Giới thiệu chung về vải sợi [3]Ngày nay mọi người đều nhận thấy vải sợi sử dụng trong lĩnh vực may mặcgồm một số sợi dệt khác nhau mà mỗi loại đòi hỏi sự giặt ủi thích hợp, tác độngmột c
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các loại sợi dệt khác Bảng 1.2: Các tính chất cấu tử dầu thơng Bảng 1.3: Tính chất vật lý α-pinen vàpinen β –pinenpinen 11 Bảng 3.1: Các thông số lý hóa dầu thơng 37 Bảng 3.2: Ảnh hưởng lượng axit H2SO4 phản ứng sulfat hóa dầu thông (phản ứng thực 30 C 5h) 38 Bảng 3.3: Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng sulfat hóa dầu thơng ( Với 3ml H2SO4 85% thời gian 5h) 40 Bảng 3.4: Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến trình sulfat hóa ( 3ml H2SO4 85%, nhiệt độ 300C) 42 Bảng 3.5: Khả tẩy rửa dầu thơng sulfat hố có tác động học, dầu thơng sulfat hóa khơng tác động học, dầu thơng chưa biến tính xà phịng 44 Bảng 3.6: Các thơng số hố lý dầu thơng sulfat hố 46 Sinh viên: Nguyễn Thị Mai Liên MT1101 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sự hình thành mixen 13 Hình 1.2: Sự vấy bẩn chất béo 17 Hình 1.3: Sự tẩy rửa vết bẩn có chất béo 18 Hình 2.1: Thiết bị phản ứng thiết bị tách chiết 26 Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị xác định tỷ trọng 28 Hình 2.3: Thiết bị đo sức căng bề mặt 30 Hình 2.4: Sơ đồ thiết bị xác định độ nhớt 32 Hình 3.1: Ảnh SEM 34 Hình 3.2: Ảnh SEM vải sợi cotton 35 Hình 3.3: Ảnh SEM sợi bề mặt vải trước nhiễm bẩn 36 Hình 3.4: Ảnh SEM sợi bề mặt vải bị nhiễm bẩn 36 Hình 3.5: Mối quan hệ khả tẩy rửa lượng axit H2SO4 38 Hình 3.6: Ảnh mẫu vải khả tẩy rửa dựa vào lượng axit H2SO4 38 Hình 3.7: Mối quan hệ khả tẩy rửa nhiệt độ tiến hành sunfat hóa Hình 3.8: Ảnh mẫu vải khả tẩy rửa dựa vào nhiệt độ 40 Hình 3.9: Mối quan hệ khả tẩy rửa thời gian phản ứng 42 Hình 3.10: Ảnh mẫu vải khả tẩy rửa dựa vào thời gian phản ứng 43 Hình 3.11:Ảnh mẫu vải trắng, mẫu vải khả tẩy rửa dầu thơng sunfat hóa có tác động học, dầu thơng sulfat hóa khơng tác động học, dầu thơng chưa biến tính, xà phịng mẫu vải bẩn 44 Mục lục CHƢƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT A VẢI SỢI VÀ NGUỒN NHIỄM BẨN VẢI SỢI [1,3] I Giới thiệu chung vải sợi .6 II Cấu trúc tính chất hố lý vải sợi III Các nguồn nhiễm bẩn vải sợi 10 IV Lựa chọn dầu thực vật thích hợp để tổng hợp chất hoạt động bề mặt 11 B NGUYÊN LIỆU VÀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT 12 I Nguyên liệu .12 II Chất hoạt động bề mặt 16 III Những lý thuyết tẩy rửa khác 20 IV Phân loại chất hoạt động bề mặt 24 V Các phƣơng pháp biến tính dầu thơng 25 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 29 I Tổng hợp chất hoạt động bề mặt từ dầu thông phƣơng pháp sulfat hoá 29 II Đánh giá khả tẩy rửa chất hoạt động bề mặt điều chế: .30 III Xác định số thông số hoá lý chất hoạt động bề mặt: 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .38 I Nghiên cứu cấu trúc bề mặt vải cotton .38 II Cơ chế bám dính dầu mỡ vải sợi 40 III Khảo sát nguyên liệu dầu thông ban đầu: 41 III.1 Thành phần dầu thông .41 III.2 Các thơng số hố lý dầu thơng 41 IV Các yếu tố ảnh hƣởng tới q trình sulfat hóa dầu thông 38 IV.1 Ảnh hưởng lượng axit H2SO4 42 IV.2 Ảnh hưởng nhiệt độ .44 IV.3 Ảnh hưởng thời gian phản ứng 46 IV.4 So sánh khả tẩy rửa dầu thơng sulfat hóa có tác động học,dầu thơng sulfat hóa khơng tác động học, dầu thơng chưa biến tính,xà phịng .48 V Các thông số hố lý dầu thơng sulfat hố .50 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 MỞ ĐẦU Hơn 10 năm trở lại đây, công nghiệp dệt có tăng trưởng đáng kể thực giữ vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Các sản phẩm ngành dệt không tiêu thụ thị trường nội địa mà xuất sang thị trường khó tính sản phẩm may mặc Mỹ, Châu Âu Vì vậy, cạnh tranh thách thức động lực thúc đẩy doanh nghiệp dệt may cần phải xác định yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp tới khả nâng cao ưu sản phẩm Trong đó, vấn đề xử lí vải sợi trước nhuộm, in hoa… vấn đề cấp thiết ngành công nghiệp dệt nước ta Các loại sợi thiên nhiên sợi hoá học chứa lượng tạp chất định sau dệt sợi lại chứa thêm hồ, dầu mỡ từ máy dệt Hàm lượng tạp chất dầu mỡ dính vải sợi nhỏ ảnh hưởng trực tiếp đến q trình nhuộm, in hoa sử dụng vải Vì vậy, trước nhuộm in hoa loại vải làm hoá học hay thường gọi chuẩn bị, tiền xử lý Vải sợi sau xử lí khơng dễ thấm nước, có độ trắng cao, mềm mại mà cịn tăng khả hấp phụ thuốc nhuộm cao, làm cho nhuộm màu bền đẹp Trước đây, công nghiệp dệt việc xử lý vải sợi chủ yếu dùng phương pháp học loại hố chất độc hại khơng thân thiện với mơi trường Nhưng ngày nay, với tiến khoa học kỹ thuật, chất tẩy rửa tổng hợp liên tục cải tiến theo hướng nâng cao hiệu thân thiện với môi trường Một khuynh hướng ứng dụng nhiều sử dụng nguyên liệu từ dầu thực vật, biến tính chúng thành sản phẩm có hoạt tính bề mặt cao Từ tổng hợp chất tẩy rửa có thành phần tối ưu, phù hợp với mục đích tẩy rửa định Việc nghiên cứu chất hoạt động bề mặt thích hợp để tẩy dầu mỡ bám vải sợi sau dệt nhu cầu thiết, không riêng cơng ty dệt mà cịn nhu cầu chung tồn ngành cơng nghiệp dệt may tồn xã hội.Đồ án nghiên cứu q trình tổng hợp chất hoạt động bề mặt thân thiện với mơi trường từ dầu thơng để xử lí dầu mỡ vải sợi CHƢƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT A VẢI SỢI VÀ NGUỒN NHIỄM BẨN VẢI SỢI [1,3] I Giới thiệu chung vải sợi [3] Ngày người nhận thấy vải sợi sử dụng lĩnh vực may mặc gồm số sợi dệt khác mà loại địi hỏi giặt ủi thích hợp, tác động cách khác tác dụng nước, nhiệt độ, tác động giới máy chất tẩy rửa Các sợi dệt xếp thành nhóm theo nguồn gốc chúng : Sợi thiên nhiên : Có thể thuộc thảo mộc (như bơng, sợi gai) thuộc động vật (như len, tơ).Trong sử dụng công nghiệp dệt với tỉ lệ lớn 52÷60%, cịn len chiếm từ 6÷9% Sợi nhân tạo : Dẫn xuất từ xenluloza (viscose, autate, rayonne…) Sợi hỗn hợp : Sợi hỗn hợp gồm hỗn hợp sợi thiên nhiên sợi tổng hợp polyester-pinen vàbông sợi Sợi hỗn hợp phối hợp ưu điểm loại sợi sử dụng Sợi tổng hợp : Được tạo thành từ dầu hoả : polyester, acrylic, polyamit… Gồm hỗn hợp nhiều loại sợi (như polyeste-pinen vàbông sợi), giúp phối hợp ưu điểm loại sợi sử dụng Các loại sợi dệt khác tóm tắt bảng Bảng 1.1 : Các loại sợi dệt khác Loại sợi Đặc tính Sợi thiên nhiên thực Khuyến cáo xử lý Chịu nhiệt cao, chà xát Dai, bền vật: mạnh xử lý Clo BÔNG -pinen SỢI GAI Sợi thiên nhiên động Mỏng manh, 40% sức Phải xử lý thận trọng, vật: bền dai chúng bị giặt xả nhiệt độ 20 LEN –pinen TƠ ướt đến 30oC tối đa Sợi nhân tạo (viscose, Dẫn xuất sợi thiên Không dùng Clo để xử axcetate) nhiên thực vật lý Ngày sử dụng Nhiệt độ giặt giũ cần nhiều, loại sợi tân tiến chọn tuỳ theo loại sợi Sợi hỗn hợp (hỗn hợp sợi tổng hợp thiên nhiên) dung hoà thoải mái sợi thiên nhiên với lợi ích sợi tổng hợp Có tính bền Chúng Ít chịu nhiệt độ Sợi tổng hợp: không nước cao Do việc tẩy rửa NYLON –pinen RILSAN chất bẩn thấm sâu vào, cần xác nhận ngoại trừ số chất mỡ thận trọng II Cấu trúc tính chất hố lý vải sợi [1,3] II.1 Cấu trúc vải sợi [1] Vải cấu tạo từ nhiều bó sợi, bó sợi gồm nhiều sợi Mỗi sợi vải lại tạo nên từ nhiều xơ, xơ xếp cách ngẫu nhiên tạo hệ thống mao quản với đường kính trung bình 50nm Giữa bó sợi có khoảng cách bó sợi lại xếp chồng lên để tạo độ dầy vải Chính xếp tạo hệ thống lỗ trống, giúp cho chất bẩn dễ dàng sâu vào cấu trúc vải II.2 Tính chất hố lý vải sợi [3] Tất loại xơ, sợi dệt dùng công nghệ dệt hợp chất cao phân tử Tất hợp chất cao phân tử khó hịa tan, có số hợp chất cao phân tử có nhiệt độ nóng chảy cố định đa số gia nhiệt bị phân hủy trước chuyển sang trạng thái mềm hay chảy lỏng, bị phân hủy mà không chảy lỏng Cấu trúc lý học đại phân tử chia thành dạng như: dạng thẳng, dạng xoắn, dạng cuộn, dạng gấp khúc cấu trúc dạng mắt lưới Việc xác định mức độ định hướng mức độ xếp đại phân tử cho ta biết trạng thái lý học loại sợi Các sợi thiên nhiên bông, đay, lanh tơ tằm có độ định hướng đại phân tử cao Các cao phân tử dùng để sản xuất sợi hóa học đại phân tử phải có cấu trúc mạch thẳng dạng thớ khơng có cấu trúc mắt lưới a Sợi (sợi thiên nhiên): -pinen Thành phần chủ yếu chứa xơ xenlulo (C 6H10O5)n chiếm tới 96%, lại thành phần: keo pectin, nitơ, mỡ, sáp tro -pinen Khối lượng riêng vào loại trung bình: 1,5 g/cm -pinen Mềm mại, độ bền học cao môi trường khơng khí thấp mơi trường nước -pinen Độ ổn định hóa học tương đối tốt, khả nấu, tẩy, giặt thuận tiện -pinen Có khả hút ẩm cao, nhanh mồ hơi, đảm bảo tính vệ sinh mặt hàng may mặc, hàm ẩm sợi cao W= 8-pinen và12% Tuy nhiên ngâm nước vải hút nước nhanh, dễ bị co(độ co dọc từ 1,5-pinen và8%), dễ bị nhàu nát mặc, dẫn nhiệt kém, khó giữ nếp, nhiệt độ thích hợp từ 140-pinen và150oC b Sợi polyamit (sợi tổng hợp): -pinen Mạch đại phân tử chứa nhóm metylen (-pinen vàCH 2-pinen và) Các nhóm liên kết với mối liên kết peptit (-pinen vàCO-pinen vàNH-pinen và) -pinen Nguyên liệu ban đầu sợi benzen phenol -pinen Độ bền kéo đứt độ bền mài mòn cao (bền cao gấp 10 lần sợi bông, 20 lần len 50 lần visco) -pinen Độ co dãn đàn hồi sợi tương đối lớn, bền vững mài mịn, có khả nhuộm màu tốt khó bắt bụi, khơng bị nhàu nát -pinen Độ hút ẩm thấp, khó bay khí Hàm ẩm W= -pinen 4,5% khơng khí -pinen Khả tĩnh điện sợi cao nên gây khó khăn cho q trình gia cơng o -pinen Chịu nhiệt sợi nhiệt dẻo, nhiệt độ 90 -pinen 100 C sợi bị bền nhanh chuyển thành dạng chảy mềm -pinen Có độ bền tương đối so với kiềm bền vững chịu tác dụng axit đậm đặc Dễ bị lão hóa tác dụng ánh sáng mặt trời(hiệu ứng cứng) c Sợi polyeste: -pinen Các mắt xích sợi polyeste có dạng tổng qt sau: -pinen và[CO -pinen C6H4 -pinen CO -pinen O -pinen (CH2)2 -pinen O -pinen và]-pinen -pinen Đại phân tử polyeste thể tính bất đối cao chiều dọc chiều ngang Mặt khác nhóm (-pinen vàCO-pinen vàC6H4-pinen vàCO-pinen và) linh động, khó quay tự do, nhân thơm phân bố mặt phẳng mạch, làm cho đại phân tử polyeste linh động, dễ bó chặt vào -pinen Có nhóm este liên hợp với nhân thơm nên có độ phân cực lớn -pinen Sợi polyeste loại sợi tổng hợp có độ bền cơ, độ bền nhiệt cao -pinen Sợi polyeste tương đối bền với tác dụng axit, với chất oxi hoá chất khử với tác dụng dung môi hữu thông thường Nhưng sợi polyeste bền với tác dụng kiềm -pinen Sợi polyeste có khối lượng riêng 1,38g/cm3 Do chứa nhóm ưa nước, có cấu trúc chặt chẽ nên sợi có hàm ẩm thấp Vì hàm ẩm thấp nên sợi có khả cách điện cao đồng thời dễ tích điện gây khó khăn cho q trình dệt -pinen Là loại sợi khó nhuộm Bề mặt vải sợi polyeste loại bề mặt khơng cực, có sức căng bề mặt yếu, chất béo bám chặt vào sợi polyeste dễ dàng Trái lại, sợi có cực, có sức căng bề mặt lớn bị dây bẩn dầu khó khăn III Các nguồn nhiễm bẩn vải sợi [3] Các vết bẩn thường gặp vải sợi có nhiều nguồn ngốc khác sinh hoạt, sản xuất, môi trường… III.1 Phân loại chất bẩn vải sợi theo nguồn gốc: Các loại vết bẩn gặp lĩnh vực giặt tẩy đồ vải có nguồn gốc khác Chúng gây từ: -pinen Chính thân thể người Chúng thường nhóm sau: chất nhờn da (vết đọng mỡ da, đặc biệt cổ áo cổ tay ) -pinen Mơi trường (khơng khí, mồ hóng, bụi, cối ) chất màu thiên nhiên (vết cỏ ) nhân tạo (kem dưỡng da, mực, dầu khoáng chất ) -pinen Thực phẩm: nhóm chiếm phần lớn nhóm Số lượng loại vết bẩn từ thức ăn lớn, chúng thuộc vết bẩn rắn (chocolat, trái ) lỏng (rượu, cafe ) -pinen Nghề nghiệp: vết bẩn thường gặp Vết bẩn dính quần áo công nhân nhà máy, giàn khoan III.2 Phân loại chất bẩn theo quan điểm chất tẩy rửa: Người ta thường chia vết bẩn thành ba loại: vết bẩn béo, vết bẩn sơ sài, vết bẩn đặc biệt Chúng cấu tạo yếu tố: tan nước (muối, đường ) không tan nước (mỡ ) Việc xếp nhiều mang tính nhân tạo, vết bẩn tự nhiên tìm thấy vải vóc thường vết bẩn phối hợp Chẳng hạn vết bẩn dầu mỡ cộng với vết bẩn đặc biệt Các loại vết bẩn dính vào vải sợi nhiều cách Có thể việc bám dính lực vật lý, tính chất lý hố (những chất tiết béo cuộn dính bụi), hố chất Việc loại trừ vết bẩn q trình tẩy rửa nâng cao dựa vào thay đổi thời gian tẩy, tác động học, nhiệt độ Mặc dù số cơng nghệ tẩy giặt việc thực tẩy giặt lại phụ thuộc vào tác động qua lại đặc biệt cặn bẩn, chất hoạt động bề mặt thành phần chất tẩy rửa Nhưng điều đáng quan tâm tác động loại cặn bẩn khác Loại cặn bẩn khó loại trừ sợi vải chất tạo màu muội than, oxit kim Sinh viên: Nguyễn Thị Mai Liên MT1101 10