Luận án tiến sĩ nghiên cứu đánh giá khách quan độ nhăn và ảnh hưởng của một số thông số vải nhăn đến đường may

Để góp phần nâng cao chất lượng và củng cố ưu thế cho sản phẩm may xuất khẩu chủ lực của ngành Dệt May Việt Nam từ các vải dệt thoi nhẹ sản xuất trong nước, luận án “Nghiên cứu đánh giá

-

NGUYỄN THỊ LỆ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHÁCH QUAN ĐỘ NHĂN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG

SỐ VẢI ĐẾN NHĂN ĐƯỜNG MAY

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2008

-

NGUYỄN THỊ LỆ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHÁCH QUAN ĐỘ NHĂN VÀ

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG

SỐ VẢI ĐẾN NHĂN ĐƯỜNG MAY

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ DỆT MAY

Mã số: 62.52.20.05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS NGÔ CHÍ TRUNG

PGS TS LÊ HỮU CHIẾN

HÀ NỘI, 2008

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Thị Lệ

Lời cảm ơn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Tiến sĩ Ngô Chí Trung

và Phó giáo sư, Tiến sĩ Lê Hữu Chiến, những người thầy đã tận tình hướng dẫn,

động viên khích lệ, dành nhiều thời gian, tâm sức trao đổi góp ý cùng tôi trong quá

trình thực hiện luận án

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy cô giáo, các đồng

nghiệp trong Khoa Công nghệ Dệt May và Thời trang - Trường Đại học Bách Khoa

Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành luận án

Xin trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học, Phòng Khoa học Công

nghệ, Phòng thí nghiệm Vật liệu dệt - Khoa Công nghệ Dệt May và Thời trang,

Phòng thí nghiệm Cơ - lý, Phòng thí nghiệm Hoá, Viện Dệt May, Bộ môn Hệ thống

thông tin - Khoa Công nghệ thông tin đã tạo điều kiện và giúp đỡ để tôi hoàn thành

bản luận án này

Lời cảm ơn chân thành xin được gửi đến Bộ môn May, Trường Đại học Kỹ

thuật Liberec, Cộng hoà Séc, Giáo sư Sachiko Sukigara, Viện Công nghệ Kyoto,

Nhật Bản bởi sự giúp đỡ nhiệt tình và đề tài Asea-Uninet 2006 đã cấp kinh phí cho

tôi trong thời gian thực tập nghiên cứu ở nước ngoài

Đặc biệt, tôi xin cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Văn Vinh và các cộng sự, Phòng thí

nghiệm Quang Điện tử - Bộ môn Cơ khí chính xác và quang học - Khoa Cơ khí, đã

đóng góp nhiều ý kiến về phần thiết bị đo nhăn đường may của luận án này

Cuối cùng, nhưng rất quan trọng là lòng biết ơn xin được gửi tới Gia Đình

tôi, những người thân yêu nhất đã cùng chia sẻ, gánh vác công việc để tôi yên tâm

hoàn thành luận án

Tác giả

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa……… ……… ii

Lời cam đoan………iii

Lời cảm ơn………iv

Mục lục ……….v

Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt trong luận án ………viii

Danh mục các bảng số liệu, sơ đồ trong luận án……… …… xi

Danh mục các hình vẽ, đồ thị trong luận án……….xii

MỞ ĐẦU……… ……….1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHĂN ĐƯỜNG MAY…… …5

1.1 Nhăn đường may……… ….5

1.1.1 Khái niệm……… … 5

1.1.2 Phân tích hiện tượng nhăn đường may……… … 7

1.2 Các phương pháp đánh giá độ nhăn đường may……… …10

1.2.1 Đánh giá nhăn đường may bằng so sánh chủ quan………10

1.2.2 Đo nhăn đường may bằng phương pháp khách quan ………… 11

1.3 Ảnh hưởng của các thông số vải đến nhăn đường may……… 23

1.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến nhăn đường may… ……….….……….….23

1.3.2 Ảnh hưởng của thông số vải đến nhăn đường may……….…….… 24

1.4 Dự báo độ nhăn đường may……… ……36

1.5 Kết luận chương 1 ……… ….…40

1.6 Hướng nghiên cứu của luận án……… …… ….…41

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……42

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……… ……43

2.1.1 Vật liệu……….43

2.1.2 Đường may……… ………44

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu……….……… 45

2.2.1 Thiết lập hệ thống đánh giá khách quan độ nhăn và xác định các thông số hình học đường may ứng dụng quét laser 3D và mạng nơron nhân tạo……… ………45

2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các đặc trưng cơ học và thông số cấu trúc vải đến nhăn đường may……….56

2.2.3 Thiết lập hệ thống dự báo độ nhăn đường may dựa trên các thông số cấu trúc và đặc trưng cơ học vải ứng dụng mạng nơron nhân tạo………….61

2.3 Kết luận chương 2……… ……67

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN……… … …68

3.1 Thiết kế hệ thống thiết bị đánh giá độ nhăn đường may đơn 301……… 69

3.1.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động ……….… 69

3.1.2 Thiết bị quét bề mặt đường may……… ……70

3.1.3 Mô phỏng bề mặt vải bị nhăn do đường may và xác định các thông số hình học của mẫu……… ……….78

3.1.4 Mạng nơron đánh giá độ nhăn đường may……… …81

3.2 Xác định ảnh hưởng của các đặc trưng cơ học vải đến nhăn đường may…… 87

3.2.1 Ảnh hưởng của đặc trưng kéo giãn ……… ……… 87

3.2.2 Ảnh hưởng của đặc trưng trượt ……… … 91

3.2.3 Ảnh hưởng của đặc trưng uốn ……….……… 94

3.2.4 Ảnh hưởng của đặc trưng nén ……… … 99

3.2.5 Ảnh hưởng của đặc trưng bề mặt vải………100

3.2.6 Kết luận về ảnh hưởng của các đặc trưng cơ học vải đến nhăn đường may 103

3.3 Xác định ảnh hưởng của các thông số cấu trúc vải đến nhăn đường may…… 103

3.3.1 Ảnh hưởng của mật độ dệt ……… …… ………104

3.3.2 Ảnh hưởng của độ chứa đầy … ……… ……106

3.3.3 Ảnh hưởng của độ dày và khối lượng vải ……….…108

3.3.4 Kết luận về ảnh hưởng của thông số cấu trúc vải đến nhăn đường may 110

3.4 Thiết lập mạng nơron nhân tạo dự báo độ nhăn đường may đơn 301 dựa trên các đặc trưng cơ học và thông số cấu trúc vải……… …110

3.4.1 Kết quả kiểm tra tương quan giữa các cặp dữ liệu đầu vào ……… …110

3.4.2 Cấu trúc mạng nơron dự báo độnhăn đường may……… …111

3.4.3 Mẫu học và tham số cho giải thuật lan truyền ngược lỗi……… 111

3.4.4 Kết quả đánh giá khả năng dự báo độ nhăn đường may của mạng … … 114

3.5 Kết luận chương 3……… 117

KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN ……… … 119

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 122

DANH MỤC BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ …… ……… 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 124

PHỤ LỤC 136

CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ĐƯỢC DÙNG TRONG LUẬN ÁN Các chữ viết tắt

AATCC American Association of Textile Chemist and Colorists

(Hiệp hội hoá dệt và chất màu Hoa Kỳ)

ADC Analog Digital Converter

(Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số)

ANN Artificial Neural Network (Mạng nơron nhân tạo)

ASTM American Society for Testing and Materials

(Hội thử nghiệm và vật liệu Hoa Kỳ)

BS British Standards (Tiêu chuẩn Vương quốc Anh)

CCD Camera Charge Digital (máy ảnh kỹ thuật số)

COM Computer Output on Microfilm (máy tính đưa ra trên microfilm)

FAST Fabric Assurance by Simple Testing

FFT Fast Fourier Transform (Biến đổi Phuriê nhanh)

ISO the International Organization for Standardization (Tổ chức tiêu chuẩn

hoá quốc tế)

LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

KESF Kawabata Evaluation System for Fabric

(Hệ thống đánh giá vải Kawabata)

LED Light Emitting Diode (điốt phát sáng)

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

Dp Đường kính pupil mm

SS Seam Smoothness (Độ phẳng phiu của đường may)

2HG5 Độ trễ của lực trượt ở góc 0,0872 radian (5o) g/cm

Các ký hiệu chữ Hy-lap

δ Sai số giữa giá trị mong muốn và giá trị thực của nơron *

εt Độ tăng độ dày tương đối (trong tiếng Anh là thickness strain) %

µ Hệ số ma sát *

Các chỉ số

i (1,2, ,n) Chỉ số thứ tự của nơron lớp vào

j (0,1,2 ,m) chỉ số thứ tự của nơron lớp ẩn

k (1,2 ,p) chỉ số thứ tự của nơron lớp ra

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TRONG LUẬN ÁN

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật mẫu vải thí nghiệm

Bảng 2.2 Chỉ tiêu kỹ thuật của chỉ thí nghiệm

Bảng 2.3 Các điều kiện may mẫu

Bảng 2.4 Các đặc trưng cơ học vải đo trên hệ thống KESF

Bảng 3.1 Kết quả các nơron đầu ra và độ nhăn của 15 mẫu học

Bảng 3.2 Kết quả các nơron đầu ra và độ nhăn của 10 mẫu kiểm tra

Bảng 3.3 Phương trình tương quan giữa các đặc trưng kéo giãn và nhăn đường may Bảng 3.4 Phương trình tương quan giữa các đặc trưng trượt và nhăn đường may Bảng 3.5 Phương trình tương quan giữa các đặc trưng uốn với nhăn đường may Bảng 3.6 Phương trình tương quan giữa các đặc trưng bề mặt với nhăn đường may Bảng 3.7 Phương trình tương quan giữa mật độ sợi với nhăn đường may

Bảng 3.8 Phương trình tương quan giữa độ chứa đầy với nhăn đường may

Bảng 3.9 Hệ số tương quan giữa các cặp dữ liệu đầu vào của mạng dự báo

Bảng 3.10 Kết quả huấn luyện mạng dự báo độ nhăn đường may

Bảng 3.11 Kết quả kiểm thử mạng dự báo độ nhăn đường may

Bảng P2.1 Thông số của thuỷ tinh quang học cho thấu kính

Bảng P2.2 Kết quả tính các thông số hệ quang

Bảng P2.3 Kết quả tính ảnh hưởng của cầu sai và coma

Bảng P2.4 Bảng kê các chi tiết của thiết bị quét bề mặt đường may

Bảng P4.1 Kết quả đo và kiểm nghiệm toạ độ x trên căn mẫu bậc 0,8mm của Mitutoyo Bảng P4.2 Kết quả đo và kiểm nghiệm toạ độ y trên căn mẫu bậc 0,8mm của Mitutoyo Bảng P4.3 Kết quả đo và kiểm nghiệm toạ độ z trên căn mẫu bậc 0,8mm của Mitutoyo Bảng P10.1 Kết quả 5 thông số hình học và độ nhăn khách quan của các mẫu

Bảng P10.2 Kết quả độ nhăn khách quan của các mẫu (9-24) dùng cho ANN dự báo Bảng P11.1 Kết quả cấp độ SS chủ quan của các mẫu

Bảng P11.2 Kết quả cấp độ SS chủ quan của các mẫu (9-24) dùng cho ANN dự báo Bảng P11.3 So sánh SS khách quan với SS chủ quan bằng trắc nghiệm dùng trung vị Bảng P11.4 So sánh SS khách quan với SS chủ quan bằng trắc nghiệm Kruskall-Wallis Bảng P12.1 Các đặc trưng cơ học vải theo hướng sợi dọc

Bảng P12.2 Các đặc trưng cơ học vải theo hướng sợi ngang

Bảng P12.3 Các đặc trưng cơ học vải tính trung bình

Bảng P12.4 Các thông số cấu trúc của vải thí nghiệm

Bảng P13.1 Phương trình tương quan giữa đặc trưng kéo giãn và nhăn đường may Bảng P13.2 Phương trình tương quan giữa đặc trưng trượt và nhăn đường may Bảng P13.3 Phương trình tương quan giữa đặc trưng uốn với nhăn đường may Bảng P13.4 Phương trình tương quan giữa đặc trưng bề mặt với nhăn đường may Bảng P16.1 So sánh kết quả cấp độ SS dự báo với thực tế bằng trắc nghiệm Wilcoxon

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN

Hình 1-1 Ảnh chụp đường may nhăn

Hình 1-2 Sơ đồ xác định độ co và dồn của đường may 301

Hình 1-3 Sơ đồ xác định độ gợn sóng đường may 301

Hình 1-4 Sơ đồ nhăn đường may gây ra bởi sự co đường may

Hình 1-5 Sơ đồ lực tác động của chỉ vào vải trong mũi may

Hình 1-6 Mô hình thanh đàn hồi cố định hai đầu

Hình 1-7 Mô hình cơ học của nhăn đường may

Hình 1-8 Sơ đồ bố trí mẫu và nguồn sáng khi đánh giá độ phẳng của đường may theo

tiêu chuẩn 88B AATCC

Hình 1-9 Các ảnh chuẩn tương ứng với 5 cấp độ SS của AATCC

Hình 1-10 Sơ đồ đánh giá nhăn đường may bằng CCD

H×nh 1-11 Chiều rộng, số vùng tối trên đường may nhăn

H×nh 1-12 Xác định chiều dài, số nếp nhăn trên đường may

Hình 1-13 Sơ đồ đánh giá nhăn đường may bằng quan sát

Hình 1-14 Sự thay đổi biên độ và bước sóng nhăn

Hình 1-15 Sơ đồ xác định bước sóng và biên độ nhăn

Hình 1-16 Sơ đồ thu ảnh nhăn đường may của Ryohei Komatsubara

Hình 1-17 Sơ đồ đo nhăn đường may bằng thiết bị trắc quang

Hình 1-18 Ảnh chụp hệ thống đo nhăn đường may bằng quét laser

Hình 1-19 Sơ đồ quá trình xác định FD của bề mặt

Hình 1-20 Sơ đồ phân chia vùng phổ năng lượng

Hình 1-21 Bề mặt đường may mô phỏng từ dữ liệu quét laser và siêu âm

Hình 1-22 Sơ đồ biểu diễn các yếu tố ảnh hưởng đến nhăn đường may

Hình 1-23 Đồ thị tương quan giữa độ định dạng của vải và độ nhăn đường may Hình 1-24 Biểu đồ FAST

Hình 1-25 Biểu đồ thể hiện hệ số tương quan giữa thông số vải và nhăn đường may Hình 1-26 Ảnh hưởng của độ chứa đầy vải tới nhăn đường may

Hình 1-27 Ảnh hưởng của độ giãn tới biên độ sóng

Hình 1-28 Ảnh hưởng của độ cứng trượt, độ dày vải tới nhăn đường may

Hình 1-29 Ảnh hưởng của độ dày, khối lượng vải tới nhăn đường may

Hình 1-30 Sơ đồ hình dạng của đường may 301

Hình 1-31 Ảnh hưởng của l/EcB tới độ tăng độ dầy đường may cầm

Hình 1-32 Ảnh hưởng kết hợp của J1 và η lên nhăn đường may

Hình 1-33 Ảnh mô phỏng đường may nhăn với độ giãn khác nhau

Hình 1-34 Ảnh đường may trên vải thực và mô phỏng

Hình 1-35 Ảnh đường may mô phỏng

Hình 1-36 Ảnh các mẫu đường may thực 1 và 2 dải vải

Hình 1-37 Ảnh kết quả mô phỏng đường may 1 và 2 dải vải với đặc trưng cơ học thực Hình 1-38 Ảnh kết quả mô phỏng với Fs 1 và 2 dải vải

Hình 1-39a Phổ năng lượng mô phỏng

Hình 1-39b Phân bố chồng chập năng lượng dưới các điều kiện Fs và Fd

Hình 1-40 Dự báo nhăn đường may bằng môđun Young và độ dày vải

Hình 1-41 Độ định dạng dọc tương ứng với góc nếp gấp ngang và nhăn đường may Hình 2-1 Sơ đồ nguyên lý đo toạ độ z

Hình 2-2 Sơ đồ nguyên lý hệ quang

Hình 2-3 Sơ đồ chuẩn máy bằng căn mẫu

Hình 2-4 Phương pháp chia tam giác 1-4

Hình 2-5 Các thông số hình học của nhăn đường may

Hình 2-6 Xác định 5 thông số hình học của nhăn đường may

Hình 2-7 Cấu trúc mạng nơron đánh giá độ nhăn đường may

Hình 2-8 Sơ đồ giải thuật lan truyền ngược lỗi

Hình 2-14 Thiết bị đo nhăn đường may

Hình 2-15 Sơ đồ dự báo nhăn đường may ứng dụng mạng nơron nhân tạo

Hình 3-1 Sơ đồ quá trình đánh giá độ nhăn đường may

Hình 3-2 Các thông số hình học của hệ quang

Hình 3-3 Sơ đồ hệ quang

Hình 3-4 Sơ đồ cấu trúc máy đo

Hình 3-5 Sơ đồ các điểm đo

Hình 3-6 Sơ đồ điều khiển đo

Hình 3-7 Giao diện điều khiển đo

Hình 3-8 Sơ đồ chức năng hệ thống

Hình 3-9 Kết quả đo căn mẫu 0,8mm theo 2 phương x, y

Hình 3-10 Kết quả đo căn mẫu theo phương z

Hình 3-11 Ảnh lưới điểm ban đầu

Hình 3-12 Ảnh lưới điểm sau khi làm mịn lần thứ nhất

Hình 3-13 Ảnh lưới điểm sau khi làm mịn lần thứ hai và tô màu

Hình 3-14 Giao diện mô phỏng bề mặt mẫu

Hình 3-15 Ảnh mô phỏng bề mặt mẫu 4MD3

Hình 3-16 Ảnh chụp mẫu 4MD3

Hình 3-17 Giao diện kết quả tính 5 thông số hình học của nhăn đường may

Hình 3-18a Đồ thị biểu diễn tần số và phổ biên độ của dữ liệu quét

Hình 3-18b Ma trận đầu vào của ANN đánh giá độ nhăn đường may

Hình 3-19 Mẫu học và đầu ra mong muốn của mạng

Hình 3-20 Giao diện huấn luyện mạng đánh giá độ nhăn

Hình 3-21 Giao diện đánh giá độ nhăn đường may

Hình 3-22 Tương quan giữa độ nhăn chủ quan và độ nhăn đánh giá bằng ANN Hình 3-23 Sai số của mạng nơron trên tập mẫu học và tập kiểm thử

Hình 3-24 Biểu đồ công kéo giãn dọc và ngang của vải

Hình 3-25 Biểu đồ biến dạng đàn hồi kéo dọc và ngang của vải

Hình 3-26 Biểu đồ tỷ số e = EM2/EM1 của các mẫu vải thí nghiệm

Hình 3-27 Biểu đồ độ giãn dọc và ngang của vải

Hình 3-28 Đồ thị tương quan giữa biến dạng đàn hồi RT và bước sóng nhăn

Hình 3-29 Tương quan giữa công kéo giãn WT với cấp độ SS1, SS2 và bước sóng

Hình 3-30 Đồ thị tương quan giữa độ giãn EM với cấp độ nhăn SS1, SS2

Hình 3-31 Biểu đồ các đặc trưng trượt của vải thí nghiệm

Hình 3-32 Đồ thị tương quan giữa độ cứng trượt G với độ cao sóng nhăn

Hình 3-33 Đồ thị tương quan giữa độ cứng trượt G với bước sóng nhăn

Hình 3-34 Đồ thị tương quan giữa độ trễ trượt 2HG với bước sóng nhăn

Hình 3-35 Đồ thị tương quan giữa độ trễ trượt 2HG5 với bước sóng nhăn

Hình 3-36 Biểu đồ độ cứng và trễ uốn của vải

Hình 3-37 Ảnh hưởng của độ cứng uốn B đến độ cao và bước sóng nhăn

Hình 3-38 Ảnh hưởng của độ trễ mô men uốn 2HB với bước sóng và độ nhăn

Hình 3-39 Tương quan giữa nhăn đường may và độ dày vải, các đặc trưng uốn, trượt Hình 3-40 Biểu đồ độ nén và biến dạng đàn hồi nén của vải

Hình 3-41 Đồ thị tương quan giữa độ nén và biến dạng đàn hồi nén với bước sóng nhăn Hình 3-42 Biểu đồ hệ số ma sát và độ gồ ghề bề mặt của vải

Hình 3-43 Đồ thị tương quan giữa độ lệch trung bình MMD với bước sóng nhăn Hình 3-44 Đồ thị tương quan giữa độ lệch trung bình MMD với độ cao sóng nhăn Hình 3-45 Ảnh hưởng của hệ số ma sát MIU và bước sóng và độ cao sóng nhăn Hình 3-46 Đồ thị tương quan giữa độ lệch trung bình SMD với bước sóng nhăn Hình 3-47 Biểu đồ mật độ dệt và độ chứa đầy của vải

Hình 3-48 Đồ thị tương quan giữa mật độ ngang và độ cao sóng nhăn

Hình 3-49 Đồ thị tương quan giữa mật độ ngang và các biên độ sóng nhăn

Hình 3-50 Ảnh hưởng của mật độ ngang đến độ nhăn đường may

Hình 3-51 Ảnh hưởng của độ chứa đầy với bước sóng nhăn

Hình 3-52 Tương quan giữa độ dày Tm và To của vải

Hình 3-53 Đồ thị tương quan giữa độ dày và khối lượng vải

Hình 3-54 Quan hệ giữa độ dày khối lượng vải và nhăn đường may

Hình 3-55 Tương quan giữa đặc trưng uốn, trượt, khối lượng vải và nhăn đường may Hình 3-56 Ma trận đầu vào của mạng dự báo nhăn đường may

Hình 3-57 Mẫu học của mạng dự báo độ nhăn đường may

Hình 3-58 Giao diện huấn luyện mạng

Hình 3-59 Giao diện dự báo độ nhăn đường may

Hình 3-60 Đồ thị độ nhăn dự báo và độ nhăn thực tế khách quan của đường may

dọc, ngang trên tập mẫu học

Hình 3-61 Đồ thị sai số của độ nhăn đường may trên tập mẫu học

Hình 3-62 Đồ thị độ nhăn dự báo và độ nhăn thực tế khách quan, chủ quan với đường

may dọc, ngang trên tập mẫu kiểm thử

Hình 3-63 Đồ thị tương quan giữa độ nhăn dự báo và độ nhăn thực tế

Hình 3-64 Đồ thị sai số của độ nhăn đường may trên tập mẫu kiểm thử

Hình P1-1 Mạch chuyển đổi A/D

Hình P1-2 Mạch khuếch đại và lọc

Hình P1-3 Mạch chuyển động theo X và Y

Hình P1-4 Cấu trúc phần điện trong thiết bị đo

Hình P2-1 Bàn đo và 2 trục dịch chuyển X, Y

Hình P2-2 Ổ lăn

Hình P2-3 Cơ cấu dịch chuyển theo trục X và Y

Hình P2-4 Vật kính giảm cầu sai và coma (hệ aplanatic)

Hình P2-5 Bản vẽ lắp thiết bị quét bề mặt đường may

Hình P7-1 Kết quả mô phỏng mẫu 4MD3 nhìn trực diện bề mặt vải

Hình P7-2 Kết quả mô phỏng mẫu 4MD3 nhìn chếch 30o so với đường may

Hình P7-3 Kết quả mô phỏng mẫu 4MD3 nhìn nghiêng 45o so với đường may Hình P13-1 Đồ thị tương quan giữa RT với số điểm sinh sóng, độ cao sóng, biên độ

sóng của đường may nhăn

Hình P13-2 Đồ thị tương quan giữa WT với độ cao sóng, độ nhăn SS, biên độ sóng

của đường may nhăn

Hình P13-3 Đồ thị tương quan giữa EM với thông số của đường may nhăn

Hình P13-4 Đồ thị tương quan giữa G với số điểm sinh sóng, độ cao sóng, biên độ

sóng, bước sóng của đường may nhăn

Hình P13-5 Đồ thị tương quan giữa 2HG với độ cao sóng, biên độ sóng của đường

may nhăn

Hình P13-6 Đồ thị tương quan giữa 2HG5 và độ cao sóng của đường may nhăn Hình P13-7 Đồ thị tương quan giữa B với số điểm sinh sóng, bước sóng, độ cao

sóng và độ nhăn của đường may

Hình P13-8 Đồ thị tương quan giữa 2HB với biên độ sóng, độ nhăn, độ cao sóng,

số điểm sinh sóng, bước sóng của đường may nhăn

Hình P13-9 Đồ thị tương quan giữa MMD với bước sóng, độ nhăn, biên độ sóng

của đường may nhăn

Hình P13-10 Đồ thị tương quan giữa MIU và độ nhăn đường may

Hình P13-11 Đồ thị tương quan giữa SMD với độ cao sóng, bước sóng của đường

may nhăn

Ngành công nghiệp Dệt May có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế nước ta với kim ngạch xuất khẩu lớn, mức tăng trưởng cao và giải quyết việc làm cho trên hai triệu lao động Trong điều kiện hội nhập WTO, công nghiệp Dệt May là một trong những ngành phải chịu áp lực cạnh tranh gay gắt nhất Vì vậy, nâng cao chất lượng sản phẩm là yêu cầu cấp bách để tăng tính cạnh tranh

Các đường may có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm may cả về tính thẩm

mỹ và sử dụng Một trong những vấn đề mang tính thời sự hiện nay là nhăn đường may,

nhất là đường may 301 Nhăn đường may làm giảm chất lượng, đặc biệt là tính thẩm mỹ của sản phẩm may Khách hàng từ chối sản phẩm có đường may nhăn quá mức Vì vậy, vấn đề này thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên thế giới

Việc đánh giá độ nhăn đường may bằng phương pháp chủ quan cho thấy nhiều hạn

chế Vì vậy, nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị đánh giá độ nhăn đường may

tự động và khách quan là rất cần thiết Từ đó cho phép thực hiện nghiên cứu lựa chọn các thông số công nghệ may và vật liệu phù hợp nhằm giảm thiểu hiện tượng nhăn đường may trên sản phẩm và góp phần giảm bớt khó khăn cho việc nhập thiết bị đo với giá cao trong điều kiện nước ta

Nhăn đường may gây ra bởi nhiều nguyên nhân như thiết bị may, các thông số công nghệ may, chỉ, vải không phù hợp và một số yếu tố khác Các nghiên cứu về ảnh hưởng và tối ưu thông số công nghệ may, lựa chọn chỉ may, cải tiến thiết bị may trên quan điểm tối thiểu nhăn đường may đã được thực hiện Vải là yếu tố có ảnh hưởng đáng kể đến nhăn đường may nhưng chưa có nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề này ở Việt Nam Trên thế giới, đã có một số nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các đặc tính cơ học và cấu trúc vải tới nhăn đường may nhưng kết quả còn hạn chế Một vài nghiên cứu dự báo xu hướng nhăn

đã được thực hiện nhưng chỉ cung cấp một số hướng dẫn mà không chỉ ra độ nhăn đường maythể hiện như thế nào trong quá trình sản xuất Vì vậy, việc làm rõ ảnh hưởng của

các thông số vải tới nhăn đường may và thiết lập hệ thống dự báo độ nhăn với kết quả cụ

thể, chính xác, giá thành hợp lý và dễ dàng sử dụng trên thực tế là hết sức cần thiết

Để góp phần nâng cao chất lượng và củng cố ưu thế cho sản phẩm may xuất

khẩu chủ lực của ngành Dệt May Việt Nam từ các vải dệt thoi nhẹ sản xuất trong nước,

luận án “Nghiên cứu đánh giá khách quan độ nhăn và ảnh hưởng của một số thông

số vải đến nhăn đường may” được thực hiện với ba nội dung chính:

1 Thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị đánh giá độ nhăn và xác định các thông số hình

học của đường may đơn 301

3 Thiết lập hệ thống dự báo độ nhăn đường may đơn 301 dựa trên các thông số cấu

trúc và đặc trưng cơ học của vải dệt thoi nhẹ

A Mục đích của luận án

1 Đánh giá độ nhăn và xác định các thông số hình học của đường may đơn 301 một cách khách quan và tự động, mô phỏng bề mặt mẫu từ kết quả đo

2 Xác định ảnh hưởng của các đặc trưng cấu trúc và thông số cơ học của vải dệt thoi

bông, Pe/Co, PESnhẹđến nhăn đường may 301

3 Dự báo nhăn đường may đơn 301 dựa trên các đặc trưng cấu trúc và cơ học của vải

dệt thoi bông, Pe/Co, PES nhẹ nhằm phát hiện sớm mức độ nhăn đường may trong sản xuất may mặc, góp phần xây dựng cơ sở cho việc lựa chọn vải nhằm đảm bảo chất lượng đường may trên sản phẩm

B Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đánh giá độ nhăn (cấp độ SS) và xác định các thông số hình học của đường may đơn 301 (ISO-4196, 01.01.01) trên 8 loại vải bông, Pe/Co và PES dệt thoi nhẹ sử dụng cho các sản phẩm may mặc thông dụng như sơmi, áo váy với chỉ spun polieste 80/3; Xác định ảnh hưởng của các đặc trưng cấu trúc và thông số cơ học của các vải trên đến cấp độ SS và thông số hình học nhăn đường may 301 sau

khi may; Dự báo độ nhăn đường may 301 trên vải bông, Pe/Co, PES nhẹ

C Những điểm mới của luận án

1 Thiết kế và chế tạo được hệ thống thiết bị đánh giá tự động và khách quan đường may

đơn 301 ứng dụng quét 3D laser và mạng nơron nhân tạo để nhận dạng Mô phỏng bề mặt đường may bởi các phần tử tam giác Xác định được các thông số hình học của mẫu theo mô hình hình học Chang Kyu Park từ các dữ liệu quét 3D laser

2 Xác định được ảnh hưởng của các đặc trưng cấu trúc và thông số cơ học vải dệt

thoi nhẹ đến độ nhăn đường may và các thông số hình học của mẫu

3 Dự báo độ nhăn đường may đơn 301 dựa trên đặc trưng cấu trúc và thông số cơ

học vải dệt thoi nhẹ bằng cách ứng dụng mạng nơron nhân tạo

D Ý nghĩa khoa học của luận án

1 Xác định được phương pháp đánh giá khách quan độ nhăn đường may trên cơ sở

ứng dụng quét 3D laser và mạng nơron nhân tạo Hệ thống thiết bị đã được thiết

kế, chế tạo đáp ứng yêu cầu nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng trong luận án

Có thể tiếp tục phát triển để đánh giá khách quan độ nhăn của các dạng đường may khác và độ gồ ghề của bề mặt vải

may Góp phần vào giải các bài toán nhận dạng, phân loại và dự báo bằng phương pháp khoa học, hiện đại trong lĩnh vực Dệt May

3 Xác định được ảnh hưởng của các đặc trưng cấu trúc và cơ học vải dệt thoi bông,

Pe/Co, PES nhẹ đến nhăn đường may, tạo cơ sở cho việc lựa chọn vải thích hợp với sản phẩm thiết kế, nhằm đảm bảo chất lượng đường may, đặc biệt về phương diện nhăn đường may

4 Phương pháp xác định độ nhăn và các thông số hình học của mẫu đường may có

thể sử dụng để nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố khác đến nhăn, nhằm giảm mức độ nhăn đường may trong sản xuất

5 Sử dụng các thiết bị đo hiện đại, phương pháp đo hợp chuẩn, áp dụng các

phương pháp toán học hiệu quả, các phần mềm hỗ trợ quá trình tính toán và xử

lý kết quả đo, cho phép giải quyết các bài toán phức tạp, khối lượng tính toán lớn, cho kết quả nhanh, lượng thông tin lớn, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả nghiên cứu

E Ý nghĩa thực tiễn của luận án

1 Thiết bị đã thiết kế, chế tạo có thể được sử dụng cho các nghiên cứu khác về nhăn

đường may, giúp cho kiểm tra đánh giá khách quan độ nhăn đường may 301, góp phần kiểm soát và nâng cao chất lượng đường may trên sản phẩm may mặc

2 Việc lựa chọn các loại vải dệt thoi bông, Pe/Co, PES nhẹ sử dụng phổ biến tại

các doanh nghiệp cho các sản phẩm sơmi, áo váy… làm đối tượng nghiên cứu tạo cơ sở cho việc áp dụng có hiệu quả các kết quả nghiên cứu của luận án

3 Nghiên cứu được mối quan hệ giữa các thông số vải quan trọng với độ nhăn và

các thông số hình học của đường may 301 trên vải bông, pha Pe/Co và PES nhẹ cùng với hệ thống dự báo độ nhăn đường may dựa trên các thông số này sẽ giúp các nhà sản xuất vải, quần áo tham khảo khi lựa chọn, thiết kế và sản xuất sản phẩm may từ các vải trên để nhăn đường may là ít nhất, góp phần nâng cao giá trị hình dáng tổng thể TAV (Total Appearance Value) của sản phẩm

4 Việc ứng dụng mạng nơron nhân tạo cho việc đánh giá khách quan và dự báo độ

nhăn đường may trong luận án cho thấy khả năng ứng dụng mô hình này cho các bài toán nhận dạng, phân lớp và dự báo tương tự trong ngành Dệt May Chương trình phần mềm mạng ANN dự báo độ nhăn đường may giúp cho việc dự báo mức độ nhăn đường may trước khi sản xuất một cách nhanh chóng để có thể đưa

ra giải pháp giảm nhăn đường may

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ NHĂN ĐƯỜNG MAY

1.1 Nhăn đường may

1.1.1 Khái niệm

“Nhăn đường may (Seam pucker) là những đường gợn, nếp nhăn hoặc sự

nhăn lại của vải hoặc một số các đường nhăn nhỏ chạy qua chạy lại xuất hiện trong quá trình may các mảnh vải” [87], [114], [141]

Hình 1-1 Ảnh chụp đường may nhăn

"Nhăn đường may" là đặc điểm về mặt hình dạng, biểu hiện qua trạng thái

không bằng phẳng, nhấp nhô và gợn sóng của bề mặt vải sau khi may Nhăn ảnh

hưởng đến tính thẩm mỹ của đường may và hoàn toàn có thể quan sát được bằng mắt Cảm giác của con người qua các thông tin quan sát được và quá trình xử lý của não cho phép cảm nhận và đánh giá ảnh hưởng của nhăn đường may lên chất lượng sản phẩm Độ nhăn đường may là một trong những chỉ tiêu chất lượng quan trọng của đường may trên sản phẩm may mặc, nhất là ở các sản phẩm như áo sơmi, váy… được may từ các loại vải nhẹ mà nhăn đường may thường thể hiện rõ nét

Hiện tượng nhăn đường may xảy ra sau khi may trên nhiều loại vải, ở các đường may theo chiều sợi dọc như đường mép nẹp, đường sườn áo, thậm chí cả các đường may cong như vòng nách áo… Trên thực tế, ở một số sản phẩm, nhăn không chỉ xuất hiện trên bề mặt vải tại vùng lân cận đường may sau khi may mà cả sau khi giặt, là hoặc trong quá trình sử dụng sản phẩm do vải và chỉ biến dạng khác nhau dưới các tác động cơ, lý, hoá

Ngày nay, giá trị hình dáng tổng thể TAV của quần áo được khách hàng rất quan tâm và đánh giá với 3 chỉ tiêu: khả năng tạo dáng, ngoại quan của đường may và sự vừa vặn [74] Các lỗi đường may thường xuất hiện là nhăn, vặn xoắn mũi may, xếp nếp, lượn sóng, phồng và lộ mép vải (ASTM D 6193-97) và nhăn đường may là hiện tượng thường gặp nhất Nhăn đường may làm cho chất lượng hình dáng tổng thể của sản phẩm may

giảm sút rõ rệt TCVN 2109-77 ÷ 2112-77 qui định số điểm trừ đối với lỗi ngoại quan đường may là 20 điểm/100 trên quần và áo một lớp, 15 điểm/100 trên áo hai hoặc nhiều lớp [28] Nhiều đơn hàng sản xuất trong các nhà máy không được chấp nhận do đường may nhăn rúm Để giảm thiểu hiện tượng này, việc cải tiến thiết bị may, lựa chọn thông

số công nghệ may phù hợp, áp dụng các xử lý đặc biệt tại vị trí đường may như dùng băng keo tan… đã được thực hiện Điều đó dẫn đến tăng chi phí sản xuất nhưng vẫn chưa hoàn toàn loại bỏ được nhăn đường may

Hầu hết các sản phẩm may mặc đều đòi hỏi độ phẳng SS của đường may (Seam Smoothness) đạt cấp độ 3 (cấp độ 1- đường may rất nhăn, cấp độ 5- đường may hầu như không nhăn) theo tiêu chuẩn 88B-AATCC [40] hoặc ISO 7770 [86], ngoại trừ một số ít sản phẩm sử dụng sự nhăn rúm của đường may như là sự trang trí Theo thống kê của công ty May 10, hơn 30% số đơn hàng sản xuất sơmi phải xử

lý đường may nhăn bằng băng keo tan Nhăn đường may vẫn là vấn đề thời sự cần được quan tâm nghiên cứu trong sản xuất may công nghiệp

1.1.2 Phân tích hiện tượng nhăn đường may 301

Nhăn đường may xuất hiện do ba nguyên nhân: sự dồn (Посадка), sự co (Стягивание) và gợn sóng (Волнистость) đường may [152], [153]

+ Sự dồn lại của lớp vải dưới so với lớp trên được thể hiện ở sự xê dịch

tương đối của lớp vải dưới so với lớp vải trên khi cả hai lớp được chuyển dịch trong mỗi mũi may Lớp vải dưới tiếp xúc với thanh răng bị dồn lại nhiều hơn lớp trên tiếp xúc với chân vịt của máy may (Hình 1-2) Độ dồn tuyệt đối  (mm) và độ dồn tương đối ∆Π (%) được xác định:

 = lB - lH (mm) (1-1); B H100

O

l l l



  (%) (1-2) Trong đó: lo (mm) là chiều dài lớp vải trên và dưới trước khi may; lB (mm) là chiều dài lớp vải trên sau khi may; lH (mm) là chiều dài lớp vải dưới sau khi may

+ Độ co đường may thể hiện ở sự giảm chiều

dài vải sau khi may do bị chỉ thít lại (Hình 2) Độ co tuyệt đối C (mm) và độ co tương đối ∆C (%) dọc theo đường may được xác định bởi: C = lo – lB (mm) (1-3)

1-l O

l B

C +C

l H

Hình 1-2 Sơ đồ xác định độ co và

dồn của đường may 301[153]

Trong đó: f (mm) là độ uốn của đường liên kết, f = b – h; b (mm) là khoảng cách

từ bề mặt vải đến đỉnh sóng; h (mm) là chiều dày các lớp vải; lct (mm) là chiều dài mũi may; n là số lượng mũi may hình

Khi mắt ít (hoặc không) nhìn thấy nhăn

do biến dạng của vải nhỏ, ta cho rằng

đường may không nhăn hoặc phẳng và hoàn toàn được chấp nhận Sự nhăn đường

may là kết quả của cả 3 biến dạng trên Do đó, việc chỉ xác định độ dồn, độ co hay

độ gợn sóng đều chưa đủ để đánh giá nhăn đường may

S Kawabata và M Niwa đã xác định độ co đường may 301 từ phương trình

cân bằng giữa sức căng chỉ và lực nén vải trong mũi may [95]:

s =

) (

0

y

E a

F



(1-7) Trong đó s là độ co đường may; Ey (gf/cm2) là môđun kéo của chỉ; Ef (gf/cm2) là môđun nén của vải Fo (gf) là sức căng chỉ suốt; a (cm) là “chiều rộng đường may tác động” (được cho là rộng hơn không đáng kể so với đường kính chỉ)

Chỉ kim

Chỉ suốt lớp vải trên

lớp vải dưới

Hình 1-4 Sơ đồ nhăn đường may gây ra bởi sự co đường may[95].

Tác giả cho rằng vải tại vị trí đường may và vùng gần kề cứng hơn các vùng khác Các gợn sóng không xuất hiện trong vùng cứng mà xuất hiện trong vùng gần đường may (Hình 1-4) Sự co của vùng cứng làm vải gợn sóng xung quanh đường may và xuất hiện các sóng nhăn Tác giả xem dải vải dọc theo và lân cận vùng cứng như một tấm đàn hồi mỏng Khi đó, lực Euler tới hạn [95] fc là:

2 2

f

E ε

mức nhăn và cung cấp định hướng tốt cho các nghiên cứu thực nghiệm Tuy nhiên, mức nhăn được đánh giá chỉ thông qua độ co đường may là chưa đầy đủ

B. Шанъгина đã phân tích cơ chế gây co và gợn sóng vật liệu dọc đường

may 301[153] Vải trong mũi may chịu tác động của lực thít chặt của chỉ kim Tuc, lực thít chặt của chỉ suốt Trc Hai lực này được xác định từ sức căng chỉ kim Tu, sức căng chỉ suốt Tr và các lực ma sát Fu, Fr tại nút thắt, hệ số ma sát giữa 2 chỉ, góc ôm chỉ suốt bởi chỉ kim, các góc giữa tiếp tuyến với đường tròn mặt cắt của chỉ tại gút đan chỉ của mũi may (Hình 1-5)

Phần vải giữa 2 lần đâm kim liên tiếp được coi

như một thanh đàn hồi cố định 2 đầu (hình 1-6) Khoảng

cách giữa 2 lần đâm kim là chiều dài của thanh - l, độ dày

vải là độ dày của thanh - h, còn chiều rộng vải trong mũi may

được coi là chiều rộng của thanh - b

Phương trình biến dạng đàn hồi dưới tác động của Hình 1-5 Sơ đồ lực tác động của

chỉ vào vải trong mũi may [153]

với E là môđun đàn hồi của vải

Tác giả kết luận rằng độ gợn sóng và co của vải sẽ giảm khi sức căng chỉ kim Tu và chỉ suốt Tr giảm, sự chênh lệch giữa sức căng chỉ kim và chỉ suốt giảm, chiều dài mũi may giảm hoặc môđun đàn hồi E của vật liệu giảm, độ cứng của vải tăng, độ dày vải tăng

Nghiên cứu này chỉ đề cập đến các lực tác động trong mặt phẳng chỉ mà chưa đề cập đến lực tác động theo hướng vuông góc với phương đường may Tương tác giữa chỉ và vải không chỉ dọc theo hướng đường may mà còn theo hướng vuông góc vì vải gần với dạng tấm (vỏ) hơn là dạng thanh (dầm)

B. Шанъгина phân tích cơ chế làm dồn lớp vải phía dưới khi may 2 lớp vải với

nhau [149], dịch chuyển vật liệu bằng cơ cấu thanh răng - chân vịt và kết luận rằng nguyên nhân chính làm dồn lớp vải dưới là do điều kiện chuyển dịch của 2 lớp vải trên và dưới khác nhau Xem xét sơ đồ lực tác động vào các lớp vải, tác giả đưa ra điều kiện chuyển dịch không có sự trượt của vải khi dịch chuyển với cơ cấu thanh răng- chân vịt:

với chân vịt phẳng: Nl 

l

l B

f f

A A b ω m

_

_ +

4

4 2

(1-13)

với chân vịt có con lăn: Np 

R

K f

R

A A b m R

c

p B

Nhăn đường may gây nên bởi sự dồn vải đến nay được khắc phục bằng cách điều chỉnh thanh răng – chân vịt hoặc sử dụng cơ cấu dịch vải đặc biệt có khả năng dịch chuyển các lớp vải đồng thời như chân vịt tráng phủ teflon, dạng bánh xe, hệ thống dịch chuyển hỗn hợp, thanh răng trên dưới và chuyển dịch vi sai

G Stylios và D.W Lloyd đã nghiên cứu nhăn đường may gây ra bởi sự ép chặt cấu

trúc vải" [134], [135], [136] Dạng nhăn này đã từng được coi là hoàn toàn do các đặc

tính của vải [56], [64] (nên được gọi là nhăn tự nhiên) Tác giả đã phân tích các tương quan thực nghiệm khác nhau của đặc tính vải và chỉ may, liên hệ với sự xuất hiện của nhăn đường may để giải thích cơ học dạng nhăn do cấu trúc vải bị ép chặt

Chỉ bị giãn do sức căng trong quá trình may Sau khi may, chỉ có xu hướng phục hồi bằng cách co lại dẫn đến nén vải trong mũi may Tác giả mô tả mũi may 301 bằng các lò

xo (Hình 1-7) Nếu lò xo nén C - là vải - bị nén, và các lò xo kéo T1, T2 - là chỉ suốt và chỉ kim - bị kéo bởi sức căng chỉ, khi sự nén gây mất ổn định, hệ thống có xu hướng biến dạng sang phải Lò xo vải tạo thành "cột Euler" Nếu tải trọng uốn và nén cao so với

độ cứng uốn và nén của vải, sự biến dạng sẽ xuất hiện và ngược lại Nếu vải chấp nhận

sự vặn xoắn, nén lớn thì chỉ may có thể phục hồi hoàn toàn mà không gây biến dạng Vải dệt với cấu trúc chặt chẽ có các sợi bị uốn cong khi chịu nén Chỉ may không thể phục hồi lại kích thước ban đầu, tải trọng uốn và nén sẽ đạt tới hoặc vượt quá giới hạn của vải

và nhăn sẽ xuất hiện Do đó, tương quan giữa các đặc tính chỉ và vải quyết định sự xuất hiện của nhăn đường may

Với nghiên cứu này, tác giả đã đưa ra mô hình nhăn đường may do sự ép chặt cấu trúc vải và giải thích dựa trên các quan sát, phân tích kết quả thực nghiệm một cách

rõ ràng hơn Tuy nhiên, tương quan định lượng chưa cụ thể khi so sánh giữa chỉ và

vải Mô hình mũi may 301 là dạng đơn giản với các lực tác dụng theo hướng đường

may Lực tác dụng theo các hướng khác chưa được tính đến

Như vậy, các tác giả tập trung phân tích sự nhăn do dịch chuyển vải, sức căng chỉ, sự

chèn chỉ vào vải và tương tác giữa chỉ may và vải Các mô hình phân tích đều chưa thể

hiện đầy đủ các tương tác giữa các lực tác động lên vải trong và sau khi may vì tính

phức tạp của đối tượng Nghiên cứu mô hình hoá nhăn đường may cho đến nay vẫn đang được tiếp tục

l ’

3

2

1 l

T2 C

5 4 3 2 1

1.2 Các phương pháp đánh giá độ nhăn đường may

Nhăn đường may có ảnh hưởng nhiều tới chất lượng thẩm mỹ của sản phẩm may mặc

Vì vậy, đánh giá độ nhăn đường may để tìm biện pháp khắc phục là vấn đề rất quan trọng

1.2.1 Đánh giá độ nhăn đường may bằng so sánh chủ quan

Trong những năm gần đây, tiêu chuẩn 88B-2001 AATCC (American Association of Textile Chemists and Colourists) [40] được dùng chủ yếu để đánh giá

độ phẳng SS của đường may 301 đơn và đôi Mẫu được giặt với tải 1,8 kg trên máy giặt tự động có bột giặt từ 0÷5 lần Sau đó, chuyển mẫu sang máy sấy hoặc treo đến khô và đặt trong điều kiện tiêu chuẩn 2 ngày Quá trình đánh giá được thực hiện trong điều kiện ánh sáng qui định Mẫu được đặt trên bảng nghiêng với đường may theo hướng từ dưới lên Các ảnh chuẩn tương ứng với các cấp độ nhăn đặt dọc theo mẫu để

so sánh 3 thí nghiệm viên đứng trước mẫu cách bảng 1,22m tiến hành đánh giá độc lập từng mẫu thử bằng cách so sánh sự nhăn trên mẫu với các ảnh chuẩn rồi ấn định số (cấp) ảnh chuẩn phù hợp nhất với ngoại quan của mẫu thử Các ảnh chuẩn gồm 5 cấp

độ Cấp độ 5 là ngoại quan đường may tốt nhất, đường may được coi là không nhăn và cấp độ 1 là tồi nhất, ứng với đường may rất nhăn Các giá trị đánh giá độc lập của 3 thí nghiệm viên được tính trung bình cộng cho mỗi mẫu để có kết quả cuối cùng

Tương tự, các tiêu chuẩn ISO 7770 [86], CSN 800832, JIS L1905-2000 [88] cũng cho phép đánh giá độ phẳng phiu của đường may bởi các thí nghiệm viên dựa

trên các ảnh chuẩn của AATCC

Không thể phủ nhận những điểm tích cực của tiêu chuẩn đánh giá nhăn đường may bằng phương pháp chủ quan như chi phí ban đầu thấp nên rất phù hợp với các doanh nghiệp may có vốn không nhiều; thời gian đánh giá nhanh, quá trình

đánh giá đơn giản; là phương pháp đánh giá nhăn đường may đầu tiên được tiêu

Hình 1-8 Sơ đồ bố trí mẫu và nguồn sáng

khi đánh giá độ phẳng của đường may theo

tiêu chuẩn 88B-2001AATCC [40]

1 Mẫu thử; 2 Ảnh chuẩn

Hình 1-9 Các ảnh chuẩn tương

may đơn [40].

chuẩn húa và ứng dụng trong kiểm tra đỏnh giỏ chất lượng đường may trong sản

xuất là thương mại Chớnh vỡ vậy, phương phỏp này được nhiều tỏc giả sử dụng

làm cơ sở để nghiờn cứu phương phỏp đỏnh giỏ khỏch độ nhăn

Shigeru Inui và Asuo Shibuya đó nghiờn cứu kết quả đỏnh giỏ độ phẳng của

đường may bởi 5 thớ nghiệm viờn theo tiờu chuẩn của AATCC[83] Kết quả cho thấy, thớ nghiệm viờn thứ 2 cú xu hướng đỏnh giỏ mẫu ở độ cao hơn cỏc thớ nghiệm viờn khỏc, trong khi kết luận của thớ nghiệm viờn thứ nhất lại ngược lại Như vậy, sự phõn biệt cỏc cấp độ khi so sỏnh với ảnh chuẩn là rất khú đối với mỗi người hoặc sự đỏnh giỏ chủ quan của con người là cú thể thay đổi Sự phõn biệt giữa độ 4 và 5

khụng ổn định với một thớ nghiệm viờn và giữa cỏc thớ nghiệm viờn Quỏ trỡnh đỏnh

giỏ trờn được thực hiện bởi cỏc thớ nghiệm viờn Do đú, cũn nhiều hạn chế:

- Cỏc kết quả đỏnh giỏ là chủ quan, phụ thuộc nhiều vào cảm nhận cỏ nhõn

- Quỏ trỡnh đỏnh giỏ giới hạn bởi cỏc thớ nghiệm viờn được huấn luyện

- Ứng dụng cỏc tiờu chuẩn này vào nghiờn cứu và thực tế sản xuất cũn nhiều hạn chế vvỡ

để phõn biệt cỏc cấp độ, chỉ cú 5 ảnh trắng đen Mặt khỏc, chỉ cú ảnh chuẩn của đường may

301 đơn và đụi trong khi cỏc đường liờn kết trờn sản phẩm may lại cú kết cấu rất khỏc biệt

- Trờn ảnh tiờu chuẩn, cú thể phõn biệt được giữa cấp độ 3 và cấp độ 4 nhưng sự phõn biệt

này khụng rừ ràng như những cấp độ khỏc Khi đỏnh giỏ trờn vải, do tỏc động của vải nờn rất khú phõn biệt giữa cấp độ 3 và cấp độ 4 Tuy nhiờn, cấp độ 3 lại là giới hạn để chấp

nhận sản phẩm trong thực tế

- Kớch thước của ảnh tiờu chuẩn là 50 x 360mm, khụng thể hiện hết độ lan rộng của cỏc

súng nhăn trong khi mẫu đỏnh giỏ cú kớch thước 380x380mm Điều này cũng gõy khú khăn cho quan sỏt và đỏnh giỏ

S Kawabata và cộng sự cũn cho rằng thiếu cấp độ 6 - tức là cấp độ mà mẫu hoàn

toàn khụng nhăn [94] (cấp độ 5 được coi là cấp độ cao nhất - đường may ớt nhăn nhất) Điều này chỉ nhỡn trờn ảnh chuẩn cũng rất khú phõn biệt

1.2.2 Đỏnh giỏ độ nhăn bằng phương phỏp khỏch quan

Kiểm soỏt được độ nhăn đường may là việc rất quan trọng trong việc nõng cao chất lượng sản phẩm may Cần đỏnh giỏ định lượng độ nhăn đường may để hiểu rừ hơn nguyờn nhõn gõy nhăn và để giảm thiểu hoặc loại trừ nhăn Độ nhăn chịu ảnh hưởng của vải, chỉ và cỏc thụng

số cụng nghệ như mật độ mũi may, lực nộn chõn vịt, sức căng chỉ, tốc độ may, kim Để nghiờn

cứu những vấn đề này, việc việc đo độ nhăn đường may một cỏch khỏch quan với cỏc phương

phỏp khoa học, cú độ chớnh xỏc cao hơn là rất cần thiết Đó cú những nghiờn cứu được thực hiện nhằm đưa ra cỏc thiết bị xỏc định độ nhăn đường may thụng qua đại lượng vật lý cú liờn quan

1.2.2.1 Đánh giá độ nhăn đường may bằng phương pháp tiếp xúc

Một số tác giả đánh giá nhăn đường may bằng cách sử dụng thước thẳng đo chiều dài để xác định độ dồn, độ co của đường may Độ gợn sóng cũng được xác định [152], [153] Tuy

nhiên, quan hệ giữa ba đại lượng trên và cấp độ SS hoàn toàn chưa được xem xét

Amirbayat xác định nhăn đường may thông qua độ tăng độ dày t (thickness strain) [49]:

 t = 100 2

) 2 (

t

t

t s 

(%) (1-15) với t (mm) là độ dày vải, ts (mm) là độ dày đường may đo trên thiết bị đo độ dày vải Tuy

nhiên, độ dày đường may được đo dưới lực nén 1,75gf/cm 2 như khi đo độ dày vải nên làm biến dạng bề mặt, nhất là trên các vải mỏng, dẫn đến kết quả kém chính xác

V Dobilaite và M Jucience [63] xác định nhăn đường may bằng cách đo chiều dài

của mẫu và tính hệ số nhăn W: W = _ 100

0

0

x L

L

Trong đó: L0 (mm) là chiều dài ban đầu của mẫu; Ls (mm) là chiều dài của mẫu đạt được

khi kéo giãn đến thời điểm các nếp nhăn biến mất trên thiết bị Instron Tuy nhiên, thời điểm

các nếp nhăn hoàn toàn biến mất được xác định bằng mắt và tương quan đạt được giữa W

và cấp độ SS chủ quan là không cao

Các cách xác định nhăn đường may đã nêu trên đều sử dụng phương pháp đo tiếp xúc, tức là bộ phận đo tiếp xúc trực tiếp với bề mặt vải nên kết quả chưa chính xác do vải mềm và dễ biến dạng Gần đây, nghiên cứu đo nhăn đường may tập trung vào 2 nhóm: các nghiªn cøu sử dụng máy ảnh số và kỹ thuật phân tích ảnh để nhận dạng mẫu; các nghiên cứu sử dụng phương pháp đo hình dạng bề mặt mẫu bằng trắc quang, laser và siêu âm

1.2.2.2 Đánh giá độ nhăn đường may bằng phương pháp không tiếp xúc

a Phương pháp phân tích ảnh

Mức độ trầm trọng của sự nhăn đường may trên sản phẩm được mắt người quan sát và cảm nhận Sự cảm nhận này phụ thuộc vào tính chất, cường độ nguồn sáng; mầu sắc, hoa văn của vải; góc nhìn và độ tinh nhạy của mắt Mắt người được coi như một hệ quang Chính vì vậy, nhiều nhà nghiên cứu đã tìm cách đo nhăn đường may bằng phương pháp phân tích ảnh với sự trợ giúp của máy ảnh số và máy tính

Các tác giả tiến hành chụp ảnh đường may nhăn bằng máy ảnh số Sau đó, phân tích kết quả ảnh mẫu bằng các cách khác nhau như xác định tỷ lệ diện tích vùng tối trên mẫu, xác định các đặc trưng sóng hoặc đánh giá nhăn đường may bằng ANN

Glombíková, V và Kus, Z đã xác định độ nhăn đường may thông qua tỷ lệ vùng tối AF

(Area Fraction - AF) với sự trợ giúp của phần mềm phân tích ảnh LUCIA-M [75]

Tong dien tich mau - Dien tich bong toi

Tong dien tich mau

Hình 1-10 Sơ đồ đánh

giá nhăn đường may bằng

CCD [75] 1-mẫu thử, 2- máy ảnh số, 3- nguồn sáng, 4- máy tính

Kết quả so sánh với đánh giá chủ quan theo tiêu chuẩn CSN 800832 cho thấy hệ

số tương quan khá cao (R = 0,989) Hệ thống này giúp loại bỏ chi phí cho các ảnh

chuẩn và sự đánh giá chủ quan nhưng sử dụng AF như một đại lượng đặc trưng cho trạng thái bề mặt của mẫu là chưa đầy đủ, vì 2 mẫu có giá trị AF như nhau nhưng trạng thái bề mặt lại có thể rất khác nhau Hơn nữa, sự đánh giá gặp khó khăn với các loại vải có hoa văn và sẫm màu

Tác giả đã ứng dụng mạng nơron nhân tạo (Artificial Neural network- ANN)

nhận dạng ảnh mẫu để đánh giá nhăn đường may trong một nghiên cứu khác [98] Từ ảnh nhăn đường may thu được, xác định 5 thông số tỷ lệ vùng tối trên tổng diện tích mẫu, tổng chiều rộng của các nếp nhăn (mm), số vùng tối, tổng chiều dài của các nếp nhăn (mm) và tổng số nếp nhăn (Hình 1-11) ANN đánh giá độ nhăn đường may với 5 thông số đầu vào như trên và đầu ra là độ nhăn Kết quả so sánh với đánh giá chủ quan

và cũng cho thấy sự tương ứng giữa 2 phương pháp

Với hệ thống này, khả năng nhận dạng và phân loại mẫu được cải thiện do sử dụng

5 thông số hình học của mẫu và mạng nơ ron nhân tạo Tuy nhiờn, 2 thông số chiều dài và số nếp nhăn được xác định trên ảnh bằng mắt dẫn đến kết quả khó chính xác

G Stylios và J.O Sotomi đánh giá nhăn đường may nhờ máy ảnh số và máy tính

dựa trên nguyên tắc quá trình nhận thức của con người khi quan sát đánh giá độ nhăn đường may [138] Khi quan sát, mắt người thu được thông tin về mức độ nghiêm trọng của nhăn đường may từ các yếu tố liên quan giữa những phần sáng

và tối hoặc bề mặt nhấp nhô của vải dọc theo đường may “Bước sóng nhăn” được xác định bởi khoảng cách giữa 2 vùng lõm gần kề đo dọc theo đường may, “biên độ

nhăn” là khoảng cách giữa 1 đỉnh và 1 vùng lõm liền kề được đo trên mặt phẳng

H×nh 1-11 Chiều rộng, số vùng tối

trên đường may nhăn [99]

H×nh 1-12 Xác định chiều dài, số nếp nhăn trên

đường may [99]

1

dọc theo đường may và vuụng gúc với mặt phẳng vải Từ đú, nhăn đường may được đỏnh giỏ bằng chỉ số PS (Pucker Seam) và xỏc định bởi: PS = f(y/x) với x là bước súng, y là biờn độ súng nhăn

Nghiờn cứu đó đưa ra hệ thống cú khả năng đỏnh giỏ độ nhăn đường may dựa trờn sự phõn tớch cỏc hỡnh ảnh thu được từ mỏy ảnh số Tuy nhiờn, ảnh thu được khú ổn định và phụ thuộc vào điều kiện sỏng của mụi trường Hơn nữa, cỏc súng nhăn phỏt triển chủ yếu về hai phớa của đường may chứ khụng chỉ trờn đường may

V Dobilaitộ và A.Petraukas đỏnh giỏ mức độ nhăn đường may dựa trờn hỡnh

dạng cỏc súng hỡnh thành tại đường mộp của mẫu [62] Ảnh của cỏc mẫu may chụp hai cạnh bởi mỏy ảnh số Toshiba PDR-M70 được xử lý trờn phần mềm Corel Đường cong hỡnh dạng mộp của mẫu được vẽ lại Cỏc đặc trưng hỡnh học của súng nhăn như mật độ, chiều dài, bước súng và biờn độ súng tại đường mộp của mẫu được đo bằng Turbo CAD trờn cạnh mẫu với chiều dài 200mm Sự nhăn đường may của mẫu được đỏnh giỏ thụng qua giỏ trị trung bỡnh của biờn độ súng h (mm) và bước súng l (mm), chiều dài súng p (mm) và hệ số nhăn w (%):

Điểm giao nhau

Điểm kết thúc của sóng Điểm bắt đầu của sóng

Vùng giao nhau

Mắt người Vải

Nguồn sỏng

Hình 1-13 Sơ đồ đánh giá nhăn

đường may bằng quan sát [138]

Hình1-14 (a) Sự thay đổi biên độ súng (b) Sự thay đổi bước sóng nhăn [138]

Hỡnh 1-15 Sơ đồ xỏc định biờn độ và bước súng nhăn đường may[62]

Với phương pháp này, các nguyên nhân chính gây nên sai số là sự không chính xác trong chuẩn bị mẫu (cắt, may), sự thu ảnh (độ phân giải của máy ảnh, ống kính, góc nghiêng của mẫu) và quá trình xử lý ảnh trên máy tính Ảnh hưởng của các yếu tố này đến kết quả nghiên cứu đòi hỏi phải phân tích thêm Kết quả xác định các đặc trưng nhăn đường may như trên không bị ảnh hưởng bởi màu của vải vì ảnh chụp đường mép mẫu vải chứ không chụp bề mặt Tuy nhiên, đánh giá bề mặt mẫu thông qua đường mép của mẫu là chưa đầy đủ, chính xác vì trên thực tế, quan sát bề mặt

để đánh giá độ nhăn đường may chứ không phải đường mép vải

Ryohei Komatsubara [87] sử dụng nguồn sáng trắng halogen chiếu qua các

khe song song (tạo thành những đường nhấp nhô) trên vùng 250x250mm của đường may Dựng mỏy ảnh kỹ thuật số để thu được 4 ảnh 170x170mm của mẫu từ các vị

trí chiếu sáng khác nhau Thông tin từ các ảnh được so sánh với ảnh tiêu chuẩn của 5 cấp độ nhăn bằng thuật toán sai phân hữu hạn Các kết quả đánh giá được đưa ra 10 cấp độ

khác nhau với bước 0,5 độ (1; 1,5; 2 4,5; 5)

Quá trình đánh giá nhăn đường may như trên vẫn phải phân biệt độ sáng của ảnh mẫu bằng mắt, kết quả phụ thuộc vào độ nét của ảnh và gặp khó khăn khi vải có hoa văn, vải sẫm màu Đánh giá bề mặt 3D của vải theo độ sâu của ảnh 2D là hạn chế lớn nhất của phương pháp này

Các hệ thống đánh giá nhăn đường may trên đây chủ yếu dựa trên sự quan sát

mà còn thiếu các thông tin miêu tả rõ ràng về hình dạng đối tượng Ưu điểm chung

của đánh giá độ nhăn đường may bằng phân tích ảnh là nguyên lý của máy ảnh gần

với sự quan sát của mắt người, thời gian đo nhanh Nhược điểm là độ tương phản của

ảnh phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng môi trường xung quanh Để đạt được ảnh ổn định là rất khó, Gặp khó khăn đối với các vải sẫm màu và có hoa văn, mất nhiều thời gian để xử lý ảnh và đánh giá chưa gần với hình dạng thực của mẫu

Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm cách xác định độ nhăn đường may thông qua việc khảo sát bề mặt mẫu bằng trắc quang, laser và siêu âm

b Phương pháp trắc quang, laser và siêu âm

Nhóm phương pháp này dùng tia sáng, laser hoặc siêu âm để lấy thông tin

Khe chắn

Nguồn sáng

Mẫu CCD Camera

Hình 1-16 Sơ đồ thu ảnh nhăn[87]

trên bề mặt mẫu Sau đó, xử lý thông tin bề mặt để đưa ra cấp độ nhăn bằng cách xác định sự khác biệt của profile hình dạng bề mặt, toạ độ z và độ lệch, giá trị kích thước fractal FD (fractal dimension) của mẫu, các vùng năng lượng phổ hay nhận dạng mẫu bằng mạng nơron nhân tạo

Belser và các cộng sự đã đưa ra thiết bị trắc quang để đo nhăn đường

may[52] Mẫu đặt lên bàn nằm ngang và được chiếu bởi một chùm sáng vuông góc với mặt bàn Tế bào quang điện đặt chếch so với phương vuông góc Khi dịch chuyển mẫu theo phương đường may, thiết bị ghi lại tín hiệu phản xạ của tia sáng dọc theo đường sóng nhăn Đường thẳng trên biểu đồ phản xạ biểu thị cho mức không nhăn Đường cong nhấp nhô biểu thị cho đường may nhăn Sự chênh lệch chiều dài giữa 2 đường này được xác định

Từ đó, xác định tương quan giữa độ nhăn theo đánh giá chủ quan X và độ nhăn theo tín hiệu đo Y (R = 0,89):

Tác giả đã đưa ra hệ thống thang độ nhăn theo tín hiệu đo tương ứng với các cấp độ của

tiêu chuẩn 88B-AATCC Hệ thống đo này cho phép khảo sát bề mặt thực của mẫu và

đưa ra kết quả khách quan hơn đánh giá chủ quan Tuy nhiên, vẫn chưa hoàn toàn khách quan do sự phân cấp mức độ nhăn của đường may trên thước vạch của máy đo độ sáng vẫn được xác định bằng mắt Việc xem xét chiều dài của một đường khảo sát chưa đặc trưng đầy đủ cho bề mặt đường may nhăn Khi vị trí của đường đo thay đổi sẽ cho thấy mức độ chênh lệch khác nhau của chiều dài đường phản xạ Trong khi đó, nếu chỉ

đo tại vị trí đường may thì trên thực tế sóng nhăn lại phát triển về hai phía của đường may

Cuối thập niên 1960, Galuszynski [114] phát minh ra máy đo nhăn Sawtri,

Taylor, Bertoldi cùng các cộng sự [138] đã thiết kế một thiết bị tương tự, cho phép

xác định chỉ số trên máy đo và sự thay đổi chiều dài của mẫu vải sau khi may Tuy kết quả đo được là khách quan, nhưng lại không được chấp nhận rộng rãi về độ

chính xác Tỏc giả đưa ra biểu thức hồi quy biểu diễn Chỉ số độ nhăn P (%) và so

sánh kết quả với phương pháp đánh giá chủ quan của AATCC

Kết quả cho thấy hệ số tương quan không cao vì sự thay đổi chiều dài mẫu

sau khi may chưa phản ánh đầy đủ sự nhấp nhô của bề mặt đường may

M Shiloh sáng chế máy đo độ nhàu Sivim [131] và sử dụng thiết bị này để

xác định độ nhăn đường may Các thông số đặc trưng cho độ nhàu của vải cũng được sử dụng cho việc đánh giá nhăn Các thông số này được hình thành dựa trên việc xem xét bề mặt vải giống như bề mặt cứng ngẫu nhiên, đặc trưng bằng phương trình: z = f(x,y) Các phân tích được đưa ra với dạng hàm ngẫu nhiên một biến khi

mô tả mặt cắt ngang của vải tại vị trí xác định bởi góc  từ một hướng tuỳ ý  = 0, đường cong hình dạng bề mặt được mô tả bởi hàm z() = f(x), với f(x) và đạo hàm của chúng là phân bố chuẩn, nghĩa là đường cong vẽ mép mặt cắt của vải là đường ngẫu nhiên Từ đó, các thông số được xác định là:

1 Chiều cao nhăn: H() = 2

' x

)(

) ( 1

) ( 1

'' x

) (

'' x

f là trung bình bình phương của đạo hàm bậc 2 của đường cong thu được

Độ dốc trung bình T được xác định theo Longguet- Higgins [131]:

T = T2max + T2min trong đó Tmax, Tmin là giá trị cao nhất và thấp nhất đo được với hàng loạt góc  theo các hướng

 = Tmin/ Tmax gọi là chỉ số đẳng hướng, có giá trị trong [0, 1] Khi  =1, vải nhàu đồng đều theo các hướng Trong trường hợp nhăn đường may, các gợn sóng phát triển vuông góc với phương đường may nên các vết nhàu không đẳng hướng ( = 0)

Bề mặt của vải được biểu thị qua các thông số H, T, , N0 và N1 xác định dọc theo hai đường song song cách đường may 2mm về hai phía Từ đó, Shiloh đã đề xuất chỉ số nhăn của đường may, so sánh với kết quả đánh giá bằng tiờu chuẩn 88B- AATCC trên các loại vải bông, len và đưa ra các kết luận:

- Chỉ một đại lượng độ cao trung bình H là không đủ để đặc trưng cho độ nhàu của

bề mặt vải và đường may như các quan niệm trước đó mà cần nhiều hơn các thông

số như đã nêu trên Chỉ số đẳng hướng  có ý nghĩa quan trọng trong việc phân biệt

giữa hàng loạt các bề mặt nhàu và có thể sử dụng như một chỉ số kiểm tra cho các sản phẩm giặt

- Sự biến thiên của độ dốc trung bình T là rõ ràng nhất, cho phép phân biệt giữa

hàng loạt các độ nhàu gần như nhau Có thể phân biệt giữa các đường may nhăn gần

như nhau bằng phương pháp này Tuy nhiên, sai số của phép đo còn lớn (25%) so với kết quả đánh giá theo tiêu chuẩn 88B- AATCC

Watanabe [114] xem xét bề mặt đường may nhăn bằng hiệu ứng Moiré Ba

thông số bước sóng, biên độ và số lượng vân sóng trên bề mặt mẫu được dùng để

xác định cấp độ nhăn đường may Tuy nhiên, kết quả đo chưa đạt độ chính xác cao

vì các đường vân sóng thường quá dày để có thể nhận ra từ bề mặt trắng bên cạnh

Zdenek Kus và cộng sự đo nhăn đường may bằng cách sử dụng cảm biến laser

đo khoảng cách [100] Tác giả đề xuất khảo sát nhăn đường may bằng cách sử dụng biến đổi Fourier nhanh 2 chiều Sự xuất hiện của một số tần số trong phổ FFT có thể đưa ra thông tin về hình dạng nhăn đường may và cho phép nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số vải lên sóng nhăn tạo ra Kết quả cho thấy phổ của tất cả các mẫu nhăn có đặc trưng điển hình là tần số cao và hình dạng tương tự cánh bướm Sử dụng FFT cho

khảo sát nhăn đường may là rất hữu ích Tuy nhiên, tương quan giữa dữ liệu phổ với

cấp độ nhăn đường may tương ứng vẫn chưa được thiết lập Việc đánh giá nhăn đường may vẫn dựa trên quan sát ảnh phổ bằng mắt nên chưa hoàn toàn khách quan

Sueo Kawabata đánh giá độ nhăn đường may dựa trên định luật Weber-

Fechner (1860), giá trị cảm giác của con người là tương ứng với logarit lượng kích thích vật lý [96] Bề mặt mẫu đường may nhăn được đo bằng đầu quét laser để xác định biên độ nhăn F trên vùng đo 40x100mm về hai phía của đường may:

dxdy y x f y x f S

Từ đó, độ phẳng phiu SS được xác định bởi kết quả đo khách quan F:

1

303,2

Ở đây, F0 (mm) là biên độ đo dược trên mẫu khi không có đường may

Tác giả kết luận rằng tiêu chuẩn 88B AATCC cần thêm cấp độ SS = 6, là cấp độ mà

mẫu không nhăn Vì thiếu cấp độ này nên làm nhiễu đường tương quan giữa SS và logF

Hệ thống trên cho phép xác định giá trị nhăn PV (Pucker Value) theo biên

độ sóng nhăn trung bình Tuy nhiên, chưa xem xét đến các đặc trưng hình dạng khác của bề mặt mẫu đường may nhăn như tần số và bước sóng Mặt khác, khi lấy

dữ liệu từ bề mặt mẫu bằng quét laser trên vùng đo rộng 40mm về hai phía của đường may là chưa đủ để phản ánh hết vùng lan rộng của các sóng nhăn, trong khi các ảnh chuẩn của AATCC cú phạm vi xem xột là 60mm

bề mặt 3D Tác giả phân tích hình ảnh 3D của đường may bằng cách sử dụng máy quét laser Syberware và phần mềm xử lý dữ liệu bề mặt (hỡnh 1-20) Mẫu được định vị trên 3 mặt phẳng và 2 mặt cong để mô phỏng bề mặt sản phẩm may trong không gian 3 chiều Quá trình quét được thực hiện với 20 đường 120mm, song song

ở hai bên đường may, mỗi đường cách đường kế bên 2mm, hai điểm đo kế tiếp trên một đường cách nhau 0,2mm Cũng dựa trên định luật Weber-Fechner, tác giả sử dụng logarit của độ nhấp nhô bề mặt trên các điểm khảo sát là Log(Ra), phương sai

2, độ bất đối xứng s, độ nhọn K (Kurtosis pointedness) để đánh giá nhăn [69]:

; 2 =  2

1

) ( ) ( 1

(1-22)

s =  3

1

) ) ( 1

1

) ) 1

Nghiên cứu trên cho thấy quét laser là một công cụ hữu ích để khảo sát khách quan bề mặt mẫu đường may nhăn, ngoại trừ vải rất sÉm màu Log(Ra) và

Hình 1-18 Ảnh chụp hệ thống đo nhăn đường may bằng quét laser [70]

là rất cần thiết để xác định hình dạng nhăn chính xác khi đặt mẫu trên những bề mặt khác nhau Điều đó mở ra sự nghiên cứu để đo nhăn đường may trên manơcanh hoặc những bề mặt không phẳng như trạng thái quần áo mặc trên người

Chang Kyu Park và Tae Jin Kang đã đánh giá độ nhăn đường may ứng dụng

ANN [114] Dữ liệu bề mặt mẫu thu được bởi hệ thống quét laser, được xử lý FFT

và tạo ra các mẫu đầu vào cho hai mạng nơron ở dạng ma trận tần số và biên độ Hai mạng nơron tương ứng với 2 mẫu đầu vào là ma trận tần số và ma trận biên độ

sẽ nhận dạng và đưa ra độ nhăn cuối cùng của mẫu Kết quả đạt được với mẫu kiểm

tra có hệ số tương quan với đánh giá chủ quan là 0,95 Hệ thống này cho kết quả độ

nhăn khách quan với độ chính xác cao Tuy nhiên, độ nhăn là một giá trị tổng hợp

có tính định lượng không cao, do đó chỉ một giá trị độ nhăn là chưa đủ để thực hiện nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng của các yếu tố đến nhăn đường may

T.J.Kang, C.Park, J.Lee đánh giá nhăn đường may bằng hình học Fractal [92],

[93] Phương pháp xác định số ô chiếm chỗ của bề mặt (box counting) được sử dụng để

tính kích thước Fractal - FD của đối tượng Khi đường may nhăn được chồng lên một lưới ô có tỷ lệ s, số ô chiếm chỗ là N(s) FD được xác định theo phương trình:

Trong đó: N(s) là số ô ; D là kích thước fractal FD; s là hệ số tỷ lệ (s = l/L0)

Hình 1-19 Sơ đồ quá trình xác định FD của một bề mặt [91]

Từ giá trị FDsp, tác giả đã đề xuất 2 hệ thống xác định độ nhăn khách quan G

Tác giả cho rằng 5 cấp độ là không đủ để nhận dạng các nguyên nhân, giải quyết các vấn đề của nhăn đường may và đưa ra 10 cấp độ nhăn (1÷10):

Gsp = 10,0 nếu FDsp  2,006 và Gsp = 1 nếu 2,033  FDsp

Ưu điểm của cách đánh giá này là phân biệt tốt hơn giữa các mẫu có độ nhăn

chênh lệch nhau không nhiều, trong khi với đánh giá chủ quan là không thể Tuy nhiên, chưa có căn cứ cụ thể xác lập cho việc chia đều khoảng cách FD giữa các độ tương ứng, trong khi giá trị FD tính toán với các mẫu tham khảo lại cho thấy có sự khác biệt không như nhau giữa các độ Mặt khác, sử dụng FD như một đại lượng đặc trưng cho trạng thái bề mặt của mẫu là chưa hoàn toàn đầy đủ, bởi vì 2 mẫu có giá trị FD như nhau nhưng có thể biểu thị trạng thái bề mặt rất khác nhau Điều này cho thấy rõ trên kết quả mô phỏng từ dữ liệu quét bề mặt mẫu [92]

Shigeru Inui và Asuo Shibuya [83] đã sử dụng thiết bị đo dịch chuyển laser

(Mishubishi MD-1211) để khảo sát bề mặt mẫu đường may nhăn trên hai loại vải bông Diện tích vùng đo là 18x102,2mm ở một phía so với đường may Phép đo được thực hiện trên 10 đường với lưới đo 2x0,2mm 5120 điểm được đo trên một mẫu

Dữ liệu trên đường đo được xem như sóng và phổ năng lượng của mỗi đường được tính bởi xử lý FFT Dải tần của phổ năng lượng được chia thành 3 băng

và 10 đường được chia thành 3 nhóm 9 vùng chia bởi tần số và vị trí như trên được xác định 9 giá trị Logarit phổ năng lượng

Hình 1-20 Sơ đồ phân chia

vùng phổ năng lượng [83]

Kết quả đánh giá chủ quan và đo lường khách quan được so sánh cho thấy sự phù hợp trên vải 1 là 75,4%, vải 2 là 79% Rất khó để phát hiện ra các mẫu cấp độ 4

Tỷ lệ tương ứng trong cấp độ 4 là 43,3% trong vải 1 và 68,2 % trong vải 2 Điều này

cho thấy khó khăn trong sự phân biệt rõ các mẫu cấp độ 4 với các dữ liệu đo và tình

trạng này tương tự như sự khó khăn và không ổn định khi phân biệt giữa cấp độ 4 và cấp độ 5 trong đánh giá chủ quan của con người [83] Các đường may ít nhăn có kết quả tương quan thấp với đánh giá chủ quan theo tiêu chuẩn 88B-AATCC Mặt khác,

Vùng 2 Vùng 1

Vùng 3 Vùng 4 Vùng 5 Vùng 6 Vùng 7 Vùng 8 Vùng 9

Đường may Băng 1 Băng 2 Băng 3

Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3

(1-25)

vùng đo nằm ở một phía của đường may trong khi các sóng nhăn lại không đối xứng qua đường may

Để thu được thông tin bề mặt đường may, tác giả cũng sử dụng máy quét

Machinery AT 7000) Khoảng cách

giữa cảm biến và điểm phản xạ được

tính qua thời gian phản xạ Từ đó, bề

mặt của đường may được đo giống như

quét laser Mẫu đường may trên vải

PES dệt vân chéo, kích thước

80x400mm, vùng đo 11,2x120mm với

lưới đo 0,8x0,4mm Dải tần số được

chia thành 3 băng và các đường được

chia thành 3 nhóm tương tự như khi đo bằng quét laser Kết quả cho thấy sự phù hợp với đánh giá chủ quan là 74%

Kết quả đo của hệ thống này không bị ảnh hưởng bởi màu sắc của vải vì sóng siêu âm phát đi với biên độ nhỏ và cường độ của tia phản xạ phụ thuộc vào góc nghiêng của bề mặt nên có thể phát hiện nhăn đường may thậm chí rất nhỏ (vì có góc nghiêng bề mặt) Đó là nguyên nhân Hình 1-21b hiển thị các đặc tính của nhăn đường may tốt hơn Hình 1-21a Đo bề mặt mẫu bằng siêu âm chỉ nên áp dụng với những mẫu

ít nhăn, không phù hợp với những mẫu nhăn mà bề mặt rất gồ ghề và dễ bị ảnh hưởng bởi độ lớn góc của sóng siêu âm Phương pháp này cũng thích hợp với các vải sẫm màu và có hoa văn

Các hệ thống đo nhăn đường may bằng quét laser và siêu âm đã được nghiên

cứu và chứng tỏ những ưu điểm vượt trội như:

+ Cho phép đánh giá mẫu một cách khách quan với độ chính xác cao

+ Không bị ảnh hưởng bởi điều kiện sáng môi trường

+ Ít chịu tác động khi mẫu vải đánh giá có hoa văn hoặc sẫm mầu

+ Cho phép đo được với cả các mẫu ít nhăn và rất nhăn

+ Cho kết quả tin cậy và có thể tự động hóa quá trình đo, không đòi hỏi các chuyên gia lành nghề Đánh giá gần với thông số hình dạng thực của mẫu

+ Thời gian xử lý số liệu nhanh

Nhược điểm: Thời gian đo lâu

Hình 1-21 Bề mặt đường may tái tạo từ

dữ liệu quét laser (a) và siêu âm (b) [83]

(a)

(b)

Tóm lại, các tác giả đã đưa ra các hệ thống đo độ nhăn đường may khác

nhau Mỗi hệ thống có những ưu nhược điểm nhất định Các tiêu chuẩn đánh giá

bằng chuyên gia có nhược điểm cơ bản là tính chủ quan Đo nhăn đường may bằng phân tích ảnh lại cho kết quả đánh giá chưa thật gần với hình dạng thực của mẫu

và bị ảnh hưởng bởi điều kiện sáng của môi trường Quét bề mặt mẫu bằng tia laser

và xử lý dữ liệu bằng phương pháp hiện đại là hướng nghiên cứu quan trọng, có

nhiều ưu điểm đáp ứng yêu cầu đo độ nhăn đường may tự động và khách quan

Việc nghiên cứu để đo độ nhăn đường may và xác định các thông số vật lý của sóng nhăn một cách khách quan và tự động là hết sức cần thiết vì:

- Đánh giá khách quan độ nhăn đường may sẽ cho phép nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng của các yếu tố đến nhăn đường may, lựa chọn các thông số công nghệ và vật liệu thích hợp nhằm đảm bảo chất lượng ngoại quan của đường may trên sản phẩm

- Đánh giá khách quan nhăn đường may cho phép kiểm tra chất lượng đường may trong quá trình sản xuất

- Để đánh giá một mẫu đường may nhăn, đòi hỏi phải xác định được các đặc trưng hình học của mẫu một cách định lượng Điều đó sẽ cho phép xác định các thông số vật lý của sóng nhăn và nghiên cứu một cách cụ thể sự liên quan giữa nhăn đường may và các yếu tố tác động khác

1.3 Ảnh hưởng của các thông số vải đến nhăn đường may

1.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến nhăn đường may

Để có được các sản phẩm may công nghiệp với chất lượng đường may cao, cần phải hiểu rõ nguyên nhân gây nhăn để giảm thiểu hoặc loại bỏ Có thể phân loại các yếu tố ảnh hưởng đến nhăn đường may theo các nhóm sau: Nhóm các yếu

tố về vải, nhóm các yếu tố về chỉ, nhóm các yếu tố về điều kiện may, nhóm các yếu

tố về thiết bị may và nhóm các yếu tố khác

Nhiều nghiên cứu về sự ảnh hưởng của thiết bị và các thông số công nghệ đến

nhăn đường may đã được thực hiện [8], [30], [117], [118], [153] Các nghiên cứu về

ảnh hưởng của chỉ lên nhăn đường may cũng đã xác định rõ tương quan giữa các đặc tính chỉ và nhăn đường may, đồng thời đưa ra những chỉ dẫn để lựa chọn chỉ

thích hợp trên quan điểm nhăn đường may tối thiểu [43], [63], [68], [71], [147]

Hình1-23 Đồ thị tương quan giữa độ định

dạng của vải và độ nhăn đường may[109]

Hỡnh 1-22 Sơ đồ biểu diễn cỏc yếu tố ảnh hưởng đến nhăn đường may

1.3.2 Ảnh hưởng của thụng số vải đến nhăn đường may

Cỏc nghiờn cứu về ảnh hưởng của thụng số vải lờn nhăn đường may được thực hiện theo ba nhúm: cỏc nghiờn cứu thực nghiệm, cỏc nghiờn cứu phõn tớch lý thuyết và cỏc nghiờn cứu bằng mụ phỏng vải ảo

Cỏc nghiờn cứu thực nghiệm của A De Boos [54], David Tester [53], Pier

Giorgio Minazio [109] và cộng sự được tiến hành trờn một số loại vải len Cỏc đặc

trưng cơ học như độ gión, độ định dạng, độ cứng uốn của vải được xỏc định trờn hệ

thống FAST trong vựng tải trọng thấp để xỏc định nguyờn nhõn gõy nhăn Cỏc mẫu đường may được đỏnh giỏ bằng cỏch cho điểm bởi cỏc chuyờn gia từ mức nhỏ nhất đến lớn Kết quả cho thấy:

- Nhăn đường may khụng xuất hiện trong quỏ trỡnh sản xuất nhưng lại xuất hiện sau khi hoàn tất và làm cho sản phẩm bị hạ loại Biểu đồ FAST cho thấy cỏc giỏ trị độ định dạng

- Cơ cấu dịch vải

- Cơ cấu cấp chỉ, giật

chỉ

- Lỗ mặt nguyệt…

Vải:

- Thành phần, kiểu dệt, độ dầy, mật độ, độ chứa đầy, hoàn tất vải

- Cỏc đặc tớnh cơ học vải: gión, uốn, trượt, nộn

Cỏc yếu tố khỏc:

- Điều kiện mụi trường

- Bỏn thành phẩm

- Trỡnh độ tay nghề của cụng nhõn…