Nghiên ứu đánh giá á tính hất ơ lý ủa da nhân tạo từ xơ vi mảnh (mirofiber leather) để làm mũ giầy

Trang 1 --- NGUYỄN GIA PHONGNGHIÊN CỨU DÁNH GIÁ CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA DA NHÂN TẠO TỪ XƠ VI MẢNH MICROFIBER LEATHER ĐỂ LÀM MŨ GIẦY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬTCHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT L

-

NGUY ỄN GIA PHONG

NGHIÊN CỨU DÁNH GIÁ CÁC TÍNH CHẤT CƠ

LÝ CỦA DA NHÂN TẠO TỪ XƠ VI MẢNH (MICROFIBER LEATHER) ĐỂ LÀM MŨ GIẦY

LUẬN VĂN T H ẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS TS BÙI VĂN H UẤN

HÀ NỘI – NĂM 2017

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn: Nguyễn Gia Phong

Đề tài luận văn: Nghiên cứu đánh giá các tính chất cơ lý của da ‘‘

nhân tạo từ xơ vi mảnh (Microfiber leather) để làm mũ giầy (Study on evaluating the mechanical and physical properties of microfiber leather for

shoe uppers)’’

Mã đề tài: DM14B- 07

Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu Dệt May

Mã số SV: CB 140452

ngày 27 tháng 10 năm 2017 với các nội dung sau:

- S l ửa ỗichính ả (trang 7, 10, 11, 19, 20, 32, 80, 83) t

- Bổ sung phụ ục ình 1.11 (trang ) l h 7

- S l ú ửa ạich thích các ình 1.11 (trang 30, 31, 32) h

Hà nội, ngày tháng năm 20

Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn

PGS.TS ùi ăn Huấn B V Nguyễn Gia Phong

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS V ũ Thị Hồng Khanh

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Nguyễn Gia Phong

Tôi xin cam đoan toàn bộ luận văn Thạc sỹ kỹ thuật có đề tài:

“Nghiên cứu đánh giá các tính chất cơ lý của da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh (Microfiber leather) để làm mũ giầy” được th c hiự ện dướ ự hưới s ng d n c a ẫ ủPGS.TS Bùi Văn Huấn N i dung nghiên c u trong luộ ứ ận văn là do tác giả nghiên

c u và th c hi n K t qu thí nghiứ ự ệ ế ả ệm được th c hi n t i Phòng th nghi m V t liự ệ ạ ử ệ ậ ệu

da giầy đạt chu n VILAS cẩ ủa Viện Nghiên c u Da gi y ứ ầ

Tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m v nị ệ ề ội dung mà tôi đã trình bày trong luận văn, nếu có gì sai trái tác gi xin ch u hoàn toàn trách nhi m ả ị ệ

Tác giả

Nguyễn Gia Phong

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Bùi Văn Huấn người đã hướng dẫn, chỉ dạy tận tình tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới toàn thể các

nội đã truyền dạy những kiến thức chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo viện Đào tạo sau đại học trường Đại học Bách khoa Hà nội và Ban giám hiệu trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật - Công nghiệp đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin cám ơn đến Ban giám đốc Công ty TNHH Phim Năm Sao đã cung cấp các mẫu da từ xơ vi mảnh Ban giám đốc Công ty C ph n 26 B Qu c ổ ầ – ộ ốphòng đã cung cấp m u da thu c và th c hi n s n ph m th c t tẫ ộ ự ệ ả ẩ ự ế ại xưởng s n xuả ất

c a Công ty giúp tôi hoàủ n thành được đềtài

người luôn bên c nh chia s ạ ẻ và động viên giúp đỡ tôi trong su t quá trình h c t p ố ọ ậ

và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cám ơn!

Người thực hiện

LỜI CAM ĐOAN ii

AN MỤC C VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

AN MỤC ẢNG vii

AN MỤC NH viii

P ẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài: 1

2 Lịch sử nghiên cứu: 2

3 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 3

4 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản: 3

C ƢƠNG 1 NG IÊN CỨU TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về giầy 5

1.1.1 Các loại giầy 5

1 1 2 Cấu trúc giầy 7

1.1.2.1 Các chi tiết phần mũ giầy 7

1.1.2.2 Các chi tiết phần đế giầy 9

1.2 ật li u để làm lót mũ giầy, lót giầy và yêu cầu đối v i ch ng 10

1 2 1 Vật liệu để làm lót mũ giầy và yêu cầu đối với chúng 10

1.2.1.1 ật li u để làm lót mũ giầy 10

1.2.1.2 Yêu cầu đối v i vật li u làm lót mũ giầy 17

1 2 2 Vật liệu để làm lót giầy và yêu cầu đối với chúng 18

1.2.2.1 ật li u để làm lót giầy 18

1.2.2.2 Yêu cầu đối v i vật li u làm lót giầy 21

1.3.1 Da nhân tạo 23

1.3.2 Các loại da nhân tạo truyền thống dùng làm vật liệu giầy 24

1 3 3 a nhân tạo từ xơ vi mảnh 25

2.3.2 Đánh giá về ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng da từ xơ vi mảnh để làm mũ giầy 43

2.4 Phương pháp nghiên cứu 44

2.4.1 Phương pháp đánh giá các tính chất cơ học, vệ sinh vật lý và an toàn sinh thái của da từ xơ vi mảnh 44

2.3.2 Phương pháp đánh giá về ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng da từ xơ vi mảnh để làm mũ giầy 67

2.4 Kết luận chương 2 69

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 70

3.1 Kết quả đánh giá các tính chất cơ học, vệ sinh vật lý và an toàn sinh thái của da từ xơ vi mảnh làm mũ giầy 70

3.1.1 Kết quả đánh giá các tính chất cơ học của da từ xơ vi mảnh làm mũ giầy 70

3.1.2 Đánh giá các tính chất vệ sinh vật lý của da từ xơ vi mảnh làm mũ giầy 74

3.1.3 Đánh giá các tính chất an toàn sinh thái của da từ xơ vi mảnh làm mũ giầy 78

3.2 Kết quả đánh giá về ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng da từ xơ vi mảnh để làm mũ giầy 79

3.2.1 Kết quả đánh giá tính công nghệ 79

3.3.2 Kết quả đánh giá hiệu quả sử dụng diện tích da từ xơ vi mảnh 84

3.2.3 Kết quả đánh giá chất lượng giầy 88

3.3.4 Kết quả đánh giá hi phí (giá thành) sản phẩm c 89

3.4 Kết luận chương 3 92

KẾT LUẬN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Yêu cầu đối với các chi tiết mũ giầy theo ISO 20879:2007 23Bảng 1.2 Bảng phân loại xơ dựa trên độ mảnh của xơ 26

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn thử nghiệm các tính chất chất vật liệu làm mũ giầy 43Bảng 2.3 Các giai đoạn kiểm tra thích hợp: 45Bảng 2.4 Nhiệt độ tấm ép và thời gian ép khuyến cáo để mô phỏng sự ép đúc cao

su 48

Bảng 2.5 Các giai đoạn kiểm tra và giai đoạn làm ướt lại vật liệu mài được khuyến nghị 50Bảng 3.1 Kết quả thử nghiệm các tính chất cơ học các mẫu da nghiên cứu 70Bảng 3.2 Kết quả thử nghiệm các tính chất vệ sinh vật lý của các mẫu da nghiên cứu 74Bảng 3.3 Kết quả thử nghiệm các chỉ tiêu an toàn sinh thái của các mẫu da nghiên

cứu 78Bảng 3.4 So sánh đối chiếu thời gian gia công công đoạn cắt 80Bảng 3.5 So sánh đối chiếu thời gian gia công công đoạn may 81Bảng 3.6 Kết quả tính định mức da thuộc và da từ xơ vi mảnh để làm cùng một mẫu giầy, cùng một cỡ như sau: 87Bảng 3.7 Chi phí nhân công để sản xuất giầy 90

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc da nguyên liệu 14

Hình 1.2 Biểu đồ sản lượng da trâu bò nguyên liệu những năm gần đây 15

Hình 1.3 Biểu đồ sử dụng da thuộc toàn cầu năm 2012 15

Hình 1.4 Công thức chung của aminoaxit (a) và mạch polypeptit (b) 16

Hình 1.5 Giầy được làm từ vải dệt thoi 18

Hình 1.6 Cấu trúc mạch phân tử xunlulôza 18

Hình 1.7 Mũ giầy được làm từ vải dệt kim 21

Hình 1.8 Một số mẫu vải giả da 22

Hình 1.9 Các hình dạng đ c trưng của loại xơ 2 thành phần 28

Hình 1.10 M t cắt ngang của da từ xơ vi mảnh 30

Hình 1.11 M t cắt ủac da ợc phóng đư đại 30, 31, 32 Hình 1.12 Quy trình sản xuất da từ xơ vi mảnh không dệt 35

Hình 1.13 Kiểu liên kết chữ V và W của hệ sợi đứng 36

Hình 1.14 Hệ sợi đứng được cắt ra chia thành 2 lớp vải nền đơn 3D 36

Hình 1.15 Da nhân tạo từ xơ vi mảnh giả da nhung m t trái 37

Hình 1.16 Một số mẫu da từ xơ vi mảnh thương hiệu WINIW làm mũ giầy 38

Hình 1.17 Da từ xơ vi mảnh có đục lỗ làm mũ giầy 39

Hình 2.1 Hình ảnh mẫu giầy nghiên cứu 42

Hình 2.2 Thiết bị thử độ bền bẻ uốn của vật liệu giầy 45

Hình 2.3 Máy kéo đứt đa năng 47

Hình 2.4 hình Lissajous tạo được do chà xát theo tất cả các hướng 49

Hình 2.5 Hình dạng và kích thước của mẫu da thí nghiệm 52

Hình 2.6 Sơ đồ thiết bị trong phép thử độ thấm hơi nước 53

Hình 2.7 Thiết bị đo độ thông hơi, độ hấp thụ hơi nước của vật liệu giầy 54

Hình 2.8 Thiết bị để xác định độ hấp thụ hơi nước 55

Hình 2.9 Chuẩn bị mẫu thử 63

Hình 2.10 Sơ đồ xác định lực bóc tách lớp phủ m t 65

Hình 2.11 Vị trí lấy mẫu xác định độ bền mối dán 66

Hình 2.12 Vị trí của miếng mẫu thử trong ngoàm kẹp 66

Hình 2.13 Ví dụ về đồ thị lực/độ biến dạng 67

Hình 3.1 Biểu đồ về độ bền xé 72

Hình 3.2 Biểu đồ về độ bền kéo đứt 72

Hình 3.3 Biểu đồ về độ giãn dài 73

Hình 3.4 Biểu đồ về độ thông hơi 76

Hình 3.5 Biểu đồ về độ hấp thụ hơi nước 76

Hình 3.6 Biểu đồ về thời gian xuyên nước 77

Hình 3.7 Sơ đồ sắp xếp chi tiết khi cắt da thuộc (da nửa con) 84

Hình 3.8 Sơ đồ giác (cắt) da từ xơ vi mảnh để làm chi tiết lắc 85

Hình 3.9 Sơ đồ giác (cắt) da từ xơ vi mảnh để làm chi tiết hậu 86

Hình 3.10 Sơ đồ giác (cắt) da từ xơ vi mảnh để làm chi tiết má 86

Hình 3.11 Sơ đồ giác (cắt) da từ xơ vi mảnh để làm chi tiết lưỡi gà 86

Hình 3.12 Sơ đồ giác (cắt) da từ xơ vi mảnh để làm chi tiết nẹp ôdê 87

Hình 3.13 Sơ đồ phân vùng chất lượng da thuộc 89

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đềtài:

Da nhân tạo đã được s d ng trong s n xu t gi y và s n ph m da t nh ng ử ụ ả ấ ầ ả ẩ ừ ữnăm 30 của th k ế ỷ XX Cùng với s phát tri n c a các công ngh hóa ch t ự ể ủ ệ ấ(polime), công ngh ệchế ạo xơ sợ ệ t i d t, da nhân t o ngày càng có vai trò quan tr ng ạ ọtrong s n ả xuấ ảt s n ph m da gi y b i các lý do: ẩ ầ ở

Da thuộc ậ ệ- v t li u truy n thề ống để ả s n xu t s n ph m da giấ ả ẩ ầy có sản lượng hầu như không thay đổi trong nhiều năm qua do liên quan đến vấn đề ô nhi m môi ễtrường trong quá trình s n xu t da thu c ả ấ ộ

Dân s ố thế ớ gày càng tăng nhanh, điề gi i n u ki n sệ ống ngày càng được cải thiện, do v y nhu c u v s n ph m da giậ ầ ề ả ẩ ầy ngày càng tăng mạnh, trong khi đó sản lượng da thuộc không tăng lên

Da nhân t o rạ ất đa dạng v ề chủng lo i, m t hàng, có chạ ất lượng đồng nh t, ấ

t o cho s n phạ ả ẩm có chất lượng đồng đều v i giá thành h p lý ớ ợ

Tuy có ưu điểm v b n, giá thành, phong phú m t hàng, chề độ ề ất lượng đồng

đều da nhân t o truy n thạ ề ống có các nhược điểm cơ bản: có tính v sinh v t lý kém ệ ậ(độ hút m, ẩ hút nước, độ thông hơi, độ thông khí th p do v y các s n ph m da gi y, ấ ậ ả ẩ ầ

đ c bi t là gi y s dệ ầ ử ụng trong điều ki n khí h u nóng ệ ậ ẩm không đáp ứng yêu c u v ầ ềtính v sinh, bàn chân nhanh b ệ ị ẩm ướt khi s d ng giử ụ ầy Ngoài ra nhược điểm cơ

b n c a da nhân tả ủ ạo là độ ẻo, tính đàn hồ d i kém, m t s ộ ốloại có độ giãn nh , do vỏ ậy

gi y làm t da nhân t o truy n thầ ừ ạ ề ống khó định hình hơn giầ ừy t da thu c và m t s ộ ộ ố

ki u gi y ch u bi n d ng lể ầ ị ế ạ ớn khi gò (định hình) mũ giầy trên phom không th s ể ử

d ng da nhân t o ụ ạ

S phát tri n m nh m c a khoa hự ể ạ ẽ ủ ọc kỹ thuật, khoa h c vọ ật liệu, hóa polime, nhi u lo da nhân t o mề ại ạ ới ra đời đã ắkh c ph c phụ ần nào nhược điểm c a da thuủ ộc truy n th ng M t trong s v t liề ố ộ ố ậ ệu này đó là da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh hay còn

g i là da t ọ ừ xơ vi mảnh (Microfiber Artificial Leather hay Microfiber Leather) Loại da này có thành phần chính là xơ vi mảnh (xơ polieste, xơ nylon có chi số

trong kho ng t ả ừ 0.3 đến 1 dtex) và poliuretan Chúng đượ ử ụng để ảc s d s n xu t các ấloạ ải s n ph m khác nhau: Gi y dép, túi cẩ ầ p, da làm đồ ộ n i th t (b c ghấ ọ ế, đệm), đồ

n i th t ô ộ ấ tô Khoảng 10 năm nay, nhiều nước trên th giế ới đã sử ụ d ng nhi u dề a nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh và nhu cầu ngày càng tăng mạnh Ở nước ta, đây là loạ ậi v t liệu m i, th i gian gớ ờ ần đây mới đượ ử ục s d ng v i s lư ng r t h n ch M t m t do ớ ố ợ ấ ạ ế ộngườ ử ụi s d ng thi u thông tin v lo i da này, m t khác giá thành c a chúng khá cao ế ề ạ ủ(khoảng 70% giá thành da thuộc) Cho đến nay, ở nước ta m i có m t công trình ớ ộnào nghiên c u v ứ ềloạ ậ ệi v t li u này Do v y, vi c nghiên c u khậ ệ ứ ảo các tính chất của

một số ẫ m u da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh nhằm đánh giá sự phù h p cợ ủa chúng với vật liệu làm các chi ti t bên ngoài c a mũ gi y (hay con g i là các chi tiế ủ ầ ọ ết mũ giầy) trên

cơ sở so sánh v i tiêu chuớ ẩn cũng như so sánh với da thu c có cùng mộ ục đích sử

d ngụ ; đánh giá ưu nhược điểm khi s d ng da nhân t o t ử ụ ạ ừ xơ vi mảnh làm mũ giầy

là việc làm c n thi t có tính khoa h c và th c ti n cao ầ ế ọ ự ễ

2 L ch s nghiên cị ử ứu:

So v i da nhân t o truyớ ạ ền th ng, da nhân t o t ố ạ ừ xơ vi mảnh là lo i v t li u ạ ậ ệ

s d ng công ngh cao, có nhiử ụ ệ ều ưu điểm n i tr i (tính công ngh , hi u qu s ổ ộ ệ ệ ả ử

d ng v t liụ ậ ệu, tính năng vậ ệt li u, ph m vi s d ng ạ ử ụ …) So v i da thu c, các lo i da ớ ộ ạ

t ừ xơ vi mảnh đa dạng hơn về nhi u ch ng lo i m t hàng, d biề ủ ạ ễ ến tính để ử ụ s d ng cho các nhóm s n phả ẩm khác nhau, trong các điều ki n s d ng khác nhau Do vệ ử ụ ậy nhiều cơ sở nghiên c u trên th gi i p tứ ế ớ tiế ục nghiên c u c i ứ ả thiện các tính ch t cấ ủa chúng [4 - 6], t o ra các lo da nhân t o t ạ ại ạ ừ xơ vi mảnh có các tính ch t g n nhấ ầ ất

với các tính chất của da thu cộ , cũng như tại thêm các tính năng bảo v cho chúng [ệ 7

- 9] Ở nước ta, da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh là lo i v t li u m i, gạ ậ ệ ớ ần đây mớ ắt đầi b u đượ ử ục s d ng v i s lư ng r t h n ch , hi n nay m i có m t nghiên c u [2 vớ ố ợ ấ ạ ế ệ ớ ộ ứ ] lĩnh ề

vực này được công b ố

3 Mục đích, đối tượng và ph m vi nghiên cạ ứu:

Mục đích nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu c a luủ ận văn là đánh giá được các tính chất cơ ọh c, v sinh v t lý và an toàn sinh thái c a mệ ậ ủ ộ ố ẫt s m u da nhân t o t ạ ừ

xơ vi mảnh hiện đang có trên thị ường nước ta, đượ tr c s dử ụng để làm các chi ti t ế

mũ giầy, trên cơ sở so sánh v i các yêu cớ ầu đối v i v t liớ ậ ệu mũ giầy (theo tiêu chuẩn ISO 20879:2007), cũng như so sánh với m u da thu c tiêu bi u có cùng m c ẫ ộ ể ụđích sử ụ d ng; Đánh giá ưu điểm và nhược điểm khi s d ng da t ử ụ ừ xơ vi mảnh đểlàm mũ giầy

Đối tượng nghiên c u: Đối tượứ ng nghiên c u là các m u da t ứ ẫ ừ xơ vi mảnh tiêu

biểu theo độ dày, đ c điểm hoàn t t b m t dùng làm các chi ti t ấ ề ế mũ giầy Để làm

cơ sở so sánh, l a ch n th nghi m 1 m u da thu c chự ọ ử ệ ẫ ộ ất lượng tốt dùng làm mũ

gi y s d ng cho quân nhân c a Công ty C ph n 26 B ầ ử ụ ủ ổ ầ – ộQuốc Phòng; Để đánh giá ưu nhược điểm c a vi c s d ng da t ủ ệ ử ụ ừ xơ vi mảnh s d ng m t m u gi y của ử ụ ộ ẫ ầCông ty C ph n 26 B ổ ầ – ộQuốc Phòng

Phạm vi nghiên c u: Trong nghiên c u này, t p trung nghiên c u, ứ ứ ậ ứ phân tích, đánh giá các chỉ tiêu ề v tính chất cơ học, v sinh v t lý và an toàn sinh thái ệ ậ cơ bản của các m u da vi m nh dùng ẫ ả làm mũ giầ ; đánh giá ưu nhược điểy m c a s n xu t giủ ả ấ ầy

t da vi m nh thông qua m t s tiêu chí: tính công ngh , chi phí, hi u qu s d ng ừ ả ộ ố ệ ệ ả ử ụ

vật liệu

4 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản:

 Nghiên c u t ng quan v gi y, v t liứ ổ ề ầ ậ ệu dùng để làm các chi ti t bên ngoài ế

của mũ ầ gi y và các yêu cầu đố ới v chúng, v da nhân t o, da nhân t o t i ề ạ ạ ừ xơ

vi m nh ả

 Thử nghiệm xác định các tính chất cơ ọ h c, v sinh v t , an toàn sinh thái ệ ậ lý

c a các m u da t ủ ẫ ừ xơ vi mảnh và mẫu da thuộc đượ ực l a ch n nghiên c u ọ ứtheo các tiêu chuẩn Vi t Nam và trên th gi ệ ế ới

 So sánh giá tr các tính ch t th nghi m v i các yêu cị ấ ử ệ ớ ầu đố ới v v t li u làm i ậ ệ

mũ giầy (theo tiêu chu n ISO 20879ẩ :2007), cũng như so sánh với các m u ẫ

da thu c tiêu bi u có cùng mộ ể ục đích sử ụ d ng t ừ đó kết lu n v ậ ề ưu nhược điểm c a các m u da t ủ ẫ ừ xơ vi mảnh nghiên c u, v s phù h p c a da vi ứ ề ự ợ ủ

mảnh dùng làm lót mũ giầy và lót gi ầy

 Đánh giá ề ưu điểm và nhược điể v m khi s d ng da t ử ụ ừ xơ vi mảnh để làm

mũ giầy:

o Hiệu qu s d ng di n tích da t ả ử ụ ệ ừ xơ vi mảnh

o Năng suất lao động trong s n xu t s n ph m b ng da t ả ấ ả ẩ ằ ừ xơ vi mảnh

o Chi phí (giá thành) sản ph m b ng da t ẩ ằ ừ xơ vi mảnh

CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU T NG QUAN Ổ1.1 Vật liệu để làm mũ giầy và yêu cầu đối với chúng

1.1.1 V t li u làm ậ ệ mũ giầy

Giầ nói chung đượ ấ ạ ừy c c u t o t 2 ph n: Phầ ần đế gi y và phầ ần mũ ầgi y [10]

t o t 3 l p chi tiạ ừ ớ ết:

L p chi ti t bên ngoài hay còn g i là ớ ế ọ mũ ầgi y (upper), trong luận văn này sử

d ng thu t ng ụ ậ ữ “mũ ầ ” gi y để thể hiệ ớ n l p chi tiết bên ngoài của phần mũ giầy [11]

L p chi ti t lót (ớ ế lót mũ ầ gi y) - Các chi ti bên trong, p xúc tr c ti p vết tiế ự ế ới

d ng) Do v y chúng c n có các yêu c u c ụ ậ ầ ầ ụthể ề tính chất cơ lý, tính thẩ v m m ỹ

L p lót gi y ớ ầ nói chung được hi u là các chi ti t bên trong cể ế ủa ầ ởgi y ( ph n ầmũi ầgi y và phần đế ầ gi y) ti p xúc tr c ti p v i b m t bàn chân Chi ti t lót gi y ế ự ế ớ ề ế ầ(hay còn g i là lót mọ t) được hi u là chi ti t ti p xúc v i b mể ế ế ớ ề t lòng bàn chân, cách ly bàn chân với đế ầ gi y Lớp lót thường chịu tác động m nh m t bàn chân, ạ ẽ ừ

b mài mòn, chị ịu tác động của ẩm, m hôi và vi sinh v t L p lót có vai trò quan ồ ậ ớtrọng trong việc đảm b o v sinh, sinh thái cho bàn chân, do v y có yêu c u chả ệ ậ ầ t chẽ ề v các tính ch t vệ ấ sinh, sinh thái

Trong s n xu gi yả ất ầ , để làm mũ ầ người ta thườgi y ng s d ng các lo i vử ụ ạ ật

liệu: da thu c (da váng, da c t), v i (v i d t thoi, v i d t kim), gi da và các lo i vộ ậ ả ả ệ ả ệ ả ạ ật

liệu khác như mút x p, x p EVA v.v ố ố

1.1.1.1 Da thu c ộ

Da thu c là v t li u try n thộ ậ ệ ề ống và được s d ng nhiử ụ ều để làm gi y và các ầ

s n ph m da vì có nhiả ẩ ều ưu điểm

Da thu c là l p bì cộ ớ ủa con da động v t, v ậ ề cơ bản duy trì được cấu trúc xơ,nhưng các tính chấ ật v t lý, hóa lý và hoá h c c a các thành ph n c u trúc c a nó b ọ ủ ầ ấ ủ ịthay đổi tu thu c vào m c đích s d ng da ỳ ộ ụ ử ụ

Da thuộc được s n xu t t da nguyên li u là các b ả ấ ừ ệ ộ da động vật Da động vật

gần đây (hình 1.2) [Nguy n Th Thu Luy n] ễ ị ệ

Hình 1.2 Biểu đồ ản lượ s ng da trâu bò nguyên li u nhệ ững năm gần đây

(ngu n: S u c a SATRA 2012) ồ ốliệ ủ

Da thuộc đượ ử ục s d ng cho nhi u nhóm s n ph m, tuy nhiên nó v n ch yề ả ẩ ẫ ủ ếu được dùng để ả s n xu t gi y (chi m g n 60% - hình 1.3) [Nguy n Th Thu Luy n] ấ ầ ế ầ ễ ị ệ

Hình 1.3 Biểu đồ ử ụ s d ng da thu c toàn cộ ầu năm 2012

(ngu n: S u c a SATRA 2012) ồ ốliệ ủ

*Đặc điể m c u t o c a da [11-12]: Thành ph n c u t o c a da là protit bao g m: ấ ạ ủ ầ ấ ạ ủ ồcolagen 50 ÷ 80%, các ch t không ph i protit colagen 20 ÷ 50% Trong l p bì cấ ả ớ ủa

da nguyên li u colagen chiệ ếm hơn 80% Protít c u t o r t ph c t p, khi th y phân ấ ạ ấ ứ ạ ủprotít thu được 20 aminoaxit khác nhau, mà trong thành ph n colagen có 18 ầaminoaxit khác nhau Các aminoaxit liên k t vế ới nhau và được định hình b i các ở

ph n và t 30 - ầ ừ 300 xơ thành phần này liên k t lế ại thành các xơ, và các xơ đan bện

v i nhau t o nên l p bì c a da nguyên li u M i phân t colagen ch a 3 mớ ạ ớ ủ ệ ỗ ử ứ ạch peptit và m i m ch peptit chỗ ạ ứa kho ng 1052 phân t aminoaxit ả ử

a b

Hình 1.4 Công th c chung c a aminoaxit (a) ứ ủ và mạ ch polypeptit (b)

Các tính ch ấ t cơ bả n c a da 2 ủ [1 ]: Các tính ch t c a da ph ấ ủ ụthuộc ch y u vào tính ủ ế

chất của colagen Tính chất của colagen được xác định bởi cấ ạu t o hóa học, dạng và các đ c điểm c a các nhóm ch c và các m i liên k t xu t hi n gi a chúng Tùy ủ ứ ố ế ấ ệ ữthuộc vào lo da và ch ph m khác nhau mà có tính ch t nhi t khác nhau, chúng ại ế ẩ ấ ệ

đều có tính ch t chung là khi g p nhiấ ệt độ cao thì co và bi n d ng Các lo i da khác ế ạ ạnhau có nhiệt độ khác nhau, nhico ệt độ mà đa số da có th ểchịu được mà không b ị

bi n d ng là 98 ế ạ 0C

Da có thể ấ h p th ụ nướ ừc t 20 ÷ 60% Kh ả năng hút nước ốt ủt c a da là do trong xơ colagen có chứa nhi u nhóm -NHề 2 và -COOH có kh ả năng hút nước Da

có th ểchịu được axit vô cơ hữu cơ yếu, khi tăng nồng độ ế ợ k t h p nhiệt độ thì da s ẽ

b phá h y Da sau thu c bị ủ ộ ền hơn dưới tác d ng cụ ủa axit, độ ề b n v i axit c a các ớ ủcon da phụ thu c vào lo i da, hóa ch t thuộ ạ ấ ộc và cách thu c chúng ộ

ki m k t h p nhiề ế ợ ệt độ da s b phá hẽ ị ủy Da chưa thuộc trong dung d ch NaOH 5% ị

đã bị phá h y, tuy nhiên da sau khi thuủ ộc độ ề b n v i kiớ ềm cao hơn rất nhi u so v i ề ớ

da trước khi thuộc Độ ề b n v i ki m c a các con da ph thu c vào lo i da, hóa ch t ớ ề ủ ụ ộ ạ ấthuộc và cách thuộc chúng

cần được xử lý đ c bi ệt

kh ả năng kháng nước, ch u nhi t, ch u mài mị ệ ị òn Thông thường người ta s d ng da ử ụ

bò thuộc crôm có độ dày l n t 0,9 n 1,5 mm Các lo i da này có th là da da cớ ừ đế ạ ể ật nguyên (không x ) ho c da c t xẻ ậ ẻ Đôi khi người ta dùng các lo i da váng (da lạ ớp 2) để làm chi ti t bên ngoài cho m t s lo i gi y ế ộ ố ạ ầ thể thao Da váng có th ể được hoàn t t b ng cách tráng ph và t o vân hoa b m t nhấ ằ ủ ạ ề ằm tăng độ ề b n c a da, tủ ạo cho da có ngo i hình c a da c t Tuy nhiên các tính chạ ủ ậ ất cơ lý và tính vệ sinh của loại da này kém hơn so với da cật, chúng được s dử ụng để làm mũ ầgi y b o v có ả ệchất lượng th p ấ

1.1.1.2 V ả i dệ t thoi

Vải ngày càng được s d ng nhi u trong công nghi p s n xu t gi y m t ử ụ ề ệ ả ấ ầ ộ

ph n do nhu c u v ầ ầ ề giầ dép ngày càng tăng, trong khi đó sản lượy ng da thuộc không đủ để đáp ứ ng nhu c u này, m t khác do chúng có các tính chầ ất đảm b o các ảyêu c u v sinh (hút ầ ệ ẩm, hút nướ ốc t t, thải ẩm tốt, thông hơi, thông khí rấ ốt t t v.v.), công nghệ và giá thành r ẻ hơn so với da thu c ộ

Hình 1.5 Giầy được làm t vừ ải dệt thoi

Để làm chi ti t bên ngoài c a gi y ế ủ ầ người ta s d ng ch y u là v i t ử ụ ủ ế ả ừ xơ sợi bông ho c v i pha bông vả ới xơ sợ ổi t ng hợp như Pe/co Tuy nhiên v i bông pha có ảcác tính chấ ệt ti n nghi b giị ảm nên người ta thường dùng v i bông 100 % ả

Hình 1.6 C u trúc m ch phân t xunlulôza ấ ạ ửThành ph n chính c a bông là xenlulầ ủ ô, bông đã làm sạch hoá h c có th ọ ểcoi

là xenlulô nguyên ch t Xunlulô là polyme t ấ ự nhiên đượ ạc t o thành t ừ các đơn vị

m t xích glucoza Công th c phân t c a xunlulôza là (Cắ ứ ử ủ 6H10O5)n, trong đó n là sốđơn vị m t xích và n có th ắ ể lên đến hàng nghìn m ch xunlulôza các vòng Ở ạglucopyranoza n i v i nhau b ng liên kố ớ ằ ết  - 1 - 4 glucozit [12 ]

Các tính ch t cấ ủa xơ bông về cơ bản là tính ch t cấ ủa xunlulô Dưới tác d ng ụ

của nước, xenlulô không b hoà tan mà ch b ị ỉ ị trương nở Xơ bông khi ngâm trong nước b ị trương ở ạn m nh, ti t diế ện ngang tăng 45 – 50% nhưng chiều dài ch ỉ tăng 1

- 2% Dưới tác d ng cụ ủa hơi nước độ ền cơ họ b c của xenlulô cũng bị gi m do ảxenlulô b ị thuỷ phân và b oxi hoá thành oxit xenlulô Xenlulô không b hoà tan ị ị

OH

O H

H

CH2OH

H

OH H

H OH

O

H H OH H

OH

CH 2 OH

O H

H

CH 2 OH H

OH H

H OH

O

H H OH H

OH

CH 2 OH H

(n-2)/2

trong các dung môi thông thường như este, ete, benzen mà ch b tan trong dung ỉ ịmôi đ c biệt như dung dịch đồng amoniac Xenlulô kém b– ền dưới tác d ng c a ụ ủaxit đ c biệt là các axit vô cơ Dưới tác d ng c a axit các liên k t glucozit b thu ụ ủ ế ị ỷphân làm đứt m ch xenlulô ạ

nhưng nó bị trương nở ạ m nh trong dung dịch xút đậm đ c làm chiều dài xơ bị co l i ạlàm cho xơ có tính co dãn và đàn hồi cao hơn Nếu gi ữ cho xơ không bị co trong dung d ch xút thì nó tr nên tròn và bónị ở g hơn Cho đến nay các nhà khoa h c vọ ẫn chưa có ý kiến th ng nh t v ố ấ ề cơ chế tác d ng c a ki m v i xenlulô ụ ủ ề ớ

oxi hoá thì nó b ịbiến đổi thành oxit xenlulô

vi sinh v t và n m m c t i chậ ấ ố ớ ất lượng xơ xenlulô cũng là vấn đề ầ c n quan tâm, ởmôi trường có độ ẩm tương đố ủi c a không khí cao t 75 85% và hàm m cừ – ẩ ủa xơ

lớn hơn 9%, xenlulô có th b phá hu b i m t s ể ị ỷ ở ộ ốloại vi sinh v t và n m m c Khi ậ ấ ố

b n m m c t n công thì trên b m t xenlulô xu t hi n các m ng mị ấ ố ấ ề ấ ệ ả ầu lớn khác nhau

tu thuỳ ộc lo i n m m c Còn khi b vi khu n t n công thì b m t không có bi u ạ ấ ố ị ẩ ấ ề ể

hi n gì khác bi t song th c ra xenlulô b ệ ệ ự ị thuỷ phân khá m nh t o thành các hạ ạ ợp

chất đơn giản như gluco ho c đứt m ch vòng t o thành mạ ạ ạch thẳng

thoi với độ dày, chi s s i khác nhau và có khố ợ ối lượng t ừ 250 đến 400 g/m2 V i dả ệt thoi là lo i v i có k t c u b n ch c ch n, liên kạ ả ế ấ ề ắ ắ ết củ ợa s i ngang và sợi dọc trong cấu trúc vải khá ch t chẽ, do có độ ề b n cao nên r t thu n ti n cho vi c ch t o nhi u s n ấ ậ ệ ệ ế ạ ề ả

phẩm trong đó có các chi tiết mũ ầgi y

Vải bông làm “mũ ầ ” thườgi y ng là v i b t dày d t t s i bông ho c s i bông ả ạ ệ ừ ợ ợpha đượ ảc s n xu t theo ki u dấ ể ệt vân điểm có khối lượng mét vuông t ừ 250 đến 400 g/m2, mật độ ợ s i kho ng t ả ừ 100 đến 200 sợi/10 cm Để tăng độ ền và độ b chống

thấm nước cho các lo i vạ ải này người ta thường tráng ph keo m t trái ho c bủ ở ồi

dán chúng v i v i lót Tuy nhiên cách x lý này làm giớ ả ử ảm đáng kể tính v sinh (hút ệ

ẩm, thông hơi, thoáng khí của v i) ả

1.1.1.3 V ả i dệt kim

V i dả ệt kim đượ ạc t o ra b ng s liên k t các vòng s i v i nhau theo m t quy ằ ự ế ợ ớ ộluật nhất định Do đượ ạc t o thành b i các vòng s i nên v i dở ợ ả ệt kim thường có tính đàn hồi, x p và th m th u không khí tố ẩ ấ ốt hơn các loạ ậ ệi v t li u khác C u trúc v i d t ấ ả ệkim ph ụthuộc vào loại, độ dày của xơ sợi, ki u d t, các ch s ể ệ ỉ ố độchứa đầy và các công đoạn hoàn t t Ki u d t c a v i dấ ể ệ ủ ả ệt kim xác định hình dạng và kích thước vòng s i, do v y có ợ ậ ảnh hưởng quyết định đến các tính ch t c a vấ ủ ải Để ả s n xuất

v i d t kim dùng làm l p lót giả ệ ớ ầy người ta thường s d ng m t s ki u dử ụ ộ ố ể ệt sau đây:

ki u d t single, d t rib, dể ệ ệ ệt interloc [1 ].2

M t hàng v i d t kiả ệ m dùng để làm giầy khá đa dạng S ố lượng v i d t kim ả ệ

như giá thành rẻ hơn so vớ ả ệi v i d t thoi, tính gi nhi t t t, các tính chữ ệ ố ất cơ lý của

v i d t kim cho phép d dàng ti n hành cáả ệ ễ ế c công đoạn định hình gi y và c u trúc ầ ấ

l ng lỏ ẻo cho phép thoát hơi ẩm nhanh M t s m u gi y th thao hiộ ố ẫ ầ ể ện nay được làm từ ả v i dệt kim v i lư– ả ới (Mesh) và vả ệi d t kim chuyên d ng (Knit) ụ

Vải lưới xu hướ- ng m i s d ng vớ ử ụ ải lưới làm mũ giầy Đây là cùng ộm t loại

v t liậ ệu được s d ng trong gi y ch y và vì b n ch t m ng, c m giác r t nhử ụ ầ ạ ả ấ ỏ ả ấ ẹ Nhược điểm là nó cho phép độ ẩm đi vào trong giầy, vì vậy nó làm tăng trọng lượng và làm chân ướt M t s ộ ố công ty đang đối phó với điều này b ng cách t o ra ằ ạ

vật liệu có tính năng chống thấm

Hình 1.7 Mũ giầy được làm từ ả ệt kim v i d 1.1.1.4 Gi da (v i tráng ph ) ả ả ủ

Giả da hay còn g i là v i tráng phọ ả ủ, thường đượ ạc t o b i vi c k t h p m t ở ệ ế ợ ộ

l p v i n n ho c lớ ả ề ớp đệm xơ ớ ớv i l p tráng ph bên trên V i n n có th ủ ả ề ể đượ ạc t o

b i nguyên li u t nhiên ho c nguyên li u t ng h pở ệ ự ệ ổ ợ , còn đệm xơ thường làm t ừ xơ

t ng hổ ợp như polieste Nhựa tráng ph trên l p n n, ho c kủ ớ ề ết dính xơ củ ớp đệa l m

xơ và tạo nên l p màng ph thư ng là PVC hoớ ủ ờ c PU Để tăng tính thẩm m cho s n ỹ ả

ph m gi ẩ ả da người ta có th t o ra nhi u s n ph m gi da khác nhau b ng cách t o ể ạ ề ả ẩ ả ằ ạnhiều hoa văn và màu sắc, cũng có thể cán ép vân hình để ạ t o cho da có hình th c ứđẹp đáp ứng nhu c u khách hàng ầ

Hình 1.8 Một số ẫ m u vải giả da

Da vinil (PVC): Da nhân t o có l p ph PVC trên các nạ ớ ủ ền khác nhau đã được s ử

d ng r ng rãi nhụ ộ ất để làm đồ da Da PVC được s n xu t trên n n v i d t thoi, dả ấ ề ả ệ ệt kim và không d t v i l p ph m t xệ ớ ớ ủ ốp, đ c ho c x p-ố đ c Da PVC có ngo i hình ạ

tốt (đẹp), có độ ề b n mài mòn cao, nhi t d o cho phép ti n hành in ép và x ệ ẻ ế ử lý điện cao tần Nhược điểm c a lo i da này là kém ch u nhi t th p (ch u l nh) Da ủ ạ ị ệ ấ ị ạ được

s n xuả ất có độ dày 0,8 đến 2 mm [12] Một nhược điểm l n nh t c a da nhân t o ớ ấ ủ ạPVC đó là tính an toàn sinh thái kém do phát thải các ch t làm m m trong quá trình ấ ề

s d ng B n ch t PVC là r t cử ụ ả ấ ấ ứng, để làm da nhân t o c n s dạ ầ ử ụng lượng l n (có ớthể đế n hơn 80% khối lượng PVC) các ch t làm m m Các ch t làm m m này có ấ ề ấ ề

kh ả năng di dời kh i da nhân t o t PVC khi s dỏ ạ ừ ử ụng, gây độc hại cho ngườ ửi s

d ng Chính vì v y, nhiụ ậ ều nước trên th giế ới đã cấm sử dụng da nhân t o t ạ ừ PVC

để ả s n xu t s n ph m da gi y ấ ả ẩ ầ

Da poliuretan PU: Da có l p ph m t b ng PU L p màng ph PU có nhiớ ủ ằ ớ ủ ều ưu điểm so v i màng PVC và màng cao su: Không ch a ch t làm d o (hóa d o), có ớ ứ ấ ẻ ẻnghĩa là có thể ử r a ho c gi t hóa học đố ới da PU; có độ ền và độ ềi v b b n mài mòn cao, độ ề m m cao, d kéo giãn vễ à đàn hồi; có độ bám dính cao v i l p n n và th m ớ ớ ề ẩ

thấu hơi nước [12] Hi n nay ch y u s d ng da nhân t o PU có nệ ủ ế ử ụ ạ ền là xơ dệt, vải không d t hoệ c vả ệt thoi đểi d làm s n ph m da gi ả ẩ ầy

ng hóa m t hàng, hi u qu s d ng v t li u khi c t l

hơn da thuộc, chất lượng ổn định và đồng đều, chi phí s n xu t s n ph m thả ấ ả ẩ ấp hơn

da thu c v.v Các lo i da nhân t o truy n thộ ạ ạ ề ống đều có nhược điểm chính là tính v ệsinh kém Do được c u trúc t l p n n và l p màng ph khá dày nên cho da nhân ấ ừ ớ ề ớ ủ

t o hạ ầu như không thấm nước, không có kh ả năng thông hơi, thông khí v.v Do vậy khi s dử ụng chúng để ả s n xu t gi y, gi y s nhanh b ấ ầ ầ ẽ ị ẩm ướ ởt b i m hôi bàn chân, ồgây khó chịu cho người sử ụ d ng

1.1.2 Các yêu cầu cơ bản đối với vật liệu làm mũ ầgi y

Mũ gi y là ph n che ph toàn b mu (ph n trên) c a bàn chân và ng chân ầ ầ ủ ộ ầ ủ ốCác chi ti t bên ngoài là nhóm chi ti t quan tr ng có chế ế ọ ức năng bảo v và chệ ức năng làm đẹp cho gi y Các chi ti t bên ngoài c a gi y chầ ế ủ ầ ịu tác động m nh m nh t ạ ẽ ấ

t ừ môi trường s dử ụng: tác động cơ ọc (va đậh p, ép nén, mài mòn, kéo giãn, b u n ẻ ốv.v.), tác động nhi t (nhiệ ệt độ cao, nhiệt độ thấp, v.v.) tác động v t lý (ậ ẩm, nước, v.v.), tác động hóa h c (các lo i hóa chọ ạ ất v.v) Các tác động này luôn thay đổi, nhưng mang tính l p l i Các chi ti t bên nạ ế goài cũng chịu tác động t phía bàn ừchân, như bẻ ốn, ép nén v.v Chóp mũi và lắ u c (phần phía trước c a gi y) là các chi ủ ầtiết bên ngoài chịu tác động l n nh t t ớ ấ ừ môi trường, t bàn chân và chúng có ch c ừ ứnăng bảo v cao nh t [11 Chính vì vệ ấ ] ậy, các lo i v t liạ ậ ệu để làm các chi ti t bên ếngoài của mũ giầy cần đáp ứng các yêu c u v các ch ầ ề ỉ tiêu cơ, lý, hóa, ví d theo ụISO 20879:2007 như trong bảng sau đây

B ng 1.1 Yêu cả ầu đố ới v i các chi tiết mũ giầ y theo ISO 20879:2007

Thử ướ t 20.000 chu kỳ (w.v.d)

Đố ới da đượi v c ph , ủThử khô 80.000 chu

k ỳ(w.v.d)Thử ướ t 20.000 chu

k ỳ(w.v.d)

aw.v.d = không có hư hại nhìn th y ấ

ở -5 oC 20.000 chu k ỳ(w.v.d)

S ự thay đổi màu và s dây màu m t bên ngoài: ự ở

k ỳthử khô và 50 chu k ỳthử ướt

512 chu kỳ thử khô và 128 chu k ỳthử ướt

17693

Độ ề b n gò kéo

Các s ốliệu dưới đây sẽ ị ảnh hưở b ng b i hình ởdáng c gi y: ủa ầ

≥ 7.0 mm (đố ớ ế ứi v i v t n t phía m t c t c a da) ậ ủ

≥ 6.0 mm (đố ới v i các v t liậ ệu khác hư hạ ầi l n

đầu)

chi tiết trước khi kéo

và độ giãn dài

ngang) và ≥ 7 % ( theo chiều d c) ọ

13 EN ISO 4098

EN ISÔ 4047

Hàm clượng

chất tan được trong nước

≤ 3 % lượng tro đã sulfat hóa hò tan được trong nước (SAWS)

≤ 18% tổ g lượn ng chất tan trong nước (TWS)

l p ớ

Khô ≥ 0.3 N/mm (đố ới v i da) Ướt ≥ 0.2 N/mm (đố ới v i da) Khô ≥ 0.8 N/mm (đố ới v i các v t li u khác) ậ ệƯớt ≥ 0.2 N/mm (đố ới v i các v t li u khác) ậ ệ

≤ 10 ppm

xơ thường ph bi n t nh ổ ế ừ ỏ hơn ho c b ng 1 dtex và lằ ớn hơn 0.3 dtex, th m chí ậngười ta còn s n xu t các ả ấ xơ nhỏ hơn 0.3 dtex Các xơ này thường được xem là xơ siêu m nh [4, 15 ả ].

B ng 1.2 B ng phân loả ả ại xơ dựa trên độ ả m nh của xơ

H u h t các loầ ế ại xơ vi mảnh thường được làm t polyester, polyamides ừ(như: nylon, Kevlar, Normex, trogamide) ho c là s k t h p c a polyester, ự ế ợ ủpolyamides và polypropylene (Prolen) Hình dạng, kích thước và s k t h p cự ế ợ ủa các xơ tổng hợp đã đượ ực l a ch n ọ để đáp ứng các tính ch t c thể, như: tính mềm ấ ụ

mại, độ ề b n, tính h p th , tính th m ấ ụ ấ nước, tính dẫn điện và kh ả năng lọc [16 ]

Để ả s n xu t da nhân t o, thư ng x dấ ạ ờ ử ụng xơ vi mảnh poliamit:

• Xơ poliamit: Poliamit thường được điều chế dưới nhiều dạng như poliamit

6, poliamit 66 Ngoài ra còn có hàng loạt các poliamit khác như poliamit 4, 5,7,12,

46, 56…, các chữ số thể hiện số nguyên tố cacbon có trong một mắt xích của phân

tử Poliamit còn có nhiều tên gọi thương mại khác nhau như: nylon (Mỹ), perlon (Đức), rilsan (Pháp, , Braxil) [12 ]

Poliamit là nhóm polime có mạch cacbon dị nguyên tố, trong phân tử có các nhóm chức (─CO─NH─), khối lượng phân tử khoảng 8000 ÷ 25000 đvC Nhựa poliamit được dùng để sản xuất sợi phải có khối lượng phân tử trong khoảng 15000

÷ 22000 đvC [12] Poliamit khó tan, nóng chảy ở nhiệt độ cao từ 180 ÷ 250oC Nhiệt độ nóng chảy còn phụ thuộc vào cấu trúc của mạch và hydro liên kết trong mạch đó Poliamit là loại nhựa nhiệt dẻo nên sợi dễ bị biến dạng ở nhiệt độ cao vì thế trong quá trình kéo sợi thường tiến hành quá trình ổn định nhiệt

Xơ poliamit có độ bền cơ học cao, ở trạng thái ướt độ bền giảm 10% Độ bền

ma sát thì cao hơn hẳn so với các loại xơ hóa học khác, khối lượng riêng thấp 1,14 g/cm3 Trong phân tử ỉ có chứa nhóm amin và nhóm cacboxyl ở hai đầu mạch ch

nhiều nhất trong các loại xơ tổng hợp Số nguyên tố cacbon trong mắt xích càng tăng thì xơ càng tăng độ bền hóa học, độ bền ánh sáng, độ cách điện nhưng lại càng

• Phương php sản xuất xơ vi mảnh poliamit : [4] So với sản xuất các loại

xơ tổng hợp thông thường, công nghệ ản xuất xơ vi mảnh s là công nghệ cao và phức tạp Xơ đượ c s n xu t bả ấ ằng phương pháp ép phun hỗn h p nguyên li u nóng ợ ệchảy tương tự như đố ới v i các loại xơ đổng hợp khác Điểm khác biệt đó là xơ vi mảnh là các xơ 2 thành phần với các loại polime khác nhau Các sợi philamang 2 thành phần có độ mảnh tương đối ớ bao gồm 2 loại polime không tương thích l n

hòa tan, một thành phần của tơ philamang sẽ bị hòa tan và di chuyển ra ngoài và thành phần còn lại không hòa tan là sợi tơ vi mảnh Xơ vi mảnh polieste và poliamit được điều chế theo phương pháp này thường sử dụng tỉ lệ 20/80% của polime hòa tan/polyme không hòa tan (20% polieste hòa tan/80% poliamit không

hòa tan) để sản xuất 1 tơ philamang 2 thành phần có độ mảnh đạt tới 2 dtex và 1 tơ philamang được xử lý hòa tan cuối cùng có độ mảnh là 0.5 dtex Mối quan tâm lớn nhất của phương pháp này là lựa chọn các thành phần polime cho phù hợp đó là:

- Các polime có tính tan cao

- Có tính ổn định tại thời điểm nhiệt độ phun

- Độ nhớt của các polime thành phần phải tương thích tại thời điểm nhiệt

độ phun

- Có thể tái sử dụng lại được dung môi hòa tan và polime hòa tan nhằm làm giảm chi phí sản xuất

Đã có nhiều sự kết hợp thành công để tạo ra các xơ vi mảnh trên cơ sở polime hòa tan/polime không hòa tan đó là polistyrene/poliamit và polistyrene/polieste Các hình dạng đ c trưng của loại xơ 2 thành phần (Hình 1.12)

a) sheath/core b) eccentric

sheath/core

c) side- by- side

d) pie wedge

e) hollow pie wedge f) islands/sea g) three island

Hình 1.9 Các hình dạng đ c trưng của loại xơ 2 thành phần

Các xơ ngắn có độ mảnh <0.5 dtex có thể được sản xuất với mức độ kéo giãn cao, có nghĩa là kéo giãn các s i dài raợ 10 ÷ 75 lần, điều này còn tùy thuộc nhiều vào tỉ lệ kéo và điều kiện thực hiện

1.2.2 C u trúc c a da nhân t o t ấ ủ ạ ừ xơ vi mảnh

1.2.2.1 Da nhân t o t ạ ừ xơ vi mả nh

Da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh hay da t ừ xơ vi mảnh (Microfiber Artificial Leather hay Microfiber Leather) là bước phát tri n m i c a da nhân t o truy n ể ớ ủ ạ ềthống Lo i da này có thành phạ ần chính là xơ vi mảnh (thườ g là xơ polieste và npoliamit) và poliuretan Da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh ngày càng được s d ng nhi u ử ụ ề

để thay th cho da thu c (da đư c s n xu t t các b ế ộ ợ ả ấ ừ ộ da động v t) [2, 16] ậ

T ừ năm 2004 đến 2012, sản lượng da t ừ xơ vi mảnh tăng trưởng kho ng ả8.7%/năm Năm 2010, đạt 118 tri u mệ 2, năm 2012 đã đạt 141 tri u mệ 2 Trung Quốc

là nướ ảc s n xu t da t ấ ừ xơ vi mảnh l n nh t th giớ ấ ế ới, năm 2010, sản lượng da t ừ xơ

vi m nh là 48.6 tri u mả ệ 2, chi m 41.36% t ng sế ổ ản lượng toàn th gi i V i nhiế ớ ớ ều ưu điểm n i tr i (tính công ngh , hi u qu s d ng v t liổ ộ ệ ệ ả ử ụ ậ ệu …), da từ xơ vi mảnh đã đượ ử ụng trên 10 năm nay trên thế ớc s d gi i và nhu cầu ngày càng tăng mạnh

Da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh mô ph ng theo c u trúc da thu c t nhiên, s ỏ ấ ộ ự ử

d ng nguyên liụ ệu ban đầu là xơ vi mảnh “sea island” và - nh a polyuretan chự ất lượng cao, s d ng công ngh s n xu t v i không dử ụ ệ ả ấ ả ệt xuyên kim để ạ t o c u trúc ấ3D Bắt đầ ừ ột bó xơ, bên trong gồu t m m nhiều xơ nhỏ, thu t ng ậ ữ “sea” là khoảng không gian mà bó xơ đó dịch chuy n bên trong m t vùng có kho ng cách xa so v i ể ộ ả ớvùng đảo “islands” Vùng đảo là nh ng ph n xung quanh còn lữ ầ ại được làm b i ởpoliuretan Nói một cách đơn giản, da t ừ xơ vi mảnh “Islands- -the-in sea” là mô

ph ng c u trúc cỏ ấ ủa xơ collagen trên da thật ấC u trúc theo m t c t ngang c a da ắ ủ(hình 1.13) [2, 16 ]

Hình 1.10 M t cắ t ngang c a da t ủ ừ xơ vi mảnh “Island- - in the sea”

-Trong nghiên c u [2] các tác gi ứ ả đã nghiên cứu c u trúc c a da t ấ ủ ừ xơ vi

mảnh để làm v t liậ ệu lót mũ giầy và lót gi y, s d ng các hình nh m t c t da nhân ầ ử ụ ả ắ

t o t ạ ừ xơ vi mảnh và so sánh v i hình nh m t c t c a da bò và da lớ ả ắ ủ ợn được ch p ụtrên kính hi n vi vể ới độ phóng đại 40 và 100 l n Hình nh m t c t da nhầ ả ắ ận được như sau:

Các tác gi 2ả[ ] đã đi đến k t lu n: C u trúc da t ế ậ ấ ừ xơ vi mảnh mô ph ng ỏ

tối đa cấu trúc da thu c, tuy nhiên v n có s khác bi t trong s phân lộ ẫ ự ệ ự ớp, độ ảnh m

của xơ và sự đan bện của các xơ trong cấu trúc da t ừ xơ vi mảnh Điều này là do chúng đượ ạc t o thành t ừ các xơ siêu vi mảnh “sea islands” có độ ảnh đồ- m ng nh t, ấ

s d ng công ngh s n xu t v i không dử ụ ệ ả ấ ả ệt xuyên kim để ạ t o cấu trúc 3D, các xơ được k t dính b ng nh a poliuretan chế ằ ự ất lượng cao Do v y không th t o các l p ậ ể ạ ớ

c u trúc t ấ ừ xơ có độ m nh khác nhau v i mả ớ ức độ đan bện khác nhau như ở da thuộc Đố ới v i da thu c, b n chộ ả ất xơ collagen, độ ả m nh, mật độ và s ự đan bện ch tchẽ ủ c a chúng trong c u trúc t o nên các tính chấ ạ ất cơ lý hóa của da V i da t ớ ừ xơ vi

mảnh, độ ảnh, độ m dài của xơ, mật độ và kh ả năng liên kết các xơ da trong lớp nền (được xuyên kim) b ng nh a PU quyằ ự ế ịnh cơ bảt đ n tính chất của chúng

Ngoài vi c kh o sát v c u trúc, các tác gi [2ệ ả ề ấ ả ] cũng đã đánh giá được các tính chất cơ học, v ệ sinh và an toàn sinh thái cơ bản c a các m u da nhân t nghiên ủ ẫ ọ

c u (s dứ ử ụng để làm lót mũ giầy và lót giầy), trên cơ sở so sánh v i các yêu cớ ầu đối

v i v t li u làm l p lót gi y (theo tiêu chuớ ậ ệ ớ ầ ẩn ISO 20882:2007), cũng như so sánh

v i các m u da thu c tiêu bi u có cùng mớ ẫ ộ ể ục đích sử ụ d ng K t qu cho th y: Các ế ả ấ

m u da t ẫ ừ xơ vi mảnh nghiên cứu đáp ứng t t các yêu c u c a v t li u s d ng làm ố ầ ủ ậ ệ ử ụlót mũ giầy và lót gi y M t s ch tiêu c a cầ ộ ố ỉ ủ húng còn cao hơn da thuộc Bên c nh ạ

độ ền cơ họ b c cao, các m u da t ẫ ừ xơ vi mảnh có các ch tiêu v sinh và an toàn t t, ỉ ệ ố

r t phù hấ ợp đối v i các lo i giớ ạ ầy đòi hỏi tính v sinh cao khi s dệ ử ụng trong điều

ki n khí h u nóng m cệ ậ ẩ ủa nước ta Có th nói, da nhân t o t ể ạ ừ xơ vi mảnh đã khắc

phục được nhiều nhược điểm c a da nhân t o truy n th ng và có th thay th da ủ ạ ề ố ể ếthuộ ể làm lót mũ giầc đ y

1.2.2.2 Sản xuất da nhân tạo từ xơ vi mả nh

Da nhân tạo từ xơ vi mảnh có thể được sản xuất theo 2 phương pháp:

Phương pháp 1: Sử dụng công ngh s n xu t v i không dệ ả ấ ả ệt xuyên kim để ạ t o c u ấtrúc 3D

Phương pháp 2: Sử dụng công nghệ dệt thoi trên hệ thống máy dệt 2 lớp và có tăng cường thêm hệ sợi đứng (trụ, cột) liên kết giữa 2 lớp vải nền tạo cho vải có cấu trúc

-• Phương php 1: Sản xuất da ừ xơ vi mảnh không dệt theo phương pháp t xuyên kim [2, 16] Đầu tiên sử dụng các xơ vi mảnh kết hợp 2 thành phần có độ

các xơ được trải ra và liên kết với nhau bằng phương pháp xuyên kim tạo cấu trúc 3D để tạo thành dạng tấm Quá trình này có thể được bổ xung thêm các chất keo có

độ liên kết yếu từ nhựa polieste, poliuretan hay polyolefin để tăng cường độ liên kết

và liên kết các xơ lại với nhau

Toàn bộ tấm vải không dệt này sẽ được ngâm vào dung dịch nhựa PU và được làm đông lại, tiếp theo tiến hành gi t và sấy khô Dùng dung môi hòa tan để

được chia tách thành những xơ nhỏ gọi là microfiber với mỗi xơ có độ mảnh từ 0.05 ÷ 0.1 denier Bằng cách này sẽ thu được loại da ừ xơ vi mảnh bán thành phẩm t

(lớp n n) Ti p theoề ế da sẽ được xử lý hoàn tất bề m t ph: ủ ớ l p polime và in ép hoa văn bề m t theo yêu cầu v.v cho giống với da thật.

Để có được loại da từ xơ vi mảnh giống như da nhung (da váng hay da lộn) người ta xử lý bề m t da bằng cách cào lông hay chà xát bề m t để tạo thành một lớp lông mịn trên bề m t và sau đó nhuộm màu

Toàn bộ quá trình sản xuất da vi mảnh theo phương pháp không dệt có thể được tóm tắt như sơ đồ sau đây (Hình1.12 )

Hình 1.12 Quy trình sản xuất da từ xơ vi mảnh không dệt

theo phương pháp xuyên kim

• Phương php 2: Sản xuất da từ xơ vi mảnh theo phương pháp dệt thoi [16, 2] Phương pháp này sử dụng công nghệ dệt thoi trên hệ thống máy dệt 2 lớp và có tăng cường thêm hệ sợi đứng (trụ, cột) liên kết giữa 2 lớp vải nền tạo cho vải có cấu

Nguyên liệu chính: xơ vi mảnh

“sea islands” (1- -10 denier) Máy chải, cắt ngắn và pha tr n ộ

Bổ sung chất kết dính

Tạo liên kết bằng cách xuyên kim Trải phẳng và làm nóng

Ngâm tấm màng vào dung dịch nhựa PU, sau đó

xử lý đông đ c, gi t và sấy khô tấm màng

Hòa tan thành phần “sea” có trong xơ vi mảnh ban đầu, thành phần xơ còn lại không hòa tan được chia tách thành xơ vi mảnh (0.05 ÷ 0.1denier) → thu được da bán thành phẩm

Xử lý bề m t da bán thành phẩm: ph b m tủ ề , in các hoa văn

lên bề m t da cho giống với da thật (da cật)

Xử lý cào lông và nhuộm màu để có da từ xơ vi mảnh giống

như da nhung hay da váng

trúc 3 chiều ác loại sợi C philamang có độ bền kéo cao đượ ực l a ch nọ để làm sợi nền dọc và sợi nền ngang Sử dụng các xơ vi mảnh 2 thành phần “sea-islands” được làm từ polieste, poliamit hay các loại xơ vi mảnh khác để làm hệ sợi đứng (trụ, cột),

hệ sợi đứng này sẽ liên kết với 2 hệ sợi dọc của hai lớp vải nền tạo nên các đường dệt có hình chữ V hay chữ W nhằm tăng cường độ liên kết cho kiểu dệt và tạo cho cấu trúc vải có dạng 3 chiều (hình 1.13 )

Hình 1.13 Kiểu liên kết chữ V và W của hệ sợi đứng

Một hệ thống dao cắt ợđư c s d ng ử ụ để cắt hệ sợi đứng liên kết với 2 lớp vải nền tạo thành 2 lớp vải đơn Mỗi lớp vải nền đơn đều có một lớp lông xù trên bề

m t do các sợi đứng bị cắt ngắn đi và làm cho mỗi lớp vải đều có cấu trúc 3D (Hình 1.14)

Hình 1.14 Hệ sợi đứng được cắt ra chia thành 2 lớp vải nền đơn 3D

Ngâm các tấm vải nền này vào dung dịch poliuretan (phần đệm lót của tấm vải), sau đó xử lý cho dung dịch đông tụ, gi t sạch và sấy khô tấm vải Phần đệm lót poliuretan đông tụ sẽ tạo thành những lỗ nhỏ li ti giống như bọt biển hay là một

tấm màng có những ống mao dẫn nhỏ li ti chạy liên tục trong cấu trúc của vải Sau khi sấy khô, vải được xử lý với dung dịch kiềm để hòa tan thành phần xơ “sea” có

được phân tách thành các xơ đơn là các xơ vi mảnh, đồng thời cũng tạo nên những khoảng trống “sea” giữa các bó xơ vi mảnh và phần đệm xốp poliurethane xung

để tạo lớp lông mịn trên bề m t da giống như da nhung hay da váng, sau đó nhuộm

và hoàn tất

1.2.3 M t s i da nhân t o t ộ ốloạ ạ ừ xơ vi mảnh làm y mũgiầ

• Da nhân tạ o từ xơ vi mảnh giả da nhung mặt trái (Microfiber Suede leather):

Đây là loại da t ừ xơ vi mảnh làm gi da váng (trông gi ng da váng) làm t ả ố ừ

xơ vi mảnh có chất lượng cao và polyurethane Cấu trúc và các đ c điểm tính ch t ấ

c a lo i da nhân t o t ủ ạ ạ ừ xơ vi mảnh này giống như da bò váng (da lộn hay da l p ớhai), c m giác s tay giả ờ ống như da thật Đây là vật li u thay th r t t t cho da lệ ế ấ ố ộn thật (thuộc), thường dùng để làm mũ giầy [18] Đ c tính c a các lo i da này là có ủ ạ

kh ả năng thông hơi tốt và tính hút ẩm cao, có độ ền mài mòn và độ ề b b n xé r t cao ấ(hình 1.16)

Hình 1.15 Da nhân t o t ạ ừ xơ vi mảnh gi da nhung m t tráiả

• Da vi mả nh làm lót gi y hi u WINIW: ầ ệ

Đây là loại da t ng h p mô ph ng theo các lo i da thổ ợ ỏ ạ ật như da lợn, bò dê và

c u và dùng làm v t liừ ậ ệu mũ ầ gi y chất lượng t t v i kh ố ớ ả năng thông hơi, thấm hút,

độ ền vượ b t trội Đây là vật li u thay th t t cho da mũ gi y làm t da l n, bò, dê ệ ế ố ầ ừ ợ

và c u t nhiên [19ừ ự ] Đ c trưng tính chấ ủt c a lo i da nhân tạ ạo này là có độ thông hơi, khả năng thấm hút t t, đ bố ộ ền vượt tr i, giá thành r (hình 1.16 ộ ẻ )

Hình 1.16 Một số ẫ m u da t ừ xơ vi mảnh thương hiệu WINIW làm mũ gi yầ

• Da vi m ảnh có đụ c lỗ làm mũ giầ : y

Đây là loại da t ng h p vi mổ ợ ảnh làm lót mũ giầy r t tấ ốt, có độ thông khí

và kh ả năng thấm hút m hôi tồ ốt, độ ề b n cao và kh ả năng chịu được mài mòn rất

tốt Đây là v t li u thay th t t cho da làm ậ ệ ế ố mũ giầy [17] Đ c điểm k ỹthuậ ủa t cda: Thành ph n c u t o c a da là Nylon (hay còn g i là poliamit) và PU ầ ấ ạ ủ ọ(poliuretan) Độ ầ d y c a da t 0.8 ủ ừ mm đến 1.5 mm Màu sắc đủ các lo i màu có ạthể Đ c trưng tính chấ ủt c a da: kh ả năng thông hơi và thấm hút m hôi r t t t, ồ ấ ố

độ ề b n và kh ả năng chịu mài mòn r t t t, nh ấ ố ẹ hơn so với da thu c ộ