CHƯƠNG 1 phan loại TÍNH CHấĩ NŨỈNÊN LIỆU ỜỆ7 1. KHÁI NIỆM CHUNG Vật liệu dệt là một ngành chuyên môn nghiên cứu về cấu tạo, tính chất của các loại xơ sợi và chế phẩm dệt cùng những phương pháp xác định cấu tạo và những tính chất đó. Đối tượng nghiên cứu của vật liệu dệt bao gồm tất cả các loại xơ và những sản phẩm làm ra từ xơ như sợi đơn (sợi con), sợi xe, chỉ khâu vải các loại, hàng dệt kim, các loại dây lưới. Ngoài những sản phẩm kể trên có thể sử dụng trực tiếp, trong lĩnh vực vật liệu dệt còn bao gồm các loại bán thành phẩm chưa sử dụng trực tiếp được như quả bông, cúi, sợi thô.
Hiểu biết về đặc trưng cấu tạo và tính chất của vật liệu dệt có liên quan trực tiếp đến việc sản xuất ra các loại hàng dệt có phẩm chất đáp ứng với yêu cầu sử dụng, cũng như thực hiện được các khâu tiết kiệm, hợp lý trong sản xuất (thí dụ: đay có tính chất ngâm ẩm tốt và xơ bền cho nên dùng đay để sản xuất ra các loại bao bì đựng đường, muôi rất thích hợp). 6 TRƯỜNG DẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM Nghiên cứu cấu tạo và tính chất của vật liệu dệt còn có ý nghĩa trong việc thiết lập các tiêu chuẩn thử và thí nghiệm trong ngành dệt, quy định phương pháp chọn mẫu thí nghiệm, kiểm tra chất lượng sản phẩm, quy định về hình thức, kích thước của chế phẩm và bán chế phẩm. Các loại xơ, sợi và chế phẩm dệt được sử dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất và trong đời sông hàng ngày.
Ngoài việc may mặc, vải còn được dùng trong công nghiệp, trong y tế và trong các lĩnh vực sinh hoạt văn hóa, xã hội. Sử dụng vật liệu dệt để may quần áo chống nóng dùng trong công nghiệp luyện kim, trang phục bảo hộ trong cứu hỏa, làm lưới đánh cá, các loại dây, làm bông bằng chỉ khâu trong y tế, vải dù, dây dù, vải bạt trong quân đội, vải che phủ các loại thiết bị máy móc và làm lán trại. Theo số liệu thống kê ở nhiều nước trên thế giới các chế phẩm dệt bằng vật liệu dệt được sử dụng như sau : - Dùng để may mặc 35 - 40% - Dùng vào nội trợ sinh hoạt 20 - 25% - Dùng vào mục đích kỹ thuật 30 —35% - Sử dụng vào các công việc khác khoảng 10% (bao gói, văn hóa phẩm, y tế.) VẬT LIỆU DỆT MAY 7 Sản lượng các loại xơ, sợi dệt trên thế giới tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây, đặc biệt là sự phát triển mạnh sản xuất các loại xơ. PHÂN LOẠI VẬT LIỆU DỆT Các loại xơ, sợi được sô" liệu thông kê trên đây có thể thay đổi tùy theo từng nước, phụ thuộc vào diều kiện công nghiệp phát triển, vào hoàn cảnh khí hậu và chế độ xã hội.
Được phân biệt dựa theo hình dạng, đặc trưng cấu tạo và tính chất. Vì vậy mà chế phẩm dệt sản xuất ra từ vật liệu dệt cũng được phân biệt giữa loại này và loại khác. Để việc nghiên cứu tính chất của vật liệu dệt được thuận tiện cần tiến hành phân loại. Nguyên tắc của việc phân loại vật liệu dệt là dựa vào kết cấu đặc biệt, phương pháp sản xuất, thành phần hóa học của các loại xơ, sợi.
Trong bảng phân loại vật liệu dệt bao gồm các loại xơ, sợi và chế phẩm dệt. K hái n iệm Xơ là những vật thể mềm dẻo, giãn nở (bông, len), nhỏ bé để từ đó làm ra sợi, vải. Chiều dài đo bằng milimet (mm), còn kích thước ngang rất nhỏ đo bằng micromet (pm). 8 TRƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.
P hân lo ạ i xơ Phần lớn xơ dệt có cấu tạo thuộc dạng liên kết cao phân tử. Nhung do nguồn gốc xuất xứ khác nhau, thành phần cấu tạo và phương pháp tạo thành xơ khác nhau cho nên trong mỗi loại xơ chủ yếu lại phân ra thành các nhóm riêng biệt. Những nhóm xơ này bao gồm các loại xơ có cùng nguồn gốc xuất xứ. Dựa vào cấu tạo đặc trưng và tính chất, xơ dược phân làm hai loại: ❖ Xơ th iê n nhiên: được hình thành trong điều kiện tự nhiên từ các chất hữu cơ thiên nhiên, thường ở dạng xơ cơ bản và xơ kỹ thuật.
- Xơ cơ bản: nếu không phá vỡ theo chiều dọc xơ thì không thể phân chia ra những phần nhỏ hơn dược. - Xơ kỹ thuật: bao gồm nhiều xơ cơ bản ghép lại với nhau (xơ đay). Xơ thiên nhiên được chia làm ba loại: - Xơ thực vật: có thành phần cấu tạo chủ yếu là xenlulô như xơ bông (từ quả bông); xơ đay, gai, lanh. - Xơ động vật: có thành phần cấu tạo chủ yếu từ prôtit như: • Xơ len: thành phần chính là keratin chiếm 90%, VẬT LIỆU DỆT MAY 9 • Xơ tơ tằm: phibroin chiếm 75%, xêrixin 25%.
- Xơ khoáng vật: được tạo thành từ chất vô cơ thiên nhiên như xơ amiăng. ❖ Xơ h óa học: khác với xơ thiên nhiên, xơ hóa học hình thành trong điều kiện nhân tạo. Xơ hóa học được phân thành hai loại chính: - Xơ nhân tạo: được tạo nên từ chất hữu cơ thiên nhiên như: • Nhóm xơ có nguồn gốc cấu tạo từ chất Hydratxenlulô gồm vixco, ammôniac đồng. • Nhóm xơ có nguồn gốc cấu tạo từ Axêtyl xenlulô gồm axêtat, triaxêtat • Nhóm xơ có nguồn gốc từ prôtit gồm cađêin, đê in., - Xơ tổng hợp: được tạo nên từ chất tổng hợp, là loại xơ được sử dụng nhiều nhất hiện nay.
Trong đó phổ biến nhất là các nhóm xơ tạo nên từ chất hữu cơ tổng hợp như: Polyester, polyamit, polyacrilonitryl. Tất cả các loại xơ hóa học nói trên đều có dạng cấu tạo liên kết cao phân tử. Trong xơ hóa học còn bao gồm các loại có dạng cấu tạo liên kết phần tử thấp như sợi kim loại và hợp kim. 10 TRUỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.
HCM Xơ hóa học được sản xuất dưới nhiều dạng khác nhau: xơ xtapen, sợi cơ bản, sợi phức. Để nhận được xơ hóa học cần phải có nguyên liệu (lấy trong thiên nhiên hoặc tổng hợp được), đem chế biến thành dung dịch hoặc thành trạng thái chảy lỏng, sau đó ép dung dịch qua ống định hình sợi có các lỗ nhỏ (lỗ có đường kính tùy theo yêu cầu sản xuất), tạo thành luồng dung dịch được làm cứng đọng lại thành dạng sợi cơ bản. Những chùm sợi cơ bản như vậy nếu đem cắt thành từng đoạn có độ dài xác định (thông thường từ 40- 150mm) gọi là xơ stapen. Bên cạnh đó, cũng có thể tạo nên sợi đơn mảnh - đó là dạng sợi cơ bản có kích thước đủ lớn dùng trực tiếp để sản xuất ra các loại chế phẩm như lưới đánh cá, bít tất mỏng.
Việc sản xuất xơ hóa học trên thế giới hiện nay rất phát triển, hàng năm xuất hiện rất nhiều loại xơ mới. Cho nên việc phân loại vật liệu dệt chỉ nêu lên nguyên tắc tổng quát của việc phân loại và đề cập tới các loại xơ hóa học chủ yếu và phổ biến nhất. SỢIDỆT Sợi là sự liên kết của các xơ có dạng mảnh nhỏ, mềm uốn và bền, có kích thước ngang nhỏ còn chiều dài được xác định trong quá trình gia công sợi. VẬT LIỆU DỆT MAY 11 I.
P hân ỉo ạ ỉ theo cấu trúc: Chủ yếu dựa vào kết cấu đặc biệt của từng loại, được chia làm hai loại chính: ❖ Loại sợi thứ nhất: bao gồm các dạng sợi nhận trực tiếp sau quá trình kéo sợi, bao gồm: Sợi con (sợi đơn); gồm nhiều xơ cơ bản ghép và xoắn lại với nhau tạo nên (sợi bông, sợi len. Sợi con là loại sợi phổ biến nhất chiếm khoảng 85% toàn bộ các loại sợi sản xuất trên thế giới. Sợi con được tạo nên từ xơ cùng loại hoặc pha trộn giữa các xơ với nhau. Sợi con có hai loại: • Sợi trơn: có kết cấu và màu sắc giông nhau trên suốt chiều dài sợi.
• Sợi hoa: có kết cấu không đồng dều, tạo thành những vòng sợi, hoặc chỗ dày mỏng khác nhau, hoặc nhiều vết lốm đốm mang nhiều màu sắc khác nhau do quá trình sản xuất tạo nên. - Sợi phức: gồm nhiều sợi cơ bản liên kết lại bằng cách xoắn hoặc dính kết lại với nhau tạo thành. Ngoài tơ tự nhiên (tơ tằm), tất cả các lọai sợi phức đều là sợi hóa học. - Sợi cắt: được tạo thành bằng cách xe xoắn các dãi băng (giấy, nhựa, kim loại).
12 TRƯỜNG DẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM ❖ Loại sỢi thứ hai: các loại sợi thứ nhất đem ghép và xoắn lại với nhau (hai hoặc nhiều sợi) theo từng loại sẽ nhận được loại thứ hai gọi là sợi xe. Phân loại theo n guyên liệ u và hệ thống th iết bị k éo sợi: có 3 loại: ❖ Sợi chải thường (chải thô):dùng nguyên liệu xơ có chất lượng và chiều dài trung bình, kéo trên dây chuyền thiết bị có máy chải thô và cho sợi có chất lượng trung bình (sợi bông, sợi đay), dệt vải có chất lượng trung bình. ❖ Sợi chải kỹ: dùng nguyên liệu xơ dài và tốt, kéo trên dây chuyền thiết bị có máy chải thô và chải kỹ, cho ra loại xơ có chất lượng cao dùng sản xuất chỉ khâu, hàng dệt kim và các loại vải cao cấp (sợi bông, sợi len.) ❖ Sợi chải liên hợp: dùng nguyên liệu xơ ngắn chất lượng thấp, xơ phế liệu của hai hệ trên, sử dụng dây chuyền thiết bị gồm nhiều máy chải thô, các băng chuyền trộn đều, máy phân băng và vê để kéo ra loại sợi xốp dệt chăn mền, các loại vải bọc bàn ghế, thảm.
VẠT LỆ U DẸT MAY 13 I. P hân lo ạ i th eo quá trình sản xu ất và sử dụng: có 2 lo ạ i ❖ Sản phẩm mộc: là xơ, sợi hay vải còn ở dạng nguyên sơ chưa qua xử lý hóa chất. Thường được sử dụng làm phụ liệu hay nguyên liệu cho một quá trình hay một ngành sản xuất nào đó. Ví dụ: Sợi đưa vào quá trình sản xuất chỉ khâu là sợi xe dạng mộc được lấy từ máy xe và máy quấn ống.
❖ Sản phẩm hoàn tất: là sản phẩm dạng xơ, dạng sợi hay dạng vải đã qua quá trìnnh xử lý hóa lý như nấu, tẩy, nhuộm, in định hình nhiệt, tẩm chất chông nhàu, chống thấm. Sản phẩm hoàn tất được bày bán rộng rãi cho người tiêu dùng như một loại hàng hóa. Ngành may đã sử dụng hai nguyên liệu chính là vải hoàn tất và chỉ khâu. CÁC TÍNH CHẤT CHUNG CỦA SỢ l DỆT 1.
Độ m ảnh và cỡ sỢỈ Do sợi là một vật liệu xốp, dễ biến dạng nên cỡ sợi không thể xác định thông qua đường kính mà 14 TRUỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM phải theo độ mảnh.