Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài Nghiên cứu quy trình phân tách xơ từ lá khó[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình phân tách xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây chuyền kéo sợi bơng Mã số đề tài: 20/1.3CNM03 Chủ nhiệm đề tài: Th.S Nguyễn Ngọc Xuân Hoa Đơn vị thực hiện: Khoa May Thời trang TP Hồ Chí Minh 03/2022 Tp Hồ Chí Minh, … LỜI CÁM ƠN Trong trình thực đề tài “Nghiên cứu quy trình phân tách xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây chuyền kéo sợi bơng” nhóm nghiên cứu nhận nhiều giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi từ lãnh đạo nhà trường, lãnh đạo khoa, toàn thể giáo viên khoa doanh nghiệp để nhóm chúng tơi hồn thành đề tài Lời đầu tiên, nhóm thực đề tài xin gởi lời cảm ơn đến Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh tin tưởng cấp kinh phí cho nhóm thực đề tài Tiếp theo xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cơng ty Brotex hỗ trợ nhóm q trình kéo sợi thử nghiệm tiêu chí chất lượng sợi Xin chân thành cảm ơn Trung tâm Cơng nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh hỗ trợ nhóm q trình thực nghiệm, đánh giá chất lượng xơ sau xử lý Nhóm xin gởi cảm ơn chân thành đến lãnh đạo khoa May thời trang tạo điều kiện thuận lợi để nhóm hồn thành đề tài Cuối cùng, nhóm chúng tơi xin chân thành cảm ơn bạn bè, tồn thể thầy cô khoa May thời trang Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh gia đình hỗ trợ, giúp đỡ, động viên, khích lệ cho chúng tơi hồn thành đề tài Chủ nhiệm đề tài Th.S Nguyễn Ngọc Xuân Hoa PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình phân tách xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây chuyền kéo sợi 1.2 Mã số: 20/1.3CNM03 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Họ tên (học hàm, học vị) Đơn vị công tác Khoa May thời trang – Th.S Nguyễn Ngọc Xuân Hoa Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM Vai trò thực đề tài Chủ nhiệm PGS.TS Bùi Mai Hương Bộ môn kỹ thuật dệt may – Khoa khí – Trường Đại học Bách khoa TP.HCM Thư ký PGS.TS Huỳnh Văn Trí Trường Đại học Cơng nghệ TP.HCM – HUTECH Thành viên 1.4 Đơn vị chủ trì: Khoa May Thời trang 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 03 năm 2020 đến tháng 03 năm 2021 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm… 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 03 năm 2020 đến tháng 02năm 2022 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Về sản phẩm: Thay đổi từ báo SCOPUS thành báo IUH Về kinh phí: Giảm kinh phí thực đề tài từ 45.000.000 đồng xuống 25.000.000 đồng Nguyên nhân: thời gian thực đề tài vượt thời hạn hợp đồng nghiên cứu cần nghiệm thu đề tài 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 25 triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề: Đối với sản phẩm may mặc, nguyên liệu chiếm vị trí quan trọng tồn phát triển Một nguyên liệu tốt, phù hợp không mang lại hiệu mặt thẩm mỹ, tiện nghi, kinh tế mà cịn mang đậm nét văn hố thể tinh thần người mặc Ngành dệt may ngày phát triển, nhu cầu nguồn nguyên liệu ngày gia tăng Bên cạnh nguyên liệu tự nhiên truyền thống, thân thiện với môi trường bông, lanh, len, tơ tằm nguyên liệu tổng hợp – không phân huỷ sinh học polyester, polyamide, polyacrylic, … sử dụng với số lượng lớn làm tăng thêm gánh nặng cho môi trường Để hướng tới phát triển cơng nghiệp bền vững việc nghiên cứu sản xuất nguyên liệu an tồn cho người sử dụng, thân thiện với mơi trường ngày quan tâm nhiều xu hướng chung giới Xơ khóm (xơ dứa) – loại xơ lấy từ lá, có nguồn gốc từ tự nhiên, phân hủy sinh học, khơng có tác động tiêu cực đến mơi trường phân loại loại xơ thân thiện với mơi trường Xơ khóm loại xơ trích từ thực vật khác (xơ lấy từ thân – lanh, đay, gai; xơ lấy từ - dừa) có độ bền, độ hút ẩm cao, đặc biệt khả kháng khuẩn kháng tia UV hoàn toàn phù hợp cho ứng dụng may mặc thay phần loại chất liệu phân hủy sinh học xơ tổng hợp Đặc biệt, khóm loại ăn trồng phổ biến nước ta để lấy chính, phần trọng khai thác Việc tận dụng khóm – dạng phế phẩm nông nghiệp đưa vào kéo sợi - dệt vải không khắc phục vấn đề môi trường mà cịn mang lại hiệu kinh tế Xơ khóm loại xơ cellulose có nguồn gốc từ thực vật, thành phần chủ yếu cellulose, hemi – cellulose, pectin, lignin vật chất khác Để thu xơ từ khóm cần phải phân tách, xử lý để loại bỏ hợp chất khỏi Đây vấn đề quan tâm nghiên cứu để đưa phương pháp phân tách phù hợp thơng qua q trình thực nghiệm Nội dung nghiên cứu tiến hành phân tách khóm phương pháp lý hóa học từ đánh giá hình thái học thơng số vật lý xơ Sau đó, tiến hành cắt ngắn xơ khóm, pha trộn với xơ kéo sợi dây chuyền kéo sợi xơ để đánh giá chất lượng sợi pha tạo nên Như vậy, với đề tài “Nghiên cứu sản xuất xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây chuyền kéo sợi bông” không tạo loại nguyên liệu cho may mặc mà khắc phục vấn đề môi trường mang lại hiệu kinh tế cho ngành nơng nghiệp trồng khóm nước ta Mục tiêu: a) Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu đưa quy trình phân tách xơ từ khóm, sử dụng xơ phân tách phối trộn với kéo sợi pha dây chuyền kéo sợi b) Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu đưa quy trình phân tách khóm để tạo xơ - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình phân tách, đánh giá lựa chọn thơng số phù hợp để phân tách xơ từ khóm - Kéo sợi pha xơ khóm dây chuyền kéo sợi Phương pháp nghiên cứu: a) Nghiên cứu lý thuyết: - Tìm hiểu khóm, thành phần hóa học khóm xơ khóm, tính chất xơ lấy từ khóm - Nghiên cứu tài liệu nước phương pháp phân tách xử lý hóa học xơ libe nói chung xơ từ khóm nói riêng để làm tiền đề cho trình thực nghiệm - Tìm hiểu đặc tính khả kéo sợi xơ để đánh giá tiềm kéo sợi dệt vải xơ khóm b) Nghiên cứu thực nghiệm: - Dựa việc tham khảo kết nghiên cứu nước phương pháp phân tách xử lý hóa học xơ libe nói chung xơ từ khóm nói riêng, nhận thấy cần sử dụng phương pháp học kết hợp với hóa học để loại bỏ bớt thành phần xơ khóm để xơ trở nên phù hợp cho trình kéo sợi Cụ thể, dùng phương pháp học để tách xơ thơm khỏi trước, sau xử lý hóa học với dung dịch NaOH để loại lignin, pectin hemicellulose - Xơ sau xử lý mang chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát hình thái học bề mặt mặt cắt ngang đánh giá ảnh hưởng nồng độ NaOH, thời gian xử lý đến hình thái học bề mặt, đến đường kính xơ Từ lựa chọn điều kiện xử lý phù hợp cho xơ để tiến hành phân tách với số lượng phù hợp cho kéo sợi - Kéo sợi khóm pha bơng theo tỷ lệ phối trộn xơ khóm xơ 50/50 30/70 dây chuyền kéo sợi công ty Brotex - Hai sợi khóm pha bơng 50P/50C 30P/70C kiểm tra độ bền kéo đứt Kết đo đạc xử lý số liệu đánh giá độ tin cậy Độ bền hai mẫu sợi pha so sánh với sợi 100% điều kiện kéo sợi Tổng kết kết nghiên cứu: Bài nghiên cứu tìm hiểu phương pháp phân tách xơ khóm Xây dựng quy trình phân tách xơ từ khóm bao gồm q trình tiền xử lý xơ xử lý hóa học xơ khóm với NaOH Tiến hành thử nghiệm ảnh hưởng yếu tố nồng độ, thời gian nhiệt độ đến hiệu xử lý xơ khóm, từ lựa chọn quy trình điều kiện xử lý phù hợp để sản xuất xơ với số lượng đủ để kéo sợi khóm pha bơng dây chuyền kéo sợi Mẫu xơ sau xử lý hóa học với NaOH đánh giá khối lượng riêng so sánh với xơ cellulose khác, đánh giá độ hồi ẩm Mẫu sợi khóm pha sau sản xuất thử nghiệm độ bền so sánh với sợi 100% điều kiện sản xuất thí nghiệm để đánh giá khả dệt vải sợi khóm pha bơng sản xuất Kết nghiên cứu cho thấy: Thứ nhất, nhiệt độ, nồng độ thời gian xử lý ảnh hưởng đến hiệu xử lý xơ Dựa hình ảnh chụp SEM hình thái học bề mặt đường kính xơ đo thơng qua ảnh SEM thấy rằng, hiệu loại bỏ tạp chất không làm tách xơ đơn khỏi bề mặt xơ xơ đạt hiệu xử lý tốt phương án (Phương án 1: nhiệt độ phòng, nồng độ NaOH 5%, thời gian xử lý giờ; Phương án 2: nhiệt độ phòng, nồng độ NaOH 5%, thời gian xử lý Phương án 3: nồng độ NaOH 5% giờ, nhiệt độ 50oC) Xét đường kính xơ bề mặt xơ sau xử lý hóa học khơng bị tách xơ đơn có phương án tốt phương án 1: nhiệt độ phòng, nồng độ NaOH 5%, phương án 2: nhiệt độ phòng, nồng độ NaOH 5% giờ, NaOH 5% 40oC cuối NaOH 5% 50oC Tuy nhiên, mục tiêu nghiên cứu đánh giá tiềm xơ khóm kéo sợi – dệt vải nên phương xử lý với NaOH 5%, 50oC chọn để thử nghiệm khả kéo sợi Thứ 2, khối lượng riêng mẫu xơ sau xử lý 1.44 g/cm3 thấp so với xơ cellulose khác hay viscose, cao so với xơ protein len hay tơ tằm Ngoài ra, độ hồi ẩm xơ khóm sau xử lý với NaOH thấp so với xơ khóm trước xử lý Cụ thể, độ hồi ẩm xơ khóm sau xử lý (NaOH 5%, giờ, 50oC) 8.6%, giảm 35.6% so với xơ khóm trước xử lý hóa học (13.36%) Thứ 3, Sợi khóm pha theo tỷ lệ 30P/70C cho độ bền tốt so với sợi 100% điều kiện kéo sợi thử nghiệm Cụ thể độ bền sợi 30P/70C 14.5 cN/tex cao so với sợi 100% 9.27 cN/tex Đánh giá kết đạt kết luận Từ kết nghiên cứu nêu thấy rằng, nghiên cứu đạt mục tiêu ban đầu đề xây dựng quy trình tiền xử lý xử lý hóa học với NaOH cho xơ khóm Thử nghiệm ảnh hưởng nồng độ NaOH, nhiệt độ thời gian xử lý đến hiệu phân tách xử lý xơ từ khóm để chọn điều kiện xử lý phù hợp Mẫu xơ xử lý theo quy trình điều kiện nồng độ, thời gian nhiệt độ lựa chọn đạt đường kính 56.17 – 89.36μm, cắt ngắn phối trộn với để kéo sợi dây chuyền kéo sợi Sợi sau sản xuất cho độ bền cao sợi 100% sản xuất thử nghiệm điều kiện Từ kết đạt nghiên cứu thấy rằng, xơ từ khóm hồn tồn có tiềm kéo sợi – dệt vải việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình phân tách xơ khóm cần thiết giúp xơ khóm phân tách tốt hơn, đạt độ mảnh, độ tính chất lý cần thiết cho kéo sợi – dệt vải tạo sản phẩm may mặc Nghiên cứu tỷ lệ pha trộn xơ khóm với nghiên cứu dây chuyền kéo sợi chuyên biệt cho xơ khóm vấn đề cần nghiên cứu phát triển Ngồi ra, để xử lý xơ khóm với quy mơ lớn địi hỏi phải có thiết bị sơ chế ban đầu giúp loại bỏ phần thịt lá, nâng cao suất hiệu phân tách xơ khóm Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Nguyên liệu xanh an toàn cho người sử dụng thân thiện với môi trường dần trở thành xu hướng việc lựa chọn sản phẩm may mặc Bên cạnh nguồn nguyên liệu tự nhiên truyền thống bông, lanh, len hay tơ tằm xơ thực vật gai, chuối, dứa, tre nghiên cứu đưa vào sử dụng Khóm loại lấy trồng phổ biến Việt Nam Việc tận dụng khóm – dạng phế phẩm nơng nghiệp đưa vào kéo sợi - dệt vải không khắc phục vấn đề mơi trường mà cịn mang lại hiệu kinh tế Nội dung nghiên cứu tiến hành phân tách khóm phương pháp lý hóa học từ đánh giá hình thái học thơng số vật lý xơ Sau đó, tiến hành cắt ngắn xơ khóm, pha trộn với xơ bơng kéo sợi dây chuyền kéo sợi xơ để đánh giá khả kéo sợi – dệt vải Kết nghiên cứu cho thấy việc phân tách xơ từ khóm phương pháp lý kết hợp với xử lý xơ dung dịch Sodium Hydroxide 5% 50oC 4h thu xơ tương đối sạch, đường kính xơ 56.17 – 89.36 μm, độ hồi ẩm xơ 13.36%, khối lượng riêng 1.44 g/cm3 Sợi khóm pha bơng đạt độ bền 14.5 cN/tex cao so với sợi 100% loại 9.27 cN/tex hồn tồn dệt máy dệt kim yêu cầu độ bền sợi >10 cN/tex Tuy nhiên, nghiên cứu cịn hạn chế xơ bị kết dính lại sau phân tách làm đường kính xơ lớn không đều, sợi kéo chưa đạt độ mảnh mong muốn Do đó, việc nghiên cứu đưa phương án phân tách tối ưu cho xơ tiến hành Bên cạnh đó, việc tiền xử lý xơ thực tay, suất thấp nhiều thời gian Để khắc phục vấn đề phương án nghiên cứu chế tạo thiết bị xử lý sau thu hoạch gian đoạn ươm mầm hy vọng sớm hoàn thành thời gian tới Safe and environmentally friendly green materials are gradually becoming a trend in choosing apparel products In addition to traditional natural materials such as cotton, linen, wool or silk, vegetable fibers such as ramie, bananas fiber, pineapples and bamboo fiber are also being studied and used in textile industry Pineapple is a popular fruit-growing plant in Vietnam Taking advantage of pineapple leaves - a form of agricultural waste products into spinning - weaving not only overcome environmental problems but also brings economic efficiency In this paper, study on splitting methods of pineapple fiber by mechanical, physical and chemical methods, thereby assessing the morphology and physical parameters of fibers Then, refined dry pineapple fibers obtained through refined processing, which was blended with cotton to trail-produce pineapple leaf fiber/cotton (30/70) blended yarn The results revealed that the separation of fibers from pineapple leaves by physical - mechanical method combined with fiber treatment in 5% Sodium Hydroxide solution at 50°C for hours obtained relatively clean fibers, fibers diameter were from 56.17 – 89.36μm, moisture absorption of fibers was 13.36 %, density was 1.44 g/cm3 Durability of (30P/70C) blended yarns (at 14.5 cN/tex) was higher than 100% cotton yarns (at 9.27 cN/tex) This blended yarn was fully wearable on knitting machines that require yarn strength > 10 cN/tex However, the research is still limited when the fiber is cohesive after separation, the fiber diameter is quite large and uneven Therefore, the research on the optimal separation for fiber is still underway In addition, pretreatment of fibers is carried out manually, low productivity and time consuming In order to overcome this problem, the research plan to manufacture equipment for processing post-harvest leaves is also in the germination stage and hopefully will be completed soon III Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo Kết nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3) Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu TT kinh tế - kỹ thuật Tên sản phẩm Xơ khóm sau phân tách dùng để kéo sợi Sợi khóm pha bơng Quy trình phân tách khóm tạo xơ Đăng ký Đạt Mẫu xơ Mẫu xơ Mẫu sợi Mẫu sợi Quyển báo cáo Quyển báo cáo Tạp chí IUH Tạp chí IUH Bài báo: “Nghiên cứu đánh giá tiềm khóm kéo sợi dệt vải” IV Tình hình sử dụng kinh phí T T Nội dung chi Kinh phí duyệt Kinh phí thực (triệu đồng) (triệu đồng) 21.34 29.84 3.0 6.5 A Chi phí trực tiếp Th khốn chun mơn Ngun, nhiên vật liệu, Thiết bị, dụng cụ 6.5 Công tác phí 0 Dịch vụ th ngồi 0 Hội nghị, hội thảo, thù lao nghiệm thu kỳ 0 In ấn, Văn phòng phẩm 0.66 0.66 Chi phí khác 0 B Chi phí gián tiếp Quản lý phí 0 Chi phí điện, nước 0 Tổng số 25 43.5 Ghi V Kiến nghị (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) Ở Việt Nam, xơ khóm cịn mẻ chưa quan tâm nghiên cứu loại xơ tiềm khóm trồng nhiều khóm dạng phế thải nông nghiệp Một dây chuyền sản xuất chuyên biệt cho loại sợi chưa có Vì để đưa loại xơ vào sản xuất sợi tơi nghiên cứu mối tương quan loại xơ với tiến hành phối trộn hai loại xơ với để kéo sợi dây chuyền kéo sợi bơng Chính mà đề tài “Nghiên cứu sản xuất xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây chuyền kéo sợi bơng” xem đề tài nghiên cứu mang tính tiên phong, có khả tạo xu cho việc nghiên cứu chất liệu từ loài thực vật khác làm tiền đề cho cơng trình nghiên cứu thiết bị dây chuyền sản xuất phù hợp ... ngắn xơ khóm, pha trộn với xơ kéo sợi dây chuyền kéo sợi xơ để đánh giá chất lượng sợi pha tạo nên Như vậy, với đề tài ? ?Nghiên cứu sản xuất xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây. .. Nghiên cứu đưa quy trình phân tách xơ từ khóm, sử dụng xơ phân tách phối trộn với kéo sợi pha dây chuyền kéo sợi b) Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu đưa quy trình phân tách khóm để tạo xơ - Nghiên cứu. ..LỜI CÁM ƠN Trong trình thực đề tài ? ?Nghiên cứu quy trình phân tách xơ từ khóm làm nguyên liệu cho sản xuất sợi khóm pha dây chuyền kéo sợi bơng” nhóm nghiên cứu nhận nhiều giúp đỡ, động