Phƣơng án thay đổi thời gian (Nhiệt độ và nồng độ xử lý không đổi)
Thời gian xử lý: 2ph, 3ph, 4ph, 5ph, 6ph.
Nhiệt độ xử lý: 30°C.
Nồng độ xử lý: 20%.
Khối lƣợng vải bông (g) trƣớc khi xử lý đƣợc thể hiện qua [Bảng 3.7]:
Bảng 3.7. Khối lƣợng diện tích mẫu vải 100% bông trƣớc khi xử lý kiềm Phƣơng án thử Mẫu thử (g) TB 1 2 3 4 5 I 1,74 1,78 1,74 1,75 1,76 1,75 II 1,80 1,75 1,80 1,76 1,78 1,78 III 1,79 1,76 1,82 1,78 1,80 1,79 IV 1,78 1,77 1,74 1,78 1,77 1,77 V 1,80 1,74 1,72 1,79 1,80 1,77
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Khối lƣợng diện tích mẫu vải bông (g) sau khi đƣợc xử lý kiềm đƣợc thể hiện qua [Bảng 3.8]:
Bảng 3.8. Khối lƣợng diện tích mẫu vải 100% bông sau khi xử lý kiềm
Phƣơng án thử Mẫu thử (g) TB 1 2 3 4 5 2ph(I) 1,74 1,80 1,86 1,82 1,83 1,81 3ph(II) 1,85 1,88 1,86 1,81 1,86 1,85 4ph(III) 1,88 1,92 1,83 1,95 1,86 1,89 5ph(IV) 1,90 1,93 1,89 1,86 1,90 1,90 6ph(V) 1,82 1,82 1,90 2,20 2,14 1,98
Dựa trên kết quả cân khối lƣợng vải trƣớc và sau khi xử lý, độ tăng khối lƣợng diện tích các mẫu vải đƣợc tính theo công thức (3.1) và kết quả đƣợc thể hiện dƣới [Bảng 3.9]:
Bảng 3.9. Độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải 100% bông (%)
Phƣơng án thử 2ph 3ph 4ph 5ph 6ph
Độ tăng khối lƣợng (%) 3,19 4,16 5,47 7,24 11,64
Từ [Bảng 3.9], độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải 100% bông theo phƣơng án thay đổi thời gian xử lý kiềm đƣợc biểu diễn trên [Hình 3.3]:
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Hình 3.3. Độ tăng khối lƣợng diện tích vải 100% bông khi thời gian xử lý kiềm thay đổi
Nhận xét:
Mối quan hệ giữa độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải và thời gian xử lý mẫu vải đƣợc thể hiện qua phƣơng trình hồi quy và hệ số tƣơng quan R nhƣ sau:
Phƣơng trình hồi quy: Y = 0,5222X2
– 2,1806X + 5,6646 Hệ số tƣơng quan: R2 = 0,9868
Trong đó:
X: Thời gian xử lý mẫu vải (phút)
Y: Độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải (%)
Từ phƣơng trình hồi quy thực nghiệm cho thấy: độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải là hàm số bậc 2, khi tăng thời gian xử lý thì khối lƣợng diện tích mẫu vải tăng dần. Nhƣ vậy khi thời gian xử lý vải càng lớn, khối lƣợng diện tích mẫu vải tăng lên.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Qua quan sát [Hình 3.3], ta nhận thấy: Vải dệt thoi 100% bông chịu ảnh hƣởng của thời gian xử lý. Khi thời gian xử lý tăng lên thì tỷ lệ tăng khối lƣợng diện tích (%) của mẫu vải 100% bông càng lớn. Khi thời gian tăng, độ tăng khối lƣợng diện tích của mẫu vải 100% bông tăng càng mạnh. Cụ thể: Ở thời gian 2 phút, độ tăng khối lƣợng diện tích của mẫu vải là 3,19%; ở thời gian 3 phút, độ tăng khối lƣợng diện tích của mẫu vải là 4,16%, tăng gấp 1,3 lần so với vải xử lý ở thời gian 2 phút; ở thời gian 4 phút, độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải là 5,47 %, tăng gấp 1,71 lần so với vải xử lý ở thời gian 2 phút; ở thời gian 5 phút, độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải là 7,24 %, tăng gấp 2,27 lần so với vải xử lý ở thời gian 2 phút; ở thời gian 6 phút, độ tăng khối lƣợng diện tích mẫu vải là 11,64%, tăng gấp 3,65 lần so với vải xử lý ở nhiệt độ 2 phút.
Nhƣ vậy, khi tăng dần các giá trị về nhiệt độ (giữ nguyên giá trị thời gian, nồng độ), về nồng độ (giữ nguyên giá trị thời gian, nhiệt độ), thời gian (giữ nguyên giá trị nồng độ, nhiệt độ) thì tỷ lệ tăng khối lƣợng diện tích (%) của mẫu vải càng lớn và ngƣợc lại.
Vải 100% bông tăng khối lƣợng diện tích do dƣới tác dụng của kiềm, các xơ xenlulo của sợi dọc và sợi ngang trong vải bị trƣơng nở, do đó kích thƣớc vải bị co lại đáng kể theo chiều dọc và chiều ngang vải, từ đó làm cho mật độ sợi dọc và sợi ngang sau xử lý kiềm tăng lên. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến khối lƣợng diện tích vải sau xử lý kiềm tăng lên.
Khi tăng khối lƣợng, các đặc tính của xơ bị thay đổi, dễ dẫn đến tính chất của vải thay đổi theo. Do đó, khi xử lý thay đổi khối lƣợng vải cần phải tính toán tỷ lệ thay đổi khối lƣợng này sao cho phù hợp với các phƣơng án vì khi khối lƣợng vải thay đổi, sẽ kéo theo hàng loạt những tính chất cơ – lý – hóa của vải thay đổi và chúng ta chƣa biết trƣớc đƣợc.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỘ CO CỦA VẢI BÔNG
Trƣớc khi làm các test độ co, mẫu vải sau khi xử lý kiềm sẽ đƣợc đặt trong điều kiện tiêu chuẩn, độ ẩm W = 65%, nhiệt độ từ t = 24°C – 26°C, tối thiểu trong 4h.
Công thức tính độ co:
Trong đó:
X: Độ co của vải (%)
a: Chiều dài mẫu ban đầu (cm) b: Chiều dài mẫu đã xử lý (cm)
3.2.1. Phƣơng án thay đổi nhiệt độ
Độ co dọc và co ngang của vải 100% bông sau khi xử lý kiềm đƣợc thể hiện qua [Bảng 3.10]:
Bảng 3.10. Độ co dọc và co ngang vải 100% bông sau khi xử lý kiềm
Phƣơng án thử 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C
Chiều dài mẫu sau xử lý theo phƣơng
dọc (cm)
23,43 23,39 23,27 23,19 23,14
Chiều dài mẫu sau xử lý theo phƣơng
ngang (cm)
27,67 27,41 27,34 27,20 27,08
Độ co dọc (%) 21,90 22,03 22,43 22,70 22,87
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Từ [Bảng 3.10], độ co dọc và co ngang của vải 100% bông theo phƣơng án thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm đƣợc biểu diễn trên [Hình 3.4]:
Hình 3.4. Độ co dọc và co ngang vải bông khi nhiệt độ xử lý kiềm thay đổi
Nhận xét
Nhìn vào bảng số liệu và đồ thị có thể rút ra một số nhận xét nhƣ sau:
Độ co dọc và co ngang của vải bông có xu hƣớng tăng dần khi chịu tác động của nhiệt độ xử lý.
Độ co dọc lớn hơn độ co ngang.
Độ co dọc nhỏ nhất là 21,90%. Độ co dọc lớn nhất là 22,87%. Độ chênh lệch giữa độ co lớn nhất và nhỏ nhất của mẫu vải là 1,04 lần.
Độ co ngang nhỏ nhất là 7,77%. Độ co ngang lớn nhất là 9,73%. Độ chênh lệch giữa độ co lớn nhất và nhỏ nhất của mẫu vải là 1,25 lần.
3.2.2. Phƣơng án thay đổi nồng độ
Độ co dọc và co ngang của vải 100% bông sau khi xử lý kiềm đƣợc thể hiện qua [Bảng 3.11]:
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Bảng 3.11. Độ co dọc và co ngang của vải 100% bông sau khi xử lý kiềm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phƣơng án thử 10% 15% 20% 25% 30%
Chiều dài mẫu sau xử lý
theo phƣơng dọc (cm) 25,02 23,88 23,22 22,17 21,83 Chiều dài mẫu sau xử lý
theo phƣơng ngang (cm)
28,20 27,97 27,37 26,81 26,70
Độ co dọc (%) 16,60 20,40 22,60 26,10 27,23
Độ co ngang (%) 6,00 6,77 8,77 10,63 11,00
Từ [Bảng 3.11], độ co dọc và co ngang của vải 100% bông theo phƣơng án thay đổi nồng độ xử lý kiềm đƣợc biểu diễn trên [Hình 3.5]:
0 5 10 15 20 25 30 10 15 20 25 30 Đ ộ c o ( % ) Nồng độ xử lý (%) Độ co dọc (%) Độ co ngang (%)
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Nhận xét
Nhìn vào bảng số liệu và đồ thị có thể rút ra một số nhận xét nhƣ sau:
Độ co dọc và co ngang của vải bông có xu hƣớng tăng dần khi chịu tác động của nồng độ xử lý.
Độ co dọc lớn hơn độ co ngang.
Độ co dọc nhỏ nhất là 16,60%. Độ co dọc lớn nhất là 27,23%. Độ chênh lệch giữa độ co lớn nhất và nhỏ nhất của mẫu vải là 1,64 lần.
Độ co ngang nhỏ nhất là 6%. Độ co ngang lớn nhất là 11%. Độ chênh lệch giữa độ co lớn nhất và nhỏ nhất của mẫu vải là 1,8 lần.
3.2.3. Phƣơng án thay đổi thời gian
Độ co dọc và co ngang của vải 100% bông sau khi xử lý kiềm đƣợc thể hiện qua [Bảng 3.12]:
Bảng 3.12. Độ co dọc và co ngang của vải 100% bông sau khi xử lý kiềm
Phƣơng án thử 2 ph 3 ph 4 ph 5 ph 6 ph
Chiều dài mẫu sau xử lý theo phƣơng
dọc (cm)
23,58 23,44 23,30 23,08 22,65
Chiều dài mẫu sau xử lý theo phƣơng
ngang (cm)
27,51 27,41 27,18 27,15 26,98
Độ co dọc (%) 21,40 21,87 22,33 23,07 24,50
Độ co ngang (%) 8,30 8,63 9,40 9,50 10,07
Từ [Bảng 3.12], độ co dọc và co ngang của vải 100% bông theo phƣơng án thay đổi thời gian xử lý kiềm đƣợc biểu diễn trên [Hình 3.6]:
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.6. Độ co dọc và co ngang vải khi thời gian xử lý kiềm thay đổi Nhận xét
Nhìn vào bảng số liệu và đồ thị có thể rút ra một số nhận xét nhƣ sau:
Độ co dọc và co ngang của vải bông có xu hƣớng tăng dần khi chịu tác động của thời gian xử lý.
Độ co dọc lớn hơn độ co ngang.
Độ co dọc nhỏ nhất là 21,40%. Độ co dọc lớn nhất là 24,50%. Độ chênh lệch giữa độ co lớn nhất và nhỏ nhất của mẫu vải là 1,14 lần.
Độ co ngang nhỏ nhất là 8,3%. Độ co ngang lớn nhất là 10,7%. Độ chênh lệch giữa độ co lớn nhất và nhỏ nhất của mẫu vải là 1,29 lần.
BÀN LUẬN
Vải 100% bông sau khi đƣợc xử lý kiềm bị thay đổi độ co. Mức độ thay đổi nhiều hay ít phụ thuộc vào các phƣơng án xử lý. Từ các kết quả thu đƣợc khi thực nghiệm với mẫu vải 100% bông để nghiên cứu về độ co dọc và co ngang, có thể đƣa ra một số nhận xét nhƣ sau:
Độ co dọc và co ngang có xu hƣớng tăng khi mẫu vải đƣợc xử lý kiềm bởi nhiệt độ, nồng độ và thời gian. Khi xử lý, vải 100% bông dƣới tác dụng
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
của kiềm, xơ bị trƣơng nở, thay đổi cách sắp xếp phân tử nên lực tƣơng tác giữa các phân tử xenlulo cũng thay đổi. Một số liên kết hydroxyl bị phá vỡ do các phân tử xenlulo nằm xa nhau hơn. Nhờ có thêm một nhóm hydroxyl đƣợc giải phóng nên tổng số nhóm hydroxyl ở trạng thái tự do nhiều hơn trƣớc, do vậy xơ dễ hút ẩm hơn, kích thƣớc các mao quản tăng lên, xơ xốp hơn trƣớc, dễ hấp phụ hóa chất và thuốc nhuộm hơn trƣớc. Vì vậy, sau khi xử lý kiềm, độ co dọc và co ngang của vải sẽ tăng.
Nhìn vào kết quả thí nghiệm, ta có thể rút ra 1 số kết luận nhƣ:
Độ co dọc và co ngang của vải bông có xu hƣớng tăng dần khi chịu tác động của nhiệt độ xử lý, nồng độ xử lý và thời gian xử lý.
Độ co dọc lớn hơn độ co ngang. Độ co dọc lớn hơn độ co ngang là do:
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, vì vậy độ trƣơng nở của sợi dọc cũng lớn hơn độ trƣơng nở của sợi ngang.
3.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỘ THOÁT HƠI NƢỚC CỦA VẢI BÔNG BÔNG
Mẫu vải đƣợc xử lý kiềm và xác định độ thoát hơi nƣớc theo tiêu chuẩn: BS 7209 – 1990.
Công thức tính lƣợng hơi nƣớc thoát ra của vải (g/m²) :
(3.2)
Trong đó:
Wvp: Độ thoát hơi nƣớc của vải (g/m²)
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
t: Thời gian giữa 2 lần đo A: Diện tích mẫu vải thí nghiệm
(3.3)
Trong đó: π = 3,14
d: Đƣờng kính miệng cốc thử, d = 55 mm
3.3.1. Phƣơng án thay đổi nhiệt độ
Chế độ xử lý:
Nhiệt độ xử lý: 20°C, 30°C, 40°C, 50°C, 60°C. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nồng độ xử lý: 20%.
Thời gian xử lý: 4 phút.
Quá trình thực nghiệm thu đƣợc các kết quả độ thoát hơi nƣớc trƣớc và sau khi mẫu để trong bình kín, áp dụng các công thức tính toán tính đƣợc lƣợng hơi nƣớc thoát ra của mẫu (M) và của vải (WVP) nhƣ đƣợc trình bày qua [Bảng 3.13]:
Bảng 3.13. Độ thoát hơi nƣớc vải bông khi nhiệt độ xử lý thay đổi (g/m²)
Mẫu thử 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C Trƣớc khi để bình kín (T) (g) 186,34 187,17 182,44 189,52 184,23 Sau khi để bình kín (S) (g) 186,27 187,05 182,29 189,35 184,01 Lƣợng hơi nƣớc
thoát ra của mẫu (M) (g/cm2)
0,07 0,11 0,14 0,17 0,21
Lƣợng hơi nƣớc thoát ra của vải
(Wvp) (g/m2)
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Trên cơ sở kết quả thực nghiệm độ thoát hơi nƣớc của vải, mối quan hệ tƣơng quan giữa độ thoát hơi nƣớc và nhiệt độ xử lý đƣợc biểu diễn trên [Hình 3.7]:
Hình 3.7. Độ thoát hơi nƣớc vải bông khi nhiệt độ xử lý thay đổi
Nhận xét
Nhìn vào bảng số liệu và đồ thị ta rút ra đƣợc một số nhận xét sau:
Độ thoát hơi nƣớc của vải có xu hƣớng tăng dần khi nhiệt độ thay đổi.
Nhiệt độ càng cao, độ thoát hơi nƣớc càng lớn.
Nhƣ vậy, vải nhiệt độ xử lý tỷ lệ thuận với độ thoát hơi nƣớc của vải. Khi nhiệt độ xử lý càng cao thì khối lƣợng thoát hơi nƣớc càng lớn.
3.3.2. Phƣơng án thay đổi nồng độ
Chế độ xử lý:
Nồng độ xử lý: 10%, 15%, 20%, 25%, 25%.
Nhiệt độ xử lý: 30°C.
Thời gian xử lý: 5 phút.
Quá trình thực nghiệm thu đƣợc các kết quả độ thoát hơi nƣớc trƣớc và sau khi mẫu để trong bình kín, áp dụng các công thức tính toán tính đƣợc
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
lƣợng hơi nƣớc thoát ra của mẫu (M) và của vải (Wvp) nhƣ đƣợc trình bày dƣới [Bảng 3.14]:
Bảng 3.14. Độ thoát hơi nƣớc vải bông khi nồng độ xử lý thay đổi (g/m²)
Mẫu thử 10% 15% 20% 25% 30%
Trƣớc khi để bình kín (T) (g) 179,97 188,08 176,31 186,70 187,95
Sau khi để bình kín (S) (g) 179,94 188,03 176,25 186,62 187,85
Lƣợng hơi nƣớc thoát ra của (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mẫu (M) (g/cm²) 0,03 0,05 0,06 0,08 0,11
Lƣợng hơi nƣớc thoát ra của
vải (Hv) (g/m²) 14,32 19,37 25,27 32,85 45,48
Trên cơ sở kết quả thực nghiệm độ thoát hơi nƣớc của vải, mối quan hệ tƣơng quan giữa độ thoát hơi nƣớc và nồng độ xử lý đƣợc biểu diễn trên
[Hình 3.8]:
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Nhận xét
Nhìn vào bảng số liệu và đồ thị ta rút ra đƣợc một số nhận xét sau:
Độ thoát hơi nƣớc của vải có xu hƣớng tăng dần khi nồng độ tăng.
Nồng độ càng cao, độ thoát hơi nƣớc càng lớn.
Nhƣ vậy, vải nồng độ xử lý tỷ lệ thuận với độ thoát hơi nƣớc của vải. Khi nồng độ xử lý càng cao thì khối lƣợng thoát hơi nƣớc càng lớn.
3.3.3. Phƣơng án thay đổi thời gian
Chế độ xử lý:
Thời gian xử lý: 2ph, 3ph, 4ph, 5ph, 6ph.
Nhiệt độ xử lý: 30°C.
Nồng độ xử lý: 20%.
Quá trình thực nghiệm thu đƣợc các kết quả độ thoát hơi nƣớc trƣớc và sau khi mẫu để trong bình kín, áp dụng các công thức tính toán tính đƣợc lƣợng hơi nƣớc thoát ra của mẫu (Hm) và của vải (WVP) nhƣ đƣợc trình bày qua [Bảng 3.15]:
Bảng 3.15. Độ thoát hơi nƣớc vải bông khi thời gian xử lý thay đổi (g/m²)
Mẫu thử 2 ph 3 ph 4 ph 5 ph 6 ph Trƣớc khi để bình kín (T) (g) 182,68 180,93 180,55 190,66 181,89 Sau khi để bình kín (S) (g) 182,63 180,85 180,43 190,51 181,70 Lƣợng hơi nƣớc thoát ra của mẫu (Hm) (g/cm²) 0,06 0,07 0,12 0,15 0,19 Lƣợng hơi nƣớc thoát ra của vải (Hv) (g/m²) 24,42 31,16 49,69 64,01 80,01
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
Trên cơ sở kết quả thực nghiệm độ thoát hơi nƣớc của vải, mối quan hệ tƣơng quan giữa độ thoát hơi nƣớc và thời gian xử lý đƣợc biểu diễn trên