Thông tin đề tài Tên của đề tài: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm vải dệt Mục đích của đề tài - Tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt: nguồn gốc vải, các chất hóa
TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt là cần thiết và có ý nghĩa quan trọng, xuất phát từ những lý do khách quan và chủ quan.
Ngành dệt may đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, với nhu cầu thị trường ngày càng cao về sản phẩm dệt may chất lượng Độ ẩm của vải là yếu tố quyết định ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, bao gồm độ bền, độ co giãn và khả năng thấm hút Ngoài ra, độ ẩm còn tác động đến sự thoải mái và sức khỏe của người mặc Tuy nhiên, việc kiểm soát độ ẩm hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế Do đó, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt và đề xuất biện pháp kiểm soát chính xác là cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.
Nghiên cứu độ ẩm vải dệt và ứng dụng kết quả vào sản xuất không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm dệt may Việt Nam mà còn cải thiện vị thế thương hiệu trên thị trường quốc tế Điều này giúp tạo dựng niềm tin với khách hàng và tăng cường khả năng cạnh tranh với các đối thủ Hơn nữa, việc này còn hỗ trợ doanh nghiệp trong việc sử dụng nguồn tài nguyên hiệu quả, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và nâng cao trách nhiệm xã hội của ngành dệt may Việt Nam.
Mục tiêu nghiên cứu
Độ ẩm của vải dệt chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm nguồn gốc của vải, kiểu dệt, các chất hoá học có trong vải, thời gian thoát ẩm và nhiệt độ môi trường Những yếu tố này quyết định khả năng hút ẩm và thoát ẩm của vải, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của sản phẩm dệt.
Thí nghiệm đã chỉ ra các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt, từ đó so sánh và đánh giá kết quả Bài viết đề xuất các biện pháp nâng cao độ ẩm phù hợp với từng loại vải dệt, nhằm khắc phục những bất cập trong quá trình sản xuất.
Cung cấp tài liệu, thông tin cho môn học Nguyên liệu dệt và Nguyên phụ liệu may của bộ môn Công nghệ may khoa Thời trang và Du lịch.
Đối tượng nghiên cứu
Vải dệt là loại vải được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tự nhiên hoặc nhân tạo, thông qua hai phương pháp chính là dệt thoi và dệt kim Độ ẩm của vải dệt được xác định là tỷ lệ nước có trong vải tại một điều kiện cụ thể, bao gồm nhiệt độ và thời gian, và được đo bằng thiết bị chuyên dụng gọi là cân sấy ẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm vải dệt: nhiệt độ môi trường, thời gian sấy ẩm, nguồn gốc vải và các chất hóa học.
Nội dung nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu được thực hiện theo 4 chương:
Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về đề tài nghiên cứu, bao gồm lý do lựa chọn đề tài, mục tiêu nghiên cứu rõ ràng, đối tượng và nội dung nghiên cứu cụ thể Ngoài ra, bài viết cũng nêu rõ giới hạn của đề tài cũng như phương pháp nghiên cứu được áp dụng, nhằm đảm bảo tính chính xác và khoa học trong quá trình thực hiện nghiên cứu.
• Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Bài viết trình bày các cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài nghiên cứu, bao gồm tổng quan về vải dệt và độ ẩm, các tiêu chuẩn xác định độ ẩm, sự khác biệt giữa độ ẩm, tính chống nước và tính thoáng khí Đồng thời, bài viết cũng điểm qua thực trạng nghiên cứu về độ ẩm trong quá khứ, tạo nền tảng cho việc nghiên cứu sâu hơn vào đề tài này.
• Chương 3: Phương pháp và quy trình thực nghiệm các yếu tố
Phương pháp thực hiện thí nghiệm bao gồm việc xác định các yếu tố cần kiểm soát và đo lường Các thiết bị thí nghiệm như ống nghiệm, bình chứa và máy khuấy được sử dụng để đảm bảo độ chính xác và an toàn Nguyên lý thực hiện thí nghiệm dựa trên các quy trình khoa học chặt chẽ, giúp thu thập dữ liệu đáng tin cậy Ngoài ra, các hóa chất được sử dụng trong quá trình thí nghiệm cần được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của thí nghiệm.
Chương 4 trình bày kết quả thí nghiệm về độ ẩm của vải dệt thông qua bảng biểu và hình ảnh, từ đó đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm Kết quả này giúp hiểu rõ hơn về các yếu tố tác động và cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho nghiên cứu và ứng dụng trong ngành dệt may.
Chương 5: Kết luận và đề nghị nêu rõ các biện pháp cần thiết để nâng cao và kiểm soát độ ẩm một cách chặt chẽ Kết luận về những yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm trong quá trình nghiên cứu và đề xuất những hướng đi tiếp theo cho đề tài nhằm cải thiện hiệu quả kiểm soát độ ẩm.
Giới hạn về đề tài
Nghiên cứu này tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm trên vải dệt, bao gồm việc thực hiện sấy ẩm và đánh giá độ ẩm trên cùng một loại vải cũng như trên các loại vải khác nhau Các yếu tố tác động sẽ được phân tích để hiểu rõ hơn về sự biến đổi độ ẩm trong quá trình xử lý vải.
Giới hạn về thời gian: thời gian thực hiện nghiên cứu 4 tháng từ 01/03/2024 – 30/06/2024
Giới hạn về đại điểm: thực hiện tại phòng thí nghiệm vật liệu của khoa Thời Trang và Du lịch tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp tham khảo tài liệu bao gồm việc thu thập thông tin từ các tài liệu, giáo trình liên quan và các bài báo trên internet Nghiên cứu tổng quan về vải dệt, các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt, cùng với lý thuyết về phương pháp thực hiện sấy ẩm cho vải dệt là những nội dung quan trọng cần được xem xét.
Thực thiện thí nghiệm sấy ẩm cho từng yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt: Nhiệt độ, thời gian, các chất hóa học, nguồn gốc vải
Tổng hợp dữ liệu và lập bảng kết quả cho từng yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm, đồng thời vẽ đồ thị minh họa để phân tích Qua đó, đưa ra những kết luận và đánh giá về sự tác động của các yếu tố này đối với độ ẩm.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về vải dệt
Vải dệt là sản phẩm được tạo ra từ máy dệt hoặc qua các phương pháp liên kết xơ sợi Vải có thể ở dạng tấm, ống hoặc chiếc, và có thể được sử dụng ngay hoặc trải qua các quá trình gia công như may, hàn, dán, hay cài để trở thành sản phẩm phục vụ cho việc mặc hoặc các mục đích khác.
Lịch sự phát triển của vải gắn liền với sự phát triển xơ sợi qua nhiều giai đoạn
Từ xa xưa, con người đã sử dụng lá cây và da động vật để bảo vệ cơ thể khỏi thời tiết và tác động môi trường Qua thời gian, họ đã học cách chế biến các sợi tự nhiên như bông và lanh, và ở nền văn minh cổ đại, kỹ thuật dệt vải từ lanh, len và tơ tằm đã ra đời Trong thời kỳ trung đại, nghiên cứu về kỹ thuật dệt tiếp tục phát triển, cải tiến khung dệt tay để nâng cao năng suất và chất lượng Đặc biệt, trong cuộc cách mạng công nghiệp từ thế kỷ XVII đến XIX, máy dệt tự động đã thay thế máy dệt thủ công Thế kỷ XX chứng kiến sự ra đời của sợi tổng hợp như nylon và polyester, đánh dấu bước ngoặt mới trong ngành dệt may Ngày nay, vải có mặt trong hầu hết các sản phẩm may mặc, từ thời trang đến y tế, và quy trình dệt vải gồm ba công đoạn chính: kéo sợi, dệt vải và xử lý nhuộm.
Kéo sợi là bước đầu tiên trong quy trình dệt vải, nơi công nhân loại bỏ tạp chất tự nhiên sau khi xử lý đất và bông gòn khô Sợi cấu trúc được kéo thành sợi thô nhằm tăng kích thước và độ bền, sau đó cuộn thành từng ống Sau khi hoàn tất quá trình kéo, công nhân sử dụng hồ tinh bột, tinh bột biến tính hoặc các hồ nhân tạo như polyacrylat, polyvinylalcol (PVA) để tạo lớp màng hồ quanh sợi, giúp tăng độ bện, độ trơn và độ bóng của sợi.
Quá trình dệt vải thông thường sử dụng hai phương pháp chính là dệt thoi và dệt kim, với mục tiêu liên kết các sợi vải thành tấm thông qua máy móc Sau khi hoàn tất dệt, vải sẽ được xử lý bằng hóa chất ở áp suất hoặc nhiệt độ cao nhằm loại bỏ hồ và tạp chất, từ đó nâng cao độ bền của sợi vải Tiếp theo, các tấm vải sẽ được làm bóng để trương nở sợi, tăng khả năng thấm hút và bám màu Cuối cùng, công đoạn tẩy trắng sợi vải sẽ diễn ra cho đến khi đạt độ trắng tiêu chuẩn, sẵn sàng cho quá trình nhuộm màu vải.
Để vải có khả năng bám màu tốt, trong quá trình nhuộm, công nhân sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các chất phụ gia và hóa chất khác nhằm tạo ra môi trường tối ưu Vải sẽ được ngâm trong thùng màu, với thời gian ngâm từ 2-7 ngày tùy thuộc vào tính chất vải và chất lượng thuốc nhuộm Sau khi hoàn tất quá trình nhuộm, công nhân sẽ giặt vải nhiều lần để đảm bảo vải được làm sạch hoàn toàn.
Vải dệt là một vật liệu linh hoạt được tạo thành từ mạng lưới sợi dài, được kéo từ sợi tự nhiên hoặc nhân tạo và dệt bằng máy để liên kết các sợi ngang và dọc thành tấm Vải dệt có ứng dụng rộng rãi trong may mặc và đời sống hàng ngày, sản xuất ra nhiều sản phẩm như quần áo, túi xách, khăn quàng, giày dép, chăn ga gối, đồ nội thất, balo, túi bút và vật dụng y tế.
Với sự phát triển của công nghệ, ngành dệt may đã có những cải tiến đáng kể, giúp nâng cao chất lượng vải Kiểu dệt là yếu tố quyết định tính chất bề mặt của vải, với hai kiểu dệt cơ bản là dệt thoi và dệt kim Việc lựa chọn kiểu dệt phù hợp phụ thuộc vào mục đích sử dụng và đối tượng người tiêu dùng, từ đó đảm bảo sản phẩm đáp ứng được yêu cầu thị trường.
Vải dệt thoi là loại vải được sản xuất bằng cách sử dụng máy dệt, trong đó hai hệ sợi dọc và ngang được kết nối với nhau theo cách dệt vuông góc Sợi dọc chạy theo chiều dài của vải, trong khi sợi ngang được đan từ biên này sang biên kia Các loại sợi có thể được sử dụng để dệt vải bao gồm sợi tự nhiên như cotton và lụa, cũng như sợi tổng hợp như nylon và polyester.
Hình 2.1 Hình ảnh mô tả cấu trúc vải dệt thoi
Vải dệt thoi nổi bật với những đặc điểm riêng biệt như dễ bị nhăn, đặc biệt ở các loại vải từ cellulose Tuy nhiên, cấu trúc chặt chẽ của nó với sợi dọc và sợi ngang đan xen vuông góc mang lại độ bền cao và ít bị lão hóa Mặc dù có tính đàn hồi, nhưng độ co giãn của vải dệt thoi thường thấp hơn vải dệt kim, giúp duy trì hình dáng ban đầu và ngăn ngừa hiện tượng quăn mép Sự đa dạng về kiểu dệt cho phép người tiêu dùng lựa chọn màu sắc và hoa văn theo sở thích, từ mẫu trơn đến mẫu phức tạp, làm cho vải dệt thoi trở thành lựa chọn tối ưu cho những ai yêu thích tính thẩm mỹ và phong cách thiết kế đa dạng.
Vải dệt thoi là nguyên liệu đa dạng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Trong ngành may mặc, vải dệt thoi chủ yếu được sử dụng để sản xuất trang phục và phụ kiện như đồ ngủ, trang phục công sở, áo khoác, quần jean, măng tô, nón, khăn, giày và túi Ngoài ra, vải dệt thoi còn được ứng dụng trong gia đình, thường được dùng để may rèm cửa, khăn lau, lều trại, thảm nhà và các sản phẩm trang trí nội thất khác.
Vải dệt thoi nổi bật với sự bền chặt, lý do chính cho việc ứng dụng trong các sản phẩm lâu dài và chịu ma sát Nó không chỉ được sử dụng trong may mặc và gia đình mà còn trong lĩnh vực y tế, nơi vải được dùng để sản xuất kim truyền, băng dính y tế và cố định catheter Khả năng chống cọ xát và độ bền khi tiếp xúc với hóa chất là yếu tố quan trọng giúp vải được ưa chuộng trong y tế Trong ngành công nghiệp kỹ thuật, vải dệt thoi được ứng dụng làm cánh buồm, vải lót xe và vải trang trí nhờ tính năng bền bỉ Ngoài ra, vải còn được sử dụng trong các ngành công nghiệp đặc biệt như chế tạo tên lửa và hàng không vũ trụ, nhờ vào độ bền và khả năng chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt của không gian.
Vải dệt thoi không chỉ quan trọng trong ngành may mặc mà còn là nguyên liệu đa năng, với nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày Sự đa dạng và tính ứng dụng cao của vải dệt thoi khẳng định vai trò của nó trong xã hội hiện đại.
Vải dệt kim là loại vải được hình thành từ các vòng sợi lồng vào nhau, có thể ở dạng tấm hoặc ống Cấu trúc này được tạo ra bằng cách uốn một hoặc nhiều sợi thành các vòng móc nối theo hàng (vải đan dọc) hoặc theo cột (vải đan ngang) Nhờ vào cấu trúc vòng sợi độc đáo, vải dệt kim sở hữu những đặc tính hoàn toàn khác biệt so với vải dệt thoi.
Hình 2.2 Hình ảnh mô tả cấu trúc vải dệt kim
Vải dệt kim có bề mặt mềm mại hơn nhờ cấu trúc vòng sợi, vượt trội so với linen và polyester Tuy nhiên, do ít tiếp xúc giữa các sợi, vải dệt kim có tính đàn hồi và co giãn cao nhưng vẫn giữ được hình dáng ban đầu Điều này gây ra thách thức trong cắt may, như lệch cắt và nhăn khi may Các loại vải dệt kim thường gặp tình trạng tuột vòng, khiến một điểm sợi bị đứt có thể lan ra và tạo rách lớn Ngoài ra, vải dệt kim dễ bị quăn mép, gây khó khăn trong sản xuất Tuy nhiên, một số loại vải dệt kim đã được cải thiện bằng cách xử lý bề mặt như ủi định hình, quét hồ chống quăn và sử dụng phương pháp đan.
Vải dệt kim được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như ngành may mặc, nội thất và y tế nhờ vào đặc điểm thông thoáng, đàn hồi và mềm mại Trong may mặc, vải dệt kim thường được ưa chuộng để sản xuất các sản phẩm như váy, quần áo giữ nhiệt, đồ tắm và đồ lót, mang lại cảm giác thoải mái cho người mặc Trong lĩnh vực nội thất, vải dệt kim không chỉ được sử dụng cho thời trang mà còn cho các sản phẩm như khăn, chăn, gối và rèm cửa, giúp không gian sống trở nên ấm cúng và thẩm mỹ hơn Ngoài ra, trong y tế, vải dệt kim được sử dụng để làm mặt nạ, bộ bảo hộ và khẩu trang nhờ tính năng lọc kháng khuẩn Trên xe cộ, vải dệt kim được dùng để sản xuất mũ bảo hiểm và đệm ghế, nhờ vào tính bền bỉ và khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt.
Các tiêu chuẩn xác định độ ẩm trong ngành may
Trong ngành may mặc, việc xác định độ ẩm của vải và sản phẩm là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và tính năng của sản phẩm cuối cùng Bài viết này sẽ giới thiệu các tiêu chuẩn phổ biến và phương pháp thường được sử dụng để xác định độ ẩm trong may mặc.
2.3.1 Tiêu chuẩn ISO (International Organization for Standardization) – ISO 139
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1748:2007 (ISO 139:2005) quy định phương pháp xác định độ ẩm và hàm lượng ẩm của vật liệu dệt Phương pháp này sử dụng cân trọng lượng của mẫu trước và sau khi sấy khô để xác định hàm lượng nước trong mẫu Quy trình thực hiện bao gồm các bước chính nhằm đảm bảo tính chính xác trong việc đo lường độ ẩm của vật liệu dệt.
• Phạm vi: Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các loại vật liệu và sản phẩm từ vải, sợi, chỉ may đến các sản phẩm hoàn thiện
• Điều kiện tiêu chuẩn: Nhiệt độ 20°C ± 2°C và độ ẩm tương đối 65% ± 4%
Để đảm bảo độ chính xác trong phép đo, mẫu cần được đặt trong điều kiện tiêu chuẩn ít nhất 24 giờ trước khi tiến hành Đối với các mẫu lớn hoặc dày, thời gian điều hòa có thể cần được kéo dài để đạt được độ cân bằng cần thiết.
Để đảm bảo tính nhất quán trong các phép đo và thử nghiệm, cần thực hiện chúng dưới các điều kiện tiêu chuẩn nhằm giảm thiểu sự biến đổi và sai số.
Khả năng tái lập là yếu tố quan trọng trong nghiên cứu khoa học, cho phép các kết quả thử nghiệm được xác minh và lặp lại bởi các phòng thí nghiệm khác nhau trên toàn cầu, miễn là họ tuân thủ các điều kiện tiêu chuẩn giống nhau.
Cải thiện độ chính xác trong các phép đo và kiểm tra là rất quan trọng, đặc biệt đối với các thuộc tính nhạy cảm với độ ẩm và nhiệt độ của vật liệu dệt.
Tuân thủ tiêu chuẩn ISO 139 là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy trong các phép đo và kiểm tra ngành dệt may Điều này giúp các nhà sản xuất và kiểm tra xác nhận rằng sản phẩm của họ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn quốc tế.
2.3.2 Tiêu chuẩn ASTM D2654 : Standard Test Methord for Moisture Content of Textile Materials
ASTM D2654 là tiêu chuẩn quy định các phương pháp xác định hàm lượng ẩm trong các loại vật liệu dệt như sợi, vải và sản phẩm dệt hoàn thiện.
• Sử dụng phương pháp sấy khô:
- Chuẩn bị mẫu: Mẫu được cân và sau đó sấy khô ở nhiệt độ 105°C ± 3°C
- Cân sấy mẫu: Mẫu được cân lại ngay sau khi sấy
- Tính toán: Sử dụng công thức để tính hàm lượng ẩm
Trong đó: m là khối lượng xơ ở điều kiện môi trường xác định; md là khối lượng xơ ở trạng thái sấy khô
Hoặc sử dụng phương pháp khác: có thể sử dụng các thiết bị điện tử để đo độ ẩm trực tiếp nếu cần
- Độ chính xác cao: Đảm bảo rằng độ ẩm được xác định một cách chính xác, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm dệt
Khả năng tái lập là yếu tố quan trọng trong nghiên cứu khoa học, cho phép các kết quả thử nghiệm được xác nhận bởi các phòng thí nghiệm khác nhau khi áp dụng cùng phương pháp và điều kiện.
- Kiểm soát chất lượng: Giúp các nhà sản xuất và kiểm tra đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các yêu cầu kĩ thuật và tiêu chuẩn quốc tế
Tuân thủ tiêu chuẩn ASTM D2654 là điều kiện tiên quyết để đảm bảo độ tin cậy và tính nhất quán trong việc xác định hàm lượng ẩm của vật liệu dệt, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
2.3.3 Tiêu chuẩn ACCTCC Ted Method 20
Tiêu chuẩn ACTCC Test Method 20 của Hiệp hội Kỹ thuật dệt và hóa chất Mỹ hướng dẫn cách xác định hàm lượng ẩm và phân tích định tính các loại sợi trong vật liệu dệt Tiêu chuẩn này không chỉ giúp xác định loại sợi trong hỗn hợp mà còn đo lường hàm lượng ẩm của vật liệu.
- Cân bằng mẫu ban đầu: Đo trọng lượng mẫu trước khi sấy khô
- Sấy khô mẫu: Sấy mẫu ở nhiệt độ 105°C đến 110°C trong 2 giờ
- Cân mẫu sau khi sấy: Đo trọng lượng của mẫu sau khi sấy khô, sau đó sử dụng hút ẩm để làm nguội mẫu sau khi sấy khô
Trong đó: m là khối lượng xơ ở điều kiện môi trường xác định; md là khối lượng xơ ở trạng thái sấy khô
➢ Lợi ích của AATCC Test Method 20:
- Tính chính xác và nhất quán: Đảm bảo kết quả phân tích và đo lường hàm ẩm là chính xác và có thể tái lập
- Độ tin cậy: Các phương pháp phân tích định tính và định lượng sợi giúp xác định chính xác thành phần của vật liệu dệt
Kiểm soát chất lượng đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà sản xuất và kiểm tra, đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn chất lượng và kỹ thuật cần thiết.
2.3.4 Tiêu chuẩn JIS L 1096 – Testting methods for textiles
Tiêu chuẩn Nhật Bản JIS L 1096 quy định các phương pháp kiểm tra đặc tính vật lý và cơ học của vải dệt, bao gồm xác định hàm lượng ẩm Tiêu chuẩn này áp dụng cho nhiều loại vải và sản phẩm dệt khác nhau.
➢ Phương pháp đo độ ẩm:
- Chuẩn bị mẫu: Mẫu vải được điều hoà trong môi trường tiêu chuẩn ít nhất
- Cân bằng mẫu: Mẫu vải được cân trước khi sấy
- Sấy khô: Mẫu vải được sấy khô trong lò ở nhiệt độ 105°C cho đến khi đạt trọng lượng không đổi
- Cân khô sau khi sấy: Mẫu vải được cân lại sau khi sấy để xác định trọng lượng khô
- Tính toán độ ẩm: Độ ẩm được tính toán dựa trên sự chênh lệch trọng lượng nước và sau khi sấy
Trong đó: m là khối lượng xơ ở điều kiện môi trường xác định; md là khối lượng xơ ở trạng thái sấy khô
Ngoài phương pháp sấy khô, các tiêu chuẩn cũng có thể bao gồm việc sử dụng cảm biến độ ẩm hoặc các phương pháp hóa học để xác định độ ẩm trong những trường hợp đặc biệt.
- Tính chính xác và nhất quán: Đảm bảo kết quả phân tích và đo lường hàm ẩm là chính xác và có thể tái lập
- Độ tin cậy: Các phương pháp kiểm tra vật lý và cơ học khác nhau giúp xác định các đặc tính của vật liệu dệt
Kiểm soát chất lượng đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà sản xuất và kiểm tra, giúp đảm bảo rằng sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng và kỹ thuật cần thiết.
Sự khác nhau giữa độ ẩm của vải, tính thoáng khí của vải và tính chống thấm của vải
2.4.1 Độ ẩm của vải (Moisture Content) Độ ẩm của vải là lượng nước mà vải có thể hấp thụ và giữ lại trong cấu trúc sợi của nó Độ ẩm thường được biểu thị bằng (%) trọng lượng nước so với trọng lượng khô của vải Trong ngành dệt may, đặc biệt là đối với các sản phẩm được sử dụng làm trang phục cho con người, việc điều chỉnh độ ẩm của vải đóng vai trò cực kỳ quan trọng Độ ẩm của vải ảnh hưởng đáng kể đến tính tiện nghi và chất lượng của sản phẩm cuối cùng Xác định và kiểm soát độ ẩm vải là một yếu tố không thể thiếu, trong sản xuất nó giúp cho các nhà máy có thể duy trì chất lượng ổn định trong quá trình sản xuất và bảo quản sản phẩm, đồng thời tránh được các ảnh hưởng tiêu cực đối với sản phẩm Ngoài lợi ích ích trong sản xuất thì việc kiểm soát độ ẩm cũng mang đến tính tiện nghi và sự thoải mái cho người mặc, ví dụ một mẫu vải cotton có độ ẩm 10% có nghĩa là vải cotton có thể hấp thụ một lượng nước tương đương 10% trọng lượng khô của nó cho nên giúp nó hút mồ hôi và giữ cho người mặc cảm thấy khô ráo
2.4.2 Tính chống thấm nước (Waterproofness)
Khả năng chống thấm nước là một đặc trưng nổi bật của vải, đặc biệt là từ xơ sợi tổng hợp, và được xác định bởi khả năng ngăn nước thấm qua bề mặt vải trong những điều kiện nhất định Tính chống thấm của vải dệt được chia thành hai loại: chống thấm nước và chống nước, phụ thuộc vào tính chất của xơ sợi, cấu trúc dệt, và thời gian tiếp xúc với nước Ngoài ra, hóa chất hoàn tất và lớp phủ đặc biệt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính chất chống thấm Để đạt được hiệu quả tốt, bề mặt vải cần phải mịn màng, tránh tình trạng sợi nhô lên gây bong tróc Khả năng chống thấm nước thường được đo bằng áp suất thủy tĩnh cần thiết để xuyên qua vải Ví dụ, áo khoác chống thấm được làm từ vải chống thấm nước sẽ giữ cho người mặc khô ráo trong mưa.
2.4.3 Tính thoáng khí (Breathability) Độ thoáng khí của vải chính là thể tích không khí chảy qua một đơn vị diện tích của vải trên một đơn vị thời gian dưới sự chênh lệch áp suất xác định trên cả hai mặt của vải (đơn vị thường dùng là mm/s) Độ thoáng khí ảnh hưởng đến sự thoải mái khi mặc của vải, chẳng hạn như khả năng cách nhiệt và giữ ấm, vải thoáng khí giúp điều hoà nhiệt độ cơ thể và ngăn ngừa cảm giác bí bách, đặc biệt quan trọng trong các hoạt động thể thao hoặc trong môi trường, ví dụ như áo thể thao làm từ vải thoáng khí sẽ cho phép mồ hôi và hơi ẩm thoát ra ngoài, giữ cho người mặc cảm giác thoải mái và mát mẻ Về cơ bản, nó phụ thuộc vào trọng lượng, độ dày và độ xốp của vải Độ xốp của vải là sự thể hiện khe hở không khí theo phần trăm bên trong vải Ngoài ra nó còn phụ thuôc vào hóa chất xử lý hoàn thiện vải như sau khi in và nhuộm vải, cấu trúc vải trở nên chật và độ thoáng khí giảm hoặc sau khi xử lý giảm trọng lượng, các sợi vải trở nên mỏng hơn, lỗ chân lông giữa các sợi tăng lên và độ thoáng khí tăng lên
Các yếu tố này kết hợp tạo nên đặc tính thông thoáng khí của vải, ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng Điều này rất quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ thời trang đến đồ dùng gia đình và công nghiệp.
2.4.4 Tính tương quan giữa các tính chất
Vải chống thấm và thoáng khí, như vải Gore-Tex, được thiết kế đặc biệt với lớp màng siêu mỏng Lớp màng này có các lỗ nhỏ hơn hạt nước nhưng lớn hơn phân tử hơi nước, giúp ngăn nước thấm vào trong khi vẫn cho phép hơi nước thoát ra, mang lại sự thoải mái cho người sử dụng.
Vải hút ẩm và thoáng khí như cotton, len và viscose không chỉ có khả năng hút ẩm tốt mà còn giúp giữ cho da khô ráo và thoải mái.
Vải chống thấm và hút ẩm thường khó kết hợp trong cùng một loại vải, nhưng có thể sử dụng giải pháp lớp lót với lớp ngoài chống thấm và lớp trong hút ẩm Cách này giúp tạo ra sự cân bằng hoàn hảo giữa sự khô ráo và cảm giác thoải mái cho người sử dụng.
Hiểu rõ tính chống thấm, tính thoáng khí và độ ẩm của vải là điều quan trọng để lựa chọn vải phù hợp cho nhiều mục đích khác nhau Mỗi đặc tính này không chỉ ảnh hưởng đến cảm giác thoải mái mà còn quyết định chức năng và hiệu quả của sản phẩm vải.
Thực trạng nghiên cứu
Độ ẩm vải dệt đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống và ngành may mặc, khiến nó trở thành chủ đề nghiên cứu hấp dẫn cho các nhà khoa học, kỹ sư và chuyên gia Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để hiểu rõ cơ chế hoá học và vật lý của độ ẩm vải, đồng thời phát triển các phương pháp xác định độ ẩm và cải tiến công nghệ cũng như vật liệu mới nhằm tối ưu hoá các tính chất liên quan đến độ ẩm.
Lưu Thị Tho và Nguyễn Thị Mai đã nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến độ ẩm của dệt thoi và dệt chéo bằng cách sử dụng tủ sấy với nhiệt độ từ 105°C đến 110°C Nhóm tác giả đã lựa chọn bốn loại vải có cùng kiểu dệt thoi vân chéo nhưng khác nhau về chất liệu, bao gồm 100% bông, 100% polyester, TC và CVC Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ thành phần pha trộn trong vải có tác động đáng kể đến độ ẩm của vải.
Tác giả Hướng Trung cùng các cộng sự đã nghiên cứu về “Công nghệ đo độ ẩm của vải bằng phương pháp khoang cộng hưởng”, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu mối quan hệ giữa độ ẩm và hằng số điện môi của vải để phát hiện chính xác độ ẩm Bài báo phân tích và thiết lập mô hình lý thuyết từ cấu trúc sợi bên trong vải, sử dụng phương pháp khoang cộng hưởng vi sóng để khám phá ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần, chất liệu và độ dày đến mối quan hệ này Kết quả nghiên cứu cung cấp một mô hình lý thuyết về hằng số điện môi, giúp đạt được phép đo chính xác độ ẩm của vải và làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu phát hiện độ ẩm của vải pha trộn So sánh giữa giá trị dự đoán của mô hình và giá trị thực nghiệm cho thấy mô hình có độ chính xác cao, với RMSE nhỏ hơn 5%.
Nhóm tác giả Olga Troynikov và Wiah Wardiningsih đã công bố nghiên cứu
Nghiên cứu về tính năng quản lý độ ẩm của vải dệt kim pha trộn len/polyester và len/tre đã chỉ ra rằng sự kết hợp này cải thiện đáng kể khả năng điều tiết độ ẩm so với vải 100% len và 100% tre Bằng cách sử dụng 9 loại vải khác nhau và thực hiện đo lường bằng máy kiểm tra, kết quả cho thấy các loại vải pha trộn này không chỉ mang lại sự thoải mái mà còn nâng cao hiệu suất cho người sử dụng trong các hoạt động thể thao Dữ liệu từ nghiên cứu giúp tối ưu hóa thiết kế và lựa chọn vải cho quần áo thể thao, đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về hiệu suất và sự thoải mái.
Nhóm nghiên cứu đã quyết định khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm bằng phương pháp sấy ẩm mới, sử dụng cân sấy ẩm - thiết bị gọn nhẹ và dễ sử dụng, giúp xác định tỷ lệ độ ẩm nhanh chóng Đồng thời, nhóm cũng mở rộng nghiên cứu để tìm hiểu thêm về các tác nhân ảnh hưởng đến độ ẩm của vải dệt Mục tiêu là nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo niềm tin cho khách hàng, đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng và phát triển ngành may, nâng cao vị thế trên thị trường Việt Nam và quốc tế.
PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Hệ thống thiết bị - dụng cụ, hóa chất và nguyên vật liệu thực hiện thí nghiệm
Nhóm nghiên cứu đã xác định rằng tiêu chuẩn TCVN ISO 139:2005 là một tiêu chuẩn quốc tế phổ biến trong việc xác định độ ẩm của các loại sợi và vải dệt, bao gồm sợi tự nhiên, tổng hợp và tái chế Tiêu chuẩn này đảm bảo độ tin cậy và chính xác cao trong quá trình kiểm tra độ ẩm Do đó, nhóm nghiên cứu đã quyết định áp dụng phương pháp xác định độ ẩm bằng máy cân sấy ẩm hồng ngoại theo tiêu chuẩn TCVN.
Cân sấy ẩm, còn được biết đến là cân phân tích ẩm, hoạt động dựa trên nguyên tắc trọng lực nhiệt để sấy khô mẫu vật bên trong Nguyên tắc này, hay còn gọi là phương pháp hao hụt khi sấy khô (LOD), là tiêu chuẩn xác định độ ẩm của vật liệu thông qua việc phân tích và tính toán sự chênh lệch trọng lượng của mẫu sau khi loại bỏ độ ẩm bằng các phương pháp gia nhiệt.
Khi giặt quần áo hàng ngày, bạn sẽ nhận thấy quần áo nặng hơn do hấp thụ nước, tạo ra độ ẩm Sau khi phơi khô dưới ánh nắng mặt trời, quá trình gia nhiệt sẽ giúp bay hơi lượng nước này, làm cho quần áo trở nên nhẹ hơn Sự thay đổi về độ ẩm của vật liệu trong quá trình giặt và phơi khô là một minh họa rõ ràng cho hiện tượng này.
Cân sấy ẩm bằng hồng ngoại Kett FD-660 đo độ ẩm bằng cách phát hiện sự mất cân bằng thông qua quá trình sưởi ấm và làm khô Phương pháp này tương tự như "Loss on Drying Test", một tiêu chuẩn đo lường độ ẩm chính thức Kett FD-660 có khả năng đo độ ẩm của hầu hết các mẫu vật, bất kể loại và hình dạng Quá trình đo bắt đầu bằng việc xác định trọng lượng ban đầu của mẫu, sau đó bộ phận sấy sẽ gia nhiệt để làm bốc hơi hoàn toàn lượng nước có trong mẫu vật.
Các bộ phận gia nhiệt của máy sử dụng công nghệ tiên tiến, giúp quá trình sấy diễn ra nhanh chóng và hiệu quả Sau khi hoàn tất sấy, thiết bị sẽ ghi lại trọng lượng còn lại của mẫu Bộ vi xử lý tính toán và phân tích, cung cấp kết quả đo độ ẩm chính xác, hiển thị trên màn hình LCD.
Hình 3.1 Máy cân sấy ẩm hồng ngoại Kett FD-660
Công nghệ sấy ẩm bằng tia hồng ngoại của cân FD-660 giúp tăng nhiệt độ nhanh chóng, rút ngắn thời gian sấy mẫu vật Phương pháp này không chỉ đảm bảo an toàn cho người dùng mà còn tiết kiệm điện năng hiệu quả Dưới đây là những ưu điểm nổi bật của tính năng hoạt động của cân sấy ẩm.
• Cân sấy ẩm hồng ngoại FD-660 áp dụng nguyên tắc đo thông qua độ giảm trọng lượng của vật mẫu sau khi sấy
• Cân có độ chính xác lên tới 0.1% cho 5g mẫu
• Máy tích hợp nhiều tính năng tự động hiện đại giúp việc vận hành và thao tác trên máy đơn giản và dễ dàng hơn
• Thời gian sấy tối đa 120 phút
• Máy có hiệu suất cao, tốc độ đo nhanh, trả về kết quả với độ chính xác cao
Hình 3.2 Sơ đồ hoạt động của máy cân sấy ẩm hồng ngoại FD-660
Trong quá trình thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy nhuộm phòng thí nghiệm SandoLab Supermat, nổi bật với hiệu suất cao và thiết kế tiết kiệm năng lượng Máy được trang bị bộ điều khiển nhiệt độ chất lượng, cho phép nhuộm ở nhiệt độ bình thường hoặc cao mà không làm nhăn vải Với nắp hóa chất thông minh, việc kiểm tra và thêm hóa chất trở nên dễ dàng, tránh sai sót trong quá trình nhuộm SandoLab Supermat không có chênh lệch nhiệt độ giữa các cốc nhuộm và duy trì ổn định nhiệt độ khi thêm chất trợ Máy có khả năng xoay hai chiều và cho phép cài đặt thời gian xoay trước, với quá trình nhuộm được hiển thị rõ ràng trên màn hình LED.
Hình 3.3 Máy nhuộm cốc Copower Sandolab Superman Quá trình thí nghiệm còn kết hợp với một số thiết bị - dụng cụ sau:
Bảng 3.1 Thiết bị - dụng cụ dùng trong thí nghiệm
STT Tên dụng cụ Mục đích sử dụng
1 Cốc thủy tinh Đong lượng nước, các dung dịch xả, tẩy vải
2 Cân điện tử Cân khối lượng thuốc nhuộm
3 Cốc inox Đựng vải khi ngâm dung dịch xả, tẩy vải
4 Cốc nhộm Đựng vải và dung dịch nhuộm
5 Máy soi cấu trúc vải Soi vào vải để phân biệt kiểu dệt khi thực nghiệm
Cân điện tử Máy soi cấu trúc vải
Cốc thủy tinh Cốc nhuộm Cốc inox
Hình 3.4 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm
Bảng 3.2 Các loại hoá chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu
STT Hóa chất Xuất xứ
1 Nước xả vải comfort Việt Nam
2 Nước tẩy vải AXO Việt Nam
3 Bột nhuộm màu chàm JACQUARD Mỹ
Nước xả vải Nước tẩy vải Thuốc nhuộm
Hình 3.5 Hóa chất thí nghiệm
3.1.3 Nguyên vật liệu thí nghiệm
Bảng 3.3 Các loại vải, kí hiệu xuất xứ của từng mẫu vải
Mẫu vải Thành phần Kí hiệu
Công ty TNHH Trương Việt Huy
Công ty TNHH Dệt Kim Kiến Hoà
New Word Fashion Group Plc
Kunshan Huarong Textile Co.,Ltd
New Word Fashion Group Plc
3.2 Phương pháp và quy trình thực hiện nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiết bị cân sấy ẩm hồng ngoại để đo độ ẩm vải Để thực hiện quá trình sấy ẩm, cần hiệu chỉnh máy theo các bước cụ thể.
Bước 1: Set up chương trình máy với nhiệt độ T và thời gian sấy ẩm là t
Để bắt đầu, hãy nhấn nút Tare/Reset để đưa máy về 0.000g Sau đó, chờ cho đến khi góc trên bên trái màn hình máy sấy hiển thị vòng tròn cho thấy máy đang ổn định.
Bước 3: Đặt mẫu vải vào đĩa cân, ghi lại khối lượng ban đầu của vải → đậy nắp cân xuống → bấm nút Start
Bước 4: Sau khi hết thời gian t phút ghi lại kết độ ẩm hiển thị trên máy sấy ẩm
* Lưu ý: Các thí nghiệm được thực hiện nối tiếp nhau chỉ khi nhiệt độ của máy sấy ẩm trở về đúng với nhiệt độ ban đầu T’
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ẩm sẽ yêu cầu điều chỉnh thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau Do đó, nhóm nghiên cứu cần hiệu chỉnh T (nhiệt độ) và t (thời gian) để phù hợp với điều kiện của từng yếu tố cụ thể.
3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường
Yếu tố nhiệt độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến độ ẩm trong thí nghiệm Do đó, nhiệt độ sấy ẩm sẽ là biến số duy nhất có sự thay đổi, trong khi các thông số khác như thời gian sấy ẩm và khối lượng vải của từng loại sẽ được giữ nguyên.
Thí nghiệm này sử dụng 3 loại vải chính:
+ Vải 100% cotton: kí kiệu là CT-T
+ Vải 100% polyester: kí hiệu là PES-T
+ Vải pha 70% polyeste 25% viscose 5% spandex: kí hiệu là PRS-T
Cắt các mẫu vải kích thước 5x5 cm và cân sao cho mỗi mẫu đạt khối lượng trên 1g để tiến hành sấy ẩm Nhóm nghiên cứu cần tuân thủ các điều kiện thí nghiệm đã đề ra.
- Thời gian sấy ẩm: t = 3 phút
Thí nghiệm về ảnh hưởng của nhiệt độ đòi hỏi nhiều thời gian do cần hiệu chỉnh nhiệt độ T nhiều lần và chờ máy hạ nhiệt độ sau mỗi lần đo.
3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian sấy ẩm
Trong thí nghiệm này, người nghiên cứu sẽ theo dõi kết quả sấy ẩm từng phút, trong khi các yếu tố như thời gian, nhiệt độ và khối lượng sẽ được giữ cố định Mỗi phút, máy sẽ hiển thị kết quả, và người nghiên cứu cần chú ý quan sát thông tin trên màn hình của cân sấy ẩm.
Thí nghiệm này sử dụng 5 loại vải chính:
+ Vải 100% cotton: kí kiệu là CT-t
+ Vải 100% polyester: kí hiệu là PES-t
+ Vải pha 70% polyester – 25% viscose – 5% spandex: kí hiệu là PRS-t
+ Vải pha 65% polyester – 35% cotton: kí hiệu là TC-t
+ Vải pha 60% cotton – 40% polyester: kí hiệu là CVC-t
Cắt các mẫu vải có kích thước 5x5 cm và cân sao cho mỗi mẫu đạt khối lượng trên 1g để thực hiện sấy ẩm Nhóm nghiên cứu cần tuân thủ các điều kiện thí nghiệm đã đề ra.
- Thời gian sấy ẩm: t = 6 phút
* Lưu ý: ở thí nghiệm này nhóm nghiên cứu cần phải quan sát và ghi lại kết quả độ ẩm đo được ở mỗi phút
3.2.3 Ảnh hưởng của nguồn gốc vải
Với yếu tố được xét là nguồn gốc vải vì vậy các số liệu về nhiệt độ, thời gian sẽ không thay đổi
Thí nghiệm này sử dụng 5 loại vải chính:
+ Vải 100% cotton: kí kiệu là CT-G
+ Vải 100% polyester: kí hiệu là PES-G
+ Vải pha 70% polyester – 25% viscose – 5% spandex: kí hiệu là PRS-G
+ Vải pha 65% polyester – 35% cotton: kí hiệu là TC-G
+ Vải pha 10% wool – 90% mixed: kí hiệu là WM-G
+Vải pha 60% cotton – 40% polyester : kí hiệu là CVC-G
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ ẨM CỦA VẢI
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ẩm của vải dệt
Bảng 4.1 Độ ẩm của vải dệt khi được sấy ở nhiệt độ khác nhau
Hình 4.1 Kết quả đo độ ẩm ở nhiệt độ khác nhau
Kết quả đo từ bảng 4.1 và hình 4.1 cho thấy độ ẩm của ba mẫu vải dệt PES-T, PRS-T và CT-T khi khảo sát trong khoảng nhiệt độ từ 40 o C đến 100 o C Sự khác biệt về độ ẩm giữa các mẫu cho thấy sự chênh lệch ở các nhiệt độ khác nhau, làm nổi bật ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến độ ẩm của vải.
Kết quả từ mẫu PES-T trong bảng 4.1 cho thấy ở nhiệt độ 40 o C, độ ẩm của mẫu PES-T thấp nhất là 0.4%, và khi nhiệt độ tăng lên, độ ẩm cũng tăng theo, đạt 1.4% ở 100 o C Polyester, loại vải kị nước, không có khả năng giữ nước do vùng vô định hình, dẫn đến độ hút ẩm kém Mặc dù năng lượng dao động nhiệt của các phân tử sợi tăng lên khi nhiệt độ môi trường tăng, lượng hơi nước thoát ra vẫn rất ít Sự chênh lệch độ ẩm giữa các nhiệt độ chỉ dao động từ 0.1% đến 0.2%, và đường độ ẩm của vải PES-T tăng rất chậm, không có sự gia tăng mạnh mẽ như hai mẫu vải dệt khác.
Kết quả độ ẩm của mẫu PRS-T cho thấy sự tương đồng với mẫu PES-T, khi độ ẩm của vải dệt PRS-T tăng dần từ môi trường nhiệt độ thấp đến cao Bảng 4.1 và hình 4.1 minh họa sự chênh lệch rõ rệt của độ ẩm ở các nhiệt độ khác nhau, đặc biệt ở 40 o C, mẫu PRS-T, được cấu tạo từ polyester, viscose và spandex, cho thấy khả năng hút ẩm tốt Viscose, với thành phần chính là cellulose và cấu trúc xốp, có khả năng giữ nước hiệu quả, mặc dù chỉ chiếm 25% trong thành phần vải, nhưng đã tạo ra sự thay đổi đáng kể trong tính chất vật lý của vải dệt.
Kết quả đo của mẫu CT-T cho thấy độ ẩm tăng dần từ nhiệt độ thấp đến cao Bảng 4.1 minh họa rõ ràng sự gia tăng này, trong khi hình 4.1 thể hiện sự chênh lệch độ ẩm rõ nét, đặc biệt khi nhiệt độ đạt 40 o C.
Tại nhiệt độ T = 70 °C, độ ẩm gần như bão hòa, dẫn đến sự chênh lệch độ ẩm ở các mức nhiệt độ cao hơn giảm dần Mẫu CT-T cho thấy sự chênh lệch độ ẩm rõ rệt nhờ vào thành phần 100% bông, với cấu trúc sợi chứa nhiều nhóm hydroxyl (-OH) có khả năng hút ẩm hiệu quả.
Khảo sát cho thấy rằng độ ẩm của vải dệt tỷ lệ thuận với nhiệt độ; khi nhiệt độ tăng, độ ẩm trong vải cũng tăng theo Tuy nhiên, khi sấy vải ở các mức nhiệt độ khác nhau, độ ẩm của vải sẽ phụ thuộc vào cấu trúc của từng loại vải.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của thời gian đến độ ẩm của vải dệt
Bảng 4.2 Độ ẩm của vải dệt khi được sấy ở thời gian khác nhau
Hình 4.2 Kết quả độ ẩm của vải dệt ở thời gian khác nhau
Kết quả từ bảng 4.2 cho thấy rằng, mặc dù được sấy ở cùng một nhiệt độ, độ ẩm của các mẫu khảo sát đạt trạng thái bão hòa ở những khoảng thời gian khác nhau Hình 4.2 minh họa rõ ràng sự chênh lệch độ ẩm của các mẫu qua các thời gian khác nhau Cụ thể, bốn mẫu CT-t, PRS-t và TC-t có độ ẩm cao, cho thấy mức tăng nhanh trong ba phút đầu tiên, và đến phút thứ tư, độ ẩm của các mẫu này đang tiến dần vào trạng thái bão hòa.
Mẫu CT-t đã đạt trạng thái bão hòa với độ ẩm 6.6%, trong khi mẫu TC-t bão hòa ở 2.5% và mẫu PRS-t ở 2.8% Đặc biệt, mẫu PES-t và CVC-t đạt giá trị bão hòa ở phút thứ 5 với độ ẩm lần lượt là 1.0% và 4.0% Sự tăng độ ẩm ở các mẫu này trở nên nhỏ dần và đạt trạng thái cân bằng.
Mỗi mẫu vải cần một khoảng thời gian nhất định để đạt trạng thái cân bằng, điều này phụ thuộc vào kích thước, hình thức vật liệu và nguồn gốc của vải dệt Mẫu PES-t, với 100% sợi tổng hợp, không có sự pha trộn, khiến độ ẩm khó tiếp cận và thấp nhất từ lúc bắt đầu sấy ẩm Mẫu CVC-t, chiếm 60% polyester, cũng gặp khó khăn trong việc thoát ẩm, dẫn đến thời gian bão hòa lâu hơn Trong khi đó, mẫu CT-t và TC-t chứa nhiều cotton, với nhiều nhóm –OH và vùng định hình, giúp độ ẩm dễ dàng thoát ra và đạt trạng thái bão hòa nhanh Cuối cùng, mẫu PRS-t, mặc dù có polyester và spandex, nhưng với 25% viscose (chứa cellulose), nên độ ẩm dễ dàng thoát ra hơn.
Yếu tố thời gian ảnh hưởng đến độ ẩm vải, nhưng không quá lớn Mặc dù các mẫu vải cần thời gian để đạt được trạng thái bão hòa, thời gian này còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và cấu trúc của vải.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của kiểu dệt độ ẩm vải dệt
Bảng 4.3 Độ ẩm của vải cotton khi có kiểu dệt khác nhau
Mẫu Khối lượng (g) Độ ẩm (%)
Hình 4.3 Kết quả độ ẩm của vải cotton qua từng kiểu dệt
Kết quả từ bảng 4.3 và hình 4.3 cho thấy rằng mặc dù đều là vải 100% cotton, nhưng độ ẩm của các kiểu dệt khác nhau có sự chênh lệch rõ rệt Cụ thể, vải dệt thoi (CT-DT) có độ ẩm đạt 7%, trong khi vải dệt kim (CT-DK) lại có độ ẩm thấp hơn, chỉ đạt 5%.
Vải 100% cotton kiểu dệt thoi được sản xuất bằng cách đan chéo sợi ngang qua hai sợi dọc, tạo ra các đường chéo đặc trưng Cấu trúc này giúp các vùng định hình của sợi vải khít lại với nhau, giảm thiểu lỗ trống, từ đó làm tăng khả năng giữ ẩm và giảm tốc độ thoát khí.
(a) (b) Hình 4.4 Cấu trúc của vải cotton dệt thoi (a) và dệt kim (b)
Vải 100% cotton kiểu dệt kim được sản xuất bằng cách dệt theo hướng hàng vòng, trong đó mỗi hàng vòng thường được tạo ra từ một sợi duy nhất Quá trình dệt này hình thành các vòng sợi, tạo nên đặc tính mềm mại và độ bền cho vải.
CT-DT CT-DK Độ ẩm (%)
CT-DT và CT-DK được nối tiếp nhau từ vòng vợi này sang vòng sợi khác, tạo ra một cấu trúc dệt mở với nhiều lỗ thoáng khí Nhờ vào thiết kế này, vải có khả năng hấp thụ và giải phóng hơi ẩm nhanh chóng, giúp vải khô nhanh và mang lại cảm giác thoáng mát cho người sử dụng.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nguồn gốc vải đến độ ẩm vải dệt
Bảng 4.4 Độ ẩm của vải dệt khi được sấy ở nhiều loại vải có nguồn gốc khác nhau
Hình 4.5 Kết quả độ ẩm vải dệt với nhiều loại vải khác nhau
TC-G PES-G PRS-G CT-G WM-G CVC-G Độ ẩm (%)
Kết quả từ bảng 4.4 và hình 4.5 cho thấy rằng, khi sấy ẩm ở cùng thời gian và nhiệt độ nhưng với nguồn gốc vải khác nhau, độ ẩm thu được sẽ có sự khác biệt đáng kể.
Mẫu CT-G cho thấy độ ẩm cao nhất trong các mẫu vải dệt, đạt 6,3%, vượt trội so với các mẫu khác Vải CT-G được làm từ 100% bông, với thành phần chính là cellulose (α-Celulose), một phân tử có độ tinh thể thấp và chứa nhiều nhóm hydroxyl Cấu trúc phân tử cellulose có dạng phiến, cho phép uốn cong và xoắn nhờ cầu nối oxy, giúp các nhóm –OH dễ dàng tạo liên kết hydrogen với các phân tử cellulose khác Liên kết này tạo ra vùng vô định hình lớn trong sợi, làm tăng khả năng hút ẩm, dẫn đến độ ẩm cao của vải.
Mẫu PES-G có độ ẩm thấp nhất trong 5 mẫu khảo sát, chỉ chiếm 0.9%, do được làm từ 100% polyester, một loại vải nhân tạo Các sợi polymer trong mẫu này được tổng hợp qua quá trình nhiệt polymer hóa, loại bỏ nước hình thành, dẫn đến việc không có độ ẩm trong vải Mặc dù vải dệt polyester có vùng vô định hình lớn, nhưng các polymer liên kết chặt chẽ theo hướng trục và không hình thành liên kết hydrogen, làm giảm khả năng hút ẩm Do đó, polyester có độ ẩm rất ít và khả năng hút ẩm kém.
Mẫu CVC-G là mẫu có độ ẩm cao thứ hai trong năm mẫu khảo sát, với mức độ ẩm chiếm 4.0% cao hơn các mẫu vải pha còn lại Điều này là do mẫu CVC-G được pha trộn giữa cotton và polyester, trong đó thành phần cotton chiếm 60%, nhiều hơn so với polyester Sự chênh lệch này giúp vải dệt mang tính chất của sợi bông, cải thiện khả năng hút ẩm và dẫn đến độ ẩm cao hơn cho mẫu vải này.
Mẫu vải TC-G và PRS-G, dù đều là vải pha, nhưng có độ ẩm thấp hơn nhiều so với mẫu CVC-G do hàm lượng xơ polyester cao Mẫu PRS-G có độ ẩm 2.8%, cao hơn TC-G (2.4%), mặc dù TC-G chứa nhiều polyester hơn Sợi viscose trong PRS-G (chiếm 25%) có độ trùng hợp cellulose thấp (600) so với bông (6000-10000), dẫn đến mạch phân tử ngắn và khó khăn trong việc hình thành tinh thể Độ kết tinh thấp của sợi viscose (30%) so với bông (70%) làm tăng khả năng hút ẩm của rayon, giải thích cho độ ẩm cao hơn của mẫu PRS-G so với TC-G.
Mẫu WM-G có độ ẩm 2.0%, chỉ cao hơn một chút so với mẫu PES-G Mặc dù có thành phần len, chủ yếu là keratin với cấu trúc phân tử dễ liên kết, nhưng tỷ lệ len trong mẫu WM-G chỉ chiếm 10% Do đó, dù khả năng hút ẩm của sợi len tốt, nhưng độ ẩm tổng thể của vải vẫn không cao do ảnh hưởng của các thành phần sợi hỗn hợp.
Thí nghiệm cho thấy nguồn gốc của vải ảnh hưởng lớn đến độ ẩm của nó Các vật liệu từ cellulose và protide có khả năng hút ẩm tốt hơn so với sợi tổng hợp Nhờ vào tính chất của các nguồn gốc này, con người đã kết hợp chúng để tạo ra vải pha, nhằm cải thiện độ ẩm và khắc phục những nhược điểm của vải dệt.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của chất tẩy rửa đến độ ẩm vải dệt
Bảng 4.5 Kết quả xác định độ ẩm của vải dệt trước và sau sử dụng nước tẩy quần áo
Trước tẩy rửa Sau tẩy rửa
Khối lượng (g) Độ ẩm (%) Khối lượng (g) Độ ẩm (%)
Hình 4.6 So sánh độ ẩm của vải sau khi dùng chất nước tẩy rửa AXO
Kết quả từ bảng 4.5 và hình 4.6 cho thấy sự thay đổi độ ẩm của các mẫu vải so với mẫu không sử dụng nước tẩy quần áo và mẫu đã sử dụng nước tẩy Cụ thể, độ ẩm của mẫu CT-R giảm từ 5% xuống 4.5% sau khi dùng chất tẩy, trong khi mẫu PES-R giữ nguyên độ ẩm 1.3% Đặc biệt, mẫu PRS-R lại có sự tăng độ ẩm, từ 2.4% trước khi tẩy lên 2.5% sau khi tẩy.
Nước tẩy quần áo AXO chứa Sodium hypoclorite (NaOCl) và Sodium hydroxide (NaOH), hai thành phần mạnh mẽ tác động đến các loại vải khác nhau Vải cotton (CT), với nguồn gốc 100% tự nhiên, dễ dàng bị phân huỷ khi tiếp xúc với hoá chất này, dẫn đến việc giảm độ ẩm đáng kể Ngược lại, vải polyester (PES) có độ bền cao, không bị ảnh hưởng nhiều bởi các tác nhân hóa học, do đó độ ẩm của nó thường được giữ nguyên Đối với vải PRS (70% polyester, 25% viscose, 5% spandex), với thành phần viscose tự nhiên, có thể bị ảnh hưởng bởi NaOH và NaOCl, nhưng nhờ vào thành phần chính là polyester, độ bền của vải vẫn được duy trì.
CT-R PES-R PRS-R ĐỘ ẨM (%)
Trước khi tẩy rửa, vải không bị ảnh hưởng bởi hóa chất Sau khi tẩy rửa, chất tẩy xâm nhập vào cấu trúc vải, làm tăng độ ẩm lên 1% so với trạng thái ban đầu.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nước xả vải đến độ ẩm vải dệt
Bảng 4.6 Độ ẩm của vải dệt trước và sau khi sử dụng nước xả vải
Trước khi sử dụng nước xả Sau khi sử dụng nước xả Khối lượng (g) Độ ẩm (%) Khối lượng (g) Độ ẩm (%)
Hình 4.7 So sánh độ ẩm của vải sau khi đã ngâm qua nước xả vải Comfort
Kết quả từ bảng 4.6 và hình 4.7 cho thấy rõ ảnh hưởng của nước tẩy rửa đến độ ẩm của các mẫu vải Cụ thể, mẫu CT-R có độ ẩm giảm từ 5.8% xuống còn 4.7% sau khi sử dụng nước tẩy rửa, trong khi mẫu PES-R giữ nguyên độ ẩm ở mức 1.3% Đặc biệt, mẫu PRS-R lại có sự tăng độ ẩm, từ 2.4% trước khi tẩy lên 2.5% sau khi tẩy Điều này chứng tỏ rằng nước xả vải Comfort có tác động nhất định đến độ ẩm của vải.
CT-R PES-R PRS-R ĐỘ ẨM (%)
Không nên ngâm nước xả vải vì sản phẩm này, mặc dù mang lại mùi thơm dễ chịu và cảm giác mềm mại cho đồ giặt, nhưng chứa các thành phần như Di (Palmiticcarboxythyl) Hydroxythyl Methyl Ammonium Methylsulfate, silicone và acrylates có thể ảnh hưởng đến lớp hoàn thiện của vải Đặc biệt, đối với vải tự nhiên như 100% cotton, nước xả vải có thể làm giảm khả năng hút ẩm và thoáng khí, theo cảnh báo của chuyên gia giặt ủi Laurie Fulford.
Vải cotton, do có nguồn gốc từ xenlulozo, làm giảm khả năng truyền hơi nước và độ thoáng khí khi tiếp xúc với nước xả vải, trong khi không ảnh hưởng đến vải polyester Theo hình 4.7, mẫu vải polyester sau khi ngâm nước xả vải giữ nguyên độ ẩm so với mẫu gốc Các loại vải như polyurethane (lycra, spandex, elastane), polyester, nylon và sợi tổng hợp khác giữ ẩm thay vì cho phép hơi ẩm di chuyển qua vải Cặn nước xả vải có thể hút ẩm, dẫn đến mùi ẩm mốc và sự phát triển của nấm mốc, đồng thời làm giảm độ linh hoạt và khả năng thoát nước của sợi spandex, khiến độ ẩm của mẫu vải này tăng lên.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của thuốc nhuộm đến độ ẩm vải dệt
Bảng 4.7 Độ ẩm của vải cotton khi được sấy với nồng độ nhuộm khác nhau
Mẫu Khối lượng (g) CT-N0 CT-N1 CT-N3 CT-N6
Hình 4.8 So sánh độ ẩm của vải dệt sau khi nhuộm ở các nồng độ khác nhau
Kết quả từ bảng 4.7 và hình 4.8 cho thấy rằng độ ẩm của mẫu CT-N trước khi nhuộm là 5.8%, thấp nhất trong các mẫu Sau khi sử dụng thuốc nhuộm với nồng độ 0.08g/80ml, độ ẩm của vải đã tăng lên 6.1%.
0.24g/80ml, giá trị độ ẩm của vải cotton đã tăng lên 6.4% Còn lại, nồng độ với lượng thuốc nhuộm cao nhất 0.48g/80ml khiến cho độ ẩm của vải cotton tăng cao nhất có giá trị 6.5% Điều này có thể giải thích rằng thuốc nhuộm Indygo có ảnh hưởng nhất định đến độ ẩm của vải làm cho độ ẩm có sự tăng lên theo từng nồng độ thuốc nhuộm
Thuốc nhuộm hoạt động bằng cách liên kết hóa học với các sợi vải trong vải bông, làm tăng độ ẩm của vải Phân tử Indigo chứa nhóm ưa nước (-NH) có khả năng ái lực với phân tử cellulose (chứa nhóm -OH) trong vải 100% cotton Khi hai nhóm phân tử ưa nước kết hợp, khả năng giữ nước được cải thiện, từ đó tăng cường khả năng giữ độ ẩm cho vải cotton.
Hình 4.9 Phân tử indigo (a) và phân tử cellulose (b)
CT-N0 CT-N1 CT-N3 CT-N6 Độ ẩm (%)