NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ KIỀM ĐẾN ĐỘ GIẢM KHỐI LƯỢNG VẢI VISCO

Thứ năm - 26/05/2016 10:15
Bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý kiềm NaOH tới khối lượng vải visco, các thông số công nghệ xử lý kiềm bao gồm: nhiệt độ xử lý, thời gian xử lý và nồng độ xử lý. Kết quả thực nghiệm cho thấy vải visco sau khi xử lý kiềm bị giảm khối luọng vải. Khi nhiệt độ xử lý tăng lên thì độ giảm khối lượng (%) vải visco càng lớn, nhiệt độ xử lý trên 500C độ giảm khối lượng vải tăng chậm và có xu hướng mức độ giảm khối lượng không tăng. Khi thời gian xử lý tăng lên thì độ giảm khối lượng (%) vải visco tăng lên, thời gian xử lý kiềm lớn hơn 5 phút mức độ giảm khối lượng vải có xu hướng tăng nhanh. Khi nồng độ xử lý tăng lên thì độ giảm khối lượng (%) vải visco càng tăng, ở nồng độ xử lý kiềm trên 20%, độ giảm khối lượng vải hầu như không tăng và có xu hướng không thay đổi.
The paper investigated influence of alkali treatment on weight loss of viscose fabric, technological parameters of alkali treatment include: treatment temperature, treatment time and treatment concentration. Investigation results show that after alkali treatment viscose fabric get a weight loss. When treatment temperature increases fabric weight loss (%) has an increasing tendency, treatment temperature over 500C weight loss increases slowly and then not increasing. When treatment time rises fabric weight loss (%) augments, treatment time over 5 minutes weight loss increase sharply. When treatment concentration goes up fabric weight loss increases, treatment concentration up 20% weight loss increases slowly and then not increasing.
Keywords: Viscose fabric, alkali treatment, weight loss
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Xơ visco là thế hệ xơ tái sinh đầu tiên được sản xuất theo quy trình kéo sợi ướt. Nguyên liệu chính để sản xuất xơ visco là xơ bông phế liệu hoặc bột gỗ có hàm lượng α xenlulo lớn hơn 90%. Vải visco thường có độ sáng bóng, tính linh hoạt cao nhất, thông dụng và giá thành thấp nhất so với các loại vải từ xơ xenlulo tái sinh khác. Tuy nhiên, vải visco khi mới dệt xong có nhiều nhược điểm như: dễ bị co, dễ bị biến dạng, dễ bị sổ lông và bám bẩn gây khó khăn cho quy trình công nghệ tiếp theo. Việc sử dụng  kiềm NaOH xử lý vải visco không những cải thiện tính chất cho vải mà còn đảm bảo lợi ích lớn liên quan đến hiệu suất màu trong quá trình nhuộm.
Kiềm NaOH phá hủy các tạp chất thiên nhiên của xenlulo, biến chúng thành các chất dễ tan đồng thời phá hủy các phần tinh bột (nếu có) còn sót lại trên vải sau khi rũ hồ. Dưới tác dụng của NaOH, các chất béo có trong vải sẽ chuyển thành các dạng muối dễ hòa tan (xà phòng) góp phần nhũ hóa các chất sáp có trong vải. NaOH còn làm cho xenlulo trương nở mạnh, làm đứt một số liên kết hydrogen, làm cho xơ háo nước hơn, độ mao dẫn cao hơn, vải sẽ trở nên mềm mại hơn, dễ hấp thu hóa chất và thuốc nhuộm.
Nghiên cứu khảo sát mối quan hệ giữa các phương án xử lý kiềm với các tính chất cơ lý  của vải visco đã được một số nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Bahtiyari.M.I và các cộng sự đã nghiên cứu về xử lý kiềm vải visco làm tăng độ ổn định sợi và hiệu quả màu sắc trong quá trình in, nhuộm vải với thuốc nhuộm hoạt tính [1]. Christian B. Schimper, Constanta Ibanescu và Thomas Bechtol đã nghiên cứu ảnh hưởng tiền xử lý kiềm đối với sự thủy phân của các xơ xenlulo tái sinh [2]. Özlenen Erdem Ismal đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý kiềm, giặt và sấy khô tới độ co và tính ổn định kích thước của vải visco [3]. Poongodi Tamilselvam, nghiên cứu phân tích những thay đổi về cấu trúc và tính năng hấp phụ thuốc nhuộm của xơ xenlulo tái sinh [4]. Yohji Yamamoto, nghiên cứu xơ visco và đưa ra các khuyến nghị cho quá trình tiền xử lý, nhuộm và hoàn tất vải visco [5].
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu khảo sát các phương án công nghệ xử lý kiềm vải visco và xây dựng mối quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải với các thông số công nghệ xử lý kiềm trên vải visco do Công ty cổ phần dệt may Nam Định sản xuất.                                                    
II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu
Vải mộc dệt thoi 100% xơ visco, kiểu dệt vân điểm 1/1, mật độ sợi dọc-sợi ngang 68sợi/cm, độ mảnh sợi dọc-sợi ngang Ne=30/1, khối lượng vải 185g/m2.
2.2. Phương pháp xác định khối lượng vải
Quy định về lấy mẫu, thử mẫu và thực nghiệm xác định khối lượng vải trước và sau thực nghiệm được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 8042: 2009 bằng cân điện tử, chính xác đến + 0,01g, ở điều kiện môi trường tiêu chuẩn: nhiệt độ 250C, độ ẩm 65%.
Độ giảm khối lượng vải được xác định theo công thức:
Untitleddsfds
Trong đó:
G: Độ giảm khối lượng vải (%)
1: Khối lượng vải trước xử lý kiềm (g)
W2: Khối lượng vải sau xử lý kiềm (g)
III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải với nhiệt độ xử lý kiềm
Nhiệt độ xử lý kiềm các mẫu thí nghiệm lần lượt là 200C, 300C, 400C, 500C và 600C. Giữ nguyên các thông số thời gian và nồng độ xử lý (t = 4 phút; nồng độ = 15%).
Mối quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải và nhiệt độ xử lý kiềm được thể hiện qua phương trình hồi quy và hệ số tương quan R2 như sau:
 y = - 0,001x2 + 0,132x + 1,983
        R² = 0,941
     Trong đó:
x: Nhiệt độ xử lý mẫu vải (0C)
            y: Độ giảm khối lượng vải (%)
Hình 1 biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý kiềm đến độ giảm khối lượng vải visco khi thời gian và nồng độ xử lý không thay đổi. Khi nhiệt độ xử lý tăng lên thì tỷ lệ giảm khối lượng của vải visco càng lớn. Xử lý kiềm với nhiệt độ 200C, độ giảm khối lượng vải là 4,24%. Ở nhiệt độ 400C tăng lên 5,61% và ở 600C tăng lên 5,72%. Khi nhiệt độ xử lý trên 500C độ giảm khối lượng vải tăng chậm và có xu hướng không tăng.
Untitledcsdc
Hình 1. Độ giảm khối lượng vải khi thay đổi nhiệt độ xử lý kiềm
3.2. Quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải với thời gian xử lý kiềm
Thời gian xử lý các mẫu thí nghiệm lần lượt là: 2 phút, 3 phút, 4 phút, 5 phút và 6 phút. Giữ nguyên nhiệt độ và nồng độ dung dịch (t0 = 500C; nồng độ = 15%).
Mối quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải và thời gian xử lý kiềm được thể hiện qua phương trình hồi quy và hệ số tương quan R2 như sau:
  y = 0,25x2 - 1,19x + 5,29
  R² = 0,94
Hình 2 biểu diễn ảnh hưởng của thời gian xử lý kiềm đến độ giảm khối lượng vải visco khi nhiệt độ và nồng độ xử lý không thay đổi. Khi thời gian xử lý vải tăng lên thì tỷ lệ giảm khối lượng của vải tăng lên. Xử lý kiềm thời gian 2 phút, độ giảm khối lượng vải là 3,8 %; ở thời gian xử lý 4 phút, độ giảm khối lượng vải tăng lên 4,77%; ở thời gian xử lý 6 phút độ giảm khối lượng vải tăng lên 7,16% gấp 1,88 lần so với vải bị xử lý kiềm 2 phút. Khi thời gian xử lý kiềm lớn hơn 5 phút, mức độ giảm khối lượng vải có xu hướng tăng nhanh.
 
Untitleddscds
Hình 2. Độ giảm khối lượng vải khi thay đổi thời gian xử lý kiềm
3.3. Quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải với nồng độ  xử lý kiềm
Nồng độ kiềm xử lý các mẫu vải lần lượt là: 5%, 10%, 15%, 20%, 25%. Giữ nguyên các thông số thời gian và nhiệt độ xử lý      (t = 4 phút; t0 = 400). Mối quan hệ giữa độ giảm khối lượng vải và nồng độ xử lý được thể hiện qua phương trình hồi quy và hệ số tương quan R2 như sau:
 y = -0,02x2 + 0,76x - 1,53
R² = 0,92
Hình 3 biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ xử lý kiềm đến độ giảm khối lượng vải visco khi nhiệt độ và thời gian xử lý không thay đổi. Khi nồng độ xử lý vải tăng lên thì độ giảm khối lượng vải visco cũng tăng. Xử lý kiềm với nồng độ dung dịch 5%, vải visco giảm khối lượng là 1,43%; tương ứng ở nồng độ 10% là 5,38% tăng gấp 3,76 lần so với mẫu xử lý với nồng độ 5%. Ở nồng độ 15% tăng gấp 3,97 lần, ở nồng độ 20% tăng gấp 4,53 lần và ở nồng độ 25% tăng gấp 5,03 lần so với vải được xử lý ở nồng độ 5%. Khi nồng độ xử lý kiềm trên 20%, độ giảm khối lượng vải có xu hướng không thay đổi.
 
Untitledxbcvb
Hình 3. Độ giảm khối lượng vải khi thay đổi nồng độ xử lý kiềm
IV. KẾT LUẬN
Qua kết quả nghiên cứu thực nghiệm có thể đưa ra kết luận sau:
  • Xác định được mức độ ảnh hưởng của ba thông số xử lý kiềm là : nhiệt độ, thời gian và nồng độ xử lý đến mức độ giảm khối lượng vải visco sau xử lý.
  • Mối quan hệ giữa mức độ giảm khối lượng vải với các thông số xử lý kiềm là hàm số phi tuyến có hệ số tương quan R2 cao chứng tỏ mối quan hệ này là chặt chẽ.
  • Trong khoảng giá trị các thông số công nghệ xử lý kiềm, khi tăng giá trị nhiệt độ xử lý kiềm (giữ nguyên các giá trị thời gian, nồng độ); tăng thời gian xử lý kiềm (giữ nguyên các giá trị về nồng độ, nhiệt độ); tăng nồng độ dung dịch xử lý kiềm (giữ nguyên các giá trị thời gian, nhiệt độ), thì độ giảm khối lượng vải visco càng lớn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
  1. Bahtiyari.M.I.et al., Causticizing of viscose fabrics, JTATM, vol.6, Issue 1, Spring 2009.
  2. Christian B. Schimper, Constanta Ibanescu, Thomas Bechtold. Effect of alkali pretreatment on hydrolysis of regenerated cellulose fibers (part 1: viscose) by cellulases, December 2009, Volume 16, Issue 6, pp 1057- 1068.
  3. Özlenen ERDEM ISMAL Dokuz Eylül Ü. Güzel Sanatlar Fakültesi Tekstil Bölümü, The effect of causticizing, washing and drying processes on shrinkage and increase resistance properties of viscose fabric, tekstil ve konfeksiyon 3/2008.
  4. Poongodi Tamilselvam, Jaya Engineering College India, Analysis of Structural changes and Dye Uptake Properties of alkali treated and Strain Hardened Regenerated Cellulosic Yarns, Volume 9, Issue1, Fall 2014.
  5. Yohji Yamamoto, Viscose Recommendations for Pretreatment, dyeing and finishing, viscose shirt, Spring- Summer 2006.
 
Địa chỉ liên hệ:                    Lại Hồng Hà -Tel: 0973355256
Email: laihongha81@gmail.com
Trường Đại học Sao Đỏ

Phường Sao Đỏ, thị xã Chí Linh, Hải Dương

Nguồn tin: GV Lại Hồng Hà - ĐH Sao Đỏ, Cao Thị Hoài Thủy, Nguyễn Nhật Trinh - ĐH Bách Khoa

Tổng số điểm của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá

Xếp hạng: 5 - 1 phiếu bầu
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Thống kê truy cập
  • Đang truy cập47
  • Hôm nay270
  • Tháng hiện tại11,181
  • Tổng lượt truy cập228,109
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây