kê Uster Statistics:

a Đánh giá tổng thể ngoại quan của sợi Ne20 PeCo 83/17 theo Thống kê Uster Statistics:

Trang 33

Bảng 2: Số liệu thí nghiệm sợi Ne20 PeCo 83/17 NĂM

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

U (%)

Thin (đ/km)

Thick (đ/km)

Neps (đ/km)

2010

10,0 0 86 178 10,1 0 64 180

U = 9,4% - tương ứng với đường 5%

Thin = 0,7 điểm/km – tương ứng với đường 5%

Thick = 77,8 điểm/km – tương ứng với đường 5%

Neps = 149,2 điểm/km – tương ứng với đường 5%

Như vậy: U nằm ở đường 5% và Neps nằm ở đường 5%

Kết luận: Chất lượng sợi Ne20 PeCo 83/17 sản xuất năm 2010 về ngoại quan

theo Thống kê Uster Statistics 2001 tương ứng với đường 5%

Trang 34

b Đánh giá tổng thể ngoại quan của sợi Ne30 Cotton chải thô theo Thống kê

Thin (đ/km)

Thick (đ/km)

Neps (đ/km)

2010

13,1 81 501 469 12,4 97 668 453 14,3 91 752 799

Đối chiếu theo Thống kê Uster Statistics 2001, đối với sợi Ne30 cotton

chải thô, ta thấy: U = 12,22% - tương ứng với đường 25%

Kết luận: Chất lượng sợi Ne30 Cotton chải thô sản xuất năm 2010 về ngoại

quan theo Thống kê Uster Statistics 2001 nằm giữa đường 25% và đường

50%

Trang 35

c Đánh giá tổng thể ngoại quan của sợi Ne40 Cotton kỹ theo Thống kê Uster

Thin (đ/km)

Thick (đ/km)

Neps (đ/km)

2010

10,5 1 97 321 10,6 1 67 272 10,2 2 56 138 10,7 2 45 121 10,4 1 55 108 10,3 0 57 123 10,1 0 72 241 10,2 1 77 187 10,9 3 96 246

kỹ, ta thấy: U = 10,47% - tương ứng với đường 25%

Kết luận: Chất lượng sợi Ne40 Cotton chải kỹ sản xuất năm 2010 về ngoại

quan theo Thống kê Uster Statistics 2001 nằm giữa đường 25% và đường

75%

Trang 36

d Đánh giá tổng thể ngoại quan của sợi Ne30 Cotton kỹ theo Thống kê Uster Statistics:

Bảng 5: Số liệu thí nghiệm sợi Ne30 Cotton chải kỹ

NĂM

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

U (%)

Thin (đ/km)

Thick (đ/km)

Neps (đ/km)

2010

10,34 1 25 54 10,43 3 52 76 10,55 4 42 64 10,54 4 38 64 10,66 6 52 66 10,82 3 64 76 10,44 2 41 71 10,71 7 48 84 10,65 6 54 93 10,66 4 62 98

kỹ, ta thấy: U = 10,58% - tương ứng với đường 50%

Thin = 4 điểm/km – tương ứng với đường 75%

Kết luận: Chất lượng sợi Ne30 cotton kỹ sản xuất năm 2010 về ngoại quan

theo Thống kê Uster Statistics 2001 nằm ở đường 50%

Trang 37

e Đánh giá tổng thể ngoại quan của sợi Ne20 Cotton thô theo Thống kê Uster

Thin (đ/km)

Thick (đ/km)

Neps (đ/km)

2010

9,21 0 20 34 9,16 0 14 24 8,73 0 16 34 8,99 0 12 26 8,71 0 9 16 8,69 0 8 15 8,78 0 9 11 8,81 0 8 21 8,67 1 14 18 8,69 0 6 16

Đối chiếu theo Thống kê Uster Statistics 2001, đối với sợi Ne20 Cotton

chải thô, ta thấy: U = 8,844% - tương ứng với đường 5%

Kết luận: Chất lượng sợi Ne20 Cotton thô sản xuất năm 2010 về ngoại quan

theo Thống kê Uster Statistics 2001 nằm ở đường 5%

Trang 38

2.2 Phương pháp nghiên cứu:

2.2.1 Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu :

Để nghiên cứu một số khuyết tật của sợi bông, sợi pha xuất hiện trong quá trình kéo sợi Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu để tiếp cận các vấn đề lý thuyết có liên quan đến nội dung nghiên cứu, cụ thể đã sưu tầm những tài liệu

về Lý thuyết và công nghệ kéo sợi, các bài báo liên quan đến phân

tích sự xuất hiện lỗi sợi, bản chất các lỗi sợi Đã nghiên cứu lý thuyết cũng như trên thực tế sự hoạt động của bộ cắt lọc sợi trên máy đánh ống để loại trừ lỗi sợi, ảnh hưởng của lỗi sợi đến chất lượng sợi và ngoại quan của vải

- Phương pháp nghiên cứu khảo sát dữ liệu thống kê đã lưu trong hồ

sơ kỹ thuật trong khoảng thời gian nhất định

- Phương pháp thử nghiệm khoa học, theo dõi quá trình kéo sợi và thí nghiệm chất lượng sợi trên thiết bị đo Uster Tester 3 Thử nghiệm chạy sợi qua máy đánh ống có bộ cắt lọc sợi để đánh giá hiệu quả sử dụng bộ cắt lọc trong việc giảm lỗi sợi

- Phương pháp xử lý dữ liệu khoa học thu nhận được qua khảo sát thống kê và thực nghiệm bằng phương pháp thống kê toán nhằm tìm

ra mối quan hệ giữa các dữ liệu khoa học thu nhận được và đánh giá bản chất các lỗi trên sợi Hiển thị các kết quả nghiên cứu bằng các bảng dữ liệu, các biểu đồ, các đồ thị

- Phương pháp tính hiệu suất lọc tạp của bộ cắt lọc trên máy ống (đây

là một khái niệm mới, tác giả đưa ra đề xuất) Hiệu suất lọc tạp đánh giá sự giảm tổng khuyết tật Thin + Thick + Neps sau khi sợi qua máy đánh ống

Trang 39

% 100

η

Trong đó: η là hiệu suất lọc tạp của bộ cắt lọc trên máy ống ∑N1là tổng khuyết tật trên sợi trước cắt lọc

∑N2 là tổng khuyết tật trên sợi sau cắt lọc

2.2.2 Dây chuyền kéo sợi tạo ra các đối tượng nghiên cứu :

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là:

- Ne 20 polyester pha cotton tỷ lệ 83/17, chải thô

2.2.2.1.Dây chuyền sản xuất sợi Ne20 polyester pha cotton, tỷ lệ 83/17:

Sợi Ne20 polyester pha cotton, tỷ lệ 83/17 được sản xuất trên dây chuyền kéo sợi của Nhật bản Hệ thống máy được bố trí như sau:

Trang 40

SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN KÉO SỢI Ne 20 PeCo Thô 83/17

Hình 11: Sơ đồ dây chuyền sợi Ne20 PeCo thô 83/17

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	3,31 MB