Cenllulose Ether là một chất làm đặc. Được thu được từ gỗ hoặc bông (thân thiện với môi trường). Trước khi được chế biến thành HEC, Cenllulose là một polymer không tan trong nước. Sau quá trình ether hóa, cenllulose được sản xuất thành ether tan trong nước (hay còn được gọi là MECELLOSE -HEC).
23
Dạng bột màu trắng, không mùi, rất mịn và rất dễ tan trong nước lạnh. Tuy nhiên, độ tan của HEC còn phụ thuộc vào tính kiềm hoặc axit, hoạt động ổn định trong môi trường pH khoảng từ 3.0- 11.0.
1.4.6Chất màu sử dụng cho cao su
Chất màu được chia làm hai nhóm: vô cơ và hữu cơ.
Nhóm vô cơ được dùng nhiều trước năm 2015, ngày nay được thay thế bởi phẩm hữu cơ trừ TiO2 và carbon black, do có khuyết điểm: tỷ trọng cao, khả năng nhuộm màu yếu (lượng dùng cao), cho sản phẩm đục, không tươi màu nhưng có ưu điểm là giá thành thấp.
Nhóm hữu cơ giá thành cao, có gam màu rộng và độ cho màu mạnh. Nhóm hữu cơ được chia làm hai loại:
- Bột màu hữu cơ tự nhiên: có sẵn trong tự nhiên; độ chịu sáng kém, màu nhanh phai và màu sắc không đa dạng.
- Bột màu hữu cơ tổng hợp: là những hợp chất hữu cơ hoặc phức của chúng được tổng hợp từ các sản phẩm dầu mỏ. Màu sắc đa dạng, độ sáng cao. Chất màu hữu cơ có lượng sử dụng thấp nhưng khả năng nhuộm cao, với điều kiện khuếch tán tốt trong hỗn hợp cao su.
Một chất màu sử dụng cho cao su thiên nhiên hay cao su tổng hợp cần phải có các điều kiện sau đây:
Chịu nhiệt từ 100-2000C (chiu được sự gia nhiệt lưu hóa cao su)
Không tan trong cao su, dung môi và chất hóa dẻo cao su.
Bền với ánh sáng, nước, rượu savon và xút, trong hỗn hợp cao su.
Không ảnh hưởng tới sự lưu hóa và bảo quản cao su.
Mịn (vì độ mịn phần nào quyết định tính dễ khuếch tán và năng suất).
24
1.5 Màu sắc của cao su
Sản phẩm làm từ latex cao su thiên nhiên thường có màu vàng đặc trưng. Những khảo sát latex tiết ra từ cây cao su (qua kính hiển vi) đã chứng minh sự hiện diện của Frey– Wyssling là những tiểu cầu thuộc về nhựa có màu vàng.
Dựa trên các phân tích quang phổ độ phân giải cao, người ta thấy rằng các chất màu được chiết xuất từ cao su thiên nhiên bao gồm các carotenoid, este tocotrienol, este rượu béo, tocotrienols, axit béo không bão hòa, rượu béo, diglyceride và monoglyceride. [23] [24]
“Phần vàng” này có tính không bền, có thể thải trừ được sắc tố vàng này [22].
1.6 Cấu tạo và màu sắc của móng tay người
1.6.1Cấu tạo
Móng là biến dạng của da ở các đầu ngón tay. Chúng có một cấu tạo phức tạp gồm 3 lớp (Hình 1.12):
Đĩa móng (Nail plate): cấu tạo bởi lớp sừng, có màu hồng vì nằm trên giường móng có nhiều mạch máu nuôi dưỡng.
Liềm móng (Lunula) hình bán nguyệt, màu trắng nhìn rất rõ ở ngón tay cái.
Giường móng (Nail bed): tập trung các mạch máu, chịu trách nhiệm nâng đỡ và phát triển móng.
Lớp biểu bì eponychium (Cuticle) là lớp thượng bì nằm giữa nếp gấp gần của móng và mặt lưng của đĩa móng.
1.6.2Màu sắc
Dựa vào cấu tạo móng, ta có thể nói rằng, màu hồng của móng tay mà ta nhìn thấy là do mạch máu dưới lớp đĩa móng keratin. Mỗi người có màu sắc và hình dạng móng đặc trưng nhưng nhìn chung tình trạng của một móng tay bình thường là: mềm, dẻo màu hồng, vẻ trơn láng.
25
Ngoài ra, màu sắc và hình dạng của một ngón tay người có thể thay đổi. Vì móng tay chịu ảnh hưởng của sức khỏe tổng quát cơ thể. Một số những thay đổi về dinh dưỡng hoặc bệnh có thể ảnh hưởng về hình dạng, màu sắc và hình dạng của móng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
26
1.7 Qui trình gia công sản phẩm từ latex cao su thiên nhiên
Hình 1.14 Qui trình gia công sản phẩm từ latex cao su thiên nhiên
Các điều kiện vật lý như sự thoáng khí, sạch sẽ, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, thời gian tồn trữ … ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu.
1.7.1Cân đong
Khâu cân đong rất quan trọng, ảnh hưởng đến quy trình chế biến và chất lượng sản phẩm, người cân đong làm việc cần có ba yếu tố: thứ tự - chính xác –có phương pháp và lưu ý những điểm:
27
Kiểm tra và bố trí có khoa học dụng cụ, phương tiện cân đong
Nghiêm chỉnh chấp hành những qui định: loại, qui cách, phẩm chất, số lượng nguyên liệu hóa chất, nhóm hòa trộn chung…
Cân đong từng chất một và theo từng công thức một
Tôn trọng các điều lệ lao động và phòng cháy chữa cháy
Không quên trừ bì, vật chứa và dùng đúng loại vật chứa
Kiểm tra toàn bộ nguyên liệu sau khi cân đong
Nơi cân đong thật khô ráo, sạch sẽ, ngăn nắp. Nguyên liệu hóa chất được đánh dấu và ghi nhãn hiệu nhất định
1.7.2Khuấy trộn
Khuấy trộn là sự trộn lẫn cơ học các hóa chất cần thiết vào cao su gọi là hỗn luyện. Khuấy trộn trong trường hợp latex:
Đối với chất phụ gia không tan trong nước (thường ở thể khô), trước khi hòa trộn cần phải tán nghiền thật mịn trong nước thành một thể huyền phù.
Đối với các hóa chất phụ gia tan được trong nước cũng hiếm khi rót vào latex trực tiếp ở trạng thái nguyên chất, ngoài ra phải kết hợp với điều kiện khuấy trộn tốt nhất khi cho chúng vào latex nhằm mục đích giúp chúng phân tán đồng nhất trong latex và tránh hiện tượng kết lắng.
1.7.3Định hình sản phẩm
Định hình sản phẩm là giai đoạn tạo ra hình dáng gần đúng với dạng thật sự của sản phẩm. Đối với latex thì phương pháp định hình hỗn hợp cao su qua sự hòa tan hỗn hợp trong dung môi thành dung dịch để tráng, thoa, phết, phun sương hay nhúng, cho ra một ván mỏng sau khi dung môi bay hơi.
1.7.4Lưu hóa
Lưu hóa là giai đoạn quan trọng trong quy trình chế biến sản phẩm cao su, tạo ra phản ứng lưu hóa cao su để sản phẩm đạt các tính chất cơ lý, hóa tính đã qui định, qua sự gia nhiệt trong trường hợp hỗn hợp cao su có chất lưu huỳnh hay chất nhiệt phóng thích lưu huỳnh.
28 Những nguyên tắc cần lưu ý:
Lưu hóa đúng nhiệt độ và thời gian qui định. Đây là công việc có tính chất bắt buộc, vì lưu hóa chưa tới mức hay quá mức đều tạo chất lượng sản phẩm kém, không đồng bộ và những hiện tượng phụ của lưu hóa sẽ xảy ra, trong trường hợp công thức, nguyên liệu hóa chất chế biến đạt yêu cầu.
Sự truyền nhiệt phải đồng nhất toàn bộ diện tích, bề mặt và độ dày của sản phẩm
Tránh thực hiện lưu hóa nhiều giờ cho sản phẩm dày, mà công thức thiết lập không có công thức đồi lưu hóa, vì phản ứng nhiệt lão hóa xảy ra. Điều này cần lưu ý khí gia công.
Nắm vững nhiệt độ tương ứng của áp lực hơi nước
1.7.5Giải nhiệt
Sự oxide hóa cao su bởi oxygen khí trời là nguyên nhân gây lão hóa và dẻo hóa cao su sống và gây lão hóa cao su lưu hóa. Sự oxide hóa xảy ra nhanh hơn nữa khi có nhiệt nóng tham gia. Như vậy chúng ta cần phải giải nhiệt để hạn chế phản ứng nhiệt oxide hóa gây biến đổi tính chất đạt được.
1.7.6Hoàn tất- KCS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khâu hoàn tất là công việc tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh nhất, gồm cả công việc đóng gói bao bì, dán nhãn hiệu. Trong giai đoạn hoàn tất, cần lập ra bộ phận kiểm tra chất lượng sản phẩm gọi tắt là KCS, kiểm tra các tính chất ngoại quan: độ bóng láng, màu sắc, khuyết tật, kích thước…và trong bộ phận KCS trực tiếp nơi sản xuất có mối quan hệ mật thiết với phòng thí nghiệm, kĩ thuật để thường xuyên kiểm tra các đặc tính cơ lí của sản phẩm và theo dõi tính đồng bộ về chất lượng nếu sản xuất hàng loạt.
1.8 Các phương pháp đánh giá tính chất
1.8.1Xác định tổng hàm lượng chất rắn của latex CSTN
Phương pháp này dựa trên tiêu chuẩn TCVN 6315:2015.
1.8.1.1 Mục đích
xác định tổng hàm lượng chất rắn của latex cao su thiên nhiên- nguyên liệu gia công móng tay giả thẩm mỹ.
29
1.8.1.2 Nguyên tắc
Sấy phần mẫu thử của latex đến khối lượng không đổi dưới các điều kiện quy định ở áp suất khí quyển hoặc chân không. Tổng hàm lượng chất rắn được xác định bằng cách cân mẫu thử trước và sau khi sấy đến khối lượng không đổi.
1.8.1.3 Thiết bị, dụng cụ
Đĩa đáy phẳng, thành thấp, đường kính khoảng 60 mm; tủ sấy; bình hút ẩm; cân phân tích, có khả năng cân chính xác đến 0,1 mg.
1.8.1.4 Cách chuẩn bị mẫu
Cân đĩa chính xác đến 0,1 mg. Rót vào đĩa 1,5 g ± 0,5 g latex và cân khối lượng (m0) chính xác đến 0,1 mg. Lắc nhẹ đĩa để đảm bảo latex bao phủ đáy đĩa.
Đặt đĩa nằm ngang vào trong tủ sấy ở 105 °C ± 5 °C trong 2 h cho tới khi mẫu thử mất màu trắng. Lấy đĩa ra khỏi tủ sấy, để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Lấy đĩa ra và cân.
Cho đĩa lại vào tủ sấy khoảng 30 phút, nhiệt độ sấy là 105 °C ± 5 °C. Lấy đĩa ra và để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng như trước và cân lại.
Lặp lại quy trình sấy trên khoảng 15 phút, cho đến khi khối lượng hao hụt giữa hai lần cân liên tiếp nhỏ hơn 0,5 mg. Ghi lại khối lượng latex đã sấy khô.
1.8.2Phương pháp đánh giá cơ tính
Đo cơ tính của vật liệu theo tiêu chuẩn ASTM D-882.
1.8.3Phương pháp tồn trữ nhiệt
Phương pháp tồn trữ nhiệt theo tiêu chuẩn JIS K 5400.
Mục đích
So sánh mức độ lão hóa cao su thiên nhiên đã phối trộn và cao su silicone sau khi lưu trữ nhiệt qua thông số độ bền-Stress Yield (N/mm²).
Cách tiến hành
Các mẫu được đặt liên tục 7 ngày trong tủ sấy ở nhiệt độ 600C .
30 Yield của từng mẫu.
So sánh độ biến thiên các giá trị trung bình Stress Yield của 2 vật liệu.
1.8.4Phương pháp gia tốc thời tiết Q-UV
1.8.4.1 Mục đích sử dụng
Kiểm tra độ bền màu của móng tay giả thẩm mỹ làm bằng latex CSTN.
1.8.4.2 Nguyên lý hoạt động (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên lí của máy gia tốc thời tiết:
Ánh sáng UV gây ra sự lão hóa của độ bền vật liệu tiếp xúc ngoài trời. Các bóng đèn huỳnh quang của các thiết bị thử nghiệm QUV mô phỏng bước sóng ngắn giới hạn UV và tái diễn thực tế các thiệt hại về vật chất gây ra bởi ánh sáng mặt trời. Các loại thiệt hại bao gồm thay đổi màu sắc, mất độ bóng, bong ra, nứt, rạn, mờ đi, gây ra tính dòn, mất độ bền và oxy hóa. Sương, mưa gây ra tình trạng ẩm ướt. Hệ thống ngưng tụ của các thiết bị thử nghiệm QUV mô phỏng thực tế gây sương và đẩy nhanh tác động của nó bằng cách sử dụng nhiệt độ cao.
Quá trình ngưng tụ tự động làm sạch nước máy thông thường được sử dụng trong hệ thống. Vì quá trình bay hơi và ngưng tụ nước trên các mẫu vật thực sự là một quá trình chưng cất mà tất cả các tạp chất trong đó được loại bỏ [25].
Mô hình CIE L*a*b* được xây dựng dựa trên khả năng cảm nhận màu của mắt người. Các giá trị L a b mô tả tất cả những màu mà mắt một người bình thường có thể nhìn thấy được. Theo mô hình Lab, tất cả các màu có cùng một độ sáng sẽ nằm trên cùng một mặt phẳng có dạng hình tròn theo 2 trục a* và b*. Màu có giá trị a* dương thì ngả đỏ, màu có giá trị a* âm thì ngả lục. Tương tự b* dương thì ngả vàng và b* âm thì ngả lam. Còn độ sáng của màu thì thay đổi theo trục dọc L*.
31 Hình 1.15 Mô hình CIE Lab
L*: độ sáng
a*: tọa độ màu trên trục đỏ - lục b*: tọa độ màu trên trục vàng – lam
Giao điểm của 2 trục a* và b* là điểm vô sắc (đen, ghi, trắng tùy thuộc vào độ sáng). Những đoạn có cùng tông màu trong mặt phẳng a*b* nằm trong một đoạn thẳng kéo dài từ điểm trung tâm ra phía ngoài. Trục độ sáng L* có giá trị từ 0 - ứng với màu đen đến 100 - ứng với màu trắng. Những màu có cùng độ sáng nằm trên mặt phẳng song song với giấy. Sự khác nhau giữa màu 1 và màu 2 trong hệ thống CIELab được xác định thông qua các hiệu số sau:
∆L* = L2-L1: sự khác nhau về độ sáng giữa 2 màu
∆a* = a*2-a*1: sự khác nhau về về tọa độ trên trục đỏ - lục.
∆b* = b*2-b*1: sự khác nhau về về tọa độ trên trục vàng - lam.
Giá trị sai biệt màu sắc trong hệ thống màu được tính bằng giá trị ∆𝐸∗ 𝑎𝑏:
∆𝐸∗𝑎𝑏 = √(∆𝐿∗)2+ (∆𝑎∗)2+ (∆𝑏∗)2 [26]
Theo hệ màu Lab
∆L* có giá trị càng lớn ý nói màu trên mẫu nghiêng về màu trắng. ∆L* có giá trị càng bé ý nói màu trên mẫu nghiêng về màu đen.
32
Hình 1.17 Máy so màu X-rite Ci7500 ∆a* có giá trị càng lớn ý nói màu trên mẫu nghiêng về màu đỏ. ∆a* có giá trị càng bé ý nói màu trên mẫu nghiêng về màu xanh. ∆b* có giá trị càng lớn ý nói màu trên mẫu nghiêng về màu vàng. ∆b* có giá trị càng bé ý nói màu trên mẫu nghiêng về màu xanh.
Hai màu có giá trị ∆E* > 1 tương ứng với khoảng cách màu mà mắt có thể nhận biết được sự khác biệt màu sắc giữa hai màu đó. Với ∆E* < 1 thì mắt không thể nhận ra sự khác biệt màu sắc giữa 2 màu đó.
1.8.4.3 Thiết bị phân tích
Máy gia tốc thời tiết (dùng để kiểm tra độ lão hóa) QUV-XHS340 (hình 1.14).
Hình 1.16 Máy kiểm tra độ lão hóa QUV-XHS340
Đo giá trị ∆E* bằng máy so màu X-rite Ci7500 (Hình 1.16). Hệ thống màu trên máy so màu Xrite bao gồm: L*a*b*, ΔL*Δa*Δb•, L*c*h˚, ΔL•ΔC*ΔH*, ΔE*ab, ΔECMC, ΔE CIE94, XYZ, Độ trắng và Yellowness theo tiêu chuẩn ASTM E313-98.
33
Hình 2.1 Lưu huỳnh Hình 2.2 Latex cao su
CHƯƠNG 2:THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Phương pháp thực nghiệm
2.1.1Nguyên vật liệu và đơn phối liệu
2.1.1.1 Nguyên vật liệu
Các nguyên vật liệu dùng để gia công ngón tay giả thẩm mỹ [9]: a)Cao su latex
Dạng latex cao su thiên nhiên đã ly tâm, hàm lượng rắn 55%* (Phụ lục), màu trắng sữa, có mùi khai do chứa NH3 để ổn định latex (hình 2.2). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xuất xứ: Việt Nam. Giá thành: 35.000 – 40.000 VNĐ/lít. b)Lưu huỳnh
Dạng bột màu vàng, không mùi, không vị, không tan trong nước (hình 2.1). Xuất xứ: Trung Quốc. Giá thành: 20.000 VNĐ/ kg.
c)Diethyl dithiocarbamate kẽm (EZ)
Dạng bột màu trắng, không mùi, không tan trong nước (hình 2.4). Xuất xứ: Trung Quốc. Giá thành: 100.000 – 120.000 VNĐ/kg. d)Kẽm oxit (ZnO)
34
Hình 2.3 Kẽm oxit Hình 2.4 EZ
Hình 2.5 Axit stearic Xuất xứ: Trung Quốc. Giá thành: 60.000 – 80.000 VNĐ/kg.
e)Chất trợ phân tán
Chất trợ phân tán của hãng Dow Chemical.
Dạng bột màu vàng rơm, khuếch tán trong nước (hình 2.6).
Công dụng: Đối với những chất không phân tán trong nước ta cần sử dụng tamol. Xuất xứ: Trung Quốc. Giá thành: 140.000 – 150.000 VNĐ/kg
f)Axit stearic
Dạng hạt, màu trắng sáng, không mùi, không tan trong nước (hình 2.5). Xuất xứ: Trung Quốc. Giá thành :80.000VNĐ
35
Hình 2.9 Chất làm đặc HEC
Hình 2.7 Chất phá bọt Hình 2.8 BHT
g)Butylated Hydroxy Toluene (BHT)
Dạng hạt tinh thể màu trắng, không mùi, không tan trong nước (hình 2.8). Xuất xứ: Công ty TNHH TM DV Hiệp Phát Hưng. Giá thành: 185.000 VNĐ/kg h)Chất phá bọt
Dạng chất lỏng không màu, không mùi, tan trong nước (hình 2.7). Công dụng: Phá bọt sinh ra trong quá trình khuấy trộn.
Xuất xứ: Công ty Việt Ấn Thái Bình Dương. Giá thành: 90.000 VNĐ/kg
i)Chất làm đặc
Dạng bột màu trắng, không mùi, tan trong nước (hình 2.9).