Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình nhuộm sợi cotton và tơ tằm bằng dung dịch tách chiết từ lá bàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM VĂN HOÀNG NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH NHUỘM SỢI COTTON VÀ TƠ TẰM BẰNG DUNG DỊCH TÁCH CHIẾT TỪ LÁ BÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT - MAY Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HONG TH LNH H NI - 2011 Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh mục lục lời cảm ơn Lêi cam ®oan danh môc b¶ng biĨu danh mơc h×nh lời nói đầu Ch−¬ng 1: tỉng quan 1.1 Mục đích, yêu cầu nhu cầu nhuộm sợi 1.1.1 Môc ®Ých nhm sỵi 1.1.2 Yêu cầu trình nhuộm sợi 1.1.3 Nhu cầu nhuộm sợi 1.2 Thực trạng công nghệ nhuộm sợi cotton t¬ t»m 10 1.2.1 VỊ lo¹i thuèc nhuém 10 1.2.2 Về phơng pháp nhuộm 12 1.2.3 VỊ thiÕt bÞ nhm 12 1.3 Xu nghiên cứu ngành nhuộm sợi 14 1.3.1 T×m kiÕm, sư dơng thuèc nhuém tù nhiªn 14 1.3.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên giới Việt Nam 15 1.3.3 Giá trị công nghệ nhuộm sợi chất màu tự nhiên 18 1.4 Nguån thuèc nhuém thiªn nhiªn từ bàng 19 1.4.1 Cây bàng số công dụng bàng 19 1.4.2 Thu gom sơ chế nguyên liệu bàng 20 1.4.3 Thµnh phần số chất có dung dịch chiết từ bàng 22 1.4.4 Vai trò số thành phần dịch chiết từ bàng 25 1.5 Khái quát sợi cotton, t¬ t»m 26 1.5.1 Thành phần, tính chất đặc tÝnh cđa sỵi cotton 26 1.5.2 Thành phần, tính chất đặc tính sợi tơ tằm 28 1.5.3 Khả nhuộm sợi cotton tơ tằm dung dịch tách chiết từ bàng 29 1.6 Khái quát quy hoạch thùc nghiƯm cùc trÞ 30 1.6.1 Kh¸i niƯm 30 1.6.2 C¸c bớc phơng pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị 30 HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 1.6.3 Các u điểm quy hoạch thực nghiệm cực trị 31 1.7 KÕt luËn ch−¬ng 31 Chơng 2: đối tợng, phơng pháp néi dung nghiªn cøu 33 2.1 §èi tợng nghiên cứu 33 2.1.1 Lá bàng 33 2.1.2 Sợi tơ tằm sợi cotton 33 2.1.3 Hãa chÊt sư dơng 33 2.1.4 ThiÕt bÞ sư dơng 34 2.2 Phơng pháp nghiªn cøu 35 2.2.1 Phơng pháp nghiên cứu tài liÖu 35 2.2.2 Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 36 2.2.3 Phơng pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị 42 2.3 Néi dung nghiªn cøu 42 2.3.1 Khảo sát nguyên liệu bàng 42 2.3.2 Độ ổn định dung dịch chiết từ bàng 43 2.3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hởng đến trình nhuộm sợi tơ tằm cotton 43 2.3.4 Tối u hóa trình nhuộm 44 2.3.5 Đánh giá độ bền màu 45 2.3.6 So s¸nh tÝnh kinh tÕ nhuém b»ng dung dịch bàng chất màu tổng hợp 45 Chơng Kết thảo luận 46 3.1 Trữ lợng bàng độ ổn định dung dịch chiết từ bàng 46 3.1.1 Trữ lợng bàng khả thay thuốc nhuộm tổng hợp 46 3.1.2 Độ ổn định dung dịch chiết từ bàng 46 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hởng đến trình nhuộm sợi tơ tằm cotton 48 3.2.1 ảnh hởng nhiệt độ nhuộm 48 3.2.2 ¶nh h−ëng cña thêi gian nhuém 49 3.2.3 ¶nh h−ëng cđa nồng độ(tỉ lệ lá/ khối lợng sợi) 51 3.2.4 ảnh hởng môi trờng nhuộm 52 3.2.5 NhËn xÐt chung 54 3.3 Tèi −u hãa trình nhuộm sợi tơ tằm cotton 54 3.3.1 Lùa chän biÕn vµ hàm mục tiêu 54 3.3.2 Thiết lập phơng trình hồi quy 55 HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 3.3.3 Tìm cực trị phơng trình hồi quy 60 3.3.4 NhËn xÐt chung 60 3.4 Đánh giá ®é bỊn mµu 62 3.4.1 Đánh giá độ bền màu với giặt xà phòng: 62 3.4.2 Đánh giá độ bền ánh sáng: 63 3.5 So s¸nh tÝnh kinh tÕ nhuém b»ng dung dịch bàng chất màu tổng hợp 63 3.5.1 Sợi tơ tằm 64 3.5.2 Sỵi cotton 65 3.5.3 NhËn xÐt 65 KÕt luËn 66 hớng phát triển đề tµi 67 tµi liƯu tham kh¶o 68 phô lôc 63 HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh, ngời đà nhiệt tình động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi góp ý, giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo khoa Công nghệ Dệt may Thời trang đà giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Em xin trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo sau đại học, Phòng thí nghiệm Hóa Dệt, Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội; Công ty Dệt Nhuộm Nam Định đà giúp đỡ em trình thực luận văn Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến Trờng Cao đẳng nghề Kinh tế Kỹ thuật Vinatex Nam Định đà tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Trong trình thực luận văn em đà không ngừng học hỏi trau dồi kiến thức Tuy nhiên, khoảng thời gian ngắn mà thân nhiều hạn chế trình nghiên cứu, em mong đợc góp ý thầy cô giáo bạn bè đồng nghiệp HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh Lời cam đoan Tác giả xin cam đoan toàn kết nghiên cứu đợc trình bày luận văn tác giả đồng nghiệp nghiên cứu, tác giả tự trình bày, không chép từ luận văn khác Tác giả xin chịu trách nhiệm hoàn toàn nội dung, hình ảnh nh kết nghiên cứu luận văn Nam Định, ngày tháng năm 2011 Ngời thực Phạm Văn Hoàng HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh danh mơc b¶ng biĨu B¶ng 1.1: Mét sè ngn thc nhuộm thiên nhiên đà đợc sử dụng giới 11 B¶ng 1.2: Mét sè nguån thuèc nhuém thiên nhiên đà đợc sử dụng Việt Nam 12 Bảng 1.3: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đợc nghiên cứu giới 16 B¶ng 1.4: Mét sè nguån thuèc nhuộm thiên nhiên đợc nghiên cứu Việt Nam 17 Bảng 1.5: Thành phần hóa học xơ 26 Bảng 2.1: Thuốc nhuộm tổng hợp chất phụ trợ dùng để phối mầu mầu bàng 34 B¶ng 2.2: Thang đánh giá thay đổi màu 40 B¶ng 2.3: Thang đánh giá dây màu 41 B¶ng 3.1: KÕt qu¶ đo màu sợi tơ tằm cotton khảo sát độ ổn định dung dịch 47 Bảng 3.3: Kết đo màu xét ảnh h−ëng cña thêi gian 49 Bảng 3.4: Kết đo màu xét ảnh hởng cđa nång ®é 51 Bảng 3.6: Kết thí nghiệm trung tâm theo kế hoạch thực nghiệm bậc 55 Bảng 3.7: Kết thí nghiệm trung tâm theo kế hoạch thùc nghiƯm bËc mét 56 B¶ng 3.8: Kết thí nghiệm lặp tâm theo kế hoạch thùc nghiƯm bËc mét 57 B¶ng 3.9: KÕt thí nghiệm lặp tâm theo kế hoạch thực nghiệm bậc 57 Bảng 3.10: Giá trị toàn hệ số b phơng trình hồi quy 58 Bảng 3.11: Giá trị tb ứng với toàn hệ số b phơng trình hồi quy 58 Bảng 3.13: Kết độ bền màu với giặt xà phòng sợi tơ tằm cotton 62 Bảng 3.14: Kết độ bền ánh sáng sợi tơ tằm cotton 63 B¶ng 3.15: Đơn công nghệ tính chi phí nhuộm sợi tơ tằm 64 Bảng 3.16: Đơn công nghệ tính chi phí nhuộm sợi cotton 65 HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh danh mục hình ảnh, đồ thị Hình 1.1: Một số sản phẩm trình nhuộm sợi Hình 1.2: Máy nhuộm Bobil sơ đồ cÊu t¹o 14 Hình 1.3: Máy nhuộm guồng 14 H×nh 1.4: Cây bàng 20 Hình 1.5: Lá bàng khô 21 Hình 1.6: Làm bàng 21 Hình 1.7: Phơi khô bµng 21 Hình 1.8: Lá bàng đà đợc c¾t nhá 22 Hình 1.9: Lá bàng đà đợc cắt nhỏ đóng bao 22 Hình 1.10: Công thức cấu tạo cña tanin 23 Hình 1.11: Công thức cấu tạo Saponin 23 Hình 1.12: Công thức cấu tạo Violaxanthin 24 Hình 1.13: Công thøc cÊu t¹o cđa Lutein 25 Hình 1.14: Công thức cấu t¹o cđa Zeaxanthin 25 Hình 2.1: Con sợi tơ tằm cotton 33 Hình 2.2: Máy nhuộm cốc Ti-color I 35 Hình 2.3: Máy đo màu X-Rite SP62 35 H×nh 2.4: Nồi chiết dung dịch màu phòng thí nghiệm 36 H×nh 2.5: Dơng cụ lọc dung dịch chiết phòng thí nghiệm 37 Hình 2.6: Làm ẩm sỵi tr−íc nhm 38 Hình 2.7: Giặt nóng sợi cotton t¬ t»m nhuém 38 Hình 2.8: Thiết bị sấy sợi 39 Hình 3.1: Bọt cặn dung dịch chiết từ bàng 47 Hình 3.2: Đồ thị thể ảnh hởng nhiệt độ đến cờng độ lên màu 48 Hình 3.3: Đồ thị thể ảnh hởng thời gian đến cờng độ lên màu 50 Hình 3.4: Đồ thị thể ảnh hởng nồng độ đến cờng độ lên màu 51 Hình 3.5: Đồ thị thể ảnh hởng môi trờng đến cờng độ lên màu 52 HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh lời nói đầu Trong năm gần đây, với phát triển chung xà hội tất lĩnh vực ngành Dệt-May Việt Nam có bớc phát triển lớn mạnh Sự phát triển ngành có đóng góp to lớn phát triển kinh tế quốc dân Từ năm 2009 ngành đà vơn lên trở thành ngành kinh tế có kim ngạch xuất lớn Việt Nam đà đạt 9,07 tû USD Ngµnh DƯt-May thÕ giíi nãi chung vµ DƯt-May nớc ta nói riêng đà phát triển mạnh theo xu hớng phát triển bền vững, tạo sản phẩm thân thiện với ngời môi trờng Một khâu quan trọng trình tạo sản phẩm ngành Dệt-May công đoạn nhuộm Hàng năm giới sử dụng xấp xỉ 1,3 triệu thuốc nhuộm, bột màu pigment, với giá trị khoảng 23 tỉ đô la Những loại thuốc nhuộm sử dụng hầu hết thuốc nhuộm tổng hợp bên cạnh u điểm nh màu sắc phong phú, khả lặp lại màu cao, dễ dàng sản xuất quy mô lớn đáp ứng yêu cầu màu sắc chất lợng sản phẩm khách hàng Tuy nhiên thuốc nhuộm tổng hợp có hạn chế nh: nguồn nguyên liệu chủ yếu để điều chế thuốc nhuộm tổng hợp dầu mỏ ngày cạn kiệt, trình sản xuất sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp không thân thiện với môi trờng, ¶nh h−ëng tíi søc kháe ng−êi ChÝnh v× mà ngày nhiều nớc giới có xu hớng quay trở lại tìm kiếm sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm cho sản phẩm dệt may nớc ta đà có số công trình nghiên cứu chất màu tự nhiên Nhìn chung, công trình tập trung nghiên cứu tìm kiếm nguồn thuốc nhuộm tự nhiên mới, nghiên cứu khả nhuộm nh thiết lập công nghệ nhuộm vải tơ tằm cotton từ chè, bàng, xà cừ, hạt lơng nho Cha có công trình nghiên cứu đánh giá ảnh hởng yếu tố đến trình nhuộm sợi, nh tìm thông số nhuộm tối u cho trình nhuộm sợi Đề tài Nghiên cứu tối u hóa trình nhuộm sợi cotton tơ tằm dung dịch tách chiết từ bàng nhằm tìm thông số công nghệ nhuộm tối u nhuộm sợi cotton tơ tằm: nhiệt độ, thời gian, môi trờng tỷ lệ nguyên liệu so với khối lợng sợi Góp phần khẳng định giá trị việc tận dụng bàng thải bỏ để nhuộm sợi, sử dụng hiệu nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên từ bàng thay phần thuốc nhuộm tổng hợp HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh Chơng 1: tổng quan 1.1 Mục đích, yêu cầu nhu cầu nhuộm sợi 1.1.1 Mục đích nhuộm sợi Mục đích nhuộm sợi đa chất màu lên sợi nhằm tạo sản phẩm sau: - Sản phẩm may, thêu có màu - Tạo sợi màu để dệt nên sản phẩm vải kẻ sọc, kẻ caro Hình 1.1: Một số sản phẩm trình nhuộm sợi 1.1.2 Yêu cầu trình nhuộm sợi Tùy theo chủng loại sản phẩm mà có yêu cầu khác sợi nhuộm, nhng thông thờng sản phẩm sợi nhuộm phải đáp ứng tiêu sau [6,8] : - Các tiêu độ bền màu nh độ bền màu với giặt xà phòng độ dây màu; độ bền màu với ánh sáng; độ bền màu với mồ hôi; độ bền màu với ma sát; độ bền màu với nóng - Các tiêu sinh thái tính tiện nghi nh có khả kháng khuẩn; thấm hút tốt; chất gây dị ứng, ung th; trình sản xuất không thải nhiều chất gây ô nhiễm môi trờng 1.1.3 Nhu cầu nhuộm sợi - Trong năm qua với gia tăng dân số phát triển xà hội nhu cầu sản phẩm dệt may gia tăng, có mặt hàng truyền HVTH: Phạm Văn Hoàng Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 3.3.3 Tìm cực trị phơng trình hồi quy - Đối với sợi tơ tằm: Từ phơng trình hồi quy (1) sợi tơ tằm dễ dàng nhận thấy hàm mục tiêu y* đạt giá trị lớn vùng biên nghiên cứu x1 = x3 = -1 tơng ứng với biến thực nhiệt độ Z1 = 100oC pH = - Đối với sợi cotton: Từ phơng trình hồi quy (2) sợi cotton dễ dàng nhận thấy hàm mục tiêu y* đạt giá trị lớn nhÊt x1 = -1, x3 = -1 vµ x4 = tơng ứng với biến thực nhiệt ®é Z1 = 40oC, pH = vµ tØ lƯ lá/ khối lợng sợi = 55% 3.3.4 Nhận xét chung - Sợi tơ tằm: + Sự thiếu vắng biến x2 x4 phơng trình hồi quy chứng tỏ vïng thùc nghiƯm víi thêi gian nhm tõ 40 phút ữ 70 phút với tỉ lệ lá/ khối lợng sợi từ 35% ữ 55%, thời gian nồng độ không ảnh hởng đến cờng độ lên màu, hay nói cách khác thời gian nhuộm nồng ®é nhuém ®· ë vïng dõng Nh− vËy, ®èi víi tơ tằm nhuộm không nên nhuộm với thời gian lớn 70 phút tỉ lệ lá/ khối lợng sợi không nên lớn 55%, có kéo dài thời gian nhuộm tăng tỉ lệ lá/khối lợng sợi lớn cờng độ lên màu không tăng lên tăng lên không đáng kể, lại tiêu tốn nhiều chi phí khác nh nhiệt năng, điện năng, nguyên liệu, nhân công + Sự xt hiƯn cđa hƯ sè t−¬ng quan b13 chøng tá yếu tố nhiệt độ nhuộm yếu tố môi trờng nhuộm không tác động độc lập đến cờng độ lên mầu + Trong miền thực nghiệm cờng độ lên mầu tỷ lệ thuận với nhiệt độ nhuộm + Kết tính mô hình tối u cho thấy cờng độ lên mầu đạt giá trị lớn tại: ã Nhiệt độ nhuộm Z1 = 100oC ã Môi trờng nhuộm pH = HVTH: Phạm Văn Hoàng 60 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh ã Thời gian nhuộm khoảng từ 40 phút ữ 70 phút (căn vào phần nhuộm khảo sát ảnh hởng thời gian chọn thời gian tối u 55 phút) ã Tỉ lệ lá/ khối lợng sợi: khoảng 35% ữ 55% (căn vào phần nhuộm khảo sát ảnh hởng nồng độ chọn tỉ lệ lá/ khối lợng sợi tối u 55%) - Sợi cotton: + Sự thiếu vắng biến x2 phơng trình håi quy chøng tá vïng thùc nghiƯm th× víi thời gian nhuộm từ 70 phút ữ 120 phút không ảnh hởng đến cờng độ lên màu, hay nói cách khác khoảng thời gian nhuộm đà vùng dừng Nh vậy, sợi cotton nhuộm không nên nhuộm với thời gian lớn 120 phút, có kéo dài thời gian cờng độ lên màu không tăng lên tăng lên không đáng kể, lại tiêu tốn nhiều chi phí khác nh nhiệt năng, điện + Sự xuất hiƯn cđa hƯ sè t−¬ng quan b13 chøng tá u tố nhiệt độ nhuộm yếu tố môi trờng nhuộm không tác động độc lập đến cờng độ lên mầu + Trong miền thực nghiệm cờng độ lên mầu tỷ lệ nghịch với nhiệt độ nhuộm pH, tỷ lệ thuận với nồng độ Xét giá trị hệ số phơng trình hồi quy thấy hệ số ứng với thông số độ pH lớn cho thấy ảnh hởng môi trờng pH đến cờng độ lên màu lớn + Kết tính mô hình tối u cho thấy cờng độ lên mầu đạt giá trị lớn tại: ã Nhiệt độ nhuộm Z1 = 40oC ã Tỉ lệ lá/ khối lợng sợi 55% ã Môi tr−êng nhuém axit yÕu ë pH = • Thêi gian nhuộm khoảng từ 70 phút ữ 120 phút (căn vào phần nhuộm khảo sát ảnh hởng thêi gian th× cã thĨ chän thêi gian tèi −u 100 phút) HVTH: Phạm Văn Hoàng 61 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 3.4 Đánh giá độ bền màu 3.4.1 Đánh giá độ bền màu với giặt xà phòng: a Kết Bảng 3.13: Kết độ bền màu với giặt xà phòng sợi tơ tằm cotton Vật liệu Chỉ tiêu E Cấp độ Độ bền màu với giặt 0,68 4-5 sang vải tơ t»m 0,41 4-5 sang v¶i cotton 1,09 4-5 3,59 sang v¶i cotton 1,74 4-5 sang v¶i Visco 1,34 4-5 Sợi tơ tằm Độ dây màu Độ bền màu với giặt Sợi cotton Độ dây màu b Nhận xét Qua bảng kết cho thấy: sợi tơ tằm nhuộm điều kiện tối u có độ bền giặt cấp 4-5/5 cao hẳn sản phẩm nhuộm từ thuốc nhuộm tổng hợp đợc sử dụng thị trờng Độ bền giặt sợi cotton nhuộm điều kiện tối u thấp đạt cấp 3/5 - Sợi tơ tằm có độ bền giặt cao trình nhuộm không sử dụng thêm hóa chất khác, chứng tỏ liên kết thuốc nhuộm vật liệu bền vững Điều giải thích tanin có dung dịch chiết từ bàng có khả liên kết với sợi tơ tằm nên đóng vai cho nh chất cầm màu tự nhiên, đồng thời cho thấy liên kết chất màu với tơ tằm có khả liên kết cộng hóa trị liên kết ion - Sợi cotton có độ bền giặt thấp cho thấy chất màu dung dịch chiết từ bàng liên kết với vật liệu cotton có khả dới dạng chế liên kết hấp phụ (liên kết hiđro hay Vandecvan) HVTH: Phạm Văn Hoàng 62 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 3.4.2 Đánh giá độ bền ánh sáng: a Kết Bảng 3.14: Kết độ bền ánh sáng sợi tơ tằm cotton Vật liệu Sợi tơ tằm Sợi cotton Cấp độ 4-5/8 4-5/8 b Nhận xét Qua bảng kết cho thấy độ bền ánh sáng sợi tơ tằm cotton đạt mức độ khá, độ bền ánh sáng đạt cấp 4-5/8 cao tơng đơng với sợi nhuộm chất màu tổng hợp Điều hoàn toàn phù hợp với thực tế màu sắc bàng tồn sau bàng già rụng thời gian tơng đối dài, chứng tỏ phân tử chất màu có bàng khô tơng đối bền dới tác động ánh s¸ng 3.5 So s¸nh tÝnh kinh tÕ nhuém b»ng dung dịch bàng chất màu tổng hợp Phần so sánh tính kinh tế đề tài giới hạn phần so sánh tính kinh tế theo đơn công nghệ, cha tính đến yếu tố khác trình nhuộm, nh giá thành sản phẩm Nhằm mục đích đánh giá sơ chi phÝ thc nhm nhm b»ng thc nhm tỉng hỵp nhuộm thuốc nhuộm tự nhiên từ bàng Phần so sánh tính kinh tế dựa trên: ã Ước tính toàn chi phí thu gom, sơ chế, vận chuyển, chi phí lợng để chiết tách 1kg nguyên liệu bàng thành dung dịch chất màu 8.000 đ/kg ã Dự kiến nhuộm theo công nghệ tận trích, dung tỷ nhuộm 20/1, thuốc nhuộm đơn giá thuốc nhuộm công ty Tân Hồng Phát 4/2011 HVTH: Phạm Văn Hoàng 63 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 3.5.1 Sợi tơ tằm Bảng 3.15: Đơn công nghệ tính chi phí nhuộm sợi tơ tằm thuốc nhuộm tổng hợp thuốc nhuộm từ bàng Loại thuốc Đơn giá Tên hóa chất nhuộm đồng/kg Thành Chi Tổng phần phí chi phí % đ/kgsợi đ/kgsợi Ruihuazol Red RES 145.000 0,4 580 Ruihuazol Yellow R - 4GLN 165.000 1,5 2.475 Thuèc Ruihuazol Tuq Blue G 210.000 0,7 1.470 nhuém Na2SO4 4.000 30 1.200 ho¹t tÝnh Na2CO3 14.000 700 Vetanol WR 12.000 1g/l 240 12.000/m3 N−íc 240 Moderret Yellow 4GL 530.000 1,5 7.950 Moderret Red 2B 400.000 0,4 1.600 Thuèc Moderret Blue 2R 470.000 0,4 1.880 nhuém Na2SO4 4.000 200 CH3COOH 30% 18.000 4ml/l 1.440 Vetanol WR 12.000 1g/l 240 axit 12.000/m3 N−íc Nhm l¸ bàng Dung dịch bàng CH3COOH 30% HVTH: Phạm Văn Hoµng 64 6.905 13.550 240 8.000 55 4.400 18.000/lit 4m/l 1.440 5.840 Ngành: C«ng nghƯ VËt liƯu DƯt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 3.5.2 Sợi cotton Bảng 3.16: Đơn công nghệ tính chi phÝ nhm sỵi cotton b»ng thc nhm tỉng hỵp thuốc nhuộm từ bàng Loại thuốc Đơn giá Tên hóa chất nhuộm đồng/kg Thành phần % Chi phí ®/kgsỵi Ruihuazol Red RES 145.000 0,1 145 Ruihuazol Yellow R - 4GLN 165.000 0,8 1.320 Thuèc Ruihuazol Tuq Blue G 210.000 0,1 210 nhuém Na2SO4 4.000 15 600 ho¹t tÝnh Na2CO3 14.000 700 Vetanol WR 12.000 1g/l 240 12.000/m3 Nớc Nhuộm bàng Dung dịch bàng 8.000 Tổng chi phí đ/kgsợi 3.455 240 55 4.400 4.400 3.5.3 Nhận xét Qua phần tính toán cho thấy: - Chi phí thuốc nhuộm nhuộm sợi tơ tằm dung dịch tách chiết từ bàng rẻ so với nhuộm thuốc nhuộm hoạt tính axit Cụ thể nhuộm sợi tơ tằm tiết kiệm đợc chi phÝ vỊ thc nhm so víi nhm b»ng thuốc nhuộm hoạt tính 1.065.000 đồng/1tấn sợi (15,42%), so với nhuộm thuốc nhuộm axit 7.710.000 đồng/1tấn sỵi (56,9%) - Chi phÝ nhm sỵi cotton b»ng dung dịch chiết từ bàng đắt nhuộm b»ng thc nhm tỉng hỵp Cơ thĨ nhm sỵi cotton chi phÝ vỊ thc nhm sÏ cao h¬n so với nhuộm thuốc nhuộm hoạt tính 945.000đồng/1tấn sợi (27,35%) Điều cho thấy triển vọng tính khả thi mặt kinh tế nhuộm dung dịch tách chiết từ bàng sợi tơ tằm HVTH: Phạm Văn Hoàng 65 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh Kết luận Qua trình nghiên cứu đề tài đà giải đợc số vấn đề sau: Bớc đầu xác định đợc quy trình thu gom sơ chế nguyên liệu bàng địa bàn thành phố Nam Định: thời gian thu gom vào mùa khô từ tháng 11 đến tháng 01 năm sau, hình thức thu gom thủ công Lá bàng sau đợc rửa, phơi khô đến độ ẩm 8-10%, cắt nhỏ kích thớc từ 1-4 cm, trộn đều, đóng bao túi nilon Bớc đầu đánh giá đợc độ ổn định dung dịch chiết từ bàng để lu trữ cho sản xuất: thời gian lu trữ điều kiện thờng đợc ngày Đánh giá ảnh hởng thông số công nghệ nhuộm xác định đợc điều kiện nhuộm tối u (để đạt cờng độ lên màu cao nhất) cho sợi Tơ tằm: ã Nhiệt độ nhuộm: 100oC ã Thời gian nhuộm: 55 phút ã Môi trờng nhuộm: pH = ã Tỉ lệ lá/ khối lợng sợi: 55% Đánh giá ảnh hởng thông số công nghệ nhuộm xác định đợc điều kiện nhuộm tối u (để đạt cờng độ lên màu cao nhất) cho sợi Cotton: ã Nhiệt độ nhuộm: 40oC ã Thời gian nhuộm: 100 phút ã Môi trờng nhuộm: pH = ã Tỉ lệ lá/ khối lợng sợi: 55% Xác định độ bền màu sợi Tơ tằm nhuộm điều kiện tối u: độ bền ánh sáng đạt cấp 4-5/8, độ bền giặt đạt cấp 4-5/5, độ dây mầu đạt cấp 4-5/5 Xác định độ bền màu sợi Cotton nhuộm điều kiện tối u: độ bền ánh sáng đạt cấp 4-5/8, độ bền giặt đạt cấp 3/5, độ dây mầu đạt cấp 4-5/5 HVTH: Phạm Văn Hoàng 66 Ngành: C«ng nghƯ VËt liƯu DƯt - May Ln văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh hớng phát triển đề tài Trên sở kết nghiên cứu, đề tài có số đề xuất cho hớng nghiên cứu nh sau: - Nghiên cứu chất chất màu chế liên kết chất màu dung dịch tách chiết từ bàng với vật liệu - Nghiên cứu chất tính sinh thái, tiện nghi, bảo vệ vải nhuộm đợc nâng cao nhuộm dung dịch tách chiết từ bàng - Nghiên cứu biện pháp thu gom sử dụng số loại rụng địa bàn Nam Định tỉnh lân cận để nhuộm vải, sợi HVTH: Phạm Văn Hoàng 67 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh tài liệu tham khảo Hoàng Thị Lĩnh Một số đặc tính chất màu tự nhiên Tạp chí Dệt May (4/2002) Hoàng Thị Lĩnh Nghiên cứu sử dụng chất màu tự nhiên công nghệ hoàn tất sản phẩm Dệt Nhuộm truyền thống Việt Nam Báo cáo đề tài cấp Bộ B98-28-05 (05/2001) Hoàng Thị Lĩnh, Vũ Mạnh Hải Nghiên cứu khả nhuộm vải chất màu tự nhiên từ hạt điều nhuộm Tạp chí hóa học, số đặc biệt hội thảo nghiên cứu phát triển sản phẩm tự nhiên - 2008 Viện khoa học công nghệ Việt Nam Hoàng Thị Lĩnh, Nguyễn Thị Thu Lan Nghiên cứu công nghệ nhuộm vải chè xanh theo phơng pháp ngấm ép Tạp chí khoa học công nghệ trờng đại học kỹ thuật (66/2008) Hoàng Thị Lĩnh, Đào Nhật Tân Nghiên cứu nhuộm vải tơ tằm dung dịch chất màu tách chiết từ bàng Tạp chí khoa học công nghệ, số đặc biệt hội thảo lần nghiên cứu phát triển sản phẩm tự nhiên - 2010 Viện khoa học công nghệ Việt Nam Hoàng Thị Lĩnh, Đặng Trấn Phòng, Nguyễn Văn Thông Kỹ thuật nhuộm – In hoa vµ hoµn tÊt VL dƯt Nhµ XB KH KT - 2004 Đỗ Tất Lợi Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà XB Y học 2006 Đặng Trấn Phòng Sinh thái môi trờng dệt nhuộm Nhà XB KH&KT 2004 Cao Hữu Trợng, Hoàng Thị Lĩnh Hóa học thuốc nhuộm Nhà XB KH&KT Hà Nội - 2002 10 Cao Hữu Trợng Lý thuyết kỹ thuật nhuộm in hoa vật liệu dệt Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội, môn công nghệ hóa dệt, Hà Nội 1979 11 Cao Hữu Trợng Công nghệ hóa học sợi dệt Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội, môn công nghệ hóa dệt, Hà Nội 1994 HVTH: Phạm Văn Hoàng 68 Ngành: C«ng nghƯ VËt liƯu DƯt - May Ln văn cao học GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 12 Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thêm Kỹ thuật hệ thống công nghƯ hãa häc tËp Nhµ XB KH&KT – 2001 13 Nguyễn Minh Tuyển Quy hoạch thực nghiệm Nhà XB KH&KT - 2005 14 Hoàng Thị Lĩnh, Vũ Mạnh Hải Study on using natural dyes for cotton and silk dyeing Regional Symposium on Chemical Engineering Proceeding - 2005 15 Thomas Bechtold and RitaMussak (2009) Handbook of natural colourants 2009 16 Thomas Bechtold, Amalid Mahmud- Ali and Rita A.M Mussak (Austria) Natural dyes in textile industry- The potential of renewable resources for textile dyeing Proceeding of the 20th scientific conference of Hanoi University of Technology October 2006 17 Vâ ThÞ Lan Hơng Nghiên cứu công nghệ nhuộm vải cotton dung dịch chất màu tách chiết từ xà cừ đánh giá hiệu công nghệ Luận văn thạc sĩ 2010 18 Nguyễn Thị Thu Lan Nghiên cứu chất trình nhuộm vải bông, tơ tằm chất màu từ chè Luận văn thạc sĩ - 2006 19 http://www.naturaldye.com 20 http://www.wikipedia.com HVTH: Phạm Văn Hoàng 69 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học HVTH: Phạm Văn Hoàng GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 70 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học HVTH: Phạm Văn Hoàng GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 71 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học HVTH: Phạm Văn Hoàng GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 72 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học HVTH: Phạm Văn Hoàng GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh 73 Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May Luận văn cao học HVTH: Phạm Văn Hoàng GVHD: PGS.TS Hoàng Thị LÜnh 74 Ngành: C«ng nghƯ VËt liƯu DƯt - May ... nhiên nghiên cứu gần tập trung vào khả nhuộm màu bàng cho vải, cha có công trình ứng dụng công nghệ nhuộm sợi Đề tài Nghiên cứu tối u hóa trình nhuộm sợi cotton tơ tằm dung dịch tách chiết từ bàng. .. nhà nghiên cứu quan tâm Trong có vần đề nhuộm vật liệu cotton tơ tằm thuốc nhuộm tự nhiên từ bàng - nớc ta đà có công trình nghiên cứu khả nhuộm vải cotton tơ tằm dung dịch tách chiết từ bàng. .. trình nhuộm sợi Đề tài Nghiên cứu tối u hóa trình nhuộm sợi cotton tơ tằm dung dịch tách chiết từ bàng nhằm tìm thông số công nghệ nhuộm tối u nhuộm sợi cotton tơ tằm: nhiệt độ, thời gian, môi