1. Máy khuấy từ: trộn đều các chất có trong dung dịch.
2. Máy ngấm ép D394A: Thực hiện việc ngấm ép các mẫu vải đã được nhúng dung dịch hóa chất chống UV.
3. Máy sấy SDL398: Thực hiện gia nhiệt ở nhiệt độ thích hợp để nhựa đông
cứng hoàn toàn.
4. Máy nhuộm cốc Starlet2 của hãng Kitech: thực hiện tận trích
2.3.1.2. Quá trình thí nghiệm.
a/ Dùng phương pháp ngấm ép
Với các mẫu vải đã được chọn như trên, quy trình thí nghiệm xử lý hóa chất chống tia UV cho các mẫu vải trong phòng thí nghiệm theo phương pháp ngấm ép
50
Hình 2.2: Quy trình thí nghiệm xử lý hóa chất chống tia UV dùng
phương pháp ngấm ép
Bước 1: Chuẩn bị mẫu vải: cắt các mẫu vải và tiến hành cân, mỗi mẫu nặng 5g
Bước 2: Pha hóa chất
- Đối với dung dịch hóa chất hữu cơ (Oxalanilide) bao gồm: + Dung tỷ: 1:10
+ Oxalanilide: lấy theo khối lượng 1-7% so với khối lượng vải
+ Sô đa: 10 g/l + Natrisunfat: 10 g/l + Chất ngấm: 1g/l
- Đối với dung dịch hóa chất vô cơ (sol tetrabutyl titanate) bao gồm:
+ Pha sol tetrabutyl titanate (cách pha đã được nêu ở phần 2.2.2.2): cứ 3g
Tetrabutyl titanate pha được 120 ml dung dịch sol.
+ Tetrabyl titanate: lấy theo khối lượng 1-7% so với khối lượng vải. Trong 120 ml dung dịch sol có chứa 3g Tetrabutyl titanate, để lấy được 1-7% khối
lượng Tetrabutyl titante so với 5g vải tiến hành đong dung dịch sol như bảng sau:
% so với vải 1 2 3 4 5 6 7
Khối lượng hóa chất (g) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
51
Bảng 2.2: Thể tích dung dịch sol Tetrabutyl Titanate tương ứn với % hóa chất so với khối lượng vải.
+ Chất ngấm: 1g/l
Bước 3: Thực hiện ngấm ép trên máy ngấm ép D394A với mức ngấm ép đạt 80%
Bước 4: Thực hiện sấy trên máy sấy SDL398 gồm 2 bước: + Sấy trung gian ở nhiệt độ 1000C trong 2 phút
+ Sấy định hình ở nhiệt độ 120-1400C trong 2-4 phút b/ Dùng phương pháp tận trích
Với các mẫu vải đã được chọn như trên, quy trình thí nghiệm xử lý hóa chất chống tia UV cho các mẫu vải trong phòng thí nghiệm theo phương pháp tận trích
được tiến hành theo trình tự như sau:
Hình 2.3: Quy trình thí nghiệm xử lý hóa chất chống tia UV dùng
phương pháp tận trích
Bước 1 và 2 tương tự như ở phần 2.2.3.1.2.a
52
Hình 2.4: Quy trình xử lý tận trích
Bước 4: Thực hiện sấy khô trên máy sấy SDL398 ở 1000C trong 2 phút
2.3.2. Phương pháp xác định một số tính chất sử dụng của vải chống tia UV
Chất lượng của vải sau xử lý hóa chất chống UV cần được đánh giá một cách tổng hợp theo các tiêu chí sau: tính bảo vệ (khả năng chống tia UV), độ bền (độ
bền kéo đứt, độ giãn), tính tiện nghi (độ mềm, tính thoáng khí, độ thông hơi, tính
truyền nhiệt), tính bảo quản (độ kháng nhàu, độ bền liên kết hoá chất chống tia UV qua các lần giặt), tính kinh tế.
53
Hình 2.5: Các tiêu chí đánh giá chất lượng của vải
Các chỉ tiêu được đánh giá theo các tiêu chuẩn được liệt kê ở bảng dưới đây:
TT Chỉ tiêu Tiêu chuẩn
1 Khả năng chống tia UV của vải AATCC 183-2000
2 Độ bền đứt TCVN 1754 – 86
3 Độ giãn đứt TCVN 1754 – 86
4 Tính thông hơi UNI 4818
5 Tính thoáng khí ISO 9237 – 1995
6 Tính truyền nhiệt truyền ẩm ISO 11092 – 1993
54
8 Độ rủ BS 5058 – 1973
9 Độ bền mầu ánh sáng ISO 105-E04:1989
10 Độ bền mầu mồ hôi ISO 105 B02:1994
Bảng 1.3. Một số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của vật liệu dệt
2.2.4.1. Phương pháp thực nghiệm xác định khả năng chống tia UV của vải (AATCC 183:2000)
Tiêu chuẩn AATCC 183:2000 là tiêu chuẩn cung cấp phương pháp xác định khả năng chống tia UV của vải được sử dụng phổ biến và được thừa nhận rộng rãi trên thế giới hiện nay. Vì vậy, luận văn lựa chọn AATCC 183:2000 làm phương
pháp thực nghiệm xác định khả năng chống tia UV của vải. Mục đích sử dụng
Tiêu chuẩn này được sử dụng để xác định tia tử ngoại bị khóa hoặc truyền qua của vải dệt được sử dụng chống UV.
Mẫu thử
Thử nghiệm tối thiểu 2 mẫu thử từ mỗi mẫu. Cắt mỗi mẫu thử theo kích
thước 50x50 mm hoặc 50 mm đường kính. Tránh làm xô lệch mẫu thử trong quá trình chuẩn bị và thao tác. Trước khi thử nghiệm, mẫu được điều hòa tối thiểu 4 giờ trong môi trường 21 1oC (70 20F) và hàm ẩm 65 2%.
Thiết bị và nguyên lý
Sự truyền qua của tia tử ngoại (UVR) qua mẫu được đo trên máy quang phổ
tử ngoại khả kiến hoặc máy đo ảnh phổ trong khoảng bước sóng đã biết.
Hệ số chống tia tử ngoại (UPF) được tính là tỉ lệ của sự chiếu tia tử ngoại
gây ban đỏ (UVR) tại đầu phát hiện với không mẫu trên sự chiếu tia tử ngoại gây
ban đỏ tại đầu đo có mặt của mẫu.
Sự chiếu bức xạ UVR tăng ban đỏ ở đầu đo khi không có mẫu thử bằng tổng giữa các khoảng cách bước sóng của sự chiếu bức xạ phổ đo được nhân với độ hữu hiệu phổ tương đối của phổ tác động ban đỏ liên quan nhân với hàm số tăng bức xạ
55
Sự chiếu bức xạ UV R tăng ban đỏ ở đầu đo khi có mẫu thử bằng tổng giữa các khoảng cách bước sóng của sự chiếu bức xạ phổ đo được nhân với độ hữu hiệu phổ tương đối của phổ tác động ban đỏ liên quan nhân với độ truyền phổ của mẫu thử nhân với khoảng cách bước sóng.
Sự có mặt ngăn chặn UV A và UV B được tính Tính hệ số chống cực tím (UPF) của mỗi mẫu sử dụng công thức : UPF = nm nm nm nm T S E S E 400 280 400 280 Trong đó:
E = độ hữu hiệu phổ ban đỏ tương đối (xem phụ lục I)
S = sự chiếu bức xạ phổ mặt trời (xem phụ lục II)
T = độ truyền phổ trung bình của mẫu thử (đo được)
= Khoảng bước sóng đã đo (nm)
Tính trung bình UVA truyền qua sử dụng phương trình:
T (uva)AV = nm nm nm nmT 400 315 400 315
Tính trung bình UV B truyền qua sử dụng phương trình:
T (UV B)AV = nm nm nm nmT 315 280 315 280
Tính phần trăm ngăn UV A và UV B sử dụng phương trình: %UV A= 100% - T(UV A) (2.4)
%UV B= 100% - T(UV B) (2.5)
Trong đó
T(UV A) hoặc T(UV B) được thể hiện là %
(2.1)
(2.2)
56
2.2.4.2. Phương pháp xác định độ bền đứt và độ giãn đứt của vải (TCVN 1754-86)
- Độ bền đứt là lực lớn nhất tính bằng (N) mà mẫu thử chịu được khi kéo
đứt.
- Độ giãn đứt tuyệt đối là phần chiều dài tăng thêm của mẫu thử tại thời
điểm đứt.
- Độ giãn đứt tương đối là tỉ số tính bằng phần trăm của độ giãn đứt tuyệt đối so với khoảng cách giữa hai miệng kẹp trước khi kéo đứt.
Nguyên tắc: Mẫu thử được kẹp vào hai đầu miệng kẹp của máy kéo đứt với lực căng ban đầu theo quy định . Tăng dần khoảng cách giữa hai miệng kẹp để làm
đứt mẫu thử.
Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu: theo TCVN 1749-86
a. Chuẩn bị mẫu
- Từ mỗi mẫu ban đầu cắt ra 4 băng mẫu thử theo sợi dọc và 5 băng mẫu thử
theo sợi ngang, trong đó 3 băng dọc, 4 băng ngang dùng để thử lấy kết quả và 1
băng dọc, 1 băng ngang dùng để thử khi chọn tốc độ kéo đứt.
- Kích thước mẫu: Phần làm việc của mẫu có kích thước 200 x 50 mm đối với vải thông thường ( 100 x 50 mm đối với vải có độ giãn đứt tương đối lớn hơn
75%). Do vậy, ta phải cắt băng mẫu có kích thước 350 x60 mm đối với vải thông
thường ( 250 x 60 mm đối với vải có độ giãn đứt tương đối lớn hơn 75%). Chuẩn bị các băng mẫu thử phải bảo đảm sao cho các băng dọc không trùng sợi dọc và cách mép ít nhất 50 mm.
b. Giữ mẫu đã chuẩn bị trong điều kiện khí hậu quy định theo TCVN 1748-
86 không ít hơn 24 giờ.
Tiến hành thử
a. Điều kiện thử:
57
- Khoảng cách ban đầu giữa hai miệng kẹp của máy kéo đứt bằng 200 ± 1
mm đối với vải thông thường và bằng 100 ± 1 mm đối với vải có độ giãn đứt lớn
hơn 75%.
- Chọn thang lực trên máy kéo đứt sao cho giá trị lực kéo đứt mẫu thử nằm trong phạm vi từ 20 đến 80% giá trị lần nhất của thang đo.
- Thời gian kéo đứt trung bình các mẫu thử phải nằm trong khoảng ( 30 ±
15s) đối với vải thông thường và 60 ± 15s đối với các loại vải có độ giãn đứt tương đối lớn hơn 75%, Để chọn tốc độ kéo đứt phù hợp với thời gian kéo đứt quy định phải thử trên ba mẫu rồi lấy trung bình. Nếu không phù hợp với quy định phải điều chỉnh tốc độ kẹp và thử lại với 3 mẫu khác. Tiếp tục như vậy cho tới khi đạt được thời gian kéo đứt quy định.
b. Tiến hành thử:
- Cố định kẹp trên, đưa kim chỉ lực và chỉ độ giãn về vạch số 0. Mắc băng
mẫu thử vào giữa 2 miệng kẹp sao cho mẫu phẳng đều và nằm thẳng chính giữa miệng kẹp. Vặn kẹp trên lại và mắc tạ tạo lực căng ban đầu vào đầu dưới của mẫu. Nới lỏng kẹp trên ra một ít cho lực căng ban đầu tác dụng đều lên trên mẫu, sau đó
vặn chặt lail. Vặn chặt kẹp dưới, mở chốt hãm kẹp trên và cho máy làm việc. - Nếu băng mẫu thử hay bị trượt hoặc bị đứt, cho phép dùng miếng đệm.
Trong trường hợp này mép của miếng đệm phải trùng với mép của miệng kẹp. - Loại bỏ kết quả thử của các băng mẫu thử bị đứt cách miệng kẹp nhỏ hợn 5mm nếu lực kéo đứt của mẫu đó nhỏ hơn lực kéo đứt trung bình của các mẫu bình
thường. Sau khi loại bỏ phải thay thế bằng mẫu thử mới được cắt ra từ chính mẫu
ban đầu của mẫu thử được loại bỏ đó.
- Trường hợp mẫu thử là vải sản xuất từ sợi pha, đọc lực kéo đứt khi kim chỉ
lực dừng ở lần thứ nhất.
2.2.4.3. Phương pháp xác định độ truyền nhiệt của vật liệu (ISO 11092:1993)
Nguyên tắc: Xác định nhiệt trở dòng điện xuyên qua mẫu vải khi điều kiện của thiết bị đo đã ở trạng thái ổn định.
58
Chuẩn bị mẫu:
- Tiến hành lấy mẫu theo tiêu chuẩn ISO 11092:1993
- Từ mỗi loại vải ban đầu cắt ra một mẫu có kích thước (20x20 ± ½ inch) - Mẫu thí nghiệm phải trong trạng thái không bị kéo căng hoặc không chịu bất kỳ một lực tác dụng nào.
- Đặt mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (t=25º,w= 65%) trong thời gian là 24 giờ
Thiết bị thử: PDI system (Regrigerating switch) Tye M250- RH Tiến hành thí nghiệm:
- Mẫu vải được đặt trên một tấm nhiệt có nhiệt độ 35ºC tương đương với thân nhiệt cơ thể người.
- Hơi nước không được bám dính lên mẫu vải, mẫu vải cần được giữ phẳng - Đặt mẫu vào trong thiết bị theo thứ tự tấm nhiệt nằm dưới, kế đến là mẫu vải, vuốt cho mẫu phẳng (để giữ cho mẫu không bị xê dịch ta có thể dán băng keo
bốn xung quanh mẫu)
- Khi đặt mẫu lên thiết bị chờ cho đến khi các giá trị (Tm, Ta, R.H, Va) đạt
được trạng thái ổn định:
+ Nhiệt độ của thiết bị Tm = 35ºC + Nhiệt độ của không khí Ta = 20ºC
+ Độẩm tương đối R.H = 65% ± 3% + Tốc độ không khí Va = 1m/s ± 0.5m/s - Ghi lại kết quả nhiệt trở hiện trên máy
2.2.4.4. Phương pháp xác định độ truyền ẩm của vật liệu (ISO 11092:1993)
Nguyên tắc: xác định độ kháng hơi nước (ẩm trở) của vật liệu
Chuẩn bị mẫu:
- Tiến hành lấy mẫu theo tiêu chuẩn ISO 11092:1993
- Từ mỗi loại vải ban đầu cắt ra một mẫu có kích thước (20x20 ± ½ inch) hoặc 30x30cm
59
- Mẫu thí nghiệm phải trong trạng thái không bị kéo căng hoặc không chịu bất kỳ một lực tác dụng nào.
- Đặt mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn ( t = 25ºC, φ = 65%) trong thời gian là 24h.
Thiết bị thử: PDI system (Regrigerating switch) Tye M250- R.H Tiến hành thí nghiệm:
- Mẫu vải được đặt trên một đĩa gia nhiệt xốp được phủ kín bởi hơi nước
nhưng nước không xuyên qua lớp màng. Đĩa này có độẩm tương đối là φ = 40 %.
- Hơi nước không được tiếp xúc với mẫu vải, mẫu vải cần được giữ phẳng - Đặt mẫu vào trong thiết bị theo thứ tự đĩa gia nhiệt nằm phía dưới, kế đến là mẫu vải, vuốt cho mẫu phẳng (để giữ cho mẫu không bị xê dịch ta có thể dán
băng keo bốn xung quanh mẫu)
- Khi đặt mẫu lên thiết bị chờ cho đến khi các giá trị (Tm, Ta, R.H, Va) đạt
được giá trị quy định trước :
+ Nhiệt độ của thiết bị và nhiệt độ của không khí Tm = Ta = 35ºC
+ Độẩm tương đối R.H = 40% + Tốc độ không khí Va = 1m/s - Ghi lại kết quảẩm trở hiện trên máy
2.2.4.5. Phương pháp xác định độ thoáng khí của vải (TCVN 5092-90)
Độ thoáng khí của vật liệu được đặc trưng bằng thể tích khí đi qua một đơn
vị diện tích của vải trong một đơn vị thời gian khi giữa hai bề mặt vải có chênh lệch áp suất.
Phương tiện thử:
Máy thử độ thoáng khí có các đặc trưng kỹ thuật sau: - Bộ phận căng mẫu có diện tích thử 10,20,50,100cm².
- Đồng hồ đo thể tích khí hoặc dòng chảy có độ chính xác bằng 0.5% giá trị
giới hạn của thang đo.
- Bộ phận điều chỉnh áp suất đảm bảo sự điều chỉnh chính xác áp suất cần thiết. Máy có bộ phận tạo áp suất thiếu tối thiểu là 2mbar.
60
- Đồng hồ đo áp suất có vạch chia tời 50 mbar hoặc nhỏ hơn đối với khoảng
đo từ 0 đến 2 mbar
- Đồng hồ bấm giây
Điều kiện thử:
Tiến hành thử trong điều kiện khí hậu quy định của TCVN 1748-80 Áp suất thiếu giữa hai mặt vải được quy định như sau:
- Đối với vải may mặc là 1mbar
- Đối với vải dùng làm ô dù là 1.6mbar - Đối với vải kỹ thuật là 2 mbar
Dùng thí nghiệm thử để xác định thời gian cần thiết, sao cho thể tích đo được tối thiểu phải là 10cm³.
Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu:
- Tiến hành lấy mẫu theo TCVN 1749-86 và TCVN2124-77. Số mẫu thử ít nhất là 5.
- Tiến hành cắt mẫu thử cách biên tối thiểu là 100 mm với kích thước sao cho không ảnh hưởng tới kết quả đo ở các mẫu thử phải đảm bảo không có cùng sợi dọc hoặc sợi ngang. Cho phép đo trực tiếp trên mẫu ban đầu nếu việc thao tác không ảnh hưởng tới kết quả đó.
- Trước khi thử giữ mẫu trong điều kiện khí hậu quy định của TCVN 1748-
86 không ít hơn 24 giờ. - Tiến hành thử:
Căng mẫu thử thẳng đều trên bộ phận căng mẫu cho máy hoạt động theo
hướng dẫn sử dụng máy, chỉnh áp suất cần thiết và đợi cho áp suất ổn định.
Tiến hành thí nghiệm thử để xác định thời gian thử nếu cần. Sau thời gian thử đọc thể tích khí trên đồng hồ đo thể tích.
2.2.4.6. Phương pháp xác định góc hồi nhàu của vật liệu
Được tiến hành theo tiêu chuẩn ISO 2313. Thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm Vật liệu dệt và Hoá nhuộm- Trường ĐHBK HN.
61
Góc phục hồi nếp gấp: là góc được hình thành giữa hai phần gấp của mảng