Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý kháng khuẩn cho vải pêcô

/ Đ anh tuấn Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sĩ khoa học Công nghệ dệt may ngành: Công nghệ dệt may nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý kháng khuẩn cho vải Pêcô Đào Anh Tuấn 2004 2006 Hà Nội 2006 Hà nội 2006 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thời Lời cam đoan Tác giả xin cam đoan, nội dung đoan nội dung trình bày luận văn tác giả đồng nghiệp tìm tòi nghiên cứu, tác giả tự trình bày ra, chép từ luận văn khác Tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật nội dung, hình ảnh biểu bảng trình bày luận văn Người thực Đào Anh Tuấn đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thêi Mơc lơc Lêi cam ®oan Môc lôc Danh s¸ch c¸c ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị: PhÇn mở đầu 10 Ch­¬ng 1: Tỉng quan công nghệ xử lý kháng khuẩn 15 1.1 Giới thiệu chung vải kháng khuẩn 16 1.1.1 Nhu cÇu sử dụng vải kháng khuẩn 16 I.1.2 Phân loại vải kháng khuẩn 18 1.2 B¶n chÊt cđa viƯc kh¸ng khn 22 1.2.1 Vi sinh vËt 22 1.2.2 Bản chất tạo tính kháng khuẩn cho vải 24 1.3 C¸c kü tht xư lý kh¸ng khn cho vËt liƯu dƯt 26 1.3.1 1.3.2 T¹o cho xơ có tính kháng khuẩn 26 Gắn chất kháng khuẩn lên vật liệu dệt 29 1.3.3 Tạo màng bảo vƯ cho v¶i 34 1.4 Hoá chất kháng khuẩn chế kh¸ng khuÈn 38 1.4.1 ChÊt kh¸ng khuÈn gèc triclosan 38 1.4.2 ChÊt kh¸ng khuÈn gèc Silicon 39 1.4.3 Chất kháng khuẩn chế tạo từ hợp chất bạc 41 1.4.4 Chất kháng khuẩn có nguồn gốc Chitosan tự nhiên 42 1.5 Lựa chọn hoá chất kỹ thuật xử lý kh¸ng khn 47 1.5.1 Mơc ®Ých sư dơng cđa s¶n phÈm 47 1.5.2 Điều kiện thiết bị Việt Nam 49 đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang 1.5.3 1.6 Khoa công nghệ Dệt May & Thời Công nghệ xử lý kháng khuẩn 50 KÕt luËn phÇn tæng quan 51 Chương 2: Nội dung phương pháp nghiên cøu 53 2.1 Néi dung nghiên cứu đối tượng nghiên cứu 54 2.1.1 Néi dung nghiªn cøu 54 2.1.2 Đối tượng nghiên cøu 55 2.2 Phương pháp nghiên cứu 56 2.2.1 Phương pháp thực nghiệm xử lý kháng khuẩn cho vải Pê/Cô 56 2.2.1.1 Thiết bị 56 2.2.1.2 Quá trình thí nghiệm 56 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm xác định khả năng, độ bền kháng khuẩn vải phương pháp vi sinh 57 2.2.2.1 ThiÕt bÞ 57 2.2.2.2 Qu¸ tr×nh thÝ nghiƯm 57 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm xác định khả kháng khuẩn vải phương pháp hóa học 59 2.2.3.1 ThiÕt bÞ thÝ nghiƯm: 59 2.2.3.2 Quy tr×nh thÝ nghiƯm 59 2.2.4 Phương pháp xư lý kÕt qu¶ thùc nghiƯm 62 2.2.4.1 Giới thiệu mô hình hoá thực nghiệm 62 2.2.4.2 ThiÕt kÕ thÝ nghiệm theo phương pháp quy hoạch tổ hợp trung tâm 64 B¶ng 2.2: B¶ng sè liƯu thiÕt kÕ mô hình thí nghiệm Box-Wilson 67 2.2.4.3 Xử lý kÕt qu¶ thÝ nghiƯm 67 Chương 3: Kết vả bàn luận 75 3.1 C¸c kÕt qu¶ thùc nghiƯm 76 3.1.1 Phương pháp hoá học 76 đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thời 3.1.2 Bằng phương pháp vi sinh học 84 3.2 Bµn luËn kÕt qu¶ thùc nghiƯm 90 3.2.1 Phương pháp hóa học 90 3.2.2 Đánh giá khả kháng khuẩn vật liệu dệt phương pháp vi sinh 97 3.3 KÕt luËn 102 KÕt luËn chung 105 Tài liệu tham khảo 107 Phô lôc 111 đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thời Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt Kí hiệu AK AK AK 24 AK5 AK5 AK5 24 AT AT AT 24 AT5 AT5 AT5 24 BPB Ý nghĩa Vải dệt kim xử lý AEM5772/5 khơng lần giặt Số vi khuẩn có mẫu vải kim xử lý AEM5772/5 không lần giặt sau tiếp xúc vi khuẩn Số vi khuẩn có mẫu vải kim xử lý AEM5772/5 khơng lần giặt sau 24 tiếp xúc vi khuẩn Vải dệt kim xử lý AEM5772/5 sau năm lần giặt Số vi khuẩn có mẫu vải dệt kim xử lý AEM5772/5 sau năm lần giặt tiếp xúc Số vi khuẩn có mẫu vải dệt kim xử lý AEM5772/5 năm lần giặt sau 24 tiếp xúc vi khuẩn Vải dệt thoi xử lý AEM5772/5 khơng lần giặt Số vi khuẩn có mẫu vải dệt thoi xử lý AEM5772/5 không lần giặt sau tiếp xúc vi khuẩn Số vi khuẩn có mẫu vải dệt thoi xử lý AEM5772/5 không lần giặt sau 24 tiếp xúc Vải dệt thoi xử lý AEM5772/5 sau năm lần giặt Số vi khuẩn có mẫu vải dệt thoi xử lý AEM5772/5 năm lần giặt sau tiếp xúc vi khuẩn Số vi khuẩn có mẫu vải dệt thoi xử lý AEM5772/5 năm lần giặt sau 24 tiếp xúc vi khuẩn BromoPhenol Blue C Vải 100% cotton đối chứng C0 Số vi khuẩn có mu vi i chng Cotton 100% sau đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thêi tiếp xúc C 24 N N0 N 24 VSV đào anh tuấn S vi khun cú trờn mẫu vải đối chứng Cotton 100% sau 24 tiếp xúc vi khuẩn Vải kháng khuẩn Nhật Số vi khuẩn có mẫu vải Nhật sau tiếp xúc vi khuẩn Số vi khuẩn có mẫu vải Nhật sau 24 tiếp xúc vi khuẩn Vi sinh vt luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thời Danh mục bảng Bảng 2.1: Số liệu liên hệ mật độ quang học nồng độ dung dịch Bảng 2.2: Bảng số liệu thiết kế mô hình thí nghiệm Box-Wilson Bảng 2.3: Bảng số liệu tính toán phương trình hồi quy Bảng 3.1: Kết đo mật độ quang học mẫu xử lý Bảng 3.2: Bảng khối lượng BPB đà liên kết víi v¶i B¶ng 3.3: B¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiƯm tÝnh hàm lượng BPB sau xử lý Bảng 3.4: Bảng mà hoá thông số thí nghiệm Bảng 3.5: Kết ®o mËt ®é quang häc cđa c¸c mÉu sau lần giặt Bảng 3.6: Bảng khối lượng BPB đà liên kết với vải (mẫu sau lần giặt) Bảng 3.7: Bảng kết thí nghiệm tính hàm lượng BPB sau xử lý (với mẫu sau lần giặt) Bảng 3.8: Bảng mà hóa mẫu thí nghiệm Bảng 3.9: Số lượng vi khuẩn mẫu 24 mẫu tương ứng Bảng 3.10: Bảng kết tính toán hệ số R, B, D đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thời Danh mục hình vẽ đồ thị: Hình 1.1: Vi sinh vật tồn xung quanh chóng ta H×nh 1.2: KÝch th­íc rÊt nhá VSV Hình 1.3: Sự sinh trưởng phát triển nhanh chóng VSV Hình 1.4: Hoạt động người tạo độ ẩm, giúp VSV phát triển Hình 1.5: Các chất kháng khuẩn bao vây, phá màng tế bào VSV, giết chết VSV Hình 1.6: Các chất kháng khuẩn bao vây VSV, không cho VSV phát triển Hình 1.7: KT4, Nguyên lý ngấm ép chất kháng khuẩn Hình 1.8: Các nguyên lý ngấm ép Hình 1.9: Sơ đồ công nghệ máy Jet Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý tráng phủ trực tiếp dao gạt Hình 1.11: Sơ đồ nguyên lý tráng phủ gián tiếp dùng dao gạt Hình 1.12: Công thức cấu tạo AEM 5772 Hình 1.13: Liên kết vải AEM vơi vật liệu dệt Hình 1.14: Chất kháng khuẩn AEM 5772 công màng tế bào vi khuẩn Hình 1.15: ION bạc diệt khuẩn hiệu Hình 1.16: Chitosan bảo vệ người khỏi vi khuẩn Hình 1.17: Cấu tạo hoá học cellulose Hình 1.18: Quá trình tinh chế Chitosan Hình 1.19: Cấu trúc hoá học NMA HTCC Hình 1.20: Các gốc liên kết với Chitosan để tạo NMA HTCC Hình 1.21: Vai trò kháng khuẩn củ N+ Hình 1.22: Phản ứng NMA HTCC với Cellulose (a) nước (b) đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghệ Dệt May & Thời Hình 1.23: Các nhân viên y tế phải tiếp xúc với nguồn bệnh Hình 2.1: Máy ngấm ép D394A Hình 2.2: Biểu đồ tương quan mật độ quang học nồng độ dung dịch BPB Hình 3.1: Đường cong sinh trưởng E.coli K12TG21 Hình 3.2: Màn hình hiển thị nhập số liệu vào phần mềm Hình 3.3: Phương trình hồi quy tính toán phần mềm Hình 3.4: Đồ thị thể có thay đổi mức ép Hình 3.5: Đồ thị thể có thay đổi nhiệt độ Hình 3.6: Đồ thị thể có thay đổi thời gian Hình 3.7: Số lượng vi khuẩn vải loại mẫu vải Hình 3.8: Số lượng vi khuẩn mẫu vải sau 24 tiếp xúc Hình 3.9: Tỷ lệ giảm vi khuẩn mẫu nghiên cứu so với mẫu đối chứng sau khoảng thời gian 24 tiếp xúc Hình 3.10: So sánh số lượng vi khuẩn mẫu nghiên cứu mẫu đối chứng sau 24 tiếp xúc với vải Hình 3.11: Tỷ lệ giảm khuẩn (R) mẫu sau 24 đào anh tuấn luận văn thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trang Khoa công nghƯ DƯt – May & Thêi Tõ kÕt qu¶ trên, ta có khoảng tối ưu cho thông số đầu vào để đạt hàm lượng khoảng lín nhÊt nh­ sau: - NhiƯt ®é: Tõ 1560C ®Õn 1600C - Thời gian: Từ 54 giây đến 60 giây - Møc Ðp: Tõ 53 % ®Õn 70 % Nh­ vậy, khoảng thông số ta chọn thông số đầu vào để đạt hàm lượng chất kháng khuẩn nhiều vải Chẳng hạn chọn thông số: - Møc Ðp: 70% - NhiƯt ®é: 1600C - Thêi gian: 55 giây 3.2.2 Đánh giá khả kháng khuẩn vật liệu dệt phương pháp vi sinh - Đánh giá khả kháng khuẩn vật liệu dệt theo mức độ sau: Vt liu dit khun : Số lượng vi khuẩn mẫu vải 24h trừ số lượng vi khuẩn mẫu vải 0h gọi A Nếu A