Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ đề tài nghiên cứu công nghệ chuỗi nhuộm tơ tằm dạng bút bùi thị minh thúy

Nó có những ưu điểm như: phù hợp cho các đơn hàng nhỏ lẻ, quy trình công nghệ đơn giản… Trên thế giới công nghệ nhuộm sợi tơ tằm dạng búp hiện đang được sử dụng phổ biến và thông dụng tr

PHÂN VIỆN DỆT MAY TẠI TP HỒ CHÍ MINH

****************

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHUỘI NHUỘM

TP HỒ CHÍ MINH - 2010

BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM PHÂN VIỆN DỆT MAY 345/128A – TRẦN HƯNG ĐẠO – Q1 – TPHCM

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

1 Tên đề tài

“Nghiên cứu công nghệ chuội nhuộm sợi tơ tằm dạng búp”

2 Chủ nhiệm đề tài: Bùi Thị Minh Thuý

3 Cán bộ phối hợp nghiên cứu:

Th.S Nguyễn Anh Kiệt

4 Cơ quan chủ nhiệm: Phân Viện Dệt May

Địa chỉ: 345/128A Trần Hưng Đạo, Quận 1, TP.HCM

5 Cơ quan quản lý:

Bộ Công Thương - Tập Đoàn Dệt May Việt Nam

MỤC LỤC

Mục lục 3

Lời nói đầu 4

Mục tiêu - nội dung đề tài .5

PHẦN 1: GIỚI THIỆU 6

1.1 Giới thiệu về tơ tằm 6

1.1.1 Khái quát về tơ tằm 6

1.1.2 Kim ngạch xuất khẩu tơ thô trên thế giới 10

1.2 Tính chất của sợi tơ tằm 12

1.2.1 Cấu tạo và tính chất của fibroin 12

1.2.2 Cấu tạo và tính chất của Xerixin 17

1.3 Thiết bị 18

1.3.1 Máy nhuộm sợi dạng búp 18

1.3.2 Máy nhuộm sợi dạng guồng 20

1.4 Hóa chất – Thuốc nhuộm 21

1.5 Lựa chọn nguyên liệu 22

1.6 Giới thiệu qui trình công nghệ chuội 23

1.7 Giới thiệu qui trình công nghệ chuội nhuộm dạng guồng hiện đang sử dụng tại Phân Viện Dệt May 24

1.8 Giới thiệu một số qui trình chuội nhuộm tơ tằm dạng búp 28

PHẦN 2: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 32

2.1 Sơ đồ công nghệ tổng quát 32

2.2 Quy trình và thông số công đoạn đánh ống xốp 33

2.3 Quy trình chuội nhuộm dạng búp do nhóm nghiên cứu đề tài thực nghiệm tìm ra 34

2.3.1 Quy trình chuội và nhuộm tại nhà máy nhuộm sợi Bình An 35

2.3.2 Quy trình chuội và nhuộm sợi dạng búp tại công ty ở Lâm Đồng 50 2.4 Bảng so sánh nhuộm sợi theo qui trình 1, qui trình 2 và qui trình dạng guồng 66

PHẦN 3: NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 69

KẾT LUẬN 70 PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

Từ nhiều năm nay tại Phân Viện Dệt May TPHCM đã nghiên cứu và sản xuất sợi dệt từ nguyên liệu tơ tằm nhằm phục vụ cho dệt vải tại phân viện cũng như cung cấp cho thị trường bên ngoài với các sản phẩm sợi dệt đáp ứng về yêu cầu chất lượng của khách hàng

Hiện tại, sợi dệt từ tơ tằm được sản xuất tại Phân Viện Dệt May, tại các

cơ sở, xí nghiệp khác ở Việt Nam phần lớn sử dụng thiết bị nhuộm sợi dạng guồng để sản xuất Nó có những ưu điểm như: phù hợp cho các đơn hàng nhỏ

lẻ, quy trình công nghệ đơn giản…

Trên thế giới công nghệ nhuộm sợi tơ tằm dạng búp hiện đang được sử dụng phổ biến và thông dụng trong sản xuất Vì nó đáp ứng được những đơn hàng có sản lượng lớn, chất lượng ổn định, tiết kiệm được chi phí cho sản xuất

và giảm ô nhiễm môi trường cũng như giảm chi phí xử lí chất thải Hiện nay, ở Việt Nam có các nhà máy nhuộm sợi dạng búp nhưng chỉ là nhuộm những loại sợi thông dụng như: cotton, polyeste, visco,…có 1 số nhà máy nhuộm sợi tơ tằm dạng búp, nhưng chưa được phổ biến Để tiếp cận với những qui trình công nghệ chuội nhuộm sợi tơ tằm dạng búp trên thế giới và góp phần đưa ra một quy trình công nghệ mới trong sản xuất sợi dệt cho Phân Viện Dệt May Công nghệ chuội nhuộm sợi tơ tằm dạng búp được nghiên cứu và được sự đồng ý của Bộ Công Thương, Phân Viện Dệt May tại TP Hồ Chí Minh đã cho

tiến hành khảo sát và nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ chuội và

nhuộm sợi tơ tằm dạng búp”

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu quy trình công nghệ chuội và nhuộm sợi tơ tằm dạng búp

Nội dung đề tài

- Khảo sát và tham khảo tài liệu

- Lựa chọn hoá chất – thuốc nhuộm - thiết bị

- Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ

- Sản xuất thử - đánh giá kết quả

- Xem xét, đánh giá, hiệu chỉnh quy trình công nghệ

PHẦN 1: GIỚI THIỆU

1.1 GIỚI THIỆU VỀ TƠ TẰM:

1.1.1 Khái quát về tơ tằm:

Dâu tằm tơ là một ngành nghiên cứu về cây dâu, con tằm và tơ kén

Lịch sử ngành dâu tằm:

Trung Quốc là nước có nghề trồng dâu nuôi tằm sớm nhất trên thế giới, sau đó dâu tằm mới được phát triển và lan rộng đến các vùng khác trên thế giới Cách đây 4-5 nghìn năm người Trung Quốc đã biết nuôi tằm và thuần hoá giống tằm, cuốn Biên niên sử đã đề cập tới dâu tằm vào triều vua Châu Vương (2200 trước Công nguyên) Tơ lụa thời đó được dành riêng cho vua chúa và hàng quí tộc, nó thể hiện sự thuần phục của dân đối với vua Bí mật của ngành dâu tằm tơ được người Trung Quốc giữ kín rất lâu, phải gần 1000 năm sau ngành nghề này mới được để lộ và lan truyền sang các nước lân cận bằng Con đường tơ lụa

Theo các nhà lịch sử phương Tây, cây dâu được trồng phát triển ở Ấn

Độ thông qua Tây Tạng vào khoảng năm 1400 trước Công nguyên và nghề trồng dâu, nuôi tằm bắt đầu ở vùng châu thổ sông Hằng Theo các nhà lịch sử

Ấn Độ, nơi nuôi tằm đầu tiên ở đây là thuộc vùng núi Hymalaya Khi người Anh đến Ấn Độ, do buôn bán tơ lụa mà nghề dâu tằm được phát triển và lan rộng sang vùng khác như Mysore, Jamu, Kashmir

Ả Rập do nhập trứng tằm và hạt dâu từ Ấn Độ nên cũng là một trong những nơi sớm có nghề dâu tằm

Vào Thế kỷ IV, nghề dâu tằm được thiết lập ở Ấn Độ như là trung tâm của châu Á và tơ lụa được xuất khẩu tới Roma (Ý), nhưng đến thế kỷ VI người Roma đã học được kỹ nghệ sản xuất tơ và tơ đã được sản xuất ở châu Âu, người Roma đã hoàn toàn chiếm lĩnh trong lĩnh vực sản xuất này Từ Ý, dâu tằm được phát triển tới Hy Lạp, Áo và Pháp

Ở Áo, dâu tằm được phát triển mạnh vào Thế kỷ IX-XI, ở Pháp trồng dâu nuôi tằm được bắt đầu từ năm 1340 Ngành dâu tằm của Pháp được thành lập vào cuối Thế kỷ XVII và phát triển tới giữa Thế kỷ XVIII Trong Thế kỷ

XIX, dâu tằm Pháp bị dịch tằm gai (Nosema) và bệnh đã lan truyền sang châu

Âu và Trung Đông Do đó ngành dâu tằm đã bị khủng hoảng do bệnh dịch này Năm 1870 Louis Pasteur đã phát hiện ra bào tử gai là nguyên nhân gây bệnh

và ông đã đưa ra cách loại trừ bệnh dịch này, do vậy mà ngành dâu tằm đã

thoát khỏi khủng hoảng và nay được tiếp tục được mở rộng phát triển Vì lợi ích kinh tế đem lại nên ngành dâu tằm tơ được nhiều nước quan tâm

Các loại tằm:

Có 4 loại tơ tằm tự nhiên, loại sản xuất nhiều chiếm 95% sản lượng trên thế giới đó là tơ của tằm dâu Ngoài ra còn có loại khác đó là tơ tằm thầu dầu

lá sắn, tơ tằm tạc, tơ tằm sồi

Tằm dâu được con người khai thác trên 4.000 năm, tằm dâu sau này được phân chia và xác định giống có nguồn gốc: Nhật Bản, Trung Quốc, Châu

Âu, Ấn Độ trên cơ sở phân bố địa lý hoặc gọi theo tính hệ như: độc hệ, lưỡng

hệ, đa hệ hoặc gọi giống thuần chủng, giống lai (lai đơn, lai kép)

Tằm dâu: (Bombyxmori-Linnaeus)

Là loài côn trùng biến thái hoàn toàn, vòng đời trải qua 4 giai đoạn khác nhau: trứng, tằm, nhộng, ngài Mỗi giai đoạn đều có một vai trò quan trọng trong đời sống con tằm

trong giai đoạn này lớn lên rất nhanh, tằm sắp chín (đủ dinh dưỡng) lớn gấp 8.000-10.000 lần so với tằm mới nở

để giao phối và ngài cái đẻ trứng

8-10 ngày, ở 25ºC trứng sẽ nở thành tằm con Đối với trứng tằm lưỡng hệ và độc

hệ thì sau khi đẻ trứng đi vào trạng thái ngủ nghỉ và bắt buộc trứng phải qua lạnh Vì đây là đặc tính di truyền của tằm lưỡng hệ và độc hệ được hình thành trong điều kiện giá lạnh của vùng ôn đới, sau 4-5 tháng lạnh của mùa đông thì trạng thái ngủ nghĩ (hay còn được gọi là hưu miên) bị phá vỡ và trứng được nở

ra tằm con Người ta đã lợi dụng đặc tính này của trứng tằm để bảo trứng lâu

dài Đi với nó là các phương pháp đánh thức ngủ nghỉ bằng các biện pháp nhân tạo

Đặc điểm trứng tằm: hình bầu dục, nhỏ, dẹt, bên ngoài có vỏ cứng, tuỳ theo giống mà trứng có hình dạng khác nhau, trứng tằm độc hệ lớn nhất, sau đến là trứng lưỡng hệ, trứng tằm đa hệ là bé nhất, trứng có màu trắng sữa hoặc hơi vàng, trên mặt trứng có nhiều lỗ khí

Hình 1.3: Trứng tằm

 Tơ kén:

Kén tằm là vỏ bọc bên ngoài của nhộng tằm do những sợi tơ tạo nên từ

chất protein trong tằm chín giúp chống đỡ điều kiện ngoại cảnh và kẻ thù tự nhiên

Cách đây hàng nghìn năm người ta đã khám phá sản xuất sợi tơ tằm từ kén tằm: đó là kén tằm bị mềm đi trong nước nóng và các sợi tơ có thể được kéo ra, sợi to mảnh, chắc dai, và đồng nhất có thể sản xuất ra vải đẹp và bền

Kén tằm tốt do các yếu tố: giống và chăm sóc khi tằm chín (mật độ, nhiệt độ, ẩm độ, thông thoáng, ánh sáng)

Đặc điểm chủ yếu kén ươm: màu sắc, hình dạng kén, kích thước, độ cứng, nếp nhăn, trọng lượng kén, trọng lượng vỏ và tỷ lệ vỏ

Hình 1.4: Tơ kén

1.1.2 Kim ngạch xuất khẩu tơ thô trên thế giới:

- Vị trí của tơ tằm, chiếm 0,2% tổng sản lượng ngành dệt

- Theo thống kê của UN.statistic division mã HS2007:

a) Tơ thô: mã sản phẩm 5002

+Kim ngạch xuất nhập khẩu tơ tằm thô năm 2005-2008:

Bảng 1.1: Kim ngạch xuất nhập khẩu tơ tằm thô năm 2005-2008 Đơn vị: USD

+Các nước nhập khẩu tơ tằm thô chính năm 2005-2008:

Bảng1.2: Kim ngạch nhập khẩu tơ tằm thô của các nước chủ yếu Đơn vị: USD

Kim ngạch

nhập khẩu

708,469,726 199,920,354 158,359,307 131,187,551 93,528,841

+Các nước xuất khẩu tơ tằm thô chính năm 2005-2008:

Bảng 1.3: Kim ngạch xuất khẩu tơ tằm thô của các nước chủ yếu Đơn vị: USD

Kim ngạch

nhập khẩu

1,113,918,943 77,775,226 33,765,801 11,861,000 10,347,032

Kim ngạch xuất nhập khẩu tơ tằm của thế giới có xu hướng giảm từ năm

2005 đến năm 2008 Trong giai đoạn khủng hoảng nền kinh tế của thế giới nhu

cầu sử dụng mặt hàng tơ tằm không còn cao như trước

b) Vải tơ tằm dệt thoi: mã sản phẩm 5007

+Kim ngạch xuất nhập khẩu vải tơ tằm năm 2005-2008:

Bảng1.4: Kim ngạch xuất nhập khẩu vải tơ tằm năm 2005-2008 Đơn vị: USD

+Các nước nhập khẩu vải tơ tằm chính năm 2005-2008:

Bảng 1.5: Kim ngạch nhập khẩu vải tơ tằm của các nước chủ yếu Đơn vị: USD

Quốc

Kim ngạch

nhập khẩu

1,132,725,240 813,219,103 780,031,085 662,538,346 423,328,573

+Các nước xuất khẩu vải tơ tằm chính năm 2005-2008:

Bảng 1.6: Kim ngạch xuất khẩu tơ tằm thô của các nước chủ yếu Đơn vị: USD

Kim ngạch

nhập khẩu

3,083,196,214 1,661,223,236 1,434,409,970 587,731,187 430,207,829

Kim ngạch xuất khẩu vải dệt thoi tơ tằm của thế giới tương đối bình ổn.Tuy

nhiên, kim ngạch nhập khẩu vải dệt thoi tơ tằm trong năm 2008 giảm

1.2 TÍNH CHẤT CỦA SỢI TƠ TẰM:

Khác với các tơ thiên nhiên khác như bông, lanh, len,… Tơ tằm không

có cấu tạo tế bào, về mặt này nó gần giống như xơ nhân tạo và xơ tổng hợp Mỗi sợi do tơ tằm nhả ra gồm hai sợi nhỏ nằm song song với nhau, cấu tạo từ Fibroin và được phủ ngoài bằng một lớp keo dính Xerixin Khi đã khử hết keo Xerixin tơ sẽ ở dạng chỉ đơn, dưới tác dụng của hóa chất hoặc dưới tác dụng của cơ học nó dễ dàng bị tách ra thành nhiều chùm xơ nhỏ (các thớ) Bằng phương pháp nghiên cứu vi điện tử người ta đã thấy rằng các thớ sợi của tơ tằm có đường kính vào khoảng 10nm Sự phân thớ trong cấu trúc của tơ chính

là nguyên nhân làm cho nó dễ nhàu và xù lông, điều này còn tùy thuộc vào giống và điều kiện chăn tằm

Ngoài Fibroin và Xerixin là những prôtit thiên nhiên, tơ tằm mộc (tơ sống) còn chứa một số hợp chất hòa tan trong ête, và rượu etylic, và các chất màu thiên nhiên thường là màu vàng Lượng tạp chất của tơ không cố định mà thay đổi trong một khoảng rộng tùy theo giống và điều kiện chăn tằm

Thành phần chung của tơ tằm như sau:

Khi nấu tơ tằm bằng dung dịch xà phòng, trừ Fibroin ra các tạp chất kể trên đều bị tách ra khỏi tơ nên khối lượng của nó giảm đi từ 20– 30% Trong quá trình ươm tơ Xerixin ít nhiều đã hòa tan nên hàm lượng của nó trong tơ

sống luôn luôn nhỏ hơn trong kén

1.2.1 Cấu tạo và tính chất của Fibroin:

a) Cấu tạo và thành phần hóa học của Fibroin:

Fibroin thuộc về lớp Scleroprotein, thành phần nguyên tố của nó như sau:

tử nhỏ như glixin, alamin, xerin và tirozin chiếm một tỷ lệ khá cao trong fibroin

Ví dụ: Cứ trong 100g fibroin có tới 75g glixin và alamin

Bảng 1.7: Các thành phần acid amin

Tên acid amin Fibroin Tơ

tằm dâu

Xerixin Tơ tằm dâu

Fibroin Tơ tằm ăn

lá sồi Trung Quốc Glixin

-

- 2,8 2,2 1,0 0,7 3,4 12,8 0,4 0,7 0,6

1,1 10,1 1,2 3,4

- 33,9 8,9 1,0

- 9,0 2,5 3,7 1,9 2,7 3,8 1,0 2,2 1,0

19,1 54,0

- 1,2

- 10,6

-

-

- 5,6

- 1,1 7,6 0,6 9,2 1,1 2,5 1,4

Khi thủy phân Fibroin sẽ thu được các phẩm vật từ mono đến pentapeptit, vì thế ở đây chúng ta lại thấy cấu tạo phân tử của Fibroin hoàn toàn tuân theo thuyết polipeptit

b) Cấu trúc lý học của Fibroin:

đi đến kết luận rằng:

Mạch polipeptit của Fibroin có những đoạn dài chỉ cấu tạo từ các gốc glixin và alanin glixin và xerin nằm nối tiếp nhau, còn các axid amin khác có trong thành phần Fibroin thì tập trung ở một số đoạn mạch nhất định

Mạch polipeptit của Fibroin có đặc điểm đặc biệt là ít nhánh và chứa nhiều các axit amin đơn giản như alanin glixin và xerin

Vì Fibroin của tơ có cấu trúc kém chặt chẽ ở những phần vô định hình như vậy nên các nhóm định chức ở đây dễ dàng tác dụng với hóa chất, khi nhuộm phần này dễ dàng hấp thụ thuốc nhuộm hơn so với những phần có cấu trúc vi tinh thể

Một trong những nhược điểm của tơ tằm là dễ bị thay đổi hình dạng, không có khả năng giữ nếp lâu, có lẽ một phần do thiếu mối liên kết hóa trị ngang giữa các mạch Còn về cấu tạo và một số tính chất khác thì tơ tằm gần giống xơ poliamit

c) Khả năng trương nở và hòa tan:

Bảng 1.8: Khả năng trương nở và hòa tan

5%

HCOOH 80%

H2SO470%

Phenol

fluorua

Fibroin không hòa tan trong rượu, ête, ête dầu mỏ, sunfua cacbon và các dung môi hữu cơ thông thường khác Thực tế nó không hòa tan trong nước nhưng không thể coi nước là trơ đối với Fibroin

d) Tác dụng của axit và kiềm:

Dưới tác dụng của kiềm, Fibroin cũng như các protit khác rất dễ bị phân hủy và cho các phẩm vật trung gian từ polipeptit đến peptone và axitamin.Trong tất cả các kiềm thì xút có tác dụng với fibroin mạnh hơn cả.Trong dung dịch xút 5 – 7% ở nhiệt độ sôi tơ sẽ bị phá hủy sau một vài phút; ngay cả trong các dung dịch xút loãng (0,01 – 0,1N) khi đun nóng tơ cũng bị phá hủy nghiêm trọng Tuy yếu hơn xút nhưng các muối như: Natriphotphat, Natricacbonat, NatriSilicat cũng phá hủy tơ Ngay cả dung dịch

xà phòng Natri pirofotfat và amôni hidroxit, nếu không dùng đúng liều lượng

và điều kiện gia công thì chúng cũng làm hư hại tơ

e) Tác dụng của vi sinh vật:

Cũng như kêtatin len, Fibroin bền với tác dụng của vi sinh vật, song điều này chỉ có ý nghĩa tương đối, vì chỉ có tơ chưa bị phá hủy bởi tác nhân khác mới bền với men vi sinh vật,còn tơ đã chịu tác dụng cơ học thì tuy chậm nhưng dưới tác dụng của những chủng men đặc hiệu nó vẫn bị phá hủy

f) Tác dụng của chất Oxi hóa:

Fibroin rất nhạy cảm với tác dụng của chất Oxi hóa

Vì vậy trong quá trình gia công hóa học tơ, phải đặc biệt chú ý đến tác dụng của các chất oxi hóa Trong thực tế để tẩy trắng tơ người ta dùng dung

cả ở nồng độ thấp chúng cũng phá hủy Fibroin để tạo thành clo – amino – axit, thậm chí phá hủy đến xetô– axit và Cloramin

Tác dụng của các chất khử đối với tơ còn ít được nghiên cứu, vì rằng tơ bền với các chất khử thường dùng trong công nghiệp dệt như: Natri – hidrosunfit, axit sunfurơ và các muối của chúng

1.2.2 Cấu tạo và tính chất của Xerixin:

Xerixin là thành phần protit của tơ tằm ít được nghiên cứu hơn fibroin Theo những số liệu được công bố trên sách báo của thế giới thì thành phần nguyên tố của Xerixin thường chênh lệch, điều này nói lên thành phần của nó phụ thuộc vào giống tằm và phương pháp tách Nói chung Xerixin có thành phân nguyên tố như sau:

Cũng giống như fibroin, thành phần hóa học của Xerixin gồm đa số các axit amin phần tử nhỏ như: glixin, alamin, tirozin, nhưng hàm lượng các hidroxi – axit (Xerin), axit diamin và axit aminodicacboxilic thì cao hơn hẳn

so với Fibroin

Tốc độ tách Xerixin hay còn gọi là tốc độ khử keo (chuội) sẽ tăng lên

C ví dụ: như Xerixin sẽ

Khác với Fibroin, Xerixin không bền với tác dụng của các men vi sinh vật nó dễ bị thủy phân Ngoài ra nếu gia công tơ sống (tơ chưa khử keo) với focmalin thì độ hòa tan của Xerixin sẽ bị giảm đi rõ rệt khi khử keo, điều này

có lẽ do focmalin cũng phản ứng với các nhóm amin ở mạch bên của Xerixin

để tạo thành mối liên kết mêtylen giữa các mạch polipeptit

1.3 THIẾT BỊ:

- Trong nhuộm sợi có hai dạng thiết bị chủ yếu là nhuộm sợi dạng guồng và nhuộm sợi dạng búp

1.3.1 Máy nhuộm sợi dạng búp:

Máy nhuộm búp sợi điển hình là loại hình trụ, cao khoảng 2m và rộng khoảng 2m, với đáy và nắp hình tròn Sợi được quấn thành các ống hình trụ, ống côn hay thành bánh sợi sử dụng các lõi ống có đục lỗ sẵn Các lọai búp sợi được đánh ống có thể cứng hoặc xốp (chịu được nén ép), cho phép búp sợi ép chặt vào nhau khi được xếp chồng lên đỉnh của nhau trong máy Búp sợi trụ có hình trụ với các cạnh song song, với đường kính thường lớn hơn so với chiều cao búp sợi Chúng thường có hình dạng của lõi để quấn sợi và có bề dầy lớp sợi đều nhau Búp sợi côn cho phép tở sợi qua phía trên đỉnh dễ dàng hơn so với búp sợi hình trụ

Búp sợi được đặt vào các cọc cắm thẳng đứng, có đục lỗ trong máy Mỗi cọc điển hình chứa được 8 – 10 búp sợi song các cột búp sợi thẳng đứng lại không chạm sát vào nhau Búp sợi có thể có một lá chắn lên trên chúng để bảo

vệ và để làm bộ lọc trong quá trình nhuộm Cọc cắm được lắp bằng xoáy vào các lỗ trong hệ của giá mắc búp sợi hình tròn, rỗng, ở dưới đáy của chúng là bộ phận nối được lắp lên bơm Có khoảng trống giữa các cọc cắm và vì thế lượng tải tối đa phụ thuộc vào đường kính giá và kích thước búp sợi Giá, có thể được nâng lên và hạ xuống bằng cần trục để đặt vào hoặc lấy chúng ra khỏi máy

Thiết bị được đóng kín hoàn toàn cho phép chảy hai chiều giúp cho nhuộm được đều Cho dù các lớp sợi có thể có bề dày đều nhau, diện tích bề mặt lớp sợi vẫn tăng theo khoảng cách từ tâm của chúng trở ra Với dòng chảy

từ trong - ra - ngoài, dẫn tới làm giảm lưu lượng theo thể tích dòng chảy hướng

ra cạnh góc của búp sợi Để nhuộm đều sợi trên toàn bộ búp sợi, phải điều chỉnh sự hấp thụ thuốc nhuộm ban đầu Sự đảo chiều dòng chảy thường xuyên làm cải thiện độ đều màu của các thuốc nhuộm có khả năng dịch chuyển thấp

Nhiều loại thiết bị nhuộm có thêm một bể phụ Nó chứa lượng dung dịch tràn do lượng này gia tăng khi gia nhiệt cho máy đã đổ đầy dung dịch Bể này được dùng để cấp thêm dung dịch thuốc nhuộm hoặc bất cứ chất trợ nhuộm nào đó yêu cầu, sau đó được bơm trở lại vào máy Hầu hết tất cả các

C Ngay cả khi nhuộm gần ở điểm sôi, thiết bị cũng có áp lực do nắp được đóng kín Vì vậy, yêu cầu có các biện pháp an toàn triệt để

Dung dịch

nhuộm vào

Bơm nạp hóa chất

Bơm tuần hòan dung dịch

Bộ trao đổi

nhiệt

Thùng trộn hóa chất

1.3.2 Máy nhuộm sợi dạng guồng:

- Máy nhuộm sợi dạng guồng gồm có 2 dạng :

Dạng 1: Con sợi được treo trên giá treo sợi gồm những thanh sào bằng thép không rỉ và gồm có 1 thùng chứa dung dịch thuốc nhuộm hình chữ nhật Con sợi được ngâm trong dung dịch nhuộm Thanh treo chuyển động quay tròn, làm cho sợi cũng chuyển động vòng quanh trong dung dịch nhuộm

Dạng 2: Con sợi được treo trên giá treo sợi bằng thép không rỉ, giá treo sợi có đục lỗ Gồm có 1 thùng chứa dung dịch thuốc nhuộm hình chữ nhật Con sợi không ngâm trong dung dịch thuốc nhuộm mà ở thùng chứa dung dịch thuốc nhuộm có hệ thống bơm thuốc nhuộm qua những lỗ trên giá treo sợi giúp cho sợi thấm điều dung dịch nhuộm

Hình 1.6 : Máy nhuộm sợi dạng guồng

- Nhuộm sợi dạng guồng chỉ phù hợp với những đơn hàng nhỏ

- Nhuộm sợi dạng guồng dung tỉ thường sử dụng cao hơn so với nhuộm sợi dạng búp

và nghiên cứu ra công nghệ sản xuất mới cho Phân Viện nên đề tài đã chọn nghiên cứu nhuộm sợi theo phương pháp nhuộm dạng búp

1.4 HÓA CHẤT – THUỐC NHUỘM

Tơ tằm có thể dùng nhiều nhóm thuốc nhuộm

1.4.1 Thuốc nhuộm axit

Cái tên thuốc nhuộm axit xuất phát từ một thực tế là các thuốc nhuộm này nhuộm được cho những loại xơ cụ thể nào đó trong môi trường axit (xơ động vật và poliamit) Chúng bao gồm một nhóm mang màu và một hoặc nhiều nhóm sunfonat, các nhóm sunfonat này làm chúng có thể tan trong nước

Ngày nay, những loại thuốc nhuộm axit chính vẫn còn được sử dụng rộng rải và dải màu sắc của chúng có thể là một trong những dải màu đầy đủ nhất Nhược điểm duy nhất của chúng là độ bền màu không tốt đối với toàn bộ các yếu tố môi trường có hại

1.4.2 Thuốc nhuộm phức kim loại

Để thuận lợi cho công việc của những người kỹ thuật nhuộm là loại bỏ

đi quá trình cầm màu, thì ý tưởng cho kim loại kết hợp chặt chẽ trong thuốc nhuộm để tự nó tạo thành dạng phức kim loại thay cho quá trình kết tủa kim loại lên xơ, thuốc nhuộm phức kim loại ra đời

Các thuốc nhuộm phức kim loại như thế bao gồm các thuốc nhuộm chứa một nguyên tử kim loại (Cr, Ni, Co) Nguyên tử kim loại này có thể kết hợp với một phân tử thuốc nhuộm (phức kim loại 1:1) hoặc kết hợp với hai phân tử thuốc nhuộm (phức kim loại 1:2)

Các loại thuốc nhuộm này có thể sử dụng nhuộm len, tơ tằm hoặc poliamit và các sản phẩm tạo ra có độ bền màu rất cao nhưng nói chung thường không tươi sáng

1.4.3 Thuốc nhuộm hoạt tính

Thuốc nhuộm hoạt tính là loại thuốc nhuộm mới nhất Tên gọi của chúng thể hiện được phương cách liên kết của chúng với xơ Phân tử thuốc nhuộm hoạt tính bao gồm một nhóm mang màu và nhóm chức hoạt tính hoá học đảm bảo cho việc tạo thành liên kết cộng hóa trị với xơ, bằng phản ứng hoặc với các nhóm hidroxyl của xenlulo hoặc với các nhóm amin trong len hay poliamit

Các dạng khác nhau của nhóm chức hoạt tính hoá học được tận dụng, đó

là monoclotriazin, diclotriazin, vinylsunfon

Vì sự có mặt của liên kết cộng hóa trị giữa xơ và thuốc nhuộm nên có thể cho rằng màu nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt tính có độ ổn định cao, bền màu cao, có màu sắc tươi sáng Thuốc nhuộm loại này có khả năng chống chịu không tốt đối với các điều kiện thời tiết xấu và Clo

- Thuốc nhuộm phức kim loại và thuốc nhuộm hoạt tính rất phù hợp dùng để nhuộm tơ tằm nên đề tài này sử dụng hai nhóm thuốc nhuộm trên

1.5 LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU

Hiện nay, ở Phân Viện Dệt có rất nhiều mặt hàng chỉ tơ tằm có chi số sợi khác nhau Nhưng đề tài này chọn 2 loại sợi có chi số sợi là:

Hai loại sợi này hiện ở Phân viện dệt đang sử dụng thông dụng nhất và có đơn hàng lớn nên sử dụng phương pháp nhuộm sợi dạng búp sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí và hiệu quả hơn

Độ bền tương đối (G/D)

1.6 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHUỘI:

- Tơ tằm khác sợi cotton và sợi polyester, tơ tằm có lớp keo bao bọc bên ngoài sợi tơ Trước khi nhuộm ta phải qua giai đoạn chuội bỏ lớp keo đó,

Chuội tơ là giai đoạn xử lí tơ tằm đầu tiên, nhằm tách lớp keo bao bọc sợi tơ Sau khi khử lớp keo chỉ tơ tằm mới có được vẻ trắng đẹp, bóng mượt,…

Trên thế giới có nhiều phương pháp chuội như:

- Phương pháp chuội tơ bằng dầu sulfonat và rượu metyl

- Phương pháp chuội tơ bằng NaOH với flucoz

- Phương pháp chuội dùng enzym

- Phương pháp chuội tơ bằng xà phòng hiện vẫn thông dụng nhất

- Sử dụng một số chất tổng hợp chuyên dùng:

* Enzyme Alcalase (Novo)

* Silkoblanc BN (CHT)

* Sandopan SRG (Sandoz)

Ưu điểm: của các chất này là pH của dung dịch được kiểm soát chặt chẽ,

thời gian chuội được rút ngắn

Nhược điểm: độ bóng, mềm mại của sản phẩm giảm

pháp này đã được áp dụng ở Phân Viện Dệt May và đem lại hiệu quả cao về chất lượng (tơ bóng, mềm mại, đẹp,…) và tính kinh tế (thời gian chuội ngắn, chỉ qua 1 công đoạn)

Chuội có thể nói là một trong những công đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất, nó quyết định chất lượng của chỉ Để đạt được điều đó phải kiểm soát tốt các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình chuội như: nhiệt độ, độ pH trong suốt quá trình chuội, các hóa chất sử dụng, nước sử dụng phải là nước mềm,…

1.7 GIỚI THIỆU QUI TRÌNH CHUỘI NHUỘM TƠ TẰM DẠNG GUỒNG HIỆN ĐANG SỬ DỤNG TẠI PHÂN VIỆN DỆT:

Diễn giải quy trình:

Chỉ mộc được cho vào máy chuội sau đó vào nước và bắt đầu gia nhiệt, khi

độ này 12 – 20 phút tùy theo từng loại chỉ, kế đến xả bỏ dung dich chuội vào

axitacetic trong 10phút ở nhiệt độ thường, sau cùng giặt lạnh 5phút và kết thúc quá trình chuội

Diễn giải quy trình:

Ở nhiệt độ thường cho vào các chất trợ nhuộm( đều màu coralon OTP, Bôi trơn Humectol C) khuấy đều 1 phút cho chạy tuần hòan 15phút, kế đến cho thuốc nhuộm vào khuấy đều 1phút cho chạy tuần hòan 15phút.sau đó cho axit acetic lần 1 (10phút) rồi bổ sung lượng axit caon lại vào chạy (10 phút) và sau

C duy trì 20 – 30 phút tùy màu đậm nhạt sau đó xả bỏ dung dịch nhuộm.Lấy nước vào giặt lạnh 1lần 10 phút Cuối cùng làm mềm ở nhiệt độ thường trong 5 phút kết thúc quá trinh nhuộm

1.8 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUI TRÌNH CHUỘI NHUỘM TƠ TẰM DẠNG BÚP:

a) Quy trình của công ty TEXTICHEMIE DR PETRTY GMBH:

5.0 – 10.0 % Glauber’s salt calc

b) Quy trình chuội và nhuộm của Viện Dệt May đang thử nghiệm:

Công nghệ chuội trước đây thường sử dụng xà phòng trong dung dịch kiềm yếu Ngày nay người ta chủ yếu dùng chất khử keo tổng hợp có chứa chất bảo vệ tơ Miltopan SE và kiềm sẽ rút ngắn được thời gian chuội rất nhiều

Diễn giải quy trình:

C

40 phút xả bỏ dung dịch Sau đó giặt nóng  giặt lạnh  trung hòa bằng axit axetic

Nhuộm :

5 – 20% muối "Glaube" (Na2SO4 Khan)

Diễn giải quy trình:

phút trong dung dịch chỉ có hóa chất ở nhiệt độ trên và đảm bảo pH 4 - 5, sau mới cho thuốc nhuộm vào và nhuộm tiếp 10 phút nữa Nhiệt độ sau đó mới

theo màu nhạt - đậm) trong vòng 45 phút Để giữ được độ bóng (luste) của tơ

hấp phụ lên bề mặt xơ sợi Để đảm bảo thuốc nhuộm khuếch tán sâu vào trong

xơ sợi cần tiếp tục nhuộm ở nhiệt độ cao trong vòng 30 đến 90 phút rồi đóng

C mới tháo nước Sau nhuộm thuốc nhuộm thừa bám trên bề mặt cần được giặt sạch khỏi hàng nhuộm trước tiên bằng nước ấm, sau nước lạnh

Khi nhuộm màu đậm có thể bắt đầu nhuộm ở nhiệt độ cao hơn, ví dụ 40

axetic (nếu cần); còn đối với màu nhạt thì nên thêm 0,3 - 0,5 g/l chất ngấm thấu không ion vào bể nhuộm

Nhận xét:

Hai qui trình trên đều sử dụng chất tổng hợp chuyên dùng, dùng để chuội tơ tằm Thường thì chất chuội tổng hợp có những ưu điểm: pH của dung dịch chuội được kiểm soát, thời gian chuội được rút ngắn, nhưng nhược điểm : làm giảm độ bóng, độ mềm mại của tơ tằm

2.2 QUY TRÌNH VÀ THÔNG SỐ CÔNG ĐOẠN ĐÁNH ỐNG XỐP:

Trong quy trình nhuộm sợi dạng búp thông số đánh ống ảnh hưởng rất lớn đối với chất lượng chuội và nhuộm của sợi

Quá trình chuẩn bị búp sợi là bước có tính quyết định Một số yếu tố ảnh hưởng tới độ ổn định của búp sợi và độ thấm dung dịch nhuộm của chúng là:

H: chiều cao của búp sợi (dm )

D: đường kính ngoài của búp sợi (dm)

d: đường kính trong của búp sợi (dm)

V: thể tích (dm3)

Hiện nay, các nhà máy đều sử dụng máy đo độ cứng để xác định độ cứng của ống sợi, đơn vị đo là H.P

Đạt

2.3 CÁC QUY TRÌNH CHUỘI NHUỘM DẠNG BÚP DO NHÓM

NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI THỰC HIỆN:

- Đối với nhuộm sợi dạng búp có rất nhiều nhà máy nhuộm Nhưng đa phần những nhà máy nhuộm sợi này chỉ chuyên nhuộm về sợi cotton, sợi poly, sợi visco… ít chuội và nhuộm nguyên liệu sợi tơ tằm

- Nhóm đề tài đã lựa chọn hai nhà máy đó là nhà máy nhuộm sợi Bình An với dây chuyền và thiết bị chuyên về nhuộm cotton, poly… Và nhà máy nhuộm ở Lâm Đồng với dây chuyền và thiết bị chuyên dùng để sản xuất cho tơ tằm Quy trình nghiên cứu thử nghiệm chuội - nhuộm dạng búp:

Đánh ống -> Chuội -> Nhuộm -> Hoàn tất -> Vắt li tâm -> Sấy

2.3.1 Quy trình chuội – nhuộm tơ tằm dạng búp:

Thử nghiệm tại nhà máy nhuộm sợi Bình An ( Qui trình 1)

1 Chuội sợi tơ tằm dạng búp:

a) Chuội sợi ngang:

o Thử nghiện l ần 1:

 Công đoạn chuẩn bị - Đánh ống:

- Đối với nhuộm sợi dạng búp giai đoạn đánh ống là 1 trong những giai đoạn quan trọng nhất quyết định đến chất lượng của sợi thành phẩm

Chuội sợi trên máy GALVANIN của (ITALY):