Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm vải từ sợi chuối

1 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHKT 2010 1/ Cơ quan chủ trì: Phân Viện Dệt-May Tại Thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ : 345/128A Trần Hưng Đạo, Quận 1, Tp. HCM 2/ Tên đề tài: “Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm vải từ sợi chuối” Thực hiện theo hợp đồng KHCN số 095.10RD/HD-KHCN ký ngày 25 tháng 02 năm 2010 giữa Bộ công thương và Phân Viện Dệt May tại TP.Hồ Chí Minh. 3/ Chủ nhiệm đề tài: KS. Phạm Thị Mỹ Giang 4/ Cán bộ phối hợp nghiên cứu đề tài: Nguyễn Anh Kiệt ThS. Dệt May Nguyễn Thanh Tuyến Kỹ sư sợi –dệt Lê Đức Lộc Kỹ sư hóa nhuộm Lưu Văn Chinh Kỹ sư hóa nhuộm 5/ TP. Hồ Chí Minh – Tháng 12 năm 2010 2 LỜI NÓI ĐẦU Từ ngàn xưa con người đã quan tâm đến việc làm đẹp cho chính mình. Tùy theo từng thời kỳ phát triển khác nhau mà các vật dụng làm đẹp phục vụ cho con người cũng rất đa dạng, phong phú; vật trang sức có thể chỉ là một mảnh xương, chiếc lá, hòn đá, cao cấp hơn là các món bằng đồng, bạc, vàng. Khi xã hội văn minh, nhu cầu cần mặt ấm xuất hiện, con người đã nghĩ ra việc tìm thứ gì đó để che chắn cho mình; đó có thể là lá cây, vỏ cây, da thú… Dần dần, cùng với sự phát triển, hoàn thiện về con người và kỹ thuật, con người đã nghĩ ra cách se sợi từ các loại xơ tự nhiên, đan kết các sợi này với nhau để tạo ra các mảnh vải che thân. Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, con người đã nghiên cứu, sản xuất rất nhiều loại xơ, sợi, vải nhân tạo. Các loại vật liệu này ngày càng được cải thiện để tính chất của nó có những đặc điểm ưu việt như sợi tự nhiên. Tuy nhiên, vật liệu dệt có nguồn gốc tự nhiên vẫn đóng một vai trò quan trọng trong ngành dệt may. Người tiêu dùng vẫn có xu hướng tìm về với tự nhiên. Các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên vẫn rất được ưa chuộng và trở thành xu hướng thời trang hiện đại. Ngoài các loại vải như tơ tằm, len, lanh, cotton thì vải chuối cũng là một loại vải có nguồn gốc từ tự nhiên, sở hữu các đặc tính ưu việt như hút ẩm tốt, có độ bóng đẹp, có các đường gân đẹp mắt… Vải chuối thường dùng để may áo nam, nữ thời trang, vest, sơ mi, ga, màn, vải trang trí nội thất… Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới. Mùa hè ở nước ta rất nóng và khắc nghiệt, không khí khô, nhiệt độ lên rất cao. Vì vậy, người tiêu dùng luôn có xu hướng lựa chọn các loại vải có khả năng thấm hút mồ hôi tốt, thông thoáng. Nắm bắt được các đặc tính tiêu dùng này, nhóm nghiên cứu đã có ý tưởng nghiên cứu công nghệ dệt và hoàn tất vải từ sợi chuối. Năm 2010, với sự chấp thuận, đồng ý của Bộ Công Thương, Phân Viện Dệt May đã thực hiện nghiên cứu công nghệ dệt –nhuộm vải từ sợi chuối pha cotton. Sản phẩm vải chuối tạo thêm sự đa dạng cho các sản phẩm của ngành dệt may Việt Nam, nâng cao tính cạnh tranh cho ngành, đáp ứng được nhu cầu về chất lượng, thời trang cho người tiêu dùng. 3 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 Mục tiêu – Phạm vi của đề tài 5 Nội dung nghiên cứu 5 Phương pháp nghiên cứu 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6 I. Nghiên cứu thị trường 6 II. Nghiên cứu nguyên liệu xơ chuối xơ cotton 11 1. Phân loại và mô tả xơ chuối 11 2. Ứng dụng của xơ chuối 11 3. Tính chất xơ chuối và xơ cotton 13 4. Các loại sợi chuối 23 CHƯƠNG 2. THỰC HÀNH I. Thiết kế mặt hàng 26 1. Thiết kế mặt hàng vải mỏng – MC 1 26 2. Thiết kế mặt hàng vải có trọng lượng trung bình – MC2 28 3. Thiết kế mặt hàng vải trang trí – MC3 30 II. Quy trình công nghệ 32 III. Chuẩn bị dệt: Công đoạn mắc – hồ 33 IV. Công đoạn dệt 35 V. Công đoạn tiền xử lý – Nhuộm – Hoàn tất 36 V.1. Thí nghiệm mẫu nhỏ 36 1. Thí nghiệm tiền xử lý: Rũ hồ - nấu tấy 38 2. Thí nghiệm nhuộm cho vải chuối/cotton 44 3. Thí nghiệm hoàn tất làm mềm vải chuối/cotton 49 V.2. Sản xuất mẫu lớn 50 1. Tiền xử lý 50 2. Nhuộm 54 4 3. Hoàn tất 55 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ và BÌNH LUẬN 60 KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ 61 1. Ý nghĩa khoa học kỹ thuật 61 2. Hiệu quả kinh tế xã hội 61 3. Triển vọng áp dụng kết quả nghiên cứu 61 Phụ lục Tài liệu tham khảo 5 Mục tiêu – Phạm vi của đề tài: - Mục tiêu của đề tài là khảo sát, nghiên cứu và lựa chọn thiết bị - công nghệ phù hợp để dệt và nhuộm vải từ sợi chuối. - Phạm vi đề tài: nghiên cứu công nghệ tạo ra 03 mặt hàng +Vải mỏng, trọng lượng 100-120g/m 2 +Vải có trọng lượng trung bình 140-170g/m 2 +Mặt hàng vải trang trí Nội dung nghiên cứu: - Tham khảo tài liệu, tìm hiểu thông tin và công nghệ thị trường; - Lựa chọn nguyên liệu, công nghệ, thiết bị phù hợp. - Tiến hành thí nghiệm sản xuất, thử nghiệm mẫu nhỏ. - Đánh giá và hiệu chỉnh công nghệ. - Hoàn chỉnh công nghệ, thử nghiệm mẫu vừa. - Đánh giá kết quả, khả năng ứng dụng công nghệ. - Tổng kết, viết báo cáo Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích hệ thống. - Phương pháp lịch sử, kế thừa những thành quả nghiên cứu. - Phương pháp tham dự, phương pháp chuyên gia. 6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. Nghiên cứu thị trường: Xơ chuối là loại xơ mới, có nguồn gốc tự nhiên và là xơ libe, được tách xơ từ thân cây chuối. Loại cây này được trồng rất nhiều ở vùng khí hậu nhiệt đới. Do xu hướng của thế giới hiện nay là bảo vệ, thân thiện với môi trường nên trong những năm gần đây xơ chuối đã tạo được sự chú ý, quan tâm của các nhà sản xuất ở các nước trên thế giới. Tính chất của xơ chuối rất ưu việt: hút ẩm tốt, hút và thoát ẩm nhanh, dễ phân hủy (thân thiện với môi trường), xơ bóng, nhẹ. Vải dệt từ sợi chuối có khả năng hút và thoát ẩm tốt tạo cảm giác thoáng mát, thoải mái cho người mặc, vải có độ bóng, đẹp, độ thẩm mĩ cao, rất thời trang. Xơ chuối rất phát triển ở Philipin, tuy nhiên sợi chuối ở Philipin, Nepal chỉ là sợi kéo bằng tay, rất thô, chủ yếu dùng để đan móc thủ công. Trong hội nghị cấp cao các nước Asian, tổ chức ở Philipin, vải dệt từ sợi chuối được dùng để may trang phục cho các nguyên thủ quốc gia ở các nước. Hiện nay, Trung Quốc đã nghiên cứu công nghệ chế biến xơ và sản xuất sợi chuối công nghiệp. Chỉ số sợi chuối cao nhất hiện nay là 60Nm. Vải dệt từ sợi chuối được dùng trong may mặc, làm vải màn, khăn tắm, ga trải giường Cây chuối được tìm thấy đầu tiên ở đảo Philipin; người Mã Lai tách xơ chuối để làm dây thừng, lưới đánh cá, và cả vải may mặc. Năm 2002, sản lượng xơ chuối được trồng ở Philipin đạt 72.000 tấn, Ecuador đạt 26.000 tấn, Costa Rica đạt 1.100 tấn, Indonesia đạt 600 tấn, Equatorial Guinea đạt 500 tấn, Kenya đạt 30 tấn. 7 Sau đây là sản lượng sản xuất xơ tự nhiên của thế giới ( năm 1998 – 2000): Bảng 1. Sản lượng sản xuất xơ tự nhiên của thế giới Lo ại x ơ Tri ệu tấn Cotton 19, 32 Đay (jut e) & các lo ại t ương t ự 3, 52 Len & các lo ại x ơ có ngu ồn gốc gốc từ lông động vật 1, 52 Lanh 0, 6 Xidan (sisal) 0, 386 Bông g ạo (Kapok) 0, 195 Gai (ramie) 0, 17 Chu ối (Abaca) 0, 095 Tơ t ằm dâu, t ơ t ằm sắn, v à tơ t ừ tằm dại khác 0, 1135 Gai d ầu (hemp) 0, 08 T ổng sản l ư ợng các loại x ơ t ự nhi ên 26, 0 Nếu so sánh với sản lượng của các loại xơ tự nhiên khác, sản lượng xơ chuối chỉ cao hơn xơ gai dầu (hemp), bằng khoảng 1/2 sản lượng xơ gai (ramie). Hiện nay, thị trường xơ chuối rất nhỏ, và là một loại xơ mới, ít được người tiêu dùng biết đến. Tuy nhiên, các nhà sản xuất, cung cấp xơ, sợi Trung Quốc đang xem xơ chuối là vật liệu dệt tiềm năng trong tương lai. Hình 1. Cây chuối lấy xơ 8 Cây chuối (abaca) là loại cây sống lâu năm, trông giống cây chuối lấy quả. Khi cây trưởng thành, nó sẽ có từ 12-30 cây con mọc từ rễ chính. Các thân cây có chiều cao từ 3 -7,5m, đường kính thân cây từ 120-300mm. Thân cây gồm 90% là nước, sáp và 2-5% là xơ; phần còn lại là các tế bào mô mềm. Cấu trúc thân cây gồm các lớp vỏ bọc hình lưỡi liềm, dài, bọc, ép chặt vào nhau từ trong lõi trở ra. Hình 2. Mặt cắt ngang thân cây chuối Lá của nó có chiều dài 1-2m, rộng gần 0,3m. Khi cây trưởng thành sẽ ra hoa, kết trái, nhưng là quả không ăn được, dài khoảng 80mm. Trong mỗi lớp vỏ bọc gồm có 03 lớp riêng biệt. Lớp ngoài gồm có biểu bì, chứa các bó xơ phân bố trong thể mô mềm. Lớp giữa gồm các mô mạch sợi chứa nhiều nước. Lớp trong gồm các mô mềm. Số lượng và chất lượng xơ trong mỗi lớp vỏ bọc tùy thuộc vào độ rộng và vị trí của nó trong thân cây. Mỗi thân cây có khoảng 20 lớp vỏ bọc, được chia thành 04 nhóm: lớp vỏ bọc bên ngoài, lớp gần kề, lớp giữa và lớp trong. Mỗi lớp sẽ cho xơ có cấp chất lượng khác nhau. Để tách xơ, thân cây được chặt ra và cắt hết lá. Ở giai đoạn này có 2 cách để tách xơ. Cách 1: được sử dụng rộng rãi ở Philipin, làm hoàn toàn bằng phương pháp thủ công, được gọi là quá trình bóc. Tại rẫy thân cây chưa được tách thành từng lớp, các lớp được làm dẹt, phẳng bằng cách đưa dao vào lớp ngoài và lớp giữa, rạch một dải rộng khoảng 50-80mm và kéo dài hết chiều dài thân cây. Xơ được lấy ra từ các dải vỏ này bằng cách nạo hết phần lõi cứng đi. Để giảm thiểu sức lao động và nâng cao năng suất, quá trình nạo được cải tiến, cơ giới hóa. Máy bóc vỏ có tên là Hagotan, máy này có thể nạo sạch liên tục từ 6-8 dải xơ. 9 Cách 2: được gọi là bóc vỏ, được sử dụng ở Mỹ, Indonesia, và 1 phần ở Philipin. Máy bóc có 30m băng đai truyền, 1 bộ phận ép, 1 trục làm dập lớp vỏ, 1 dây cuaroa bằng thừng và 1 bộ phận bóc, tách. Thân cây được cấp vào băng chuyền để đưa vào bộ phận ép, làm dập thân chuối. Phần thân chuối bị dập này sẽ được đưa tiếp vào băng chuyền để bóc tách vỏ. Đầu tiên, ½ thân chuối sẽ được bóc và sau đó là phần còn lại. Phần thân đã được bóc tách được chuyển qua cặp trục ép khác, sau đó đưa vào trong máy chải, để chải thành những dải xơ. Xơ sẽ được đánh giá, phân loại theo màu sắc dùng kéo để cắt phần cuối của dải xơ, phần bị rối và bẩn. Sau đó, sấy khô ở nhiệt độ 100 độ C, và đóng gói. Quá trình tách xơ này có thể làm được 16-35 tấn/h (chuối tươi). Xơ được tách bằng máy (cách 2) chịu nhiều tổn thương nên độ bền giảm. Ngược lại, làm bằng tay (cách 1) xơ sẽ bền và bóng hơn, tuy nhiên lượng xơ thu được lại ít hơn. Lượng xơ thu được thường là 2-3% so với trọng lượng thân cây. 1 hecta đất có thể trồng và cho 200-800 kg xơ. Cấp xơ được phân chia theo màu, độ sạch, phương pháp làm khô, lấy xơ, vị trí của lớp vọ bọc thân cây chuối. Công dụng chính của xơ là làm dây thừng, bện chão thừng đi biển, túi trà và cà phê, giấy, vải Cây chuối này thuộc họ chuối Muscacease, giống Musa, nó có 100 loài. Khoảng 20 loài có ý nghĩa kinh tế quan trọng, chỉ 3-4 loại được trồng phổ biến, rộng rãi ở Philipin. Theo thống kê của Philipin: - Số hộ nông dân trồng, sản xuất xơ chuối : 89.071 - Số đơn vị kinh doanh : 617 - Nhà máy sản xuất dây thừng : 6 - Nhà máy sản xuất bột nhão : 6 - Nhà máy sản xuất xơ thủ công : 105 - Số đơn vị kinh doanh xuất khẩu : 31 - Tổng diện tích trồng trọt : 141.711 hecta 10 - Sản lượng trung bình : 68.819 tấn Ở Philipin, cây chuối được trồng ở 48 tỉnh thành, sau đây là 10 tỉnh sản xuất xơ chuối nhiều nhất: - Catanduanes - Leyte - Southern Leyte - Northern Samar - Davao Oriental - Surigao del Sur - Davao del Sur - Sulu - Sorsogon - Western Samar Tổng sản lượng năm 2006 là: 66.471 tấn. - Xuất khẩu trung bình (từ năm 1997-2006): Bảng 2. Sản lượng hàng hóa và giá trị xuất khẩu (1997-2006) của Philippin Loại hàng hoá Số lượng (tấn) Giá trị (giá FOB USD) Xơ thô 12.887 14.049.398 Bột nhão 17.384 38.391.313 Dây chão, thừng 7.725 11.379.481 Sợi và vải - 396.910 Xơ thủ công - 15.046.555 Tổng thu nhập trung bình - 79.263.657 [...]... loại sợi 100% chuối và sợi chuối pha với các loại xơ khác: a Sợi kéo theo phương pháp kéo sợi có cọc: - Sợi chuối 100%: chi số 8-40 Ne - Sợi chuối pha cotton chải kỹ 70/30: chi số 16-40 Ne - Sợi chuối pha cotton chải kỹ 50/50: chi số 16-40 Ne 23 - Sợi chuối pha cotton chải kỹ 30/70: chi số 16-40 Ne - Sợi chuối pha modal 70/30: chi số 16-40 Ne - Sợi chuối pha tencel 70/30: chi số 16-40 Ne - Sợi chuối. .. Sợi kéo theo phương pháp kéo sợi không cọc: - Sợi chuối 100%: chi số 8-21 Ne - Sợi chuối pha cotton 70/30: chi số 16-30 Ne - Sợi chuối pha cotton 50/50: chi số 16-30 Ne - Sợi chuối pha cotton 30/70: chi số 16-30 Ne - Sợi chuối pha modal 70/30: chi số 16-30 Ne - Sợi chuối pha tencel 70/30: chi số 16-30 Ne - Sợi chuối pha soybean 50/50: chi số 16-30 Ne Sợi chuối có thể được kéo bằng phương pháp kéo sợi. .. 155 6 Lược dệt Khe/inch 12 7 Số sợi sâu 1 khe Nền Sợi/ khe 2 Biên Sợi/ khe 2 Tổng số sợi dọc nền Sợi 3.792 Biên Sợi 48 Toàn bộ Sợi 3.840 Mật độ dọc Sợi/ 10cm 240 Mật độ ngang Sợi/ 10cm 210 Độ co dệt dọc % 1.8 Độ co dệt ngang % 1.9 Trọng lượng sợi dọc g/m 108.5 sợi g/m 190.2 Trọng lượng sợi toàn g/m 254.5 8 9 10 11 Trọng lượng ngang bộ Trọng lượng g/m2 g/m2 192.7 31 II Quy trình công nghệ: (a) Vải chuối/ cotton... là xơ libe Khi dệt vải từ sợi chuối pha cotton cần chỉnh máy giảm thiểu sức căng sợi dọc, và sức căng sợi ngang phải đều Quá trình dệt sợi chuối pha cotton sẽ gây ra bụi, gồm có những mẫu xơ rất ngắn và bột hồ Loại bụi này là nguyên nhân gây ma sát sợi trong suốt quá trình dệt Đây chính là nguyên nhân gây đứt sợi, làm giảm chất lượng vải Điều kiện nhà xưởng tốt nhất để dệt vải từ sợi chuối pha cotton... trắng Sợi ngang Sợi dọc (b) Vải chuối/ cotton nhuộm màu Sợi ngang Sợi dọc Mắc Mắc Hồ Hồ Dệt Dệt Đốt lông Đốt lông Rũ hồ Rũ hồ Nấu, Tẩy Nấu, Tẩy Nhuộm Xử lý làm mềm vải Giặt Văng sấy, định hình Xử lý làm mềm vải Chống co KTCL Đóng gói Văng sấy, định hình Chống co KTCL Đóng gói 32 III Chuẩn bị dệt: Công đoạn mắc – hồ Mặt hàng vải chuối pha cotton có thể mắc, hồ trên dây chuyền cotton Tuy nhiên, do sợi chuối. .. bám dính vào sợi, tạo diều kiện thuận lợi cho quá trình dệt Thiết bị sử dụng: Mắc : Máy mắc Yung Hung của Hàn Quốc Hồ : Máy hồ Kanamaru của Nhật 34 IV Công đoạn dệt: Các loại vải thuộc họ xơ libe thường được dệt trên máy dệt kiếm Do máy dệt kiếm có tốc độ và độ mở miệng vải nhỏ thích hợp với các loại sợi có độ đàn hồi thấp Máy dệt khí và máy dệt nước không phù hợp để dệt các loại vải từ sợi có nguồn... bóng kém hơn so với vải có thành phần 100% là chuối Do xơ chuối có khả năng thấm hút tốt hơn cotton nên mặc có cảm giác thoải mái, dễ chịu hơn so với vải cotton 100% Ngoài vải chuối 100%, vải chuối pha cotton, trên thị trường còn có một số loại vải chuối pha modal, tencel, soybean,…Kiểu dệt thường sử dụng cho loại vải này là kiểu dệt vân điểm, vân chéo Hiện nay, vải chuối và các loại vải pha của nó vẫn... mặt hàng vải chuối/ cotton mỏng – MC1 TT Các thông số 1 MC 1 Nguyên liệu dọc Ne 20/1 Nguyên liệu ngang Ne 20/1 Độ săn sợi dọc x/m 653 Độ săn sợi ngang 2 Đơn vị đo x/m 653 3 Kiểu dệt 4 Khổ mắc máy cm 158 5 Khổ hạ máy cm 154 6 Lược dệt Khe/cm 12 7 Số sợi sâu 1 khe Nền Sợi/ khe 2 Biên Sợi/ khe 2 Tổng số sợi dọc nền Sợi 3.744 Biên Sợi 48 Toàn bộ Sợi 3.792 8 Vân điểm 27 Mật độ dọc Sợi/ 10cm 210 Độ co dệt dọc... Khe/cm 12 7 Số sợi sâu 1 khe Nền Sợi/ khe 2 Biên Sợi/ khe 2 Tổng số sợi dọc nền Sợi 3.744 Biên Sợi 48 Toàn bộ Sợi 3.792 Mật độ dọc Sợi/ 10cm 240 Mật độ ngang Sợi/ 10cm 200 Độ co dệt dọc % 1.8 Độ co dệt ngang % 1.3 g/m 108.6 8 9 10 11 Trọng lượng sợi dọc Vân điểm 29 sợi g/m 180.1 Trọng lượng sợi toàn g/m 288.7 g/m2 185.1 Trọng lượng ngang bộ Trọng lượng g/m2 3 Thiết kế mặt hàng vải chuối/ cotton trang trí – MC3:... đề tài là nghiên cứu công nghệ tạo ra 03 mặt hàng: + Vải mỏng: dùng để may áo thời trang cho phụ nữ, trọng lượng 90-120 gr/m2 Kí hiệu MC 1 + Vải có trọng lượng trung bình: dùng để may quần thời trang cho phụ nữ, và may áo nam, trọng lượng 140-170 gr/m2 Kí hiệu MC 2 + Vải trang trí nội thất MC3 Nguyên liệu sử dụng: sợi chuối pha cotton, thành phần chuối (55%) + cotton (45%) Vải dệt từ xơ chuối pha cotton . ý của Bộ Công Thương, Phân Viện Dệt May đã thực hiện nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm vải từ sợi chuối pha cotton. Sản phẩm vải chuối tạo thêm sự đa dạng cho các sản phẩm của ngành dệt may Việt. lựa chọn thiết bị - công nghệ phù hợp để dệt và nhuộm vải từ sợi chuối. - Phạm vi đề tài: nghiên cứu công nghệ tạo ra 03 mặt hàng +Vải mỏng, trọng lượng 100-120g/m 2 +Vải có trọng lượng. Quốc đã nghiên cứu công nghệ chế biến xơ và sản xuất sợi chuối công nghiệp. Chỉ số sợi chuối cao nhất hiện nay là 60Nm. Vải dệt từ sợi chuối được dùng trong may mặc, làm vải màn, khăn tắm,