- 1. học phần: - Nắm vững các kiến thức về nguồn gốc, tính chất, phạm vi sử dụng của các loại xơ dệt, sợi dệt, các sản phẩm từ xơ sợi dệt. - Phân biệt, nhận dạng được các loại xơ sợi dệt - - Đưa ra giải pháp lựa chọn nguyên liệu dệt phù hợp. -Sử dụng và bảo quản các loại nguyên liệu dệt ` NGUYÊN LIỆU DỆT 1
- 2. PHÁT TRIỂN NGÀNH DỆT ─ Ngành dệt có từ rất lâu đời Từ khi con người tìm ra vật liệu có thể mặc. ─ Các sản phẩm ngành dệt ngày càng phong phú đa dạng: vỏ, lá cây, bông, đay, lanh, len, tơ tằm, rayon, polyamide, polyester, polyacrylic… ─ Dệt được coi là phương pháp hiệu quả nhất để chế tạo ra chất liệu may mặc. PHẦN I : NGUYÊN LIỆU DỆT CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT 2
- 3. trọng của vật liệu dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT • Lịch sử ngành dệt gắn liền với lịch sử phát triển của ngành may mặc, thời trang. • Ngày càng mở rộng phạm vi sử dụng: công nghiệp, dân dụng, y tế…. • Quyết định giá thành, công năng, tính thẩm mỹ ... 3
- 4. lý thuyết về vật liệu dệt 1. Khái niệm. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT + VLD là polyme cấu thành từ các monomer + Khối lượng phân tử rất lớn nên không thể chuyển sang thể khí. + Dung dịch có độ nhớt lớn. + Dung môi hòa tan polymer rất hạn chế. + Khối lượng phân tử trung bình khác nhau tạo cho polymer có tính chất vật lý khác nhau. + Điểm nóng chảy của VLD không rõ ràng. 2. Phản ứng tổng hợp xơ sợi dệt. -Phản ứng trùng hợp: -Phản ứng trùng ngưng:4
- 5. dệt được cấu tạo từ gì? Tính chất của chất này? 2. Các liên kết trong VLD? ảnh hưởng như thế nào đến tính chất VLD? 3. Các dạng cấu trúc trong VLD? ảnh hưởng như thế nào đến tính chất VLD? 5
- 6. ion (muối). - Liên kết cộng hóa trị. - Lực Van der Waals. - Liên kết hydro. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT III. Cơ sở lý thuyết về vật liệu dệt 2. Các dạng liên kết trong vật liệu dệt. 6
- 7. QUAN VẬT LIỆU DỆT III. Cơ sở lý thuyết về vật liệu dệt 2. Các dạng liên kết trong vật liệu dệt. 3. Cấu trúc phân tử của vật liệu dệt. - Cấu tạo mạch thẳng: - Cấu tạo mạch nhánh: - Cấu tạo dạng lưới: 7
- 8. NGÀNH DỆT. 1. Xơ dệt, tơ dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT a. Xơ dệt: Là những vật thể mảnh, mềm dẻo có tỷ số chiều dài so với bề ngang rất lớn. Chiều dài tính bằng milimetre, centimetre còn kích thước ngang tính bằng micrometre (μm). -Xơ cơ bản -Xơ xtapen b. Xơ kỹ thuật: Tập hợp nhiều xơ cơ bản ghép nối với nhau theo chiều dọc bằng các chất keo hoặc lực liên kết 8
- 9. NGÀNH DỆT. 1. Xơ dệt, tơ dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT c. Tơ là xơ cơ bản nhưng chiều dài rất lớn tính bằng mét. - Tơ filament là tơ hóa học có chiều dài liên tục - Xơ tế vi (microfibre) là tơ filament rất mảnh (d<10 μm). - Cước là tơ hóa học có đường kính cắt ngang rất lớn (d>0.1mm). - Dải là tơ hóa học có bề ngang 0.1-1mm, được cắt ra từ các tấm mỏng như giấy, màng nhựa, kim loại dát… 9
- 10. NGÀNH DỆT. 1. Xơ dệt, tơ dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT c. Tơ là xơ cơ bản nhưng chiều dài rất lớn tính bằng mét. - Tơ filament là tơ hóa học có chiều dài liên tục - Xơ tế vi (microfibre) là tơ filament rất mảnh (d<10 μm). - Cước là tơ hóa học có đường kính cắt ngang rất lớn (d>0.1mm). - Dải là tơ hóa học có bề ngang 0.1-1mm, được cắt ra từ các tấm mỏng như giấy, màng nhựa, kim loại dát… 10
- 11. NGÀNH DỆT. 2. Sợi dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT Là các xơ liên kết với nhau bằng các lực ma sát hoặc chất kết dính. Sợi tương đối mảnh, mềm mại và bền, có chiều dài tuỳ ý, bề ngang tính bằng 0.1 mm. - Sợi con: sợi do các xơ cơ bản liên kết với nhau bằng phương pháp xoắn. - Sợi cắt: do các dải xoắn lại với nhau - Sợi dún: sản xuất từ tơ filament có độ đàn hồi lớn - Sợi đơn: sợi sơ cấp như sợi con, sợi cắt, sợi phức, sợi dún.... 11
- 12. NGÀNH DỆT. 2. Sợi dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT - Sợi phức (sợi ghép) gồm nhiều sợi con liên kết với nhau bằng phương pháp xoắn hoặc kết dính. - Sợi xe: là sợi thứ cấp ghép từ hai hay nhiều sợi sợi con bằng cách xoắn lại với nhau. - Sợi lõi: là sợi có cấu trúc đặc biệt bao gồm một lõi bằng sợi bền và bao bọc bên ngoài bằng lớp xơ hay dải kim loại có màu. - Sợi pha: chứa nhiều thành phần xơ phối trộn với nhau - Sợi xốp: sợi có cấu tạo bị thay đổi trên toàn bộ chiều dài về hình dạng, màu sắc.12
- 13. NGÀNH DỆT. 3. Chế phẩm dệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT - Chế phẩm dạng xơ: Cấu tạo từ các xơ nằm lộn xộn hoặc gắn với nhau bởi các lực ma sát, nén ép, keo… - Chế phẩm dạng sợi: chỉ khâu, chỉ thêu, dây buộc, dây trang trí, dây thừng, dây chão đi biển… - Chế phẩm dạng tấm gồm vải dệt thoi, vải dệt kim, vải không dệt, dải băng, đăng ten. - Chế phẩm dạng chiếc như chăn mền, khăn, bít tất (vớ), ủng, mũ (nón), quần áo… 13
- 14. vật liệu dệt 1. Dựa vào nguồn gốc hình thành. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT 14
- 15. vật liệu dệt 2. Dựa vào khả năng chịu nhiệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT a.Vật liệu nhiệt rắn (không nhiệt dẻo). -Tính chất: + Không chảy mềm ở nhiệt độ cao. + Khi vượt quá nhiệt độ cho phép, vật liệu bị giảm bền, than hóa và dẫn đến phá hủy hoàn toàn. -Nguyên nhân:phân tử chứa nhiều nhóm có cực - Gồm: các xơ thiên nhiên 15
- 16. vật liệu dệt 2. Dựa vào khả năng chịu nhiệt. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT b. Vật liệu nhiệt dẻo. - Tính chất: + Chảy mềm ở nhiệt độ cao. + Vượt quá nhiệt độ cho phép xơ bị phá hủy. -Nguyên nhân:phân tử chứa ít nhóm có cực - Gồm các xơ tổng hợp, xơ acetate và triacetate. 16
- 17. vật liệu dệt 3. Dựa vào khả năng hút nước. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT a.Vật liệu dệt ưa nước (hydrophilic). - Tính chất: hút ẩm cao, dễ thấm nước. - Nguyên nhân: phân tử chứa nhiều nhóm có cực và có khả năng liên kết hydro với nước - Gồm các xơ Cellulose , protide 17
- 18. vật liệu dệt 3. Dựa vào khả năng hút nước. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT b. Vật liệu kỵ nước (hydrophibic). -Tính chất: hút ẩm thấp hoặc không thấm nước. - Nguyên nhân: trong phân tử chứa ít nhóm có cực do đó có ít khả năng liên kết với phân tử nước. - Các xơ tổng hợp PA, PET, PAC… 18
- 19. vật liệu dệt 4. Một số cách phân loại khác. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẬT LIỆU DỆT a. Theo quá trình hoàn tất. - Sản phẩm mộc: - Sản phẩm hoàn tất: b. Phân loại theo cấp độ chế tạo: - Xơ hoặc tơ: - Sợi: - Vải: - Sản phẩm may: 19
- 20. khối lượng khô Xơ kỹ thuật Gỗ thông Bông Lanh Đay Chuối -cellulose 97 80.5 71.5 70.4 55.2 Pectin 1.5 8.4 - 22.4 11.2 Lignin - 5.2 27.3 5.7 27.0 Protide 0.3 2.1 - … 4.0 Mỡ &Sáp 1.0 2.7 0.4 0.2 - Nhựa - - - - 2.0 Tro 0.2 1.1 0.8 … 0.6 I. Giới thiệu về xơ Cellulose. 1. Nguồn gốc. -Cellulose là hợp chất thiên nhiên có trong thực vật như bông, lanh, gai… - Dạng rắn, mạch thẳng,với công thức [-C6H10O5-] hoặc [-C6H7(OH)3-]. - Cellulose gồm hai loại α-cellulose (mạch đủ dài để không bị hòa tan) và hemicellulose (mạch ngắn dễ bị hòa tan). CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 20
- 21. về xơ Cellulose. 2. Đặc điểm cấu tạo. - Các mắt xích nối với nhau bằng liên kết glucosid (cầu ôxy).là mạch dị thể - Cellulose có ba nhóm hydroxyl (-OH) mang tính chất của rượu đa chức và quyết định chủ yếu tính chất của xơ. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 21
- 22. về xơ Cellulose. 3. Tính chất chung của Cellulose:. - Là chất màu trắng, không mùi, không vị. - Bền với nước, các dung môi thông thường (rượu, benzen, cloroform) - Bền vững với tác dụng của kiềm. - Dễ hấp thu hơi nước và khí. - Khả năng chịu nhiệt tương đối cao. - Không bền với acid vô cơ mạnh: HCl, HNO3,... một số muối: ZnCl2, PbCl2,.... - Không bền với nắng, ôxy hóa trong không khí. - Không bền vững với các chất oxy hóa (Ca(HClO)2), (NaHClO), (HClO)... - Không bền với VSV (trong môi trường ẩm) CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 22
- 23. từ hạt một loại thực vật thuộc họ Gossypium có tên là cây bông vải. Bông vải là loại cây ưa nắng ấm, cần nhiều ánh sáng. Nhiệt độ thích hợp để trồng bông là từ 20-30oC. Bông được gieo bằng hạt, thời gian thu hoạch từ 90 đến 200 ngày tùy thuộc giống bông. - Tại Việt Nam, bông trồng nhiều ở Tây Nguyên, Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, vùng duyên hải miền Trung (Ninh Thuận, Bình Thuận) và một số tỉnh phía Bắc. II.Xơ bông (cotton). 1. Nguồn gốc bông. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 23
- 24. Chủng loại bông vải. - Bông Hải Đảo: cho xơ có chất lượng tốt nhất, 3.5 - 6.4cm, mảnh 0.13-0.15,chiếm không nhiều. - Bông Lục Địa: chiếm 70% sản lượng dài 12.7- 33.3mm, mảnh 0.16-0.22tex). - Bông Cỏ Xơ thô và ngắn (l<20mm) - Bông Lưu niên Xơ thô và ngắn CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 24
- 25. Tình hình tiêu thụ bông. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT Xơ bông được sử dụng rộng rãi với hơn 100 mục đích khác nhau. Tỷ trọng phân bố sử dụng xơ bông25
- 26. Tình hình tiêu thụ bông . CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT - Lĩnh vực may mặc: dệt kim (47.4%), dệt thoi (52.6%), quần áo nữ, nam, trẻ em. - Lĩnh vực công nghiệp: vải y tế, chỉ, lều, giấy dầu, đóng sách, quần áo cứu hỏa, phi hành gia, giày, ủng, khóa kéo… - Lĩnh vực dân dụng: khăn trải giường, gối, khăn lau, khăn trải bàn, bọc ghế salon… - Sản xuất thảm các loại. 26
- 27. Cấu trúc xơ bông vải. Xơ bông có dạng tế bào hình ống, đầu khép kín, thành mỏng chứa đầy chất nguyên sinh, độ xoắn tự nhiên. >> - Chứa khoảng 93-94% α-cellulose là thành phần chính và quyết định tính chất của xơ bông. - Cấu trúc xơ ảnh hưởng đến tính chất của xơ bông nhưng yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến xơ bông đó là độ chín. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 27
- 28. Tính chất xơ bông. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT + Khối lượng riêng: 1.52-1.56g/cm3 >> + Độ bền kéo: trung bình>> + Độ giãn: khá thấp. >> + Khả năng phục hồi đàn hồi: thấp, phục hồi 75% nếu kéo giãn 2%, nếu kéo giãn 5% thì xơ bông chỉ phục hồi khoảng 50%. >> 28
- 29. Tính chất xơ bông. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 29 * Với nhiệt độ. - Là vật liệu không nhiệt dẻo, -Tương đối bền nhiệt, ở 150oC trong nhiều giờ xơ chưa bị tổn thương>> - Trạng thái ướt 120oC xơ bắt đầu giảm bền>> - 220 - 400oC bị nhiệt hủy mạnh * Với Axít.: Kém bền nhất là với axít vô cơ, bị phá hủy mạnh nhất ở nhiệt độ và nồng độ cao. Chú ý: Sau khi xử lý axit vải bông cần nhất thiết giặt sạch axít trước khi đem phơi, sấy...
- 30. Tính chất xơ bông. * Với Kiềm. - Tương đối bền kiềm >>Ứng dụng làm bóng vải bông đồng thời tăng khả năng nhuộm, xốp và hấp phụ nước tốt. - Kiềm không trực tiếp phá hủy xơ bông nhưng nếu có mặt của các chất oxi hóa hay ánh sáng vẫn có thể làm xơ bị phân hủy. >> CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 30
- 31. Tính chất xơ bông. * Chất khử và chất ôxi hóa. - Chất khử (như Na2S, Na2SO4...) không ảnh hưởng đến xơ bông - Chất ôxy hóa tác dụng phá hủy bông tùy thuộc điều kiện phản ứng (chuyển thành axít cellulose). >> Khi tẩy vải bông người ta dùng chất ôxy hóa như :NaHClO, NaClO2, H2O2)... CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 31
- 32. Tính chất xơ bông. * Phản ứng este và ete (tính chất rượu). >> - Người ta biến tính xơ bông thành CMC (Carboxyl metyl cellulose) có khả năng hòa tan trong nước nóng và kiềm yếu có thể dùng làm hồ sợi dọc, hồ in hoa... CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 32
- 33. Tính chất xơ bông. •Khả năng hút ẩm và hòa tan. - Không tan trong nước>> - Hàm ẩm 8 - 8,5%, >> làm vật liệu dễ hút ẩm, thấm mồ hôi, vệ sinh, giúp loại trừ sự tích tụ tĩnh điện. - khô chậm do nước liên kết với xơ khá chặt - Rất dễ nhiễm bẩn do tính háu nước - Trong nước trương nở nhưng lấy lại hình dạng ban đầu khi khô. - Trong nước tăng độ bền từ 10-20% - Tan trong đồng amoni [Cu(NH3)4] CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 33
- 34. Tính chất xơ bông. * Khả năng nhuộm: Do có nhiều nhóm (-OH) nên xơ bông có thể nhuộm bằng thuốc nhuộm trực tiếp, hoạt tính, hoàn nguyên hay lưu huỳnh. * Tính dễ nhàu. - Do chứa nhiều nhóm có cực nên lực tương tác giữa các mạch tương đối mạnh, dễ tái hợp lại ở vị trí mới ngăn cản VL phục hồi biến dạng - Do xell dễ hút ẩm, trương nở trong nước nên dễ bị biến dạng CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 34
- 35. Tính chất xơ bông. * Vi khuẩn và nấm mốc. Bông kém bền vi sinh vật (giảm độ bền cơ lý) >>enzym của một số vi sinh vật có khả năng làm chất xúc tác thủy phân cellulose (cắt ngắn mạch). -Lợi dụng tính chất này để thực hiện các công nghệ hoàn tất như mài vi sinh, làm nhẵn mặt vải, giảm trọng... CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 35
- 36. Phạm vi sử dụng của cây bông. - Hạt bông là nguồn thực phẩm quan trọng, làm thức ăn cho người và một số gia súc do có hàm lượng protein cao. - Xơ dài của bông (>1.3cm) là sản phẩm trực tiếp để sản xuất sợi và vải. - Xơ ngắn hay còn gọi là bông phế sử dụng làm hồ, xơ nhân tạo CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 36
- 37. Libe là tên chung của các xơ lấy từ thân, lá, vỏ của một số cây. - Thành phần α-Xell cao: lanh 80%, đay 70%. - Có hai dạng xơ cơ bản và xơ kỹ thuật: + Xơ mảnh: từ thân cây lanh, gai dùng kéo vải mỏng và vừa, vải sinh hoạt, vải công nghiệp + Xơ thô: lấy từ thân cây gai dầu, đay, dùng dệt vải thô, bao bì, xe dây, dệt thảm... + Xơ cứng: từ lá chuối sợi, dứa sợi (dây thừng đi biển), từ vỏ xơ dừa (lọc nước, dây thừng, dệt thảm, vật liệu nhồi, chão chống mục...). CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 37 Xơ libe Xơ cơ bản Xơ kỹ thuật L (mm) D (μm) L (mm) D (μm) Lanh (flax) 10-25 12-20 40-125 1.5-10 Gai dầu (hemp) 10-14 14-17 50-250 1.7-40 Gai (ramie) 50-65 30-35 60-160 0.6-0.7 Đay cách (jute) 2-5 16-30 120-300 4-6.7 Đay xanh (jute) 3-4 15-20 120-300 2.2-5 Chuối sợi (abaca) 3 25 1000-5000 - Dứa sợi (sisal) 2 25 - - Dừa (coir) 0.25-1 12-24 - -
- 38. Xơ lanh (flax, linen). – Xơ lanh thu được từ bên trong vỏ cây lanh qua các công đoạn ngâm vi sinh, phơi sương, ngâm trong bể, đập, tách xơ… – Xơ lanh có chiều dài 10-25mm, đường kính 12- 20µm, độ mảnh 0.12-0.55 tex, xơ kỹ thuật dài 40-125mm và mảnh 1.5-10tex. – Lanh bền hơn bông, độ giãn đứt thấp hơn bông (chỉ khoảng 1.8% khi khô và 2.2% khi ướt), – Độ phục hồi đàn hồi tốt. – Độ mềm mại của lanh thấp hơn bông, vải lanh nếu ủi nhiều lần sẽ nhàu hơn và có thể bị khô nẻ. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 38
- 39. Xơ lanh (flax, linen). –Mức độ chịu nhiệt của lanh cao, không bị giảm bền cho tới 150oC, nhiệt độ ủi an toàn là 160oC. –Độ hấp thu nước nhanh đồng thời cũng khô nhanh xơ bông. – Độ bóng của lanh cao. – Lanh chống mối mục, vi khuẩn tốt hơn bông. –Lanh mặc cho cảm giác rất mát. >>May quần áo mùa hè, áo gối, ga trải giường, trải bàn, khăn ăn... vải thêu trang trí, vải bạt, buồm, chỉ khâu giày, ống cứu hỏa, các loại dây... CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 39
- 40. Xơ gai (Ramie) – Gai thuộc loài cây bụi thuộc họ tầm ma, được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới: Trung Quốc, Philippine, Brazil, Nhật Bản, Ấn Độ. – Sau khi thu hoạch, gai được bóc ra khỏi thân, khử keo, ngâm xút hoặc vi sinh sau đó phơi khô. – Xơ gai cơ bản dài 50-55mm, bề ngang 30- 35µm, độ mảnh 0.6-0.7tex, xơ kỹ thuật dài 60- 160mm và mảnh 0.6-0.7 tex. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 40
- 41. Xơ gai (Ramie) Xơ gai dài và bóng hơn xơ lanh. Xơ rất trắng và bề ngoài gần giống tơ. Tuy nhiên xơ gai thô hơn xơ lanh do đó không mềm khi sử dụng làm quần áo. Xơ bóng như tơ, bền cơ học và bền vi khuẩn. Gai có thể kéo sợi 17-25tex dùng làm vải may mặc mùa hè, xe dây buộc, đan lưới, giấy bạc cao cấp. Xơ gai thường được trộn với xơ bông, lanh, tơ tằm và nhiều xơ khác. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 41
- 42. Xơ gai dầu (Hemp) Xơ gai dầu có chiều dài xơ cơ bản của gai dầu 10-14mm, bề ngang 14-17µm, xơ kỹ thuật 50- 250cm và mảnh 7.7-40tex. Có màu từ vàng đậm, nâu, xơ không mảnh như lanh, độ bền tương đương lanh, độ giãn và độ đàn hồi thấp, chịu mục, chống côn trùng nhưng dễ bị phá hủy bởi nấm. Kém chịu ánh sáng. Hút nước tốt (hàm ẩm 12%, có thể hút nước tới 30%). Dùng làm dây thừng. Còn có tên gọi khác là cây cần sa (Marijuana) do lá và hoa chứa chất ma túy nên đến nay hầu như không được trồng. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 42
- 43. Xơ đay (jute). - Thuộc họ cây bông gòn, gồm 2 loại là đay xanh và đay cách. Thích hợp với khí hậu ẩm cao và ấm áp. Trồng nhiều ở châu Á như Thái Lan, Bangladesh, Ấn Độ, Nga, Trung Quốc. - Màu kem hoặc nâu, là xơ yếu nhất trong các loại xơ cellulose. Độ đàn hồi và độ giãn rất thấp. Xơ cứng, mùi hôi tự nhiên, hấp thụ nước nhanh, chống ánh sáng, vi sinh vật và côn trùng tốt. Bền khô hơn bền ướt. Dùng trong vệ sinh công nghiệp như hút thấm dầu chảy, vệ sinh cho súc vật, xử lý môi trường. Làm giấy. Làm hàng dệt, thường được pha trộn với các xơ khác như bông gòn hoặc polyester. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 43
- 44. Dứa sợi (sisal, agave, henequen) - Dứa sợi được trồng lấy sợi (không trồng lấy quả) ở vùng nhiệt đới như Tanzania, Brazil, Mexico, Angola, Indonesia. - Xơ cơ bản của dứa dài 2-4mm, bề ngang 20- 30µm. Xơ thu được từ lá cây dứa và khá cứng. - Dứa sợi thường dùng làm dây bện, dây thừng và một số mặt hàng khác như chiếu, túi, thảm… CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 44
- 45. Chuối sợi (abaca, manila hemp), - Loại chuối dùng lấy sợi không dùng để ăn quả sống nhiều ở vùng nhiệt đới trồng nhiều ở Philippine, Indonesia, Trung Mỹ, tơ chuối còn có tên là tơ Manila. - Xơ cơ bản dài 2-12mm, bề ngang 10-45µm, xơ kỹ thuật dài 1-5m, mảnh đều, bền, hút nước mạnh và rất bóng. - Xơ chuối dùng làm dây buộc, dây thừng, chão đi biển do tính chống thối mục. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 45
- 46. Xơ dừa (coir). - Xơ là phần nằm ở phần vỏ trái dừa. Vỏ dừa ngâm nước, đập tơi, dùng lược sắt chải lấy xơ. - Xơ cơ bản rất ngắn từ 0.25-1mm, đường kính 12-24µm có tính hút ẩm nhiều (20.6%), chống mài mòn và thời tiết tốt. - Xơ rất thô dùng làm chiếu, xe dây thừng, dệt vải thô, dệt thảm, lông bàn chải. CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 46
- 47. Xơ gòn (Kapok): - Sợi gòn nhẹ (KL riêng 0.039-0.055g/cm3), mềm, yếu, xơ dài 8-32mm, đường kính 30-36µm, nổi trên nước, đàn hồi, dễ cháy và không thấm nước. - Xơ gòn không dùng để xe sợi mà chủ yếu làm nhồi đệm, gối, bàn ghế, đồ chơi trẻ em, lớp cách âm, cách nhiệt, độn áo vest… CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DỆT GỐC THỰC VẬT 47
- 48. về xơ Protide. - Protide thuộc nhóm các chất hữu cơ cao phân tử có tên là polypeptit - Có trong cơ thể động và thực vật (bắp thịt, xương, tế bào thần kinh, máu, sữa, lòng trắng trứng, da, lông, móng, sừng, hạt thực vật…). - Monomer để tổng hợp đại phân tử protide là α-aminoacid có công thức: - R qui định hơn 30 loại α-aminoacid khác nhau - Liên kết giữa các gốc α-aminoacid là nhóm peptit (-CONH-) - Protide có 2 loại: Protein, Proteid. Đa số xơ dệt thuộc nhóm protein CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 48
- 49. về xơ Protide. -Một số tính chất tiêu biểu của xơ protide: + Là VL không nhiệt dẻo + Bị phá hủy ở 170oC, giảm bền 90-100oC. + Dễ bị ôxy hóa bởi không khí (đặc biệt fibroin). + Có tính chất lưỡng tính (do có hai nhóm -NH2 và -COOH). + Độ hút ẩm cao + Bền với acid vô cơ loãng và acid hữu cơ đậm. + Kém bền kiềm, trong kiềm xơ nở to, biến đổi cấu trúc. + Tan trong nhiều dung môi (đặc biệt fibroin), nếu hòa tan protide trong CuSO4 dung dịch có màu xanh (phản ứng biure) đặc trưng của protide. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 49
- 50. Nguồn gốc len. Len là loại xơ gốc động vật đầu tiên sử dụng làm quần áo (len có mặt khoảng 4000 năm trước công nguyên tại vùng Địa Trung Hải). Len có nguồn gốc từ: + Cừu (96-97%). + Dê (2%). + Lạc đà (1%). + Thỏ… CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 50
- 51. Chế biến và sản xuất len cừu (production): - Len mịn - Len nửa mịn - Len nửa thô - Len thô >> sản xuất len gồm 4 công đoạn chính: - Xén lông (shear): - Phân loại (sort and grade): - Kéo sợi (make yarn) - Dệt vải (make fabric) CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 51
- 52. Cấu tạo xơ len. * gồm 3 phần: lớp vảy, Lớp vỏ, Lớp lõi - Lớp vảy: nằm ngoài cùng, nằm xuôi chiều như vảy cá. Lớp vảy là đặc thù riêng của len, nhờ có lớp vảy mà người ta thực hiện được quá trình cán mịn. - Lớp vỏ: là phần chính của xơ len, nằm tiếp theo lớp vảy. Lớp vỏ được cấu tạo từ nhiều tế bào hình ống, nằm dọc theo trục xơ, tạo thành thớ xơ, tạo cho len tính chất xốp. - Lớp lõi: Lớp lõi cấu tạo từ những tế bào hình dạng khác nhau nằm xen kẽ với những khoang trống chứa không khí tạo tính mao dẫn CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 52
- 53. Cấu tạo xơ len. * thành phần hoá học xơ len - Keratin chiếm 90-93%, nonkeratin (mỡ, sáp, nhân tế bào...) chiếm 7-10%. Với thành phần 70% là các axít amin phân tử lớn đặc biệt có axít systine nên mạch có nhiều liên kết ngang hình thành nên cấu trúc mắt lưới nên xơ len có khả năng chống biến dạng rất tốt (giữ nếp, ít nhàu). CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 53
- 54. Tính chất xơ len a. Tính chất cơ lý. Khối lượng riêng 1.30g/cm3. + Biến dạng thuận nghịch: sau khi kéo giãn xơ phục hồi lại ngay vị trí ban đầu. + Biến dạng tạm thời: khi kéo giãn với sự có mặt của nước sôi hoặc hơi nước trong thời gian ngắn xơ bị biến dạng, khi xử lý bằng nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng lúc ban đầu xơ trở lại vị trí ban đầu. + Hiện tượng quá co: kéo giãn xơ len trong điều kiện hơi nước bão hoà trong thời gian rất ngắn 1- 2’, sau đó tiếp tục xử lý lần 2 bằng hơi nước bão hoà nhưng không kéo giãn. Vật liệu sẽ co lại nhiều hơn so với trạng thái ban đầu CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 54
- 55. Tính chất xơ len a. Tính chất cơ lý. + Hiện tượng cố định hoàn toàn: khi kéo giãn được xử lý bằng hơi nước bão hòa thời gian dài 1-2 giờ, mạch đại phân tử bị đứt tái hợp ở vị trí khác làm vải biến dạng hoàn toàn. Do các hiện tượng này người ta thường định hình ướt vải len (xử lý dạng phẳng trong nước sôi và hơi nước ở điều kiện kéo giãn nhất định). CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 55
- 56. Tính chất xơ len b. Tính chất hóa lý. - Tương đối bền nhiệt, 130-140oC len bị thoát ẩm giòn hơn, sau khi lấy lại độ ẩm len lấy lại độ bền. 300oC bị nhiệt hủy thoát ra khí H2S, NH3..., trên 400oC cháy xém, bắt lửa chậm, tro vón thành hạt đen mùi sừng cháy. >>ủi??? - Hàm ẩm rất lớn: 11-12% >>mạch chứa nhiều nhóm -NH2,-COOH,-NH-CO có cấu trúc mắt lưới không có vùng tinh thể nên len có có thể hấp thụ 30-35% hơi nước. - Dưới tác dụng của nước sôi trong nhiều giờ len giảm bền do các liên kết bị phá vỡ. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 56
- 57. Tính chất xơ len b. Tính chất hóa lý. - Bền với axít loãng, ở thời gian dài axít đậm đặc làm tổn thương len. ứng dụng axít để làm sạch tạp chất thực vật trong xơ len. - Kém bền kiềm, các liên kết amid (-NH-OH-) bị thủy phân, nếu ở nồng độ thấp làm len vàng và thô cứng.>>giặt ??? - Kém bền chất ôxy hóa, chất khử, do cầu liên kết systine bị đứt, len giảm bền, độ đàn hồi, cứng và giòn hơn.>>bảo quản??? CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 57
- 58. Phạm vi sử dụng. - Dùng để may quần áo ấm, khăn quàng, mũ nón, bít tất, ủng, vòng đệm, bấc dẫn dầu... - Len được sử dụng ở dạng nguyên chất hoặc pha với bông hay xơ hóa học để kéo sợi tạo ra các loại chế phẩm dệt thoi và dệt kim. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 58
- 59. Nguồn gốc tơ tằm. - Tơ tằm là sợi do một loài sâu nhả ra trong quá trình làm tổ. Loại sâu ăn lá dâu có tên là tằm dâu (chiếm 90%) và loại ăn lá thầu dầu, lá sắn, lá sồi... gọi là tằm dại. Tơ tằm là sợi có giá trị nhất trong các loại sợi. - Nghề nuôi tằm lấy tơ là một nghề truyền thống có từ lâu đời ở Trung Quốc, Nhật, Triều Tiên, Việt Nam... CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 59
- 60. Nguồn gốc tơ tằm. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 60 Trứng (egg) tằm (silkworm)kén nhộng (cocoon – chrysalis) bướm (silk moth
- 61. Đặc điểm cấu trúc tơ tằm. Thành phần cấu tạo hóa học của tơ sống: - Fibroin: 70-80% - Sericine: 20-30% - Tạp chất: 1-2% Phần giá trị của tơ sống là các tơ đơn có cấu tạo từ fibroin, còn sericine chỉ là chất dính 2 tơ đơn với nhau trong quá trình nhả tơ và keo này sẽ bị hoà tan trong quá trình ươm tơ. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 61
- 62. Đặc điểm cấu trúc tơ tằm. Cấu tạo và tính chất của fibroin: - Là dạng tơ thiên nhiên mạch thẳng, cấu trúc đồng trùng hợp. -70% là các acid amin phân tử nhỏ, mạch ít phức tạp, nằm sát nhau tạo nên dạng cấu trúc tinh thể do đó tơ rất bền. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 62
- 63. Tính chất tơ tằm a. Tính chất vậtlý. + Khối lượng riêng 1.37g/cm3. +Hàm ẩm =10 -11% +Tơ mềm, trương nở và đàn hồi trong nước, đặc biệt khi ở nhiệt độ cao. + Ở nhiệt độ 130-140oC tơ tằm chưa thay đổi tính chất, ở 80-100oC trong thời gian dài làm xơ bị cứng, giòn, thay đổi màu sắc và tính chất, ở 170oC tơ bị phá hủy. >> Dễ bị nhàu, khó ủi phẳng, khó nhuộm màu bền. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 63
- 64. Tính chất tơ tằm b. Tính chất hóa sinh. Là xơ lưỡng tính, tính axit trội hơn tính bazơ + Axít : Tương đối bền với axít vô cơ yếu và axít hữu cơ trung bình. Với axít vô cơ mạnh (HCl, H2SO4, HNO3...) tơ bị phá hủy. + Kiềm : Kém bền, (NaOH 5-7%, to=100oC, 2-3 phút tơ bị hoà tan hoàn toàn). + Chất khử: Tương đối bền. + Chất ôxy hóa: HClO, NaClO làm thô cứng, tổn thương tơ tằm và phá hủy chất màu. CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 64
- 65. Tính chất tơ tằm b. Tính chất hóa sinh. + Muối axít và muối kiềm: tơ tằm bị hòa tan hoàn toàn trong dung dịch (Cu(NH3)4(OH)2). + Dưới tác dụng của ánh sáng tơ giảm độ bền, độ giãn, tính đàn hồi, cứng, giòn. + Kém bền với vi sinh vật (bị thủy phân và giảm bền). Chủng loại men Protecase dùng để mài vi sinh tạo nên lớp tuyết mịn trên vải (hiệu ứng vỏ trái đào). CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 65
- 66. Phạm vi sử dụng. - Quần áo lụa thích hợp với thời tiết nóng và lạnh dễ thấm mồ hôi và dẫn nhiệt kém làm cho người mặc ấm hơn. - Lụa có vẻ đẹp trang nhã, óng ánh dùng làm màn, rèm - Ngoài ra lụa còn dùng làm đồ thủ công, dù (để nhảy), lốp xe đạp, chăn mền, túi đựng thuốc súng, áo giáp chống đạn, chỉ không hấp thụ trong phẫu thuật CHƯƠNG III XƠ SỢI GỐC PROTIDE (ĐỘNG VẬT) 66
- 67. thành xơ hoá học. - Phương pháp truyền thống : + Kéo sợi nóng chảy (melt spinning): Các hạt nhựa được gia nhiệt đến nóng chảy, được ép qua các lỗ li ti để hình thành xơ, cứng lại trong điều kiện khí lạnh. Chủ yếu dùng cho PA, PES. + Kéo sợi khô (dry spinning, solvent spinning): Polymer hòa tan trong dung môi, được ép đùn qua các lỗ nhỏ, dòng khí ga nóng có tác dụng chiết tách dung môi làm polymer cứng lại, sau đó dung môi được loại bỏ. Dùng kéo sợi acetate, orlan… + Kéo sợi ướt (wet spinning): Polymer được hòa tan trong dung môi, được đùn qua vòi phun đặt trong bể chất lỏng có tác dụng ngưng tụ các sợi filament. Kéo sợi viscose, cuproamoni, protide nhân tạo…. CHƯƠNG VI XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 67
- 68. thành xơ hoá học. - Phương pháp ép đùn khác. + Kéo sợi khi phản ứng : quá trình polymer hóa xảy ra trong suốt quá trình ép đùn qua đầu phun. Xơ được chế tạo ngay trong khi phản ứng polymer hóa. + Kéo sợi làm mềm (gel spinning): sử dụng cho xơ có khối lượng phân tử cực lớn, dung dịch hòa tan có độ nhớt (viscose) cao, được ép đùn và làm cứng. + Kéo sợi phân tán (dispersion spinning): các thành phần nhỏ của xơ được phân tán trong chất tải, qua đầu phun, tăng nhiệt độ tạo thành khối, chất tải được loại bỏ. + Kéo và định hình nhiệt (drawing and heat setting): sau khi ép đùn xơ, xơ cần được kéo giãn ở nhiệt độ nhất định để các mạch gần nhau hơn. CHƯƠNG VI XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 68
- 69. Nguồn gốc. + Visco xuất hiện vào năm 1892 do C.F. Cross, E.J. Bevan, C. Beadle sáng chế. + Nguyên liệu sản xuất xơ visco là cellulose, hàm lượng α-cellulose phải lớn hơn 90%. + Công nghệ sản xuất xơ visco gồm công đoạn kiềm hóa (NaOH 16-18%), Xantogenate hóa, hòa tan trong xút (6-7%) tạo dung dịch visco, ép dung dịch trong gương sen và làm đông đặc trong dung dịch H2SO4, định hình kéo giãn qua nước sôi. + Quá trình sản xuất visco sinh ra chất độc carbon sulfur (CS2) nên giá trành visco khá đắt. CHƯƠNG VI XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 69
- 70. Tính chất chung của visco. + Khối lượng riêng 1.50-1.53g/cm3. + Không nhiệt dẻo, giữ tính chất cơ lý đến 100- 120oC >>ủi??? + Bền kéo trung bình (kém hơn xơ bông), co lại khi ướt, độ bền ma sát giảm khi ướt. + Hút ẩm tốt 12.5-13.5% chỉ thua len, cao hơn bông >> có cấu trúc xốp??. + Không bền acid vô cơ đậm đặc hoặc loãng lạnh ở thời gian lâu, loãng nóng ở thời gian ngắn CHƯƠNG IV XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 70
- 71. Tính chất chung của visco. + không bền kiềm loãng ở nhiệt độ cao, kiềm loãng lạnh làm xơ trương nở + Bền chất khử nhưng nhạy cảm với chất ôxy hóa (nói chung kém bền hóa học hơn xơ bông). + Dễ bị hòa tan trong dung dịch đồng amoni (Cu(NH3)4(OH)2) và các dung môi khác hơn so với bông. + Kém bền thời tiết, vi khuẩn. + Cách điện không tốt. CHƯƠNG IV XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 71
- 72. Tính chất chung của visco. a. Visco thường. - Hàm lượng α-cellulose 90-92%, hệ số trùng hợp 280-400. - Vải thoáng mát, hút ẩm tốt, hợp vệ sinh tuy nhiên chóng nhàu, giảm bền khi ướt. - Thường dùng sản xuất hàng lụa, pha với bông hoặc len để tăng tính thẩm mỹ và giảm giá thành, pha với xơ tổng hợp để tăng tính hút ẩm và tính vệ sinh cho sản phẩm. CHƯƠNG IV XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 72
- 73. Tính chất chung của visco. b. Visco biến tính. - Visco bền cao. + Hàm lượng α-cellulose 94-96%, chứa chất biến tính, hệ số trùng hợp 400-600, định hướng cao, chịu nhiệt, bền kéo, ít giảm bền ướt. + Chủ yếu dùng trong kỹ thuật: làm sợi mành cốt vỏ ôtô, vỏ bánh máy bay... - Polysonic (polymer non-synthetic). + Hệ số trùng hợp 500-600, hàm lượng α- cellulose 94-96%. Chịu nước, kiềm, biến dạng đàn hồi tốt tuy nhiên giòn, bền thắt vòng thấp. + Dùng làm sợi dệt chất lượng cao, quần áo mặc ngoài, hàng dệt kim. CHƯƠNG IV XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 73
- 74. Tính chất chung của visco. b. Visco biến tính. -Lyocell. + Sản xuất từ những năm 1980 bằng cách hòa tan cellulose bằng NMMO + DP: 550-600, độ bền tương đương xơ polysonic nhưng ít giảm bền ở trạng thái ướt. + Mức độ tinh thể cao làm độ bền cơ lý của lyocell cao đồng thời làm xơ dễ xù lông (do xen kẽ miền vô định hình) tạo cho vải một lớp tuyết mịn do vậy sản phẩm mềm mại và đẹp. + Ứng dụng: vải mặc ngoài cao cấp, pha với các sợi tổng hợp như PET ở bất kỳ tỷ lệ nào,làm vải cần giặt mài, vải kỹ thuật (bố, lốp, lọc...). CHƯƠNG IV XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 74
- 75. Tính chất chung của visco. b. Visco biến tính. -Polynose (Polynozic fibers). + DP:450-500 + Độ bền ướt chỉ giảm dưới 20% (gấp hai lần visco thường), độ bền cơ lý cao, bền hơn với hóa chất. Nhược điểm cứng, giòn và độ bền mài mòn giảm hơn so với visco thường. + Pha với bông và hồ bóng để tăng độ bền. CHƯƠNG IV XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 75
- 76. và Triacetate. 1. Nguồn gốc. + Năm 1869, Schutzenberger điều chế thành công Acetyl cellulos từ phản ứng cellulose với alhydrid acetic. Công thức Triacetate :[-C6H7O2(OCOCH3)3-]n Công thức Diacetate:[-C6H7O2(OCOCH3)2OH-]n Acetate Triacetate + Sản xuất xơ acetate đơn giản, không độc tuy nhiên giá thành cao, dễ cháy, dễ nổ CHƯƠNG V XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 76
- 77. và Triacetate. 2.Tính chất chung của triacetate và diacetate. + KL riêng:triacetate1.28g/cm3,acetate1.33g/cm3 + Xơ nhiệt dẻo + to ủi < 140oC + Kém bền kéo, kém bền ma sát hơn visco. + Hút ẩm tốt (acetate 5.7-6.5%, triacetate 4.5- 5.2%). + Xơ bóng đẹp, đàn hồi cao, ít nhàu. + Tích điện mạnh khi cọ sát cơ thể. + dễ ăn màu và bền ánh sáng. + Bền vi khuẩn, nấm mốc. CHƯƠNG V XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 77
- 78. và Triacetate. 3. Phạm vi sử dụng. + Dệt hàng may mặc: pha len để kéo sợi, và chế tạo sợi dún. Hiện xơ sử dụng chính để làm vải lót trong trang phục, vải dệt kiểu tricot, sợi dọc trong vải satin … vải taffta,vải kim tuyến, ga trải giường , ruy băng, dây thừng, nhãn… +Trong công nghiệp (đầu lọc thuốc lá), CHƯƠNG V XƠ TÁI SINH (NHÂN TẠO) 78
- 79. (PA). - Polyamid (kiểu nylon 66) được sản xuất đầu tiên năm 1931 do nhà hóa học Mỹ W.H. Carothers sáng chế, năm 1939 hãng Dupont đưa vào sản xuất công nghiệp. - Năm 1938, Paul Schlack (người Đức) cũng sáng chế xơ polyamid (kiểu nylon 6) và 1943 xuất hiện nhà máy đầu tiên sản xuất xơ polyamid với tên gọi perlon. Họ polyamid hiện nay rất đông đúc. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 79
- 80. (PA). 1. Polyamid 6 a. Nguồn gốc Nguyên liệu ban đầu là caprolactam qua quá trình trùng hợp: HOOC(CH2)5NH-[OC(CH2)5NH]n-OC(CH2)5NH2 (polycaprolactam) b. Tên thương mại. + Nylon 6 (Mỹ, Anh). + Perlon (Đức). + Capron (Nga)... c. Phạm vi sử dụng: Dùng rộng rãi trong các sản phẩm dân dụng, kỹ thuật như hàng dệt kim (bít tất), vải lọc, vải bao bì, thảm, lưới đánh cá, dây câu, dù, đai... CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 80
- 81. (PA). 1. Polyamid 6 d. Tính chất: + Khối lượng riêng 1.14g/cm3. + Bền kéo, bền ma sát, bền uốn cao, độ đàn hồi cao, ít giảm bền ướt. + Bền vi khuẩn. + Hút ẩm kém (3.5-4.5%) nhưng cao nhất trong các xơ tổng hợp. + Kém bền ánh sáng. + Kém bền nhiệt (130-150oC). + Ít nở trong nước (khó nhuộm). + Dễ tích điện ma sát. + Dễ tuột sợi. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 81
- 82. (PA). 2. Polyamid 66 a. Nguồn gốc: + Tổng hợp từ acid adipic (HOOC(CH2)4COOH) và hexametylendiamin (H2N(CH2)6NH2), + Công thức hóa học của Polyamid 66 như sau: [-OC(CH2)4CO-NH(CH2)6HN-]n b. Tên thương mại. + Nylon 66 (Mỹ, Đức, Australia). + Nylfrance (Pháp). + Anid (Nga). + Niplon (Nhật). c. Tính chất: tương tự như Polyamid 6. d. Phạm vi sử dụng: Tương tự polyamid 6 ngoài ra còn dùng thay thế sợi mành visco do rẻ và bền hơn CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 82
- 83. (PA). 3. Polyamid 11 a.Nguồn gốc. + Tổng hợp từ aminoundecanoic có nhiều ở dầu thầu dầu, được phát minh năm 1944 bởi J.Zeltner và M.Genas. + Công thức hóa học của Polyamid 11 như sau: [-HN(CH2)10CO-]n b. Tên thương mại. + Nylon 11 (Mỹ). + Rilsan (Pháp, Ý, Brazil). c. Tính chất: + Bền với hóa chất. + Cảm giác mát. + Hút ẩm kém hơn polyamid 6 (chỉ 1.3%). CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 83
- 84. (PA). Để phân biệt 3 loại xơ polyamid người ta sử dụng các dung môi sau: Dung môi Polyamid 6 Polyamid 66 Polyamid 11 Dimetylformanid Không tan Tan Tan Acid formic đậm đặc Tan Tan Không tan CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 84
- 85. (PA). 4. Polyaramid (polyamid nhân thơm). a. Nguồn gốc. + Gồm hai loại meta-aramid (kéo khô) và para- aramid (kéo ướt). b. Tên thương mại. + Kemel (Pháp). + Nomex, Kevlar (hãng Dupont). + Conex, Technora (hãng Teijin). + Twaron (hãng Akzo Nobel Fibers). CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 85
- 86. (PA). c. Tính chất. + Xơ m-paramid Khối lượng riêng 1.38g/cm3. Phân hủy ở 380oC. Chịu hóa chất tốt. Hút ẩm 4.5%. Bền kéo 0.47N/tex. + Xơ p-paramid. Khối lượng riêng 1.44g/cm3. Phân hủy ở 500oC. Hút ẩm 4.5%. Bền kéo 0,47N/tex, module đàn hồi cao. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 86
- 87. (PA). d. Phạm vi sử dụng. + Xơ m-paramid: sử dụng làm quần áo bảo vệ (thay amian), vải chống cháy chậm, vải lót nền, cách điện, lọc khí nóng. + Xơ p-paramid: dùng làm vải lót chống ma sát, gia cường vỏ xe, vải kỹ thuật, quần áo bảo vệ, vật liệu composite, dây thừng, cáp, lưới, vải địa, thay thép trong xây dựng... CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 87
- 88. PET). 1. Nguồn gốc. + Được phát minh năm 1941, năm 1955 được sản xuất CN ở Anh với tên terylene. + Được điều chế từ 2 chất dimetyltereflatat và etylenglycol, sau khi trùng ngưng, polyester có dạng: + Polyester gồm 9 loại khác nhau nhưng loại phổ biến nhất được nêu ở trên và có ký hiệu là PET. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 88
- 89. PET). 2. Tính chất: + Khối lượng riêng 1.38g/cm3. + Chịu nhiệt tốt nhất trong các loại xơ:-70-175oC nóng chảy ở 235oC. + Bền ánh sáng (chỉ thua polyacrylic). + Độ đàn hồi cao cho nên giữ nếp định hình tốt + Bền kéo trung bình, không giảm bền ướt, bền ma sát kém hơn polyamid. + Hút ẩm kém (0.4 - 0.5%). + Cách điện tốt, tích điện mạnh khi ma sát. + Bền cao với axít (trừ HNO3, H2SO4), bền với chất ôxy hóa, bền vi khuẩn. + Kém chịu kiềm + Đa số các dung môi không hòa tan polyester CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 89
- 90. PET). 2. Tên thương mại. & Phạm vi sử dụng + Terylene (Anh). + Dacron (Mỹ). + Tetoron, Kuraray (Nhật). + Tergal (Pháp). + Lavsan (Nga)... Thường pha với len, bông, lanh để kéo sợi dệt vải, là vật liệu duy nhất làm dạ nén tổng hợp, bền và chịu nhiệt tốt hơn len. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 90
- 91. PAN). 1. Nguồn gốc. + Hai nhà hóa học H.Rein (Đức) và R.C.Hourtz (Mỹ) đã tìm ra dung môi dimetylformamid có thể hòa tan Acrylonitril, Được sản xuất qui mô công nghiệp tại Mỹ năm 1944 tên thương mại là orlon. + Công thức của polyacrylic như sau: Tên thương mại. + Orlon (Mỹ). + Nitron (Nga). + Wolcrylon, dralon, PAN (Đức). + Casmilon, beslon (Nhật). + Tacryl (Thụy Sỹ). + Crylon (Pháp)... CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 91
- 92. PAN). 2. Tính chất. + Khối lượng riêng 1.17g/cm3. + Độ bền cơ học cao (<PES,> polyamid) + Độ ẩm thấp (0.9-1%). + Cách nhiệt, cách điện tốt. + Kháng nhàu tốt =PES + Rất bền ánh sáng. + Bền chất ôxy hóa + Tương đối bền nhiệt, to<160-165oC. + Kém bền kiềm đậm, axít sulfuric ở nhiệt độ ca + Dễ tích điện. + Không bền ma sát. + Khó nhuộm màu CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 92
- 93. PAN). 3. Phạm vi ứng dụng: + Do bề ngoài xơ filament giống tơ tằm, xơ staple giống len cao cấp nên polyacrylic còn gọi là “len tổng hợp” cho cảm giác ấm khi sờ tay do độ dẫn điện kém. + Polyacrylic sử dụng làm vải dệt may quần áo, dệt rèm, đồ dùng trong nhà, vải lọc, dây thừng. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 93
- 94. PAN). 4. Polyacrylic biến tính. Do polyacrylic kém ma sát, khó nhuộm... người ta đã biến tính thành các modacrylic: + Acrilan : Xơ dễ nhuộm, hút ẩm 1.2%, tăng bền ma sát, bền ánh sáng, vi khuẩn, ít co. + Courtelle (Anh) Tính chất gần acrilan, hút ẩm 2%. + Creslan (Mỹ):Dễ nhuộm, chịu nhiệt kém acrilan, hút ẩm 2.5-2.8%. + Zefran (Mỹ) Dễ nhuộm, hút ẩm 1.7%. + Verel (Mỹ) ăn màu, sử dụng làm sợi xốp. + Darlan (Mỹ) Khi sờ cho cảm giác ấm, co giãn, nhũn rất giống xơ thiên nhiên, bền ánh sáng và thời tiết, bền ma sát, hút ẩm 2-3%, cháy ngọn lửa như bông, visco, khó nhuộm, bị mối mốc, vi khuẩn... CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 94
- 95. Nguồn gốc. + Do O.Bayer và H.Rinke sáng chế năm 1937 và đưa ra thị trường năm 1939. + Công thức hóa học chung của polyurethan như sau: ...-O-(CH2)m-OOCNH-(CH2)n-NHCOO-... (-COONH-: liên kết urethan) + Tiêu biểu nhất là PU có m=4, n=6 được sản xuất ở Đức với tên thương mại Perlon U với các tính chất: Bền kéo, độ giãn thấp, cứng thô. Nhiệt mềm (175-230oC), nhiệt chảy (230-290oC). Khối lượng riêng 1.14-1.32g/cm3. Hút ẩm kém (1-1.5%), khó nhuộm. Perlon U chủ yếu dùng làm lông bàn chải, vải lọc và đai truyền. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 95
- 96. . PU biến tính + Năm 1958, xuất hiện loại PU biến tính co giãn như cao su (500-700%) gọi là xơ spandex hay elastan. + Tại Mỹ, xơ spandex có tên thương mại là Vyrene (hãng U.S Rubber), Lycra (hãng DuPont), Dorlastan (Đức), Espa (Nhật)... + Để dệt vải may mặc người ta dùng sợi lõi spandex chiếm 5-15%, còn lại là xơ thông thường. + Sợi spandex 100% chủ yếu dùng sản xuất đai, nịt ngực, bít tất, găng tay, quần áo tắm, thể thao, túi bọc đồ gỗ... CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 96
- 97. . Tính chất (xơ spandex) + Khối lượng riêng 1.15g/cm3. + Hút ẩm 1-1.3%. + Ở 150oC bắt đầu vàng nhạt, 150oC mềm và 175oC nóng chảy. + Ưu điểm hơn cao su đó là độ mảnh thấp hơn 20 lần (2.2-600 tex), bền kéo gấp 3 lần (0.05- 0,14N/tex), nhuộm được, kháng mồ hôi, tuy nhiên kém chịu dung dịch tẩy trắng có chứa clo. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 97
- 98. . Nguồn gốc & Tên thương mại: + Được sáng chế bởi E.W. Fawcett cùng các cộng sự năm 1936 và được sản xuất thử nghiệm ở Anh. + Công thức của polyetylen: [-CH2-CH2-]n Tên thương mại + Courlene, polythene (Anh). + Firestone, reevon (Mỹ). + Northylen (Đức). CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 98
- 99. . Tính chất & Phạm vi sử dụng + Khối lượng riêng 0.92-0.96g/cm3. + Tính chất cơ học trung bình. + Gần như không hút ẩm (0.01%). + Cách điện tốt. + Bền hóa chất. + Chịu nhiệt kém, co ở 50-60oC, mềm 90oC, chảy ở 107oC. + Không tan trong các dung môi ở nhiệt độ thường. Dùng làm vải bọc ghế, làm giày, vải lọc, xe dây, vật liệu cách điện... CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 99
- 100. POP). 1.Nguồn gốc &Tên thương mại: : + Được G.Natta, P.Pino và Mazzanti (Ý) sáng chế năm 1954, sản xuất thử nghiệm 1959. + Công thức hóa học của polypropylen: Tên thương mại: + Polyex, reevon 800 (Mỹ). + Daiwabo (Nhật). + Polon (Hàn Quốc). CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 100
- 101. POP). 1. Tính chất & Phạm vi ứng dụng + Khối lượng riêng 0.90-0.91%. + Bền cơ học. + Không hút ẩm (0.01-0.1%). + Chịu nhiệt cao hơn PE (100oC bị co, mềm 140oC, chảy 160-175oC). + Bền axít, kiềm hơn PE, không bền chất ôxy hóa, tan trong hydrocarbur thơm. + Bền vi khuẩn. Dùng bện dây chão (nhẹ, không chìm, không thấm nước, bền uốn, bền xoắn...), làm sợi mành thay nylon, pha len dệt chăn mền, thảm, bít tất, bao bì CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 101
- 102. Nguồn gốc & Tên thương mại. + PVC được F.Klatt sáng chế năm 1931 tại Đức, năm 1948 sản xuất ở qui mô công nghiệp. + Công thức hóa học của PVC: Tên thương mại. + Rhovyl (xơ staple có tên fibravyl, thermovyl, isovyl). + PeCe U (Đức). + Movil (Ý). + Tevilon, Teviron (Nhật). CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 102
- 103. Tính chất & Phạm vi sử dụng + Khối lượng 1.38-1.40g/cm3. + Bền ánh sáng. + Bền ma sát. + Bền hóa chất trừ benzen, tricloetan. + Không hút ẩm, không trương nở, không thấm nước. + Kém ăn màu. + Kém dẫn nhiệt (co ở 70-75oC nên không ủi hay nấu nhuộm), không cháy. + Dễ tích điện (có thể chữa bệnh thấp khớp). Vật liệu lọc, vải bọc gỗ, vải trang trí, thảm, pha len kéo sợi dệt vải mặc ngoài. CHƯƠNG VI XƠ TỔNG HỢP 103
- 104. xơ sợi dệt. 1. Độ dài. -Độ dài của xơ (L) là khoảng cách lớn nhất giữa hai đầu xơ ở trạng thái duỗi thẳng. - Xơ dệt có độ dài khác nhau, loại ngắn tính bằng mm, loại dài tính bằng cm, dm hoặc m. - Ảnh hưởng của độ dài xơ sợi đến chất lượng sản phẩm dệt: + Xơ dài được kéo trong dây chuyền chải kỹ, xơ trung bình trong dây chuyền chải thô, xơ ngắn trong dây chuyền chải liên hợp. + Xơ dài làm tăng độ bền kéo sợi do có nhiều điểm tiếp xúc và tăng tổng lực ma sát. + Xơ dài tăng năng suất kéo sợi, sợi kéo đều. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 104
- 105. cơ học. 1. Độ bền kéo - giãn. a. Một số khái niệm. - Ứng suất: là độ chống biến dạng sinh ra khi xơ bị kéo giãn. - Độ bền: là ứng suất kéo thể hiện bằng lực trên mật độ dài (đơn vị tính là g.lực/den hay N/tex). - Độ bền đứt :là độ bền của xơ tính tại thời điểm đứt (đơn vị tính là g.lực/den hay N/tex). - Biến dạng : là mức biến dạng theo chiều dài gây ra bởi lực khi kéo căng. - Độ giãn :lượng giãn dài của xơ thể hiện bằng phần trăm so với độ dài ban đầu (%). - Độ giãn đứt : độ giãn dài của xơ tại thời điểm đứt (%). CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 105
- 106. cơ học. 1. Độ bền kéo - giãn. b. Đồ thị ứng suất - biến dạng (stress- strain) Ứng suất kéo (stress) được tăng dần theo trục xơ sợi sẽ tạo ra độ giãn (elongate, strain) theo một đồ thị nhất định tùy thuộc bản chất xơ sợi. Độ giãn được sinh ra nhằm chống lại ứng suất kéo thể hiện trên đường cong ứng suất - biến dạng (đặc trưng cho mỗi xơ sợi). CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 106
- 107. cơ học. 1. Độ bền kéo - giãn. -Sự khác nhau về độ bền đứt của các loại xơ sợi là do mức độ polyme hóa, độ định hướng, độ bền liên kết. Độ bền cần xét đến tiết diện ngang của xơ dợi do vậy thường cấu trúc càng mảnh xơ càng bền. > Lanh và olefin có độ bền đứt cao nhất, acetate và len có độ bền đứt thấp nhất. - Độ đàn hồi của xơ phụ thuộc hình dạng polyme liên kết trong xơ (cộng hóa trị dễ hồi phục, hydro hay ion làm xơ nhàu). > Viscose có độ đàn hồi thấp nhất, nylon có khả năng phục hồi cao nhất (khoảng 75%). CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 107
- 108. cơ học. 2. Độ cứng uốn (Flexural rigidity, stiffness) Độ cứng uốn (B) là một đặc trưng quan trọng thể hiện tính kháng uốn (chống lại sự biến dạng của mẫu), là hệ số giữa momen uốn và độ cong của trục sợi. B = EI (N/cm2) E: module đàn hồi dọc I: moment quán tính mặt cắt ngang, nếu mặt cắt ngang là hình tròn I = 0.05d4 - Độ cứng uốn thấp thể hiện tính mềm dẻo - Độ cứng uốn phụ thuộc vào độ định hướng của xơ sợi, Đường kính của xơ sợi. - Xơ Olefin cứng nhất (khó bẻ cong), spandex là thấp nhất. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 108
- 109. cơ học. 3. Độ bền ma sát (Abrasion resistance). - Độ ma sát có ý nghĩa rất quan trọng đối với vật liệu dệt, nhờ ma sát mà xơ mới bám được vào nhau và hình thành sợi. Có hai loại lực ma sát: - Lực ma sát khô (hai bề mặt tiếp xúc khô) - Lực ma sát ướt (hai bề mặt ẩm ướt hoặc bôi trơn). - Thứ tự độ chống ma sát tốt nhất đối với các loại xơ sợi thông thường là nylon, olefin, polyester, spandex, flax, acrylic, cotton, silk, wool, rayon, acetate. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 109
- 110. cơ học. 4. Độ rủ (Drape). - Độ rủ là khả năng giữ hình dạng của mẫu vải ở trạng thái tự do dưới tác dụng của chính trọng lực bản thân. - Độ rủ phụ thuộc độ cứng uốn của mẫu theo các hướng khác nhau, Bản chất của xơ sợi, khối lượng vải, kiểu dệt, thành phần chất hoàn tất, môi trường ẩm, nhiệt độ… - So sánh diện tích hình chiếu của mẫu ở trạng thái rủ (S) với diện tích của mẫu ở trạng thái đặt trên mặt phẳng nằm ngang (S0) (không rủ). R = (%), Nếu R càng nhỏ có nghĩa là vải càng rủ hay càng mềm và ngược lại. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 110
- 111. về màu sắc 1. Độ bền màu. - Chỉ sự ổn định của màu sắc của xơ sợi sau một thời gian sử dụng mặc, giặt, phơi, ủi, tẩy rửa…dưới tác động của mồ hôi, hóa chất, ánh sáng, ma sát.... Có thể là màu tự nhiên hoặc màu nhuộm. - Từng loại vải có yêu cầu khác nhau + Vải mặc ngoài cần bền màu với ánh sáng, thời tiết, ma sát, giặt ủi... + Vải may rèm cần bền màu ánh sáng, thời tiết. + Vải mền, ga cần bền màu với giặt, tẩy. + Vải may trang phục thể thao cần bền màu với mồ hôi, ma sát, nước…. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 111
- 112. về màu sắc 2. Độ đều màu. - Độ đều màu: chỉ mức độ đồng nhất về màu sắc của xơ sợi dệt. - Độ đều màu ảnh hưởng đến chất lượng vải nhất là tính thẩm mỹ của sản phẩm. - Phụ thuộc vào quá trình sản xuất vật liệu dệt như thu hoạch, chế biến và bảo quản. - Bị ảnh hưởng từ quá trình nhuộm xơ sợi vải.... - Do vậy các yếu tố tác động đến độ đều màu đó là độ sạch, độ đều, loại thuốc nhuộm.... CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 112
- 113. về màu sắc 3. Độ sạch. - Độ sạch: đặc trưng thể hiện tính chất đồng nhất về thành phần xơ thông qua tỷ lệ tạp chất), do vậy tỷ lệ tạp chất quyết định độ sạch của xơ sợi và thường gồm hai loại: + Tạp chất do quá trình hình thành xơ: nhựa, vỏ thân cây, màu tự nhiên, sáp… + Tạp chất do giai đoạn chế biến: chất trợ, chất tải - Độ sạch ảnh hưởng đến chất lượng sợi như độ bền cơ học, khả năng nhuộm màu, tính vệ sinh, chi phí giá thành sản phẩm CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 113
- 114. về nhiệt độ. 1. Độ giữ nhiệt, độ dẫn nhiệt, độ cách nhiệt. Độ giữ nhiệt thể hiện nhiệt trở (R), nhiệt trở (ρ), hệ số truyền nhiệt (K), hệ số dẫn nhiệt (λ) qua công thức: 1 b F(t1-t2)T R = = = b.ρ= [m2.oC/W hay m2.oC.h/Kcal] K λ Q 1Kcal = 4187J, 1W/m2.oC = 1Kcal/m2.oC.h Q - Nhiệt lượng truyền mẫu (W, Kcal), F - Diện tích mẫu (m2), b - Chiều dày mẫu (m), t1 và t2 - Nhiệt độ môi trường giữa hai bề mặt mẫu, T - Thời gian thực hiện (h) + Như vậy, nhiệt trở bên trong của vải phụ thuộc chủ yếu vào chiều dày của vải CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 114
- 115. về nhiệt độ. 2. Độ bền nhiệt, độ chống nhiệt. - Độ bền nhiệt thể hiện ở nhiệt độ cực đại mà cao hơn đó sẽ làm tính chất của vật liệu dệt biến đổi xấu đi. - Những yếu tố liên quan đến nhiệt độ trong gia công có thể ảnh hưởng đến độ bền nhiệt của vải như gia công nhiệt ẩm, uốn nhiều lần, mài mòn… Khi gia công ở nhiệt độ cao dù nhỏ hơn độ bền vải vẫn bị giảm độ bền. - Đặc trưng thể hiện độ bền nhiệt tùy thuộc bản chấtcủa các loại xơ: CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 115
- 116. về nhiệt độ. 3. Tính chống cháy. Độ chống cháy đặc trưng bằng khả năng chịu đựng của vật liệu trước tác dụng trực tiếp của ngọn lửa. Có thể phân vật liệu dệt thành ba nhóm: + Nhóm không cháy: amian, thủy tinh. + Nhóm cháy và tắt: len, polyamid, polyester... + Nhóm cháy và duy trì cháy: bông, libe, visco... CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 116
- 117. về độ hút nước - ẩm. 1. Độ hút nước. - Độ hút nước là đại lượng đặc trưng bởi lượng nước mà vật liệu hấp thụ được khi nhúng toàn bộ mẫu vào trong nước. - Để xác định độ hút nước (Bh), người ta dựa vào khối lượng của mẫu sau khi nhúng nước (Gn) và khối lượng của mẫu sau khi sấy khô (Gk): Gn-Gk Bh = .100 (%) Gk - Phụ thuộc vào bản chất của xơ sợi dệt, cấu trúc dệt của vải. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 117
- 118. về độ hút nước - ẩm. 2. Độ ẩm. - Độ ẩm là lượng nước thoát ra ở một nhiệt độ nhất định so với khối lượng khô của vật liệu. Gọi G là khối lượng vật liệu chứa ẩm ở một nhiệt độ nhất định, Gk là khối lượng khô, độ ẩm được xác định như sau: G-Gk W (%) = 100. Gk - Độ ẩm không chỉ ảnh hưởng đến khối lượng của vải mà còn thể hiện tính tiện nghi của vật liệu - Độ ẩm của vật liệu dệt phụ thuộc vào bản chất xơ sợi, cấu trúc vật liệu dệt và môi trường CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 118
- 119. về độ hút nước - ẩm. 2. Độ ẩm. - Một số đặc trưng liên quan: -Hàm ẩm - Độ ẩm thực tế (Wt) - Độ ẩm chuẩn (Wc) (giữ mẫu trong 24 giờ, to=20±2oC, =65±2%) - Độ ẩm tối đa (độ ẩm bão hòa Wbh) - Độ ẩm qui định (độ ẩm thương mại Wq) CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 119
- 120. TRƯNG XƠ SỢI DỆT V. Đặc trưng về sinh quyển. 1. Độ bền ánh sáng. - Dưới ánh sáng vật liệu dệt xảy ra phản ứng oxy hoá, phân hủy và tổng hợp làm thay đổi tính chất của vật liệu và dẫn đến phá huỷ. Sự phá hủy tăng dần khi tăng nhiệt độ và độ ẩm không khí. - Độ bền vững với ánh sáng phụ thuộc vào các yếu tố: thành phần cấu tạo xơ và sợi, chiều dày, kiểu dệt, phương pháp tẩy nhuộm… - Trong các loại xơ thiên nhiên, len bền vững nhất với ánh sáng và khí quyển, kém bền hơn là tơ tằm, đay… Xơ tổng hợp bền với ánh sáng hơn cả là polyacrylonitryl. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 120
- 121. TRƯNG XƠ SỢI DỆT V. Đặc trưng về sinh quyển. 2. Khả năng chống vi sinh vật - Trong điều kiện khí hậu không thuận lợi vật liệu dệt có thể bị tấn công bởi các loại vi sinh vật, phá hủy hoặc giảm chất lượng sản phẩm. - Vi sinh vật có thể từ môi trường không khí và nước thâm nhập vào vật liệu. Mức độ phá hủy này tùy thuộc loại xơ sợi. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 121 Mức độ phá hủy Loại xơ sợi Dễ phá hủy Bông, libe, visco, amoniac đồng Ít bị phá hủy Tơ tằm, fortisan Bền vững Nylon, terilen, orlan, acetate, amian, thủy tinh
- 122. TRƯNG XƠ SỢI DỆT VI. Đặc trưng về cấu trúc. 1. Độ dài (Length) - Độ dài xơ là khoảng cách lớn nhất giữa hai đầu xơ ở trạng thái duỗi thẳng nhưng vẫn giữ độ xoăn - Xơ dệt có độ dài khác nhau, loại ngắn tính bằng mm, loại dài tính bằng cm, dm hoặc m (các loại tơ). CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 122 Xơ, sợi Độ dài (mm) Xơ, sợi Độ dài (mm) Cơ bản Kỹ thuật Cơ bản Kỹ thuật Xơ bong 25-45 Len 50-200 Lanh 15-20 500-700 Tơ tằm 6.105-8.105 Đay 2-4 2000-3000 Visco 34-150 3.106-15.107 Gai dầu 10-15 700-1500 Nylon 3.106-9.106
- 123. TRƯNG XƠ SỢI DỆT VI. Đặc trưng về cấu trúc. 1. Độ dài (Length) Ảnh hưởng của độ dài xơ sợi đến chất lượng sản phẩm dệt: + Xơ dài được kéo trong dây chuyền chải kỹ, xơ trung bình trong dây chuyền chải thô, xơ ngắn trong dây chuyền chải liên hợp. + Xơ dài làm tăng độ bền kéo sợi do có nhiều điểm tiếp xúc và tăng tổng lực ma sát. + Xơ dài tăng năng suất kéo sợi, sợi kéo càng đều. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 123
- 124. về cấu trúc. 2. Độ săn. -Xoắn là một biến dạng khi có ngẫu lực đặt vào mặt phẳng tiết diện ngang của vật thể. - Góc xoắn (B) là góc nghiêng hợp bởi xơ hay sợi nằm bên ngoài với trục dọc của sợi. + Góc xoắn thể hiện một cách tổng hợp mức độ xoắn của sợi, bởi vì góc xoắn càng lớn thì sợi xoắn càng mạnh. + Những loại sợi không xoắn, ví dụ sợi phức thì góc xoắn bằng 0. + Có thể dùng góc xoắn để so sánh mức độ xoắn của các sợi có đường kính khác nhau. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT
- 125. về cấu trúc. 2. Độ săn. -Độ săn của sợi thể hiện mức xoắn nhiều hay ít và được xác định bằng số vòng xoắn đếm được trên đơn vị chiều dài là 1m của sợi. - Công thức tính độ săn (K): K = 1000.X/L (vòng/m) X là số vòng xoắn trên chiều dài L(mm), khi K càng lớn thì mức độ xoắn càng cao. Ý nghĩa của độ săn. - Nhờ quá trình xoắn mà xơ tạo thành sợi đơn, sợi đơn xe lại thành sợi xe, sợi dệt thành vải. - Độ bền và nhiều tính chất khác của sợi thay đổi theo mức độ xoắn (khi xoắn một số sợi lại với nhau, sợi xe to hơn và đều hơn). CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT
- 126. TRƯNG XƠ SỢI DỆT VI. Đặc trưng về cấu trúc. 2. Độ săn. + Hướng S đặc trưng cho hướng xoắn từ dưới lên trên từ phải qua trái (hướng xoắn trái). + Hướng Z đặc trưng cho hướng xoắn từ dưới lên trên từ trái qua phải (hướng xoắn phải). + Đối với sợi xe từ nhiều sợi đơn, hướng xoắn được ký hiệu bằng chữ Z và chữ S ngăn cách bẳng cách gạch chéo. Ví dụ Z/S, Z/S/S, Z/S/Z... - Mức độ xoắn càng cao thì sợi càng cứng, độ bền càng tăng (tuy nhiên chỉ đạt được mức độ nào đó độ bền giảm). - Sợi có chi số cao thường chọn độ săn lớn, sợi dọc của vải chọn độ săn lớn hơn sợi ngang. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 126
- 127. TRƯNG XƠ SỢI DỆT VI. Đặc trưng về cấu trúc. 2. Độ săn. Ảnh hưởng của hướng xoắn - Sự phối hợp hướng xoắn giữa hệ sợi dọc và hệ sợi ngang trên vải giúp sợi cân bằng xoắn, tránh xuất hiện gút… nếu cùng hướng xoắn sợi bị cứng dễ tạo gút. - Ảnh hưởng đến bề ngoài và tính chất của vải. Người ta nhận thấy, vải dệt từ sợi dọc và sợi ngang có cùng hướng xoắn sẽ hiện rõ kiểu dệt khác hướng xoắn, vải mịn và dễ chải Trong dệt kim, dùng sợi khác hướng xoắn để đan làm cho vải cân bằng xoắn CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 127
- 128. xơ sợi dệt. 3. Độ mảnh (độ nhỏ). - Thông qua độ mảnh để xác định cỡ sợi. - Diện tích mặt cắt ngang càng nhỏ thì xơ sợi càng mảnh, do đó độ mảnh (M) đặc trưng cho kích thước ngang của xơ và sợi. - Đặt N = L/G (chi số), T =G/L (chuẩn số) độ mảnh được xác định: M = .N = /T + L(mm) : chiều dài xơ sợi. + (mg/mm3) : khối lượng riêng xơ sợi. + G(mg) : khối lượng xơ sợi. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 128
- 129. xơ sợi dệt. 3. Độ mảnh (độ nhỏ). - Chi số Anh :Ne = 0.591Nm hoặc Nm=1.693Ne - Chuẩn số (độ dày) Ttex: xác định cỡ sợi tơ tằm, tơ hóa học.Ttex= G/L Đơn vị chuẩn số: mg/mm (mtex), g/m (tex), kg/km (ktex). + Ngành tơ tằm còn dùng chuẩn số Denier (Tden) đơn vị là Den hoặc D : khối lượng tính bằng gam của cuộn sợi dài 9000m. Công thức chuyển đổi giữa Nm và Tden. Nm.Tden= 9.000 CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 129
- 130. xơ sợi dệt. 3. Độ mảnh (độ nhỏ). - Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế ISO: qui định đơn vị tính độ mảnh như sau: •tex : cho sợi thô, sợi con, sợi thành phẩm. • mtex : cho xơ và tơ (sợi cơ bản). • ktex : cho cúi và cuộn xơ. -Một số công thức chuyển đổi + Ttex.Nm=1000 + Ttex.Ne = 590,54 + Tden=9Ttex CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 130
- 131. xơ sợi dệt. 3. Độ mảnh (độ nhỏ). -Ý nghĩa độ mảnh: - Sợi cùng độ mảnh nhưng có thể khác nhau về kích thước ngang - Không thể so sánh độ mảnh giữa các loại xơ sợi không cùng nguyên liệu. -Xơ càng mảnh, sợi được kéo càng bền (cùng diện tích sẽ có nhiều sợi hơn, lực ma sát tốt hơn). - Xơ càng mảnh, bề ngang sợi kéo càng đều - Xơ càng mảnh càng khó kéo sợi và có nguy cơ rối sợi, vón gút… -Xơ càng mảnh vải dệt càng mềm mại, mát, tăng độ ẩm. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 131
- 132. xơ sợi dệt. 4. Độ co - Độ co của sợi: được xác định bằng hiệu số giữa độ dài ban đầu L1 và độ dài sau khi xe L2 của sợi rồi tính ra phần trăm so với độ dài ban đầu L1-L2 U= .100% L1 Độ co phụ thuộc vào mức độ xoắn, lực căng cuộn sợi… CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 132
- 133. xơ sợi dệt. 5. Độ xù lông. -Là hiện tượng có nhiều đầu xơ xung quanh sợi, điều này chỉ xảy ra đối với xơ dạng staple và sợi se. - Nguyên nhân:do độ săn chưa đảm bảo hoặc mức độ cân bằng xoắn chưa đạt yêu cầu hoặc do phương pháp kéo sợi, mức độ duỗi thẳng và song song của xơ trong sợi, cỡ sợi, loại xơ... CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 133
- 134. xơ sợi dệt. 6. Độ sạch, độ không đều - Độ không đều về bề ngang ảnh hưởng trực tiếp đến tính đều đặn của bề mặt vải, hiệu suất sử dụng độ bền xơ sợi... Cụ thể là: + Gây đứt sợi trong quá trình dệt vải. + Tạo nên những vệt (sọc, màu không đều) trên sản phẩm. + Tạo ra độ nhám trên mặt vải, giảm giá trị sử dụng. Độ không đều phụ thuộc nguồn gốc nguyên liệu, độ săn, độ mảnh của sợi. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 134
- 135. về điện. 1. Độ nhiễm điện. -Là khả năng phát sinh và tích lũy trong điều kiện nhất định điện tích của tĩnh điện. - Độ nhiễm điện cao gây khó khăn trong quá trình sx, khó chịu cho người mặc. -Giảm độ nhiễm điện bằng cách + Nâng độ ẩm tương đối của không khí lên. + Bao quanh xơ sợi các loại chất khử hoặc màng dầu. + Ion hóa không khí, nối đất thiết bị khi chế tạo xơ sợi... - Các loại xơ acetate, polyamid, polyacrylic... nhiễm điện mạnh nhất, xơ thiên nhiên như len, tơ tằm cũng nhiễm điện nhưng rất yếu. CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 135
- 136. về điện. 2. Độ sinh tĩnh điện. - Một trong những nhược điểm lớn nhất của xơ sợi tổng hợp đó là dễ sinh tĩnh điện, vải thiên nhiên ít sinh tĩnh điện hơn. - Sự sinh tĩnh điện gây khó khăn cho quá trình kéo sợi, dệt cũng như quá trình sử dụng (vải dính vào cơ thể). Ngoài ra vải tích điện dễ bắt bụi và bẩn hơn (bụi tích điện trái dấu). - Những nguyên nhân gây ra hiện tượng sinh tĩnh điện là: + Suất điện trở trên mặt xơ quá lớn (>108 Ohm), khi ma sát sinh tĩnh điện. + Môi trường hoặc quá trình xử lý gây tích CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 136
- 137. TRƯNG XƠ SỢI DỆT II. NHẬN BIẾT XƠ SỢI DỆT . Để nhận viết xơ sợi dệt nói chung có thể thực hiện bằng phương pháp trực quan, hóa học và nhiệt học, kỹ thuật CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 1. Bông + Bằng trực quan: cầm thấy mềm, mịn, mát tay, độ đều không cao, mặt vải không bóng, có xù lông tơ nhỏ. Nếu kéo đứt thì sợi dai, đầu sợi đứt không gọn, khi thấm nước sợi bền, khó đứt. Khi vò nhẹ mặt vải để lại nếp nhăn. + Bằng hóa chất: sử dụng dung dịch kẽm clorua hoặc iốt làm bông ngả màu xanh hoặc tím. + Bằng nhiệt: cháy rất nhanh, giống mùi giấy cháy, ít tro, tro màu trắng. + Kỹ thuật:137
- 138. XƠ SỢI DỆT . CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 2. Lanh, gai, đay, gai: + Bằng trực quan: có độ đều cao hơn bông, gặp nước mặt vải cứng lại, khi khô lại mềm. Mặt vải mịn hơn vải bông, bóng hơn vải sợi bông. + Bằng hóa chất: sử dụng dung dịch kẽm clorua hoặc iốt làm ngả màu xanh hoặc tím. + Bằng nhiệt: cháy rất nhanh, mùi giấy cháy, ít tro màu trắng. + Kỹ thuật: 138
- 139. XƠ SỢI DỆT . CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 3. Len + Bằng trực quan: cầm ráp tay, mặt vải xù lông, xơ cứng dài hơn xơ bông. Khi kéo đứt, đầu chỗ đứt không gọn, trước khi đứt sợi giãn nhiều, vò nhẹ vải không nhăn. + Bằng hóa chất: Dùng dung dịch kiềm (NaOH) đốt nóng cùng xơ làm xơ bị phá hủy trong vài phút. Có thể dùng dung dịch CuSO4 cho màu tím hay HNO3 cho màu vàng. + Bằng nhiệt: cháy yếu, tắt ngay sau khi đưa ra khỏi lửa, mùi tóc cháy, tro đen, dễ bóp vỡ. + Kỹ thuật:139
- 140. XƠ SỢI DỆT . CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 4. Tơ tằm. + Bằng trực quan: vải mềm, mịn, bóng, sờ mát tay. Sợi khi kéo đứt gọn, không bị xù lông. + Bằng hóa chất: Dùng dung dịch kiềm (NaOH) đốt nóng cùng xơ làm xơ bị phá hủy trong vài phút. Có thể dùng dung dịch CuSO4 cho màu tím hay HNO3 cho màu vàng. + Bằng nhiệt: cháy chậm, mùi khét giống mùi tóc cháy, tro đen tròn, bóp dễ vỡ. + Kỹ thuật: 140
- 141. XƠ SỢI DỆT . CHƯƠNG VII ĐẶC TRƯNG XƠ SỢI DỆT 4. Sợi tổng hợp. + Bằng trực quan: mặt vải bóng, láng, sợi có độ đều cao, nhìn trên mặt vải có cảm giác sợi xếp song song nhau. Khi sợi đứt, sợi dai có độ đàn hồi cao, vò nhẹ không bị nhàu. + Bằng hóa chất: sợi Polyamid và polyester gần như không có tác dụng với NaOH, CuSO4 hay HNO3. + Bằng nhiệt: cháy yếu (PVA: cháy chậm), tắt ngay sau khi đưa ra khỏi ngọn lửa, có mùi thơm, khói trắng, giống mùi cần tây (PVA: mùi chua), tro vón cục, cứng, màu nâu (PVA: màu đen), bóp dẻo. 141
- 142.
- 143. FIBRES THROUGH BURNING TEST Cotton When ignited it burns with a steady flame and smells like burning leaves. The ash left is easily crumbled. Small samples of burning cotton can be blown out as you would a candle. Linen Linen takes longer to ignite. The fabric closest to the ash is very brittle. Linen is easily extinguished by blowing on it as you would a candle. Silk It is a protein fibre and usually burns readily, not necessarily with a steady flame, and smells like burning hair. The ash is easily crumbled. Silk samples are not as easily extinguished as cotton or linen.
- 144. is a single elongated cell. Under the microscope, it resembles a collapsed, spirally twisted tube with a rough surface. The thin cell wall of the fiber has from 200 to 400 convolutions per inch. LINEN: Under the microscope, the hair like flax fiber shows several sided cylindrical filaments with fine pointed ends. The fiber somewhat resembles a straight, smooth bamboo stick with nodes WOOL: Under the microscope , wool’s cross section shows three layers- epidermis, cortex and the medulla. SILK: It appears somewhat elliptical and triangular in cross section when we see under the microscope. It is composed of fibroin, consisting of two filaments, called brin which is held together by sericin. MICROSCOPIC TEST FOR MANMADE FIBERS RAYONS: Rayon fibers have a glasslike luster under the microscope and appear to have a uniform diameter when viewed longitudinally. ACETATE: The cross sectional view has a bulbous or multilobal appearance with indentations. These indentations appear as occasional markings or striations in the longitudinal view.
- 145. CHEMICAL TEST Stain Test: Also known as the Double Barrel Fibre Identification (DBFI), the test is based on the theory that each fibre has its own distinct two- colour reaction when treated with stain. A fibre will turn to a particular colour in the presence of dilute acetic acid and to some other specific colour when stained in the presence of a mild alkali. Solvent Test: The test involves treating the fibres in certain solvents for identifying them. The technical test is becoming difficult to conduct as most of the manufactured fibres and their blends are chemically similar. There is no individual chemical or solvent test for separating or identifying the fibres in combinations. Distinguishing animal from vegetable fibres with an acid As strong alkali destroy animal substances, a 5% of soda lye solution in water can be used to eliminate wool and silk fibers from a sample that contains a mixture of fiber. The vegetable fibres will not be affected by this solution. Distinguishing vegetable from animal fibres with an acid As dilute acid destroy vegetable fibers, a 2% sulphuric acid solution can be used. A drop of solution is placed on the sample, which is then pressed with a hot iron. The spotted area will become charred if the sample is cotton linen or rayon. DISTINGUISHING SILK FROM WOOL: The use of concentrated cold hydrochloric acid will dissolve the silk and the wool fiber swells. DISTINGUISHING NYLON FROM OTHER FIBRES: If the fabric is thought to contain nylon, the fabric may be immersed in a boiling solution of sodium
- 146.
- 147.
|
