nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý hoàn tất vải len 100 phần trăm

- Lựa chọn nguyên liệu sợi 100% len phù hợp với các mặt hàng vải dệt thoi thời trang cao cấp; - Nghiên cứu thiết kế mặt hàng, hồ mắc và dệt vải dệt thoi từ sợi len 100%; - Nghiên cứu x

VIỆN DỆT MAY

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ

XỬ LÝ HOÀN TẤT VẢI LEN 100%

VIỆN DỆT MAY

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ

XỬ LÝ HOÀN TẤT VẢI LEN 100%

Thực hiện theo Hợp đồng số 15.11 RD/HD-KHCN ngày 10 tháng 3 năm 2011

giữa Bộ Công Thương và Viện Dệt May

Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài

KS Lưu Văn Chinh - Viện Dệt May

Ths Phạm Văn Lượng - Viện Dệt May

Ths Trần Duy Lạc - Viện Dệt May

KS Võ Thị Hồng Bình - Viện Dệt May

KS Nguyễn Mộng Hùng - Công ty cổ phần Dệt Nam Định

KS Tạ Đức Hải - Công ty cổ phần Dệt Nam Định

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6

I.2 Cơ sở lý thuyết về mặt hàng len 100% 8

II.1 Lựa chọn nguyên liệu và loại sản phẩm 11

II.2.1 Tính toán thiết kế

II.2.2 Triển khai sản xuất dệt thử nghiệm tại Công ty 21

II.3 Khảo sát dây chuyền thiết bị gia công tại nhà máy, nghiên

cứu xây dựng quy trình thử nghiệm các phương pháp xử lý hoàn tất vải dệt thoi từ sợi len lông cừu 100%

22

II.3.1 Khảo sát và xây dựng quy trình thử nghiệm 22

II.3.2 Các bước tiến hành thử nghiệm 24

II.3.3 Áp dụng triển khai thử nghiệm mẫu lớn 39

III.2 Kết luận 46 III.3 Kiến nghị 47

TÓM TẮT NHIỆM VỤ

Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý hoàn tất vải len 100%”

nhằm mục tiêu:

- Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ xử lý hoàn tất vải len 100%

- Triển khai ứng dụng vào thực tế sản xuất, tạo ra sản phẩm đạt chất lượng đáp ứng yêu cầu thị trường

Nội dung đề tài

- Nghiên cứu lý thuyết về các tính chất nguyên liệu và công nghệ xử lý hoàn tất vải 100% len; (xây dựng tập tài liệu về công nghệ xử lý hoàn tất vải dệt thoi

từ sợi len 100%)

- Lựa chọn nguyên liệu sợi 100% len phù hợp với các mặt hàng vải dệt thoi thời trang cao cấp;

- Nghiên cứu thiết kế mặt hàng, hồ mắc và dệt vải dệt thoi từ sợi len 100%;

- Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ hoàn tất vải dệt thoi từ sợi len lông cừu 100%;

- Áp dụng triển khai thử nghiệm mẫu lớn trên thiết bị hiện có tại Công ty Dệt

Phương pháp nghiên cứu

- Tham khảo các tài liệu kỹ thuật trong và ngoài nước, các kết quả nghiên cứu đề tài trước;

- Khảo sát và nghiên cứu các điều kiện thiết bị và công nghệ dệt, xử lý hoàn tất vải len của các nhà máy sản xuất trong nước;

- Nghiên cứu thiết kế và thử nghiệm dệt vải, thử nghiệm xử lý hoàn tất mẫu nhỏ, xây dựng các quy trình công nghệ triển khai áp dụng sản xuất thử mẫu lớn

trên các thiết bị hiện có tại Công ty Dệt

Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Căn cứ nội dung và tiến độ thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã thực hiện các nội dung theo đăng ký:

- Xây dựng được tập tài liệu về công nghệ xử lý hoàn tất vải len lông cừu100%

- Lựa chọn thiết kế mặt hàng, hồ mắc và dệt vải dệt thoi từ sợi len 100%;

- Khảo sát hệ thống thiết bị hiện có tại Công ty và thử nghiệm các công đoạn xử

lý để đề ra quy trình công nghệ hoàn tất vải dệt thoi len 100% từ sợi màu nhập ngoại

- Xây dựng quy trình công nghệ và triển khai xử lý hoàn tất mẫu lớn vải dệt thoi

từ sợi len lông cừu 100% đạt được các yêu cầu của vải may mặc ngoài thời trang cao cấp với các chỉ tiêu chất lượng như sau:

LỜI NÓI ĐẦU

Sản xuất vải len ngày nay trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng chủ yếu dùng cho hàng may mặc ngoài như áo khoác, áo len, váy len Chính vì vậy yêu cầu mặt hàng ổn định kích thước, ngoại quan đẹp, các chỉ tiêu độ bền màu, dễ chăm sóc là những ưu tiên hàng đầu mà khâu hoàn tất cần đạt được Đặc điểm nổi bật của len là khả năng giữ ẩm và hút ẩm tốt Len là một trong những nguyên liệu dệt rất đắt và các công đoạn xử lý nó khó khăn hơn các loại nguyên liệu dệt khác

Trong toàn bộ quy trình gia công mặt hàng vải len, vì vậy cần đặc biệt quan tâm sao cho không hoặc ít xảy ra sự tổn thương đối với xơ sợi len Vật liệu len có sức đề kháng không tốt với nhiệt độ cao và cũng không thích hợp trong việc kéo dài thời gian gia công

Ở Việt Nam, từ nhiều năm nay khi nói đến sản xuất mặt hàng len lông cừu mỗi người đều cảm nhận ra đó là các sản phẩm khăn quàng cổ, áo len đan, mũ len, thảm len, chăn len Các mặt hàng dệt thoi khác từ len cừu như vải dạ, tuytsi len cho may bộ véc khoác ngoài hầu hết là được nhập khẩu ở dạng may sẵn hay dạng vải thành phẩm Mặc dù số cơ sở sản xuất mặt hàng liên quan đến len không nhiều và lâu nay chủ yếu là sản xuất hàng len pha với polyeste Mặt hàng từ sợi len 100% mới có thử nghiệm một lượng nhỏ theo yêu cầu của khách hàng, quy trình xử lý vì vậy cũng đang trong thời kỳ thí nghiệm Trên cơ sở khảo sát một số thiết bị dệt và hoàn tất có tại Việt Nam Năm 2011 Viện Dệt May đã đề xuất và được Bộ Công Thương chấp thuận cho nghiên cứu và phối

hợp với sản xuất nghiên cứu đề tài “Ứng dụng công nghệ xử lý hoàn tất vải len

100% lông cừu” từ khâu thiết kế dệt đến hoàn tất từ nguyên liệu sợi màu nhập

ngoại (với các mục tiêu và nội dung theo đề cương nghiên cứu)

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

I.1.1 Tình hình nghiên cứu của thế giới

Sự phát triển của hệ thống thiết bị và xu hướng quy trình công nghệ xử lý vải len:

Từ những năm 1972 của thế kỷ XX và những năm sau đó, nhiều nghiên cứu của các Viện và nhà máy sản xuất công nghiệp trên thế giới đã giới thiệu nhiều thiết bị mới, cải tiến để xử lý vải len Thứ nhất là những giới thiệu phương pháp và thiết bị xử lý hoàn tất mới Thứ hai giới thiệu quy trình hoàn tất cải tiến nhằm đạt được các tính chất ưu việt của vải len

Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong hoàn tất hóa học được coi là đã đạt được nhiều tiến bộ tích cực nhất

Công nghệ sản xuất các mặt hàng dệt từ len lông cừu 100% tại các nước phát triển nói riêng và của cả thế giới nói chung ngày càng phát triển và hoàn thiện, cung cấp nhiều mặt hàng may mặc ngoài cao cấp được nhiều người ưa chuộng

Mặt hàng dệt từ nguyên liệu 100% len lông cừu là mặt hàng có giá trị cao, nhưng để sản xuất nó cũng phải đi từ loại nguyên liệu có giá trị tương đối cao hơn so với các loại nguyên liệu dệt khác Vì vậy nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã và đang đặc biệt quan tâm đến quá trình gia công xử lý nó sao cho đạt kết quả tối ưu nhất để phát huy tối đa những ưu diểm và hạn chế dến mức thấp nhất những nhược điểm của loại nguyên liệu này, nhằm tạo ra các mặt hàng chất lượng cao đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của khách hàng

I.1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Ngành công nghiệp len ở Việt Nam cũng bắt đầu được chú trọng phát triển từ những năm 70 của thế kỷ XX Tuy nhiên lúc đó chủ yếu chỉ sản xuất một

số mặt hàng đan từ sợi thô Trong những năm gần đây, một vài doanh nghiệp cũng đã nghiên cứu sản xuất kéo sợi từ len lông cừu pha với Polyester với chi số cao hơn để phục vụ cho dệt thoi mặt hàng may mặc ngoài, nhưng nhìn chung chất lượng kéo sợi chưa đáp ứng được yêu cầu Vì vậy cho đến nay các doanh

sợi len lông cừu 100% do nhiều nguyên nhân, trong đó đặc biệt là do thiết bị chưa đồng bộ nên ở Việt Nam trong thời gian qua chưa thể sản xuất đại trà mà chỉ mới sản xuất thử nghiệm quy mô nhỏ cùng với việc từng bước nhập khẩu một số thiết bị chuyên dùng cho gia công mặt hàng đặc chủng này, đồng thời với việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý trong sản xuất

Để sản xuất vải đạt hiệu quả, điều quan trọng là phải có sự phối hợp tốt giữa công tác nghiên cứu (kể cả nghiên cứu thị trường) và nhà sản xuất, thiết kế thời trang Các mặt hàng vải từ len lông cừu 100% có trên thị trường Việt Nam hiện nay vẫn phải nhập ngoại với giá rất cao Vì vậy việc phối hợp nghiên cứu

để từng bước chúng ta có thể tự sản xuất được mặt hàng này từ sợi nhập ngoại là một việc làm cần thiết

I.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MẶT HÀNG LEN 100%

Phần tài liệu lý thuyết hoàn tất vải len kèm theo báo cáo đã nêu rất rõ về tính chất nguyên liệu và các công nghệ xử lý, trong phần báo cáo của đề tài chỉ

đề cập một vài đặc tính cơ bản có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia công xử

lý của mặt hàng len 100%

*Cấu trúc và những tính chất cơ bản của len

Không giống như các loại xơ và lông động vật khác, xơ len có một cấu trúc vô cùng phức tạp bao gồm các tế bào keratin có chứa thớ xơ, matrix, màng

tế bào và tàn dư tế bào chất

Khoảng 80% trọng lượng xơ len là do các loại chất keratin khác nhau tạo thành Xơ len bao gồm nhiều cấu trúc vật lý khác nhau và có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với các loại xơ tổng hợp hay hóa học, và vì vậy yêu cầu quan tâm đến chúng một cách chi tiết hơn trong quá trình nhuộm và xử lý hoàn tất

Mặt ngoài của xơ len là lớp phủ dạng vảy gồm biểu bì và dưới chúng là

vỏ hoặc lõi xơ Vỏ được tạo ra bởi keratin có chứa các tế bào dạng điếu xì gà và tàn dư tế bào chất và nhân được bao bọc bởi chất màng tế bào Keratin được tổ hợp thành các thớ xơ lớn và trong đó có mặt một phức chất thớ xơ nhỏ/matrix Thớ xơ lớn được hình thành ra bởi protein và một cấu hình alpha-xoắn được bao quanh bởi 1 matrix vô định hình giàu cixtin

Khi nhuộm và xử lý hoàn tất len, cần phải chú ý đến các thông số kỹ thuật của xơ về bản chất lý – hóa, nó phụ thuộc vào giống động vật, điều kiện khí hậu,

dạng loại và chất lượng thức ăn, khâu gia công ban đầu trước khi đưa vào xử lý hoàn tất

Len là loại xơ protein, tính chất hóa học của chúng được đặc trưng bởi hàm lượng axit amin và dạng mạch nhánh chứa trong len Cả 2 yếu tố này đều chịu ảnh hưởng của các axit, kiềm, các chất oxy hóa và oxy hoá khử tác động lên xơ

Xét về khía cạnh của nhuộm và xử lý hoàn tất, tính chất hóa học quan trọng nhất của len xoay quanh các dạng và nhóm sau:

- Liên kết disulfua

- Nhóm đầu cùng và nhóm petit của mạch protein;

- Các mạch nhánh cấu tạo từ axit amin

• Sơ đồ liên kết của mạch keratin trong sợi len:

Bóp lại

'

Giãn ra

Tuy nhiên sự trương nở này một mặt cũng làm giảm lực liên kết ion giữa các mạch peptit, mặt khác làm đứt cầu nối hydro giữa 2 nhóm liền kề là amino

và ceton trong mạch polypeptit

Tại điểm đẳng điện, len có chứa các nhóm amoni cùng với nhóm carboxyl Khi nhuộm với thuốc nhuộm axit, một số nhóm carboxyl không bị ion hóa và các anion thuốc nhuộm bị hút bởi các nhóm amoni tích điện dương

Từ những cấu trúc được mô tả trên, cho ta thấy sợi len rất "nhạy cảm" với các điều kiện tác động lên nó trong quá trình gia công ướt (nước, nhiệt độ, sức căng kéo, hóa chất )

Theo quan điểm của các nhà xử lý hoàn tất, liên kết disulfua trong xơ len

là vô cùng quan trọng, chúng là các liên kết ngang cộng hóa trị có thể bị gãy hoặc được tái tạo lại Do có tầm quan trọng trong kết cấu của xơ, nên khi gia công hoàn tất vải len chúng đóng vai trò chính yếu đến chất lượng mặt hàng này

*Hình ảnh mô tả mặt ngoài và cấu trúc của xơ len:

Hình ảnh mặt ngoài xơ len Cấu trúc lý học của xơ len

Chương II

TRIỂN KHAI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

II.1 Lựa chọn nguyên liệu và loại sản phẩm

Để sản xuất được mặt hàng vải có chất lượng cao phù hợp và đáp ứng yêu cầu của thị hiếu tiêu dùng Nhóm đề tài nghiên cứu cũng xuất phát từ việc nghiên cứu mẫu mã trên thị trường đang được ưa chuộng để làm đối tượng cho việc nghiên cứu sản xuất thử nghiệm Các loại vải dệt thoi từ sợi len 100% hiện

có mặt trên thị trường hầu hết là được nhập ngoại với giá thành rất cao nhưng chất lượng sản phẩm thì cũng khá đa dạng Căn cứ các mẫu vải len 100% thu thập được và trên cơ sở mục tiêu của đề tài nghiên cứu, nhóm đề tài đã kiểm tra, phân tích và lựa chọn phương án nhập ngoại sợi màu về để thiết kế dệt vải và xử

lý hoàn tất tại các Công ty có điều kiện thiết bị chuyên dụng về hoàn tất vải len Sản phẩm vải dệt từ sợi len 100% thường có ngoại quan bóng đẹp, mềm mại, ít nhàu, giữ ấm tốt vì vậy len thường được dùng để sản xuất các sản phẩm mặc ngoài như: quần âu, áo véc

Đối với các loại vải lựa chọn dùng may quần âu, áo véc thông thường cần có khối lượng trung bình từ (150 đến 200g/m2) Tương ứng với mỗi kiểu dệt

để lựa chọn chi số sợi và màu nhuộm phù hợp Qua phân tích mẫu vải khảo sát trên thị trường đang được ưa chuộng, nhóm nghiên cứu đề tài chọn và đặt hàng mua loại sợi len lông cừu chải kỹ đã nhuộm màu từ xơ trước khi kéo sợi chi số Ne35/2 (gồm 02 màu đen và màu ghi) để dệt hàng vải kẻ sọc kiểu vân điểm có các chỉ số kỹ thuật tương đương với mẫu vải lựa chọn

Kết quả kiểm tra các thông số kỹ thuật của nguyên liệu sợi len 100% đã nhuộm màu nhập ngoại đạt được như sau:

U (%) 10,31 Biến thiên khối

II.2 Nghiên cứu thiết kế và dệt vải

Quy trình thiết kế vải:

II.2.1 Tính toán thiết kế

Qua tham khảo từ các tài liệu và đề tài nghiên cứu trước cho mặt hàng len cùng với những kinh nghiệm của các chuyên gia đang thực tế sản xuất tại nhà máy, với chất lượng loại sợi này hoàn toàn đảm bảo được trong quá trình dệt vải dệt thoi mà không cần phải tiến hành hồ sợi dọc bằng các loại hồ như đối với các loại sợi khác

Tuy vậy, trong quá trình dệt trên máy tốc độ cao, do ma sát và sức căng lớn sợi dễ gây đứt sợi dọc, cần phải tiến hành hồ chuốt thêm chất hồ bôi trơn trong quá trình mắc trục sợi dọc để giữ ẩm cho sợi luôn mềm mại và giảm độ tĩnh điện tránh bám dính các loại xơ bụi khác Hóa chất hồ chuốt sợi dọc trong quá trình mắc trục sợi dọc chỉ đưa lên sợi ở mức thấp do đó không cần phải thực hiện quá trình làm khô sau khi chuốt hồ Thành phần của dung dịch hồ chuốt sợi chỉ bao gồm chất làm trơn, giữ ẩm kết hợp một lượng nhỏ chất chống tĩnh điện Quá trình chuốt sợi chuyển động áp sát lên bề mặt lô quay ngược chiều chuyển động với sợi, một phần phía dưới của lô quay được nhúng trong máng chứa hồ

để liên tục kéo hồ bám lên trên bề mặt tiếp xúc với sợi

Dựa trên phần mềm tính toán thiết kế vải, nhóm nghiên cứu lựa chọn thiết

kế thử trên 03 mẫu vải với các thông số thiết kế khác nhau để lựa chọn ra mẫu vải phù hợp nhất với yêu cầu lựa chọn ban đầu

Do đặc tính của xơ sợi len như đã trình bày ở trên, độ giãn dài khoảng 1,2% và nở ngang khoảng 18% Vải dệt từ sợi len 100% nếu để mật độ dệt như đối với các loại nguyên liệu khác sẽ rất dễ bị xảy ra trương nở nhiều trong nước gây nên hiện tượng vải bị phồng dộp và chặt cứng mất đi vẻ mềm mại vốn có (xem phần tài liệu đã trình bày chi tiết hiện tượng này) Vì vậy quá trình nghiên cứu thiết kế dệt vải len 100% cần phải quan tâm nhiều đến các yếu tố về độ chứa đầy và độ sít của vải

* Độ chứa đầy vải

Hình 1

Độ chứa đầy vải được hiểu là tỷ lệ giữa diện tích mà sợi chiếm chỗ với diện tích toàn phần của vải Ô vuông trên là diện tích của một điểm đan (S), phần gạch chéo là diện tích chiếm chỗ của sợi dọc và ngang (Sd+n) Độ chứa đầy vải theo công thức trên cũng chính bằng Sd+n/S Độ chứa đầy đặc trưng cho độ dầy thưa (về khía cạnh che phủ) của vải Độ chứa đầy gần 1 có nghĩa là vải rất

Độ độ chứa đầy của vải được tính theo công thức:

- Độ chứa đầy theo hướng dọc: Eo=

α (α: hệ số phụ thuuộc vào loại sợi

thường từ 1,2-1,5; N: chi số sợi Nm)

- Độ chứa đầy theo hướng ngang: En=

Ed n (%)

Vải may mặc thông thường có độ chứa đầy như sau:

- Vải thưa có độ chứa đầy từ 0,6 - 0,7

- Vải trung bình có độ chứa đầy từ 0,7 - 0,8

- Vải dầy có độ chứa đầy từ 0,8 - 1

*Độ sít của vải (Love's Tighness)

Độ chứa đầy nói lên độ kín hay hở của vải (về khía cạnh che phủ) thì độ sít nói lên độ chặt hay lỏng của vải (về khía cạnh đan kết)

Độ chứa đầy không phụ thuộc vào kiểu dệt nhưng độ sít phụ thuộc vào kiểu dệt

Độ sít được hiểu là tỷ lệ giữa độ chứa đầy của vải và độ chứa đầy tối đa mà vải có thể đạt được Độ sít tổng cũng là tỷ lệ giữa tổng độ chứa đầy dọc và ngang trên tổng độ chứa đầy tối đa dọc và ngang Độ sít cho biết độ chặt hay lỏng của vải về khía cạnh đan kết

Mật độ tối đa mà vải có thể đạt được:

Các hệ số chứa đầy tối đa Kdmax Knmax

Độ sít được định nghĩa như sau:

K K

K K

+ +

Trong công thức trên thấy rõ độ sít liên quan tới : Chi số sợi, mật độ sợi, kiểu dệt Khi độ sít =1, vải đạt được các thông số tối đa, vải có kết cấu chặt chẽ Khi độ sít nhỏ, vải có kết cấu lỏng

Về độ sít vải thường nằm trong các giá trị:

- Vải kết cấu lỏng có độ sít từ 0,65 - 0,75

- Vải kết cấu trung bình có độ sít từ 0,75 - 0,9

- Vải kết cấu chặt có độ sít từ 0,9 - 1

(Công thức tính độ chứa đầy và độ sít theo tài liệu [3])

Hiện nay chưa có tiêu chuẩn xác đinh độ dầy thưa (theo khối lượng vải, độ sít ) cho may mặc Các tiêu chuẩn khối lượng vải g/m2 thường được lựa chọn dựa

theo mục đích sử dụng và kinh nghiệm, theo yêu cầu khách hàng

* Các mẫu thiết kế thử nghiệm

Khối lượng vải : 154 g/m2

Rapo màu sợi dọc:

Ghi : 2 sợi

Cộng: 10 sợi/rapo

Rapo màu sợi ngang : Đen một màu

Độ chứa đầy vải : 0,75

Số sợi/kẽ lược : 2 sợi/kẽ

Số sợi biên : 90 sợi (xâu 3 sợi/kẽ lược)

Khối lượng vải : 157 g/m2

Rapo màu sợi dọc:

Ghi : 2 sợi

Đen : 8 sợi

Cộng: 10 sợi/rapo

Rapo màu sợi ngang : Đen một màu

Độ chứa đầy vải : 0,76

Độ sít vải : 0,88

Số sợi/kẽ lược : 2 sợi/kẽ

Số sợi biên : 90 sợi (xâu 3 sợi/kẽ lược)

Khối lượng vải : 161 g/m2

Rapo màu sợi dọc:

Ghi : 2 sợi

Đen : 8 sợi

Cộng: 10 sợi/rapo

Rapo màu sợi ngang : Đen một màu

Độ chứa đầy vải : 0,78

Khối lượng vải : 152 g/m2

Thông số dệt:

Lược dệt : 53 kẽ/2in

Chiều rộng mắc : 177 cm

Số sợi/kẽ lược : 2 sợi/kẽ

Số sợi biên : 90 sợi (xâu 3 sợi/kẽ lược)

kế

Mật độ dọc x ngang (sợi/dm)

Khối lượng vải g/m2

Độ chứa đầy Độ sít vải Nhận xét

Thiết kế 1 239 x 199 154 0,75 0,85 Ngoại quan:

vải mỏng thưa

Thiết kế 2 239 x 214 157 0,76 0,88

Ngoại quan:

độ dầy vừa phải Thiết kế 3 239 x 230 161 0,78 0,92 Ngoại quan:

vải dầy

*Nhận xét: Thông qua kinh nghiệm đánh giá chuyên gia, trong 3 thiết kế trên đây cấu trúc thiết kế 2 là phù hợp cho may quần âu và áo véc và được chọn làm

thiết kế triển khai sản xuất mẫu thử

*Biểu thiết kế vải mẫu số 2:

*Hình ảnh mô phỏng cấu trúc vải

Bên cạnh việc nâng cao chất lượng sản phẩm thoả mãn yêu cầu người dùng, việc quảng bá thương hiệu và hình thức mẫu mã với khách hàng cũng cần được coi trọng trong kinh doanh Xuất phát từ lý do này, đề tài lựa chọn và thiết

kế dệt biên chữ trên vải nhằm nâng cao thương hiệu của mặt hàng cũng như cho nhà sản xuất, các bước thiết kế bao gồm:

- Thiết kế biên chữ

- Thiết kế kiểu dệt biên chữ

- Tính hình xâu go, điều go

*Thiết kế biên chữ: TEXTILE RESEARCH INSTITUTE

Kiểu dệt biên chữ Hình ảnh mô phỏng biên chữ:

Tính toán hình xâu go, điều go

II.2.2 Triển khai sản xuất dệt thử nghiệm tại Công ty

Căn cứ theo mẫu thiết kế vải đã lựa chọn, nhóm đề tài đã triển khai sản xuất thử nghiệm mắc, hồ chuốt sợi và dệt vải trên máy dệt Picanol của Công ty

* ) 20 (

kN N

3722

* ) 20 3 , 33

Sức căng sợi dọc đặt là 2kN

*Đánh giá chất lượng vải dệt:

- Kết quả vải mộc sau dệt đảm bảo theo đúng thiết kế cả phần nền và biên vải Mật độ sợi dọc, ngang và trọng lượng đều trong phạm vi dung sai cho phép

- Chất lượng vải dệt không có nhiều lỗi ngoại quan, ngoại trừ một số lỗi

II.3 Khảo sát dây chuyền thiết bị tại nhà máy, nghiên cứu xây dựng quy trình thử nghiệm các phương pháp xử lý hoàn tất vải dệt thoi từ sợi len lông cừu 100%

II.3.1 Khảo sát và xây dựng quy trình thử nghiệm

Trong dây chuyền thiết bị tại Công ty dệt Nam Định thường áp dụng để sản xuất vải len pha polyester thông thường với các tỷ lệ PET/Wool 50/50 và PET/Wool 70/30 được dệt từ sợi chưa nhuộm màu sau đó tiến hành tiền xử lý giặt và nhuộm màu cho cả 02 thành phần nguyên liệu trên máy nhuộm vải cao

áp Vải sau nhuộm được hoàn tất trên các thiết bị hiện có gồm: giặt dồn, văng sấy định hình, đốt lông, giặt, hồ hoàn tất, xông hơi hồi phục, cán ép, decatizing (gián đoạn hay liên tục)

Đối với vải len 100% tại Công ty mới chỉ ở giai đoạn thử nghiệm và còn gặp nhiều vấn đề về chất lượng của vải hoàn tất

Trên cơ sở lý thuyết xử lý mặt hàng vải len đã được đề cập trong phần tài liệu Sau khi nghiên cứu quá trình gia công xử lý của các hãng sản xuất của nhiều nước và trong điều kiện thiết bị hiện có tại phòng thí nghiệm cũng như trong sản xuất ở Việt Nam Vải len đề tài nghiên cứu là loại vải dệt từ sợi đã nhuộm màu nhập ngoại, vì vậy trong quá trình nhuộm màu, sợi đã được xử lý qua một số công đoạn Nên trong phạm vi đề tài, nhóm nghiên cứu chủ yếu tập trung thí nghiệm và thử nghiệm quy trình hoàn tất sau nhuộm Quá trình thử nghiệm mẫu nhỏ để lựa chọn các thông số công nghệ cũng như xây dựng quy trình xử lý hoàn tất cho vải len dệt thoi trong phòng thí nghiệm hiện tại không có

đủ điều kiện thiết bị phù hợp Do đó, nhóm đề tài lựa chọn giải pháp cho các quá trình xử lý thử nghiệm sẽ phần lớn phải tiến hành ngay trên thiết bị của sản xuất,

áp dụng cho mỗi mẫu thử nghiệm số lượng nhỏ hoặc kết hợp kèm với các loại vải len pha hiện có của Công ty đang sản xuất

Căn cứ điều kiện thiết bị hiện có, nhóm nghiên cứu xây dựng 03 quy trình công nghệ thử nghiệm hoàn tất vải len bao gồm các công đoạn xử lý trên các thiết bị như sau:

*Các quy trình thử nghiệm xử lý hoàn tất vải len 100%

Bảng 3:

1 Kiểm tra sửa lỗi dệt Kiểm tra sửa lỗi dệt Kiểm tra sửa lỗi dệt

2 Giặt dồn Giặt dồn

3 Sấy khô Sấy khô

4 Đốt đầu xơ Đốt đầu xơ Đốt đầu xơ

5 Định hình ướt Định hình ướt Định hình ướt

7 Văng sấy chỉnh canh Văng sấy chỉnh canh Văng sấy chỉnh canh

9 Xông hơi hồi phục Xông hơi hồi phục Xông hơi hồi phục

10 Định hình hơi áp lực Định hình hơi áp lực Định hình hơi áp lực

11 Kiểm tra phân loại

ở dạng liên tục Chất lượng vải sau định hình trên các loại thiết bị này vẫn còn nhiều hạn chế cả về độ mềm mượt và mức định hình bền đạt được chưa cao Gần đây một số Công ty trong nước đã lắp đặt thêm loại thiết bị xử lý định hình hơi gián đoạn (A batch pressure dicatising) nhằm mục đích hoàn thiện nâng cao chất lượng cho vải len pha polyeste hiện đang sản xuất Đồng thời làm cơ sở để bước đầu nghiên cứu thử nghiệm và sản xuất mặt hàng vải len 100%

Như phần tài liệu đã đề cập, quá trình xử lý định hình trước vải trong nước sôi (crabbing) ở dạng phẳng Mục đích chính là để hạn chế tối đa các dạng

nhuộm hay giặt vải dạng dây xoắn sẽ dễ sinh ra các lỗi nếp gấp khó loại bỏ trong các quá trình hoàn tất sau

Quá trình định hình hơi áp lực đạt được hiệu quả định hình bền cao cho vải ở khâu hoàn tất cuối trước khi đưa vào cắt may thành sản phẩm cho người sử dụng Mức độ định hình bền phụ thuộc các yếu tố nhiệt độ (trên 100oC), thời gian xử lý, độ ẩm và độ pH của vải Vì vậy, tất cả những giới hạn về nhiệt độ, thời gian xử lý ở nhiệt độ cao và thời gian hạ nhiệt đến khi tở vải khỏi cuộn, độ

pH, hàm ẩm của vải len, loại vải bọc kèm và sức căng trong quá trình đánh cuộn… đều phải được xem xét nghiên cứu và xác định chính xác để tránh cho

vải len bị vàng hóa hoặc có những tổn thương khác

II.3.2 Các bước tiến hành thử nghiệm

1 Kiểm tra sửa lỗi dệt:

Việc kiểm tra không phải là một quá trình hoàn tất nhưng vải thường được kiểm tra xem xét ở mỗi giai đoạn trong các quá trình của công đoạn hoàn tất

- Sau công đoạn dệt : Vải mộc được kiểm tra các lỗ thủng, vết bẩn, lỗi dệt

và lỗi sợi, đánh dấu những khuyết tật và sửa chữa lại như mong muốn Những vết bẩn nhỏ có thể loại bỏ bằng các tác nhân làm sạch (cục bộ) Một số điểm gút

có thể được đẩy về mặt trái của vải

- Kiểm tra trước công đoạn xử lý cuối cùng (định hình hơi áp lực) để sửa chữa trước Các tiêu chí cần kiểm tra bao gồm ngoại quan và các chỉ tiêu kỹ thuật khác như khổ rộng, độ xiên canh và một số lỗi mới có thể bị phát sinh Quá trình kiểm tra được thực hiện bằng mắt trên máy kiểm tra vải, thiết bị

có bề mặt dốc mờ (cho ánh sáng đi qua), vải được kéo qua trên bề mặt dốc đó một cách từ từ Vải được chiếu sáng từ cả 2 phía để có thể nhận ra các lỗi

2 Giặt vải len:

Mục đích của công đoạn giặt là để loại bỏ các tạp chất dầu và các tạp chất khác gây nên trong quá trình kéo sợi và dệt Việc giặt vải có thành phần len luôn phải được tiến hành thận trọng (vì thành phần len rất dễ bị tổn thương)

Thông thường với vải len chưa nhuộm màu thì quá trình xử lý giặt trước nhuộm đòi hỏi phải được làm sạch để khi nhuộm màu đạt được độ bền màu và

không loang ố Trường hợp vải dệt từ sợi đã nhuộm màu thì quá trình giặt chủ yếu để loại bỏ một số tạp chất bẩn, các chất làm trơn và giữ ẩm cho sợi trước khi dệt hoặc vết bẩn trong quá trình gia công trước đó mang lại

Trong trường hợp vải dệt đã nhuộm màu từ sợi của đề tài có thể tiến hành giặt vải trước hoặc sau quá trình đốt lông Tuy vậy nếu vải có nhiều vết bẩn mà

xử lý đốt lông trước cũng sẽ gây khó khăn cho việc loại bỏ chúng ra khỏi vải do quá trình đốt có nhiệt độ cao làm cho vết bẩn bị đóng rắn lên bề mặt Mặt khác cũng căn cứ thực trạng chất lượng bề mặt của vải mà có thể tiến hành đốt lông (một lần hoặc 2 lần) sau một số bước công nghệ xử lý ướt

Trước hết phải lựa chọn chất giặt thích hợp Thông thường tùy theo các chất bẩn đầu vào để lựa chọn chất giặt thích hợp, tuy nhiên thông dụng nhất là

sử dụng các chất giặt có chứa dung môi hữu cơ với tác dụng để dễ dàng làm nhũ hóa các loại dầu khoáng có trên vải Môi trường giặt trong điều kiện kiềm nhẹ,

có thể sử dụng Na2CO3 hoặc amôniăc để điều chỉnh đều được Việc sử dụng thiết bị nào là phụ thuộc kết cấu mặt hàng Chất giặt sử dụng có thể dạng anion hoặc không ion Để bảo đảm không ảnh hưởng đến quá trình hồ hoàn tất do yếu

tố chất trợ gây lên, người ta khuyến cáo nên sử dụng chất giặt không ion là tốt hơn và chúng tôi dã chọn

Mức độ giặt trước ta phải căn cứ lượng mỡ còn dư lại trên len, mức còn lại sau giặt phù hợp nhất là 0,5 – 0,8% Nếu lượng còn lại lớn hơn thường ảnh hưởng đến độ bền màu ma sát của vải nhuộm Để khử mỡ (các loại dầu khoáng) tốt nhất là dùng dung môi hữu cơ, vì các chất kiềm chỉ có tác dụng loại được các loại dầu có khả năng nhũ hóa trong nó, ngược lại loại dầu khoáng không nhũ hóa được thì tác dụng của kiềm không có giá trị loại bỏ được chúng

Như trên đã nói không phải là loại bỏ hết tỷ lệ dầu trong len Thực tế chứng minh rằng tỷ lệ còn lại này không được phép dưới 0,2% vì nếu không vải

sẽ bị khô và bề mặt cứng ráp

Nước sử dụng trong giặt trước yêu cầu phải mềm để tránh tình trạng kết tủa các chất hoạt động bề mặt cũng như Ca – xà phòng lên mặt vải gây hiện tượng loang cho quá trình nhuộm Trong công nghệ giặt có thể giảm bớt một phần chất giặt và bù vào đó bằng 1,5 g/l chất phân tán sẽ có tác dụng nhũ hóa

Qua nghiên cứu các chất giặt của các hãng gửi chào thì các chất giặt sau đây là loại chất giặt không ion phù hợp với yêu cầu: Sandoclean PC ; Ultravon EL; Levapon OLN

Đề tài lựa chọn loại chất giặt Ultravon EL của hãng Huntsman hiện Công

ty đang có để sử dụng cho việc thử nghiệm giặt mẫu vải len Đây là loại chế phẩm trên cơ sở chất hoạt động bề mặt không ion, không có APEO, phân giải vi sinh tốt, dạng lỏng Là chất tẩy rửa, khuếch tán và làm sạch vạn năng với tính ngấm thấu rất tốt, ít bọt, áp dụng trong các phương pháp liên tục và nửa liên tục phù hợp cho vải sợi xenlulo, len, tổng hợp và hỗn hợp của chúng Sử dụng trong giũ hồ enzym, nấu kiềm, tẩy trắng peoxit, giặt len v.v Bền với kiềm, đến 90% NaOH 100%; bền, ổn định rất tốt với các chất ôxi hóa

Đối với mặt hàng vải len 100%, chỉ tiêu về độ co hồi phục ướt là rất quan trọng, nhất là đối với các loại quần áo mặc ngoài, nếu độ co lớn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng đường may và kích thước của sản phẩm Xử lý cán mịn vải len

có tác dụng để đạt được độ co hồi phục, tăng độ bền, tăng khối lượng (g/m2) và tăng độ che phủ Quá trình này muốn đạt hiệu quả cao yêu cầu phải có một thiết

bị cán mịn chuyên dụng Trong điều kiện các Công ty trong nước hiện có máy giặt dồn của M.tex cũng có được chức năng này nhưng chỉ đạt được hiệu quả giới hạn Vải sau dệt và sửa lỗi được biên chế thành từng lô hàng và tiến hành

xử lý giặt trên máy giặt dồn M.tex

*Thông số công nghệ giặt: Máy giặt vải ở dạng phẳng,

Chất giặt (Ultravol EL) 0,5 g/l

Nhiệt độ giặt: 40oC

Tốc độ vải: 60 m/ph Thời gian giặt: 60 phút

3 Sấy khô vải len:

Vải sợi len nếu xử lý làm khô ở điều kiện nhiệt độ cao sẽ bị tổn thương,

xơ sẽ bị vàng hóa gây ảnh hưởng màu mẫu và giảm độ mềm mại, nếu nhiệt độ

quá cao xơ len bị cháy thành than Đối với vải len 100% thực hiện làm khô trên máy văng sấy gia nhiệt bằng không khí nóng là phù hợp, ở đây vải vừa được chỉnh canh sợi, chỉnh khổ của vải, chỉnh sức căng của sợi dọc và sấy khô đều trên mặt vải

Các máy sấy văng dùng cho vải len thường được cung cấp thiết bị làm mát để giảm nhiệt độ của vải sau khi nó ra khỏi buồng sấy và trước khi được phân lô hay xếp lớp Hệ thống làm mát thường thổi hay hút không khí xung quanh lên vải hay qua vải để làm mát nhất có thể cho vải ở cuối buồng sấy

Phần lớn các máy sấy văng được lắp các sensor tại đầu vào, bên trong và đầu ra của máy để đo các thông số như nhiệt độ, độ ẩm và hàm lượng nước Sử dụng các sensor để kiểm soát sấy có thể đảm bảo điều kiện sấy tối ưu Vì có sự khác nhau giữa các loại vải, việc lập chế độ cho máy văng về tốc độ, nhiệt độ cần đạt được tốt nhất phù hợp cho mỗi loại vải

Tuy vậy, vẫn phải hết sức chú ý đến khối lượng riêng của vải, nếu vải quá dày và nặng thì dễ gây ảnh hưởng sai lệch về mật độ giữa phần vải gần biên so với giữa tấm vải (mật độ sợi dọc gần 2 biên dễ bị thưa hơn) Để khắc phục hiện tượng này cần lưu ý trước khi vải vào buồng sấy phải được ép nước thật đều, chỉ

để lại lượng nước ở mức thấp(≈ 70%), tốc độ gió nóng thổi lên mặt vải ở mức vừa phải (mức 1) và điều chỉnh thổi đều trên cả 2 mặt vải Nếu hàm lượng nước trên vải không đều trước khi sấy dễ dẫn đến hiện tượng sấy quá mức không đều Thực tế thường là vải bị quá sấy khi qua máy văng sấy và hàm ẩm còn lại thấp, phải sau nhiều tuần để vải quá khô mới có thể điều hòa tới mức ẩm đồng nhất khi vải nó được xếp lớp trên xe hay chất trong kho

Độ co hồi phục có thể đạt được một phần trong khi sấy, nhờ việc điều chỉnh các thông số áp dụng bao gồm: lượng kéo căng hay cấp bù, độ giãn trương

nở của vải, nhiệt độ và hàm ẩm mà vải rời ghim của máy văng

Căn cứ điều kiện thiết bị hiện có tại Công ty, để giảm bớt những ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình sấy và chỉnh canh sợi trên vải, nhóm đề tài lựa chọn nhiệt độ sấy của gió nóng là 140oC trong thời gian ≤ 50 giây

- Thông số công nghệ văng sấy:

Nhiệt độ sấy khô: 140oC

Mức cấp bù 5%

Lực ép: 2,0 bar

Tốc độ gió quạt ở mức vừa phải (mức 1)

- Đánh giá chất lượng vải sau sấy: không còn lại các vết bẩn trên bề mặt, vải khô đều, giữ được vẻ mềm mại, không sai lệch màu mẫu và đảm bảo chỉnh canh sợi ngang và sợi dọc không bị xiên chéo hoặc cong võng

4 Công đoạn đốt đầu xơ:

Vì điều kiện trong phòng thí nghiệm không thể tiến hành đốt trên mẫu nhỏ, chúng tôi chỉ có thể thử nghiệm nguyên khổ với số lượng ít ghép vào cùng

lô hàng khác để xem kết quả và chọn công nghệ đốtphù hợp

Để đốt lông trên bề mặt vải được triệt để, vải được sấy sơ bộ bằng các lô sấy có sử dụng nhiệt độ của hơi nước bão hòa và sấy ở ≈ 120oC Kết hợp có hệ thống các trục chải quay ngược chiều vải chuyển động cho các đầu xơ đứng thẳng trên mặt vải trước khi đi vào miệng lửa đốt, làm tăng hiệu quả cho quá trình đốt đầu xơ

Trong công nghệ hoàn tất vải len, để làm sạch các đầu xơ trên bề mặt vải cũng có thể áp dụng đốt lông sau đó vải được xử lý qua một số công đoạn khác

và lại được xử lý quá trình xén đầu xơ hay đốt lại lần 2

Máy đốt đầu xơ áp dụng cho thử nghiệm được cấu tạo với 04 miệng lửa đốt bằng khí gas, đảm bảo ngọn lửa cháy xanh đều dọc theo chiều dài miệng lửa

và duy trì ổn định trong suốt quá trình vận hành đốt

Thông số công nghệ đốt: Thí nghiệm 03 chế độ đốt đón (chiều vải chuyển động ngược chiều ngọn lửa đốt), đốt trực diện (ngọn lửa đốt thẳng góc với mặt vải) và đốt đuổi (chiều vải chuyển động xuôi chiều ngọn lửa đốt)

Áp dụng chế độ đốt cho 02 phải và 02 trái

Tốc độ vải 60 m/phút

Dập lửa bằng hơi bão hòa được phun trực tiếp trên mặt vải

*Đánh giá chất lượng đốt đầu xơ:

Trong 03 kiểu đốt với cùng điều kiện về nhiệt độ và tốc độ, đánh giá theo phương pháp chuyên gia cho thấy: Với vải dệt từ sợi 100% len lông cừu rất nhạy cảm với nhiệt độ của ngọn lửa đốt, nếu nhiệt quá cao sẽ làm tổn thương đến xơ len trong cấu trúc của vải và thường làm mất đi tính mềm mại Mẫu vải

được đốt một lần, áp dụng chế độ trực diện đạt được yêu cầu chất lượng vải sau đốt sạch các đầu xơ và được lựa chọn để triển khai xử lý mẫu lớn

Sau quá trình đốt lông vải len thường để lại trên mặt vải nhiều tàn tro cần phải được tách bỏ khỏi vải, để thực hiện việc này có hiệu quả, nhóm đề tài lựa chọn thiết bị giặt ướt dạng dây xoắn Đối với vải len 100%, quá trình giặt vải dạng dây xoắn cũng hay để lại các vết nếp gấp trong quá trình giặt vải được qua các trục ép với lực ép lớn Để tránh được hiện tượng này cần thiết phải xử lý định hình ướt cho vải trên các thiết bị định hình bằng nước sôi và vải dạng phẳng

5 Công đoạn định hình ướt (crabbing)

Công đoạn định hình ướt sẽ định hình bền vải trong khi ở trạng thái phẳng

và được giữ căng Nó có thể được sử dụng để ổn định vải trước khi xử lý ướt ở dạng dây hoặc loại bỏ những vết nếp gấp trong quá trình xử lý trước đó

Vải được đánh thành cuộn có quấn kèm cùng với vải lót được dệt từ nguyên liệu sợi bông pha PET

Sơ đồ thiết bị định hình nấu đang tở vải

Cuộn vải được ngâm trong máng nước sôi vừa được quay và ép với áp lực Thời gian xử lý trên máy crabing tùy thuộc vào yêu cầu về mức độ định hình cho vải, thông thường với vải dệt từ sợi đã nhuộm màu không phải tiến hành các quá trình nhuộm và giặt sau nhiều ở dạng dây xoắn thì không đòi hỏi phải xử lý thời gian dài Trong trường hợp này nhóm đề tài lựa chọn thông số công nghệ của máy giặt sau:

Thời gian quay ép 02 lần đảo chiều vải

Tốc độ vải: 20 m/ph

Sau đó tiến hành ra vải qua máng xả nước lạnh

Sau khi xử lý định hình ướt, vải len cần được xử lý giặt ở dạng dây để làm sạch và cải thiện độ mềm mại

6 Giặt vải len dạng dây xoắn:

Sử dụng máy giặt vải dạng dây xoắn, mỗi dây vải được nối thành một vòng khép kín và tuần hoàn liên tục trong quá trình giặt Để nâng cao độ bền màu và làm sạch các chất bẩn trên vải, trong bể giặt có đưa thêm hóa chất, tốt nhất là các chất giặt không ion để không làm ảnh hưởng chất lượng quá trình xử

lý sau như quá trình hồ mềm

Máy giặt vải dạng dây xoắn

Vải ở dạng dây được ngấm ướt hoặc phun ướt trong dung dịch giặt ở đáy của thiết bị Sau đó vải được kéo lên trên và đưa qua 2 trục ép Dung dịch ép được thu lại vào máng phía dưới trục ép và có thể được thải bỏ hoặc quay trở lại đáy của thiết bị

- Thông số công nghệ giặt:

Chất giặt (Sandoclean PC) 0,5 g/l

Nhiệt độ giặt 45oC

Tốc độ vải 50 m/phút

Thời gian giặt 60 phút

 Xả dung dịch  Giặt nóng 40oC/10 phút  Giặt lạnh 10 phút  Ra xe

Kết quả đạt được: Vải sạch các vết bẩn và tàn tro sau đốt, cải thiện được độ mềm mại hơn

*Sấy khô: Trên máy văng sấy tương tự như quá trình sấy vải sau quá trình giặt dồn nêu ở trên

7 Làm mềm vải len:

Trong nhiều trường hợp xơ sợi len đã được lựa chọn loại xơ mảnh đạt được độ mềm mại tương đối cao thì với vải len 100% có thể không cần phải tiến hành xử lý hồ mềm bằng các chất làm mềm mà chỉ cần tiến hành xử lý qua các công đoạn hoàn tất cơ học là đủ

Trường hợp mong muốn để vải len có cảm giác sờ tay tốt và mềm mại hơn, có thể dùng các loại hồ mềm để cải thiện đặc tính ngoại quan cho vải Các loại hồ mềm có nguồn gốc khác nhau cho các kết quả khác nhau Với vải len 100% theo thiết kế của đề tài là mục tiêu cho vải may mặc ngoài, nên yêu cầu độ mềm vừa phải và có được cảm giác sờ tay dễ chịu, vì vậy cần sử dụng hồ mềm nguồn gốc silicon hoặc axit béo Theo xu thế chung ngày nay, mặt hàng vải len 100% chỉ nên sử dụng hồ mềm ở mức giới hạn thấp để vừa có được tính chất mềm mại nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu giảm thiểu hóa chất thải trong quá trình sản xuất ra môi trường

Thí nghiệm lựa chọn đơn công nghệ hồ mềm cho vải len với các loại hồ mềm của các hãng khác nhau là hồ mềm silicon có kích cỡ hạt micro Có khả năng thấm sâu vào xơ sợi, tạo cảm giác mềm mượt cao và bền trong quá trình sử dụng Thí nghiệm mẫu ngấm ép ở các mức nồng độ khác nhau và sấy vải trong phòng thí nghiệm Viện, lựa chọn đơn công nghệ phù hợp nhất để áp dụng

Bảng 4: Các đơn thí nghiệm mẫu nhỏ xử lý hồ mềm vải len 100%

Tên hồ mềm Đơn

1.1

Đơn 1.2

Đơn 1.3

Đơn 2.1

Đơn 2.2

Đơn 2.3

Đơn 3.1

Đơn 3.2

Đơn 3.3

Mức ép 70%

Nhiệt độ sấy 140oC/ 40 giây

So sánh các mẫu vải được xử lý hồ mềm, mẫu vải hồ mềm theo đơn 2.2 là vừa đủ có thể đáp ứng yêu cầu của sản phẩm may mặc ngoài và được lựa chọn cho quá trình xử lý mẫu lớn

Quá trình xử lý hồ mềm vải len trên mẫu lớn được thực hiện trên máy văng sấy Trong một số trường hợp không đòi hỏi mức độ chất lượng cao và để giảm bớt một bước sấy khô trước đồng nghĩa với việc giảm chi phí, người ta cũng có thể ngấm ép hồ ngay trên vải ướt Nhưng muốn đạt được độ đồng đều cao thì quá trình hồ mềm lên vải phải được tiến hành ngấm ép hồ trên vải đã qua sấy khô Vải sau khi ngấm ép hồ mềm được xử lý sấy khô ở nhiệt độ phù hợp cho loại hồ và phù hợp với tính chất của nguyên liệu vải Trong quá trình hoàn tất vải len 100% thì mỗi lần xử lý qua máy văng sấy đều phải đặc biệt chú ý đến việc chỉnh canh và mức cấp bù trước khi vải vào sấy khô Có như vậy thì các quá trình xử lý sau mới có thể giữ được cho vải đạt được các chỉ tiêu về độ co cũng như các yêu cầu về ngoại quan của vải

* Thông số công nghệ hồ mềm cho vải len trên máy văng sấy:

Tốc độ gió sấy vừa phải (mức thấp)

Đảm bảo chỉnh canh sợi không bị xiên chéo hay cong võng

Làm nguội vải bằng quạt không khí mát trước khi được xếp lên xe

8 Quá trình điều hòa ẩm và hồi phục bằng xông hơi (spongging)

Mục đích là tăng ẩm cho vải len trong khi hoàn tất khô, mức ẩm ít nhất là 14% cần được coi là giá trị tối thiểu để vải len đạt được thỏa mãn các giá trị của mỗi công đoạn hoàn tất như chải, cắt lông, là ép và định hình xông hơi áp lực

Hàm ẩm cuả vải sau sấy văng ít khi lớn hơn 10% và còn có thể thấp tới 2% Trừ khi vải được để lâu trong kho hàng vài tuần tại độ ẩm tương đối môi

trường 65% Vì vậy cần thiết có máy chưng hấp kết hợp tạo ẩm, hoặc máy điều

ẩm riêng biệt

Trong mọi trường hợp, len hấp thụ nước đều giải phóng nhiệt và phụ thuộc vào hàm ẩm ban đầu của xơ len và tổng lượng nước được hấp thụ Quá trình điều hòa làm mát cho vải có thể thực hiện bằng cách bay hơi một lượng nhỏ hàm ẩm đưa vào bằng cách hút không khí qua vải

Nếu nhiệt giải phóng này không được lấy đi sẽ có thể làm cho hàm ẩm trở nên không đều trong quá trình bảo quản sau khi điều hòa

Các máy điều hòa ẩm dựa trên 4 nguyên lý:

- Phơi vải trong không khí ẩm

- Phun nước lên vải

- Ngâm vải trong nước nóng sau đó làm mát bằng bay hơi

- Phun hơi nước cho vải rồi làm mát

Quá trình xông hơi hồi phục (spongging) nhằm giảm độ co hồi phục cho vải len Vải được hồi phục trong quá trình chuyển động cấp vải trên băng chuyền có đục lỗ hoặc vách điều hòa gió mà ở đó được xông hơi, làm lạnh và sấy khô mà không có sức căng Vì thế đôi khi nó còn được gọi là «phòng co hơi» Những cải tiến gần đây trong thiết bị spongging bao gồm quá trình cấp bù vào băng chuyền và sử dụng tác động rung làm tăng khả năng hồi phục của vải

Quá trình xông hơi không cho hiệu quả nhiều trong việc hồi phục vải vì khả năng hàm ẩm của vải không cao Trung bình là khoảng một nửa độ co hồi phục của vải bị mất đi trong quá trình hồi phục vải bằng xông hơi thông thường

Máy xông hơi hồi phục cho hàm ẩm của vải được thiết kế có sử dụng hệ thống phun ẩm dạng sương, sau đó vải được xông hơi và làm nguội bằng quạt hút

Sự hồi phục vải có thể đạt được kết quả tốt hơn nếu hàm ẩm của vải cơ bản được cải thiện trước hoặc trong công đoạn xông hơi của quá trình Sau công đoạn xông hơi, vải được gia nhiệt sấy nhờ hệ thống quạt sấy gió nóng khô trên băng chuyền dạng lưới rung Cuối cùng là công đoạn làm nguội cũng nhờ hệ thống quạt hút gió qua mặt vải

Sơ đồ máy xông hơi hồi phục Biella Shrunk

- Thông số công nghệ xông hơi hồi phục:

Xông hơi bão hòa trực tiếp đều trên mặt vải, mức xông hơi số 4

“mạnh” và “yếu”, phụ thuộc vào năng lượng yêu cầu của sự hình thành liên kết Các liên kết yếu là các liên kết dạng ion, liên kết phân cực, phân tán và các tương tác kị nước, còn các liên kết ngang hóa học giữa mạch protein là các liên kết mạnh Dưới điều kiện xử lý phù hợp của quá trình này, sự định hình bền xảy

ra bởi sự sắp xếp lại các liên kết ngang disulphit, làm ổn định cấu trúc protein Nếu ở điều kiện thường, định hình bền chỉ có thể diễn ra ở trên nhiệt độ tinh thể hóa tương ứng với mỗi hàm ẩm của len Cơ sở hóa học cho sự sắp xếp lại các liên kết ngang disulphit là phản ứng trao đổi thiolate-disulphide

Xử lý định hình hơi áp lực cho vải len là một trong các quy trình hoàn tất nhằm định hình độ dày và kích thước của vải Nó cũng làm tăng độ mượt mà bề mặt và làm thay đổi độ mềm mại của vải Độ co hồi phục và độ giãn trương nở thường thay đổi phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện xử lý

* Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình xử lý định hình hơi áp lực

- Ảnh hưởng của hàm ẩm ban đầu của len

Khi hơi nước đến được với một lớp vải nào đó và ngưng tụ, vải len và vải bọc hấp thụ nước và giải phóng năng lượng, đó là « nhiệt hấp thụ » Năng lượng này phát ra khi nước được hấp thụ hóa học bởi một vật liệu ưa nước bất kỳ nào Trong trường hợp này nhiệt độ của vải len và vải bọc có thể cao hơn nhiệt độ hơi nước Lượng nhiệt mà 1 đơn vị khối lượng len giải phóng phụ thuộc vào hàm ẩm ban đầu và cuối cùng của len và vải bọc, lượng nhiệt đó sẽ lớn nhất khi hàm ẩm nhỏ nhất, ở độ ẩm bất kỳ hàm ẩm của vải bông bằng khoảng 1/3 so với len và lượng nhiệt khi hấp thụ nước bằng khoảng 1/5 của len Bằng thực nghiệm

đã cho thấy việc định hình hơi áp lực đối với vải len chưa được điều hòa thích hợp sẽ dẫn đến ố vàng và mức định hình bền thấp hơn do nhiệt độ của cuộn vải

sẽ cao hơn nhiệt độ của hơi nước rất nhiều

Các phép đo cũng chỉ ra rằng độ chênh lệch nhiệt độ khi hơi nước chuyển động vào bên trong cuộn vải có thể làm cho việc định hình hơi áp lực không được đều khắp Sự chênh lệch nhiệt độ này dẫn đến sự không đồng đều trong xử

lý vải

Trên thực tế trước khi định hình hơi áp lực, các quá trình xử lý được thực hiện trước bao gồm sấy ở máy văng…có thể ở hàm ẩm thấp, sau quá trình này vải có hàm ẩm khoảng 2-8% Khoảng giá trị này không phải là giá trị tối ưu cho quá trình định hình hơi áp lực Mức ẩm ít nhất là 14% cần được coi là giá trị tối thiểu để vải len đạt được thỏa mãn các giá trị của mỗi công đoạn hoàn tất định hình hơi áp lực Sự điều hòa ẩm, khi vải được xếp thành lớp hoặc được cuộn lại rất chậm và có thể kéo dài nhiều tuần Một quá trình điều hòa để tăng hàm ẩm của vải lên ít nhất 15-20% là cần thiết để tăng hiệu quả định hình bền

-Tác dụng của vải bọc kèm

Các loại vải lót khác nhau về độ dày, mật độ sợi, kiểu dệt, thành phần sợi,

có những tác dụng khác nhau đối với quá trình Tuy nhiên đối với một loại vải bọc kèm nhất định, sự khác nhau chủ yếu là ở độ căng vải bọc, nhiệt độ và hàm

ẩm

+ Thành phần của vải bọc kèm

Ẩm ngưng tụ trong cuộn vải trong pha gia nhiệt có thể vượt quá khả năng hấp thụ của vải lót Phần nước đã ngưng tụ quá mức có thể ở dạng nước tự do trong vải bọc hoặc có thể được vải len hấp thụ Việc di chuyển của nước từ vải bọc vào vải len có thể làm tăng hàm ẩm của vải Việc hấp thụ nước dư này dẫn đến việc tăng nhiệt độ của vải len do sự hấp thụ này tiếp tục phát sinh nhiệt

Hàm ẩm sẽ tăng ít hơn khi vải bọc được làm từ vải bông và cao hơn khi vải bọc được làm từ Polyester hoặc nylon Sự khác nhau đó là do sợi bông, sợi polyester và sợi nylon có khả năng hấp thụ hơi ẩm khác nhau, và khả năng truyền hơi ẩm sang vải len của chúng cũng khác nhau

+ Độ căng của vải bọc

Cần phải kiểm soát kỹ độ căng của vải bọc Vải phải được kéo với một áp lực hợp lý để tạo ra được sự thay đổi trên cấu kết bề mặt xốp và độ dày mong muốn Đôi khi áp lực của vải lót làm giảm độ dày của vải cho tới khi đạt độ dày yêu cầu Nói chung với vải lót dệt kiểu satanh, độ bóng của vải sẽ tăng khi tăng độ căng Người ta thường sử dụng một áp lực liên tục lên vải để làm giảm độ dày của vải trước khi định hình hơi áp lực, và trong trường hợp này độ căng của vải lót phải đạt được đủ lớn để có được những hiệu quả làm phẳng đặc biệt

Nếu sức căng của vải bọc quá lớn, các cuộn vải sẽ chặt quá gây ra những tác dụng không mong muốn… Sức căng của vải bọc cao làm giảm khả năng thấm hơi và sự khác nhau nhiều về áp lực dọc cuộn vải khi thanh lọc Điều này

có nghĩa là áp lực và nhiệt độ bên trong cuộn vải có thể lớn đến mức tạo ra những định hình bền trước cuộn vải được gia nhiệt đúng quy cách Trong những trường hợp như vậy không thể có được sự đồng đều trong định hình bền của toàn bộ cuộn vải, cho dù hơi nước có được thổi vào theo các hướng khác nhau Việc thanh lọc bằng bơm chân không có thể làm giảm áp lực hơi nước, và do đó làm giảm những định hình bền không mong muốn ở giai đoạn này của quá trình Vết vân sóng là một hậu quả không mong muốn khác có thể xảy ra đối với những cuộn vải quá chặt

+ Nhiệt độ của vải bọc

Khi vải bọc được sử dụng liên tục với chu trình cuốn, xông hơi và tở vải, vải bọc kèm có xu hướng dần dần tăng hàm ẩm Ở một số máy, các trục sấy được dùng để làm cho vải lót không bị bão hòa nước Khi cuộn vải được hình thành với vải lót ấm (do được gia nhiệt từ chu trình định hình trước đó), vải lót

sẽ làm nóng vải len và nhiệt độ lên khoảng 60-70oC trước khi vải được đưa vào nồi hấp Kết quả là sẽ có ít hơn lượng hơi nước ngưng đọng trên vải ấm để vải đạt được nhiệt độ 100oC so với những vải ở nhiệt độ bình thường (khoảng 3% nước sẽ cần cho vải ở nhiệt độ 60oC so với khoảng 6% cho vải ở nhiệt độ 20oC)

Do đó hàm ẩm của vải chỉ tăng lên rất ít khi nhiệt độ của vải bọc tăng

Nếu vải được tở khỏi cuộn khi nó vẫn còn nóng, thì định hình dính có thể

sẽ không xảy ra khi làm mát Cách này đã được sử dụng để giảm độ bóng định hình dính sau quy trình định hình hơi áp lực Độ co hồi phục có thể giảm nếu vải được tháo ra và làm mát không kéo căng

*Sơ đồ thiết bị định hình hơi áp lực

Trong quá trình định hình hơi áp lực, vải len được cuộn cùng với vải bọc kèm trên một thùng trụ có khoan lỗ và được xử lý trong nồi hấp cùng với hơi nước dưới áp suất lớn hơn áp suất khí quyển, có rất nhiều kiểu thiết kế khác nhau nhưng các bộ phận cơ bản nhất đều bao gồm:

1 Bộ phận chuẩn bị vải, vải bọc và tở cuộn ra sau khi định hình

3 Nồi hấp với các vách được đốt nóng, buồng hấp được nối với bơm hút chân không

4 Bộ phận làm mát vải sau khi xử lý

Trong quá trình định hình hơi áp lực, vải len có hàm ẩm trong khoảng 5 đến 15%, được nằm xen kẽ với một vải bọc kèm và đưa vào thùng áp lực Không khí ở trong nồi hấp và ở trong cuộn vải được hút hết ra và thay vào đó là hơi nước sẽ được thấm vào các lớp của cuộn vải len và vải bọc Có hệ thống bơm chân không để hút không khí ra khỏi nồi hấp trước khi đưa hơi nước vào Công việc này là bắt buộc để đảm bảo nhiệt độ bên trong nồi hấp đạt được tới giá trị cần thiết (Ở mức áp suất 200 kPa, với 20% không khí trong hơi nước bão hòa nhiệt độ có thể giảm đi 7oC) Việc rút hết không khí ra khỏi len tránh được hiện tượng oxy trong không khí có thể phản ứng với len gây ố vàng và giảm tác dụng định hình bền Hơn nữa một số màu nhuộm không bền vững khi bị oxy hóa và màu nhuộm sẽ bị ảnh hưởng ít nhiều

Sau khi hút sạch không khí, vải được gia nhiệt bằng hơi bão hòa đến nhiệt

độ giữa 110-130oC trong một vài phút, hàm ẩm của vải có thể tăng tới cực đại khoảng 6-8%, hơi nước cấp nhanh cho đến mức áp suất cần thiết và duy trì mức

đó trong một thời gian, thường là dưới 5 phút, phụ thuộc vào kích thước và độ xốp của cuộn vải và vào áp suất hơi bão hòa

Hơi nước đưa vào cuộn vải được tuần hoàn từ ngoài vào trong và từ trong

ra ngoài Sau đó xả áp suất bằng cách mở van thông hơi của nồi hấp Cuộn vải được làm nguội trước khi tở ra bằng cách hút không khí nguội bên ngoài vào trong buồng hấp hoặc trong khi tở vải sẽ được làm nguội bằng không khí xung quanh Vải bọc được chạy qua trục sấy đã được đốt nóng bằng hơi trước để làm khô đều trước khi nó được cuốn lại, chuẩn bị cho lần sau

Vải bọc có nhiều loại khác nhau về thành phần, độ dày, mật độ sợi của vải Trước đây loại vải bọc phổ biến nhất là dùng vải bông dệt thoi có trọng lượng nặng Hiện nay loại phổ biến là dùng vải được dệt từ sợi tổng hợp dọc lõi philament bọc bông bên ngoài Có hai loại vải bọc chính được dùng để tạo ra các hiệu ứng bề mặt khác nhau trên vải xử lý: Vải bọc sa tanh trơn và ít bị nén tạo ra bề mặt bóng láng cho vải len Vải bọc Molleton mềm hơn và thường được dệt tuyết, vì vậy loại này cho kết quả xốp hơn và kém bóng hơn Khối lượng vải bọc có thể bằng 2-3 lần khối lượng của len trong mỗi cuộn Việc kiểm soát độ

căng của vải bọc, làm tăng sự ổn định của áp lực cơ học tác động lên vải Để giảm thiểu tác động của lực nén lên vải tại phần giữa cuộn, giảm độ căng của vải bọc trong khi đánh cuộn vải

Thiết kế vải bọc cũng liên tục được cải tiến để tăng thời gian sử dụng của

nó và đáp ứng được các yêu cầu về định hình hơi áp lực của các loại vải len nhẹ Điều quan trọng là giảm được độ xốp bề mặt của vải bọc để tránh những tác động xấu lên các loại vải nhẹ

Tuy nhiên nếu ở các điều kiện lý tưởng, độ pH, hàm ẩm của vải và của vải bọc luôn được kiểm soát, việc hoàn toàn loại bỏ sự khác nhau giữa các lô hàng sau xử lý vẫn có thể sẽ khó đạt được khi việc định hình hơi áp lực vẫn còn áp dụng quy trình gián đoạn Để khắc phục độ đồng đều này tốt hơn cả vần là xử lý trên các thiết bị dạng liên tục, tuy vậy nó cũng còn có mặt hạn chế hơn so với gián đoạn ở mức độ định hình bền

*Thông số công nghệ xử lý như sau:

Vải bọc kèm được dệt từ sợi PET/CO, kiểu dệt satin

Hút chân không: 60 giây

Nhiệt độ định hình: hơi bão hòa nhiệt độ 120oC

Thời gian: 4,5 phút

Xả áp và hạ nhiệt tới 80oC

Làm nguội bằng quạt hút để tách bỏ phần ẩm dư trong quá trình xông hơi

Tở vải ra xe kết hợp với việc làm mát bằng quạt gió trên băng tải dẫn vải

để vải xuống xe đạt tới nhiệt độ môi trường xung quanh

*Đánh giá kết quả thử nghiệm:

So sánh các mẫu vải sau xử lý hòan tất theo 03 quy trình thử nghiệm cho thấy: Mẫu vải len 100% xử lý theo quy trình 1 (bảng 3) cho kết quả vải len về chất lượng ngoại quan cũng như độ mềm mượt đạt được tốt nhất.Chỉ tiêu về đô

co hồi phục của vải len theo phương pháp ngấm ướt tĩnh vải ở trạng thái tự do (điều hòa – sấy – ngấm ướt 30 phút/25oC – sấy - điều hòa) cũng cho kết quả mẫu vải xử lý theo quy trình 1 đạt được chỉ tiêu độ co hồi phục thấp nhất Đề tài lựa chọn phương án xử lý trên mẫu lớn theo quy trình thử nghiệm 1

II.3.3 Áp dụng triển khai thử nghiệm mẫu lớn