Trong gia công sản phẩm quần áo thể thao thì chất lượng đường liên kết may-dán được đánh giá thông qua các chỉ tiêu cơ lý: độ bền kết dính của băng với lớp phủ; độ bền kéo đứt, độ chống
Trang 1Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phan Thanh Thảo, người thầy đã tận tình hướng dẫn, giảng giải, truyền đạt những kinh nghiệm cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài
Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
và Viện Đào tạo sau Đại học đã tạo điều kiện và mở lớp Cao học 12B-VLDM-NTT tại TP.Hồ Chí Minh để học viên có cơ hội học tập và nâng cao kiến thức của mình Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô ở Viện Dệt May – Da Giầy và Thời Trang – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tham gia giảng dạy cho lớp 12B-VLDM-NTT và học viên trong suốt khóa học
Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Ban lãnh đạo và các anh chị em ở phòng kỹ thuật Công ty Garmex Sài Gòn JS, các anh chị ở phòng thí Phân viện Dệt May TP Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện các mẫu thí nghiệm để tôi hoàn thiện đề tài
xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Khoa Công nghệ May- Thời trang – Trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện, ủng hộ cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài
Cuối cùng, tôi xin gởi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè thân hữu đã cùng chia
sẻ, động viên và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện
Lê Ngọc Lễ
Trang 2Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung luận văn ―Xác định chế độ công nghệ may-dán (sew free) tối ƣu gia công sản phẩm thể thao cao cấp‖ là công trình
nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Phan Thanh Thảo Các kết quả nghiên cứu được nêu trong luận văn là trung thực, không trùng lập Các thí nghiệm được thực hiện tại Công ty Garmex Sài Gòn JS và phòng thí nghiệm của Phân viện Dệt May TP.Hồ Chí Minh Các số liệu, trích dẵn đều có xuất xứ rõ ràng Nếu có gì sai phạm, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
Xin trân trọng cảm ơn
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả luận văn
Lê Ngọc Lễ
Trang 3Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II MỤC LỤC III DANH MỤC VIẾT TẮT V DANH MỤC CÁC BẢNG VI
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẢI TRÁNG PHỦ, CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ LIÊN KẾT VẢI TRÁNG PHỦ 4
1.1 Giới thiệu về vải tráng phủ 4
1.1.1 Khái niệm về vải tráng phủ 4
1.1.2 Cấu trúc của vải tráng phủ 5
1.1.3 Cấu trúc của vải tráng phủ chống thấm thoáng khí 9
1.1.4 Tính chất của vải tráng phủ 11
1.1.5 Ứng dụng của vải tráng phủ 12
1.2 Công nghệ và thiết bị liên kết vải tráng phủ trong may mặc 14
1.2.1 Phương pháp liên kết 14
1.2.2 Thiết bị liên kết vải tráng phủ 22
1.2.3 Băng dán 25
1.2.4 Các chỉ tiêu đánh giá đường liên kết may-dán 29
1.2.5 Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới chất lượng đường dán thực hiện trên máy dán băng khí nóng- trục lô 31
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 34
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 35
2.1 Nội dung nghiên cứu 35
2.2 Đối tượng nghiên cứu 35
2.2.1 Vải 36
2.2.2 Băng 36
2.2.3 Kết cấu đường may - dán 37
2.2.4 Thiết bị thí nghiệm 37
Trang 4Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
2.3 Phương pháp nghiên cứu 40
2.3.1 Phương pháp thiết kế thí nghiệm và tối ưu hoá 40
2.3.2 Lựa chọn giá trị các thông số công nghệ dán: 47
2.3.3 Phương pháp thí nghiệm 51
2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm: 56
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 60
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 61
3.1 Kết quả thí nghiệm 61
3.1.1 Ảnh hưởng riêng biệt của từng yếu tố công nghệ dán đến độ bền kết dính của đường dán 61
3.1.2 Kết quả thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của 3 yếu tố công nghệ dán tới độ bền kết dính của đường dán sử dụng quy hoạch thực nghiệm trực giao 69
3.2 Phương trình hồi quy thực nghiệm 70
3.2.1 Xây dựng phương trình hồi quy thực nghiệm 71
3.2.2 Xác định giá trị tối ưu của các thông số công nghệ dán đảm bảo độ bền kết dính của đường dán là lớn nhất: 76
KẾT LUẬN CHUNG 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
Trang 5Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
DANH MỤC VIẾT TẮT
ASTM American Society Testing and Materials ( Hiệp hội vật liệu và thử
nghiệm Hoa Kỳ)
HF High Frequency
ISO International Organization for Standardization (Tổ chức Quốc tế về
tiêu chuẩn hóa)
QHTG Quy hoạch trực giao
SRT Seam reinforcing tape
TPU Thermoplastic Polyurethane Elastomer
Trang 6Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Tính chất vật lý của các loại xơ 6
Bảng 1.2 Tính chất hóa học của các xơ 7
Bảng 1.3 Các yếu tố tạo nên tính chất của vải tráng phủ 11
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của vải tráng phủ nghiên cứu 36
Bảng 2.2 Thông tin về băng dán 37
Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật máy may 1 kim điện tử DDL 8700-7 38
Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật máy dán NAWON-HTM 3888 39
Bảng 2.5 Giá trị biến mã hóa ở 5 mức nghiên cứu 45
Bảng 2.6 Ma trận thí nghiệm 3 yếu tố 45
Bảng 2.7 Ma trận thí nghiệm 4 yếu tố 45
Bảng 2.8 Giá trị thay đổi của yếu tố nhiệt độ dán 48
Bảng 2.9 Các giá trị thay đổi của yếu tố tốc độ dán 48
Bảng 2.10 Các giá trị thay đổi của yếu tố lực nén trục lô 48
Bảng 2.11 Các giá trị thay đổi của yếu tố áp lực gió khò 48
Bảng 2.12 49
Bảng 2.13 50
Bảng 2.14 50
Bảng 2.15 51
51
Bảng 3.1 Kết quả đo độ bền kết dính của đường may-dán khi thay đổi nhiệt độ dán 61
Bảng 3.2 Kết quả phân tích ANOVA về ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ dán tới độ bền kết dính của đường may-dán 62
Bảng 3.3 Kết quả đo độ bền kết dính của đường may-dán khi thay đổi tốc độ dán 63
Bảng 3.4 Kết quả phân tích ANOVA về ảnh hưởng của yếu tố tốc độ dán tới độ bền kết dính của đường may-dán 64
Bảng 3.5 Kết quả đo độ bền kết dính của đường may-dán khi thay đổi lực nén trục lô 65
Bảng 3.6 Kết quả phân tích ANOVA về ảnh hưởng của yếu tố lực nén trục lô tới độ bền kết dính của đường may dán 66
Bảng 3.7 Kết quả đo độ bền kết dính của đường may-dán khi thay đổi áp lực gió khò 67
Bảng 3.8 Kết quả phân tích ANOVA về ảnh hưởng của yếu tố áp lực gió khò tới độ bền kết dính của đường may-dán 68
Bảng 3.9 Kết quả xác định độ bền kết dính theo ma trận quy hoạch thực nghiệm 70
Trang 7Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Một số kiểu dệt thoi và dệt kim thường sử dụng trong vải nền 5
Hình 1.2 Cấu trúc vải tráng phủ chống thấm thoáng khí 10
Hình 1.3 Một số sản phẩm từ vải tráng phủ chống thấm thoáng khí 14
Hình 1.4 Nguyên lý hoạt động của máy hàn siêu âm 16
Hình 1.5 Mối hàn siêu âm điểm 16
Hình 1.6 Đường hàn siêu âm lăn 16
Hình 1.7 Phương pháp dán tiếp xúc 18
Hình 1.8 Một số hình ảnh về đường dán 19
Hình 1.9 Phương pháp dán bằng khí nóng 19
Hình 1.10 Các đường liên kết dán thường gặp 20
Hình 1.11 Đường may-dán 20
Hình 1.12 Quy trình hàn-dán 21
Hình 1.13 Máy hàn cao tần 2 đầu 22
Hình 1.14 Máy hàn siêu âm điểm 22
Hình 1.15 Máy hàn siêu âm lăn 23
Hình 1.16 Máy dán băng khí nóng 24
Hình 1.17 Máy cộp CS-500 hãng H&H 24
Hình 1.18 Các loại băng dán 28
Hình 1.19 Máy đang kiểm tra độ bền kết dính của băng dán – vật liệu 29
Hình 1.20 Thử mẫu đường dán băng 30
Hình 1.21 Kết quả kéo tách băng dán ra khỏi vật liệu 30
Hình 1.22 Kiểm tra độ bền chống thấm đường dán băng 31
Hình 2.1 Kết cấu may – dán 37
Hình 2.2 Máy may 1 kim điện tử DDL 8700-7 37
Hình 2.3 Máy dán băng NAWON-HTM 3888 38
Hình 2.4 Máy đo độ bền kéo đứt và độ bền kết dính JAMES HEAL T17 39
Hình 2.5 Mẫu chuẩn bị sau khi may 53
Hình 2.6 Mẫu chuẩn bị sau khi dán băng lên đường may 53
Hình 2.7 Đồng hồ hiển thị nhiệt độ dán 54
Hình 2.8 Đồng hồ hiển thị áp lực gió khò và lực nén trục lô 54
Hình 2.9 Máy thử độ bền kéo đứt và kết dính tại Phân viện dệt may TP.HCM 55
Hình 2.10 Hàm kẹp của máy thử độ bền kéo đứt và kết dính 55
Hình 2.11 Máy đang thử độ bền kết dính 55
Hình 2.12 Thiết kế thí nghiệm 56
Trang 8Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Hình 2.13 Nhập số liệu thí nghiệm 57
Hình 2.14 Xử lý số liệu thí nghiệm 57
Hình 2.15 Kết quả phân tích số liệu thí nghiệm 58
Hình 2.16 Chọn các thông số của bài toán tối ưu 58
Hình 2.17 Kết quả của bài toán tối ưu 59
Trang 9Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
MỞ ĐẦU
a Lý do chọn đề tài
Vải tráng phủ chống thấm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: các ngành công nghiệp, quân đội, nông nghiệp, y tế, xây dựng, kiến trúc, giao thông thuỷ lợi, thể thao du lịch Trong ngành công nghiệp thời trang, nó được dùng để sản xuất quần áo thể thao, áo khoác, quần áo cứu hộ, bảo hộ lao động… Đặc tính nổi bật của những loại sản phẩm này là khả năng chống thấm và có độ bền cơ học cao Đối với sản phẩm may mặc, để liên kết các chi tiết từ loại vật liệu này, người ta thường sử dụng các phương pháp: phương pháp hàn, phương pháp dán, phương pháp kết hợp may-dán hoặc hàn-dán Trong các phương pháp trên thì phương pháp may-dán được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất do đường liên kết may-dán có độ bền cao và chi phí sản xuất thấp hơn các phương pháp khác Đường liên kết may-dán được thực hiện qua 2 giai đoạn: ráp nối các chi tiết bằng đường may 1 kim và dán băng lên đường máy Các thông số công nghệ dán: nhiệt độ dán, tốc độ dán, lực nén trục lô, áp lực gió khò Việc thay đổi các thông số công nghệ này có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng đường may-dán Trong gia công sản phẩm quần áo thể thao thì chất lượng đường liên kết may-dán được đánh giá thông qua các chỉ tiêu cơ lý: độ bền kết dính của băng với lớp phủ; độ bền kéo đứt, độ chống thấm nước và
độ bền giặt Theo thực tế sản xuất tại các nhà máy thì độ bền kết dính được đặt lên hàng đầu vì độ bền kết dính có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu đánh giá chất lượng đường may-dán Đây là vấn đề quan trọng nhất khi gia công may-dán để tạo
ra sản phẩm từ vải tráng phủ chống thấm
Đề tài ―Xác định chế độ công nghệ may-dán (sew free) tối ƣu gia công sản phẩm thể thao cao cấp” được thực hiện nhằm xác định sự ảnh hưởng riêng biệt và
đồng thời của các yếu tố công nghệ dán đến chất lượng đường liên kết may-dán, tối
ưu hóa các thông số công nghệ dán để nâng cao chất lượng sản phẩm thể thao làm
từ vải tráng phủ chống thấm
Trang 10Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
b Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu:
Xác định ảnh hưởng riêng biệt và ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố công nghệ dán tới chất lượng của đường liên kết may-dán Trên cơ sở đó, xác định các thông số công nghệ dán tối ưu nhằm đạt được chất lượng đường liên kết là tốt nhất
Đối tƣợng nghiên cứu:
- Vải tráng phủ chống thấm 2.5 lớp, thành phần 100% Polyamit tráng phủ nhựa PU, khổ rộng 58 inches, độ dày 0.2mm, khối lượng 150 g/m2
do Công
ty JBO SPORTING GOODS CO LTD sản xuất
- Băng dán là loại băng TPU 2 lớp, bản rộng 2cm, độ dày 0.01mm do Công ty
YETOM sản xuất
- Máy may 1 kim DDL-8700-7
- Máy dán băng khí nóng trục lô của hãngNAWON - HTM 3888
- Máy đo độ bền kéo đứt và độ bền kết dính JAMES HEAL T17
Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu ảnh hưởng riêng biệt và ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố công nghệ dán: nhiệt độ dán, tốc độ dán, lực nén trục lô, áp lực gió khò và yếu tố canh sợi vải tới độ bền kết dính của đường dán
c Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về vải tráng phủ chống thấm sử dụng trong sản xuất quần áo thể thao cao cấp, công nghệ và thiết bị kết kết vải tráng phủ
- Xác định ảnh hưởng và mức độ ảnh hường riêng biệt của từng các yếu tố công nghệ dán: nhiệt độ dán, tốc độ dán, áp lực nén trực lô, áp lực gió khò và yếu tố canh sợi vải tới độ bền kết dính của đường may-dán
- Xác định hàm hồi quy thực nghiệm biểu thị quy luật ảnh hưởng đồng thời giữa các yếu tố: nhiêt độ dán, tốc độ dán, áp lực nén trực lô, áp lực gió khò tới độ bền kết dính của đường may-dán
- Xác định giá trị tối ưu của các thông số công nghệ dán đảm bảo độ bền kết dính của đường may-dán là tốt nhất
Trang 11Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Kết quả nghiên cứu của luận văn đã xác định được các yếu tố công nghệ dán
có ảnh hưởng đến độ bền kết dính và tìm ra chế độ công nghệ dán tối ưu phù hợp với loại vải và băng mà doanh nghiệp thường xuyên sản xuất sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm thể thao cao cấp được sản xuất từ vải tráng phủ chống thấm
d Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng phương pháp Phân tích phương sai và xử lý số liệu thông qua phân tích ANOVA trên phần mềm Excel 2010 để nghiên cứu ảnh hưởng riêng biệt của các yếu tố tới hàm mục tiêu
Trang 12Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẢI TRÁNG PHỦ, CÔNG NGHỆ VÀ
THIẾT BỊ LIÊN KẾT VẢI TRÁNG PHỦ
1.1 Giới thiệu về vải tráng phủ
1.1.1 Khái niệm về vải tráng phủ [13], [16]
Vải tráng phủ (coated) là loại vật liệu nhiều lớp, trong đó lớp vải dệt thoi, dệt kim hoặc vải không dệt được sử dụng làm vải nền Các loại vải này được xử lý tráng phủ một lớp màng cao phân tử mỏng và mềm dẻo gọi là lớp tráng phủ tạo cho vải có các tính chất mới mà trước đây vải không có Vải nền tạo cho vải tráng phủ
có độ bền cơ học (độ bền kéo đứt, độ bền xé và kiểm soát khả năng kéo giãn của vải) Lớp màng cao phân tử tạo cho vải khả năng chống lại sự thấm của dung dịch lỏng, không khí; chống lại các tác động của môi trường như không khí, nước mưa, nhiệt, độ ẩm, vi sinh vật, tác nhân hoá học, vật lý theo định hướng sử dụng riêng
Vải tráng phủ là vật liệu hỗn hợp mềm dẻo, bao gồm một chất nền dệt và lớp phủ polymer Chất phủ này có thể ở một bên hoặc cả hai bên chất nền, với cùng một loại hoặc một lớp phủ polymer khác nhau cho mỗi bên
- Vải tráng phủ 2 lớp là loại vải mà hợp chất tráng phủ được gắn trực tiếp lên trên một mặt vải, được tráng chuyển màng lớp màng phủ từ lớp giấy nền, được cán dính hoặc được dán một lớp màng đã được tạo thành từ trước bằng chất kết dính lên
Trang 13Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
1.1.2 Cấu trúc của vải tráng phủ [13]
rúc Tuy nhiên, xét về thành phần cấu tạo thì vải có hai thành phần chính là vải nền và lớp tráng phủ
1.1.2.1 Vải nền
a Cấu trúc
Vật liệu dùng làm vải nền có thể là vải dệt thoi, dệt kim hoặc không dệt
Hình 1.1 Một số kiểu dệt thoi và dệt kim thường sử dụng trong vải nền.
b Thành phần cấu tạo
- Các loại xơ, sợi tự nhiên:
Có nguồn gốc thực vật: bông, bông gòn, lanh, xơ dừa, đay… là cellulose trong tự nhiên
Có nguồn gốc động vật : len, lụa, …là các protein động vật
Có nguồn gốc khoáng sản: amiăng là một silicat
- Các sợi hữu cơ nhân tạo cơ bản có hai loại:
Có nguồn gốc từ cellulose: rayon và acetate
Các polyme tổng hợp: nylon, polyester, acrylics, polypropylene
- Các sợi vô cơ: sợi kim loại và sợi thủy tinh
Trang 14c Tính chất vật lý và hóa học của các sợi nền [13]
Bảng 1.1 Tính chất vật lý của các loại xơ
(Nomex)
Visco Axetat
Cấp thông dụng
Cấp công nghiệp
Xơ ngắn thông dụng
Xơ có
độ bền cao
Xơ đa xợi ngắn Xơ
Xơ có
độ bền cao
kể
Không đáng
kể
Không đáng
150°C ° 210°C Phân hủy
180°C
—
250°C (nylon 66) 215°C (nylon 6)
180°C
— 250°C
—
— 160–175°C
370°C
~500°C Phân hủy
Trang 15Bảng 1.2 Tính chất hóa học của các xơ
Thoái hóa đáng
kể dưới ánh sáng mặt trời
Ít thoái hóa trong bóng râm, thoái hóa dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp
Thái hóa nhanh chóng dưới ánh sáng mặt trời và thời tiết
Khả năng chống thoái hóa là tuyệt vời
Ảnh hưởng
của vi sinh vật
Nấm mốc, vi sinh vật phân hủy các chất xơ
Khả năng chịu hơn bông
Ảnh hưởng
của axit
Hủy các chất xơ, axit vô cơ làm thoái hóa dễ dàng hơn so với các axit hữu cơ
Giống như bông
Bị ảnh hưởng bởi
vô cơ đậm đặc và các axit hữu cơ
Kháng với hầu hết các axit vô cơ; axít sulfuric đậm đặc phân hủy sợi
Kháng axit tuyệt vời
Không bị ảnh hưởng đáng kể, nhưng bị tấn công bởi axit sulfuric sôi
Ảnh hưởng
của kiềm
Kháng ở nhiệt độ phòng, nhưng xảy
ra trương nở
Giống như bông
Hầu như không
có ảnh hưởng
Khả năng chịu kiềm ở nhiệt độ phòng, nhưng thủy phân thoái hóa xảy
ra ở nhiệt độ sôi
Khả năng chống kiềm
Khả năng chống kiềm
Giống như bông
Benzen, chloroform, acetone và este làm không ảnh hưởng, nhưng hòa tan trong phenol
và axit mạnh
Kháng với các dung môi hữu cơ, hòa tan trong meta cresol, o-chlorophenol ở nhiệt độ cao
Không hòa tan trong các dung môi hữu cơ ở nhiệt độ phòng; tan trong decalin, tetralin nóng; bị tấn công bởi tác nhân ôxi hóa
Kháng với hầu hết các dung môi hữu cơ
Trang 16Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
d Các thông số quan trọng của vải nền và bề mặt [ 9 ]
- Tính chất cơ học tốt: độ đàn hồi, độ giãn dài lúc nghỉ, cường độ, khả năng chống ma sát
- Loại sợi: sợi và sợi nhún, sợi này thể hiện độ bám dính tốt vì sợi nhô ra mà liên kết tốt với lớp phủ, nhưng khi chế tạo vật liệu polymer mỏng có lớp lông ngắn hoặc sợi cắt có thể đâm xuyên bề mặt, gây thấm nước cho vải
- Độ ổn định cao
- Độ bám dính, hấp thụ: chất nền phải có tính chất liên kết tốt để các lớp phủ có thể thâm nhập vào bề mặt đến một mức độ đầy đủ, và các đặc tính liên kết có thể cải thiện bằng cách bổ sung các tác nhân liên kết vào lớp phủ, xử lý bề mặt…
- Tiền xử lý: chất làm mềm và thuốc nhuộm có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quy trình sản xuất tiếp theo Một số loại xử lý, chẳng hạn như xử lý chống thấm và kháng khuẩn có thể cải thiện các đặc tính của sản phẩm cuối cùng
- Ổn định nhiệt: tráng phủ PU đòi hỏi nhiệt độ cao để tạo thành lớp màng và do
đó các chất nền phải chịu đựng nhiệt độ cao
- Tính đồng bộ bề mặt: độ dày chất nền đồng nhất là một tính năng đặc biệt quan trọng đối với phương pháp xử lý tiếp theo
1.1.2.2 Lớp tráng phủ
a Lớp phủ polyme
Lớp phủ polyme trên các vật liệu dệt cung cấp thuộc tính mới của vải Sản xuất chất dịch phủ polyme là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của ngành công nghiệp lớp phủ Các vật liệu polyme được pha chế cụ thể với các chất phụ gia
và hợp thành bột nhão thích hợp cho lớp phủ Trong số các polyme khác nhau được
sử dụng cho lớp phủ và cán, bốn loại polyme được sử dụng chủ yếu cho lớp phủ:
cao su, PVC, polyuretan và acrylic
- Cao su tự nhiên và tổng hợp (như cao su Styrene–butadiene, Isoprene–
isobutylene, Butyl, Polychloroprene, Chlorosulfonated polyethylene (CSM), Nitrile–butadiene (NBR), silicone)
Trang 17Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
- Polyvinyl chloride ( PVC)
- Polyurethanes
- Acrylic
b Chất phụ gia
Chất phụ gia cộng thêm trong lớp phủ giúp cải thiện tính chất của polyme:
- Chất làm mềm truyền đạt tính linh hoạt tốt hơn và sự mềm mại của của vải tráng phủ nhiều lớp Ngoài ra, nó còn giúp cho lớp phủ được phân bố đều hơn
- Tác nhân liên kết ngang và chất kết dính để cải thiện mối liên kết giữa các vật liệu dệt và các polyme tráng phủ
- Tác nhân kháng khuẩn
- Tác nhân độ bền ánh sáng
- Các loại bột màu khác nhau để nhuộm màu các lớp phủ polyme
Để một vật liệu đạt chất lượng tốt thì liều lượng dung môi có mặt thường xuyên trong các lớp phủ liên kết là rất quan trọng Một số lượng quá nhỏ của dung môi trong các lớp phủ liên kết gây ra sự trương nở các chất kết dính thay vì hòa tan của nó, kết quả là bề mặt của vật liệu liên kết kém Mặt khác, một số lượng quá lớn các dung môi trong các lớp phủ liên kết gây ra quá trình hòa tan nhanh chóng các chất kết dính, dẫn đến sự thâm nhập quá lớn của lớp phủ PU vào bề mặt Kết quả cuối cùng là độ cứng vật liệu quá lớn
Vải tráng phủ chống thấm thoáng khí thì có 2 dạng và chống thấm thoáng khí bằng các phương pháp sau:
- Vải ép màng có lỗ tế vi hoặc màng thấm nước
- Vải tráng phủ màng có lỗ tế vi hoặc màng thấm nước
Để chế tạo vải tráng phủ chống thấm và thoáng khí, người ta tạo ra các màng phủ với những lỗ siêu nhỏ được gọi là lỗ tế vi Vật liệu màng phủ này chứa hàng tỉ
lỗ trên mỗi cm2
, các lỗ này có sự liên kết với nhau và hoạt động như một màng lọc
Nó dựa vào sức căng bề mặt của nước để ngăn nước thấm vào vải Nếu màng phủ này bị dơ hoặc nhiễm bẩn thì nó có thể bị thấm nước
Trang 18Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Hình 1.2 Cấu trúc vải tráng phủ chống thấm thoáng khí [21]
PTFE và PU là các polyme thường được sử dụng nhất để chế tạo màng có lỗ hổng tế vi Ngoài ra, còn có một số loại polyme khác như: acrylic, polyamino axit, polyolefin cũng được sử dụng Các loại màng phổ biến:
- Lớp phủ là một màng PTFE có lỗ tế vi, đường kính của lỗ tế vi từ 0.1-10 m Một phân tử hơi nước có đường kính 0.0004 m Những hạt mưa có đường kính ít nhất 100 m Vì vậy, màng này có khả năng chống thấm nước nhưng vẫn thoáng khí Tuy nhiên, khả năng chống thấm sẽ bị giảm khi vải bị nhiễm bẩn Một lớp phủ
kỵ nước, không thấm dầu và hóa chất được tăng cường để bảo vệ màng tế vi khỏi sự nhiễm bẩn Lớp phủ này làm giảm khả năng thoáng khí nhưng làm tăng độ bền cho vật liệu
- Lớp phủ được làm từ một hỗn hợp của PU và PEO (polyethylene oxide) dưới dạng một màng (phim) rắn ưa nước hoặc lớp phủ không có lỗ, không thấm nước và không khí Việc vận chuyển hơi ẩm xảy ra bởi "thấm hút phân tử", các phân tử nước
di chuyển theo cơ chế: các phân tử nước đầu tiên được hấp phụ lên bề mặt của vật liệu thấm nước sau đó chuyển sang các phân tử tiếp theo Quá trình này tiếp tục trong suốt chiều dày của vật liệu ưa nước Vật liệu thấm nước không nhất thiết phải giống nhau trên cả hai mặt của vải tráng phủ Nó có thể giúp cải thiện độ bền và khả năng chống ô nhiễm
Trang 19Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
- Lớp phủ vẫn là PTFE nhưng các lỗ tế vi của nó được làm đầy với polyurethane ưa nước Có một số bằng chứng cho thấy một lớp không khí tồn tại giữa PTFE và PU cung cấp sự cách nhiệt, tạo sự khác biệt nhiệt độ giữa bên trong
và bên ngoài của vải, và có thể làm giảm sự đọng hạt trên vải Ví dụ: Màng Tex hiện đại thì không thấm nước với không khí nhưng khả năng thoáng khí của nó tốt là nhờ độ mỏng của lớp phủ vì các phân tử nước có khoảng cách ít hơn để đi qua màng tế vi của nó
Gore-Có sự khác biệt giữa vật liệu màng có lỗ tế vi và vật liệu màng ưa nước ở cơ chế thoát hơi Với vật liệu là màng tế vi thì hơi nước thường xuyên đi qua cấu trúc thoáng khí nhưng với vật liệu ưa nước thì sự truyền hơi nước thông qua cơ chế bay hơi khuếch tán có liên quan đến hấp phụ và giải hấp
1.1.4 Tính chất của vải tráng phủ [13], [16]
Tính chất vật lý của vải tráng phủ phụ thuộc vào tính chất của các chất nền, công thức chất tráng phủ, kỹ thuật tráng phủ và các điều kiện xử lý trong lớp phủ Các yếu tố tạo nên các tính chất khác nhau của một loại vải tráng phủ được mô tả trong bảng 1.3
Bảng 1.3 Các yếu tố tạo nên tính chất của vải tráng phủ
STT Tính chất Cấu trúc chất nền
Kỹ thuật tráng phủ/
Trang 20Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Ghi chú: X: có ; — : không
- Khả năng chống thấm nước cao
- Chịu được ma sát, có độ bền rách, độ bền xé và mài mòn tốt
- Có tính cách điện, khả năng chống nhiễm bẩn cao
- Có khả năng chịu được hóa chất: axit,dung môi hữu cơ hyđroacbon béo, hydrocacbon thơm
- Chịu được tác nhân oxi hóa
Bên cạnh một số ưu điểm vừa kể trên, một số loại vải tráng phủ còn có nhược điểm sau:
- Tính chịu nhiệt kém, dễ bị lão hóa do nhiệt, khả năng thoát khí, thoát hơi nước kém Vải thường nặng, ở nhiệt độ thấp bị cứng, ở nhiệt độ cao bị mềm và chảy dính
- Hạn chế lớn nhất của vải tráng phủ chống thấm: nếu độ ngăn nước càng cao thì độ thẩm thấu không khí càng giảm Chúng ta biết rằng, quá trình thẩm thấu không khí xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất Đối với sản phẩm quần áo, không khí thẩm thấu qua vải là do có sự chênh lệch áp suất giữa lớp không khí nằm trong phần không gian giữa cơ thể và quần áo với không khí của môi trường Khi đi qua vải, một phần không khí theo hệ thống mao quản trong xơ sợi, còn phần lớn là dịch chuyển qua khe hở giữa các mắt sợi trên mặt vải Khi xử lý chống thấm cho vải, ta
sẽ phủ lên mặt vải một lớp màng phủ, điều này đồng nghĩa với việc bịt kín khe hở giữa các mắt sợi Lúc này không khí chỉ có cách đi qua các mao quản của xơ sợi và của vật liệu tráng phủ Thông thường để ngăn nước được tốt thì vải tráng phủ nói chung phải có cấu trúc chặt chẽ, dẫn đến làm giảm hệ thống mao quản trong nó Đây chính là nguyên nhân ngăn cản sự lưu thông của không khí qua vải và làm cho vải ít thoáng khí như đã nêu ở trên [16]
1.1.5 Ứng dụng của vải tráng phủ [13], [15], [16]
Hiện nay, vải tráng phủ chống thấm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp ở nhiều lĩnh vực:
Trang 21Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
- Sản xuất công nghiệp: vật liệu chịu mài mòn, băng tải, sản phẩm cao su kỹ thuật, màng chắn…
- Quân đội: quân phục, quần áo đi mưa, chữa cháy…
- Nông nghiệp: bao bì vải lót ao hồ, hệ thống tưới tiêu…
- Xây dựng: các loại ống cấp thoát nước, kết cấu kiến trúc, băng tải…
- Giao thông: lốp xe, túi khí, vải bọc ghế ô tô, vải bạt xe, tấm trải sàn, vải địa kỹ thuật, biển báo…
- Thủy lợi: hệ thống cấp thoát nước
- Y tế: vật liệu cấy ghép, băng, dụng cụ chỉnh hình, sản phẩm vệ sinh, túi đựng xác
- Dệt may: quần áo khoác, quần áo đi mưa, quần áo bảo hộ trong các ngành công nghiệp, giày, da nhân tạo, túi xách thắt lưng, găng tay, mũ, nón …
- Thể thao: quần áo trượt tuyết, quần áo bơi, quần áo leo núi, giày thể thao, thảm lót sàn đấu, các loại trái bóng thi đấu…
- Du lịch: lều, ba lô, túi xách, quần áo khoác
Ngày nay, hầu hết các sản phẩm quần áo và quần áo bảo hộ lao động cho một
số ngành hoạt động ngoài trời như: quân đội, cảnh sát, cứu hỏa, thể thao cho những nhà thám hiểm đều đòi hỏi tính chống thấm và thoáng khí Khi hoạt động, cơ thể
tự làm mát bằng việc thoát mồ hôi Nếu hơi nước không thoát ra ngoài sẽ làm cho
độ ẩm bên trong tăng và làm tăng độ dẫn nhiệt nên gây khó chịu cho người sử dụng
Để đáp ứng được nhu cầu đặc biệt này người ta đã nghiên cứu và sản xuất loại vải
có tính chống thấm nước mà vẫn thoáng khí Vì vậy, sự ra đời của vải chống thấm thoáng khí không chỉ là một bước đột phá quan trọng trong ngành công nghiệp thời trang mà nó còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các ngành công nghiệp khác
Sự khác biệt của vải chống thấm thoáng khí so với các loại vải dệt thông thường ở chỗ: thứ nhất, vải có khả năng chống thấm nước, chống gió, khí xuyên qua vật liệu; thứ hai, trọng lượng vải nhẹ hơn so với các loại vải dệt thông thường từ 10% đến 15%; thứ ba, đảm bảo khả năng trao đổi nhiệt của cơ thể với môi trường xung quanh một cách hiệu quả tạo cho cơ thể luôn luôn cảm thấy thoải mái
Trang 22Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Trong phạm vi đề tài nghiên cứu chỉ đề cập đến phạm vi ứng dụng của vải chống thấm thoáng khí, dùng để sản xuất quần áo thể thao
Một số hình ảnh của vải tráng phủ chống thấm thoáng khí:
Trang 23Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
là các phân tử trong vật liệu bắt đầu rung động và dẫn đến việc nóng chảy bởi nhiệt
độ cao Một liên kết hàn mạnh mẽ sẽ được hình thành
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:
Máy hàn HF bao gồm hai thành phần:
Các máy phát điện tần số cao phát triển lĩnh vực HF tại một tần số 27,12 MHz
và cung cấp một năng lượng Tùy thuộc vào ứng dụng mà máy hàn có công suất từ
500 Watt đến 60 kW Máy hàn từ 2 kW trở lên thì sử dụng chất bán dẫn trong các máy phát điện, nhưng để có sức mạnh cao hơn người ta vẫn sử dụng đèn dao động Các vật liệu hàn được đặt trên hoặc trong thanh ép của máy hàn Trong thanh hàn có hai điện cực với một chức năng kép: chuyển năng lượng cao tần vào vật liệu và ép hai lớp vật liệu với nhau
Ứng dụng:
Hàn cao tần (HF) cho nhựa thường được áp dụng cho sản phẩm nhựa PVC và
PU Sản phẩm có ứng dụng hàn cao tần: quần áo đi mưa, quần áo bảo hộ đánh cá, chế biến thủy hải sản, thảm xe, đệm và gối, vải màn, đệm nước, thuyền hơi, dây truyền dịch và túi đựng máu, khăn trải bàn, băng tải, lều, bộ lọc không khí…
Nguyên tắc liên kết siêu âm rất đơn giản Năng lượng siêu âm và áp suất được
áp lên khu vực thực hiện đường nối Những rung động siêu âm được truyền qua các vật liệu và năng lượng cơ học được chuyển thành năng lượng nhiệt do ma sát giữa các phân tử bề mặt Khi nhiệt được tạo ra đủ để các vật liệu nhựa nhiệt dẻo nóng chảy và liên kết với nhau tại điểm tiếp xúc, tiếp theo là làm mát và kết tinh
Nguyên lý hoạt động:
Trang 24Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Một máy hàn siêu âm điển hình bao gồm bốn thành phần cơ bản: cung cấp điện, chuyển đổi, tăng áp, và đầu hàn như minh họa trong hình 1.4
Hình 1.4 Nguyên lý hoạt động của máy hàn siêu âm[11]
Phân loại đường hàn siêu âm:
- Đường hàn diểm: thực hiện ghép nối ở các điểm cần hàn
Hình 1.5 Mối hàn siêu âm điểm [22]
- Đường hàn liên tục: thực hiện các đường ghép nối dài liên tục
Hình 1.6 Đường hàn siêu âm lăn [5]
Trang 25Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Ưu điểm của hàn siêu âm [5]:
- Tiêu thụ điện năng thấp
- Không có khí thải
- Tốc độ xử lý cao
- Lặp lại chính xác của các kết quả hàn
- Quá trình hàn liên tục
- Vật liệu không bị biến đổi, không có nếp nhăn
- Đường hàn siêu âm kín so với đường may thông thường
- Ứng dụng trong sản phấm chống thấm không khí và nước
- Kim loại, vải tráng và màng nhựa đều có thể hàn được
Ứng dụng:
- Sản xuất mái hiên, những cánh buồm mặt trời, màn hình lớn và rèm
- Chế tạo các biểu ngữ khổ lớn, áp phích PVC
- Dệt may phù hợp cho các ứng dụng sau:
+ Hàn các loại vật liệu nhiệt dẻo như PP, PVC, PE, PET, ABS
+ Sản phẩm không dệt, vải tráng phủ kết hợp với băng dán đường may dùng
để sản xuất áo khoác, quần áo thể thao, quần áo bảo hộ…
a Phương pháp dán tiếp xúc:
Trang 26Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Đây là phương pháp dán đã có từ lâu, bằng cách tì tiếp xúc các trục lô lên bề mặt của nêm hình chữ V Nhiệt phát ra từ bề mặt nêm được truyền trực tiếp vào giữa các lớp vật liệu, có tác dụng liên kết các lớp vật liệu Phương pháp dán này áp dụng cho các các loại vải dày, các loại vật liệu dùng làm thuyền, phao thổi hơi, các thiết bị lọc công nghiệp, các đường ống dẫn nhiên liệu… Miền nhiệt độ mà thiết bị
có thể đạt được là từ 100 đến 1350°F, hay từ 45 đến 730°C
Tốc độ chuyển động của cặp trục lô được quy định bởi thời gian nhiệt tác dụng lên vật liệu, bởi vì độ bền của mối dán chịu ảnh hưởng của thời gian tác dụng nhiệt, nếu thời gian tác dụng quá lâu hay quá ngắn thì mối dán không đảm bảo Do
đó, tốc độ chuyển động của cặp trục lô cũng cần được xem xét một cách cẩn thận
Hình 1.7 Phương pháp dán tiếp xúc
Hiện nay, việc sử dụng máy ép phẳng khí nén để thực hiện đường dán liên kết trong sản phẩm quần áo thể thao củng khá phổ biến Để thực hiện mối liên kết này thì trước tiên hai lớp vải phải được dán sơ bộ với nhau bằng một loại băng keo chuyên dụng Loại keo này được cắt bằng máy cắt laser theo hình dáng của chi tiết cần dán Tiếp theo, mối ghép sẽ đưa vào mâm ép nóng, dưới áp lực và nhiệt độ cao của mâm ép sẽ làm cho lớp keo giữa hai lớp vải tan chảy hoàn toàn, thấm sâu và kết dính các lớp vải với nhau Sau đó, đường dán này được chuyển sang mâm ép lạnh
để mối ghép được kết tinh hoàn toàn Tùy theo loại vải cần dán mà người ta sẽ chọn loại keo và điều chỉnh các thông số nhiệt độ, áp suất và thời gian cho phù hợp
Lực ép của trục lô trên tác động liên tục lên vật liệu trong quá trình thực hiện đường dán Cần phải thay đổi và điều chỉnh giá trị lực ép của trục lô cho phù hợp đối với các loại vật liệu khác nhau
Trang 27Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Các chi tiết sử dụng máy ép phẳng khí nén để thực hiện mối liên kết dán: dây kéo túi áo, các đường tra tay, sườn áo…Một số hình ảnh về đường dán được thể hiện trong hình 1.8
Hình 1.8 Một số hình ảnh về đường dán [2]
b Phương pháp dán khí nóng
Sử dụng tác nhân nhiệt là dòng khí nóng làm tan chảy lớp chất dính của băng dán, dưới tác đồng thời của lực ép trục lô lên bề mặt dán sẽ liên kết các lớp vật liệu lại với nhau
Hình 1.9 Phương pháp dán bằng khí nóng [16]
c Kết cấu các đường liên kết dán thường gặp:
Trang 28Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Hình 1.10 Các đường liên kết dán thường gặp[16]
1.2.1.1 Phương pháp kết hợp may-dán
Đây là phương pháp sử dụng các đường may để liên kết chi tiết sản phẩm, sau
đó thực hiện quá trình dán đè băng dán lên đường may nhằm mục đích ngăn nước
và tránh sự thẩm thấu không khí tại vị trí đường may
Mối liên kết may-dán được thực hiện theo quy trình sau:
- Thực hiện đường may bằng máy may thông thường
- Dán băng đè lên đường may bằng máy dán băng khí nóng
Ưu điểm của đường may-dán:
- Tạo ra đường ghép nối bền chắc và không thấm nước
- Đường may dán dễ thực hiện và cho năng suất cao (ngoại trừ vải tráng PVC)
- Ứng dụng cho nhiều loại vải tráng phủ
- Chống co đường may và có tác dụng làm phẳng đường liên kết
- Là loại đường liên kết rất phổ biến cho quần áo khoác chống thấm hiện nay
Nhược điểm:
- Đường may- dán bị cứng và cộm hơn so với đường hàn-dán
Hình 1.11 Đường may-dán [19]
Trang 29Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
1.2.1.2 Phương pháp kết hợp hàn-dán
Đây là phương pháp liên kết tiên tiến Phương pháp này sử dụng một máy siêu
âm để cắt và tạo một đường liên kết giữa hai lớp vải Kết quả là đường hàn được tạo thành với phần mí ghép rất nhỏ Tuy nhiên, đường hàn này có sự kết dính thấp và cần một băng gia cố để tăng cường Dòng siêu âm kết dính đường nối và được hoàn thành với một băng gia cố tạo nên độ bền của đường hàn dán
Mối liên kết hàn-dán được thực hiện theo quy trình sau:
- Thực hiện đường hàn bằng máy hàn lăn siêu âm hoặc laser
- Dán băng gia cường (SRT) đè lên đường hàn bằng máy dán băng khí nóng
Hình 1.12 Quy trình hàn-dán [20]
Ưu điểm của đường hàn-dán:
- Tạo ra đường ghép nối bền chắc và không thấm nước
- Tạo nên đường ghép nối với mí ghép rất nhỏ và nhẹ
- Làm giảm sự cọ sát với người mặc
- Tạo ra đường nối mềm mại, đường hàn-dán phẳng với mí ghép không bị cộm
- Ứng dụng tốt nhất trên các loại vải tổng hợp hoặc những lọai sợi có thành phần tổng hợp cao
Nhược điểm của đường hàn-dán:
- Đường hàn dán chỉ thực hiện được trên vải sợi tổng hợp hoặc vải sợi có thành phần tổng hợp cao
- Chi phí đầu tư công nghệ ban đầu khá lớn, việc duy tu, bảo dưỡng máy móc
Trang 30Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Hình 1.13 Máy hàn cao tần 2 đầu
* Model: THUNDERLIGHT- 2 ĐẦU
* Công suất tiêu thụ: 8.5 kW
* Công suất đầu ra (tối đa) : 5kW
Trang 31Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Thông số máy:
* Model:
* Công suất máy: 600W
* Công suất máy nén: 1.5 HP
* Sử dòng dòng điện: 220 VAC
* Kích thước máy: dài 1100 mmx rộng 550 mm x cao 150mm
c Máy hàn siêu âm lăn:
Hình 1.15 Máy hàn siêu âm lăn
* Model: RW 2005
* Công suất: 1400 W
* Tần số hàn: 20KHz
* Chiều rộng đường hàn tiêu chuẩn: 1-25mm
* Nguồn cấp điện: 50-60Hz, điện áp 220V, cường độ 12A
Trang 32Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
a Máy dán băng
guyên lý phương pháp dán khí nóng Sử dụng nguồn điện thông dụng 220V- 50Hz cung cấp năng lượng cho hoạt động của toàn bộ máy Dòng điện đi qua sợi đốt làm sợi đốt nóng lên đạt đúng nhiệt
độ cài cho máy Dòng khí nén được thổi từ ngoài vào qua sợi đốt sẽ bị nóng lên, sau
đó đi qua khò ra ngoài, thổi thẳng vào băng Lúc này nhiệt độ của gió khò khoảng hơn 100oC, đủ để làm cho keo tan chảy thấm dính vào vải trong một thời gian ngắn, trong khoảng thời gian này, cặp trục lô sẽ chuyển động mang theo vải và băng, đồng thời dưới áp lực lô, băng sẽ được dán ép vào vải hình thành mối liên kết
Tuy nhiên, ngay sau khi dán, mối dán được đi qua hệ thống khí làm mát - thực chất là một ống thổi khí nén ở nhiệt độ bình thường đặt ở phía trên của lô trên - khiến cho keo dán trở lại trạng thái dẻo cứng và mối dán trở nên ổn định
Trang 33Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Tùy
1.2.3 Băng dán [1], [16]
Băng dán là vật liệu để dán đè lên đường liên kết tạm thời (đường may hoặc đường hàn…) hoặc vị trí xếp chồng của vật liệu trong phương pháp gia công sản phẩm dán
Băng dán có thể có 2 hoặc nhiều lớp nhưng cấu trúc chung của chúng là bao gồm một lớp keo nhiệt dẻo và một lớp nền (có thể chịu lực hoặc không chịu lực) có nhiệt độ nóng chảy lớn hơn lớp keo Trong quá trình dán, dưới tác dụng của nhiệt
độ cao, lớp keo sẽ chảy mềm và bị ép chặt lại dưới tác dụng của áp lực hình thành mối liên kết Vật liệu làm lớp keo là các loại nhựa nhiệt dẻo như PA, PU, PVC, PET
có nhiệt độ nóng chảy khác nhau Lớp nền có thể làm từ vải dệt thoi hoặc một loại nhựa nhiệt dẻo, thậm chí là cùng loại với keo Hiện nay băng dán được cung cấp bởi rất nhiều nhà cung cấp khác nhau trên thế giới, do vậy chúng có rất nhiều tên thương mại khác nhau Để phân biệt ta có thể phân biệt theo 2 phương pháp sau:
1.2.3.1 Phân loại theo chức năng sử dụng
a Băng dán đường may (seam tape: ST)
Tính chất:
Đây là loại băng dán chống thấm cho đường may có cấu tạo 2 lớp và 3 lớp
Trang 34Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
- Băng 2 lớp bao gồm lớp nền PU và lớp màng keo PU Tuy là cùng thành phần PU nhưng lớp màng keo PU có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn lớp nền
- Áo mưa, áo khoác
- Quần áo hoạt động ngoài trời: trượt tuyết, đi xe đạp, chèo thuyền, leo núi, chèo thuyền thể thao, đi bộ đường dài, săn bắn, câu cá, chơi golf…
- Quần áo hộ lao động công nghiệp
- Lều
- Giày dép
- Quần áo quân sự và thiết bị
- Quần áo bảo hộ cho hóa chất độc hại
Đây là loại băng dán dùng cho đường liên kết may đối với vải không thấm nước Nó có tác dụng ngăn nước đi qua các khe hở được tạo ra bởi các lỗ kim trong quá trình may Băng dán đường may thường có 2 hoặc 3 lớp
b Băng dán đường hàn (seam reinforcing tape: SRT)
Tính chất:
- SRT là loại băng chịu lực 2 lớp và 3 lớp, thành phần là polyuretan và nylon
- Khả năng bám dính tốt, ít bị mài mòn và không thấm nước
Ứng dụng:
Dùng để gia cố dường đường hàn bằng máy siêu âm hoặc laser trên các loại quần áo thể thao Do độ bền của mối liên kết hàn rất yếu nên loại băng này đòi hỏi
Trang 35Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
phải có độ bền cao do đây là lớp chịu lực chính của mối hàn Băng SRT có khả năng chống nước, độ dày của băng và keo cũng rất khác nhau nhằm đáp ứng cho các loại vải khác nhau
c Băng dán trang trí (overlay tape: OT)
Ngoài băng dán trang trí OT còn có màng trang trí dể ứng dụng vào các chi tiết lớn của sản phẩm
Tính chất:
Băng OT loại màng polyurethane hai lớp: một lớp polyurethane màu được cán
ép với một màng keo polyurethane
- Có nhiều màu sắc khác nhau và có thêm loại băng và màng phản quang phù hợp với nhiều màu sắc của vải
- Trọng lượng nhẹ, cảm giác sờ tay mềm mại
- Khả năng bám dính tuyệt vời với nhiều loại vải, bao gồm nylon không thấm nước
- Khả năng chống mài mòn tốt
Ứng dụng:
- Băng và màng dán trang trí đươc sử dụng để dán ốp lên bề mặt ngoài trên sản phẩm để trang trí cho quần áo Các chi tiết ứng dụng: dây kéo trang trí, túi, yếm, dây thắt lưng, vai áo hoặc đắp vai, cổ áo, tay áo, logo (phù hiệu) cắt laser, đường may quần áo…
- Ngoài ra, màng và băng trang trí còn được sử dụng ở các vị trí chịu lực, chịu mài mòn như vai, khuỷu tay, đáp ống, đầu gối, gia cố các vị trí đục lỗ để luồn dây chun, các vị trí mép cắt để chống tưa sợi…
d Băng dán mép (Edge banding tape: EB)
Đây là loại băng có khả năng đàn hồi cao (khi bị kéo giãn 100% so với chiều dài ban đầu với tốc độ 12 inches/phút và để tự do trong vòng 1 phút thì băng trở lại hoàn toàn trạng thái ban đầu) Băng có cấu trúc 3 lớp, trong đó có một lớp co giãn dạng chun xen vào giữa hai lớp keo nhiệt dẻo Khi sử dụng chỉ cần dán băng EB
Trang 36Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
vào mép rồi gập lên sau đó đem ép nhiệt Như vậy, mép sản phẩm sẽ êm phẳng, sạch và gọn
Băng EB thường được sử dụng đối với vải dệt kim và các sản phẩm mặc lót, dùng băng cho phép giảm khoảng 10% trọng lượng của sản phẩm
1.2.3.2 Phân loại theo số lớp
a Băng dán 2 lớp (ST-104, ST-503, ST-504; SRT-1001…):
Là loại băng được tạo nên từ hai lớp keo có nhiệt độ nóng chảy khác nhau Lớp nền là một loại nhựa dẻo hoặc vải dệt thoi có khả năng chịu được nhiệt độ cao
và một lớp keo có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn rất nhiều so với lớp nền
Loại băng này dùng để dán chống thấm nước cho đường may đồng thời dùng
để gia cố cho đường liên kết hàn Ultrasonic đối với vải hai lớp không chống thấm nước hoặc vải dệt kim, nỉ…
b Băng dán 2.5 lớp (SRT-2005, SRT-2002, E-303 ):
Trên thực tế loại băng này cũng gần giống băng dán 2 lớp Lớp nền thường làm từ vải dệt thoi đó được xử lý chống thấm nước và thường có thêm một lớp in rất mỏng trên bề mặt vải nền Loại băng này thường dùng để gia cố đường liên kết hàn Ultrasonic cho vải mỏng 2 lớp hoặc 2,5 lớp
c Băng dán 3 lớp (ST-306, ST-318 ; SRT-3009…):
Là loại băng gồm lớp nền, lớp keo và lớp chống thấm liên kết với nhau và được phân biệt rất rõ ràng giữa từng lớp Loại băng này dùng cho vải 3 lớp để gia cố các đường liên kết hàn hàn Ultrasonic, một số cũng được dùng để dán đường may với mục đích là chống thấm cho các lỗ đâm kim trên vải
Hình 1.18 Các loại băng dán [12]
Trang 37Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Như vậy, theo cách phân loại này, ta thấy mỗi loại băng sẽ được dùng với một
số loại vải có số lớp tương đương Khi sử dụng cần phải chú ý đến chức năng của băng và của vải cần liên kết để đảm bảo cho chất lượng của sản phẩm
1.2.4 Các chỉ tiêu đánh giá đường liên kết may-dán [16]
Chất lượng đường may-dán liên kết các chi tiết từ vải chống thấm là một phạm trù mang tính tổng hợp được đánh giá đồng thời bằng một số các chỉ tiêu chất lượng
là đặc trưng định lượng của các tính chất chất lượng của sản phẩm may Các hãng sản xuất lớn sản phẩm từ vải chống thấm như: Nike, Adidas, The North Face, Marmot, Patagonia,…đã nghiên cứu, tổng hợp và đưa ra các chỉ tiêu thuộc nhóm
công dụng đánh giá chất lượng đường liên kết may-dán như sau:
1.2.4.1 Độ bền kéo đứt:
Đường liên kết may-dán phải đảm bảo khi tiến hành kiểm tra kéo đứt, mẫu thí nghiệm bị phá hủy đứt, rách không tại vị trí đường liên kết Tiến hành kéo đứt đường liên kết theo tiêu chuẩn ASTM D1683-04
1.2.4.2 Độ bền kết dính:
Việc đánh giá chất lượng mối liên kết dán hay khả năng tương thích của băng dán, chất dính và vật liệu được thực hiện theo tiêu chuẩn Tiêu chuẩn kiểm tra của Mỹ: số 1911A -5512, ASTM D413-83, ISO EN 2411-2004 hoặc tiêu chuẩn của châu Âu – EN 1392:1995E và một số tiêu chuẩn khác Quá trình thí nghiệm được thể hiện trong hình 1.19
Trang 38Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Hình 1.19 Máy đang kiểm tra độ bền kết dính của băng dán – vật liệu
Nói chung nếu đường dán đạt tiêu chuẩn thì cả lớp dính của băng và lớp tráng phủ của vải đều bong ra theo như hình 1.20 (gần như bị xé rách) Nếu lớp tráng phủ của vải và băng tách ra dễ dàng thì chưa đạt yêu cầu, cần chỉnh lại các chế độ dán cho phù hợp.Việc kiểm tra sẽ tiếp tục tới khi băng thỏa mãn yêu cầu
Hình 1.20 Thử mẫu đường dán băng
Kết quả thí nghiệm phá hủy mối liên kết giữa băng dán và vật liệu, làm cho một phần lớp vật liệu tráng phủ bong ra khỏi lớp vật liệu cơ bản và bám vào lớp chất dính của băng dán, hình 1.21
Hình 1.21 Kết quả kéo tách băng dán ra khỏi vật liệu
1.2.4.3 Độ chống thấm nước:
Đây là yêu cầu rất quan trọng đối với các sản phẩm may từ vải chống thấm Tuỳ theo sản phẩm và các khách hàng sản xuất mà yêu cầu độ bền thẩm thấu khác nhau: Đường liên kết may-dán phải đảm bảo sao cho khi kiểm tra tại các vị trí liên kết dưới áp lực nước bơm không đổi (theo tiêu chuẩn của Mỹ - số 1911A-5512 hoặc AATCC 127- 2003) và trong khoảng thời gian nhất định không có các giọt nước xuất hiện tại đó Các vị trí thường được kiểm tra trên sản phẩm như các đường giao 3, giao 4 hoặc đường đơn
Trang 39Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Mô hình kiểm tra độ bền chống thấm đường dán băng được thể hiện ở hình 1.22
Hình 1.22 Kiểm tra độ bền chống thấm đường dán băng
1.2.4.4 Độ bền giặt:
Tuỳ theo khách hàng và từng loại sản phẩm mà yêu cầu về độ bền giặt là khác nhau Đường liên kết phải đảm bảo các tính chất cơ bản như tính chống thấm, độ bền kéo đứt, độ bền kết dính… sau khi giặt sản phẩm
Với các sản phẩm không có yêu cầu đặc biệt thì được giặt 5 lần với nước ở nhiệt độ 40oC (theo tiêu chuẩn AATCC 127- 2003)
1.2.5 Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới chất lượng đường dán thực hiện trên máy dán băng khí nóng- trục lô [16]
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường dán, ta cần kiểm soát trong phạm vi cho phép Đối với mỗi loại máy mỗi loại vật liệu, loại băng thì cần điều chỉnh cho phù hợp
+ Nhiệt độ dán: Đây là yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến khả năng nóng
chảy của keo dán Khi nhiệt độ càng cao thì độ bền càng tăng Tuy nhiên, chỉ đến một thời điểm nào đó, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng thì độ bền đường dán sẽ giảm rất nhanh do keo bị quá nhiệt Thêm vào đó sự tăng cao nhiệt độ sẽ làm chất dính tan chảy phủ lên lớp nền gây ra hiện tượng phè keo, ảnh hưởng tới độ bền đường dán, cũng có thể làm cháy vải hoặc hiện tượng bóng vải ảnh hưởng tới chất lượng ngoại quan Vì vậy cần tìm ra nhiệt độ phù hợp, còn phụ thuộc vào điểm nóng chảy của lớp keo của băng dán
Trang 40Luận văn cao học Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May
Khi đạt nhiệt độ thích hợp, tức là khi khả năng liên kết giữa keo với vải là tốt nhất thì độ bền mối liên kết khi ấy sẽ phụ thuộc vào mối liên kết giữa băng - lớp tráng phủ và lớp tráng phủ - vải nền Khi nhiệt độ không đạt nhiệt độ thích hợp, độ bền đường dán sẽ giảm rất nhanh do keo tan chảy không đều, độ bám dính vì thế sẽ giảm đi
+ Tốc độ dán (tốc độ quay của cặp trục lô): Tốc độ dán có ảnh hưởng hai
chiều tới độ bền đường liên kết, tốc độ dán càng nhanh thì năng suất cao, tuy nhiên thời gian tiếp xúc giữa băng và vải ít đi, độ bền của mối liên kết càng có xu hướng giảm, song nếu tốc độ dán chậm làm cho băng và vải tiếp xúc với nhiệt độ lâu hơn, keo dễ bị quá nhiệt do keo phải tiếp xúc gió nóng nhiều hơn làm giảm độ bền đường liên kết Vì vậy, cần dán ở tốc độ thích hợp cho từng loại vải và băng dán trong từng
điều kiện nhất định
+ Lực nén của cặp trục lô: Lực lực nén càng tăng thì độ bền đường liên kết
sẽ tăng do keo nóng chảy được điền đầy vào các khoảng trống tế vi giữa vải và băng, làm tăng diện tích tiếp xúc giữa vải và băng dán Ngoài ra, ta biết rằng trong quá trình tạo băng dán đều có công đoạn tráng phủ lớp keo PU lên mặt vải nền băng, quá trình đó tạo ra các bọt khí, trong quá trình dán khi keo đã tan chảy dưới tác dụng của lực ép các bọt khí này sẽ thoát ra ngoài, keo sẽ được điền đầy vào đó, như thế liên kết sẽ bền hơn
Khi khả năng liên kết đạt mức độ tối đa thì độ bền của đường dán không có khả năng tăng nữa, cho dù lực nén có tiếp tục tăng Nếu lực nén quá thấp sẽ làm keo không bám chắc vào vải làm băng dễ bong trong quá trình sử dụng
+ Áp lực gió khò: Áp lực gió khò càng lớn thì nhiệt độ gió khò càng cao mặc
dù vẫn giữ nguyên chế độ nhiệt cài đặt cho máy, nếu áp lực gió khò lớn quá thì keo
sẽ nóng chảy nhanh và phân bố không đều, ngược lại áp lực gió khò nhỏ, nhiệt độ giảm đều ảnh hưởng tới độ bền đường dán Khi áp lực gió khò lớn thì độ bền của đường liên kết cũng sẽ tăng lên, tác dụng của gió khò tương hỗ với nhiệt độ Nhiều khi do kiểm soát nhiệt độ mỏ khò rất khó nên thay vì thay đổi nhiệt độ ta nên thay đổi áp lực gió khò, vừa dễ dàng vừa đảm bảo tăng tuổi thọ mỏ khò khi dán