nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý hoàn tất kháng nước tới một số tính chất của vải polyester dệt thoi

LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan, toàn bộ nội dung được trình bày trong đề án tốt nghiệp: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý hoàn tất kháng nước tới một số tính chất của vải polyeste

CỦA VẢI POLYESTER DỆT THOI

ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ CÔNG NGHỆ DỆT, MAY

2024

Hà Nội - 2024

ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ CÔNG NGHỆ DỆT, MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LƯU THỊ THO

Hà Nội – 2024

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên cho phép em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới giảng viên Tiến sĩ Lưu Thị Tho người đã dành rất nhiều thời gian và sự tâm huyết, luôn khích lệ, động viên và truyền đạt cho em những kiến thức chuyên môn cũng như phương pháp nghiên cứu khoa học trong xuốt quá trình học tập và nghiên cứu để em hoàn thành đề án tốt nghiệp này

Thứ hai, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo, các bạn đồng môn trong khoa Công nghệ May &Thiết kế Thời trang cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn Công nghệ Vật liệu Dệt May, Trung tâm đào tạo sau Đại học – Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em trong quá trình làm thực nghiệm

Thứ ba, em xin được gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo, các anh chị đang công tác tại phòng thí nghiệm Hoá nhuộm - Công ty Cổ phần Dệt Lụa Nam Định đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và hoàn thành các thì nghiệm trong đề án

Tiếp theo, em xin gửi lời cảm ơn tới Trường Cao đẳng Công nghệ Việt- Hàn Bắc Giang, nơi em đang công tác, đã tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể gia đình, bạn bè, những người thân yêu đã luôn đồng hành và tạo điều kiện tốt nhất cho em về thời gian, về mặt tinh thần cũng như về mặt vật chất Giúp em toàn tâm, toàn ý thực hiện nghiên cứu và hoàn thành đề án tốt nghiệp

Mặc dù bản thân em luôn cố gắng học hỏi và trau dồi nguồn kiến thức để hoàn thiện đề án, tuy nhiên do còn nhiều hạn chế về mặt nghiên cứu nên nội dung trình bày trong đề án không tránh khỏi những khiếm khuyết Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của Quý thầy cô giúp em có thêm nhiều kiến thức để hoàn thiện đề án tốt hơn

Em xin trân trọng cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan, toàn bộ nội dung được trình bày trong đề án tốt nghiệp: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý hoàn tất kháng nước tới một số tính chất của vải polyester dệt thoi” đều do em tìm hiểu và tiến hành nghiên cứu thực nghiệm dưới sự hướng dẫn tận tình của giảng viên TS Lưu Thị Tho cùng với sự giúp đỡ của các anh chị hiện đang công tác tại phòng thí nghiệm Hóa nhuộm- Công ty Dệt lụa Nam Định, không có sự sao chép từ các luận văn khác Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung, hình ảnh cũng như các bảng biểu được trình bày trong đề án

Hà Nội, ngày tháng 7 năm 2024 Người thực hiện

Nguyễn Thị Vân Khánh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 GIỚI THIỆU 1

1.1 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ ÁN 1

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA NGHIÊN CỨU 4

2 MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5

2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 5

2.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 6

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 6

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6

3 BỐ CỤC DỰ KIẾN CỦA ĐỀ ÁN 6

Chương 1 7

TỔNG QUAN VỀ VẢI POLYESTER DỆT THOI KHÁNG NƯỚC 7

1.1 TỔNG QUAN VỀ VẢI POLYESTER DỆT THOI 7

1.1.1 Cấu tạo và thành phần hóa học của xơ Polyester 10

1.1.2 Đặc tính chung của vải Polyester 12

1.1.2.1 Ưu điểm của vải Polyester 12

1.1.2.2 Nhược điểm của vải Polyester 13

1.2 TỔNG QUAN VỀ VẢI KHÁNG NƯỚC 14

1.2.1 Bản chất kháng nước của vải 14

1.2.2 Độ kháng nước được xác định qua các tính chất 17

1.2.3 Phạm vi ứng dụng của vải polyester kháng nước 18

1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ HOÀN TẤT KHÁNG NƯỚC TỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẢI 19

2.1.1 Nguyên liệu dệt 23

2.1.2 Hóa chất sử dụng 23

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 24

2.2.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước cho vải polyester ở quy mô công nghiệp 24

2.2.2 Nghiên cứu sự biến đổi một số tính chất của vải trước và sau xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 24

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.3.1 Thực nghiệm xử lý hoàn tất kháng nước cho vải 100% polyester ở quy mô công nghiệp 25

2.3.2 Đánh giá khả năng kháng nước của vải trước và sau khi xử lý kháng nước 28

2.3.3 Phương pháp đánh giá một số tính chất của vải 33

2.3.3.1 Phương pháp xác định độ bền kéo đứt và giãn đứt của vải PET trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 33

2.3.3.2 Phương pháp xác định độ bền xé của vải trước và sau khi được xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 38

2.3.3.3 Phương pháp xác định độ bền màu do ma sát của vải trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 40

2.3.3.4 Phương pháp xác định độ vón kết của vải trước và sau xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 43

2.3.3.5 Phương pháp xác định độ bền màu giặt của vải trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 47

2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 51

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 52

3.1 HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ HOÀN TẤT KHÁNG NƯỚC CHO VẢI POLYESTER Ở QUY MÔ CÔNG NGHIỆP 52

3.2 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẢI TRƯỚC VÀ SAU XỬ LÝ HOÀN TẤT KHÁNG NƯỚC Ở QUY MÔ CÔNG NGHIỆP 563.2.1 Kết quả xác định độ bền kéo đứt và độ giãn đứt 56

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

ISO Internationnal Organization

for Standardization

Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế

PVC Polyvinyl clorua Băng dính polyvinyl clorua

TCVN Technical Committee

TXL Bofore processing Trước xử lý

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Hình dạng giọt phụ thuộc vào sự tương tác giữa các chất lỏng và

bề mặt chất rắn 16

Bảng 1.2: Phạm vi ứng dụng của vải polyester kháng nước 18

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu kỹ thuật của vải Polyester sử dụng 23

Bảng 2.2: Đánh giá thử nghiệm phun tia tiêu chuẩn 32

Bảng 2.3: Bảng khối lượng kích thước băng mẫu 36

Bảng 2.4: Mô tả cấp độ dánh giá vón kết của vải 46

Bảng 3.1: Quy trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước cho vải 100% polyester ở quy mô công nghiệp (hiệu chỉnh lần 1) 52

Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra độ kháng nước của vải ở quy mô công nghiệp (hiệu chỉnh lần 1) 53

Bảng 3.3: Quy trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước cho vải 100% polyester ở quy mô công nghiệp (hiệu chỉnh lần 2) 54

Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra độ kháng nước của vải ở quy mô công nghiệp (hiệu chỉnh lần 2) 55

Bảng 3.5: Kết quả độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của vải trước và sau khi xử lý kháng nước ở quy mô công nghiệp 56

Bảng 3.6: Độ bền xé của vải Polyester 9502 trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 58

Bảng 3.7: Độ bền màu do ma sát của vải Polyester9502 trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 60

Bảng 3.8: Độ vón kết của vải Polyester 9502 trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp 61

Bảng 3.9: Kết quả xác định độ bền màu giặt của vải polyester 9502 ở quy mô công nghiệp 61

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 0.1: Balo kháng khuẩn 2

Hình 0.2: Vali kéo du lịch 2

Hình 0.3: Sản phẩm trang trí nội thất 2

Hình 0.4: Những bộ suit được may từ vải Polyester của các nghệ sĩ 3

Hình 0.5: Mũ kèm khẩu trang chống thấm nước 3

Hình 0.6 Đồng phục y tế 4

Hình 1.1: Vải Polyester kháng nước 7

Hình 1.2: Eastman - tập đoàn đầu tiên độc quyền sản xuất Polyester 8

Hình 1.3: Bản đồ các nước sản xuất vải Polyester số lượng lớn 9

Hình 1.4: Cấu tạo sợi Polyester 11

Hình 1.5: Công thức hóa học của xơ polyester 11

Hình 1.6: Vải được sản xuất từ 100% thành phần Polyester 14

Hình 1.7: Góc tiếp xúc của giọt nước trên bề mặt vải 15

Hình 2.1: Đầu máy ngấm ép Unitech 27

Hình 2.2 Máy thử phun tia AATCC 22- 2017 29

Hình 2.3 Cấu tạo chi tiết thiết bị phun tia theo tiêu chuẩn AATCC 22- 2017 29

Hình 2.4 Cấu tạo vòi phun tia theo tiêu chuẩn AATCC 22- 2017 30

Hình 2.5 Các dụng cụ hỗ trợ thử nghiệm 30

Hình 2.6 Hình ảnh đánh giá thử nghiệm phun tia 32

Hình 2.7 Máy đo độ bền kéo đứt và giãn đứt của vải dệt thoi 34

Hình 2.8 Mẫu thử độ bền kéo đứt và giãn đứt 35

Hình 2.9 Phương pháp lấy mẫu thử độ bền kéo đứt, độ giãn đứt 35

Hình 2.10 Quá trình thử độ bền kéo đứt và giãn đứt 37

Hình 2.11 Máy đo độ bền xé của vải dệt thoi 38

Hình 2.12 Phương pháp lấy mẫu thử độ bền xé của vải 39

Hình 2.13 Mẫu Vải mài 41

Hình 2.14 Mẫu Vải thử trước và sau xử lý kháng nước 41

Hình 2.15 Máy thử độ bền màu ma sát vải RT 300 - Nhật Bản 42

Hình 2.16 Mẫu thử bằng ống polyuretan 44

Hình 2.17 Hộp thử độ vón kết 45

Hình 2.18 Cấp độ vón kêt của vải 46

Hình 2.19 Cốc thực nghiệm đo độ bền màu giăt 48

Hình 2.20 Thước xám đo độ bền màu giặt 48

Hình 2.21 Máy kiểm tra độ bền màu giặt Washtec_ Anh Quốc 49

Hình 2.22 Mẫu thử bằng vải đa xơ 49

Hình 2.23 Máy ép, sấy nóng đo độ bền màu giặt 50

Hình 3.1 Kết quả nghiên cứu xác định độ bền kéo đứt của vải Polyester trước và sau khi xử lý kháng nước ở quy mô công nghiệp 57

Hình 3.2 Kết quả nghiên cứu xác định độ giãn đứt của vải Polyester trước và sau khi sử lý kháng nước ở quy mô công nghiệp 57

Hình 3.3 Kết quả nghiên cứu xác định độ bền xé của vải Polyester trước và sau khi sử lý kháng nước ở quy mô công nghiệp 59

MỞ ĐẦU 1 GIỚI THIỆU

1.1 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ ÁN

Việt Nam là một trong những nước có nền kinh tế phát triển theo định hướng xã hội chủ nghĩa với kinh ngạch xuất khẩu ngày càng cao Từ năm 2020 trở lại đây, Việt Nam cũng như các nước trên Thế giới, đang phải hứng chịu ảnh hưởng nặng nề của đại dịch Covid 19 với nhiều biến thế khó kiểm soát và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người Đứng trước những khó khăn về kinh ngạch xuất khẩu, nhưng ngành dệt may Việt Nam đã đặt mục tiêu xuất khẩu phấn đấu đến năm 2025 đạt 55 tỷ USD với các mặt hàng chính như xơ, sợi các loại đạt 4.000 tấn, vải đạt 3.500 triệu m2, sản phẩm may hơn 8.500 sản phẩm Hiện tại, ngành dệt may Việt Nam đã có nhiều đóng góp trong quá trình sản xuất các loại vải thông dụng Tuy nhiên, về mặt sản xuất các loại vải kỹ thuật phục vụ riêng cho các ngành công nghiệp, sản phẩm chuyên dụng thì còn nhiều hạn chế, đây cũng là một trong số những nhu cầu cấp thiết trong quá trình phát triển ngành dệt may Việt Nam

Sau ba năm gánh chịu hậu quả nặng nề vì dịch bệnh Covid, ngành dệt may Việt Nam đang có những bước chuyển mình về đầu tư và phát triển trong lĩnh vực may mặc và thời trang, các nhà sản xuất muốn truyền tải những thông điệp bảo vệ và chăm sóc sức khỏe người tiêu dùng thông qua các sản phẩm thời trang Thị trường may mặc hiện nay có rất nhiều các sản phẩm được sản xuất từ nhiều loại vải khác nhau nhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của thị hiếu người tiêu dùng Đặc biêt, một trong số những nhu cầu đó phải đáp ứng được khả năng chăm sóc sức khỏe và bảo vệ người tiêu dùng trước những viruts, vi khuẩn độc hại như mũ, khẩu trang, quần áo bảo hộ, ô dù, túi sách với các tính năng đa dạng ứng dụng trong nhiều mục đích che chắn, khắc phục và bảo vệ sức khỏe cho con người Thông thường các loại vải dệt thoi dễ gây cảm giác khó chịu, tạo rào cản lưu thông khí huyết cho người sử dụng, bề mặt vải ròn, độ bền kém

Trước những nhược điểm như vậy, cần phải tìm ra một giải pháp có thể sản xuất ra vải vừa thoáng khí, vừa kháng nước nhưng vẫn đảm bảo tính mỹ thuật đó là sản phẩm vải dệt thoi Polyester kháng nước trong môi trường công nghiệp

Một số ứng dụng của vải dệt thoi Polyester kháng nước được thể hiện trên các sản phẩm dưới đây:

Hình 0.1 Balo kháng khuẩn Hình 0.2.Vani kéo du lịch

Hình 0.3 Sản phẩm trang trí nội thất

Hình 0.4 Những bộ suit được may từ vải Polyester của các nghệ sĩ

Hình 0.5 Mũ kèm khẩu trang chống thấm nước

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA NGHIÊN CỨU

SARS- CoV- 2, là từ viết tắt của hội chứng Hô hấp cấp tính nặng do chủng Virus Corona, với khả năng lây nhiễm và tỉ lệ tử vong rất cao nên được ví là “kẻ giết người thầm lặng” Loại virus corona này sinh sống và phát triển trong hệ thống hô hấp của con người và lây truyền từ người này sang người kia khi người bệnh mang virus bị ho, hắt hơi hoặc khi mọi người nói chuyện với nhau trong khoảng cách gần Virus tồn tại trong cả vùng khí hậu lạnh và vùng khí hậu ấm áp nhưng điều quan trọng nhất là SARS- CoV- 2 có thể truyền bệnh trước khi khởi phát triệu chứng ở người đầu tiên Tính đến 01giờ 00 phút ngày 13 tháng

04 năm 2023, thế giới ghi nhận 231 quốc gia có người nhiễm virus nguy hiểm

này, với số người nhiễm lên đến 704,753,890 ca, trong đó số ca tử vong là 7,010,681 ca, số ca đã phục hồi là 675,619,811 Trong đó, Mỹ luôn đứng trong tốp đầu về số ca nhiễm trên thế giới với 111,820,082 ca và 1,219,487 ca tử vong

Việt Nam tại mốc thời gian này, dịch cũng đã lan rộng khắp tại 63 tỉnh, thành

phố trên cả nước với tổng 11,625,195 ca nhiễm và 43,206 ca tử vong [29]

Sau ba năm “Chống dịch như chống giặc”, Việt Nam là một trong những quốc gia đi đầu trong việc khống chế hoàn toàn được đại dịch Việc phát triển nền kinh tế giao thương cũng được mở rộng sang nhiều quốc gia khác đồng nghĩa với việc tăng cường chống chọi với dịch bệnh có thể phát sinh bất cứ lúc nào, đòi hỏi ngành dệt may Việt Nam cần có một bước tiến xa hơn, đổi mới và phát triển hơn Đặc biệt là khắc phục những điểm yếu trong sản xuất các loại vải chuyên dụng, vải kháng nước, có độ bền cao và có thể chống các viruts lây lan

Với các sản phẩm như quần áo bảo hộ y tế, balo, túi sách, đồ trang trí nội thất được làm từ vải polyester rất cần được xử lý trước khi đưa vào sản xuất Thông thường thì vải sau xử lý kháng nước thường sẽ bị ảnh hưởng đến một số tính chất cấu trúc, dẫn đến sự thay đổi về mặt tính chất cơ lý của vải Vì vậy,

việc nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý hoàn tất kháng nước tới một số tính chất của vải Polyester dệt thoi” là rất cần thiết Nó là một

hướng nghiên cứu vừa có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn góp phần giúp cho ngành Dệt May tự chủ động về nguồn nguyên vật liệu dệt có tính năng đặc biệt

2 MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu một số tính chất cơ lý của vải Polyester dệt thoi trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp về độ bền kéo đứt và giãn đứt, độ bền xé, độ bền màu do ma sát, độ vón kết và độ bền màu giặt

Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý hoàn tất kháng nước cho vải polyester, làm cơ sở góp phần gợi ý cho các doanh nghiệp sản xuất vải tham khảo trong quá trình xử lý hoàn tất kháng nước cho vải

2.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Vải 100% Polyester dệt thoi đã nhuộm màu trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý kháng nước cho vải Polyester ở quy

mô công nghiệp - Đánh giá khả năng kháng nước của vải trước và sau xử lý kháng nước ở qui mô công nghiệp

- So sánh và đánh giá một số tính chất của vải trước và sau xử lý hoàn tất kháng nước ở qui mô công nghiệp

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu tổng quan các tài liệu có liên quan đến nội dung của đề án; - Đánh giá khả năng kháng nước của vải trước và sau xử lý kháng nước ở quy mô công nghiệp;

- Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá một số tính chất của vải theo tiêu chuẩn; - Sử dụng các phương pháp phân tích, thống kê để phân tích và xử lý số liệu thu được;

- Sử dụng các phương pháp so sánh để đánh giá kết quả sau khi nhận được 3 BỐ CỤC DỰ KIẾN CỦA ĐỀ ÁN

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nghiên cứu được kết cấu thành 3 chương

Phần mở đầu:

Trình bày các khái quát về vấn đề nghiên cứu, bao gồm: Lý do chọn đề tài, tính cấp thiết của đề án nghiên cứu; Mục tiêu nghiên cứu; Đối tượng nghiên cứu; Nội dung nghiên cứu; Phương pháp nghiên cứu và bố cục của đề án

Chương 1: Tổng quan về vải Polyester dệt thoi kháng nước Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẢI POLYESTER DỆT THOI KHÁNG NƯỚC 1.1 TỔNG QUAN VỀ VẢI POLYESTER DỆT THOI

Polyester là một loại vải tổng hợp thường được sản xuất từ các loại xơ có nguồn gốc từ dầu mỏ Loại vải này là một trong những loại vải phổ biến nhất trên thế giới và được sử dụng trong hàng nghìn ứng dụng tiêu dùng và công nghiệp khác nhau [21]

Hình 1.1 Vải Polyester kháng nước

Năm 1926, người đầu tiên phát hiện ra sợi tổng hợp khi hòa rượu với carboxyl acids Ông là nhà khoa học người Mỹ có tên Wallace Carothers Tại thời điểm này ông đang tập trung nghiên cứu sợi nylon nên đã tạm gác lại việc nghiên cứu về sợi polyester [22]

Năm 1939, nhóm tác giả khoa học người Anh gồm bốn người J.R Whinfield, J.T.Dickson, W.K Birtwhistle và C.G.Ritchie đã tiến hành nghiên cứu sợi polyester từ kết quả nghiên cứu của nhà khoa học Wallace Carothers

Năm 1941, hai nhà khoa học người Anh mang tên J.R.Whinfield và J.T.Dickson đã tổng hợp được một loại polyester mới từ acid terephthalic và một số rượu hai chức Loại sợi mới này có nhiệt độ nóng chảy cao và có tính chất vượt trội

Năm 1946, Dupont mua bản quyền sáng chế ra sợi Polyester của các nhà khoa học người Anh và đăng ký với ICI (Mỹ) Năm 1950 đã tạo ra một loại sợi polyester khác có tên gọi Dacron

Năm 1951, polyester được giới thiệu đến người tiêu dùng như một bước đột phá mới, là loại vải đa chức năng chống nước, chống hao mòn và có khả năng chống nhăn cao Năm 1955 nó mới được sản xuất lớn với quy mô công nghiệp và bắt đầu được ứng dụng trong công nghiệp dệt với tên gọi là Terylene

Năm 1958, tập đoàn Eastman (một tập đoàn hóa chất chuyên dùng toàn cầu, có trụ sở tại Kingsport, Mỹ) đã tạo ra một loại sợi polyester mới có tên gọi Kodel

Hình 1.2 Eastman - tập đoàn đầu tiên độc quyền sản xuất Polyester

Năm 1970, các sản phẩm được sản xuất từ polyester không được đánh giá cao vì trong quá trình sử dụng không tạo sự thoải mái cho người mặc Xơ

polyester có khả năng tự phân hủy kém hơn rất nhiều so với xơ tự nhiên nên đã không được sử dụng nhiều trong ngành may mặc thời trang Tuy nhiên nó lại được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như làm đệm, trang trí nội thất, ô dù, áo đi mưa, balo, vani du lịch [22]

Năm 2006, Trung Quốc được mệnh danh là nhà sản xuất và tiêu thụ sợi polyester nhiều nhất Thế giới Điều này đã đưa Trung Quốc trở thành trung tâm phát triển mang tầm quốc tế của ngành dệt sợi polyester

Bên cạnh đó, các nước như: Taiwan, Korea, India, Japan và Indonesia cũng là một trong số những nước sản xuất polyester lớn Xơ polyester được sản xuất ở đát nước Trung Quốc và các nước châu Á lân cận, nhưng chủ yếu vẫn là sản xuất quần áo và các mặt hàng tiêu dùng Sau đó, những sản phẩm này sẽ được xuất khẩu và tiêu thụ tại nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới [23]

Hình 1.3 Bản đồ các nước sản xuất vải Polyester số lượng lớn

Hiện nay khoa học ngày càng phát triển, đã phát minh ra rất nhiều sợi polyester mới được tổng hợp và được đưa vào sản xuất từ nguyên liệu ban đầu là acid terephthalic Phân loại sợi polyester càng ngày càng đa dạng với sự phát triển của ngành công nghiệp hóa chất, trong đó hai loại sợi polyester được sản xuất với sản lượng cao nhất là: Poly ethylene terephthalate (PETT) và xơ poly 1,4-cyclohexylene-dimethylene terephthalate (PCDT) Tuy nhiên PETT được dùng phổ biến nhiều hơn do có tính ứng dụng cao, độ bền lớn và có thể pha trộn thêm các thành phần hóa học khác để phát huy ưu điểm chống bụi, chống nhăn vô cùng hiệu quả

Khi đưa rượu thơm hai chức thay thế cho rượu hai chức mạch thẳng, người ta đã sản xuất được các sợi polyester có các đơn vị cấu trúc chỉ chứa những vòng thơm dùng để tạo lên vải có mùi thơm, khử mùi hôi Những sợi này tạo thành họ polyacrylate và được sản xuất bằng phương pháp kéo nóng chảy, sau đó được ủ ở nhiệt độ gần với nhiệt độ nóng chảy để làm tăng mật độ pha tinh thể

1.1.1 Cấu tạo và thành phần hóa học của xơ Polyester

Cấu tạo: Xơ polyester được sản xuất phần lớn từ sợi ethylene terephthalate (PETT) là kết quả của sự trùng hợp hóa ngưng tụ giữa axit tereptalic và etylenglicol Axit tereptalic được sinh ra từ các sản phẩm dầu mỏ, than đá, dimetylbenzen hoặc benzene toluene Khi kết hợp axit tereptalic và etylenglicol tạo ra Dietyleng tereptalat có công thức [2]:

Dietylenglicol tereptalat là nguyên liệu ban đầu để hình thành nên polietylen tereptalat [2]

Quá trình trùng hợp hóa ngưng tụ được thực hiện trong môi trường chân không ở điều kiện nhiệt độ cao (270 – 280oC) và có chất xúc tác theo yêu cầu, ta có thể đưa chất làm mở hoặc thuốc nhuộm vào chất chảy lỏng khi đó phản ứng

trùng hợp diễn ra như sau:

Khi phản ứng xảy ra sự bóc tách chất thải etylen glycol ra khỏi cấu trúc sợi polyester, cần phải lọc sạch chất đó để nhận được plyetylen tereptalat có khối lượng phân tử cần thiết [2]

Hình 1.4 Cấu tạo sợi Polyester

Thành phần hóa học của xơ Polyester chiếm chủ yếu 85% trọng lượng là este của rượu dihydric (HOROH) và axit terephtalic (p–HOOC–C6H4COOH)

Polyester có công thức hóa học như sau:

Hình 1.5 Công thức hóa học của xơ Polyester

COO(CH2)2 – OOC COO(CH2)2O - … + HO(CH2)2OH

1.1.2 Đặc tính chung của vải Polyester

1.1.2.1 Ưu điểm của vải Polyester

• Ưu điểm có khả năng chống nhăn

Vải Polyester có ưu điểm chống nhăn rất tốt Nên khi sử dụng sản phẩm được sản xuất từ vải Polyester, người sử dụng sẽ thoải mái trong suốt quá trình giặt giũ mà không phải lo lắng về tình trạng bị nhăn rúm hay bị biến dạng Đây chính là yếu tố quan trọng khi quyết định đưa vải polyester vào sản xuất hàng quần áo thời trang hay đồ trang trí nội thất như bộ chăn ga gối đệm [4]

• Ưu điểm dễ dàng vệ sinh và làm sạch

Do kết cấu bề mặt vải có độ trơn, sáng bóng, khiến cho các hạt bụi không thể bám vào sợi vải trong quá trình sử dụng Vì vậy, các hạt bụi cũng như các chất bẩn sẽ rất khó khăn để xâm nhập vào vải Polyester, từ đó người tiêu dùng có thể dễ dàng vệ sinh các chất bẩn mà không phải mất quá nhiều công sức và tiền bạc

Đặc biệt, trong thời đại công nghiệp hóa dành cho cuộc sống hiện đại Người sử dụng có thể giặt bằng tay hoặc bằng máy đều được mà không lo ảnh hưởng tới độ bền của sợi vải polyester

• Ưu điểm có khả năng bắt màu nổi bật

Vải polyester được sản xuất chủ yếu dành cho lĩnh vực may mặc và thời trang, do đó công đoạn nhuộm màu và in hoa đóng vai trò vô cùng quan trọng vì nó quyết định hoàn toàn tính thẩm mĩ của sản phẩm Vải Polyester có thể bắt màu một cách dễ dàng, màu sắc sau khi nhuộm tươi, đậm và rõ nét, màu chuẩn màu mang lại chất lượng cao cho sản phẩm Ngoài ra, vải Polyester có khả năng giữ màu rất tốt, vì vậy trong suốt quá trình giặt, sử dụng sẽ không bị phai màu và dây màu sang các sản phẩm khác

• Ưu điểm có khả năng chống nước cao

Với đặc tính thấm hút kém, chống nước cao nên vải polyester thường được sử dụng để sản xuất các mặt hàng như túi ngủ du lịch, áo khoác ngoài trời, lều bạt,…

• Ưu điểm độ bền tốt

Vải Polyester có độ bền tốt Do bề mặt vải có độ co giãn đàn hồi cao nên khả năng chống nhăn, chống nấm mốc, chống bào mòn cao và khả năng chịu nhiệt ở hầu hết các loại hoá chất khác nhau

• Ưu điểm có giá thành rất phù hợp

Do nguồn nguyên liệu để sản xuất vải polyester nhiều, phong phú, giá thành rẻ và quy trình sản xuất không quá phức tạp Vì vậy, các sản phẩm được sản xuất từ vải polyester có giá cả rất phải chăng, phù hợp với đại đa số người tiêu dùng

Bên cạnh sáu tính năng nổi bật trên thì vải Polyester còn có thêm những ưu điểm khác như: khả năng chống nước tốt, khả năng chịu nhiệt cao, khả năng chống cháy vượt trội giúp đảm bảo sự an toàn tuyệt đối cho người sử dụng Các loại nấm mốc là tác nhân gây hại trong môi trường sống cũng không tồn tại được trên chất liệu vải polyester vì khả năng kháng bụi và kháng mốc hoàn hảo [24]

1.1.2.2 Nhược điểm của vải Polyester

- Vải polyester thường gây cảm giác nóng, bí đối với người mặc khi hoạt động ngoài trời do khả năng thấm hút kém

- Do vải có độ dày cao nên sản phẩm sau khi sản xuất thường có khối lượng nặng gây khó khăn trong quá trình giặt và sấy khô

Để khắc phục các nhược điểm trên, các nhà sản xuất đã pha trộn các chất liệu khác nhau giúp giảm trọng lượng và tăng khả năng thấm hút như: pha trộn sợi bông với sợi polyester [3]

Hình 1.6 Vải được sản xuất từ 100% thành phần Polyester

1.2 TỔNG QUAN VỀ VẢI KHÁNG NƯỚC 1.2.1 Bản chất kháng nước của vải

Khả năng chống thấm nước của vải là khả năng chống thấm, chống hấp thu và xâm nhập của nước trên bề mặt vải như thế nào Sử dụng phương pháp phép đo góc tiếp xúc của chất lỏng trên bề mặt vải để mô tả và tính định lượng năng lượng trên bề mặt được kết quả chính xác nhất [25]

Góc tiếp xúc của chất lỏng trên bề mặt vật liệu là một phép đo gián tiếp về khả năng hấp thụ và liên quan trực tiếp đến sự tương tác của các pha rắn, lỏng và khí Các pha chất lỏng ảnh hưởng mạnh mẽ đến góc tiếp xúc kết quả được hình thành giữa chất rắn và chất lỏng Vì bề mặt vải dệt không mịn và việc áp dụng đồng nhất các chất hoàn thiện là cực kỳ khó khăn, nên có sự khác biệt lớn về dữ liệu chống thấm dựa trên các loại vải khác nhau

Góc tiếp xúc của giọt nước trên chất nền là góc được hình thành giữa bề mặt chất rắn-lỏng và bề mặt chất lỏng-hơi, được thể hiện trong Hình 1.7

Hình 1.7 Góc tiếp xúc của giọt nước trên bề mặt vải [26]

Trong đó: Các vectơ đại diện cho các lực tại mặt phân cách giữa vải dệt, chất lỏng và hơi nước là:

YL,V - Sức căng bề mặt giữa giọt nước và hơi không khí bao quanh; YS,L - Sức căng bề mặt giữa vải dệt và chất lỏng;

YS,V - Sức căng bề mặt giữa vải dệt và hơi không khí Nếu góc tiếp xúc θ ≤ 90°, bề mặt được cho là ưa nước và giọt nước làm ướt bề mặt Nếu góc tiếp xúc là 0°, thì tương tác rắn - lỏng lớn hơn hoặc bằng tương tác lỏng - lỏng Ngược lại, nếu góc tiếp xúc là 180° thì không có tương tác giữa pha rắn và pha lỏng Khi góc tiếp xúc vượt quá 90°, chất nền không bị thấm ướt và chất nền được cho là kỵ nước Trong trường hợp này, tương tác giữa pha lỏng và khí lớn hơn tương tác giữa pha rắn và lỏng Khi bề mặt có góc tiếp xúc lớn hơn 90°, chất lỏng và bề mặt không thể hình thành liên kết thứ cấp một cách hiệu quả Việc tăng độ nhám bề mặt cũng đã được chứng minh là có tác động tích cực đến khả năng chống thấm nước của các bề mặt nhẵn Lá sen trong tự nhiên, là một ví dụ về độ nhám bề mặt có ảnh hưởng lớn đến khả năng chống thấm nước Bề mặt lá sen được bao phủ bởi các tinh thể parafin có kích thước từ 1- 10 micromet và có thể đạt được góc tiếp xúc lớn hơn 155° [25]

Mức độ tương tác giữa chất lỏng và bề mặt chất rắn trong môi trường không khí được căn cứ theo bảng sau [26]:

Bảng 1.1 Hình dạng giọt phụ thuộc vào sự tương tác giữa các chất lỏng và bề mặt

chất rắn [26]

ướt

Góc tiếp xúc

Năng lượng mặt phân

giới

Ghi chú

100% không thấm ướt

~1800

>>>>0

Không thấm ướt một phần

< 180 0 >>> 0

900 >>0

Có thấm ướt một phần

>00 >0

Thấm ướt 100%

Thấm ướt trải rộng

00 <0

Mức độ thấm ướt (hay còn gọi là khả năng thấm ướt) được xác định bởi sự cân bằng giữa lực kết dính và lực dính Quá trình thiết lập liên quan đến ba giai đoạn của vật liệu: khí, lỏng và rắn

1.2.2 Độ kháng nước được xác định qua các tính chất + Tính kỵ nước của vải:

Tính kỵ nước (hay còn gọi là tính chống thấm) của vải là khả năng đẩy nước ra khỏi bề mặt vải ở dạng giọt Quá trình xử lý hoàn tất cho vải kỵ nước thực chất là quá trình tạo ra một màng mỏng để bảo vệ bề mặt vải không bị ngấm ướt nhưng các khe hở của sợi vải không bị che kín để đảm bảo độ thoáng khí cho vải

Sức căng bề mặt của nước tinh khiết đạt 72 dyn/cm, nghĩa là lực hút phân tử của nước có giá trị lớn hơn lực hút phân tử giữa nước và các chất tạo nên bề mặt vải, do đó nước sẽ tự đọng lại trên bề mặt vải thành những giọt có hình cầu và không thấm vào vải

Muốn vải có tính kỵ nước, các nhà sản xuất cần phải tạo cho sức căng bề mặt của vải phải nhỏ hơn sức căng bề mặt của nước Thực tế hiện nay, người ta thường phủ một lớp hóa chất mỏng lên trên bề mặt vải như: xà phòng kim loại, sáp kháng nước, muối kim loại, zirconi chì, hợp chất silicon, hợp chất Flocacbon để làm giảm sức căng bề mặt và tạo nên tính kỵ nước cho vải Khoa học công nghệ phát triển đã nghiên cứu ra nhiều quy trình xử lý vải kháng nước bằng công nghệ nano, góp phần tạo ra nhiều loại vải kỵ nước nhưng vẫn có tính thoáng khí và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thời trang, nội thất, vải may ô dù

+ Khả năng chống thấm nước của vải:

Là khả năng tạo nên một màng nhựa che phủ trên bề mặt vải, có tác dụng che kín bề mặt vải, giúp cho vải không thấm được các chất lỏng bên ngoài và ngược lại các chất lỏng bên ngoài cũng không thấm được vào vải

Muốn tăng khả năng chống nhiễm bẩn cho vải, trong quá trình tráng phủ bề mặt vải người ta thường bổ sung thêm các chất phụ gia vào lớp nhựa để có thể chống lại các tia phóng xạ, các loại vi trùng và chống lại các hóa chất… [5]

1.2.3 Phạm vi ứng dụng của vải polyester kháng nước

Phạm vi ứng dụng của vải polyester kháng nước rất đa dạng Phần lớn các doanh nghiệp đã sử dụng vải PET kháng nước để sản xuất ra nhiều mặt hàng đáp ứng cho các nhu cầu của đời sống cũng như nhu cầu của xã hội

Bảng 1.2 Phạm vi ứng dụng của vải polyester kháng nước [27]

STT Phân loại Phạm vi ứng dụng của vải Polyester kháng nước

1 Vải kĩ thuật

Vải dù, dây dù chuyên dụng Vải cách nhiệt

Vải sợi rỗng Vải bao gói

2 Vải ngoài trời

Áo mưa, áo parka, áo gió Lều, bạt, khăn trải, túi ngủ Túi sách, ba lô, túi tập thể dục Mũ, găng tay

Vải bọc các trang thiết bị để ngoài trời

3 Vải dùng cho gia dụng

Khăn trải bàn Găng tay dùng cho nhà bếp

Đồ bơi, đồ tập erobic, đồ tập gim

5 Vải bảo vệ cơ

thể

Quần áo bảo hộ đặc biệt của ngành quân đội, công an, y tế, cứu hỏa

Quần áo bảo hộ lao động Bộ quần áo trong môi trường làm việc khắc nghiệt: Mưa, bão, lũ lụt, gió rét

Quần áo vệ sinh

6 Vải trang trí nội thất

Vải bọc đệm ghế, giường, tủ Khăn trải bàn, rèm cửa

7 Vải trong ngành

vận tải

Vải bọc đệm ghế, sàn ô tô và các thiết bị của oto Vải bọc đệm ghế, sàn, các thiết bị trong máy bay Sử dụng làm rèm cửa đặc biệt cho tàu thủy, máy bay

Vải cách điện, cách nhiệt, vải chuyên dụng

1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ HOÀN TẤT KHÁNG NƯỚC TỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẢI

Nhóm tác giả Lưu thị Tho và Dương Thị Phượng [6] đã được công bố

trên tạp chí Khoa học và công nghệ các kết quả “Nghiên cứu ảnh hưởng của một

số thông số cấu trúc đến khả năng kháng nước của vải dệt thoi Polyester”, nhóm

tác giả đã sử dụng tổng thể gồm 03 loại vải dệt thoi với 100% thành phần là polyester, có cấu trúc bề mặt khác nhau về: mật độ, khối lượng và độ dày của vải đã được xử lý kháng nước Kết quả đã cho thấy: Cấu trúc của vải dệt thoi với thành phần 100% polyester đã ảnh hưởng đến khả năng kháng nước của vải sau

xử lý Độ dày và khối lượng của vải tỷ lệ thuận với khả năng kháng nước của vải

Tác giả Trần Thị Kim Phượng và các cộng sự “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền màu của vải trong quá trình giặt, là, ủi” Nhóm nghiên cứu có sử dụng 2 mẫu vải pha giữa Polyester và Cotton có cùng kiểu dệt nhưng khác nhau về tỷ lệ thành phần và khối lượng Cụ thể, mẫu vải thứ nhất có tỷ lệ: 65% Polyester và 35% Cotton, với kiểu dệt vân điểm có khối lượng 134,6 g/m2, mẫu vải thứ 2 có 40% Polyester và 60% Cotton, với kiểu dệt vân điểm có khối lượng 132,4 g/m2 Kết quả trong cùng một điều kiện thí nghiệm cho thấy, mẫu vải 2 có tỷ lệ thành phần cotton cao hơn sẽ cho tỷ lệ nghịch với độ bền màu của quá trình giặt, là [7]

Trong nghiên cứu của tác giả Giần Thị Thu Hường và Nguyễn Thị Sen [8], đã nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu sợi ngang đến độ thoáng khí của vải PET/Co, trên cơ sở so sánh hai mẫu vải có cùng thông số công nghệ dệt như sợi dọc Nm 51/1 100% bông, mật độ sợi dọc, mật độ sợi ngang, được dệt trên cùng một máy dệt có các thông số mắc máy dệt là như nhau Hai mẫu vải chỉ khác nhau về thành phần sợi ngang, mẫu M1 có sợi ngang Nm 51/1 100% bông, mẫu M2 có sợi ngang Nm 51/1 PETCo 65/35 Đã xác định được độ bền kéo đứt, độ giãn đứt tương đối, độ bền xé cũng như độ bền mài mòn của vải PET/Co đều cao hơn mẫu vải 100% bông Tuy nhiên, độ thoáng khí của vải PET/Co thấp hơn vải 100% bông

Luận văn thạc sĩ của Lưu Thị Tho, Ngô Thị Thúy [9] “ Nghiên cứu xây

dựng quy trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước cho vải Polyester pha bông“

tác giả đã tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm quy trình hoàn tất xử lý kháng nước cho vải PET/Co 83/17 dệt thoi vân chéo 2/2, tác giả sử dụng 4 loại hóa chất hoàn tất khác nhau để tiến hành thực nghiệm nghiên cứu những ảnh hưởng của chất kháng nước, nồng độ chất kháng nước và điều kiện công nghệ như: lực ngấm ép; Nhiệt độ và thời gian xử lý hoàn tất … Để đánh giá được khả năng kháng nước cho vải Trong nghiên cứu, đã sử dụng các phương pháp thử phun

tia theo tiêu chuẩn Spray test- AATCC 22- 2017, thử mưa theo tiêu chuẩn ISO 22958:2005, thử Bundesmann theo TCVN 11956:2017 – ISO 9865: 1991) hay phương pháp tác động thâm nhập theo AATCCTM 42 – 2017 Kết quả nghiên cứu cho thấy: Chất kháng nước (kỵ nước), nồng độ chất kháng nước và điều kiện công nghệ đều có những ảnh hưởng đến khả năng kháng nước của vải Tác giả đã xây dựng đơn công nghệ hoàn tất xử lý kháng nước cho vải PETCo 83/17 dệt thoi chéo 2/2 sử dụng hóa chất Ruco-coat BC nồng độ 40g/l có chất liên kết ngang với các điều kiện công nghệ và quy trình công nghệ ở quy mô phòng thí nghiệm, đạt được kết quả độ kháng nước 100%

Tác giả PGS.TS Vũ Thị Hồng Khanh [10] và các cộng sự đã công bố

"Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất vải kháng khuẩn chống thấm dùng

trong lĩnh vực y tế” năm 2009 Tác giả đã xử lý tính kháng khuẩn chống thấm

cho vải bông pha polyester đạt mức tối ưu Loại vải sau xử lý có khả năng kháng khuẩn và chống thấm này được dùng để thiết kế ra các loại trang phục bảo hộ chuyên ngành dành cho các y, bác sĩ phẫu thuật Trang phục gồm 2 lớp: Lớp một mặc trong không cần xử lý, lớp hai mặc ngoài được thiết kế và may từ vải có khả năng kháng khuẩn, chống thấm Sau quá trình thực nghiệm và nghiên cứu, tác giả đã lựa chọn ra một loại vải phù hợp nhất là vải bông pha polyester cho kết quả tối ưu nhất về các chỉ tiêu kháng khuẩn và chống thấm Việc đánh giá về khả năng kháng khuẩn, chống thấm của vải khi thiết kế trang phục chuyên ngành cho các y, bác sỹ thông qua việc lấy ý kiến của 26 bác sĩ, y tá phòng mổ Quân y Viện 103, kết quả cuối cùng cho thấy bộ quần áo sử dụng vải do đề án làm ra đạt chất lượng và được đánh giá cao hơn 2,8 lần so với bộ quần áo đang được sử dụng, cao hơn 1,64 lần so với trường hợp sử dụng vải 1 chức năng

Nhóm tác giả Yiwei Du, Ke Li & Jianfei Zhang [28] “ nghiên cứu ứng

dụng hoàn thiện khả năng chống thấm nước và chống thấm dầu EX-910E trong Sản phẩm không dệt Polyester” Trong điều kiện công nghệ tối ưu khi

đưa chất chống thấm nước và dầu EX-910E vào ứng dụng trong sản phẩm không dệt polyester đã được xác nhận Đảm bảo tốt các điều kiện công nghệ bao gồm

EX- 910E là 40g/l, với mức sử dụng chất xúc tác F-2921E là 6g/l, ở điều kiện nhiệt độ sấy là 100oC sau 40 giây, và điều kiện gia nhiệt là 160oC với thời gian gia nhiệt là 150 giây Kết quả đã chỉ ra: sản phẩm không dệt được hoàn thiện trong điều kiện tối ưu sẽ cho hiệu ứng chống thấm nước và dầu tốt nhất Nhóm tác giả đã đưa ra kết luận về mật độ sợi và độ dày của vải có ảnh hưởng đến hiệu quả đánh giá về độ kháng nước và dầu Tác dụng chống thấm nước và dầu thấp của mẫu vải có mật độ sợi thấp và độ dày mỏng so với hiệu quả chống thấm của mẫu vải có mật độ sợi cao và độ dày của nó

1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Tác giả kế thừa từ đề tài ‘‘Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số cấu trúc đến khả năng kháng nước của vải dệt thoi Polyester“, trong đề tài của tác giả Dương Thị Phượng đã đánh giá về mật độ, khối lượng và độ dày của vải đã được xử lý kháng nước Từ đó tác giả lựa chọn hướng nghiên cứu như sau: - Đánh giá khả năng kháng nước của vải Polyester sau quá trình xử lý kháng nước ở quy mô công nghiệp

- Nghiên cứu sự biến đổi một số tính chất của vải polyester trước và sau quá trình xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp (độ bền kéo đứt, giãn đứt, độ bền màu ma sát, độ bền màu giặt và độ vón kết)

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu chính của đề án là vải dệt thoi vân chéo 2/1 hướng Z, 100% Polyester đã nhuộm màu, kí hiệu 9502 trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở qui mô công nghiệp Cấu trúc sợi xơ dài Filament, có chi số sợi ngang là 32/2, chi số sợi dọc là 150D/2

2.1.1 Nguyên liệu dệt

Nghiên cứu sử dụng vải Polyester dệt thoi kí hiệu 9502, kiểu dệt vân chéo được cung cấp bởi Công ty Cổ phần Dệt lụa Nam Định đã được nhuộm màu Đây là loại vải polyester có thông số cấu trúc phù hợp được lựa chọn để hoàn thiện quy trình kháng nước ở quy mô công nghiệp, kế thừa từ kết quả đề án luận văn của tác giả Dương Thị Phượng [11] Các chỉ tiêu kỹ thuật của vải dùng để nghiên cứu được thể hiện trên bảng 2.1

Bảng 2.1.Các chỉ tiêu kỹ thuật của vải Polyester

STT Loại vải

Khối lượng vải (g/m2)

Độ dày của vải

(mm)

Mật độ sợi (sợi/10cm) Chi số sợi

Độ kháng nước của vải

Trước xử lý kháng

nước

Sau xử lý kháng

- Chất T –P Phob FC 2904: Là chất dùng để chống thấm và chống ban vĩnh cửu cho vải PETS, PA, Acrylic, len, sợi bông và sợi pha Là chất có độ bền tuyệt vời không bị giảm sau nhiều lần giặt và không có ảnh hưởng đến khả năng thoáng khí cũng như cảm giác tay của vải;

- Chất Phobol L extenderxan được cung cấp bởi hãng Huntsman để tạo liên kết ngang cho các liên kết của hóa chất với vải được tốt hơn

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.2.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước cho vải polyester ở quy mô công nghiệp

Vải và công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước quy mô phòng thí nghiệm được kế thừa kết quả nghiên cứu từ luận văn tốt nghiệp của tác giả Dương Thi Phượng [11]

- Quá trình thực nghiệm xử lý hoàn tất kháng nước cho vải được triển khai từ quy mô thí nghiệm sang sản xuất ở quy mô công nghiệp tại Công ty Cổ phần Dệt lụa Nam Định;

- Đánh giá khả năng kháng nước của vải sau xử lý theo phương pháp thử phun tia (tiêu chuẩn AATTCC 22-2017);

- Hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp cho vải polyester

2.2.2 Nghiên cứu sự biến đổi một số tính chất của vải trước và sau xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp

- Đánh giá độ bền kéo đứt và giãn đứt trước và sau quá trình xử lý hoàn tất

kháng nước ở quy mô công nghiệp theo tiêu chuẩn TCVN 1754:1986 [12]

- Đánh giá độ bền xé trước và sau quá trình xử lý hoàn tất kháng nước ở quy

mô công nghiệp theo tiêu chuẩn TCVN 10501-1:2004 (ISO 4674-1:2003) [13]

- Đánh giá độ bền màu do ma sát trước và sau quá trình xử lý hoàn tất kháng

nước ở quy mô công nghiệp theo tiêu chuẩn TCVN 4538-2007 X12:2001) [14]

(ISO105 Đánh giá độ vón kết trước và sau quá trình xử lý hoàn tất kháng nước ở quy

mô công nghiệp theo tiêu chuẩn TCVN 7426-1-2004 [15]

- Đánh giá độ bền màu giặt trước và sau quá trình xử lý hoàn tất kháng nước

ở quy mô công nghiệp theo tiêu chuẩn TCVN 4537- 2002 [16]

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Thực nghiệm xử lý hoàn tất kháng nước cho vải 100% polyester ở quy mô công nghiệp

Dựa trên kết quả nghiên cứu luận văn thạc sĩ của tác giả Dương Thị

Phượng[11] “Nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ xử lý hoàn tất kháng nước cho vải dệt thoi polyester”, đơn công nghệ xử lý hoàn tất kháng

nước cho vải ở quy mô phòng thí nghiệm như sau: ● Đơn công nghệ xử lý kháng nước cho vải: + Chất kháng nước: TP – Phob FC 2904, nồng độ: 30 g/l

+ Chất tạo liên kết ngang: Phobol extender xan, nồng độ: 15 g/l + CH3COOH (điều chỉnh pH): 0,2 g/l (pH = 5)

+ Nước mềm ● Điều kiện công nghệ + Nhiệt dộ sấy: 160°C ; thời gian sấy: 60 giây

+ Mức ép: 80% (lực ép = 0,8 kg/cm2) + Nhiệt độ gia nhiệt: 190°C; Thời gian gia nhiệt: 60 giây

+ Tốc độ máy: 15 m/phút - Triển khai đơn công nghệ trên sau khi hiệu chỉnh lần 1 ở quy mô công nghiệp

cho PET 9502 được tiến hành tại Công ty Cổ phần Dệt lụa Nam Định:

Trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp phổ biến đang được áp dụng nhiều trên Thế giới cũng như ở Việt Nam đó là phương pháp ngấm ép Quy trình được thực hiện như sau:

Chuẩn bị vải đã qua xử lý nấu tẩy => ngấm ép dung dịch (mức ép ) => sấy

sơ bộ (nhiệt độ sấy, thời gian sấy) => gia nhiệt (nhiệt độ sấy, thời gian sấy) => Điều hòa mẫu sau 24h => đánh giá khả năng kháng nước của vải

● Bước 1: Chuẩn bị - Mẫu vải 9502 Polyester 100% đã qua xử lý; - Kích thước khổ vải đạt 150cm và được cài đặt thành phẩm đầu ra đạt 150cm;

- Thiết bị sử dụng: Máy văng Unitech; - Hóa chất sử dụng theo đơn công nghệ ● Bước 2: Chuẩn bị dung dịch hóa chất

- Chất kháng nước: TP – Phob FC 2904, nồng độ: 40 g/l - Chất tạo liên kết ngang: Phobol extender xan, nồng độ: 15 g/l - CH3COOH (điều chỉnh pH): 0,2 g/l (pH = 5)

- Nước mềm Chất kháng nước được hòa tan cùng chất liên kết ngang và nước mềm theo tỷ lệ đơn công nghệ Dùng đũa thủy tinh khuấy đều Sau đó cho thêm dung dịch CH3COOH với nồng độ 0,15ml/l khấy đều Dùng giấy quỳ thử độ pH đạt mức 5

● Bước 3: Thử mức ép - Mức ép có khả năng ảnh hưởng lớn đến dộ kháng nước của vải và được tính toán thông qua giá trị của lực ép

- Kiểm tra hoạt động và đo độ chính xác của các thiết bị như: cân điện tử có độ chính xác đến 0,00g; máy ngấm ép Unitech và thiết bị kiểm tra độ kháng nước của vải

- Chuẩn bị dung dịch ngấm ép và tiến hành kiểm tra mức ép thông qua giá trị lực ép

- Tiến hành kiểm tra mức ép bằng dung dịch hóa chất đã pha theo tỷ lệ - Lựa chọn loại mức ép đạt 58% tương đương loại lực ép 1,5 kg/cm2 là thông số mức ép theo tiêu chuẩn AATCC 22-2017

Hình 2.1 Đầu máy ngấm ép Unitech

● Bước 4: Chuẩn bị điều kiện công nghệ - Nhiệt độ sấy ở buồng 1 và buồng 2 là 130°C Nhiệt độ buồng Curing 190°C từ buồng 3 đến buồng 8

- Tốc độ máy: 15 m/phút - Mức ép: 58% tương đương loại lực ép 1,5 kg/cm2 - Bước vượt: 5,5%

● Bước 5: Chạy máy - Vệ sinh sạch máng ngấm ép, trục ép - Khuấy đều dung dịch ngấm ép và lấy khoảng 2/3 máng - Cho mẫu vải ngấm ép chạy qua dung dịch với lực ép 1,5 kg/cm2 (tương đương mức ép khoảng 58%)

- Vải sau xử lý hoàn tất kháng nước ● Bước 6: Hồi ẩm vải trong thời gian 24h ● Bước 7: Kiểm tra khả năng kháng nước của vải sau khi xử lý theo tiêu chuẩn AATCC 22-2017

Căn cứ kết quả kiểm tra độ kháng nước của vải theo tiêu chuẩn AATCC 22-2017 cho thấy: Đơn công nghệ với tỷ lệ hóa chất như trên khi triển khai với quy mô công nghiệp đạt tỷ lệ 70%

nghệ

Dựa theo kinh nghiệm xưởng sản xuất lâu năm của Công ty Cổ phần Dệt lụa Nam Định Đơn công nghệ xử lý kháng nước cho vải PET 100% 9502 ở quy mô công nghiệp được điều chỉnh như sau:

● Hóa chất: + TP – Phob FC 2904, nồng độ: 60 g/l + Phobotex EXTENDER XAN ( NK ASSHS FU): 20g/l + Axit formie HCOOH 0,8g/l đảm bảo đạt pH: 4-4,5 + Nước mềm

● Điều kiện công nghệ + Nhiệt độ: Buồng 1,2: 130°C Buồng Curing 3,4,5,6,7,8: 190°C + Bước vượt: 5,5%

+ Lực ép: 58% (tương đương lực ép 1,5kg/cm2) + Tốc độ: 15 m/phút

- Vải sau xử lý kháng nước được kiểm tra khả năng kháng nước theo tiêu chuẩn AATCC 22-2017 Kết quả kháng nước đạt 100%

Kết luận: Đơn công nghệ xử lý kháng nước cho vải PET 100% 9502 ở quy mô

công nghiệp sau khi điều chỉnh đã cho kết quả kháng nước đạt yêu cầu 100% và đưa vào áp dụng sản xuất với quy mô công nghiệp

2.3.2 Đánh giá khả năng kháng nước của vải trước và sau khi xử lý kháng nước

Đánh giá khả năng kháng nước của vải PET 100% 9502 trước và sau khi xử lý hoàn tất kháng nước ở quy mô công nghiệp được xác định theo tiêu chuẩn

Spray Test AATCC 22- 2017 Các bước được tiến hành như sau: - Nguyên tắc: Nước được phun vào bề mặt căng của mẫu vải trong các điều kiện

quy định Khả năng kháng nước của vải được đánh giá bằng cách so sánh bằng mắt thường giữa các mẫu thử ướt với các hình ảnh trên biểu đồ tiêu chuẩn

- Thiết bị, dụng cụ và vật liệu:

Hình 2.2 Máy thử phun tia AATCC 22- 2017

Hình 2.3 Cấu tạo chi tiết thiết bị phun tia theo tiêu chuẩn AATCC 22- 2017