Giới thiệu chung về xơ Poly trimethyl terephatalate. Các phương pháp nhuộm xơ tổng hợp bằng thuốc nhuộm phân tán. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số: nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, nồng độ thuốc nhuộm.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN PHI HÙNG KHẢO SÁT ĐẶC TRƯNG NHUỘM MÀU XƠ PTT KHÁNG KHUẨN VẰNG ION BẠC (Ag) LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN PHI HÙNG KHẢO SÁT ĐẶC TRƯNG NHUỘM MÀU XƠ PTT KHÁNG KHUẨN VẰNG ION BẠC (Ag) LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS CAO HỮU TRƯỢNG Hà Nội, 2010 Ngµnh CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 LỜI NĨI ĐẦU ******* Trong q trình phát triển, ngành dệt nước ta gặp khó khăn lớn thiếu nguyên liệu dệt Trong năm gần đây, có nhiều cố gắng việc mở rộng diện tích trồng bơng, đẩy mạnh việc ni tằm kết mang lại chưa Công nghiệp sản xuất tơ sợi nhân tạo phục vụ cho ngành dệt bắt đầu Để bảo đảm cho ngành dệt hoạt động, nước ta phải nhập nguyên liệu dệt từ nhiều nước nhiều hãng khác giới Trong số loại nguyên liệu dệt nhập khẩu, có loại để phục vụ cho sản xuất mặt hàng may mặc thơng thường, có loại để phục vụ cho việc sản xuất loại vải chức Gần số sở nghiên cứu sản xuất nhập xơ, sợi poly trimethylene terephtalate (PTT) để nghiên cứu sản xuất thử nghiệm mặt hàng nhằm mở rộng cải thiện chất lượng mặt hàng vải sản xuất nước PTT đánh giá loại vật liệu tổng hợp có nhiều tính chất ưu việt mà từ trước đến loại vật liệu tổng hợp khác chưa đạt Các dòng sản phẩm PTT chức ngày phát triển rộng với đặc tính như: quản lý ẩm, làm mát khô nhanh, chống tia tử ngoại tia gamma… PTT kháng khuẩn ion bạc (Ag) dòng sản phẩm PTT chức thông dụng [9] Thông tin mà nhà sản xuất cung cấp xoay quanh cấu tạo hoá học chung số đặc tính ưu việt dịng sản phẩm Chính mà việc sử dụng PTT chứa ion Ag sản xuất chưa đạt hiệu cao, đặc biệt khâu nhuộm màu Vấn đề đặt cho nhà làm công tác nghiên cứu phải làm sáng tỏ đặc trưng nhuộm màu cho loại vật liệu Thông tin cơng nghệ mà nhà sản xuất cung cấp ĩNgun Phi Hùng 10 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liÖu DÖt May Khãa 2008-2010 đem lại giới hạn loại PTT nhuộm nhiệt độ thấp so với PTT thường Chính lý khiến luận văn nghiên cứu đề tài “Khảo sát đặc trưng nhuộm màu xơ PTT kháng khuẩn ion bạc (Ag)” Mục đích luận văn nhằm khảo sát thông số công nghệ đặc trưng cho trình nhuộm PTT chứa ion Ag; so sánh khả nhuộm màu PTT chứa ion Ag với PTT thường, nhằm khai thác triệt để đặc tính ưu việt loại vật liệu này, nâng cao chất lượng nhuộm hiệu kinh tế, góp phần vào chiến dịch trì khả xuất cạnh tranh thắng lợi thương trường quốc tế Luận văn thực Viện Dệt May, Khoa Công nghệ Dệt May Thời trang – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Cao Hữu Trượng, thầy cô giáo Khoa, Ban lãnh đạo cán nhân viên Viện Dệt May tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn ĩNgun Phi Hïng 11 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung xơ Poly trimethyl terephtalate (PTT) 1.1.1 Cấu tạo, tính chất chung xơ Polyeste (PES) PES loại xơ-sợi tổng hợp mạch dị thể, sản xuất lần Anh vào năm 1950 với tên gọi Terylene Sau sản xuất số nước khác với tên Dacron, Viron, Kodel, Teron (Mỹ), Tergal (Pháp), Tetoron, Kuraray (Nhật)… Nước ta chưa có cơng nghiệp sản xuất xơ PES Tồn xơ PES dùng cho ngành dệt phải nhập Gần đây, nhà máy sản xuất xơ PES Đình Vũ - Hải Phịng khởi cơng xây dựng chưa cho biết sản xuất loại sản phẩm Nguyên liệu ban đầu để sản xuất PES hai loại monome : Axit terephtalic: thu từ q trình tổng hợp benzen Do axit terephtalic khó hịa tan nhiều dung môi hữu nên ngày người ta thường dùng dimetyl terephtalate 1,4 bis hydroxyl methyl cyclohexane Etylen glycol: thu từ trình tổng hợp etylen, sở oxi hóa etylen thành etylen oxit Ngồi etylen glycol, người ta cịn dùng butylen glycol kết hợp với axit terephtalic [1] Quá trình đa tụ PES từ hai loại nguyên liệu tiến hành nhiệt độ 270 ÷ 280oC, áp suất thấp Sau làm nguội, nghiền thành cục nhỏ, rửa monome không tham gia phản ứng, sấy khơ để có hạt nhựa PES (hạt chip) Để hình thành xơ sợi PES, người ta thường dùng phương pháp nóng chảy, nhiệt độ ln giữ ổn định khoảng 270275oC, nhiệt độ tăng lên 285oC PES bị nhiệt hủy Hiện xơ Nguyễn Phi Hùng 12 Luận văn thạc sĩ Ngành CN VËt liÖu DÖt May Khãa 2008-2010 PES sản xuất nhiều xơ polyethylene terephtalate (PET) xơ poly trimethylene terephtalate (PTT) [6] Dưới công thức cấu tạo vài xơ tiêu biểu: - Cấu tạo hoá học PET sau: - Cấu tạo hoá học xơ PTT: (o C C o o o CH2 CH2 CH2 )n - Cấu tạo hoá học xơ Poly 1-4 bis methylene cyclohexan Terephtalate: Xơ PET có độ bền cao Độ bền đứt tương đương với xơ polyamit (PA) Khi ướt không giảm độ bền Khả phục hồi đàn hồi dạng ban đầu lớn Vì sản phẩm dệt xơ sợi PET giữ hình dạng ban đầu, bị nhàu, giữ nếp tốt Do ưu điểm người ta thường pha trộn xơ PET với loại xơ dễ bị nhàu bông, vixco… để dệt nhiều mặt hàng vải pha khác [4] Khác với xơ PA, xơ PET có cấu trúc chặt chẽ nên bền với ma sát Do mạch đại phân tử PET có chứa nhân thơm nên độ bền nhiệt PET vượt tất xơ khác Ở 150oC 1000 giờ, độ bền PET giảm 50% Ở 235oC xơ PET bắt đầu bị định hướng, 265oC Nguyễn Phi Hùng 13 Luận văn thạc sĩ Ngành CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 xơ bị nóng chảy 275oC xơ bắt đầu bị phá hủy Vì vậy, loại vải dệt từ PET gia nhiệt nhiệt độ 235oC [6] Cũng loại xơ khác, xơ PET bị giảm bền tác dụng ánh sáng Tuy nhiên, bền với ánh sáng so với tất loại xơ thiên nhiên xơ hóa học khác, polyacrylic Xơ PET không bị ngả sang màu vàng xơ PA Các thông số vật lý khác: - Độ mảnh : 1,3 den - Độ hồi ẩm : 0,3% - Độ hút ẩm kém: 0,4 ÷ 0,5% (điều kiện tiêu chuẩn) Độ hút ẩm làm cho vải từ xơ PET khó hút mồ hơi, có cảm giác bí dễ sinh tĩnh điện Độ bền lý xơ PET trình bày bảng 1.1 Thơng số - Độ bền đứt Xơ-sợi cắt ngắn (stapen) Sợi filament Loại thường Loại dún thấp Loại thường Chịu lực cao 40-60 20-30 40-60 60-80 15-30 30-55 25-30 7-15 (gf/tex) - Độ giãn đứt (%) Bảng 1.1: Độ bền đứt độ giãn đứt loại xơ, sợi PET PET bền với tác dụng axit Hầu hết axit vô hữu với nồng độ không cao nhiệt độ thường không làm ảnh hưởng đến độ bền PET Khi nhiệt độ cao (>70oC) nồng độ cao (H SO 70%, HNO 60%) xơ PET bị phá hủy phận Nguyễn Phi Hùng 14 Luận văn thạc sĩ Ngành CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 Thơng thường PET khơng bị phá hủy kiềm yếu kiềm mạnh (kể muối kiềm) nồng độ thấp nhiệt độ bình thường Tuy nhiên đun sơi dung dịch NaOH 1% xơ PET bị thủy phân Trong dung dịch NaOH 40% hay KOH 50% nhiệt độ thường xơ bị phá hủy, nhiệt độ sơi xơ bị phá hủy hồn tồn (do mạch phân tử có nhóm este dễ bị thủy phân) PET bền với chất oxy hoá khử Các chất oxi hóa hiđro peroxit, natri hipoclorit hay natri hiđrosunfit…đều không làm ảnh hưởng đến chất lượng PET PET bền với dung môi thông thường như: benzen, axeton, rượu… Do PET chứa nhóm ưa nước, lại có cấu trúc chặt chẽ PES có hàm ẩm thấp, làm cho PET có khả cách điện cao, dễ sinh tĩnh điện, gây khó khăn trình dệt Mạch đại phân tử PET thể tính bất đối xứng cao chiều dọc ngang, nhóm (-CO-C H -CO-) linh động, khó quay tự do, nhóm este cịn liên hợp với nhân thơm nên có độ phân cực lớn Những đặc điểm làm cho cấu tạo mạch đại phân tử PET đặn, gấp khúc, khơng phân nhánh có độ định hướng cao, làm cho xơ cứng, khó nhuộm; nhuộm màu loại thuốc nhuộm có tính tương tự (khơng hồ tan nước) nhiệt độ cao hay có mặt chất tải Do xơ PET khơng chứa nhóm có tính bazơ nhóm có tính axit mạnh, dùng thuốc nhuộm cation hay anion để nhuộm chúng Để nhuộm PET người ta thường dùng thuốc nhuộm phân tán loại thuốc nhuộm có tính chất tương tự nhiệt độ cao hay có mặt chất tải, vài trường hợp dùng thuốc nhuộm hồn ngun khơng tan dạng huyền phù phân tán cao ĩNguyÔn Phi Hïng 15 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 Hiện để mở rộng mặt hàng dệt từ xơ PET, người ta sản xuất xơ PET biến tính khác như: xơ PET nhuộm thuốc nhuộm cation (CD-PET); xơ PET nhuộm sâu màu (DD-PET); xơ PET chống vón gút (LD-PET); xơ PET chống tĩnh điện; xơ PET cháy chậm; xơ PET chống nhiễm bẩn; xơ PET kháng khuẩn, v v… 1.1.2 Sự khác PET PTT Để khắc phục số nhược điểm xơ PET cứng, khó nhuộm màu, phải nhuộm nhiệt độ cao dẫn đến việc đời xơ PTT Sự khác chủ yếu cấu tạo hoá học PET PTT mạch đại phân tử xơ, thay cho etylen glycol người ta dùng trimetylen glycol Điều ảnh hưởng đến tính chất lý khả nhuộm màu xơ Xơ PTT xem kiểu xơ PET biến tính [9] PTT có độ mềm mại đàn hồi tốt, tạo sản phẩm có độ giãn cao cảm giác sờ tay mong muốn PTT nhuộm màu thuốc nhuộm phân tán giống PET Khi nhuộm xơ PET sử dụng chất tải thuốc nhuộm dễ khuếch tán vào xơ (khi nhuộm tận trích), điều khơng cần thiết nhuộm xơ PTT Nhiều cơng trình nghiên cứu cho biết, PTT nhuộm màu nhiệt độ thấp áp suất thấp so với nhuộm PET Tốc độ nhuộm PTT thuốc nhuộm phân tán tương tự nhuộm PET loại thuốc nhuộm này, nhiệt độ nhuộm PTT thấp nhuộm PET [8] 1.1.3 Đặc điểm cấu tạo PTT PTT (poly trimethylene terephtalate) phát minh năm 1941 Britons John Rex Whinfield James Tennant Dickson PTT biết đến với nhiều tính chất ưu việt, nhiên năm đầu phát minh loại xơ này, chưa sản xuất rộng rãi lý thương mại Nm 1960 Nguyễn Phi Hùng 16 Luận văn thạc sĩ Ngµnh CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 cơng ty Shell Chemical bắt đầu sản xuất tới năm 1996, PTT sản xuất nhiều công ty Shell Chemical tìm giải pháp hạ giá thành sản phẩm nâng cao chất lượng sản xuất 1-3 propandiol (PDO), loại nguyên liệu để sản xuất PTT Và năm 1999 hãng đưa sản xuất hàng loạt với số lượng lớn (72.000 tấn/năm) [7] Cùng thời gian hãng Dupont đưa dây chuyền sản xuất với tên gọi Degussa Technology hãng SK Chemicals sản xuất hàng loạt loại xơ dạng sợi filament với quy mơ tồn cầu Năm 2002 hãng Alliance kết hợp với Dupont phát triển sản phẩm PTT stapen Sản lượng năm 2006 hãng lớn với PTT filament 150 tấn/tháng stapen 30 tấn/tháng [9] Hiện giới có nhiều sản phẩm PTT khác với tên thương mại riêng với đặc tính đa dạng sản phẩm 1.1.3.1 Quá trình sản xuất PTT Poly trimethylene terephtalate (PTT) dạng polyeste thơm chế tạo từ trình trùng ngưng 1,3-propandiol (PDO) axit terephtalate PTT sản xuất thành cơng phương diện thí nghiệm sản xuất thương mại tạo sản phẩm sợi filament, xơ stapen sản phẩm vải không dệt nhờ q trình kết dính chảy lỏng Cấu tạo mạch đại phân tử PTT trình bày hình 1.1 (o C C o o o CH2 CH2 CH2 )n Hình 1.1: Cấu tạo mạch đại phõn t ca PTT Nguyễn Phi Hùng 17 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khóa 2008-2010 b, Kết thu nhuộm thuốc nhuộm Terasil Navy BRW Lượng thuốc Lượng thuốc Nhiệt TT độ Chỉ số K/S (oC) nhuộm hấp nhuộm lại phụ vào xơ dung (%) dịch (%) Độ bền màu giặt xà phòng (cấp) 100 38,64425650 38,60530 45,64317 2 105 40,01085672 57,44750 29,26985 110 42,63725714 68,42150 20,72100 2-3 115 44,72362196 79,50375 10,64600 3-4 120 45,03949565 82,75750 8,518575 125 46,01450784 83,65012 6,29300 130 46,49990050 83,65012 6,20935 Bảng 3.3 Kết thu trình nhuộm: lượng thuốc nhuộm hấp phụ vật liệu, số K/S, độ bền màu với giặt xà phòng mẫu vải PTT thường nhuộm thuốc nhuộm Terasil Navy BRW Lượng thuốc Lượng thuốc Nhiệt Độ bền màu nhuộm hấp nhuộm lại phụ vào xơ dung (%) dịch (%) 32,84875 47,30978 2-3 100 23,48634468 105 25,06116744 50,67500 32,46165 2-3 110 26,69478030 62,72250 22,53900 2-3 115 27,64200000 120 29,76190000 72,89500 12,64600 3-4 81,14750 9,52610 125 30,40625544 130 30,63927534 81,95750 7,34615 81,95750 7,26339 TT độ Chỉ số K/S (oC) giặt xà phòng (cấp) Bảng 3.4 Kết thu trình nhuộm: lượng thuốc nhuộm hấp phụ vật liệu, số K/S, độ bền màu với giặt xà phòng mẫu vải PTT chứa ion Ag nhuộm thuốc nhuộm Terasil Navy BRW Nguyễn Phi Hùng 60 Luận văn thạc sÜ Ngµnh CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 Nhận xét: Qua số liệu thu bảng 3.3 3.4 nhuộm thuốc nhuộm Terasil Navy BRW cho thấy: • Tương tự với nhuộm thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G mẫu vải PTT chứa bạc màu nhạt mẫu vải PTT không chứa bạc (cả 115oC 120oC) Điều thể thông qua so sánh số K/S lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ hai loại vải điều kiện nhuộm • Khi nhuộm mẫu PTT chứa bạc phải đến 1200C bão hịa nhuộm, từ nhiệt độ trở thuốc nhuộm vào sâu xơ độ bền màu đạt yêu cầu 3.1.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian nhuộm Từ kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nhuộm, nhiệt độ nhuộm thích hợp cho PTT PTT chứa bạc chọn 120oC Việc nghiên cứu thời gian nhuộm thực nhuộm mẫu thí nghiệm với loại thuốc nhuộm nhiệt độ 120oC, theo phương án thay đổi thời gian nhuộm sau: Thời gian nhuộm 30 40 50 60 70 80 90 (phút) Các điều kiện nhuộm như: nồng độ thuốc nhuộm, trị số pH, dung tỉ, tốc độ tăng nhiệt độ, nhiệt độ nhuộm không đổi với tất mẫu nhuộm Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nhuộm đến lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ sau: ĩNguyÔn Phi Hïng 61 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 Lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào vải (%) Thời TT gian PTT thường nhuộm màu Yellow (ph) PTT chứa ion Ag màu Yellow PTT thường PTT chứa ion màu Navy Ag màu Navy 30 74,26250 72,74281 73,65170 71,91450 40 79,51217 76,90921 78,84751 75,91410 50 83,19410 79,70402 80,86600 78,86260 60 83,98000 81,90830 82,75750 81,14750 70 84,02700 82,21495 82,80025 81,60640 80 84,03200 82,42500 82,84570 81,67280 90 84,04750 82,48140 82,86220 81,69142 Bảng 3.5 Kết lượng thuốc nhuộm hấp phụ vật liệu mẫu vải PTT thường, PTT chứa ion Ag nhuộm thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Terasil Navy BRW thí nghiệm ảnh hưởng thời gian nhuộm Nhận xét: Qua kết thu từ bảng 3.5 cho thấy: • Đối với loại thuốc nhuộm sử dụng mẫu vải PTT thường hấp phụ thuốc nhuộm cao mẫu vải PTT chứa bạc • Đến thời gian nhuộm 60 phút mẫu vải PTT chứa bạc PTT không chứa bạc đạt mức bão hịa, khơng cần thiết phải nhuộm thời gian 60 phút Thời gian nhuộm 60 phút xem thích hợp 3.1.3 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm Việc nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm đến lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ thực với hai mẫu sợi PTT có chứa Ag không chứa Ag thuốc nhuộm phân tán Terasil Yellow 4G Terasil Navy BRW Các phương án thay đổi nồng độ thuốc nhuộm sau: ĩNguyÔn Phi Hïng 62 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Nồng độ 0,5 Khãa 2008-2010 thuốc nhuộm (%) Các điều kiện nhuộm như: nhiệt độ nhuộm 120oC, thời gian nhuộm 60 phút, dung tỉ 1:20, trị số pH, tốc độ tăng nhiệt độ không đổi với tất mẫu nhuộm Kết thu được, trình bày bảng sau: Lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ (%) Nồng độ thuốc nhuộm TT so với khối lượng vải PTT thường PTT chứa ion PTT thường PTT chứa ion màu Yellow Ag màu Yellow màu Navy Ag màu Navy (%) 0,5 93.82150 87.67780 92.02480 86.22450 90.84530 86.48200 88.69951 84.45412 88.28794 84.65240 85.95450 82.87851 4 85.78331 83.13360 84.1782 81.61674 83.98000 81.91083 82.75750 81.14750 82.69400 81.76150 81.43144 80.32221 Bảng 3.6 Kết lượng thuốc nhuộm hấp phụ vật liệu mẫu vải PTT thường, PTT chứa ion Ag nhuộm thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Terasil Navy BRW thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm ĩNguyÔn Phi Hïng 63 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 Chỉ số K/S Nồng độ thuốc nhuộm TT so với khối lượng vải PTT thường PTT chứa ion PTT thường PTT chứa ion màu Yellow Ag màu Yellow màu Navy Ag màu Navy (%) 0,5 12.80101282 12.38679789 11.63356166 11.16071012 22.01508172 17.34671111 24.86557189 19.23077121 31.63766962 23.57430566 34.00625544 24.27184011 4 37.30673284 25.37086066 43.85394912 29.06977921 37.87218788 26.16846047 45.03949565 29.76190000 39.05610000 26.03206667 45.86610963 29.58582131 Bảng 3.7 Kết cường độ lên màu mẫu vải PTT thường, PTT chứa ion Ag nhuộm thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Terasil Navy BRW Nhận xét: Qua kết thu từ bảng 3.6, 3.7 cho thấy: • Khi nhuộm nồng độ thuốc nhuộm máng thấp lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ so với lượng thuốc nhuộm ban đầu cao, tăng nồng độ thuốc nhuộm lên lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ so với lượng thuốc nhuộm ban đầu giảm dần Đến nồng độ thuốc nhuộm 6% lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ gần không tăng nữa, tăng nồng độ thuốc nhuộm lên đến 8% lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ không thay đổi đáng kể Điều với qui luật chung ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm đến lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ • Thơng qua số K/S cho thấy đến nồng độ thuốc nhuộm 6% mẫu PTT chưa bạc đạt đến màu đậm ĩNguyÔn Phi Hùng 64 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu DÖt May Khãa 2008-2010 3.2 Bàn luận kết thực nghiệm Để bàn luận xu hướng ảnh hưởng chế độ nhuộm vải PTT thường PTT chứa ion Ag thuốc nhuộm phân tán, từ kết nồng độ thuốc nhuộm hấp phụ xơ, kết hợp đối chứng với nồng độ thuốc nhuộm lại dung dịch nhuộm, luận văn đánh giá tiêu độ bền màu cường độ màu mẫu thử nghiệm Từ đó, xem xét bàn luận ảnh hưởng thông số nhuộm để tìm đặc trưng nhuộm (nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, tỉ lệ lên màu) trình nhuộm vải PTT chứa ion Ag thuốc nhuộm phân tán; đồng thời so sánh khả nhuộm màu PTT chứa ion Ag với PTT thường 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nhuộm Từ giá trị lượng thuốc nhuộm hấp phụ vật liệu xác định, xây dựng đồ thị tận trích tương ứng với thuốc nhuộm mẫu vật liệu sau: E (%) Độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G 90 80 70 60 50 40 30 Mẫu khơng có Ag Mẫu có Ag 100 105 110 115 120 125 130 Nhiệt độ (oC) Đồ thị 3.1: Ảnh hưởng nhiệt độ nhuộm đến độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Qua đồ thị 3.1 cho thấy nhiệt độ 115oC mẫu vải PTT bạc nhuộm bão hồ, cịn mẫu vải PTT chứa bạc phải nhiệt độ 120oC đạt đến gần bão hồ Độ tận trích thuốc nhuộm mẫu vải PTT chứa ĩNguyÔn Phi Hïng 65 LuËn văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khóa 2008-2010 bạc thấp mẫu vải không chứa bạc Như nhận xét sơ mẫu vải PTT chứa bạc khó nhuộm so với PTT thường E (%) Độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Navy BRW 90 80 70 60 50 40 30 Mẫu khơng có Ag Mẫu có Ag 100 105 110 115 120 125 130 Nhiệt độ (oC) Đồ thị 3.2: Ảnh hưởng nhiệt độ nhuộm đến độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Navy BRW Đồ thị tận trích thuốc nhuộm Terasil Navy BRW có dạng tương tự với thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Qua hai đồ thị 3.1 3.2 nhận xét chung: - Với vải PTT khơng chứa bạc nhiệt độ 115oC vải nhuộm gần bão hồ, cịn vải PTT chứa bạc phải đến 120oC đạt bão hoà - Chỉ nên nhuộm vải PTT chứa bạc 120oC đủ, không cần thiết phải nhuộm nhiệt độ cao hơn, nhuộm nhiệt độ 120oC lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ chưa đạt yêu cầu 3.3.2 Khảo sát thời gian nhuộm Sau lựa chọn nhiệt độ nhuộm 120oC, luận văn tiến hành nhuộm cặp vật liệu nhiệt độ lựa chọn với thời gian nhuộm khác trình bày phần 3.2.2 Dựa vào kết nghiên cứu xây dựng đồ thị tận trích thuốc nhuộm mẫu vải sau: Nguyễn Phi Hùng 66 Luận văn thạc sĩ Ngành CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 Độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Navy BRW E (%) 90 85 Mẫu khơng có Ag Mẫu có Ag 80 75 70 30 40 50 60 70 80 90 Thời gian (ph) Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng thời gian nhuộm đến độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Navy BRW Độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G E (%) 90 85 Mẫu khơng có Ag Mẫu có Ag 80 75 70 30 40 50 60 70 80 90 Thời gian (ph) Đồ thị 4: Ảnh hưởng thời gian nhuộm đến độ tận trích thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Qua hai đồ thị 3.3 3.4 nhận thấy: - Thời gian nhuộm cho mẫu vải PTT chứa bạc 120oC phải kéo dài đến 60 phút lượng thuốc nhuộm tận trích đạt đến bão hồ hai thuốc nhuộm thử nghiệm - Cũng nhiệt độ 120oC, vải PTT khơng chứa bạc ln có độ tận trích cao vải PTT chứa bạc với hai thuốc nhuộm nghiên cứu, phải gần đến 60 phút đạt đến bão hồ ĩNgun Phi Hïng 67 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm Sau lựa chọn nhiệt độ nhuộm 120oC, thời gian nhuộm 60 phút luận văn tiến hành nhuộm cặp vật liệu nhiệt độ thời gian lựa chọn với nồng độ thuốc nhuộm khác trình bày phần 3.2.3 Dựa vào kết độ tận trích, xây dựng đồ thị tận trích thuốc nhuộm mẫu vải sau: Phần trăm thuốc nhuộm hấp phụ (%) Phần trăm lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ so với lượng thuốc nhuộm ban đầu - thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G 100 90 Mẫu khơng có Ag Mẫu có Ag 80 70 60 0.5 Nồng độ thuốc nhuộm (%) Đồ thị 3.5: Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G đến khả hấp phụ thuốc nhuộm mẫu PTT thường PTT chứa bạc Phần trăm thuốc nhuộm hấp phụ (%) Phần trăm thuốc nhuộm hấp phụ vào xơ sợi so với lượng thuốc nhuộm ban đầu - thuốc nhuộm Terasil Navy BRW 95 90 85 80 75 70 Mẫu khơng có Ag Mẫu có Ag 0.5 Nồng độ thuốc nhuộm (%) Đồ thị 3.6: Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm Terasil Navy BRW đến khả hấp phụ thuốc nhuộm mẫu PTT thường PTT cha bc Nguyễn Phi Hùng 68 Luận văn thạc sÜ Ngµnh CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 Như vậy, qua đồ thị 3.5 3.6 nhận thấy: - Khi tăng nồng độ thuốc nhuộm máng nhuộm lên lượng thuốc nhuộm tương đối hấp phụ vào xơ (%) giảm dần, đồ thị xuống, đến khoảng nồng độ thuốc nhuộm máng đạt 6% đồ thị gần nằm ngang, trình nhuộm đạt bão hoà Dạng đồ thị phù hợp với qui luật chung động học nhuộm trình nhuộm vật liệu dệt lớp thuốc nhuộm khác - Tuy nhiên, kết phản ánh nhuộm hai mẫu vải PTT với dung tỉ 1:20 Trong thực tế, vải nhuộm điều kiện sản xuất công nghiệp với dung tỉ nhỏ (1:10 1:5), nghĩa nồng độ thuốc nhuộm (g/l) máng tăng lên giảm bớt nồng độ thuốc nhuộm (%) so với vật liệu nhuộm xuống thấp Dựa vào kết cường độ lên màu, xây dựng đồ thị khả lên màu thuốc nhuộm mẫu vải sau: Độ lên màu mẫu nhuộm thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G K/S 60 40 Yellow M0 Yellow M1 20 0.5 Nồng độ (%) Đồ thị 3.7: Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G đến khả lên màu mẫu PTT thường PTT chứa bạc Nguyễn Phi Hùng 69 Luận văn thạc sĩ Ngành CN VËt liÖu DÖt May Khãa 2008-2010 Độ lên màu mẫu nhuộm thuốc nhuộm Terasil Navy BRW K/S 60 Navy M0 Navy M1 40 20 0.5 Nồng độ (%) Đồ thị 3.8: Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm Terasil Navy BRW đến khả lên màu mẫu PTT thường PTT chứa bạc Qua đồ thị 3.7 3.8 nhận thấy: - Độ lên màu hai thuốc nhuộm Terasil Yellow 4G Terasil Navy BRW nhuộm vải PTT không chứa bạc cao so với nhuộm vải PTT chứa bạc tất nồng độ thuốc nhuộm khác nhau, nồng độ thuốc nhuộm (% so với vải) khoảng 6% xem bão hoà - Trong tất khoảng nồng độ thuốc nhuộm khảo sát, độ lên màu vải PTT chứa bạc thấp độ lên màu vải PTT không chứa bạc Điều lần cho thấy vải PTT chứa bạc khó nhuộm ĩNgun Phi Hïng 70 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 KẾT LUẬN CỦA LUẬN ¸N ************* Qua khảo sát đặc trưng nhuộm màu PTT chứa bạc PTT thường thuốc nhuộm phân tán Terasil Yellow 4G Terasil Navy BRW rút kết luận sau đây: Vật liệu PTT có nhiệt độ nhuộm thường thấp so với PET khoảng 10÷20oC qua khảo sát cho thấy nhuộm nhiệt độ thấp mẫu vải PTT chứa bạc có độ bền màu kém, đến nhiệt độ nhuộm đạt tới 1200C độ bền màu mẫu nhuộm đạt yêu cầu PTT chứa Ag có nhiệt độ nhuộm thích hợp 1200C cao nhiệt độ nhuộm 1150C PTT khơng chứa Ag Để giải thích đầy đủ tượng cần nghiên cứu thêm có mặt ion Ag PTT thay đổi đến nhiệt độ nhuộm PTT Thời gian nhuộm 120oC phải đạt tới 60 phút vải PTT chứa bạc đạt bão hồ thuốc nhuộm Nhìn chung PTT chứa bạc khó nhuộm loại PTT không chứa bạc Điều kiện nhuộm thích hợp cho PTT chứa bạc nhuộm theo phương pháp tận trích là: • Nhiệt độ nhuộm: 120oC • Thời gian nhuộm: 60 phút (kể từ đạt 120oC) • Nồng độ thuốc nhuộm để đạt màu đậm 6% (với dung tỉ 1:20) Độ lên màu, lượng thuốc nhuộm hấp phụ vào vải PTT chứa bạc với loại thuốc nhuộm nghiên cứu ln thấp so với PTT thường Để giải thích đầy đủ chất nhuộm màu loại xơ PTT kháng khuẩn cần có nghiên cứu thêm vi cấu trúc xơ yếu tố khác Việc nghiên cứu thực với mẫu nhỏ điều kiện phịng thí nghiệm Để có kết luận đầy đủ xác hơn, cần thử nghiệm điều kiện sản xuất cơng nghiệp ĩNgun Phi Hùng 71 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu DÖt May Khãa 2008-2010 TÀI LIỆU THAM KHẢO *************** Tiếng Việt Arthur D Broadbent (2005), Những nguyên lý tạo màu hàng dệt, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Cao Hữu Trượng, Hoàng Thị Lĩnh (2003), Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Kim Thanh (2006), Đề tài nghiên cứu vải sợi PTT, Viện Dệt May, Hà Nội Tổng công ty Dệt May Việt Nam (2004), Kỹ thuật nhuộm, in hoa hoàn tất vật liệu dệt, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trương Phi Nam (2007), Đề tài nghiên cứu vải Polyester kháng khuẩn sử dụng nano bạc, Viện Dệt May, Hà Nội Tiếng Anh Chemical Fibres International, Vol 50(200) No.1,Feb 2000 Coterra polyme, Shell Chemical Co, Westhollow Tech Center, Houston, Texas, 2003 Dyeing and Finishing & Application for PTT, KITECH, 8.Aug 2006 Introduction of PTT , HUVIS, 23.Aug 2006 Nguyễn Phi Hùng 72 Luận văn thạc sĩ Ngµnh CN VËt liƯu DƯt May Khãa 2008-2010 10.PCT International Public action Number WO 02/31244 A2 - World Intellectural Property Organization 11.U.S patent application Ser No 09/989,831, Moerman et al., fiel Jun.3, 2003 International Search Report of Apr.29, 2002 of PCT/EP 01/1173 12.U.S patent application Ser No 5662980 428/88 , Howell et al., Carpet made from PTT, 2004 13 Website SWICO : http//www.swicofil.com/ptt.html 14 Website: http://www.freepatentsonline.com/6702864.html ĩNguyÔn Phi Hïng 73 Luận văn thạc sĩ Ngành CN Vật liệu Dệt May Khãa 2008-2010 PHỤ LỤC CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĩNguyÔn Phi Hùng 74 Luận văn thạc sĩ ... với PTT thường Chính lý khiến luận văn nghiên cứu đề tài ? ?Khảo sát đặc trưng nhuộm màu xơ PTT kháng khuẩn ion bạc (Ag) ” Mục đích luận văn nhằm khảo sát thơng số cơng nghệ đặc trưng cho q trình nhuộm. .. liÖu DÖt May Khãa 2008-2010 1.1.4 Đặc điểm kháng khuẩn bạc xơ PTT chứa bạc (Ag) Bạc (Ag) ion bạc (dạng oxit) biết đến khả kháng khuẩn hiệu nhiều chủng loại vi khuẩn Từ xa xưa người ta biết sử... như: xơ PET nhuộm thuốc nhuộm cation (CD-PET); xơ PET nhuộm sâu màu (DD-PET); xơ PET chống vón gút (LD-PET); xơ PET chống tĩnh điện; xơ PET cháy chậm; xơ PET chống nhiễm bẩn; xơ PET kháng khuẩn,