PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, con ngƣời đã nghiên cứu, sản xuất rất nhiều loại xơ, sợi, vải nhân tạo. Các loại vật liệu này ngày càng đƣợc cải thiện để tính chất của nó có những đặc điểm ƣu việt nhƣ sợi tự nhiên. Tuy nhiên, vật liệu dệt có nguồn gốc tự nhiên vẫn đóng một vai trò quan trọng trong ngành dệt may.
Ngƣời tiêu dùng vẫn có xu hƣớng tìm về với tự nhiên. Các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên vẫn rất đƣợc ƣa chuộng và trở thành xu hƣớng thời trang hiện đại. Ngoài các loại vải nhƣ tơ tằm, lanh, gai, cotton thì vải len cũng là một loại vải có nguồn gốc từ tự nhiên, sở hữu các đặc tính ƣu việt nhƣ hút ẩm tốt, có độ bóng đẹp, giữ ấm tốt… Vải len thƣờng dùng để may áo nam, nữ thời trang, vest, sơ mi, khăn quàng cổ, mũ, găng tay… Bên cạnh các ứng dụng may mặc thì vải len còn đƣợc sử dụng trong các sản phẩm nội thất, trang trí, chăn đệm mang lại giá trị cao. Bên cạnh các ƣu điểm thì vải len gặp phải một nhƣợc điểm lớn đó là xuất hiện sự co sau khi giặt.
Có nhiều phƣơng pháp nghiên cứu đã đƣợc tiến hành để khắc phục hiện tƣợng này. Các phƣơng pháp tập trung chủ yếu vào việc bào mòn và làm phẳng lớp vảy ngoài cùng của xơ len nhằm chống lại hiện tƣợng tạo nỉ khi giặt. Trong các phƣơng pháp đƣợc sử dụng hiện nay thì phƣơng pháp xử lý bằng clo là phổ biến nhất. Tuy nhiên, việc xử lý triệt để hiện tƣợng co nỉ bằng phƣơng pháp clo hóa mạnh có thể dẫn đến sự oxi hóa các liên kết lõi (không chỉ tác động vào lớp vảy của len mà còn tác động sâu hơn vào lớp lõi của xơ).
Ngoài ra, phƣơng pháp xử lý này đem đến những biến đổi không có lợi cho vải len nhƣ: làm mất lớp vảy kị nƣớc nên có thể làm thay đổi khả năng kháng nhàu, giảm khối lƣợng và độ bền của vải… Để khắc phục các yếu điểm của phƣơng pháp clo đồng thời với việc nâng cao hiệu ứng bề mặt, nâng cao khả năng kháng nhàu cho len thì thời gian gần đây xuất hiện xu hƣớng xử lý mới là phối hợp giữa clo hóa (nhằm làm giảm độ co) và làm mềm (để duy trì và nâng cao kháng nhàu của len, tăng cƣờng độ bóng bề mặt, giảm khả năng tổn thƣơng xơ sau xử lý clo). Để khẳng định khả năng áp dụng thực tế của phƣơng pháp xử lý kết hợp này thì sự thay đổi khả năng kháng nhàu và các tính chất cơ lý vải len cần phải đƣợc làm rõ. Lê Thị Xinh 10 Luận văn cao học Trƣờng ĐHBK Hà Nội Khoa công nghệ vật liệu Dệt May Đó chính là lý do tác giả lựa chọn thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng kháng nhàu và sự biến đổi tính chất của vải len sau xử lý chlorine hóa và làm mềm”. Thông qua nghiên cứu này, tác giả muốn làm rõ sự biến đổi tính chất của vải len sau xử lý phối hợp clo hóa và làm mềm để làm cơ sở cho việc nghiên cứu ứng dụng vào việc chống tạo nỉ cho vải len trong thực tế sản xuất.
Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Khảo sát ảnh hƣởng của một số thông số công nghệ trong quá trình xử lý chống tạo nỉ vải len tới chất lƣợng chống co. Từ đó xác định đƣợc khoảng điều kiện xử lý phù hợp. - Song song với quá trình xử lý chống tạo nỉ nêu trên, đề tài sẽ cần làm rõ đƣợc sự thay đổi khả năng kháng nhàu và sự biến đổi tính chất vải len sau khi xử lý. Thông qua các kết quả nghiên cứu này có thể đƣa ra đƣợc các khuyến cáo về phƣơng pháp và điều kiện xử lý phù hợp nhằm đảm bảo khả năng chống tạo nỉ đồng thời nâng cao khả năng kháng nhàu và độ bền.
Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài nghiên cứu mẫu vải len dệt thoi và dệt kim. Vải dệt thoi có cấu trúc kĩ thuật nhƣ sau: Thành phần sợi: 100% len vải mộc tại công ty Liên Phƣơng Kiểu dệt: Vân điểm Xơ len 18,5 micron mét Mật độ sợi: - Mật độ dọc: 350 sợi /10cm - Mật độ ngang: 246 sợi /10 cm Độ dày vải: 0.331 mm Khối lƣợng vải:168.13 g/m2 Vải dệt kim có cấu trúc kĩ thuật nhƣ sau: Kiểu dệt: Dệt kim đan ngang một mặt phải Vải mộc chƣa qua xử lý, đề tài len tại phân viện Dệt may Xơ len 20,5 micron mét Mật độ sợi: - Mật độ dọc: 180 (Hàng vòng /10cm) - Mật độ ngang: 150 (Cột vòng/10 cm) Khối lƣợng vải: 179.86 g/m2 Lê Thị Xinh 11 Luận văn cao học Trƣờng ĐHBK Hà Nội Khoa công nghệ vật liệu Dệt May Thành phần sợi: 100% len 4. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu cho vải len tự nhiên 100% Qui mô nghiên cứu đƣợc tiến hành cấp độ phòng thí nghiệm với các mẫu nhỏ. Nội dung nghiên cứu Để thực hiện đƣợc đề tài này luận văn sẽ tiến hành nghiên cứu các nội dung cụ thể nhƣ sau: Nghiên cứu khả năng chống co của vải và sự biến đổi hình thái học của xơ (hai trong số biểu hiện quan trọng nhất của chống tạo nỉ) bằng 3 phƣơng pháp: xử lý bằng NaClO ở các nồng độ và thời gian khác nhau; xử lý bằng chất làm mềm ở các nồng độ khác nhau; xử lý bằng NaClO ở các nồng độ và thời gian khác nhau, sau đó tiếp tục xử lý với chất làm mềm.
Đánh giá ảnh hƣởng của các quá trình xử lý nêu trên tới khả năng kháng nhàu và một số đặc trƣng tính chất của vải thông qua các thông số nhƣ: độ bền, góc hồi nhàu, độ giảm khối lƣợng, … 6. Phƣơng pháp nghiên cứu Đề tài phối hợp giữa 2 phƣơng pháp nghiên cứu cơ bản: Nghiên cứu lý thuyết: khảo cứu tài liệu về bản chất cấu trúc của xơ len, các đặc trƣng tính chất của xơ và vải len, các phƣơng pháp xử lý chống tạo nỉ, các tiêu chuẩn đánh giá tính chất… Từ các kết quả khảo cứu tài liệu xác định đƣợc khoảng điều kiện nghiên cứu phù hợp. Nghiên cứu thực nghiệm: tiến hành các nghiên cứu mẫu nhỏ trong điều kiện phòng thí nghiệm trên các trang thiết bị hiện đại nhằm thu đƣợc các số liệu đáng tin cậy. Các đóng góp của luận văn: Về lý thuyết: đề tài đã góp phần làm rõ hơn các nội dung liên quan tới phƣơng pháp xử lý hoàn tất vải len và sự biến đổi tính chất của vải sau quá trình xử lý hoàn tất.
Về thực nghiệm: các kết quả nghiên cứu của đề tài chỉ ra rằng việc phối hợp phƣơng pháp xử lý clo kết hợp với làm mềm ở các điều kiện phù hợp hoàn Lê Thị Xinh 12 Luận văn cao học Trƣờng ĐHBK Hà Nội Khoa công nghệ vật liệu Dệt May toàn đem lại kết quả tốt cho vải len trên cả hai khía cạnh: 1) Chống co nỉ cho vải; 2) Nâng cao khả năng kháng nhàu và hạn chế các ảnh hƣởng không tốt về các tính chất cơ lý của vải. Lê Thị Xinh 13 Luận văn cao học Trƣờng ĐHBK Hà Nội Khoa công nghệ vật liệu Dệt May CHƢƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CÓ LIÊN QUAN 1.1 Sơ lƣợc về Len 1.1 Giới thiệu chung Len có nguồn gốc thiên nhiên. Giống nhƣ tóc ngƣời, len đƣợc hình thành tự nhiên trong lớp da để chống lại khí hậu. Len có cấu tạo chủ yếu từ một loại protein đặc biệt có tên là Keratin.
Keratin rất bền và đóng vai trò nhƣ là một hàng rào với môi trƣờng, bảo vệ cừu khỏi nóng, lạnh, nắng, gió và mƣa. Cừu có thể tồn tại và sống khá thoải mái trên toàn thế giới trong nhiệt độ từ âm 40 oC nhƣ ở Mông Cổ đến 40oC ở Úc là nhờ bộ lông của chúng. Độ mịn, cấu trúc và tính chất của len phụ thuộc vào giống cừu, đa phần len lấy từ các giống cừu Merino, Lincoln, Leicester, Sussex, Cheviot, và các giống cừu khác ở các nƣớc Úc, Nga, New Zealand, Nam Phi, Mông Cổ.1: Cừu merino – một giống cừu nuôi phổ biến lấy lông [18] Cừu Merino là giống cừu có bộ lông tuyệt vời với những sợi lông cực mảnh, mềm và trắng, là nguyên liệu cho loại len mịn và tốt nhất thế giới, vải đƣợc sản xuất từ len lông cừu có những đặc tính nhƣ mềm mại, êm ái trên da; thoáng khí, hút ẩm tốt; độ đàn hồi tốt. Cừu merino đƣợc chăn nuôi khắp nơi trên thế giới, chủ yếu dùng làm xơ dệt vải dùng trong may mặc.
Cừu Merino cho lông quăn và mềm với khoảng 100 sóng cuốn trong 1 inch, chiều dài xơ trung bình 65- 100mm, đƣờng kính xơ thƣờng nhỏ hơn 24 μm [1]. Lê Thị Xinh 14 Luận văn cao học Trƣờng ĐHBK Hà Nội Khoa công nghệ vật liệu Dệt May Hình 1.2: Xơ len sau khi thu hoạch [18] Hình 1.3: Một số sản phẩm từ xơ len [21] 1.2 Thành phần và hình thái cấu trúc của xơ len a) Thành phần hóa học của keratin len Keratin là thành phần chủ yếu của len, nằm trong các tế bào riêng biệt, có thành phần nguyên tố nhƣ sau: C: 50,3-52,5%; H: 6,4-7,5%; O: 20,7-25%; N: 10,2-17,7%; S: 0,7-5% Đại phân tử của xơ len là mạch polypectic đƣợc cấu tạo từ 18 loại axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptid –CO-NH-. R1 R2 R3 R4 ─ CO ─ CH─NH─ CO ─CH ─NH─CO─CH─NH─CO─CH─ Mỗi axit amin có công thức chung: H R ─ C ─ COOH NH3 Lê Thị Xinh 15 Luận văn cao học Trƣờng ĐHBK Hà Nội Khoa công nghệ vật liệu Dệt May Mỗi axit amin có chứa một nhóm axit (cacboxylic), một nhóm bazơ (amin) và gốc R. Các axit amin của keratin có thể đƣợc phân loại theo bản chất của nhóm R trong các axit amin, trong đó đặc biệt quan tâm là các nhóm axit amin có chứa gốc axit, gốc bazo và đặc biệt là gốc cystin hình thành các liên kết disulphite giữa hai mạch polypeptit.
Do có mặt đồng thời của các nhóm axit và bazơ, keratin có đặc tính lƣỡng tính, tức là nó có thể kết hợp với cả các axit và bazơ. Khi nồng độ của các ion hydro tăng (tức là khi pH của dung dịch giảm) thì mức độ ion hóa của các nhóm cacboxylic cũng giảm. Điều ngƣợc lại xảy ra đối với các nhóm amino khi pH tăng; do vậy, ví dụ, mức độ gắn các chất có tính axit tăng khi pH giảm. Phân tử keratin của len có hai dạng cấu trúc tinh thể khác nhau.