Ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun tới một số thông số cấu trúc và độ giãn của vải dệt kim single dệt từ sợi polyester

Nội dung text: Ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun tới một số thông số cấu trúc và độ giãn của vải dệt kim single dệt từ sợi polyester

1. P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CÀI SỢI CHUN TỚI MỘT SỐ THÔNG SỐ CẤU TRÚC VÀ ĐỘ GIÃN CỦA VẢI DỆT KIM SINGLE DỆT TỪ SỢI POLYESTER EFFECT OF SPANDEX PERCENTAGE ON STRUCTURAL PARAMETERS AND ELONGATION OF SINGLE FABRIC KNITTED FROM POLYESTER YARN Đào Thị Chinh Thùy1, Lưu Thị Tho2, Mai Thị Hoài1, Chu Diệu Hương1,* TÓM TẮT 1. GIỚI THIỆU Vải dệt kim cài sợi chun là mặt hàng rất được ưa chuộng trên thị trường hiện Hiện nay, vải dệt kim có cài sợi chun đang được ứng nay. Với mặt hàng này, tỷ lệ cài sợi chun trong vải là một thông số quan trọng dụng ngày càng phổ biến trên thị trường. Sợi chun thường quyết định các đặc trưng cấu trúc, tính co giãn, đàn hồi và nhiều tính chất khác dùng là sợi spandex, về bản chất là sợi polyme tổng hợp của vải. Nghiên cứu này nhằm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ số hàng vòng được mạch dài chứa ít nhất 85% phân đoạn polyurethane. Sợi có cài chun trong vải dệt kim single dệt từ sợi nền polyester tới các thông số cấu trúc mô đun đàn hồi thấp và độ giãn đứt đạt 500 ÷ 600%. Sự có và độ giãn của vải. Ba mức tỷ lệ cài sợi chun được khảo sát là 0% (vải không cài mặt của sợi chun giúp tăng đáng kể khả năng co giãn, đàn chun), 50% (cài chun cách hàng) và 100% (cài chun trên tất cả các hàng vòng của hồi cho vải. Vì vậy, loại vải này rất phù hợp cho các sản vải). Trong phạm vi nghiên cứu, khi tăng tỷ lệ số hàng vòng được cài chun trong phẩm bó sát như các loại quần áo thể thao, quần legging vải thì mật độ, khối lượng g/m2 và độ dày của vải đều tăng rõ rệt. Đồng thời, độ hay đồ lót [1]. giãn của vải ở cùng mức tác dụng của tải trọng giảm theo cả hai chiều ngang và Có nhiều công nghệ cài sợi chun vào vải dệt kim, trong dọc, tức là mô đun đàn hồi của vải tăng lên. đó công nghệ đơn giản và được dùng phổ biến nhất là cài Từ khóa: Vải dệt kim, sợi chun, thông số cấu trúc, độ giãn. sợi chun vào vải ở dạng vòng kép. Với công nghệ này, tỷ lệ cài sợi chun trong vải thường được thay đổi bằng cách thay ABSTRACT đổi tỷ lệ các hàng vòng có cài hay không cài chun hoặc Elastic knitted fabric using spandex yarn becomes more and more popular thay đổi độ giãn của chun trong quá trình dệt. Khi tỷ lệ cài today. For this type of textile product, the spandex percentage in the fabric is a sợi chun thay đổi thì không chỉ độ co giãn, đàn hồi mà rất very important factor because it determines the structural parameters, the nhiều tính chất khác của vải như độ bền, độ thoáng khí, độ elongation, the elasticity as well as many other fabric properties. This work was co, độ xiên canh cũng sẽ thay đổi [2-7]. to study the effect of spandex percentage on some structural parameters and the Nghiên cứu của nhóm tác giả Nguyễn Thị Tú Trinh và elongation of single jersey fabric knitted from polyester yarn. The values of Chu Diệu Hương [2] thực hiện trên vải single jersey dệt từ spandex percentage investigated were 0% (fabric without spandex), 50% sợi CVC (40% polyester pha 60% cotton) cài sợi chun theo (spandex yarn in alternating courses) and 100% (spandex yarn in every courses). các tỷ lệ: 100% (cài chun trên tất cả các hàng); 50% (một In the scope of research, the increase in spandex percentage made the density, hàng cài chun, một hàng không cài chun); tỷ lệ 33% (một the weight and the thickness of fabric all go up. Besides, the fabric elongation at hàng cài chun, hai hàng không cài chun) và 25% (một hàng the same tensile force decreased in both wale and course direction, which cài chun, ba hàng không cài chun). Kết quả nghiên cứu cho suggested an increase of the fabric elastic modulus. thấy khi tỷ lệ cài chun tăng từ 25% lên 100% thì khối lượng Keywords: Knitted fabric, spandex yarn, structural parameter, elongation. g/m2 của vải tăng 20% và độ dày vải tăng 27%. Mật độ dọc và mật độ ngang của vải đều tăng khi tăng tỷ lệ cài chun. Tỷ 1Trường Đại học Bách khoa Hà Nội lệ cài chun tăng khiến độ chứa đầy của vải tăng và do đó, độ thoáng khí của vải giảm, độ thoáng khí giảm tới 98% khi 2Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội tăng tỷ lệ cài chun từ 25% lên 100%. Bên cạnh đó, xu thế * Email: huong.chudieu@hust.edu.vn chung là khi tăng tỷ lệ cài spandex thì độ giãn ngang của Ngày nhận bài: 15/4/2021 vải giảm ở cùng lực tác dụng, tức là mô đun đàn hồi của vải Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 28/5/2021 tăng lên. Ngày chấp nhận đăng: 25/6/2021 Tác giả R. Sadek và cộng sự [3] đã khảo sát ảnh hưởng của độ giãn sợi chun trong quá trình dệt tới các thông số Website: Vol. 57 - No. 3 (June 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 127
2. KHOA H ỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 cấu trúc và một số tính chất cơ lý của vải single jersey dệt từ - Mật độ vải: xác định theo tiêu chuẩn TCVN 1748-2007. sợi bông. Khảo sát được thực hiện theo hai phương án là - Khối lượng g/m2 vải: xác định theo tiêu chuẩn TCVN cài chun toàn bộ các hàng vòng (full plating) hoặc cài chun 5793-2008. cách hàng (half plating), trong từng phương án thì độ giãn - Độ dày vải: xác định theo tiêu chuẩn TCVN 5071:2007. của sợi chun được thay đổi theo năm mức tăng dần là 82%, 103%, 129%, 170% và 232%. Độ giãn của sợi chun trong Thí nghiệm xác định độ giãn của vải được mô tả như tại quá trình dệt được điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài hình 1. vòng sợi nền và vòng sợi chun theo công thức: (A − B) Độ giãn sợi chun (%) = × 100 (1) B Với A và B tương ứng là chiều dài vòng sợi nền (sợi bông) và chiều dài vòng sợi chun được cài đặt trên máy dệt. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy trong trường hợp cài chun cách hàng, khi độ giãn của sợi chun tăng từ 82% lên 232% thì mật độ dọc của vải tăng 40%, mật độ ngang tăng 6%, độ dày của vải tăng 25%, độ thoáng khí giảm 78%, mô đun đàn hồi của vải giảm 55% và độ bền mài mòn giảm 7,5%. Trường hợp cài chun toàn bộ các hàng vòng, khi độ giãn của sợi chun tăng từ 82% lên 232% thì mật độ dọc của vải tăng 77%, mật độ ngang tăng 14%, độ dày của vải tăng 46%, độ thoáng khí giảm 92%, mô đun đàn hồi giảm 69% và độ bền mài mòn của vải tăng 15%. Tác giả A. Ghost và cộng sự [4] đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ cài chun tới sự thay đổi kích thước vải single dệt từ sợi bông sau quá trình xử lý hoàn tất. Hai tỷ lệ Hình 1. Mô hình thí nghiệm xác định độ giãn của vải cài chun được khảo sát là cài toàn bộ các hàng vòng và cài chun cách hàng. Quá trình hoàn tất vải gồm các bước: giặt Băng vải thí nghiệm có chiều rộng 5cm và chiều dài làm trước, nhiệt định hình, tẩy, nhuộm và giặt sau. Nhìn chung, việc L0 = 10cm, đầu trên được kẹp bởi kẹp trên cố định, đầu sau quá trình xử lý hoàn tất, vải cài chun cách hàng có sự dưới băng vải được kẹp bởi kẹp dưới có móc treo tải trọng. thay đổi kích thước theo chiều ngang lớn hơn còn sự thay Treo tải trọng vào móc kẹp dưới, băng vải giãn ra bởi tác đổi kích thước theo chiều dọc lại nhỏ hơn so với vải cài dụng của tải trọng. Sử dụng thước thẳng có độ chính xác chun trên toàn bộ các hàng vòng. 0,1mm đo chiều dài L1 của băng vải sau 10 giây chịu tác dụng của tải trọng. Độ giãn của băng vải được xác định Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi theo công thức: chun tới các thông số cấu trúc và độ giãn của vải dệt kim (L − L) single dệt từ sợi nền polyester, định hướng ứng dụng trong Độ giãn băng vải (%) = × 100 (2) sản phẩm quần legging nữ. L 2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tải trọng tác dụng được thay đổi theo năm mức là 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 và 2,5N. Tại mỗi mức tải trọng tác dụng, thí 2.1. Đối tượng nghiên cứu nghiệm được lặp lại ba lần để xác định độ giãn trung bình Đối tượng nghiên cứu là vải dệt kim single cài sợi chun của vải ứng với giá trị tải trọng này. dạng vòng kép với sợi nền là sợi polyester. Vải được dệt trên 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN máy dệt kim trong Santec SS-90-4HC, cấp máy E32, đường kính máy 34 inch. Tỷ lệ cài sợi chun được thay đổi theo tỷ lệ 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun tới các thông số số hàng vòng có cài chun trong vải như tại bảng 1. cấu trúc vải Bảng 1. Thông tin về mẫu vải sử dụng trong nghiên cứu Sự thay đổi mật độ vải theo tỷ lệ cài sợi chun được thể hiện qua biểu đồ tại hình 2. Kí hiệu mẫu vải PS0 PS50 PS100 Sợi nền Polyester 75D Trong phạm vi nghiên cứu, khi tăng tỷ lệ số hàng vòng được cài sợi chun trong vải thì cả mật độ ngang và mật độ Sợi chun Spandex 40D dọc của vải đều tăng. Đặc biệt, mật độ dọc tăng nhiều hơn Không cài 1hàng cài chun/1 Cài chun trên toàn Tỷ lệ số hàng vòng so với mật độ ngang. Cụ thể, khi tỷ lệ số hàng vòng được sợi chun hàng không cài chun bộ các hàng vòng cài chun cài sợi chun tăng từ 0 tới 100% thì mật độ dọc của vải tăng (0%) (50%) (100%) từ 178 lên 299 hàng vòng/100mm (tăng 1,7 lần) còn mật độ 2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ngang của vải tăng từ 130 lên 166 cột vòng/100mm (tăng Các thông số cấu trúc vải được xác định theo các tiêu 1,3 lần). Kết quả này phù hợp với xu thế chung đã được báo chuẩn thử nghiệm, gồm: cáo qua một số nghiên cứu tổng quan được tiến hành trên 128 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số 3 (6/2021) Website:
3. P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY vải single dệt từ sợi CVC và sợi bông [2, 3]. Như vậy, sự có chiều, tức là số lượng vòng sợi trong một đơn vị diện tích mặt của sợi chun trong vải đã khiến độ cong không gian vải tăng lên. Trong khi đó, chiều dài vòng sợi nền polyester của vòng sợi nền tăng lên và trong đó, độ cong không gian và sợi chun đều được khống chế không đổi trong quá trình của các trụ vòng sẽ tăng nhiều hơn so với độ cong không dệt và do đó, khối lượng g/m2 vải tăng. Độ cong không gian của các cung vòng. Chính nhờ cấu trúc cong không gian của các vòng sợi tăng lên khi tăng tỷ lệ cài chun đã gian như vậy giúp cho vải cài sợi chun xốp, mềm hơn và có khiến độ dày của vải tăng lên như quan sát thấy trong độ giãn tốt hơn hẳn so với vải không cài sợi chun. phạm vi nghiên cứu. Hình 3. Biểu đồ mô tả ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun tới khối lượng g/m2 vải Hình 2. Biểu đồ mô tả ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun tới mật độ vải Hơn nữa, sự thay đổi mật độ dọc chỉ thể hiện đáng kể khi tăng tỷ lệ số hàng vòng được cài chun từ 50 lên 100%, trong khoảng này mật độ dọc tăng tới 1,6 lần (từ 187 lên 299 hàng vòng/100mm). Khi tỷ lệ số hàng vòng được cài chun tăng từ 0 lên 50% thì mật độ dọc của vải chỉ tăng nhẹ từ 178 lên 187 hàng vòng/100mm (tăng chỉ 1,05 lần). Khi sợi chun được cài cách hàng (tỷ lệ 50%) thì vẫn chưa có sự liên hệ giữa các hàng vòng sợi chun với nhau. Lúc này, độ cong không gian của các trụ vòng của sợi nền polyester tăng lên chủ yếu là do sự co lại của sợi chun sau khi vải được khéo ra khỏi cơ cấu tạo vòng. Khi quá trình cài sợi Hình 4. Biểu đồ mô tả ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun độ dày vải chun diễn ra trên tất cả các hàng vòng thì các hàng sợi chun có liên hệ với nhau tại các điểm đan, do đó, sức căng 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ cài sợi chun tới độ giãn của vải của hệ sợi chun trong vải sẽ tăng lên đáng kể, khiến cho độ Đường cong tải trọng - độ giãn của các mẫu vải trường cong các trụ vòng của sợi nền polyester cũng tăng mạnh, hợp kéo giãn theo hướng hàng vòng (giãn ngang) và kéo thể hiện qua sự tăng lên rõ rệt mật độ dọc của vải. giãn theo hướng cột vòng (giãn dọc) thu được như đồ thị Sự thay đổi khối lượng g/m2 và độ dày của vải theo tỷ lệ tại hình 5 và 6. cài chun thể hiện qua các biểu đồ tại hình 3 và 4. Kết quả tại đồ thị tại hình 5 và 6 cho thấy, khi tăng tỷ lệ Khi tăng tỷ lệ số hàng vòng được cài sợi chun trong vải số hàng vòng được cài chun trong vải thì cả độ giãn dọc và thì khối lượng g/m2 và độ dày của vải đều tăng. Kết quả này độ giãn ngang của vải đều giảm với cùng mức tải trọng tác cũng tuân theo xu hướng được báo cáo qua các nghiên cứu dụng, tức là mô đun đàn hồi theo chiều dọc và chiều ngang tiến hành trên vải bông và vải CVC [2, 3]. Tốc độ tăng lên của vải đều tăng. Xu thế này tương tự với xu thế quan sát của giá trị khối lượng g/m2 vải và độ dày vải khá ổn định khi thấy trên vải single cài chun với sợi nền là sợi CVC [2]. Do có tăng tỷ lệ số hàng vòng cài sợi chun từ 0 lên 50 và lên mô đun đàn hồi lớn nên các loại vải cài chun rất phù hợp 100%. Về khối lượng g/m2 vải, khi tỷ lệ số hàng vòng cài cho những sản phẩm bó sát, góp phần định hình phom chun tăng từ 0 lên 50%, giá trị này tăng 1,5 lần (từ 80 lên dáng cho người mặc. Kết quả cũng cho thấy khi cài sợi 123g/m2); khi tỷ lệ số hàng vòng cài chun tăng từ 50 lên chun thì độ giãn của vải theo chiều ngang giảm mạnh hơn 100%, giá trị này cũng tăng 1,5 lần (từ 123 lên 193g/m2). hẳn so với theo chiều dọc. Khi tỷ lệ số hàng vòng được cài Tương tự, với độ dày của vải, khi tỷ lệ số hàng vòng cài chun tăng từ 0 lên 100% thì độ giãn ngang của vải giảm 4,3 chun tăng từ 0 lên 50%, giá trị này tăng 1,4 lần (từ 0,37 lên lần tại mức tải trọng 0,5N (từ 78% xuống 18%) và giảm 1,7 0,50mm); khi tỷ lệ số hàng vòng cài chun tăng từ 50 lên lần tại mức tải trọng 2,5N (từ 139% xuống 80%); độ giãn 100%, giá trị này tăng 1,2 lần (từ 0,50 lên 0,60mm). dọc của vải giảm 2,2 lần tại mức tải trọng 0,5N (từ 31% Như đã trình bày ở trên, khi tăng tỷ lệ số hàng vòng xuống 14%) và giảm 1,2 lần tại mức tải trọng 2,5N (từ 72% được cài chun trong vải thì mật độ vải tăng theo cả hai xuống 62%). Website: Vol. 57 - No. 3 (June 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 129
4. KHOA H ỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 [3] . R. Sadek, A.L. El-Hossini, A. S. Eldeeb, A. A. Yassen, 2012. Effect of Lycra Extension Percent on Single Jersey Knitted Fabric Properties. J. Eng. Fiber. Fabr., vol. 7, pp. 11–16. [4]. A. Ghost, A. A. Tonmoy, Saurov Saha, 2020. Effect of Lycra percentage on the physical properties of single jersey weft knitted fabric. J. Text. Eng. Fash. Technol., vol. 6, no. 1, pp. 29–35. [5] . S. Ben Abdessalem, Y. Ben Abdelkader, S. Mokhtar, S. Elmarzougui, 2009. Influence of Elastane Consumption on Plated Plain Knitted Fabric Characteristics. J. Eng. Fiber. Fabr., vol. 4, no. 4, pp. 30–35. [6] . H. Rahman, J. Saha, 2014. Effect of Lycra (Spandex) Percentage on Weft Knitted Single Jersey Fabric Properties. J. Sci. Technol., vol. 4, no. 1, pp. 31–37. Hình 5. Đường cong tải trọng - độ giãn của các băng vải trường hợp kéo giãn [7]. S. Uyanik, K. H. Kaynak, 2019. Strength, fatigue and bagging properties of ngang plated plain knitted fabrics containing different rates of elastane. Int. J. Cloth. Sci. Technol., vol. 31, no. 6, pp. 741–754. AUTHORS INFORMATION Dao Thi Chinh Thuy1, Luu Thi Tho2, Mai Thi Hoai1, Chu Dieu Huong1 1Hanoi University of Science and Technology 2Hanoi University of Industry Hình 6. Đường cong tải trọng - độ giãn của các băng vải trường hợp kéo giãn dọc 4. KẾT LUẬN Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ số hàng vòng cài sợi chun trong vải single dệt từ sợi nền polyester tới các thông số cấu trúc và độ giãn của vải. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi tỷ lệ số hàng vòng cài chun trong vải tăng theo các mức 0%, 50% và 100% thì mật độ dọc của vải tăng mạnh với các giá trị tương ứng là 178, 187 và 299 (hàng vòng/100mm); mật độ ngang tăng nhẹ với các giá trị tương ứng là 130, 140 và 166 (cột vòng/100mm); khối lượng g/m2 vải tăng 1,4 lần từ 80 lên 193g/m2 và độ dày của vải tăng 1,6 lần từ 0,37 lên 0,60 (mm). Bên cạnh đó, khi tỷ lệ số hàng vòng cài chun tăng từ 0% lên 100%, ở cùng mức tải trọng tác dụng, độ giãn ngang của vải giảm 1,7 ÷ 4,3 lần và độ giãn dọc của vải giảm 1,2 ÷ 2,2 lần. Kết quả của nghiên cứu này góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu thực nghiệm phục vụ quá trình thiết kế sản phẩm bó sát sử dụng vải dệt kim có cài sợi chun. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] . B. J. Collier, M. Bide, P. G. Tortora, 2001. Understanding Textiles seventh edition. Prentice Hall. [2] . N. T. T. Trinh, C. D. Huong, 2019. Study on Influence of Spandex Content on CVC Single Jersey Fabric’s Physico-Machanical Properties. Journal of Science and Technology, Hanoi University of Industry vol. 50, pp. 83–85, 2019. 130 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số 3 (6/2021) Website: