Bài giảng Công nghệ sản xuất vải dệt thoi

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VẢI DỆT THOI 1 Xơ Sợi Vải Quần áo Chuỗi sản xuất hàng dệt 2 Vải dệt Vải dệt thoi Vải dệt kim Vải không dệt 3 Phân loại vải 1. Theo nguyên liệu: vải bông, vải len, vải tơ tằm, vải đay, vải lanh, vải tổng hợp, vải pha,... 2. Theo kiểu dệt: vải dệt thoi, dệt kim, vải không dệt; kiểu dệt cơ bản (vải phin, vải chéo, satin,...); các kiểu dệt biến đổi (vải basket, tổ ong,...); kiểu dệt liên hợp, phức tạp; các kiểu dệt hoa to (vải Jacquard),... 3. Theo công dụng: dùng trong may mặc, công nghiệp, vải trang trí, vải kỹ thuật, y tế, nông nghiệp, giao thông vận tải,... 4. Theo màu sắc: vải tẩy trắng, in hoa, nhuộm màu, vải kẻ,... 5. Theo khổ rộng: vải khổ rộng (≥ 140cm), khổ hẹp (< 140cm) 6. Theo khối lượng vải: vải nhẹ (<70g/m2); vải trung bình (≤200g/m2); vải nặng (>200g/m2) 4 Công nghệ dệt thoi 5 Qui trình công nghệ sản xuất vải Chuẩn bị sợi dọc Chuẩn bị sợi ngang Dệt vải 6 Sợi Mắc sợi Hồ sợi Xâu go, lược Dệt vải Kiểm vải, sửa lỗi, gấp vải mộc Sợi dọc Sợi ngang Đánh suốt Qui trình công nghệ sản xuất vải 7 Qui trình công nghệ chuẩn bị sợi dọc Quả sợi Mắc sợi Hồ sợi Luồn sợi qua go, lược dệt Thùng sợi dọc 8 Công đoạn mắc sợi dọc Mục đích: Quấn các búp sợi từ giá mắc thành thùng sợi dọc có đủ chiều dài, đủ số sợi, đủ chiều rộng vải, sức căng của các sợi đồng đều, các sợi không bị chéo, Có 2 phương pháp thực hiện là mắc sợi đồng loạt và mắc phân băng: + Mắc đồng loạt phù hợp cho mặt hàng dệt từ sợi chưa nhuộm hay mặt hàng dệt có sợi dọc một màu giống nhau. + Mắc phân băng phù hợp cho mặt hàng dệt từ sợi nhiều màu khác nhau. 9 Mắc sợi dọc đồng loạt Được thực hiện trên máy mắc đồng loạt, trong đó các sợi được cuốn song song trên trục mắc với mật độ, chiều rộng và chiều dài mắc theo thiết kế. Các trục mắc được ghép lại với nhau trên máy hồ sợi. 10 Mắc sợi dọc phân băng Sợi được ghép lại với nhau thành băng và quấn lên trên một đoạn của trục guồng. Khi đủ chiều dài quy định thì cắt băng sợi và quấn tiếp vào một băng khác bên cạnh băng đó, cho đến khi tổng số sợi của các băng bằng số sợi dọc theo thiết kế. Tiếp theo sợi được cuốn từ guồng sang trục sợi. 11 Hồ sợi dọc + Sợi dọc trong khi dệt luôn chịu tác dụng các lực kéo, uốn cong, lực ma sát bề mặt,... hơn nữa các lực này lại luôn thay đổi (cả về hướng và cường độ) với tần số cao; mỗi điểm trên sợi dọc phải đi qua một chiều dài làm việc khoảng 1m và chịu tác động của các lực khoảng (2000 – 6000) chu kỳ tác động tuỳ thuộc mặt hàng và loại máy dệt. Vì vậy sợi dọc phải đạt được các tính chất về: độ bền, độ đàn hồi, độ giãn, độ mài mòn, sự liên kết các xơ sợi chặt chẽ và không bị bung ra (không bị xơ sợi, đứt sợi) trong quá trình dệt vải,... + Hồ sợi là làm ngấm sợi bằng dung dịch hồ sau đó sấy khô sợi để làm kết dính các xơ sợi lại với nhau. + Hồ sợi là một công đoạn phức tạp. + Thông thường chỉ hồ cho sợi đơn. 12 Hiện nay các máy hồ đều thiết kế có 2 máng hồ thích hợp cho hồ sợi chi số cao. Sử dụng hồ 2 máng có lợi: giảm mật độ hồ trên mỗi lớp giúp sợi ngấm hồ tốt; giảm độ dính hồ, bết hồ; dễ dàng tách sợi sau hồ. Sơ đồ nguyên lý máy hồ sợi 13 Một số nhà sản xuất máy hồ tiêu biểu: Zell, Sucker, West point, Tsudakoma, Benninger,... 14 Các loại hoá chất trong đơn hồ: - Tinh bột (bột sắn, ngô, mì, gạo,...), tinh bột biến tính. - Các chất kết dính tổng hợp như PVA - Các chất trợ khác: chất làm trơn, chất giữ ẩm, chất chống tĩnh điện, chất chống mốc,... Hiện nay chủ yếu sử dụng chất hồ tổng hợp đã pha chế sẵn. 15 Chuẩn bị sợi ngang Quấn sợi từ búp sợi vào suốt sợi để làm sợi ngang trên máy dệt thoi. Ngày nay ít sử dụng. 16 Sơ đồ nguyên lý dệt thoi 17 Phân loại máy dệt kiểu thoi Máy dệt Nhiều pha Một pha Không thoi Dệt thoi Kiếm Thoi kẹp Khí Nước 18 Lịch sử phát triển  Ngành dệt có truyền thống từ lâu, Ai cập: 6000 năm trước đây, Trung Quốc: dệt tơ tằm 4000 năm trước đây.  Máy dệt thoi: 1733 John Kay (Anh) cơ cấu tạo miệng vải; 1785 Cart Wright (Anh) máy dệt cơ khí, 1830 có 100.000 máy dệt cơ khí ở Anh. Đầu thế kỷ 19, Joseph Marie Jacquard (Pháp) phát minh ra cơ cấu Jacquard. Sau chiến tranh thế giới thứ 2, ngành dệt phát triển rất mạnh. 19  1911: phát minh nguyên lý thoi kẹp (Paston), 1930 máy dệt thoi kẹp Rossmann ra đời, 1953 Rulzer Ruti (Thụy Sỹ) thương mại hoá máy dệt thoi kẹp.  1925 Gabler, 1930 Dewas phát minh ra nguyên lý dùng kiếm đưa sợi ngang qua miệng vải.  1929 Vladimir Svaty (Czech) phát minh ra nguyên lý dùng khí đưa sợi ngang, đến 1975 mới thương mại hoá thành máy dệt khí.  1953 Czech phát minh nguyên lý dùng nước, 1955 máy dệt nước đầu tiên tại ITMA Brussel.  Nhiều miệng vải: 1931 Karl Muller (Đức), 1953 Gentilini (Ý), 1956 Kontis (Czech). Thực sự sau ITMA 1999 Sulzer Textil (Thụy Sỹ) thương mại hoá máy dệt nhiều miệng vải G8300. Lịch sử phát triển (tiếp theo) 20 Các nguyên lý đưa sợi ngang qua miệng vải Thoi Thoi kẹp Kiếm cứng Kiếm mềm Khí Nước 21 Tốc độ đưa sợi ngang qua miệng vải (năng suất dệt vải)  Nhiều miệng vải  Khí, nước  Kiếm, thoi kẹp  Thoi 200 2500 3000 5000 (m/ph) 22 Máy dệt thoi thủ công 23 Máy dệt thoi cơ khí 24 Thị phần các loại máy dệt không thoi trên thế giới 25 Đặc điểm của máy dệt không thoi  Cơ cấu ba tăng đơn giản và nhẹ; hành trình chuyển động của ba tăng ngắn;  Khổ vải rộng;  Kích thước miệng vải bé;  Cơ cấu thay màu sợi ngang đơn giản, gọn;  Không cần công đoạn chuẩn bị sợi ngang (đánh suốt);  Sức căng sợi ngang đều;  Hoạt động ít ồn, rung;  Tốc độ cao, năng suất cao. 26 Nhược điểm của máy dệt không thoi  Biên vải không chắc chắn và không đẹp;  Tiêu tốn sợi ngang do dùng biên phụ, đầu thừa sợi ngang;  Một số loại sợi không sử dụng được (sợi kiểu) trên máy dệt không thoi. 27 Một số nhà sản xuất máy dệt tiêu biểu Thoi kẹp Sulzer Textil (Thụy Sỹ), Techno (Czech) Kiếm Dornier (Đức), Somet-Vamatex (Ý), Picanol (Bỉ), Sulzer Textil- Jacob Muller (Thụy Sỹ), ICBT (Pháp), Sapa Textil (Tây Ban Nha) Khí Somet (Ý), Picanol (Bỉ), Sulzer Textil (Thụy Sỹ), Dornier (Đức), Tsudakoma-Toyoda (Nhật Bản), Trustfin (Czech) Nước Tsudakoma - Toyoda (Nhật Bản) Nhiều miệng vải Sulzer Textil (Thụy Sỹ) 28 Lĩnh vực sử dụng máy dệt Tính thời trang Kiểu dệt đơn giản Kiếm Khí Thoi kẹp Khổ vải 29 Nguyên lý hoạt động của máy dệt không thoi 30 Bộ điều khiển MICROPROCESSOR  Thông báo lỗi: dừng sợi dọc/ngang, dừng sửa chữa bảo dưỡng, thay trục sợi,...  Ghi và lưu giữ các dữ liệu: năng suất, chiều dài cuộn vải, dài thùng sợi, các ca sản xuất,...  Điều khiển hệ thống đặt sợi ngang, thứ tự đặt sợi ngang (mầu), thứ tự nâng hạ go (kiểu dệt),...  Điều khiển tở sợi dọc, cuộn vải;  Điều khiển đóng/mở các van (khí, nước);  Thiết lập, tải các thông số mắc máy từ máy này sang máy khác. 31 Máy dệt thoi kẹp  1952 máy dệt đầu tiên do Sulzer Ruti (Thụy Sỹ) trình diễn và đưa vào sản xuất;  Chất lượng vải tốt, hiệu quả kinh tế cao, tiêu thụ ít năng lượng;  Sử dụng được tất cả các loại nguyên liệu: bông, len, mono-multifilament, ribbon, xơ cứng đay, lanh,...  Mặt hàng phong phú đa dạng, thời trang. 32 Ưu điểm chính của máy dệt thoi kẹp  Tiêu thụ ít năng lượng;  Giảm tiêu hao sợi ngang (biên gấp);  Dễ vận hành, tiêu tốn ít phụ tùng, dễ bảo dưỡng, tuổi thọ chi tiết cao;  Dệt được nhiều loại khổ vải (33-530cm), nhiều khổ vải đồng thời (2-3 khổ) trên cùng một máy, một thời điểm;  Độ đứt sợi dọc thấp do miệng vải rất nhỏ. 33  Cơ cấu đánh thoi, tiếp nhận thoi đứng yên (tách ra khỏi ba tăng);  Sợi ngang nhận trực tiếp từ búp sợi (không có cơ cấu chuẩn bị sợi ngang);  Đánh thoi bằng trục xoắn (năng lượng tích tụ nhờ bản thân trục xoắn);  Ba tăng dừng lại khi đưa sợi ngang qua miệng vải (tính ổn định cao);  Kích thước thoi rất nhỏ: 90x14x6mm, nặng 40g. Ưu điểm chính của máy dệt thoi kẹp (tiếp theo) 34 Máy dệt thoi kẹp SULZER TEXTIL 2000 0339 35 Thoi kẹp 36 Nguyên lý đưa sợi ngang qua miệng vải 37 Nguyên lý đưa sợi ngang qua miệng vải 38 Nguyên lý đưa sợi ngang qua miệng vải 39 Tiêu thụ điện năng của máy dệt thoi kẹp với các loại máy khác Hệ thống đặt sợi Thoi kẹp Khí Kiếm Kiếm Khổ rộng (cm) 360 190 190 360 Tốc độ (v/ph) 350 750 500 300 Hiệu suất (%) 92 90 92 89 Tiêu thụ (Kw) 4.25 3.0+ (*) 6.0 7.0 (* Máy dệt khí cần 9kw cho máy nén khí) 40 Tiêu hao sợi ngang của máy dệt thoi kẹp so với các loại máy dệt khác Hệ thống đặt sợi Thoi kẹp Khí Kiếm Kiếm Khổ rộng (cm) 360 190 190 360 Tiêu hao sợi ngang cho 1 lần đặt sợi vào miệng vải (cm) 5 6 10 12 Tiêu hao sợi ngang cho 1 năm (kg/năm) 23.960 57.270 95.860 57.230 41 MÁY DỆT KIẾM Máy một kiếm: Kiếm cứng, kim loại hoặc composit, mặt cắt ngang tròn. Quãng đường đi của kiếm suốt khổ rộng vải, lãng phí năng lượng, diện tích. Ưu điểm: Không trao sợi giữa khổ vải, dùng trong trường hợp sợi đặc biệt. Máy hai kiếm: kiếm trao sợi và kiếm nhận sợi, mỗi kiếm chỉ chuyển động 1/2 khổ rộng vải. Có hai nguyên lý đưa sợi ngang vào miệng vải bằng kiếm: Dewas và Gabler. 42 Máy dệt kiếm GamMax-Picanol 43 Đặc điểm máy dệt kiếm  Mặt hàng đa dạng: (20 – 850)g/m2, từ vải may mặc đến vải công nghiệp;  Sử dụng được cho nhiều loại nguyên liệu dệt: bông, len, tơ tằm, tổng hợp, nhân tạo, filament, xơ cắt ngắn, sợi kiểu,...  Ít ảnh hưởng đến sợi ngang khi đặt sợi vào miệng vải, kích thước miệng vải bé (19-28) độ, độ nhỏ sợi từ (5-1000)tex. 44 Nguyên lý đưa sợi ngang bằng 1 kiếm 45 Quá trình đưa sợi ngang bằng hai kiếm mềm 46 Nguyên lý đưa sợi ngang kiểu DEWAS 47 Nguyên lý đưa sợi ngang kiểu GABLER 48 Một số nhà sản xuất máy dệt kiếm tiêu biểu Nhà SX Model Khổ (cm) Tốc độ Lĩnh vực Sulzer (Thụy Sỹ) G6300 190-340 1400 m/ph Tất cả các loại vải Dornier (Đức) PTV HTV 190-220 Đến 2000 Quần áo, kỹ thuật, bọc đệm Picanol (Bỉ) Gamma 190-340 Đến 1400 Tất cả các loại vải Somet (Ý) Thema 190-360 Đến 1500 Tất cả các loại vải 49 Nhà SX Model Khổ (cm) Tốc độ Lĩnh vực Vamatex (Ý) Leonardo 190-360 1400 m/ph Tất cả các loại vải Sapa Textil (Tâybannha) Leader 190 1200 Vải nội thất Jacob Muller (Thụy Sỹ) Mugrip 115 840 Nhãn mác ICBT (Pháp) EWM 100-190 1400 Nhãn mác Một số nhà sản xuất máy dệt kiếm tiêu biểu (tiếp theo) 50 MÁY DỆT THỔI KHÍ  1914: Brook (Hoa Kỳ) phát minh ra vòi phun thổi sợi qua miệng vải;  1929: Ballon bổ sung thêm một vòi phun ở phía tiếp nhận sợi ngang;  1951: máy dệt thổi khí thương mại đầu tiên Max Paabo (Thụy Điển): khổ vải 80cm, tốc độ 350v/ph; Vladimir Svaty (Czech) phát minh ra confusor máy dệt khí Kovo;  1960: sử dụng confusor, khổ vải đến 150cm;  1969: Hifumi Saito (Nhật) máy Te Strake có vòi phun chính, phụ, lược dệt đặc biệt thay confusor;  Tại ITMA1975 khổ rộng 330cm, tốc độ 600v/ph;  1981: Picanol máy dệt thổi khí 2 mầu sợi ngang, khổ rộng 390-430cm, tốc độ 2400m/ph. 51  Năng suất rất cao (đến 3000 m/ph);  Chiếm ít diện tích đất;  Vận hành đơn giản, giảm hư hỏng do ít chi tiết chuyển động;  Ít ồn, rung;  Ít phụ tùng thay thế, ít bảo dưỡng;  Thích hợp với mặt hàng kiểu dệt đơn giản, số lượng vải nhiều. Ưu điểm 52  Vòi phun chính, phụ;  Cơ cấu chuẩn bị sợi ngang;  Lược dệt;  Cơ cấu tở sợi dọc;  Cơ cấu cuộn vải. Các bộ phận quan trọng 53 Máy dệt khí Picanol 54 Nguyên lý đưa sợi ngang bằng khí 55 Cơ cấu chuẩn bị sợi ngang  Ổn định sức căng sợi trong suốt quá trình đặt sợi ngang;  Tốc độ tở sợi không thay đổi;  Gỉam sức căng khi đặt sợi;  Đo chiều dài sợi đúng yêu cầu;  Tránh tạo vòng (xoắn kiến) khi đặt sợi ngang;  Hạn chế ba lông khi tở sợi. 56 Cơ cấu đo chiều dài sợi ngang 57 Cơ cấu cuộn vải 58 Các loại biên vải 59 Cơ cấu tạo biên dạng leno 60 Một số nhà sản xuất máy dệt thổi khí tiêu biểu Nhà SX Model Khổ vải (cm) Tốc độ Lĩnh vực sử dụng Sulzer (Thụy Sỹ) L5300 T4300 190-260 1400 m/ph Khăn Tsudakoma (Nhật) ZAX 190-390 1600-3000 Quần áo, Denim, rèm, khăn Picanol (Bỉ) OMNI, DELTA 190-380 1300-2800 Q/áo, trải giường, bọc đệm, khăn Toyoda (Nhật) JAS 190-390 1400-2100 Denim, vải quần áo 61 Nhà SX Model Khổ vải (cm) Tốc độ Lĩnh vực sử dụng Dornier (Đức) LWV 130-430 1400-2500 m/ph Q/áo, khăn, bọc đệm Somet (Ý) Clipper 190-340 1500-2400 Q/áo, Denim, bọc đệm Trustfin (Czech) Techno 150-440 900-1800 Quần áo, khăn Gunne (Đức) 190TC 190-260 1200-1500 Khăn Muller (Thụy Sỹ) MWET 115 1600 Nhãn, mác Một số nhà sản xuất máy dệt thổi khí tiêu biểu 62 MÁY DỆT NƯỚC  Máy dệt nước đầu tiên KOVO (Czech) do Vladimir Svaty thiết kế và trình diễn tại Hội chợ Brussel 1955. Tốc độ 600v/ph, khổ rộng 40inch (100cm), 12 khung go;  Toyoda (Nhật Bản) dẫn đầu máy dệt nước: tốc độ 1800m/ph, khổ rộng đến 3m, bốn màu sợi ngang, cơ cấu sấy vải bằng tia hồng ngoại. 63 Đặc điểm máy dệt nước  Sợi dọc/ngang từ nguyên liệu không ngấm nước (PES, POP, PA, thuỷ tinh, ...);  Nếu sợi dọc hồ thì chất hồ sợi không thấm nước;  Các chi tiết máy không bị nước ăn mòn (go, lược, văng,...);  Sợi ngang từ nguyên liệu nhiệt dẻo là phù hợp nhất, biên vải dùng nhiệt cắt;  Phải có bộ phận sấy sau khi vải ra khỏi khu vực dệt;  Tốn ít năng lượng nhất để đưa sợi ngang qua miệng vải;  Giá máy rẻ nhất trong dệt không thoi;  Tốc độ máy cao nhất trong dệt không thoi;  Không dệt được vải nặng (không dùng hệ thống vòi phun phụ);  100% sợi filament, kiểu dệt đơn giản, số lượng vải lớn rất thích hợp cho máy dệt nước. 64 MÁY DỆT NƯỚC 65 Cơ cấu sấy vải bằng tia hồng ngoại của máy dệt TOYODA 66 Một số nhà sản xuất máy dệt nước tiêu biểu Nhà SX Model Khổ vải (cm) Tốc độ (m/ph) Sử dụng Tsudakoma (Nhật) ZW 190-210 2000- 2700 Taffeta Toyoda (Nhật) LW ILW 190-210 1400- 2600 Vải trang trí 67 MÁY DỆT NHIỀU MIỆNG VẢI  Karl Mutter (1926) đưa ra ý tưởng đầu tiên về dệt nhiều miệng vải tại một thời điểm;  Czech trình diễn máy dệt nhiều miệng vải KONTIS tại ITMA1975 Milan (Ý);  Sau ITMA2003 máy dệt nhiều miệng vải dạng thổi khí M8300 của Sulzer Textil (Thụy Sỹ) đã áp dụng vào sản xuất, tốc độ 5000m/ph, 4 sợi ngang được đưa vào miệng vải đồng thời;  Dự báo: là máy dệt thế hệ thứ ba trên thế giới. 68 Đặc điểm máy dệt nhiều miệng vải  Năng suất gấp gần ba lần so với thổi khí;  Tiêu thụ điện năng giảm nửa;  Diện tích chiếm đất giảm (khoảng 60%);  Tiếng ồn giảm 10%;  Giá gia công giảm khoảng 30% (tuỳ loại vải);  Vận hành nhẹ nhàng, chi phí điều không giảm, ít bụi, ít ảnh hưởng đến kết cấu nhà xưởng. 69 Nhược điểm của máy dệt nhiều miệng vải  Sức căng sợi dọc/ngang không đồng đều, mật độ vải không đều cục bộ;  Không dệt được vải nặng dày (cơ cấu đập sợi ngang yếu), chỉ dệt được vải nhẹ – trung bình;  Hạn chế về kiểu dệt (vân điểm, chéo);  Khi đứt sợi ngang khó xử lý;  Khó thay đổi mật độ dọc;  Biên vải còn hạn chế. 70 Máy dệt nhiều miệng vải G8300 SULZER TEXTIL 71 Cơ cấu đưa sợi ngang vào miệng vải 72 Đập sợi ngang vào đường dệt tạo vải 73 Năng suất của máy dệt một pha và nhiều pha 74