(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(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(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 TRƯỜNG 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 NGƯỜI HƯỚNG 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 10 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu ,3 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn CHƯƠNG 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 lược 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 Phương pháp chiết tách chất màu từ annatto 1.2.7 Các yếu tố ảnh hưởng 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 Phương pháp nhuộm màu cho vải cotton [11] 1.4.1 Giới thiệu phương pháp nhuộm 1.4.2 Phương pháp nhuộm tận trích 10 11 12 13 14 14 16 16 16 16 17 17 18 19 19 19 20 21 21 21 21 21 22 22 22 24 25 26 26 27 1.4.3 Phương pháp cầm màu cho vải 27 CHƯƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2.3.1 Vật liệu 2.3.2 Hóa chất 2.3.3 Dụng cụ thiết bị 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.4.1 Phương pháp chiết tách chất màu 2.4.2 Phương pháp thống kê 2.4.4 Phương pháp nhuộm màu cho vải Cotton 2.4.5 Phương pháp đo màu 2.4.6 Phương pháp đánh giá độ bền màu với trình giặt 2.4.7 Phương pháp đánh giá số tính chất lý 2.4.7.1 Phương pháp đánh giá độ bền học 2.4.7.2 Phương pháp đánh giá độ thống khí 2.4.7.3 Phương pháp đánh giá độ mao dẫn theo phương nằm ngang CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 29 29 30 30 30 30 32 32 33 33 34 35 36 36 36 37 3.1 Hạt điều nhuộm trước sau xử lý 3.2 Đánh giá chất lượng 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 thống khí 3.7.4.3 Đánh giá độ mao dẫn theo phương nằm ngang KẾT LUẬN 39 40 40 41 41 41 43 43 45 47 50 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan: Luận văn … tác giả tự nghiên cứu trình bày hồn tồn trung thực chưa cơng bố hình thức Tác giả xin chịu trách nhiệm nghiên cứu trước pháp luật nội dung, hình ảnh kết nghiên cứu trình bày luận văn Hà Nội, ngày 01 tháng 04 năm 2021 Người 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 trường 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, người thầy trực tiếp hướng dẫn, dành nhiều thời gian tâm huyết giúp hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân đây, tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện đào tạo Sau đại học Trường 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 cơng 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 trường đại học Bách Khoa Hà Nội Trung tâm thí nghiệm Dệt may - Viện Dệt may Việt Nam giúp đỡ 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 Như 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 khơng tránh thiếu sót, mong nhận 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] 17 Hình 1.2 Hoa điều nhuộm [8] 17 Hình 1.3 Hạt điều nhuộm [8] 19 Hình 1.4 Hạt điều nhuộm bột màu annatto [8] 19 Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo Bixin 20 Hình 1.6 Cơng thức cấu tạo Norbixin 20 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo Xenlulo 23 Hình 2.1 Ngun liệu, hóa chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm 31 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình chiết tách chất màu nhuộm cho vải cotton từ annatto 32 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình nhuộm 33 Hình 2.4 Khơng gian màu L*a*b* 34 Hình 3.1 Ảnh chụp hạt điều nhuộm qua công đoạn xử lý chiết tách chất màu 39 Hình 3.2 Ảnh chụp kính hiển vi quang học bề mặt hạt điều nhuộm trước sau chiết tách chất màu (×40) 39 Hình 3.3 Hạt điều sau chiết tách (×40) 40 Hình 3.4 Phổ UV-Vis chất màu annatto chiết từ hạt điều nhuộm dung môi metanol (A3B3C1) 40 Hình 3.5 Phổ hồng ngoại FTIR Bixin Annatto 41 Hình 3.19 Biểu đồ độ bền đứt độ giãn đứt mẫu vải 44 Hình 3.20 Biểu đồ độ thống khí mẫu vải 46 Hình 3.21 Biểu đồ độ mao dẫn theo phương ngang mẫu vải 48 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 16 Bảng 1.2 Sản lượng sản xuất tiêu thụ hạt điều giới (tấn/năm) 18 Bảng 1.3 Thành phần bơng 22 Bảng 2.1 Các dung mơi phân tích 30 Bảng 3.4 Giá trị L*a*b*, C*, h° mẫu vải cotton dệt thoi nhuộm với chất màu annatto 42 Bảng 3.6 Kết độ bền đứt độ giãn đứt mẫu vải 43 Bảng 3.7 Kết xác định độ thống khí mẫu vải 45 Bảng 3.8 Kết độ mao dẫn theo phương ngang mẫu vải 48 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 CCD CTPT CODEX-CAC Kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic force microscope) Mơ hình hợp tâm (Central Composite Design) Cơng thức phân tử Ủy ban tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex DX10 FAO Alimentarius Commission) Phần mềm quy hoạch thực nghiệm (Design Expert 10) Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food FT-IR and Agriculture Organization of the United Nations) Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform Infrared RSM Spectrometer) Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface UV-Vis β Ʋ D H T MCoT1 Methodology) Phổ hấp thụ phân tử (Ultraviolet-Visible) Beta Upsilon Dung tỷ Thời gian Nhiệt độ Mẫu vải cotton cầm màu trước nhuộm với nồng độ chất màu MCoT2 0,2% mvải Mẫu vải cotton cầm màu trước nhuộm với nồng độ chất màu MCoT3 1% mvải Mẫu vải cotton cầm màu trước nhuộm với nồng độ chất màu MCoS1 2% mvải Mẫu vải cotton cầm màu sau nhuộm với nồng độ chất màu MCoS2 0,2% mvải Mẫu vải cotton cầm màu sau nhuộm với nồng độ chất màu MCoS3 1% mvải Mẫu vải cotton cầm màu sau nhuộm với nồng độ chất màu MCoK1 2% mvải Mẫu vải cotton không cầm màu nhuộm với nồng độ chất MCoK2 màu 0,2% mvải Mẫu vải cotton không cầm màu nhuộm với nồng độ chất MCoK3 màu 1% mvải Mẫu vải cotton không cầm màu nhuộm với nồng độ chất màu 2% mvải HOÀNG THỊ HỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội HOÀNG THỊ HỒNG Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 10 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Đưa toàn hệ thống gồm: Cốc thử, mẫu vải khung thêu vào vị trí đầu nhỏ giọt Buzet, yêu cầu vị trí đầu nhỏ giọt buzet tâm hình trịn mẫu cách mặt vải 10mm Bắt đầu mở van buzet (đồng thời bấm đồng hồ tính từ giọt chất lỏng rời khỏi vị trí đầu nhỏ buzet) cho thời gian chảy từ 10 ± giây hết ± 0,1 ml chất lỏng buzet, khóa van buzet Xác định thời gian chất lỏng thấm vào vải cách chất lỏng thấm đến vạch vòng tròn 100 ± 3mm ghi lại thời gian chưa tới vạch vòng tròn 100 ± 3mm mà 300 ± 5giây dừng thí nghiệm ghi thời gian 300 ± 5giây Đo khoảng cách mà chất lỏng thấm bề mặt mẫu vải (cả dọc ngang) HOÀNG THỊ HỒNG 40 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hạt điều nhuộm trước 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 thương mại, trải qua trình loại béo cuối qua q 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 tươi, sáng khơng cịn bóng thành phần chất béo loại bỏ Bề mặt hạt điều chuyển sang màu nâu đen sau chiết dung mơi metanol với trợ giúp sóng siêu âm chứng tỏ chất màu trích ly hồn toàn khỏi hạt điều nhuộm Để quan sát rõ biến đổi bề mặt hạt điều nhuộm trước sau chiết chất màu, kính hiển vi quang học với độ phóng đại 40 lần áp dụng Hình 3.2 cho thấy trước sau chiết, bề mặt hạt điều có Hình 3.2 Ảnh chụp kính hiển vi quang học bề mặt hạt điều nhuộm trước 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 41 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 mơ phần mềm kèm kính hiển vi, cho thấy thay đổi rõ rệt bề mặt hạt điều nhuộm trước sau chiết tách chất màu Hình 3.3 cho thấy bề mặt hạt điều nhuộm sau chiết sóng siêu âm điều kiện chiết chưa tối ưu 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 lượng 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) thể hình 3.4 Từ phổ nhận ta thấy chất màu annatto chiết dung mơi metanol đặc trưng ba bước 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 môi khác nhau, giá trị bước sóng dịch chuyển tùy HOÀNG THỊ HỒNG 42 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang thuộc vào độ phân cực dung mơi, chất màu annatto ln có bước sóng đặc trưng Trong nghiên cứu này, tất phổ hấp thụ thu mẫu thí nghiệm có ba bước sóng hấp thụ đặc trưng khơng có xuất peak lạ Điều cho thấy chất màu annatto tương đối tinh khiết khơng bị biến đổi tính chất hóa học, có hàm lượng chất màu bixin cao 3.2.2 Phổ hồng ngoại FTIR Để đánh giá chất lượng màu annatto chiết tách được, phân tích hồng ngoại FTIR cho chất màu annatto thành phần bixin có chất màu tiến hành kết trình bày hình 3.5 Phổ FTIR chất màu annatto xuất peak đặc trưng nhóm chức nhóm OH (3448,8 cm-1), CC (2921,6 cm-1), C=O (1715,3 cm-1), C=C (1612,7 cm-1), C-O (1159,4 Hình 3.5 Phổ hồng ngoại FTIR Bixin Annatto cm-1) Trong nhóm chức Bixin tương 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 tương đồng giá trị số sóng cường độ peak phổ FTIR chất màu annatto bixin Từ kết chứng tỏ thành phần chất màu annatto chiết tách Bixin Điều phù hợp với cơng trình cơng 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 trường kiềm thể Bảng Trong giá trị L* cho HỒNG THỊ HỒNG 43 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* 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 trước, 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 lượng thuốc nhuộm có vải tăng lên Ngồi ra, thấy mẫu vải cầm màu trước nhuộm có độ sáng (trắng) lớn so với mẫu vải cầm màu sau nhuộm lớn so với mẫu vải không cầm màu Nguyên nhân mẫu vải sau cầm màu nhuộm với nồng độ chất màu điều kiện nhuộm mẫu khơng cầm màu cầm màu sau lượng thuốc nhuộm bám vải phần phân tử thuốc nhuộm bị ion kim loại HOÀNG THỊ HỒNG 44 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Al3+ làm kết tụ thành hạt có kích thước lớn bên ngồi dung dịch khơng khả nhuộm màu cho vật liệu nên độ trắng vải cầm màu trước nhuộm cao Cịn mẫu cầm màu sau nhuộm hạt thuốc nhuộm sau vào mao quản vật liệu khỏi vật liệu trình cầm màu nên lượng 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 45 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 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 - Phương pháp xác định độ bền kéo đứt độ giãn đứt) thiết bị đo TENSILON Universal Tensile Testing Machine RTC – HOÀNG THỊ HỒNG 46 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 1250A Hình 3.19 biểu đồ đường 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 cịn mẫu nhuộm khoảng 58-60mm chứng tỏ sau nhuộm độ giãn đứt mẫu tăng lên lực có tăng không 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 không nhuộm Nguyên nhân tượng vật liệu vải cotton dệt thoi (100% Bông) nhuộm với chất màu annatto môi trường kiềm pH = 7-8, mơi trường kiềm làm cho xơ bơng trương nở mạnh tăng kích thước mao quản lên Bản thân xơ bơng có thiết diện ngang hình hạt đậu có rãnh cịn thiết diện dọc có dạng xoắn trương nở môi trường kiềm xơ trở lên trịn xơ bơng bị xoắn, tăng kích thước chiều ngang co rút chiều dài Do đó, chất màu vào mao quản xơ dễ dàng kéo đứt lực kéo đứt khơng đổi chiều dài đứt xơ bơng giãn nhiều Vì làm tăng độ bền tuyệt đối kéo đứt Ngoài ra, sau nhuộm cầm màu làm tăng liên kết có vải 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 thoáng 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 kết thể bảng 3.7 Từ bảng 3.7 kết độ thống khí trung bình mẫu vải so sánh thể biểu đồ Hình 3.20 Bảng 3.3 Kết xác định độ thống khí mẫu vải HOÀNG THỊ HỒNG 47 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Mẫu vải Diện tích vải đo Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Áp suất (cm2) (Pa) 20 100 20 100 20 100 20 100 20 100 20 100 20 100 20 100 20 100 20 100 Độ thống khí (l/m2/giây) MCo MCoT1 MCoT2 MCoT3 MCoK1 MCoK2 MCoK3 MCoS1 MCoS2 MCoS3 Dịng khí qua (1/m2/s) 97,52 ± 3,37 79,36 ± 1,69 78,35 ± 3,16 80,74 ± 2,58 82,70 ± 2,50 78,99 ± 2,80 76,96 ± 4,91 83,86 ± 3,03 84,82 ± 3,02 81,66 ± 3,05 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 trước, 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 nồng độ thuốc nhuộm vải nhiều độ thơng thống vải giảm, với mẫu khơng cầm màu nồng độ thuốc nhuộm vải 0,2%; HOÀNG THỊ HỒNG 48 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 1%; 2% độ thơng thoáng tương ứng 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 trước độ thống khí mẫu không biến đổi theo quy luật nguyên nhân cầm màu màu trước 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 trước 3.7.4.3 Đánh giá độ mao dẫn theo phương nằm ngang Độ mao dẫn theo phương nằm ngang mẫu vải thí nghiệm đánh giá theo tiêu chuẩn AATCC 198 – 2011 Cơng thức tính độ mao dẫn theo phương nằm ngang vải: W = Trong đó: W : d1 : d2 : t : Từ số Độ mao dẫn chất lỏng vải, mm2/giây Đường kính chất lỏng thấm loang vải theo khổ vải, mm Đường kính chất lỏng thấm loang vải theo chiều dài vải, mm Thời gian thấm chất lỏng vải, giây liệu thực nghiệm tính tốn theo cơng thức tính độ mao dẫn chất lỏng vải theo phương nằm ngang, thu kết thể bảng 3.8 Từ bảng 3.8 hình 3.21 thấy mẫu không nhuộm hay mẫu trắng độ mao dẫn chất lỏng vải theo phương ngang tốt, tính thấm hút tốt Cịn mẫu sau nhuộm cầm màu độ mao dẫn theo phương ngang mẫu giảm nguyên nhân sau nhuộm chất màu nằm mao quản làm cho độ lưu thông nước qua lỗ mao quan giảm nên giảm độ mao dẫn Bảng 3.4 Kết độ mao dẫn theo phương ngang mẫu vải d1 (mm) HOÀNG THỊ HỒNG d2 (mm) t (giây) 49 W (mm2/giây) LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 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 51 9,19 MCoS3 300 70 Từ hình 3.21 thấy mẫu vải sau nhuộm mà khơng cầm màu độ mao dẫn mẫu tốt so với mẫu nhuộm cầm màu nguyên nhân sau cầm màu, chất cầm màu làm kết bó hạt thuốc nhuộm tạo hạt có kích thước lớn giữ chất màu vải Các hạt làm cho kích thước mao quản vải bị thu hẹp, ngăn Hình 3.8 Biểu đồ độ mao dẫn theo phương ngang mẫu vải cản di chuyển nước, làm giảm độ mao dẫn vải Khi so sánh mẫu cầm màu trước cầm màu sau nhuộm mẫu cầm màu trước nhuộm có độ mao dẫn theo phương ngang tốt cầm màu sau nhuộm số lượng tâm hoạt tính vải q trình nhuộm khuếch tán ngồi mơi trường, nên số lượng chất màu giữ lại vải mẫu cầm màu trước so với cầm màu sau Do độ mao dẫn mẫu vải cầm màu trước cao mẫu cầm màu sau HOÀNG THỊ HỒNG 50 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 chiết tách dung mơi hữu cơ, metanol, với trợ giúp sóng siêu âm Các yếu tố độc lập ảnh hưởng đến trình chiết tách đánh giá bao gồm: nhiệt độ 25-55 (oC), thời gian 5-35 (phút), dung tỷ 5-15/1 (ml/g) Điều kiện tối ưu cho hiệu suất 54,8 ( oC), 34,32 (phút), 14,93/1 (ml/g) với hiệu suất lớn 5,65% Điều kiện tối ưu cho hàm lượng chất màu 49,81( oC), 30,41 (phút), 14,28/1 (ml/g) với hàm lượng chất màu cực đại 0,676 (g Bixin/ g annatto) Điều kiện tối ưu đồng thời cho hiệu suất chiết hàm lượng chất màu 54,56 (oC), 33,93 (phút) 14,93/1 (ml/g), thu 5,64 (%) 0,67 (g Bixin/ g annato) Chuyển hóa chất màu bixin thu dạng tan nobixin để nhuộm cho vải cotton môi trường kiềm nồng độ chất màu khác theo ba phương pháp: cầm màu trước, cầm màu sau không cầm màu muối phèn nhôm kali Bằng phương pháp đo màu quang phổ xác định 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 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 nhuộm Độ thống khí vải ,và độ mao dẫn vải theo phương nằm ngang mẫu vải thí nghiệm cho kết mẫu sau nhuộm cầm màu độ thống khí giảm so với mẫu ban đầu Phương 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 lưu kho, vận chuyển sử dụng thuốc nhuộm thương mại HOÀNG THỊ HỒNG 51 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Chất màu chiết tách 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 người tiêu dùng HỒNG THỊ HỒNG 52 LUẬN VĂN THẠC SỸ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO  Nghiên cứu điều kiện nhuộm tối ưu… HOÀNG THỊ HỒNG 53 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 tơ tằm, thiết lập qui trình cơng nghệ triển khai ứng dụng cho số sở làng nghề dệt nhuộm Đề tài Nghị định thư, 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 Cường, 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 lương nho, Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may, 2007 [6] Nguyễn Thị Thu Phương, Nghiên cứu chiết tách chất màu bixin norbixin hạt điều nhuộm, Khoa Hoá - Trường 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 Trượng, Lý thuyết kỹ thuật nhuộm, in - hoa vật liệu dệt, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1979 HOÀNG THỊ HỒNG 54 LUẬN VĂN THẠC SỸ ... 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 phương án mở rộng qui mô sản xuất da thuộcchất lượng cao Viện Nghiên cứu Da Giầy. .. xuất để nâng cao sản lượng, chất lượng sản phẩm da thuộctại Viện Nghiên cứu Da Giầy 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu phân tích, đánh giá thực trạng sản xuất da thuộc Nghiên cứu Da Giầy Các... cotton dệt thoi chưa có cơng trình nghiên cứu cơng bố Do đó, đề tài ? ?Nghiên cứu mở rộng qui mô nâng cao hiệu sản xuất da thuộc chất lượng cao Viện Nghiên cứu Da Giầy? ?? cung cấp thông tin hồn thiện