MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Công nghệ sản xuất sản phẩm dệt kim mang tính chất cơ – hoá – mỹ thuật phức tạp và ngành dệt kim đang ngày càng phát triển để phù hợp thị hiếu người tiêu dùng. Để tạo ra sản phẩm thì máy móc dệt kim đóng vai trò chính trong việc liên kết các sợi tơ để trực tiếp tạo ra thành phẩm và bán thành phẩm. Cam là một bô phận chính của máy dệt kim. Luận văn đưa ra nghiên cứu về các thông số hình học của biên dạng cam trong máy dệt kim, từ đó chỉ ra mối liên hệ giữa các thông số này và sản phẩm dệt, ở đây cụ thể là sản phẩm dệt kim đan ngang dạng ống.
Dựa vào đó có thể đưa ra thông số cơ cấu cam phù hợp với các yêu cầu của sản phẩm. Từ các thông số kích thước sản phẩm cụ thể, áp dụng phân tích các yêu cầu về chuyển động của kim (cần cam) thoả mãn các thông số này từ đó đưa ra đồ thị dịch chuyển của kim (cần cam) và biên dạng cam yêu cầu. Phân tích các ảnh hưởng từ biên dạng cam đã tính toán được đến chuyển động của kim (cần cam) và sản phẩm. Kết quả chỉ ra sự thay đổi các thông số của cam ảnh hưởng đến sản phẩm ra sao.
Dựa vào đây đưa ra các thông số thích hợp để chế tạo cơ cấu cam đáp ứng yêu cầu sản phẩm. Vì vậy tôi chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng biên dạng cam trong cụm trục kim trên thiết bị dệt đan ngang đến thông số sản phẩm dệt dạng ống” làm đề tài luận văn này. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn - Nghiên cứu các thiết bị dệt đan và cam dệt; - Nghiên cứu ảnh hưởng của biên dạng cam trong cụm trục kim dệt đến chất lượng và thông số của sản phẩm dệt dạng ống; - Nghiên cứu ảnh hưởng góc ma sat giữa kim với biên dang cam; - Kiến nghị biên dạng cam phù hợp với mỗi loại sản phẩm ống có đường kính khác nhau. Từ kết quả nghiên cứu chỉ ra được ảnh hưởng của biên dạng cam đến chất lượng sản phẩm dệt và chọn được biên dạng cam tối ưu cho sản phẩm dệt quai đeo khẩu trang nhằm nâng cao chất lượng và năng suất sản phẩm.
TỔNG QUAN VỀ DỆT KIM VÀ TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 1.1 Tổng quan về ngành dệt kim 1.1 Lịch sử phát triển ngành dệt Dệt kim là một chuyên ngành trong công nghiệp Dệt. Ngành dệt kim mới phát triển khoảng vài trăm năm nay, từ nguyên lý cơ bản nhất là sử dụng những chiếc que đan và móc bằng chiếc kim có móc để kết hợp các sợi vải với nhau. Năm 1589, nhà thần học người Anh William Lee đã nảy ra ý tưởng chế tạo chiếc máy cơ học đầu tiên để đan tất [1]. Theo một số ghi chép, ý tưởng nảy ra khi nhìn vợ anh ta, cô gái đã hứa hôn của anh ta, đan tất rất chậm và do đó không chú ý đến anh ta.
Đầu tiên nảy sinh ý tưởng chế tạo một chiếc kim đan với một cái móc, hay như bây giờ chúng ta biết đến với cái tên "đỉnh kim" hoặc "những chiếc móc kim dài. Điều này đã tạo ra một bước tiến tới cơ giới hóa sản xuất tất.1 Máy dệt đầu tiên của William Lee Năm 1758, máy đan dọc đầu tiên ra đời ở Anh dùng để phục vụ sản xuất vải. Năm 1798 bằng sáng chế đầu tiên về máy dệt sợi ngang được cấp tại Pháp, đến năm 1853 máy dệt kim dạng ống đầu tiên được sáng chế ở đây. Đến nửa đầu thế kỉ 19, số máy dệt kim có tăng lên, song vẫn ở dạng đơn giản và thủ công năng suất thấp và tốn nhiều sức lực.
Cho đến năm 1856 kim lưỡi được sáng chế ở Anh, đó là một tiến bộ quan trọng về kỹ thuật dệt kim. Từ năm 1860 – 1864 tại Anh, W. Cotton được cấp bằng sáng chế về một máy dệt cơ học ngang thẳng với kim ổ trục được phân bổ theo chiều dọc, trục chính gắn thấp và các cơ cấu truyền động. Loại cấu trúc này mang lại tầm quan trọng lớn công nghiệp.
Cùng với sự phát triển của 8 cuộc cách mạng kỹ thuật ở Châu Âu vào nửa cuối thế kỉ 19, áp dụng các tiến bộ của ngành luyện kim, chế tạo máy và các ngành kỹ thuật mới, các máy dệt kim ngày nay khá hoàn chỉnh với trình độ tự động hóa cao với năng suất lớn và tạo ra sản phẩm có chất lượng tuyệt vời phục vụ cho nhu cầu may mặc của con người [1]. Gần đây sợi hóa học ra đời và phát triển mạnh, chiếm vị trí chủ yếu trong cơ cấu nguyên liệu của ngành dệt may đặc biệt là dệt kim, thúc đẩy phát triển thành một ngành công nghiệp tương đương với ngành dệt thoi cổ điển về sản lượng và chiếm ưu thế về mặt hiệu quả kinh tế, với các mặt hang phong phú năng suất lao động cao [2]. Sản phẩm dệt kim thông thường là: - Các mặt hàng may mặc sẵn, quần, áo mặc lót, quần áo thể thao, quần áo mặc ngoài, bít tất, gang tay, khan, mũ… - Các loại sản phẩm dạng ống dài gần như vô tận - Các loại vải trang trí như đăng ten, vải rèm cửa - Các loại sản phẩm phục vụ y tế như băng gạc, ống dẫn, ống lọc, ống mạch máu nhân tạo, các loại áo quần, bít tất chữa bệnh… - Trong công nghiệp dùng vải dệt kim làm lớp lót cao su, vải bọc các trục ép, vải lọc, lưới cá… Các vật liệu không dệt theo kĩ thuật khâu đan thực tế là liên kết các vật liệu xơ sợi bằng phương pháp dệt kim Sản phẩm dệt kim có nhiều đặc tính: vải đàn hồi co dãn tốt, không nhàu, tính thấm nước và thoát khí cao hơn vải dệt thoi, dễ sử dụng, các mặt hang rất phong phú và đa dạng.2 Các sản phẩm của dệt kim 9 Quá trình sản xuất dệt kim tương đối ngắn và hợp lý, nó phối hợp chặt chẽ với quá trình gia công tẩy nhuộm cơ lý hóa học vải và công nghệ cắt may sản phẩm. Công nghệ sản xuất sản phẩm dệt kim mang tính chất cơ – hóa – mỹ thuật khá phức tạp đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật dệt kim phải được trang bị kiến thức của các quá trình công nghệ liên quan để sản xuất được sản phẩm có chất lượng cao.
Ngoài ra việc sản xuất dệt kim ngày nay càng ngày càng phát triển. Để đảm bảo cho nhu cầu của con người sản xuất dệt kim phải không ngừng phát triển để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng. Tạo ra nhiều sản phẩm mẫu mã với giá thành rẻ, chất lượng cao và sản xuất đạt năng xuất cao.2 Tình hình sản xuất của ngành dệt trong và ngoài nước a) Tình hình nghành dệt may thế giới Tại thế kỷ 20: Ngành dệt may trở thành ngành công nghiệp sản xuất quy mô lớn để đáp ứng nhu cầu may mặc của con người.3 Dịch chuyển công đoản sản xuất trong chuỗi giá trị may mặc (Nguồn: Worldbank, WTO [3]) Sau quá trình lịch sử hình thành và phát triển, ngành dệt may toàn cầu đã có những thay đổi đáng kể, từ trang phục được may theo số đo từng người với chi phí đắt đỏ đến việc sản xuất phục vụ nhu cầu đại chúng với chi phí thấp. Từ kiểu dáng, mẫu mã, chất liệu, màu sắc đến thời gian sử dụng và phát triển các sản phẩm mới cũng liên tục được thay đổi đòi hỏi các quốc gia luôn cập nhật và khẳng định thương hiệu và vị trí trong chuỗi giá trị dệt may toàn cầu.
Năm 2016 quy mô doanh thu ngành dệt may toàn cầu đạt 1.323,1 tỷ USD, chiếm 1,7% GDP toàn cầu (2012: 1,5% GDP). Nếu coi toàn bộ ngành thời trang thế giới như một quốc gia thì ngành dệt may thế giới xếp thứ 13 trong các nền kinh tế lớn nhất thế giới. Theo Euromonitor, quy mô doanh thu ngành dệt may toàn cầu sẽ tiếp tục tăng trưởng ở mức CAGR 4,6%/năm từ 2016 đến 2021, đạt doanh thu 10 ước tính 1.659,5 tỷ vào năm 2021, chủ yếu do tiêu thụ sản phẩm may mặc toàn cầu tăng cũng như tăng giá bán trung bình sản phẩm dệt may đặc biệt tại các nước đang phát triển. Ngành dệt may được xếp vào nhóm ngành hàng hóa tiêu dùng không thiết yếu, nhạy cảm với chu kỳ kinh tế.
Năm 2020, tổng kim ngạch xuất khẩu/ nhập khẩu dệt may toàn cầu tăng vượt nhẹ thời kỳ trước dịch (2017- 2019) bất chấp ảnh hưởng của đại dịch suốt nửa đầu năm 2020 và chớm phục hồi vào nửa cuối năm 2020. Covid-19 đã tác động trái chiều đến tổng kim ngạch xuất khẩu mảng dệt và mảng may toàn cầu. Do nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm bảo hộ cá nhân như khẩu trang tăng lên, năm 2020 kim ngạch xuất khẩu xơ, sợi đạt 353 tỷ USD, tăng 16,1% so với 2019. Trong khi đó, do ảnh hưởng của các đợt phong tỏa giãn cách chống dịch trên toàn thế giới, cùng với chính sách thắt chặt chi tiêu, tình hình xuất khẩu hàng may mặc kém khả quan hơn khi xuất khẩu toàn cầu cả năm 2020 đạt 448 tỷ USD, giảm 9% so với cùng kỳ, nhiều hơn mức -3,59% yoy của GDP thế giới.4 Tổng kim ngạch xuất khẩu dệt may thế giới (Nguồn: Worldbank, WTO [3]) Ngành dệt may đang có xu hướng tăng trưởng tăng về quy mô toàn ngành nhưng kim ngạch xuất nhập khẩu toàn cầu lại có xu hướng giảm.
Quy mô thị trường dệt may toàn cầu tiếp tục tăng trưởng mạnh do nhu cầu tiêu thụ hàng dệt may tại Trung Quốc và Ấn Độ gia tăng mạnh mẽ. Đây là hai cường quốc sản xuất và xuất khẩu hàng dệt may trước kia. Với quy mô dân số lớn và thu nhập trung bình tăng, hai cường quốc này trở thành thị trường tiêu thụ sản phẩm dệt may lớn, thu hút sự quan tâm của các đơn vị sản xuất và các thương hiệu may mặc lớn. Thay vì tập trung vào xuất khẩu với quy mô lớn, thị trường trong nước được quan tâm và đáp ứng, dẫn tới quy mô xuất khẩu có xu hướng chững lại trong khi quy mô toàn ngành vẫn tiếp tục tăng.
Cụ thể hơn, trong giai đoạn từ 2012 - 2014, kim ngạch xuất nhập 11 khẩu hàng dệt may duy trì ở mức 70% quy mô toàn ngành thì từ năm 2015, tỷ lệ này giảm dần về mức 50% trong năm 2016.5 Tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu dệt, may thế giới (Nguồn: Worldbank WTO [3]) Kim ngạch XNK tập trung vào 10 khu vực/quốc gia trọng điểm. Trong đó, Trung Quốc, EU, Ấn Độ là nhà xuất khẩu lớn nhất với 65,8% sản lượng và 66,9% giá trị.