Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý alkali đến một số tính chất cơ lý của vải polyeste

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  VŨ THỊ CAM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG XỬ LÝ ALKALI ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẢI POLYESTE LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY HÀ NỘI – 2015 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VŨ THỊ CAM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG XỬ LÝ ALKALI ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẢI POLYESTE LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN NHẬT TRINH HÀ NỘI – 2015 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hƣớng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến q trình viết hồn thiện Luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới ThS Cao Thị Hoài Thủy, ngƣời tham gia hƣớng dẫn tác giả thực nghiên cứu thực nghiệm Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy cô giáo Viện Dệt may – Da giày & Thời trang, Thầy cô giáo môn Công nghệ dệt, mơn Vật liệu – Hóa dệt trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Công ty May Minh Anh, suốt thời gian hoàn thiện Luận văn, tác giả nhận đƣợc nhiều giúp đỡ từ phía Cơng ty Ban lãnh đạo Do trình làm Luận văn tác giả cịn nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến Thầy giáo nhà Khoa học Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2015 Tác giả luận văn Vũ Thị Cam Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết thực nghiệm nêu luận văn thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh Các số liệu, kết nghiên cứu trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Vũ Thị Cam Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN………………………………………………………… LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………… MỤC LỤC……………………………………………………………………3 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT……… …………….6 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………….……… ………….…7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ……………………… ………… 10 LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………….13 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XƠ POLYESTE…………….…………15 1.1 Lịch sử phát triển cấu tạo hóa học xơ Polyeste………… ……… 15 1.1.1 Lịch sử phát triển ứng dụng xơ Polyeste……………… …………15 1.1.2 Cấu tạo hóa học xơ Polyeste……………………………… …………18 1.2 Cấu trúc xơ polyeste…………………………… …………………….19 1.3 Nguyên liệu cho trình tổng hợp Polyeste …………….…………23 1.4 Phƣơng pháp tổng hợp Polyeste…………………… ……… ……… 23 1.4.1 Phản ứng axit Terephtalic với Etylen glycol…… ………………23 1.4.2 Phản ứng trao đổi este Dimetyl Terephtalat (DMT) Etylen glycol (EG)……………………………………………………………….….26 1.4.3 Phản ứng Terephtaloyl diclorid Etylen glycol…….…………26 1.5 Quá trình sản xuất xơ Polyeste…………………………… …………27 1.6 Các tính chất PET……………………………….……… 32 1.6.1 Tính chất lý……………………………………………………… 32 1.6.2 Tính chất hóa học…………………………………………….……….34 1.7 Phƣơng pháp xử lý alkali vải Polyeste……………………… ……….35 1.7.1 Mục đích………………………………………………………………35 1.7.2 Q trình hóa học xử lý………………………………… ……… 36 Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 1.7.3 Sự thay đổi tính chất lý vải polyeste sau xử lý alkali…………………… ……………………………… …………… ….37 KẾT LUẬN CHƢƠNG I……………………………………………………50 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG & PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………………………………………… 51 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu…………………………………………………51 2.2 Nội dung nghiên cứu…………….……………………………………52 2.2.1 Xử lý alkali vải polyeste………………………………….…….…….52 2.2.2 Xác định tính chất lý vải polyeste sau xử lý alkali……… ….52 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………….… …….52 2.3.1 Phƣơng pháp lấy mẫu thí nghiệm……………………………… … 52 2.3.2 Phƣơng pháp xử lý alkali 54 2.3.3 Phƣơng pháp xác định tính chất lý………………………… ……55 2.3.3.1 Phƣơng pháp xác định khối lƣợng vải……………………….……55 2.3.3.2 Phƣơng pháp xác định độ bền kéo đứt vải……………….……….57 2.3.3.3 Phƣơng pháp xác định độ giãn đứt vải…………….…………… 59 2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm………………………………59 KẾT LUẬN CHƢƠNG II………………………………………………… 61 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN…………….62 3.1 Kết thí nghiệm độ thay đổi khối lƣợng vải Polyeste………………62 3.1.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý……………………………………63 3.1.2 Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý 65 3.1.3 Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý .68 3.2 Kết thí nghiệm độ bền kéo đứt vải Polyeste……………………….72 3.2.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ………………………………………….72 3.2.2 Phƣơng án thay đổi nồng độ………………………………… ………74 3.2.3 Phƣơng án thay đổi thời gian…………………………………………77 Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 3.3 Kết thí nghiệm độ giãn đứt vải Polyeste 79 3.3.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ………………………………………….80 3.3.2 Phƣơng án thay đổi nồng độ .83 3.3.3 Phƣơng án thay đổi thời gian…………………………………………85 KẾT LUẬN………………… …………………………………………….89 TÀI LIỆU THAM KHẢO .91 Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT EG: Etylen Glycol PET: Polyeste/Polyethylene terephthalate PCDT: Poly 1-4 cyclohexylene-dimethylene terephthalate PTA: Axit tereptalic TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT TÊN BẢNG BIỂU TRANG Bảng 1.1: Tính chất lý xơ polyeste 33 Bảng 1.2: Tính chất hóa học polyeste 35 Bảng 1.3: Quan độ giảm khối lƣợng (%) nồng độ xử lý (%) 41 Bảng 1.4: Ảnh hƣởng xử lý kiềm tới độ bền kéo đứt độ giãn đứt vải PEG-MPET R-PET 43 Bảng 1.5: Tác dụng nhiệt độ tới giảm khối lƣợng polyeste 45 Bảng 2.1: Bảng thông số kỹ thuật vải 100% polyeste 51 Bảng 3.1: Khối lƣợng mẫu vải 100% polyeste trƣớc xử lý alkali 63 Bảng 3.2: Khối lƣợng mẫu vải 100% polyeste sau xử lý alkali 64 Bảng 3.3: Độ giảm khối lƣợng mẫu vải polyeste nhiệt độ xử lý alkali thay đổi 64 10 Bảng 3.4: Khối lƣợng vải 100% polyeste trƣớc xử lý alkali 66 11 Bảng 3.5: Khối lƣợng vải 100% polyeste sau xử lý alkali 66 12 Bảng 3.6: Độ giảm khối lƣợng vải 100% polyeste nồng độ xử lý alkali thay đổi 67 13 Bảng 3.7: Khối lƣợng vải polyeste trƣớc xử lý alkali 68 Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 14 Bảng 3.8: Khối lƣợng vải polyeste sau xử lý alkali 69 15 Bảng 3.9: Độ giảm khối lƣợng vải 100% polyeste thời gian xử lý alkali thay đổi 69 16 Bảng 3.10: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng dọc 72 17 Bảng 3.11: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng ngang 73 18 Bảng 3.12: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng dọc-ngang vải 73 19 Bảng 3.13: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng dọc 75 20 Bảng 3.14: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng ngang 75 21 Bảng 3.15: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo chiều dọc-ngang 75 22 Bảng 3.16: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng dọc 77 23 Bảng 3.17: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng ngang 77 24 Bảng 3.18: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phƣơng dọc-ngang 78 25 Bảng 3.19: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phƣơng dọc vải 80 26 Bảng 3.20: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phƣơng ngang vải 81 27 Bảng 3.21: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phƣơng dọc - ngang 81 Vũ Thị Cam Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.18: Độ bền kéo đứt vải dệt thoi 100% polyeste theo phương dọcngang vải Mẫu thử 30 phút 45 phút 60 phút 75 phút 90 phút Độ bền kéo đứt dọc (N) 1657,06 1199,84 1128,44 1004,94 823,43 Độ bền kéo đứt ngang (N) 586,38 306,29 259,47 208,66 176,83 Căn theo kết xác định độ bền kéo đứt dọc, ngang mẫu vải, độ bền kéo đứt vải phụ thuộc vào thời gian xử lý đƣợc biểu diễn hình 3.6 Hình 3.6: Độ bền kéo đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang vải (N) thời gian xử lý thay đổi Nhận xét: Từ bảng 3.16, 3.17, 3.18 hình 3.6 ta đƣa số nhận xét sau: Vũ Thị Cam 78 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Độ bền kéo đứt ngang độ bền kéo đứt dọc có xu hƣớng giảm dần thời gian xử lý tăng lên - Độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc lớn phƣơng ngang - Mức độ chênh lệch độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc phƣơng ngang lớn, cao gấp 4,8 lần với mẫu xử lý 75 phút thấp 2,8 lần với mẫu đƣợc xử lý 30 phút BÀN LUẬN Vải mộc 100% polyeste sau đƣợc xử lý alkali bị thay đổi độ bền Mức độ thay đổi nhiều hay phụ thuộc vào phƣơng án xử lý vải Từ kết thu đƣợc thực nghiệm mẫu vải 100% polyeste để nghiên cứu độ bền kéo đứt, đƣa đƣợc số nhận xét nhƣ sau: Độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc phƣơng ngang có xu hƣớng giảm mẫu vải bị xử lý alkali nhiệt độ, nồng độ hay thời gian Vì mẫu vải bị xử lý alkali xảy phản ứng xà phịng hóa lớp xơ bề mặt Bề mặt xơ, sợi bị bào mịn làm trơi monome oligome, bề mặt xơ hình thành vi lỗ nhỏ, diện tích mặt cắt ngang xơ giảm, dẫn đến độ bền xơ giảm Độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc lớn độ bền kéo đứt theo phƣơng ngang do: + Sợi dọc sợi xe, nên sợi dọc có độ bền cao sợi ngang + Mật độ sợi dọc lớn mật độ sợi ngang + Chi số sợi dọc lớn chi số sợi ngang nên độ săn sợi dọc lớn độ săn sợi ngang 3.3 Kết thí nghiệm độ giãn đứt vải Polyeste Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo chiều dọc theo chiều ngang vải đƣợc xác định theo tiêu chuẩn thử TCVN 1784-86 Độ giãn đứt mẫu thử đƣợc tính theo cơng thức (2.2) (2.3) Vũ Thị Cam 79 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội  Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật L x100 L0 (2.2) ΔL = Lp – L0 (2.3) Trong đó: ε : Độ giãn đứt tƣơng đối mẫu thử (%) L0: Chiều dài mẫu vải ban đầu (mm) Lo = 200 mm Lp : Chiều dài mẫu vải thời điểm lực kéo p (mm) 3.3.1 Phƣơng án thay đổi nhiệt độ Quá trình chuẩn bị mẫu đo độ giãn đứt vải 100% polyeste tƣơng tự nhƣ độ bền kéo đứt Các mẫu vải đƣợc xác định độ giãn đứt nhờ máy kéo đứt đa TENSILON Vải đƣợc xử lý theo chế độ: - Nhiệt độ xử lý: 600C, 700C, 800C, 900C, 1000C - Nồng độ xử lý: 6% - Thời gian xử lý: 60 phút Chiều dài mẫu giãn đứt vải dệt thoi 100% polyeste (mm) theo phƣơng dọc phƣơng ngang đƣợc tính tốn thể bảng 3.19, 3.20 Bảng 3.19: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương dọc vải Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 60oC 53,59 46,43 41,28 43,91 44,51 45,94 70oC 40,38 42,55 43,91 44,27 46,65 43,55 80oC 43,61 37,68 42,83 43,71 39,42 41,45 90oC 36,20 34,02 33,35 32,11 32,34 33,60 100oC 26,95 28,63 28,17 27,69 26,09 27,51 Vũ Thị Cam 80 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.20: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương ngang vải Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 60oC 62,00 59,67 60,57 63,34 62,95 61,71 70oC 60,95 61,98 60,55 58,53 60,31 60,46 80oC 40,54 48,07 48,43 47,71 42,21 45,39 90oC 36,54 35,80 35,70 34,71 30,63 34,67 100oC 29,07 29,49 28,26 27,46 27,22 28,30 Từ giá trị bảng 3.19, 3.20 công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải đƣợc thể nhƣ bảng 3.21 dƣới Bảng 3.21: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc - ngang vải 600C 700C 800C 900C 1000C Độ giãn đứt dọc (%) 22,97 21,78 20,73 16,80 13,75 Độ giãn đứt ngang (%) 30,85 30,23 22,70 17,34 14,15 Phƣơng án thử Căn theo kết thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phƣơng dọc phƣơng ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nhiệt độ xử lý đƣợc biểu diễn hình 3.7 Vũ Thị Cam 81 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Hình 3.7: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang (%) nhiệt độ xử lý alkali thay đổi Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta rút đƣợc số nhận xét sau: - Độ giãn đứt vải có xu hƣớng giảm dần nhiệt độ xử lý tăng lên - Độ giãn đứt vải theo phƣơng ngang lớn phƣơng dọc - Độ chênh lệch độ giãn đứt phƣơng ngang với phƣơng dọc thay đổi tùy theo nhiệt độ xử lý Độ giãn đứt vải theo phƣơng ngang đạt giá trị lớn 30,85% 600C, thấp 14,15% 1000C Độ giãn đứt theo phƣơng dọc đạt giá trị lớn 600C 22,97%, thấp độ giãn đứt theo phƣơng ngang 1,34 lần cao 1000C 13,75%, thấp độ giãn đứt theo phƣơng ngang 1,03 lần Vũ Thị Cam 82 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 3.3.2 Phƣơng án thay đổi nồng độ Quá trình chuẩn bị mẫu đo độ giãn đứt vải 100% polyeste tƣơng tự nhƣ độ bền kéo đứt Các mẫu vải đƣợc xác định độ giãn đứt nhờ máy kéo đứt TENSILON Vải đƣợc xử lý theo chế độ: - Nồng độ xử lý: 2%, 4%, 6%, 8%, 10% - Nhiệt độ xử lý: 1000C - Thời gian xử lý: 40 phút Chiều dài mẫu giãn đứt vải dệt thoi 100% polyeste (mm) theo phƣơng dọc theo phƣơng ngang đƣợc tính tốn thể bảng 3.22, 3.23 Bảng 3.22: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương dọc vải Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 2% 50,92 52,10 52,36 53,00 50,19 51,71 4% 45,69 49,04 48,82 46,11 47,41 47,41 6% 38,85 42,63 40,65 41,19 42,14 41,09 8% 25,36 23,68 26,41 25,88 24,59 25,18 10% 14,74 11,29 13,49 13,46 12,79 13,15 Bảng 3.23: Chiều dài mẫu giãn đứt phương ngang vải Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 2% 53,28 58,37 54,24 55,49 53,41 54,96 4% 54,15 56,87 51,97 45,29 51,13 51,88 6% 51,49 52,41 54,85 48,95 51,01 51,74 8% 50,47 43,87 47,04 48,73 45,99 47,22 10% 39,06 42,13 38,88 45,97 39,19 41,05 Vũ Thị Cam 83 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Từ giá trị bảng 3.22, 3.23 công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải đƣợc thể nhƣ bảng 3.24 dƣới Bảng 3.24: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang vải Phƣơng án thử 2% 4% 6% 8% 10% Độ giãn đứt dọc (%) 25,86 23,71 20,55 12,59 6,58 Độ giãn đứt ngang (%) 27,48 25,94 25,87 23,61 20,52 Căn theo kết thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phƣơng dọc phƣơng ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nồng độ xử lý đƣợc biểu diễn hình 3.8 Hình 3.8: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang (%) nồng độ xử lý alkali thay đổi Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta rút đƣợc số nhận xét sau: - Độ giãn đứt vải có xu hƣớng giảm dần nồng độ xử lý tăng lên Vũ Thị Cam 84 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật - Độ giãn đứt mẫu vải theo phƣơng ngang lớn phƣơng dọc - Độ chênh lệch độ giãn đứt phƣơng ngang với phƣơng dọc thay đổi tùy theo nồng độ xử lý - Khi nồng độ xử lý tăng lên, độ giãn đứt theo phƣơng dọc bị giảm nhanh, độ giãn đứt theo phƣơng ngang giảm, nhƣng không đáng kể Độ chênh lệch độ giãn lớn nhỏ theo phƣơng dọc là: 3,93 lần, đó, độ chênh lệch theo phƣơng ngang là: 1,34 lần Nhƣ vậy, nồng độ xử lý lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải mạnh, độ giãn đứt mẫu vải giảm 3.3.3 Phƣơng án thay đổi thời gian Quá trình chuẩn bị mẫu đo độ giãn đứt vải 100% polyeste tƣơng tự nhƣ độ bền kéo đứt Các mẫu vải đƣợc xác định độ giãn đứt nhờ máy kéo đứt TENSILON Vải đƣợc xử lý theo chế độ: - Thời gian xử lý: 30 phút, 45 phút, 60 phút, 75 phút, 90 phút - Nhiệt độ xử lý: 1000C - Nồng độ xử lý: 6% Chiều dài mẫu giãn đứt vải dệt thoi 100% polyeste (mm) theo phƣơng dọc phƣơng ngang đƣợc tính tốn thể bảng 3.25, 3.26 Bảng 3.25: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương dọc vải Phƣơng án thử Mẫu thử TB 30 phút 49,55 53,59 47,27 47,55 44,90 48,57 45 phút 42,15 41,71 38,40 41,10 37,70 40,21 60 phút 36,62 40,06 40,72 40,70 40,60 39,74 75 phút 34,92 36,16 36,08 35,11 36,12 35,68 90 phút 33,26 31,05 30,98 30,57 32,10 31,59 Vũ Thị Cam 85 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Bảng 3.26: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương ngang vải Phƣơng án thử Mẫu thử TB 30 phút 60,33 48,77 59,41 60,91 57,65 57,42 45 phút 55,15 54,87 49,39 55,39 59,35 54,83 60 phút 45,85 50,89 48,40 41,89 43,47 46,10 75 phút 32,98 41,68 41,06 34,42 37,82 37,59 90 phút 32,68 31,03 34,27 29,85 36,78 32,92 Từ giá trị bảng 3.25, 3.26 công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải đƣợc thể nhƣ bảng 3.27 dƣới Bảng 3.27: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang vải Phƣơng án thử 30 phút 45 phút 60 phút 75 phút 90 phút Độ giãn đứt dọc (%) 24,29 20,11 19,87 17,84 15,80 Độ giãn đứt ngang (%) 28,71 27,41 23,05 18,80 16,46 Căn theo kết thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phƣơng dọc, ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào thời gian xử lý nhƣ hình 3.9 Vũ Thị Cam 86 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Hình 3.9: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc - ngang (%) thời gian xử lý alkali thay đổi Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta rút đƣợc số nhận xét sau: - Độ giãn đứt vải có xu hƣớng giảm dần thời gian xử lý tăng lên - Độ giãn đứt mẫu vải theo phƣơng ngang lớn phƣơng dọc - Độ chênh lệch độ giãn đứt phƣơng ngang với phƣơng dọc thay đổi tùy thuộc vào thời gian xử lý vải Khi thời gian xử lý lâu, độ giãn đứt mẫu vải giảm mạnh Độ chênh lệch độ giãn lớn nhỏ theo phƣơng dọc là: 1,53 lần, đó, độ chênh lệch theo phƣơng ngang là: 1,74 lần BÀN LUẬN Vải mộc 100% polyeste sau đƣợc xử lý alkali (kiềm) làm độ giãn vải thay đổi Tùy thuộc vào chế độ xử lý mà độ giãn nhiều hay Trên sở kết thực nghiệm thu đƣợc xác định độ giãn đứt vải theo phƣơng dọc, ngang, ta đƣa đƣợc số nhận xét nhƣ sau: - Độ giãn đứt có xu hƣớng giảm dần chịu tác động phƣơng án xử lý mẫu vải Vũ Thị Cam 87 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn độ giãn đứt theo phƣơng dọc vì: Các xơ sợi ngang liên kết chặt chẽ so với xơ sợi dọc (sợi dọc sợi xe nên xơ liên kết chặt chẽ) Vì vậy, tác dụng lực kéo giãn làm cho xơ, sợi theo phƣơng ngang dễ dàng trƣợt lên nhau, vậy, độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn so với phƣơng dọc Vũ Thị Cam 88 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật KẾT LUẬN Polyeste (PET) có ƣu điểm độ bền tƣơng đối tốt, tính ứng dụng cao (nhƣ độ chống nhàu, chống nấm mốc vi khuẩn tốt) Tuy nhiên, xơ có khơng nhƣợc điểm: Xơ có độ ẩm thấp, điều kiện thƣờng, xơ có độ ẩm 0.5%, dễ bẩn, khó giặt sạch, khó nhuộm, dễ phát sinh tĩnh điện Vì thế, để cải thiện khả sử dụng xơ, ngƣời ta tiến hành biện pháp xử lý hóa học, nhằm thay đổi tính chất xơ để có biện pháp sản xuất phù hợp Đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý kiềm đến số tính chất lý vải Polyeste” đƣợc nghiên cứu xây dựng Qua trình nghiên cứu thực nghiệm khoa học để đánh giá tính chất – lý vải ta đƣa kết luận sau: Xử lý alkali (kiềm) làm thay đổi tính chất polyeste Trong điều kiện xử lý khác (nhiệt độ xử lý, nồng độ xử lý, thời gian xử lý) cho ta mức độ ảnh hƣởng khác Vải PET sau xử lý alkali làm giảm khối lƣợng vải Cụ thể: - Trong điều kiện không thay đổi nồng độ thời gian, nhiệt độ xử lý cao, độ giảm khối lƣợng lớn - Trong điều kiện không thay đổi nhiệt độ thời gian, nồng độ xử lý cao, độ giảm khối lƣợng lớn - Trong điều kiện không thay đổi nhiệt độ nồng độ, thời gian xử lý lâu, độ giảm khối lƣợng lớn Nguyên nhân giải thích nhƣ sau: Khi xử lý kiềm, bề mặt xơ thay đổi, tạo vi lỗ bề mặt, làm trôi (loại bỏ) monome oligome Do khối lƣợng xơ giảm Độ bền kéo đứt Độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc phƣơng ngang có xu hƣớng giảm dần mẫu vải bị xử lý kiềm nhiệt độ, nồng độ hay thời gian Vì Vũ Thị Cam 89 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật mẫu vải bị xử lý kiềm xảy phản ứng xà phịng hóa lớp xơ bề mặt Bề mặt xơ, sợi bị bào mịn làm trơi monome oligome, bề mặt xơ hình thành vi lỗ nhỏ, diện tích mặt cắt ngang xơ giảm, dẫn đến độ bền xơ giảm - Độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc lớn độ bền kéo đứt theo phƣơng ngang vì: + Sợi dọc sợi xe, nên sợi dọc có độ bền cao sợi ngang + Mật độ sợi dọc lớn mật độ sợi ngang + Chi số sợi dọc lớn chi số sợi ngang nên độ săn sợi dọc lớn độ săn sợi ngang Độ giãn đứt - Độ giãn đứt có xu hƣớng giảm dần chịu tác động phƣơng án xử lý mẫu vải Nguyên nhân do: Khi xử lý kiềm, xảy phản ứng xà phịng hóa, mạch đại phân tử polyeste xuất thêm nguyên tử natri Na NaOH, mạch đại phân tử polyeste trở nên cứng hơn, làm giảm độ giãn vải Phản ứng xà phịng hóa liên kết este đƣợc mơ tả nhƣ sau: -[OC CO.O.CH2.CH2.O]- Một mắt xích mạch Polyeste +2NaOH -OC CO.O.Na +NaO.CH2.CH2.O- - Độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn độ giãn đứt theo phƣơng dọc vì: Các xơ sợi ngang liên kết chặt chẽ so với xơ sợi dọc (sợi dọc sợi xe nên xơ liên kết chặt chẽ) Vì vậy, tác dụng lực kéo giãn làm cho xơ, sợi theo phƣơng ngang dễ dàng trƣợt lên nhau, vậy, độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn so với phƣơng dọc Vũ Thị Cam 90 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Giáo trình vật liệu may – Huỳnh Văn Trí – NXB Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Nghiên cứu thay đổi tính chất lý tính chất sử dụng vải Polyeste sau giảm trọng – Tác giả: Đinh Hồng Khang- Luận văn Thạc sĩ khoa học – ngành Công nghệ vật liệu dệt may – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội năm 2006 Nghiên cứu ảnh hƣởng giảm trọng tới cấu trúc xơ Polyeste đặc tính nhuộm vải Polyeste - Tác giả: Đào Duy Thái- Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật– ngành Công nghệ vật liệu dệt may – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội - năm 2006 Tìm hiểu cơng nghệ sản xuất polyetylen terephtalat - Th.S Nguyễn Thị Linh TIẾNG ANH Alkaline treatment of polyethylene glycol modified poly (ethylen terephthalate) fabrics S E Shalaby, N G Al-Balakocy, and S M Abo el-ola Textile Research Division, National Research Centre, Dokki, Cairo, Egypt A new Method of investigating the structure by weight los of Polyester 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 Effects of chemical modifications on polyester fibres – A Bendak & S M El-Marsafi Vũ Thị Cam 91 Khóa 2013B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 11 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Ellison MS, Fisher LD, Alger KW, Zeronian SH : J Appl Polym Sci, 27:247, 1982 12 John Scheir, Timothy E.Long Modern Polyester, 2003 13 Ko SW, Wi KC, Kim SY : Sumyu Konghak Hoeji, 14:18, 1977, cf Chem Abstr 88, 90952, 1978 14 Namboodri CGG, Haith MS : J Appl Poly Sci, 12:1999, 1968 15 Li J : Shanghai Yongxin Raincoat Dyeing Manuf, 153, 1984, cf Chem Abstr 101, 112315, 1984 16 Shenai VA, Lokre DB : Text Dyer Print, 11:27, 1978 17 Trang web: http://www.pvtex-dv.vn/vn/Quy-trinh-san-xuat_43/Khai- niem-co-ban-ve-soi-Polyester_217.aspx 18 Trang web: https://vi.wikipedia.org/wiki/Polyester 19 Trang web: http://www.engr.utk.edu/mse/Textiles/Polyester fiber.htm 20 Trang web: https://Polyester fiber Vũ Thị Cam 92 Khóa 2013B ... hưởng xử lý alkali đến số tính chất lý vải Polyeste? ?? nhằm tìm mối quan hệ thuộc tính vải phƣơng án xử lý alkali chế độ khác Việc tìm phƣơng án xử lý vải tốt tạo cho vải có độ bền mong muốn, vải. .. tƣợng nghiên cứu? ??………………………………………………51 2.2 Nội dung nghiên cứu? ??………….……………………………………52 2.2.1 Xử lý alkali vải polyeste? ??……………………………….…….…….52 2.2.2 Xác định tính chất lý vải polyeste sau xử lý alkali? ??……... ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VŨ THỊ CAM NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG XỬ LÝ ALKALI ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẢI POLYESTE LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY