Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý kiềm đến tính chất cơ lý vải visco

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh, người thầy dành nhiều thời gian tận tâm hướng dẫn, động viên, khuyến khích truyền dạy phương pháp nghiên cứu khoa học cho tác giả suốt trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo sau đại học, Viện Dệt May - Da Giày & Thời trang trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, môn Công nghệ dệt Th.s Cao Thị Hoài Thủy nhiệ t tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu đồng nghiệp Trường Đại Học Sao Đỏ toàn thể gia đình, bạn bè động viên, hỗ trợ cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn Tuy nhiên, trình độ hiểu biết thời gian có hạn, thiếu kinh nghiệm sản xuất thực tế nên luận văn tồn nhiều thiếu sót Kính mong quý thầy cô tư vấn, đóng góp ý kiến để luận văn tác giả hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 05 năm 2016 Học viên Lại Hồng Hà Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tên Lại Hồng Hà, học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Vật liệu dệt may, lớp Cao học 2014BVLDM, khoá 2014B Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật “Nghiên cứu ảnh hƣởng xử lý kiềm đến tính chất lý vải visco” công trình nghiên cứu cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh Bộ môn Công nghệ dệt, Viện Dệt May- Da Giày & Thời trang trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn, số liệu nghiên cứu thu từ thực nghiệm trung thực chép từ công trình nghiên cứu khác Học viên Lại Hồng Hà Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN…………………… …………………….……………… LỜI CAM ĐOAN…………………… …………………….……………… .2 MỤC LỤC …………………… …………………….……………… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ……… …………….5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ………… ……………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG ………… ……………….………………………………8 LỜI MỞ ĐẦU …………… ………………………………………………………….10 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XƠ VISCO ………… …… ………………13 1.1 Lịch sử hình thành phát triển xơ visco ……… … ………….………… 13 1.2 Cấu trúc- công thức hóa học xơ visco ….……….………………… ….……16 1.2.1 Cấu trúc ………………………… ………………………….………… 16 1.2.2 Công thức hóa học ………… ………………… …………………… 17 1.3 Phân loại xơ visco ……………….……………………………… ……… ……18 1.4 Tính chất xơ visco 21 1.4.1 Tính chất lý 21 1.4.2 Tính chất hóa học .22 1.5 Quy trình sản xuất xơ visco 25 1.5.1 Chuản bị nguyên liệu ban đầu .25 1.5.2 Quy trình sản xuất xơ visco 26 1.6 Ứng dụng xơ- vải visco 33 1.7 Các nghiên cứu khoa học xơ visco xử lý kiềm vải visco … 35 Kết luận chương I 43 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG & PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………… ………………………… .……………… 44 2.1 Đối tượng nghiên cứu …………… ………………………………… 44 2.2 Nội dung nghiên cứu ……… …….………………………………… 45 Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 2.2.1 Xử lý kiềm vải visco ……………… ….……………….…….45 2.2.2 Xác định tính chất lý vải visco sau xử lý kiềm …… .45 2.3 Phương pháp nghiên cứu……… .46 2.3.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu thí nghiệm …… .……….…………46 2.3.2 Phương pháp xử lý kiềm 46 2.3.3 Phương pháp xác định tính chất lý ………… .……… 49 2.3.4 Phương pháp xác định khối lượng vải ……… .49 2.3.5 Phương pháp xác định độ bền kéo đứt vải … ……51 2.3.6 Phương pháp xác định độ giãn đứt vải …… .………… 53 2.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ……… ………… …… 53 Kết luận chương II …… ………………………………… …………55 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN …… … …56 3.1 Kết thí nghiệm độ gảm khối lượng vải visco ……… ……….… 56 3.1.1 Phương án thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm …………….… … ……56 3.1.2 Phương án thay đổi thời gian xử lý kiềm 58 3.1.3 Phương án thay đổi nồng độ xử lý kiềm 61 3.2 Kết thí nghiệm độ bền kéo đứt vải visco …… .…… ………… 65 3.2.1 Phương án thay đổi nhiệt độ xử lý … …………………………65 3.2.2 Phương án thay đổi thời gian xử lý 68 3.2.3 Phương án thay đổi nồng độ xử lý 70 3.3 Kết thí nghiệm độ giãn đứt vải visco .72 3.3.1 Phương án thay đổi nhiệt độ xử lý …… ……………………….72 3.3.2 Phương án thay đổi thời gian xử lý 75 3.3.3 Phương án thay đổi nồng độ xử lý 78 KẾT LUẬN …………… …… ……………………………….…………….81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 85 Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam SEM: Scanning electron microscope: Hình chụp qua kính hiển vi Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TÊN HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT TRANG Hình 1.1: Hình ảnh xơ, sợi visco 13 Hình 1.2: Cấu trúc nguyên tử xenlulo 16 Hình 1.3: Cấu trúc vi mô, thiết diện ngang xơ visco 17 Hình 1.4: Đơn vị xenlulo 17 Hình 1.5: Trùng hợp xenlulo 18 Hình 1.6: Quy trình sản xuất tơ nhân tạo visco 28 Hình 1.7: Quá trình biến đổi hóa học xenlulo 32 Hình 1.8: Ứng dụng xơ- vải visco 33 Hình 1.9: Vải visco nhuộm không xử lý kiềm 35 10 Hình 1.10: Vải visco nhuộm sau xử lý kiềm 36 11 Hình 1.11: Quang phổ hồng ngoại xơ visco 36 12 Hình 1.12: So sánh độ bền loại xơ sau xử lý kiềm kéo giãn 40 13 Hình 1.13: So sánh độ bền đứt loại xơ 41 14 Hình 1.14: So sánh độ giãn đứt loại xơ 42 15 Hình 2.1: Vải dệt thoi kiểu dệt vân điểm 44 16 Hình 2.2: Tủ điều hòa mẫu 47 17 Hình 2.3: Sơ đồ cắt mẫu thí nghiệm độ giảm khối lượng vải visco 49 18 Hình 2.4: Cân điện tử 50 19 Hình 2.5: Máy kéo đứt vạn TENSILON 51 Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 20 Hình 2.6: Ngàm kẹp mẫu thử 52 21 Hình 3.1: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 58 22 Hình 3.2: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi thời gian xử lý kiềm 60 23 Hình 3.3: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi nồng độ xử lý kiềm 62 24 Hình 3.4: Độ bền kéo đứt dọc- ngang vải visco thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 67 25 Hình 3.5: Độ bền kéo đứt dọc- ngang vải visco thay đổi thời gian xử lý kiềm 69 26 Hình 3.6: Độ bền kéo đứt dọc- ngang vải visco thay đổi nồng độ xử lý kiềm 71 27 Hình 3.7: Độ giãn đứt dọc- ngang vải visco thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 74 28 Hình 3.8: Độ giãn đứt dọc- ngang vải visco thay đổi thời gian xử lý kiềm 77 29 Hình 3.9: Độ giãn đứt dọc- ngang vải visco thay đổi nồng độ xử lý kiềm 79 Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG Bảng 2.1: Bảng thông số kỹ thuật mẫu vải thí nghiệm 44 Bảng 2.2: Số lượng mẫu vải visco cần chuẩn bị 46 Bảng 3.1: Khối lượng mẫu vải visco trước xử lý kiềm 56 Bảng 3.2: Khối lượng mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 57 Bảng 3.3: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 57 Bảng 3.4: Khối lượng mẫu vải visco trước xử lý kiềm 59 Bảng 3.5: Khối lượng mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 59 Bảng 3.6: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi thời gian xử lý kiềm 59 Bảng 3.7: Khối lượng mẫu vải visco trước xử lý kiềm 61 10 Bảng 3.8: Khối lượng mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 61 11 Bảng 3.9: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi nồng độ xử lý kiềm 62 12 Bảng 3.10: Độ bền kéo đứt dọc mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 65 13 Bảng 3.11: Độ bền kéo đứt ngang mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 66 14 Bảng 3.12: Độ bền kéo đứt dọc- ngang mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 66 15 Bảng 3.13: Độ bền kéo đứt dọc mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 68 Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 16 Bảng 3.14: Độ bền kéo đứt ngang mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 68 17 Bảng 3.15: Độ bền kéo đứt dọc- ngang mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 69 18 Bảng 3.16: Độ bền kéo đứt dọc mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 70 19 Bảng 3.17: Độ bền kéo đứt ngang mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 70 20 Bảng 3.18: Độ bền kéo đứt dọc- ngang mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 71 21 Bảng 3.19: Độ giãn đứt dọc mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 73 22 Bảng 3.20: Độ giãn đứt ngang mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 73 23 Bảng 3.21: Độ giãn đứt dọc- ngang mẫu vải visco sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 74 24 Bảng 3.22: Độ giãn đứt dọc mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 75 25 Bảng 3.23: Độ giãn đứt ngang mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 76 26 Bảng 3.24: Độ giãn đứt dọc- ngang mẫu vải visco sau thay đổi thời gian xử lý kiềm 76 27 Bảng 3.25: Độ giãn đứt dọc mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 78 28 Bảng 3.26: Độ giãn đứt ngang mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 78 29 Bảng 3.27: Độ giãn đứt dọc- ngang mẫu vải visco sau thay đổi nồng độ xử lý kiềm 79 Lại Hồng Hà Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI MỞ ĐẦU Mặc dù xuất thời gian không lâu, xơ hóa học có bước đột phá trình phát triển số lượng chất lượng Xơ hóa học ngày chiếm lĩnh tuyệt đối thị trường sản phẩm vải may mặc giới (chiếm khoảng 90% sản lượng hàng năm) sản phẩm vải kỹ thuật phục vụ cho ngành công nghiệp khác Từ chỗ để bổ sung vào lượng thiếu hụt xơ thiên nhiên, xơ hóa học ngày trở thành loại vật liệu "không thể thay được" công nghiệp may mặc ngành kỹ thuật khác Chính mà công nghiệp sản xuất xơ hóa học ngành công nghiệp có vai trò to lớn phát triển mạnh mẽ khắp giới Dựa vào nguồn gốc nguyên liệu sản xuất ban đầu, người ta chia xơ dệt làm nhóm xơ thiên nhiên xơ hóa học Xơ hóa học chia thành loại chính: xơ nhân tạo xơ tổng hợp, nhóm xơ nhân tạo xơ visco sản xuất sử dụng nhiều so với loại xơ khác Về tính chất, xơ visco gần giống xơ bông, khác biệt số tính chất vật lý hoá học Trong qui trình sản xuất xơ visco, phân tử xenlulo nguyên thủy kết hợp lại Xơ visco gọi xơ xenlulo tái sinh xếp vào dòng xơ hóa học Trong loại xơ tái sinh sử dụng công nghiệp dệt, xơ visco chiếm tỉ trọng lớn so với loại xơ khác có nhiều tính chất tốt gần giống xơ giá thành lại rẻ xơ nhiều Mặc dù thị trường giới sản phẩm dệt liên tục phát triển, phải đối mặt với điều chỉnh cấu theo sau thay đổi điều kiện kinh tế toàn cầu về: nguyên liệu, nhu cầu người tiêu dùng… Ngoài ra, Lại Hồng Hà 10 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Giá trị chênh lệch độ bền kéo đứt lớn độ bền kéo đứt nhỏ theo phương dọc 13,2%, độ chênh lệch theo phương ngang 9,37% - Như vậy, thời gian xử lý lớn, làm gia tăng tốc độ phá hủy mẫu vải, độ bền kéo đứt mẫu vải giảm, độ bền kéo đứt theo phương dọc giảm nhiều độ bền kéo đứt theo phương ngang 3.2.3 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý Vải 100% visco xử lý kiềm theo phương án thay đổi nồng độ xử lý, cố định: nhiệt độ xử lý: 400C, thời gian xử lý: phút Độ bền kéo đứt vải 100% visco (N) theo phương dọc phương ngang xác định thể bảng 3.16, 3.17, 3.18 Bảng 3.16: Độ bền kéo đứt dọc mẫu vải visco th y đổi nồng độ xử lý kiềm Độ bền kéo đứt dọc vải (N) Phƣơng án thí nghiệm 5% 344,09 373,67 364,08 381,69 377,27 368,16 10% 237,90 237,26 234,69 258,28 252,07 244,04 15% 206,89 226,73 195,99 211,04 211,35 210,40 20% 219,37 214,85 183,67 202,57 198,78 203,85 25% 198,19 217,29 181,55 203,73 192,89 198,73 TB Bảng 3.17: Độ bền kéo đứt ngang vải visco s u th y đổi nồng độ xử lý Độ bền kéo đứt ngang vải (N) Phƣơng án thí nghiệm 5% 341,16 309,26 345,64 345,31 342,49 336,77 10% 176,35 174,12 174,19 193,86 182,05 180,11 15% 168,10 177,66 161,89 192,02 170,64 174,06 20% 173,91 152,62 176,20 182,18 157,79 168,54 25% 149,08 163,52 148,98 161,41 169,73 158,54 Lại Hồng Hà 70 TB Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.18: Độ bền kéo đứt dọc - ngang vải visco th y đổi nồng độ xử lý Mẫu thí nghiệm 5% 10% 15% 20% 25% Độ bền kéo đứt dọc (N) 368,16 244,04 210,40 203,85 198,73 Độ bền kéo đứt ngang (N) 336,77 180,11 174,06 168,54 158,54 Căn theo kết xác định độ bền kéo đứt dọc, kéo đứt ngang mẫu vải, đồ thị biểu diễn độ bền kéo đứt vải phụ thuộc vào nồng độ xử lý kiềm biểu diễn hình 3.6 Hình 3.6: Độ bền kéo đứt dọc - ngang vải visco th y đổi nồng độ xử lý Nhận xét: - Độ bền kéo đứt ngang độ bền kéo đứt dọc có xu hướng giảm dần nồng độ xử lý kiềm tăng lên Độ bền kéo đứt theo phương dọc lớn độ bền kéo đứt theo phương ngang Giá trị chênh lệch độ bền kéo đứt lớn độ bền kéo đứt nhỏ theo phương dọc là: 46,02%, đó, độ chênh lệch theo phương ngang là: 52,92% Lại Hồng Hà 71 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Khi nồng độ xử lý tăng từ 5% lên đến 10% độ bền kéo đứt theo phương dọc phương ngang bị giảm mạnh, nhiên tiếp tục tăng nồng độ xử lý kiềm 10% độ bền kéo đứt dọc kéo đứt ngang vải có xu hướng giảm chậm mức độ giảm không nhiều - Như vậy, nồng độ xử lý kiềm lớn, làm gia tăng tốc độ phá hủy mẫu vải, độ bền kéo đứt mẫu vải giảm Sự chênh lệch độ bền kéo đứt lớn độ bền kéo đứt nhỏ theo phương dọc nhỏ so với theo phương ngang BÀN LUẬN Từ kết thu thực nghiệm mẫu vải 100% visco để nghiên cứu độ bền kéo đứt, đưa số nhận xét sau: - Vải mộc 100% visco sau xử lý kiềm bị thay đổi độ bền kéo đứt theo hướng giảm dần Mức độ giảm nhiều hay phụ thuộc vào phương án xử lý vải Vải xử lý theo phương án thay đổi nồng độ có giảm độ bền lớn nhất, vải xử lý theo phương án thay đổi thời gian giảm độ bền Vì mẫu vải 100% visco bị xử lý kiềm, lớp xơ, sợi vải bị tổn thương, bề mặt xơ bị bào mòn, xơ yếu, dẫn đến độ bền xơ giảm Khi tăng nồng độ xử lý, giữ nguyên thời gian nhiệt độ vải bị giảm độ bền kéo nhanh tăng thời gian xử lý, giữ nguyên nồng độ nhiệt độ xử lý vải - Độ bền kéo đứt theo phương dọc lớn độ bền kéo đứt theo phương ngang độ săn sợi dọc cao sợi ngang nên độ bền kéo đứt theo hướng sợi dọc lớn so độ bền kéo đứt với hướng sợi ngang 3.3 Kết thí nghiệm độ giãn đứt vải visco Độ giãn đứt dọc ngang vải 100% visco xác định theo tiêu chuẩn TCVN 1754: 1986 máy kéo đứt đa TENSILON Thí nghiệm Lại Hồng Hà 72 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật thực Trung tâm thí nghiệm vật liệu Dệt May-Da Giày trường Đại học Bách khoa Hà Nội 3.3.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý Nhiệt độ xử lý: 200C, 300C, 400C, 500C, 600C Nồng độ xử lý: 15% Thời gian xử lý: phút Độ giãn đứt vải dệt thoi 100% visco (mm) theo phương dọc phương ngang tính toán thể bảng 3.19, 3.20 Bảng 3.19: Độ giãn đứt dọc vải visco s u th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm Độ giãn đứt dọc vải (mm) Phƣơng án thí nghiệm TB Độ giãn (%) 200C 95,00 92,70 95,70 98,73 100,35 96,50 48,25 300C 94,09 83,25 88,76 104,95 102,54 94,72 47,36 400C 83,39 98,48 95,60 91,48 89,55 91,70 45,85 500C 85,93 87,93 98,50 80,55 95,79 89,74 44,87 600C 82,22 86,55 83,69 85,50 80,12 83,62 41,81 Bảng 3.20: Độ giãn đứt ngang vải visco s u th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm Phƣơng án thí nghiệm 200C 144,38 141,14 139,64 300C 135,02 123,44 400C 128,58 500C 600C Lại Hồng Hà Độ giãn đứt ngang vải (mm) TB Độ giãn (%) 144,58 147,88 143,52 71,76 121,68 136,74 124,76 128,33 64,16 127,70 125,72 127,08 124,19 126,65 63,33 130,26 118,94 119,07 121,66 124,23 122,83 61,42 122,88 118,71 122,32 125,90 101,44 118,25 59,13 73 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Từ giá trị bảng 3.19, 3.20 công thức (3.1), (3.2), độ giãn đứt vải thể bảng 3.21 Bảng 3.21: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm Phƣơng án thí nghiệm 200C 300C 400C 500C 600C Độ giãn đứt dọc (%) 48,25 47,36 45,85 44,87 41,81 Độ giãn đứt ngang (%) 71,76 64,16 63,33 61,42 59,13 Căn theo kết thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phương dọc phương ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nhiệt độ xử lý biểu diễn hình 3.7 Hình 3.7: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta rút số nhận xét sau: - Độ giãn đứt vải có xu hướng giảm dần nhiệt độ xử lý tăng lên Lại Hồng Hà 74 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Độ giãn đứt vải theo phương ngang lớn phương dọc - Độ chênh lệch độ giãn đứt theo phương ngang với độ giãn đứt theo phương dọc thay đổi tùy theo nhiệt độ xử lý - Độ giãn đứt vải theo phương ngang đạt giá trị cao 71,76% 200C, thấp 59,13% 600C chênh lệch 17,6% - Độ giãn đứt theo phương dọc đạt giá trị lớn 200C 48,25%, thấp 600C 41,81%, chênh lệch 13,34% - Như vậy, nhiệt độ xử lý kiềm lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải mạnh, mạch phân tử xơ bị cứng nên độ giãn đứt mẫu vải giảm Sự chênh lệch độ giãn đứt lớn độ giãn đứt nhỏ theo phương dọc theo phương ngang 3.3.3 Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý Vải xử lý theo chế độ: Thời gian xử lý: phút, phút, phút, phút, phút Nhiệt độ xử lý: 500C Nồng độ xử lý: 15% Độ giãn đứt vải dệt thoi 100% visco (mm) theo phương dọc phương ngang tính toán thể bảng 3.22, 3.23, 3.24 Bảng 3.22: Độ giãn đứt dọc vải visco s u th y đổi thời gian xử lý kiềm Phƣơng án thí nghiệm phút 104,06 104,25 96,65 phút 107,85 105,72 102,71 101,39 91,17 101,77 50,88 phút 93,32 97,22 96,69 97,20 90,24 94,93 47,47 phút 93,07 86,87 88,35 102,30 101,13 94,34 47,17 phút 95,81 91,47 85,83 97,45 93,97 46,99 Lại Hồng Hà Độ giãn đứt dọc vải (mm) Độ giãn (%) 102,30 104,37 102,33 51,16 TB 75 99,30 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.23: Độ giãn đứt ngang vải visco s u th y đổi thời gian xử lý kiềm Phƣơng án thí nghiệm phút 145,64 142,48 142,36 phút 140,92 144,96 phút 143,30 phút phút Độ giãn đứt ngang vải (mm) TB Độ giãn (%) 146,90 138,18 143,11 71,56 133,76 138,68 140,92 139,85 69,92 138,94 131,68 130,20 143,08 137,44 68,72 128,76 132,82 138,06 131,22 130,92 132,36 66,18 121,06 131,42 121,39 133,76 136,42 128,81 64,41 Từ giá trị bảng 3.22, 3.23 công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải thể bảng 3.24 Bảng 3.24: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco th y đổi thời gian xử lý Phƣơng án thử phút phút phút phút phút Độ giãn đứt dọc (%) 51,16 50,88 47,47 47,17 46,99 Độ giãn đứt ngang (%) 71,56 69,92 68,72 66,18 64,41 Căn theo kết thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phương dọc, ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào thời gian xử lý hình 3.8 Lại Hồng Hà 76 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Hình 3.8: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco th y đổi thời gian xử lý kiềm Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta rút số nhận xét sau: - Độ giãn đứt vải có xu hướng giảm dần tăng thời gian xử lý kiềm - Độ giãn đứt mẫu vải theo phương ngang lớn phương dọc - Độ chênh lệch độ giãn đứt phương ngang với phương dọc thay đổi tùy thuộc vào thời gian xử lý vải - Độ giãn đứt theo phương dọc đạt giá trị lớn phút 51,16%, thấp phút 46,99%, chênh lệch 8,15% - Độ giãn đứt vải theo phương ngang đạt giá trị cao 71,56% phút, thấp 64,41% phút chênh lệch 9,99% - Như vậy, thời gian xử lý kiềm lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải mạnh, độ giãn đứt vải giảm, nhiên độ bền giãn đứt giảm không nhiều Sự chênh lệch độ bền giãn đứt lớn độ bền giãn đứt nhỏ theo phương dọc theo phương ngang Lại Hồng Hà 77 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 3.3.3 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý Vải xử lý theo chế độ: - Nồng độ xử lý: 5%, 10%, 15%, 20%, 25% - Nhiệt độ xử lý: 400C - Thời gian xử lý: phút Chiều dài giãn đứt mẫu vải dệt thoi 100% visco (mm) theo phương dọc theo phương ngang tính toán thể bảng 3.25, 3.26 Bảng 3.25: Độ giãn đứt dọc vải visco s u th y đổi nồng độ xử lý kiềm Phƣơng án thí nghiệm 107,37 5% Độ giãn đứt dọc vải (mm) TB Độ giãn (%) 99,13 100,72 99,86 102,05 101,83 50,91 10% 100,15 104,48 95,88 103,42 101,93 101,17 50,59 15% 87,20 91,06 94,58 98,86 96,40 93,62 46,81 20% 81,47 89,68 86,07 95,03 107,12 91,87 45,94 25% 73,08 81,08 80,78 79,58 80,18 78,94 39,47 Bảng 3.26: Độ giãn đứt ngang vải visco s u th y đổi nồng độ xử lý kiềm Phƣơng Độ giãn đứt ngang vải (mm) án thí nghiệm 168,10 177,66 161,89 192,02 170,64 5% TB Độ giãn (%) 174,06 87,03 10% 137,26 122,18 123,89 122,51 135,80 128,33 64,16 15% 114,88 109,85 133,80 139,64 121,09 123,85 61,93 20% 122,01 126,28 113,18 127,62 122,61 122,34 61,17 25% 98,93 95,31 102,08 96,99 98,15 98,29 49,15 Từ giá trị bảng 3.25, 3.26 công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải thể bảng 3.27 Lại Hồng Hà 78 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.27: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco th y đổi nồng độ xử lý kiềm Phƣơng án thí nghiệm Độ giãn đứt dọc (%) 5% 10% 15% 20% 25% 50,91 50,59 46,81 45,94 39,47 Độ giãn đứt ngang (%) 87,03 64,16 61,93 61,17 49,15 Căn theo kết thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phương dọc phương ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nồng độ xử lý biểu diễn hình 3.9 Hình 3.9: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco th y đổi nồng độ xử lý kiềm Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta rút số nhận xét sau: - Độ giãn đứt vải có xu hướng giảm dần tăng nồng độ xử lý kiềm - Độ giãn đứt mẫu vải theo phương ngang lớn phương dọc - Độ chênh lệch độ giãn đứt phương ngang với phương dọc thay đổi tùy thuộc vào nồng độ xử lý vải Lại Hồng Hà 79 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Độ giãn đứt theo phương dọc đạt giá trị lớn nồng độ % 50,91%, thấp nồng độ 25% 39,47%, chênh lệch 22,47% - Độ giãn đứt vải theo phương ngang đạt giá trị cao 87,03% nồng độ 5%, thấp 49,15% nồng độ 25% chênh lệch 43,52% Như vậy, nồng độ xử lý kiềm lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải mạnh, độ giãn đứt vải giảm Sự chênh lệch độ bền giãn đứt lớn độ bền giãn đứt nhỏ theo phương dọc theo phương ngang BÀN LUẬN Từ kết thu thực nghiệm mẫu vải 100% visco để nghiên cứu độ giãn đứt, đưa số nhận xét sau: - Vải mộc 100% visco sau xử lý kiềm bị thay đổi độ giãn đứt theo hướng giảm dần Mức độ giảm nhiều hay phụ thuộc vào phương án xử lý vải Vải xử lý theo phương án thay đổi nồng độ có suy giảm độ giãn đứt lớn nhất, vải xử lý theo phương án thay đổi thời gian giảm độ giãn đứt Vì mẫu vải 100% visco bị xử lý kiềm, lớp xơ, sợi vải bị tổn thương, bề mặt xơ bị bào mòn, xơ yếu, dẫn đến độ giãn xơ giảm Khi tăng nồng độ xử lý, giữ nguyên thời gian nhiệt độ vải bị giảm độ giãn nhanh tăng thời gian xử lý, giữ nguyên nồng độ nhiệt độ xử lý vải - Độ giãn đứt theo phương dọc lớn độ giãn đứt theo phương ngang độ săn sợi dọc cao sợi ngang nên độ bền giãn đứt theo hướng sợi dọc nhỏ so độ bền giãn đứt với hướng sợi ngang - Độ giãn đứt theo phương ngang lớn độ giãn đứt theo phương dọc sợi dọc thường có độ săn sợi lớn sợi ngang, trình dệt sợi phải chịu lực kéo căng (quá trình mở miệng vải) lực đập batăng, mối liên kết xơ sợi dọc chặt sợi ngang Khi chịu tác dụng lực kéo giãn, xơ sợi dọc khó trượt lên sợi ngang Lại Hồng Hà 80 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật KẾT LUẬN Vải visco có đặc tính mềm mại, có độ hút ẩm tốt, độ thoáng khí cao, dễ giặt, mau khô, dễ nhuộm màu, không tích điện, giá thành rẻ, Vải visco chưa qua xử lý hoàn tất có không nhược điểm: dễ nhàu, dễ co, hiệu ứng màu nhuộm không đồng nhất, dễ bị nấm mốc, nhanh cũ, nhanh phai màu, nhanh rách Xơ visco có nguồn gốc xơ xenlulo nên khả chịu môi trường kiềm hạn chế, tác dụng kiềm tính chất lý vải visco bị suy giảm nhiều tùy thuộc vào điều kiện tác dụng Đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý kiềm đến số tính chất lý vải visco” nghiên cứu thực nghiệm khoa học để đánh giá tác động môi trường kiềm đến tính chất – lý vải visco, từ kết nghiên cứu đưa kết luận sau: Xử lý kiềm làm thay đổi tính chất vải visco Khi thay đổi điều kiện xử lý khác (nhiệt độ xử lý, nồng độ xử lý, thời gian xử lý) ảnh hưởng đến khối lượng vải, độ bền kéo đứt độ giãn đứt vải visco Vải visco sau xử lý kiềm bị giảm khối lượng vải  Trong điều kiện không thay đổi nồng độ thời gian, nhiệt độ xử lý cao, độ giảm khối lượng lớn  Trong điều kiện không thay đổi nhiệt độ nồng độ, thời gian xử lý lâu, độ giảm khối lượng lớn  Trong điều kiện không thay đổi nhiệt độ thời gian, nồng độ xử lý cao, độ giảm khối lượng lớn Nguyên nhân vải visco sau xử lý kiềm bị giảm khối lượng vải giải thích sau: Kiềm NaOH có tác dụng phá hủy chất liên kết trình kéo sợi tạo xơ, tạp chất bề mặt xơ xenlulo biến chúng Lại Hồng Hà 81 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật thành chất dễ tan đồng thời phá hủy phần tinh bột (nếu có) sót lại sau rũ hồ Dưới tác dụng NaOH, tạp chất có vải chuyển thành dạng muối dễ hòa tan (xà phòng), xà phòng tạo thành góp phần nhũ hóa chất sáp có vải NaOH phá hủy chất chứa nitrogen, biến chúng thành amino acid (R- NH2) tan kiềm, phân hủy chất pectin thành rượu metylic gallic axit dễ giặt khỏi vải NaOH làm cho xenlulo trương nở mạnh, làm đứt số liên kết hydrogen làm cho xơ háo nước hơn, độ mao dẫn cao Do vải bị giảm khối lượng trở nên mềm mại Vải visco sau xử lý kiềm bị giảm độ bền kéo đứt  Độ bền kéo đứt theo phương dọc phương ngang có xu hướng giảm mẫu vải bị xử lý kiềm nhiệt độ, nồng độ hay thời gian Vì mẫu vải visco bị xử lý kiềm, lớp xơ, sợi bề mặt vải bị tổn thương, bề mặt xơ bị bào mòn, xơ yếu đi, dẫn đến độ bền xơ giảm  Độ bền kéo đứt theo phương dọc lớn độ bền kéo đứt theo phương ngang sợi dọc vải sợi se, có độ săn sợi lớn sợi ngang nên độ bền kéo đứt theo hướng sợi dọc lớn độ bền kéo đứt theo hướng sợi ngang Vải visco sau xử lý kiềm bị giảm độ giãn đứt  Độ giãn đứt có xu hướng giảm dần chịu tác động phương án xử lý mẫu vải Nguyên nhân do: Khi tác động kiềm, hóa chất bào mòn bề mặt xơ- sợi, làm giảm lực ma sát xơ với nhau, làm cho lực liên kết chúng yếu đi, độ giãn đứt giảm nhanh chóng  Độ giãn đứt theo phương ngang lớn độ giãn đứt theo phương dọc độ săn sợi sợi dọc thường cao độ săn sợi ngang, liên kết xơ với sợi dọc chặt chẽ chắn liên kết xơ sợi ngang Lại Hồng Hà 82 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cao Hữu Trượng (1994), Công nghệ hóa học sợi dệt, Bộ môn Công nghệ hóa dệt, trường Đại học Bách khoa Hà Nội Nguyễn Nhật Trinh (2014), Giáo trình Công nghệ không dệt, nhà xuất Bách khoa Hà Nội Nguyễn Công Toàn (2010), Công nghệ nhuộm hoàn tất, nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Minh Tuấn, Bài giảng Kỹ thuật sản xuất xơ sợi nhân tạo tiên tiến, Đại học bách khoa Hà Nội Nguyễn Trung Thu (1990), Vật liệu dệt, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Văn Lanh (2014), Nghiên cứu tính chất lý số loại vải dệt thoi sử dụng may mặc trang phục, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Tiếng Anh Bahtiyari.M.I.et al., Causticizing of visco fabrics, JTATM, vol.6, Issue 1, Spring 2009 Christian B Schimper, Constanta Ibanescu, Thomas Bechtold Effect of alkali pre- treatment on hydrolysis of regenerated cellulose fibers (part 1: viscose) by cellulases, December 2009, Volume 16, Issue 6, pp 10571068 Ján Široký, Barbora Široká and Thomas Bechtold, University of Innsbruck, Research Institute for Textile Chemistry and Physics Austria, Alkali Treatments of Woven Lyocell Fabrics 10 MSA.Dr Tasnim Shaikh, Mr Satyajeet Chaudhari & Mrs Alpa Varma, (Department of Textile Engg., The Maharaja Sayajirao University of Lại Hồng Hà 83 Khóa 2014B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Baroda., Gujarat India.) Viscose Rayon: A Legendary Development in the Manmade Textile, Vol 2, Issue 5, September- October 2012 11 Özlenen ERDEM ISMAL Dokuz Eylül Ü Güzel Sanatlar Fakültesi Tekstil Bölümü, The effect of causticizing, Washing and drying processes on shrinkage and increase resistance properties of Visco fabric, tekstil ve konfeksiyon 3/2008 12 Poongodi Tamilselvam, Jaya Engineering College India, Analysis of Structural changes and Dye Uptake Properties of alkali treated and Strain Hardened Regenerated Cellulosic Yarns, Volume 9, Issue1, Fall 2014.10 13 Praveen Kumar Jangala and Haoming Rong, Making Rayon Fiber 1999, Textile Science, University of TN 14 Sara Hellström, Viscose production- impact from alkali resistance (R18) and hemicellulose content in dissolving celluloseon the processability and quality of viscose, Maria Wallenius, Domsjö Fabriker AB Solomon Tesfalidet, Umeå University, March 2012 15 X Colom, F Carrillo, Crystallinity changes in lyocell and viscose- type fibres by caustic treatment, Departament d’Enginyeria Química, Universitat Politècnica de Catalunya, Colom 1, 08222 Terrassa, Spain, April 2002 16 Yohji Yamamoto, Viscose Recommendations for Pre- treatment, dyeing and finishing, viscose shirt, Spring- Summer 2006 Lại Hồng Hà 84 Khóa 2014B ... Nghiên cứu ảnh hƣởng xử lý kiềm đến tính chất lý vải visco thực với mục tiêu tìm thay đổi số tính chất lý vải visco trình xử lý kiềm để làm tài liệu tham khảo cho nhà sản xuất công nghiệp xử lý hoàn... xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nghiên cứu ảnh hƣởng xử lý kiềm đến tính chất lý vải visco công trình nghiên cứu cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm hướng dẫn khoa học... vải visco thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 58 22 Hình 3.2: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi thời gian xử lý kiềm 60 23 Hình 3.3: Độ giảm khối lượng mẫu vải visco thay đổi nồng độ xử lý kiềm