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

Nên người ta đã tìm cách dệtcác loại vải pha từ tơ tằm với một vài loại sợi khác để làm giảm đáng kể giá thànhsản phẩm nhưng vẫn giữ được các tính chất ưu việt của vải có nguồn gốc thiên

BỘ CÔNG THƯƠNGTẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM

VIỆN DỆT MAYPHÂN 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

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 hiện theo hợp đồng KHCN số 23.11 RD/HD-KHCN ký ngày 10 tháng 03 năm 2011 giữa

Bộ công thương và Phân Viện Dệt May tại TP.Hồ Chí Minh

3/ Chủ nhiệm đề tài: KS. Lê Hồng Tâm

4/ Cán bộ phối hợp nghiên cứu đề tài:

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

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

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

MỞ ĐẦU

Từ xưa, các sản phẩm may mặc từ vải tơ tằm, lanh , gai cotton đã được biếttới và luôn được ưa chuộng, trải qua nhiều thời kỳ, nhất là thế kỉ XX với sự pháttriển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, các lọai vải tổng hợp dần chiếm lĩnh thịtrường Do chúng đáp ứng được các tiêu chí về sản lượng, bền và rẻ, phong phú vềchủng lọai

Tuy nhiên khi đời sống được nâng cao Người tiêu dùng lại muốn trở về với các sảnphẩm may mặc truyền thống có nguồn gốc thiên nhiên do chúng có những ưu điểmvượt trội mà các lọai sợi tổng hợp khó đáp ứng như nhẹ, xốp, mát mẻ, có khả nănghút nhả ẩm tốt đặc biệt là chúng thân thiện môi trường, có khả năng kháng nấmmốc, chống tia UV

Để đáp ứng việc bảo vệ sức khỏe cũng như thị hiếu ngày càng cao của người tiêudùng về loại vải thân thiện với môi trường khiến các hãng dệt may khổng lồ trênthế giới ngày càng muốn khẳng định vị thế trong lĩnh vực dệt may bằng cách tăngcường sản xuất các loại vải “sạch” từ sợi tự nhiên Sợi tự nhiên có thể được địnhnghĩa 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 vàrong tảo) hay động vật ( như tơ tằm, len), có thể dễ dàng chuyển đổi thành dạng sợidùng 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 CôngNguyên, tiếp theo là Ấn độ, Nhật, Hàn quốc, Ý và sau này là các nước cộng hòathuộc Nga, Mỹ latinh… Ngày nay chúng vẫn chiếm vị trí độc tôn để may các loại

thời trang cao cấp và sang trọng bậc nhất Tuy nhiên do giá nguyên liệu chúng quácao , gấp mấy chục lần các loại sợi thiên nhiên khác Nên người ta đã tìm cách dệtcác loại vải pha từ tơ tằm với một vài loại sợi khác để làm giảm đáng kể giá thànhsản phẩm nhưng vẫn giữ được các tính chất ưu việt của vải có nguồn gốc thiênnhiên.

Được sự chấp thuận của Bộ Công thương Năm 2011 nhóm đề tài đã tiến hànhnghiên cứu mặt hàng vải dệt thoi từ tơ tằm và cotton Đây là mặt hàng dệt từ sợihoàn 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 trongmôi trường nhưng có giá thành thấp, được nhiều tầng lớp người tiêu dùng đónnhận

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 thiệnvới 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 vảihai thành phần tơ tằm và cotton dùng trong may mặc” có thể được ứng dụngtrong thực tiễn, chất lượng cao, giá thành hợp lí nâng cao khả năng cạnhtranh

- Đưa sản phẩm này ra thị trường trong nước và thế giới

Nội dung đề tài:

-Tổng quan về nguyên liệu

-Nghiên cứu công nghệ xử lí nhuộm hoàn tất cho sợi tơ tằm (filament) và sợicotton.

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 sợinhuộm)

-Tiến hành sản xuất thử nghiệm

-Phân tích, đánh giá các số liệu và kết quả thu được; hiệu chỉnh các thông sốcông nghệ cho phù hợp với quy trình dệt vải và quy trình nhuộm-hoàn tất đểđưa vào sản xuất

-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 tằmđược tạo thành từ hai sợi fibroin đơn rất dài kéo được từ kén tằm và liên kết vớinhau từ keo serisin Thành phần fibroin của tơ tằm chiếm khoảng từ 70%-80% vàthành phần keo serisin chiếm khoảng từ 20%-30% Ngoài ra sợi tơ tằm còn chứamột số khoáng chất và tạp chất

Màu sắc của sợi tơ tằm biến đổi tùy theo giống tằm và tùy theo loại thức ăn củacon tằm, từ các màu kem nhạt, vàng nhạt đến xanh vàng hoặc nâu Loại tơ tằm

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 đậmhoặc nhạt, do sợi tơ đơn sơ cấu không đều.

Về phương diện hoá học, thành phần fibroin của tơ tằm gồm 1 chuỗi polypeptidcấu tạo bởi 18 chất aminoaxit, trong số đó các chất như alanin, glicin, serin, tirosinchiếm dến 93% Tơ tằm tussah phân biệt với tơ tằm ăn lá dâu ở sự cấu tạo địnhlượng của thành phần fibroin

Công thức chung của xơ bông như sau: [C6H7O2(OH)3]n

Ta thấy mạch phân tử của xơ bông được tạo từ các gốc α-glucose liên kết vớinhau bằng liên kết 1-4 glucosid (liên kết ether), cứ hai gốc α-glucose tạo thành một

khâu đơn gian, số khâu đơn giản lặp lại trong mạch phân tử gọi là hệ số trùng hợp ncủa 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 bôngnhư độ mềm, độ bền cơ học, độ nhớt…

Chiều dài xơ bông phụ thuộc vào giống và nơi trồng bông Xơ bông có chiều dàilớn hơn, mảnh mai hơn thì có một số tính chất tốt hơn các loại xơ bông thôngthường (VD: cường lực đứt) Hiện nay về mặt thương mại người ta có thể chiachiều dài xơ bông thành các nhóm sau:

Nhóm chất lượng cao: có chiều dài xơ từ 35÷60mm, thường gặp ở các loạibông 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 loạibông Ấn Độ, Trung Quốc

Xơ bông sau khi thu hoạch được sơ chế và đóng thành những kiện lớn có khốilượng 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 độbền 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 bềnđứt khoảng 2,4 -2,6CN/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

phương pháp xử lý tơ tằm Ngoài tính bóng tơ tằm còn có cảm giác sờ tay mềmmại.

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 hútđược 30% độ ẩm mà vẫn không gây cho ta cảm giác bị ẩm ước Tơ tằm có tính giữnhiệt 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 + H+ H3N+– CH – COOH

Tuy nhiên khả năng phản ứng với axit của tơ tằm kém hẳn sợi len do số nhómamino tự do trong len cao hơn trong tơ tằm Sợi tơ tằm tương đối không bền vớiaxit vô cơ Các axit vô cơ đậm đặc như H2SO4, HCl có thể cắt đứt cầu nối peptid vàphá 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 bằngaxit Thường phương pháp in hoa trên được sử dụng cho loại sợi tơ tằm pha, vìdưới tác dụng của axit, sợi tơ tằm co rút lại kéo theo sự gợn sóng của các loại xơkhác Còn đối với các axit hữu cơ thì tơ tằm tương đối bền

b) Tác dụng với chất kiềm :

Tơ tằm là loại sợi “ lưỡng tính” Trong cơ cấu, ngoài những nhóm amino tự do,còn có sự hiện diện của những nhóm carboxyl tự do, nhờ đó sợi tơ tằm còn có khảnăng tạo phản ứng cộng với bazơ :

H2N – CH – COOH + OH-  H2N – CH – COO- + H2O

Sợi tơ tằm rất nhạy cảm với chất kiềm: với các chất kiềm đậm đặc và ở nhiệt độcao, sợi tơ tằm bị phá hủy nhanh chóng Với kiềm lỏng và ở nhiệt độ thường, thànhphần fibroin của tơ tằm tương đối bền Các chất kiềm loãng tuy không gây thiệt hạinặng cho sợi tơ tằm, nhưng vẫn làm giảm độ bóng, vẻ mềm mại của tơ, nhất là ởnhiệt độ cao Do vậy, phải thận trọng khi cần xử lí tơ tằm với các chất kiềm

c) Tác dụng với các chất oxy hóa:

Sợi tơ tằm rất nhạy cảm với các chất oxy hóa, dưới tác dụng của các chất oxyhóa mạnh tơ sẽ bị phá hủy do bị đứt mạch phân tử Các chất oxy hóa yếu tuykhông gây đứt mạch phân tử nhưng cũng làm thay đổi một số nhóm chức củamạch phân tử Vì vậy khi tẩy trắng tơ tằm bằng các chất oxy hóa phải hết sức thậntrọng

d) Tính hòa tan của tơ tằm với một số chất:

Bảng 1: Tính hòa tan của tơ tằm

NaOH5%

HCOOH80%

CH3COOHbăng HClđđ H2SO4

Phenol90% Aceton

fluoruaSợi tơ tằm

cơ học, hóa học đã bị thay đổi đáng kể.

2.2.2 Tính chất hóa học của xơ bông

Như vậy khi xử lý xơ bông trong môi trường axit cần đặc biệt chú ý đếnnhiệt độ cũng như nồng độ axit để tránh làm ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của xơbông và nếu đã xử lý bằng axit cần giặt kỹ trước khi qua công đoạn khác nhằm loạihết những ion H+ còn nằm trên vải.

b) Tác dụng với kiềm

Xenlulo thường bền với tác dụng của kiềm, nhưng nếu có mặt của oxygen vànhiệt độ thì xenlulo bị giảm bền mạnh Vì thế, khi xử lý bông trong môi trườngkiềm cần thực hiện trong các thiết bị kín, không có mặt oxygen không khí

Trong môi trường kiềm xenlulo bị trương nở mạnh, các mạch phân tử xơgiãn ra xa nhau, kết quả là cấu trúc xơ bị thay đổi làm cho xơ hút nước cũng nhưcác hóa chất tốt hơn, làm xơ bông dễ nhuộm hơn Dựa vào tính chất này người tatiến hành nấu cũng như làm bóng vải trong môi trường kiềm, nhằm cải thiện độmao dẫn của xơ bông , tăng khả năng hút nước cũng như nhuộm của xơ

c) Tác dụng với chất oxy hóa

Xenlulo rất nhạy cảm với chất oxy hóa Khi bị oxy hóa, các chất nhóm –OHtrong mạch phân tử chuyển dần thành nhóm carbonyl –CHO rồi thành nhómcarboxyl (carboxyl –COOH) Kết quả là đứt mạch phân tử, tạo thành các oxydexenlulo, làm giảm bền xơ

Do tính chất này mà khi tiến hành tẩy trắng xơ bông bằng các tác nhân oxyhóa như NaClO, H2O2, NaClO2 ta cần khống chế công nghệ cho tốt để xenlulo ít

bị oxy hóa nhất

d) Tác dụng với muối và chất khử

Muối tác dụng với xenlulo cũng giống như với kiềm và axit nhưng chậmhơn Nghĩa là nếu muối có tính axit hay tính kiềm thí nó phản ứng với xenlulogiống như với axit hay kiềm Xenlulo tương đối bền với tác dụng chất khử.

Xơ bông có tính dẫn nhiệt trung bình

Xơ bông có độ bền cơ học tương đối cao (25÷40gf/tex), độ giãn đứt ở trạngthái khô: 6÷8%, trạng thái ướt 7÷10% Xơ bông là loại xơ có khả năng tăng bềntrong trạng thái ẩm Xơ bông không bền với vi 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 masát, gây khó khăn cho các công đoạn sản xuất Vì vậy cần thiết qua quá trình xử lýlàm mềm tơ nhằm làm cho lớp keo sericin mềm mại, giúp cho sợi tơ mềm dẻo vàtrơn mượt Mặt khác, nó còn tạo cho tơ có một lượng ẩm thích hợp Hóa chất làmmềm thường là những chất hoạt động bề mặt, xà phòng trung tính, một số loại dầunhư dầu đỏ Hiện nay ở các nước công nghiệp dệt tơ tằm phát triển người ta dùngrộng rãi các chất wappon và emanol, là những chất đã tổng hợp những tính chất củacác loại trên Nhiệt độ dung dịch làm mềm từ 38-600C, thời gian làm mềm từ 4-12htùy theo từng loại tơ Sau khi xử lý làm mềm tơ được lấy ra và được vắt ly tâm ở

mức độ vừa phải, không quá khô, để giữ lại một số phầm trăm dung dịch làm mềmcòn lại trong sợi tơ sau khi vắt Cuối cùng tơ được đưa ra giũ thẳng, treo trongphòng không khí nóng từ 40 – 500C, hoặc phơi ở nơi có gió nhẹ và không có ánhmặt trời trực tiếp Sau khi tơ khô nên ủ tơ trong thùng carton kín từ 12-24h, làmcho 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 hợpcho các điều kiện cho các công đoạn tiếp theo Đảo tơ loại bỏ được tơ rối và cáckhuyết tật của tơ trong quá trình ươm tơ gây ra Tạo cho tơ có chiều dài liên tục lớnhơn nhiều so với con tơ Tạo được sức căng làm cho sợi tơ dãn thẳng và đồng đều

3.1.3 Đậu tơ (chập tơ):

Chập sợi nhằm phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của mặt hàng Tùy theo mặt hàng

mà người ta chập số lượng tơ đơn lại với nhau để đạt được chi số mong muốn Ởcông đoạn này sức căng của từng sợi đơn cần phải tương đối đều nhau Tùy theochi số sợi đơn mà tạo sức căng sợi phù hợp, sức căng phải luôn ổn định trong suốtquá trình chập

làm bóng, giảm độ xù lông, tạo độ trơn và độ mềm cho sợi Vì thế tránh được tổnthương sợi ở các công đoạn sau.

tơ sẽ giảm khối lượng Có nhiều phương pháp chuội nhưng người ta thường sửdụng ba phương pháp như:

Phương pháp chuội bằng xà phòng: là phương pháp được sử dụng nhiều

trong chuội vải tơ tằm, cho sản phẩm mềm mại, trắng sạch nhưng thời gian chuộidài, khó giặt sạch Chủ yếu được sử dụng ở các cơ sở gia công nhỏ lẻ, thiết bị sửdụng còn mang tính thủ công

Phương pháp chuội xà phòng kết hợp với kiềm (Na2 CO 3 ): là phương pháp

được sử dụng phổ biến cho các nơi sản xuất có điều kiện vật chất tương đối tốt,phương pháp này có thời gian chuội ngắn, nhưng vẫn cho sản phẩm mềm mại,trắng sạch như phương pháp chuội xà phòng

Phương pháp chuội bằng kiềm (Na 2 CO 3 ): phương pháp này có thời gian

chuội rất ngắn (10- 20 phút) nhưng rất dễ giảm chất lượng của tơ nếu không đượckiểm soát công nghệ chặt chẽ

Để xác định mức độ khử keo serisin, người ta dùng phương pháp phản ứng màubằng thuốc nhuộm picroarmin Nếu tơ đã được khử keo hoàn toàn thì khi cho tiếpxúc với dung dịch này sẽ có màu vàng, ngược lại nó có màu đỏ Trong sản xuất,người ta thường dùng phương pháp cân khối lượng Phương pháp cân khối lượngđược thực hiện bằng cách, cho mẫu vào bể chuội cùng với vật liệu chuội Sau thờigian chuội, người ta lấy mẫu ra mang sấy khô và để mẫu hồi ẩm lại với thời gian 7-

10 phút Sau đó đem cân khối lượng mẫu và so sánh với khối lượng của nó trướckhi chuội Nhưng thông thường sau khi sấy khô mẫu người ta tiến hành cân khốilượng mẫu ngay tức thì và cộng vào lượng hồi ẩm tơ, từ đó ta xác định mức độ khửkeo

Trong quá trình chuội cần quan tâm đến các yếu tố nhiệt độ, trị số pH, thời gian

và chất lượng nước để tránh làm ảnh hưởng đến vật liệu nên phải kiểm soát thậtchặt chẽ

Nhiệt độ có ảnh hưởng rất quan trọng đến quá trình chuội Ở nhiệt độ thấp

hơn 90oC, rất khó tách hoàn toàn được thành phần keo serisin, do đó phải kéo dàithời gian chuội làm ảnh hưởng đến độ bền và độ bóng của tơ tằm Nếu nhiệt độdưới 80oC, hầu như không thể khử được keo serisin hoàn toàn dù có kéo dài thờigian chuội Nhiệt độ chuội nên khống chế trong khoảng 90o– 95oC

pH của dung dịch chuội nên khống chế trong khoảng 10 – 10,5 Dung dịch

chuội càng kiềm thì keo serisin càng phân hủy nhanh, tuy nhiên thành phần fibroinlại nhạy cảm với kiềm dẫn đến bị phá hủy theo

Thời gian chuội vật liệu dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiệt độ, trị số pH dung

dịch chuội, phụ thuộc vào kết cấu của vải (dầy, mỏng, mật độ…) và loại thiết bị sửdụng Vì vậy thời gian chuội có thể là biến thiên Cần phải theo dõi thường xuyênmức độ sạch keo vì nếu đã sạch keo mà vẫn kéo dài thời gian chuội thì sẽ làm ảnhhưởng đến chất lượng của vải

Nước sử dụng trong chuội phải là nước mềm Nếu trong nước còn các chất

Ca, Fe…sẽ tạo nên các chất kết, các muối không tan bám vào vật liệu tạo nên cácvết đốm, những vệt đen không loại bỏ được làm ảnh hưởng đến chất lượng của vậtliệu

3.1.7 Tẩy trắng:

Trong quá trình chuội tơ một phần màu của tơ và một phần màu để đánh dấu ởkhâu làm mềm tơ cùng keo serisin bị tách ra khỏi tơ nhưng sau đó tơ lại hấp thụmột phần chất màu đã bị tách ra, do đó tơ không thật trắng Vì vậy tẩy trắng là côngđoạn tiếp theo của khâu chuội nhằm tạo nền cho vật nhuộm được trắng sáng Tùytheo loại nguyên liệu và yêu cầu mặt hàng mà ta chọn phương pháp tẩy và quytrình tẩy với chất oxy hóa hoặc chất khử

a) Tẩy trắng bằng chất oxy hóa:

H2O2 là chất được dùng cho tẩy trắng tơ tằm Trong quy trình tẩy trắng với H2O2

cần phải bổ sung kiềm vào dung dịch để hydro peroxyt phân hủy dễ dàng tạo ra oxynguyên tử có tác dụng tẩy Nhưng ở nhiệt độ cao và môi trường kiềm, dung dịch

H2O2 bị thủy phân rất nhanh làm giảm hiệu quả tẩy trắng Do vậy, cần sự ổn định

của H2O2nên trong dung dịch tẩy cần bổ sung thêm chất ổn định như natri silicat,prophosphate tetrasodic, các chất ngưng tụ có gốc axit béo…

Đơn công nghệ:

Chất ổn định (g/l) 0,3 – 1Nhiệt độ ( oC ) 80 – 90

Na2CO3 (g/l) 0,2 – 1

Thời gian ( phút) 15 – 45

Sơ đồ công nghệ:

Các yếu tố làm ảnh hưởng đến quá trình tẩy trắng:

*Kiềm: như đã đề cập ở trên, fibroin không bền với kiềm Lúc này không còn

thành phần keo serisin bảo vệ nên độ pH khống chế trong khoảng pH =8- 9

A

80 - 90

o C

*Nước và thiết bị: nước sử dụng phải là nước mềm, không sử dụng thiết bị

bằng đồng để tránh các ion kim loại và các chất bẩn làm tăng tốc độ thủy phân

H2O2

Thời gian: thời gian tẩy trắng thay đổi tùy theo mức độ tẩy trắng yêu cầu

nhưng không được để quá dài sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tơ, làm tăng chi phí vàgiảm năng suất

Chất ổn định (Na 2 SiO 3 ): các cặn của axit silic sẽ làm cho tơ bị cứng và thô

khi sờ tay

Sau khi kết thúc quá trình tẩy phải tiến hành giặt kĩ và trung hòa với axit axetic

Để tiết kiệm thời gian và nước trong quá trình giặt sau khi tẩy người ta cho vàonước giặt chất trung hòa lượng H2O2 dư H2O2 dư còn nằm trên vải sợi sẽ gây ảnhhưởng: không đều màu trong quá trình nhuộm, nếu vải để lâu sẽ làm màu vàng trởlại và làm giảm chất lượng vải sợi

b) Tẩy trắng trong môi trường khử:

Phương pháp này có hiệu quả thấp hơn phương pháp dùng H2O2 Chất khửthường được sử dụng là natri hydrosunfit hay chế phẩm của nó (gồm 60% natrihydrosunfit và 40% natri pyrophotphat)

Đơn công nghệ:

Nhiệt độ (oC ) 80 – 90Thời gian (phút) 30 – 90

Sơ đồ công nghệ:

Sau khi tẩy trắng vật liệu phải được giặt thật kĩ để tránh phản ứng oxy hóa trởlại gây ố vàng cho hàng tồn trữ lâu Giặt xả với 1ml/l H2O2 (35%) để loại bỏ mùi hôicủa khí anhydrit sunfurơ còn sót trên vải sợi, rồi tiếp tục giặt kĩ với nước

3.1.8 Nhuộm màu

Hiện nay nhuộm sợi tơ tằm, nhóm thuốc nhuộm axit được dùng khá phổbiến

a) Tổng quan về thuốc nhuộm axit

Thuốc nhuộm axit hiện đang được ứng dụng để nhuộm các loại xơ sợiProtein và Polyamid trong môi trường axit, chúng được chia ra thành các nhómchính sau đây:

- Thuốc nhuộm axit thường (có 3 phân nhóm tùy theo độ pH khi nhuộm)

- Thuốc nhuộm axit xử lý sau với crom

- Thuốc nhuộm axit phức kim loại 1:1

- Thuốc nhuộm axit phức kim loại 1:2

Tất cả các nhóm thuốc nhuộm nêu trên đều tồn tại dưới dạng muối của các

80 - 90

o C

mang điện tích dương của vật liệu dệt với nhóm điện tích âm của thuốc nhuộm Đốivới nhóm thuốc tạo phức kim loại còn một vài dạng liên kết khác giữa vật liệu dệtvới thuốc nhuộm Trong bảng 3 dưới đây được dẫn ra những liên kết quan trọngnhất của từng nhóm thuốc nhuộm và ảnh hưởng của chúng đến độ bền màu ướt, gíatrị pH khi áp dụng và một số thông số khác:

Bảng 3: Liên kết giữa thuốc nhuộm với vật liệu

Thuốc nhuộm axit thườngTên nhóm

thuốc nhuộm Phân nhóm

1

Phânnhóm 2

Phânnhóm 3

Thuốcnhuộmaxit xử lícrom sau

Thuốcnhuộmaxit phức1: 1

Thuốcnhuộm axitphức 1: 2

Rất tốt Rất tốt

đến cựctốt

Rất tốtđến cựctốt

Rất tốtđến cựctốt

Rất tốt đếncực tốt

Dấu " – ": không liên kết

 Ảnh hưởng của các chất trợ trong quá trình nhuộm và phương pháp liên kết với xơ sợi.

Đối với tất cả các thuốc nhuộm anion thì liên kết chính giữa thuốc nhuộmvới xơ sợi là liên kết lực hút electron giữa điện tích dương của nhóm amino vật liệuvới điện tích âm của thuốc nhuộm Liên kết này gọi là liên kết ion và nó tương đốiyếu, do đó có kết quả độ bền ướt tương đối thấp Muốn tăng độ bền màu ướt bằngcách trợ giúp thêm cho liên kết ion đó bền vững hơn Đối với thuốc nhuộm axit cóthể bổ sung thêm các liên kết sau:

- Liên kết cầu hydro

- Liên kết vandervan

Một nguyên lý là thuốc nhuộm có liên kết càng bền thì có độ bền màu ướt càng cao

và ngược lại khả năng đều màu càng thấp, khả năng đều màu đó cần được tác độngbởi lựa chọn axit và lượng dùng thích hợp, bổ sung muối và chất đều màu

* Ảnh hưởng của axit trong bể nhuộm:

Quá trình nhuộm bị ảnh hưởng bởi lượng axit bổ sung, trường hợp không đủaxit, sự hấp phụ thuốc nhuộm sẽ bị kém, điều đó sẽ ảnh hưởng không những đến độlặp màu trong nhuộm mà còn không kinh tế trong việc tận trích thuốc nhuộm.Ngược lại nếu thừa axit hoặc chọn loại axit mạnh không thích hợp sẽ dẫn đến sựhấp phụ thuốc nhuộm lên xơ sợi quá nhanh dẫn đến nhuộm loang màu

* Ảnh hưởng của muối trong bể nhuộm

Điện tích dương của vật liệu dệt không những chỉ hút anion thuốc nhuộm màcòn hút các anion khác có trong bể nhuộm Khi nhuộm với sự có mặt của ionsulphat, nó sẽ xẩy ra liên kết với vật liệu dệt, do đó thuốc nhuộm sẽ hấp phụ chậmhơn lên xơ sợi, điều đó làm tăng khả năng đều màu Bổ sung muối Na2SO4 tất

nhiên chỉ có tác dụng khi pH < 5 Lượng muối dùng tối ưu phụ thuộc vào độ pHcủa bể nhuộm và độ đậm màu nhuộm pH thấp - màu nhạt, lượng dùng lớn nhất –màu đậm lượng dùng ít nhất (theo đơn hướng dẫn) Dao động lượng muối dùngtheo chỉ định của từng nhóm thuốc nhuộm, nói chung trong khoảng 5 – 20%.

* Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Khi tăng nhiệt độ bể nhuộm, bên cạnh việc tăng tốc độ hấp phụ thuốc nhuộmlên xơ sợi, thì hầu hết các nhóm thuốc nhuộm axit tăng khả năng phân giải độ keo

tụ thuốc nhuộm, dẫn đến khả năng nhuộm màu tốt hơn và độ bền màu đạt chuẩnhơn

Tốc độ tăng nhiệt được điều chỉnh sao cho việc hấp phụ thuốc nhuộm lên xơsợi và khả năng đều màu là hài hòa Thời gian nâng nhiệt phụ thuộc nhóm thuốcnhuộm Thời gian nhuộm ở nhiệt độ gần sôi được quy định bởi đặc tính của vật liệudệt Để việc gắn màu thuốc nhuộm lên xơ sợi tốt liên đới đến độ bền màu đạt tối

ưu Cần giữ thời gian nhuộm theo quy định hướng dẫn ở giới hạn thấp nhất chophép (không nên thấp hơn)

* Ảnh hưởng của chất đều màu

Khi nhuộm với nhóm thuốc nhuộm có độ đều màu thấp, người ta có thể cảithiện bằng cách tốt nhất là nhờ điều chỉnh tối ưu hóa độ pH 6 -7 Trong trường hợpnày buộc chúng ta phải sử dụng đến chất trợ đều màu Chất trợ đều màu lý tưởngkhi:

- Làm giảm ái lực

- Giảm tốc độ hấp phụ thuốc nhuộm lên xơ sợi

- Cải thiện sự khuyếch tán màu

- Ảnh hưởng đến độ phân tán thuốc nhuộm

- Làm cân bằng sự khác nhau của việc hấp phụ thuốc nhuộm.

- Không ảnh hưởng đến độ tận trích

- Không ảnh hưởng đến tính chất của xơ sợi

- Không quá đắt tiền

- Không ảnh hưởng đến vấn đề sinh thái của nước thải

3.2 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 đượcchất lượng nhuộm và xử lý hoàn tất Quá trình xử lý trước vật liệu bông cho nhuộmhoạt tính cần đảm bảo hàng nhuộm có khả năng ngấm tốt, ngấm đều, có độ trắngphù hợp với độ tươi sáng của màu được sản xuất Tất cả các loại: sáp và nhựaparafin tự nhiên; keo pectin và nhựa xenlulo khác; kim loại kiềm thổ có trong bông,dầu kéo sợi đều phải loại bỏ Sự có mặt của các cation kim loại trong nhuộm hoạttính có thể làm kết tủa thuốc nhuộm, có thể dẫn đến các vết đốm hoặc làm thay đổimàu Sợi chuẩn bị cho nhuộm hoạt tính cần đảm bảo pH trong khoảng 6-7 vàkhông có peroxyt, clo dư

Một vấn đề rất đơn giản nhưng cần quan tâm là việc cân vật liệu và kiểmsoát hàm lượng ẩm của hàng nhuộm: xác định đúng khối lượng hàng nhuộm đặcbiệt quan trọng đối với các quy trình nhuộm gián đoạn Sự khác nhau về khối lượngmặt hàng nhuộm với một đơn nhuộm xác định và việc cân khối lượng vật liệu cóthể gây ra sự khác nhau về màu giữa các mẻ nhuộm Việc cân thuốc nhuộm và hóachất cho các mẻ khác nhau phải đạt độ chính xác tương tự

3.2.2 Nhuộm màu sợi cotton

Thuốc nhuộm hoạt tính là nhóm thuốc nhuộm quan trọng nhất để nhuộm vậtliệu bông Các thuốc nhuộm hoạt tính hiện có trên thị trường rất đa dạng cho phép

dễ dàng lựa chọn để phù hợp với bất kỳ các thiết bị nhuộm hiện có ở một nhà máynhuộm nào Thuốc nhuộm hoạt tính có dãy rộng các gam màu, từ màu nhạt rất tươisáng cho đến màu rất đậm, kể cả các màu đen và màu xanh tím than, có tính chấtbền màu và chi phí nhuộm hợp lý.

Cấu trúc cơ bản của thuốc nhuộm hoạt tính gồm: nhóm mang màu, nhóm tantrong nước, nhóm hoạt tính và nhóm cầu nối gắn nhóm hoạt tính với nhóm mangmàu hoặc với một số phần khác của phân tử thuốc nhuộm

Bảng 4: Các nhóm hoạt tính được sử dụng trong một số thuốc nhuộm hoạt tính thương phẩm tiêu biểu

Procion MXLevafix ELevafix EA / Drimaren K *

Ấm 50 – 60oC vinyl sulphon Remazol

SumifixEverzolSynozol

Ấm 60oC VS / MCT hai nhóm chức Sumifix Supra

Everzol EDSynozol SupraCibacron W

Ấm 60oC Mono flo triazin Cibacron F

Ấm 60oC VS / MCT hai nhóm chức Cibacron FN

Ấm 60oC VS / Diflo pyrimidin Levafix CA/ Drimaren CL

Nóng 80oC (bis) mono clo triazin Procion H-E; HE-XL

Evercion H-E; ESLNóng 90 -95oC (bis) monoclo triazin

triclo pyrimidin

Procion XL+

Drimaren XN (deactivatedHE)

PHẦN II: THÍ NGHIỆM MẪU

II.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Sợi ngang nguyên liệu (sợi cotton) Guồng Nấu tẩy Nhuộm-hoàn tất

Sợi dọc nguyên liệu (sợi tơ tằm filament) Làm mềm Đảo Đậu (2 lần)

Xe (2 lần) Hấp (2 lần)

Đảo sợi Đánh ống Guồng

Chuội Nhuộm- hoàn tất Đảo

Vải thành phẩm

Qua quá trình khảo sát và nghiên cứu các đặc tính của vật liệu cũng nhưtrong thực tế sản xuất, để đạt được mục tiêu đề tài là tạo ra sản phẩm mới, thânthiện môi trường, mặt hàng có thể ứng dụng đa dạng trong may mặc Vì vậy chúngtôi đề xuất quy trình sản xuất như trên.

1.1 Lựa chọn nguyên liệu:

Chúng tôi chọn nguyên liệu sau để thực hiện đề tài

• Sợi dọc 20x1x2D, 30x1x2D tơ mộc

• Sợi ngang CM Ne30, CM Ne20, CM Ne16

Bảng 5: Bảng chỉ tiêu kỹ thuật của sợi tơ tằm:

Cv độ dãn(%)

ISO 2062-95

Nguyên liệu ngang Ne CM Ne30, CM Ne30, CM Ne30,

2

3 Kiểu dệt Vân điểm Vân điểm Vân điểm

Khối lượng sợi dọc cần

dung trên 1 mét dài

10

Khối lượng sợi ngang

cần dung trên 1 mét dài

11 Tổng khối lượng sợi

cần dung cho 1 mét dài

12