2.2.2.1. Vải dệt kim đàn tính cao polyamit pha elastan
- Vải dệt kim đàn tính cao với các đặc trƣng sau:
+ Nguyên liệu: vải sử dụng trong nghiên cứu này đƣợc cung cấp bởi dự án P2013 -
01.54 . Ba loại sợi sử dụng để dệt vải gồm:
100% spandex
100% polyamit (48 filament/hƣớng xoắn z)
Polyamit bọc sợi spandex (35 filament, 6% spmadex hƣơng xoắn s)
+ Kiểu dệt: Single. + Mật độ:
Cột: 203/ 100 mm
Hàng: 248 / 100 mm
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 31 Khóa 2012 - 2014
Các đặc trƣng của vải dệt kim sau tiền xử lí:
- Kích thƣớc ngang : 184 mm - Kích thƣớc dọc : 87 mm - % co ngang : 8 - % co dọc : 13 - Mật độ ngang (số cột vòng/100 mm) : 216 - Mật độ dọc (số hàng vòng/100 mm) : 270 - Khối lƣợng mẫu (g/m2 ) : 329.92
- Độ giãn đàn hồi E(%) : 94.1
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 32 Khóa 2012 - 2014
2.2.2.2 Lựa chọn chủng loại thuốc nhuộm sử dụng:
Qua phân tích đánh giá các điều kiện (mục 1.2.3), để nhuộm vải polyamit có pha elastan chọn chủng loại thuốc nhuộm axit phức kim loại 1:2. Sử dụng thuốc nhuộm Lanaset Blue 2R (nồng độ 1%) của hãng Husmant (Mỹ).
Môi trƣờng nhuộm:
Từ việc chọn loại thuốc nhuộm axit để nhuộm, môi trƣờng nhuộm là axit tốt nhất pH=4.5 (theo khuyến cáo của nhà sản xuất Husmant (Mỹ)).
2.2.2.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian và nhiệt độ trong quá trình nhuộm vải polyamit/elastan:
Sử dụng vải sau tiền xử lý bằng phƣơng án tối ƣu nhất, nghiên cứu các phƣơng án nhuộm. Cố định các điều kiện nồng độ, khối lƣợng vải, pH dung dịch nhuộm, dung tỉ.
Để chọn đƣợc nhiệt độ và thời gian nhuộm tối ƣu với số lƣợng các phƣơng án thí nghiệm tối thiểu 9 phƣơng án thí nghiệm trong nghiên cứu thực nghiệm ảnh hƣởng đồng thời của hai yếu tố nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm tới độ tận trích thuốc nhuộm, cƣờng độ lên màu và độ đàn hồi của vải dệt kim đƣợc thiết kế theo phƣơng pháp qui hoạch trực giao [17], [18], [19]. Cụ thể nhƣ sau:
- Hàm mục tiêu Y1 là độ tận trích của thuốc thuộm sau nhuộm trên vải dệt kim nghiên cứu - Hàm mục tiêu Y2 là cƣờng độ lên màu của vải sau nhuộm, hoàn tất trên vải dệt kim nghiên cứu
- Hàm mục tiêu Y3 là độ đàn hồi của vải sau nhuộm, hoàn tất trên vải dệt kim nghiên cứu - Các biến giải thích Xj, j = 1,2 : nhiệt độ nhuộm (X1) và thời gian nhuộm (X2).
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 33 Khóa 2012 - 2014
Thuật toán qui hoạch thực nghiệm trực giao nhƣ sau :
- Xác định các biến ảnh hƣởng, khoảng biến thiên của biến gồm mức cơ sở và khoảng biến thiên của chúng.
- Chuyển các biến từ toạ độ thực sang hệ toạ độ mới không thứ nguyên với các biến mã hoá xj, j = 1,k.
Trong hệ toạ độ không thứ nguyên ta có :
Toạ độ mức trên : xj = +1 Xj = Xjmax; Toạ độ tại tâm : xj = 0 Xj = X0j ; Toạ độ mức dƣới : xj = -1 Xj = Xjmin;
- Ma trận thí nghiệm của qui hoạch cấp một có dạng N=2k+n0 (k=2; n0≥k) thực nghiệm đƣợc tiến hành với 4 phƣơng án thí nghiệm cơ bản, 1 phƣơng án thí nghiệm lặp lại ở tâm. Nếu kết quả kiểm định cho thấy mô hình bậc nhất không phù hợp, chuyển sang xét mô hình bậc hai. Ma trận thí nghiệm của qui hoạch cấp hai có dạng N = 2k
+ n0 + 2k (k=2; n0≥k), thực nghiệm đƣợc tiến hành với 6 phƣơng án thí nghiệm của qui hoạch cấp một và bổ sung 4 phƣơng án thí nghiệm xung quanh tâm. Ở phƣơng diện nghiên cứu trong bài đồ án này chỉ làm 3 phƣơng án thí nghiệm xung quanh tâm.
Khoảng biến thiên và giá trị tại tâm của biến nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm đƣợc xác định nhƣ sau: Mức tại tâm của nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm là giá trị thƣờng gặp của quá trình nhuộm trong thực tế nhuộm vải với chủng loại thuốc nhuộm axit phức kim loại 1:2 cho polyamit. Tổ hợp khoảng biến thiên của nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm nghiên cứu sẽ tạo thành miền thí nghiệm giới hạn điều
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 34 Khóa 2012 - 2014
kiện nghiên cứu. Việc lựa chọn các mức giá trị của chúng xác định dạng, kích thƣớc miền thí nghiệm và tổng số thí nghiệm phải tiến hành.
Khoảng biến thiên và giá trị tại tâm của biến nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm đƣợc qui định nhƣ sau:
Bảng II. 1. Khoảng biến thiên và giá trị tại tâm của nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm trong nghiên cứu ảnh hƣởng tới độ tận trích thuốc nhuộm, cƣờng
độ lên màu và độ đàn hồi của vải dệt kim đàn tính cao.
Kí hiệu Biến giải thích Khoảng biến thiên và giá trị tại tâm
-1 0 +1
X1 Nhiệt độ nhuộm (0
C) 88 94 100
X2 Thời gian nhuộm (phút) 30 45 60
Mô hình thiết kế thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng đồng thời của nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm tới độ tận trích thuốc nhuộm, cƣờng độ lên màu và độ đàn hồi của vải dệt kim đàn tính cao thể hiện ở bảng II. 2
.
Nghành CN Vật liệu Dệt May 35 Khóa 2012 - 2014
Bảng II.2. Mô hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng đồng thời của nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm ảnh hƣởng tới độ hấp thụ D thuốc nhuộm, cƣờng
độ lên màu K/S và độ đàn hồi E của vải dệt kim đàn tính cao.
N x1 x2 X1 X2 1 -1 -1 88 30 2 +1 -1 100 30 3 -1 +1 88 60 4 1 1 100 60 5 -1 0 88 45 6 +1 0 100 45 7 0 -1 94 30 8 0 +1 94 60 9 0 0 94 45