CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Đối tương nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là:
- Một số loại vải: vải bông, vải Pe/Co và vải PET.
- Thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm hoạt tính và thuốc nhuộm hoàn nguyên.
- Hóa chất ngăn ngừa tia UV: Rayosan C (Clariant -Thụy Sỹ) và Tinofast cel (Huntsman).
2.2.1. Vật liệu dệt
Vật liệu dệt được sử dụng là vải dệt thoi kiểu dệt vân chéo 3/1 bao gồm: Vải bông (100%), vải pha pe/co (65/35) và vải PET (100%) sản xuất tại Công ty cổ phần Dệt Nam Định. Ba loại vải này đều có cùng kiểu dệt, cùng mật độ, cùng chi số, cùng độ chứa đầy và có khối lượng g/m2 khác nhau chút ít. Được sử dụng để ghép màu cảnh sát giao thông. Vải đã qua quá trình tiền xử lý: rũ hồ, nấu, tẩy. Các mẫu vải dùng để nghiên cứu đã được giặt sạch hóa chất (pH = 7). Các chỉ tiêu kỹ thuật của vải nghiên cứu được nêu trong bảng 2.1.
Bảng 2.1 : Các chỉ tiêu kỹ thuật của vải 3 loại vải sử dụng trong nghiên cứu
Loại vải Chi số sợi dọc, ngang
(Ne)
Mật độ dọc (sợi/10
cm)
Mật độ ngang (sợi/10 cm)
Chiều dày (mm)
Khối lượng vải
mộc (g/m2)
Mẫu vải trước nhuộm
Bông 30 420 230 0.79 190
Pe/Co
65/35 30 420 230 0.79 205
PET 30 420 230 0.79 189
2.2.2. Thuốc nhuộm
Luận văn lựa chọn nghiên cứu một số thuốc nhuộm hiện đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam cũng như trên thế giới cho các vật liệu trên là: Thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm hoạt tính và thuốc nhuộm hoàn nguyên.
- Thuốc nhuộm trực tiếp (direct dyes):Tên thương mại Sirius do hãng Dystar (Thụy Sỹ) cung cấp, nghiên cứu lựa chọn 3 thuốc nhuộm trực tiếp:
+ Sirius Yellow KCF + Sirius Scaret BL + Sirius Blue GN
Đây là loại thuốc nhuộm tan trong nước, có khả năng tự nhuộm trên vật liệu dệt phù hợp mà không cần bất cứ sự chuyển hóa trung gian nào. Thuốc nhuộm dùng chủ yếu để nhuộm cho vật liệu dệt từ Xenlulo (Bông, Đay, Gai, Lanh, Lyocell, Visco v.v.), tơ tằm, da thuộc và polyamit.
- Thuốc nhuộm hoạt tính (reative dyes): Tên thương mại Drimaren CL do hãng Clariant (Thụy Sỹ) cung cấp, nghiên cứu lựa chọn 3 thuốc nhuộm hoạt tính:
+ Drimaren Yellow CL2R-GR + Drimaren Red CL – 5B
+ Drimaren Blue CL- R
Thuốc nhuộm Drimarene CL: Là loại thuốc nhuộm tan trong nước, thuộc nhóm ấm, dùng để nhuộm cho vải bông, có mức độ gắn mầu cao và các tính chất giặt rất tốt. Drimaren CL được giới thiệu là loại thuốc nhuộm có thể nhuộm các màu từ nhạt đến đậm, độ bền màu ướt, độ bền màu ánh sáng từ tốt đến rất tốt và độ bền màu với một số tác nhân khá cao, dễ nhuộm, công nghệ nhuộm đa dạng. Có thể áp dụng cho cả qui trình nhuộm gián đoạn và liên tục.
- Thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan (vat dyes): Tên thương mại Indanthren do hãng Dystar (Thụy Sỹ) cung cấp, nghiên cứu lựa chọn 3 thuốc nhuộm hoàn nguyên:
+ Indathren Yellow RK
+ Indathren Red FBL + Indathren Blue CBC
Thuốc nhuộm hoàn nguyên thuộc nhóm thuốc nhuộm không tan trong nước, nhưng có khả năng tan được trong dung dịch kiềm khi được khử đến hợp chất leuco có ái lực đối với xơ. Quá trình nhuộm sẽ kết thúc bằng việc oxi hóa, đưa thuốc nhuộm trong xơ trở lại dạng không tan ban đầu. Tính không tan này là một trong những đặc tính cơ bản của loại thuốc nhuộm này, cho độ bền màu giặt từ tốt đến rất tốt, độ bền màu ánh sáng tuyệt vời. [3-131]
Ưu điểm nổi bật của thuốc nhuộm hoàn nguyên là có đủ gam màu, màu tươi, thuần sắc, có độ bền cao với giặt, mồ hôi, ánh sáng và nhiều chỉ tiêu khác. Nhược điểm của nó là kém bền với ma sát, quá trình chuẩn bị nhuộm và in hoa phức tạp.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên đắt tiền nên chỉ sử dụng để nhuộm và in hoa cho những mặt hàng cần có độ bền màu rất cao từ xenlulo. Loại thuốc nhuộm này không dùng để nhuộm len và lụa tơ tằm được vì dung dịch của chúng có tính kiềm mạnh.
- Thuốc nhuộm phân tán: Tên thương mại Terasil do hãng Huntsman (singapore) cung cấp, nghiên cứu lựa chọn 3 thuốc nhuộm phân tán:
+ Terasil Yellow 4G + Terasil Red R + Terasil Blue 3R-02
Thuốc nhuộm phân tán là những hợp chất màu không tan trong nước do không chứa các nhóm cho tính tan như (–SO3Na, -COONa), dùng để nhuộm cho các loại xơ kỵ nước. Chúng có độ hòa tan rất thấp và sử dụng ở dạng huyền phù hay phõn tỏn, cú kớch thước hạt khoảng 0,2 - 2 àm [4-195].
Ưu điểm của loại thuốc nhuộm này là:
+ Hấp thụ, khuyếch tán thuốc nhuộm và nhuộm đều màu.
+ Dễ nhuộm được màu đậm, đạt độ sâu màu và tươi màu.
+ Độ bền màu với giặt, ánh sáng và nhất là độ bền màu ma sát ở màu đậm tốt.
+ Lượng hóa chất trợ nhuộm cần dùng ít nên tính kinh tế cao hơn.
+ Thao tác công nghệ nhuộm đơn giản, dễ dàng.
2.2.3. Chất ngăn ngừa tia UV
Hiện nay để nâng cao khả năng ngăn ngừa tia UV cho vải dệt, có rất nhiều loại hóa chất như: Tinofast cel, Rayosan C, cibafast W, UV- Cut... Luận văn đã lựa chọn hai hóa chất là Tinofast cel và Rayosan C đưa vào quá trình nhuộm cùng với thuốc nhuộm hòan nguyên, nhằm so sánh giá trị UPF của hai loại hóa chất này khi bổ sung nhuộm cùng thuốc nhuộm.
* Rayosan C
Rayosan C (Clariant -Thụy Sỹ) là chất lỏng nhớt màu trắng, dạng anion, tỉ trọng khoảng 1,25 ở 20oC, pH 6 (khi chưa pha loãng). Rayosan C ổn định trong các dung dịch nước cứng, muối, axit và kiềm, không tạo bọt và không có độc tính sinh thái. Rayosan C có thể bảo quản ở 20 - 25oC trong thời gian ít nhất là 6 tháng (nhiệt độ bảo quản cao hơn hiệu quả sản phẩm sẽ giảm).
Dựa trên hợp chất dẫn xuất dị vòng Benzotriazol, Rayosan C được giới thiệu là chất có các nhóm hydroxyl tự do trong phân tử nên dễ dàng liên kết cộng hóa trị bền vững với các nhóm hydoxyl của xơ xenlulô và các nhóm amin của xơ polyamit giống như thuốc nhuộm hoạt tính [10].
Do sản phẩm Rayosan C hấp thụ tia UV trong vùng UVB, nên không gây ảnh hưởng hoặc chỉ ảnh hưởng rất ít đến các chất tăng trắng quang học. Không làm
thay đổi ánh màu của các vật liệu dệt đã được nhuộm màu. Hiệu quả bảo vệ bền với giặt và bền với ánh sáng.
Rayosan C có thể áp dụng cho xơ xenlulô và polyamit bằng phương pháp tận trích thông thường hay quy trình ngấm ép.
* Tinofast cel
Tinofast cel (Huntsman- Singapore) là một chất lỏng màu hơi đục, dạng anionic, độ đậm đặc 0.770 kg/l, PH= 5.0, nếu bảo quản ở nhiệt độ 200C thì sau một năm chất lượng không bị thay đổi.
Đặc điểm
- Chỉ với số lượng nhỏ ứng dụng trên vật liệu dệt từ xenlulo đem lại giá trị bảo vệ lớn và bền vững ngăn ngừa tia UV.
- Tận trích và gắn với vật liệu triệt để.
- Bền với giặt và ánh sáng rất cao.
- Hấp thụ chủ yếu trong vùng UV A có bước sóng dài.
Sử dụng
- Có thể dùng cùng với thuốc nhuộm và màu in của vật liệu dệt cho quần áo chống nắng làm từ xenlulo và PA.
- Để cải tiến các loại quần áo theo tính năng chống nắng như quần áo trẻ em, quần áo thể thao ngoài trời (chạy bộ, bóng đá, quần vợt, đánh golf, chèo thuyền…), quần áo bãi biển, bơi lội và mặc giải trí (áo sơ mi, váy, áo cánh, mũ…), quần áo mặc khi làm nông nghiệp, đồng phục (quân đội, bưu điện, cảnh sát, trường học…).
- Để cải tiến các tính năng chống nắng và ổn định ánh sáng của vải kỹ thuật như lều trại, mái lợp, bạt, ô dù, các loại vải để che nắng và vật liệu dệt làm nội thất như rèm cửa.
Lợi ích
- Liên kết vĩnh cửu với xơ xenlulo thông qua gắn đơn giản từ dung dịch thuốc nhuộm cùng với thuốc nhuôm hoạt tính.
- Giá trị UPF cao đảm bảo trên cấu trúc hợp lý của vải dệt.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cho phép nhuộm cùng thuốc nhuộm trực tiếp, hoạt tính hoặc axít.
- Ít làm thay đổi ánh mầu của thuốc nhuộm hoặc độ huỳnh quang của vật liệu dệt.
Ứng dụng
Tinofast cel liq được đưa vào bằng cách tận trích cho vải trắng, hoặc từ dung dịch thuốc nhuộm có thuốc nhuộm hoạt tính, trực tiếp hoặc axit. Với thuốc nhuộm hoạt tính, Tinofast cũng có thể được sử dụng bằng quá trình cuộn ủ lạnh (cold pad- batch). Trong mọi trường hợp, điều kiện để sử dụng giống như điều kiện của thuốc nhuộm tương ứng [8].