Nguyên Tắc Hình Thành Vải: Tìm Hiểu Các Phương Pháp và Kỹ Thuật

Chuyên khảo phân tích 100 principles of fabric formation, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Trường đại học

IIT Delhi

Chuyên ngành

Textile Technology

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

thesis

2015

476
3
0

Phí lưu trữ

75 Point

Mục lục chi tiết

Preface

1. Textile Fabrics: An Overview

2. A Brief Outline of Various Fabric Formation Systems

2.1. Netting and Lacing Systems

2.2. Precision and Random Winding

2.3. Features of a Modern Surface-Driven Cone-Winding Machine

2.4. Ends-Opposed Pneumatic Splicing

2.5. Ends-Together Pneumatic Splicing

2.6. Principles of Pneumatic Splicing

2.7. Non-Pneumatic Splicers

2.8. Effects of Drum Groove Geometry

2.9. Elements of Warping Systems

2.10. Expandable Reed and Length-Measuring System

2.11. Drum for Winding Sections

2.12. Importance of Sizing

2.13. Desirable Nature of Bonds between Adhesives and Fiber Material

2.14. van der Waals Forces

2.15. Dipole–Dipole Interactions

2.16. Starch as a Suitable Material for Sizing Cotton

2.17. Boiling of Starch

2.18. Oxidation of Starch

2.19. Typical Behavior of Starch as Aqueous Suspension

2.20. Sizing of Synthetic Fibers

2.21. Hot Melt Adhesives

2.22. Controls on a Modern Sizing Machine

2.23. Special Sizing Systems

2.24. Single-End Sizing

2.25. Hot Melt Sizing

2.26. Features of New Sizing Methods

3. Basic Weaves and the Process of Drawing In

3.1. Identification of Warp and Weft

3.2. Introduction to the Basic Weaves

3.3. Repeat and Shift

3.4. Drafting and Lifting

3.5. Methods of Generating Weaves

3.6. Transformation Methods of Fabric Weave Design

3.7. Process of Drawing In

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nguyên Tắc Hình Thành Vải Khám Phá Cơ Bản

Nguyên tắc hình thành vải là một lĩnh vực quan trọng trong ngành dệt may. Vải được tạo ra từ các sợi hoặc vật liệu kéo dài khác, như chỉ hoặc sợi. Các loại vải truyền thống thường là các tấm phẳng, thể hiện đặc tính độc đáo của sự rủ xuống. Sự phát triển của công nghệ dệt đã dẫn đến sự ra đời của nhiều loại vải hiện đại, phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau trong cuộc sống.

1.1. Các Loại Vải Hiện Đại Đặc Điểm và Ứng Dụng

Các loại vải hiện đại bao gồm vải thông minh, vải tự nhiên và vải tổng hợp. Mỗi loại vải có những đặc điểm riêng biệt, phù hợp với các ứng dụng khác nhau trong thời trang và công nghiệp. Vải thông minh, chẳng hạn, có khả năng điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, mang lại sự thoải mái cho người sử dụng.

1.2. Quy Trình Sản Xuất Vải Từ Sợi Đến Thành Phẩm

Quy trình sản xuất vải bao gồm nhiều bước, từ việc thu hoạch nguyên liệu, xử lý sợi, đến dệt và hoàn thiện sản phẩm. Mỗi bước đều có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và tính năng của vải. Việc hiểu rõ quy trình này giúp tối ưu hóa sản xuất và nâng cao giá trị sản phẩm.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Ngành Dệt May Hiện Nay

Ngành dệt may đang đối mặt với nhiều thách thức, từ việc bảo vệ môi trường đến yêu cầu về chất lượng sản phẩm. Sự gia tăng nhu cầu về vải bền vững và thân thiện với môi trường đang thúc đẩy các nhà sản xuất tìm kiếm các giải pháp mới. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến quy trình sản xuất mà còn đến toàn bộ chuỗi cung ứng.

2.1. Tác Động Của Ngành Dệt Đến Môi Trường

Ngành dệt may là một trong những ngành tiêu tốn nhiều tài nguyên và gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng hóa chất trong quá trình sản xuất có thể gây hại cho sức khỏe con người và hệ sinh thái. Do đó, cần có các biện pháp giảm thiểu tác động này.

2.2. Thách Thức Về Chất Lượng và Chi Phí Sản Xuất

Chất lượng sản phẩm là yếu tố quyết định trong ngành dệt may. Tuy nhiên, việc duy trì chất lượng trong khi giảm chi phí sản xuất là một thách thức lớn. Các công nghệ mới và quy trình sản xuất hiệu quả có thể giúp giải quyết vấn đề này.

III. Phương Pháp Sản Xuất Vải Hiện Đại Công Nghệ và Kỹ Thuật

Công nghệ dệt hiện đại đã phát triển mạnh mẽ, mang lại nhiều phương pháp sản xuất vải mới. Các công nghệ như dệt kim, dệt thoi, và dệt không dệt đang được áp dụng rộng rãi. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến chất lượng và tính năng của sản phẩm cuối cùng.

3.1. Công Nghệ Dệt Kim Đặc Điểm và Ứng Dụng

Công nghệ dệt kim cho phép sản xuất các loại vải có độ co giãn cao, phù hợp cho trang phục thể thao và thời trang. Vải dệt kim thường nhẹ và thoáng khí, mang lại sự thoải mái cho người mặc.

3.2. Dệt Thoi Quy Trình và Lợi Ích

Dệt thoi là phương pháp truyền thống, tạo ra các loại vải chắc chắn và bền bỉ. Quy trình này bao gồm việc đan xen các sợi dọc và ngang, tạo ra cấu trúc vải vững chắc. Vải dệt thoi thường được sử dụng trong sản xuất quần áo và nội thất.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Vải Trong Cuộc Sống Hàng Ngày

Vải không chỉ được sử dụng trong ngành thời trang mà còn có nhiều ứng dụng khác trong cuộc sống hàng ngày. Từ vải dùng trong xây dựng, y tế đến các sản phẩm công nghệ cao, vải đã chứng minh được tính đa dụng của mình. Việc hiểu rõ các ứng dụng này giúp nâng cao giá trị của sản phẩm vải.

4.1. Vải Trong Ngành Xây Dựng Tính Năng và Lợi Ích

Vải được sử dụng trong ngành xây dựng như một vật liệu gia cố, giúp tăng cường độ bền cho các công trình. Các loại vải không dệt và vải tổng hợp thường được sử dụng để tạo ra các sản phẩm như lưới bảo vệ và vải địa kỹ thuật.

4.2. Vải Trong Ngành Y Tế Ứng Dụng và Tiềm Năng

Vải cũng đóng vai trò quan trọng trong ngành y tế, từ quần áo bảo hộ đến các thiết bị y tế. Vải kháng khuẩn và vải thông minh đang được nghiên cứu và phát triển để nâng cao hiệu quả trong chăm sóc sức khỏe.

V. Kết Luận Tương Lai Của Ngành Dệt May

Ngành dệt may đang trải qua một giai đoạn chuyển mình mạnh mẽ với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu về sản phẩm bền vững. Tương lai của ngành này sẽ phụ thuộc vào khả năng thích ứng với các xu hướng mới và giải quyết các thách thức hiện tại. Việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển sẽ là chìa khóa để mở ra những cơ hội mới.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Bền Vững Trong Ngành Dệt

Xu hướng phát triển bền vững đang trở thành một yếu tố quan trọng trong ngành dệt may. Các nhà sản xuất đang tìm kiếm các giải pháp để giảm thiểu tác động đến môi trường và nâng cao chất lượng sản phẩm.

5.2. Công Nghệ Mới Động Lực Cho Sự Đổi Mới

Công nghệ mới như in 3D và dệt thông minh đang mở ra những khả năng mới cho ngành dệt may. Những công nghệ này không chỉ giúp cải thiện quy trình sản xuất mà còn tạo ra các sản phẩm độc đáo và sáng tạo.

10/07/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Principles of FABRIC FORMATION Prabir Kumar Banerjee Principles of FABRIC FORMATION Principles of FABRIC FORMATION Prabir Kumar Banerjee CRC Press Taylor & Francis Group 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300 Boca Raton, FL 33487-2742 © 2015 by Taylor & Francis Group, LLC CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group, an Informa business No claim to original U. Government works Version Date: 20141015 International Standard Book Number-13: 978-1-4665-5445-0 (eBook - PDF) This book contains information obtained from authentic and highly regarded sources. Reasonable efforts have been made to publish reliable data and information, but the author and publisher cannot assume responsibility for the validity of all materials or the consequences of their use. The authors and publishers have attempted to trace the copyright holders of all material reproduced in this publication and apologize to copyright holders if permission to publish in this form has not been obtained.

If any copyright material has not been acknowledged please write and let us know so we may rectify in any future reprint. Except as permitted under U. Copyright Law, no part of this book may be reprinted, reproduced, transmitted, or utilized in any form by any electronic, mechanical, or other means, now known or hereafter invented, including photocopying, microfilming, and recording, or in any information stor- age or retrieval system, without written permission from the publishers. For permission to photocopy or use material electronically from this work, please access www.com (http://www.com/) or contact the Copyright Clearance Center, Inc.

(CCC), 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, 978-750-8400. CCC is a not-for-profit organization that pro- vides licenses and registration for a variety of users. For organizations that have been granted a photo- copy license by the CCC, a separate system of payment has been arranged. Trademark Notice: Product or corporate names may be trademarks or registered trademarks, and are used only for identification and explanation without intent to infringe.

Visit the Taylor & Francis Web site at http://www.com and the CRC Press Web site at http://www.com Contents Preface. Textile Fabrics: An Overview. A Brief Outline of Various Fabric Formation Systems.4 Netting and Lacing Systems.4 Precision and Random Winding.5 Features of a Modern Surface-Driven Cone-Winding Machine.1 Ends-Opposed Pneumatic Splicing.2 Ends-Together Pneumatic Splicing.3 Principles of Pneumatic Splicing.4 Non-Pneumatic Splicers.2 Effects of Drum Groove Geometry.3 Elements of Warping Systems.3 Expandable Reed and Length-Measuring System.4 Drum for Winding Sections.2 Importance of Sizing.1 Desirable Nature of Bonds between Adhesives and Fiber Material.1 van der Waals Forces.2 Dipole–Dipole Interactions.2 Starch as a Suitable Material for Sizing Cotton.1 Boiling of Starch.4 Oxidation of Starch.5 Typical Behavior of Starch as Aqueous Suspension.3 Sizing of Synthetic Fibers.4 Hot Melt Adhesives.6 Controls on a Modern Sizing Machine.5 Special Sizing Systems.2 Single-End Sizing.3 Hot Melt Sizing.6 Features of New Sizing Methods. Basic Weaves and the Process of Drawing In.2 Identification of Warp and Weft.3 Introduction to the Basic Weaves.4 Repeat and Shift.5 Drafting and Lifting.6 Methods of Generating Weaves.7 Transformation Methods of Fabric Weave Design.8 Process of Drawing In.

Primary and Secondary Motions of a Weaving Loom.1 Basic Machine Elements.2 Principles of Shedding.2 Cyclic Variation in Yarn Strain.6 Geometry of Warp Line.7 Types of Shed.3 Principle of Shuttle Picking.2 Kinematics of a Picking System.2 Mechanics of the Beating-Up Process.1 Development of Crimp and Widthwise Contraction of Fabric.2 Stabilizing Fabric Width at the Reed.3 Cloth Fell Displacement during Beating Up.5 Principles of Take Up.6 Principles of Let Off.1 Negative Let-Off Motion.2 Positive Let-Off Motion.1 Variation in Warp Tension. Developments in Shedding Motions.1 Limitations of Shedding Tappet.2 Functional Principles of Dobby.1 Principle of Programming.3 Limitations of Dobby.3 Functional Principles of Jacquard.2 Limitations of Mechanical Jacquard.4 New Generation (Electronic) Jacquards.5 New Concepts of Jacquard Shedding.6 Next-Generation Shedding Systems. Developments in Weft Insertion Systems.1 Drawbacks of a Conventional System.2 Basic Principle of the Unconventional System.3 Functional Principles of Shuttleless Weft Insertion Systems.1 Partially Guided Solid Carrier.2 Fully Guided Solid Carrier.3 Basic Concepts of Fluid Carrier.4 Guided Fluid Carrier.5 Completely Unguided Fluid Carrier. Features of Modern Shuttleless Weaving Systems.1 Machine Drive and Power Consumption.2 Drive to Sley.4 Productivity and Fabric Quality.5 Application of Electronics.6 Application of Composite Materials.7 QSC and Automation in Drawing In.1 Modern Cone Winder.3 Modernization in Sizing.

Nonconventional Weaving Systems.2 Ripple Shed Weaving.3 Wave Shed Weaving.2 Narrow Fabric Weaving. Formation of Weft-Knitted Fabrics.3 Process of Loop Formation.4 Basic Weft Knits.1 Plain or Single Jersey.1 Derivatives of Single Jersey.2 Instability and Asymmetry of Plain Loop.1 Curling of Fabric Edges.2 Spirality of Wale Line.3 Stabilization of Knitted Structure.5 Conventions for Representation of Weft-Knitted Stitches.6 Systems of the Basic Weft-Knitting Machines.1 Needles and Beds.7 Sequence of Loop Formation.1 Loop Formation on Single Flat Bed.2 Loop Formation on Single Circular Bed.8 Guidelines on Control of the Knitting Process.1 Relationship between Machine Gauge and Yarn Count.2 Control of Loop Length.3 Productivity of Knitting Machines.9 Relationship between Geometry and Properties of a Loop.1 Importance of Loop Length and Loop Shape.2 Geometry of Weft-Knitted Loop.3 Some Useful Expressions.1 Fabric Areal Density.4 Tightness Factor of Fabric (TF). Formation of Warp-Knitted Fabrics.1 Warp-Knitting Machines.2 Basic Warp Knits.1 Convention for Representation of Stitches.2 Single Bar Knits.2 1 and 1 or Tricot Lap.3 Multi-Bar Warp Knit Constructions.3 Sequence of Loop Formation.1 Compound Needle on Tricot Machine.2 Latch Needle on Single-Bed Raschel.3 Latch Needle on Double-Bed Raschel.1 Special Features of Machine and Product.2 Special Features of Lapping Diagrams and Lapping Plans.4 Shogging Motion of Guide Bars.5 Some Important Warp Knits.1 Single-Bed Knits.3 Weft-Inserted Structures.4 Loop or Pile Structure.2 Double-Bed Spacer and Cut Plush Fabrics.6 Comparison of Warp-Knitting Process Vis-à-Vis Other ­Yarn-to-Fabric Conversion Processes. Formation of Braids.2 Geometry of Tubular Braids.3 Elements of a Tubular Braiding Machine.4 Differences between Flat and Tubular Braid.5 Limitations of Braiding Systems.

Formation of Nonwoven Fabrics.3 Fibers in Nonwoven Fabrics.4 Web Formation from Fibers.2 Laying of a Carded Web.5 Web Formation from Polymer Chips.1 Web Formation by Spunlaid Route.2 Web Formation by Meltblowing.3 Web Formation by Flashspinning and Electrospinning.6 Reinforcement of Web.1 Physics and Chemistry of Adhesive Binders.2 Method of Application of Binders to Nonwovens. Formation of Triaxial and Multiaxial 2-D and 3-D Fabrics.1 Woven Triaxial Fabric.1 Warp Guidance System.2 Beating Up System.2 Braided Triaxial Fabric.3 Comparison of Woven and Braided Triaxial Fabrics.2 Multiaxial Warp Knitting.4 Three-Dimensional Fabrics.1 Three-Dimensional Knitted Products.2 Three-Dimensional Braided Products.3 Three-Dimensional Woven Products.1 Formation of Three-Dimensional Flat Woven Products.2 Formation of Three-Dimensional Cylindrical Woven Products.5 Key Technological Concerns for 3-D Fabric-Formation Systems. 468 Preface Textile fabrics are intrinsically strong while being flexible, permeable, mold- able, and drapeable. In modern times, this porous continuum is being pro- gressively viewed as a useful engineering material in diverse applications as in civil constructions, such as roads, dams, or bridges; in vehicular construc- tions, such as aerospace ships or automobiles and trucks; in communication engineering as flexible conductive material for generation and transmission of signals or for digital display; in power generation in the form of flexible solar panels; in the medical field as biosensors or for construction of human body components; and so on and so forth.

Arguably then, not only students of conventional textile disciplines, but also of civil, mechanical, electrical, computer, materials science, medical, and associated disciplines would, in the future, have more than a cursory interest in acquiring a basic under- standing about the manner of formation of this unique material. The choice of topics covered in this book is based purely on the author’s subjective per- ception of the needs of an undergraduate engineering student who is in the process of acquiring a basic understanding about general principles of fabric- formation systems to become capable of making a conscious choice of the type of fabric that would be most appropriate for targeted end uses. An important dimension of a textbook is the depth of treatment of the topics handled. If a book is targeted at a very wide reader base, then the treatment and choice of topics have also to be appropriately extensive.

While targeting this book at undergraduate engineering students, the author had in view the limited time that such students have in pursuing one particu- lar subject during the period of graduation. Understandably, such students may also need in-depth insight into a particular aspect of a specific topic for pursuing a certain developmental work. The literature listed at the end of individual chapters should provide useful leads in this regard. All major fabric-formation systems, namely weaving, weft knitting, warp knitting, braiding, and nonwoven systems, have been covered in this book, and it ends with a chapter on triaxial, multiaxial, and three-dimensional fabric-formation systems.

In its character, the last chapter is apparently some- what different from that of rest of the book as the focus here is on the type of product. It is felt that this novel product constitutes a new class of engi- neering material and therefore needs to be brought to the notice of future engineers. The reader can discern a greater weightage accorded in this book to the topic of weaving, which is partly caused by the necessity of going into salient features of weaving preparatory processes, namely winding, warping, and sizing, and partly by the complexity, flexibility, wide range, and scale of weav- ing machines globally in use. Each type of weaving machine, whether it be xiii xiv Preface an under-picking power loom, one of the four types of shuttleless­looms, a nar- row fabric loom, or a circular loom, is commercially important and engaged in the production of a specific range of woven fabrics.

Moreover, each of these types of weaving machines, along with multiphase looms, has a unique tech- nological dimension and hence merits inclusion in a book of this kind. This same argument could also be applied for flat-knitting and sock-knitting sys- tems, both of which have been bypassed in this edition while dealing with the topic of weft knitting. It must be underlined, however, that this act of omission is guided by the author’s perception that weft-knitted construc- tions are yet to attain desired dimensions needed for developing a range of engineering materials although some technical applications of weft knits, such as in compression garments, biosensors, or spacer fabrics, are fairly well established. Indeed, knotted constructions are, in this sense, more important, and it is hoped that the system of knotted fabric formation would find due place in future editions.

Quite clearly, decisions that the author had to make in terms of choice of topics and depth of treatment are open to scrutiny by the readers. It is hoped that this first edition would provoke a constructive and rational response that would provide guidance for future modifications and alterations. Moreover, in spite of sincere efforts to avoid mistakes, many must have remained unde- tected by a lone pair of eyes. I am sure that a larger body of readers would be able to spot such errors more easily and bring them to the notice of the author.

Prabir Kumar Banerjee Acknowledgments The author would like to use this opportunity to pay homage and respect to the late Prof. Heinz Hollstein of TH, Karl-Marx-Stadt of the erstwhile GDR, currently TU, Chemnitz of Germany, who guided him into the world of academics during the doctoral program and whose two-volume book Fertigungstechnik Weberei has been extensively used in preparing a part of this book. The author is also grateful to Prof. Deepti Gupta and her postgrad- uate student B.

Shanmugam as well as Prof. Kushal Sen of IIT, Delhi for the material support provided by them during preparation of the manuscript and to Khasti Pujari for taking immense pain in preparing the diagrams of this book. A special mention must also be made of Mriganka Sekhar Naskar who permitted the author a free run of his establishment for studying closely and collecting critical information on narrow fabric looms. The author gratefully acknowledges permissions granted by M/S CCI Tech, Inc.

of Hong Kong, M/S CRC Press of Florida, M/S ITEMA S. of Italy, M/S Karl Mayer of Germany, M/S Lohia Starlinger of India, M/S Savio Macchine Tessili S.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ