BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ====== ====== LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CHO HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ CON HỒ HỮU HÙNG Hà Nội, 11/2009 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I-TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC HÌNH THÁI, ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA XƠ BÔNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC ĐẶC TRƯNG NÀY 10 1.1 Tình hình sử dụng xơ bơng cơng nghiệp Dệt May 10 1.1.1 Tình hình sử dụng sản xuất giới 10 1.1.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất bơng Việt Nam 12 1.2 Các vấn đề liên quan đến cấu trúc xơ 15 1.2.1 Nguồn gốc 15 1.2.2 Hình thái cấu trúc vật lý xơ 16 1.2.3 Thành phần hố học xơ bơng 23 1.2.4 Cấu trúc tinh thể xenlulô 29 1.2.4.1 Khái quát hình thái cấu trúc tinh thể xenlulô-bông 29 1.2.4.2 Cấu trúc tinh thể xenlulo nguyên 32 1.2.5 Mối quan hệ cấu trúc tinh thể đặc trưng lý xơ 40 1.3 Phương pháp xác định cấu trúc tinh thể xơ 41 1.3.1 Các phương pháp xác định cấu trúc xơ 41 1.3.2 Phương pháp đo nhiễu xạ tia X 43 1.3.1.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X 47 1.3.1.4 Ứng dụng tia X nghiên cứu khoa học Dệt May 52 1.4 Phương pháp đo tính chất lý xơ HVI 54 1.4.1 Các tính chất lý xơ bơng xác định HVI 56 1.4.1 Phương pháp đo đặc trưng lý xơ HVI 59 1.3.2.4 Ứng dụng thiết bị HVI nghiên cứu dệt may 64 CHƯƠNG II-NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 68 2.1 Mục đích đề tài 68 2.2 Đối tượng nghiên cứu 69 2.3 Phương pháp nghiên cứu 70 2.3.1 Phương pháp xác định đặc trưng lý 70 2.3.2 Phương pháp xác định thông số cấu trúc tinh thể 71 2.3.3 Xác định tương quan đặc trưng lý thông số cấu trúc xơ 79 2.3.3.1 Phương pháp hệ số tương quan phương trình hồi qui 79 2.3.3.2 Các bước tiến hành xử lý liệu 82 2.3.3.3 Kết luận 84 NHẬN XÉT VÀ BIỆN LUẬN KẾT QUẢ 85 3.1 Kết xác định đặc trưng lý mẫu xơ 85 3.2 Kết nghiên cứu tỷ lệ tinh thể mẫu xơ 87 3.2.1 Khoảng cách mặt tinh thể độ định hướng 87 3.2.2 Tỷ lệ vùng tinh thể, vùng vơ định hình kích thước hạt 89 3.3 Tương quan đặc trưng lý cấu trúc tinh thể Việt Nam Bông Mỹ nhập ngoại 91 KẾT LUẬN CHUNG 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 MỞ ĐẦU Dệt may Việt Nam(VN) lọt vào top 10 nước xuất (XK) hàng dệt may lớn giới Kim ngạch XK hàng dệt may ln đứng vị trí nhóm ngành hàng đứng đầu giá trị gia tăng thấp phụ thuộc vào nguyên liệu nước Trong đó, sản lượng bơng VN đáp ứng khoảng 2% nhu cầu xơ cho ngành sợi Theo thống kê, thời điểm năm 2008-2009, diện tích trồng bơng nước khoảng 3.000 ha, suất trung bình đạt khoảng 400kg bơng xơ/ha Ngành dệt sợi VN phải nhập gần 100% bơng xơ từ nước ngồi Tập đồn Dệt May Việt Nam (Vinatex) xây dựng chương trình phát triển vải với nhiều dự án sản xuất quy mô diện tích rộng lớn nơng trường, trang trại tỉnh Tây Nguyên vùng duyên hải miền Trung Công ty CP Bông Việt Nam cho biết, theo kế hoạch, diện tích trồng bơng vải nước niên vụ 2009-2010 tăng từ 3.000 lên 8.500 ha, sản lượng hạt thu hoạch niên vụ 2009-2010 năm ước đạt khoảng 10.000 Hiện nay, diện tích trồng bơng VN tập trung chủ yếu Tây Nguyên (42%), vùng duyên hải miền Trung (33%), miền Bắc (20%) Đông Nam (5%), có dự án phát triển bơng VinatexMart, Viện nghiên cứu Nha Hố, Công ty CP Bông Tây Nguyên… đầu tư quy mô, tập trung tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận, Giai Lai, Đắc Lắc, Đắc Nông Vinatex dự kiến, đến năm 2020 diện tích trồng bơng VN tăng lên 76.000 Sự phụ thuộc lớn vào nguồn nguyên liệu nhập ảnh hưởng trực tiếp đến ngành dệt may Việt Nam, toán đặt làm để chọn tạo giống sản xuất chất lượng xơ cao, chọn điều kiện chăm sóc gieo trồng tốt suất cao, chất lượng xơ tốt đáp ứng phần nhu cầu ngành Dệt May nước Hơn nữa, với phát triển xã hội yêu cầu chất lượng sản phẩm may mặc ngày khắt khe Người dân ngày yêu cầu sản phẩm cao cấp, để làm sản phẩm cao cấp tất nhiên nguyên liệu phải có đặc tính kỹ thuật đặc trưng lý tốt, mà chất đặc trưng cấu trúc vật liệu Vi cấu trúc xơ dệt vấn đề phức tạp, thông số chịu ảnh hưởng nhiều nguyên liệu trình hình thành Đối với xơ thiên nhiên thực vật giống điều kiện sinh trưởng (như thời tiết điều kiện chăm bón) Để hiểu mối tương quan tính chất lý, vi cấu trúc vật liệu nói chung các giống bơng Việt Nam nói riêng, giống lai tạo đạt tiêu chuẩn quốc gia cần phải có nhiều nghiên cứu để làm sáng tỏ vấn đề này, từ hiểu phần chất ảnh hưởng cấu trúc đặc trưng lý vật liệu, để từ có phương pháp chọn giống, chế độ chăm bón sử dụng vật liệu cho phù hợp Tuy nhiên hạn chế thời gian khn khổ luận văn cao học, nên đề tài thực khảo sát mối quan hệ vi cấu trúc đặc trưng lý xơ bơng Việt Nam, lý thúc đẩy thực đề tài: “ Khảo sát mối quan hệ cấu trúc tinh thể đặc trưng lý xơ bông” Đề tài tiến hành khảo sát mối quan hệ cấu trúc tinh thể số giống Việt Nam niên vụ 2007-2008 Mỹ - ngoại nhập với đặc trưng lý chúng nhằm đánh giá mối quan hệ cấu trúc tính chất (chất lượng) vật liệu, ảnh hưởng điều kiện sinh trưởng phát triển đến đặc trưng Mục đích đề tài là: - Xác định đặc trưng tinh thể xơ bông: tỷ lệ tinh thể, kính thước hạt, độ định hướng vi cấu trúc xơ - Từ thông số vi cấu trúc liên hệ với đặc trưng lý xác định thiết bị HVI để tìm mối quan hệ vi cấu trúc đặc trưng lý xơ Việt Nam, để từ làm rõ chất cấu trúc tính chất vật liệu ảnh hưởng điều kiện sinh trưởng phát triển đến yếu tố vật liệu Để đạt mục tiêu này, đề tài tiến hành theo bước sau: Chương I: Tổng quan cấu trúc hình thái, đặc trưng lý xơ phương pháp đo Chương II: Nội dung phương pháp nghiên cứu Chương III: Kết bàn luận Luận văn thực Khoa Công nghệ Dệt May Thời trang trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Dệt May Viện Khoa học Công nghệ Vật liệu Việt Nam Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Vũ Thị Hồng Khanh – nhà giáo tâm huyết – người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Xin cảm ơn ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Dệt May Thời trang, ban Lãnh đạo Viện Dệt May, Viện Khoa Học Vật Liệu, thầy giáo Khoa, Trung tâm Thí nghiệm Dệt May - Viện Dệt May anh chị em bạn bè đồng nghiệp tận tình giúp đỡ để tơi hồn thành luận văn này." Các hình vẽ bảng biểu Bảng 1 - Diễn biến tình hình sản xuất bơng giới Bảng 1.2 – Tình hình bơng nhập vài năm gần Bảng 1.3- Sự phân bố xenlulô tạp chất xơ Bảng 1.4- Thành phần xơ theo thời gian sinh trưởng Bảng 1.5- Chu kỳ, góc thể tích (V) đơn vị mạng lưới tinh thể loại xenlulo nguyên Bảng 1.6- Khoảng cách mặt phẳng kích thước tinh thể xenlulô nguyên Bảng 1.7- Các giá trị chiều dài sóng đặc trưng số kim loại thường dùng làm đối catot (anot) phân tích Rưntgen Bảng1-8 Ảnh hưởng tính chất xơ đến trình kéo sợi sản phẩm Bảng 2.1- Cường độ nhiễu xạ pha tinh thể mẫu Việt Nam Bảng 2.2- Cường độ nhiễu xạ pha tinh thể mẫu Mỹ Bảng 2.3- Mối liên hệ cường nhiễu xạ Ia Ic Bảng 2.4- Giá trị bề rộng ½ cường độ cực đại mẫu Việt Nam Bảng 2.5- Giá trị bề rộng ½ cường độ cực đại mẫu Mỹ Bảng 2.6 – Các cặp thông số đặc trưng cấu trúc lý tiến hành tìm tương quan xơ Việt Nam Bảng 2.7 – Các cặp thông số đặc trưng cấu trúc lý tiến hành tìm tương quan bơng xơ Mỹ Bảng 3.1- Đặc trưng lý mẫu xơ Việt Nam liên vụ 2007-2008 Bảng 3.2- Đặc trưng lý mẫu xơ Mỹ Bảng 3.3- Khoảng cách mặt tinh thể xenlulô Việt Nam Bảng 3.4- Khoảng cách mặt tinh thể xenlulô cường độ nhiễu xạ Mỹ Bảng 3.5- Tỷ lệ % vùng tinh thể kích thước hạt mẫu bơng Việt Nam Bảng 3.6- Tỷ lệ % vùng tinh thể kích thước hạt mẫu bơng Mỹ Bảng 3.7- Tương quan thông số cấu trúc đặc trưng lý Việt Nam Bảng 3.8- Tương quan thông số cấu trúc đặc trưng lý bơng Mỹ Hình 1.1-Biểu đồ nhập bơng vài năm gần Hình 1.2- Hình thái cấu trúc xơ bơng Hình 1.3- Cấu trúc vi mơ xơ bơng Hình 1.4 a - vùng vơ định hình; b - vùng kết tinh khơng định hướng; c - vùng định hướng kết tinh Hình 1.5 a, liên kết H nội phân tử Hermans đưa ra; b, liên kết H nội phân tử Champetier đưa Hình 1.6- Mơ hình mạng lưới tinh thể xenlulo Hình 1.7- Hình chiếu tinh thể xenlulô thiên nhiên (I) xenlulô tái sinh (II) Hình 1.8- Hình chiếu đứng tinh thể xenlulô Mạch trung tâm nằm xen kẽ song song với mạch bên Hình 1.9- Mơ hình mạch xenlulo Hình 1.10- Hình chiếu đơn vị mạng lưới tinh thể Xenlulô I mặt phẳng bc Honjo Vatanabe đề nghị Hình 1.11- Mơ hình cấu trúc xenlulo ngun Hình 1.12- Hình đơn vị mạng tinh thể xenlulơ, kết bó mạch Hình 1.13- Mơ hình xenlulơ Iα O- ngun tử Oxi lưới liên kết hydro Hình 1.14- Mơ hình xenlulơ Iβ O-ngun tử lưới liên kết hydro Hình 1.15- Mối quan hệ đơn vị tinh thể xenlulo Iβ Iα Hình 1.16- Bước sóng tia X Hình 1.17- Phổ nhiễu xạ xơ bơng Hình 1.18- X-ray diffractometer D5000 Hình 1.19- Sơ đồ pha tia X phản xạ tinh thể Hình 1.20- Ghi lại tượng nhiễu xạ Hình 1.21- Nhiễu xạ tia X Hình 1.22- Xác định cấu trúc tinh thể phương pháp nhiễu xạ tia X Hình 1.23- Hệ thống HVI Hình 1-24 Nhập bơng- so sánh chi phí sản xuất, Ví dụ : sợi OE Ne20/1 Mỹ Hình 1.25- Hiệu ứng lỗi sọc ngang vải dệt kim Hình 2.1- Dạng đồ thị phổ pha tinh thể xơ X D5000 hãng SIEMENS Hình 2.2- đồ thị tương quan cường độ nhiễu xạ Ic Ia bơng VNTB Hình 2.3- Đồ thị tương quan cường độ nhiễu xạ Ic Ia bơng Mỹ TB Hình 3.1- Biểu đồ phổ nhiễu xạ tia X mẫu bơng Hình 3.2- đồ thị tương quan tỷ lệ kết tinh độ bền bơng VNTB Hình 3.3- đồ thị tương quan tỷ lệ vơ định hình độ bền bơng VNT Hình 3.4- đồ thị tương quan tỷ lệ kết tinh độ bền bơng Mỹ Hình 3.5- đồ thị tương quan tỷ lệ vơ định hình độ bền bơng Mỹ Một số ký hiệu ký tự viết tắt Ký tự, ký hiệu Từ viết tắt Ký tự, ký hiệu Từ viết tắt Cường độ nhiễu xạ pha tinh thể SCI Chỉ số khả kéo sợi Ia Mic Chỉ số micronaire Ic Mat Chỉ số độ chín Xa Tỷ lệ kết tinh Len Chiều dài trung bình nửa Xc Cường độ nhiễu xạ pha vô định hình Unf Chỉ số độ BM Bề rộng ½ cường độ cực đại SFI Tỉ lệ xơ ngắn VN01 Str Độ bền VN35 Ký hiệu giống Ký hiệu giống Elg Độ giãn KN06 Ký hiệu giống Moist Độ ẩm Rd Độ phản xạ ánh sáng +b Sắc độ vàng C Grade Phân cấp màu Tr Cnt Số điểm tạp Tr Area Diện tích tạp Tr Grade Cấp tạp UV Độ phát huỳnh quang Nep Số điểm kết 86 từ 4,09 ÷ 4,36 Với hai mẫu giống KN06 M2 M9 cho thấy Chỉ số micronire, độ chín chiều dài xơ, độ đồng theo chiều dài, độ bền mẫu M2 cao mẫu M9 số kéo sợi mẫu M2 cao M9 Với giống bơng VN01-2 có số độ mảnh độ chín cao giống KN06: độ mảnh micronaire từ 4,36 ÷ 4,73, độ chín từ 0,88 ÷ 0,91, chiều dài độ bền có giá trị tương đương với mẫu KN06 Với mẫu VN35 có giá trị đặc tính tương tự Kết luận: Các giá trị đặc trưng lý mẫu xơ Việt Nam tương đương không hồn tồn giống nhau, điều lý giải giống trồng vùng khác nên tính chất lý mẫu khác Bảng 3.2- Đặc trưng lý mẫu xơ Mỹ Các tiêu thử USTER® HVI Spectrum I (ASTM D 5867-05) Bơng Mỹ Chủng loại Tên mẫu SCI Mic Mat UHML Unf(%) SFI Str Elg Moist (Rd) (+b) C Tr (mm) (%) (G/tex) (%) ( %) Grade Cnt Tr Area (%) Mẫu 111 4,78 0,89 26,93 80,0 12,1 26,7 7,5 7,7 84,3 10,8 11-3 18 0,18 Mẫu 154 3,61 0,88 29,68 81,7 10,0 32,4 8,7 8,0 87,0 13,4 12-1 0,06 Mẫu 145 4,34 0,89 28,88 82,9 8,0 31,3 6,7 6,1 82,2 13,7 13-1 11 0,12 Mẫu 124 4,70 0,92 27,89 81,4 11,1 27,7 8,5 6,7 84,5 11,6 12-1 17 0,19 Mẫu 126 3,48 0,86 28,64 79,1 13,2 27,2 8,9 6,4 88,7 12,0 11-3 0,10 Mẫu 150 3,96 0,91 30,70 81,6 9,4 31,1 8,2 6,5 89,8 11,6 11-1 17 0,16 Mẫu 153 4,16 0,92 29,89 82,5 8,5 32,0 8,3 7,8 87,7 11,8 11-1 19 0,15 Mẫu 127 4,48 0,88 27,57 81,6 10,5 28,7 7,2 8,9 81,6 10,5 11-3 24 0,21 Mẫu 142 3,29 0,87 29,29 81,1 11,0 29,6 8,4 6,3 81,7 12,4 12-1 26 0,29 Mẫu 10 147 3,60 0,88 28,51 81,9 10,5 32,8 9,1 7,2 77,3 16,4 24-1 0,08 Các mẫu xơ bơng Mỹ nghiên cứu có chiều dài, độ chín độ mịn tương đương tương đương với mẫu xơ Việt Nam Chiều dài mẫu bơng Mỹ từ 26,93÷30,7mm, độ bền từ 26,7÷32,8 số độ chín từ khoảng 0,86÷0,92 Qua kết thực nghiệm 20 mẫu xơ thể 87 bảng 3.1 3.2 cho thấy kết phản ánh loại xơ có chất lượng trung bình nằm khoảng chất lượng bơng xơ trung bình: độ dài khoảng từ 27÷32mm, số micronaire 3,29÷4,78 độ bền từ 26,7÷32,8 (g/tex) 3.2 Kết nghiên cứu tỷ lệ tinh thể mẫu xơ bơng Như trình bày phần tổng quan, để nghiên cứu cấu trúc xơ người ta sử dụng nhiễu xạ tia X để xác định tỷ lệ tinh thể Khi nghiên cứu đồ thị pha tinh thể mẫu nghiên cứu máy nhiễu xạ D5000 XRAY DIFFRACTION nhiệt độ phịng 200C độ ẩm tương đối khơng khí 65% nhận đồ thị phổ pha tinh thể mẫu xơ hình Hình 3.1- Biểu đồ phổ nhiễu xạ tia X mẫu 3.2.1 Khoảng cách mặt tinh thể độ định hướng Từ biểu đồ phổ cho ta khoảng cách mặt tinh thể peak đặc trưng d1, d2 d3, sau chọn peak đặc trưng để xác định cường độ nhiễu xạ (ở 88 biểu đồ phổ peak thứ peak đặc trưng nhất) xác định Ia Ic trình bày mục (2.3.2) thu kết sau: Bảng 3.3- Khoảng cách mặt tinh thể xenlulô Việt Nam Bông Việt Nam Chủng loại Tên mẫu Khoảng cách mặt d1 d2 d3 KN06 (M2) 6.031 5.440 3.950 KN06 (M9) 5.891 5.348 3.890 VN01-2 (M1) 5.853 5,361 3,911 VN01-2 (M3) 5.974 5.371 3.913 VN01-2 (M4) 5.946 5.348 3.890 VN01-2 (M6) 6.088 5.486 3.973 VN01-2 (M8) 6.030 5.346 3.937 VN35 (M5) 6.002 5.416 3.949 VN35 (M7) 5.947 5.349 3.937 VN35 (M10) 5.975 5.378 3.890 Nhận xét: Bơng Việt Nam có khoảng cách mặt tinh thể mẫu tương đương độ định hướng mạng tinh thể mẫu bơng giống Điều giả thiết mẫu bơng có cấu trúc mạng tinh thể không gian Bảng 3.4- Khoảng cách mặt tinh thể xenlulô cường độ nhiễu xạ Mỹ Bông Mỹ Chủng loại Tên mẫu Khoảng cách mặt d1 d2 d3 Mẫu 5.837 5.348 3.913 Mẫu 5.918 5.393 3.913 Mẫu 5.891 5.393 3.901 Mẫu 5.946 5.304 3.901 Mẫu 5.962 5.347 3.901 89 Chủng loại Tên mẫu Khoảng cách mặt d1 d2 d3 Mẫu 5.918 5.371 3.901 Mẫu 5.946 5.393 3.925 Mẫu 5.946 5.304 3.901 Mẫu 6.002 5.326 3.925 Mẫu 10 5.947 5.394 3.914 Khoảng cách mặt tinh thể Mỹ tương đối đồng ổn định Việt Nam, điểu giả thiết cấu trúc mạng tinh thể Mỹ ổn định cấu trúc mạng tinh thể Việt Nam 3.2.2 Tỷ lệ vùng tinh thể, vùng vơ định hình kích thước hạt Bằng phương pháp xác định tỷ lệ tinh thể nhiễu xạ tia X theo Debye – Cherrer, trình bày phần thực nghiệm, kết tỷ lệ tinh thể kích thước hạt thu sau: Bảng 3.5- Tỷ lệ % vùng tinh thể kích thước hạt mẫu Việt Nam Bông Việt Nam Chủng loại Tên mẫu Xc (%) Xa (%) Kích thước hạt(nm) KN06 (M2) 68.52 31,48 44,11 KN06 (M9) 57.43 42,57 40,12 VN01-2 (M1) 61.49 38.51 40.74 VN01-2(M3) 64.94 35,06 43,85 VN01-2(M4) 62.19 37,81 39,93 VN01-2(M6) 63.05 36,95 46,60 VN01-2(M8) 62.38 37,62 42,25 VN35 (M5) 68.82 31,18 46,40 VN35 (M7) 58.09 41,91 42,25 VN35 (M10) 61.39 38,61 37,24 90 Cùng giống bơng trồng vùng khác tỷ lệ tinh thể, tỷ lệ vơ định hình kích thước hạt khác Điều giả thiết điều kiện thổ nhưỡng ảnh hưởng đến sinh trưởng ảnh hưởng đến trình hình thành mạng tinh thể cấu trúc xơ Bảng 3.6- Tỷ lệ % vùng tinh thể kích thước hạt mẫu bơng Mỹ Bông Mỹ Chủng loại Tên mẫu Xc (%) Xa (%) Kích thước hạt(nm) Mẫu Mẫu 67.36 32.64 41.23 64.28 35.72 38.73 Mẫu 59.76 40.24 37.96 Mẫu 64.47 35.53 37.15 Mẫu 65.32 34.68 37.15 Mẫu 63.92 36.08 37.15 Mẫu 61.36 38.64 40.49 Mẫu 67.07 32.93 42.25 Mẫu 61.99 38.01 41.10 Mẫu 10 63.82 36.18 40.34 Nhìn chung tỷ lệ kết tinh mẫu Mỹ so với mẫu Việt Nam ổn định hơn, tỷ lệ tinh thể nằm mẫu bơng Mỹ nằm khoảng từ 59,76÷67,36% cịn mẫu Việt Nam nằm khoảng rộng từ 57,43÷68,82% tỷ lệ vơ định hình vậy, mẫu bơng Mỹ từ 32,64÷40,24% cịn mẫu bơng Việt Nam từ 31,18÷42,57% Điều minh chứng thêm cho ổn định cấu trúc tinh thể xơ Mỹ so với Việt Nam Về kích thước hạt tinh thể, kích thước hạt tinh thể bơng Việt Nam nằm khoảng từ 37,24÷46,60nm cịn bơng Mỹ nằm 91 khoảng từ 37,15÷42,25nm kích thước hạt Việt Nam thô không ổn định Mỹ 3.3 Tương quan đặc trưng lý cấu trúc tinh thể Việt Nam Bông Mỹ nhập ngoại Bằng phương pháp xử lý liệu trình bày mục 2.3.3.2, sau thực nhận kết sau : Bảng 3.7- Tương quan thông số cấu trúc đặc trưng lý Việt Nam MIC UHML MAT (mm) Unf (%) SFI (%) Str (G/tex) Elg (%) Xc (%) Thông số SCI SCI MIC -0,2192 MAT UHML (mm) 0,3813 0,5690 0,7176 -0,4613 0,2565 Unf (%) 0,8337 0,2653 0,6774 0,4858 SFI (%) Str (G/tex) -0,7695 -0,0775 -0,3883 -0,4911 -0,8761 0,7090 0,1237 0,1516 0,1069 0,6206 -0,5290 Elg (%) 0,3603 0,2754 0,8592 0,2916 0,5890 -0,3031 0,0071 Xc (%) 0,8970 -0,2682 0,1245 0,4557 0,7461 -0,7097 0,8044 0,2046 Xa (%) -0,8970 0,2682 -0,1245 -0,4557 -0,7461 0,7097 Kích thước hạt 0,6321 -0,1825 0,2068 0,5969 0,6623 -0,6083 (nm) -0,8044 -0,2046 -1,0000 0,2909 0,4504 Xa (%) Kích thước hạt (nm) 1 0,6742 -0,6742 Các mẫu bơng Việt Nam có hệ số tương quan tương đối cao, thông số độ bền tỷ lệ kết tinh 0,8044 Còn hệ số tương quan tỷ lệ vơ định độ bền ngược lại - 0,8044, điều phù hợp với mối quan hệ cấu trúc tính chất vật liệu Khi tỷ lệ kết tinh tăng, tức tỷ lệ vơ định hình giảm độ bền tăng tỷ lệ kết tinh giảm, tức tỷ lệ vô định hình tăng độ bền giảm * Đồ thị biểu thị mối tương quan tỷ lệ tinh thể độ bền: 92 Tuong quan ty le ket tinh ben VN R = 0.8044 44 Do ben (g/tex) 39 34 29 24 0.58 0.61 0.64 0.67 Ty le ket tinh Xc (%) Hình 3.2- đồ thị tương quan tỷ lệ kết tinh độ bền VNTB Tuong quan ty le vo dinh hinh vµ ben b«ng V R = - 0.8044 44 Do ben (g/tex) 39 34 29 24 0.3 0.35 0.4 Ty vo dinh hinh Xc (%) Hình 3.3- đồ thị tương quan tỷ lệ vơ định hình độ bền bơng VNTB 93 Tỷ lệ tương quan độ chín, độ mảnh tỷ lệ tinh thể thấp khoảng 0,12 0,26 điều giả thiết rằng, với nhiều giống khác trồng vùng khác Việt Nam độ chín độ mảnh mẫu không đồng chúng có hệ số tương quan khơng cao Tỷ lệ tương quan độ dài với tỷ lệ tinh thể cao so với độ chín độ mảnh, hệ số tương quan 0,45 điều thấy giống bơng Việt Nam có chiều dài xơ khoảng 29, 30cm tương đối đồng so với độ mảnh độ chín, hệ số tương quan chúng với tỷ lệ tinh thể cao so với độ chín độ mảnh Các thơng số cấu trúc tinh thể có độ tương quan cao với số SCI điều phù hợp, SCI hàm hồi quy đặc trưng lý xơ Và hệ số tương quan có giá trị tương đương với giá trị tương quan tỷ lệ tinh thể với độ bền Bảng 3.8- Tương quan thông số cấu trúc đặc trưng lý Mỹ Thông số SCI SCI MIC 0,5124 MIC UHML MAT (mm) 0,1947 0,5722 Unf (%) 0,6681 0,2056 0,5371 0,4055 SFI (%) Str (G/tex) Elg (%) Xc (%) Xa (%) SFI (%) Str (G/tex) Elg (%) Xc (%) Xa (%) MAT UHML (mm) 0,9121 Unf (%) 0,2005 0,6125 1 -0,5361 0,7451 0,1338 0,5224 0,9638 0,8471 0,1714 0,5894 0,0506 0,3798 0,4312 0,4298 0,7115 0,2268 0,6019 0,6631 0,2949 0,7098 0,7098 0,2949 -0,6019 0,7115 0,2268 0,6631 0,9642 0,3211 0,2632 0,8001 0,7805 0,0143 0,6699 0,0930 -0,6699 -0,0930 -1 Kích thước hạt (nm) 94 Kích thước hạt 0,1950 0,1906 0,3786 0,0502 0,1532 0,0176 (nm) 0,0921 0,3584 0,2564 0,2564 Dưới đồ thị tương quan tỷ lệ kết tinh độ bền mẫu Mỹ: Tuong quan ty le ket tinh ben My R = 0.6699 Do ben (g/tex) 44 39 34 29 24 0.6 0.62 0.64 0.66 Ty le ket tinh Xc (%) Hình 3.4- đồ thị tương quan tỷ lệ kết tinh độ bền Mỹ Hệ số tương quan tỷ lệ tinh thể độ bền Mỹ so với độ bền Việt Nam không cao, hệ số tương quan 0,67 Điều giả thiết rằng: Các mẫu bơng Việt Nam trồng liên vụ giới hạn địa lý không rộng hệ số tương quan cao bơng Mỹ, cịn với mẫu bơng Mỹ khơng trồng liên vụ có giới hạn địa lỹ lớn lên hệ số tương quan nhỏ 95 Tuong quan ty le vo dinh hinh ben My R = - 0.6699 44 Do ben (g/tex) 39 34 29 24 0.35 0.38 0.41 Ty vo dinh hinh Xc (%) Hình 3.5- đồ thị tương quan tỷ lệ vơ định hình độ bền bơng Mỹ Nhận xét: - Qua bảng kết khoảng cách mặt tinh thể bảng 3.3, bảng 3.4 tỷ lệ tinh thể kích thước hạt tinh thể cấu trúc mẫu xơ bơng cho thấy: Khoảng cách d kính thước hạt mẫu Việt Nam tương đồng với cấu trúc tinh thể xơ nhà khoa học nghiên cứu trước (xem bảng 1.6) - Kích thước hạt bơng Việt Nam (37-46nm) nằm phạm vi rộng Mỹ (37-42nm) Điều giả thiết giống bơng Mỹ lai tạo chủng Việt Nam đồng Việt Nam - Tỷ lệ tinh thể cấu trúc Việt Nam tương tự giới dao động khoảng 60% Sự thay đổi phụ thuộc nhiều vào điệu kiện canh tác, chăm sóc, thời tiết niên vụ trồng 96 - Khoảng cách d1, d2, d3 ảnh hưởng đến độ bền xơ bông, ảnh hưởng đến lực tương tác lực hút mạch phân tử nguyên tử cấu trúc mạng - Khoảng cách d1, d2, d3 mẫu xơ tương đương giả thiết độ định hướng mạch cao phân tử xenlulô - Tỷ lệ vùng tinh thể ảnh hưởng đến kết bó mạch xenlulo xơ bơng, tỷ lệ tinh thể cao độ bền tăng, nhiên điều phụ thuộc vào độ định hướng kích thước hạt tinh thể cấu trúc tinh thể - Đối với Việt Nam độ tương quan độ bền tỷ lệ kết tinh cao, cịn bơng Mỹ độ tương quan lại thấp, điều thể rằng: Việt Nam mẫu lấy từ liên vụ (2007-2008) phạm vi địa lý không rộng (diện tích trồng khoảng 3000ha niên vụ 2007-2008), có độ tương quan cao Cịn bơng Mỹ tác giả khơng biết rõ mẫu bơng có niên vụ hay khơng, mặt khác chúng trồng nhiều vùng phạm vi địa lý rộng nước Mỹ mà kết cho thấy độ tương quan hai tính chất thấp Việt Nam - Đối với độ tương quan độ bền tỷ lệ vơ định hình giá trị ngược dấu Mỹ Việt Nam, điều hợp với chất qui luật vật liệu Tức tỷ lệ kết tinh tăng, tỷ lệ vô định hình giảm độ bền tăng, ngược lại tỷ lệ kết tinh giảm, tỷ lệ vơ định hình tăng độ bền giảm 97 KẾT LUẬN CHUNG Trong đề tài này, 10 mẫu xơ ba giống VN 01; VN35; KN06 trồng vùng khác năm 2007-2008 10 mẫu xơ Mỹ nghiên cứu phân tích số đặc điểm cấu trúc, cấu tạo đặc trưng lý Có thể rút số kết luận sơ sau: 1- Các đặc trưng lý mẫu xơ Việt Nam như: độ bền, độ giãn dài, chiều dài tương đồng với đặc trưng lý mẫu Mỹ ngoại nhập 2- Khoảng cách d kính thước hạt mẫu Việt Nam tương đồng với nghiên cứu nhà khoa học trước (xem bảng 1.6) - Kích thước hạt bơng Việt Nam (37-46nm) nằm phạm vi rộng Mỹ (37-42nm) Điều giả thiết lai chọn giống bơng Mỹ tốt Việt Nam đồng Việt Nam - Tỷ lệ tinh thể cấu trúc Việt Nam tương tự giới dao động khoảng 60% Sự thay đổi phụ thuộc nhiều vào điều kiện canh tác, chăm sóc, thời tiết niên vụ trồng - Khoảng cách d1, d2, d3 ảnh hưởng đến độ bền xơ bông, ảnh hưởng đến lực tương tác lực hút mạch phân tử nguyên tử cấu trúc mạng - Khoảng cách d1, d2, d3 mẫu xơ tương đương giả thiết độ định hướng mạch cao phân tử xenlulô - Tỷ lệ vùng tinh thể ảnh hưởng đến kết bó mạch xenlulo xơ bơng, tỷ lệ tinh thể cao độ bền tăng, nhiên điều phụ thuộc vào độ định hướng kích thước hạt tinh thể cấu trúc tinh thể 98 - Đối với Việt Nam độ tương quan độ bền tỷ lệ kết tinh cao, cịn bơng Mỹ độ tương quan lại thấp hơn, điều thể rằng: Việt Nam mẫu lấy từ niên vụ (20072008) phạm vi địa lý khơng rộng (diện tích trồng khoảng 300ha), có độ tương quan cao Cịn bơng Mỹ mẫu bơng khơng liên vụ, mặt khác chúng trồng nhiều vùng phạm vi địa lý rộng nước Mỹ mà kết cho thấy độ tương quan hai tính chất thấp 10- Đối với độ tương quan độ bền tỷ lệ vơ định hình giá trị ngược dấu Mỹ Việt Nam, điều hợp với chất qui luật vật liệu Tức độ kết tinh tăng, tỷ lệ vơ định hình giảm độ bền tăng, ngược lại độ kết tinh giảm, tỷ lệ vô định hình tăng độ bền giảm 11- Hợp kết nghiên cứu thu đặc trưng lý, độ kết tinh, tỷ lệ vơ định hình, độ định hướng, kích thước hạt mạch đại phân tử xenlulơ mẫu bơng nghiên cứu rút kết luận rằng: Các mẫu bơng VN01; VN35; KN06 có độ bền chiều dài tương đương với giới, nhiên chất lượng lại chưa tốt biến động, điều lý giải điều kiện canh tác, trồng trọt, giống, lai tạo, chế độ chăm sóc điều kiện thổ nhưỡng khí hậu Luận văn làm rõ phần mối quan hệ đặc trưng lý cấu trúc vật liệu Để có kết luận khoa học cần phải tiếp tục nghiên cứu phạm vi qui mô số lượng mẫu lớn giống vùng trồng trọng điểm, đồng thời tiến hành xác định thêm thông số thiết bị đại khác hiển vi điện tử truyền qua (TEM- Transmision Electron Microscope ), hiển vi lực nguyên tử (AFM- Atomic Force Microscopy) số thiết bị khác để khẳng định lại thơng số hệ số 99 tương quan cao mối quan hệ đặc trưng lý cấu trúc tinh thể vật liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Cao Hữu Trượng (1994), Cơng nghệ hố học sợi dệt, Đại học Bách Khoa Hà nội Công ty Cổ phần Bông Việt Nam (2007), Báo cáo trạng sản xuất Việt Nam giải pháp phát triển năm tới Đặng Văn Giáp (1997), Phân tích liệu khoa học chương trình MSExcel, Nhà xuất giáo dục Nguyễn Đức Nghĩa, Bài giảng nhiễu xạ tia X, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Lân (2003), Xử lý thông kê số liệu thực nghiệm & ví dụ ứng dụng ngànhDệt May Đại học Quốc gia, thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Thông (2004), Thực trạng chất lượng xơ doanh nghiệp sản xuất sử dụng Việt Nam, Báo cáo Hội thảo ngày tháng 12 năm 2004 Tổng Công ty Dệt May Việt Nam việc phát triển Bông Việt Nam Nguyễn Trung Thu (1990), vật liệu dệt Khoa Dệt trường Đại học bách khoa Hà Nội Phạm Hồng (3/1984), Đánh giá chất lượng sản phẩm ngành Dệt, trường Đại học Bách khoa Hà Nội, khoa kỹ thuật Dệt PGS, PTS Phạm Hồng (1994), Kỹ thuật kiểm nghiệm xơ-sợi-chỉ-vải-hàng may, tập 1, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tập đoàn Dệt May http://www.vinatex.com Việt Nam – VINATEX, (web-site: 100 10 Từ Văn Mặc, Phân tích Hóa lý 11 Anja Schleth Gabriela Peters V2.0 (January 2005), Application Hand book (micronaire, fiber length, fiber strength, fiber elongation, maturity index, short fiber index, fiber color, fiber trash, fiber moisture) 12 Arthur D Broadbent(2001), Basic principles of textile coloration Canada (Bản dịch tiếng Việt Đặng Trấn Phòng, 2004) 13 Charles H Chewning Jr., Cotton Inc., Managing Cotton Using HVI Data and the EFS System, EFS Conference, (5/97) 14 Cotton Varieties By Origin (1991), Bremen Cotton Exchange, White, Uster Technologies, Inc., SCI Application in a Cotton Yarn Spinning Mill 15 David Hukins, X-Ray Diffraction 16 Dr Preston Sasser, Cotton Inc., Fiber Grade and Measurement, Textile Asia, (8/88) 17 Dr Preston Sasser, Cotton Inc., Review of Yarn Regession Equation from Fiber Data, EFS Conference, (11/88) 18 Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials 19 International Cotton Advisory Committee – ICAC, (web-site: http://www.icac.org) 20 Leroy E Alexander, X-ray diffraction methods in polymer science 21 René Freytac, Jean – Jacke Donzé (1979), Chemical Procesing of fibres and fabrics Handbook of fiber Science and Technology (Volume 1) Jerusalem Israel 22 Rene Guinebretiere, X-ray diffraction by polycrystalline material 23 S Pérez and B Mackie (2001), Structure and Morphology of Cellulose ... glucô 6ch2oh H H 5C o 4C H OH H HO c3 c2 H OH C=C H o h2c C=C H H CH.OH Pyran D Glucụ pyranụzơ Các nhà nghiên cứu thống đại phân tử xenlulô tạo thành từ phân tử β-D glucô pyranơzơ, cịn tinh bột tạo. .. Ngoài cấu tạo β - D – glucô nên hai gốc nằm liền kề mạch xenlulô quay lệch 1800 quanh trục phân tử, nên hai gốc β-D – glucô hợp thành gốc xenluôbiôzơ Với đặc điểm này, công thức cấu tạo xenlulơ... xenlobiôzơ 0.5nm 0 0 0 0 1.025nm Nghiên cứu xếp theo trật tự không gian ngun tử xenlulơ cho thấy nhóm hydroxyl nguyên tử cacbon số (nghĩa nhóm – CH2OH) tạo thành liên kết hydro với nguyên tử oxy