Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm hoàn tất vải hai thành phần tơ tằm (sợi dọc filament) và cotton (sợi ngang) dùng trong may mặc

2011 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM VIỆN DỆT MAY PHÂN VIỆN DỆT MAY TẠI TPHCM oOo BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ DỆT NHUỘM HOÀN TẤT VẢI HAI THÀNH PHẦN TƠ TẰM (SỢI DỌC FILAMENT) VÀ COTTON (SỢI NGANG) DÙNG TRONG MAY MẶC. Đề tài số : 21.11.RD / HĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: LÊ HỒNG TÂM Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2011 2011 2 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2011 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 thiết kế công nghệ dệt nhuộm vải hai thành phần từ tơ tằm (sợi dọc) và cotton (sợi ngang) dùng trong may mặc” Thực hi ện theo h ợp đ ồng KHCN s ố 23.11 RD/HD -KHCN ký ngày 10 tháng 03 n ăm 2011 gi ữa Bộ công thương và Phân Vi ện D ệt May t ại TP.H ồ Chí Minh. 3/ Chủ nhiệm đề tài: KS. Lê Hồng Tâm 4/ Cán bộ phối hợp nghiên cứu đề tài: Bùi Thị Chuyên Kỹ sư Bùi Thị Minh Thúy Kỹ sư Nguyễn Thanh Tuyến Kỹ sư Phạm Thị Mỹ Giang Kỹ sư 5/ TP.Hồ Chí Minh – Tháng 12 năm 2011 2011 3 MỤC LỤC ĐỀ MỤC Mục lục Mở đầu 1 PHẦN I: TỔNG QUAN 4 I.1 Tổng quan về nguyên liệu 4 1.1. Tơ tằm 4 1.2. Xơ bông 5 I.2 Tính chất cơ lí, hóa lí của nguyên liệu 6 2.1 Đặc tính của tơ tằm 6 2.2 Đặc tính của xơ bông 9 I.3 Tổng quan dệt nhuộm sợi tơ tằm và sợi cotton 11 3.1 Tổng quan dệt nhuộm sợi tơ tằm 11 3.2 Tổng quan dệt nhuộm sợi cotton 22 PHẦN II: THÍ NGHIỆM MẪU 25 II.1 Quy trình công nghệ 25 II.2 Thiết kế mặt hàng 26 II.3 Nhuộm thí nghiệm sợi dọc bằng thuốc nhuộm axit 31 II.4 Nhuộm thí nghiệm sợi ngang bằng thuốc nhuộm hoạt tính 34 II.5 Dệt thí nghiệm 41 PHẦN III: TIẾN HÀNH SẢN XUẤT THỰC NGHIỆM 44 III.1 Thiết bị sử dụng 44 III.2 Quy trình công nghệ 45 III.3 Thông số kỹ thuật dệt 46 III.4 Làm mềm sợi dọc 47 2011 4 III.5 Thông số đảo- đậu-xe-hấp 47 III.6 Xử lí sợi dọc 48 III.7 Xử lí sợi ngang 53 III.8 Dệt 57 III.9 Hoàn tất vải 57 PHẦN IV: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ KIẾN NGHỊ 58 IV.1 Kết quả đạt được 58 IV.2 Kết luận 62 IV.3 Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 2011 5 MỞ ĐẦU Từ xưa, các sản phẩm may mặc từ vải tơ tằm, lanh , gai cotton đã được biết tới và luôn được ưa chuộng, trải qua nhiều thời kỳ, nhất là thế kỉ XX với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, các lọai vải tổng hợp dần chiếm lĩnh thị trường. Do chúng đáp ứng được các tiêu chí về sản lượng, bền và rẻ, phong phú về chủng lọai. Tuy nhiên khi đời sống được nâng cao. Người tiêu dùng lại muốn trở về với các sản phẩm may mặc truyền thống có nguồn gốc thiên nhiên do chúng có những ưu điểm vượt trội mà các lọai sợi tổng hợp khó đáp ứng như nhẹ, xốp, mát mẻ, có khả năng hút nhả ẩm tốt đặc biệt là chúng thân thiện môi trường, có khả năng kháng nấm mốc, chống tia UV. Để đáp ứng việc bảo vệ sức khỏe cũng như thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng về loại vải thân thiện với môi trường khiến các hãng dệt may khổng lồ trên thế giới ngày càng muốn khẳng định vị thế trong lĩnh vực dệt may bằng cách tăng cường sản xuất các loại vải “sạch” từ sợi tự nhiên. Sợi tự nhiên có thể được định nghĩa là "những sợi được tái tạo từ thực vật (như lá, thân cây, lớp vỏ hay cây,quả, hạt như cotton, sợi gai, dâm bụt, lanh, , sợi đay, tre, chuối, xơ dừa, bông gạo và rong tảo) hay động vật ( như tơ tằm, len), có thể dễ dàng chuyển đổi thành dạng sợi dùng cho dệt may hay dùng để sản xuất nhiều loại vật liệu khác". Việc sử dụng sợi tự nhiên để đáp ứng nhu cầu của con người bắt nguồn từ hàng ngàn năm trước và luôn giữ một vai trò quan trọng trong đời sống. Vải dệt từ sợi tơ tằm được sử dụng ở Trung Quốc từ những năm trước Công Nguyên, tiếp theo là Ấn độ, Nhật, Hàn quốc, Ý và sau này là các nước cộng hòa thuộc Nga, Mỹ latinh… Ngày nay chúng vẫn chiếm vị trí độc tôn để may các loại 2011 6 thời trang cao cấp và sang trọng bậc nhất. Tuy nhiên do giá nguyên liệu chúng quá cao , gấp mấy chục lần các loại sợi thiên nhiên khác. Nên người ta đã tìm cách dệt các loại vải pha từ tơ tằm với một vài loại sợi khác để làm giảm đáng kể giá thành sản phẩm nhưng vẫn giữ được các tính chất ưu việt của vải có nguồn gốc thiên nhiên. Được sự chấp thuận của Bộ Công thương. Năm 2011 nhóm đề tài đã tiến hành nghiên cứu mặt hàng vải dệt thoi từ tơ tằm và cotton. Đây là mặt hàng dệt từ sợi hoàn toàn có nguồn gốc từ sợi thiên nhiên. Do đó chúng vẫn giữ được các tính chất ưu việt như mát mẻ về mùa đông, ấm về mùa hè, thoáng, xốp và dễ phân hủy trong môi trường nhưng có giá thành thấp, được nhiều tầng lớp người tiêu dùng đón nhận. Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu thiết kế và lựa chọn thiết bị, công nghệ phù hợp để dệt, nhuộm, hoàn tất vải từ sợi tơ tằm kết hợp với sợi cotton tạo sản phẩm mới, thân thiện với môi trường, đa dạng hóa mặt hàng, có xu hướng thời trang mới. - Kết quả đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu thiết kế công nghệ dệt nhuộm vải hai thành phần tơ tằm và cotton dùng trong may mặc” có thể được ứng dụng trong thực tiễn, chất lượng cao, giá thành hợp lí nâng cao khả năng cạnh tranh. - Đưa sản phẩm này ra thị trường trong nước và thế giới. Nội dung đề tài: -Tổng quan về nguyên liệu 2011 7 -Nghiên cứu công nghệ xử lí nhuộm hoàn tất cho sợi tơ tằm (filament) và sợi cotton. Hệ sợi dọc: sợi tơ tằm (filament) Hệ sợi ngang: sợi cotton -Nghiên cứu công nghệ từ khâu chuẩn bị đến khâu dệt (dệt vải từ sợi nhuộm). -Tiến hành sản xuất thử nghiệm. -Phân tích, đánh giá các số liệu và kết quả thu được; hiệu chỉnh các thông số công nghệ cho phù hợp với quy trình dệt vải và quy trình nhuộm-hoàn tất để đưa vào sản xuất. 2011 8 PHẦN I: TỔNG QUAN I.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1. Tơ tằm Tơ tằm, tương tự len, là loại xơ protein thiên nhiên, được cấu tạo từ những  - aminoaxit. Có 2 giống tằm chính: (i)Tơ kéo được từ kén con tằm nuôi bằng lá cây dâu. Loại tơ này hiện đang được sản xuất ở Trung Quốc, Nhật , Ý, Triều Tiên, Iran,…(ii)Tằm dại do những con tằm hoang ăn lá cây sồi, lá sắn, lá thầu dầu dùng chủ yếu để kéo sợi đũi. Tằm là loại côn trùng, vòng đời trải qua 4 giai đoạn: trứng, tằm, nhộng (kén), ngài. Về phương diện cấu tạo, tơ tằm là loại xơ có cấu trúc rất đơn giản. Sợi tơ tằm được tạo thành từ hai sợi fibroin đơn rất dài kéo được từ kén tằm và liên kết với nhau từ keo serisin. Thành phần fibroin của tơ tằm chiếm khoảng từ 70%-80% và thành phần keo serisin chiếm khoảng từ 20%-30%. Ngoài ra sợi tơ tằm còn chứa một số khoáng chất và tạp chất. Màu sắc của sợi tơ tằm biến đổi tùy theo giống tằm và tùy theo loại thức ăn của con tằm, từ các màu kem nhạt, vàng nhạt đến xanh vàng hoặc nâu. Loại tơ tằm Hình 1: Tằm ăn lá dâu Hình 2: Kén tằm 2011 9 tussah không bị mất màu hoàn toàn qua các công đoạn xử lí làm trắng về sau. Ngoài ra, trong cơ cấu của tơ tằm Tussah còn có sự hiện diện của một sọc dọc đậm hoặc nhạt, do sợi tơ đơn sơ cấu không đều. Về phương diện hoá học, thành phần fibroin của tơ tằm gồm 1 chuỗi polypeptid cấu tạo bởi 18 chất aminoaxit, trong số đó các chất như alanin, glicin, serin, tirosin chiếm dến 93%. Tơ tằm tussah phân biệt với tơ tằm ăn lá dâu ở sự cấu tạo định lượng của thành phần fibroin. Hình 3: Tơ sống 2. Xơ bông Xơ bông được dùng rất nhiều trong ngành dệt may. Mỗi xơ bông là một tế bào thực vật mọc từ hạt của quả bông. Cây bông thuộc họ Malvacae là loại cây ưa nắng ấm và cần nhiều ánh sáng để phát triển. Xơ bông có hình dải dẹt, một đầu nhọn, đầu gắn hạt bông thì nhẵn, phẳng. Xơ có nhiều nếp xoắn, độ xoắn của xơ phụ thuộc vào độ chín của xơ bông. Công thức chung của xơ bông như sau: [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n Ta thấy mạch phân tử của xơ bông được tạo từ các gốc α-glucose liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 glucosid (liên kết ether), cứ hai gốc α-glucose tạo thành một 2011 10 khâu đơn gian, số khâu đơn giản lặp lại trong mạch phân tử gọi là hệ số trùng hợp n của xơ. Xơ bông có hệ số trùng hợp tương đối lớn n = 10000 đến 30000 nên phân tử lượng của nó cũng lớn. Điều này sẽ ảnh hưởng đến một số tính chất của xơ bông như độ mềm, độ bền cơ học, độ nhớt… Chiều dài xơ bông phụ thuộc vào giống và nơi trồng bông. Xơ bông có chiều dài lớn hơn, mảnh mai hơn thì có một số tính chất tốt hơn các loại xơ bông thông thường (VD: cường lực đứt). Hiện nay về mặt thương mại người ta có thể chia chiều dài xơ bông thành các nhóm sau: Nhóm chất lượng cao: có chiều dài xơ từ 35÷60mm, thường gặp ở các loại bông Mỹ (Florida), Ai Cập. Nhóm chất lượng tiêu chuẩn: có chiều dài xơ từ 25÷35mm. Nhóm chất lượng thấp: có chiều dài xơ từ 15÷20mm, thường gặp ở các loại bông Ấn Độ, Trung Quốc. Xơ bông sau khi thu hoạch được sơ chế và đóng thành những kiện lớn có khối lượng khoảng 250kg. I.2 TÍNH CHẤT CƠ LÝ, HÓA LÝ CỦA NGUYÊN LIỆU 2.1 Đặc tính của tơ tằm 2.1.1 Đặc tính vật lý a) Tính bền đứt và độ dãn đứt: tơ tằm là vật liệu dệt tự nhiên có độ bền cao nhất, tuy nhiên còn tùy thuộc vào giống tằm và kén tằm. Sợi tơ tằm ăn lá dâu có độ bền đứt khoảng 2,5-5,0 CN / tex . Nếu căn cứ vào độ mảnh của sợi tơ (1,5-2,5D ), thì độ bền này tương đương với các loại xơ sợi nhân tạo. Sợi tơ tằm Tussah có độ bền đứt khoảng 2,4 -2,6 CN / tex , tương đương với các loại tơ tằm ăn lá dâu cấp thấp. b) Độ bóng và cảm giác sờ tay: sau khi chuội, tơ tằm có độ bóng rất đặc biệt. Độ bóng tơ còn tùy thuộc vào tính chất của sợi tơ đơn và còn chịu ảnh hưởng của [...]... Những thuốc nhuộm có trên hai nhóm hoạt tính khác nhau trong cùng phân tử có độ hòa tan, đều màu và bền màu tốt, nhuộm ở 60˚C 28 2011 PHẦN II: THÍ NGHIỆM MẪU II.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Sợi dọc nguyên liệu Sợi ngang nguyên liệu (sợi tơ tằm filament) (sợi cotton) Làm mềm Guồng Đảo Nấu tẩy Đậu (2 lần) Nhuộm- hoàn tất Xe (2 lần) Đảo sợi Hấp (2 lần) Đánh ống Guồng Chuội Nhuộm- hoàn tất Đảo Mắc Dệt Vải thành phẩm... khuẩn, nấm mốc I.3 TỔNG QUAN DỆT NHUỘM SỢI TƠ TẰM VÀ COTTON 3.1 Tổng quan dệt nhuộm sợi tơ tằm 3.1.1 Làm mềm tơ: Trong thành phần tơ tằm có khoảng 25% keo sericin nên sợi rất cứng dễ tạo ma sát, gây khó khăn cho các công đoạn sản xuất Vì vậy cần thiết qua quá trình xử lý làm mềm tơ nhằm làm cho lớp keo sericin mềm mại, giúp cho sợi tơ mềm dẻo và trơn mượt Mặt khác, nó còn tạo cho tơ có một lượng ẩm thích... sát và nghiên cứu các đặc tính của vật liệu cũng như trong thực tế sản xuất, để đạt được mục tiêu đề tài là tạo ra sản phẩm mới, thân thiện môi trường, mặt hàng có thể ứng dụng đa dạng trong may mặc Vì vậy chúng tôi đề xuất quy trình sản xuất như trên II.2 THIẾT KẾ MẶT HÀNG Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu tạo ra 2 mặt hàng từ nguyên liệu tơ tằm filament (sợi dọc) và sợi cotton (sợi ngang) dùng trong. .. năng phản ứng với axit của tơ tằm kém hẳn sợi len do số nhóm amino tự do trong len cao hơn trong tơ tằm Sợi tơ tằm tương đối không bền với axit vô cơ Các axit vô cơ đậm đặc như H2SO4, HCl có thể cắt đứt cầu nối peptid và phá hủy tơ, đôi khi có thể hòa tan tơ hoàn toàn.Với các axit vô cơ loãng, tơ tằm bị co rút Tính chất này rất quan trọng, được sử dụng trong in hoa vải tơ tằm bằng axit Thường phương... pháp xử lý tơ tằm Ngoài tính bóng tơ tằm còn có cảm giác sờ tay mềm mại c) Tính hút ẩm – tính chịu nhiệt: tơ tằm là xơ protein nên tơ tằm có tính hút ẩm cao Trong điều kiện chuẩn (25oC - 65% độ ẩm) sợi tơ tằm hút được 11% ẩm Như vậy cao hơn cả sợi bông và hơi thấp hơn sợi len Ngoài ra sợi tơ tằm có thể hút được 30% độ ẩm mà vẫn không gây cho ta cảm giác bị ẩm ước Tơ tằm có tính giữ nhiệt và đồng thời... COO- + H2O R R Sợi tơ tằm rất nhạy cảm với chất kiềm: với các chất kiềm đậm đặc và ở nhiệt độ cao, sợi tơ tằm bị phá hủy nhanh chóng Với kiềm lỏng và ở nhiệt độ thường, thành phần fibroin của tơ tằm tương đối bền Các chất kiềm loãng tuy không gây thiệt hại nặng cho sợi tơ tằm, nhưng vẫn làm giảm độ bóng, vẻ mềm mại của tơ, nhất là ở nhiệt độ cao Do vậy, phải thận trọng khi cần xử lí tơ tằm với các chất... Tổng quan dệt nhuộm sợi cotton 3.2.1 Chuẩn bị sợi nhuộm Chuẩn bị sợi cho quá trình nhuộm là một công đoạn quan trọng để đạt được chất lượng nhuộm và xử lý hoàn tất Quá trình xử lý trước vật liệu bông cho nhuộm hoạt tính cần đảm bảo hàng nhuộm có khả năng ngấm tốt, ngấm đều, có độ trắng phù hợp với độ tươi sáng của màu được sản xuất Tất cả các loại: sáp và nhựa parafin tự nhiên; keo pectin và nhựa xenlulo... cùng tơ được đưa ra giũ thẳng, treo trong phòng không khí nóng từ 40 – 500C, hoặc phơi ở nơi có gió nhẹ và không có ánh mặt trời trực tiếp Sau khi tơ khô nên ủ tơ trong thùng carton kín từ 12-24h, làm cho độ ẩm giữa các lớp tơ được đều 3.1.2 Đảo tơ Đảo tơ là quá trình chuyển tơ từ dạng con guồng sang dạng ống, nhằm phù hợp cho các điều kiện cho các công đoạn tiếp theo Đảo tơ loại bỏ được tơ rối và các... anion khác có trong bể nhuộm Khi nhuộm với sự có mặt của ion sulphat, nó sẽ xẩy ra liên kết với vật liệu dệt, do đó thuốc nhuộm sẽ hấp phụ chậm hơn lên xơ sợi, điều đó làm tăng khả năng đều màu Bổ sung muối Na2SO4 tất 24 2011 nhiên chỉ có tác dụng khi pH < 5 Lượng muối dùng tối ưu phụ thuộc vào độ pH của bể nhuộm và độ đậm màu nhuộm pH thấp - màu nhạt, lượng dùng lớn nhất – màu đậm lượng dùng ít nhất... nhiệt và đồng thời tỏa nhiệt tốt Nhờ các tính chất trên mà hàng vải dệt từ sợi tơ tằm nhẹ (tỉ trọng tơ tằm 1,25), rất hợp với sinh lý con người và tạo cho người mặc cảm giác thoải mái (mát, ấm, sạch) 2.1.2 Đặc tính hóa học a) Tác dụng với axit : Tương tự len, trong phân tử tơ tằm có sự hiện diện của các nhóm amino tự do (NH2 ), do đó sợi tơ tằm có khả năng tạo phản ứng với các axit : H2N – CH – COOH + . 2011 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM VIỆN DỆT MAY PHÂN VIỆN DỆT MAY TẠI TPHCM oOo BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ DỆT NHUỘM HOÀN TẤT VẢI HAI THÀNH PHẦN TƠ. nhuộm vải hai thành phần từ tơ tằm (sợi dọc) và cotton (sợi ngang) dùng trong may mặc Thực hi ện theo h ợp đ ồng KHCN s ố 23.11 RD/HD -KHCN ký ngày 10 tháng 03 n ăm 2011 gi ữa Bộ công thương và. nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế công nghệ dệt nhuộm vải hai thành phần tơ tằm và cotton dùng trong may mặc có thể được ứng dụng trong thực tiễn, chất lượng cao, giá thành hợp lí nâng cao khả năng