Đề tài Nghiên cứu một số đặc trưng kỹ thuật của vải không dệt dùng làm phụ liệu May mặc và Da giày

ghệ thực hiện liên kết giống như khi dùng các chất phân tán nhưng cũng có thay đổi ít nhiều cho phù hợp với đặc thù của nhựa. Phương pháp dùng nhựa phải sấy khô thì chất liên kết hình thành những ống nhỏ bao lấy xơ và tạo thành những màng mỏng ở chỗ giao nhau. Còn phương pháp dùng nhựa tự đông cứng trong nước thì chất liên kết tạo thành những hạt nhỏ lấp kín không gian giữa các xơ, các chất liên kết không dính vào xơ, các xơ không bị cố định nên có khả năng gấp, uốn và trượt lên nhau, do đó sản phẩm không bị cứng. Liên kết với chất chất liên kết đánh nhuyễn dạng bọt. Phương pháp liên kết dùng dung dịch lỏng có nhược điểm là lực căng và độ nhớt khá cao làm hạn chế quá trình xâm nhập của chất liên kết vào đệm xơ, các xơ liên kết với nhau kém chặt chẽ. Nếu đánh nhuyễn dung dịch thành bọt thì các bọt này dễ dàng thâm nhập vào đệm xơ mà không phá huỷ cấu trúc của đệm xơ. Khi đó, chất liên kết phải có thêm tác nhân tạo bọt. Bọt liên kết có thể được đánh nhuyễn liên tục ngay trên thiết bị ngâm tẩm hoặc được đánh nhuyễn không liên tục, thực hiện đánh nhuyễn trước rồi mới đỏ vào bể ngâm tẩm. Cách đánh nhuyễn không liên tục được thực hiện đơn giản hơn nhưng không tạo được bọt ổn định lâu, không đáp ứng được cho máy ngâm tẩm làm việc lâu và liên tục. Thiết bị được sử dụng rộng rãi là máy ngâm tẩm dùng trục ép. Hình 1.7. Sơ đồ thiết bị ngâm tẩm dùng trục ép 1: Trục ép có khía 2: Bọt liên kết Phên nằm ngang đưa đệm xơ tới trục ép có khía 1. Khe hở giữa hai trục điều chỉnh khoảng 0,1 - 1 mm. Dung dịch tạo bọt cấp vào từ phía trên à lưu lại ở phía trên của hai trục như một máng ngâm tẩm nhỏ để ngâm tẩm đệm xơ qua đó. Khi qua đường nén giữa hai trục, đệm xơ được cán ép để tăng liên kết và gạt lại chất liên kết thừa. Nhờ kết cấu dạng khía mà hiệu quả liên kết tăng và đệm xơ có xốp tốt hơn so với khi ép bằng trục nhẵn. Liên kết gián đoạn Liên kết liên tục co hiệu quả liên kết tốt nhất bằng cách cố định từng xơ với các xơ bên cạnh. Nhung sản phẩm được liên kết liên tục bị cứng và tiêu tốn một lượng đáng kể chất liên kết dư thừa. Phương pháp liên kết gián đoạn tạo ra sự phân bố chất liên kết hợp lý hơn và một phần xơ tương đối tự do vì không co chất liên kết đem lại tính mềm mại cho sản phẩm. Liên kết gián đoạn được thực hiện theo hai phương pháp: phương pháp phun nhũ và phương pháp in. Phương pháp phun nhũ Thiết bị của quá trình phun nhũ bao gồm một bể chứa nhũ đặt dưới tác dụng áp lực không khí, máy nén khí và hệ thống miệng phun. Đệm xơ được đưa vào buồng phun trên các phên tải ngang, nhũ được phun lên bề mặt đệm xơ. Các miệng phun có thể cố định hoặc di động qua lại. Lưu lượng nhũ phun phụ thuộc vào mặt cắt ngang của mũi phun, áp lực khí nén, tốc độ dịch chuyển của các mũi phun và tốc độ di chuyển của đệm xơ... Hệ thống mũi phun “thiếu không khí” (air - less) cũng được sử dụng nhiều. , trong đó nhũ được phun trong điều kiện thiếu không khí. Dung dịch nhũ được bơm nén dưới áp suất khoảng 10 kg/cm3. ở đầu ra của mũi phun, áp suát thay đổi đột ngột nên chất lỏng nổ tung thành những hạt nhỏ. Nói chung, dung dịch phun nhũ chịu hiệu ứng cắt khi ra khỏi miệng phun, đặc biệt khi dùng hệ thống “air - less". Hiệu ứng này làm mất ổn định phần lớn các chất phân tán nên khi pha dung dịch cần cho thêm chất ổn định. Sản phẩm phun nhũ có độ xốp tương đối cao khi lượng nhũ phun vừa phải và có độ đậm đặc lớn. Nếu nhũ quá đậm đặc và lượng nhũ phun quá nhiều thì áp lực dòng phun đủ làm ép dẹt sản phẩm lại làm cho sản phẩm bị cứng như sản phẩm ngâm tẩm. Đệm xơ thích hợp nhất với phương pháp phun nhũ là đệm xơ ngẫu nhiên do có độ xốp và độ mở cao dễ cho nhũ thâm nhập vào. Xơ càng thô, càng quăn thì liên kết càng thuận lợi. Khi sản xuất các sản phẩm dày cần phun nhũ cả hai mặt. Thông thườ ặc song song. Trục mực đặt chìm trong máng dung dịch để chuyển chất liên kết lên trục in đặt ở giữa. Màng xơ được dẫn qua trục in và trục ép. Trục ép đặt trên cùng và bề mặt được bọc vật liệu đàn hồi. Quá trình liên kết màng xơ được thực hiện ở đây và chất liên kết thừa được gạt ra bằng cơ cấu gạt, trục ép được một băng nhựa lau sạch liên tục. Hình 1.8. Sơ đồ thiết bị liên kết bằng in 1: Màng xơ vào máy 2: Lưới vân chuyển 3: Thùng đục lỗ 4: Những tia nước 5: Sản phẩm ra khỏi máy Chất liên kết cần chọn loại tương đối mềm và dung dịch liên kết cần có độ nhớt cao. Phương pháp in cho phép tạo nhiều kiểu mẫu liên kết, có thể tạo màu sắc và hoa văn trên mặt sản phẩm. Tuy nhiên mỗi hình dạng in liên kết thường kéo theo sự thay đổi nhiều đặc tính của sản phẩm. Tuy nhiên phương pháp này cho độ bền sản phẩm không cao. Đồng thời do yêu cầu độ nhớt cao nên tính ổn định của dung dịch kém. Vì vậy phải chọn chất có tính ổn định thích hợp. Các chất liên kết có thể là chất liên kết phân tán dạng lỏng, chất liên kết dạng bột và dạng nhiệt dẻo. Liên kết bằng chất rắn nhiệt dẻo. Hai phương pháp liên kết liên tục và liên kết gián đoạn đều sử dụng chất liên kết dạng lỏng. Trạng thái lỏng tạo điều kiện thuận lợi để chất liên kết xâm nhập vào màng xơ dễ dàng, tạo thành cầu nối các xơ lại với nhau. Cơ cấu ép góp phần làm tăng hiệu quả liên kết nhưng chủ yếu dùng để loại trừ chất liên kết thừa khỏi màng xơ. Khi dùng các chất liên kết ở dạng rắn, quá trình liên kết hoàn toàn khác. Trong điều kiện thường, liên kết không xảy ra. Chỉ dưới tác dụng cuả nhiệt độ, chất rắn sẽ mềm ra và liên kết được thực hiện. Quá trình này sẽ kết thúc trước khi đạt tới nhiệt độ nóng chảy của chất liên kết. Sau đó đệm xơ được làm lạnh và tạo ra một độ dính kết nhất định. Sản phẩm tạo thành theo phương pháp này có độ bền thấp do chất liên kết tiếp xúc với xơ không tốt. Để tăng độ bền, cần ép đệm xơ trong quá trình sấy nóng. Khi đó độ dày, độ xốp và độ mềm mại của sản phẩm giảm và sản phẩm có thể bị cứng. Liên kết bằng bột nhiệt dẻo Để đảm bảo chất liên kết phân bố đều đặn, người ta dùng màng xơ máy chải tạo đệm xếp chéo. Các màng xơ thành phần được đưa bột vào nhờ dòng khí hút và đặt trên phên vận chuyển để chất liên kết dễ xâm nhập vào màng xơ, đệm xơ, được sâý nóng để bột mềm ra và thực hiện liên kết. Dòng khí phải đạt đủ lưu lượng và nhiệt độ để làm mềm dẻo bột tại khu vực đệm xơ, không làm thổi bọt khỏi đệm xơ. Trong quá trình sấy có thể có sự tham gia của lực ép tuỳ theo yêu cầu của sản phẩm. Hình 1.9. Sơ đồ thiết bị liên kết dùng bột nhiệt dẻo 1: Dòng khí thổi 2: Bột nhiệt dẻo 3: Phên vận chuyển Phương pháp liên kết bằng bột nhiệt dẻo có công nghệ đơn giản, dây chuyền sản xuất ngắn gọn, chất liên kết rẻ nên đem lại hiệu quả kinh tế cao. Liên kết bằng xơ nhiệt dẻo Việc sử dụng xơ nhiệt dẻo để liên kết rất đơn giản. Xơ nhiệt dẻo được trộn đều vào hỗn hợp xơ trước khi hình thành màng xơ và đệm xơ.Về nguyên tắc, các xơ nhiệt dẻo có độ nhiệt dẻo và độ nóng chảy thấp hơn nhiều so với xơ trong đệm. Nhưng ở nhiệt độ cao vừa phải, nhiều loại xơ đã bị ảnh hưởng xấu. Cho nên trong quá trình liên kết không đưa cùng một lúc cả sản phẩm vào khu vực xử lý nhiệt. Hình 1.10. Sơ đồ trục ép sản xuất đệm xơ dùng xơ nhiệt dẻo làm chất liên kết 1: Trục sấy bằng thép mạ crôm 2: Trục bọc vật liệu đàn hồi ở hệ thống ba trục, đệm xơ đi qua những trục sấy nóng trên 1 có bọc vật liệu đàn hồi. Trục 2 được làm nóng gián tiếp nhờ truc sấy dưới 1. ở hệ thống bốn trục, đệm xơ đi qua giữa hai trục bọc vật liệu đàn hồi. Cả hai trục này đều được làm nóng gián tiếp nhờ hai trục sấy 1. Phương pháp bốn trục đảm bảo được tính chất của xơ nhưng khó liên kết nếu xơ nhiệt dẻo có nhiệt độ hoá dẻo lớn. Việc xác định chính xác nhiệt độ làm việc và áp lực cần thiết là rất khó khăn. Do nhiệt độ của nhiều chất liên kết có phạm vi tương đối rộng và lực ép cũng ảnh hưởng nhiều đến tính chấ sản phẩm cuối cùng. Hai yếu tố này bổ sung cho nhau trong quá trình liên kết. Liên kết bởi tự dính Phương pháp này được ứng dụng để sản xuất các đệm xơ có gốc xenlulo với nguyên tắc là làm cho các xơ trương nở trong môi trường kiềm rồi tự liên kết lại với nhau. Tuy nhiên cần xác định đúng các yếu tố như nồng độ kiềm, nhiệt độ và thời gian ngâm... để đạt được chất lượng yêu cầu. Ban đầu màng xơ xelulo được ngâm trong dung dịch NaOH nồng độ 10-20% giữa hai lưới bằng thép không gỉ, ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trường không khí. Sau vài giây, đưa màng xơ (đệm xơ) ra, ép lại và trung hoà bằng axit. Sau khi giặt và sấy khô thu được sản phẩm nhẵn, có mật độ cao, có khả năng hút nước mạnh và bền với các dung môi hữu cơ. Sản phẩm không dệt liên kết tự dính có ngoại quan đẹp, bản chất hoá học đồng nhất, khá bền, nhuộm màu và hoàn tất dễ dàng. Nhưng vẫn còn những nhược điểm như mỏng, cứng và kém thẩm thấu. Liên kết bởi sợi tẩm chất kết dính có cán ép nguội Về nguyên tắc, sợi đã tẩm chất liên kết được đặt lên màng xơ và thực hiện liên kết thông qua cán ép lạnh. Tuỳ theo yêu cầu về độ dày và khối lượng sản phẩm, có thể dính kết hai màng hoặc nhiều màng, hai đệm hoặc nhiều đệm. Hình 1.11. Sơ đồ thiết bị liên kết bằng sợi tẩm chất kết dính. 1, 2: Đệm xơ (dạng cuộn) 3: Sợi tẩm chất kết dính 4: Hệ thống trục cán ép 5: Cuộn sản phẩm ra khỏi máy Đệm xơ tạo thành chủ yếu từ xơ gốc xelulo tận dụng lại, len và một số xơ hoá học khác. Các sợi tẩm chất kết dính thường dùng là bông được xe với độ xoắn thấp để tải được nhiều chất liên kết. Chất liên kết có thể là dung dịch, chất phân tán hay keo nóng chảy. Phương pháp này rất hiệu quả khi liên kết đệm xơ ngẫu nhiên và đệm xơ xếp chéo định hướng theo chiều ngang. Liên kết cơ học Đệm xơ liên kết cơ học được thực hiện theo hai phương pháp: + Phương pháp xuyên kim + Phương pháp khâu đan Phương pháp xuyên kim Phương pháp xuyên kim được sử dụng để sản xuất hoàn chỉnh các sản phẩm không dệt hoặc liên kết hỗ trợ cho các quá trình liên kết khác. Nguyên lý chung của tác động xuyên kim trên các máy xuyên kim là: đệm xơ được phên tải dẫn tới, đi vào giữa hai tấm đục lỗ, tấm dưới đỡ đệm xơ, tấm trên giữ ổn định đệm xơ và bóc gỡ đệm xơ sau khi đã được xuyên kim. Đệm xơ đã được các kim xuyên qua theo một tần số nhất định. Đệm xơ có chuyển động gián đoạn. Độ dịch chuyển và thời điểm dịch chuyển của đệm xơ phù hợp với tần số và thời điểm xuyên kim. Độ đâm sâu của kim vào đệm xơ quyết định nhiều đến độ bền liên kết. Phương pháp khâu đan Kỹ thuật khâu đan tương tự như kỹ thuật xuyên kim. Điểm khác cơ bản là kim khâu đan có khả năng mang chỉ để khâu chắc đệm xơ. Đường khâu tạo thành theo nguyên lý dệt kim đan dọc. Phương pháp này có dây chuyền gọn nhẹ và cho sản phẩm có ngoại quan gần giống sản phẩm dệt, nhưng máy móc phức tạp, năng suất thấp và khó có khả năng tăng năng suất. Máy khâu đan chia làm hai thế hệ. Thứ nhất là các máy Mali ra đời ở Đức, dùng sợi ngoài để liên kết đệm xơ bằng các đường khâu đan. Thứ hai là các máy Arachne ra đời ở Tiệp Khắc, dùng ngay xơ trong đệm để liên kết đệm xơ. Trong các sản phẩm không dệt, sản phẩm không dệt liên kết hoá học có thành phần không đồng nhất đòi hỏi phải được xử lý hoàn tất. Chi phí hoàn tất cho sản phẩm không dệt cao hơn so với xử lý sản phẩm dệt. Vì vậy sản phẩm không dệt thường dừng lại sau khâu liên kết. Tuy nhiên tuỳ từng yêu cầu của mỗi sản phẩm, quá trình xử lỹ hoàn tất sẽ được lựa chọn phù hợp chẳng hạn như: giặt, tẩy, nhuộm màu, chống nhàu, chống ẩm mốc, chống tác dụng của vi sinh vật, làm mềm, làm bóng, cán, là, tạo hạt tạo cát... 1.3. Những đặc trưng của vật liệu không dệt ứng dụng trong ngành may mặc và da giày. Những đặc trưng của vật liệu không dệt đang được nghiên cứu và ngày càng được ứng dụng nhiều trong quá trình điều khiển sản xuất, kiểm tra chất lượng nhằm đảm bảo và hoàn thiện hơn những tính chất của sản phẩm trong phạm vi chi phí cho phép. Yêu cầu đối với các đặc tính của sản phẩm không dệt rất nhiều. Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào từng loại sản phẩm mà một số tính chất được quan tâm với mức độ ưu tiên hơn. Cũng như vật liệu dệt, chất lượng của sản phẩm không dệt có thể được kiểm tra và đánh giá dựa trên những chỉ tiêu sau: + Trọng lượng g/m2 + Độ dày + Độ bền kéo đứt và độ bền kéo giãn + Độ bền xé + Độ bền mài mòn... + Độ bền bóc tách + Độ bền phá nổ + Độ chịu nén + Độ bền giặt thường + Độ bền giặt khô + Độ ổn định kích thước + Khả năng hồi nhàu + Khả năng phục hồi biến dạng + Chất lượng xếp nếp + Độ thẩm thấu không khí + Độ thấm nước + Độ cách nhiệt + Độ chịu nhiệt... Để đánh giá một cách khoa học, các tính chất này phải được kiểm tra dựa theo tiêu chuẩn tương ứng. Một số bộ tiêu chuẩn hiện nay đang được sử dụng phổ biến cho vải không dệt là ISO, DIN, ASTM, EDANA... Trong phạm vi sử dụng làm phụ liệu dùng trong may mặc và da giày, luận văn cho rằng vật liệu không dệt cần phải được kiểm tra, đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng nhằm đạt được hiệu quả sử dụng. Chương 2: Cơ sở khoa học của liên kết trong vật liệu không dệt Vật liệu không dệt được tạo ra theo hai quá trình công nghệ cơ bản là tạo ra màng xơ hay đệm xơ và liên kết các xơ để cho chúng có sự bền vững nhất định. Ngoài ra, lúc cần thiết có thể có quá trình hoàn tất cho vật liệu không dệt có tính năng đặc biệt như chống tĩnh điện, chống thấm... Theo những công nghệ không dệt mới nhất, thường hai quá trình tạo màng xơ và liên kết được thực hiện trong một công đoạn. Việc liên kết các xơ để tạo bền vững cho vật liệu không dệt là một công đoạn cực kỳ quan trọng. Việc lựa chọn phương pháp liên kết và chất kết dính cũng quan trọng như việc lựa chọn nguyên liệu ban đầu. Phân biệt chủ yếu ba phương pháp liên kết cơ bản: * Hoá học * Nhiệt * Cơ học ảnh hưởng của nguyên liệu và thông số công nghệ đến đặc tính kỹ thuật của vật liệu không dệt ảnh hưởng của nguyên liệu và thông số công nghệ đến đặc tính kỹ thuật của vật liệu không dệt liên kết kiểu xuyên kim Độ nhỏ của xơ và độ dài xơ Độ nhỏ của xơ càng mảnh, số xơ trong vật liệu không dệt càng nhiều thì sự bao hợp, liên kết các xơ với nhau càng lớn. Do đó, độ bền kéo đứt càng lớn và độ giãn đứt giảm đi. Mật độ xơ trong vật liệu không dệt càng lớn do sử dụng xơ mịn, số lỗ hổng càng ít đi do đó tính năng thẩm thấu nước, khí càng kém. Thực nghiệm cho kết quả ở bảng 2.1 ảnh hưởng của độ nhỏ xơ đến độ thoáng khí [11] Bảng 2.1 Độ nhỏ xơ (dtex) Độ dài xơ (mm) Mật độ xuyên kim (E/cm2) Độ thoáng khí (m2/s.g) 3,3 6,0 66 66 300 300 1,39E-03 2,82E-03 3,3 6,0 66 66 520 520 1,51E-03 2,87E-03 3,3 6,7 80 80 150 150 1,56E-03 2,99E-03 3,3 6,7 80 80 300 300 1,65E-03 1,65E-03 3,3 6,7 80 80 520 520 2,07E-03 2,67E-03 Độ dài xơ là một yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu không dệt kiểu xuyên kim. Tuy nhiên trong thực nghiệm chưa thể hiện rõ. Đặc biệt bề dày (mm) của vật liệu không dệt chịu ảnh hưởng rõ rệt của chiều dài xơ. Xơ càng dài, bề dày tăng lên. ảnh hưởng của độ dài xơ đến bề dày vật liệu không dệt [11] Bảng 2.2 Độ dài xơ L (mm) Độ nhỏ xơ T (dtex) Mật độ xuyên kim (E/cm2) Bề dày a (mm) 60 66 80 3,3 3,3 3,3 150 150 150 3,66 4,57 4,28 60 66 80 3,3 3,3 3,3 300 300 300 3,29 4,26 3,63 60 60 80 3,3 3,3 3,3 520 520 520 2,83 3,63 3,14 Mật độ xuyên kim Mật độ xuyên kim (giai đoạn cuối) có ảnh hưởng lớn đến các đặc trưng của vật liệu không dệt xuyên kim. Mật độ xuyên kim càng cao làm cho bề dày vải và khối lượng g/m2 vải càng giảm. Tăng mật độ xơ trong vải với tăng mật độ xuyên kim gây ra sự bao hợp giữa các xơ tăng lên. Do đó làm tăng độ bền kéo và làm giảm độ giãn. Cần chú ý khi tăng mật độ xuyên kim có thể gây ra tổn thương cấu trúc của vải không dệt và làm giảm độ bền kéo do các xơ bị định hướng lại. Tăng mật độ xuyên kim trong phạm vi từ 150 đến 520 lỗ/cm2 cho thấy độ thấm nước theo chiều đứng chưa thay đổi nhiều (bảng 2.3). ảnh hưởng của mật độ xuyên kim đến độ thấm nước của vải không dệt [11] Bảng 2.3 Mật độ xuyên kim (E/cm2) Độ nhỏ xơ (dtex) Độ dài xơ L (mm) Độ thẩm thấu nước K (mm3/s.g) 150 300 520 3,3 3,3 3,3 60 60 60 2,74E-06 3,02E-06 3,16E-06 150 300 520 3,3 3,3 3,3 66 66 66 2,77E-06 2,80E-06 2,45E-06 150 300 520 3,3 3,3 3,3 80 80 80 3,15E-06 3,17E-06 3,05E-06 300 520 60 6,0 66 66 5,25E-06 5,46E-06 150 300 520 6,7 6,7 6,7 80 80 80 5,76E-06 5,49E-06 4,92E-06 300 520 14 14 100 100 1,08E-05 1,06E-05 Hai thông số về xơ là độ nhỏ và độ dài cùng với thông số công nghệ mật độ xuyên kim ảnh hưởng quan trọng đến một số đặc trưng kỹ thuật của vải không dệt như khối lượng g/m2 , độ dày, độ thoáng khí, độ thấm nước. ảnh hưởng của nguyên liệu và thông số công nghệ đến đặc tính kỹ thuật của vật liệu không dệt liên kết kiểu thuỷ lực (nước) Kiểu liên kết bằng tia nước đã có từ 25 năm trước đây và ngày nay đã sử dụng đến áp suất tia nước rất cao với tốc độ của tia nước đến 100 m/s. Kết quả nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của chiều dài xơ đến độ bền đứt và hệ số MD:CD (MD - định hướng theo chiều máy; CD - định hướng theo chiều ngang máy). Sự tích tụ của cấu trúc cũng đạt được mức độ tập trung đáng kể mặc dù cường độ tia nước không cao và tiêu hao năng lượng cũng thấp (bảng 2.4). Một số tính chất vật lý tuỳ theo độ dài, độ nhỏ xơ và sự liên kết bằng thuỷ lực[12] Bảng 2.4 Mật độ xốp (g/cm3) Độ bền đứt trung bình (N.m2/100g) Lực (N) ở 10% độ dãn dọc Lực (N) ở 50% độ dãn ngang Tỷ số MD/CD Độ dài xơ mm 38 60 38 60 38 60 38 60 38 60 Độ nhỏ 1,7 dtex Liên kết thấp Trung bình Cao 0,053 0,072 0,074 0,075 0,072 0,073 92,6 180,6 166,6 197,4 187,5 210,4 8,3 15,2 15,3 17,5 22,1 26,7 5,1 19,2 7,9 19,5 9,6 18,7 1,46 1,47 1,71 1,57 1,78 1,68 Độ nhỏ 3,3 dtex Liên kết thấp Trung bình Cao 0,039 0,054 0,066 0,062 0,075 0,073 21,2 66,0 150,2 162,3 176,3 190,1 1,7 4,8 17,5 10,0 30,9 15,9 2,1 4,2 5,9 8,9 5,9 9,7 1,29 1,41 2,64 1,51 2,22 1,53 Ngoài những tính chất vật lý của xơ như độ dài, độ nhỏ còn có mức độ quăn của xơ cùng với mức độ liên kết bằng thuỷ lực ảnh hưởng đến những đặc trưng kỹ thuật của vải không dệt (bảng 2.5). ảnh hưởng của mức độ quăn và cường độ liên kết bằng thuỷ lực đến đặc trưng kỹ thuật của vải không dệt sản xuất từ xơ polypropylen có chiều dài xơ 40 mm, độ nhỏ 2,2 tex. Bảng 2.5 [12] Độ bền đứt trung bình (N.m2/100g) Lực kéo (N) ở độ giãn 10% theo chiều dọc Lực kéo (N) ở độ giãn 50% theo chiều ngang Hệ số MD/CD Mức độ quăn 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Liên kết thấp Trung bình Cao 25,4 24,3 17,2 87,7 52,1 44,8 137,2 108,0 110,8 3,2 2,9 2,4 4,4 3,5 3,6 5,3 4,3 4,4 8,0 7,9 5,9 11,5 11,5 9,4 14,5 14,3 13,1 0,72 0,60 0,54 1,46 1,17 1,09 1,55 1,31 1,32 ảnh hưởng của nguyên liệu và thông số công nghệ đến đặc tính kỹ thuật của vật liệu không dệt liên kết bằng xơ nóng chảy. Liên kết bằng xơ là một trong sáu khả năng liên kết vải không dệt. Phương pháp này có ưu điểm là không dùng dung môi. Xơ liên kết nhiệt không chảy ra mà tạo ra liên kết lẫn nhau hoặc liên kết với đệm xơ (nền) dưới tác dụng nhiệt và áp lực. Chức năng của xơ kết dính có tính cơ học để liên kết móc các thành phần với nhau. Trong trường hợp sử dụng xơ hai thành phần, xơ nào có nhiệt độ nóng chảy cao sẽ tồn tại và xơ có nhiệt độ nóngchảy thấp bọc ngoài sẽ liên kết ở điểm giao nhau giữa các xơ. Trong trường hợp xơ một thành phần có tính dính kết nóng chảy được sử dụng để liên kết với thành phần khác thì sẽ nóng chảy hoàn toàn và mất cấu trúc xơ của nó. Những phân tử chảy ra làm kết dính các điểm giao nhau nhờ khí thổi hoặc tính mao dẫn và bao bọc lấy các xơ nền, tạo ra sợ liên kết chặt chẽ. Hình 2.2 So sánh những đặc trưng liên kết của xơ hai thành phần và xơ một thành phần [15] Xơ hai thành phần: Grilon BA 140; Xơ một thành phần: Grilon KA 140. Hình ảnh chụp bằng hiển vi điện tử [16] của hai loại vải không dệt liên kết theo hai nguyên lý kể trên cho thấy với phương pháp dùng xơ hai thành phần có sự phân bố đồng đều các điểm liên kết. Hình 2.3. So sánh những đặc trưng liên kết của xơ hai thành phần “Grilon BA140” (ảnh bên trái) và xơ một thành phần “Grilon KA 140” (ảnh bên phải) [15]. Hình 2.4. Cấu trúc lỗ và đặc trưng liên kết bằng nhựa và liên kết bằng xơ hai thành phần của vải không dệt dùng làm vải lọc. [15] Phương pháp liên kết bằng xơ hai thành phần và bằng xơ một thành phần để tạo ra vải không dệt có tính năng đặc biệt, ví dụ làm vải lọc, cho thấy loại xơ hai thành phần có ưu việt hơn hẳn. Trong các phương pháp liên kết trên, ngày nay các nước tiên tiến trên thế giới đang đầu tư nghiên cứu để phát triển công nghệ sản xuất vật liệu không dệt với phương pháp liên kết cơ học hoặc bằng thuỷ lực. Vì phương pháp liên kết bằng hoá học gây ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ của con người và làm ô nhiễm môi trường do lượng hoá chất thoát ra trong quá trình sản xuất. Chương 3: Nghiên cứu một số đặc trưng của phụ liệu không dệt trong da giày và may mặc 3.1. Nghiên cứu chức năng của một số phụ liệu không dệt trong mối liên quan với vật liệu: a) Da giày Giày dép rất đa dạng về chủng loại và kiểu dáng. Tuy nhiên kết cấu của chúng thường có 2 phần chính là mũ giày và đế giày. Mũ giày là bộ phận che phủ toàn bộ phía trên bàn chân của chiếc giày. Mũ giày hoàn hảo được hình thành bởi các chi tiết bên ngoài, các chi tiết lót bên trong và các chi tiết tăng cường. + Các chi tiết ngoài được làm từ da boxcal, vải, giả da hoặc phối hợp... Các chi tiết này được thiết kế lắp ráp theo nhiều kiểu khác nhau tạo ra các kiểu giày. Đây được xem là bộ phận quan trọng nhất của mũ giày vì nó quyết định kiểu dáng, màu sắc, độ bền... của mũ giày. + Các chi tiết lót: nằm phía dưới các chi tiết ngoài, tiếp xúc trực tiếp với phía trên bàn chân khi sử dụng. Chúng được làm từ các loại da lót, vải... Các chi tiết lót có tác dụng cải thiện hình thức bên trong của đôi giày; làm cho việc đi khi dùng giày được dễ chịu; gia cố hình dáng của đôi giày và giữ nhiệt cho đôi chân nhất là các loại giày đông. Lớp lót phải có độ giãn phù hợp với lớp ngoài, mà độ giãn nhất thiết không được nhỏ hơn 8%, thoả mãn các tính chất cơ học và phải có độ mềm mại gần giống với vật liệu da. Để đảm bảo tính vệ sinh và sự thoải mái cho đôi chân, vật liệu lót phải có độ hút ẩm tối thiểu là 4mg.cm-2. (8h)-1. Nhiều trường hợp, nhằm mục đích giảm giá thành sản phẩm, người ta đã sản xuất lớp lót này mỏng hơn và nhẹ hơn yêu cầu cùng với lớp nhựa polyvinylclorid hay polyuretan được tráng phủ dầy lên đã làm cho độ thẩm thấu giảm đi. Các chi tiết lót là phần thiết yếu của mũ giày nhất là giày da truyền thống, giày chất dẻo, ủng cao su... Tuy nhiên, ở một số loại giày mềm hoặc giày hè đôi khi người ta không cần phải làm lót. + Các chi tiết tăng cường: nằm giữa các chi tiết ngoài và chi tiết lót. Chúng có tác dụng tăng cường mũ giày ở những chỗ kéo căng nhất khi định hình mũ giày trên phom, ví dụ gót giày,... hoặc những chỗ dễ bị biến dạng khi sử dụng giày như má giày, hoặc chỗ có sự liên kết giữa các nguyên liệu có tính khác biệt như ô-dê,... Các chi tiết tăng cường thường được làm từ vải không dệt hoặc vải dệt ít bai dãn. Ngoài ra khi gò mũi giày trên phom, người ta còn đưa vào chi tiết ngoài và chi tiết lót những chi tiết độn cứng ở phần mũi và phần hậu gọi là pho mũi và pho hậu để tạo dáng giày trên phom và duy trì hình dáng đó của đôi giày trong quá trình sử dụng. Các chi tiết độn cứng thường được làm từ da đế, cactông, vật liệu không dệt, vật liệu nhân tạo... Trong thực tế sản xuất giày hiện nay, vật liệu không dệt được sử dụng rất phổ biến để làm các chi tiết tăng cường và chi tiết độn cứng. Chính những tính chất rất phù hợp cũng như sự tiện dụng khi sử dụng và tính kinh tế của vật liệu không dệt mà nó đang được sử dụng rộng rãi làm phụ liệu cho giày dép, đặc biệt là các loại giày thể thao. b) May mặc Trong may mặc, lớp lót đóng vai trò nâng cao giá trị thẩm mỹ của sản phẩm, đảm bảo giữ dáng tốt hơn và gia cố cho lớp vải ngoài. Người ta sử dụng lót cả ở dạng tấm lớn và những miếng nhỏ. Hầu hết các loại lót này được sản xuất từ các loại xơ tổng hợp, phần lớn là polyeste, polyamit và visco. Song nó không thể làm lớp vải mặc ngoài được và đòi hỏi phải được giặt tẩy khô. ở Tây Âu Thị trường vải lót năm 1983 tiêu thụ xấp xỉ 470.106 m2, trong đó 235.106 m2 là vật liệu không dệt (kể cả loại dính và không dính). Vật liệu không dệt dính hay còn gọi là mex dính được dán lên vải nhờ sức nóng của nhiệt độ và lực ép. Loại này được sử dụng rất tiện lợi. Còn mex không dính được liên kết với vải bằng đường may. Vải không dệt được sử dụng rộng rãi cho cả sản suất công nghiệp và may đo đơn chiếc. Trong sản xuất quần áo nam giới, vải không dệt được sử dụng trong áo khoác, áo jacket, quần, áo gilê, cà vạt, mũ... Đối với quần áo phụ nữ thì phạm vi sử dụng cũng tương tự. Nó được dùng đến khi may quần, áo jacket, áo khoác ngoài, mũ, bộ đồ, váy... Một số sản phẩm khác cũng sử dụng vải không dệt như áo quần áo ngủ, đồ lót, quần áo trẻ em, quần áo bảo hộ, quần áo thể thao và các sản phẩm bằng da hay bằng lông. Vải không dệt được sử dụng khá nhiều trong quần áo mặc ngoài, đặc biệt là quần áo bảo hộ. Quần áo bảo hộ có thể được chế tạo từ những loại xơ chịu nhiệt, chịu lửa. Những bộ quần áo này được trang bị cho nhân viên cứu hoả, lái xe tăng, vận động viên đua xe, những người làm việc trong các nhà máy hàn hay nhà máy hoá chất. Vải giả da cũng là một nhu cầu lớn