Theo số liệu thống kê, các chế phẩm vật liệu dệt được sử dụng như sau:
- Dùng cho may mặc chiếm 3540%.
- Dùng cho nội trợ sinh hoạt chiếm 20 25%.
- Dùng cho mục đích kỹ thuật chiếm 30 35%.
- Dùng vào các công việc khác (như bao gói, y tế, văn phòng phẩm.) chiếm 10%.
Số liệu trên có thể thay đổi tuỳ theo từng quốc gia, phụ thuộc vào điều kiện công nghiệp phát triển, khí hậu và chế độ sử dụng khác nhau.
Mức độ sử dụng xơ thiên nhiên ngày càng giảm và sử dụng xơ hoá học ngày càng tăng.
75 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2998 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế máy trộn hồ vải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU VÀ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ HỒ VẢI
I.1. GIỚI THIỆU VẬT LIỆU HỒ VẢI
I.1.1. Khái niệm chung
Vật liệu dệt là những ngành chuyên môn nghiên cứu về cấu tạo và tính chất của các loại xơ, sợi, chế phẩm dệt cùng những phương pháp để xác định cấu tạo và tính chất đó.
Đối tượng nghiên cứu:
Tất cả các loại xơ (xơ thiên nhiên và xơ hoá học).
Những sản phẩm làm ra từ xơ như sợi, đơn (sợi con), sợi se, chỉ khâu, các loại hàng dệt vải các loại, các loại dây.
I.1.2.Tình hình sử dụng vật liệu dệt
Theo số liệu thống kê, các chế phẩm vật liệu dệt được sử dụng như sau:
Dùng cho may mặc chiếm 35(40%.
Dùng cho nội trợ sinh hoạt chiếm 20( 25%.
Dùng cho mục đích kỹ thuật chiếm 30( 35%.
Dùng vào các công việc khác (như bao gói, y tế, văn phòng phẩm...) chiếm 10%.
Số liệu trên có thể thay đổi tuỳ theo từng quốc gia, phụ thuộc vào điều kiện công nghiệp phát triển, khí hậu và chế độ sử dụng khác nhau.
Mức độ sử dụng xơ thiên nhiên ngày càng giảm và sử dụng xơ hoá học ngày càng tăng.
I.1.3.Phân loại vật liệu dệt
Do nguồn gốc xuất xứ, thành phần ấu tạo mà phương pháp tạo thành xơ cũng khác nhau. Xơ dệt được chia làm hai loại chủ yếu:
Xơ thiên nhiên:
Xơ gốc thực vật(gồm có xơ quả, xơ bẹ, xơ la).
Xơ gốc động vật(gồm tơ tằm, lông thú).
Xơ gốc khoáng vật(gồm amiăng,dây kim loại...).
Xơ hoá học:
Xơ nhân tạo.
Xơ tổng hợp.
a. Xơ thiên nhiên
Nhóm xơ có thành phần cấu tạo chủ yếu là xenlulô bao gồm xơ có nguồn gốc thực vật, xơ có nguồn gốc động vật có thành phần cấu tạo chủ yếu là prôpit và xơ gốc khoáng vật có cấu tạo từ các chất khoáng.
* Xơ gốc thực vật (gồm có xơ quả, xơ bẹ, xơ la).
Thành phần cấu tạo:
Đây là nhóm xơ có cấu tạo chủ yếu là xenlulô như xơ bông lấy từ quả bông, xơ đay gai lấy từ thân cây.
Ngoài các thành phần đó còn có pectin, licmin, protit, mỡ, sáp, các chất nhựa, các chất tro.
Tính chất lý hoá chủ yếu:
Xenlulô: không hoà tan trong dung dịch kiềm NaOH18%.
Pectin: chất keo dính.
Licmin: làm cho xơ có tính chất cứng.
Các xenlulô thực vật có cấu tạo ở dạng hỗn hợp.
(+)Xơ bông
Thành phần cấu tạo:
Xơ bông nhận được từ quả của cây bông, rất mảnh, có đường kính khoảng từ 0,01( 0,04mm, chiều dài xơ từ 20( 60mm.
Xơ bông có kết cấu tròn, dẹp, dài và xoắn ốc bao bọc xung quanh hạt bông.
Độ chín của xơ được tính bằng tỷ số giữa bề ngang ngoài của xơ với chiều rộng của rảnh xơ.C=D/d
trong đó: D là bề ngang ngoài của xơ.
d là chiều rộng của rảnh xơ.
Xơ chưa chín có C=1,05
Xơ đã chín có C=1,8( 2,8
Xơ chín quá có C=5
Một sợi xơ bông có từ 50( 80 vòng xoắn/1cm chiều dài, xơ chín có khi đến 120 vòng xoắn, xơ chưa chín thì số vòng xoắn sẽ ít.
Thành phần vật chất trong xơ bông lấy theo tỷ lệ% của trọng lượng xơ lúc khô làm cơ sở tính.
Xenlulô 94,5%
Chất sáp nến 0,5( 0,6%
Hợp chất Nitơ 1( 1,2%
Chất nhựa quả 1,52%
Chất tro 1,14%
Các chất khác 1,36( 1,66%
Tính chất vật lý của xơ bông:
Trọng lượng riêng ( = 1,52(g/cm3).
Tính hút ẩm của xơ bông nhỏ hơn các loại xơ thực vật khác, bông càng chín già sẽ có độ hút ẩm càng nhỏ.
Do xơ bông có chất sáp nến nên khi nhiệt độ hơn 200C sẽ làm chất sáp nến mềm ra và ở 800C chất sáp nến sẽ chảy.
Ở 1000C thì xơ bông không bị biến chất và ở 1200C thì lực đứt và độ giãn dài giảm đi 30( 40%.
Ở 1800C xơ bông sẽ bị vữa ra và xơ hoàn toàn bị hỏng.
Tính chất cơ học của xơ bông:
Lực đứt trung bình của xơ bông từ 3,5( 4,5g.
Lực đứt bé nhất là 3g và lớn nhất có thể đến 10g, bông càng già sẽ có lực đứt càng tăng và ngược lại.
Sau khi xơ hút ẩm, lực đức xơ bông sẽ tăng 20% so với điều kiện tiêu chuẩn
Chiều dài đứt của xơ bông là Lđ = 24( 35Km
Độ giãn dài đứt của xơ bông là (đ = 7( 8%
Xơ bông khá nhỏ và mềm so với các xơ thực vật khác, độ thô khá đồng đều trên toàn bộ chiều dài xơ, lực đứt khá lớn, tính chống mục nát và độ bền ma sát cao hơn các loại xơ thực vật khác.
Nhược điểm của xơ bông là chiều dài xơ ngắn
(+)Xơ đay
Thành phần hoá học:
Xenlulô 77,55%
Ligin và protein 9,21%
Nước 8,38%
Chất hoà tan trong nước 3,48%
Lipit và sáp 0,56%
Chất tro 0,82%
Tính chất cơ lý của xơ đay:
Xơ đay có chiều dài từ 8( 40mm
Đường kính của xơ từ16( 32(m
Trọng lượng riêng từ 1,43( 1,48g/cm3
Tính hút ẩm khá lớn
Lực đứt của xơ khá lớn từ 30( 40g
Chiều dài đứt là50Km
Xơ có tính đàn hồi kém, tính chống đối lại sự mục nát kém
Dễ bị vi khuẩn phá hoại
Sau khi hút ẩm xơ đay mềm ra và độ trương nở về đường kính lớn
(+)Xơ lanh
Xơ lanh thuộc loại xơ ngắn, chiều dài trung bình xơ từ 17( 20mm(có xơ dài tới 130mm).
Trọng lượng riêng ( = 1,5g/cm3.
Tính hút ẩm nhỏ hơn xơ đay.
Lực đứt của xơ lanh lớn hơn xơ bông nhưng nhỏ hơn xơ đay và xơ gai, lực đứt xơ lanh là 18g.
Chiều dài đứt của xơ lanh là Lđ = 63Km.
Khi hút ẩm lực đứt của xơ lanh tăng 10% so với lúc khô và độ giãn dài là 2,5( 3%.
Xơ lanh mềm hơn xơ đay và tính thoát nước khá tốt.
Sau khi hút ẩm xơ lanh bị trương nở về đường kính khá lớn.
Trong xơ lanh còn có chất nhựa nên dễ bị vi khuẩn ăn mòn và phá hoại.
(+)Xơ gai
Xơ gai là loại xơ khá tốt trong các loại xơ thiên nhiên
Thành phần cấu tạo của xơ gai:
Xenlulô 78,5%
Ligmin và protein 6,06%
Nước 9,03%
Chất hoà tan trong nước 6,37%
Lipit và chất sáp 0,21%
Chất tro 0,28%
Tính chất cơ lý:
Chiều dài xơ gai thuộc loại trung bình từ 60( 250mm.
Đường kính xơ gai từ 16( 18(m.
Trọng lượng riêng ( = 1,3( 1,5g/cm3.
Lực đứt xơ gai khá lớn từ 28( 70g, lực đứt trung bình từ 30( 40g.
Do trong xơ gai có chất ligmin nên xơ gai mềm.
Xơ gai hút nước ít nhưng tốc độ hút nước nhanh và tính thoat nước tốt, xơ chóng khô.
Sau khi hút nước thì lực đứt tăng và tính mềm dẻo cũng tăng.
Nhược điểm của xơ gai là trong xơ vẫn có chất sáp mỡ nên tính chống đối sự mục nát kém hơn xơ bông nhưng tốt hơn xơ lanh và xơ đay.
*Xơ gốc đông vật (gồm tơ tằm và lông thú).
Thành phần cấu tạo:
Chất cấu tạo cơ bản trong len, tơ, một số xơ hoá học và một số loại prôtit riêng biệt.
Nhóm xơ có thành phần cấu tạo chủ yếu từ prôtit bao gồm các xơ có nguồn gốc từ động vật như len cấu tạo từ chất keratien, tơ tằm cấu tạo từ pbiproin.
Prôtit là liên kết cao phân tử tổng hợp trong điêù kiện thiên nhiên ở các tổ chức cơ cấu của động vật.
Tính chất lý hoá của xơ động vật:
Khối lượng riêng
Xơ có cấu tạo từ chất keratien có ( = 1,3g/cm3.
Xơ có cấu tạo từ chất pbiproin có ( = 1,37g/cm3.
Anh hưởng của nước đối với xơ động vật:dưới tác dụng lạnh hay nóng hay ở dạng hơi, xơ động vật mềm ra, đàn hồi hơn và trương nở.
Anh hưởng của axit: với axit vô cơ yếu và axit hữu cơ có nồng độ trung bình làm giảm không đáng kể độ bền của xơ động vật. Khi tăng nồng độ của axit và kết hợp đốt nóng thì quá trình phá huỷ xơ tăng lên.
Anh hưởng của kiềm: kiềm gây ra tác dụng phá huỷ đại phân tử prôtêin đặc biệt khi tác dụng lâu và nâng cao nhiệt độ.
Anh hưởng của nhiệt độ: khi cho len, tơ chịu tác dụng một thời gian ngắn ở nhiệt độ 130( 1400C cũng không làm thay đổi tính chất của chúng.
Anh hưởng của áp suất và khí quyển: Dưới tác dụng của áp suất khí quyển đặc biệt là của tia tử ngoại sẽ tiến hành ôxi hoá bằng cách ôxi hoá không khí làm cho len và tơ bị giảm độ bền, giảm độ đàn hồi, tăng độ cứng và độ giòn.
(+)Tơ tằm
Các tính chất cơ lý của tơ tằm:
Chiều dài của xơ tơ tằm rất dài, từ 600( 700mm, có khi đến 1000mm.
Đường kính của xơ tơ tằm rất nhỏ từ 13( 26mm.
Trọng lượng riêng của tơ tằm sống ( = 1,33g/cm3.
Trọng lượng riêng của tơ tằm chín(đã qua nước sôi để kéo sợi) ( = 1,25g/cm3.
Tính hút ẩm của tơ tằm rất lớn, độ hút ẩm bão hoà là 30%.
Lực đứt của tơ tằm từ 15( 35g.
Chiều dài đứt của tơ tằm từ 33( 37Km.
Tơ tằm có độ giãn dài và tính đàn hồi khá tốt. Độ giãn dài từ 18( 20%, độ giãn dài đàn hồi từ 2,5( 3%.
Ưu điểm: đường kính nhỏ, trọng lượng nhẹ, lực đứt lớn, tính uốn cong và đàn hồi tốt mặt ngoài nhẵn bóng dễ ngấm nước và thoát nước tốt.
Nhược điểm: độ giãn dài lớn,khi hút nước lực đứt bị giảm đi 15( 20%, giá thành tơ tằm đắt.
*Xơ gốc khoáng vật (gồm amiăng, dây kim loại...).
Thành phần cấu tạo: nhóm xơ có thành phần từ chất vô cơ thiên nhiên có nguồn gốc cấu tạo từ các chất khoáng như xơ amiăng. Có hai loại xơ amiăng: xơ amiăng rất mảnh và xơ amiăng thô rất cứng trong đó xơ mảnh chiếm 95% tổng số sơ khai thác được.
Tính chất xơ amiăng mảnh:
Khối lượng riêng ( = 2,4( 2,55g/cm3
Độ hút nước thấp, độ ẩm tương đối ( = 96( 97%trong điều kiện nhiệt độ từ 20( 250C thì lượng hơi nước do xơ hấp thụ vào không tăng quá 3,5%.
Xơ amiăng không bền vững trước tác dụng của axit kể cả axit yếu nhưng bền vững khi tác dụng với kiềm kể cả kiềm đậm đặc.
Ở nhiệt độ từ 1450( 15500C xơ amiăng mới bị phá huỷ
Khả năng chống nhiệt cao và không dẫn điện.
Độ bền xơ cao.
b. Xơ hoá học
Xơ hoá học dược phân làm hai loại:
Xơ nhân tạo: được tạo nên từ chât hữu cơ thiên nhiên.
Xơ tổng hợp: là loại xơ được tạo nên từ các chất hữu cơ tổng hợp hoặc vô cơ tổng hợp.
*Xơ sợi nhân tạo
(+)Xơ sợi Viscô:
Là loại sợi được điều chế từ dung dịch kiềm xenlulô do nhà nghiên cứu người Anh vào những năm 1892.
Đặc điểm của loại sợi Viscô là dễ thẩm thấu nên nhuộm màu rất tốt, bền với các dung môi hữu cơ, xăng, dầu.
Dùng xơ Viscô để kéo sợi Viscô nguyên chất hay pha trộn với các loại xơ khác để sản xuất ra các loại vải may mặc rất tốt.
Đối với loại sợi Viscô có độ bền cao dùng để dệt các loại vải che phủ kho tàng, máy móc, thiết bị, có thể làm sợi mảnh dùng để chế tạo lốp xe.
(+)Xơ sợi Axêtat:
So với xơ sợi Viscô thì xơ sợi Axêtat có ưu điểm hơn.
Độ bền Axêtat giảm đi trong môi trường ẩm ướt.
Tính dẫn điện thấp.
Có thể sản suất được sợi mảnh.
*Xơ sợi tổng hợp
Xơ sợi do con người sản xuất ra bằng phương pháp tổng hợp từ các chât hữu cơ như phênol, benzen, axêtylen, axit hyđrôxyanic...được gọi là xơ sợi tổng hợp.
Những tính chất của xơ sợi tổng hợp:
Độ bền trong nước: ưu điểm lớn nhất của xơ sợi tổng hợp là không bị thối rửa, không bị vi khuẩn phá huỷ.
Trọng lượng riêng có ảnh hưởng tới các tính chất của xơ sợi tổng hợp, loại xơ nào có tỷ trọng thấp thì trọng lượng của chúng trong nước nhỏ.
Nhiệt độ nóng chảy là một đặc tính quan trọng của xơ sợi tổng hợp. Nhiệt độ nóng chảy giới hạn từ 125( 2500C.
Đa số các loại xơ sợi tổng hợp có thể hoà tan trong dung dịch đậm đặc của axit HCl37%, H2SO497%.
Ưu điểm: có độ bền lớn hơn xơ sợi thiên nhiên từ 1,5( 2 lần ở cùng điều kiện. Tính thoát nước tốt, trọng lượng nhẹ và sản xuất không mang tính thời vụ như xơ xợi thiên nhiên.
Nhược điểm: chịu nóng kém, dễ bị ôxi hoá dưới ánh sáng mặt trời, độ giãn dài lớn, giá thành đắt hơn xơ thiên nhiên.
+ Các loại xơ sợi tổng hợp thường dùng:
(1) Xơ Poliamit
Xơ sợi Nilon, Kapron, Dederon, Chinlon...thường gọi tên hoá học chung là Poliamit.
Poliamit là hợp chất Polyme có nhóm định chức Amid-Conh.
Có thể sản xuất Polyamit bằng cách tổng hợp các phân tử amin-axit hoặc diamin axit bằng phương pháp trùng hợp thành dạng Polyme.
Phenon là nguyên liệu gốc đầu tiên để sản xuất Polyamit.
Có nhiều loại Polyamit như PA6, PA6.6, PA7, PA11...nhưng phổ biến có hai loại: PA6 vàPA6.6.
Polyamit6 cũng được sản xuất dưới dạng xơ sợi dài, ngắn, đơn hoặc xơ băng.
Trọng lượng riêng ( = 1,14( 1,15g/cm3.
Độ giãn dài khá lớn từ 15( 30%.
Nhiệt độ nóng chảy của PA6 là 2170C, PA6.6là 2500C.
Độ hút ẩm bảo hoà Wbh = 7( 9%(thấp hơn xơ sợi thiên nhiên).
Hấp thụ nước khoang 25% so với trọng lượng khô của nó.
Có độ đàn hồi cao, chịu uốn gấp và mài mòn tốt.
(2)Xơ Polyeste(PES)
Xơ PES là kết quả tổng hợp của axit tepeplatic và ancohon êtylenglicon được rút ra từ sản phẩm của dầu mỏ.
Trọng lượng riêng ( = 1,38g/cm3.
Độ hút ẩm thấp, ở điều kiện bình thường PA có độ ẩm khoảng 4,5% nhưng PES chỉ có 0,4%.
Độ ẩm thông thường của PES là 1,5%.
Xơ sợi PES có thể co được từ 2( 97% độ giãn dài của nó.
PES mềm ở 2300C và nóng chảy ở 2570C.
(3)Pholyacrylonitril
Trọng lượng riêng nhỏ ( = 1,11( 1,17g/cm3.
Độ đàn hồi lớn, không nhàu, không co.
Tính cách nhiệt cao.
Độ bền cao và bền vững trước ánh sáng mặt trời.
I.1.4. Các tính chất công nghệ và cơ học của xơ sợi
a. Độ dài của xơ sợi
Độ dài xơ là khoảng cách lớn nhất giữa hai đầu xơ ở trạng thái kéo căng.
Do xơ có độ dài khác nhau nên người ta phân ra một số đặc trưng khác nhau về độ dài của xơ sợi:
Độ dài trung bình số học.
Độ dài trung bình khối lượng.
Độ dài chủ thể.
Độ dài phẩm chất.
Độ dài của xơ ảnh hưởng đến độ bền của sợi.
Độ dài của xơ ảnh hưởng đến cường độ của bản thân xơ và các sản phẩm chế tạo từ xơ; cường độ của sợi phụ thuộc vào các yếu tố như đường kính xơ, số xơ có trong sợi, loại xơ, chiều dài xơ.
Độ dài xơ có ý nghĩa rất lớn và đáng kể trong quá trình kéo sợi:
Đối với hệ chải kỹ người ta chọn xơ dài.
Đối với hệ kéo sợi chải thô ta chọn loại xơ trung bình.
Đối với hệ chải kéo sợi liên hợp ta chọn loại xơ ngắn.
b. Độ mảnh của xơ sợi
Các đặc trưng về kích thước ngang của xơ và sợi được gọi tên chung là độ mảnh của xơ sợi.
Hình thù bề ngang không đều làm kích thước ngang thay đổi rất khác nhau trên độ dài của xơ hoặc sợi.
Các đặc trưng về độ mảnh của xơ:
Độ nhỏ m: là đại lượng nghịch đảo của diện tích cắt ngang.
m = 1/mm2
Chi số N: được xác định bằng tỷ số giữa chiều dài của sợi với khối lượng của xơ.
Độ thanh T: được biểu thị bằng tỷ số giữa khối lượng của xơ với chiều dài của xơ.
Đường kính qui ước:
Trong đó:
N: chi số(mm/mg)
(: khối lượng riêng của vật chất tạo nên xơvà sợi(mg/mm3)
T: độ thanh(Tex)
Đường kính tính toán:
(: khối lượng thể tích xơ tính theo kích thước bên ngoài(mg/mm3)
Ýnghĩa về độ mảnh: xơ càng mảnh thì sản xuất ra sợi có độ bền cao thể hiện qua chi số N càng lớn. Với cùng một nguyên liệu ban đầu nếu sợi càng mảnh thì độ không đèu theo các tính chất càng lớn.
c. Độ không đều của sợi:
Ta thường tiến hành xác định độ không đều theo bề dày và độ không đều theo khối lượng các đoạn cắt.
Độ không đều của sợi lớn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của vải sau này. Độ không đều lớn sẽ tạo nên những vệt trên bề mặt của phế phẩm.
Độ lớn không đều ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của sợi gây ra hiện tượng đứt sợi trong quá trình dệt
d. Độ chín của xơ:
Độ chín của xơ được biểu thị bằng sự làm đều xenlulô ở thành xơ và sự thu hẹp bề dày của rãnh xơ.
Quá trình phát triển của xơ bông chia làm hai giai đoạn, xơ phát triển theo chiều dài và mức độ chứa xenlulô ở trong xơ ngày càng tăng, thành xơ dâng lên còn rãnh xơ thu hẹp lại.
e. Độ hút ẩm của xơ:
Độ hút ẩm của xơ là tỷ số giữa lượng nước chứa trong xơ với trọng lượng của xơ lúc khô và được tính bằng %.
Trong đó:
G: trọng lượng của xơ lúc hút ẩm.
G0: trọng lượng của xơ lúc khô.
Khi giữ vật liệu trong môi trường kiềm có độ ẩm tương đối ( = 65 ( 2% với khoảng thời gian t = 20 ( 2% thì lúc đó vật liệu đạt tới độ ẩm bìng thường.
Người ta thường đặt ra độ ẩm quy định để thống nhất và tính toán khối lượng.
Ví dụ:
Đối với xơ bông, độ ẩm quy định là 8%
Đối với xơ lanh, độ ẩm quy định là 12%
Đối với xơ đay, độ ẩm quy định là 14%
Đối với xơ viscô, độ ẩm quy định là 12%
Đối với len, độ ẩm quy định là 15 ( 17%
Những đặc điểm của xơ sau khi hút ẩm:
Tính năng hút nước và thoát nước được gọi là tính hút ẩm. Khả năng hút ẩm của xơ nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm môi trường và cấu tạo bản thân của xơ.
Khi độ ẩm không khí tăng thì khả năng hút ẩm của xơ tăng và ngược lại.
Quá trình xơ hút ẩm là một quá trình câng bằng động bởi vì độ hút ẩm của xơ phụ thuộc vào độ ẩm của môi trường.
Khi xơ hút ẩm đạt đến giá trị cao nhất thì gọi là độ hút ẩm bảo hoà.
Sau khi xơ hút ẩm thì các tính chất lý hoá, cơ học của xơ cũng bị thay đổi đặc biệt là khả năng dẫn điện sẽ tăng lên.
Sau khi hút ẩm xơ sẽ trương lên, mềm ra và tăng thêm đường kính, chiều dài cũng tăng nhưng không đáng kể.
Nhìn chung khả năng hút ẩm của xơ thiên nhiên nhiều hơn của xơ nhân tạo.
g. Độ chứa tạp chất (độ sạch của xơ)
Để đánh giá mức độ sạch của vật liệu người ta thường dùng đặc trưng về độ chứa tạp chất trong vật liệu dệt.
Có hai loại tạp chất: tạp chất trong nguyên liệu và trong quá trình công nghệ.
h. Độ bền và độ giãn của xơ
Mỗi loại xơ khác nhau sẽ có độ bền khác nhau, cùng một loại xơ nhưng độ bền còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường và điều kiện tác dụng lực.
Độ bền có đơn vị tính bằng Niutơn.
Độ bền tuyệt đối Pđ: là độ bền kéo đứt hoặc tải trọng đứt đó là khi lực tác dụng dọc theo trục của vật liệu cho đến khi vật liệu đứt.
Độ bền tương đối P0: được đặc trưng bằng độ bền tuyệt đối của xơ tính trên một đơn vị độ thanh của chúng.
Khi xơ bị lực kéo tác dụng sẽ làm tăng chiều dài, phần trên chiều dài đó được gọi là độ giãn dài của xơ. Độ giãn đài của xơ được tính bằng mm, cm.
Độ giãn tương đối (x: là tỷ số giữa sự gia tăng chiều dài với chiều dài ban đầu của xơ.
Trong đó:
l1: Chiều dài của xơ khi chịu lực kéo.
l0: Chiều dài ban đầucủa xơ.
Độ giãn tuyệt đối (tđ: là độ dài giữa sự gia tăng chiều dài khi có lực kéo tác dụng làm cho xơ bị đứt với chiều dài ban đầu của xơ.
Trong đó: lđ là chiều dài của xơ khi bị kéo dài trước khi đứt.
Đồ thị quan hệ giữa độ giãn dài và lực đứt của một số loại xơ.
(đ: lực đứt của xơ.
Chiều dài đứt của xơ là chiều dài lý thuyết của xơ với chiều dài đó khi troe tự do xơ sẽ bị đứt do ảnh hưởng của trọng lượng của chính bản thân nó. Chiều dài đứt của xơ được tính bằng tích số của số chi của xơ với độ bền tuyệt đối của nó.
Lđ = N.Pđ (m)
Đặc trương biến hình của xơ khi bị kéo dài:
Giãn dài có thể phục hồi lại được: Khi có ngoại lực tác dụng, xơ bị giãn dài so với chiều dài ban đầu của nó, phần giãn dài mà sau một thời gian xơ tự co về chiều dài ban đầu của nó được gọi là giãn dài có thể phục hồi lại được.
Giãn dài không thể phục hồi lại được (giãn dài vĩnh cửu): là sự giãn dài khi đã khử ngoại lực tác dụng đi mà xơ không trở về độ dài ban đầu.
Bảng 1.1: độ bền các loại xơ.
Loại xơ
Độ bền (gl/denier)
Độ ẩm (%)
Bông
Viscô
Len
Nylon6
Nylon6.6
Polyacrylonitril
Volyeste
3 ( 4
1 ( 2.5
1 ( 2
2.5 ( 6
4.4 ( 6.6
2 ( 4
4.6 ( 7.5
100 ( 110
40 ( 60
75 ( 90
85 ( 90
85 ( 90
80 ( 100
100
Bảng 1.2: trạng thái chịu nhiệt và độ ẩm của một số loại xơ.
Loại xơ
Nhiệt độ làm thay đổi trạng thái xơ (0C)
Độ ẩm (%)
Bắt đầu nóng chảy
Phá huỷ
Bông
Viscô
Len
Nylon6
Nylon6.6
Polyeste
120
120
60
215 ( 220
250 ( 260
256
240
250
130
300
330
325
8.5
11
13.6
20
25.5
19
i. Độ xoăn và độ co của sợi:
Xoăn là một loại biến dạng khi có ngẫu lực đặt vào tiết diện ngang của vật thể xoay một góc xo với trục của nó đồng thời hướng quay khác nhau trên toàn bộ chiều dài của vật thể. Nhờ có biến dạng xoắn mà từ xơ tạo thành sợi đơn và các sợi đơn tạo thành các sợi se.
Khi se sợi, thông thường chiều dài của sợi bị co rút lại ta gọi đó là độ co của sợi.
Độ xoăn K được biểu thị bằng số vòng xoắn trung bình trên một đơn vị độ dài sợi(m).
Góc xoắn ( là góc nghiêng của xơ ở phía ngoài so với đường song song với trục của vật liệu khi bị xoắn, ( càng lớn thì mức độ xoắn của sợi càng tăng.
Hệ số xoăn ( là đại lượng tỷ lệ với tam giác góc xoắn (. Hướng xoắn được ký hiệu bằng các chữ: Z chỉ hướng xoắn phải; S chỉ hướng xoắn trái.
Độ co: được xác định bằng hiệu số của độ dài ban đầu l1 và độ dài sau khi se l2 rồi tính theo %. Cần phải biết độ co để xác định chính xác năng suất của máy sợi con và sợi se.
j.Trọng lượng riêng của xơ
Là tỷ số giữa trọng lượng của xơ trên một đơn vị thể tích của nó.
Trong đó:
G: Trọng lượng của bó xơ(g).
V: Thể tích bên ngoài của xơ(cm3).
k. Độ nặng của xơ
Độ nặng ( của xơ là trọng lượng của một đơn vị thể tích bên ngoài của xơ.
V1: là thể tích bên ngoài của xơ
Hình 1.2: Mặt cắt ngang của xơ
Bảng 1.3: Tỷ trọng