Độ giãn đứt dọc và ngang vải 100% visco được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 1754: 1986 trên máy kéo đứt đa năng TENSILON. Thí nghiệm được
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
thực hiện tại Trung tâm thí nghiệm vật liệu Dệt May-Da Giày trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
3.3.1. Phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý
Nhiệt độ xử lý: 200C, 300C, 400C, 500C, 600C. Nồng độ xử lý: 15%.
Thời gian xử lý: 4 phút.
Độ giãn đứt vải dệt thoi 100% visco (mm) theo phương dọc và phương ngang được tính toán và thể hiện trên bảng 3.19, 3.20.
Bảng 3.19: Độ giãn đứt dọc vải visco s u khi th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm
Phƣơng án thí nghiệm Độ giãn đứt dọc vải (mm) TB Độ giãn (%) 1 2 3 4 5 200C 95,00 92,70 95,70 98,73 100,35 96,50 48,25 300C 94,09 83,25 88,76 104,95 102,54 94,72 47,36 400C 83,39 98,48 95,60 91,48 89,55 91,70 45,85 500C 85,93 87,93 98,50 80,55 95,79 89,74 44,87 600C 82,22 86,55 83,69 85,50 80,12 83,62 41,81
Bảng 3.20: Độ giãn đứt ngang vải visco s u khi th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm
Phƣơng án thí nghiệm
Độ giãn đứt ngang vải (mm)
TB Độ giãn (%) 1 2 3 4 5 200C 144,38 141,14 139,64 144,58 147,88 143,52 71,76 300C 135,02 123,44 121,68 136,74 124,76 128,33 64,16 400C 128,58 127,70 125,72 127,08 124,19 126,65 63,33 500C 130,26 118,94 119,07 121,66 124,23 122,83 61,42 600C 122,88 118,71 122,32 125,90 101,44 118,25 59,13
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Từ giá trị bảng 3.19, 3.20 và công thức (3.1), (3.2), độ giãn đứt vải được thể hiện như bảng 3.21 dưới đây.
Bảng 3.21: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco khi th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm
Phƣơng án thí
nghiệm 200C 300C 400C 500C 600C
Độ giãn đứt dọc (%) 48,25 47,36 45,85 44,87 41,81 Độ giãn đứt ngang (%) 71,76 64,16 63,33 61,42 59,13
Căn cứ theo kết quả thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phương dọc và phương ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nhiệt độ xử lý được biểu diễn trên hình 3.7.
Hình 3.7: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco khi th y đổi nhiệt độ xử lý kiềm
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ ta rút ra được một số nhận xét sau:
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
- Độ giãn đứt vải theo phương ngang lớn hơn phương dọc.
- Độ chênh lệch độ giãn đứt theo phương ngang với độ giãn đứt theo phương dọc thay đổi tùy theo nhiệt độ xử lý.
- Độ giãn đứt vải theo phương ngang đạt giá trị cao nhất là 71,76% ở 200C, và thấp nhất là 59,13% ở 600C chênh lệch nhau 17,6%.
- Độ giãn đứt theo phương dọc đạt giá trị lớn nhất ở 200
C là 48,25%, và thấp nhất ở 600C là 41,81%, chênh lệch nhau 13,34%
- Như vậy, nhiệt độ xử lý kiềm càng lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải càng mạnh, mạch phân tử của xơ bị cứng nên độ giãn đứt mẫu vải càng giảm. Sự chênh lệch độ giãn đứt lớn nhất và độ giãn đứt nhỏ nhất theo phương dọc ít hơn theo phương ngang.
3.3.3. Phƣơng án thay đổi thời gian xử lý
Vải được xử lý theo các chế độ:
Thời gian xử lý: 2 phút, 3 phút, 4 phút, 5 phút, 6 phút. Nhiệt độ xử lý: 500C.
Nồng độ xử lý: 15%.
Độ giãn đứt vải dệt thoi 100% visco (mm) theo phương dọc và phương ngang được tính toán và thể hiện trên bảng 3.22, 3.23, 3.24
Bảng 3.22: Độ giãn đứt dọc vải visco s u khi th y đổi thời gian xử lý kiềm
Phƣơng án thí nghiệm Độ giãn đứt dọc vải (mm) TB Độ giãn (%) 1 2 3 4 5 2 phút 104,06 104,25 96,65 102,30 104,37 102,33 51,16 3 phút 107,85 105,72 102,71 101,39 91,17 101,77 50,88 4 phút 93,32 97,22 96,69 97,20 90,24 94,93 47,47 5 phút 93,07 86,87 88,35 102,30 101,13 94,34 47,17 6 phút 95,81 91,47 85,83 97,45 99,30 93,97 46,99
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Bảng 3.23: Độ giãn đứt ngang vải visco s u khi th y đổi thời gian xử lý kiềm
Phƣơng án thí nghiệm
Độ giãn đứt ngang vải (mm)
TB Độ giãn (%) 1 2 3 4 5 2 phút 145,64 142,48 142,36 146,90 138,18 143,11 71,56 3 phút 140,92 144,96 133,76 138,68 140,92 139,85 69,92 4 phút 143,30 138,94 131,68 130,20 143,08 137,44 68,72 5 phút 128,76 132,82 138,06 131,22 130,92 132,36 66,18 6 phút 121,06 131,42 121,39 133,76 136,42 128,81 64,41
Từ giá trị bảng 3.22, 3.23 và công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải được thể hiện như bảng 3.24 dưới đây.
Bảng 3.24: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco khi th y đổi thời gian xử lý
Phƣơng án thử 2 phút 3 phút 4 phút 5 phút 6 phút
Độ giãn đứt dọc (%) 51,16 50,88 47,47 47,17 46,99 Độ giãn đứt ngang (%) 71,56 69,92 68,72 66,18 64,41
Căn cứ theo kết quả thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phương dọc, ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào thời gian xử lý như hình 3.8.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Hình 3.8: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco khi th y đổi thời gian xử lý kiềm
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ ta rút ra được một số nhận xét sau:
- Độ giãn đứt vải có xu hướng giảm dần khi tăng thời gian xử lý kiềm.
- Độ giãn đứt mẫu vải theo phương ngang lớn hơn phương dọc.
- Độ chênh lệch độ giãn đứt giữa phương ngang với phương dọc thay đổi tùy thuộc vào thời gian xử lý vải.
- Độ giãn đứt theo phương dọc đạt giá trị lớn nhất ở 2 phút là 51,16%, và thấp nhất ở 6 phút là 46,99%, chênh lệch nhau 8,15%
- Độ giãn đứt vải theo phương ngang đạt giá trị cao nhất là 71,56% ở 2 phút, và thấp nhất là 64,41% ở 6 phút chênh lệch nhau 9,99%.
- Như vậy, thời gian xử lý kiềm càng lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải càng mạnh, độ giãn đứt vải càng giảm, tuy nhiên độ bền giãn đứt giảm không nhiều. Sự chênh lệch độ bền giãn đứt lớn nhất và độ bền giãn đứt nhỏ nhất theo phương dọc ít hơn theo phương ngang.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
3.3.3. Phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý
Vải được xử lý theo các chế độ:
- Nồng độ xử lý: 5%, 10%, 15%, 20%, 25%.
- Nhiệt độ xử lý: 400C.
- Thời gian xử lý: 4 phút.
Chiều dài giãn đứt của mẫu vải dệt thoi 100% visco (mm) theo phương dọc và theo phương ngang được tính toán và thể hiện trên bảng 3.25, 3.26.
Bảng 3.25: Độ giãn đứt dọc vải visco s u khi th y đổi nồng độ xử lý kiềm
Phƣơng án thí nghiệm Độ giãn đứt dọc vải (mm) TB Độ giãn (%) 1 2 3 4 5 5% 107,37 99,13 100,72 99,86 102,05 101,83 50,91 10% 100,15 104,48 95,88 103,42 101,93 101,17 50,59 15% 87,20 91,06 94,58 98,86 96,40 93,62 46,81 20% 81,47 89,68 86,07 95,03 107,12 91,87 45,94 25% 73,08 81,08 80,78 79,58 80,18 78,94 39,47
Bảng 3.26: Độ giãn đứt ngang vải visco s u khi th y đổi nồng độ xử lý kiềm
Phƣơng án thí nghiệm
Độ giãn đứt ngang vải (mm)
TB Độ giãn (%) 1 2 3 4 5 5% 168,10 177,66 161,89 192,02 170,64 174,06 87,03 10% 137,26 122,18 123,89 122,51 135,80 128,33 64,16 15% 114,88 109,85 133,80 139,64 121,09 123,85 61,93 20% 122,01 126,28 113,18 127,62 122,61 122,34 61,17 25% 98,93 95,31 102,08 96,99 98,15 98,29 49,15
Từ giá trị bảng 3.25, 3.26 và công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải được thể hiện như bảng 3.27 dưới đây.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Bảng 3.27: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco khi th y đổi nồng độ xử lý kiềm
Phƣơng án thí
nghiệm 5% 10% 15% 20% 25%
Độ giãn đứt dọc (%) 50,91 50,59 46,81 45,94 39,47 Độ giãn đứt ngang (%) 87,03 64,16 61,93 61,17 49,15
Căn cứ theo kết quả thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phương dọc và phương ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nồng độ xử lý được biểu diễn trên hình 3.9.
Hình 3.9: Độ giãn đứt dọc - ngang vải visco khi th y đổi nồng độ xử lý kiềm
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ ta rút ra được một số nhận xét sau:
- Độ giãn đứt vải có xu hướng giảm dần khi tăng nồng độ xử lý kiềm.
- Độ giãn đứt mẫu vải theo phương ngang lớn hơn phương dọc.
- Độ chênh lệch độ giãn đứt giữa phương ngang với phương dọc thay đổi tùy thuộc vào nồng độ xử lý vải.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
- Độ giãn đứt theo phương dọc đạt giá trị lớn nhất ở nồng độ 5 % là 50,91%, và thấp nhất ở nồng độ 25% là 39,47%, chênh lệch nhau 22,47%.
- Độ giãn đứt vải theo phương ngang đạt giá trị cao nhất là 87,03% ở nồng độ 5%, và thấp nhất là 49,15% ở nồng độ 25% chênh lệch nhau 43,52%.
Như vậy, nồng độ xử lý kiềm càng lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải càng mạnh, độ giãn đứt vải càng giảm. Sự chênh lệch độ bền giãn đứt lớn nhất và độ bền giãn đứt nhỏ nhất theo phương dọc ít hơn theo phương ngang.
BÀN LUẬN
Từ các kết quả thu được khi thực nghiệm các mẫu vải 100% visco để nghiên cứu về độ giãn đứt, có thể đưa ra được một số nhận xét như sau:
- Vải mộc 100% visco sau khi được xử lý kiềm đều bị thay đổi độ giãn đứt theo hướng giảm dần. Mức độ giảm nhiều hay ít phụ thuộc vào các phương án xử lý vải. Vải xử lý theo phương án thay đổi nồng độ có sự suy giảm độ giãn đứt lớn nhất, vải xử lý theo phương án thay đổi thời gian ít giảm độ giãn đứt nhất. Vì khi mẫu vải 100% visco bị xử lý kiềm, các lớp xơ, sợi trong vải sẽ bị tổn thương, bề mặt xơ bị bào mòn, xơ yếu, dẫn đến độ giãn xơ giảm. Khi tăng nồng độ xử lý, giữ nguyên thời gian và nhiệt độ như nhau thì vải bị giảm độ giãn nhanh hơn khi tăng thời gian xử lý, giữ nguyên nồng độ và nhiệt độ xử lý vải.
- Độ giãn đứt theo phương dọc lớn hơn độ giãn đứt theo phương ngang là do độ săn sợi dọc cao hơn sợi ngang nên độ bền giãn đứt theo hướng sợi dọc nhỏ hơn so độ bền giãn đứt với hướng sợi ngang.
- Độ giãn đứt theo phương ngang lớn hơn độ giãn đứt theo phương dọc là do sợi dọc thường có độ săn sợi lớn hơn sợi ngang, trong quá trình dệt sợi phải chịu lực kéo căng (quá trình mở miệng vải) và lực đập batăng, mối liên kết giữa các xơ trong sợi dọc chặt hơn trong sợi ngang. Khi chịu tác dụng của lực kéo giãn, các xơ trong sợi dọc khó trượt lên nhau hơn trong sợi ngang.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
KẾT LUẬN
Vải visco có đặc tính mềm mại, có độ hút ẩm tốt, độ thoáng khí cao, dễ giặt, mau khô, dễ nhuộm màu, không tích điện, giá thành rẻ,... Vải visco khi chưa qua xử lý hoàn tất sẽ có không ít nhược điểm: dễ nhàu, dễ co, hiệu ứng màu nhuộm không đồng nhất, dễ bị nấm mốc, nhanh cũ, nhanh phai màu, nhanh rách.... Xơ visco có nguồn gốc xơ xenlulo nên khả năng chịu môi trường kiềm hạn chế, dưới tác dụng của kiềm tính chất cơ lý của vải visco bị suy giảm nhiều tùy thuộc vào điều kiện tác dụng.
Đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý kiềm đến một số tính chất cơ lý
của vải visco” đã nghiên cứu và thực nghiệm khoa học để đánh giá sự tác
động của môi trường kiềm đến các tính chất cơ – lý của vải visco, từ kết quả nghiên cứu có thể đưa ra các kết luận sau:
1. Xử lý kiềm làm thay đổi tính chất của vải visco
Khi thay đổi điều kiện xử lý khác nhau (nhiệt độ xử lý, nồng độ xử lý, thời gian xử lý) ảnh hưởng đến khối lượng vải, độ bền kéo đứt và độ giãn đứt vải visco.
2. Vải visco sau khi xử lý kiềm bị giảm khối lượng vải
Trong điều kiện không thay đổi về nồng độ và thời gian, nhiệt độ xử lý càng cao, độ giảm khối lượng càng lớn.
Trong điều kiện không thay đổi về nhiệt độ và nồng độ, thời gian xử lý càng lâu, độ giảm khối lượng càng lớn.
Trong điều kiện không thay đổi về nhiệt độ và thời gian, nồng độ xử lý càng cao, độ giảm khối lượng càng lớn.
Nguyên nhân vải visco sau khi xử lý kiềm bị giảm khối lượng vải có thể giải thích như sau: Kiềm NaOH có tác dụng phá hủy các chất liên kết trong quá trình kéo sợi tạo xơ, các tạp chất trên bề mặt xơ xenlulo biến chúng
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
thành các chất dễ tan đồng thời phá hủy các phần tinh bột (nếu có) còn sót lại sau khi rũ hồ. Dưới tác dụng của NaOH, các tạp chất có trong vải sẽ chuyển thành các dạng muối dễ hòa tan (xà phòng), xà phòng mới được tạo thành sẽ góp phần nhũ hóa các chất sáp có trong vải. NaOH còn phá hủy các chất chứa nitrogen, biến chúng thành các amino acid (R- NH2) tan được trong kiềm, nó cũng phân hủy chất pectin thành rượu metylic và gallic axit dễ giặt ra khỏi vải. NaOH còn làm cho xenlulo trương nở mạnh, làm đứt một số liên kết hydrogen làm cho xơ háo nước hơn, độ mao dẫn cao hơn. Do đó vải sẽ bị giảm khối lượng và trở nên mềm mại hơn.
3. Vải visco sau khi xử lý kiềm bị giảm độ bền kéo đứt
Độ bền kéo đứt theo phương dọc và phương ngang đều có xu hướng giảm khi mẫu vải bị xử lý kiềm bởi nhiệt độ, nồng độ hay thời gian. Vì khi mẫu vải visco bị xử lý kiềm, các lớp xơ, sợi trên bề mặt vải đều bị tổn thương, bề mặt xơ bị bào mòn, xơ yếu đi, dẫn đến độ bền xơ giảm. Độ bền kéo đứt theo phương dọc lớn hơn độ bền kéo đứt theo phương
ngang là do sợi dọc trong vải là sợi se, có độ săn sợi lớn hơn sợi ngang nên độ bền kéo đứt theo hướng sợi dọc sẽ lớn hơn độ bền kéo đứt theo hướng sợi ngang.
4. Vải visco sau khi xử lý kiềm bị giảm độ giãn đứt
Độ giãn đứt có xu hướng giảm dần khi chịu tác động bởi các phương án xử lý mẫu vải. Nguyên nhân là do: Khi tác động kiềm, hóa chất bào mòn bề mặt xơ- sợi, làm giảm lực ma sát giữa các xơ với nhau, làm cho lực liên kết giữa chúng yếu đi, độ giãn đứt giảm nhanh chóng.
Độ giãn đứt theo phương ngang lớn hơn độ giãn đứt theo phương dọc là do độ săn sợi sợi dọc thường cao hơn độ săn sợi ngang, liên kết các xơ với nhau trong sợi dọc chặt chẽ và chắc chắn hơn liên kết các xơ trong sợi ngang.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Cao Hữu Trượng (1994), Công nghệ hóa học sợi dệt, Bộ môn Công nghệ hóa dệt, trường Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Nguyễn Nhật Trinh (2014), Giáo trình Công nghệ không dệt, nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội.
3. Nguyễn Công Toàn (2010), Công nghệ nhuộm và hoàn tất, nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
4. Nguyễn Minh Tuấn, Bài giảng Kỹ thuật sản xuất xơ sợi nhân tạo tiên tiến, Đại học bách khoa Hà Nội.
5. Nguyễn Trung Thu (1990), Vật liệu dệt, nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
6. Nguyễn Văn Lanh (2014), Nghiên cứu tính chất cơ lý một số loại vải dệt thoi sử dụng trong may mặc trang phục, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật.
Tiếng Anh
7. Bahtiyari.M.I.et al., Causticizing of visco fabrics, JTATM, vol.6, Issue 1, Spring 2009.
8. Christian B. Schimper, Constanta Ibanescu, Thomas Bechtold. Effect of alkali pre- treatment on hydrolysis of regenerated cellulose fibers (part 1: viscose) by cellulases, December 2009, Volume 16, Issue 6, pp 1057- 1068.
9. Ján Široký, Barbora Široká and Thomas Bechtold, University of Innsbruck, Research Institute for Textile Chemistry and Physics. Austria,