tìm hiểu quá trình nhuộm vải
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 LỜI NÓI ĐẦU Nhuộm vải là nghề truyền thống.Có từ thời ông cha ta, để duy trì và phát triển nghành này người ta đã tìm kiếm những phẩm nhuộm mới để đáp ứng nhu cầu của con người. Với thời đại hiện nay con người không những “ăn no mặc ấm” mà phải đẹp và hợp thời trang. Nhưng trong những năm gần đây đứng trước cơ chế thị trường nền công nghiệp dệt may của nước ta đã không đủ sức cạnh tranh với hàng ngoại nhập có chất lượng cao hơn mà giá thành lại rẻ hơn, màu sắc đẹp hơn. Các nhà máy dệt trong nước đang đứng trước những khó khăn, sản phẩm làm ra không bán được. Đứng trước tình hình này , ngành công nghiệp dệt may đã được đảng và nhà nước đầu tư vốn mua máy móc trang thiết bị của Hàn Quốc Trung quốc Để ngành Dệt May có tiếng như ngày nay phải kể đến ngành có công rất lớn đó là ngành hoá dệt cụ thể là công nghệ sợi nhuộm nó đóng vai trò không thể thiếu trong ngày Dệt May phục vụ cho sinh hoạt trang trí ăn mặc của con người . Hiện nay mặt hàng nhuộm với những sản phẩm nhuộm tối ưu của ngành đã dần dần đáp ứng những đồi hỏi về chất lượng màu sắc của vải sợi đủ khả năng cung cấp sản phẩm ra thị trường . Khoa học kĩ thuật phát triển làm cho ngành hoá chất thuốc nhuộm cũng phát triển theo, đến nay có rất nhiều hãng sản xuất thuốc nhuộm với nhiều chủng loại thuốc khác nhau trên thị trường rất phong phú và đa dạng có đủ khả năng phục vụ cho ngành nhuộm tạo ra sản phẩm bền đẹp phong phú về chủng loại . Để góp phần vào nhiệm vụ chung đó với đề tài : “TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH NHUỘM VẢI” Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 MỤC LỤC Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 I.Tổng quan về thuốc nhuộm: 1.Khái niệm: Thuốc nhuộm là những hợp chất màu mà trong phân tử của chúng có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối liên kết hóa trị với vật liệu nói chung và xơ dệt nói riêng trong quá trình nhuộm. Thuốc nhuộm có đủ gam màu, màu tươi và thuần sắc, công nghệ nhuộm đa dạng và không quá phức tạp. Chúng được sử dụng để nhuộm và in hoa cho các vật liệu xenlulo, tơ tằm, len, vật liệu từ xơ polyamit. 2.Phân loại : - Tự nhiên - Nhân tạo a. Thuốc nhuộm nhân tạo: - Thuốc nhuộm hoạt tính: Công thức tổng quát: S – R – T – X Thí dụ : procion đỏ M 2BS có công thức sau: S – nhóm tạo cho phân tử có độ hòa tan cần thiết trong nước, thường gặp hơn cả là các nhóm: - SO3Na, - COONa, - SO2CH3. R – nó quyết định về màu sắc, về độ bền màu với ánh sáng và cũng có tác động đến các chỉ tiêu về độ bền màu khác, nên việc chọn gốc R phải thỏa mãn được các yêu cầu kể trên. Những gốc màu được chọn vào mục đích này là: mono và điazo, phức chất của thuốc nhuộm azo với ion kim loại, gốc thuốc nhuộm acid antraquinon, hoàn nguyên đa vòng, dẫn xuất của Ftaloxianin… T – X – nhóm hoạt tính có cấu tạo khác nhau , được đưa vào các hệ thống mang màu khác nhau X – nguyên tử (hay nhóm) phản ứng, trong điều kiện nhuộm nó sẽ tách khỏi phân tử thuốc nhuộm, tạo khả năng cho thuốc nhuộm thực hiện phản ứng hóa học với xơ. X không ảnh hưởng gì đến màu sắc nhưng đôi khi cũng có ảnh huởng đến độ hoà tan của thuốc nhuộm. Những nguyên tử này thường là; - Cl, - SO2, - OSO3H, - NR3, - CH=CH2… T – nhóm mang nguyên tử (hay nhóm) phản ứng, nó làm nhiệm vụ liên kết giữa thuốc nhuộm với xơ và có ảnh hưởng quyết định đến độ bền liên kết Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 này, trước hết là độ bền màu của thuốc nhuộm với gia công ướt. Không những trhế, hầu hết các trường hợp, sự tương tác của thuốc nhuộm hoạt tính với xơ là phản ứng nucleophin, nhóm T sẽ đóng vai trò quyết định tốc độ phản ứng nên việc lựa chọn nhón T cho phù hợp rất quan trọng. Khi chuyển từ vòng triazin cân đối sang các vòng pirimiđin và quinoxalin bất đối để làm gốc T thì khả năng phản ứng của thuốc nhuộm sẽ giảm đi. Dựa vào cơ sở lý thuyết này người ta đã chọn các gốc T khác nhau để tổng hợp nên những thuốc nhuộm có hoạt độ mong muốn. Ngoài các yếu tố kể trên thì “nhóm cầu nối” giữa phần S – R và T – X của thuốc nhuộm cũng có ý nghĩa quan trọng . Người ta thường dùng các nhóm : - NH, - NH – CH2, - SO2 – N – làm cầu nối. Tuy không có tính quyết định nhưng cầu nối cũng có tác động đến màu sắc của thuốc nhuộm, nó cũng ảnh hưởng đến hoạt độ và độ bền của mối liên kết giữa thuốc nhuộm và xơ. b. Thuốc nhuộm tự nhiên: - Thuốc nhuộm màu chàm + Nguồn gốc: Phần lớn thuốc nhuộm màu chàm tự nhiên thu được từ các loài trong chi Chàm (Indigofera), Một số loài thực vật, như tùng lam (Isatis tinctoria), đã từng là nguồn cung cấp thuốc nhuộm có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới. Trong các khu vực có khí hậu ôn đới thuốc màu chàm từ các loài trong chi Indigofera thì sản lượng thuốc nhuộm là cao hơn. Loài chàm có giá trị thương mại cũng có thể thu được từ tùng lam (Isatis tinctoria) và nghể chàm (Polygonum tinctorum), mặc dù chủ yếu tại châu Á là cây chàm (Indigofera tinctoria). Tại Trung Mỹ và Nam Mỹ thì hai loài Indigofera suffruticosa (chàm anil) và Indigofera arrecta (chàm Natal) là quan trọng nhất. + Thuộc tính hóa học: phân tử indigo (bột chàm) Bột chàm là chất bột kết tinh màu lam sẫm, nóng chảy ở 390°-392°C. Nó không hòa tan trong nước, rượu, ête nhưng hòa tan trong cloroform, nitrobenzen, axít sulfuric đặc. Cấu trúc hóa học của bột chàm tương ứng với công thức C 16 H 10 N 2 O 2 . Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 + Tổng hợp hóa học: Bột chàm có thể sản xuất theo phương pháp tổng hợp bằng nhiều cách. Phương pháp nguyên bản, lần đầu tiên được Heumann sử dụng năm 1897 để tổng hợp bột chàm là nung nóng axít N-(2-cacboxyphenyl)glyxin tới 200°C trong khí trơ với NaOH. Nó sinh ra axít indoxyl-2-cacboxylic, một chất dễ dàng bị khử cacboxylat và ôxi hóa trong không khí thành bột chàm. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 II. TỔNG QUAN VỀ VẢI 1.Nguồn gốc: - Vải tự nhiên - Vải nhân tạo 2. Vải nhân tạo: Được dệt từ những sợi nhân tạo. Những sợi này được tổng hợp từ những sơ acetate và triacetate hoặt sơ visco…. a. Đặt điểm: - Xơ acetate và Triacetate giống như xơ visco, xơ acetate và triacetate được gọi là xơ tái sinh. Cả xơ actate và triacetate đều là vật liệu nhiệt dẻo, chúng có ưu điểm là có vẻ ngoài và cảm giác sờ tay mềm mại gần như tờ tằm và cường lực tốt hơn ở trạng thái ướt - Khác với xơ visco, nguyên liệu để tạo xơ actate và triacetate không phải là cellulose của gỗ mà dùng xơ bông xấu không đạt chất lượng. - Quá trình kéo sợi: Dùng acetyl cellulose đã đông tụ Cellulose (acetyl hóa) ----> Acetyl cellulose (Bốc hơi dung môi hữu cơ) ----> Acetyl cellulose đông tụ ----> Cellulose Triacetate (nhóm acetyl chiếm 62,5%) ----> Triacetate (thủy phân) (Giảm hàm lượng acetyl 53-55%) ----> Acetate - Sợi visco là loại sợi nhân tạo quen thuộc, được sản xuất và sử dụng nhiều nhất. Nguyên liệu để sản xuất sợi visco chủ yếu lấy từ cellulose của các loại gỗ như: bồ đề, bạch đàn, phi lao, . b. Đặc tính: Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 - Tính chất vật lý: visco Acetate Triacetate Tỷ trọng 1,52 1,32 1,30 Hàm ẩm 13% 6% 3% Nhiệt độ nóng chảy 125 0 C 260 0 C 300 0 C - Tính chất cơ lý: sơ Độ bền đứt (g/tex): Độ giãn đứt (%): Đk thường Đk ướt Đk thường Đk ướt acetate 1,1-1.4 O,7-0,8 23-40 30-40 Triacetate 1,1-1,3 0,6-0,8 25-30 30-40 visco 18-30 10-20 18-35 20-40 - Tính hóa học: Acetate và triacetate: + Tác dụng của acid: cả hai đều ổn định khi tiếp xúc với acis yếu và bị phá hủy với acid mạnh + Tác dụng với bazơ: dưới tác dụng của bazơ, acetate và triacetate bị xà phòng hóa làm mất tính chất của xơ + Tác dụng của dung môi hữu cơ: Acetate tan trong dung môi có cực Triacetate tan trong dung môi không cực Visco: Tác dụng của nước: độ bền của xơ visco bị giảm nhiều 40 - 50% khi ở trạng thái ướt. Tác dụng của bazơ: visco kém bền dưới tác dụng của bazơ hơn xơ bông, vì vậy điều kiện tẩy xơ visco thường sử dụng lượng bazơ ít hơn so với vải bông. Tác dụng của acid: xơ visco kém bền dưới tác dụng của acid hơn xơ bông. Các sản phẩm làm tan visco: dung dịch đồng amoniac, natrizincat, acid sunfuric đặc. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Quy trình tổng hợp triacetate Quá trình kéo sợi visco: cellulose Acetycellulos e đông tụ Acetylcellulose Cellulose triacctat (nhóm acetyl 62,5%) Triacetat Acetat Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 3. Vải tự nhiên: Là loại vải được dệt từ những sợi tự nhiên như sợi tơ tằm, sợi bông……. Những công đoạn trong quy trình sản xuất sợi: a. Đặt điểm: - Sợi tơ tằm (tơ đơn) là sợi tạo nên kén tằm, nó gồm 2 sợi nhỏ tiết ra từ cặp tuyến tơ của tằm chín và dán chặt vào nhau, được bao phủ bởi 1 lớp keo (sericin - có thể biến động từ 28-30% tuỳ theo giống tằm, nó làm cho sợi to thô ráp và cứng, khi kéo tơ bị người ta tẩy sạch). Đặc điểm chủ yếu của tơ: chiều dài tơ đơn và độ mảnh tơ. Sợi tơ có thể hút ẩm, bị ảnh hưởng bởi nước nóng, axit, bazơ, muối kim loại, chất nhuộm màu. b. Đặt tính: Ở điều kiện thường độ bền của sợi rất cao, nhưng ở điều kiện ướt giảm còn 20%. Độ giãn đứt rất thấp. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHUỘM VẢI 1. Tiền sử lý 1.1. Mục đích của tiền sử lý: Các loại sản phẩm dệt mộc (vải dệt kim dệt thoi dệt chỉ…) còn chứa nhiều tạp chất, hồ, dầu mỡ… Vì vậy tất cả các sản phẩm dệt mộc đều khô cứng khó thấm các dung dịch hóa chất khác cho nên rất khó nhuộm màu, mặc khác lại chưa có độ trắng cần thiết cho nên người ta cần xử lý vải trước kh nhuộm. Mục đích củ công nghệ tiền xử lý là làm sạch các tạp chất để tăng khả năng nhuộm màu, đảm bảo sản phẩm nhuộm đều màu sâu màu và màu được tươi. 1.2. Giới thiệu công nghệ chung: Vải sau khi dệt được chuyển qua bộ phận mộc để nối các đầu cây lại với nhau, phân theo cùng loại cùng khổ. Sau đó vải được đưa vào mấy Boiloff, đó là máy dùng để giũ hồ-sở dĩ ta phải giũ hồ vì trong vải mộc có chứa nhiều tạp chất hồ như hồ tinh bột, chất làm mềm, chất bôi trơn… Ưu điểm của phương pháp dùng máy boiloff là khả năng tẩy hồ khá nhanh, vải từ đầu máy đến khi ra khỏi máy chỉ mất 10-12 phút do đó tiết kiệm được thời gian. Hóa chất dùng trong việc tẩy hồ la NaOH và LFN 40%. Vải sau khi qua máy boiloff vẫn chư có độ sạch cần thiết nên được đem đi giặt (relax), ta phải thực hiện công đoạn này vì vải sau khi qua boiloff vẩn chưa loại bỏ hoàn toàn các chất hồ nên ta phải relax để lạo bổ chúng một lần nửa, đồng thời tạo cho vải vẻ ngoài trắng sạch hơn, đưa vải trở về trạng thái ban đầu hóa chất sử dụng cho công đoạn này NaOH (thành phần không thể thiếu trong việc tẩy hồ đối với sợi tổng hợp LFN, CF97, politextain …) vải sau khi relax xong được đưa vào máy căng định hình máy này chó nhiệm vụ định hình cho sản phẩm làm cho sản phẩm trở nên ổn định về hình dạng, khổ, kích thước có thể nói, sau khi qua công đoạn này vải có hình dáng nhất định vì máy chạy ở nhiệt độ rất cao khiến cho sơ bị “chết” không còn khả năng biến dạng khi qua công đoạn sau. Vải sau khi qua máy căng định hình rất cứng và dày nên người ta phải đưa chúng vào giảm trọng, việc giảm trọng được thực hiện trong máy jet , công đoạn này giúp vải mỏng hơn nhẹ hơn và dể bắt màu. Vải tiếp tục được đưa vào giai đoạn sau để nhuộm, sau khi giảm trọng vải chưa có màu và độ trắng theo yêu cầu nên nó được đưa đi nhuộm màu, màu sắc khá phong phú tùy theo từng loại thuốc nhuộm. Đặc biệt nếu vải cung cấp cho học sinh thì vải được nhuộm luôn trong quá trình giảm trọng nhuộm ở đây chúng ta sử dụng chất tăng trắng quang học để tạo cho vải có một độ trắng cần thiết với những [...]... máy Quá trình nhuộm được thực hiện trong máy JET, nhuộm theo phương pháp nhuộm gián đoạn đây là một loại máy nhuộm cao áp dung để nhuộm các mặt hàng vải len, sợi tổng hợp , vải pha , vải dệt thoi và dệt kim, ở dạng dây xoắn tự do và nhuộm ở nhiệt độ cao (T0≤1300C), áp suất 2-2,5kg/cm2 Mục đích chính của máy nhuộm cao áp là để nhuộm các mặt hàng vải sợi tổng hợp với tất cả các gam màu Đây là thiết bị nhuộm. .. máy nhuộm JET Vải trong quá trình nhuộm được ngâm vào trong dung dịch nhuộm trong một khoảng thời gian nhất định, theo quy trình công nghệ nhất định Kết thúc quy trình sản phẩm nhuộm được xử lý cuối cùng trong máy 3.3 Ưu điểm khi sử dụng máy JET Nhuộm được nhiệt độ cao, áp suất cao→thích hợp để nhuộm vải tổng hợp Vật liệu dệt và thuốc nhuộm cùng di chuyển, điều này tạo điều kiện cho thuốc nhuộm dễ dàng... định kích thước của vải và sản phẩm khi sử dụng sau này Tác nhân dùng để ổn định nhiệt vải có thể là nước sôi, hơi nước bảo hòa hơi nước quá nhiệt, không khí nóng hay nhiệt bức xạ hồng ngoại Nhờ quá trình ổn định nhiệt này mà có thể ngăn ngừa các nếp gấp, vệt sọc tạo thành trong quá trình gia công tiếp theo; làm tăng khả năng chống nhàu, tăng khả năng nhuộm màu cho vải, làm cho vải đẹp hơn, chống gãy... giặt giũ hay khi nhuộm ở nhiệt độ cao sẽ làm cho liên kết yếu đi đồng thời làm cho các phân tử này chưa triệt để nội năng trở về trạng thái ổn định một cách tự do Chính vì vậy tạo các nếo nhăn trên mặt vải rất khó sửa Do vậy quá trình ổn định nhiệt là quá trình tạo điều kiện cho xơ trở về trạng thái triệt tiêu nội năng, ổn định kích thước khổ vải, đảm bảo cho mặt vải luôn phẳng Quá trình nhiệt định... tạo màng mỏng trên vải, hướng phần kỵ nước vào vải và phần ưa nước ra ngoài Biến tính mặt ngoài của vải Làm tăng các nhóm có cực cho vải Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 4.3 Comfit 4.3.1 Mục đích: Sau quá trình gia công hóa học như: nấu, tẩy, làm bóng, nhuộm vải chịu nhiều tác động cơ học làm vải dãn theo chiều dài, co rút theo chiều ngang, khổ vải bị hẹp lại so... nhiệt định hình vải dạng ống Ưu điểm của loại máy này là trong quá trình sấy và ổn định nhiệt thì kích thước vải được kiểm tra theo cả sợi dọc lẫn sợi ngang bảo đảm cho khổ vải đồng đều theo toàn bộ chiều dài của cả lô vải, quá trình được thực hiện liên tục năng suất cao Những bộ phận cấu thành của máy: - Hệ thống điều khiển - Thân máy - Hệ thống trộn không khí lỏng - Hệ thống làm nguội vải - Hệ thống... gian nhuộm 3.4 Các thông số kỹ thuật khi chạy máy Chiều dài vải Điều kiện chén: - chén lỗ - chén tầng - chén một khe - chén hai khe Áp suất máy: phụ thuộc vào từng quy trình Thời gian một vòng < 120s Nước: 2200L 3.5 Bốn loại thuốc nhuộm dùng ở nhà máy Thuốc nhuộm Hoạt tính Phân tán Cation Acid Loại sợi Coton PES CD Nilon T0 nhuộm (0C) 60 130-135 ≤135 70-80 3.6 Một số chất trợ sử dụng trong quá trình nhuộm. .. Đối với màu acid khi điều chỉnh pH tuyệt đối thong dung NaOH mà phải dùng soda + Sau khi nhuộm acid không được xử lý với bất kỳ hóa chất nào ở nhiệt độ>400C, nếu không sẽ gây ảnh hưởng đến màu 3.7 Sử dụng chất trợ trong quá trình nhuộm Chất trợ nhuộm thong thể thiếu trong thành phần nhuộm, chúng giúp quá trình nhuộm được thực hiện hoàn hảo hơn, đảm bảo màu đều hen, sâu hen và tránh được những lỗi thường... tất 4.2.2.1 Mục đích Do quá trình gia công như nấu tẩy, nhuộm, giặt nhiều lần vải thường bị dãn theo chiều dài, co ngang theo chiều dọc, sợi ngang sợi dọc không thẳng góc nhau, mặt vải nhăn dúm, mật độ vải không đạt yêu cầu nên giai đoạn hồ hoàn tất tạo cho vải có dáng đẹp bên ngoài, văng khổ chắn sợi ngang sợi dọc, làm cho vải mầm hay cứng (tùy theo yêu cầu khách hàng hay loại vải) 4.2.2.2 Giới thiệu... “ vải và dung dịch cùng chuyển động” vì là máy nhuộm cao áp nên thường được dùng để nhuộm với phẩm phân tán ở nhiệt độ cao và áp suất cao Tuy nhiên cũng có thể nhuộm với các loại phẩm nhuộm khác nhau như thuốc nhuộm hoạt tính, Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 trực tiếp, acid, CD… hiện nay nhà máy chủ yếu là nhuộm vải dệt từ sợi PE là chính 3.2 Đặc điểm của máy nhuộm . Quá trình nhuộm được thực hiện trong máy JET, nhuộm theo phương pháp nhuộm gián đoạn. đây là một loại máy nhuộm cao áp dung để nhuộm các mặt hàng vải. trong quá trình nhuộm. Thuốc nhuộm có đủ gam màu, màu tươi và thuần sắc, công nghệ nhuộm đa dạng và không quá phức tạp. Chúng được sử dụng để nhuộm và