Nghiên cứu sự ảnh hưởng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa đến khả năng gắn màu của dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm.

Nghiên cứu sự ảnh hưởng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa đến khả năng gắn màu của dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ CÁC TÁC NHÂN OXY HÓA ĐẾN KHẢ NĂNG GẮN MÀU CỦA DỊCH CHIẾT TỪ VỎ MĂNG CỤT LÊN VẢI TƠ TẰM Giảng viên hướng dẫn: Th.S PHẠM THỊ HỒNG PHƯỢNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HOÀI NHƯ MSSV: 10059961 Lớp: DHHC6 Khố: 2010-2014 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ CÁC TÁC NHÂN OXY HÓA ĐẾN KHẢ NĂNG GẮN MÀU CỦA DỊCH CHIẾT TỪ VỎ MĂNG CỤT LÊN VẢI TƠ TẰM Giảng viên hướng dẫn: Th.S PHẠM THỊ HỒNG PHƯỢNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HOÀI NHƯ MSSV: 10059961 Lớp: DHHC6 Khố: 2010-2014 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2014 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Độc lập – Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Họ tên sinh viên: Nguyễn Hồi Như MSSV:10059961 Lớp: DHHC6 Chun ngành: Cơng nghệ Hóa – Vật liệu Tên đề tài đồ án chuyên ngành : Nghiên cứu ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm Nhiệm vụ: - Tổng quan thuốc nhuộm có nguồn gốc tự nhiên - Giới thiệu măng cụt vải tơ tằm - Tổng quan công nghệ nhuộm vật liệu dệt - Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm sau nhuộm - Đánh giá sản phẩm thay đổi tính chất vải trước sau xử lý phương pháp định tính, định lượng phân tích hóa lý: - Các tiêu độ bền với gia công ướt: giặt, clo, mồ hôi - Xác định độ tăng khối - Kiểm tra độ bền masat khô, masat ướt… - Xác định thành phần chất mang màu có vải sau nhuộm - Xác định cấu trúc bề mặt vải sau nhuộm Ngày giao đồ án chuyên ngành: 3-12-2013 ii Ngày hoàn thành đồ án chuyên ngành: Họ tên giáo viên hướng dẫn: Phạm Thị Hồng Phượng Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2013 Chủ nhiệm môn chuyên ngành Giáo viên hướng dẫn iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian rèn luyện học tập môn công nghệ hóa hữu Trường Đại học Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh, em thầy truyền dạy kiến thức bổ ích, giúp em trang bị cho hành trang vững cho tương lai Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt cho em học tập rèn luyện thân Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Cơng nghệ Hóa học, cô Lê Thị Thanh Hương – trưởng khoa quý thầy cơng tác Khoa Cơng nghệ Hóa học thầy Bộ mơn Hóa Hữu tận tình dạy cho chúng em khơng kiến thức chun mơn mà cịn kiến thức xã hội để ứng dụng sống tạo điều kiện thuận lợi để em có đầy đủ dụng cụ thiết bị cần thiết suốt trình thực đề tài tốt nghiệp để hồn thành khóa học Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Phạm Thị Hồng Phượng - giáo viên hướng dẫn tận tâm dạy kiến thức quý giá dành nhiều thời gian, tâm huyết vào hướng dẫn nghiên cứu để em hồn thành tốt đồ án chun ngành Cuối xin gửi lời tri ân sâu sắc đến ba mẹ người sinh thành nuôi dưỡng, tạo điều kiện giúp thành công học tập ngày hôm Em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày….tháng… năm 2014 Họ tên sinh viên iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:  Nội dung thực hiện:  Hình thức trình bày:  Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Giáo viên hướng dẫn v NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:  Nội dung thực hiện:  Hình thức trình bày:  Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Giáo viên phản biện vi MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thuốc nhuộm tự nhiên 1.1.1 Lịch sử thuốc nhuộm tự nhiên giới 1.1.2 Lịch sử thuốc nhuộm tự nhiên Việt Nam 1.2 Tổng quan măng cụt 1.2.1 Giới thiệu chung măng cụt 1.2.2 Thành phần hóa học vỏ măng cụt 1.3 Tổng quan vải tơ tằm 12 1.3.1 Lịch sử vải tơ tằm 12 1.3.2 Đặc điểm vải tơ tằm 13 1.3.3 Tính chất vải tơ tằm 13 1.3.4 Chuẩn bị vải tơ tằm 14 1.4 Giới thiệu tiêu kiểm tra độ bền sau nhuộm 17 1.4.1 Chuẩn bị mẫu để kiểm tra 18 1.4.2 Kiểm tra độ bền giặt 18 1.4.3 Kiểm tra độ bền mồ hôi 19 1.4.4 Kiểm tra độ bền Clo 19 1.4.5 Kiểm tra độ bền H2O2 19 1.4.6 Kiểm tra độ bền ma sát 20 1.5 Các phương pháp phân tích cấu trúc 20 1.5.1 Phương pháp phổ hồng ngoại (FTIR) 20 1.5.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X 21 1.5.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 22 1.6 Hệ thống biểu diễn màu sắc CIELAB 23 1.7 Tổng quan quy hoạch thực nghiệm 26 vii 1.7.1 Định nghĩa quy hoạch thực nghiệm 26 1.7.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 27 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 29 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 29 2.1.1 Mục tiêu đề tài 29 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 29 2.2 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ thiết bị sử dụng 29 2.2.1 Nguyên liệu 29 2.2.2 Hóa chất 30 2.2.3 Thiết bị dụng cụ 30 2.3 Phương pháp nghiên cứu 30 2.3.1 Quy trình tổng quát tiến hành nghiên cứu 30 2.3.2 Chuẩn bị nguyên liệu 32 2.3.3 Quy trình nhuộm tổng quát vải tơ tằm 33 2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng tác nhân ánh sáng oxy hóa đến tính chất vải nhuộm khơng có chất oxy hóa H2O2 34 2.3.5 Khảo sát ảnh hưởng tác nhân ánh sáng oxy hóa đến tính chất vải nhuộm với có mặt chất oxy hóa H2O2 35 2.3.6 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm sau nhuộm 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 40 3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng tác nhân ánh sáng oxy hóa đến tính chất vải tơ tằm nhuộm khơng có chất oxy hóa H2O2 40 3.1.1 Ảnh hưởng đến độ tăng khối lượng vải tơ tằm theo thời gian khảo sát 40 3.1.2 Ảnh hưởng đến cường độ màu vải tơ tằm theo thời gian khảo sát 41 3.1.3 Ảnh hưởng đến độ bền màu vải tơ tằm theo thời gian khảo sát 42 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng tác nhân ánh sáng oxy hóa đến tính chất vải tơ tằm nhuộm có mặt chất oxy hóa H2O2 45 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến độ tăng khối lượng vải tơ tằm 45 viii 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến cường độ màu vải tơ tằm 47 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến độ bền màu vải tơ tằm 48 3.3 Quy hoạch thực nghiệm điều kiện nhuộm vải tơ tằm từ dịch chiết vỏ măng cụt 51 3.3.1 Ma trận thực nghiệm 51 3.3.2 Phân tích phương sai hồi quy 53 3.3.3 Ảnh hưởng nhân tố đến hàm mục tiêu cường độ màu 55 3.4 Kết kiểm tra tiêu chí vải sau nhuộm theo đơn công nghệ tối ưu 56 3.4.1 Kết kiểm tra độ bền giặt 56 3.4.2 Kết kiểm tra độ bền mồ hôi acid 57 3.4.3 Kết kiểm tra độ bền mồ hôi kiềm 58 3.4.4 Kết kiểm tra độ bền clo 58 3.4.5 Kết kiểm tra độ bền ma sát 58 3.5 Kết phân tích hóa lý 59 3.5.1 Kết chụp FT-IR dịch măng cụt 59 3.5.2 Kết chụp FT-IR vải trước sau nhuộm 60 3.5.3 Kết XRD 61 3.5.4 Kết chụp SEM 62 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 4.1 Kết luận 64 4.2 Kiến nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 64 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu tiến hành thực nghiệm đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm”, em hoàn thành nội dung sau:  Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu lên vải tơ tằm trường hợp nhuộm khơng có H2O2  Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu lên vải tơ tằm trường hợp nhuộm với có mặt H2O2  Đánh giá tiêu chí độ bền màu số tiêu khác  Phân tích hóa lý sản phẩm tối ưu  Phân tích tốn quy hoạch thực nghiệm Sau trình nghiên cứu thực nghiệm, thu kết tối ưu cho đơn công nghệ sau:  Nhiệt độ nhuộm: 70oC  Thời gian nhuộm: 60 phút  Tỷ lệ dịch chiết/nước = :  pH = 5.5  Nồng độ H2O2: g/l  Thời gian sấy 60oC: 4.2 Kiến nghị Vì thời gian khơng cho phép nên việc nghiên cứu khía cạnh đề tài em hạn chế, chưa chuyên sâu Nếu điều kiện cho phép, nên khảo sát thêm 65 yếu tố khác có độ ảnh hưởng lớn đến trình nhuộm như: thời gian, nhiệt độ, pH, Một số khó khăn mắc phải suốt trình nghiên cứu thực nghiệm:  Thời gian chiết dịch phương pháp thủ cơng cịn lâu, nên dùng thiết bị máy móc chuyên dụng để tiết kiệm thời gian nâng cao hiệu  Liên hệ tìm kiếm nguồn nguyên vật liệu: vải tơ tằm vỏ măng cụt  Cần có thiết bị điều chỉnh nhiệt độ thích hợp thay cho bếp điện thường dùng Với ưu điểm thân thiện với môi trường nên đề tài mang tính ứng dụng cao ngành dệt nhuộm, mong phát triển tương lai đề tài nói riêng đề tài tương tự nói chung 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Phạm Thị Hồng Phượng, Giáo trình kỹ thuật nhuộm in hoa, NXB Khoa Cơng Nghệ Hóa, trường Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh, 2009-2010 [2] Nguyễn Hữu Đỉnh, Trần Thị Đà, Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXB giáo giục, 1999 [3] Thomas Bechtold, Rita Mussak, Handbook of Natural Colorants, John Wiley & Sons Ltd, 65 – 72, 2009 [4] Ashis Kumar Samanta and Adwaita Konar , Dyeing of Textiles with Natural Dyes, Department of Jute and Fibre Technology, Institute of Jute Technology, University of Calcutta India [5] Nguyễn Đình Triệu, Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 1999 [6] Măng cụt, bách khoa toàn thư wikimedia [7] PGS.TS Cao Hữu Trọng, PSG.TS Hồng Thị Lĩnh, Hóa học thuốc nhuộm, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội, 2011 [8] Nguyễn Cảnh, Nguyễn Đình Soa, Tối ưu hóa thực nghiệm hóa học kỹ thuật hóa học, Trường Đại Học Kỹ Thuật Tp HCM, 1994 PHỤ LỤC Phụ lục Kết L, a, b nhuộm khơng có H2O2 khảo sát ánh mặt trời Thời gian (giờ) 10 12 Vị trí 3 3 3 L 75.75 75.48 75.4 75.26 75.22 75.54 75.47 75.76 75.38 76.04 76.08 76.08 75.43 75.84 75.81 75.74 75.97 75.87 A 6.91 7.13 6.87 6.9 6.82 7.08 6.96 7.28 6.9 6.89 6.82 6.85 6.51 6.69 6.84 6.65 6.67 b 20.65 20.93 20.98 21.91 21.53 21.33 21.39 21.05 21.53 21.17 21.39 21.07 21.44 21.26 20.99 21.09 21.05 20.96 C 22.0011 22.65466 22.47642 22.29486 22.25713 22.08075 Phụ lục Kết L, a, b nhuộm khơng có H2O2 khảo sát đèn soi mẫu Thời gian (giờ) 10 12 Vị trí 3 3 3 L 74.74 75.15 74.87 73.99 74.07 73.68 74.62 75.06 74.02 75.18 75.18 74.83 74.44 74.82 75.11 75.14 74.61 74.61 A 7.66 7.39 7.6 7.88 7.73 7.79 7.79 7.5 8.03 7.49 7.54 7.69 7.79 7.65 7.43 7.55 7.77 7.66 b 21.31 20.82 21.3 21.89 21.62 21.56 21.59 21.02 22.24 21.41 21.33 21.72 21.44 21.81 21.23 21.09 21.62 21.04 C 22.4509 23.04986 22.97183 22.78228 22.80523 22.58845 Phụ lục Kết L, a, b nhuộm khơng có H2O2 khảo sát tủ sấy 60oC Thời gian (giờ) 10 12 Vị trí 3 3 3 L 75.25 74.7 74.51 74.07 74.79 74.24 74.8 74.63 74.35 74.98 75.33 75.47 74.92 75.12 74.6 75.86 75.43 75.76 A 6.89 7.28 7.58 7.47 7.26 7.35 6.94 6.98 7.3 7.3 6.72 6.8 6.71 6.7 7.27 6.33 6.72 6.67 b 21.46 21.5 21.82 21.81 21.75 21.81 21.98 22.03 21.91 21.73 21.83 21.49 21.37 21.4 22.02 21.51 22 21.61 C 22.77794 22.99943 23.08375 22.76687 22.67011 22.68013 Phụ lục Kết L, a, b nhuộm có H2O2 khảo sát ánh mặt trời Nồng độ H O2 (g/l) Vị trí L A b 3 3 3 3 73.71 74.26 74.22 73.75 73.59 73.04 73.52 73.29 73.92 73.93 74.48 73.31 75.19 75.26 74.96 75.14 74.79 75.6 75.67 76.19 76.91 74.69 74.68 75.27 8.21 8.17 7.47 8.17 8.08 8.78 8.21 8.21 7.79 7.72 7.43 8.15 7.61 7.8 7.96 8.11 8.33 7.81 8.04 7.78 7.06 8.21 8.1 7.7 21.58 21.74 20.7 20.81 20.9 21.67 21.53 21.42 21.43 21.34 21.19 21.98 20.93 21.15 21.69 20.55 20.87 20.23 21.23 20.73 19.86 20.93 20.85 20.39 C 22.77275 22.71447 22.9272 22.86295 22.63912 22.08264 21.97273 22.21508 Phụ lục Kết L, a, b nhuộm có H2O2 khảo sát đèn soi mẫu Nồng độ H O2 (g/l) Vị trí L A b 3 3 3 3 73.98 74.27 74.71 73.88 73.99 73.53 73.18 74.04 73.73 73.98 74.22 73.9 75.3 75.38 75.43 74.95 76.01 76.05 76.23 75.21 76.05 76.04 76.17 75.88 8.07 7.96 7.72 8.21 8.3 8.43 8.61 7.79 7.91 7.97 8.04 8.11 8.14 8.02 8.47 8.45 7.64 7.36 7.46 8.16 7.42 7.55 7.3 7.73 21.24 20.97 20.79 21.36 21.16 21.42 22.14 21.41 21.18 21.57 21.47 21.79 20.89 20.8 21.04 22.07 20.3 20.23 20.9 21.41 21.05 20.51 20.54 20.72 C 22.44267 22.87727 23.04814 23.05718 22.46402 22.28269 22.47302 21.92256 Phụ lục Kết L, a, b nhuộm có H2O2 khảo sát tủ sấy 60oC Nồng độ H O2 (g/l) Vị trí 3 3 3 3 L 75.39 75.48 76.06 74.54 74.33 74.5 75.04 74.33 74.69 75.05 74.59 74.57 75.29 74.76 75.43 76.76 76 75.98 76.1 77.09 76.43 76.8 75.86 76.5 A 7.35 7.43 7.19 7.87 7.93 7.9 7.77 8.39 8.16 7.5 7.7 7.72 8.19 8.52 8.04 7.82 8.07 7.91 7.5 7.04 7.32 7.54 7.86 7.53 b 21.34 21.53 21.5 21.61 21.95 21.55 21.75 21.81 22.55 22.04 22.05 22.28 22.25 21.49 21.07 21.79 21.56 21.05 21.29 20.87 21.29 20.69 20.97 21.12 C 22.672 23.09642 23.48048 23.40537 23.12502 22.88571 22.37002 22.27882 Phụ lục Kết chụp SEM vải tơ tằm trước nhuộm Phụ lục Kết chụp SEM vải tơ tằm sau nhuộm Phụ lục Kết kiểm tra tiêu độ bền vải tơ tằm ... TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ CÁC TÁC NHÂN OXY HÓA ĐẾN KHẢ NĂNG GẮN MÀU CỦA DỊCH CHIẾT TỪ VỎ MĂNG CỤT LÊN VẢI TƠ TẰM Giảng viên hướng... nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu đề tài Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm, từ đưa thơng số phù hợp cho q trình gắn màu dịch chiết lên. .. thiệu măng cụt vải tơ tằm - Tổng quan công nghệ nhuộm vật liệu dệt - Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng tác nhân oxy hóa đến khả gắn màu dịch chiết từ vỏ măng cụt lên vải tơ tằm sau nhuộm - ? ?ánh giá