QUY TRÌNH DỆT NHUỘM

Hiện nay mặt hàng nhuộm với những sản phẩm nhuộm tối ưu của ngành đã dần dần đáp ứng những đòi 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 hóa chất, thuốc nhuộm cũng phát triển theo, đến nay đã có rất nhiều hàng 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.Chính vì vậy mục tiêu của đề tài này là: “ TÌM HIỂU QUY TRÌNH NHUỘM VẢI TẠI CÔNG TY CÔ PHẦN DỆT – MAY HUẾ ”

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐINH VĂN SAO

BỘ MÔN: HÓA HỮU CƠ KHÓA 2012 – 2016

Huế 9/2015

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Hải Phong và Ths Nguyễn Đăng Giáng Châu đã dành rất nhiều thời gian và công sức để liên hệ với công ty, trung tâm, nhà máy và tổ chức chỉ bảo tận tình, tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành tốt quá trình thực tập thực tế.

Em xin cảm ơn tất cả thầy cô giáo trong khoa Hóa đã cho chúng em những bài học quý báu, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập để cho em hoàn thành tốt chuyến đi thực tập, thực tế này.

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc công ty cổ phần Dệt-May Huế đã tạo điều kiện cho em được vào thực tập thực tế tại công ty Nhờ có điều kiện quý báu này, em mới có cơ hội để đem những kiến thức có được trên ghế nhà trường ra để đối chiếu với thực tiễn Đây cũng là cơ hội

để em có thể biết được quy trình nhuộm vải

Thời gian thực tập tại công ty tuy ngắn nhưng đã cho

em nhiều kinh nghiệm quý báu để áp dụng vào thực tế công việc trong tương lai.Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng trong quá trình thực tập không thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong mọi người rộng lượng tha thứ.

Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

Chương I: LỜI MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp Dệt – May là một ngành công nghiệp nhẹ đang chiếm một vị trí quan trọng trong tiến trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước

Nó được hình thành và phát triển rất lâu đời trên thế giới và là nhu cầu thiết yếu của mỗi con người Đặc điểm nổi bật của ngành này là thu hút một nguồn nhân lực rất lớn, phù hợp với những nước có ngành công nghiệp đang phát triển như nước ta hiện nay

Để thỏa mãn nhu cầu của con người, ngành dệt may đã không ngừng cải tiến máy móc, trang thiết bị và trình độ quản lý để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, đa dạng về mẫu mã, giá thành hợp lý, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

Công ty cổ phần Dệt – May Huế đã không ngừng cải tiến, liên tục đổi mới công nghệ hiện đại hóa máy móc, thay đổi các mặt hàng sản xuất theo mọi yêu cầu của khách hàng Đầu tư có trọng điểm đem lại hiệu quả cao, không ngừng nâng cao chất lượng và đa dạng hóa sản phẩm Tích cực mở rộng thị trường tiêu thụ đặc biệt

là thị trường xuất khẩu Từng bước hội nhập với nền kinh tế nói chung, cũng như với ngành công nghệ Dệt – May nói riêng của khu vực và thế giới

Để ngành Dệt – May có tiếng như ngày nay phải kể đến ngành có công rất lớn đó là ngành hóa dệt cụ thể là ngành công nghệ sợi nhuộm nó đóng vai trò không thể thiếu trong ngành 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 đòi 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 hóa chất, thuốc nhuộm cũng phát triển theo, đến nay đã có rất nhiều hàng 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

Chính vì vậy mục tiêu của đề tài này là: “ TÌM HIỂU QUY TRÌNH NHUỘM VẢI TẠI CÔNG TY CÔ PHẦN DỆT – MAY HUẾ ”

Huế, ngày 15 tháng 08 năm 2015SVTH: Đinh Văn Sao

- ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT

1 Tổng quan công ty cổ phần dệt may Huế

2 Quy trình nhuộm vải tại công ty cổ phần dệt may Huế

- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Thăm quan thực tế tại nhà máy

2 Giới thiệu, báo cáo của cộng tác viên tại công ty

3 Tài liệu trên internet

Chương II: NỘI DUNG

1 Tổng quan về công ty cổ phần Dệt – May Huế

1.1 Giới thiệu về công ty.

Tên tiếng Việt: CÔNG TY CỔ PHẦN DỆT – MAY HUẾ

Tên giao dịch quốc tế: HUE TEXTILE GARMENT JOINT–STOCK COMPANY

Tên viết tắt: HUEGATEX

Địa chỉ: Phường Thủy Dương – Thị xã Hương Thủy – Tỉnh Thừa Thiên Huế

Điện thoại: 84.054.3864337 – 3864957

Fax: 84.054.3864338

Website: huegatex.com.vn

Căn cứ Quyết định số 169/2004/QĐ-BCH ngày 09/12/2004 và Quyết định

số 2722/2005/QĐ-BCH ngày 25/8/2005 của Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp (nay là

Bộ Công Thương) chuyển công ty Dệt May Huế thành Công Ty cổ phần Dệt – May Huế, chính thức hoạt động theo giấy phép đăng ký số 2102000140 ngày 17/11/2005 do phòng Đăng ký kinh doanh Doanh Nghiệp – Sở Kế Hoạch và Đầu Tư Tỉnh Thừa Thiên Huế cấp Công ty cổ phần Dệt - May Huế (Huegatex)

là thành viên của Tập đoàn Dệt May Việt Nam Được thành lập từ năm 1988 đến nay, HUEGATEX được đánh giá là một đơn vị xuất sắc trong ngành dệt may cả nước, cùng với thời gian Công ty đang ngày càng hoàn thiện, phát triển

Thương hiệu HUEGATEX đã khẳng định vị trí hàng đầu không chỉ riêng tại Thừa Thiên Huế.

Được thành lập từ năm 1988 với hơn 2.000 lao động, Công ty có đội ngũ quản lý, cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm và đội ngũ công nhân lành nghề, đã và đang làm những sản phẩm đáp ứng mọi yêu cầu của khách hàng

Phương châm hoạt động của Công ty là “ Mong muốn quan hệ và hợp tác lâu dài với tất cả các khách hàng” và luôn cố gắng đáp ứng một cách tốt nhất mọi yêu cầu của khách hàng với mục tiêu chất lượng được đặt lên hàng đầu

Các lĩnh vực kinh doanh chính

+ Sản xuất, kinh doanh, xuất nhập khẩu các sản phẩm sợi, vải, may mặc.+ Nguyên liệu, thiết bị ngành dệt may

+ Kinh doanh các mặt hàng tiêu dùng

+ Kinh doanh địa ốc, khách sạn

Doanh thu hàng năm là 1.000 tỷ đồng, trong đó xuất khẩu hơn 50% Sản phẩm của Công ty hiện nay đang được xuất khẩu sang Mỹ, Nhật Bản, EU, Đài Loan, Hàn Quốc (đối với hàng may mặc); Thổ Nhĩ Kỳ, Ai cập, Bồ Đào Nha (đối với sản phẩm sợi) và được bán rộng rãi trên thị trường nội địa Công ty cũng đang áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 – 2000 và được người tiêu dùng bình chọn là hàng Việt Nam chất lượng cao trong nhiều năm liền, giải thưởng Sao vàng Đất Việt và các giải thưởng khác Bên cạnh đó, Công ty cũng được chứng nhận về Trách nhiệm tuân thủ các tiêu chuẩn xã hội trong sản xuất hàng may mặc (SA-8000) của các khách hàng lớn tại Mỹ như: Perry Ellis, Sears, Hansae, Li & Fung, JC Penny, Kohn, Valley View, Regatta, có chứng nhận của tổ chức WRAP và Chương trình hợp tác chống khủng bố của Hải Quan Hoa

Kỳ và Hiệp hội thương mại (CT_PAT)

Trong chiến lược phát triển đến năm 2015, Huegatex sẽ đầu tư thêm một nhà máy sợi 2,5 vạn cọc; nhà máy May 16 chuyền Xây dựng Huegatex trở thành trung tâm hàng Dệt kim của khu vực miền Trung và cả nước Huegatex chủ trương mở rộng hợp tác với mọi đối tác trong và ngoài nước thông qua các hình

thức liên doanh, hợp tác kinh doanh; gọi vốn các nhà đầu tư chiến lược để hợp tác lâu dài trên tinh thần bình đẳng các bên cùng có lợi.

1.2 Sơ đồ, cơ cấu tổ chức công ty

- Nhà máy Sợi: Được trang bị đồng bộ 03 dây chuyền thiết bị nhập khẩu từ Đức, Thụy Sĩ, Nhật Bản với hơn 60.000 cọc sợi, sản lượng hàng năm là 11.000 tấn sợi, trong đó chủ yếu là các loại sợi PE, sợi PECO, sợi Cotton chải thô và chải kỹ chi số từ Ne 16 đến Ne 60

- Nhà máy Dệt- Nhuộm: Được trang bị đồng bộ các thiết bị dệt kim, nhuộm, hoàn tất nhập khẩu từ Đức, Thụy Sĩ, Đài Loan, với sản lượng vải dệt kim hàng năm là 1.500 tấn

- Nhà máy May: Với 35 chuyền may, được trang bị các máy may hiện đại nhập khẩu từ Nhật Bản, Đài Loan, với sản phẩm chính là áo T- shirt, Polo- shirt,

áo Jacket, quần Short, quần áo trẻ em và các loại hàng may mặc khác làm từ vải dệt kim và dệt thoi Sản lượng hàng năm của nhà máy đạt gần 9 triệu sản phẩm

Xí nghiệp Cơ Điện: Chuyên vận hành chuyển tải trạm 110/6 KV, gia công

cơ khí; sửa chữa và xây dựng các công trình phụ cho các nhà máy thành viên

2 Khái quát về công nghệ nhuộm vải và các vấn đề liên quan

2.1 Khái quát về công nghệ

Nhuộm là một quá trình đưa thuốc nhuộm vào sâu bên trong vật liệu dệt để thực hiện các tương tác giữa các nhóm mang màu của thuốc nhuộm với vật liệu dệt, để tạo cho vật liệu có màu và đạt tiêu chuẩn về màu sắc, với mục đích đáp ứng ngày càng cao của con người về vấn đề trang phục

Quy trình nhuộm gồm nhiều giai đoạn và có nhiều yếu tố liên quan như: loại vật liệu, chủng loại thuốc nhuộm, nhiêt độ nhuộm vải, môi trường pH, thời gian

+ Là loại xơ chứa nhiều nhóm ưa nước nên sản phẩm hút ẩm, mồ hôi rất cao

+ Dễ dàng thoát mồ hôi, thoáng mát, hợp vệ sinh

+ Vải dệt từ xơ bông có tính mềm mại

Thành phần xơ bông: cellulose chiếm 94%, 6% còn lại là tạp chất sáp 0,6%, các axit hữu cơ 0,8%, hợp chất pectin 0,9%, hợp chất nito 1,3%, đường các loại 0,3%, hợp chất chưa xác định 0,9%, tro 0,2 %

Cellulose là thành phần chính trong xơ bông, nó là một polime mạch thẳng Thành phần phân tử của nó gồm có: cacbon 44,4%, hydro 6,2%, oxy 49,4%

Trong mạch cellulose đơn vị cấu trúc cơ bản là β-D-Glucopyranose Cấu trúc mạch thẳng dài là các mắt xích liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-Glucoside.

2.2.1.1 Tính chất của xơ bông

Tác dụng nhiệt: xơ bông không bền với nhiệt, độ bền giảm nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian gia công, phụ gia:

T (0C) Độ bền của vải so với lúc đầu(%)

Tác dụng của nước: Mặc dù chứa nhiều nhóm OH nhưng cellulose không

bị hòa tan trong nước mà chỉ bị trương ra do chúng liên kết chặt chẽ với nhau bằng liên kết Hidro và lực Van Der Waals Ngoài ra sợi bông hút ẩm tốt do chứa nhiều nhóm OH

Tác dụng của axit: cellulose sẽ bị thủy phân dưới tác dụng của các axit mạnh như H2SO4, HCl, HNO3

[C6H7O2(OH)3]n n C6H12O6Tác dụng của kiềm: cellulose tương đối bền với kiềm ở nhiệt độ thường, dung dịch NaOH loãng không tác dụng với cellulose, nhưng trong dung dịch

NaOH 10% ở nhiệt độ sôi thì một phần cellulose đã bị hòa tan do liên kết glucoside của nó không bền, dễ bị thủy phân.

Ở nhiệt độ thường, xơ bông bị trương nỡ mạnh trong dung dịch NaOH đậm đặc, làm cho chiều dài của nó bị rút ngắn lại, nhưng đồng thời cũng làm cho xơ

co giãn hơn ban đầu Ta có thể làm tăng độ bóng của một số sản phẩm dệt từ xơ bông bằng cách ngăn cản không cho xơ co thì nó sẽ bóng hơn

Tác dụng của vi sinh vật: Trong môi trường ẩm ướt nhất là khi độ ẩm của không khí cao hơn 75-80% hàm ẩm của xơ lớn hơn 9% thì cellulose có thể bị phá hủy bởi một số vi sinh vật và nấm mốc( bacillus và nấm Aspergillus ) Đầu tiên là làm sợi đổi màu, sau đó dần dần phá hủy cấu trúc sợi bông Các vi sinh vật sẽ thủy phân cellulose thành đường glucose Sợi bông bị phá hủy thường tan trong kiềm và mất khối lượng khoảng 17%

2.2.2 Vải polyester (PES)

Vải polyester được dệt nên từ sợi polyester có nguồn gốc từ than đá, dầu

mỏ nhưng chủ yếu là sản phẩm từ dầu mỏ

Vải polyester được dùng phổ biến nhờ nó có các tính chất quý như: độ bền

cơ học cao, chống nhàu cao, bền với nhiều tác động hóa chất

2.2.2.1 Tổng hợp

CH2)nOH + (n-1)H2O

nHO-CO-C6H4-COOH+nHO-(CH2)2-OHnHO-CO(-C6H4-CO-OCH2-2.2.2.2 Đặc điểm về cấu trúc

Do hai monome ban đầu để tạo polyester kéo sợi đều có tính đối xứng cao, chúng kết hợp với nhau trong mạch đại phân tử theo một trình tự luân phiên đều đặn để tạo ra mắt xích có dạng tổng quát:

Những đặc điểm trên làm cho cấu trúc của mạch polyeste rất đều đặn, ít gấp khúc, không phân nhánh và có độ định hướng cao với trục xơ Cũng vì lí do

đó, chúng nằm rất sát nhau tạo nên những vùng vi kết tinh bền vững làm cho độ bền của xơ tăng lên, đồng thời làm cho xơ khó nhuộm

2.2.2.3 Tính chất của xơ Polyester

Độ bền cơ lý:

Là xơ tổng hợp có độ bền cao, với các loại sợi xe đạt đến 60 -70 km Trị số này có thể tăng lên nữa nếu như xơ được kéo giãn ở những điều kiện thích hợp làm cho các mạch đại phân tử có thể nằm sát nhau và hình thành các miền vi kết tinh nhiều hơn Do cấu hình của mạch đại phân tử có hình zíc zắc giống như của cao su nên xơ polyester có khả năng đàn hồi lớn và môđun đàn hồi cao Nhờ vậy

mà đảm bảo cho các sản phẩm dệt từ xơ polyester giữ được hình dạng bề mặt, ít

bị nhàu sau mỗi lần giặt, giữa nếp sau khi là Vì ưu điểm này của xơ polyester

mà người ta pha trộn nó với các loại xơ dễ bị nhàu như xơ bông và xơ visco để tăng khả năng chống biến dạng của sản phẩm

Khác với xơ polyamit, do xơ polyester có cấu trúc chặt chẽ, tỷ lệ những phần vi kết tinh cao nên nó kém bền với ma sát nên ít được sử dụng để dệt găng tất

Độ bền với tác dụng của nhiệt và ánh sáng:

Do trong đại phân tử có chứa các nhân thơm nên có độ bền nhiệt của xơ polyester vượt xa các xơ khác ( trừ teflon )

Cũng như các xơ dệt khác, xơ polyester cũng bị giảm độ bền dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời Nhưng trừ xơ polyacrylonitrin, xơ polyester vẫn bền với ánh sáng hơn tất cả các loại thiên nhiên và tơ xơ hóa học

Độ bền hóa học:

Xơ polyester tương đối bền với tác dụng của axit Hầu hết các axit vô cơ và hữu cơ với nồng độ không cao lắm ở nhiệt độ thường đều không ảnh hưởng gì đến độ bền của xơ polyester, chỉ ở trên 700C với nồng độ axit cao (H2SO4 trên 70%, HNO3 trên 60%) xơ polyester mới bị axit phá hủy từng bộ phận

Với tác nhân oxy hóa-khử xơ polyester cũng tương đối bền

Những tính chất đặc biệt khác:

Xơ polyester có khối lượng riêng bằng 1,38 g/cm3 (cao hơn polyamit) Do chứa ít nhóm ưa nước, lại có cấu trúc chặt chẽ nên xơ polyester có hàm ẩm rất thấp, ở điều kiện tiêu chuẩn hàm ẩm của xơ chỉ bằng 0.4% Vì hàm ẩm thấp nên

xơ polyester có khả năng cất điện cao và đồng thời tích điện gây khó khăn cho quá trình dệt Cũng vì lí do trên mà xơ polyester rất khó nhuộm, nó chỉ được nhuộm bằng thuốc nhuộm phân tán hoặc những thuốc nhuộm có tính chất tương

tự ở nhiệt độ cao

2.2.3 Vải pha polyester – cotton (PES – CO)

Vải pha Pes-Co là loại vải được dệt từ hai loại sợi là polyester và cotton có thành phần nhất định Hiện nay nó là mặt hàng đa dạng và thường gặp nhất vì

nó có tính chất sử dụng tốt: ít nhàu, giữ nếp cao, bền cơ lý, dễ giặt, mau khô, có

độ hút ẩm cần thiết khi sử dụng Sỡ dĩ nó có được ưu điểm như vậy vì nó có được tính chất ưu việt của hai loại sợi polyester và cotton, và hạn chế những yếu điểm của các loại sợi thành phần

2.3 Thuốc nhuộm

2.3.1 Khái niêm

Thuốc nhuộm là những hợp chất mang 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

Dựa vào tính chất và công nghệ sử dụng thuốc nhuộm cho các loại vải khác nhau người ta phân thuốc nhuộm theo các lớp khác nhau, rất đa dạng và phong phú về màu sắc, có đủ các gam màu, màu tươi và thuần sắc

Tuy nhiên, để nhuộm cho hai loại vải cotton và polyester thì thường sử dụng thuốc nhuộm phân tán và thuốc nhuộm hoạt tính

2.3.2 Thuốc nhuộm hoạt tính

Thuốc nhuộm hoạt tính là thuốc nhuộm được sử dụng phổ biến cho loại vải cotton Nó là những hợp chất mang màu, trong phân tử của chúng có các nhóm nguyên tử có thể thực hiện liên kết cộng hóa trị với vật liệu nhuộm nói chung và

xơ dệt nói riêng Nhờ vậy mà sản phẩm nhuộm có độ bền màu cao

Các loại thuốc nhuộm hoạt tính tuy có khác nhau về cấu tạo phân tử, phạm

vi sử dụng và hoạt độ nhưng chúng có dạng tổng quát như sau:

S – R – T – X

Ví dụ: procion đỏ M2BS có công thức cấu tạo:

+ S(solube): Nhóm tạo cho phân tử

thuốc nhuộm có độ hòa tan cần thiết trong nước thường gặp là: -SO3Na, -COONa, -SO2CH3

+ R: Là phần mang màu của phân tử thuốc nhuộm, R không ảnh hưởng đến liên kết giữa thuốc nhuộm với xơ nhưng R lại quyết định về màu sắc và độ bền màu với ánh sáng Những gốc màu được chọn là: mono và diazo, phức chất của thuốc nhuộm azo với ion kim loại, gốc thuốc nhuộm acid antraquinon, hoàn nguyên đa vòng, dẫn xuất của Ftaloxinanin

+ T-X-: Nhóm hoạt tính có cấu tạo khác nhau, được đưa vào các hệ thống mang màu khác nhau Trong đó:

X: Là 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 hưởng đến độ hòa tan của thuốc nhuộm Chúng thường là: -Cl, -SO2, -SO3H, -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 này, trước hết là độ bền của thuốc nhuộm với gia công ướt Không những thế 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 chọn nhóm T cho phù hợp là một yếu tố 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

2.3.3 Thuốc nhuộm phân tán

Đối với xơ polyester thì người ta thường dùng thuốc nhuộm phân tán để nhuộm Vì thuốc nhuộm phân tán có độ hòa tan thấp trong nước nên phải sử dụng nó ở dạng huyền phù hay phân tán thích hợp để nhuộm các loại xơ nhân tạo kỵ nước như polyester Có thể dùng chất tải (carrier): là hợp chất hữu cơ phân tử nhỏ, dễ xâm nhập vào xơ, gây trương nở và sau đó dẫn thuốc nhuộm vào sâu Thuốc nhuộm phân tán gồm nhiều hợp chất có cấu tạo khác nhau nhưng

có đặc điểm chung là:

- Không chứa các nhóm tạo tính tan.

- Trung tính hoặc có tính base yếu Có khối lượng phân tử không lớn

(200-300), kích thước phân tử nhỏ và cấu tạo không phức tạp

- Độ phân cực dao động trong khoảng 1,5-7,7 D.

- Độ hòa tan trong nước rất thấp (từ 0,2 – 8mg/l ở 250C) Tăng nhiệt độ, độ hòa tan của chúng tăng nhưng không vượt quá 0,5 g/l

- Nhiệt độ nóng chảy của thuốc nhuộm tương đối cao (150-3000C)

- Các hạt thuốc nhuộm có cấu trúc tinh thể (đôi khi là vô định hình).

- Ở dạng huyền phù phân tán có kích thước hạt chủ yếu từ 0,2 – 2

micromet

2.4 Lý thuyết màu

2.4.1 Màu sắc trong tự nhiên

Theo lý thuyết màu hiện đại, màu sắc của các vật thể trong tự nhiên rất phong phú và đa dạng Nó phụ thuộc vào: cấu tạo hóa học của vật thể có màu, thành phần của ánh sáng chiếu vào vật thể và góc quan sát, và tình trạng mắt của người quan sát Do có cấu tạo khác nhau nên dưới tác dụng của ánh sáng mọi vật hấp thụ và phát xạ lại các phần tia tới với tỷ lệ và cường độ khác nhau Nhưng tia phản xạ này sẽ tác động vào hệ thống cảm thụ thị giác và truyền thông tin về hệ thống thần kinh trung ương để hợp thành cảm giác màu Màu của mỗi vật chính là màu hợp thành của các tia phản xạ

Các nguồn sáng khác nhau khi chiếu vào một vật thể sẽ làm cho nó có màu khác nhau Trong bóng tối mọi vật sẽ không thể hiện được màu sắc của nó và mắt người cũng không nhận được gì Dưới ánh sáng ban ngày khi trời đẹp thì màu sắc của mọi vật trong thiên nhiên rõ ràng, rực rỡ và tươi đẹp Còn trong ánh sáng nhân tạo thì màu sắc của chúng không được thể hiện đầy đủ, thường là tối sẫm, mờ nhạt hoặc biến màu Có sự khác nhau đó là do cấu tạo của ánh sáng nhân tạo khác ánh sáng mặt trời

2.4.2 Thuyết điện tử về hợp chất hữu cơ có màu

Nhờ những thành tựu của các ngành khoa học về vật lý và hóa học người ta

đã xác định rằng chỉ có những điện tử vòng ngoài (điện tử hóa trị) của chất màu mới tham gia vào quá trình hấp thụ ánh sáng kèm theo sự chuyển động của chúng Khi hấp thụ ánh sáng thì hợp chất màu sẽ tiếp nhận năng lượng của các hạt photon, làm cho các điện tử chuyển sang trạng thái kích thích, sau đó phần năng lượng này có thể chuyển sang các dạng: quang năng, hóa năng, nhiệt năng và hợp chất màu lại trở về trạng thái ban đầu Hợp chất nào có điện tử vòng ngoài liên kết với nhân càng yếu thì cần ít năng lượng để kich thích chúng,

dễ hấp thụ những tia sáng có bước sóng dài hơn và cho màu sâu hơn Bởi vậy

thuốc nhuộm phải có cấu tạo như thế nào đó để năng lượng của các tia sáng trong miền thấy được của quang phổ cũng đủ làm cho chúng có màu.

Nguyên nhân làm cho các điện tử vòng ngoài liên kết với nhân yếu là do: trong phân tử chứa hệ thống mối liên kết đôi cách dài, trong hệ thống này ngoài nguyên tử carbon còn chứa các nguyên tử khác như oxi, nito, lưu huỳnh v.v; do ảnh hưởng của các nhóm thế; do hiện tượng ion hóa phân tử và cấu tạo phẳng của phân tử

2.4.2.1.Ảnh hưởng của hệ thống liên kết nối đôi cách

Trong hợp chất hưu cơ thường gặp hai loại liên kết cơ bản là liên kết đơn

và liên kết đôi Để kích động các điện tử trong mối liên kết đơn cần có năng lượng lớn, tương ứng với tia sáng có bước sóng ngắn, nên những chất chỉ chứa liên kết đơn thường không có màu

Nếu như các mối liên kêt đơn và đôi trong một hợp chất hưu cơ được sắp xếp đan xen nhau tạo thành hệ liên hợp dài thì các điện tử vòng ngoài sẽ linh động hơn Độ linh động của các điện tử vòng ngoài trong hệ thống này phụ thuộc vào các yếu tố: độ dài của hệ thống; bản chất của các nguyên tử chứa trong hệ thống; cấu tạo của hợp chất mạch thẳng hay vòng

Hợp chất hữu cơ chứa hệ thống nối đôi cách càng dài thì hệ thống điện tử vòng ngoài càng linh động, càng dễ hấp thụ ánh sáng có bước sóng lớn nên có màu càng sâu

2.4.2.2.Ảnh hưởng của các nguyên tử khác ngoài carbon

Khi trong hệ thống mối liên kết nối đôi cách của một hợp chất hữu cơ nào

đó có chứa các dị tố như O, N, S thì các điện tử vòng ngoài sẽ càng linh động hơn, nên các hợp chất này sẽ hấp thụ được các tia sáng có bước sóng lớn hơn và

có màu sâu hơn

2.4.2.3 Ảnh hưởng của các nhóm thế

Một tính chất chung của các hợp chất hữu cơ có màu là bị ánh sáng làm phân cực Những hợp chất hữu cơ chứ trong phân tử hệ thống liên kết nối đôi cách có khả năng phân cực dễ hơn các chất khác; khả năng này sẽ tăng lên mãnh mẽ khi ở đầu mạch và cuối mạch có chứa các nhóm thế có khả năng thu

và nhường điện tử vòng ngoài linh động hơn và kết quả là hợp chất có màu sẽ hấp thụ được các tia sáng có bước sóng lớn hơn và có màu sâu hơn.

2.5 Cơ chế liên kết vật liệu với thuốc nhuộm

Khi tiếp xúc với vật liệu thuốc nhuộm sẽ thực hiện liên kết với vật liệu làm cho nó giữ được lại bền vững trên vật liệu với nhiều chỉ tiêu khác nhau( xử lý ướt, ánh sáng, khói lò, ma sát) quá trình liên kết này không chỉ xảy ra ở mặt ngoài của vật liệu, cũng không đơn thuần chỉ là lực liên kết hóa lý ( lực phân tử

và lực hấp phụ) mà có trường họp là quá trình hóa học

Tùy thuộc vào thuốc nhuộm và loại vật liệu mà liên kết nào sẽ trội hơn, sẽ

là chủ đạo, thường thì thuốc nhuộm được giữ trên vật liệu bằng nhiều lực liên kết đồng thời

2.5.1 Liên kết ion

Liên kết này được thực hiện giữa các góc mang màu tích điện âm của thuốc nhuộm và các tâm tích điện dương của vật liệu Những vật liệu trong điều kiện nhuộm là môi trường axit có khả năng tích điện dương là: len, tơ tằm, xơ polyamit, da , lông thú Chúng có cấu tạo từ các mạch polypeptit chứa nhiều nhóm amin tự do, trong môi trường axit chuyển thành muối:

Ar-: là gốc thuốc nhuộm axit

Trong quá trình nhuộm, khi tiếp cận với vật liệu ion âm của thuốc nhuộm

sẽ bị thu hút về các tâm tích điện dương này và thực hiện liên kết ion:

HOOC-P-NH3+ + Ar-SO3- HOOC-P-NH3+-O3S-Ar

Nhờ có năng lượng lớn nên thuốc nhuộm liên kết với vật liệu khá mạnh, tốc độ bắt màu nhanh, phải điều chỉnh tốc độ nhuộm bằng cách điều chỉnh pH của dung dịch thuốc nhuộm

2.5.2 Liên kết cộng hóa trị