Độ giãn đứt của vải 100% polyeste theo chiều dọc và theo chiều ngang vải đƣợc xác định theo tiêu chuẩn thử TCVN 1784-86.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 0 100 L x L (2.2) ΔL = Lp – L0 (2.3) Trong đó:
ε : Độ giãn đứt tƣơng đối của mẫu thử (%)
L0: Chiều dài mẫu vải ban đầu (mm) Lo = 200 mm Lp : Chiều dài mẫu vải tại thời điểm lực kéo p (mm)
3.3.1. Phƣơng án thay đổi nhiệt độ
Quá trình chuẩn bị mẫu đo độ giãn đứt vải 100% polyeste tƣơng tự nhƣ độ bền kéo đứt. Các mẫu vải đƣợc xác định độ giãn đứt nhờ máy kéo đứt đa năng TENSILON. Vải đƣợc xử lý theo các chế độ:
- Nhiệt độ xử lý: 600C, 700C, 800C, 900C, 1000C.
- Nồng độ xử lý: 6%.
- Thời gian xử lý: 60 phút.
Chiều dài mẫu giãn đứt vải dệt thoi 100% polyeste (mm) theo phƣơng dọc và phƣơng ngang đƣợc tính toán và thể hiện trên bảng 3.19, 3.20.
Bảng 3.19: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương dọc vải
Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 1 2 3 4 5 60oC 53,59 46,43 41,28 43,91 44,51 45,94 70oC 40,38 42,55 43,91 44,27 46,65 43,55 80oC 43,61 37,68 42,83 43,71 39,42 41,45 90oC 36,20 34,02 33,35 32,11 32,34 33,60 100oC 26,95 28,63 28,17 27,69 26,09 27,51
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Bảng 3.20: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương ngang vải
Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 1 2 3 4 5 60oC 62,00 59,67 60,57 63,34 62,95 61,71 70oC 60,95 61,98 60,55 58,53 60,31 60,46 80oC 40,54 48,07 48,43 47,71 42,21 45,39 90oC 36,54 35,80 35,70 34,71 30,63 34,67 100oC 29,07 29,49 28,26 27,46 27,22 28,30
Từ giá trị bảng 3.19, 3.20 và công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải đƣợc thể hiện nhƣ bảng 3.21 dƣới đây
Bảng 3.21: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc - ngang vải
Phƣơng án thử 600C 700C 800C 900C 1000C
Độ giãn đứt dọc (%) 22,97 21,78 20,73 16,80 13,75
Độ giãn đứt ngang (%) 30,85 30,23 22,70 17,34 14,15
Căn cứ theo kết quả thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phƣơng dọc và phƣơng ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nhiệt độ xử lý đƣợc biểu diễn trên hình 3.7.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Hình 3.7: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang (%) khi nhiệt độ xử lý alkali thay đổi
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ ta rút ra đƣợc một số nhận xét sau:
- Độ giãn đứt vải có xu hƣớng giảm dần khi nhiệt độ xử lý tăng lên.
- Độ giãn đứt vải theo phƣơng ngang lớn hơn phƣơng dọc.
- Độ chênh lệch độ giãn đứt giữa phƣơng ngang với phƣơng dọc thay đổi
tùy theo nhiệt độ xử lý.
Độ giãn đứt vải theo phƣơng ngang đạt giá trị lớn nhất là 30,85% ở 600C, và thấp nhất là 14,15% ở 1000C.
Độ giãn đứt theo phƣơng dọc đạt giá trị lớn nhất ở 600
C là 22,97%, thấp hơn độ giãn đứt theo phƣơng ngang là 1,34 lần và cao nhất ở 1000C là 13,75%, thấp hơn độ giãn đứt theo phƣơng ngang là 1,03 lần.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
3.3.2. Phƣơng án thay đổi nồng độ
Quá trình chuẩn bị mẫu đo độ giãn đứt vải 100% polyeste tƣơng tự nhƣ độ bền kéo đứt. Các mẫu vải đƣợc xác định độ giãn đứt nhờ máy kéo đứt TENSILON. Vải đƣợc xử lý theo các chế độ:
- Nồng độ xử lý: 2%, 4%, 6%, 8%, 10%.
- Nhiệt độ xử lý: 1000C.
- Thời gian xử lý: 40 phút.
Chiều dài mẫu giãn đứt vải dệt thoi 100% polyeste (mm) theo phƣơng dọc và theo phƣơng ngang đƣợc tính toán và thể hiện trên bảng 3.22, 3.23.
Bảng 3.22: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương dọc vải
Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 1 2 3 4 5 2% 50,92 52,10 52,36 53,00 50,19 51,71 4% 45,69 49,04 48,82 46,11 47,41 47,41 6% 38,85 42,63 40,65 41,19 42,14 41,09 8% 25,36 23,68 26,41 25,88 24,59 25,18 10% 14,74 11,29 13,49 13,46 12,79 13,15
Bảng 3.23: Chiều dài mẫu giãn đứt phương ngang vải
Phƣơng án thử Mẫu thử (mm) TB 1 2 3 4 5 2% 53,28 58,37 54,24 55,49 53,41 54,96 4% 54,15 56,87 51,97 45,29 51,13 51,88 6% 51,49 52,41 54,85 48,95 51,01 51,74 8% 50,47 43,87 47,04 48,73 45,99 47,22 10% 39,06 42,13 38,88 45,97 39,19 41,05
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Từ giá trị bảng 3.22, 3.23 và công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải đƣợc thể hiện nhƣ bảng 3.24 dƣới đây.
Bảng 3.24: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang vải
Phƣơng án thử 2% 4% 6% 8% 10%
Độ giãn đứt dọc (%) 25,86 23,71 20,55 12,59 6,58
Độ giãn đứt ngang (%) 27,48 25,94 25,87 23,61 20,52
Căn cứ theo kết quả thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phƣơng dọc và phƣơng ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào nồng độ xử lý đƣợc biểu diễn trên hình 3.8.
Hình 3.8: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang (%) khi nồng độ xử lý alkali thay đổi
Nhận xét:
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
- Độ giãn đứt mẫu vải theo phƣơng ngang lớn hơn phƣơng dọc.
- Độ chênh lệch độ giãn đứt giữa phƣơng ngang với phƣơng dọc thay đổi
tùy theo nồng độ xử lý.
- Khi nồng độ xử lý tăng lên, độ giãn đứt theo phƣơng dọc bị giảm nhanh, trong khi độ giãn đứt theo phƣơng ngang giảm, nhƣng không đáng kể.
Độ chênh lệch độ giãn lớn nhất và nhỏ nhất theo phƣơng dọc là: 3,93 lần, trong khi đó, độ chênh lệch này theo phƣơng ngang là: 1,34 lần.
Nhƣ vậy, nồng độ xử lý càng lớn, tốc độ phá hủy mẫu vải càng mạnh, độ giãn đứt mẫu vải giảm.
3.3.3. Phƣơng án thay đổi thời gian
Quá trình chuẩn bị mẫu đo độ giãn đứt vải 100% polyeste tƣơng tự nhƣ độ bền kéo đứt.
Các mẫu vải đƣợc xác định độ giãn đứt nhờ máy kéo đứt TENSILON. Vải đƣợc xử lý theo các chế độ:
- Thời gian xử lý: 30 phút, 45 phút, 60 phút, 75 phút, 90 phút.
- Nhiệt độ xử lý: 1000C.
- Nồng độ xử lý: 6%.
Chiều dài mẫu giãn đứt vải dệt thoi 100% polyeste (mm) theo phƣơng dọc và phƣơng ngang đƣợc tính toán và thể hiện trên bảng 3.25, 3.26.
Bảng 3.25: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương dọc vải
Phƣơng án thử Mẫu thử TB 1 2 3 4 5 30 phút 49,55 53,59 47,27 47,55 44,90 48,57 45 phút 42,15 41,71 38,40 41,10 37,70 40,21 60 phút 36,62 40,06 40,72 40,70 40,60 39,74 75 phút 34,92 36,16 36,08 35,11 36,12 35,68 90 phút 33,26 31,05 30,98 30,57 32,10 31,59
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Bảng 3.26: Chiều dài mẫu giãn đứt theo phương ngang vải
Phƣơng án thử Mẫu thử TB 1 2 3 4 5 30 phút 60,33 48,77 59,41 60,91 57,65 57,42 45 phút 55,15 54,87 49,39 55,39 59,35 54,83 60 phút 45,85 50,89 48,40 41,89 43,47 46,10 75 phút 32,98 41,68 41,06 34,42 37,82 37,59 90 phút 32,68 31,03 34,27 29,85 36,78 32,92
Từ giá trị bảng 3.25, 3.26 và công thức (2.2), (2.3), độ giãn đứt vải đƣợc thể hiện nhƣ bảng 3.27 dƣới đây.
Bảng 3.27: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc – ngang vải
Phƣơng án thử 30 phút 45 phút 60 phút 75 phút 90 phút
Độ giãn đứt dọc (%) 24,29 20,11 19,87 17,84 15,80
Độ giãn đứt ngang (%) 28,71 27,41 23,05 18,80 16,46
Căn cứ theo kết quả thực nghiệm đo độ giãn đứt theo phƣơng dọc, ngang vải, độ giãn đứt vải phụ thuộc vào thời gian xử lý nhƣ hình 3.9.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Hình 3.9: Độ giãn đứt vải 100% polyeste theo phương dọc - ngang (%) khi thời gian xử lý alkali thay đổi
Nhận xét:
Nhìn vào biểu đồ ta rút ra đƣợc một số nhận xét sau:
- Độ giãn đứt vải có xu hƣớng giảm dần khi thời gian xử lý tăng lên.
- Độ giãn đứt mẫu vải theo phƣơng ngang lớn hơn phƣơng dọc.
- Độ chênh lệch độ giãn đứt giữa phƣơng ngang với phƣơng dọc thay đổi
tùy thuộc vào thời gian xử lý vải. Khi thời gian xử lý càng lâu, độ giãn đứt của mẫu vải càng giảm mạnh.
Độ chênh lệch độ giãn lớn nhất và nhỏ nhất theo phƣơng dọc là: 1,53 lần, trong khi đó, độ chênh lệch này theo phƣơng ngang là: 1,74 lần.
BÀN LUẬN
Vải mộc 100% polyeste sau khi đƣợc xử lý alkali (kiềm) làm độ giãn vải thay đổi. Tùy thuộc vào chế độ xử lý mà độ giãn này nhiều hay ít. Trên cơ sở các kết quả thực nghiệm thu đƣợc khi xác định độ giãn đứt vải theo phƣơng dọc, ngang, ta đƣa ra đƣợc một số nhận xét nhƣ sau:
- Độ giãn đứt có xu hƣớng giảm dần khi chịu tác động bởi các phƣơng án
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
- Độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn hơn độ giãn đứt theo phƣơng dọc
là vì: Các xơ trong sợi ngang liên kết kém chặt chẽ hơn so với các xơ trong sợi dọc (sợi dọc là sợi xe nên các xơ liên kết chặt chẽ). Vì vậy, khi tác dụng một lực kéo giãn làm cho xơ, sợi theo phƣơng ngang dễ dàng trƣợt lên nhau, do vậy, độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn hơn so với phƣơng dọc.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
KẾT LUẬN
Polyeste (PET) có ƣu điểm là độ bền tƣơng đối tốt, tính ứng dụng cao (nhƣ độ chống nhàu, chống nấm mốc và vi khuẩn tốt). Tuy nhiên, xơ cũng có không ít nhƣợc điểm: Xơ có độ ẩm thấp, ở điều kiện thƣờng, xơ có độ ẩm 0.5%, dễ bẩn, khó giặt sạch, khó nhuộm, dễ phát sinh tĩnh điện... Vì thế, để cải thiện khả năng sử dụng của xơ, ngƣời ta tiến hành các biện pháp xử lý hóa học, nhằm thay đổi tính chất của xơ để có biện pháp sản xuất phù hợp.
Đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý kiềm đến một số tính chất cơ lý
của vải Polyeste” đã đƣợc nghiên cứu và xây dựng. Qua quá trình nghiên cứu
bằng các thực nghiệm khoa học để đánh giá các tính chất cơ – lý của vải ta có thể đƣa ra các kết luận sau:
1. Xử lý alkali (kiềm) làm thay đổi tính chất của polyeste. Trong các điều kiện xử lý khác nhau (nhiệt độ xử lý, nồng độ xử lý, thời gian xử lý) cho ta các mức độ ảnh hƣởng khác nhau.
2. Vải PET sau khi xử lý alkali làm giảm khối lƣợng vải. Cụ thể:
- Trong điều kiện không thay đổi về nồng độ và thời gian, nhiệt độ xử lý càng cao, độ giảm khối lƣợng càng lớn.
- Trong điều kiện không thay đổi về nhiệt độ và thời gian, nồng độ xử lý càng cao, độ giảm khối lƣợng càng lớn.
- Trong điều kiện không thay đổi về nhiệt độ và nồng độ, thời gian xử lý càng lâu, độ giảm khối lƣợng càng lớn.
Nguyên nhân có thể giải thích nhƣ sau: Khi xử lý kiềm, bề mặt xơ thay đổi, tạo ra các vi lỗ trên bề mặt, làm trôi (loại bỏ) các monome và các oligome. Do đó khối lƣợng xơ giảm.
3. Độ bền kéo đứt
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
mẫu vải bị xử lý kiềm xảy ra phản ứng xà phòng hóa lớp xơ bề mặt. Bề mặt xơ, sợi bị bào mòn làm trôi các monome và oligome, trên bề mặt xơ hình thành các vi lỗ nhỏ, diện tích mặt cắt ngang của xơ giảm, dẫn đến độ bền xơ giảm.
- Độ bền kéo đứt theo phƣơng dọc lớn hơn độ bền kéo đứt theo phƣơng
ngang là vì:
+ Sợi dọc là sợi xe, nên sợi dọc có độ bền cao hơn sợi ngang. + Mật độ sợi dọc lớn hơn mật độ sợi ngang.
+ Chi số sợi dọc lớn hơn chi số sợi ngang nên độ săn sợi dọc lớn hơn độ săn sợi ngang.
4. Độ giãn đứt
- Độ giãn đứt có xu hƣớng giảm dần khi chịu tác động bởi các phƣơng án xử lý mẫu vải. Nguyên nhân là do: Khi xử lý kiềm, xảy ra phản ứng xà phòng hóa, mạch đại phân tử polyeste xuất hiện thêm nguyên tử natri Na của NaOH, cho nên mạch đại phân tử polyeste trở nên cứng hơn, do vậy làm giảm độ giãn của vải.
Phản ứng xà phòng hóa liên kết este đƣợc mô tả nhƣ sau:
- Độ giãn đứt theo phƣơng ngang lớn hơn độ giãn đứt theo phƣơng dọc là vì: Các xơ trong sợi ngang liên kết kém chặt chẽ hơn so với các xơ trong sợi dọc (sợi dọc là sợi xe nên các xơ liên kết chặt chẽ). Vì vậy, khi tác dụng một lực kéo giãn làm cho xơ, sợi theo phƣơng ngang dễ dàng trƣợt lên nhau, do vậy,
-[OC CO.O.CH2.CH2.O]-
-OC CO.O.Na +NaO.CH2.CH2.O-
Một mắt xích của mạch Polyeste +2NaOH
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Giáo trình vật liệu may – Huỳnh Văn Trí – NXB Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh.
2. Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý và tính chất sử dụng của vải Polyeste sau khi giảm trọng – Tác giả: Đinh Hồng Khang- Luận văn Thạc sĩ khoa học – ngành Công nghệ vật liệu dệt may – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội - năm 2006.
3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của sự giảm trọng tới cấu trúc xơ Polyeste và đặc tính nhuộm vải Polyeste - Tác giả: Đào Duy Thái- Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật– ngành Công nghệ vật liệu dệt may – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội - năm 2006.
4. Tìm hiểu công nghệ sản xuất polyetylen terephtalat - Th.S Nguyễn Thị Linh
TIẾNG ANH
5. Alkaline treatment of polyethylene glycol modified poly (ethylen tereph- thalate) fabrics. S. E. Shalaby, N. G. Al-Balakocy, and S. M. Abo el-ola. Textile Research Division, National Research Centre, Dokki, Cairo, Egypt. 6. A new Method of investigating the structure by weight los of Polyester fi-
ber – M. Dhinakaran, B.S. Dasaradan & V. Subramaniam. 7. Bendak A : Kolor Ert, 29:172, 1987.
8. BISFA, Terminology of man-made fiber, 2009.
9. Buksoek V, Ristic M, Beravs F, Kocever F : Tekstil, 28:243, 1979, cf Chem Abstr 91, 194519, 1979.
10. Effects of chemical modifications on polyester fibres – A. Bendak & S. M. El-Marsafi.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
11. Ellison MS, Fisher LD, Alger KW, Zeronian SH : J Appl Polym Sci, 27:247, 1982.
12. John Scheir, Timothy E.Long. Modern Polyester, 2003.
13. Ko SW, Wi KC, Kim SY : Sumyu Konghak Hoeji, 14:18, 1977, cf Chem
Abstr 88, 90952, 1978.
14. Namboodri CGG, Haith MS : J Appl Poly Sci, 12:1999, 1968.
15. Li J : Shanghai Yongxin Raincoat Dyeing Manuf, 153, 1984, cf Chem Abstr 101, 112315, 1984.
16. Shenai VA, Lokre DB : Text Dyer Print, 11:27, 1978.
17. Trang web: http://www.pvtex-dv.vn/vn/Quy-trinh-san-xuat_43/Khai-
niem-co-ban-ve-soi-Polyester_217.aspx
18. Trang web: https://vi.wikipedia.org/wiki/Polyester
19. Trang web: http://www.engr.utk.edu/mse/Textiles/Polyester fiber.htm 20. Trang web: https://Polyester fiber