Nghiên cứu ảnh hƣởng của thông số công nghệ giặt gồm nhiệt độ nƣớc giặt và số lần giặt đến độ bền màu của vải (V1) và vải (V2) sau giặt:
Sử dụng toán qui hoạch thực nghiệm:
Số phƣơng án thí nghiệm đƣợc xác định bằng 2k. k là số yếu tố cần nghiên cứu, ở đây ta có k = 2. Do đó số thí nghiệm = 22
= 4.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số công nghệ gia công giặt đến độ bền màu sản phẩm đƣợc thể hiện qua phƣơng trình:
Y= f (x1, x2)
X1: nhiệt độ nƣớc giặt t (0 C) X2: số lần giặt T (lần)
Y (Y = E): là giá trị độ sai lệch màu của mẫu vải thí nghiệm so với mẫu vải gốc, đƣợc đo trên máy đo màu quang phổ Gretag Macbeth Color Eye2180UV.
2.5.1. Chọn phạm vi nghiên cứu của các yếu tố
- Loại chất giặt tẩy (bột giặt): Trên thị trƣờng hiện nay, chủng loại bột giặt rất phong phú và đa dạng, bột giặt tồn tại ở cả dạng rắn (bột giặt) và ở dạng dung dịch (nƣớc giặt). Với m i loại bột giặt có tính năng giặt tẩy khác nhau tùy thuộc vào thành phần, nồng độ các chất trong bột giặt, đồng thời với cùng loại bột giặt nhƣng với lƣợng bột giặt khác nhau cho cùng một khối lƣợng sản phẩm có tính chất nhƣ nhau thì chất lƣợng sản phẩm cũng sẽ bị ảnh hƣởng khác nhau sau quá trình giặt. Do đó, trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chỉ sử dụng một loại bột giặt thông dụng đang đƣợc thƣơng mại hoá trên thị trƣờng là bột giặt OMO và lƣợng bột giặt sẽ đƣợc cố định là 30gram trong tất cả các phƣơng án thử nghiệm. ( Theo tiêu chuẩn ISO 6330)
- Nhiệt độ: Nhiệt độ giặt phụ thuộc vào các loại vật liệu vải khác nhau. Nếu
chọn nhiệt độ giặt không phù hợp sẽ ảnh hƣởng đến chất lƣợng giặt nhƣ mức độ giặt sạch của sản phẩm hay ảnh hƣởng đến độ bền sản phẩm. Nếu chọn nhiệt độ giặt
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 55 Ngành CN Vật liệu Dệt May
quá cao không phù hợp với chất liệu sản phẩm có thể làm sản phẩm bị giảm bền hoặc có thể gây ra l i nặng là làm biến dạng sản phẩm sau giặt. Ngày nay, với tính năng tự động hóa nên hầu hết các máy giặt hiện nay đều đƣợc trang bị các chế độ giặt tự động cho một số loại vải thông dụng. Nếu nhiệt độ nƣớc giặt quá cao hoặc không thích hợp cho từng loại vải có thể làm màu sắc vải thay đổi, làm loang màu sang chi tiết khác trên cùng sản phẩm nếu sản phẩm đƣợc cấu thành từ nhiều chất liệu khác nhau hoặc giữa các sản phẩm có màu sắc khác nhau trong cùng mẻ giặt (do sự thăng hoa của thuốc nhuộm) hoặc làm cho sản phẩm không đồng đều về màu sắc không đảm bảo yêu cầu màu sắc ban đầu.
Với chất liệu vải cotton thì một số máy giặt đƣợc thiết kế với nhiều chế độ giặt tự động nhƣ: giặt lạnh, giặt ở 300
C, 400C, 600C, 950C,… Vì mẫu vải đƣợc chọn làm thí nghiệm là vải pha giữa sợi Cotton và polyeste với thành phần vải sợi nhƣ trên nên ta chọn nhiệt độ nƣớc giặt cho các mẫu vải thử nghiệm ở các mức trung bình là ở 300
C , 400C, 500C, nhiệt độ trung bình là 400 C.
- Số lần giặt: với bất kỳ chế độ giặt nào thì số lần giặt đều ảnh hƣởng đến chất lƣợng của sản phẩm. Tùy thuộc chất liệu của sản phẩm và chế độ đƣợc giặt của sản phẩm mà sản phẩm sẽ có độ bền khác nhau nói chung và độ bền màu sắc nói riêng. Có nhiều sản phẩm chỉ cần sau khi giặt 1 hay 2 lần thì chất lƣợng sản phẩm đ xuống màu rất nhanh, nhìn giống sản phẩm cũ, và cũng có nhiều sản phẩm có độ bền giặt rất cao, giặt đƣợc nhiều lần và chất lƣợng sản phẩm còn rất tốt. Do đó, để đánh giá độ bền màu của sản phẩm sau giặt, ta cho các mẫu vải thử nghiệm đƣợc giặt ở các chế độ qua 3 mức độ giặt : lần 1, lần 2 và lần 3.
Trong luận văn này chọn phạm vi nghiên cứu của 2 yếu tố ( t, T), khi tiến
hành thí nghiệm các phƣơng án khác nhau trong luận văn này đ chọn nhiệt độ giặt theo 3 mức khác nhau: 300
C, 400C và 500C (nằm trong mức nhiệt độ cho phép của loại vải pha giữa Cotton và PES), nhiệt độ trung bình là 40 0
C ; và số lần giặt (chu kỳ giặt) với 3 cấp độ giặt thử nghiệm : lần 1, lần 2 và lần 3.
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 56 Ngành CN Vật liệu Dệt May 2.5.2. Kế hoạch thực nghiệm:
Nhƣ phần phân tích ở mục 1, ta có các mức nghiên cứu đƣợc thể hiện ở bảng 2.2.
Bảng 2.1: Kế hoạch thực nghiệm theo giá trị tự nhiên.
Các yếu tố tự nhiên Phạm vi các mức nghiên cứu
Mức dƣới Mức cơ sở Mức trên
-1 0 +1
x1 [nhiệt độ nƣớc giặt, 0
C] 30 40 50
x2 [số lần giặt, lần] 1 2 3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các phƣơng án thí nghiệm xác định sự ảnh hƣởng của 2 yếu tố công nghệ (nhiệt độ nƣớc giặt, số lần giặt) đến độ bền màu của vải sau quá trình giặt đƣợc thể hiện qua ma trận quy hoạch thực nghiệm ở bảng 2.2.
Bảng 2.2: Ma trận quy hoạch thực nghiệm.
Phƣơng án thí nghiệm
Giá trị m hoá Giá trị tự nhiên
X1 X2 x1(0C) x2(lần giặt) 1 - - 30 1 2 + - 50 1 3 - + 30 3 4 + + 50 3 5 0 0 40 2
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 57 Ngành CN Vật liệu Dệt May
M i phƣơng án thí nghiệm đƣợc tiến hành trên 10 mẫu để lấy giá trị trung bình.
2.6. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM2.6.1. Giặt vải 2.6.1. Giặt vải
Chuẩn bị mẫu:
- Cắt 10 mẫu vải cho m i phƣơng án thí nghiệm theo kích thƣớc nhƣ đ trình bày ở mục 2.4 bằng kéo cắt vải.
- Đánh dấu, ghi kí hiệu trên các mẫu vải để tránh sự nhầm lẫn và đảm bảo canh sợi của các mẫu vải trong quá trình thí nghiệm.
Thiết bị thí nghiệm
- Máy giặt: sử dụng máy giặt Whirlpool với các tính năng và thông số kỹ thuật đ trình bày ở mục 2.2.2.
Tiến hành thí nghiệm
Giặt các mẫu vải thí nghiệm theo 5 phƣơng án thí nghiệm đ trình bày ở bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm 2.2. (Giặt theo tiêu chuẩn ISO 6330).
- Quá trình giặt mẫu vải V1 theo các phƣơng án thí nghiệm nhƣ sau:
Phƣơng án 1: Cho 20 mẫu vải vào máy giặt. Chọn chế độ máy giặt ở mức giặt với nhiệt độ 300C. Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Lấy 10 mẫu trong số 20 mẫu cho vào các túi nylon để bảo quản chờ đo màu.
Phƣơng án 3 : Lấy 10 mẫu còn lại sau khi giặt và phơi khô từ phƣơng án 1 đem cho vào máy giặt và cũng chọn chế độ máy giặt ở mức nhiệt độ 300C. Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Sau đó cho 10 mẫu này trở lại máy giặt và cũng chọn chế độ máy giặt ở mức nhiệt độ 300
C và tƣơng tự nhƣ vậy đối với giặt lần 3. Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Sau đó, cho các mẫu vào các túi nylon để bảo quản chờ đo màu.
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 58 Ngành CN Vật liệu Dệt May
Phƣơng án 2 : Cho 20 mẫu vải vào máy giặt. Chọn chế độ máy giặt ở mức giặt với nhiệt độ 500C. Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Lấy 10 mẫu trong số 20 mẫu cho vào các túi nylon để bảo quản chờ đo màu.
Phƣơng án 4 : Lấy 10 mẫu còn lại sau khi giặt và phơi khô từ phƣơng án 2 đem cho vào máy giặt và cũng chọn chế độ máy giặt ở mức nhiệt độ 500C. Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Sau đó cho 10 mẫu này trở lại máy giặt và cũng chọn chế độ máy giặt ở mức nhiệt độ 500C và tƣơng tự nhƣ vậy đối với giặt lần 3. Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Sau đó, cho các mẫu vào các túi nylon để bảo quản chờ đo màu.
Phƣơng án 5 : Cho 10 mẫu vải cuối cùng của mẫu vải V1 vào máy giặt. Chọn chế độ máy giặt ở mức giặt với nhiệt độ 400
C (giặt lần 1). Sau khi kết thúc mẻ giặt, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Sau đó, cho 10 mẫu vải này trở lại máy giặt và cũng chọn chế độ nƣớc giặt ở 400
C (giặt lần 2). Sau khi kết thúc mẻ giặt lần 2, lấy các mẫu vải đ đƣợc giặt ra, đem phơi khô ở nhiệt độ phòng. Sau đó cho các mẫu vào các túi nylon để bảo quản chờ đo màu.
- Quá trình giặt các mẫu vải V2 theo 5 phƣơng án thí nghiệm đƣợc trình bày trong bảng 2.3. Tiến hành giặt mẫu vải giống nhƣ cách giặt các mẫu vải V1 đ trình bày ở trên.
- Tất cả các mẫu vải sau khi phơi khô đƣợc bảo quản trong các túi nylon, đƣợc phân loại rõ ràng theo các phƣơng án thí nghiệm để thuận tiện cho công tác đo màu đƣợc đảm bảo chính xác, tránh nhầm lẫn.
2.6.2. Tiến hành đo màu
Chuẩn bị mẫu
- Cắt gọt các mẫu vải đƣợc bảo quản sau quá trình giặt và phơi khô ở phần chính giữa mẫu vải theo hƣớng canh sợi của mẫu vải đ đƣợc giặt với kích thƣớc nhƣ hình 2.5 để đo màu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 59 Ngành CN Vật liệu Dệt May
Hình 2.5. Hình vẽ mô tả kích thước mẫu vải đo độ bền màu.
- Cắt gọt mẫu vải gốc để đo theo cùng kích thƣớc và hƣớng canh sợi với mẫu vải đo màu trên để so sánh đối chứng. Mẫu vải phải mang tính đại diện không đƣợc có nếp nhăn, nhàu, g y mặt vải.
Thiết bị thử nghiệm
- Máy đo màu quang phổ Gretag Macbeth Color Eye2180UV Tiến hành đo màu
* Chuẩn bị mẫu đo: Mẫu sau quá trình giặt và bảo quản đƣợc gấp làm 4 lần, đảm bảo cùng canh sợi và mặt vải cho tất cả các mẫu, bề mặt vải phải phẳng và không có ánh sáng lọt qua.
* Các điều kiện đo màu đƣợc chọn cho quá trình đo nhƣ sau: - Hệ thống đo màu: CIE Lab
- Góc quan sát: 100 - Nguồn sáng: D65 - Khẩu độ: 1cm
- Chế độ đo: Không có tia UV - Số lần đo: 4 lần / 1mẫu * Đo màu:
Trƣớc khi tiến hành đo màu phải mở máy lên, khởi động chƣơng trình phần mềm Color icontrol điều chỉnh khẩu độ phù hợp và các thông số cần đo theo hệ
10
cm
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 60 Ngành CN Vật liệu Dệt May
CIE Lab, chọn chế độ không có tia UV calibrate máy báo ok tiến hành đo màu.
Hình 2.6. Hình dụng cụ Calibrate máy.
Calibrate là một dụng cụ phụ trợ đi kèm với máy đo màu quang phổ. Calibrate để điều chỉnh thành phần tia UV đƣợc tìm thấy trong ngày nguồn sáng tự nhiên ban ngày D65. Việc kiểm soát tia cực tím, cho phép đo chính xác đƣợc duy trì giữa các mẫu quang học sáng. Dó đó, sau khi khởi động phần mềm Color icontrol để tiến hành đo màu thì máy sẽ yêu cầu đƣa dụng cụ Calibrate vào cửa sổ đo màu để calibrate. Mặt để calibrate là mặt màu trắng ở hình 2.5
- Đo mẫu chuẩn: Mẫu không qua quá trình xử lý giặt:
Đặt mẫu đo đ đƣợc gấp làm 4 vào cửa sổ đo Chọn mục đo mẫu chuẩn
Đặt tên cho mẫu chuẩn Nhấn “next” Máy ghi nhận kết quả đo lần 1 Sau đó giữ và xoay mẫu 1 góc 900 theo chiều kim đồng đồ cho lần đo thứ 2 Nhấn “next” Tƣơng tự lập lại kỹ thuật đo nhƣ vậy cho lần đo thứ 3 và thứ 4 Ta thu đƣợc kết quả đo mẫu chuẩn với các giá trị: L*, a*, b*.
- Đo mẫu cần so sánh: Mẫu đ đƣợc giặt theo các phƣơng án:
Đặt mẫu đo đ đƣợc gấp làm 4 vào cửa sổ đo Chọn mục đo mẫu thử nghiệm Đặt tên cho mẫu Nhấn “next” Máy ghi nhận kết quả đo lần 1
Sau đó giữ và xoay mẫu 1 góc 900 theo chiều kim đồng đồ cho lần đo thứ 2 Nhấn “next” Máy ghi nhận kết quả đo lần 2 Tƣơng tự lập lại kỹ thuật đo nhƣ vậy cho
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 61 Ngành CN Vật liệu Dệt May
lần đo thứ 3 và thứ 4 Ta thu đƣợc kết quả đo mẫu cần so sánh với các giá trị: D*, a*, b*, E*.
- Kết quả đo đƣợc ghi lại trong bảng kết quả thực nghiệm. - Lập lại kỹ thuật đo nhƣ vậy cho 10 mẫu cho m i phƣơng án.
2.6.3. Kết quả Thí Nghiệm
Kết quả của các phƣơng án thí nghiệm xác định sự ảnh hƣởng của hai yếu tố công nghệ (nhiệt độ nƣớc giặt và số lần giặt) đến độ bền màu sau giặt của mẫu vải V1 đƣợc thể hiện qua bảng 2.3 và của mẫu vải V2 bảng 2.4.
Bảng 2.3. Kết quả thực nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ nước giặt và số lần giặt đến độ bền màu của vải V1.
Phƣơng án thí nghiệm Ma trận thí nghiệm Nhiệt độ (0C) Số lần giặt (Lần)
Kết quả đo: Giá trị Y (E): Độ sai lệch màu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
X1 X2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TB 1 - - 30 1 1.27 1.34 1.22 1.34 1.30 1.24 1.34 1.29 1.18 1.17 1.27 2 + - 50 1 1.51 1.55 1.40 1.52 1.43 1.51 1.40 1.68 1.59 1.51 1.51 3 - + 30 3 1.67 1.76 1.74 1.66 1.71 1.67 1.72 1.74 1.67 1.81 1.75 4 + + 50 3 1.66 1.67 1.61 1.48 1.66 1.60 1.75 1.7 1.66 1.58 1.64 5 0 0 40 2 1.52 1.53 1.55 1.54 1.55 1.57 1.59 1.60 1.56 1.62 1.56
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 62 Ngành CN Vật liệu Dệt May
Bảng 2.4. Kết quả thực nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ nước giặt và số lần giặt đến độ bền màu của vải V2.
Phƣơng án thí nghiệm Ma trận thí nghiệm Nhiệt độ (0C) Số lần giặt (Lần)
Kết quả đo: Giá trị Y (E): Độ sai lệch màu
X1 X2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TB 1 - - 30 1 1.05 1.10 1.05 1.12 1.19 1.15 1.20 1.21 1.22 1.05 1.13 2 + - 50 1 1.28 1.30 1.39 1.28 1.33 1.37 1.35 1.39 1.31 1.26 1.33 3 - + 30 3 1.42 1.51 1.36 1.60 1.66 1.61 1.63 1.57 1.59 1.47 1.54 4 + + 50 3 1.42 1.53 1.51 1.42 1.51 1.46 1.53 1.53 1.60 1.53 1.50 5 0 0 40 2 1.32 1.34 1.51 1.32 1.37 1.51 1.28 1.50 1.52 1.44 1.41
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 63 Ngành CN Vật liệu Dệt May
CHƢƠNG 3
Nguyễn Thị Tuyết Trinh 64 Ngành CN Vật liệu Dệt May
3.1. PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, SỐ LẦN GIẶT (CHU KỲ GIẶT) ĐẾN ĐỘ BỀN MÀU CỦA MẪU VẢI V1 (60% COTTON, 40%PES). GIẶT) ĐẾN ĐỘ BỀN MÀU CỦA MẪU VẢI V1 (60% COTTON, 40%PES).
Kết quả thực nghiệm đƣợc thể hiện trong bảng 2.3.
Việc xây dựng quy luật ảnh hƣởng của hai yếu tố nhiệt độ nƣớc giặt và số lần giặt đến độ bền màu của vải đƣợc phân tích theo kết quả thí nghiệm trong bảng 2.3. Dựa trên chƣơng trình tính toán “Quy hoạch thực nghiệm chạy trên phần mềm máy tính GENEME” để xây dựng phƣơng trình hồi quy thực nghiệm.
Phƣơng trình hồi quy có dạng: Y1 = b0 + b1.X1 + b2.X2 + b12.X1.X2 Trong đó:
bi là các hệ số hồi quy. Xi là các biến số.
Y1 ( Y1 = E): là hàm mục tiêu của mẫu vải V1
Phƣơng trình tính toán đƣợc dựa vào kết quả trong bảng 3.1 có dạng: Y1 = 1,538 + 0,0475.X1 + 0,143.X2 - 0,0797.X1.X2 (3.1) Trong đó: X1 là nhiệt độ nƣớc giặt (0
C), X2 là số lần giặt (lần).
Y1 là giá trị độ sai lệch màu giữa mẫu vải thử nghiệm với mẫu vải gốc, phụ thuộc vào nhiệt độ nƣớc giặt và số lần giặt. Nếu giá trị Y1 càng lớn thì vải có độ bền màu càng thấp.
Qua kết quả nghiên cứu có các hệ số hồi quy:
b0 b1 b2 b12 + 1,538 + 0,0475 + 0,143 - 0,0797
Qua bảng kết quả trên ta nhận xét thấy hệ số b2 > b1 nên số lần giặt có ảnh hƣởng