Phương pháp tráng phủ cán

Phương pháp tráng phủ cán láng là một phương pháp tráng phủ đa năng và chính xác, cho phép lớp tráng phủ polyme cán mỏng trên vải.

Các thiết bị gồm một hoặc nhiều cặp trục cán nối với phần cung cấp polymer nóng chảy. Phương pháp này sử dụng nhiều loại nhựa nhiệt dẻo, nhưng phổ biến nhất là cao su và chất phủ vinyl.

Băng tải Máy cán láng

Nguyên liệu trộn

đều/liên tục 2 cuộn máy nóng Máy dò kim loại Sàng lọc

Hình 1.15. Sơ đồ phương pháp tráng phủ cán

Phần trước máy cán là bộ phận cung cấp polyme nóng chảy đến máy cán sau

khi đã được trộn đều, đồng nhất và loại bỏ tạp chất. Sau đó lớp polymer được đưa vào trục cán cùng với lớp vải nền và dưới tác dụng của lực ép, vải tráng phủ được hình thành. Hình 1.16 thể hiện các dạng trục cán khác nhau của máy tráng phủ cán.

a. 3 cuộn dọc b. 3 cuộn nghiêng c. L ngược

d. Kiểu L e. Kiểu phẳng Z f. Nghiêng Z hoặc S

Cấu hình phù hợp nhất cho hỗn hợp vinyl là “L” ngược Cấu hình phù hợp nhất cho cao su là 3 cuộn nghiêng Cấu hình phù hợp cho lớp phủ hai mặt là kiểu “Z”

Hình 1.17 thể hiện phương pháp tráng phủ dùng trục cán thep kiểu “Nip- coating”. Màng polymer được vận chuyển qua cặp trục 2, chuyển xuống trục tráng phủ phía dưới và ép vào lớp vải nền. Khoảng cách của cặp trục 2 sẽ quyết định mức độ dầy mỏng của lớp tráng phủ.

Hình 1.17. Tráng phủ cán kiểu Nip coating: (1) Vải tráng phủ, (2) Trục cấp polymer, (3) vải nền.

Hình 1.18 thể hiện phương pháp tráng phủ cán một mặt. sử dụng trục ép dự phòng.

- Phương pháp tráng phủ cán màng: Các màng polymer được tạo thành từ hệ trục cán riêng và đưa vào trục cán cùng với vải nền. Phương pháp này áp dụng được với các loại polymer nhiệt dẻo, có thể tráng phủ một lớp dày.

Hình 1.19. Tráng phủ cán màng: (1) Màng polymer, (2) vải nền (3) cặp truc cán.

- Phương pháp cán của nhiều polyme với vải nền: Nhiều loại polyme cùng với vải nền được cán bằng cách cho chúng vào giữa một băng kim loại và một cuộn nóng, nhiệt và áp xuất máy cán. Các băng kim loại (1) được ép vào trục nóng(2) qua trục dẫn (3, 4 và 5). Vải và các màng polymer được làm nóng bởi bộ gia nhiệt bằng hồng ngoại trước khi được cho vào giữa băng kim loại và trục gia nhiệt để tạo thành vải tráng phủ nhiều lớp.

Hình 1.20. Tráng phủ cán dùng băng thép: (1)Băng thép (2) trục gia nhiệt, (3) trục tạo sức căng, (4, 5) trục dẫn, (6, 7, 8) Gia nhiệt bằng hồng ngoại (9, 11)màng

polymer (10) Vải nền

Tráng phủ bằng polymer đàn tính cao: Các trục cán chuyển động với tốc độ khác nhau, có thể điều chỉnh phù hợp.

Hình 1.21. Tráng phủ polymer đàn tính cao:

(1)Vải nền (2) trục dẫn polymer (3) trục cán (4) vải tráng phủ.

1.4. Yêu cầu đối với vải giả da dùng làm lót giầy

Lót giầy là chi tiết rất quan trọng, nó tiếp xúc trực tiếp với bề mặt lòng bàn chân, có tác dụng giảm chấn cho bàn chân, phân bố đều áp lực lên lòng bàn chân, giữ vệ sinh cho bàn chân , tính vệ sinh (khả năng hút ẩm, thải ẩm, hút nước, thải nước ...) là các tiêu chí chất lượng quan trọng của lót giầy, đảm bảo cho các hoạt động bình thường của bàn chân, giúp giữ gìn sức khoẻ và tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng. Bên cạnh đó lót giầy chịu tác động cơ học như bẻ uốn, mài mòn do vận động của bàn chân. Khi đi lại bàn chân bẻ uốn ở phần khớp ngón và làm cho các chi tiết phần đế giầy bị bẻ uốn theo. Các chi tiết làm từ vật liệu có độ bền bẻ uốn kém sẽ bị rạn nứt và sau đó bị bẻ gẫy sau một thời gian ngắn sử dụng giầy và ảnh hưởng đến tuổi thọ của giầy. Độ bền mài mòn cũng là tiêu chí quan trọng của chi tiết lót giầy, do chi tiết này chịu sự mài mòn mạnh của bàn chân và bít tất khi khô và khi bị ẩm ướt.

Thông thường khi bề mặt lòng bàn chân ra mồ hôi, mồ hôi truyền qua bít tất (đối với người sử dụng bít tất) đến lót giầy, hoặc truyền trực tiếp vào lót giầy (đối với người không sử dụng bít tất). Mồ hôi được tích tụ ở lót giầy và đế trong. Sau khi tháo bàn chân khỏi giầy, lượng ẩm hay mồ hôi này được thải vào môi trường nhờ khả năng thải ẩm của vật liệu lót giầy. Đối với giầy bảo vệ thì tính vệ sinh còn quan trọng hơn bởi vì: Giầy bảo vệ sử dụng liên tục (khoảng 8 giờ/ngày) và sử dụng hàng ngày; trong khi lao động, cơ thể, bàn chân vận động mạnh, bị nóng và ra nhiều mồ hôi, cọ sát (tương tác) mạnh với giầy và lót giầy. Đối với lót giầy sử dụng trong môi trường nóng ẩm của nước ta, tính vệ sinh của vật liệu làm lót giầy còn quan trọng hơn vì trong môi trường này bàn chân bị nóng và ra nhiều mồ hôi, nhu cầu thải nhiệt tăng.

Cùng với tính vệ sinh, tính sinh thái là một trong số các tính chất quan trọng của lót giầy, đảm bảo “an toàn” không gây độc hại cho bàn chân, giúp giữ gìn sức khoẻ cho bàn chân và cơ thể người sử dụng. Vật liệu đảm bảo các yêu cầu sinh thái là vật liệu không chứa các chất độc hại bị cấm sử dụng (ví dụ thuốc nhuộm bị cấm v.v.), hoặc có chứa và thải ra ngoài môi trường bên ngoài các hóa chất dưới ngưỡng cho phép (formaldehyt, CrVI, pH, hàm lượng các kim loại nặng v.v.), đảm bảo độ bền màu theo yêu cầu.

Các tính chất vệ sinh - vật lý của vật liệu lót giầy đặc trưng cho khả năng hút hơi ẩm, chất lỏng, ẩm từ bàn chân đưa ra môi trường bên ngoài của chúng. Khả năng này được thực hiện bởi độ hút ẩm, hút nước, nhả ẩm, độ truyền nhiệt v.v. của vật liệu và hệ vật liệu lót giầy.

Yêu cầu cụ thể về các tính chất cơ lý của vật liệu làm lót giầy theo ISO /TR 20882:2007.

Bảng 1.1. Yêu cầu đối với các chi tiết làm lót giầy

TT Phƣơng pháp thử

Tính chất Yêu cầu

1 EN ISO 17700 Độ bền màu Phương pháp A sự dây màu ≥ 3 (thang màu xám) sau

50 chu kỳ với dung dịch mồ hôi

2 ISO 17704 Độ bền mài

mòn

Khô 25600 Ướt 12800

Không có lỗ trên toàn bộ chiều dày của chi tiết vật liệu 3 ISO 17699 Độ hấp thụ và độ giải hấp hơi nước Phương pháp B, độ hấp thụ ≥ 70 mg/cm2 Độ giải hấp ≥ 60 % 4 ISO 20869 Hàm lượng chất tan được trong nước

≤ 1.5 % lượng tro đã sulfat hóa hòa tan được trong nước (SAWS)

≤ 16 % tổng lượng chất tan trong nước (TWS) (không cần thiết thử đối với một số mẫu vật liệu làm lót mũ)a

a

Yêu cầu này là cần thiết đối với da

5 ISO 22652 Độ bền với mồ

hôi

Sau 5 chu kỳ, lót giầy phải không có thêm bất kỳ vết nứt nào khi uốn cong, và phải giữ được 80% độ bền xé. (không cần thiết thử đối với một số mẫu vật liệu làm lót mũ)a

a

Yêu cầu này là cần thiết đối với da

6 ISO 22653 Ma sát tĩnh ≥ 0.7

7 ISO 17694 Độ bền uốn Thử khô 15000 chu kỳ mà không có hư hại nhìn thấy

8 ISO 17696 Độ bền xé Lót giầy > 15 N

9

EN ISO 4045 Độ pH (đối với

da)  4

7196 A/UV- VIS (EN ISO 2044:2002)

CrVI (đối với da)

1.5. Tiểu kết chƣơng 1

Bước chân nhẹ nhàng thoải mái là minh chứng cho cơ thể khỏe mạnh. Nhưng nếu chân chúng ta không thoải mái thì cho dù ta có khỏe mạnh thì cũng không thể đi lại một cách nhẹ nhàng. Việc sử dụng các loại giầy với lớp lót cứng và mỏng thường xuyên là nguyên nhân chính tạo lên sự không thoải mái khó chịu của bàn chân khi đi lại, gây ra các loại bệnh về đau bàn chân và các khớp chân. Do đó lớp lót của giầy là chi tiết quan trọng có ảnh hưởng đến tính tiện nghi của giầy.

Các loại vật liệu làm lót giầy thường là da thuộc, giả da, vải, cao su… Tùy thuộc vào mục đích sử dụng để lựa chọn vật liệu phù họp. Vật liệu làm lót giầy thường tập trung vào các tính chất như: khả năng hút ẩm, độ bền, độ giãn, độ mài mòn… Các công ty sản xuất giầy hiện nay thường nhập vật liệu về và sử dụng mà ít quan tâm tới việc kiểm tra các tính chất đặc trưng của vật liệu, nhằm xác định loại vật liệu phù hợp với mục đích sử dụng.

Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu để làm lót giầy nhưng trong khuôn khổ đề tài lựa chọn các mẫu vải giả da dùng làm lót giầy tại một công ty sản xuất giầy tiêu biểu để tiến hành khảo sát đánh giá theo tiêu chuẩn Việt nam và so sánh các tính chất đó với mẫu da thật. Các kết quả này có thể đóng góp một phần vào việc khuyến cáo các nhà sản xuất trong việc đánh giá nguyên vật liệu, lựa chọn vật liệu cho phù hợp.

CHƢƠNG 2

MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là xác định đặc trưng cấu trúc và một số tính chất cơ lý của vật liệu giả da dùng làm lót giầy tại Việt nam.

2.2. Đối tƣợng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các loại vật liệu giả da được thu thập trên thị trường và công ty LADODA thường dùng làm lót giầy.

Bảng 2.1. Các mẫu da

TT Tên mẫu Hình ảnh Đặc điểm - Xuất xứ

1 D1

Vải giả da PU, màu vàng nhập từ Hàn quốc

2 D2

Vải giả da bề mặt có lớp nỉ màu nâu nhập từ Mỹ

3 D3

Vải giả da màu đen sần thu thập tù thị trường Việt nam

4 D4

Vải giả da màu đen bóng nhập từ Đài Loan

5 D6

Vải giả da màu đen bóng thu thập từ thị trường Việt nam

6 D7

Vải giả da màu đen sần nhập từ Đoài Loan

7 D5

Da thật – da bò - Việt nam

2.3. Nội dung nghiên cứu

Nội dung của đề tài là xác định đặc trưng cấu trúc của vật liệu giả da hiện đang được sử dụng tại Việt Nam, kiểm tra độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, độ bền xé, độ bền chống mài mòn, độ thấm nước toàn phần và so sánh kết quả với các quy chuẩn về vật liệu giả da sử dụng làm lót giầy nhằm đánh giá chất lượng của vật liệu giả da đã kiểm tra.

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.4.1. Phương pháp khảo cứu tài liệu:

Đọc các tài liệu để tìm hiểu các đặc trưng, các tính chất cơ bản của vật liệu giả da. Tìm kiếm các tiêu chuẩn liên quan để làm cơ sở tiến hành các phương pháp kiểm tra đánh giá vật liệu giả da sử dụng làm lót giầy.

2.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định các tính chất về độ bền kéo đứt – giãn đứt, độ bền xé, độ mài mòn, độ thấm nước và độ ổn định kích thước của vật liệu giả da theo các phương pháp và tiêu chuẩn của Việt Nam và Quốc tế. Các tính chất này quyết định đến chất lượng của vật liệu cũng như cho phép xác định sự phù hợp của vật liệu này trong việc sử dụng làm lót giầy.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành trên 6 mẫu giả da và 1 mẫu da thật trong đó có mẫu có nguồn gốc xuất sứ từ Hàn Quốc, Mỹ, Đài Loan và 1 số mẫu thu thập trên thị trường Việt Nam.

Bảng 2.2. Sơ đồ các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Các phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

Xác định thành phần của vật liệu (6 mẫu) Xác định cấu trúc của vật liệu (6 mẫu) Xác định độ dày của vật liệu (6 mẫu) Xác định độ bền kéo đứt và giãn đứt (4mẫu giả da + 1 mẫu da thật) Xác định độ bền xé (4mẫu giả da + 1 mẫu da thật Xác định độ thấm nước toàn phần (4mẫu giả da + 1 mẫu da thật Xác định độ mài mòn (4mẫu giả da + 1 mẫu da thật Xác định độ ổn định kích thước (4 mẫu giả da + 1 mẫu da thật

2.4.2.1. Xác định loại vật liệu giả da bằng phương pháp hóa học

- Hóa chất: Dung dich NaOH 40%, HNO3, H2SO4 70%, H2SO4 98%

- Mẫu thử: Tách mẫu thử và cắt nhỏ Cách tiến hành:

Dùng kẹp kẹp ống nghiệm, lấy pipet thủy tinh hút dung dich hóa chất cho vào ống nghiệm, sau đó cho mẫu thử vào. Quan sát sự trương nở và khả năng hòa tan của mẫu thử.

Đun nóng ống nghiệm dưới ngọn đèn cồn và quan sát sự biến đổi của dung dịch và khả năng hòa tan của mẫu thử. Từ đó rút ra kết luận về loại vật liệu giả da.

2.4.2.2. Phương pháp quang học

Sử dụng để xác định cấu trúc của lớp vải cốt nền.

Sử dụng kính lúp để soi mật độ sợi của lớp vải cốt nền trong 100mm. xác định kiểu dệt, mật độ hàng vòng và cột vòng.

2.4.2.3. Phương pháp xác định độ dày của vật liệu

Dùng dụng cụ đo độ dày (VEB Werkstottpfilfi maschmen Leipzig) Áp lực của tải trọng: 500g

Thực hiện đo tại 3 vị trí khác nhau. Độ dày của mẫu thử là kết quả trung bình của các vị trí đo

2.4.2.4 . Phương pháp xác định độ bền xé

Xác định độ bền xé – xé 1 cạnh theo TCVN 7122-1:2007 (ISO 03377- 1:2002).

Cắt 3 mẫu thử theo hướng dọc và 3 mẫu thử theo hướng ngang có kích thước 70mm x 40mm, ở giữa có xẻ chiều dài 50mm, độ dài để xé còn lại 20mm . Để mẫu trong điều kiện nhiệt độ phòng trong 24h rồi kiểm tra độ bền xé trên máy kéo đứt RTC tại Trung tâm thí nghiệm vật liệu dệt may – Da giầy, Viện Dệt May – Da giầy và Thời trang - Đại học bách Khoa Hà nội.

Hình 2.2. Hình dạng và kích thước của mẫu thử xác định độ bền xé

Cách tiến hành:

Chỉnh các ngàm kẹp của máy thử kéo ở khoảng cách 50mm. Kẹp khoảng 20mm ở một đầu mẫu thử vào ngàm kẹp ở bên dưới của máy kéo đứt. Gấp đầu còn lại 180o và kẹp vào ngàm trên. Đảm bảo rằng cạnh dài của miếng mẫu thử song song với hàng nằm ngang của máy thử. Cho máy chạy đến khi mẫu bị xé rời. Lực xé lớn nhất được ghi lại làm cơ sở đánh giá.

Tốc độ kéo trên máy kéo đứt (tốc độ xé): 100mm/phút

Độ bền xé (độ bền lớn nhất) là kết quả trung bình của 03 mẫu thử, tính bằng N.

70

50

20

Hình 2.3. Máy TENSILON xác định độ bền xé, độ giãn và độ bền kéo đứt 2.4.2.5. Phương pháp xác định độ bền kéo đứt và độ giãn đứt

Xác định độ bền kéo và độ giãn đứt của mẫu thử theo TCVN 7121:2007; ISO 03376:2002.

Cắt 3 mẫu thử theo hướng dọc và 3 mẫu thử theo hướng ngang có kích thước 25mm x 110mm, phần mẫu thí nghiệm (kéo đứt) rộng 10mm. Để mẫu trong điều kiện nhiệt độ phòng trong 24h rồi kiểm tra độ bền xé trên máy TENSILON RTC tại Trung tâm thí nghiệm vật liệu dệt may – Da giầy Viện Dệt May- Da giầy và Thời trang - Đại học bách Khoa Hà nội.

Hình 2.4. Hình dạng và kích thước của mẫu thử

Cách tiến hành:

Chỉnh các ngàm kẹp của máy thử kéo ở khoảng cách 50mm. Kẹp khoảng 30mm ở một đầu mẫu thử vào ngàm kẹp ở bên trên và bên dưới của máy kéo đứt. Mẫu thử được kẹp chặt, đảm bảo rằng cạnh dài của mẫu thử song song với phương thẳng đứng. Cho máy chạy đến khi mẫu thử bị đứt và ghi laị giá trị lực kéo tại thời điểm đứt.

Tốc độ kéo trên máy kéo thử: 100 mm/phút;

Xác định lực kéo đứt lớn nhất, (N) là giá trị trung bình của 03 mẫu thử. Xác định độ giãn đứt tuyệt đối L, (mm) là giá trị trung bình của 03 mẫu thử.

2.4.2.6. Phương pháp xác định độ bền mài mòn

Xác định độ bền mài mòn bằng phương pháp đĩa cầu Martindale theo TCVN

10061-2:2013; ISO17076-2:2011.

Cắt mẫu thử dạng hình tròn, có đường kính 150 mm. Để mẫu trong điều kiện