Nghiên cứu bản chất nhuộm màu của chất màu tự nhiên từ hạt lương nho

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI.
- LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU BẢN CHẤT NHUỘM MÀU CỦA CHẤT MÀU TỰ NHIÊN TỪ HẠT LƯƠNG NHO NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY MÃ SỐ: VŨ MẠNH HẢI Ngưòi hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG THỊ LĨNH HÀ NỘI 2007 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 1MỤC LỤC Lêi cam ®oan 4 Lời cảm ơn 5 Danh sách các ký hiệu, các từ viết tắt 6 Danh mục các hình vẽ, đồ thị 7 Danh mục các biểu bảng 8 Lời nói đầu 9 Chương I TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN 10 1.1 Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên trong lĩnh vực Dệt may trên thế giới 10 1.2.
- Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên tại Việt Nam 11 1.3.
- Giới thiệu về hạt Lương nho.
- Một số công trình nghiên cứu về hạt lương nho 25 1.4.1 Nghiên cứu ngoài nước Nghiên cứu về tác dụng chữa bệnh của cây lương nho Nghiên cứu về thành phần hóa học của hạt lương nho Nghiên cứu về các phương pháp chiết tách màu từ hạt lương nho 29 1.4.2 Nghiên cứu trong nước 32 Chương II ĐỐI TƯỢNG -NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Đối tượng nghiên cứu: 34 2.1.1.Hạt Lương nho 34 2.1.2 Vải lụa tơ tằm 34 2.1.3 Vải bông 34 2.1.4 Vải polyester pha bông 34 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 22.1.5 Vải Lyocell 35 2.1.6 Vải Polyester 35 2.2 Phưong pháp nghiên cứu.
- 35 2.1 Phương pháp nghiên cứu 35 2.2.1 Tách chiết chất màu sử dụng phương pháp hoá lý.
- 35 2.2.2 Phương pháp nhuộm tận trích.
- 37 2.2.3 Phương pháp đo màu quang phổ 37 2.2.4 Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại 38 2.2.5 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm.
- 40 2.2.6 Phương pháp xác định độ bền màu với giặt xà phòng, với hoá chất.
- 44 2.3 Nội dung nghiên cứu 44 2.3.1 Tách chiết chất màu 44 2.3.2 Nhuộm màu cho các loại vật liệu dệt.
- 45 2.3.3 Đánh giá khả năng lên màu của vải nhuộm 46 2.3.4 Đánh giá khả năng liên kết của chất màu lên vật liệu 46 2.3.5 Xác định độ bền màu Phương pháp xác định độ bền màu với giặt giũ Phương pháp xác định độ bền màu với hoá chất 46 2.3.6 Thiết lập quy trình công nghệ nhuộm vải PES/Co 47 Chương III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 49 3.1.Đánh giá dung dịch tách chiết.
- 49 3.1.1 Nhận xét trong quá trình tách chiết.
- 49 3.1.2 Đánh giá khả năng nhuộm màu của các dung dịch sau khi tách chiết 49 3.1.3 Đánh giá bằng phương pháp phổ hồng ngoại.
- 50 3.2 Đánh giá bản chất quá trình nhuộm cho các loại vật liệu khác nhau 51 3.2.1 Đánh giá bản chất quá trình nhuộm thông qua khả năng lên màu 51 3.2.2 Đánh giá bản chất quá trình nhuộm thông qua phân tích phổ.
- 56 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 33.3.
- Đánh giá chỉ tiêu độ bền màu 61 3.3.1 Độ bền với giặt xà phòng.
- 61 3.3.2 Độ bền màu với chất oxi hoá 62 3.4 Thiết lập quy trình công nghệ nhuộm cho vải PES/co.
- 63 Kết luận 69 Tài liệu tham khảo 70 Tóm tắt (tiếng Việt) 71 Tóm tắt (tiếng Anh) 72 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 4 Lêi cam ®oan T¸c gi¶ xin cam ®oan toµn bé c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®−îc tr×nh bµy trong luËn v¨n lµ do t¸c gi¶ cïng ®ång nghiÖp nghiªn cøu, do t¸c gi¶ tù tr×nh bµy, kh«ng cã sù sao chÐp tõ c¸c luËn v¨n kh¸c.
- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 5LỜI CẢM ƠN.
- Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh, người đã tận tâm chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
- Em xin gửi lời cảm ơn tới các thày cô giáo, bạn đồng nghiệp trong bộ môn Vật liệu và Công nghệ Hoá Dệt, trong khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
- Em xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ phòng thí nghiệm trọng điểm Hoá dầu - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và phòng thí nghiệm của viện nghiên cứu Hoá dệt - Đại học Innsbruck - Cộng hoà Áo đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện các thí nghiệm tại đây.
- Trong quá trình thực hiện luận văn, em đã không ngừng học hỏi trau dồi kiến thức, tích cực thu thập tài liệu, tổng hợp các kiến thức cả lý thuyết và thực hành.
- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 6Danh sách các ký hiệu, các từ viết tắt PES: Polyester PES/Co: Vải polyester pha bông CIE: Tổ chức chiếu sáng quốc tế Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 7Danh mục các hình vẽ, đồ thị Hình 1.1: Cây lương nho, hay còn gọi là cây cà ri.
- Hình 1.2: Cấu tạo hoá học của Bixin và Nobixin Hình 2.1: Bộ tách chiết sochlet Hình 2.2: Không gian màu CIE Lab Hình 2.3: Sơ đồ chung của phổ kế hồng ngoại.
- Hình 3.1: Kết quả đo phổ hồng ngoại với mẫu chất màu tách bằng cồn Hình 3.2: Kết quả đo phổ hồng ngoại với mẫu chất màu tách bằng kiềm Hình 3.3: Kết quả đo phổ hồng ngoại với mẫu chất màu tách bằng nước Hình 3.4: Mẫu phổ vải bông sau khi nhuộm Hình3.5 : Mẫu phổ vải bông trước khi nhuộm Hình 3.6: Mẫu phổ vải Lyocell sau khi nhuộm Hình 3.7: Mẫu phổ vải Lyocell truớc khi nhuộm Hình 3.8: Mẫu phổ vải PES/Co sau khi nhuộm Hình 3.9: Mẫu phổ PES/Co trước khi nhuộm Hình 3.10: Mẫu phổ vải tơ tằm sau khi nhuộm Hình 3.11: Mẫu phổ vải tơ tằm trước khi nhuộm Hình 3.12: Kết quả tính toán chọn dạng mô hình toán học Hình 3.13 : Phương trình thể hiện mối liên hệ toán học của các yếu tố Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 8Danh mục các biểu bảng Bảng1.1: Tổng hợp công dụng chữa bệnh của hạt lương nho Bảng 3.1: Kết quả nhuộm với các quy trình tách chiết khác nhau cho vải bông và tơ tằm Bảng 3.2: Khả năng lên màu của các loại vật liệu khi nhuộm bằng hạt lương nho Bảng 3.3 : Độ bền màu đối với giặt xà phòng Bảng 3.4 : Độ bền màu đối với NaClO Bảng 3.5: Độ bền màu đối với H2O2 Bảng 3.6 : Bố trí thí nghiệm theo các mức Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm theo các mức Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 9Lêi nãi ®Çu Ngµnh DÖt May ViÖt Nam lµ mét trong nh÷ng ngµnh ®ãng vai trß quan träng trong nÒn kinh tÕ quèc d©n.
- ViÖc x¸c ®Þnh b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh nhuém mµu, sù liªn kÕt cña chÊt mµu víi vËt liÖu, x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tÝnh cña chÊt mµu tù nhiªn cã vai trß quan träng ®èi víi viÖc s¶n xuÊt vµ sö dông chÊt mµu tù nhiªn tõ h¹t L−¬ng nho Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 10Chương I TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN 1.1 Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên trong lĩnh vực Dệt may trên thế giới [1] Chất màu tự nhiên được con người sử dụng từ lâu đời.
- Khi mà các sản phẩm nhân tạo chưa hình thành, con người chủ yếu sử dụng các sản phẩm cũng như các chế phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên.
- Vải và màu nhuộm cho vải cũng không nằm ngoài quy luật đó.
- Việc sử dụng chất liệu màu tự nhiên đã tồn tại từ lâu đời ở Trung Quốc, Ấn Độ, Ai Cập và được phát triển ở nhiều nước khác trên thế giới.
- Ấn Độ vẫn sử dụng “Lac”- một loại chất màu tự nhiên- để nhuộm vải sợi bông và tơ tằm từ màu tím đến màu đỏ bằng cách cầm màu với các hóa chất khác nhau.
- Ở một số nước ở Châu Phi vẫn còn sử dụng chất màu từ một số cây trộn với đất tạo thành bột hóa trang và nhuộm quần áo.
- Ở Thái Lan đã sử dụng rất nhiều loại vỏ cây, hoa, lá, củ, hạt, để nhuộm len, bông và tơ tằm.
- Các chất màu trong tự nhiên có màu sắc khá phong phú: Màu xanh chàm được sử dụng cho vải sợi bông từ hàng nghìn năm trước công nguyên, màu đỏ alizarin từ dễ cây marena nhuộm cho len, tơ tằm và các màu vàng, tím, đỏ, đen đều nhuộm cho các loại sợi tự nhiên.
- Sau đây là những chất màu tự nhiên thường được sử dụng trên thế giới: 1.
- Xanh lam, là những chất màu từ cây chàm, cây tùng làm cho màu bền và phong phú về sắc thái.
- Màu đỏ tía lấy từ vẩy một loài cá cho màu bền không phai vẫn đang được sử dụng và khai thác ở Mexico.
- Màu đỏ lấy từ cánh kiến hoặc lấy từ gỗ vang và rễ cây thiên thảo hiện đang được khai thác sử dụng ở Thổ Nhĩ Kỳ.
- Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 115.
- Một trong các chất màu nói trên có trong gỗ campec và củ nâu.
- Tại khu vực Đông nam á còn sử dụng chất màu từ cây mặc nưa cho màu đen óng, bóng đẹp.
- Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên tại Việt Nam [1,8] Nghề Dệt nhuộm đã có từ lâu ở nước ta, từ thế kỷ thứ III vải dệt ra đã được nhuộm màu đỏ bằng gỗ vang.
- Vào thế kỷ XIII vải dệt đã được nhuộm bằng nhiều màu khác nhau, có những tấm gấm, lụa, vải… được dệt bằng 5 màu tự nhiên khác nhau.
- Đến thế kỷ XV một số nơi nghề dệt nhuộm đã được chuyên môn hóa tách khỏi nông nghiệp như ở vùng Kinh Bắc chuyên nhuộm đen bằng chất màu từ củ nâu cho màu nâu và nhúng bùn trong một thời gian nhất định để tạo thành màu đen, ở Thăng Long có phố Hàng Đào nhuộm điều nổi tiếng.
- Đặc biệt là tại các vùng núi phía Bắc, người dân tộc đã biết sử dụng chất màu tự nhiên một cách đa dạng và có ý nghĩa kinh tế cao.
- Người dân tộc Tày, Nùng tại tỉnh Lạng Sơn dùng lá chàm để nhuộm màu từ xanh nhạt đến xanh đen, khi phói với các hoạ tiết thêu cho sản phẩm rất đẹp.
- Đến giữa thế kỷ XIX, nhuộm vải bằng thuốc nhuộm tự nhiên vẫn được sử dụng với những kinh nghiệm lâu đời của mỗi dân tộc, mỗi vùng.
- Tuy nhiên, mỗi làng nghề, mỗi dân tộc thường chuyên sản xuất một số mặt hàng mang tính độc đáo và có bí quyết giấu nghề.
- Mọi thao tác công nghệ đều được thực hiện thủ công chủ yếu dựa vào kinh nghiệm.
- Một số vùng luôn giữ vị Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 12trí độc tôn một vài loại sản phẩm nào đó như the, lụa – Vạn Phúc ở phía Bắc, lãnh Mỹ Á, lụa Tân châu ở phía Nam.
- Chính vì thế nên việc sản xuất các sản phẩm thủ công cổ truyền của nước ta khó phát triển mạnh mẽ để có thể vượt ra khỏi khuôn khổ khép kín.
- Các sản phẩm của làng nghề thủ công muốn chiếm lĩnh thị trường với các kỹ thuật cao phải được đầu tư để có thể trở thành một ngành sản xuất.
- Việc phát triển làng nghề tại chỗ có những lợi thế đáng kể: sử dụng được nguồn lực lao động khá lớn, phát huy khai thác triệt để nguồn nguyên liệu và vốn tri thức trong dân gian ở các vùng miền.
- Những loại chất màu tự nhiên đã được biết cũng rất phong phú và có gần đầy đủ các gam màu cơ bản và phần nhiều chưa được nghiên cứu về bản chất.
- Có thể nói tới một số loại nguyên liệu tự nhiên được nhân dân hay dùng nhuộm vải: 1.
- Củ nâu có tên khoa học là Dioscorea Cirrhosa Lour thuộc họ Dioscoreaceae.
- củ mọc ở gốc, mỗi cây có thể có 1-2 củ màu nâu xám, thịt củ màu nâu đỏ, thường mọc hoang ở các vùng rừng núi Việt nam hoặc được trồng ở vùng nông thôn.
- Lá cây được dùng để thuộc da hoặc nhuộm lưới, đặc biệt củ nâu đã được dân gian dùng từ rất lâu để nhuộm vải cho các màu từ nâu nhạt đến nâu sẫm và khi nhúng bùn đen sẽ cho màu đen rất bền.
- Củ nâu có thể nhuộm cho vải bông, tơ tằm.
- Tuy hai loại vật liệu có khả năng nhuộm màu tương đương nhưng tơ tằm bị cứng do có nhiều tananh lẫn trong nước nhuộm Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 132.
- Cây Chàm Ở các nước nhiệt đới có nhiều loại chàm, ở Việtnam cũng có tới 25 loại, nhưng trong đó chỉ có một số được sử dụng cho nhuộm, đó là: Chàm nhuộm hay cây thanh đại Có tên khoa học là Indigofera tinctoria L.
- Hạt được sử dụng để gieo trồng vào tháng 2 đến tháng 5, thu hoạch cây vào tháng 8-10 (mùa thu ở Việtnam).
- Nếu cắt cành để lại gốc thì sẽ tiếp tục nảy cành và sau vài tháng có thể thu hái lần hai.
- Cành lá tươi ngắt về được ngâm vào nước sạch sau vài ngày sẽ thu được dung dịch chất màu để nhuộm vải.
- Trong quá trình trên, nước hòa tan Indican và dưới tác dụng của men nó bị thủy phân tạo thành Indoxyl.
- Nếu không nhuộm ngay thì có thể chế biến thành bột chàm, đóng bánh, phơi khô và cất giữ trong bóng râm.
- Thường 100kg cây lá chàm sẽ chế biến được 3 kg bột chàm tương đương với 300-400g chất màu chàm Indigo.
- Khi nhuộm vải, sau khi ngấm vải trong dung dịch chàm phải tiến hành phơi trong không khí để Indoxyl sẽ oxihoa thành Indigo.Quá trình này phải lặp đi lặp lại nhiều lần để đạt được màu đậm.
- Chàm quả nhọn Có tên khoa học là Indigofera galegoides DC.
- Cây có hoa màu hồng, quả to chứa Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 14nhiều hạt hình vuông cỡ 3 mm.
- Quá trình thu hái và sử dụng để nhuộm gần giống như các loại chàm khác.
- Chàm mèo Có tên khoa học là Strobilanthes Cusia.
- Cây ưa trồng ở các thung lũng ẩm ướt hoặc trên nương rẫy gần nguồn nước, có thể trồng bằng cành vào mùa xuân và sau 6 tháng có thể thu hái lá.
- Cây lá chàm được ngâm vào nước để tách chất màu cho nhuộm hoặc chế thánh bánh chàm theo phương pháp tương tự như trên.
- Điểm khác biệt là loại này cho màu chàm sẫm hơn và tỷ lệ chất Indigo trong bột chàm cũng cao hơn ( loại bột tốt có thể chứa tới 60-70 % Indigo).
- Chất màu từ cây chàm dùng để nhuộm cho màu xanh tím bền và đẹp.
- Tuy cùng là họ Chàm nhưng còn có loại chàm đỏ khi nhuộm và cầm màu bằng muối Cr3+ cho ra màu vàng nhạt (màu lông gà con), đặc biệt với chất liệu tơ tằm, nó rất nhạy với ánh sáng mặt trời (khi phơi dưới nắng màu đậm hơn).
- Ngoài ra còn có loại Chàm tím, khi nhuộm cho màu tím đậm.
- Khi xu ly voi cac chat cầm màu se cho màu ghi hoac màu xám bền.
- Cây bọ xít Loại cây này được dùng làm thuốc sát trùng hoặc cầm máu vừa được dùng để nhuộm.
- Khi nhuộm cho màu vàng và khi cầm màu bằng FeSO4 trong môi trường axit yếu CH3COOH cho màu cỏ úa.
- Khi cầm màu xong, màu bền với giặt.
- Cây xà cừ Có tên khoa học là Khaya senegalensis thuộc họ Meliaceae.
- Cây có Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang VŨ MẠNH HẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ 15hoa vào tháng 5 và kết quả vào tháng 10, quả nang hình cầu chứa hạt dẹt có cánh mỏng bao xung quanh.
- Gỗ màu hồng nhạt, thớ xoắn như lim có độ bền rất cao dùng trong công nghiệp đóng tàu thuyền.
- Những lá và vỏ cành được sử dụng nhuộm vải lụa cho màu vàng nhạt đến màu nâu.Vỏ cây của có chất chát dùng làm thuốc chữa ghẻ, mụn nhọt.
- Đặc biệt vỏ và lá của nó nhuộm vải tơ tằm và bông cho màu tím hồng.
- Khi cầm màu cho màu nâu đậm hoặc tím nâu, màu rất bền.
- Cây Điệp Có tên khoa học là Caesalpina Pulcherrima L.
- Vỏ cây sần xùi màu nâu, có thể tách khỏi cây.
- Bên cạnh đó người ta sử dụng lá, vỏ, hoa và hạt để chữa một số bệnh cũng như dùng vỏ cây nấu lấy nước nhuộm vải cho màu vàng.
- Loại cây cho hoa vàng vào mùa hè, vỏ cây được dùng để nhuộm cho vải tơ tằm và bông.
- Khi cầm màu cho ra màu vàng nâu

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt