Nghiên cứu sự thay đổi một số tính chất vật lý của vải polyeste sau xử lý kiềm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ HOÀNG PHƯỢNG NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VẢI POLYESTE SAU XỬ LÝ KIỀM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN NHẬT TRINH HÀ NỘI-2018 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, Tác giả xin chân thành cảm ơn: PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh, thầy dìu dắt, hƣớng dẫn tận tình, ln khích lệ, đơn đốc, nhắc nhở dành nhiều thời gian giúp em hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Viện Dệt May - Da Giầy Thời Trang Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội hết lòng truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian tác giả học tập trƣờng Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, tập thể giảng viên Trƣờng Cao đẳng KT-KT Vinatex TP.HCM Ban giám đốc Tổng Công ty Việt Thắng, Công ty TNHH SXTM vải sợi Trƣờng Phát, Viện Dệt May Hà Nội giúp đỡ việc tìm hiểu vải, hóa chất thử nghiệm để phục vụ cho đối tƣợng nghiên cứu luận văn Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ, khích lệ tinh thần, tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Tuy nhiên, trình độ hiểu biết thời gian có hạn, thiếu kinh nghiệm lý thuyết nhƣ thực tế nên luận văn nhiều tồn thiếu sót kính mong q thầy tƣ vấn, góp ý để luận văn đƣợc hồn thiện Cuối xin kính chúc Q thầy cơ, bạn đồng nghiệp, gia đình, bạn bè lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành đạt Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018 Học viên Lê Hồng Phƣợng Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu thay đổi số tính chất vật lý vải polyeste sau xử lý kiềm” cơng trình nghiên cứu riêng tôi, PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh hƣớng dẫn Những số liệu sử dụng đƣợc rõ nguồn trích dẫn danh mục tài liệu tham khảo Kết nghiên cứu chƣa đƣợc công bố công trình nghiên cứu từ trƣớc đến Học viên Lê Hồng Phƣợng Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ XƠ POLYESTE 10 1.1 Lịch sử hình thành phát triển xơ polyeste 10 1.2 Cấu trúc, cơng thức hóa học xơ polyeste 12 1.3 Phân loại xơ polyeste 17 1.4 Tính chất xơ polyeste 18 1.4.1 Tính chất học 18 1.4.2 Tính chất vật lý 19 1.4.3 Tính chất hóa học 20 1.4.4 Tính chất khác 21 1.5 Quá trình sản xuất xơ polyeste (PET) 22 1.5.1 Công đoạn chuẩn bị 22 1.5.2 Các phƣơng pháp kéo sợi 23 1.5.3 Quy trình sản xuất xơ polyeste (PET) 24 1.6 Ứng dụng xơ vải polyeste 30 1.7 Các nghiên cứu khoa học xơ polyeste xử lý kiềm vải polyeste 31 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 38 CHƢƠNG II ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG & PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 39 Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 2.2 Nội dung nghiên cứu 40 2.2.1 Xử lý kiềm vải polyeste 40 2.2.2 Xác định tính chất vật lý vải polyeste sau xử lý kiềm 40 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 41 2.3.1 Phƣơng pháp chuẩn bị mẫu thí nghiệm 41 2.3.2 Phƣơng pháp xử lý kiềm 41 2.3.3 Phƣơng pháp xác định tính chất vật lý 43 2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm 48 KẾT LUẬN CHƢƠNG II 49 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 50 3.1 Nghiên cứu độ co vải polyeste sau xử lý kiềm 50 3.1.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 50 3.1.2 Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý kiềm 52 3.1.3 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý 54 3.2 Nghiên cứu độ cứng uốn vải polyeste sau xử lý kiềm 57 3.2.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý 57 3.2.2 Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý 60 3.2.3 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý kiềm 62 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam BS: British Standard PET: Polyeste Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Xơ – sợi polyeste 10 Hình 1.2 Polyethylene terephthalate .13 Hình 1.3 Xơ polyeste hình dọc mặt cắt ngang 13 Hình 1.4 Cấu tạo đại phân tử polyeste 13 Hình1.5 Mơ hình cấu trúc mắt lƣới tinh thể xơ polyeste .15 Hình 1.6 Mơ hình kết cấu sợi PET 16 Hình 1.7 Cấu trúc xơ polyeste 17 Hình 1.8 Xơ polyeste nhìn kính hiển vi .18 Hình 1.9 Sơ đồ khối công nghệ nhà máy sản xuất xơ sợi điển hình 22 Hinh 1.10 Hệ thống tổng hợp PET từ TPA, DMT EG 25 Hình 1.11: Sơ đồ cơng nghệ hình thành sợi polyeste phƣơng pháp nóng chảy .27 Hình 1.12: Dây chuyền sản xuất xơ polyeste hồn chỉnh 29 Hình 1.13: Sản phẩm ứng dụng xơ- vải polyeste 30 Hình 1.14 Polyeste với phản ứng Sodium Hydroxide 35 Hình 2.1: Vải dệt thoi kiểu vân điểm 39 Hình 2.2 Kích thƣớc cắt mẫu Hình 2.3 Dƣỡng đo chuyên dùng 44 Hình 2.4 Diện tích mẫu thử độ cứng uốn .46 Hình 2.5 Thiết bị đo độ cứng uốn dƣới 47 Hình 3.1 Độ co dọc – ngang vải polyeste thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm .52 Hình 3.2 Độ co dọc – ngang vải polyeste thay đổi thời gian xử lý kiềm .54 Hình 3.3 Độ co dọc - ngang vải polyeste thay đổi nồng độ xử lý kiềm 56 Hình 3.4 Độ cứng uốn dọc – ngang vải thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 59 Hình 3.5 Độ cứng uốn dọc - ngang vải thay đổi thời gian xử lý kiềm 61 Hình 3.6 Độ cứng uốn dọc – ngang vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm .63 Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tính chất học vải polyeste .19 Bảng 1.2 Tính chất vật lý vải polyeste .20 Bảng 1.3 Tính chất hóa học vải polyeste 21 Bảng 1.4 Tính chất khác vải polyeste 21 Bảng 1.5 Dữ liệu lụa polyeste đƣợc sử lý xút 33 Bảng 2.1: Bảng thơng số kỹ thuật mẫu vải thí nghiệm 100% polyeste 39 Bảng 2.2 : Số lƣợng mẫu vải polyeste cần chuẩn bị 41 Bảng 3.1 Độ co dọc vải sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 51 Bảng 3.2 Độ co ngang vải sau thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm .51 Bảng 3.3 Độ co dọc vải thay đổi thời gian xử lý kiềm 53 Bảng 3.4 Độ co ngang vải thay đổi thời gian xử lý kiềm 53 Bảng 3.5 Độ co dọc vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm 55 Bảng 3.6 Độ co ngang vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm .55 Bảng 3.7 Độ cứng uốn dọc vải thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm .58 Bảng 3.8 Độ cứng uốn ngang vải thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm 58 Bảng 3.9 Độ cứng uốn dọc vải thay đổi thời gian xử lý kiềm .60 Bảng 3.10 Độ cứng uốn ngang vải thay đổi thời gian xử lý kiềm 60 Bảng 3.11 Độ cứng uốn dọc vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm 62 Bảng 3.12 Độ cứng uốn ngang vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm 62 Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI MỞ ĐẦU Từ cuối kỷ 19 đến đầu kỷ 20 xuất số sản phẩm xơ sợi nhân tạo nhƣ viscose, acetate, casein….năm 1939 xuất loại xơ sợi tổng hợp khác nhƣ: polyeste, polyamide, ….những năm đầu xuất với dạng sản phẩm áo, quần nhƣng không đƣợc công chúng tiếp nhận, chí cịn bị tẩy chay Bên cạnh đó, xơ thiên nhiên ngày thiếu hụt số lƣợng nên phải dùng xơ hóa học để bổ sung vào thay dần xơ thiên nhiên Hiện nay, xơ hoá học phát triển mạnh mẽ trở thành vật liệu thiếu thị trƣờng sản phẩm hàng may mặc nhƣ sản phẩm kỹ thuật phục vụ cho ngành kỹ thuật khác Sự đời xơ hóa học giải đƣợc vấn đề nguồn nguyên phụ liệu chỗ, đặc biệt ngành dệt vải - nhuộm - hoàn tất ngành may lớn chƣa thể giải thời gian ngắn Vì vậy, phải đƣa giải pháp cơng nghệ, thiết bị, máy móc để chủ động nguyên liệu cho ngành dệt, ngành may… Dựa vào nguồn gốc nguyên liệu ban đầu, ngƣời ta chia sợi dệt làm hai nhóm xơ thiên nhiên xơ hóa học Xơ hóa học đƣợc chia thành hai loại xơ nhân tạo xơ tổng hợp Trong nhóm xơ tổng hợp có xơ polyeste đƣợc sản xuất sử dụng nhiều so với loại xơ khác Trong trình sản xuất xơ polyeste tổng hợp đơn giản, nguyên liệu tham gia phản ứng q trình sản xuất độc hại, thiết bị sản xuất với quy trình khép kín khơng có chất hóa học thải mơi trƣờng Ngồi ra, polyeste chất nhiệt dẻo tái sinh, có nhiều ƣu điểm tính chất học hóa học, đƣợc sử dụng rộng rãi ngành may mặc lĩnh vực khác Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Mỗi loại vải có đặc điểm cấu tạo, cấu trúc, thành phần liên kết vải suốt trình kéo sợi - dệt - nhuộm - hoàn tất vải, tạo đặc điểm khác biệt hình dạng, tính chất lý phạm vi ứng dụng loại vải Do đó, vải polyeste có ảnh hƣởng khơng nhỏ đến tính chất sản phẩm nhƣ khó in, khó nhuộm, độ thống khí, độ cứng xảy q trình sản xuất hồn tất sản phẩm Để khắc phục nhƣợc điểm vải polyeste ngƣời ta nghiên cứu có nhiều kết cho trình tiền xử lý kiềm trƣớc in, nhuộm hạn chế đƣợc tƣợng vón hạt, mềm mại, nhẹ nhàng bề mặt vải Các nghiên cứu cho q trình xử lý kiềm cịn làm thay đổi cấu trúc tinh thể nhƣ tính chất lý xơ polyeste sau xử lý kiềm bề mặt vải trơn, bóng, nhẹ nhàng, mềm mại mƣợt mà nhƣ lụa Đề tài “Nghiên cứu thay đổi số tính chất vật lý vải polyeste sau xử lý kiềm” nghiên cứu thực nghiệm khoa học để đánh giá tác động kiềm đến tính chất vật lý vải polyeste trình xử lý kiềm để làm tài liệu tham khảo cho nhà sản xuất công nghiệp xử lý hoàn tất vải polyeste cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật sản xuất Luận văn nghiên cứu gồm phần: Chƣơng I: Tổng quan xơ polyeste Chƣơng II: Đối tƣợng, nội dung phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng III: Kết nghiên cứu bàn luận Kết luận Lê Hồng Phượng Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Độ co (%) Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Độ co dọc (%) 2.5 Độ co ngang (%) 1.5 0.5 40 50 60 70 80 Thời gian (phút) Hình 3.2 Độ co dọc – ngang vải polyeste thay đổi thời gian xử lý kiềm Từ kết bảng 3.3, bảng 3.4 hình 3.2 ta đƣa số nhận xét sau: - Độ co có xu hƣớng tăng mạnh tăng thời gian xử lý kiềm - Độ co mẫu theo phƣơng dọc lớn độ co phƣơng ngang - Độ co dọc có giá trị lớn 80 phút 2.39% giá trị nhỏ 40 phút 1%, chêch lệch thời gian 40 phút 80 phút 58,1% - Độ co ngang có giá trị lớn 80 phút 1,33% giá trị nhỏ 40 phút 0,5%, chêch lệch hai thời gian 40 phút 80 phút 62,5% - Nhƣ vậy, thời gian xử lý kiềm lớn độ co vải tăng 3.1.3 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý - Các thông số công nghệ nhƣ sau: Nồng độ NaOH: 2%, 4%, 6%, 8%, 10% Nhiệt độ xử lý: 70 0C Thời gian xử lý: 60 phút Lê Hồng Phượng 54 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Độ co vải sau xử lý kiềm đƣợc thể dƣới bảng 3.5, bảng 3.6 nhƣ sau: Bảng 3.5 Độ co dọc vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm Độ co dọc vải thay đổi nồng độ (%) Mẫu thí nghiệm Lần Lần Lần Gíá trị TB Độ co (%) 2% 3,0 4,0 2,0 3,00 0,50 4% 4,0 4,0 2,0 3,33 0,56 6% 5,0 4,0 5,0 4,67 0,78 8% 4,0 8,0 6,0 6,00 1,00 10% 15,0 13,0 12,0 13,33 2,22 Bảng 3.6 Độ co ngang vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm Độ co ngang vải thay đổi nồng độ (%) Mẫu thí nghiệm Lần Lần Lần Gíá trị TB Độ co (%) 2% 0,0 0,0 5,0 1,67 0,28 4% 2,0 3,0 3,0 2,67 0,44 6% 2,5 3,0 5,0 3,50 0,58 8% 3,0 4,0 4,0 3,67 0,61 10% 15,0 10,0 10,0 11,67 1,94 Căn theo kết thử nghiệm độ co dọc ngang vải bảng 3.5, bảng 3.6 công thức 2.1 phụ thuộc vào nồng độ xử lý kiềm đƣợc biểu diễn hình 3.3 Lê Hồng Phượng 55 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Độ co (%) Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Độ co dọc (%) 2.5 Độ co ngang (%) 1.5 0.5 10 Nồng độ (%) Hình 3.3 Độ co dọc - ngang vải polyeste thay đổi nồng độ xử lý kiềm - Từ bảng 3.5, bảng 3.6 hình 3.3 đƣa số nhận xét nhƣ sau: - Độ co vải có xu hƣớng tăng nồng độ xử lý kiềm tăng lên - Độ co dọc mẫu lớn độ co ngang - Độ chênh lệch độ co dọc độ co ngang phụ thuộc vào nồng độ kiềm xử lý vải - Độ co dọc đạt giá trị lớn nồng độ 10% 2,22% thấp nồng độ 2% 0,50% Chênh lệch 77,5% - Độ co ngang đạt giá trị lớn nồng độ 10% 1,94% thấp nồng độ 2% 0,28% Chênh lệch 85,7% Nhƣ vậy, nồng độ xử lý kiềm lớn, tốc độ co mẫu cao, chênh lệch độ co lớn độ co nhỏ theo độ co dọc độ co ngang Lê Hồng Phượng 56 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật BÀN LUẬN Từ kết thu đƣợc thực nghiệm mẫu vải 100% polyeste để nghiên cứu độ co, đƣa số nhận xét sau: - Vải mộc 100% polyeste sau đƣợc xử lý kiềm bị co theo hƣớng tăng dần Mức độ tăng hay nhiều phụ thuộc vào phƣơng án xử lý vải Vải xử lý theo phƣơng án thay đổi nồng độ có độ co ngang lớn Vải xử lý theo phƣơng án thay đổi thời gian có độ co mẫu vải 100% polyeste đƣợc xử lý kiềm lớp xơ, sợi vải bị tổn thƣơng, trọng lƣợng xơ, sợi, vải giảm, bề mặt vải bị xù lông, dẫn đến độ co tăng Khi tăng nồng độ xử lý kiềm giữ nguyên nhiệt độ thời gian nhƣ độ co vải tăng mạnh - Độ co dọc lớn độ co ngang, trình dệt sợi sợi dọc bị kéo căng lực đập baitang Mối liên kết xơ sợi dọc chặt sợi ngang Khi chịu tác dụng hóa chất, nhiệt độ thời gian làm cho sợi co lại 3.2 Nghiên cứu độ cứng uốn vải polyeste sau xử lý kiềm Độ cứng uốn dọc ngang vải 100% polyeste đƣợc xác định theo tiêu chuẩn BS 3356 – 1990 dụng cụ đo góc uốn cố định Thí nghiệm đƣợc thực trung tâm thí nghiệm Dệt May - Viện Dệt May Hà Nội 3.2.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý - Các thông số công nghệ xử lý nhƣ sau: Nhiệt độ xử lý: 40 0C, 55 0C, 70 0C, 85 0C, 100 0C Nồng độNaOH: 6% Thời gian xử lý: 60 phút Lê Hồng Phượng 57 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Độ cứng uốn dọc, độ cứng uốn ngang vải polyeste (mg/mm) đƣợc tính tốn thể dƣới bảng 3.7, bảng 3.8 sau: Bảng 3.7 Độ cứng uốn dọc vải thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm Độ cứng uốn dọc vải thay đổi nhiệt độ (0C) Lần thứ Mẫu thí nghiệm 40 0C 5,2 5,1 4,8 4,9 4,7 55 0C 4,0 5,9 4,5 4,3 70 0C 3,8 3,2 3,8 85 0C 2,9 2,8 100 0C 2,4 2,9 Giá trị TB G (mg/cm) 5,1 4,97 1446,90 4,8 4,6 4,68 1205,96 3,3 3,8 3,4 3,55 523,89 2,9 2,8 2,8 2,7 2,81 252,72 2,8 2,5 2,5 2,7 2,63 201,50 Bảng 3.8 Độ cứng uốn ngang vải thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm Độ cứng uốn ngang vải thay đổi nhiệt độ (0C) Lần thứ Mẫu thí nghiệm 40 0C 4,7 4,5 4,2 4,2 4,5 55 0C 4,1 4,5 4,3 4,2 70 0C 3,5 3,5 3,1 85 0C 2,8 2,5 100 0C 2,5 2,5 Lê Hoàng Phượng Giá trị TB G (mg/cm) 4,0 4,35 972,12 4,1 4,1 4,22 880,19 3,1 3,5 3,5 3,37 446,85 2,8 2,9 2,5 3,0 2,75 236,43 2,7 2,7 2,8 2,7 2,64 205,17 58 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Căn theo kết thử nghiệm độ cứng uốn dọc, độ cứng uốn ngang vải bảng giá trị 3.7, bảng 3.8 công thức 2.2, 2.3 thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm đƣợc biểu diễn hình 3.4 Độ cứng uốn (mg/cm) 1400 Độ cứng uốn dọc (mg/cm) 1200 Độ cứng uốn ngang (mg/cm) 1000 800 600 400 200 40 55 70 85 100 Nhiệt độ (0C) Hình 3.4 Độ cứng uốn dọc – ngang vải thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm Từ hình 3.4 ta rút nhận xét sau: - Độ cứng uốn có xu hƣớng giảm dần nhiệt độ xử lý tăng lên - Độ cứng uốn dọc lớn độ cứng uốn ngang - Độ chênh lệch độ cứng uốn dọc với độ cứng uốn ngang thay đổi tùy theo nhiệt độ xử lý - Độ cứng uốn dọc đạt giá trị cao 1146.90mg/cm 40 0C, thấp 205,20 mg/cm 100 0C, chênh lệch 78,9% - Độ cứng uốn dọc đạt giá trị cao 972,1 mg/cm 40 0C, thấp 201,05 mg/cm 100 0C, chênh lệch 82,4% Nhƣ vậy, nhiệt độ xử lý kiềm lớn tốc độ phá hủy mẫu mạnh nhƣ khối lƣợng độ dày mẫu vải giảm Lê Hồng Phượng 59 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 3.2.2 Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý - Các thông số công nghệ xử lý kiềm nhƣ sau: Thời gian xử lý: 40 phút, 50 phút, 60 phút, 70 phút, 80 phút Nồng độ NaOH: 6% Nhiệt độ xử lý: 70 0C - Độ cứng uốn dọc, độ cứng uốn ngang vải dệt thoi 100% polyeste (mg/mm) đƣợc tính tốn thể dƣới bảng 3.9, bảng 3.10 nhƣ sau: Bảng 3.9 Độ cứng uốn dọc vải thay đổi thời gian xử lý kiềm Độ cứng uốn dọc vải thay đổi thời gian (phút ) Lần thứ Mẫu thí nghiệm Giá trị TB G (mg/cm) 40phút 4,8 4,5 4,9 4,6 4,7 4,3 4.63 1178.0 50phút 4,4 4,1 4,6 4,4 4,4 4,3 4.36 977.1 60phút 4,2 3,9 4,6 4,6 4,4 4,2 4.32 945.1 70phút 4,2 4,3 4,1 4,4 4,3 4,1 4.24 902.0 80phút 4,0 3,7 4,3 3,5 3,7 3,6 3.80 612.5 Bảng 3.10 Độ cứng uốn ngang vải thay đổi thời gian xử lý kiềm Độ cứng uốn ngang vải thay đổi thời gian (phút ) Lần thứ Mẫu thí nghiệm 40phút 4,0 3,8 4,0 3,8 50phút 4,0 3,8 3,6 60phút 3,4 3,6 70phút 3,3 80phút 3,3 Lê Hoàng Phượng Giá trị TB G (mg/cm) 3,8 3,9 3,88 695,2 3,8 3,8 3,6 3,76 626,0 3,9 3,8 3,9 3,6 3,70 594,0 3,4 3,5 3,4 3,4 3,3 3,39 461,8 2,9 3,5 3,4 3,5 3,2 3,29 397,1 60 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Từ số liệu bảng 3.9, 3.10 độ cứng uốn dọc - ngang vải polyeste, độ cứng uốn vải thay đổi thời gian xử lý kiềm đƣợc biểu diễn hình 3.5 Độ cứng uốn(mg/cm) 1400 Độ cứng uốn dọc (mg/cm) 1200 Độ cứng uốn ngang (mg/cm) 1000 800 600 400 200 40 50 60 70 80 Thời gian (phút) Hình 3.5 Độ cứng uốn dọc - ngang vải thay đổi thời gian xử lý kiềm Từ hình 3.5 ta rút nhận xét sau: - Độ cứng uốn có xu hƣớng giảm dần thời gian xử lý tăng lên - Độ cứng uốn dọc lớn độ cứng uốn ngang - Độ chênh lệch độ cứng uốn dọc với độ cứng uốn ngang thay đổi tùy theo thời gian xử lý - Độ cứng uốn dọc đạt giá trị cao 1178 mg/cm 40 phút, thấp 612,5 mg/cm 80 phút, chênh lệch 48 % - Độ cứng uốn ngang đạt giá trị cao 695,2 mg/cm 40 phút, thấp 397,1 mg/cm 80 phút, chênh lệch 42% Nhƣ vậy, thời gian xử lý kiềm lớn tốc độ giảm trọng lƣợng, độ dày mạnh, độ cứng uốn giảm theo Độ cứng uốn dọc giảm nhiều độ cứng uốn ngang Lê Hoàng Phượng 61 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 3.2.3 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý kiềm - Các thông số công nghệ xử lý kiềm nhƣ sau: Nồng độ NaOH: 2%, 4%, 6%, 8%, 10% Nhiệt độ xử lý: 70 0C Thời gian xử lý: 60 phút - Độ cứng uốn dọc, độ cứng uốn ngang vải polyeste (mg/mm) đƣợc tính toán thể dƣới bảng 3.11, bảng 3.12 nhƣ sau: Bảng 3.11 Độ cứng uốn dọc vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm Độ cứng uốn dọc vải thay đổi nồng độ Lần thứ Mẫu thí nghiệm 2% 5,0 5,0 4,8 4,7 5,0 4,7 4,87 1378,8 4% 4,5 4,3 4,5 4,3 4,9 4,1 4,43 1036,9 6% 4,1 5,0 4,4 3,9 4,4 3,8 4,13 835,1 8% 4,0 4,3 3,6 3,8 3,8 4,0 3,84 650,2 10% 3,1 3,4 3,5 3,2 3,5 3,1 3,30 424,1 Giá G (mg/cm) trị TB Bảng 3.12 Độ cứng uốn ngang vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm Độ cứng uốn ngang vải thay đổi nồng độ Lần thứ Mẫu thí nghiệm 2% 4,0 4,3 4,1 4,0 4,2 3,9 4,09 816,7 4% 4,1 4,0 4,0 3,9 4,1 4,0 4,02 771,2 6% 4,0 3,7 4,2 4,1 3,7 4,0 3,95 728,4 8% 3,8 4,0 3,5 3,6 3,9 4,0 3,79 624,9 10% 3,4 3,3 3,4 3,3 2,8 2,9 3,18 381,1 Lê Hoàng Phượng 62 Giá G (mg/cm) trị TB Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Từ số liệu bảng 3.11, bảng 3.12 độ cứng uốn dọc - ngang vải polyeste, độ cứng uốn vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm đƣợc biểu diễn hình Độ cứng uốn (mg/cm) 3.6 1400 Độ cứng uốn dọc (mg/cm) 1200 Độ cứng uốn ngang (mg/cm) 1000 800 600 400 200 10 Nồng độ (%) Hình 3.6 Độ cứng uốn dọc – ngang vải thay đổi nồng độ xử lý kiềm Từ hình 3.6 ta rút nhận xét sau: - Độ cứng uốn có xu hƣớng giảm dần nồng độ xử lý tăng lên - Độ cứng uốn dọc lớn độ cứng uốn ngang - Độ chênh lệch độ cứng uốn dọc với độ cứng uốn ngang thay đổi tùy theo nồng độ xử lý - Độ cứng uốn dọc đạt giá trị cao 1378,8 mg/cm 2%, thấp 424,1 mg/cm 10%, chênh lệch 69.2 % - Độ cứng uốn ngang đạt giá trị cao 816,7 mg/cm 2%, thấp 381,1 mg/cm 10%, chênh lệch 53,3% Nhƣ vậy, nồng độ xử lý kiềm lớn tốc độ phá hủy mẫu mạnh, độ cứng uốn dọc lớn độ cứng uốn ngang Lê Hoàng Phượng 63 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật BÀN LUẬN Từ kết thu đƣợc thực nghiệm mẫu vải 100% polyeste để nghiên cứu độ cứng uốn, đƣa số nhận xét sau: Kết thí nghiệm độ cứng uốn (mg/cm) vải polyeste sau đƣợc xử lý kiềm bị thay đổi độ cứng uốn theo hƣớng giảm dần Mức độ giảm nhiều hay phụ thuộc vào phƣơng án xử lý vải Vải xử lý theo phƣơng án thay đổi nhiệt độ có giảm độ cứng uốn nhiều Vải xử lý theo phƣơng án thay đổi thời gian giảm độ cứng uốn Vì vải polyeste bị xử lý kiềm bề mặt vải bị xù lông, sợi bị tổn thƣơng, trọng lƣợng độ dày vải giảm dẫn đến độ cứng uốn giảm Lê Hoàng Phượng 64 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật KẾT LUẬN - Vải 100% polyeste có đặc điểm khơng nhăn, khơng thấm hút, độ thống khí khơng cao nhƣng lại bền với mài mịn, hóa chất, vi khuẩn ánh sáng… Vải 100% polyeste có nguồn gốc xơ hóa học nên vải bền mơi trƣờng hóa chất vi khuẩn, dƣới tác dụng kiềm tính chất vật lý vải polyeste bị suy giảm nhiều hay tùy thuộc vào mức độ tác dụng - Đề tài “Nghiên cứu thay đổi số tính chất vật lý vải polyeste sau xử lý kiềm” Đề tài nghiên cứu thực nghiệm khoa học để đánh giá tác động kiềm đến tính chất vật lý vải polyeste, từ kết nghiên cứu đƣa kết luận nhƣ sau: Vải polyeste sau xử lý kiềm bị thay đổi số tính chất vật lý vải Khi thay đổi phƣơng án xử lý kiềm khác (nhiệt độ xử lý, thời gian xử lý, nồng độ xử lý) làm ảnh hƣởng đến độ co, độ cứng uốn vải Vải polyeste sau xử lý kiềm bị co rút vải - Trong điều kiện không thay đổi nhiệt độ nồng độ, thời gian xử lý cao độ co lớn - Trong điều kiện không thay đổi nhiệt độ thời gian, nồng độ xử lý cao độ co lớn - Trong điều kiện khơng thay đổi thời gian nồng độ, nhiệt độ xử lý cao độ co lớn Nguyên nhân giải thích nhƣ sau: vải polyeste sau xử lý kiềm bị co vải kiềm có tác dụng phá hủy liên kết lớp xơ, sợi vải làm bị tổn thƣơng: - Trọng lƣợng xơ, sợi, vải giảm - Cấu trúc vải xốp, bề mặt vải bị xù lông, dẫn đến độ co tăng vải trở nên mềm mại Lê Hoàng Phượng 65 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Độ cứng uốn Độ cứng uốn vải polyeste sau xử lý kiềm bị kiềm loại bỏ lớp vỏ sợi làm cho sợi mỏng dần dẫn đến đƣờng kính sợi giảm, cấu trúc vải trở nên xốp làm thay đổi số tính chất nhƣ giảm trọng lƣợng, độ dày, độ bền mài mòn, bền xé, độ bền đứt vải giảm Mức độ giảm nhiều hay phụ thuộc vào phƣơng án xử lý kiềm Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm lớn tốc độ phá hủy mẫu mạnh khối lƣợng độ dày mẫu vải giảm dẫn đến độ cứng uốn giảm mạnh độ cứng uốn dọc ngang Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý kiềm lâu trọng lƣợng độ dày vải giảm dẫn đến độ cứng uốn giảm theo Độ cứng uốn dọc giảm nhiều độ cứng uốn ngang Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý kiềm lớn tốc độ phá hủy mẫu mạnh, độ cứng uốn dọc lớn độ cứng uốn ngang Tóm lại, phƣơng án xử lý kiềm có ƣu điểm lớn dễ áp dụng, khơng địi hỏi thiết bị dắt tiền, chi phí đầu tƣ khơng cao nhƣng đem lại hiểu cao Vải polyeste sau xử lý kiềm để cải thiện nhƣợc điềm nhƣ độ hút ẩm, độ thống khí, độ co, độ cứng uốn làm cho vải mềm mại, mƣợt mà nhƣ lụa Lê Hồng Phượng 66 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Huỳnh Văn Trí (2016) Giáo trình Vật liệu may, nhà xuất Đại học cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Lại Hồng Hà (2014), Nghiên cứu ảnh hƣởng xử lý kiềm đến tính chất lý vải visco - Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - ngành Công nghệ vật liệu dệt mayTrƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Nhật Trinh (2015) Giáo trình Xơ dệt tính cao, nhà xuất giáo dục Việt Nam Nguyễn Thành Nam (2012), Nghiên cứu đặc trƣng học sợi ảnh hƣởng chúng đến đặc trƣng học vải dệt - Luận văn Thạc sĩ khoa học – ngành Công nghệ vật liệu dệt may - Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Tiếng Anh Alkaline treatment of polyethylene glycol modified poly (ethylentere- phthalate) fabrics S E Shalaby, N G Al-Balakocy, and S M Abo el-ola Textile Research Division, National Research Centre, Dokki, Cai-ro, Egypt A new Method of investigating the structure by weight los of Poly-ester fiber – M Dhinakaran, B.S Dasaradan & V Subramaniam Bendak A : Kolor Ert, 29:172, 1987 BISFA, Terminology of man-made fiber, 2009 Buksoek V, Ristic M, Beravs F, Kocever F : Tekstil, 28:243, 1979, cf Chem Abstr 91, 194519, 1979 10.Chap2 LITERATURE REVIEW (shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstr-eam/ 10603/9943/7/07_chapter%202.pdf) Lê Hồng Phượng 67 Khóa 2016B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 11 Effects of chemical modifications on polyeste fibres – A Bendak & S M El-Marsafi 12 Eefects of chemicals modifcations on polyeste fibres, Journal of Islamic Academy of Sciences 4:4, 275-284, 1991 13 F Mousazadegan, S Saharkhiz* and M Maroufi: Weight reduction of the microfibre polyeste fabric and its effect on physical and mechanical properties Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran Taylor and Francis 2008 14 Song SS, Kim SY: Hanguk Somyu Konghakhoechi cf chem Abstr 100, 69711,1984 Lê Hồng Phượng 68 Khóa 2016B ... công nghệ - Nghiên cứu thay đổi số tính chất vật lý vải polyeste sau xử lý kiềm 2.2.1 Xử lý kiềm vải polyeste Vải polyeste đƣợc xử lý NaOH theo phƣơng án công nghệ: Phƣơng án thay đổi nhiệt độ... nhƣ tính chất lý xơ polyeste sau xử lý kiềm bề mặt vải trơn, bóng, nhẹ nhàng, mềm mại mƣợt mà nhƣ lụa Đề tài ? ?Nghiên cứu thay đổi số tính chất vật lý vải polyeste sau xử lý kiềm? ?? nghiên cứu thực... uốn vải polyeste theo chiều dọc chiều ngang Các nghiên cứu thực phƣơng án xử lý kiềm: - Thay đổi nhiệt độ xử lý, - Thay đổi thời gian xử lý - Thay đổi nồng độ xử lý 3.1 Nghiên cứu độ co vải polyeste