Tổng quan nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp dệt may, đặc biệt là sản xuất vải French Terry chải lông, việc lựa chọn nguyên liệu và cấu trúc dệt có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Theo báo cáo ngành, tỷ lệ sử dụng các loại sợi cotton và polyester trong vải French Terry chiếm khoảng 60-65%, với các tỷ lệ pha trộn phổ biến như 60% cotton - 40% polyester hoặc 65% cotton - 35% polyester. Vải French Terry được sản xuất chủ yếu bằng máy dệt kim tròn đơn giường (single bed circular knitting machine) với các cấu trúc dệt như single jersey, fleece-three-thread fabric, và các biến thể khác.

Vấn đề nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu (cotton, polyester, các loại sợi pha trộn) và cấu trúc dệt đến các đặc tính kỹ thuật của vải French Terry chải lông, bao gồm độ dày, độ bền chịu áp lực, khả năng thoáng khí, độ hút ẩm và mức độ rụng lông sau quá trình chải. Mục tiêu cụ thể là xác định các thông số kỹ thuật tối ưu để sản xuất vải French Terry chải lông đạt chất lượng cao, đáp ứng đa dạng nhu cầu tiêu dùng trong ngành may mặc.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2021, tại các cơ sở sản xuất dệt may ở Thành phố Hồ Chí Minh, sử dụng các mẫu vải với độ dày từ 260 đến 330 g/m² và áp dụng các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn quốc tế như ASTM và AATCC. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn nguyên liệu và cấu trúc dệt phù hợp, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm thiểu hao hụt trong sản xuất và tăng tính cạnh tranh trên thị trường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về đặc tính sợi bông (cotton) và sợi polyester, cũng như cấu trúc dệt kim tròn đơn giường. Cotton là sợi tự nhiên có thành phần cellulose chiếm khoảng 95%, với độ bền và khả năng hút ẩm cao, trong khi polyester là sợi tổng hợp có tính bền cơ học và khả năng chống nhăn tốt. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Cấu trúc dệt kim tròn đơn giường (Single Jersey): cấu trúc phổ biến trong sản xuất vải French Terry, tạo nên mặt vải có vòng sợi lông (loop) đặc trưng.
  • Quy trình chải lông (Napping process): kỹ thuật xử lý bề mặt vải nhằm tạo lớp lông mềm mại, tăng cảm giác thoải mái khi sử dụng.
  • Đặc tính vật lý của vải: độ dày, độ bền chịu áp lực (bursting strength), khả năng thoáng khí (air permeability), và độ hút ẩm (moisture regain).
  • Tỷ lệ hao hụt trọng lượng do mài mòn (weight loss percentage): chỉ số đánh giá mức độ rụng lông sau quá trình chải và sử dụng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ các mẫu vải French Terry chải lông với thành phần nguyên liệu khác nhau (cotton 100%, polyester 100%, và các tỷ lệ pha trộn 60/40, 65/35) và cấu trúc dệt đa dạng. Cỡ mẫu nghiên cứu khoảng 8 loại vải, được sản xuất tại các nhà máy dệt may ở TP. Hồ Chí Minh.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Thử nghiệm độ dày bằng máy đo chuyên dụng với sai số ±0.01 mm.
  • Đo độ bền chịu áp lực theo tiêu chuẩn ASTM D3786, áp lực thử từ 260 đến 330 kPa.
  • Đánh giá khả năng thoáng khí và độ hút ẩm theo tiêu chuẩn AATCC 179 và ASTM D737.
  • Xác định tỷ lệ hao hụt trọng lượng do mài mòn trên mặt sau vải bằng phương pháp cân trước và sau thử nghiệm mài mòn.
  • Thời gian nghiên cứu kéo dài 4 tháng, từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2021, bao gồm giai đoạn chuẩn bị mẫu, tiến hành thử nghiệm và phân tích kết quả.

Phương pháp chọn mẫu dựa trên tiêu chí đại diện cho các loại nguyên liệu và cấu trúc phổ biến trong sản xuất vải French Terry hiện nay. Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm thống kê để so sánh các chỉ số kỹ thuật giữa các nhóm mẫu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến độ dày và độ bền:

    • Mẫu vải 100% cotton có độ dày trung bình khoảng 0.33 mm, độ bền chịu áp lực đạt 2900 kPa.
    • Mẫu vải pha trộn cotton/polyester 60/40 có độ dày khoảng 0.30 mm, độ bền giảm nhẹ còn 2600 kPa.
    • Mẫu vải 100% polyester có độ dày thấp nhất, khoảng 0.28 mm, nhưng độ bền chịu áp lực cao hơn 3000 kPa.
    • So sánh cho thấy, việc tăng tỷ lệ polyester giúp tăng độ bền nhưng giảm độ dày và khả năng hút ẩm.

  2. Ảnh hưởng của cấu trúc dệt đến khả năng thoáng khí và hút ẩm:

    • Vải cấu trúc single jersey có khả năng thoáng khí trung bình 60-65 CFM (cubic feet per minute).
    • Vải cấu trúc fleece-three-thread có khả năng thoáng khí thấp hơn, khoảng 45-50 CFM.
    • Độ hút ẩm của vải cotton cao hơn 20% so với vải polyester, góp phần tạo cảm giác thoáng mát khi mặc.

  3. Tỷ lệ hao hụt trọng lượng do mài mòn (rụng lông):

    • Mẫu vải 100% cotton có tỷ lệ hao hụt trọng lượng sau thử nghiệm mài mòn khoảng 5%.
    • Mẫu vải pha trộn cotton/polyester 60/40 có tỷ lệ hao hụt giảm còn 3.5%.
    • Mẫu vải 100% polyester có tỷ lệ hao hụt thấp nhất, khoảng 2%.
    • Điều này cho thấy sự pha trộn với polyester giúp giảm hiện tượng rụng lông, tăng độ bền bề mặt vải.

  4. Ảnh hưởng của quy trình chải lông:

    • Vải chải lông với vòng sợi lông (loop) lớn hơn 20 µm cho cảm giác mềm mại hơn nhưng dễ rụng lông.
    • Vòng sợi lông nhỏ hơn 15 µm giúp tăng độ bền và giảm rụng lông, tuy nhiên cảm giác mềm mại giảm nhẹ.
    • Thời gian chải và áp lực chải ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và độ mềm của vải.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự kết hợp giữa thành phần nguyên liệu và cấu trúc dệt ảnh hưởng đa chiều đến các đặc tính kỹ thuật của vải French Terry chải lông. Việc tăng tỷ lệ polyester giúp cải thiện độ bền và giảm rụng lông, phù hợp với các sản phẩm yêu cầu độ bền cao và ít hao mòn. Ngược lại, vải cotton nguyên chất có ưu điểm về độ hút ẩm và cảm giác mềm mại, thích hợp cho các sản phẩm thời trang cao cấp.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả tương đồng với báo cáo của ngành về ảnh hưởng của sợi polyester trong việc tăng độ bền và giảm hao hụt trọng lượng do mài mòn. Biểu đồ so sánh độ bền và tỷ lệ hao hụt trọng lượng giữa các mẫu vải sẽ minh họa rõ nét sự khác biệt này.

Khả năng thoáng khí và hút ẩm cũng được cải thiện nhờ cấu trúc dệt phù hợp, trong đó single jersey được đánh giá cao về tính thoáng khí, trong khi fleece-three-thread ưu tiên độ dày và giữ nhiệt. Điều này giúp nhà sản xuất lựa chọn cấu trúc phù hợp với mục đích sử dụng cuối cùng của sản phẩm.

Quy trình chải lông cần được kiểm soát chặt chẽ về áp lực và thời gian để cân bằng giữa độ mềm mại và độ bền của vải. Các thông số kỹ thuật này có thể được trình bày qua bảng tổng hợp các chỉ số đo được trong từng điều kiện thử nghiệm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tối ưu tỷ lệ pha trộn nguyên liệu: Khuyến nghị sử dụng tỷ lệ cotton/polyester khoảng 60/40 hoặc 65/35 để cân bằng giữa độ bền, độ dày và cảm giác mềm mại, áp dụng trong vòng 3-6 tháng tại các nhà máy sản xuất.

  2. Lựa chọn cấu trúc dệt phù hợp: Ưu tiên cấu trúc single jersey cho sản phẩm cần thoáng khí cao, fleece-three-thread cho sản phẩm giữ nhiệt, thực hiện điều chỉnh trong quy trình sản xuất theo từng dòng sản phẩm.

  3. Kiểm soát quy trình chải lông: Thiết lập tiêu chuẩn áp lực và thời gian chải lông nhằm giảm tỷ lệ rụng lông dưới 3%, đảm bảo độ mềm mại và độ bền bề mặt, áp dụng trong giai đoạn vận hành máy cào.

  4. Áp dụng thử nghiệm định kỳ: Thực hiện kiểm tra định kỳ các chỉ số kỹ thuật như độ dày, độ bền, khả năng thoáng khí và tỷ lệ hao hụt trọng lượng để đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định, tiến hành mỗi 3 tháng một lần.

  5. Đào tạo nhân viên kỹ thuật: Tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật dệt và chải lông cho công nhân vận hành máy nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm lỗi kỹ thuật, triển khai trong 6 tháng đầu năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà sản xuất vải dệt kim: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để lựa chọn nguyên liệu và cấu trúc dệt phù hợp, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu hao hụt trong sản xuất.

  2. Chuyên gia kỹ thuật và quản lý chất lượng: Thông tin về các chỉ số kỹ thuật và quy trình thử nghiệm giúp kiểm soát chất lượng vải French Terry chải lông hiệu quả hơn.

  3. Nhà thiết kế thời trang và phát triển sản phẩm: Hiểu rõ đặc tính vật lý của vải giúp thiết kế sản phẩm phù hợp với nhu cầu thị trường, tối ưu hóa cảm giác người dùng.

  4. Các viện nghiên cứu và trường đại học: Là tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo về vật liệu dệt may và công nghệ xử lý bề mặt vải.

Câu hỏi thường gặp

  1. Vải French Terry chải lông là gì?
    Vải French Terry chải lông là loại vải dệt kim có mặt trong phẳng và mặt sau có lớp lông mềm mại được tạo ra bằng quy trình chải lông, giúp tăng cảm giác ấm áp và thoải mái khi mặc.

  2. Tại sao cần pha trộn cotton và polyester?
    Pha trộn giúp kết hợp ưu điểm của cả hai loại sợi: cotton mềm mại, hút ẩm tốt; polyester bền chắc, chống nhăn và giảm rụng lông, từ đó nâng cao chất lượng và độ bền của vải.

  3. Cấu trúc dệt ảnh hưởng thế nào đến tính năng vải?
    Cấu trúc dệt quyết định độ thoáng khí, độ dày và độ bền của vải. Ví dụ, single jersey thoáng khí hơn, fleece-three-thread giữ nhiệt tốt hơn, phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau.

  4. Làm thế nào để giảm tỷ lệ rụng lông trên vải?
    Kiểm soát quy trình chải lông, lựa chọn nguyên liệu pha trộn polyester và điều chỉnh cấu trúc dệt giúp giảm tỷ lệ hao hụt trọng lượng do rụng lông, nâng cao độ bền bề mặt vải.

  5. Các chỉ số kỹ thuật nào quan trọng khi đánh giá vải French Terry?
    Độ dày, độ bền chịu áp lực, khả năng thoáng khí, độ hút ẩm và tỷ lệ hao hụt trọng lượng do mài mòn là các chỉ số quan trọng phản ánh chất lượng và tính năng của vải.

Kết luận

  • Thành phần nguyên liệu và cấu trúc dệt ảnh hưởng đa chiều đến đặc tính kỹ thuật của vải French Terry chải lông.
  • Tỷ lệ pha trộn cotton/polyester 60/40 hoặc 65/35 được khuyến nghị để cân bằng giữa độ bền và cảm giác mềm mại.
  • Cấu trúc single jersey và fleece-three-thread có ưu điểm riêng về thoáng khí và giữ nhiệt.
  • Quy trình chải lông cần được kiểm soát chặt chẽ để giảm rụng lông và tăng độ bền bề mặt.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc sản xuất vải French Terry chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường may mặc.

Tiếp theo, các nhà sản xuất và nghiên cứu nên triển khai áp dụng các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu về các loại sợi mới và công nghệ xử lý bề mặt để nâng cao hơn nữa chất lượng sản phẩm. Để biết thêm chi tiết và tư vấn kỹ thuật, quý độc giả vui lòng liên hệ với nhóm nghiên cứu hoặc các chuyên gia trong ngành.