NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NHUỘM NỒNG ĐỘ NHIỆT ĐỘ ĐẾN CƢỜNG ĐỘ MÀU VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẢI POLYAMIDE VÀ POLYESTER BẰNG DỊCH CHIẾT QUẢ MẶC NƯA

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC



ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA
ĐIỀU KIỆN NHUỘM NỒNG ĐỘ NHIỆT ĐỘ
ĐẾN CƢỜNG ĐỘ MÀU VÀ TÍNH CHẤT CỦA
VẢI POLYAMIDE VÀ POLYESTER BẰNG
DỊCH CHIẾT QUẢ MẶC NƢA


Giáo viên hướng dẫn : Th.S PHẠM THỊ HỒNG PHƯỢNG
Sinh viên : LÊ THỊ YẾN THƯƠNG
MSSV : 09068701
Lớp : DHHC5
Khoá : 2009-2013





Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC



ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA

ĐIỀU KIỆN NHUỘM NỒNG ĐỘ NHIỆT ĐỘ
ĐẾN CƢỜNG ĐỘ MÀU VÀ TÍNH CHẤT CỦA
VẢI POLYAMIDE VÀ POLYESTER BẰNG
DỊCH CHIẾT QUẢ MẶC NƢA


Giáo viên hướng dẫn : Th.S PHẠM THỊ HỒNG PHƯỢNG
Sinh viên : LÊ THỊ YẾN THƯƠNG
MSSV : 09068701
Lớp : DHHC5
Khoá : 2009-2013





Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013
i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc


NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Lê Đình Tuấn
MSSV: 09083481
Lớp: DHHC5

Chuyên ngành: Công nghệ Hóa hữu cơ
Tên khóa luận tốt nghiệp: KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM
CỦA VẬT LIỆU TỔNG HỢP TỪ BENTONITE VÀ HYDROTALCITE
Nhiệm vụ của khóa luận:
1. Xác định tính chất hóa lý của bentonite Bình Thuận sau khi tuyển và biến
tính bentonite bằng NaCl.
2. Điều chế hydrotacite bằng phương pháp đồng kết tủa.
3. Tổng hợp vật liệu từ Bentonite và Hydrotalcite
4. Khảo sát khả năng hấp phụ thuốc nhuộm của vật liệu trên
Ngày giao khóa luận: 26/12/2012
Ngày hoàn thành khóa luận: Tháng 06/2013
Họ tên giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Mai Thơ

Chủ nhiệm bộ môn


Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

Th.S Nguyễn Thị Mai Thơ
ii

LỜI CẢM ƠN
Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn đến
Th.S Nguyễn Thị Mai Thơ, người đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện cho
em hoàn thành tốt bài khóa luận này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các anh chị hiện đang công tác tại Viện Công
Nghệ Hóa Học – Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo điều
kiện và nhiệt tình giúp đỡ em về kiến thức cũng như máy móc thiết bị trong quá
trình em thực hiện đề tài tại đây.

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Công Nghệ Hóa Học Trường Đại
Học Công Nghiệp TP.CHM, cùng toàn thể các bạn lớp DHHC5 đã giúp đỡ em
trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2013
Họ tên sinh viên
iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN














Phần đánh giá:
 Ý thức thực hiện:
 Nội dung thực hiện:
 Hình thức trình bày:
 Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

Th.S Phạm Thị Hồng Phượng
iv

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN















Phần đánh giá:
 Ý thức thực hiện:
 Nội dung thực hiện:
 Hình thức trình bày:
 Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Giáo viên phản biện

v

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2
2.1.1. Mục tiêu của đề tài 2
2.1.2. Nội dung nghiên cứu 2
2.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị sử dụng 2
2.2.1. Nguyên liệu 2
2.2.2. Hóa chất 3
2.2.3. Thiết bị và dụng cụ 3
2.3. Phương pháp nghiên cứu 4
2.3.1. Quy trình tiến hành nghiên cứu 4
2.3.2. Chuẩn bị nguyên liệu 4
2.3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhuộm vải polyamide với dịch
chiết từ quả mặc nưa 5
2.3.4. Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm sau nhuộm 7
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 10
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO 12
PHỤ LỤC 13

1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

2

CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

2.1.1. Mục tiêu của đề tài
Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện nhuộm đến cường độ màu và tính chất
của vải polyamide sau nhuộm bằng dịch chiết từ quả mặc nưa, từ đó đưa ra các
thông số phù hợp cho quá trình nhuộm. Trên cơ sở thân thiện với môi trường. đề tài
hướng đến việc tận dụng nguồn nguyên liệu tự nhiên dễ tái sinh là quả mặc nưa làm
thuốc nhuộm, thay thế cho các loại thuốc nhuộm tổng hợp.
2.1.2. Nội dung nghiên cứu
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhuộm vải polyamide bằng dịch
chiết quả mặc nưa:
- Số lần nhuộm
- Nồng độ (tỷ lệ so với vải)
- Nhiệt độ nhuộm
Kiểm tra sự thay đổi tính chất của vải sau nhuộm bằng các phương pháp kiểm
tra định tính, định lượng và phân tích hóa lý:
- Sự tăng khối lượng
- Cường độ lên màu
- Độ bền màu
- Khả năng hút ẩm
- Cấu trúc bề mặt
- Độ bền cơ lý
2.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị sử dụng
2.2.1. Nguyên liệu
3

- Vải polyamide 66 từ công ty Dệt may Gia Định, nguồn gốc sợ từ công ty
Formosa.
- Quả mặc nưa được thu hái trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, gồm các
nơi: công viên Gia Định, khu vực cầu Ông Lãnh, đường Cống Quỳnh,
quận 1 và tỉnh An Giang.
2.2.2. Hóa chất

- Na
2
CO
3

- CH
3
COOH
- NH
4
OH
- NaCl
- Nước
- Xà phòng
2.2.3. Thiết bị và dụng cụ
- Đũa thủy tinh
- Kẹp gắp vải
- Becher
- Ống đong
- Pipet
- Bình định mức
- Cân phân tích
- Cân kỹ thuật
- Máy đo pH
- Máy nhuộm mẫu
- Máy sấy mẫu
- Thiết bị kiểm tra độ bền cơ lý vật liệu dệt
- Máy đo màu X-ray
- Máy xay
- Đèn soi mẫu

4

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Quy trình tiến hành nghiên cứu
Quả mặc nưa sau khi thu hái về được xử lý sơ bộ và tiến hành chiết dịch. Vải
polyamide qua công đoạn tiền xử lý, cắt mẫu theo kích thước định sẵn để tiến hành
nhuộm.
Quá trình nhuộm tiến hành khảo sát các yếu tố: số lần nhuộm, nồng độ, nhiệt
độ, đưa ra đơn công nghệ phù hợp. Nhuộm mẫu theo đơn công nghệ và kiểm tra các
tính chất của vải sau nhuộm.
2.3.2. Chuẩn bị nguyên liệu
2.3.2.1. Chuẩn bị dịch chiết quả mặc nƣa
Cách tiến hành:
Quả mặc nưa sau khi hái về, rửa sạch bẩn, loại những trái đã chín, đã bị đen.
Sau đó đem nghiền nhỏ, tiếp đến hòa mặc nưa đã nghiền vào nước theo tỷ lệ
quả/nước bằng 1/5, cuối cùng bỏ bả chiết thu được dịch chiết.
2.3.2.2. Tiền xử lý vải polyamide
Giặt: Vải polyamide ban đầu đã có độ trắng cần thiết, nhưng bị bám bụi bẩn và
một lượng hồ được sử dụng trong quá trình dệt vải. Do vậy cần tiến hành nấu giặt
để loại bỏ hồ và các vết bụi bẩn.
- Đơn công nghệ:
Chất giặt 2 - 3 g/l
Na
2
CO
3
1 - 2 g/l
NH
4
OH 25% 0,5 - 1 ml/l

Thời gian 30 phút
Nhiệt độ 40 - 95
0
C
- Giản đồ nấu vải:
5

Na
2
CO
3
, xà phòng được hòa tan trong nước với hàm lượng xác định, thêm vào
dung dịch NH
3
. Sau đó cho vải vào và gia nhiệt đến nhiệt độ cần thiết. Sau khi nấu
giặt xong, giặt xả sạch với nước, phơi (sấy) khô, cắt mẫu, tiến hành quá trình
nhuôm.
2.3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình nhuộm vải
polyamide với dịch chiết từ quả mặc nƣa
2.3.3.1. Quy trình nhuộm tổng quát
Cách tiến hành:
Vải polyamide sau khi nấu giặt, phơi hoặc sấy khô đem đi nhuộm bằng dịch
chiết từ quả mặc nưa. Sau nhuôm, giặt xả sạch với nước và phơi khô mẫu trong
không khí.
2.3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của số lần nhuộm đến tính chất của
vải polyamide nhuộm bằng dịch chiết từ quả mặc nƣa
Tiến hành nhuộm vải polyamide với các điều kiện sau:
Nhiệt độ 90
0
C

Thời gian 60 phút
pH 5,8 - 6,2
Nồng độ vải/dịch 1/8
Dung tỷ 1/30
Số lần nhuộm 1 - 15
Để khảo sát ảnh hưởng của số lần nhuộm đến tính chất của vải, ta cố định các
thông số còn lại. Tiến hành nhuộm vải từ 1 đến 15 lần, sau mổi lần nhuộm lưu mẫu
để kiểm tra tính chất của vải.
Giản đồ nhuộm:
6

Ở nhiệt độ phòng, cho nước và dịch chiết quả mặc nưa (tính theo khối lượng
vải) theo đúng dung tỷ đã chọn vào becher, sau đó chỉnh pH đạt 5,8 - 6,2 (sử dụng
Na
2
CO
3
hoặc CH
3
COOH). Cho vải vào, nâng nhiệt độ lên 90
0
C, nhuộm trong 60
phút. Sau khi nhuộm giặt xả sạch với nước và phơi khô mẫu trong không khí. Khi
vải khô tiếp tục lặp lại quá trình nhuộm đến 15 lần.
2.3.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ (tỷ lệ vải/dịch) đến tính
chất của vải sau nhuộm
Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ, cố định các thông số nhuộm còn lại, tiến
hành nhuộm vải polyamide theo điều kiện sau:
Nhiệt độ 90
0

C
Thời gian 60 phút
pH 5,8 - 6,2
Số lần nhuộm 7
Dung tỷ 1/30
Tỷ lệ vải/dịch 1/1 - 1/15
Các tỷ lệ để tiến hành thí nghiệm: 1/1; 1/3; 1/5; 1/7; 1/9; 1/11; 1/13; 1/15.
Giản đồ nhuộm:
Ở nhiệt độ phòng cho nước, dịch chiết quả mặc nưa, chỉnh pH đạt 5,8 - 6,2
bằng Na
2
CO
3
hoặc CH
3
COOH. Cho vải vào, nâng nhiệt độ đến 90
0
C, tiến hành
nhuộm trong 60 phút. Mẫu sau nhuộm giặt xả sạch với nước, phơi khô trong không
khí.
Mỗi thí nghiệm tương ứng với một tỷ lệ vải/dịch chiết cần khảo sát, mỗi thí
nghiệm tiến hành 7 lần nhuộm.
2.3.3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tính chất của vải
sau nhuộm
7

Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, cố định các thông số nhuộm còn lại, tiến
hành nhuộm vải polyamide theo điều kiện sau:
Thời gian 60 phút
pH 5,8 - 6,2

Số lần nhuộm 7
Dung tỷ 1/30
Tỷ lệ vải/dịch 1/8
Nhiệt độ 50 - 120
0
C
Các giá trị nhiệt độ tiến hành thí nghiệm : 50
0
C, 60
0
C, 70
0
C, 80
0
C, 90
0
C,
100
0
C, 110
0
C, 120
0
C.
Giản đồ nhuộm:
Ở nhiệt độ phòng, cho nước, dịch chiết quả mặc nưa vào becher, điều chỉnh
pH đến giá trị phù hợp. Cho vải vào, nâng nhiêt độ, tiến hành nhuộm mẫu ở các giá
trị nhiệt độ cần khảo sát. Vải sau nhuộm giặt xả sạch với nước và phơi khô trong
không khí.
2.3.4. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng sản phẩm sau nhuộm

2.3.3.1. Độ hút ẩm
Tiến hành đo độ hút ẩm của mẫu vải như sau:
- Ngâm các mẫu vải trong nước 4 giờ, sau đó vắt khô đem cân, ghi nhận
khối lượng vải khi ướt m
ư
(độ chính xác khối lượng đạt 0,001 g).
-
Đưa mẫu vào tủ sấy, sấy khô ở nhiệt độ 100
0
C - 110
0
C trong một giờ. Đưa
mẫu vào bình hút ẩm đến khi khối lượng mẫu vải không thay đổi, ghi nhận
giá trị m
k.
Độ hút ẩm của vải (H) được tính theo công thức sau:
 


 



 
8

Trong đó:
m
ư
: khối lượng mẫu thử sau khi hút ẩm (g)

m
k
: khối lượng mẫu thử sau khi được đặt trong bình hút ẩm (g)
Tính độ hút ẩm của vải chính xác đến 0,01% và làm tròn đến 0,1%.
2.3.4.2. Độ bền cơ lý của vải
Sử dụng thiết bị kiểm tra độ bền cơ lý của vật liệu dệt tại phòng thí nghiệm
Khoa Công nghệ Hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM. Kẹp hai đầu
mẫu vải vào hai miệng kẹp của máy đo. Tác dụng lực đến khi mẫu vải bị đứt. Ghi
nhận giá trị cường lực kéo đứt vải.
2.3.4.3. Kiểm tra độ bền màu với giặt (TCVN 7835-C10:2007)
Đơn công nghệ kiểm tra bền giặt:
Xà phòng 4 g/l
Na
2
CO
3
3 g/l
Dung tỷ 1/40
Thời gian 30 phút
Nhiệt độ 40
0
C
Cho mẫu vải thử vào dung dịch xà phòng và Na
2
CO
3
, tiến hành gia nhiệt đến
40
0
C. Giữ mẫu trong dung dịch trên trong thời gian 30 phút.

Sau khi giặt lấy mẫu ra, giặt hai lần bằng nước lạnh, vắt khô. Sấy khô mẫu
bằng máy sấy mẫu ở nhiệt độ không lớn hơn 60
0
C.
2.3.4.4. Kiểm tra độ bền màu với mồ hôi (TCVN 5235:2002)
Đơn công nghệ:
NaCl 5 g/l
NH
4
OH 25% 6 ml/l
9

CH
3
COOH 7 ml/l
Nhiệt độ 37 - 39
0
C
Dung tỷ 1/40
Cho mẫu thử vào dung dịch NaCl và NH
4
OH giữ ở nhiệt độ 37 ± 2
0
C trong
thời gian 30 phút. Sau đó lấy mẫu ra, vắt nhẹ, nhúng mẫu vào dung dịch rồi lại lấy
ra vắt nhẹ, lặp đi lặp lại 10 lần. Cho thêm vào dung dịch 7 ml CH
3
COOH (pH = 5,5)
rồi lại cho mẫu vào xử lý ở nhiệt độ 37 ± 2
0

C trong thời gian 30 phút và lặp lại thí
nghiệm như trên 10 lần. Cuối cùng lấy mẫu ra, không giặt, sấy khô ở nhiệt độ thấp
hơn 60
0
C. So sánh mẫu nhuộm với mẫu đã kiểm tra để đánh giá độ bền màu của
mẫu.
2.3.4.5. Cấu trúc bề mặt của vải
2.3.4.6. Phổ hồng ngoại IR

10

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

11

CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

12

TÀI LIỆU THAM KHẢO

13

PHỤ LỤC