Đề thi cuối học kỳ II môn Vật liệu dệt - Đề 1 - Bùi Mai Hương

 1
ĐÁP ÁN 
ĐỀ KIỂM TRA CUỐI HỌC KỲ 
MÔN HỌC KHOA HỌC VẬT LIỆU DỆT- ĐỀ 1 
Câu 1. Khái niệm, công thức xác định độ bền tuyệt đối, độ bền tương đối, độ giãn 
đứt tuyệt đối, độ giãn đứt tương đối của xơ, sợi khi kéo giãn nửa chu trình. (3 điểm) 
Trả lời: 
 - Độ bền tuyệt đối – Pđ (độ bền kéo đứt hoặc tải trọng đứt) là lực lớn nhất giữ vật 
liệu cho đến khi vật liệu bị đứt. 
 Đơn vị: gam lực (gl), kilôgam lực (kgl) hoặc Niutơn (N). 
 - Độ bền tương đối – Po của xơ hoặc sợi là quan hệ giữa độ bền tuyệt đối với độ 
mảnh của xơ, sợi. 
 Pđ 
 Po = (gl/tex, cN/tex) 
 T 
 Trong đó: Pđ - độ bền tuyệt đối của xơ, sợi (gl, cN) 
 T - độ mảnh của xơ, sợi (tex) 
 - Độ giãn đứt tuyệt đối - lđ: là chiều dài tăng thêm của mẫu thử tại thời điểm đứt. 
 lđ= Lo-Lx 
Trong đó: Lo - chiều dài mẫu ban đầu (mm) 
 Lx - chiều dài mẫu tại thời điểm đứt (mm) 
 - Độ giãn đứt tương đối – εđ: là tỷ số giữa độ giãn đứt tuyệt đối so với chiều dài 
ban đầu của mẫu. 
 lđ Lo- Lx 
 ε đ= 100 (%) = 100 (%) 
 Lo Lo 
Câu 2. Các khái niệm: ráppo, điểm nổi, bước chuyển trong vải dệt thoi. (2 điểm) 
Trả lời: 
 - Ráp po - R: là hình dệt nhỏ nhất được lặp lại. Số sợi dọc trong ráp po gọi là ráp 
po theo sợi dọc (ráp po dọc), ký hiệu Rd. Số sợi ngang trong ráp po gọi là ráp po theo 
sợi ngang (ráp po ngang), ký hiệu Rn. 
 - Điểm nổi: tại vị trí sợi dọc chặn lên sợi ngang gọi là điểm nổi dọc. Trên hình vẽ 
ráp po kiểu dệt các điểm nổi dọc được đánh dấu chéo “x” hoặc bôi đen. Tại vị trí sợi 
ngang chặn lên sợi dọc gọi là điểm nổi ngang. Trên hình vẽ ráp po kiểu dệt các điểm 
nổi ngang được bỏ trống (không đánh dấu) 
 - Bước chuyển - s: là số sợi dọc hoặc sợi ngang trong vải cứ cách một khoảng 
nhất định so với sợi trước lại có một đường dệt. Khoảng cách từ một điểm nổi dọc 
nào đó đến một điểm nổi dọc của sợi dọc kế cận gọi là bước chuyển dọc (sd). Khoảng 
cách từ một điểm nổi dọc nào đó đến một điểm nổi dọc của sợi ngang kế cận gọi là 
bước chuyển ngang (sn). 
 2
Câu 3. Có 2 loại vải dệt thoi với các thông số sau: 
 Vải số 1: Độ nhỏ sợi dọc: Nm 50; độ nhỏ sợi ngang: Ne 24; mật độ sợi dọc 
Md: 350; mật độ sợi ngang Mn: 250. 
 Vải số 2: Độ nhỏ sợi dọc: Nm 40; độ nhỏ sợi ngang: 25tex; mật độ sợi dọc 
Md: 275; mật độ sợi ngang Mn: 275. 
 Anh (chị) cho biết loại vải nào nặng hơn (không kể tới sự uốn cong của sợi 
khi dệt). (3 điểm) 
Trả lời: 
 Để so sánh vải nào nặng hơn ta dùng đại lượng khối lượng 1m2 vải. 
 Sử dụng công thức tính khối lượng 1 m2 vải dệt thoi như sau: 
 G = 10 (Md/Nmd + Mn/Nmn) (g/m2) 
 Trong đó: 
 G: khối lượng 1m2 vải dệt thoi (g/m2) 
 Md: mật độ dọc (sợi/100mm) 
 Mn: mật độ ngang (sợi/100mm) 
 Nmd, Nmn: chi số mét sợi dọc, sợi ngang 
 Đổi Ne 24 sang chi số mét. Nm= 1,69. 24 = 40,56 
 Đổi 25 tex sang chi số mét. Nm = 1000/25 = 40 
Thay số vào công thức tính khối lượng 1m2 vải cho từng loại vải ta có: 
 Vải số 1: G1 = 10( 350/50 + 250/40,56) = 131,6 g/m
2 
 Vải số 2: G2 = 10( 275/40 + 275/40) = 137,5 g/m
2 
 Khối lượng 1m2 vải số 2 là 137,5g lớn hơn khối lượng 1 m2 vải số 1 là 131,6g nên 
kết luận vải số 2 nặng hơn. 
Câu 4. Hao mòn của vật liệu dệt và sự ảnh hưởng của ma sát, ánh sáng, thời tiết đến 
sự hao mòn của vật liệu dệt. (2 điểm) 
Trả lời: 
 Hao mòn là một quá trình phá hủy vật liệu tiến hành theo thời gian dưới tác dụng 
của nhiều yếu tố khác nhau gây nên biến đổi về cấu tạo làm cho các tính chất của vật 
liệu bị xấu dần, dẫn đến trạng thái bị phá hủy. 
 a. Hao mòn do ma sát 
 Trong quá trình ma sát sản phẩm dệt thường bị phá hủy từng phần làm cho khối 
lượng sản phẩm giảm nhanh. Trong sản phẩm xuất hiện những vị trí xung yếu, những 
chỗ bị mỏng đi và dẫn tới thủng. 
 Đặc trưng của mài mòn là hiện tượng mệt mỏi và dẫn đến trạng thái bị phá hủy. 
 b.Hao mòn do ánh sáng và thời tiết 
 Ánh sáng tác dụng vào chế phẩm dệt dẫn đến làm thay đổi tính chất của vật liệu 
và dẫn đến trạng thái bị phá hủy. Sự phá hủy tăng dần khi tăng nhiệt độ và độ ẩm 
không khí xung quanh. Dưới tác dụng của ánh sáng trong vật liệu tiến hành phản ứng 
ôxy hóa, phân hủy và tổng hợp. 
Giảng viên ra đề thi: Nguyễn Tiến Bình 
---------------------------------------------------- 
1 
Học Kỳ II, 2012-2013 
ĐÁP ÁN MÔN KHOA HỌC VẬT LIỆU DỆT 
Sinh viên không được sử dụng tài liệu 
SV tham dự :CK11SOI,CK11MAY,CK11INN 
Thời gian : 28.5.2013, 90 phút 
Họ và tên SV : Mã số SV : 
Đề thi số 2 
1 Câu 1 (5 điểm): 
Xơ len và tơ tằm đều là hai loại xơ gốc protein, nhưng có nhiều tính chất khác biệt. 
Dựa vào hiểu biết của em về cấu trúc hóa học của xơ protein với các amino acid khác 
nhau, hãy cho biết những khác biệt về cấu trúc của xơ len và tơ tằm,từ đó nêu khác 
biệt về tính chất vật lý, hóa học và đặc tính sử dụng của 2 loại xơ này ? (Nêu được 
khác biệt về cấu trúc: 2 điểm, Phân tích khác biệt về tính chất vật lý: 1 điểm, tính 
chất hóa học : 1 điểm và đặc tính sử dụng:1 điểm) 
Xơ len và tơ tằm đều là 2 loại xơ gốc protein được hình thành từ nguồn động vật tự nhiên, 
thông qua ngưng tụ của một axit amin để tạo thành các đơn vị lặp polyamide với nhiều 
nhóm thế trên một nguyên tử carbon. Monomer tổng hợp đại phân tử của protein là α-
amino acid, với hơn 30 loại khác nhau phân biện bởi gốc R, liên kết bởi các peptit.Các 
acid amin khác nhau trong xơ dệt sẽ quyết định sự khác biệt tính chất của các xơ gốc 
protein. 
Sự khác biệt của cấu trúc của xơ len và tơ tằm 
 Len Tơ tằm 
Loại protein Keratin (90%),một copolymer protein có 
chứa khoảng 17 monomer khác nhau 
của acid amin. 
Fibroin (95%),lớp keo bọc bên ngoài là 
sericin 
Đại học Bách Khoa Tp.HCM 
Khoa Cơ Khí 
Bộ môn Kỹ Thuật Dệt May 
2 
Thành phần acid 
amin chủ yếu 
Cystine, leucine, glycine và acid 
glutamic, rất ít gốc glycin và alanin 
chứa nhiều gốc glycin và alanine ít gốc 
acid glutamic và không có cystin Do 
không có cystine nên giữa các chuỗi 
protein có ít liên kết ngang 
Đặc trưng đại phân 
tử protein 
-Liên kết disulfua (-SS-), bổ sung bằng 
các liên kết hydro giữa các nhóm -NH- 
và-CO- của các chuỗi keratin liền kề 
-Tương tác ion-ion giữa các nhóm amin 
và các nhóm axit cacboxylic 
-Các liên kết kỵ nước giữa các chuỗi béo 
kỵ nước (hydrophobic aliphatic) liền kề 
-Tơ tằm không có liên kết ngang giữa 
các chuỗi protein và các chuỗi ít xốp 
(bulky) axit amin 
Cấu trúc protein 
trong xơ 
Cấu trúc protein liên kết ngang nén chặt, 
liên kết với nhau để tạo thành các thớ 
(fibril) 
-Phân tử tơ tằm sắp xếp song song và tạo 
các liên kết hydro để tạo thành cấu trúc 
tinh thể cao theo định hướng 
Cấu trúc xơ Có một lớp biểu bì kỵ nước ngoài (lớp 
vẩy) và bó thớ bền theo định hướng 
được nhúng trong các phần protein vô 
định hình còn lại 
Có bề mặt và mờ, cấu trúc bất thường 
trong đường kính dọc theo sợi. Các tơ cơ 
bản có mặt cắt ngang hình tam giác với 
các góc tròn 
Khác biệt về tính chất vật lý 
 Len Tơ tằm 
Độ giữ ẩm 
Rất cao, thay đổi từ 13% và 18% dưới 
điều kiện chuẩn.Ở 100% RH, độ giữ ẩm 
của len là 40%. 
Độ giữ ẩm11% trong điều kiền tiêu 
chuẩn 
Tính tan Không tan trong tất cả các dung môi ngoại 
trừ những chất có khả năng phá vỡ các 
liên kết ngang disulfide, nhưng bị trưởng 
nở trong dung môi phân cực. 
Tại độ ẩm trung bình, không tích tĩnh điện 
nhiều 
Tan trong các dung môi hydro phá liên 
kết như dung dịch nước lithium bromide, 
acid phosphoric, và dung dịch 
cuprammonium 
Tơ tằm có điện trở trung bình và có xu 
hướng tích điện 
3 
Khác biệt về tính chất hóa học 
 Len Tơ tằm 
Tác động của 
acid,base 
Có khả năng kháng axit bị tác động chậm bởi axit 
Tác động của chất 
khử 
-Không thể phục hồi và khử màu bằng 
chất tẩy trắng oxy hóa loãng như 
hypochlorite. 
-Sử dụng chất khử trong điều kiện có 
kiểm soát để làm thẳng xơ len hoặc ổn 
định độ quăn của xơ len 
Các tác nhân oxy hóa mạnh như 
hypochlorite nhanh chóng làm tơ tằm 
mất màu hòa tan tơ tằm, trong khi đó các 
chất khử có tác động rất ít, ngoại trừ 
điều kiện đặc biệt. 
Tác động của vi 
sinh 
-Bị tấn công bởi một số loài côn trùng 
hoặc con nhậy có thể hoà tan, ăn xơ len. 
- Có khả năng kháng các tác nhân sinh 
học khác như nấm mốc 
-Có khả năng chống tấn công bởi các tác 
nhân sinh học, nhưng ngả vàng và giảm 
bền nhanh chóng trong ánh sáng mặt 
trời. 
Tác động của ánh 
sáng 
Bị tấn công bởi tia cực tím bước sóng 
ngắn làm len phân hủy chậm và ngả vàng. 
Do được tăng trọng bởi thiếc và các 
muối kim loại khác nên nhạy cảm hơn 
với ánh sáng do oxy hóa 
Khác biệt về đặc tính sử dụng 
 Len Tơ tằm 
Ngoại quan có độ bóng cao đến trung bình. có độ bóng cao và trong. cảm giác sờ tay 
sột soạt 
Tính nhàu Kháng nhàu tốt,trừ khi dưới điều kiện 
nóng ẩm, khả năng giữ nếp quăn thấp 
Có độ nhàu lớn 
Khả năng giặt Không giặt trong nước nóng, giặt khô giặt 
nhẹ trong nước ấm với xà phòng nhẹ 
Có thể được giặt nhẹ, không có alkaline 
và nên giặt khô 
2 Câu 2 (1.5 điểm) 
4 
Cho bảng 1, là thông số của một số loại xơ và sợi. Dựa vào hiểu biết của em về các 
chỉ tiêu độ mảnh xơ sợi, hãy quy đổi thông số độ mảnh đã cho sang các thông số độ 
mảnh khác trong bảng. 
Bảng 1: Thông số độ mảnh một số loại xơ sợi đã quy đổi 
Loại sợi Nm Ne Tex Denier dtex 
Cotton 67 40 15 135 150 
Len 100 59 10 90 100 
PES 80 47 12.5 112.5 125 
Loại xơ Nm Ne Tex Denier dtex 
Cotton 4500 2658 0.22 1.98 2.2 
Len 1250 738.3 0.8 7.2 8 
PES 7692 4543 0.13 1.2 1.3 
Modal 7692 4543 0.13 1.17 (1.2) 1.3 
3 Câu 3 (2 điểm) 
Cho các đồ thị đường cong độ bền- độ giãn của một số loại vật liệu dệt thể hiện trong 
hình 1. Dựa vào đồ thị và hiểu biết của em về vật liệu dệt, hãy cho biết ý nghĩa của đồ 
thị nói trên và so sánh sự khác biệt về mối quan hệ độ bền- độ giãn giữa xơ bông, len 
và các xơ nhân tạo dạng cắt ngắn (staple) bao gồm PP,Nylon ,Acrylic và PES. 
Ý nghĩa đồ thị quan hệ độ bền- độ giãn: 
Khi áp dụng một lực tăng dần lên một vật liệu dệt để kéo dài và cuối cùng phá vỡ vật 
liệu, ghi lại diễn biến của lực và độ giãn, ta có đồ thị của lực đối với lượng kéo giãn 
của vật liệu, gọi là đường cong lực - kéo giãn hoặc ứng suất - biến dạng. 
5 
Đường cong này có giá trị hơn thông số độ bền- độ giãn đơn thuần do: 
- biểu hiện diễn biến sự thay đổi của vật liệu dưới tác dụng của lực tăng dần cho đến 
khi đứt 
- cho phép so sánh vật liệu tốt hơn. 
- cho biết ứng suất ban đầu của vật liệu từ đường cong đã biết 
So sánh sự khác biệt về mối quan hệ độ bền- độ giãn giữa xơ bông, len và các xơ 
nhân tạo dạng cắt ngắn (staple) bao gồm PP,Nylon ,Acrylic và PES. 
- Xơ bông có độ bền trung bình (khoảng 350mN/tex) và độ giãn thấp (8-10%), ứng 
suất ban đầu của xơ bông lớn 
- Xơ len có độ bền thấp (khoảng 176mN/tex) nhưng độ giãn cao (trên 40%) và ứng 
suất ban đầu thấp 
- Xơ staple của Nylon và PES có độ bền tương đương xơ bông nhưng độ giãn lại lớn 
hơn nhiều (khoảng 35-45%), sự thay đổi của vật liệu dưới tác dụng của lực tăng 
dần tương đối giống nhau 
- Xơ staple của PP có độ bền thấp hơn xơ bông (khoảng 200mN/tex) nhưng độ giãn 
rất lớn,hơn cả xơ len (khoảng trên 50%) 
- Xơ staple của Acrylic có độ bền trung bình (khoảng 250mN/tex) và độ giãn trung 
bình (khoảng 25%) 
Có thể pha PES và Cotton hoặc Len và Acrylic tương đối thuận lợi để kéo sợi, xơ PP 
thuận lợi để sử dụng trong vải không dệt 
4 Câu 4 (1.5 điểm) 
Xơ Polyester là xơ được sử dụng phổ biến trong dệt may. Hãy trình bày hiểu biết của 
em về tính chất vật lý và cơ học của loại xơ này ? 
Các tính chất cơ lý đặc trưng của xơ PES: 
6 
- Có độ bền độ giãn tương đối cao (50 đến 75 cN/tex với xơ có độ bền cao và 
35cN/tex đến 50 cN/tex với xơ có độ bền trung bình,10 đến 30% độ giãn) 
- Có sự phục hồi tốt khi chịu kéo giãn, và từ nén, uốn và cắt. 
- Có độ rão tốt, không đáng kể, PES filament phục hồi hoàn toàn từ kéo giãn 1%.Độ 
phục hồi của xơ cắt ngắn thấp hơn cùa filament do phần quăn trên xơ căt ngắn không 
thể phục hồi hoàn toàn sau chịu tải 
- Có độ kháng mài mòn tốt hơn đa phần các xơ tự nhiên và nhân tạo khác 
- Chỉ chỉ hấp thu một số lượng rất nhỏ của độ ẩm, độ bền và độ giãn dài không bị ảnh 
hưởng bởi độ ẩm. Độ hồi ẩm khoảng 0,4 % ở mức 65 % RH và 20 °C. Tuy nhiên, tiếp 
xúc kéo dài với độ ẩm ở nhiệt độ cao sẽ làm suy giảm các tính chất vật lý của các xơ 
do thủy phân của polymer polyester 
- Nhiệt độ làm mềm: 260 °C, nhiệt độ dính : 230-240 ° C. Khi tiếp xúc kéo dài ở nhiệt 
độ cao, độ bền ít bị ảnh hưởng nhất so với tất cả các sợi tự nhiên và nhân tạo còn lại 
- Là một xơ cách điện rất tốt. 
- PET là chất trơ sinh lý, không gây ra bất kỳ kích ứng da nào 
- Độ co thấp (3 % trong không khí ở nhiệt độ 100°C và 10 % trong không khí ở nhiệt 
độ 150°C) 
- PET có sức đề kháng cao với phân hủy ánh sáng.Khi tiếp xúc kéo dài, xơ bị mất 
dần độ bền , nhưng không biến màu. 
-Hết- 
 Giảng viên ra đề thi 
 TS.Bùi Mai Hương