thiết kế xưởng nấu tẩy - nhuộm khăn mặt bông với năng xuất 4000 tấn

Thiết kế xưởng nấu tẩy- nhuộm khăn mặt bông với năng xuất 4000 tấn MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn3 3 Mở đầu 4 Phần 1 : Tổng quan về nguyên liệu 5 1.1 : Cấu tạo tính chất hóa học của xơ bông 5 1.1.1 : Đặc điểm của xơ bông 5 1.1.2 : Cấu tạo của xơ bông 6 1.1.3 : Tính chất cơ lý hóa của xơ bông 7 1.1.4 : Tạp chất của xơ bông 13 1.2 : Giới thiệu mặt hàng khăn bông 15 1.2.1 : Cấu tạo của khăn mặt bông 15 1.2.2 : Mét số tính chất của khăn mặt bông 16 Phần 2 : Kỹ thuật xử lý hóa học khăn bông 18 2.1 : Chuẩn bị kiểm tra khăn méc 18 2.1.1 : Kiểm tra phân loại khăn méc 18 2.1.2 : Chuẩn bị khăn cho tẩy nhuộm 19 2.2 : Kỹ thuật nấu khăn bông 19 2.2.1 : Nguyên lý nấu khăn bông 19 2.2.2 : Tính năng, tác dụng của các hoá chất trong khi nấu 20 2.3 : Kỹ thuật tẩy trắng khăn bông 23 2.3.1 : Nguyên lý tẩy trắng 23 2.3.2 : Tẩy trắng khăn bông bằng H 2 O 2 24 2.3.3 : Tăng trắng quang học 26 2.4 : Kỹ thuật nhuộm mầu khăn bông. 27 2.5 : Chọn hóa chất thuốc nhuộm để nhuộm mầu 29 2.5.1: Thuốc nhuộm hoạt tính 30 2.5.2 : Thuốc nhuộm hoàn nguyên 34 2.5.3 : Kỹ thuật xử lý hoàn tất 37 Phần 3 : Thiết kế 38 3.1 : Chế độ làm việc của xưởng 39 3.1.1: Thời gian làm việc 39 3.1.2 : Chế độ bảo dưỡng máy 39 3.1.3 : Phân phối mặt hàng sản xuất 40 3.2 : Chọn, tính thiết bị – thiết kế công nghệ 44 3.2.1 : Chọn, tính máy tẩy trắng khăn mặt bông 44 3.2.2 : Chọn, tính thiết bị công nghệ nhuộm mầu khăn mặt bông bằng thuốc nhuộm hoạt tính 44 3.2.3 : Chọn, tính thiết bị công nghệ nhuộm mầu khăn mặt bông bằng thuốc nhuộm hoàn nguyên 56 3.2.4 : Chọn, tính thiết bị công nghệ vắt khăn 61 3.2.5 : Chọn, tính thiết bị sấy khô khăn 62 Phần 4 : Tính kinh tế 67 4.1 : Tính lượng sử dụng hóa chất 67 4.1.1: Hóa chất cho nấu tẩy trắng 67 4.1.2 : Hóa chất cho nhuộm hoạt tính 68 4.1.3 : Hóa chất cho nhuộm hoàn nguyên 69 4.2 : Tính lượng sử dụng điện, hơi, nước 71 4.2.1 : Tính lượng điện sử dông 71 4.2.2 : Tiêu hao nước để sản xuất 4000.000 (kg) khăn 73 4.3 : Bố trí mặt bằng phân xưởng 75 4.3.1 : Bè trí mặt bằng phân xưởng nấu tẩy nhuộm 76 4.3.2 : An toàn lao động 77 Kết luận chung 78 Tài liệu tham khảo 79 LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Phạm Đức Dương cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa công nghệ Dệt – May và thời trang. Những người đã trang bị kiến thức cho em trong suốt 5 năm học để em có thể hoàn thành tốt bản đồ án tốt nghiệp này. Qua đây em còng gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo công ty cổ phần Dệt Hà Đông thuộc công ty Dệt may Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong thời gian thực tập tại công ty. Trong bản đồ án này, các số liệu tính toán đều dùa trên tài liệu hướng dẫn và có tham khảo thêm ở công ty cổ phần Dệt Hà Đông. Tuy nhiên do trình độ hiểu biết còn hạn chế và thời gian có hạn nên bản đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót rất mong các thầy giáo, cô giáo cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để em có thể sữa chữa và bổ xung cho bản đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày 25 tháng 8 năm 2006 Sinh Viên Nguyễn Duy Tuyên MỞ ĐẦU Công nghiệp Dệt - May nước ta là một trong ba ngành dẫn đầu cả nước về tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu, đồng thời cũng là ngành thu hót đông đảo lao động ở các tỉnh, thành phố trong cả nước. Ngành dệt nước ta đang phát triển khá mạnh và đang tập trung vào các mặt hàng chất lượng cao để xuất khẩu. Tổng kim ngạch xuất khẩu năm 2005 đạt tới 4,8 USD, chỉ đứng thứ hai sau dầu khí. Theo chiến lược của ngành dệt may tính đến năm 2010 kim ngạch xuất khẩu của ngành sẽ đạt tới 10 tỷ USD. Trước nhiệm vụ to lớn mà ngành Dệt –May đề ra, toàn ngành phải có sự phấn đấu, nỗ lực to lớn về mọi mặt như: đầu tư đổi mới công nghệ, thiết bị, cải tiến đổi mới sản xuất và quản lý kinh doanh. Chủ động tìm đối tác để hợp tác kinh doanh, phát triển và mở rộng sản xuất, chú trọng chú ý đến việc đào tạo đội ngò kỹ sư, kỹ thuật mà trong những năm trước còn thiếu. Trong các mặt hàng dệt xuất khẩu thì mặt hàng khăn bông cũng đóng góp rất lớn. Ngoài những nhà máy chuyên sản xuất khăn bông thì rất nhiều nhà máy, công ty ngoài việc dệt các mặt hàng truyền thống còn kết hợp sản xuất mặt hàng khăn bông phục vụ thị trường trong nước và xuất khẩu. Sắp tới em là một kỹ sư trong ngành Dệt – May để phục vụ tốt cho sản xuất em ý thức trách nhiệm của bản thân là phải gia sức học tập, học hỏi để nâng cao trình độ kiến thức hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao mà hiện tại là hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế xưởng nấu tẩy- nhuộm khăn mặt bông với năng xuất 4000 tấn/ năm với tỷ lệ 1/2 khăn tẩy trắng, 1/2 khăn nhuộm mầu. PHẦN 1 – TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 – Cấu tạo hóa học và các tính chất của xơ bông Đã từ lâu bông được con người sử dụng cho nhu cầu may mặc, do bông là loại xơ thiên nhiên có nhiều ưu điểm như : độ bền tương đối cao, khả năng thấm ướt, hót mồ hôi hót Èm cao, thẩm thấu không khí tốt, hợp vệ sinh, ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã có rất nhiều loại xơ tổng hợp khác nhau ra đời với tính chất ưu việt như độ bền, độ giãn, không nhàu, nhưng xơ bông vẫn chiếm 50% tổng số lượng xơ sợi dùng trong ngành Dệt – may của nước ta cũng như các nước khác trên thế giới. Tuy nhiên hiện nay bông phần lớn chúng ta phải nhập khẩu của một số nước như: Trung quốc, Tây phi, Mỹ, Ên độ, do vậy sẽ không chủ động trong vấn đề về chất lượng của xơ cũng như về giá cả. Vì vậy việc nắm chắc về tính chất của nguyên liệu, góp phần tạo ra sản phẩm dệt may có chất lượng cao là rất cần thiết. 1.1.1: Đặc điểm của xơ bông - Độ dài của xơ: độ dài của xơ bông thay đổi phụ thuộc vào nguồn gốc xuất sứ của từng giống bông, độ dài của xơ bông là một trong những yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng của nguyên liệu bông. + Xơ mảnh có chất lượng tốt nhất với chiều dài xơ : 35 ÷ 60mm. + Xơ trung bình có chất lượng trung bình với chiều dài : 25 ÷ 35 mm. + Xơ bông lưu niên có chất lượng thấp với chiều dài : 15 ÷ 20 mm. Kích thước ngang của xơ bông từ 0,015 ÷ 0.04 mm, so với chiều dài thì kích thước ngang nhỏ hơn rất nhiều lần. - Cấu trúc vật lý: Do kích thước ngang của xơ bông rất nhỏ và lại không đồng nhất nên việc nghiên cứu cấu trúc của xơ bông là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi tốn nhiều công sức sử dụng nhiều phương pháp cũng như phải cần các thiết bị hiện đại trong quá trình nghiên cứu cấu trúc của xơ. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng xenlulô có cấu trúc vi tinh thể và xen lẫn vô định hình. Ở những phần có cấu trúc tinh thể các phân tử xenlulô nằm cạnh nhau, song song nhau và có sự sắp xếp định hướng giữa các đại phân tử gần nhau. Cấu trúc lý học của xơ bông càng chặt chẽ thì độ bền cơ học của nó càng cao, nhưng khả năng thấm nước, khả năng hấp phụ thuốc nhuộm, tốc độ hòa tan trong dung môi, của xơ lại giảm. Bảng 1 - Thành phần hóa học của xơ bông Tính theo % chất khô tuyệt đối Của xơ bông chín Tính theo giá trị trung bình Xenlulô 94% Sáp bông 0,6% Các chất hữu cơ 0,8% Chất pectin 0,9% Hợp chất hữu cơ 1,3% Tro 1,2% Đường 0,3% Những chất chưa biết 0,9% Xenlulô 85% Các chất hữu cơ 5,5% Các chất vô cơ 1,5 % Độ Èm 8% Cộng 100 % Cộng 100% 1.1.2 : Cấu tạo của xơ bông. Xenlulô là thành phần chính của các tế bào thực vật và tạo cho chúng có độ bền cơ học cần thiết. Trong xơ bông xenlulô chiếm tới 94 ÷ 96% nên xơ bông đã được làm sạch hóa học có thể coi như xenlulô nguyên chất. Về cấu tạo hóa học xenlulô thuộc về líp hydrat cacbon, cấu tạo từ ba nguyên tè ; cacbon, ôxy, và hydro. Mạch phân tử của xenlulô rất dài được hợp thành từ khâu đơn giản giống hệt nhau, các khâu đơn giản này là các gốc d- glucô - piranô có công thức là C 6 H 10 O 5 , như vậy công thức tổng quát của xenlulô là ( C 6 H 10 O 5 ) n hay [ C 6 H 7 0 2 (OH) 3 ] n trong đó hệ sè trùng hợp n = 10000 ÷ 15000. Công thức cấu tạo của xenlulô có thể biểu diễn như sau: Trong công thức cấu tạo của xenlulô các gốc d-glucô- piranô trong mạch nằm theo đường xoắn, góc nọ nằm lệch với góc kia 180 0 , cứ 2 gốc d- glucô nằm liền nhau lập thành một gốc xenlôbio có chiều dài 1,028nm, gốc xenlôbio do đó được coi là khâu đơn giản của mạch. Trong mỗi gốc này đều chứa 3 nhóm hydroxyl (- OH ), trong tổng số nhóm (-OH) trên toàn mạch là rất lớn vì vậy các xơ xenlulô nói chung đều thấm nước, dễ hót Èm, thấm mồ hôi và dễ trương nở khi ngâm vào nước so với các xơ tổng hợp. 1.1.3 : Tính chất cơ - lý - hóa của xơ bông. 1.1.3.1: Tính chất cơ - lý. - Khối lượng riêng của xơ bông khoảng 1,54g/ cm 3 . - Độ Èm ở điều kiện tiêu chuẩn 8 ÷ 8,5 %. - Độ bền tương đối 25 ÷ 40 g lực / tex. - Độ giãn đứt tương đối : + 6 ÷ 8 % ở trạng thái khô + 7 ÷ 10 % ở trạng thái ướt - Tính dẫn nhiệt : Trung bình. - Ảnh hưởng của nhiệt độ : làm cho xơ bông bị vàng ở nhiệt t 0 = 120 0 c và bị phá hủy ở nhiệt độ trên 180 0 c nếu thời gian kéo dài. - Khả năng chịu tác dụng của ánh sáng: tương đối tốt, ngả mầu vàng nếu giữ xenlulô trong một thời gian dài dưới tác dụng của ánh sáng. H OH H OH H OH H OH OH H OH H OH H H HO H H H H CH 2 OH CH 2 OH H CH 2 OH H H n CH 2 OH H OH H H H O O O O O O OH H O 1.1.3.2: Tính chất hóa học của xơ bông Vì xenlulô chiếm tới 94 ÷ 96 % trong thành phần của xơ bông vì vậy các tính chất hóa học của xenlulô cũng tương tự như tính chất của xơ bông. Xenlulô có các đặc điểm sau: + Tính chất hóa học của xenlulô là do mối liên kết glucozit giữa các gốc gluco trong phân tử của nó và ba nhóm hydroxyl ( - OH ) của mỗi gốc d- gluco quuyết định: do cấu tạo của xenlulô nên nó có thể tham gia vào 2 loại phản ứng sau : + Phản ứng đứt mạch xenlulô, nghĩa là đứt mối liên kết glucôzit dưới tác dụng của tác nhân thủy phân, các chất oxyhóa hoặc tác dụng của nhiệt độ và cơ học. + Phản ứng của các nhóm hydroxyl do các nhóm hydroxyl trong mạch xenlulô có tính chất như nhóm rượu nên chúng cùng cho các phẩm vật thay thế ( các este, ete, xenlulô ) và các phẩm vật ôxy hóa. a- Tác dụng của nhiệt độ đối với xenlulô. Xenlulô không bền nhiệt, song độ bền nhiệt của nó giảm nhiều hay Ýt còn tùy thuộc vào nhiệt độ và thời gian gia công và sự tác động của các tác nhân khác. Khi không có mặt của ôxy không khí trong 6 ÷ 8 giê xenlulô chưa giảm độ bền, sấy ở nhiệt độ 150 ÷ 200 0 c trong thời gian ngắn thì độ bền của xenlulô giảm không đáng kể, sấy ở nhiệt độ trên 270 0 c thì xenlulô bị phá hủy nhanh chóng. b- Tác dụng của nước và dung môi hữu cơ. Xenlulô bị trương nở mạnh trong môi trường nước, tiết diện ngang tăng từ 45 ÷ 50 % còn chiều dài tăng 1 ÷ 2 %. Nước chỉ thấm vào được những phần mà phân tử xenlulô sắp xếp kém chặt chẽ và định hướng tức là phần vô định hình. Dưới tác dụng của hơi nước trong thời gian dài thì độ bền cơ học của xenlulô sẽ bị giảm do thủy phân và đồng thời bị ôxy hóa thành oxit xenlulô. Xenlulô không tan trong các dung môi thông thường như ete, rượu, benzen, dung môi mà xenlulô có thể hòa tan được là dung dịch Amôniăc Đồng. c– Tác dụng của axit. Xenlulô kém bền dưới tác dụng của axít nhất là axít vô cơ như HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , đặc biệt là các axít đậm đặc và nhiệt độ cao. Dưới tác dụng của các axít mối liên kết glucozit sẽ bị thủy phân làm cho mạch xenlulô bị đứt thành nhiều đoạn ngắn và dẫn đến độ bền của xơ giảm đi nhanh chóng. Khi xenlulô bị thủy phân hoàn toàn phẩm vật thu được sẽ là gluco theo phản ứng sau: ( C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O nC 6 H 12 O 6 Trong công nghiệp dệt axít được sử dụng ở nhiều khâu trong quá trình làm sạch hóa học cũng như khi nhuộm. Do đó khi dùng axít trong các quá trình này cần phải lưu ý tác dụng phá hủy xenlulô của chúng và khống chế các thông số kỹ thuật cho phép như: nồng độ, nhiệt độ, thời gian, d– Tác dụng của các muối. Dung dịch các muối có tính axit phá hủy xenlulô tương tự như các axit nhưng tốc độ yếu hơn. Những muối trung tính NaCl, Na 2 SO 4 , không có tính phá hủy xenlulô mà thường được sử dụng đưa vào dung dịch nhuộm đặc biệt xenlulô hòa tan trong dung dịch đồng amoniac ( muối phức ) theo phản ứng: C 6 H 7 O 2 (OH) 3 +Cu(NH 3 ) n (OH) 2 → C 6 H 7 O 2 OH Cu(NH 3 ) m (OH) 2 + (n-m)NH 3 ↑. axÝt OH OH [...]... Cibalam Ciba N Cl C Cl C C NH-R N N Cl C C N Cl Diclo piridazol C=N Cl C (xenlulụ) N (xenlulụ) CC Cl O Ftalazin Cl C C N (xenlulụ) N Cl -NH-CO-CH 2- Cl Axylhalogen - CO-Cl - SO2 CH2 CH2 Vinyl sunfon (Xenlulụ,len) OSO3Na Sec v Sbvakia Remazol Hoechst Rema lan M Genafix M Levatix Beyer Primasin BASF Cibacrolam - SO2 NH-(CH2) 2- Vinyl sunfamit (xenlulụ) OS3Na acrylamit (len) -NH-CO-CH=CH2 Ostazin Ciba 2.5.2:... to thnh aldehyt sau to nhỏnh cacboxyl OH H H -O OH H H O H CH2OH H OH H OH H +O -O OH H H O H C=O H H +O -O OH H OH COOH H O O- * Hng 2: Oxy húa cỏc ru bc 2 to thnh mono axeton sau ú t vũng v to thnh hp cht cú th xem nh este ca axit cacboxylic v xenlulụ nh sau: H OH H OH H -O OH H H H +O -O OH H O- O H H H O H CH2OH COOH +O -O OH H O- O H CH2OH C-OO CH2OH - Trong mụi trng kim quỏ trỡnh oxy húa xenlulụ... cha no (-CH = CH 2 -) trong mt phõn t thuc nhum cú th cha mt hoc hai nhúm phn ng Khi tỏc dng vi x, gia thuc nhum v xenlulụ s to thnh mi liờn kt ng húa tr, nh ú m thuc nhum bn vng vi ma sỏt, gia cụng t v cỏc dung mụi hu c khỏc Trong khi nhum, khi tip xỳc vi vt liu (x) thuc nhum hot tớnh s xy ra ng thi 2 phn ng l: - Phn ng vi vt liu (x) l phn ng chớnh cú dng tng quỏt S-RT-X + HO-xenlulụ S-R-T-O xenlulụ... liu (x) thuc nhum hot tớnh s xy ra ng thi 2 phn ng l: - Phn ng vi vt liu (x) l phn ng chớnh cú dng tng quỏt S-RT-X + HO-xenlulụ S-R-T-O xenlulụ + HX - Phn ng vi nc l phn ng ph (thy phõn) lm gim hiu sut s dng thuc vỡ vy cn hn ch: S-R-T-X + HOH S-R-T-OH-HX Thuc nhum hot tớnh khi b thy phõn khụng cũn phn ng vi x si, do vy sau khi nhum cn git sch loi b ht thuc bỏm dớnh b mt ngoi ca khn nõng cao bn... nh sau: H OH H H -O OH H H CH2OH H O O- +O -O OH H H O OH H H O O COOH COOH H O- +O -O CH2OH OH H H H O CH2OH H O- +O -O OH H H + ễxớt xenlulụ b nhum mu bng thuc nhum metylen xanh mnh hn nhiu so vi xenlulụ cha b ụxy húa + Trong dung dch axit tucxin sunturon cú mu vng nht, ụxit xenlulụ s nhum mu thm nhng khi git bng x phũng thỡ mu ny hon 1.1.4 : Tp cht ca x bụng thiờn nhiờn O CH2OH - phõn bit xenlulụ... SO3Na S-R N T-X õy: S l nhúm to cho phõn t thuc nhum hũa tan trong nc thng l cỏc nhúm nh l -SO3Na, - COONa, - SO2CH3 R l phn mang mu ca phõn t thuc nhum nú khụng nh hng n mi liờn kt gia thuc nhum v x, nú quyt nh v mu sc, v bn mu v vi ỏnh sỏng v cỏc ch tiờu bn mu khỏc, nờn vic chn gc R phi tha món c cỏc yờu cu k trờn Nhng gc mu c chn vo mc ớch ny l mụnụ, iazụ, antraquynon, hon nguyờn a vũng T-X- l... cú s vũng xon thp to nờn + Khn mt bụng phi cú thm nc tt + Kh nng gi nc tt + Mm mi, d chu + Khụng gõy d ng cho ngi s dng S DY CHUYN SN XUT Khăn mộc Kiểm tra, phân loại Nấu tẩy lần 1 Nấu tẩy lần 2 + lơ trắng Nhuộm mầu Làm mềm Vắt Sấy Kiểm tra BTP Cắt may PHN 2 - K THUT X Lí HểA HC KHN BễNG Cụng on tin x lý húa hc khn bụng rt quan trng nú to iu kin thun li cho cỏc khõu tip theo nh ty trng v nhum mu... Na2SiO3 t 2 3 g/l + NaHSO3 t 2 g/l xõy dng n cụng ngh, iu kin nu phi chỳ ý n cỏc c im sau: - dy mng ca tng mt hng - Cht lng ca x, si dt khn ( tp cht nhiu hay ít) - Yờu cu cht lng ca sn phm - Thit b v cụng ngh nu Nu khn nu theo phng phỏp nu c in dựng ni nu ( c nh lng khn ) cú dung dch tun hon, thi gian nu lõu t 6-8 giờ nhit 1100C cú ỏp sut thỡ lng húa cht s dng s gim i cũn khi nu theo phng phỏp giỏn... khỏc nhau Hot ng l tớnh nhy cm ca thuc nhum khi phn ng vi vt liu v c khi phn ng vi nc - Nhng thuc nhum cú hot ng cao thỡ nhum nhit thp (nhúm lnh) lng kim dựng thp - Nhng thuc cú hot ng trung bỡnh thỡ nhum nhit õm lng kim dựng va phi - Nhng thuc cú hot ng thp thỡ nhum nhit cao (nhúm núng) v lng kim dựng cao hn - phõn loi thuc nhum hat tớnh ngi ta dựng cỏc ch tiờu chớnh sau: + Theo cu to húa hc... nhum giỏn on: khn mt bụng l sn phm s dng nhiu trong mụi trng nc tip xỳc vi ỏnh sỏng nhiu ũi hi khn phi cú bn mu: - bn mu git giũ ( gia cụng t ) - bn mu ỏnh sỏng cao ỏp ng cỏc yờu cu trờn ca mt hng khn bụng nờn trong phn thit k nhum mu cho khn bụng cn chỳ ý lựa chn thuc nhum cho hp lý 2. 5- Chn húa cht thuc nhum s dng nhum mu Nh chúng ta u bit nc ta hin nay cha ch to c thuc nhum, dng nh ton b thuc . là hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế xưởng nấu tẩy- nhuộm khăn mặt bông với năng xuất 4000 tấn/ năm với tỷ lệ 1/2 khăn tẩy trắng, 1/2 khăn nhuộm mầu. PHẦN 1 – TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN. Thiết kế xưởng nấu tẩy- nhuộm khăn mặt bông với năng xuất 4000 tấn MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn3 3 Mở đầu 4 Phần 1 : Tổng quan về nguyên liệu 5 1.1 : Cấu tạo tính chất hóa học của xơ bông. phối mặt hàng sản xuất 40 3.2 : Chọn, tính thiết bị – thiết kế công nghệ 44 3.2.1 : Chọn, tính máy tẩy trắng khăn mặt bông 44 3.2.2 : Chọn, tính thiết bị công nghệ nhuộm mầu khăn mặt bông