Giáo trình Công nghệ và thiết bị sợi (Ngành: Công nghệ sợi, dệt - Trình độ: Cao đẳng) - Trường CĐ Kinh tế - Kỹ thuật Vinatex TP. HCM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Công nghệ và thiết bị sợi (Ngành: Công nghệ sợi, dệt - Trình độ: Cao đẳng) được biên soạn tập trung vào quy trình công nghệ tiền xử lý các loại vật liệu dệt được sử dụng phổ biến hiện nay; thêm vào đó là những lưu ý để đạt được hiệu quả và cho chất lượng tốt khi áp dụng các quy trình công nghệ tiền xử lý cho mỗi loại vật liệu được đúc kết từ thực tế tại các doanh nghiệp trong những năm qua. Giáo trình gồm có 2 chương, mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm những nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Công nghệ và thiết bị sợi (Ngành: Công nghệ sợi, dệt - Trình độ: Cao đẳng) - Trường CĐ Kinh tế - Kỹ thuật Vinatex TP. HCM

TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẲNG KINH TẾ -KỸ THUẬT VINATEX TP. HCM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỢI NGÀNH: CÔNG NGHỆ SỢI, DỆT TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-... ngày … tháng .... năm … của ut n n ao đ n n n h hành phố h nh. TP.HCM, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU LỜI N I ĐẦU Giáo trình ông nghệ và thiết bị sợi được biên soạn theo chư ng trình môn học ông nghệ và thiết bị sợi , Ngành ông nghệ s i dệt, hoa ông nghệ dệt may – Trư ng ao đ ng inh tế – ỹ thu t Vinatex TP Hồ hí Minh. o phục vụ cho học t p c a sinh viên ngành sợi – dệt nên nội dung c a giáo trình được biên soạn t p trung vào quy trình công nghệ tiền xử l các loại v t liệu dệt được sử dụng ph biến hiện nay; thêm vào đó là nh ng lưu để đạt được hiệu quả và cho chất lượng tốt khi áp dụng các quy trình công nghệ tiền xử l cho m i loại v t liệu được đ c kết từ th c tế tại các doanh nghiệp trong nh ng n m qua. Ngoài phần M đầu trình bày tóm t t về d y chuyền công nghệ hoàn tất vải, mục tiêu và ngh a chung c a ông nghệ và thiết bị sợi, yêu cầu về chất lượng nước trong hoàn tất sản phẩm dệt, các nội dung c n lại c a Giáo trình bao gồm 2 chư ng: o hiện nay c n có s khác nhau về việc sử dụng thu t ng trong ngành dệt – nhuôm, mặc dù đã rất nhiều cố g ng trong quá trình biên soạn, song không thể tránh được thiếu sót. h ng tôi mong nh n được s góp c a bạn đọc để giáo trình ngày càng được hoàn thiện. Mọi kiến đóng góp xin g i về địa chỉ: ộ môn ông nghệ sợi dệt, hoa ông nghệ dệt may, Trư ng ao đ ng inh tế - ỹ thu t Vinatex TP Hồ Chí Minh, số 586 ha Vạn n, phư ng Linh Đông, Qu n Th Đức, TP Hồ hí Minh. Tác giả MỤC LỤC hư ng I: NGUYÊN LIỆU HO ÉO SỢI .................................................................. 1 I. NGUYÊN LIỆU HO ÉO SỢI ................................................................................ 1 1. Nh ng tính chất c bản c a x bông .......................................................................... 1
1.1. Giới thiệu.................................................................................................................. 1 1.2. Một số tính chất c a x bông và phư ng pháp đo ................................................... 2 2. Giới thiệu một số loại x thiên nhiên ........................................................................ 15 hư ng II: ÔNG NGHỆ ÉO SỢI TỪ SƠ NGẮN ................................................... 16 I. ÔNG NGHỆ ÉO SỢI TỪ SƠ NGẮN .................................................................. 16 1. Nguyên l hình thành sợi .......................................................................................... 16 2. Quá trình công nghệ kéo sợi ..................................................................................... 16 3. Một số hệ kéo sợi từ s ng n .................................................................................... 26 hư ng III: ÔNG NGHỆ VÀ THIẾT Ị ÂY HUYỀN ÉO SỢI XƠ NGẮN, HẢI Ỹ ...................................................................................................................... 31 I. ÔNG NGHỆ VÀ THIẾT Ị ÂY HUYỀN ÉO SỢI XƠ NGẮN, HẢI Ỹ . 31 1. Liên hợp xé trộn (d y máy bông) .............................................................................. 31 2. Máy chải thô .............................................................................................................. 39 3. Máy ghép ................................................................................................................... 42 4. ông đoạn chải kỹ ..................................................................................................... 44 5. Máy sợi thô................................................................................................................ 46 6. Máy sợi con ............................................................................................................... 47 7. Máy ống .................................................................................................................... 66 8. Máy đ u sợi ............................................................................................................... 67 9. Máy xe sợi ................................................................................................................. 68 hư ng IV: Á HỈ TIÊU HẤT LƯỢNG ẦN IỂM TRA TRÊN ÂY HUYỀN ...................................................................................................................... 69 I. Á HỈ TIÊU HẤT LƯỢNG ẦN IỂM TRA TRÊN ÂY HUYỀN ......... 70 1. Dây bông ................................................................................................................... 70 2. hải thô ..................................................................................................................... 70 3. Ghép s bộ ................................................................................................................ 70 4. uộn c i .................................................................................................................... 70 5. hải kỹ ...................................................................................................................... 70 6. Máy ghép lần I hoặc máy ghép trộn: (T + )............................................................ 71 7. Máy ghép lần II ......................................................................................................... 71
8. Máy ghép III .............................................................................................................. 71 9. Thô ............................................................................................................................ 72 10. Con .......................................................................................................................... 72 11. Ống .......................................................................................................................... 73 12. Sợi xe và sợi ch p trong chuẩn bị xe ...................................................................... 73 hư ng V: Á YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ......... 75 I. Á YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ........................ 75 1. y chuyền xé, trộn, làm sạch .................................................................................. 75 2. hải thô .................................................................................................................... 75 3. Ghép ......................................................................................................................... 76 4. hải kỹ ...................................................................................................................... 76 5. Thô ............................................................................................................................ 76 6. Con ............................................................................................................................ 77 7. Ống ............................................................................................................................ 77 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Tên môn học/mô đun: Công nghệ tiền xủa lý sản phẩm dệt Mã môn học/mô đun: NH28.1
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: - Tính chất: - Ý ngh a và vai tr c a môn học/mô đun: Mục tiêu của môn học/mô đun: - Về kiến thức: - Về kỹ n ng: - Về n ng l c t ch và trách nhiệm: Nội dung của môn học/mô đun: Chương I: NGUYÊN LIỆU CHO KÉO SỢI I. NGUYÊN LIỆU CHO KÉO SỢI 1. Những tính chất cơ bản của xơ bông 1.1. Giới thiệu Trên thế giới sợi làm từ bông chiếm khoảng 30% tổng sản lượng sợi, cây bông được trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới. Các nước trồng bông chính là: Uz- bekistan, Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Pakistan, Nga,…Ở Việt Nam, bông được trồng nhiều ở Tây Nguyên và duyên hải miền Trung. Bông là loại nguyên liệu quan trọng vào b c nhất c a ngành dệt, các sản phẩm được sản xuất từ bông chiếm thị phần khoảng 50% trong ngành sản xuất hàng may mặc. Hình 1.1. Cây bông khi còn nhỏ Bông là loại x bao bọc xung quanh hạt c a quả bông, trong m i quả bông có từ 3-5 múi, m i múi có từ 5-9 hạt. Các hạt bông phát triển sau đó phần tế bào phía ngoài hạt phát triển dài ra thành x bông. Quả bông cần khoảng 60 ngày để phát triển hoàn toàn, khi chín quả bông n ra để lộ x bông tr ng. Cây bông là loại c y ưa n ng ấm và
ánh sáng, từ khi gieo hạt đến khi bông chín, tùy theo giống cây, cây bông cần từ 90- 200 ngày n ng ấm. Nhiệt độ thích hợp phát triển nhất cho cây bông từ 20-300C. Có thể thu hoạch bông bằng tay hoặc bằng máy, thu hoạch bằng tay cho n ng suất 5-6kg bông – hạt/gi , tuy n ng suất thấp nhưng bông khá sạch. Thu hoạch bằng máy cho n ng suất 200 – 300 kg bông – hạt/gi , tuy cao nhưng bông lẫn nhiều tạp chất. Sau đó, bông – hạt phải qua quá trình s chế (tách x ra khỏi hạt) nhà máy cán bông, làm sạch rồi ép thành kiện (150 – 220 kg/kiện). Từ bông hạt thu hoạch khoảng 30% là x bông và 70% là hạt (dùng ép dầu, chế tạo xà phòng). Mặt c t ngang c a x bông có các hình dạng khác nhau phụ thuộc vào mức độ chín c a x – từ hình uốn cong dẹt đối với x không chín đến hình hạt đ u đối với x chín. ó hai loài bông thích hợp với kỹ thu t kéo sợi là bông Hải đảo và bông Lục địa: Bông Hải đảo (Gossypium bar-badense): ho x tốt nhất, x rất dài (từ 25,4 – 63,3mm), rất mảnh (từ 0,13 – 0,15 tex), độ bền cao (từ 30 – 38 cN/tex), có màu phớt kem. Bông Lục địa (Gossypium hir- sutum): là loại bông trồng ph biến, chiếm khoảng 70% lượng bông trên thế giới, cho x loại trung bình (dài từ 12,7 – 33,3 mm. mảnh từ 0,16 – 1,22 tex. bền từ 25– 30 cN/tex). Hình 1.2. Bông trƣởng thành chƣa chín Chất lượng bông và các đặc trưng chất lượng sợi sản xuất ra từ x bông có mối liên quan m t thiết. Vấn đề này từ l u đã được các nhà sản xuất quan t m và đ c kết thành các nguyên t c chính trong việc l a chọn nguyên liệu cho kéo sợi. 1.2. Một số tính chất của xơ bông và phương pháp đo Các tính chất: độ dài, độ mảnh, độ bền, độ chín, độ qu n, độ ẩm, độ đều, độ sạch… nh ng tính chất này ảnh hư ng tới quá trình gia công x bông thành sợi và ảnh hư ng tới chất lượng sợi. 1.2.1. Chiều dài Là khoảng cách gi a hai đầu mút c a x trạng thái du i th ng. Vì x không đồng đều về chiều dài ( trạng thái t do, x có dạng cong hoặc xo n) nên việc đo gặp nhiều khó kh n. Độ dài x là thông số dùng làm c s để chọn c ly gi a các bộ ph n làm việc c a máy như c ly gi a các suốt kéo dài trên máy ghép, máy thô, máy con. ảnh hư ng
đến việc chọn hệ số độ s n sợi thô, sợi con, chọn chỉ số để kéo sợi. Chọn hệ thống kéo sợi cho phù hợp. Nếu hai mẫu sợi kéo từ một loại x và cần độ bền như nhau thì sợi kéo từ x dài h n sẽ không cần tới độ xo n cao (do đã có nhiều điểm tiếp xúc trên chiều dài x , t ng l c ma sát nhiều). X càng dài, tiết diện sợi kéo ra càng đều, chất lượng sợi càng cao. Ý ngh a chiều dài x bông: X càng dài thì khả n ng kéo sợi càng mảnh. Hình 1.3. Hình ảnh của bông • Các đặc trưng về độ dài xơ Tùy theo phư ng pháp và dụng cụ đo mà ngư i ta phân biệt các độ dài khác nhau như: - Độ dài từng x : Là khoảng cách lớn nhất gi a hai đầu x trạng thái du i th ng. - Độ dài trung bình: Độ dài trung bình số học La (theo số lượng x ). Th c tế thư ng gặp kiểu tính độ dài trung bình khối lượng (Lg) được phân chia cụ thể như sau: + Độ dài ch thể Lct là độ dài thuộc nhóm x có khối lượng lớn nhất. Độ dài ch thể là độ dài trung bình (khối lượng) các x trong nhóm ch thể (nhóm khối lượng lớn nhất). + Độ dài phẩm chất Lpc là độ dài trung bình cộng theo khối lượng c a các nhóm x có chiều dài lớn h n độ dài ch thể (hay còn gọi là độ dài bình quân nửa phải). + Độ dài kéo sợi (Span Length): có thể xác định bằng dụng cụ Fibrograph, máy HVI, máy AFIS d a trên nguyên l quang điện hoặc quang điện tử và quét theo chùm x từ cuối đến đầu chùm x tức là từ n i chùm có m t độ cao đến m t độ ít dần và thông qua cư ng độ ánh sáng qua chùm x đo được lượng x trong mẫu thử và cho biết độ dài theo số lượng x (tỉ lệ x ) có trong mẫu thử. ông x càng dài thì có thể sản xuất ra sợi có chi số càng cao h n và độ bền sợi cao h n, độ kết giảm, IPI giảm, độ vón (Pilling) c a vải thấp. Giá bán c a các loại sợi này sẽ cao h n.
Thông thư ng chiều dài c a x bông được phân loại theo tỉ lệ: + Độ dài trung bình ML (Mean Length). + Chiều dài 2,5% còn gọi là chiều dài kéo sợi, là chiều dài trung bình c a 2,5% số lượng x có chiều dài lớn h n chiều dài trung bình c a t ng số x . hiều dài 2,5% được xác định trên máy đo chiều dài Fibrograph. + Chiều dài 50% còn gọi là chiều dài trung bình c a 50% số lượng x có chiều dài lớn h n chiều dài trung bình c a t ng số x . + Chiều dài UHML (Upper Half Mean Length): Là chiều dài trung bình nửa trên, có ngh a là chiều dài trung bình c a các x có chiều dài lớn h n chiều dài 50% SL. * Trên c s UHML để tính toán c ly suốt và khống chế trong kéo sợi. • Độ biến động chiều dài sợi (độ đều UR - Uniformity Ratio) Mặc dù cả x bông ng n và dài đều góp phần dẫn đến s không đồng nhất về độ dài c a bông, x bông ng n là nguyên nh n hàng đầu trong việc làm t ng lãng phí, tình trạng không đồng đều và giảm độ bền c a sợi sau khi kéo. B i v y bên cạnh độ dài x bông, chúng ta cần lưu để biết mức độ không đồng đều c a x bông. S dao động được biểu hiện bằng một vài thuộc tính sau: + Độ đồng đều UR (Uniformity Ratio) là tỷ lệ gi a chiều dài 50% SL và chiều dài 2.5SL%. + Chỉ số đồng đều UI (Uniformity Index) được tính bằng tỷ lệ gi a độ dài trung bình (ML) so với chiều dài trung bình n a trên (UHML) biểu hiện bằng tỷ lệ phần tr m. • Các dụng cụ đo tương ứng - Độ dài ch thể (Lct), độ dài phẩm chất (Lpc), tỷ lệ x ng n được xác định trên dụng cụ Jucôp. - Độ dài 2,5% Span Length, 50% Span Length, tỷ số đồng đều (Uniformity Ratio) UR, chỉ số x ng n SFI được xác định trên máy Fibrograph, máy HVI, máy AFIS. - Độ dài trung bình nửa trên UHML (Upper Half Mean Length), độ dài trung bình ML (Mean Length), chỉ số đồng đều UI (Uniformity Idex) được xác định trên HVI. - Độ dài trung bình theo khối lượng L(w), độ dài trung bình theo số lượng L(n), độ dài một phần tư phía trên UQL (w) theo khối lượng, độ dài c a 5% số x dài nhất
theo số lượng, độ dài c a 2,5% số x dài nhất theo số lượng, hệ số biến sai độ dài theo khối lượng, hệ số biến sai về phân bố độ dài được xác định trên máy AFIS. • Mối tương quan gần đúng giữa các đặc trưng về độ dài Để so sánh một cách tư ng đối các kết quả đo chiều dài trên các thiết bị khác nhau, qua th c tế sử dụng, ngư i ta đã đưa ra được mối tư ng quan gần đ ng gi a các đặc trưng về độ dài x bông như sau: Lpc ≈ 1,2 UHML Lct ≈ 1,19ML 2,5% SL ≈ 0,99 UHML 50% SL ≈ 0,55 ML UR ≈ 0,55 UI * Ghi chú: Các công thức trên chỉ mang ngh a so sánh tư ng đối, không dùng để tính toán. 1.2.2. Độ mảnh (độ nhỏ, chi số) Là mối tư ng quan gi a khối lượng và chiều dài sợi, có vai trò quan trọng trong việc xác định chi số sợi cao nhất có thể kéo ra từ lô x . X càng mảnh thì sợi kéo được càng bền, vì trong cùng một mặt c t ngang sợi như nhau, sợi chứa nhiều x mảnh sẽ có số x nhiều h n sợi chứa x thô, chính l c liên kết ma sát c a nhiều x làm nên độ bền c a sợi. • Sau đây là một vài cách xác định độ mịn - Phư ng pháp c t đoạn và đếm trên kính hiển vi chùm x thí nghiệm: xác định khối lượng và t ng độ dài các đoạn x c t trong chùm x rồi tính các đặc trưng độ nhỏ. - Đo đư ng kính x len: o x len có mặt c t ngang là hình gần tròn, cho nên có thể xác định độ mảnh c a x bằng phư ng pháp đo kích thước ngang c a x qua kính hiển vi. Ngoài ra còn dùng các dụng cụ quang học khác để đo kích thước ngang c a x . - Phư ng pháp thẩm thấu không khí: Một số dụng cụ xác định độ mảnh kiểu thẩm thấu không khí như dụng cụ Micronaire hoặc máy AFIS (đo nhiều chỉ tiêu) c a hãng Uster làm việc theo nguyên lý dòng khí th i qua một khối lư ng x xác định. Khi tr l c không khí càng lớn, khí càng khó thẩm thấu thì x càng mảnh. →Để xác định chỉ số hay độ mảnh x bông, dùng phư ng pháp đo tr c tiếp các thông số bằng cách đếm số x trong một chùm x có độ dài xác định và cân khối lượng chùm x , từ đó dùng công thức bên dưới tính ra độ mảnh x . Chi số mét Nm:
⁄ Độ mảnh T(tex): ⁄ ⁄ ⁄ Trong đó: L: chiều dài x G: Khối lượng x • Ý nghĩa của độ mảnh - X càng mảnh khả n ng kéo được sợi càng mảnh. - X càng mảnh thì sợi càng bền (so với cùng một loại chi số). - Tuy nhiên dùng x có độ mịn cao sẽ dễ tạo nên neps trong quá trình kéo sợi nếu như có kèm theo x có độ chín thấp. hi đưa các kiện bông vào sản xuất cần kiểm tra độ mảnh từng kiện, tùy theo chi số yêu cầu sợi mà chọn độ mảnh x trong giới hạn cho phép và loại ra ngoài các kiện bông có độ mảnh quá thấp và quá cao vì: - Độ mảnh x bông thấp thì x thô, số đầu x ph n bố trên diện tích mặt c t ngang c a sợi thấp g y độ không đều sợi thô, sợi con cao. - Độ mảnh x bông cao, trong quá trình kéo sợi các đầu x sẽ dễ dàng vón tạo nên neps nhiều. 1.2.3. Độ bền Độ bền x khi kéo đứt là một đặc trưng c học rất quan trọng, được đánh giá bằng độ bền tuyệt đối c a x đ n, chùm x và độ bền tư ng đối, để xác định độ bền cần: - éo đứt từng x đ n (Độ bền tuyệt đối - P). - éo đứt chùm x (Độ bền tư ng đối - Po). X bông bền cho khả n ng sản xuất sợi có độ bền cao, có thể t ng tốc độ máy dệt, t ng n ng suất vì tỉ lệ đứt sợi thấp. Tuy nhiên cần chú ý rằng: Tỉ lệ đứt sợi trong sản xuất, trên máy sợi con ngoài độ bền x c n chịu ảnh hư ng c a các yếu tố khác như: hất lượng bán thành phẩm, trạng thái thiết bị tốt hay xấu, vệ sinh công nghiệp, nhiệt độ, độ ẩm trong gian máy và ngay cả việc l a chọn các thông số kéo sợi trên các máy. • Xác định độ bền xơ + Xác định độ bền khi kéo đứt x đ n (P): Phư ng pháp này thư ng áp dụng cho x bông và cả x hóa học, nước ta thư ng sử dụng máy FO – 10. Đ y là loại máy thí nghiệm độ bền kéo đứt làm việc theo nguyên t c dùng áp l c nước để gây chuyển động c a pittông làm cặp dưới di chuyển lên hoặc xuống.
Đ n vị đo: G (gram l c) hoặc cN + Xác định độ bền khi kéo đứt chùm x (Po): Độ bền kéo đứt là l c lớn nhất mà chùm x chịu được khi kéo đứt. ặ Với: P: Độ bền x đ n tuyệt đối (G, cN) T: Độ mảnh x đ n (Tex) Chỉ số Pressley (dùng để đo độ bền chùm x ): Là l c kéo đứt bằng Pound ứng với một milligram x . Chỉ số Pressley (PI) được sử dụng để tính chỉ số cư ng l c c a x bông theo công thức: SI = 100: X có độ bền trung bình. SI > 100: X có độ bền cao SI < 100: X kém bền Chỉ số Pressley (PI) có thể chuyển đ i sang cách đánh giá độ bền x theo đ n vị là 1000 pouds trên 1 tấc Anh vuông theo công thức: 1.000 PSI = 10.8116 *PI – 0,12 Công thức chuyển đ i chỉ số Pressley (PI) ra độ bền tư ng đối: Po= 5,36 PI (G/Tex hoặc cN/tex) • Ph n loại x bông theo độ bền G / Tex Ph n loại < 23 ém bền 24 – 25 Trung bình 26 – 28 Trung bình khá 29 – 30 ền > 31 Rất bền • Các thiết bị xác định độ bền xơ phổ biến, hiện đại đến thời điểm hiện nay + Đo độ bền trên máy HVI đ n vị g/tex. + Đo độ bền trên dụng cụ Pressley đ n vị PI, PSI, g/tex. + Độ bền đo trên máy Stelometer đ n vị g/tex. Mối tư ng quan gần đ ng gi a các đặc trưng độ bền:
+ Khoảng cách hàm kẹp = 0 mm: Độ bền Pressley 1000 Ibs/inch2 = 2,3 * độ bền g/tex trên máy Stelometer. Trị số độ bền Pressley Ibs/mg = 0,2 * độ bền g/tex trên máy Stelometer. + Khoảng cách hàm kẹp = 3 mm: Độ bền Pressley 1000 Ibs/inch2 = 2,50 * độ bền g/tex trên máy Stelometer. Trị số độ bền Pressley Ibs/mg = 0,17 * độ bền g/tex trên máy Stelometer. • Ý nghĩa của độ bền xơ - X càng bền khả n ng kéo được sợi có độ bền cao. - X càng bền trong quá trình công nghệ tỉ lệ đứt sợi thấp. 1.2.4. Độ chín Độ chín c a x bông biểu thị qua s làm đầy cellulose c a thành x và thu hẹp kích thước rãnh x . Mức độ chín liên quan đến độ dài, độ bền, độ mảnh, khả n ng n màu khi nhuộm… theo quá trình x chín. Độ chín x bông thể hiện qua trị số Micronaire (cùng với độ mảnh x ), độ chín càng lớn, x càng bền, nhưng nếu x chín quá thì khả n ng n màu nhuộm sẽ càng khó. • Các phương pháp xác định độ chín của xơ bông + Phư ng pháp cảm quan: X có độ chín khác nhau thì phản quang khác nhau. ưới ánh sáng t nhiên, ta nh n thấy: - X non kém chín thì màu tr ng bệch, dễ đứt, tính đàn hồi kém. - X chín có màu tr ng óng mượt, tính đàn hồi tốt h n. D a vào đó, dùng m t quan sát và d a vào cảm giác tay kéo để so sánh với mẫu chuẩn hoặc d a vào kinh nghiệm để đánh giá mức độ chín c a x . Phư ng pháp này nhanh chóng nhưng kém chính xác. + Xác định hệ số độ chín x bằng quan sát dưới kính hiển vi: X bông sau khi được cho n ra với dung dịch 18% natri hydroxit, sẽ được kiểm tra dưới kính hiển vi với độ phóng đại thích hợp để so sánh bề rộng rãnh x với bề dày thành x , từ đó xác định hệ số độ chín từng x rồi tính trung bình qua số liệu nh n được mẫu x đó. + Xác định độ chín bằng kính hiển vi phân c c: Trong ánh sang phân c c, x bông tr nên có nhiều màu s c khác nhau tùy theo bề dày thành x và cấu tạo bên trong c a x . Trên nền đỏ c a kính hiển vi phân c c sẽ nh n thấy x hoàn toàn không chín có màu đỏ, x rất chín có màu vàng, còn nh ng x có độ chín giảm dần sẽ có màu xanh lá cây – da tr i – lam – tím phù hợp với mức độ chín c a x . + Xác định độ chín c a x bông theo phư ng pháp Anh, Mỹ: Độ dày thành x (θ) là tỉ số diện tích mặt c t ngang c a x và diện tích hình tròn có cùng chu vi
θ = iện tích mặt c t/Diện tích mặt tròn cùng chu vi • Giới thiệu một số bảng phân cấp độ chín và các giá trị Micronaire cũng như chu vi của xơ bông ở một số nước khác nhau Bông Ai c p Chu vi Hệ số Mức độ chín Micronaie Độ chín (mm) độ chín Cao 4,3 52,9 85,1 1,02 Trung bình 4,0 54,4 80,1 0,96 Thấp 3,9 54,7 79,3 0,95 Bông Hy Lạp Chu vi Hệ số Mức độ chín Micronaie Độ chín (mm) độ chín Cao 3,8 57,0 75,1 0,88 Trung bình 3,5 54,9 70,7 0,84 Thấp 3,2 55,2 65,8 0,80 Bông Mỹ Chu vi Hệ số độ Mức độ chín Micronaie Độ chín (mm) chín Cao 4,1 64,4 75,9 0,87 Trung bình 3,4 62,1 68,0 0,80 Thấp 2,7 59,8 56,1 0,67 Với hệ số độ chín có thể phân loại như sau Hệ số độ chín Phân loại 1,00 và lớn h n Rất chín 0,95 - 1,00 Độ chín khá 0,85 - 0,95 Chín 0,80 - 0,85 Trung bình kém < 0,80 X chưa chín • Cần chú ý rằng - X có độ chín thấp sẽ dễ đứt trong quá trình gia công trong các máy, gây nhiều neps, t ng tỷ lệ x ng n, t ng độ bụi bông trong xư ng và gây nên các l i IPI, nhất là l i điểm mỏng – thin, điểm dày – thick, đểm vón – slub trong sợi, tạo đốm tr ng cho vải sau khi nhuộm, độ bền sợi giảm... - Nên xem xét đồng th i chỉ tiêu Micronaie và độ chín (có thể thông qua độ bền x để đánh giá chỉ tiêu này) để kiểm tra khả n ng kéo sợi c a một loại bông. • Các thiết bị xác định độ chín xơ phổ biến, hiện đại đến thời điểm hiện nay - Hệ số độ chín (T VN) được l p ra d a trên tỷ lệ gi a rãnh x và thành x khi quan sát x bông qua kính hiển vi.
- Hệ số chín Mc (Maturity Coeffcient, TC Ấn Độ) được tính toán d a trên các số liệu về số x chín, nửa chín, không chín khi quan sát qua kính hiển vi, các x đã được trư ng n trong dung dịch kiềm. - Hệ số chín Mr (Maturity Ratio), tỷ lệ % x không chín IF được xác định trên máy AFIS. - Hệ số chín Mr (Maturity Ratio) đo trên máy FMT. - Độ chín MAT (Maturity) xác định trên thiết bị HVI. Độ chín x bông ảnh hư ng đến độ n màu khi nhuộm sợi, vải. Vì v y, trong sản xuất nên dùng đèn neon tím trong buồng tối để xác định độ chín c a từng kiện bông trước khi đưa vào sản xuất. Nh ng kiện bông có độ chín quá khác thư ng để riêng biệt và xử lý riêng biệt. Nếu việc kiểm tra độ chín x làm chưa tốt, vải nhuộm sẽ dễ xảy ra hiện tượng loang ánh màu. 1.2.5. Tỷ lệ xơ ngắn + Tỷ lệ x ng n trong lô x : Là tỷ lệ gi a các x có chiều dài thấp h n ½ inch (tức < 12,5 mm theo phư ng pháp aer Sorter) so với t ng lượng x đưa vào kiểm tra. Nếu tỷ lệ x ng n trong x cao thì khả n ng kéo sợi c a khối x đó kém: độ đều, chỉ tiêu IPI cao, độ đứt sợi t ng… Tỷ lệ x ng n được đánh giá b i các chỉ tiêu: % SFC và % FFC. + Tỷ lệ x ng n cao làm t ng độ không đều c a sợi, từ đó làm giảm chất lượng và t ng chi phí kéo sợi. Làm t ng số điểm n t và điểm nối, bụi bông trong nhà xư ng cao h n và nhanh làm bẩn máy móc kéo sợi, dệt và nhuộm vải. Làm cho lượng tiêu hao cao trong quá trình chải thô, chải kỹ và các công đoạn khác. + Trong kéo sợi không chỉ quan t m đến bông x dài hay ng n, mà là tỷ lệ x ng n cao hay thấp, và s gia t ng về tỷ lệ x ng n trong quá trình sản xuất hay khả n ng loại trừ x ng n thấp trong dây chuyền sản xuất thì có tác động rất lớn đối với: - Giới hạn kéo sợi. - ư ng l c sợi. - Hoàn tất sản phẩm. - Độ sáng sản phẩm. - Độ xù lông. - N ng suất. 1.2.6. Tạp chất và khuyết tật Tạp chất và khuyết t t c a x bông bao gồm nh ng chùm x bết, chùm x bết phức hợp, nh ng mảng x chưa chín, bông vón, vỏ hạt vỡ mang x , hạt vỡ, hạt bông kết, tạp chất vô c và h u c .
Hình 1.4. Tạp trong bông - hùm x bết là chùm x gồm nh ng x rối, quyện chặt lấy nhau theo nh ng hình dáng và kích thước khác nhau khó tách ra bằng tay thành nh ng x riêng biệt. Nh ng chùm x có thể tách ra dễ dàng không tính vào dạng khuyết t t này. - hùm x bết phức hợp là chùm x có từ 2 chùm x bết tr lên liên kết với nhau. - Mảng bông chưa chín là nh ng x non, x kết dính kết với nhau. nh ng x này sáng bóng hoặc m , màu tr ng, hoặc màu vàng. - Hạt bông và hạt bông vỡ là nh ng hạt và mảnh hạt còn sót lại trong quá trình cán, có kích thước lớn h n 2 mm2. - Bông kết bao gồm nh ng bông x ng n, vón kết lại với nhau có dạng hình cầu hoặc bầu dục. - Các tạp chất vô c và h u c là nh ng cành lá, thân, vỏ quả, đất, cát, v.v.. • Phương pháp xác định tỷ lệ tạp chất và khuyết tật trong xơ bông - Phư ng pháp nhặt bằng tay. - Phư ng pháp dùng thiết bị phân ly tạp chất. - Số điểm tạp TrCnt, diện tích tạp TrArea được xác định trên thiết bị HVI. - Số điểm kết được xác định trên thiết bị HVI, AFIS. ạp chất sẽ làm giảm quá trình loại bông phế trong gian máy bông và chải, đồng th i tạo điều kiện để giảm các dạng l i sợi, nhất là phát sinh neps và l i slub, thick cho sợi, giảm đứt sợi trên máy con. 1.2.7. Độ ẩm W Độ ẩm c a nguyên liệu (W) là tỷ số tính bằng phần tr m gi a khối lượng nước (ẩm) có trong nguyên liệu và khối lượng khô tuyệt đối c a nguyên liệu đó. Độ ẩm th c tế (Wtt) là độ ẩm c a nguyên liệu dệt trong điều kiện th c tế mà v t liệu đó được lưu gi . Độ ẩm th c tế c a mẫu thử tính bằng % theo công thức:
Với: M: Khối lượng mẫu thử trước khi sấy tính bằng g. Mk: Khối lượng mẫu sau khi sấy Độ ẩm qui định (Wqđ) là độ ẩm do nhà nước qui định (hoặc thỏa thu n) cho từng loại v t liệu để tính các đại lượng chuyển đ i. ác độ ẩm trên còn gọi là độ hồi ẩm. Độ ẩm c a bông là lượng h i nước có trong bông tính ra % so với khối lượng bông đã sấy khô. Độ ẩm được xác định theo công thức: Với: m0: Khối lượng bông khô (g) m: Khối lượng bông ẩm (g) + Độ ẩm trung bình c a các cấp bông đầu tiên là 8 – 9%. Bông càng thấp độ ẩm càng cao. Tỷ lệ hồi ẩm trong bông (W%) tốt nhất là 8,5%. Đó là tiêu chuẩn. Nếu vượt quá 8,5% sẽ gây quấn suốt trên máy ghép, thô, con gây kẹt thùng, hỏng kim máy chải, tỉ lệ tiêu hao nguyên liệu cao. Nếu thấp quá 7 – 8,5% khi đó x bông sẽ tr nên dòn h n và sợi dễ bị đứt, bông bụi bay trong xư ng nhiều h n. 1.2.8. Độ đường, dầu Độ đư ng có trong bông do mức độ chín c a bông và bài tiết c a côn trùng trong quá trình bông trư ng thành và tồn tr bông. Dầu sinh ra do công nghệ cán bông không tốt làm cho dính dầu c a hạt ra bông. Nếu bông có đư ng hoặc dính dầu sẽ g y khó kh n cho quá trình kéo sợi, t ng độ dính suốt và hình thành neps cho bán thành phẩm và sợi. Để kh c phục độ đư ng cao trong bông khi gia công cần th c hiện tốt các việc sau: - Kiểm tra, l a chọn và sử dụng hợp lý các kiện bông có đư ng cao (bằng kinh nghiệm và bằng hóa chất). - Dùng chế độ thông gió hợp lý: Sản xuất trong điều kiện lạnh và khô. - Pha trộn với các loại x khác sẽ dễ chạy máy h n. - Giảm tốc độ các máy kéo dài. - Vệ sinh suốt kéo dài, nhất là suốt cao su, suốt phân ly máy chải kỹ. - Có thể dùng hóa chất trong công đoạn chuẩn bị, nhưng tốn kém và không phù hợp trong điều kiện sản xuất. 1.2.9. Độ quăn - Độ qu n c a x bông được xác định bằng số v ng qu n trên 1 cm đo đoạn gi a c a x bằng kính hiển vi có độ phóng đại 300 – 400 lần.
- Độ qu n c a x bông trung bình đã chín c a Nga là 60 – 75 đối với bông mảnh là 90. - Độ qu n c a x bông có ngh a trong việc tạo ra s liên kết gi a các x khi xo n để t ng bền cho sợi và ảnh hư ng đến độ bền c a sợi, độ xốp c a vải. 1.2.10. Độ giãn xơ bông Có 3 loại độ giãn: + Độ giãn cố định: Là chiều dài x bị kéo giãn trong quá trình tải l c và không thể phục hồi được. + Độ giãn đàn hồi: Là độ giãn c a x có thể đàn hồi tr lại hình dạng như cũ. + Độ giãn đứt đoạn: Là độ giãn lớn nhất khiến x bị đứt đoạn, ngh a là nó có cùng độ giãn cố định lẫn đàn hồi. Độ giãn x được xác định là tỷ lệ phần tr m so với chiều dài l c ban đầu. Độ giãn đàn hồi là yếu tố quyết định quan trọng vì sản phẩm dệt thiếu tính đàn hồi sẽ khó sử dụng. Chúng cần có khả n ng biến dạng để có thể chịu được sức kéo lớn, nhưng nó cũng phải tr lại hình dạng ban đầu. Len có độ co giãn đứt đoạn cao h n bông. Với bông thì độ đàn hồi là 6-10% và với len thì trong khoảng từ 25-45%. Đối với hàng dệt may thông thư ng, độ đàn hồi cao là không cần thiết. Nó có thể khiến quy trình kéo sợi tại nhà máy tr nên khó kh n h n, nhất là công đoạn ghép. X bông có độ giãn tốt (độ giãn dài đứt) sẽ tạo điều kiện giảm đứt sợi trong quá trình gia công, vì v y sẽ nâng cao sản lượng và giảm phế liệu. 1.2.11. Độ trơn nhẵn (Feel) X bông có bề mặt tr n nhẵn làm sợi có bề mặt cũng tr n ph ng, ít sần sùi và khi dệt tạo mặt vải có tính chất ngoại quan tốt. 1.2.12. Màu sắc của bông Màu s c bông được đánh giá bằng độ phản quang Rd và s c vàng +b trên dụng cụ kiểm tra. Trị số Rd có thể quan sát bằng m t: Nếu x bông có màu xám (xỉn) có ngh a là chỉ số Rd sẽ cao. X có s c xám ít (x tr ng) sẽ cho sợi có s c tr ng, tốt h n. X có giá trị +b nhỏ (màu vàng sáng) sẽ cho chất lượng tốt, độ n màu cao, đồng đều. Không nên dùng bông có s c vàng quá cao, không vượt quá giới hạn +b là 9,5 (theo thí nghiệm HVI). Nếu dùng bông – các kiện bông đưa đồng th i vào bàn bông máy xé trộn có CV% giá trị +b lớn sẽ g y nên độ n màu không đều cho sợi, tạo barre cho vải. Trị số Rd nên dùng: Trung bình là 75, trị số cao nhất nên là 80 và thấp nhất là 70. Ví dụ: Nên dùng màu bông các giá trị Rd và +b như sau: Rd trung bình: 73 -74. +b trung bình: 7. Bông Mỹ được phân cấp d a theo màu s c, tạp và phư ng pháp chế biến. Bông cấp càng cao thì sợi càng đạt chất lượng cao và giảm lượng bông phế.
Bông Mỹ tr ng được phân thành 8 cấp có mã CODE từ GM (GOOD MIDDLING) 11 SM (STRICT MIDDLING) 21 M (MIDDLING) 31 SLM (STRICT LOW 41 LM (LOW MIDDLING ) 51 SGO (STRICT GOOD ORDINARY) 61 GO (GOOD ORDINARY) 71 Bông cấp thấp: BELOW GRADE Lưu : - Khi bảo quản bông, phải để trong kho tối vì ánh sáng làm cho bông chuyển màu vàng đ m h n. - Th i gian lưu kho c a bông càng lâu, bông sẽ càng vàng. Nên phân biệt các lô bông khi nh p về và đưa vào sản xuất sao cho th i gian lưu kho hợp lý. - Lô bông quá vàng (do th i gian lưu kho l u) sẽ tốn nhiều hóa chất tẩy, nhuộm h n và màu vải không đẹp. 1.2.13. Độ neps (bông kết) Neps là nh ng điểm rối nhỏ hoặc nh ng nút sợi có trong bông nguyên liệu hình thành trong quá trình bông chín và qua các máy cán bông. Hình 1.5. Điểm kết trong bông Có 2 loại neps trong bông: một là neps từ x và hai là neps vỏ hạt. Thông thư ng, neps từ x chiếm ưu thế h n, th c chất neps gồm x chưa chín và x chết. Như v y, có thể hiểu rằng có một mối liên hệ gi a chỉ số Neps và độ chín. Chỉ số neps còn phụ thuộc vào độ mịn x , x càng dài, càng mịn với hàm lượng tạp cao thì càng có khuynh hướng tạo nhiều điểm kết h n x ng n và thô. Bông rất mảnh và dài thì dễ đứt trong quá trình gia công và vì thế tạo ra nh ng hạt nhỏ dễ tạo thành kết.
X rối có thể được loại ra trong quá trình gia công trên các máy, còn neps vẫn tồn tại đến sản phẩm cuối cùng. Neps trong sản phẩm cuối cùng ngoài neps có trong kiện bông còn có neps phát sinh trong quá trình gia công trong các máy bông (chiếm một tỷ lệ lớn nhất) và qua các công đoạn kéo dài. Neps được loại ra trên máy chải và chải kỹ. Trong các máy kéo dài sau chải và chải kỹ nếu l a chọn các thông số: Độ kéo dài, định lượng các bán thành phẩm không đ ng sẽ tạo nên neps trong các bán thành phẩm và sợi. • Lưu : - Neps trong quá trình gia công kéo sợi gây ra khuyết t t trên sợi và trên vải nhưng vẫn n màu khi nhuộm. - Neps nguyên liệu (mảng x non chưa chín) sẽ không n màu và g y vệt lốm đốm tr ng trên vải, không sử dụng cho may. - Nên nhuộm màu tr ng hoặc màu nhạt đối với vải bị l i này. 2. Tính chất cơ bản của xơ hóa học stapen X hóa học stapen (c t ng n) có thể dùng 100% để kéo sợi hoặc pha trộn với x t nhiên như x bông, len… X hóa học có nhiều ưu điểm so với x t nhiên: đồng đều về hầu hết các tính chất c l như chiều dài, độ mảnh, độ bền. Ngoài ra x hóa học hầu như không có tạp chất. X hóa học có thể được sản xuất ra nhiều loại chiều dài khác nhau, độ mảnh khác nhau… Khi pha trộn x hóa học với x bông sẽ có ưu điểm sau: - o x hóa học không có tạp chất nên sợi sẽ sạch, đẹp. Tỷ lệ chế thành sợi cao - X hóa học có độ đều cao về các tính chất c l nên dễ cải thiện quá trình công nghệ, t ng n ng suất thiết bị. - X hóa học có một dải các tính chất rộng nên có thể kéo ra sợi có nhiều công dụng khác nhau. - Khi pha trộn với x bông làm t ng chiều chiều dài trung bình c a h n hợp, làm t ng độ đều x theo chiều dài. 2. Giới thiệu một số loại xơ thiên nhiên 2.1. Bông gạo (kapok) Bông gạo hay còn gọi bông gòn trồng vùng phía Nam Á Châu có tên khoa họ là: Ceiba pentandra (L) Gaertn thuộc họ Gạo ( ombacaeae). X bao quanh hạt từ quả cây thân g xốp, vỏ xanh, gòn rất bóng, màu vàng nhạt, rất nhẹ, khối lượng riêng 0,039 ÷ 0,055 g/cm3. Thành rất mỏng có chứa lignin, độ dài x vào khoảng 8 ÷ 32 mm. Đư ng kính 30 ÷ 36 µm. không bền. Hút ẩm tốt: 10 ÷ 11%, so với bông.
Hình 1. 6. Hình ảnh ứng dụng của xơ gạo o thành x chứa dầu, sáp, nh a nên bông gạo khó thấm nước, dễ bóc cháy. Vì x rất mềm, yếu, không co giãn nên không kéo sợi được mà chỉ dùng để nhồ nệm. Dùng nhồi nệm gối. - Hạt chứa 25% dầu, có thể làm xà phòng. - Khô dầu làm thức n gia súc. 2.2. Xơ dừa (Coir) - Dừa được trồng ph biến Việt Nam, x dừa có thể được lấy bằng cách khô hay ướt, gồm các bước: Tách vỏ, xé, chải, sàng lọc. Đ y là loại v t liệu nhẹ, có tính đàn hồi cao, có thể nén được để giảm chi phí v n chuyển, và có thể tr lại thể tích ban đầu sau khi v n chuyển. Hình 1.7. Mặt cắt ngang trái dừa - Trong vỏ dừa, tính theo trọng lượng khô có 19 % là lớp vỏ ngoài, 34% mụn dừa và 47 % là x dừa. Mụn dừa có đặc tính hút và gi ẩm cao đến 20,6%. X dừa cung cấp diện tích bề mặt lớn để hấp thụ các chất ô nhiễm. Ngoài ra, mụn và x dừa có khả