CHƯƠNG I: NGUYÊN LIỆU DỆT Giới thiệu: Vật liệu may là một ngành khoa học chuyên môn nghiên cứu về các loại vật liệu được sử dụng chủ yếu trong ngành may mặc. Là ngành nghiên cứu về cấu tạo, tính chất của các loại xơ sợi và chế phẩm dệt. Các loại xơ, sợi và chế phẩm dệt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cũng như trong đời sống hàng ngày. 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 Mục tiêu: - Phân loại được các loại xơ, sợi dệt sử dụng trong ngành may.
- Giải thích được cấu tạo, tính chất đặc trưng của nguyên liệu dệt. - Vận dụng các kiến thức trên để nhận biết được các loại vải trong thực tế. - Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, linh hoạt của sinh viên trong quá trình học tập. Nội dung chính: I.
PHÂN LOẠI NGUYÊN LIỆU DỆT Mục tiêu: Trình bày được khái niệm về xơ, sợi dệt. Phân loại được các loại xơ, sợi dệt sử dụng trong ngành may. Khái niệm, phân loại xơ dệt 1. Khái niệm 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 (µm). Phân loại xơ dệt Phần lớn xơ dệt có cấu tạo thuộc dạng liên kết cao phân tử. Dựa vào cấu tạo đặc trưng và tính chất, xơ được phân làm hai loại: xơ thiên nhiên và xơ hoá học 1. Xơ thiên 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 được. 9 + Xơ kỹ thuật: bao gồm nhiều xơ cơ bản ghép lại với nhau (xơ đay). Xơ thiên nhiên được chia làm ba loại: - Xơ động vật: có thành phần cấu tạo chủ yếu từ prôtit như: Xơ len: thành phần chính là keratin chiếm 90%. Xơ tơ tằm: phibroin chiếm 75%, xêrixin 25%.
- Xơ thực vật: có thành phần cấu tạo chủ yếu là xenlulô như xơ bông , xơ đay, gai, lanh… - Xơ khoáng vật: được tạo thành từ chất vô cơ thiên nhiên như xơ amiăng. Xơ hoá học Xơ hóa học hình thành trong điều kiện nhân tạo và được tạo ra từ những chất hoặc vật chất có trong thiên nhiên. 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 từ prôtit gồm cađêin, đêin… 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 + 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.
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 2.Khái niệm - phân loại sợi dệt 2. Khái niệm Sợi dệt là vật thể được tạo ra từ các loại xơ dệt bằng phương pháp xe, xoắn hoặc dính kết các xơ lại với nhau. 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.
Phân loại sợi dệt 2. Phân loại 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 và sợi hoa 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). + 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 quá trình sản xuất và sử dụng Phân loại theo quá trình sản xuất và sử dụng: có 2 loại + 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. + Sản phẩm hoàn tất: là sản phẩm dạng xơ, dạng sợi hay dạng vải đã qua quá trình xử lý hóa lý như nấu, tẩy, nhuộm, in định hình nhiệt, tẩm chất chống nhàu, chống thấm…. Phân loại theo nguyên liệu và hệ thống thiết bị kéo sợi.
Phân loại theo nguyên liệu và hệ thống thiết bị kéo 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… II. CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA NGUYÊN LIỆU DỆT Mục tiêu: - Giải thích được cấu tạo, tính chất đặc trưng của nguyên liệu dệt. - Vận dụng các kiến thức trên để nhận biết được các loại vải trong thực tế 1.
Cấu tạo và các tính chất cơ bản của xơ, sợi tự nhiên 1. Xơ, sợi bông Xơ bông được hình thành trong quá trình phát triển của các tế bào phía ngoài hạt bông. Thành phần chủ yếu chứa trong xơ bông là xenlulô, công thức ở dạng (CH10O5)n hoặc [-C6H7O2(OH)3-]n chiếm khoảng 96%, còn lại là các thành phần : nitơ, sáp, mỡ, tro và keo pectin. Xơ bông có khối lượng riêng vào loại trung bình khoảng 1,52 – 1,56 g/cm3 , xơ mềm mại, độ bền cơ học cao trong môi trường không khí.
Xenlulô không bị hòa tan trong môi trường nước và các chất như: cồn, benzen, axêtôn. Tuy nhiên trong nước xơ bông bị trương nở, diện tích mặt cắt ngang tăng từ 22% – 34%, còn chiều dài chỉ tăng 1%. Xơ bông có khả năng hút ẩm cao, thoát mồ hôi nhanh, hàm ẩm cao W = 8 - 12%. Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời và khí quyển, đặc biệt là tác dụng của tia tử ngoại làm cho các phân tử xenlulô bị oxy hóa bằng oxy của không khí.
Độ bền của xơ bông bị giảm đi một nửa khi chiếu trực tiếp tia sáng mặt trời trong thời gian 900– 1000 giờ. Dưới tác dụng của khí quyển còn làm cho xơ bông bị lão hóa , làm giảm các tính chất cơ lí, giảm độ bền, giảm độ dãn nở của xơ và tăng độ cứng. Độ ổn định hoá học của xơ bông tương đối tốt, khả năng nấu tẩy, giặt và là thuận tiện. Xenlulô bền vững dưới tác dụng của kiềm.
Cho kiềm (NaOH) tác dụng trực tiếp vào xenlulô cũng không phá vỡ được liên kết glucôzit. Trong công nghiệp, 11 ứng dụng hiệu quả của quá trình tác dụng với kiềm (quá trình làm bóng) làm cho xơ bông bớt xoăn, co rút về chiều dài, tăng kích thước mặt cắt ngang, do đó tăng độ bền tuyệt đối khi kéo đứt. Nếu quá trình tác dụng của kiềm lên vật liệu xenlulô đồng thời kéo căng, khi đó xơ có dạng tròn hơn, bề mặt nhẵn hơn, phản chiếu ánh sáng tốt hơn. Các loại axit hữu cơ có tác dụng phá hủy yếu đối với các xơ bông.
Tuy nhiên dưới tác dụng của axit vô cơ các đại phân tử xenlulô bị phá hủy, khi đó liên kết glucôzit bị đứt và liên kết với nước – tạo nên quá trình thủy phân. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, đốt nóng xơ xenlulô ở nhiệt độ 120 0C – 1300C trong một vài giờ không thấy có sự thay đổi rõ rệt. Nếu đốt nóng vượt quá nhiệt độ đó bắt đầu thay đổi chậm, sau 1600C quá trình phá hủy nhanh hơn và sau 1800C quá trình phá hủy các phân tử xenlulô tiến hành rất mạnh. Sự phá hủy phân tử bắt đầu tự sự đứt liên kết glucôzit rồi đến vòng cơ bản.
Với các sản phẩm từ xơ bông dẫn điện kém, khi là khó giữ nếp nhiệt độ là thích hợp từ 1400C - 1500C. Trong may mặc xơ bông được dùng ở dạng nguyên chất hoặc pha trộn với xơ hoá học để tạo ra những sản phẩm có tính năng và công dụng khác nhau. Xơ bông phần lớn được chế thành sợi dệt, còn một phần nhỏ và loại xơ ngắn được sử dụng để tạo thành các loại chế phẩm khác nhau như: bông nén, bông y tế, chăn, đệm… 1. Xơ, sợi len Len là loại xơ nhận được từ lớp lông phủ lên một số động vật (cừu, thỏ, dê, lạc đà…) sau khi đã chế biến.
Trong công nghiệp dệt len, lông cừu được dùng nhiều nhất (96-97%) sau đó là lông dê (2%) và lông lạc đà (1%). Thành phần cấu tạo cơ bản trong len là Kêratin chiếm 90%, thể hiện các tính chất cơ lý của len, còn lại là các khoáng mỡ,…. Len lông cừu được cấu tạo gồm 3 lớp: lớp ngoài cùng, lớp xơ đặc và lớp rãnh giữa. Phụ thuộc vào độ mảnh (chiều dày) và tính đồng nhất của thành phần tạo thành mà phân chia len ra : len mịn (mảnh), len nửa mịn, len nửa thô và len thô.
+ Len mịn (len tốt) : là len đồng nhất gồm các lông tơ có kích thước ngang trung bình đến 25µm. Len mịn nhận được giống lông cừu mịn, hoặc từ giống cừu lai (giữa cừu lông mịn và cừu lông thô).