Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ và vật liệu hóa dệt Thiết kế nhà máy nhuộm và hoàn tất vải PETWool dệt thoi với công suất 15 triệu métnăm

Phạm vi sử dụng và ưu nhược điểm của sợi PET Do có tính chất ưu việt kể trên nên sợi PET hiện nay đang được sử dụng rộng rãitrong ngành dệt để sản xuất nhiều mặt hàng vải dệt và dệt thoi

VIỆN DỆT MAY – DA GIẦY & THỜI TRANG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ VẬT LIỆU HÓA DỆT

-o0o -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(TEX5913)

Đề tài:

Thiết kế nhà máy nhuộm và hoàn tất vải PET/Wool dệt thoi với

công suất 15 triệu mét/năm

Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Ngọc Thắng

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Huyền

Hà Nội, 2017

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 13

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 15

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 17

LỜI CẢM ƠN 18

LỜI NÓI ĐẦU 19

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẢI DỆT THOI VÀ THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ 20

1.1 TỔNG QUAN VỀ VẢI DỆT THOI 20

1.1.1 Giới thiệu vải dệt thoi [2] 20

1.1.2 Phân loại vải dệt thoi 20

1.1.2.1 Vải vân điểm (plain) 20

1.1.2.2 Vải vân chéo (twill) 21

1.1.2.3 Vải vân đoạn (satin) 22

1.2 THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ 22

1.2.1 Thị trường thế giới [6] 22

1.2.2 Thị trường trong nước [5] 23

1.3 LỰA CHỌN MẶT HÀNG [7] [8] 24

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ 26

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU [11] [12] 26

2.1.1 Xơ len 26

2.1.1.1 Nguồn gốc len 26

2.1.1.2 Phân loại len [10] 26

a Theo tên động vật 26

b Theo phương thức sản xuất 27

d Theo độ mịn phụ thuộc vào đường kính của xơ len 27

2.1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của xơ len 28

2.1.1.4 Đặc điểm tính chất của xơ len 29

a Tác động của nhiệt độ 29

b Tác động của nước và hơi nước 29

c Tác động của axit và bazơ 29

d Tác động của chất khử, chất oxi hóa 30

2.1.2 Xơ polyester (PET) 30

2.1.2.1 Đặc điểm cấu tạo của xơ PET 30

2.1.2.2 Đặc điểm tính chất của xơ PET 30

a Độ bền cơ lí 30

b Tác dụng của nhiệt và ánh sáng 31

c Độ bền hóa học 31

2.1.2.3 Phạm vi sử dụng và ưu nhược điểm của sợi PET 31

2.2 CÔNG NGHỆ TIỀN XỬ LÝ - NHUỘM – HOÀN TẤT VẢI PE/WO DỆT THOI [13] [11] 32

2.2.1 Tiền xử lý vải Pe/Wo dệt thoi 32

2.2.1.1 Biên chế mẻ 32

2.2.1.2 Định hình sơ bộ (crabbing) 33

2.2.1.3 Định hình nhiệt (heat setting) 33

2.2.1.4 Nấu tẩy 34

2.2.1.5 Cán mịn (milling) 35

2.2.2 Nhuộm vải Pe/Wo dệt thoi 35

2.2.2.1 Đặc điểm nhuộm màu của vải Pe/Wo 35

2.2.2.2 Các phương pháp nhuộm vải Pe/Wo [15] [11] 36

a Đối với phương pháp nhuộm có sử dụng chất tải 36

b Trường hợp nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao 36

2.2.2.3 Thuốc nhuộm phân tán 37

2.2.2.4 Thuốc nhuộm axit phức kim loại 1:2 dùng cho len 38

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

a Nguyên tắc cơ bản 38

b Ưu điểm: 38

c Nhược điểm 38

d Ứng dụng 39

e Vai trò của pH, hóa chất trợ 39

2.2.3 Hoàn tất vải Pe/Wo dệt thoi 39

2.2.3.1 Giặt sau nhuộm 39

2.2.3.2 Tách nước, mở khổ, sấy khô 39

2.2.3.3 Đốt lông 40

2.2.5.4 Định hình hơi (Decatising) 40

2.2.3.5 Hồ hoàn tất 40

2.2.3.6 Là ép (pressing) 41

2.2.3.7 Kiểm tra thành phẩm 41

2.3 KẾT LUẬN 41

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 42

3.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 42

3.1.1 Chế độ làm việc 42

3.1.2 Phân phối mặt hàng sản xuất 42

3.2 SƠ ĐỒ DÂY TRUYỀN CÔNG SẢN XUẤT 43

3.2.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ [24] 43

3.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ 45

3.3.1 Các thiết bị và phần mềm sử dụng trong phòng thí nghiệm 45

3.3.1.1 Thiết bị và phần mềm ứng dụng trong so màu và phối ghép đơn màu 45

a Máy so màu Datacolor 800 Family [16] 45

b Sử dụng buồng ánh sáng chuẩn “SpectraLight QC” hãng X-rite của Mỹ [17] 46

c Phần mềm phối ghép màu Datacolor MATCHTEXTILE có thể kết nối với thiết bị đo màu Datacolor 800 Family 47

3.3.1.2 Thiết bị nhuộm trong phòng thí nghiệm 49

a Sử dụng thiết bị máy nhuộm màu Ahiba IRTM 49

b Thiết bị tủ sấy 101-2 [19] 51

3.3.1.3 Thiết bị sử dụng để kiểm tra chất lượng sản phẩm 52

a Cân điện tử “ME203E” của hãng “Mettler Toledo” Thụy Sỹ [18] 52

b Thiết bị máy giặt Gyro wash [20] 52

3.3.2 Thiết bị trong xưởng sản xuất 53

3.3.2.1 Thiết bị kiểm tra vải 53

3.3.2.2 Thiết bị khâu đầu tấm 54

3.3.2.3 Thiết bị định hình sơ bộ 55

3.3.2.4 Thiết bị nấu, nhuộm 57

3.3.2.5 Thiết bị tách nước 60

3.3.2.6 Thiết bị văng sấy định hình 61

3.3.2.7 Thiết bị định hình hơi 63

3.3.2.8 Thiết bị cán ép 64

3.3.3 Công nghệ sản xuất 66

3.3.3.1 Công nghệ nấu giặt 66

3.3.3.2 Công nghệ nhuộm 67

3.3.3.3 Quy trình vắt vải trên máy vắt ly tâm 69

3.3.3.3 Công nghệ hồ mềm 69

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG NHÀ XƯỞNG 71

4.1 TÍNH TOÁN KĨ THUẬT 71

4.1.1 Tính số lượng máy và chi phí thiết bị 71

4.1.1.1 Tính số lượng máy và chi phí thiết bị trong phòng thí nghiệm 71

4.1.1.2 Tính số lượng và chi phí thiết bị trong phân xưởng nhuộm – hoàn tất 71

a Số lượng thiết bị 71

b Chi phí thiết bị 73

4.1.2 Tính toán chi phí tiêu hao hóa chất 74

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

4.1.3 Tính toán chi phí điện sử dụng 75

4.1.4 Tính chi phí tiêu hao nước cần dùng 77

4.1.5 Tính toán hơi và chi phí năng lượng cấp cho lò hơi 78

4.2 TÍNH TOÁN KINH TẾ 79

4.2.1 Tính toán tiền lương lao động 79

Bảng 4.12 Thống kê tính toán và tiền lương của các nhân viên trong nhà máy 80

4.2.2 Tính toán chi phí cho hoạt động sản xuất của nhà máy 81

4.2.3 Tính toán khấu hao 81

4.2.3.1 Khấu hao thiết bị 81

4.2.3.2 Khấu hao nhà xưởng 81

4.2.3.3 Khấu hao đất đai 82

4.2.4 Khoản đầu tư và số tiền vay ngân hàng 82

4.2.5 Tính toán giá thành sản phẩm 82

4.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG NHÀ XƯỞNG 83

4.3.1 Yêu cầu về chọn địa điểm xây dựng 83

4.3.2 Yêu cầu về chọn kiểu nhà công nghiệp 83

4.3.3 Yêu cầu chung về bố trí mặt bằng nhà xưởng 83

4.3.5 Tính diện tích các kho 83

a Diện tích kho mộc 83

b Diện tích kho thành phẩm 84

c Diện tích kho hóa chất 84

4.36 Sơ đồ mặt bằng nhà xưởng 84

KẾT LUẬN 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DANH MỤC CÁC BẢNG BI

Bảng 1.1 Một số mặt hàng vải vân điểm Pe/Wo [3] 14

Bảng 1.2 Một số mặt hàng vải vân chéo Pe/Wo [4] 14

Bảng 1.3 Một số mặt hàng vải vân đoạn [9] 15

Bảng 1.4 Thông số của một số mặt hàng vải dệt thoi Pe/Wo nhà máy sản xuất 18

Bảng 2.1 Phân loại xơ len theo đường kính 20

Bảng 3.1 Bảng phân bổ thời gian làm việc trong năm 35

Bảng 3.2 Bảng phân phối mặt hàng sản xuất của nhà máy 36

Hình 3.17 Máy nhuộm Soft flow ECO-8-D2T thực tế. 52

Bảng 3.3 Đơn công nghệ nấu giặt 59

Bảng 3.4 Quy trình nấu giặt 60

Bảng 3.5 Đơn công nghệ nhuộm 60

Bảng 3.6 Đơn công nghệ giặt sau nhuộm 61

Bảng 3.7 Quy trình nhuộm và giặt sau nhuộm 62

Bảng 3.8 Quy trình vắt vải 62

Bảng 3.9 Đơn công nghệ hồ mềm 62

Bảng 4.1 Số lượng và chi phí thiết bị trong PTN 64

Bảng 4.2 Số lượng các máy làm việc liên tục 66

Bảng 4.3 Chi phí thiết bị 66

Bảng 4.4 Bảng tính toán chi phí hóa chất 68

Bảng 4.5 Điện năng tiêu thụ của các máy liên tục 69

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

Bảng 4.6 Điện năng tiêu thụ của cả nhà máy 70

Bảng 4.7 Tiền điện trong 1 năm 70

Bảng 4.8 Tiêu hao nước của các thiết bị 71

Bảng 4.9 Tiền nước trong 1 năm 71

Bảng 4.10 Lượng hơi tiêu hao trong sản xuất 71

Bảng 4.11 Chi phí nhiên liệu cho lò hơi 72

Bảng 4.12 Thống kê tính toán và tiền lương của các nhân viên trong nhà máy 73

Bảng 4.13 Chi phí hoạt động sản xuất trong 1 năm 74

Bảng 4.14 Chi phí khấu hao tài sản cố định trong 1 năm 75

Bảng 4.15 Chi phí lãi ngân hàng 75

Bảng 4.16 Tổng chi phí trong 1 năm của công ty 75

Y DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc vải dệt thoi 13

Hình 2.1 Cấu tạo của lông cừu. 21

Hình 2.2 Mạch polypeptit của xơ len. 21

Hình 2.3 Công thức cấu tạo của xơ PET. 23

Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ. 37

Hình 3.2 Máy so màu Datacolor 800 Family. 38

Hình 3.3 Bộ chuẩn màu hãng X-rite. 39

Hình 3.4 Buồng so màu Spectralight QC. 39

Hình 3.5 Hình ảnh minh họa cho phần mềm datacolor matchtextile. 41

Hình 3.6 Máy nhuộm Ahiba IRTM. 42

Hình 3.7 Hệ thống lắp ráp cốc nhuộm. 43

Hình 3.8 Thiết bị tủ sấy 101-2. 44

Hình 3.9 Cân điện tử ME203E. 45

Hình 3.10 Máy giặt Gyro wash. 45

Hình 3.11 Cấu tạo máy kiểm vải. 47

Hình 3.12 Hình ảnh máy kiểm vải TH-IRM-3A thực tế. 47

Hình 3.13 Cấu tạo máy may điện tử Singer 8770. 48

Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy định hình sơ bộ Fixa 49

Hình 3.15 Hình ảnh thực tế máy Fixa. 50

Hình 3.16 Sơ đồ cấu tạo máy nhuộm ECO-8-D2T 51

Hình 3.18 Máy vắt li tâm ES. 53

Hình 3.19 Cấu tạo của máy vắt li tâm. 53

Hình 3.21 Máy văng sấy định hình RLYR6001-1 thực tế. 56

Hình 3.22 Máy định hình hơi áp lực KD Supernova thực tế. 56

Hình 3.23 Sơ đồ nguyên lí máy định hình hơi áp lực KD Supernova. 57

Hình 3.24 Sơ đồ cấu tạo máy ép băng tải Contipress. 58

Hình 3.25 Sơ đồ quy trình công nghệ nấu giặt. 59

Hình 3.26 Sơ đồ quy trình công nghệ nhuộm. 61

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

PET : Polyester

Pe/Wo : Polyester/Wool

EU : European Union - Liên minh châu Âu

ISO : International Organization for Standardization – Tổ chức quốc tế

và tiêu chuẩn hóa PTN : Phòng thí nghiệm

TPP : Trans-Pacific Partnership Agreement – Hiệp định đối tác xuyên

Thái Bình DươngVITAS : Vietnam Textile and Apparel Association – Hiệp hội Dệt may

Việt namWTO : World Trade Organization – Tổ chức thương mại thế giới

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian dài với sự cố gắng của bản thân, cùng với sự hướng dẫn tậntình của thầy TS Nguyễn Ngọc Thắng và các thầy cô trong bộ môn Vật liệu và Côngnghệ Hóa dệt thuộc viện Dệt may – Da giầy và Thời trang, trường Đại học Bách khoa

Hà Nội Em đã hoàn thành xong bản đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên do chưa có nhiềukinh nghiệm bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhậnnhững đóng góp quý báu từ thầy cô và các bạn để bài đồ án cũng như kiến thức của emđược hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Nguyễn Thị Huyền

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp dệt may là một trong các ngành công nghiệp quan trọng,được chú trọng phát triển ở nước ta Công nghiệp dệt may Việt Nam đã và đang cónhiều đóng góp cho nền kinh tế phát triển, đem lại một giá trị kim ngạch xuất khẩuchiếm tỉ trọng đáng kể cho nền kinh tế nước nhà Về mặt xã hội, công nghiệp dệt may

ở nước ta đã giải quyết công ăn việc làm cho khoảng 2 triệu lao động, cung cấp sảnphẩm may mặc và các công dụng khác cho nhu cầu trong nước đang ngày càng giatăng

Việc sử dụng nguyên liệu dệt có giá trị cao, thiên nhiên cũng như nhân tạo, cùngnhằm mục đích tạo cho sản phẩm có giá trị sử dụng và giá trị gia tăng cao, đáp ứngyêu cầu của một số thị trường khu vực và trên thế giới

Len lông cừu là nguyên liệu dệt tạo ra mặt hàng có giá trị gia tăng cao vì nhữngđặc tính quí hiếm mà khách hàng ở các nước hàn đới phát triển cũng như ở một sốnước đang phát triển ở trình độ cao rất ưa chuộng Để đáp ứng những yêu cầu tiêudùng khác nhau, len lông cừu có thể được kéo sợi nguyên chất 100% và pha trộn vớicác loại sợi thiên nhiên hoặc nhân tạo khác như bông, polyester, viscose với những tỷ

lệ khác nhau Việc phối trộn một loại nguyên liệu dệt có giá trị cao với một loại xơnhân tạo khác đem lại những tính chất riêng biệt vẫn đáp ứng được tính thẩm mỹ, tínhtiện nghi của sản phẩm may mặc Đồng thời phối trộn nguyên liệu khác nhau cũng tạothuận lợi hơn cho quá trình công nghệ và giảm giá thành sản phẩm

Ngành sản xuất len bao gồm kéo sợi, dệt vải, nhuộm và hoàn tất các sản phẩm từlen lông cừu 100% và len pha mặc dầu nhỏ về qui mô, ít về sản lượng đã hình thành từlâu ở nước ta và đang phát triển

Nhận thấy nhu cầu trước mắt và tương lai phát trển của mặt hàng vải len pha để

làm hàng xuất khẩu cũng như tiêu thụ nội địa, nên em lựa chọn đề tài “Thiết kế nhà máy nhuộm hoàn tất vải Pe/Wo dệt thoi với công suất 15 triệu mét năm” làm đề tài

cho bản đồ án tốt nghiệp này

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẢI DỆT THOI VÀ THỊ

TRƯỜNG TIÊU THỤ

1.1 TỔNG QUAN VỀ VẢI DỆT THOI

1.1.1 Giới thiệu vải dệt thoi [2]

Dệt thoi là quá trình tạo ra sự kết hợp của

2 hệ sợi: dọc (warp) và sợi ngang (weft) thẳng

góc với nhau Trong đó tùy theo từng kiểu dệt

khác nhau, sợi ngang sẽ được đan lồng với sợi

dọc với những quy cách khác nhau tạo ra các

bằng các kiểu dệt khác nhau Sợi được chạy

suốt theo chiều dọc (lengthwise) của vải

(Woven fabric), được gọi là sợi dọc (Warp

yarn) và sợi chạy theo chiều ngang (widthwise)

của vải, được gọi là sợi ngang (weft or filling

yarn)

1.1.2 Phân loại vải dệt thoi

1.1.2.1 Vải vân điểm (plain)

Vải plain là loại vải có kiểu dệt vân điểm, là kiểu dệt đơn giản nhất, trong đó sợidọc và sợi ngang đan kết với nhau theo kiểu cất một, đè một, vải có điểm nổi dọc vàđiểm nổi ngang bằng nhau trải đều trên khắp chiều rộng của vải Loại vải này có bềmặt hai bên vải giống hệt nhau khó phân biệt giữa mặt trái và mặt phải Vải mềm mại,hơi bóng, không có họa tiết và hoa văn nên dùng may quần áo thường phục Quần áolàm từ vải plain dễ là và không bị nhăn nên thường may áo sơ mi và được dùng nhiềucho hàng may mặc chất lượng cao

Hình 1.1 Cấu trúc vải dệt

thoi.

Bảng 1.1 Một số mặt hàng vải vân điểm Pe/Wo [3]

(Ne)

Khổ vải (cm)

Trọng lượng riêng (g/m 2 )

1.1.2.2 Vải vân chéo (twill)

Vải kaki là loại vải có kiểu dệt vân chéo, kiểu dệt này trên bề mặt vải có cácđường dệt chéo theo các góc khoảng 45o so với đường nằm ngang Vải có mật độ điểmnổi dọc nhiều hơn điểm nổi ngang nên gọi là hiệu ứng dọc, hai mặt vải khác nhau Vảikaki có tính chất chung là bền, mát, không nhăn, hút ẩm tốt có thể co giãn nên vảikhông chỉ được sử dụng để may quần, mà còn may balo, mũ, nón, đồng phục công sở,

mà phổ biến nhất là bảo hộ lao động, quần váy nam nữ… Vải kaki có nhiều màu sắc

và kiểu dáng khác nhau, rất đa dạng lựa chọn Trang phục từ vải kaki thông thường cóđường may xếp li và có nhiều túi lớn nhỏ và phù hợp với mọi lứa tuổi, môi trường

Bảng 1.2 Một số mặt hàng vải vân chéo Pe/Wo [4]

(Ne)

Khổ vải (cm)

Trọng lượng (g/m 2 )

1.1.2.3 Vải vân đoạn (satin)

Vải Satin là loại vải có kiểu dệt vân đoạn có bước chuyển ngang, vải có các điểmđan dọc hay điểm đan ngang ít được trải đều trên khắp bề rộng của vải, hai mặt vảikhông giống nhau, mặt phải vải bóng, vải mềm mại, bề mặt vải ủi nhanh phẳng Satinthường dùng làm vỏ áo bóng chày, quần short thể thao, đồ lót, áo ngủ, áo và váy dạ hộidành cho phụ nữ nhưng đôi khi cũng được dùng làm vật liệu may quần lót, áo sơmi và

cà vạt cho nam Nó cũng được sử dụng trong việc sản xuất giày sử dụng trong múa ba

lê Các ứng dụng khác bao gồm vải trang trí nội thất, vải bọc ghế và tấm trải giường

Bảng 1.3 Một số mặt hàng vải vân đoạn [9]

(cm)

Trọng lượng (g/m 2 )

2016 do các nhà máy còn trữ lượng hàng tồn kho lớn

Các loại lông cừu cao cấp ít bị ảnh hưởng bởi tình hình thị trường này, len lôngcừu có kích thước từ 26-35 µm là loại phổ biến nhất Lượng hàng tồn kho ở TrungQuốc của các sản phẩm làm từ loại len micron này bao gồm đầu len, sợi và vải Chođến khi lượng hàng tồn kho được xuất đi thì thị trường len mới ổn định trở lại trongkhoảng thời gian còn lại của năm nay và có thể sẽ đến năm 2017

Mặt khác, chính phủ Trung Quốc đang trong quá trình thay thế đồng phục chocác nhân viên đường sắt, bưu chính, quân sự Những đồng phục này có thành phầnlen lên đến 80%, hơn nữa, những len chất lượng cao sẽ được sử dụng Sản lượng lentoàn cầu vẫn ổn định ở hầu hết các nước sản xuất len lớn Úc trải qua thời kì hạn hánbốn năm đã có mưa trên diện rộng trên nhiều vùng.

Tháng 9/2016, diễn ra hội nghị thị thương mại len Nam Kinh lần thứ 28 được tổchức tại Wuxi, Trung Quốc Với hơn 500 đại biểu, các nhà sản xuất kinh doanh mặthàng len đến từ Trung Quốc và Quốc tế tham dự nhằm thúc đẩy hợp tác, kinh doanhthương mại các sản phẩm len cao cấp và mặt hàng từ len

1.2.2 Thị trường trong nước [5]

Ngành dệt may Việt Nam đang rơi vào tình trạng khó khăn, tỉ lệ tăng trưởng thấptrong năm vừa qua và tình hình có thể vẫn tiếp tục không khả quan hơn trong năm tới

Vì thế, các doanh nghiệp cần tạo những giá trị đặc biệt hơn nếu muốn tiếp tục cạnhtranh trong ngành may mặc vốn rất khốc liệt

Xu thế phát triển ngành may mặc từ các sản phẩm cơ bản làm từ bông,polyester… đã dần chuyển dịch sang các sản phẩm cao cấp như len lông cừu,cashmere, lụa và những sản phẩm sợi pha từ các chất liệu nói trên Tuy vậy, mặc chonhững khó khăn trước mắt và trở ngại lớn của Tổng thống mới của Hoa Kỳ phản đốihiệp định TPP, ngành dệt may Việt Nam có quyền kỳ vọng vào một tương lai lạc quanhơn với một loạt những hiệp định thương mại tự do song phương, đa phương Mứcthuế xuất nhập khẩu đồng loạt giảm sẽ tạo ra cú hích lớn thúc đẩy các doanh nghiệp

mở rộng thị trường và nâng cao giá trị thương hiệu

Trước năm 2012, hầu như các nhà sản xuất Việt Nam đều có rất ít kinh nghiệm

về sản phẩm len cừu, sau 4 năm, bằng việc phổ biến thông tin, chuyển giao công nghệ,các doanh nghiệp biết sử dụng loại nguyên liệu này để cho ra những sản phẩm nổi trội Hội Len Việt Nam được Bộ Nội vụ chính thức quyết định thành lập từ ngày30/6/2015, hội có 107 hội viên, khoảng trên 600 máy đan kim phẳng và tròn, máy dệtkiểu thoi nguồn gốc từ các nước phát triển tây Âu, Nhật Bản, đủ năng lực sản xuấtkhoảng 5 triệu sp/năm, quy chuẩn là áo len Điều này cho thấy những tín hiệu tích cực

và các mối quan hệ đối tác tốt đẹp sẽ mang lại cho Việt Nam trong tương lai một thịtrường xuất khẩu dệt may đầy tươi sáng và hứa hẹn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Thị

1.3 LỰA CHỌN MẶT HÀNG [7] [8]

Từ những tài liệu phân tích mặt hàng và thị trường ta thấy rằng hầu hết các mặthàng vải len cũng như sản phẩm may mặc từ len luôn giữ được tính cách sang trọng,tiện nghi của nó từ lâu đời Nó vẫn có giá trị gia tăng cao

Vì vậy, đồ án này em sẽ lựa chọn một số loại mặt hàng vải Pe/Wo 50/50 kiểu dệtvân chéo kaki và vân điểm plain để sản xuất làm trang phục mặc ngoài (Complet) phục

vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu như bảng 1.4

 

Bảng 1.4 Thông số của một số mặt hàng vải dệt thoi Pe/Wo nhà máy sản xuất

Chi số (Ne) Khổ vải

(cm)

Trọng lượng (g/

Vânđiểm

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

kỷ thứ 7 trước công nguyên, con người đã bắt đầu bán và mua hàng len

Len nhận được từ lớp lông phủ trên một số động vật như cừu, dê, lạc đà, thỏ…sau khi chế biến Trong công nghiệp dệt len, lông cừu được sử dụng nhiều nhất (96-97%), sau đó là lông dê (2%) và lông lạc đà, ngựa, thỏ

2.1.1.2 Phân loại len [10]

a Theo tên động vật

- Len lông cừu thường: Loại len này được lấy từ những đàn cừu đã thay lông

được một lần So với len thường thì len lông cừu mềm mại và đàn hồi tốt hơn Vậynên, chúng sẽ ấm và bền hơn

- Len Cashmere: Loại len này được lấy từ lớp lông tơ của dê Kashmir (hay còn

được gọi là Cashmere) trong đợt thay lông mùa xuân Để tách được lớp lông này thìngười ta phải hoàn toàn làm thủ công bằng tay Một sợ xơ Cashmere có khả năng cáchnhiệt gấp 8 lần so với len thường, giúp nó giữ ấm vào mùa đông Đây còn là một loạilen siêu nhẹ Len Cashmere có giá thành đắt nhất trong các loại len

- Len Angora: Loại len này có nguồn gốc từ thỏ Angora Sợi len loại này mềm,

mịn, mỏng và rất bông Tuy nhiên, nó không đủ độ bền cần thiết nên khi được sử dụngtrong sản xuất thì người ta thương pha thêm các thành phần len, sợi khác

- Len lông cừu Merino: Có nguồn gốc từ giống cừu đặc biệt nhất, len Merino

mềm nhất trong các loại lông cừu nhưng thường ngắn, mịn và quăn nhiều.Các sảnphẩm may mặc có nguồn gốc từ len lông cừu Merino được người dùng đặc biệt ưachuộng vì nó có khả năng giữ nhiệt tuyệt vời, bền đẹp và không gây khó chịu do da

- Len Alpaca: Đây là một loài động vật thuộc họ lạc đà Nam Mỹ Lông Alpaca

rất giống với len và cũng được sử dụng trong ngành dệt may Loại lông này mềm nhưCashmere và nhẹ hơn lông cừu thông thường Lông Alpaca giữ nhiệt tốt, mềm và bền

b Theo phương thức sản xuất

- Len chải thô (Carded yarn): được sản xuất từ những xơ có chiều dài từ

36-250mm, dấu hiệu đặc biệt của nó là sự lộn xộn của xơ và mặt sợi như mặt rêu

- Len chải kĩ (worsted yarn wool): sự song song của tất cả các xơ trong sợi được

550mm, những xơ ngắn được loại ra trước khi đưa xe thành sợi do đó chỉ có một ít đầu

xơ trên mặt sợi và vì thế mặt sợi bóng hơn len chải thường

c Theo cấu tạo và đặc tính chung của lông cừu

- Len tơ: là loại len xơ dài, mảnh nhất, xoăn nhiều, đồng nhất, mạch cắt ngang

gần tròn, óng mượt và mềm mại

- Len nửa tơ (len nhỡ): là loại len có xơ dài, mảnh, có lõi không liên tục, kém

đồng nhất, không óng mượt và rất mềm Hai loại len tơ và len nửa tơ thường được ởnhững giống cừu tốt, ít bị lai giống, điều kiện chăn nuôi tốt như ở Anh, Úc, NewZealand

- Len nửa thô: là loại len có chiều dài trung bình, kém mảnh và độ đồng nhất

không cao, có lõi, không xoăn, hơi cứng Loại này thường gặp ở các giống cừu lai vàcừu châu Á

- Len thô (len chết): là loại len to, mặt cắt ngang không tròn cứng, không đồng

nhất, vỏ mỏng, lõi nhiều, giòn, không bền và ăn màu kém Thường gặp ở giống cừulông thô và điều kiện chăn nuôi không thích hợp

d Theo độ mịn phụ thuộc vào đường kính của xơ len

Độ mịn và đường kính của xơ len khác nhau và được phân loại theo bảng 2.1

Bảng 2.1 Phân loại xơ len theo đường kính

Loại len Đường kính (µm) Loại len Đường kính (μm)m)

2.1.1.3 Đặc điểm cấu tạo của xơ len

Len lông cừu được cấu tạo gồm 3 lớp: Lớp ngoài cùng (lớp vảy), lớp xơ đặc, lớprãnh giữa theo hình 2.1

- Lớp vảy: được tạo ra từ tế báo sừng hình ngói xếp gối lên nhau, có tác dụng baobọc và bảo vệ xơ len

- Lớp rãnh giữa: gồm những tế bào hình ống nằm xen kẽ giữa những khoangtrống chứa không khí tạo tính mao dẫn

- Lớp xơ đặc: được tạo ra từ chất keratin, lớp này thể hiện tính chất cơ lí chủ yếucủa xơ len, được cấu tạo gồm những tế bào hình con sợi, nằm dọc theo trục xơ, tạothành thớ xơ, giữa các tế bào có những khoảng cách trống, vì thế tạo cho xơ len có tínhxốp giữ nhiệt tốt

- Thành phần hóa học xơ len: keratin chiếm 90-93%, nonkeratin (mỡ, sáp, nhân

tế bào ) chiếm 7-10% Keratin là thành phần chính của xơ len, được hợp thành từ cácaxit amin α, chúng tạo thành mạch polypeptit như hình 2.2

Hình 2.1 Cấu tạo của lông cừu.

Hình 2.2 Mạch polypeptit của xơ len.

2.1.1.4 Đặc điểm tính chất của xơ len

a Tác động của nhiệt độ

Len rất dễ hút ẩm, tùy theo độ ẩm và nhiệt độ của môi trường mà hàm ẩm của len

sẽ thay đổi theo Khi sấy khô ở 100-105oC len bị giảm độ bền và giòn vì mất ẩm Tiếptục sấy lên đến 170oC len bị phá hủy

Khi cháy len thoát ra mùi khét như tóc, sừng cháy, lấy ra khỏi ngọn lửa nó khôngtiếp tục cháy nữa Ở đầu xơ vón thành cục, xốp Khí thoát ra khi len cháy có phản ứngkiềm tính

b Tác động của nước và hơi nước

Nước lạnh làm cản trở sự trương nở của xơ len Ở nhiệt độ 100℃ nước nóng hayhơi nước sẽ làm len thay đổi mạnh, phá vỡ liên kết hydrogen và có thể phá hủy len nếuthời gian tác dụng kéo dài

Do cấu tạo đặc biệt của mình nên khi hút ẩm xơ nở rất lớn theo thiết diện ngang(đến 118-200% so với kích thước ban đầu khi bão hòa ẩm) trong khi đó chiều dài xơchỉ tăng 1-2% Nước thấm vào xơ sẽ làm giảm nội lực giữa các mạch và làm yếu đi lựchút giữa các nhóm tích điện trái dấu nhau do đó dẫn đến sự giảm độ bền cơ học củalen

Ngoài việc làm thay đổi kích thước và các tính chất cơ học của xơ, tùy theo nhiệt

độ và thời gian tác dụng, nước còn phá hủy len bằng cách thủy phân Khối lượng len

sẽ giảm đi 0,25% sau khi đun sôi trong 2 giờ trong nước cất Còn khi chịu tác dụngcủa nước cất ở 99 – 100oC trong 3 giờ độ bền của xơ giảm đi 18% Trong đó 6 giờ liền

sẽ giảm đi 23% và trong 60 giờ giảm đi 74%

c Tác động của axit và bazơ

Bền với axit loãng, ở thời gian dài axit đậm đặc làm tổn thương len (axit hữu cơtác dụng len yếu hơn vô cơ)

Khi gia công len bằng axit H2SO4 ở nhiệt độ thường với nồng độ từ 4-5g/l vàlượng axit dưới 10% so với khối lượng vải thì vải len sẽ tăng thêm độ bền Khi giacông trong thời gian rất ngắn bằng các dung dịch axit đậm đặc (đến 80%) ở nhiệt độthường thì độ bền của len chưa thay đổi, nhưng ở nhiệt độ cao hơn, thời gian gia cônglâu hơn thì len bị phá hủy nghiêm trọng

Kém bền với kiềm, các liên kết peptit (-NH-CO-) bị thủy phân, nếu ở nồng độthấp làm len bị vàng và thô cứng

Kiềm không những làm giảm độ bền cơ học mà tùy theo mức độ, nó còn làm cholen vàng, giảm hàm lượng lưu huỳnh và hòa tan từng phần len Mức độ phá hủy len

của kiềm phụ thuộc vào điều kiện gia công như: thời gian, nhiệt độ, đặc điểm của môitrường kiềm và nồng độ của nó Đặc biệt len bị phá hủy nhanh chóng trong các dungdich kiềm ở nhiệt độ cao.

d Tác động của chất khử, chất oxi hóa

Len kém bền với chất oxi hóa, chất khử do cầu liên kết systine bị đứt làm lengiảm bền, độ đàn hồi, cứng và giòn hơn

2.1.2 Xơ polyester (PET)

2.1.2.1 Đặc điểm cấu tạo của xơ PET

Tuy được chế tạo theo nhiều phương pháp khác nhau nhưng xơ PET là polymermạch thẳng, đều có cấu tạo mạch phân tử giống nhau là polyetylenterephtalat (PET)với hệ số trùng hợp n trong khoảng 120÷200, công thức chung như hình 2.3:

Hình 2.3 Công thức cấu tạo của xơ PET.

Sợi PET tuy có độ bền cơ lý cao nhưng lại khó hút ẩm, kém thoáng khí làm chotính chất của sợi sử dụng không được cao là vì: do hai monome để tạo thành mạchPET là axit terephatalic và etylenglycol (có trường hợp dùng butyenglycol) kết hợpvới nhau theo một trình tự luân phiên lặp đi lặp lại đều đặn và có tính chất đối xứngcao làm cho các khâu đơn giản (unit polyeste) của mạch kém linh động khó quay tự donên sợi PET cứng

Các mạch PET được sắp xếp chặt chẽ và kết bó với nhau hình thành những vùng

có cấu trúc tinh thể Sợi PET thường có tỷ lệ tinh thể cao đến 70%, chỉ có khoảng 30%

có cấu trúc vô định hình Đây cũng chính là một trong những nguyên nhân làm cho sợicứng, khó hút ẩm và khó nhuộm Khác với các xơ sợi thiên nhiên, mạch đại phân tửcủa PET không chứa các nhóm có cực và ưa nước, mỗi mạch chỉ có một nhóm -COOH và một nhóm -OH ở hai đầu, con số này quá nhỏ và không đáng kể so với cảmạch dài có khối lượng M = 20000 ÷ 40000 Phần lớn khối lượng của PET là nhữngđoạn mạch hydrocacbon nối liền với nhau bằng liên kết este (-COO-) Chính vì vậy màsợi PET có hàm ẩm ở tiêu chuẩn rất thấp (0,4%)

2.1.2.2 Đặc điểm tính chất của xơ PET

a Độ bền cơ lí

Xơ polyeste là loại xơ tổng hợp có độ bền cao Độ bền kéo đứt bằng 470 mN/tex

Do cấu trúc của mạch đại phân tử có hình ziczac giống như của caosu nên xơ PET cókhả năng đàn hồi lớn và modun đàn hồi cao Nếu như bị kéo giãn 5÷6% thì xơ PET cókhả năng biến dạng thuận nghịch hoàn toàn, khả năng phục hồi lại dạng ban đầu của

xơ sau một số lần bị vò nhàu khoảng 85% Chính khả năng đàn hồi và phục hồi vềdạng ban đầu lớn như vậy nên đảm bảo cho các khả năng dệt từ xơ PET giữ được hìnhdạng bề mặt, ít bị nhàu sau mỗi lần giặt, giữ nếp sau khi là Vì ưu điểm đặc biệt nàycủa xơ PET mà người ta thường pha trộn nó với các xơ dễ bị nhàu như bông và xơvisco để tăng khả năng chống biến dạng của sản phẩm Do xơ PET có cấu trúc chặtchẽ, tỷ lệ những phần kết tinh cao nên nó kém bền với ma sát, mài mòn nên ít được sửdụng găng, tất…

b Tác dụng của nhiệt và ánh sáng

Do trong mạch đại phân tử của PET có chứa các nhân thơm nên độ bền nhiệt của

nó vượt xa các xơ khác Thí dụ khi gia nhiệt ở 150ºC trong 1000 giờ liền thì độ bềncủa xơ PET chỉ giảm 50%, trong khí đó cũng ở nhiệt độ này chỉ trong 200÷300 giờ thìnhiều xơ khác đã bị phá hủy hoàn toàn Ở 235ºC xơ PET mất độ định hướng trongmạch đại phân tử và 265ºC xơ bị nóng chảy, đến 275ºC xơ bắt đầu bị phá hủy Vì vậy,các lại vải từ PET cũng bị giảm độ bền dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, nhất là khichịu tác dụng cảu các tia sáng có bước sóng trong khoảng 300÷330 µm Tuy nhiên sovới các loại xơ thiên nhiên hay các loại xơ hóa học khác có thể nói PET vẫn là bền hơncả

c Độ bền hóa học

PET là sợi có độ bền hoá học cao, nó bền với dung dịch loãng của nhiều axit,tương đối bền với tác dụng của chất oxi hóa và chất khử, bền với vi sinh vật và nấmmốc Do trong mạch phân tử của sợi PET có chứa nhóm este nên nó kém bền vớikiềm Tuy nhiên chỉ trong môi trường kiềm mạnh, ở nhiệt độ cao và đặc biệt là có xúctác thì liên kết este này mới bị phá vỡ với mức độ khác nhau

2.1.2.3 Phạm vi sử dụng và ưu nhược điểm của sợi PET

Do có tính chất ưu việt kể trên nên sợi PET hiện nay đang được sử dụng rộng rãitrong ngành dệt để sản xuất nhiều mặt hàng vải dệt và dệt thoi từ 100% sợi này hoặcpha với sợi khác từ các mặt hàng mỏng (60-80 g/m2) đến các mặt hàng vải dày (200-

400 g/m2)

Xơ PET - xtapen được sử dụng để phối trộn với nhiều loại xơ khác khi sản xuấtcác mặt hàng vải pha mà thông dụng nhất vẫn là mặt hàng dệt kim từ sợi Pe/Co Khiphối trộn các xơ với nhau chủ yếu để tận dụng độ bền cơ lý, khả năng chống nhàu cao

và giá thành hạ của loại xơ này

Bên cạnh những ưu điểm trên các mặt hàng từ sợi PET còn có những nhược điểm

do bản chất vốn có của loại sợi này như khó nhuộm, không thích hợp với yêu cầu sửdụng , không thích nghi với hoạt động của con người vì khả năng hút ẩm của PET quáthấp làm cho khi sử dụng khó thấm mồ hôi, khó thoát nước nên chậm làm giảm nhiệt

độ trong khoảng không giữa vải với da cơ thể, điều này gây nên cảm giác bí, kémthoáng mát và khó chịu Do có hàm ẩm thấp, vải PET dễ sinh tĩnh điện và lại không cókhả năng truyền dẫn điện tích nên khi sử dụng các loại quần áo may từ vải 100% PET

dễ dính da, mặt ngoài bị nhăn nhúm làm giảm dáng đẹp của trang phục Để hạn chếnhững nhược điểm của sợi PET người ta đã dùng nhiều biện pháp khác nhau như: sảnxuất sợi PET vi mảnh, sản xuất sợi PET textua (sợi thể tích cao), sản xuất các loại sợiPET biến tính bằng cách cấy ghép vào mạch đại phân tử của PET truyền thống cácmonome mới, đưa thêm các phụ gia vào trong nhựa PET trước khi kéo sợi Bằng cácbiện pháp này người ta đã sản xuất được các loại sợi PET mềm mại hơn, dễ thoát mồhôi hơn, có hàm ẩm cao hơn, dễ nhuộm hơn

2.2 CÔNG NGHỆ TIỀN XỬ LÝ - NHUỘM – HOÀN TẤT VẢI PE/WO DỆT THOI [13] [11]

2.2.1 Tiền xử lý vải Pe/Wo dệt thoi

Tiền xử lý là công đoạn làm sạch tạp chất cả ở hai thành phần xơ; cả hai thànhphần xơ đều được định hình để kích thước vải được ổn định nhằm tránh hiện tượngnhăn, sọc xảy ra khi giặt, nhuộm vải ở dạng dây trong các khâu xử lý tiếp theo Cáckhâu công nghệ TXL với các loại vải Pe/Wo mộc có tỉ lệ len ≥ 50% gồm có:

• Định hình ướt hay định hình nấu (crabbing) cho phần xơ len

• Định hình nhiệt (heat setting) cho phần xơ polyester

• Nấu giặt cho cả hai thành phần xơ

• Cán mịn hay dạ hoá (milling) cho phần xơ len

Sau đây là sơ đồ tổng quát cho quy trình tiền xử lí vải Pe/Wo dệt thoi:

Biên chế mẻ → Định hình sơ bộ → Định hình nhiệt → Nấu tẩy → Cán mịn 2.2.1.1 Biên chế mẻ

cầu xử lý tiếp theo Công đoạn này gồm có việc kiểm tra kho và kiểm tra phân loại vải.Với việc kiểm tra kho yêu cầu diện tích sử dụng hợp lý, phải có bục xếp nguyên vậtliệu để vải được khô ráo thoáng mát tránh ẩm thấp tạo điều kiện cho vi sinh vật pháttriển, phải có các biện pháp phòng chống cháy nổ trong kho nguyên liệu hạn chế thấpnhất rủi ro xảy ra Để kiểm tra phân loại vải phải kiểm tra chất lượng nguồn nguyênliệu, khổ vải, mật độ sợi, lỗi dệt, xử lý các vết bẩn cục bộ tránh để vết bẩn có thể dâysang sản phẩm khác Khi lấy vải khỏi kho phải nắm được số lượng mét vải, khối lượngvải mộc cần gia công Vải sử dụng cần được xếp cùng mặt, lật khâu để dán, khâu haybuộc túm băng vải với nhau và tiến hành đánh dấu đầu tấm để dễ kiểm tra, quản lý.

2.2.1.2 Định hình sơ bộ (crabbing)

Khâu công nghệ này được gọi là định hình nấu hay định hình sơ bộ, nhằm ổnđịnh kích thước và thay đổi một số tính chất cơ lý và hoá lý của phần xơ len trong vải.Hiệu quả ổn định đạt được là do dưới tác dụng đồng thời của nhiệt ẩm và áp lực,các liên kết hydro và disunphua giữa các mạch đại phân tử của keratin len được sắpxếp lại Nhờ đó mà phần xơ len được chuyển sang ổn định tạm thời và có một phần ởdạng ổn định vĩnh cửu Kết quả là vải sẽ ít hoặc không bị nhăn trong các khâu xử lýướt dạng dây ở nhiệt độ cao tiếp theo

Có thể định hình ướt vải Pe/Wo trong nước sôi nhưng phương pháp này cho hiệuquả không cao Hiện nay, việc định hình ướt vải len và len pha được thực hiện đồngthời bằng nước và hơi nước bão hoà ở nhiệt độ trên 100oC, khi này vải được xử lý liêntục ở dạng mở khổ Vì khâu xử lý này chỉ có hiệu quả với phần xơ len nên chỉ áp dụngcho những mặt hàng vải Pe/Wo có tỉ lệ len cao, không dùng cho những mặt hàng có tỷ

lệ len thấp dưới 30%

2.2.1.3 Định hình nhiệt (heat setting)

Trong các mặt hàng vải Pe/Wo có chứa một tỉ lệ nhất định xơ PET (40%, 50% và70% ), để đảm bảo cho vải có độ ổn định kích thước và ít tạo vón gút thì các mặthàng này nhất thiết phải được xử lý định hình nhiệt Bản chất khoa học công nghệ củakhâu xử lý này là làm cho vải 100% PET và phần xơ PET của vải Pe/Wo được trở vềtrạng thái ổn định, có thể tóm tắt như sau :

Trong quá trình chế tạo sợi PET, khi kéo sợi và kéo giãn các mạch đại phân tửcủa sợi chịu lực kéo giãn không đồng đều giữa lõi sợi và các lớp mặt ngoài, khi sợiđông cứng hẳn thì vẫn còn một phần các mạch này còn ở trạng thái dãn, chưa kịp phụchồi về trạng thái cân bằng nội năng Vì vậy, khi có điều kiện thích hợp, chẳng hạn nhưkhi vải chịu xử lý ướt ở nhiệt độ cao, lực tương tác giữa các mạch đại phân tử yếu đi

thì những mạch nào còn ở trạng thái giãn sẽ co lại, nhưng chúng co tuỳ tiện, khôngđịnh hướng làm cho mặt vải bị nhăn và rất khó chữa

Đối với các loại vải tổng hợp nhiệt dẻo nói chung và PET nói riêng, định hìnhnhiệt thực chất là khâu công nghệ xử lý nhiệt vải ở nhiệt độ nhất định Ở nhiệt độ này,

xơ PET chuyển sang trạng thái dẻo, lực tương tác giữa các mạch yếu đi, khi này nhữngmạch đại phân tử nào còn chưa cân bằng nội năng thì có thể trở về trạng thái ổn định

và kích thước vải sẽ được ổn định Khi xử lý định hình nhiệt, vì thế vải luôn được giữ

ở trạng thái phẳng và cho phép vải co với mốt tỷ lệ thích hợp

2.2.1.4 Nấu tẩy

Nấu giặt là khâu xử lý quan trọng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nhuộm màucủa sản phẩm, nên trước khi nhuộm các loại vải Pe/Wo cần được nấu giặt cẩn thậnnhằm mục đích sau đây:

- Làm sạch các tạp chất có trên vải bao gồm: phần sáp và mỡ len còn lại trên xơlen, phần chất chống tĩnh điện có trên xơ PET và chất bôi trơn đưa vào trong sợi dọckhi chuẩn bị dệt Đây là những tạp chất khó làm sạch khỏi vải

- Tạo cho vải có khả năng nhuộm sâu màu và đều màu hơn

- Tạo cho vải mềm mại và có dáng bên ngoài đẹp hơn

Có nhiều phương pháp để làm sạch sáp, mỡ và chất bôi trơn trên vải Pe/Wo,nhưng phương pháp được sử dụng phổ biến trong thực tế sản xuất là phương pháp nhũhoá Thành phần của dung dịch nấu giặt vải Pe/Wo không phức tạp, chỉ gồm có: chấtnhũ hoá (chất hoạt động bề mặt) và tác nhân kiềm yếu

- Chất nhũ hoá hay còn gọi là chất trợ nấu thường là các chất hoạt động bề mặtanion hay không ion như: Sandoclean PC, Tinoventin JUN, Invatex MD Những chấtnày vừa có tác dụng nhũ hoá chất béo vừa có tác dụng tẩy rửa nên có khả năng làmsạch các tạp chất trên vải kể trên

- Tác nhân kiềm yếu thường dùng là Natricacbonat (Na2CO3) hoặc amoniac, cótác dụng xà phòng hoá một phần chất béo (dễ bị xà phòng hoá), chuyển nó về dạngmuối tan trong nước và giữ cho dung dịch nấu ổn định, nghĩa là tránh hiện tượng cáchạt nhũ tương của chất bẩn vừa được tách ra lại bám trở lại vải Để tránh cho phần xơlen bị tổn thương thì độ pH của dung dịch nấu phải được khống chế trong giới hạn từ 8đến 8,5

Quá trình nấu giặt vải Pe/Wo thường được thực hiện ở 40 – 50oC trong thời gian

hoặc liên tục Với những cơ sở sản xuất nhỏ và vừa, người ta thường dùng phươngpháp nấu - giặt gián đoạn vải Pe/Wo ở dạng dây.

2.2.1.5 Cán mịn (milling)

Cán mịn hay còn gọi là dạ hoá (milling) là khâu công nghệ nhằm tạo điều kiệncho phần xơ len của vải Pe/Wo đan móc vào nhau, làm cho mặt vải nhẵn mịn, giảmkhả năng tạo vón gút, tăng giá trị sử dụng và giá trị thẩm mỹ của vải

Cán mịn là công nghệ đặc thù riêng của vải len mà các loại vải dệt từ các loại xơsợi khác không có, nhằm làm cho vải dầy hơn, mịn mặt hơn, cách nhiệt tốt hơn và mặtvải đẹp hơn

Để cán mịn vải len và len pha có thể dùng môi trường axit hoặc môi trường kiềm

Ưu điểm của việc dung môi trường axit (pH = 4-5) là quá trình được thực hiện mạnhhơn, ngăn ngừa được hiện tượng len bị tổn thương, giảm được lượng len bị đứtvụn Song khi dùng môi trường axit để xử lý thì len thường bị thô ráp, kém mềm mại

Vì vậy nếu thực hiện cán mịn trong môi trường axit thì người ta thường dùng axitaxetic (CH3COOH) khi có mặt chất tẩy rửa tổng hợp

Trong thực tế sản xuất người ta thường dùng cán mịn trong môi trường kiềm yếuvới trị số pH< 10 khi sử dụng tác nhân kiềm là Na2CO3 và chất trợ milling Tùy thuộcvào từng loại vải, thành phần sáp mỡ và chất bôi trơn còn lại trên vải mà người ta lựachọn thành phần dung dịch cán mịn cho phù hợp.mảnh cao và vải dệt từ những xơ có

độ mảnh càng cao càng dễ cán mịn

2.2.2 Nhuộm vải Pe/Wo dệt thoi

2.2.2.1 Đặc điểm nhuộm màu của vải Pe/Wo

Các loại vải Pe/Wo dệt từ sợi mộc, sau các khâu tiền xử lý thường được nhuộmmàu theo phương pháp tận trích trong các thiết bị thích hợp Khi lựa chọn phươngpháp và qui trình công nghệ nhuộm loại vải này phải dựa vào các tính chất và đặcđiểm nhuộm màu riêng của mỗi xơ để lựa chọn công nghệ nhuộm cho phù hợp

Len là xơ thiên nhiên có độ bền đứt, độ bền mài mòn và độ bền nhiệt có giới hạn,

độ bền hóa học không cao và rất nhạy cảm với tác nhân kiềm Do trong mạch phân tửcủa keratin len chứa nhiều nhóm chức ưa nước nên một mặt len có khả năng hút ẩmcao, mặt khác len được nhuộm màu chủ yếu bằng thuốc nhuộm axit trong môi trườngaxit yếu ở nhiệt độ không quá 100oC; còn khi nhuộm ở trên 106oC trong thời gian dài(45 ÷ 60 phút) thì len sẽ bị tổn thương và giảm bền, nên phải sử dụng chất bảo vệ len.Ngược lại polyeste (PET) là xơ tổng hợp có cấu trúc chặt chẽ, có tỉ lệ tinh thểcao, độ bền kéo đứt cao, độ bền hóa học tương đối cao Do không chứa các nhóm chức

ưa nước trong mạch đại phân tử nên PET có hàm ẩm rất thấp (0,4%) và thuộc loại xơ

kỵ nước PET không nhuộm màu bằng các loại thuốc nhuộm dùng cho xơ len, nó đượcnhuộm màu chủ yếu bằng thuốc nhuộm phân tán (disperse)

2.2.2.2 Các phương pháp nhuộm vải Pe/Wo [15] [11]

Vải Pe/Wo được nhuộm chủ yếu bằng cặp thuốc nhuộm phân tán và thuốcnhuộm axít theo phương pháp tận trích một bể (một máng) hoặc hai bể (hai máng)bằng một trong hai quá trình công nghệ dưới đây:

- Nhuộm ở nhiệt độ sôi hoặc nhiệt độ dưới 106oC khi dùng chất tải

- Nhuộm ở nhiệt độ 119 - 120oC khi dùng chất bảo vệ len

a Đối với phương pháp nhuộm có sử dụng chất tải.

Phương pháp này ít được sử dụng để nhuộm vải Pe/Wo vì những lý do sau đây:

- Khi dùng chất tải thì thuốc nhuộm phân tán sẽ dây màu mạnh sang len nhất lànhững thuốc nhuộm phân tán có năng lượng thấp, thời gian nhuộm phải kéo dài

- Khi sử dụng chất tải với nồng độ vượt quá giới hạn cho phép thì nó sẽ ngăn cảnthuốc nhuộm hoạt động, làm giảm hiệu suất lên màu của thuốc nhuộm phân tán

- Một số chất tải gây tổn thương cho len, làm cho len bị vàng dưới tác dụng củaánh sáng như: Diphenyl, O.Phenylphenol, Triclorobenzen

Ngoài ra một số chất tải còn có mùi khó chịu, độc với sinh vật thủy sinh gây nên

ô nhiễm môi trường Một số chất tải gây đốm màu làm giảm độ bền màu của thuốcnhuộm phân tán với ánh sáng

b Trường hợp nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao

Khi nhuộm vải Pe/Wo theo phương pháp nhiệt độ cao, áp suất cao có thể thựchiện theo 2 phương án

• Nhuộm 2 máng (hai pha): Ở bể 1 nhuộm thành phần polyester bằng thuốc

nhuộm phân tán với chất tải ở nhiệt độ sôi hay 105-106oC Ở bể 2 nhuộm thành phầnlen bằng thuốc nhuộm axit, phức kim loại 1:2 Phương pháp này ít được sử dụng vìthời gian nhuộm kéo dài, thêm nữa quá trình gắn màu của thuốc nhuộm axit vào xơ len

và thuốc nhuộm phân tán vào xơ PET có điểm giống nhau là cùng thực hiện trong môitrường axit yếu nên có thể kết hợp 2 giai đoạn nhuộm làm một quy trình công nghệchung chung

• Phương án nhuộm một máng (một pha): ở nhiệt độ cao (120oC), được sử dụng

- Khi nhuộm tận trích ở nhiệt độ cao, áp suất cao phần xơ PET, nhất là PET biếntính sẽ được nhuộm màu đủ sâu ở nhiệt độ không quá cao (120oC) và ít dây màu thuốcnhuộm phân tán sang len nhất, có thể đạt được độ bền màu cao với nhiều chỉ tiêu.

- Với biện pháp sử dụng chất trợ bào vệ len, xơ len sẽ không bị tổn thương khinhuộm ở nhiệt độ cao

- Quá trình công nghệ nhuộm một máng ngắn gọn, giảm tiêu hao nước giặt, giảmchi phí năng lượng và nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị

2.2.2.3 Thuốc nhuộm phân tán

Thuốc nhuộm phân tán bao gồm nhiều hợp chất có cấu tạo hóa học khác nhaunhưng có đặc điểm chung là:

- Không chứa nhóm tạo tính tan, đa số là hợp chất azo Trong phân tử chứa cácnhóm: -NH2, -NHR2, -NR1R2, -OH, -OR (R có thể là gốc alkyl, aryl, alkylhdroxyl)

- Trung tính hoặc bazơ yếu, có khối lượng phân tử không lớn (250-300), kíchthước phân tử nhỏ và cấu tạo không phức tạp

- Độ hòa tan trong nước rất thấp, tồn tạo trong dung dịch dưới dạng huyền phùphân tán cao

- Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (150-300ºC)

- Được nghiền mịn (hạt 0,2-2µm)

Một số loại thuốc nhuộm phân tán trên thị trường: Dianix (DyeStar.), Terasil(Huntsman Thụy Sĩ), Foron (Clariant) Terasil (CiBa )

Độ bền màu của thuốc nhuộm phân tán trên xơ PET:

• Độ bền màu với ánh sáng: Độ bền màu của thuốc nhuộm phân tán trên xơ PET

không chỉ phụ thuộc vào thuốc nhuộm mà còn phụ thuộc vào cấu tạo và tính chất lýhọc của xơ, vì thế cùng một thuốc nhuộm sẽ có độ bền khác nhau khi nhuộm cho các

xơ khác nhau

• Độ bền giặt: Phụ thuộc vào tính ghét nước của xơ nhiều hơn là phụ thuộc vào

cấu tạo của thuốc nhuộm

• Độ bền với khói lò: Khói lò ít có khả năng làm bạc màu thuốc nhuộm phân tán

trên xơ PET vì nó không có khả năng thấm sâu vào bên trong xơ

• Độ bền với thăng hoa: Thuốc nhuộm monoazo bắt đầu thăng hoa ở nhiệt độ

135÷170ºC, trong khi nhuộm vải PET bằng thuốc nhuộm phân tán phải gia công ởnhiệt độ trên 180ºC Các phân tử thuốc nhuộm điazo có khối lượng phân tử lớn hơnnên bắt đầu thăng hoa ở nhiệt độ 160÷180ºC

Để nâng cao độ bền màu với thăng hoa, đưa vào thuốc nhuộm những nhóm thế

có khả năng chịu nhiệt nhưng không làm giảm ái lực thuốc nhuộm Những nhóm thế

có hiệu ứng này là: -SO2NH2, -CONH2, -CN, -OH …

2.2.2.4 Thuốc nhuộm axit phức kim loại 1:2 dùng cho len.

Thuốc nhuộm axít: là các loại thuốc nhuộm có đặc điểm chung là hòa tan trongnước có phạm vi sử dụng rộng, ngoài mục đích nhuộm len, tơ tằm và xơ polyamit một

số dùng để nhuộm lông thú hoặc nhuộm da Lớp thuốc nhuộm này được gọi là thuốcnhuộm axit vì chúng bắt màu vào xơ trong môi trường axit, còn bản thân thuốc nhuộmthì có phản ứng trung tính

Theo cấu tạo hóa học, đa số loại thuốc nhuộm này thuộc về nhóm azo, số ít làdẫn xuất của antraquynon, triarymetan, azin một số tạo phức với kim loại Công thứctổng quát có thể viết dưới dạng: Ar-SO3Na (Trong đó: Ar-SO3: là ion mang màu).Theo tính chất kĩ thuật thuốc nhuộm axit được chia thành 3 nhóm:

- Thuốc nhuộm axit thông thường

- Thuốc nhuộm axit cẩm màu

- Thuốc nhuộm axit chứa kim loại

Một số thuốc nhuộm axit trên thị trường hiện nay như Modercron, Moderset(Modern Dyestuffs & Pigments Thái Lan), Lanaset (Ciba)

Ở đây ta lựa chọn thuốc nhuộm axit phức kim loại 1: 2 để nhuộm màu cho len vì những lí do sau:

a Nguyên tắc cơ bản

Thuốc nhuộm phức kim loại là phức chất crom, trong đó 1 nguyên tử crom kếthợp với 2 phân tử thuốc nhuộm Có thể nhuộm len trong môi trường axit yếu với pH 4,5-5,5

Liên kết giữa thuốc nhuộm và keratin len được thực hiện bởi các liên kết thôngcực Liên kết không cực là nguyên nhân của ái lực cao, vì thế có độ bền màu cao củanhóm thuốc nhuộm này Nhưng lại đưa đến đặc tính di chuyển không tốt của thuốcnhuộm

b Ưu điểm:

Đặc trưng của thuốc nhuộm là có độ bền màu ánh sáng cao, ngay cả với màunhạt.Các độ bền màu công nghệ và sử dụng khác cũng rất tốt Quy trình nhuộm đơn

c Nhược điểm

Trong trường hợp các thuốc nhuộm bền và rất bền với tạo nỉ, độ bền giặt của cácloại thuốc nhuộm phức kim loại giống như hậu quả của phản ứng tương tác kị nướcgiữa thuốc nhuộm và protein hoặc tự chúng giữa các phân tử thuốc nhuộm, dẫn đếnkết tụ tổ hợp thuốc nhuộm trong xơ

d Ứng dụng

Thích hợp để nhuộm len ở tất cả các dạng như xơ, cúi, sợi, vải Nhờ có ái lực vàtốc độ gắn màu cao vì vậy thuốc nhuộm nhóm này có thể áp dụng các quy trình liêntục

e Vai trò của pH, hóa chất trợ

Giá trị pH bên cạnh nhiệt độ nhuộm có ảnh hưởng cơ bản đến động học nhuộm

và đến độ đều màu Giảm pH có nghĩa là tăng tốc độ nhuộm ban đầu và làm giảm khảnăng chuyển vị của thuốc nhuộm Nhuộm lâu trong môi trường trung tính ở điểm sôilàm giảm các đặc tính của len, do vậy không nhuộm ở pH >6 Nhuộm thuốc nhuộmnhóm này sử dụng amoni sunfat hay axetat Các muối đó trong quá trình nhuộmnhuộm phân giải axit và amoniac làm chậm “tận trích” thuốc nhuộm

Có chất trợ đều màu thích hợp thì nhuộm được trong môi trường pH thấp màkhông làm giảm độ bền màu Các chất trợ loại này tạo thành “tổ hợp” (aggregate) vớiphân tử thuốc nhuộm và khi nhuộm dần dần phân giải Trong dung dịch ở thời điểmnhất định nào đó, chỉ có một số lượng nhỏ các phân tử thuốc nhuộm có thể liên kết vớilen Cần sử dụng một lượng nhất định nếu không sẽ làm giảm mức độ tận trích củathuốc nhuộm

2.2.3 Hoàn tất vải Pe/Wo dệt thoi

Sau khi nhuộm, tuỳ theo loại vải, tỷ lệ pha giữa len và PET, tuỳ theo yêu cầu chấtlượng sản phẩm mà việc xử lý hoàn tất có thể gồm các khâu chính sau đây:

Giặt → Tách nước, mở khổ, sấy khô → Xén đầu xơ → Hồ hoàn tất → Là ép

→ Định hình hơi → Kiểm tra thành phẩm.

2.2.3.1 Giặt sau nhuộm

Mục đích chính: loại bỏ phần thuốc nhuộm bám trên vải

Vì len rất nhạy cảm với tác dụng của chất khử nên việc giặt vải sau nhuộm bằngdung dịch hydrosunphit (Na2S2O4) không được sử dụng

Để giặt vải len sau nhuộm, ta giặt trong dung dịch chất giặt đặc biệt dành riêngcho vải len trong 20 phút ở 60-65oC, sau đó giặt kỹ

2.2.3.2 Tách nước, mở khổ, sấy khô

Sau khi giặt vải sau nhuộm, vải cần được tách nước và gỡ xoắn để mở khổ vải,hai khâu xử lý này hoàn toàn mang tính chất cơ học và được thực hiện kết hợp vớinhau

Tách nước nhằm làm giảm lượng nước dư thừa quá mức trên vải để giảm bớt tiêutốn nhiệt khi sấy và nâng cao hiệu suất của máy sấy

Sấy nhằm loại bỏ lượng nước từ vải trong khi vải được giữ tại một kích thướcxác định trước, đồng thời vải được định hình trong khi sấy

2.2.5.4 Định hình hơi (Decatising)

Khâu xử lý này còn được gọi là “định hình bằng hơi hay làm đầy và phòng co”.Đây là khâu hoàn tất cuối cùng đối với vải Len Tuỳ theo yêu cầu về chất lượng sảnphẩm và loại mặt hàng vải mà người ta sử dụng công nghệ định hình hơi ở áp suấtthường hay công nghệ định hình hơi dưới áp lực Khâu xử lý định hình hơi (hấp xốp)này có ý nghĩa:

- Ổn định kích vải

- Tăng độ bóng mượt bề mặt

- Tăng độ mềm mại của vải

- Thay đổi các đặc tính kích thước của vải

- Ultratex FSX-Ciba: Làm mềm, chống nhàu

- Persoftal SME-Baye: Làm trơn, mềm, chống nhàu

- Adasil ME – Henke: Làm mềm mượt, chống nhàu

2.2.3.6 Là ép (pressing)

Sau khi hồ hoàn tất, vải Pe/Wo cần được là cán để tạo cho vải có độ nén chặt cầnthiết và có độ bóng mượt, độ nhẵn phẳng nhất định, nên khâu công nghệ này còn đượcgọi là định hình phẳng Vải trước khi vào là cán thường được làm ẩm và giữ cho vải có

độ ẩm đều, tiếp theo là ép vải ở nhiệt độ và áp lực khác nhau tùy theo thiết bị vàphương pháp lựa chọn

Vải Pe/Wo cũng được là cán theo các phương pháp tương tự như khi là cán vải100% len Ba phương pháp được sử dụng trong khâu xử lý này là: Ép giấy, ép quay vàép

2.2.3.7 Kiểm tra thành phẩm

Kiểm tra các tiêu chuẩn kĩ thuật của sản phẩm, nếu đạt thì có thể mang vào khotích trữ

2.3 KẾT LUẬN

Từ việc phân tích tìm hiểu nguyên liệu, các công nghệ, thuốc nhuộm, trong bản

đồ án này, em lựa chọn nhuộm vải Pe/Wo dệt thoi theo phương pháp nhuộm tận trích

Sử sụng cặp thuốc nhuộm phân tán cho thành phần polyester và thuốc nhuộm axitphức kim loại 1: 2 cho thành phần len theo phương pháp một bể 1giai đoạn để đạtđược hiệu quả cao nhất và tiết kiệm chi phí

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

3.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ

3.1.1 Chế độ làm việc

Do đặc thù của nhà máy nhuộm để sử dụng các thiết bị máy móc hiệu quả với chiphí vận hành, bảo dưỡng thấp nhất có thể mà vẫn đảm bảo được chất lượng của sảnphẩm Ta chọn chế độ làm việc như bảng 3.1

Bảng 3.1 Bảng phân bổ thời gian làm việc trong năm

Số giờ làm việc trong ngày (T d) giờ/ngày 24

Số ca sản xuất trong một ngày (S) ca/ngày 3

Số giờ sản xuất trong một ca (H) giờ/ca 8

Thời gian làm việc một năm (T) giờ/năm 7200

Thời gian làm việc một ngày (h) ph/ngày 1440

3.1.2 Phân phối mặt hàng sản xuất

Các mặt hàng sản xuất trong nhà máy: kiểu dệt, màu sắc, thành phần được lựachọn theo bảng 1.4

Trong quá trình xỷ lý nhuộm và hoàn tất 15 triệu mét vải Pe/Wo dệt thoi trongmột năm Vải Pe/Wo dệt thoi có lượng tiêu hao 5% nguyên liệu ban đầu trong quátrình xử lý, nhuộm, hoàn tất sản phẩm Ta phân phối mặt hàng sản xuất theo bảng 3.2

• Công thức tính lượng vải mộc cần trong sản xuất

A G = A + A x /100

Trong đó:

AG: Nguyên liệu vải cần

x: Lượng tiêu hao

A: Nguyên liệu vải theo thiết kế

• Công thức đổi sản lượng từ chiều dài sang khối lượng:

A = L × W × G

Trong đó

A: sản lượng nhà máy theo khối lượng (g)

G: khối lượng của vải (g/m2).

Bảng 3.2 Bảng phân phối mặt hàng sản xuất của nhà máy

Tên Loại vải Tỷ lệ (%)

Sản lượng cần sản xuất Tiêu

hao (%)

Vải mộc

Màu tr

m/năm

tấn/

năm

tr m/ngày t/ngày tấn/năm

tr m/năm

3.2 SƠ ĐỒ DÂY TRUYỀN CÔNG SẢN XUẤT

3.2.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ [24]

Quy trình công nghệ tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất cho vải Pe/Wo dệt thoi dùnglàm vải may veston cao cấp bao gồm những công đoạn được trình bày trên sơ đồ hình3.1

Đây là dây chuyền công nghệ bán liên tục Trong đó, vải được xử lý gián đoạn tạicác công đoạn: nấu tẩy, cán mịn, nhuộm Các công đoạn còn lại được xử lý liên tục

Định hình sơ bộ

Hồ hoàn tất + Định hình nhiệt Kiểm tra, phân loại

Định hình hơi

Kiểm tra thành phẩm

Tách nước, mở khổ,

sấy Sấy

3.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ

Qua nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu catalog về máy của một số hãng sản xuất thiết

bị chọn lọc cho quá trình tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất sản phẩm vải Pe/Wo dệt thoi,

em lựa chọn các thiết bị trong dây chuyền sản xuất vải như sau:

3.3.1 Các thiết bị và phần mềm sử dụng trong phòng thí nghiệm

3.3.1.1 Thiết bị và phần mềm ứng dụng trong so màu và phối ghép đơn màu

a Máy so màu Datacolor 800 Family [16]

Độ phân giải màn hình : 320 x 240 pixel

Hình 3.2 Máy so màu Datacolor 800 Family

bị và có thể được truy xuất và kết nối với các thiết bị khác của Datacolor để cho phép

đo màu từ xa và giảm thiểu sự chậm trễ trong việc giải quyết vấn đề đo màu Với dụng

cụ đo màu này có thể cải thiện năng suất đáng kể, giảm 25% thời gian đo cho phépngười dùng đo nhiều mẫu hơn mỗi ngày Bên cạnh đó, thiết bị rất linh hoạt trong việckết nối với bộ công cụ kết nối nối tiếp, USB hoặc internet, dữ liệu có thể được đo vàchia sẻ tự động trong thời gian thực Phần mềm cho phép dễ dàng truy cập một công

cụ bởi nhiều người dùng

 Ưu, nhược điểm

Là công cụ hiện đại trong việc đánh giá chất lượng màu, giúp cho người làmcông tác ghép màu tự tin hơn, giải tỏa các mâu thuẫn trong việc đánh giá màu sắc bằngmắt thường do độ nhạy cảm về màu sắc của mỗi người trong một số trường hợp làkhông giống nhau Thiết bị có thể thu được quang phổ của bất kỳ màu nào với độchính xác cao nhất làm giảm thời gian đo màu Truy xuất dữ liệu một cách dễ dàng.Thiết bị nhỏ gọn, độ chính xác cao, tuy nhiên thiết bị khá đắt tiền

Bộ chuẩn màu hãng X-rite của Mỹ

Một tiêu chuẩn toàn cầu đã được sử dụng

bởi các chính phủ và ngành công nghiệp trong

hơn 60 năm qua, các bài kiểm tra đánh giá và xếp

hạng sắc sảo về màu sắc Nó bao gồm bốn khay

chứa tổng cộng 85 mẫu tham khảo màu di động

(biến thể màu sắc) trải rộng quang phổ nhìn thấy

rất quan trọng Nhờ buồng sáng SpectraLight

QC, hệ thống đánh giá màu sắc hình ảnh chuẩn

xác này có nhiều nguồn ánh sáng khác nhau, kể

cả ánh sáng ban ngày được lọc tự nhiên, làm

cho nó dễ dàng để đáp ứng bất kỳ một tiêu

Hình 3.3 Bộ chuẩn màu hãng X-rite