Hiện tượng co rút vải là gì | Cơ chế co rút vải

Hiện tượng co rút vải là gì | Cơ chế co rút vải​

Sự co rút của vải là gì?​

Sự co rút là một đặc tính không mong muốn của vải, vì vậy để sản xuất quần áo chất lượng cao, cần sử dụng vải chống co rút. Sự co rút có thể được định nghĩa là sự thay đổi kích thước của vải hoặc quần áo do tác động của lực, năng lượng hoặc sự thay đổi môi trường khiến vải giãn ra hoặc bị ép di chuyển theo một hướng nhất định.

Hiện tượng co rút của vải sợi tự nhiên khi giặt là một trong những vấn đề lớn cần được các nhà công nghệ dệt may quan tâm. Một phần nguyên nhân gây co rút vải là do sự kéo giãn bởi các lực căng tác dụng trong quá trình sản xuất và hoàn thiện.

Sự co rút vải là thuật ngữ liên quan đến sự giảm kích thước của vải. Vải trên máy dệt chịu lực căng của sợi dọc và sợi ngang. Ngay khi vải rời khỏi khuôn mẫu giữ cố định, chiều rộng của nó sẽ giảm đi. Tương tự, khi vải được lấy ra khỏi khung dệt, người ta có thể quan sát thấy sự giảm chiều dài và chiều rộng; điều này có thể được kiểm chứng bằng sự tăng số sợi dọc và sợi ngang trên mỗi cm. Điều này là do sự giải phóng lực căng trong sợi dọc và sợi ngang, cho phép các sợi phục hồi về trạng thái thư giãn. Trạng thái cân bằng này đạt được bằng cách cân bằng năng lượng bên trong với lực ma sát giữa các sợi. Nó có thể được gọi là trạng thái cân bằng giả và được gọi là sự giãn khô. Sự thay đổi kích thước đi kèm với sự giải phóng các ứng suất sợi được tạo ra trong quá trình sản xuất, được thiết lập bởi tác động tổng hợp của thời gian, các phương pháp xử lý hoàn thiện và các ràng buộc vật lý trong cấu trúc, được gọi là sự co rút do giãn.

Tuy nhiên, sự co rút không chỉ do sự giải phóng các ứng suất gây ra trong quá trình sản xuất; nó còn do sự trương nở gây ra bởi sự thấm ướt, dẫn đến sự sắp xếp bên trong của vật liệu và làm giảm kích thước bên ngoài. Đường kính của sợi bông có thể tăng lên 20% và sự co rút do trương nở có thể chiếm tới 2% trong tổng độ co rút của vải, tức khoảng 10%. Vật liệu làm từ rayon có độ trương nở lớn hơn nhiều và do đó độ co rút cũng lớn hơn. Không giống như bông, rayon có thể có độ co rút sợi lên đến 9-10%. Vải làm từ sợi tổng hợp chỉ trương nở rất nhẹ khi thấm ướt, vì vậy loại vải này hầu như không bị co rút kiểu này.

Cơ chế co rút của vải:​

Cơ chế co rút của vải dệt từ sợi ưa nước. Sự co rút có thể được coi là sự thay đổi khoảng cách giữa các sợi. Khi làm ướt vải, nước được các sợi trong sợi dệt hấp thụ và gây ra hiện tượng trương nở của sợi và sợi dệt. Thông thường, đường kính sợi có thể tăng khoảng 10%. Tuy nhiên, sự trương nở theo chiều ngang của các sợi chỉ dẫn đến sự co rút theo chiều dọc khoảng 1%.

Sự co rút của sợi, liên quan đến độ xoắn của sợi trong quá trình kéo sợi, có thể gây ra sự co rút nhiều hơn nhưng chỉ chiếm khoảng 2% trong các loại vải thông thường. Nguyên nhân gây ra sự co rút của vải nằm ở cấu trúc vải. Hình 1 cho thấy một chu kỳ lặp lại dọc theo sợi dọc. Khi vải bị ướt, đường kính sợi tăng lên. Nếu các sợi ngang giao nhau vẫn giữ nguyên khoảng cách như khi khô, thì sợi dọc sẽ phải giãn ra. Vì vải không bị ràng buộc, các sợi ngang di chuyển lại gần nhau hơn để sợi dọc có thể giữ nguyên chiều dài. Do đó, vải co lại theo hướng sợi dọc. Một lời giải thích tương tự cũng đúng đối với sự co rút theo hướng sợi ngang. Nguyên nhân chính gây co rút vải do sợi nở ra khi ướt là do sợi dọc dày cần nhiều không gian hơn để các sợi ngang có thể luồn qua và dưới sợi ngang đã nở. Sợi dọc tạo thành một đường lượn sóng và làm vải bị co lại.

Người ta nhận thấy rằng khi nước được hấp thụ vào vải, sự trương nở theo chiều ngang của các sợi và chỉ gây ra hiện tượng co rút theo ba cách: co rút theo chiều dọc của sợi, co rút của chỉ và tăng độ xoắn. Cơ chế tăng độ xoắn được minh họa trong Hình 1, thể hiện vị trí của các sợi dọc và sợi ngang trước khi bị ướt.

Hình 1: Sự co rút của vải dệt (a) trước khi làm ướt (b) sau khi làm ướt.

Hình ảnh cũng cho thấy sự trương nở của cả hai loại sợi khi vải bị ướt. Để vải giữ nguyên kích thước bên ngoài như trước khi ướt, tức là không bị co lại, các sợi dọc phải giãn ra một độ dài nhất định. Sự giãn nở này là cần thiết để các sợi dọc có thể di chuyển xung quanh các sợi ngang đã trương nở. Có một cơ chế đơn giản hơn về mặt năng lượng để phù hợp với sự gia tăng quãng đường di chuyển của các sợi dọc. Trong cơ chế này, các sợi ngang di chuyển lại gần nhau hơn và chiều dài quãng đường di chuyển của sợi dọc vẫn giữ nguyên. Tương tự, sự tăng đường kính của các sợi ngang dẫn đến sự di chuyển của các sợi dọc lại gần nhau hơn. Vì lý do này, sự co rút của vải theo cả hai hướng được quan sát thấy. Từ mô tả này, rõ ràng là cấu trúc vải có ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng của vải khi bị ướt. Độ xoắn của sợi, đường kính sợi và chất hồ sợi có ảnh hưởng nhất định, nhưng khoảng cách giữa các sợi (độ uốn cong) là yếu tố quan trọng nhất. Do đó, khoảng cách giữa các sợi càng gần nhau và các sợi càng được nén chặt thì hiệu ứng co rút càng lớn. Quá trình cơ giới hóa ngành công nghiệp dệt may đã tạo ra rất nhiều loại vải dệt chặt chẽ được sản xuất bằng các quy trình kéo sợi và dệt máy. Loại vải này co rút nhiều hơn so với vải dệt thủ công khi độ ẩm cao.

Tài liệu tham khảo:​

1. Cấu trúc dệt: Lý thuyết và ứng dụng của BK Behera và PK Hari
2. Nguyên tắc hoàn thiện dệt may của Asim Kumar Roy Choudhury
3. Công nghệ hóa học trong các quy trình tiền xử lý dệt may của SR Karmakar
4. Thiết kế cấu trúc vải dệt và lập kế hoạch sản phẩm bởi Hayavadana

Nguồn: www.textileblog.com