of x

Công nghệ chế tạo ngư cụ

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 0 | Lần xem: 0 | Page: 33 | FileSize: 1.10 M | File type: PDF
0 lần xem

Công nghệ chế tạo ngư cụ. Môn học công nghệ chế tạo ngư cụ là môn học cơ sở chuyên ngành nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về vật liệu nghề cá dùng để chế tạo ngư cụ; biết cách tiến hành kiểm tra và nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu và ngư cụ, biết xác định và đánh giá đặc tính kỹ thuật của chúng, sử dụng đồng bộ tài liệu kỹ thuật, quy phạm về vật liệu để chế tạo và sửa chữa ngư cụ. Môn học cung cấp những phương pháp tính toán kỹ thuật, vật.... Giống các tài liệu khác được thành viên giới thiệu hoặc do sưu tầm lại và chia sẽ lại cho các bạn với mục đích học tập , chúng tôi không thu phí từ bạn đọc ,nếu phát hiện nội dung phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho chúng tôi,Ngoài giáo án bài giảng này, bạn có thể tải tài liệu miễn phí phục vụ tham khảo Vài tài liệu download thiếu font chữ không hiển thị đúng, nguyên nhân máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn tải các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/cong-nghe-che-tao-ngu-cu-j4v1tq.html

Nội dung


  1. Công nghệ chế tạo ngư cụ
  2. Trang MỤC LỤC 3 MỞ ĐẦU Phần I: VẬT LIỆU NGHỀ CÁ Chương I : Vật liệu xơ nghề cá ……………………………………………………….. 5 1- Ngư cụ và công nghệ chế tạo ngư cụ …………………………………….. 6 2- Vật liệu nghề cá …………………………………………………………….. 6 3- Vật liệu xơ nghề cá ………………………………………………………… 6 3.1- Tên gọi ………………………………………………………………. 6 3.2 - Các dạng xơ tổng hợp dùng trong nghề cá ……………………………. 7 3.3 - Các đặc tính chủ yếu của xơ ……………………………………………. 8 3.4 - Các phương pháp nhận biết xơ …………………………………………….. 10 4. - Các tính chất kỹ thuật cơ bản của xơ ……………………………………. 11 11 4.1- Độ dài của xơ và cường độ kéo đứt của sản phẩm………………………… 12 4.2 - Khối lượng và trọng lượng vật liệu xơ…………………………………… 4.3 - Tính chất giãn dài của xơ khi bị kéo …………………………………….. 13 14 4.4- Tính hút ẩm của xơ nghề cá…………………………………………….. ………………………………………………………….. 17 Chương II: Sợi, chỉ nghề cá 1.- Sợi và chỉ nghề cá………………………………………………………… 17 2.- Kết cấu chỉ lưới nghề cá …………………………………………………. 17 3.- Độ thô của xơ, sợi và chỉ lưới………………………………………………. 18 3.1 - Số Chi hệ mét…………………………………………………………… 19 3.2 - Chuẩn số Tex………………………………………………………………. 20 3.3 - Chuẩn số Đenier……………………………………………………………. 20 3.4- Các chuẩn số biểu thị độ thô chỉ lưới……………………………………. 20 3.5- Tính xoắn của sợi và chỉ lưới ………………………………………………. 26 3.6- Độ bền của sợi và chỉ lưới………………………………………………….. 28 30 3.7 - Vật liệu chế tạo phụ tùng ngư cụ …………………………………………. Chương III : Lưới tấm nghề cá ……………………………………………………. 32 1. Các thông số kỹ thuật cơ bản………………………………………………… 32 2. Qui chuẩn về kích thước mắt lưới và kích thước tấm lưới …………………. 34 2.1- Kích thước mắt lưới ………………………………………………. 34 2.2- Qui chuẩn kích thước tấm lưới ………………………………………… 36 3. Độ bền tấm lưới …………………………………………………………… 37 4. Ưu nhược điểm của lưới không gút …………………………………………. 39 5. Rút gọn tấm lưới ………………………………………………………… 40 5.1- Biến hình mắt lưới ………………………………………………………. 40 5.2- Hệ số rút gọn ở mắt lưới hình 6 cạnh …………………………………… 42 5.3- Biến hình phẳng tấm lưới ……………………………………………….. 43 5.4- Biến hình cong của mắt lưới hình thoi – Hệ số lắp ráp 44 5.5- Biến hình của tấm lưới hình tam giác - công thức Kuzơmin 45
  3. 2 5.6- Quan hệ giữa hệ số rút gọn với diện tích tấm lưới ………………….. 46 6. Trọng lượng tấm lưới ………………………………………. 47 6.1- Tính trọng lượng tấm lưới theo diện tích kéo căng ……………….. 47 6.2- Tính trọng lượng tấm lưới theo tấm lưới chuẩn …………………….. 48 6.3- Tính trọng lượng tấm lưới theo lượng chỉ tiêu hao ……………………. 49 Chương IV : Thừng, cáp và phao chì nghề cá 1. -Thừng và cáp nghề cá ………………………………………… 53 1.1- Phân loại thừng, dây nghề cá …………………………………….. 53 1.2- Cấu tạo………………………………………………………………. 54 1.3- Dây, cáp dùng trong nghề cá……………………………………. 55 2. Các tính chất kỹ thuật của thừng, cáp…………………………………….. 56 2.1- Các tính chất kỹ thuật của thừng ………………………………………… 56 2.2- Các tính chất kỹ thuật của cáp …………………………………………… 58 58 2.3- Phương pháp xác định các đặc trưng kỹ thuật ……………………………. 59 2.4- Qui chuẩn thừng cáp ……………………………………………….. 60 3. Phao chì nghề cá……………………………………………………… 3.1- Phao nghề cá ……………………………………………………………. 60 62 3.2- Chì sử dụng trong ngư cụ …………………………………………… Chương V : Kiểm nghiệm vật liệu nghề cá 64 1- Kiểm nghiệm vật liệu lưới …………………………………… 70 2. Kiểm nghiệm dây nghề cá ……………………………………………… 70 3. Kiểm nghiệm phụ tùng ngư cụ …………………………………….. Phần II: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ BẢO QUẢN NGƯ CỤ 71 Chương VI : Công nghệ chế tạo ngư cụ………………………………………. 71 1- Công nghệ chung về chế tạo ngư cụ ……………………………………. 72 2- Đan tấm lưới ………………………………………………… 81 3- Cắt lưới và lập kế họach cắt lưới. ……………………………………. 4- Chuyển đổi từ chu kỳ đan sang chu kỳ cắt và ngược lại………………….. 91 94 5- Lắp ráp lưới ……………………………….. 103 Chương VII: Nút dây nghề cá 103 1. Liên kết thừng cáp bằng nút……………………………………………. 107 2. Chầu dây……………………………………………………………….. Chương VIII : Đánh giá hao mòn vật liệu nghề cá và ngư cụ……………………………… 1. Độ bền và hao mòn vật liệu nghề cá và ngư cụ………………………….. 108 ……………………………………. 109 2. Hao mòn vật liệu nghề cá và ngư cụ 111 3. Mức tổn thất độ bền vật liệu……………………………………………. 112 4. Mức hao mòn vật liệu…………………………………………………… 118 5. Các phương pháp giảm hao mòn, nâng cao độ bền và bảo quản ngư cụ 119 Tài liệu tham khảo ……………………… ………………… 120 Phụ lục …………………………………………………………
  4. 3 MỞ ĐẦU Môn học công nghệ chế tạo ngư cụ là môn học cơ sở chuyên ngành nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về vật liệu nghề cá dùng để chế tạo ngư cụ; biết cách tiến hành kiểm tra và nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu và ngư cụ, biết xác định và đánh giá đặc tính kỹ thuật của chúng, sử dụng đồng bộ tài liệu kỹ thuật, quy phạm về vật liệu để chế tạo và sửa chữa ngư cụ. Môn học cung cấp những phương pháp tính toán kỹ thuật, vật tư nhằm thực hiện công nghệ chế tạo ngư cụ, biết tổ chức toàn bộ công nghệ chế tạo và lắp ráp ngư cụ, tổ chức các công đoạn riêng biệt của quá trình và từng khâu sửa chữa các bộ phận ngư cụ. Môn học đề cập cơ sở lý thuyết và biện pháp làm tăng tuổi thọ của ngư cụ, từ đó xây dựng chế độ bảo quản vật liệu và ngư cụ. Công nghệ chế tạo ngư cụ là môn học cơ sở của chuyên ngành khai thác thuỷ sản, quản lý khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản. Nội dung môn học đề cập các khái niệm và đặc trưng kỹ thuật của vật liệu ngư cụ, cần thiết cho kiến thức về cơ sở lý thuyết và tính toán ngư cụ, đồng thời là tiền đề về phương pháp chế tạo ngư cụ từng chuyên nghề. Môn học được giảng trước các môn học chuyên ngành công nghệ khai thác thuỷ sản. Môn học đề cập và lý giải khoa học những vấn đề biến dạng và độ bền vật liệu nghề cá, các bộ phận ngư cụ ở dạng tĩnh và chuyển động trong nước. Môn học được học sau các môn học cơ bản và cơ sở như toán, vật lý, hoá học, cơ học lý thuyết, cơ học chất lỏng, sức bền vật liệu... Vai trò của khoa học kỹ thuật rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của công nghệ chế tạo ngư cụ. Công nghệ chế tạo vật liệu mới cho phép lựa chọn vật liệu cho ngư cụ theo từng chuyên nghề một cách hợp lý, hiệu quả. Trước đây vật liệu dùng để chế tạo dây, lưới thường lấy trong tự nhiên như các loại sợi bông, đay, gai, xơ dừa.. Vật liệu tự nhiên, ngoài chất lượng không đảm bảo theo yêu cầu của dụng cụ nghề cá, qui trình chế tạo qua nhiều công đoạn và tốn nhiều công sức. Việc ứng dụng vật liệu tổng hợp dùng cho nghề cá cùng với các thiết bị dệt lưới và chế tạo phụ tùng làm cho công nghệ chế tạo ngư cụ càng ngày càng hoàn thiện, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vật liệu, ngư cụ đảm bảo chất lượng theo yêu cầu. Nghề khai thác cá ở nước ta xuất hiện khá sớm; tuy nhiên việc lựa chọn vật liệu theo đặc điểm cấu trúc của từng dạng ngư cụ chưa được chuẩn hóa, thi công chế tạo ngư cụ chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của thuyền trưởng, chủ tàu hoặc người chỉ huy thi công. Cả nước chỉ có một vài trung tâm nghề cá phát triển mạnh hoặc các xí nghiệp đánh cá, các doanh nghiệp khai thác có xưởng dệt lưới và xưởng chế tạo ngư cụ. Ngoài những công ty, xí nghiệp sản xuất dây lưới và phụ tùng ngư cụ; hiện nay còn tồn tại một số cơ sở sản xuất do máy móc thiết bị đã cũ và lạc hậu chưa được kiểm nghiệm chặt chẽ cũng đã ảnh hưởng đến chất lượng chỉ lưới, lưới tấm và ngư cụ khi làm việc. Với chiến lược phát triển ngành kinh tế thuỷ sản đến năm 2010 và tầm nhìn đến năm 2020, thực hiện công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, nhanh chóng hòa nhập với nền kinh tế chung của các nước trong khu vực và các nước phát triển, ngoài việc đầu tư tàu thuyền công suất lớn, trang bị hiện đại đủ sức vươn xa khai thác ngư trường mới, cần thiết phải đầu tư và đổi mới công nghệ khai thác, công nghệ chế tạo ngư cụ.
  5. 4 Cùng với sự phát triển của ngành vật liệu học hiện nay, lĩnh vực vật liệu nghề cá thế giới phát triển rất nhanh, đã xuất hiện một số chủng loại vật liệu mới đáp ứng riêng cho từng loại hình ngư cụ khác nhau. Giáo trình biên soạn lần này là cố gắng của các tác giả, tuy nhiên không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong sự đóng góp của đồng nghiệp và bạn đọc. Nha trang, tháng 10 năm 2007
  6. 5 VẬT LIỆU NGHỀ CÁ PHẦN I VẬT LIỆU XƠ NGHỀ CÁ Chương I: 1- Ngư cụ và công nghệ chế tạo ngư cụ Ngư cụ là tên gọi chung cho các dụng cụ đánh cá; mỗi loại có tên gọi riêng. Hình dạng và cấu trúc mỗi loại khác nhau, phụ thuộc vào tập tính đối tượng khai thác, nguyên lý khai thác, vùng biển khai thác. . . Ngư cụ có cấu trúc là lưới có sản lượng khai thác chiếm trên 90% tổng sản lượng các loại hình ngư cụ hiện có. Tùy theo kiểu loại ngư cụ, đặc điểm đối tượng khai thác và phương thức khai thác mà hình dạng làm việc của ngư cụ khác nhau, kết cấu chịu lực các phần lưới trong ngư cụ khác nhau, cách sử dụng hình dạng và kích thước mắt lưới giữa các phần lưới cũng khác nhau. Liên quan đến vật liệu nghề cá sử dụng tấm lưới trong kết cấu ngư cụ phải kể đến tính bền vững trong môi trường nước. Các loại vật liệu xơ tổng hợp đã chiếm lĩnh toàn bộ vật liệu làm lưới đánh cá do tính bền trong nước so với các vật liệu tự nhiên khác. Kết cấu độ bền ngư cụ là việc lựa chọn loại vật tư nghề cá phù hợp, lựa chọn độ to nhỏ của chỉ lưới làm ra lưới, dây lưới làm khung định hình ngư cụ. Hiểu biết đặc điểm cơ lý của vật liệu lưới sẽ lựa chọn được lưới tấm phù hợp với đặc điểm khai thác của mỗi loại hình ngư cụ. Vật liệu lưới được thể hiện qua các thông số cơ - lý, kết cấu chỉ lưới theo quy chuẩn quốc tế và khu vực. Trên các bản vẽ ngư cụ không thể thiếu được sự thể hiện vật liệu từng phần lưới và biểu diễn chúng bằng quy ước chung. Nhìn vào đó, người thi công ngư cụ có thể phán đoán được ý đồ của người thiết kế và có thể mua bán vật tư chuẩn xác để chế tạo ngư cụ. Trao đổi, mua bán, đặt hàng, thanh toán tài chính vật tư nghề cá cả trong nước và ngoài nước cũng cần có kiến thức về vật liệu nghề cá. Hình dáng tấm lưới không gian của ngư cụ rất khác nhau, tuy thế chúng lại được chế tạo từ những tấm lưới nguyên liệu theo quy chuẩn, sản xuất từ nhà máy dệt lưới. Mỗi phần lưới của ngư cụ có hình dáng nguyên liệu, độ bền vật liệu và khả năng làm việc theo chức năng bộ phận trong ngư cụ khác nhau. Để tạo thành những phần lưới riêng có hình dạng khác nhau được tiến hành bằng công nghệ cắt lưới từ tấm lưới nguyên liệu. Để cắt được tấm lưới có hình dạng mong muốn, tiết kiệm nguyên liệu, phải có phương pháp tính toán đặc thù nghề cá, lựa chọn phương án cắt lưới phù hợp. Lắp ráp các tấm lưới lại với nhau và buộc lưới vào dây lưới để tạo thành ngư cụ hoàn chỉnh cũng cần có phương pháp tính toán lắp ghép riêng, kỹ năng riêng từng phần việc trong chế tạo ngư cụ, để đảm bảo mối ghép chắc bền và ngư cụ làm việc trong nước có hiệu quả. Trong thiết kế, thi công chế tạo ngư cụ hiệu quả, cần chú ý tới kích thước mắt lưới và độ mở mắt lưới khi làm việc. Chọn kích thước mắt lưới dễ dàng thực hiện được khi chọn tấm lưới nguyên liệu. Tạo ra độ mở mắt lưới phù hợp cần biết được phương pháp tính toán riêng và cách lắp ráp lưới vào dây lưới phù hợp. Kiến thức trên được trình bày trong nội dung môn học công nghệ chế tạo ngư cụ. Trong quá trình sử dụng ngư cụ, tùy theo trạng thái làm việc trong nước, trên boong tàu hay trên bờ, độ bền từng phần lưới hay toàn bộ ngư cụ theo thời gian sẽ hao mòn khác nhau. Đánh giá mức hao mòn ngư cụ, có thể sử dụng chúng một cách có hiệu quả. Các cách tính toán riêng đã giúp
  7. 6 cho người sử dụng ngư cụ có cơ sở đánh giá khả năng hoạt động tốt của vật liệu lưới và cần thay thế từng phần lưới hoặc toàn bộ ngư cụ. Cũng như các công trình dân dụng và thiết bị kỹ thuật khác, ngư cụ cần phải bảo quản nhằm tăng thời gian sử dụng bằng những cách riêng, phù hợp với đặc điểm vật tư, điều kiện làm việc và trình độ sử dụng ngư cụ đó. Với cách tính toán riêng và biện pháp đặc thù, giúp cho người quản lý và sử dụng ngư cụ hạn chế được tai nạn ngư cụ, tăng khả năng làm việc của ngư cụ và cuối cùng là tăng hiệu quả sản xuất. Kiến thức trong nội dung môn học Công nghệ chế tạo ngư cụ không chỉ giúp cho cán bộ kỹ thuật trực tiếp khai thác và chế tạo ngư cụ mà cho cả những cán bộ quản lý sản xuất nghề cá, thương gia mua bán vật tư nghề cá. 2 - Vật liệu nghề cá Dạng vật liệu quan trọng nhất dùng để chế tạo lưới nghề cá là các dạng xơ. Quá trình phát triển nghề khai thác cá, lưới đánh cá thường được chế tạo từ 2 nguồn vật liệu xơ: Tự nhiên và tổng hợp. Xơ tự nhiên để chế tạo lưới đánh cá được làm từ thực vật và động vật. Xơ thực vật lấy từ vỏ cây, lá cây, trái cây… như bông, đay, gai, lanh, xơ Manila, xơ dứa v.v... Xơ động vật lấy từ tơ tằm lông thú (cừu, dê…) chế biến thành sợi đan lưới. Vài chục năm trước, lưới và dây nghề cá thường làm bằng xơ đay, gai, tơ tằm. Hiện nay những vật tư này ít dùng trong nghề cá do độ bền kém, dễ mục nát khi bị ẩm và không kinh tế. Được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp từ các đơn chất như fênon, benzen, axêtilen, axít hydrôcianic, clorin. . còn gọi là xơ tổng hợp hay xơ nhân tạo. Đặc tính vượt trội của loại xơ tổng hợp là tính bền cao, không hoặc ít hút nước, dễ bảo quản trong điều kiện môi trường khai thác cá và cuối cùng là tính kinh tế cao. Hiện nay, người ta sử dụng chủ yếu lưới đánh cá bằng các loại vật liệu nhân tạo. Các vật liệu khác để chế tạo phụ tùng như phao, chì. Phao lưới được sử dụng từ vật tư dễ kiếm, có sẵn trong tự nhiên như gỗ có độ nổi cao (gỗ thông). Hiện nay, các loại phao lưới đánh cá cũng được chế tạo chủ yếu bằng vật liệu tổng hợp. Chì của nhiều loại lưới làm bằng đá, đất nung, kim loại dễ kiếm. Hiện nay, một vài loại vẫn còn được dùng trong ngư cụ hiện đại. Ngoài ra, chì lưới đánh cá còn làm bằng nhiều vật liệu khác nhau như thép, gang, chì, cao su … 3 - Vật liệu xơ nghề cá 3.1– Tên gọi Xơ tổng hợp để chế tạo lưới đánh cá, thường sử dụng các dạng pô-li me gốc sau: - Polyamide Ký hiệu viết tắt là PA - Polyester ‘’’ PES - Polyethylene ‘’’ PE - Polypropylen ‘’’ PP - Polyvinyl clorit ‘’’ PVC - Polyvinyl iden ‘’’ PVD
  8. 7 - Polyvinyl alcohol ‘’’ PVA. Tuỳ theo mỗi nước, mỗi hãng sản xuất đặt tên khác nhau. Ngoài ra tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật người ta chế tạo chỉ lưới kết hợp từ các loại xơ, sợi khác nhau nên tên gọi cũng khác nhau (bảng 1). 3.2- Các dạng xơ tổng hợp dùng trong nghề cá Xơ tổng hợp thường được sản xuất dưới một vài dạng trong 4 dạng chính sau: - Xơ dài: Là xơ có chiều dài lớn, bề ngoài trông giống như tơ tằm. Xơ dài có chất lượng cao, đẹp, cường độ cao. Độ thô trong khoảng 0,2tex (xơ dài 1.000m có trọng lượng 0,2g). Xơ dài đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật dùng để chế tạo sợi và chỉ lưới dùng trong nghề cá. - Xơ ngắn: Bề ngoài giống như xơ bông, độ thô giống như xơ dài. Chiều dài được cắt theo yêu cầu chắp nối xe xoắn thành sợi thường ( 40 ÷ 120 )mm; xơ ngắn chủ yếu dùng trong công nghệp dệt may, ít dùng trong nghề cá. - Xơ đơn: Còn gọi là cước, được tạo ra bằng cách ép kéo nóng từ nguyên liệu dạng hạt. Xơ đơn còn gọi là sợi đơn. Sợi đơn có chiều dài tùy ý, mặt ngoài trơn bóng, màu sắc đa dạng, mặt cắt thường tròn. Sợi đơn có thể sử dụng trực tiếp để đan dệt thành lưới hoặc qua quá trình xe xoắn, bện tết thành chỉ lưới để đan lưới, gia công dây lưới. Do yêu cầu sử dụng, người ta có thể sản xuất các loại dây câu, dây lưới có độ bền, độ bóng với các cở đường kính khác nhau. Mặt cắt một số loại sợi đơn như thế có dạng hình ô van hoặc hình vuông nhưng không phổ biến. Lưới nghề cá chế tạo từ sợi đơn, khi chuyển động trong nước, có lực cản nhỏ, độ bền ma sát cao và có giá thành hạ. - Xơ băng: Mới phát triển gần đây, giống như một băng phim ảnh nhỏ. Xơ băng dùng ở dạng nguyên hoặc khi xoắn với độ căng nhất định, thành phẩm có cường độ kéo dọc cao. Trong nghề cá, xơ băng gia công thành dây giềng, dây neo và dây lưới. Tên gọi xơ nghề cá tại các nước được trình bày trong bảng 1 Bảng 1: Tên gọi xơ, sợi tổng hợp của các nước: Polyethylen ( PE ): Polypropylen (PP): Polyamide (PA ): Nylon (nhiều nước), Enkalon Akvaflex ( Na uy ), Flotten, Akaflex PP (Na uy ), Meraklon (Hà lan, Anh), Nailonsix Sainthene ( Pháp), Cerfil ( Ý ), Hostalen PP, VestolenP (Brazin), Amilan (Nhật), Corfiplaste (Bồ đào Nha), (Đức), Prolen (Argentina ) Relon (Rumani), Forlion, Hostalen G (T. Đức), Rigidex, CourlenePY, Nufil, Ribofil, Lilion, Nailon (Ý), Norfil, Courlene, Drylene 3 Ulstron, Drylene 6 (Anh) Kapron, Anid (LB Nga), (Anh), Laveten ( Thuỵ điển ), Velon P ( Mỹ ) Roblon (Đan mạch), Etylon, Hiralon, Hi-Zex (Nhật) Danaflex, Multiflex ( Đan mạch) Caprolan (Mỹ), Perlon, Platil Levilene ( Ý ), MarlinPE Polyvinyl alcohol (PVA): (Đức), Denderon ( Đ. Đức.), (Icelan), Nymplex (Hà lan), Cremona, Kanebia, Kuralon, Kenlon, Knoxlock (Anh ) Northylen, Trofil, Vestolen A Kuremona, Manryo, Mewlon, Azalon (Hà lan), Silon (Séc) (Đức ), Velon PS (LP) (Mỹ) Trawlon, Vinylon (Nhật.)
  9. 8 * Tên gọi chỉ lưới từ xơ, sợi kết hợp: Polyester ( PES ): Dacron (Mỹ), Diolen (Đức), Trevira Kyokurin, Livlon, Marlon B, Marlon D, Saran-N (D.Đức), Grisuten (T. (Đức) = xơ dài PA + Saran Tetoron (Nhật), Terylene(Anh) Marlon A, Marumoron = xơ dài PA + xơ ngắn PVA Tergal (Pháp), Terital (Ý ) Marlon C = xơ dài PA + xơ dài PVC Terlenka (Hà lan, Anh)) Marlon E = xơ ngắn PA + xơ ngắn PVA (hoặc PVC ) Polex = PE + Saran Polysaran = PE + Saran Copolymers (PVD): Clorene (Pháp), Velon, Dymel (Mỹ) Polytex = PE + xơ dài PVC Kurehalon, Tiviron (Nhật) Ryolon = xơ dài PES + xơ dài PVC Wynene(Canada), Saran (Nhật, Mỹ) Tailon ( Tylon P) = xơ dài PA + xơ ngắn PA Temimew = xơ ngắn PVA + xơ ngắn PVC 3.3 - Các đặc tính chủ yếu của xơ 3.3.1- Xơ tự nhiên Trong thành phần cấu tạo của xơ tự nhiên từ nguồn gốc thực vật có thành phần Xenlulo, các hợp chất dạng sáp (parafin).... Trong môi trường nước, hoặc ẩm dễ bị vi khuẩn, vi sinh vật phá hoại, dẫn đến mục nát. Để hạn chế tính dễ mục khi ẩm, người ta nhuộm lưới bằng các chất tự nhiên như vỏ cây, củ nâu…nhằm ngăn cản nước ít hoặc không thấm vào lõi chỉ lưới. Xơ tự nhiên có tính trương nở cao, trọng lượng tăng nhanh khi ngấm nước hoặc hơi nước trong không khí, còn gọi là khả năng hút ẩm cao của xơ sợi tự nhiên. Phần lớn xơ tự nhiên có chiều dài xơ ngắn. Độ bền kéo và tính đàn hồi thấp, tính uốn cong kém. Gia công chế tạo xơ tự nhiên tuy đơn giản nhưng nặng nhọc, tốn nhiều công sức và thời gian. Xơ sợi tự nhiên có nhiều nhược điểm về độ bền làm việc, chỉ bằng 40 đến 60 % độ bền xơ nhân tạo có độ thô tương ứng. Hơn nữa rất khó bảo quản trong điều kiện môi trường sản xuất nghề cá, nên ngày nay không được sử dụng để chế tạo ngư cụ một cách phổ biến. 3.3.2. Xơ tổng hợp Ngày nay, xơ tổng hợp được sử dụng chế tạo chỉ lưới và dệt lưới nghề cá. Xơ tổng hợp là sản phẩm sản xuất công nghiệp. Quá trình gia công thành phẩm từ xơ tổng hợp cũng là quá trình công nghiệp hóa, tự động hóa, nên các thông số cơ - lý và cấu trúc chuẩn hóa cao. Xơ tổng hợp nghề cá có một số tính chất cơ bản sau: - Xơ tổng hợp nhẹ hơn xơ tự nhiên (xem bảng 2). Các loại xơ tổng hợp dùng trong nghề cá có trọng lượng riêng từ (920 ÷ 1.440)Kg/m3, còn xơ tự nhiên có trọng lượng riêng từ (1.480 ÷ 1.540)Kg/m3. Độ nặng nhẹ của xơ dùng trong nghề cá có ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác của ngư cụ, đặc biệt ảnh hưởng đến độ chìm của lưới. Ngoài tính chất trên còn ảnh hưởng xấu đến quá trình lao động, sản xuất như thao tác nặng nề, gây cản trở ngư cụ chuyển động. Lưới nhuộm có ảnh hưởng đến tốc độ chìm của lưới. Lưới nhuộm bằng hoá chất có tốc độ chìm nhanh hơn là lưới chưa nhuộm. Bảng 3 cho ta biết các số liệu thí nghiệm tốc độ chìm của lưới nhuộm và không nhuộm.
  10. 9 Bảng 2. Một số thông số kỹ thuật của xơ tổng hợp Trọng Tổn thất Độ giản tương đối Giới hạn độ lượng độ bền khi đứt (%) Loại polime Loại xơ bền đứt Riêng trong nước Xơ khô Xơ ẩ m (N/mm2) (g/m3) (%) Kapron 1,14 450 - 800 10 - 15 15 - 20 20 -25 Nilon 1,14 500 -700 10 - 15 16 -22 20 -27 Poliamit Nilon 1,15 600 - 800 10 - 15 19 - 24 21 - 28 Anit 1,15 600 - 800 10 - 15 19 -24 21 - 28 Perlon 1,15 400 - 700 10 - 15 16 - 22 20 - 27 Lapsan 1,38 550 - 800 0 - - Polieste Terilen 1,38 500 - 800 0 19 - 23 19 - 23 Tetoron 1,38 600 - 800 0 7 - 13 7 - 13 Polivinin ancohol Vinilon 1,30 400 - 700 20 - 25 17 - 25 20 - 30 Polivinin clorit Clorin 1,44 200 - 250 0 25 - 40 25 - 40 Polivinin iden Saran 1,70 200 - 300 0 18 -30 18 - 30 Polipropilen Polipropilen 0,92 500 - 800 0 18 - 23 - Polietilen Polietilen 0,95 300 - 500 0 10 - 25 - Bảng 3: Tốc độ chìm của lưới Không nhuộm (m/s) Nhuộm cứng (m/s) Loại xơ Poliamit 3,5 6,5 Polivinin ancohon 4,5 7,3 Polieste 7,0 - Polivininclorit 8,0 9,0 Saran 10,5 11,5 - Độ bền của xơ tổng hợp: Độ bền của xơ tổng hợp khi khô và khi ẩm cao hơn so với xơ tự nhiên từ 1,3 đến 2 lần. Đặc biệt xơ tổng hợp không bị thối rữa khi bị ẩm do vi khuẩn phá hoại. Tuy nhiên, dưới ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp, xơ tổng hợp lại bị giảm cường độ nhanh hơn so với xơ tự nhiên. Qua thực nghiệm, nếu chiếu trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời trong 150 ngày, giới hạn độ bền của xơ Poliamit giảm đi từ 15 đến 25% trong đó sợi bông chỉ giảm 18%. Xơ Polietilen cũng có hiện tượng như vậy. Đây là nhược điểm cần chú ý đối với xơ tổng hợp. Trong sản xuất, khi sử dụng lưới bằng xơ tổng hợp, cần chú ý không để lưới phơi nắng quá lâu, cần che nắng cho lưới trong thời gian không làm việc. Độ bền của xơ tổng hợp giảm đi khi nhiệt độ cao. Khi để xơ Poliamit ở nhiệt độ 1500C trong khoảng 25 đến 30 phút; hoặc để ở 600C đến 800C trong 60 ngày, xơ bị biến màu từ màu trắng sang vàng nhạt. Ở nhiệt độ khoảng 500C đến 600C, độ bền của xơ sợi giảm đi khoảng 18 đến 20%. Đặc điểm này cần chú ý để bảo quản lưới. Trong những ngày hè, ngoài che nắng cho lưới, cần tưới nước để hạ nhiệt độ trong đống lưới, hoặc treo lưới trên sào ở chỗ thoáng khí nhưng ít ánh sáng khi không sử dụng lưới thời gian dài. - Độ hút ẩm của xơ tổng hợp thấp hơn so với xơ tự nhiên từ 1.5 đến 2 lần, độ ngậm nước ít hơn, độ thoát nước nhanh hơn so với xơ tự nhiên. - Nhiệt độ nóng chảy của xơ tổng hợp từ 125 đến 2500C. Trong nước sôi, xơ tổng hợp bị mềm và co ngắn, chú ý khi nhuộm cần phải thử mẫu để xác định nhiệt độ làm mềm vật liệu lưới nhuộm dưới nhiệt độ này.
  11. 10 - Xơ tổng hợp, nói chung không bị hóa chất thông thường phá hỏng. Tuy nhiên, một số hóa chất ở nhiệt độ cao, xơ tổng hợp bị hòa tan. Axitclohydric (HCl) ở nồng độ 37%, axit sulfuaric H 2 SO 4 từ 97 đến 98% có thể hòa tan được xơ Poliamit, còn xơ Polietylen không bị tác dụng. 3.4 - Các phương pháp nhận biết xơ Có 3 phương pháp cơ bản nhận biết xơ nghề cá: Nhận biết bằng dấu hiệu bên ngoài, nhận biết bằng phương pháp đốt ngửi và nhận biết bằng hoá chất. - Nhận biết bằng dấu hiệu bên ngoài. Dựa vào màu sắc, hình dáng bên ngoài, mức mềm của xơ để nhận biết. Cách này, chỉ có thể thực hiện được đối với các loại xơ tự nhiên như bông, đay, gai. Tuy thế, cũng khó khăn, có khi còn tùy thuộc vào kinh nghiệm của người kiểm định. Nhận biết bằng màu sắc và hình dáng hầu như không thực hiện được đối với xơ sợi tổng hợp, do xơ của các vật liệu này đều có độ bóng, độ mềm, màu sắc và hình dáng không khác nhau nhiều. Tuy nhiên đối với một loại vài vật liệu chủ yếu dùng để chế tạo ngư cụ cũng có thể nhận biết bằng cách so sánh tỷ trọng hay kết cấu thường dùng. Chẳng hạn, xơ gốc Poliamit đều có tỷ trọng lớn hơn 1; riêng xơ gốc Polietilen ( 0,98) và Polipropilen ( 0,90 ) lại nhỏ hơn 1, nên nổi trong nước. Hơn nữa xơ Polietilen chỉ sản xuất dạng sợi đơn và sợi xe từ sợi đơn, còn xơ gốc Polipropilen thường sản xuất dạng xơ băng để làm dây giềng (Bảng 4). Nhận biết bằng đốt ngửi: Vật liệu được tổng hợp từ các đơn chất như phenon, benzen, axêtylen, axit hyđrôxianic, clorin… Vì thế khi đốt cháy, mỗi loại có đặc trưng riêng, hình dáng và màu sắc ngọn lửa khác nhau, khi cháy mùi toả cũng sẽ khác nhau (Bảng 4). Nhận biết bằng hoá chất: Vật liệu tổng hợp có các hoá chất nhận dạng. Vật liệu có thể tác dụng với hoá chất này mà không tác dụng với hoá chất khác với mức độ cũng khác nhau (Bảng 5). Phương pháp xác định bằng tỷ trọng vật liệu, bằng cách đốt ngửi hoặc dùng hóa chất để nhận dạng được tiến hành trong phòng thí nghiệm. Bảng 4: Nhận dạng vật liệu xơ sợi tổng hợp bằng dấu hiệu và đốt ngửi: Đặc tính PA PES PE PP Tính nổi Không Không Có Có Biểu hiện chế tạo: -Xơ dài X X == X -Xơ ngắn (X) (X) == (X) -Sợi đơn (X) (X) X (X) -Dạng xơ băng == == (X) X Khó cháy, đốt nóng thời Nóng chảy và cháy Nóng chảy và Nóng chảy và cháy gian ngắn chảy thành giọt chậm với ngọn lữa cháy chậm với chậm với ngọn lữa Đốt cháy tròn ở đầu xơ sợi, màu màu vàng sáng ngọn lữa màu màu xanh nhạt hơi vàng xanh nhạt Trắng nhạt. Đen bồ hóng Trắng Trắng Màu khói Giống mùi cần tây, mùi Mùi nhựa đường Mùi nến chảy Sáp ong nóng chảy Mùi khói cá tanh Mấu tròn vàng nhạt rơi Giọt tròn màu đen Chảy giọt Giọt mầu nâu rơi Phần còn lại xuống rơi xuống xuống Ghi chú: X - sử dụng phổ biến; (X) - ít sử dụng; == Không có giá trị tham khảo.
  12. 11 Bảng 5: Nhận dạng vật liệu xơ sợi tổng hợp bằng hóa chất: HÓA CHẤT THỬ PA.66 PES PE PP PVD PVA (A) (Saran) a) HCl (37%) 30’ ở nhiệt độ trong phòng + 0 0 0 0 + b) H 2 SO 4 (97-98%) 30’ ở nhiệt độ trong phòng + + 0 0 (+) + c) Dimentinfomamit ---HCON(CH 3 ) 5’ ở nhiệt độ sôi 0 + 0* 0* + 0 d) HCOOH (96-97%) 30’ ở nhiệt độ trong phòng + 0 0 0 0 + e) CH 3 -COOH đậm đặc 5’ ở nhiệt độ sôi + 0 0 0 0 0 f) Xilen/ C 6 H 4 (CH 3 ) 2 5’ ở nhiệt độ sôi ( phòng 0 0 + + + 0 cháy!) Ghi chú : +: Hoà tan; 0: Không hoà tan; (+): Chỉ hoà tan ở nhiệt độ cao . 4 - Các tính chất kỹ thuật cơ bản của xơ. Đặc tính kỹ thuật các sản phẩm chế tạo từ xơ ( sợi, chỉ lưới, dây..) quyết định bởi đặc tính của xơ. Thông số hình học của xơ có ảnh hưởng đến kết cấu và tính chất của sản phẩm. 4.1- Độ dài của xơ và cường độ kéo đứt của sản phẩm Độ dài xơ là khoảng cách giữa 2 đầu xơ khi được kéo thẳng với lực căng qui định. Lực kéo đó gọi là sức căng ban đầu. Đơn vị đo độ dài của xơ là mm, m. Đơn vị đo lực căng ban đầu theo 28 TCN 208:2004 là 10-2 N/tex (G/tex). Lực căng này phụ thuộc độ thô của xơ, nó có giá trị khá bé. Các loại xơ khác nhau có độ dài khác nhau. Chẳng hạn : - Xơ bông, đay, gai có độ dài hàng chục mm - Xơ bẹ (manila) có độ dài hàng mét. - Xơ tơ tằm có độ dài trăm mét. - Xơ nhân tạo có độ dài hàng nghìn mét hoặc tuỳ ý. Độ dài của xơ có ảnh hưởng đến cường độ chịu lực của bản thân xơ và các sản phẩm chế tạo từ xơ (sợi, chỉ, dây...) Nếu cùng vật liệu và các thông số hình học (đường kính, chiều dài), độ dài xơ lớn hơn thì sợi càng bền, nghĩa là xơ càng dài thì sợi càng bền. Nghiên cứu độ dài xơ ảnh hưởng cường độ kéo của sợi, được thực hiện trên máy kéo đứt. Kết quả đo được biểu diễn bằng đồ thị quan giữa lực kéo đứt (P) theo chiều lực ma sát giữa các xơ ở trạng thái cân bằng (tổng lực đứt của các xơ) với chiều dài xơ khi kéo. Từ đồ thị (hình 1) có nhận xét sau: P - Với chiều dài xơ càng lớn, cường độ kéo đứt của sợi, chỉ lưới càng lớn. P max - Ở khoảng biến động của xơ ngắn, chiều ΔP 2 dài xơ ảnh hưởng mạnh hơn đến cường độ kéo đứt của sợi, chỉ lưới so với khu vực chiều dài xơ dài. ΔP 1 - Cường độ kéo đứt của sợi, chỉ lưới tăng chậm dần khi chiều dài xơ tăng l gh . 0 Δl 1 Δl 2 l gh Sau đó hầu như không tăng. l Hình 1: Quan hệ giữa lực đứt và chiều dài xơ
  13. 12 Có thể giải thích đơn giản như sau: Sợi cấu tạo từ xơ. Khi chiều dài xơ tăng thì lực ma sát giữa các xơ tăng làm khả năng trượt lên nhau giữa các xơ khó hơn. Khi chiều dài xơ đạt giá trị nhất định nào đó thì lực ma sát giữa các xơ cân bằng với tổng lực đứt của các xơ. Cườngđộ kéo đứt của sợi còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác (đường kính xơ, số xơ có trong sợi, loại xơ...). Độ dài của xơ có ảnh hưởng đến quá trình gia công xơ thành sợi, xơ càng dài khi gia công thành sợi ít phải chắp nối nhưng phải chải kỹ 4.2 – Khối lượng và trọng lượng vật liệu xơ Một trong những tính chất kỹ thuật quan trọng của vật liệu xơ là khối lượng riêng và trọng lượng riêng của nó. Đặc trưng này quyết định đến khối lượng và trọng lượng của ngư cụ làm bằng lưới, hoặc khả năng chìm của lưới trong nước của chúng. Khối lượng riêng vật liệu được xác định bằng khối lượng vật liệu đó có thể tích đơn vị. Trong hệ thống đo lường quốc tế (SI), đơn vị đo là kg/m3 và trong hệ kỹ thuật (MKS) – kG.s2 /m4 Trọng lượng riêng vật liệu được xác định bằng trọng lượng vật liệu tính trên đơn vị thể tích. Tương ứng trong hệ SI và MKS, đơn vị đo trọng lượng tương ứng là kg/m2.s2 và kG/m3 Sự sai khác giữa khối lượng đo trong hệ SI và trọng lượng đo trong hệ MKS là độ chênh lệch giá trị của gia tốc trọng trường tại các vị trí đo, còn trên cùng vĩ độ, giá trị trung bình khối lượng không khác biệt. Vì thế, để tính toán rạch ròi hai giá trị trên trong điều kiện bảo toàn nghiêm ngặt thứ nguyên, còn trong tính toán vật liệu bằng số, có thể dùng chung số đo cho khối lượng đơn vị và trọng lượng đơn vị vật liệu xơ. Hai khái niệm trên chỉ đúng với vật liệu của chính bản thân xơ đó, còn sản phẩm gia công từ xơ (sợi, chỉ), cấu trúc bên trong tồn tại lỗ hổng, độ xốp trong liên kết xơ, vì thế khối lượng và trọng lượng thành phẩm từ xơ thường nhỏ hơn các giá trị tương ứng của chính vật liệu xơ đó. Trong thương mại, những tính toán giao nhận vật tư chỉ và dây lưới thường theo trọng lượng khối thành phẩm. Khi tính toán ngư cụ, cần xác định độ chìm của lưới, độ nổi của phao, người ta lại sử dụng trọng lượng riêng của chính vật liệu xơ. Trọng lượng vật chất Tl,tk Khi thả lưới vào nước, lưới không chìm nhanh được. Nguyên nhân, không khí bên trong Trọng khối vật thể chỉ lưới tạo thành bong bóng khí bám sát vào thành chỉ, làm cho thể tích chỉ lưới tăng lên, Thời gian ngâm trong nước t trọng lượng khối của lưới lúc này giảm đi. Khi Hình 2: Sự thay đổi trọng lượng khối khi các bóng khí vỡ, nước chiếm toàn bộ khối rỗng lưới thả trong chất lỏng trong chỉ lưới, lúc này trọng lượng khối của lưới bằng trọng lượng riêng của vật liệu xơ. Hình 2 chỉ rõ sự thay đổi trọng lượng khối của lưới và dung mẫu xơ dịch trọng lượng riêng vật liệu khi lưới thả trong nước. Hình 3: Thiết bị đo trọng lượng riêng của xơ Trên nguyên lý dịch chuyển trọng khối
  14. 13 đến trọng lượng riêng xơ nguyên liệu khi ngâm trong nước, người ta biết cách đo trọng lượng riêng của xơ. • Dụng cụ thí nghiệm: - Một cân phân tích có độ chính xác khá cao - Dung dịch Bezen, Vazerlin hoặc nước cất - Bó xơ hoặc sợi cần xác định (200 - 300g) - Dây thép nhỏ (mãnh, mềm ) • Điều kiện thí nghiệm: Có thể tiến hành ở điều kiện bình thường nhưng tốt nhất là ở điều kiện tiêu chuẩn [t = 250 ± 50C, ϕ = 65 ± 5% ] ( Theo TCVN- 1748-75) Chú ý: Nếu ngâm xơ trong Bezen thì có thể cân được ngay nếu ngâm trong Vazơlin hoặc nước cất thì sau 12 giờ mới được cân để loại trừ các bọt khí bám vào các khe hở trong bó xơ, sợi và để ngấm nước mới cân. •Tuần tự thí nghiệm: - Xác định trọng lượng bó xơ, sợi trong không khí: G 1 - Trọng lượng riêng của dung dịch γ dd (đã biết; nếu không phải xác định). Đổ dung dịch vào bình tới mức a-a. - Cân trọng lượng của dây thép trong dung dịch : G 2 . - Quấn dây thép vào trong bó xơ rồi thả từ từ vào trong dung dịch. Cân trọng lượng bó xơ và dây thép trong dung dịch: G 3. - Trọng lượng bó xơ hoặc sợi trong dung dịch: G 4 = G 3 - G 2 . - Như vậy bó xơ, sợi bị trong dung dịch, do lực đẩy Acsi met, sẽ giảm trọng lượng so với khi đo trong không khí: G 5 = G 1 - G 4 = G 1 - G 3 + G 2. - Tính thể tích vật chất xơ: Theo định luật Ácsimet thì trọng lượng bó xơ, sợi giảm đi khi ngập trong dung dịch bằng trọng lượng dung dịch bị nó chiếm chổ. Thể tích dung dịch bị bó xơ, sợi chiếm chổ, chính là thể tích vật chất của bó xơ và dây thép: G 5 G1 − G 3 + G 2 Vd = = γd γd G5 Vx ≈ Vd = Vì chọn dây thép nhỏ mảnh nên có thể bỏ qua thể tích dây thép nên: γd Như vậy một cách gần đúng, trọng lượng riêng của xơ, sợi được tính đầy đủ như sau (xơ và dây thép): G1 G1 G1 γx = = × γd = γd × G1 − G 3 + G 2 Vx G 5 Nếu dây thép mảnh có thể bỏ qua G 2 ; trọng lượng riêng được tính lại: G1 γx = γd × G1 − G 3
  15. 14 4.3 -Tính dãn dài của xơ khi bị kéo. 4.3.1 - Tính biến hình của xơ khi bị kéo. Các loại xơ nghề cá khi chịu tác dụng của ngoại lực đều bị dãn dài, hình dạng của nó bị thay đổi. Khi thôi tác dụng lực tuỳ theo cường độ kéo, thời gian và các yếu tố khác trong quá trình kéo mà dãn dài có thể hồi phục lại được hoặc chỉ hôì phục một phần và tốc độ hồi phục này diễn ra với mức độ nhanh chậm khác nhau. Về mặt lý thuyết chia dãn dài thành 2 loại: dãn dài đàn hồi (dãn dài hồi phục được) và dãn dài vĩnh cửu (dãn dài không hồi phục). Dãn dài đàn hồi: Là khoảng dãn dài thêm của mẫu thử khi có lực tác dụng và mất đi sau khi thôi tác dụng lực (chiều dài xơ trở về giá trị ban đầu ). Tuỳ theo tốc độ hồi phục chiều dài mẫu thử, chia thành dãn dài đàn hồi nhanh và dãn dài đàn hồi chậm. Dãn dài đàn hồi nhanh (ε n ) xuất hiện khi có lực tác dụng và mất đi ngay sau khi thôi tác dụng lực (hồi phục tức thì ). Dãn dài đàn hồi chậm (ε c ) xuất hiện khi có lực tác dụng và mất đi sau khi thôi tác dụng lực một thời gian nào đó (hồi phục có thời gian). Dãn dài vĩnh cửu (ε vc ) xuất hiện khi có lực kéo lớn nhưng thời gian tác dụng lâu, khi bỏ lực tác dụng không hồi phục lại được. Đây là thành phần dãn dài vĩnh cửu hay còn gọi là dãn dài mang tính “nhựa”. Người ta cũng nhận thấy rằng các thành phần dãn dài trên có thể xuất hiện đồng thời và diễn ra với những tốc độ khác nhau. Đồ thị kéo dãn của xơ được thể hiện trong hình 4. Từ đồ thị, quá trình biến đổi chiều dài sợi, chỉ như sau. Ban đầu, mẫu khảo sát L có chiều dài L 0 khi kéo mẫu với lực kéo L 1 ------------------------------------- A không đổi (P = const) trong khoảng thời gian t 1 , đường cong dãn dài mẫu theo đọan L 2 -------------------------------- --- B OA. Khi thôi tác dụng lực tại vùng t< t 1 L 3 -------------------------------------------------------- gọi là dãn dài đàn hồi. Nếu kéo mẫu tới thời điểm t = t k tại điểm A - điểm ngưỡng của quá trình dãn dài đàn hồi, tương ứng L0 chiều dài L 1 , mẫu thử sẽ trở lại chiều dài L 2 , 0 t1 tk chiều dài đạt L 3 > L 0 . Chiều dài mẫu thử không trở lại độ dài ban đầu L 0 , mà có chiều dài L 3 > L 0 t nếu thôi tác dụng lực hoặc bị đứt do tự trọng hoặc kéoHình 4: Đồ thị tính dãn dài của xơ tiếp. 4. 3.2– Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dãn dài của xơ. a) Thời gian kéo đứt là khoảng thời gian bắt đầu kéo cho đến khi xơ bị đứt. Nếu kéo với tốc độ nhanh ( thời gian kéo đứt nhỏ ) thì các giá trị ε n lớn , ε c và ε vc nhỏ, cường độ đứt lớn và ngược lại. b) Độ ẩm và nhiệt độ môi trường. Khi nhiệt độ tăng thì khả năng dãn dài của xơ tăng, lực đứt giảm. Độ bền giảm rõ hơn khi độ ẩm tăng. Khi độ ẩm tăng, tổng giãn dài tăng và 3 thành phần dãn dài thay đổi. Khi độ ẩm tăng thì lực đứt xơ thực vật tăng, xơ nhân tạo giảm. c) Chiều dài xơ và số xơ có trong bó: Khi chiều dài xơ tăng, lực đứt giảm, dãn dài tăng nhưng mức độ tăng lên không nhiều. Độ giảm cường độ của xơ khi chiều dài mẫu thử tăng lên được thể hiện qua công thức Pixx: ⎡ ⎤ 1 − ⎛l ⎞ 5 − 4 , 2 ⎢1 − ⎜ ⎥ .σ (1-1) ⎟ Pđ = Pđ 0 ⎢ ⎜ l0 ⎟ ⎥ ⎢⎝ ⎠ ⎥ ⎣ ⎦
  16. 15 Trong đó: P đ và P đ 0 là cường độ đứt ở chiều dài l và l 0 ; σ: Sai số bình phương trung bình độ bền ở chiều dài l 0 . Công thức trên chỉ thoả mãn khi l/l 0 ≤ 0.6. Độ bền của bó xơ sẽ nhỏ hơn tổng lực đứt của tất cả các xơ cộng lại do hiện tượng đứt không đều của các xơ; vì thế mỗi loại xơ khác nhau có độ dãn dài khác nhau. 4.3.3 – Chỉ tiêu biến hình của xơ khi bị kéo: Xơ nghề cá chịu lực kéo dọc trục sẽ gây nên biến dạng với những thông số đặc trưng cho sự biến dạng đó. Các tính chất cơ học của nó được nghiên cứu qua những đặc trưng biến dạng cơ bản nhất của sợi và chỉ lưới khi bị kéo. Gồm 3 loại biến dạng : - Biến dạng đứt - Biến dạng khi có một lần lực tác dụng ( cho lực vào – khử lực đi) - Biến dạng khi có nhiều lần tác dụng lực ( kéo - nghỉ - kéo – nghỉ ...) Giống như đặc trưng dãn dài của xơ, tương ứng với ba loại dãn dài, nhanh, chậm và vĩnh cửu ( ε n , ε c , ε vc) . Độ dãn dài chung của nhiều lần tác dụng lực sẽ là: ∑ε = ε n + ε c + ε . vc Khi xơ chỉ bị dãn dài nhanh (ε n = ε = 0), ứng suất đứt σ đ của quá trình kéo được tính theo vc σ đ = E. ε đ h . theo định luật Huc: E - Mođun đàn hồi của vật liệu, ε đ h - Độ dãn dài đàn hồi. Nếu dãn dài không tuân theo định luật Huc nghĩa là trong ∑ε có cả 3 thành phần dãn dài thì tính theo công thức kinh nghiệm: ∑ε = m R R- Lực kéo tác dụng; m - Hệ số phụ thuộc nguyên liệu (được tra trong các sổ tay kỹ thuật vật liệu xơ, sợi). 4 - 4. Tính hút ẩm của xơ nghề cá: 4.4.1. Đặc điểm của xơ sau khi hút ẩm. a)- Khái niệm hút ẩm của vật liệu - Tính năng hút và thoát nước của vật liệu xơ gọi là tính hút ẩm của chúng. Một cách tổng quát là quá trình hấp thụ và thải hồi hơi nước và nước của chất ngậm và chất bị ngậm. b)- Khả năng hút ẩm, phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Nhiệt độ và độ ẩm của môi trường: Khi nhiệt độ môi trường tăng thì độ ẩm môi trường sẽ giảm, khả năng hút ẩm của vật liệu sẽ giảm và ngược lại. Như vậy, độ hút ẩm tỷ lệ với độ ẩm và tỷ lệ nghịch với nhiệt độ môi trường. Độ ẩm môi trường tỷ lệ thuận với lượng nước chứa trong không khí và tỷ lệ nghịch với lượng nước bão hoà, được biểu diễn bằng tỷ số phần trăm theo quan hệ sau: e ϕ= ×100 (%) (1-2) E Ở đây e - lượng nước chứa trong đơn vị thể tích không khí. E - lượng nước bão hòa trong đơn vị thể tích không khí trong xơ. Từ (1-1) cho thấy độ ẩm của môi trường là số phần trăm của lượng nước chứa trong không khí (g/m3) với lượng nước bão hòa (g/m3).
  17. 16 - Cấu tạo xơ, sợi: Các loại xơ, sợi khác nhau sẽ có độ hút ẩm khác nhau. Chẳng hạn, xơ sợi tự nhiên hút ẩm lớn hơn xơ sợi nhân tạo. - Thời gian để vật liệu trong môi trường và sự chênh lệch môi trường khi đưa vật liệu từ các môi trường khác nhau về môi trường thử. Điều này cho biết muốn xác định khả năng hút ẩm của 2 mẫu vật liệu phải để chúng cùng điều kiện môi trường trong khoảng thời gian qui định 24giờ. c) Các đặc điểm của sự hút ẩm: - Quá trình hút ẩm được diễn ra theo quá trình sau: Ban đầu các phân tử nước trong môi trường bám vào phía ngoài của vật liệu. Sau đó ngấm vào bên trong cho đến khi độ ẩm có trong vật liệu đạt độ bão hoà mặc dù độ ẩm môi trường có thể còn cao hơn. Đây là quá trình cân bằng động. Độ hút ẩm lớn nhất mà vật liệu đạt được gọi là độ hút ẩm bão hoà. - Sau khi hút ẩm, các tính chất cơ, lý, hoá của vật liệu thay đổi: Trọng lượng tăng nhiều, vật liệu bị trương nở, đường kính tăng, chiều dài tăng ít, khả năng dẫn điện tăng, vật liệu bị mềm và cường độ thay đổi. - Hút ẩm là một quá trình trao đổi năng lượng. Toả nhiệt khi hút nước và ngược lại. Do đó, quá trình hút và thoát nước không hoàn toàn trùng lặp. 4.4 2- Những thông số cơ bản về độ hút ẩm của xơ. a) Độ hút ẩm W: Là tỷ số tính bằng phần trăm giữa trọng lượng nước chứa trong xơ và trọng lượng bản thân khi khô, được xác định bằng biểu thức sau: G − G0 W= ×100(%) (1- 3) G0 G - Trọng lượng sau khi hút ẩm, G 0 - Trọng lượng khi khô. b) Độ hút ẩm thực tế : Là độ hút ẩm của xơ trong điều kiện thực tế nào đó : Gtt − G0 W= ×100(%) (1- 4) G0 c) Độ hút ẩm tiêu chuẩn: Độ hút ẩm của xơ trong điều kiện tiêu chuẩn. Gt.c − G0 W= ×100 (%) (1- 5) G0 G tc - Trọng lượng xơ ở điều kiện tiêu chuẩn. Muốn có trọng lượng tiêu chuẩn phải để xơ trong điều kiện tiêu chuẩn sau 24 giờ. Theo TCVN (φ = 65 ± 5%; t = 25 ± 50C). Để thuận tiện trong thương mại người ta dùng trọng lượng xơ tiêu chuẩn rút ra từ hai công 100 + Wtc Gtc = × Gtt thức trên là: ( 1- 6) 100 + Wtt Hiện nay xu hướng ít dùng W tc để tính toán trọng lượng thương mại mà dùng trọng lượng khô tuyệt đối (độ ẩm bằng 0 ) để tính toán giao dịch khi đó trọng lượng khô được tính: 100 Gk = × Gtt (1 – 7) 100+ Wtt
  18. 17 CHƯƠNG II SỢI , CHỈ NGHỀ CÁ 1. Sợi và chỉ nghề cá 1.1 Kết cấu của sợi: Sợi là đơn vị cơ bản của chỉ lưới và dây lưới, do các xơ sắp xếp lại và xe lỏng một chiều. Từ đặc tính đó sợi có khả năng tự mở xoắn và không dùng để đan thành lưới được (trừ sợi đơn). Sợi dùng trong nghề cá gồm các dạng sau: - Sợi nguyên: Được tạo thành từ những xơ dài; tất cả các xơ có chiều dài bằng nhau và xe một lần. Sợi nguyên có chất lượng cao, nhẵn bóng nhưng phải trải qua quá trình chải kỹ. Sợi đơn cũng được gọi là sợi nguyên. Sợi nguyên, còn gọi là sợi cơ bản hay sợi đơn vị, thường dùng trong nghề cá. - Sợi thô: Do những xơ ngắn chắp nối trong quá trình xe nên chất lượng sợi kém hơn; bề mặt nhô nhám do những đầu xơ ló ra ngoài. Sợi thô cũng là sợi đơn vị, nghề cá ít sử dụng sợi thô. - Sợi con: Do sợi thô, sợi nguyên xe cùng chiều xe của sợi hoặc do một số sợi đơn xe lại với nhau. Sợi con xe trực tiếp thành chỉ thành phẩm dùng trong nghề cá. Về nguyên tắc gia công chỉ từ sợi nguyên hoặc sợi đơn, có thể xe một, hai lần hoặc hơn nữa để trở thành sợi con sau đó xe thành chỉ, dây lưới thành phẩm. Mỗi lần xe từ sợi đơn vị như thế, lần lượt được gọi là sợi xe lần 1; lần 2; …; sợi con. Khi xe chỉ lưới từ sợi đơn (PE) phải trải qua giai đoạn chế tạo sợi con. Quá trình gia công nhiều hoặc ít công đoạn ra chỉ lưới từ sợi đơn nhằm đảm bảo chỉ xe thành phẩm có độ thô nhất định và độ bền kéo của chỉ, dây lưới thành phẩm. 2 - Kết cấu chỉ lưới nghề cá Chỉ lưới nghề cá là thành phẩm của quá trình gia công vật liệu từ xơ, sử dụng để đan lưới và thi công ngư cụ. Chỉ lưới được gia công từ các sợi nguyên, sợi thô hoặc sợi con xe xoắn mà thành. Sợi đơn nếu đan trực tiếp thành lưới cũng gọi là chỉ lưới (sợi lưới). Có 3 loại chỉ lưới: Chỉ lưói xe, chỉ lưới tết, chỉ dệt lưới không gút. Hình dạng và nguyên lý kết cấu các dạng trên được thể hiện trên hình 2-1. - Chỉ lưới xe: Do sợi tự mở xoắn nên phải xe một số sợi theo chiều ngược lại để tạo thành chỉ lưới (hình 6a). Theo hình thức kết cấu chia ra : + Chỉ xe đơn (Chỉ xe 1 lần): Do 2, 3 hoặc nhiều sợi đơn vị hoặc sợi con xếp cùng hướng xoắn sau đó xe một lần theo chiều ngựơc lại chiều xe của sợi. + Chỉ xe kép (Chỉ nhiều lần xe ): Do 2, 3 hoặc nhiều chỉ xe đơn xếp cùng chiều xoắn và được xe theo chiều ngược lại. Loại này bền chắc, mềm, nhẵn bóng, dễ ngấm nước.Tuy nhiên do xoắn vặn nhiều lần sẽ bị giảm độ bền. Trong thực tế để được chỉ lưới có độ thô lớn người ta xếp đều các sợi nguyên và xe cùng chiều để tạo thành sợi con sau đó xe các sợi con theo chiều ngược lại tạo thành chỉ xe đơn. Từ kết cấu chỉ lưới xe nhận thấy, chỉ tạo thành từ 2 sợi con thì mặt cắt không đều và không bền bằng kết cấu chỉ bằng nhiều sợi hơn. Chỉ xe bởi 3 sợi, mặt cắt có hình tam giác đều nên kết cấu vững chắc, bền hơn. Chỉ xe từ 4 sợi có tiết diện cân xứng, đầy và gần tròn hơn nên dễ sử dụng.
  19. 18 Nhưng chỉ lưới theo kết cấu này khi chịu tải, các sợi dể bị xoay, vặn làm sai vị trí, mặt cắt ngang biến từ hình gần tròn ban đầu thành hình bầu dục, độ bền giảm đi. - Chỉ lưới tết: Chỉ lưới tết được gia công theo phương pháp bện tết khác hẳn với phương pháp xoắn (hình 2-1b). Chỉ lưới tết thường có dạng hình ống, gồm thành phần kết cấu chính sau: + Tia nòng: Bao gồm một số sợi thô, sợi nguyên hoặc sợi đơn để thẳng ở giữa làm chuẩn (nòng) mà không tham gia đan tết. Chỉ lưới tết có tia nòng thì mặt cắt ngang tròn; nếu không có tia nòng thì mặt cắt ngang có hình bầu dục. + Sợi bao: Bao gồm một số sợi thô xoắn hoặc không xoắn được tết lại ở phần vỏ bao ngoài. Nếu dùng sợi nguyên hoặc sợi đơn thì không xoắn mà để chúng song song và tết lại với nhau. Đường tết là cách luồn bắt các sợi bao với nhau theo các hình thức khác nhau. - Chỉ dệt lưới không gút: Thường là sợi nguyên giống như sợi dệt kim; được dệt với 3 dạng chính: + Dạng xoắn bện Nhật Bản (Hình 2-1c). + Dạng dệt kim Rát-sen (Raschel) (Hình 2-1d), thường dùng trong nghề cá. + Dạng tết (Hình 2-1e) Tia nòng Sợi bao Xơ Sợi đơn vị Sợi con Chỉ xe đơn (S) (S) (Z) (a) - Chỉ lưới xe (b)- Chỉ lưới tết (d)- Dạng Raschel (e) - Dạng tết (c) - Dạng xoắn- bện Nhật bản Hình 2-1: Các dạng kết cấu chỉ lưới 3 - Độ thô của xơ, sợi và chỉ lưới . Độ thô (độ mảnh hay độ to nhỏ) của xơ quyết định độ thô của sợi và chỉ lưới. Xơ có tiết diện rất bé ( 20 ÷ 30)μm lại không đều, hơn nữa lại mềm, dễ nén nên không thể dùng cách đo trực tiếp
  20. 19 đường kính bằng các dụng cụ đo thông dụng để biểu thị độ thô. Nếu dùng đường kính hoặc diện tích mặt cắt ngang cũng gặp khó khăn và kém chính xác, do mặt cắt ngang bé, không tròn. Ngay cả khi xe thành sợi hoặc kéo thành sợi đơn cũng vậy. Mặt khác, do kết cấu của sợi từ xơ và chỉ lưới từ sợi xe xoắn, bện tết nên tạo lỗ hổng bên trong nên có mặt cắt ngang không đều, dể biến dạng nên đo đường kính là không chính xác. Tuy nhiên, với dây lưới, có kết cấu xoắn chắc, chặt, độ thô lớn, người ta lại dùng số đo đường kính hoặc chu vi mặt cắt ngang để biểu thị độ thô. Có thể biểu diễn gián tiếp độ thô sợi, chỉ lưới, được sử dụng thống nhất trên cơ sở thông số đo độ mảnh sợi ngành dệt may. Các đơn vị đo gián tiếp mang lại khả năng biểu thị độ thô của sợi, chỉ lưới chính xác hơn và trở thành thông dụng trong quan hệ quốc tế về giao dịch thương mại và nghiên cứu khoa học, kỹ thuật công nghệ ngành vải sợi và vật liệu lưới. Các đơn vị đo là: Số Chi – dùng đo độ thô sợi, chỉ (trong công nghiệp vải sợi ); đơn vị Tex và Đơ-ni-ê (Denier) sử dụng đo độ thô của sợi, chỉ trong công nghiệp vật liệu nghề cá. 3.1. Số Chi - là tỷ số giữa chiều dài mẫu sợi (nguyên, thô, đơn) với trọng lượng của nó, ký hiệu - N và xác định bằng công thức: L N= (2-1) G + Số Chi hệ mét N m : Biểu thị L – chiều dài của mẫu sợi tính bằng mét (m); G – trọng lượng mẫu sợi tính bằng gam (g). Từ ( 2-1) thấy rằng 1 đơn vị số Chi hệ mét là chiều dài (m) của 1gam mẫu sợi. Ví dụ: Độ thô mẫu sợi N m = 34 nghĩa là 1g sợi có chiều dài 34m. Từ ( 2-1) có nhận xét: - Cùng vật liệu, số Chi sợi càng lớn thì độ thô sợi càng nhỏ và ngược lại. - Với các vật liệu khác nhau nếu cùng số Chi thì mẫu sợi nào có có trọng lượng riêng γ lớn hơn sẽ có độ thô nhỏ hơn và ngược lại. + Số chi Anh - N ec : Biểu thị chiều dài tính theo cuộn trên một đơn vị trọng lượng tính bằng cân Anh (Pound - Lbs). Số đo này dùng cho sợi bông, lanh, đay, gai…không dùng cho sợi tổng hợp. Chiều dài mỗi cuộn theo vật liệu có giá trị khác nhau: Sợi bông: Chiều dài mỗi cuộn là 840 Yards (Yds). Sợi lanh, đay, gai: Chiều dài mỗi cuộn là 300 Yds. 1 Yds = 0.9144m; 1 Lbs = 7.000 Grain = 0.4536Kg; 1 Grain = 0.0648gr. Số Chi của sợi bông gọi là chỉ số bông Anh (English Cotton Count - N ec ) Ví dụ: N ec 20 nghĩa là một cân Anh dài 20 cuộn. Công thức tương quan với tex: Tex = 591 / N ec . Số Chi thường dùng biểu thị trong công nghiệp dệt vải, còn trong nghề cá ít dùng vì sợi thường có giá trị lớn.
659537