(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mở rộng qui mô và nâng cao hiệu quả sản xuất da thuộc tại Viện nghiên cứu Da giầy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HỒNG THỊ HỒNG NGHIÊN CỨU MỞ RỘNG QUI MƠ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT DA THUỘC TẠI VIỆN NGHIÊN CỨU DA GIẦY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY NGƢỜI HƢỚNG DẪN: TS NGUYỄN NGỌC THẮNG Hà Nội – 2020 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC KÍ KIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu ,3 Đối tƣợng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn CHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hiệu hoạt động sản xuất [2,4-7] 1.1.1 Khái niệm hoạt động sản xuất 1.1.2 Các yếu tố hoạt động sản xuất 1.2 Chất màu từ hạt điều nhuộm 1.2.1 Sơ lƣợc điều nhuộm [2, 5, 7] 1.2.2 Tình hình sản xuất hạt điều nhuộm [9] 1.2.3 Thành phần hóa học hạt điều nhuộm [2, 5, 7] 1.2.4 Tính chất hóa học chất màu annatto [2, 5, 7] 1.2.4.1 Chất màu annatto 1.2.4.2 Tính chất hợp chất mang màu 1.2.5 Ứng dụng chất màu annatto [5] 1.2.6 Phƣơng pháp chiết tách chất màu từ annatto 1.2.7 Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình chiết tách annatto 1.2.7.1 Nhiệt độ 1.2.7.2 Thời gian 1.2.7.3 Dung tỷ 1.3 Vải Cotton (Vải bông) 1.3.1 Cấu tạo xơ bơng [10] 1.3.2 Tính chất cotton [10] 1.3.3 Thuốc nhuộm cho vải cotton 1.4 Phƣơng pháp nhuộm màu cho vải cotton [11] 1.4.1 Giới thiệu phƣơng pháp nhuộm 11 12 13 14 15 15 19 19 19 19 20 20 21 22 22 22 23 24 24 24 24 24 25 25 25 27 28 29 29 1.4.2 Phƣơng pháp nhuộm tận trích 30 1.4.3 Phƣơng pháp cầm màu cho vải 30 CHƢƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 2.3.1 Vật liệu 2.3.2 Hóa chất 2.3.3 Dụng cụ thiết bị 2.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.4.1 Phƣơng pháp chiết tách chất màu 2.4.2 Phƣơng pháp thống kê 2.4.4 Phƣơng pháp nhuộm màu cho vải Cotton 2.4.5 Phƣơng pháp đo màu 2.4.6 Phƣơng pháp đánh giá độ bền màu với trình giặt 2.4.7 Phƣơng pháp đánh giá số tính chất lý 2.4.7.1 Phƣơng pháp đánh giá độ bền học 2.4.7.2 Phƣơng pháp đánh giá độ thống khí 2.4.7.3 Phƣơng pháp đánh giá độ mao dẫn theo phƣơng nằm ngang CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 32 32 33 33 33 33 35 35 36 36 37 38 39 39 39 40 3.1 Hạt điều nhuộm trƣớc sau xử lý 3.2 Đánh giá chất lƣợng chất màu annatto 3.2.1 Quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 3.2.2 Phổ hồng ngoại FTIR 3.7.2 Kết đo màu khả lên màu K/S 3.7.2.1 Kết đo màu 3.7.4 Đánh giá số tính chất lý 3.7.4.1 Đánh giá độ bền học 3.7.4.2 Đánh giá độ thoáng khí 3.7.4.3 Đánh giá độ mao dẫn theo phƣơng nằm ngang KẾT LUẬN 42 43 43 44 44 44 46 46 48 50 53 HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan: Luận văn … tác giả tự nghiên cứu trình bày hồn tồn trung thực chƣa đƣợc cơng bố dƣới hình thức Tác giả xin chịu trách nhiệm nghiên cứu trƣớc pháp luật nội dung, hình ảnh nhƣ kết nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn Hà Nội, ngày 01 tháng 04 năm 2021 Ngƣời thực Đỗ … LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin chân thành cảm ơn đến Quý thầy, cô Viện Dệt may – Da giầy Thời trang thầy, cô Bộ mơn Vật liệu Cơng nghệ Hóa dệt trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Ngọc Thắng, ngƣời thầy trực tiếp hƣớng dẫn, dành nhiều thời gian tâm huyết giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân đây, xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện đào tạo Sau đại học Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện để tơi học tập hồn thành tốt nghiệp khóa học Đồng thời, tơi xin cảm ơn đến thầy cô công tác Trung tâm thí nghiệm Vật liệu Dệt may-Da giầy, PTN dự án JST - JICA ESCANBER, PTN Cơng nghệ lọc hóa dầu Vật liệu xúc tác hấp phụ trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Trung tâm thí nghiệm Dệt may - Viện Dệt may Việt Nam giúp đỡ tơi nhiều q trình nghiên cứu thí nghiệm để có số liệu xác cho luận văn Tơi chân thành cảm ơn nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học 2016 (SVNCKH 2016) gồm em: Phạm Thị Ngọc, Bùi Thị Thoa, Nguyễn Nhƣ Quỳnh đồng hành tơi nghiên cứu Trong q trình làm luận văn này, tơi có nhiều cố gắng tất nhiệt tình lực để hồn thiện Tuy nhiên, thân cịn nhiều hạn chế, luận văn không tránh đƣợc thiếu sót, mong nhận đƣợc quan tâm đóng góp q báu thầy, giáo tất bạn bè, đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Học viên Đỗ … Trường Đại học Bách khoa Hà Nội HOÀNG THỊ HỒNG Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ HĐSX [8] 20 Hình 1.2 Hoa điều nhuộm [8] 20 Hình 1.3 Hạt điều nhuộm [8] 22 Hình 1.4 Hạt điều nhuộm bột màu annatto [8] 22 Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo Bixin 23 Hình 1.6 Cơng thức cấu tạo Norbixin 23 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo Xenlulo 26 Hình 2.1 Ngun liệu, hóa chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm 34 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình chiết tách chất màu nhuộm cho vải cotton từ annatto 35 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình nhuộm 36 Hình 2.4 Khơng gian màu L*a*b* 37 Hình 3.1 Ảnh chụp hạt điều nhuộm qua cơng đoạn xử lý chiết tách chất màu 42 Hình 3.2 Ảnh chụp kính hiển vi quang học bề mặt hạt điều nhuộm trƣớc sau chiết tách chất màu (×40) 42 Hình 3.3 Hạt điều sau chiết tách (×40) 43 Hình 3.4 Phổ UV-Vis chất màu annatto chiết từ hạt điều nhuộm dung môi metanol (A3B3C1) 43 Hình 3.5 Phổ hồng ngoại FTIR Bixin Annatto 44 Hình 3.19 Biểu đồ độ bền đứt độ giãn đứt mẫu vải 47 Hình 3.20 Biểu đồ độ thống khí mẫu vải 49 Hình 3.21 Biểu đồ độ mao dẫn theo phƣơng ngang mẫu vải 51 HOÀNG THỊ HỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số nguyên liệu chất màu tự nhiên hay dùng để nhuộm vải 19 Bảng 1.2 Sản lƣợng sản xuất tiêu thụ hạt điều giới (tấn/năm) 21 Bảng 1.3 Thành phần 25 Bảng 2.1 Các dung môi phân tích 33 Bảng 3.4 Giá trị L*a*b*, C*, h° mẫu vải cotton dệt thoi nhuộm với chất màu annatto 45 Bảng 3.6 Kết độ bền đứt độ giãn đứt mẫu vải 46 Bảng 3.7 Kết xác định độ thống khí mẫu vải 48 Bảng 3.8 Kết độ mao dẫn theo phƣơng ngang mẫu vải 51 HOÀNG THỊ HỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang DANH MỤC CÁC KÍ KIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT AFM Kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic force microscope) CCD Mơ hình hợp tâm (Central Composite Design) CTPT Cơng thức phân tử CODEX-CAC Ủy ban tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commission) DX10 Phần mềm quy hoạch thực nghiệm (Design Expert 10) FAO Tổ chức Lƣơng thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) FT-IR Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform Infrared Spectrometer) RSM Phƣơng pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology) UV-Vis Phổ hấp thụ phân tử (Ultraviolet-Visible) β Beta Ʋ Upsilon D Dung tỷ H Thời gian T Nhiệt độ MCoT1 Mẫu vải cotton cầm màu trƣớc nhuộm với nồng độ chất màu 0,2% mvải MCoT2 Mẫu vải cotton cầm màu trƣớc nhuộm với nồng độ chất màu 1% mvải MCoT3 Mẫu vải cotton cầm màu trƣớc nhuộm với nồng độ chất màu 2% mvải MCoS1 Mẫu vải cotton cầm màu sau nhuộm với nồng độ chất màu 0,2% mvải MCoS2 Mẫu vải cotton cầm màu sau nhuộm với nồng độ chất màu 1% mvải HOÀNG THỊ HỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội MCoS3 Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Mẫu vải cotton cầm màu sau nhuộm với nồng độ chất màu 2% mvải MCoK1 Mẫu vải cotton không cầm màu nhuộm với nồng độ chất màu 0,2% mvải MCoK2 Mẫu vải cotton không cầm màu nhuộm với nồng độ chất màu 1% mvải MCoK3 Mẫu vải cotton không cầm màu nhuộm với nồng độ chất màu 2% mvải HOÀNG THỊ HỒNG 10 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hạt điều nhuộm trƣớc sau xử lý Hình 3.1 Ảnh chụp hạt điều nhuộm qua công đoạn xử lý chiết tách chất màu Hình 3.1 thể thay đổi rõ rệt màu sắc hình dạng bề mặt hạt điều qua công đoạn xử lý từ sản phẩm thƣơng mại, trải qua trình loại béo cuối qua trình chiết tách dung mơi metanol Hạt điều nhuộm ban đầu có màu đỏ sậm bề mặt bóng có chứa dầu Sau loại béo dung môi n-hexan, bề mặt hạt điều đỏ tƣơi, sáng khơng cịn bóng thành phần chất béo đƣợc loại bỏ Bề mặt hạt điều chuyển sang màu nâu đen sau chiết dung môi metanol với trợ giúp sóng siêu âm chứng tỏ chất màu đƣợc trích ly hồn tồn khỏi hạt điều nhuộm Để quan sát rõ biến đổi bề mặt hạt điều nhuộm trƣớc sau chiết chất màu, kính hiển vi quang học với độ phóng đại 40 lần đƣợc áp dụng Hình 3.2 cho thấy trƣớc sau chiết, bề mặt hạt điều có Hình 3.2 Ảnh chụp kính hiển vi quang học bề mặt hạt điều nhuộm trƣớc sau đỏ sẫm chiết tách chất màu (×40) Sau chiết, nang mang màu bị phá vỡ tách khỏi bề mặt hạt điều, nhiều nang chứa chất màu tạo bề mặt nhẵn bóng có màu đen HỒNG THỊ HỒNG 42 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Hình mơ độ nhám bề mặt hạt điều đƣợc mô phần mềm kèm kính hiển vi, cho thấy thay đổi rõ rệt bề mặt hạt điều nhuộm trƣớc sau chiết tách chất màu Hình 3.3 cho thấy bề mặt hạt điều nhuộm sau chiết sóng siêu âm điều kiện chiết chƣa tối ƣu chất màu khe rãnh Điều diện tích tiếp xúc nang mang màu với dung mơi sóng siêu âm truyền tới phía bên rãnh chỗ bề mặt phẳng nên chất màu khó trích Hình 3.3 Hạt điều sau chiết tách (×40) ly 3.2 Đánh giá chất lƣợng chất màu annatto 3.2.1 Quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis Phổ hấp thụ phân tử UV-Vis dung dịch chất màu chiết tách từ hạt điều nhuộm điều kiện chiết (A3B3C1: 55oC, 35 phút, 5/1 g/l) đƣợc thể hình 3.4 Từ phổ nhận đƣợc ta thấy chất màu annatto chiết dung môi metanol đƣợc đặc trƣng ba bƣớc sóng hấp thụ cực đại 486, Hình 3.4 Phổ UV-Vis chất màu annatto chiết từ hạt điều nhuộm 456 432 nm dung môi metanol (A3B3C1) Kết phù hợp với nghiên cứu công bố phổ hấp thụ phân tử hợp chất bixin norbixin [3, 4, 12] Winda Rahmalia cộng chứng minh dung mơi khác nhau, giá trị bƣớc sóng dịch chuyển tùy HOÀNG THỊ HỒNG 43 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang thuộc vào độ phân cực dung môi, nhƣng chất màu annatto có bƣớc sóng đặc trƣng Trong nghiên cứu này, tất phổ hấp thụ thu đƣợc mẫu thí nghiệm có ba bƣớc sóng hấp thụ đặc trƣng khơng có xuất peak lạ Điều cho thấy chất màu annatto tƣơng đối tinh khiết không bị biến đổi tính chất hóa học, có hàm lƣợng chất màu bixin cao 3.2.2 Phổ hồng ngoại FTIR Để đánh giá chất lƣợng màu annatto chiết tách đƣợc, phân tích hồng ngoại FTIR cho chất màu annatto thành phần bixin có chất màu đƣợc tiến hành kết đƣợc trình bày hình 3.5 Phổ FTIR chất màu annatto xuất peak đặc trƣng nhóm chức nhƣ nhóm OH (3448,8 cm-1), CC (2921,6 cm-1), C=O (1715,3 cm-1), -1 C=C (1612,7 cm ), C-O (1159,4 Hình 3.5 Phổ hồng ngoại FTIR Bixin Annatto cm-1) Trong nhóm chức Bixin tƣơng ứng nhóm OH (3441,5 cm-1), CC (2920,1 cm-1), C=O (1715,0 cm-1), C=C (1616,6 cm-1), C-O (1160,0 cm-1) Ta thấy có tƣơng đồng giá trị số sóng cƣờng độ peak phổ FTIR chất màu annatto bixin Từ kết chứng tỏ thành phần chất màu annatto chiết tách đƣợc Bixin Điều phù hợp với cơng trình công bố [1] 3.7.2 Kết đo màu khả lên màu K/S 3.7.2.1 Kết đo màu Giá trị L*a*b*, C*, h° mẫu vải cotton dệt thoi nhuộm với chất màu annatto môi trƣờng kiềm đƣợc thể Bảng Trong giá trị L* cho HOÀNG THỊ HỒNG 44 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang biết độ trắng hay độ sáng tối màu sắc, L* có giá trị từ 100, với L* = vật có màu đen tuyệt đối cịn 100 vật có màu trắng tuyệt đối Giá trị a*, b* lần lƣợt trục đỏ - lục vàng - lam cho biết sắc màu vật Từ hai giá trị a* b* tính tốn cho giá trị sắc màu (hay góc sắc màu - h° - màu vật) mức độ sắc màu (C*) theo công thức sau: C* = [(a*)2 + (b*)2]1/2 ho = arctg(b*/a*) Bảng 3.1 Giá trị L*a*b*, C*, h° mẫu vải cotton dệt thoi nhuộm với chất màu annatto Nguồn sáng D65 - góc quan sát 10° L* a* MCoT1 81,97 17,01 MCoT2 75,23 23,26 b* 26,58 37,66 C* ho 31,56 57,38 44,26 58,30 Mẫu Đối với tất mẫu vải cotton dệt thoi cho dù cầm màu trƣớc, không cầm màu hay cầm màu sau nhuộm mẫu có độ trắng – độ sáng giảm nồng độ chất màu tăng, chứng tỏ nồng độ chất màu dung dịch nhuộm tăng lên lƣợng thuốc nhuộm có vải tăng lên Ngồi ra, thấy mẫu vải cầm màu trƣớc nhuộm có độ sáng (trắng) lớn so với mẫu vải cầm màu sau nhuộm lớn so với mẫu vải khơng cầm màu Ngun nhân mẫu vải sau cầm màu nhuộm với nồng độ chất màu HOÀNG THỊ HỒNG 45 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang điều kiện nhuộm nhƣ mẫu không cầm màu cầm màu sau lƣợng thuốc nhuộm bám vải phần phân tử thuốc nhuộm bị ion kim loại Al3+ làm kết tụ thành hạt có kích thƣớc lớn bên ngồi dung dịch khơng cịn khả nhuộm màu cho vật liệu nên độ trắng vải cầm màu trƣớc nhuộm cao Còn mẫu cầm màu sau nhuộm hạt thuốc nhuộm sau vào mao quản vật liệu khỏi vật liệu trình cầm màu nên lƣợng thuốc nhuộm vải cầm màu sau so với mẫu vải không cầm màu nồng độ điều kiện nhuộm Độ sáng, độ trắng màu 50 sắc màu dễ quan sát dễ nhận diện màu với 3.7.4 Đánh giá số tính chất lý 3.7.4.1 Đánh giá độ bền học Bảng 3.2 Kết độ bền đứt độ giãn đứt mẫu vải Mẫu vải Eđ (mm) Pđ (N) MCo 51,73 698,88 MCoT1 60,97 696,46 MCoT2 59,69 717,87 MCoT3 55,35 724,13 MCoK1 60,89 682,88 MCoK2 57,53 684,42 MCoK3 59,35 681,78 MCoS1 58,55 687,09 MCoS2 60,77 709,36 MCoS3 58,83 692,31 HOÀNG THỊ HỒNG 46 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 700 MCo MCoT1 MCoT2 MCoT3 MCoK1 MCoK2 MCoK3 MCoS1 MCoS2 MCoS3 600 500 Q (N) Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 400 300 200 100 0 10 20 30 40 50 60 l (mm) Hình 3.6 Biểu đồ độ bền đứt độ giãn đứt mẫu vải Từ bảng 3.6 thể số liệu đo độ bền đứt mẫu vải theo tiêu chuẩn TCVN 1754 : 1986 (Vải Dệt Thoi - Phƣơng pháp xác định độ bền kéo đứt độ giãn đứt) thiết bị đo TENSILON Universal Tensile Testing Machine RTC – HOÀNG THỊ HỒNG 47 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 1250A Hình 3.19 biểu đồ đƣờng cong kéo đứt mẫu vải cotton dệt thoi nhuộm với chất màu annatto cầm màu với muối phèn nhôm Từ bảng 3.6 hình 3.19 thấy hầu hết mẫu vải có lực kéo đứt xấp xỉ nhau, nhiên số mẫu vải sau nhuộm cầm màu có lực đứt lớn Mẫu khơng nhuộm có độ giãn đứt thấp nhiều so với mẫu nhuộm cầm màu cụ thể độ giãn đứt mẫu trắng 51,73mm mẫu nhuộm khoảng 58-60mm chứng tỏ sau nhuộm độ giãn đứt mẫu tăng lên nhƣng lực có tăng nhƣng khơng đáng kể Nếu lực kéo đứt không thay đổi mà độ giãn đứt mẫu nhuộm tăng nói độ bền tuyệt đối kéo đứt tăng lên, mẫu vải sau nhuộm có độ bền tốt so với mẫu vải khơng nhuộm Ngun nhân tƣợng vật liệu vải cotton dệt thoi (100% Bông) đƣợc nhuộm với chất màu annatto môi trƣờng kiềm pH = 7-8, mơi trƣờng kiềm làm cho xơ bơng trƣơng nở mạnh tăng kích thƣớc mao quản lên Bản thân xơ bơng có thiết diện ngang hình hạt đậu có rãnh cịn thiết diện dọc có dạng xoắn nhƣng trƣơng nở mơi trƣờng kiềm xơ trở lên trịn xơ bơng bị xoắn, tăng kích thƣớc chiều ngang co rút chiều dài Do đó, chất màu vào mao quản xơ dễ dàng kéo đứt lực kéo đứt khơng đổi nhƣng chiều dài đứt xơ giãn nhiều Vì làm tăng độ bền tuyệt đối kéo đứt Ngoài ra, sau nhuộm cầm màu làm tăng liên kết có vải nhƣ liên kết thuốc nhuộm với xenlulo hay liên kết ion kim loại với thuốc nhuộm vải làm cho mẫu vải trở lên bền hơn, lực kéo đứt độ giãn đứt tăng lên 3.7.4.2 Đánh giá độ thống khí Từ kết xác định độ thống khí 10 lần đo mẫu vải, tính tốn giá trị cho giá trị trung bình lần đo, thu đƣợc kết thể bảng 3.7 Từ bảng 3.7 kết độ thống khí trung bình mẫu vải đƣợc so sánh thể biểu đồ Hình 3.20 Bảng 3.3 Kết xác định độ thống khí mẫu vải HOÀNG THỊ HỒNG 48 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Mẫu vải Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Diện tích vải đo Áp suất Dịng khí qua (cm2) (Pa) (1/m2/s) MCo 20 100 97,52 ± 3,37 MCoT1 20 100 79,36 ± 1,69 MCoT2 20 100 78,35 ± 3,16 MCoT3 20 100 80,74 ± 2,58 MCoK1 20 100 82,70 ± 2,50 MCoK2 20 100 78,99 ± 2,80 MCoK3 20 100 76,96 ± 4,91 MCoS1 20 100 83,86 ± 3,03 MCoS2 20 100 84,82 ± 3,02 MCoS3 20 100 81,66 ± 3,05 100 Độ thống khí (l/m2/giây) 80 60 40 20 MCo MCoT1 MCoT2 MCoT3 MCoK1 MCoK2 MCoK3 MCoS1 MCoS2 MCoS3 Hình 3.7 Biểu đồ độ thống khí mẫu vải Từ bảng 3.7 biểu đồ hình 3.20 cho thấy độ thống khí mẫu vải có khác biệt rõ rệt Trong tất mẫu thí nghiệm thấy mẫu khơng nhuộm hay mẫu trắng có độ thống khí cao (97,52 ± 3,37, l/m2/giây) Còn tất mẫu nhuộm dù cầm màu trƣớc, cầm màu sau hay không cầm màu có độ thống khí thấp hơn, ngun nhân sau nhuộm phân tử thuốc nhuộm chất cầm màu nằm mao quản vật liệu làm cho độ mao dẫn vải giảm làm cho vải giảm độ thơng thống Từ đồ thị thấy HỒNG THỊ HỒNG 49 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang nồng độ thuốc nhuộm vải nhiều độ thơng thống vải giảm, với mẫu không cầm màu nồng độ thuốc nhuộm vải lần lƣợt 0,2%; 1%; 2% độ thơng thống tƣơng ứng lần lƣợt 82,70 ± 2,50 (l/m2/giây); 78,99 ± 2,80 (l/m2/giây); 76,96 ± 4,91 (l/m2/giây) Đối với mẫu cầm màu trƣớc độ thống khí mẫu khơng biến đổi theo quy luật ngun nhân cầm màu màu trƣớc nhuộm mẫu bị loang màu chỗ nhiều chỗ ít, thuốc nhuộm phân bố không bề mặt vải, đo kết biến động nhiều Khi so sánh mẫu nhuộm với thấy độ thơng thống mẫu cầm màu sau lớn mẫu không cầm màu lớn mẫu cầm màu trƣớc 3.7.4.3 Đánh giá độ mao dẫn theo phƣơng nằm ngang Độ mao dẫn theo phƣơng nằm ngang mẫu vải thí nghiệm đƣợc đánh giá theo tiêu chuẩn AATCC 198 – 2011 Cơng thức tính độ mao dẫn theo phƣơng nằm ngang vải: W = 𝟏 𝐝𝟏 𝐝𝟐 𝟒2/giây 𝒕 Độ mao dẫn chất lỏng vải, mm Trong đó: W : 𝒙 =𝝅 d1 : Đƣờng kính chất lỏng thấm loang vải theo khổ vải, mm d2 : Đƣờng kính chất lỏng thấm loang vải theo chiều dài vải, mm t : Thời gian thấm chất lỏng vải, giây Từ số liệu thực nghiệm tính tốn theo cơng thức tính độ mao dẫn chất lỏng vải theo phƣơng nằm ngang, thu đƣợc kết thể bảng 3.8 Từ bảng 3.8 hình 3.21 thấy mẫu khơng nhuộm hay mẫu trắng độ mao dẫn chất lỏng vải theo phƣơng ngang tốt, tính thấm hút tốt Cịn mẫu sau nhuộm cầm màu độ mao dẫn theo phƣơng ngang mẫu giảm nguyên nhân sau nhuộm chất màu nằm mao quản làm cho độ lƣu thông nƣớc qua lỗ mao quan giảm nên giảm độ mao dẫn HOÀNG THỊ HỒNG 50 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Bảng 3.4 Kết độ mao dẫn theo phƣơng ngang mẫu vải d1 (mm) d2 (mm) t (giây) W (mm2/giây) MCo 214 100 88 32,37 MCoT1 300 84 77 16,93 MCoT2 300 91 77 18,24 MCoT3 300 90 79 18,39 MCoK1 300 92 77 18,55 MCoK2 300 91 75 17,87 MCoK3 300 94 86 21,04 MCoS1 300 56 48 6,96 MCoS2 300 59 44 6,72 MCoS3 300 70 51 9,19 Từ hình 3.21 thấy mẫu vải sau nhuộm mà không cầm màu 30 mẫu nhuộm cầm màu nguyên nhân sau cầm màu, chất cầm màu làm kết bó hạt thuốc nhuộm tạo hạt có kích thƣớc W (mm2/giây) độ mao dẫn mẫu tốt so với 20 10 lớn giữ chất màu vải Các hạt làm cho kích thƣớc mao quản vải bị thu hẹp, ngăn MCo MCoT3 MCoK3 MCoS3 Hình 3.8 Biểu đồ độ mao dẫn theo phƣơng ngang mẫu vải cản di chuyển nƣớc, làm giảm độ mao dẫn vải Khi so sánh mẫu cầm màu trƣớc cầm màu sau nhuộm mẫu cầm màu trƣớc nhuộm có độ mao dẫn theo phƣơng ngang tốt cầm màu sau HỒNG THỊ HỒNG 51 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang nhuộm số lƣợng tâm hoạt tính vải q trình nhuộm khuếch tán ngồi mơi trƣờng, nên số lƣợng chất màu giữ lại vải mẫu cầm màu trƣớc so với cầm màu sau Do độ mao dẫn mẫu vải cầm màu trƣớc cao mẫu cầm màu sau HOÀNG THỊ HỒNG 52 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, chất màu annatto hạt điều nhuộm đƣợc chiết tách dung môi hữu cơ, metanol, với trợ giúp sóng siêu âm Các yếu tố độc lập ảnh hƣởng đến trình chiết tách đƣợc đánh giá bao gồm: nhiệt độ 25-55 (oC), thời gian 5-35 (phút), dung tỷ 5-15/1 (ml/g) Điều kiện tối ƣu cho hiệu suất 54,8 (oC), 34,32 (phút), 14,93/1 (ml/g) với hiệu suất lớn 5,65% Điều kiện tối ƣu cho hàm lƣợng chất màu 49,81(oC), 30,41 (phút), 14,28/1 (ml/g) với hàm lƣợng chất màu cực đại 0,676 (g Bixin/ g annatto) Điều kiện tối ƣu đồng thời cho hiệu suất chiết hàm lƣợng chất màu 54,56 (oC), 33,93 (phút) 14,93/1 (ml/g), thu đƣợc 5,64 (%) 0,67 (g Bixin/ g annato) Chuyển hóa chất màu bixin thu đƣợc dạng tan nobixin để nhuộm cho vải cotton môi trƣờng kiềm nồng độ chất màu khác theo ba phƣơng pháp: cầm màu trƣớc, cầm màu sau không cầm màu muối phèn nhôm kali Bằng phƣơng pháp đo màu quang phổ xác định đƣợc thông số màu, giá trị độ phản xạ R, giá trị khả lên màu K/S mẫu vải thực nghiệm Cấp độ bền màu mẫu vải thực nghiệm đƣợc đánh giá theo tiêu chuẩn có giá trị khoảng 4-5 Các mẫu vải sau nhuộm cầm màu có độ bền đứt độ giãn đứt tăng so với mẫu vải ban đầu khơng đƣợc nhuộm Độ thống khí vải ,và độ mao dẫn vải theo phƣơng nằm ngang mẫu vải thí nghiệm cho kết mẫu sau nhuộm cầm màu độ thống khí giảm so với mẫu ban đầu Phƣơng pháp chiết tách chất màu annatto từ hạt điều nhuộm dung mơi metanol có trợ giúp sóng siêu âm cho hiệu chiết cao, rút ngắn thời gian chiết Việc cô đặc chất màu annatto giúp thuận lợi cho việc lƣu kho, vận chuyển sử dụng nhƣ thuốc nhuộm thƣơng mại HOÀNG THỊ HỒNG 53 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Chất màu chiết tách đƣợc nhuộm cho vải coton cầm màu muối phèn nhôm cho ánh màu từ vàng sáng đến cam đậm, sử dụng để tạo sản phẩm có tính sinh thái an tồn với ngƣời tiêu dùng HỒNG THỊ HỒNG 54 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO  Nghiên cứu điều kiện nhuộm tối ƣu… HOÀNG THỊ HỒNG 55 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Islam S., Rather, L.J., and Mohammad F Phytochemistry, biological activities and potential of annatto in natural colorant production for industrial applications-A review J Adv Res., 7(3), (2016): 499-514 [2] Hoàng Thị Lĩnh cộng Nghiên cứu khả sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bơng tơ tằm, thiết lập qui trình công nghệ triển khai ứng dụng cho số sở làng nghề dệt nhuộm Đề tài Nghị định thƣ, 2012 [3] Yolmeh, M., et al Optimisation of ultrasoundassisted extraction of natural pigment from annatto seeds by response surface methodology (RSM) Food Chem., 155, (2014): 319–324 [4] Đào Hùng Cƣờng, Phan Thảo Thơ, Nghiên cứu chiết tách phẩm màu điều nhuộm dầu Meizan, Tạp chí Khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 1(30), 2009 [5] Vũ Mạnh Hải, Nghiên cứu chất nhuộm màu chất màu tự nhiên từ hạt lƣơng nho, Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may, 2007 [6] Nguyễn Thị Thu Phƣơng, Nghiên cứu chiết tách chất màu bixin norbixin hạt điều nhuộm, Khoa Hoá - Trƣờng Đại học Sơn Phạm - Đại học Đà Nẵng, 2006 [7] Phạm Thị Kiều Nguyên, Nghiên cứu chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm dung môi vô cơ, Đại học Đà Nẵng, 2012 [8] https://vi.wikipedia.org [9] James Smith, Annatto extracts – Chemical and Technical Assessment, 2006 [10] Nguyễn Trung Thu: Vật liệu dệt, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1993 [11] Cao Hữu Trƣợng, Lý thuyết kỹ thuật nhuộm, in - hoa vật liệu dệt, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1979 HOÀNG THỊ HỒNG 56 LUẬN VĂN THẠC SỸ ... trạng sản xuất da thuộc, đề xuất phƣơng án mở rộng đƣợc qui mô nhà xƣởng, cấu lại sản xuất để nâng cao sản lƣợng, chất lƣợng sản phẩm da thuộctại Viện Nghiên cứu Da Giầy 2.2 Nội dung nghiên cứu. .. pháp nghiên cứu Kết luận chƣơng Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết đánh giá thực trạng sản xuất da thuộctại Nghiên cứu Da Giầy 3.2 Kết xây dựng phƣơng án mở rộng qui mô sản xuất da thuộcchất... thuộcchất lƣợng cao Viện Nghiên cứu Da Giầy 3.3 Các giải pháp nâng cao chất lƣợng hiệu sản xuất da thuộc chất lƣợng cao Viện Nghiên cứu Da Giầy 3.4 Kết luận chƣơng KẾT LUẬN HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO