Phân tích mặt hàng Dây vải dệt từ 100% từ xơ polyamide được sử dụng nhiều trong phụ kiện maymặc vì nó có một số tính chất như: là xơ tổng hợp nhưng có khả năng hút ẩm khoảng4%, co giãn
Trang 1VIỆN DỆT MAY – DA GIẦY & THỜI TRANG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ VẬT LIỆU HÓA DỆT
Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Ngọc Thắng
Sinh viên thực hiện : Trần Thị Thanh
Hà Nội, 2017
Trang 2MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 7
LỜI CẢM ƠN 8
LỜI NÓI ĐẦU 9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DẢI VẢI POLYAMIDE/ELASTAN VÀ THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ 10
1.1 Phân tích mặt hàng 10
1.2 Một số sản phẩm dải vải đàn tính trên thị trường [1, 2] 10
1.3 Thị trường tiêu thụ 13
1.3.1 Thị trường tiêu thụ vải polyamide trên thế giới [3, 4] 13
1.3.2 Thị trường nguyên phụ liệu dệt may trong nước [5] 14
1.4 Lựa chọn mặt hàng [1] 15
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ 17
2.1 Nguyên vật liệu [6, 7] 17
2.1.1 Xơ Polyamide 17
2.1.2 Giới thiệu chung về vật liệu Elastan 19
2.2 Giới thiệu chung về các kiểu dệt kim hiện nay [8] 21
2.2.1 Các kiểu dệt kim đan ngang 22
2.2.2 Các kiểu dệt kim đan dọc 23
2.3 Giới thiệu chung về các kiểu dệt thoi hiện nay [9] 24
2.4 Công nghệ nhuộm – hoàn tất, thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ sử dụng cho dải vải PA/EL 25
2.4.1 Tiền xử lý [10] 25
2.4.2 Nhuộm cho PA/EL [11] 27
2.4.2.1 Các loại thuốc nhuộm sử dụng cho PA/EL 27
2.4.2.2 Tổng quan về công nghệ nhuộm 30
2.4.3 Công nghệ hoàn tất dải vải đàn tính PA/EL [12] 33
Trang 32.4.4 Kết luận 34
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 35
3.1 Cơ sở thiết kế 35
3.1.1 Chế độ làm việc 35
3.1.2 Phân phối mặt hàng sản xuất 35
3.2 Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất 37
3.2.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ 37
3.2.2 Lựa chọn thiết bị sử dụng trong nhà máy 38
3.2.2.1 Các thiết bị và phần mềm sử dụng trong phòng thí nghiệm 38
11 Máy đo pH của hãng MARTINI – Rumani [22] 44
13 Máy khuấy từ AM4 của hãng Velp-scientifica [24] 45
3.2.2.2 Các thiết bị và công nghệ sử dụng trong xưởng sản xuất 46
3.2.3 Lựa chọn quy trình và đơn công nghệ 52
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KỸ THUẬT VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG NHÀ XƯỞNG 55 4.1 Tính số lượng máy cần sử dụng 55
4.1.1 Tính số lượng máy cần sử dụng trong phòng thí nghiệm 55
4.1.2 Tính số lượng máy cần sử dụng trong phân xưởng nhuộm – hoàn tất 55
4.2 Bố trí mặt bằng nhà xưởng 58
4.2.1 Yêu cầu về chọn địa điểm xây dựng 58
4.2.2 Yêu cầu về chọn kiểu nhà công nghiệp 58
4.2.3 Yêu cầu chung về bố trí mặt bằng nhà xưởng 58
4.2.4 Thiết kế và bố trí mặt bằng của nhà máy 59
4.2.5 Tính diện tích các kho 60
a Diện tích kho mộc 60
b Diện tích kho thành phẩm 60
c Diện tích kho hóa chất 60
4.2.6 Sơ đồ mặt bằng nhà xưởng 61
KẾT LUẬN 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
Trang 5DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng tape trên thị trường 11
Bảng 1.2 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng strap trên thị trường 11
Bảng 1.3 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng ribbon trên thị trường 12
Bảng 1.4 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng lace trên thị trường 12
Bảng 1.5 Thông số sản phẩm dải vải đàn tính trên thị trường 16
Bảng 3.1 Chế độ làm việc trong năm 35
Bảng 3.2 Bảng phân bổ thời gian làm việc trong năm 35
Bảng 3.3 Bảng phân phối mặt hàng sản xuất của nhà máy 36
Bảng 3.5 Đơn công nghệ nhuộm màu vàng cho dải vải đàn tính PA/EL 52
Bảng 3.6 Đơn công nghệ nhuộm màu đen cho dải vải đàn tính PA/EL 52
Bảng 3.7 Đơn công nghệ giặt cho dải vải đàn tính PA/EL 52
Bảng 3.8 Đơn công nghệ hồ mềm, chống UV và kháng khuẩn cho dải vải đàn tính PA/EL 53
Bảng 4.1 Thống kê số lượng máy nhuộm cần sử dụng cho mỗi loại vải 55
Bảng 4.2 Thống kê số lượng máy chính sử dụng trong nhà máy 57
Trang 6DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Nhu cầu toàn cầu (trái) và sản xuất (bên phải) PA6 và PA66 trong năm 2015
theo khu vực 13
Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của Polyamide 17
Hình 2.2 Cấu trúc của xơ Elastan 19
Hình 2.3 Một số hình ảnh kiểu dệt kim đang ngang: a) Kiểu dệt một mặt phải; b) Kiểu dệt hai mặt phải; c) Kiểu dệt interlock; d) Kiểu dệt hai mặt trái 23
Hình 2.4 Một số hình ảnh kiểu dệt kim đang dọc: a) Kiểu dệt xích; b) Kiểu dệt tricot; c) Kiểu dệt atlas 24
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất cho dải vải PA/EL 37
Hình 3.2 Máy ngấm ép của SLD ATLAS 38
Hình 3.3 Buồng so màu TILO - China 39
Hình 3.4 Thiết bị đo màu Xrite – USA 40
Hình 3.5 Máy Minidryer/stenter 41
Hình 3.6 Máy đo độ bền giặt GyroWash2 41
Hình 3.7 Máy đo độ bền màu ma sát QC-319 42
Hình 3.8 Máy đo độ bền màu ánh sáng TSN-900 42
Hình 3.9 Máy đo độ kéo giãn và phục hồi FlexiFrame 43
Hình 3.10 Tủ ấm IB-01E 43
Hình 3.11 Tủ lắc tuyến tính 44
Hình 3.12 Máy đo pH MW801 44
Hình 3.13 Cân điện tử PA413 OHAUS USA 44
Hình 3.14 Máy khuấy từ AM4 45
Hình 3.15 Thiết bị nhuộm liên tục MTF-B 46
Hình 3.16 Sơ đồ cấu tạo thiết bị nhuộm liên tục MTF-B 47
Hình 3.17 Các bộ phận của máy nhuộm liên tục MTF-B 48
Trang 7Hình 3.18 Thiết bị đóng thùng PK-600 49
Hình 3.19 Thiết bị dán thùng tự động FXJ5050 I 49
Hình 3.20 Thiết bị đóng đai tự động APM8060C 50
Hình 3.21 Xe nâng Toyota ZN20 50
Hình 3.21 Xe nâng bán tự động Toyota SWE 140 51
Hình 3.22 Xe nâng tay Delta 51
Hình 3.25 Sơ đồ quy trình công nghệ tiền xử lý-nhuộm-hoàn tất dải vải đàn tính PA/EL 53
Hình 3.26 Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà xưởng 62
Trang 8DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AATCC : American Association of Textile Chemists and Colorists - Hiệp hội
người Mỹ của các nhà hóa học dệt và chất màu
EL : Sợi Elastan
ISO : International Organization for Standardization – Tổ chức quốc tế và
tiêu chuẩn hóa PA6 : Polyamide 6
PTN : Phòng thí nghiệm
QC : Phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm
Trang 9LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả các Thầy cô trong Bộ môn Vậtliệu – và Công nghệ Hóa dệt nói riêng và các thầy cô trong Viện Dệt may - Da giày-Thời trang nói chung đã tạo điều kiện cho em tìm hiểu và theo đuổi lựa chọn của mình.Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy TS Nguyễn Ngọc Thắng đãgiúp đỡ em trong thời gian học tập cũng như tìm kiếm tài liệu để hoàn thành đồ ánnày Nhờ có sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy qua những buổi học và traođổi kiến thức mà em có thể tìm được hướng đi cho đề tài của mình
Do lượng kiến thức còn hạn chế và có nhiều bỡ ngỡ nên không thể tránh khỏithiếu sót, em mong thầy thông cảm Em cũng rất mong nhận được nhiều ý kiến đónggóp quý báu của thầy để em rút kinh nghiệm và hoàn thiện kiến thức trong lĩnh vựcnày
Sau cùng, em xin kính chúc các thầy cô có sức khỏe dồi dào, tràn đầy niềm tin
để tiếp tục sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Trần Thị Thanh
Trang 10LỜI NÓI ĐẦU
Từ thời xa xưa nhu cầu may mặc đã trở thành vấn đề hết sức quan trong đối vớimỗi người, con người đã phát hiện rất nhiều loại vật liệu đế sử dụng cho việc may mặc
từ những vật liệu thô xơ như vỏ cây, da thú cho đến các loại vật liệu đắt tiền như len,
tơ lụa,…
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội, những nguồn nguyên liệu thiênnhiện không đủ để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng lẫnchất lượng Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu về phát triển các loạivật liệu dệt mới, đáp ứng nhu cầu của con người, vì vậy mà các loại sợi nhân tạo vàtổng hợp bắt đầu ra đời và phát triển nhanh chóng Chỉ trong một khoảng thời giankhông lâu, các loại sợi này đã mang lại lợi ích to lớn cho con người bởi sự đa dạng vềchủng loại cũng như chất lượng
Một trong những loại sợi hóa học có đóng góp quan trọng như là sợi polyamide,đây là loại sợi hóa học đang phát triển mạnh trên thị trường Việt Nam và thế giới chỉsau polyester Tuy nhiên do một số hạn chế, polyamide thường được pha với thànhphần co giãn như là elastan Hiện nay tại Việt Nam có rất nhiều công ty, nhà máy, xínghiệp,…sản xuất mặt hàng này như Công ty Best Pacific- Hải Dương,…để làm cácloại vải cũng như phụ kiện như dây vải cho quần áo thể thao, đồ lót,…
Đồ án môn học này giúp sinh viên chúng em củng cố thêm những kiến thức vềnhuộm và hoàn tất các loại vải trên thị trường Dưới sự hướng dẫn của thầy TS
Nguyễn Ngọc Thắng với đề tài: “Thiết kế dây chuyền nhuộm và hoàn tất dải vải đàn tính (tape, ribbon, strap, lace,…) Polyamide/Elastan với công suất 30 triệu mét/năm”,
em hi vọng rằng qua học phần này, nó sẽ bổ sung kiến thức cho chính bản thân em, và
có thể tập hợp lại các thông tin hữu ích cho các bạn sinh viên khác
Trang 11CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DẢI VẢI POLYAMIDE/ELASTAN VÀ THỊ
TRƯỜNG TIÊU THỤ
1.1 Phân tích mặt hàng
Dây vải dệt từ 100% từ xơ polyamide được sử dụng nhiều trong phụ kiện maymặc vì nó có một số tính chất như: là xơ tổng hợp nhưng có khả năng hút ẩm (khoảng4%), co giãn tốt (có thể lên tới 80%), độ bền ma sát tuyệt vời (cao nhất trong số các xơtổng hợp), cảm giác sờ tay tốt Tuy nhiên, với một số sản phẩm phụ trợ như dây áo lót,dây đai trong quần áo thể thao, đồ bơi… cần sự co giãn mạnh thì loại dây vải dệt nàyvẫn chưa đáp ứng được các yêu cầu kỹ về sự co giãn, đàn hồi
Với xơ elastan thì người ta ít dùng để dệt trực tiếp thành vải vì sự co giãn quá tốtcủa nó (có thể lên tới 600 – 800%) Họ thường pha xơ elastan với các thành phần xơkhác để tạo nên một số sản phẩm cần độ co giãn, đàn hồi như quần áo thể thao, quần
áo bơi, bít tất… hay làm sợi lõi cho các nguyên liệu bông, len hoặc cài sợi ngang trongsản phẩm dệt kim đan ngang, bò chun
Mỗi loại xơ đều mang những ưu nhược điểm Hiện nay người ta sử dụng vào lĩnhvực may mặc những loại vải pha, nghĩa là các sợi khác nhau pha trộn theo một tỉ lệnhất định để tạo thành loại vải mang tính ưu việt của các xơ thành phần Sản phẩm phagiữa xơ polyamide và elastan sẽ làm nổi bật hơn những ưu điểm và làm hạn chế nhữngnhược điểm của xơ thành phần Sản phẩm có độ bền, co giãn, đàn hồi tốt, rất thích hợp
để làm những bộ quần áo thể thao, quần áo bơi với chất lượng cao, đáp ứng đượcnhững yêu cầu khắt khe của khách hàng
Bên cạnh đó thì những phụ kiện phụ trợ cho các loại quần áo thể thoa, đồ lót, đồbơi,… cũng phải sản xuất với các tiêu chỉ phù hợp, và đề tài này tập trung nghiên cứucông nghệ nhuộm và hoàn tất các sản phẩm dây vải là từ polyamide và elastan
Các sản phẩm dải vải đàn tính trên thị trường có cấu trúc dệt thoi và cả dệt kim.Thông thường các sản phẩm này được phân chia thành 4 loại tape, strap, ribbon vàlace Với mỗi loại dải vải có định nghĩa, cấu trúc riêng biệt và được ứng dụng vào cáclĩnh vực khác nhau, rất đa dạng và phong phú
1.2 Một số sản phẩm dải vải đàn tính trên thị trường [1, 2]
1.2.1 Tape
Tape là dải vải dệt thoi hoặc dệt kim mỏng và hẹp thường dùng làm liên kết các
bộ phận của sản phẩm dệt may Là một dải có tính đàn hồi cao thường sử dụng trongdây đai áo ngực phụ nữ, đai quần lót nam
Trang 12Tape gồm có các loại elastic tape, buttonhole tape, seaming tape, welted tape,ribbed tape và stamped tape Các loại tape có bề rộng khác nhau từ ¼ inch đến 1 inch.
Nó có thể làm từ cotton, polyester, nylon
Bảng 1.1 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng tape trên thị trường
1.2.2 Strap
Strap được định nghĩa là một dải vải hẹp có thể bằng da, lụa, vải vải dạng dệtthoi hoặc dệt kim, mỏng, nhỏ có độ đàn hồi tốt có thể ứng dựng nhiều trong các lĩnhvực
Dải vải đàn tính dạng strap dệt thoi dùng làm dây đai, quai túi xách, vali, dây đeothẻ, dây an toàn trên xe hơi, dây đai trong xây dựng,…
Dải vải đàn tính dạng strap dệt kim dùng làm dây áo lót, đai quần áo thể thao,…
Bảng 1.2 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng strap trên thị trường
Trang 131.2.3 Ribbon
Ribbon được định nghĩa là một dải vật liệu mỏng, thường là vải và cũng có thểnhựa và kim loại, dải vật liệu dài, hẹp, thường làm bằng tơ lụa, được áp dụng cho vô
số các mục đích hữu ích, trang trí, buộc tóc, gói quà,…
Bảng 1.3 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng ribbon trên thị trường
Bảng 1.4 Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng lace trên thị trường
Trang 141.3 Thị trường tiêu thụ
1.3.1 Thị trường tiêu thụ vải polyamide trên thế giới [3, 4]
Trong thập kỷ qua, Trung Quốc đã là tâm điểm của ngành công nghiệpPA6/PA66 toàn cầu Sự tăng trưởng của nó đã củng cố phần lớn nhu cầu polyamidetoàn cầu và nhu cầu của nó đã là một yếu tố quan trọng trong việc định giá các vật liệupolyamide trên khắp thế giới
Trong năm 2010, Trung Quốc chiếm 37% nhu cầu toàn cầu về PA6 và 16% nhucầu toàn cầu về PA66 Năm 2016 dự kiến sẽ là 47% của PA6 và 22% của PA66, theoước tính PCI Wood Mackenzie Phần lớn sự tăng trưởng này đã được đáp ứng bởi việcnhập khẩu nguyên liệu PA (caprolactam, adiponitri, hexametylen diamin và axitadipic), hoặc polyme PA Những khối lượng thương mại quốc tế ngày càng tăng này
đã khiến ngành công nghiệp polyamide ngày càng trở nên toàn cầu, bởi lực hấp dẫncủa Trung Quốc đã kéo tất cả các khía cạnh khác của ngành này lại Mô hình này đangthay đổi Năm 2010 Trung Quốc bắt đầu một chương trình đầu tư khổng lồ vềpolyamide, với mục đích trở nên tự túc trong mọi lĩnh vực của ngành Sáu năm sau,Trung Quốc đã đạt được vị trí này - ít nhất là trên báo chí - nhưng các khoản đầu tưvẫn tiếp tục Điều này có ý nghĩa sâu sắc đối với cả Trung Quốc và các ngành côngnghiệp toàn cầu khác
Khi Trung Quốc ngày càng tự cung tự cấp về polyamide, nó đòi hỏi ít vật liệu từnhững nơi khác, và điều này đang gây ra sự cân bằng lớn trong chuỗi cung ứng toàn
Hình 1.1 Nhu cầu toàn cầu (trái) và sản xuất (bên phải) PA6 và PA66 trong năm 2015 theo khu vực
Trang 15cầu Ví dụ, năm 2012, Trung Quốc đã nhập 518ktes polymer PA6 và 707ktescaprolactam Năm nay Fibrant đã quyết định đóng cửa cơ sở caprolactam ở Augusta,
Mỹ và BASF đã thông báo ý định giảm công suất caprolactam ở châu Âu khoảng 20%.Trong axit adipic, xuất khẩu từ Mỹ đã giảm gần 50% trong ba năm, và chúng tôi
dự kiến châu Âu sẽ chuyển từ cấu trúc dài đến cấu trúc ngắn vào năm 2016 Trên thực
tế, khu vực duy nhất có dư thừa đáng kể axit adipic trong tương lai được dự đoán đểđược Trung Quốc
Dệt may sợi là một trong những phân khúc phát triển nhanh nhất cho PA6, tăng
từ 32% nhu cầu toàn cầu trong năm 2010 lên 36% vào năm 2016 Hầu hết tất cả đềuđến từ Trung Quốc, khi nền kinh tế Trung Quốc phát triển và tốc độ tăng trưởng chậm,
mô hình này để đảo ngược Đến năm 2030, ước tính sợi dệt chỉ chiếm 34% tổng nhucầu của PA6 Thay vào đó, các ngành phi sợi (kỹ thuật nhựa và phim / bao bì linhhoạt) là những động lực tăng trưởng chính trong thập kỷ tiếp theo Mô hình này cũng
sẽ được thể hiện rõ trong PA66, nơi mà nhựa kỹ thuật sẽ tăng từ 47% tổng nhu cầutoàn cầu năm 2010 lên 52% vào năm 2016 và 57% vào năm 2030 Một thị trườngchính khác của polyamide là sợi công nghiệp (14% nhu cầu toàn cầu và nhu cầu và25% nhu cầu toàn cầu về PA66 vào năm 2016)
Tình hình sản xuất và cơ hội phát triển của sản phẩm PA/Elastan, Polyamide phaelastan là loại vật liệu rất đặc biệt, có tính đàn hồi co giãn cao, thường được pha trộnvới các tỉ lệ hay kiểu dệt khác nhau để tạo ra những sản phẩm có tính năng đặc biệt,đem lại cảm giác dễ chịu cho người sử dụng Sản phẩm dây vải gắn liền với quần áosản xuất từ loại vật liệu này có thể ôm sát cơ thể mà vẫn không tạo cảm giác khó chịu,thoải mái cho các cử động Chính vì những đặc tính như vậy mà vật liệu pha elastan đãđược sử dụng rất rộng rãi Dây vải này thường làm dây áo, đai áo, của các loại quần áothể dục thể thao, đồ lót, áo tắm
1.3.2 Thị trường nguyên phụ liệu dệt may trong nước [5]
Theo thống kê của tập đoàn Dệt May Việt Nam, hiện cả nước có 5.028 doanhnghiệp dệt may nhưng trong số này chỉ có 604 doanh nghiệp phụ trợ cho ngành Theoước lượng của một số nhà kinh doanh, đến đầu năm 2010, Việt Nam mới chỉ có hơnmười công ty với khoảng 40 thương hiệu chuyên sản xuất y phục lót bán trong thịtrường nội địa với doanh thu chỉ là 5% so với hàng xuất khẩu dệt may Và tương ứngvới đó là thị trường tiêu thụ hàng dây đai cho áo lót ngực trong nước rất kém Dây đai
áo lót ngực nội địa chỉ đáp ứng cho khách hàng tầm trung còn thị trường cao cấp hiệnnay vẫn chưa đáp ứng được, 90% là doanh nghiệp Trung Quốc trong thị phần sản xuấthàng đồ lót cao cấp
Trang 16Năm 2015, tỷ trọng nhập khẩu nguyên phụ liệu về vải, sợi chiếm xấp xỉ 8% tổngnhập khẩu hàng hóa công nghiệp của Việt Nam Những mặt hàng này nhập về chủ yếu
để phục vụ cho ngành công nghiệp dệt xuất khẩu
Năm 2016, kim ngạch xuất khẩu hàng dệt may Việt Nam đạt hơn 28 tỷ USD,chiếm khoảng 20% tổng giá trị xuất khẩu toàn ngành công nghiệp, trở thành lĩnh vựcxuất khẩu lớn nhất Việt Nam, hơn cả ngành dầu khí Thế nhưng, trong tổng số hơn 28
tỷ USD xuất khẩu đó, thực chất Việt Nam chỉ được hưởng chưa đến 20% giá trị.Nguyên nhân vì dệt may chúng ta chủ yếu nhập nguyên liệu, máy móc về nước giacông rồi xuất khẩu
Nguyên phụ liệu của ngành dệt may phải nhập khẩu từ 70 - 80%, trong đó nhậpkhẩu 90% bông nguyên liệu, 100% nhu cầu xơ sợi tổng hợp, 50% nhu cầu sợi bông và80% vải khổ rộng, 90% các sản phẩm trung gian và phụ kiện, sợi, dệt, vải dệt kimphục vụ gia công xuất khẩu Hiện nay, Việt Nam chỉ cung cấp được từ 20-30% nguyênphụ liệu cho công nghiệp Dệt may, số còn lại phải nhập khẩu Chúng ta nhập nguyênliệu nhiều nhất từ Trung Quốc, chiếm trên 40%; ngoài ra nhập từ Đài Loan, HànQuốc…
Nước ta chưa phát triển nhiều về các mặt hàng phụ kiện dệt may, nếu không cónhững biện pháp nâng cao giá trị sản xuất công nghiệp, nguyên phụ liệu quá phụ thuộcvào nhập khẩu nước ngoài thì ngành dệt may Việt Nam sẽ mãi chỉ là công xưởng dệtmay thế giới, làm thuê cho những nước khác Điều này đặt ra không chỉ đối với ngànhdệt may Việt Nam mà cả đối với nền công nghiệp nước nhà
Chính vì lý do đó nên trong đồ án này em đi nghiên cứu về việc nhuộm và hoàntất dây vải PA/Elastan – một loại phụ kiện của ngành dệt may Với tình hình đồ bơicũng như đồ thể thao đều nhập khẩu phần lớn từ Trung Quốc, một số loại có yêu cầuchất lượng cao thì phải nhập từ các nước Châu Âu thì thị trường trong nước với mặthàng này còn rất rộng mở Bên cạnh đó, nhu cầu về quần áo thể dục thể thao, đồ bơi,
đồ lót bó sát ngày càng tăng đòi hỏi có sự co giãn đàn hồi cao, sự thoải mái và tiệnnghi trong quá trình sử dụng nên các sản phẩm phụ kiện đi kèm cũng sẽ phải được đòihòi cao hơn Do đó vật liệu polyamide pha elastan sẽ phù hợp với lĩnh vực này
1.4 Lựa chọn mặt hàng [1]
Xuất phát từ thị trường nước ta chưa phát triển nhiều về các mặt hàng phụ kiệndệt may, nên trong đồ án này em đi nghiên cứu về việc nhuộm và hoàn tất dây vải PA/Elastan Bên cạnh đó, nhu cầu về quần áo thể dục thể thao, đồ bơi, đồ lót ngày càngtăng đòi hỏi có sự co giãn đàn hồi cao, sự thoải mái và tiện nghi trong quá trình sửdụng, cùng với đó là các phụ kiện đi kèm cũng đòi hỏi chất lượng tương xứng Dải vải
Trang 17đàn tính làm từ vật liệu polyamide pha elastan sẽ là một nguyên liệu thích hợp với lĩnhvực này.
Trong đồ án này em lựa chọn các sản phẩm dây vải đàn tính dệt kim dùng làmdây áo lót, đai quần áo thể thao,…
Bảng 1.5 Thông số sản phẩm dải vải đàn tính trên thị trường
Thành phần Khổ rộng (mm)
Khối lượng riêng g/m 2
Trang 18CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ
2.1 Nguyên vật liệu [6, 7]
2.1.1 Xơ Polyamide
2.1.1.1 Các tên gọi và công thức cấu tạo
Xơ Polyamide là loại xơ tổng hợp mà trong đại phân tử của nó chứa các nhómPolymetylen (– CH2 –) liên kết với nhau qua nhóm – CO – NH – Vì vậy mà mạch đạiphân tử của Polyamide gần giống với mạch đại phân tử của protit thiên nhiên (len, tơtằm), và cũng vì vậy tính chất của polyamide có nhiều tính chất giống len và tơ tằm.Hiện nay, loại xơ polyamide chiếm vị trí thứ hai trong số các loại xơ tổng hợp vềkhối lương sản xuất trên thế giới Loại xơ này có nhiều tên gọi khác nhau: Mỹ(Nylon), Liên Xô (Capron), Đức (Perlon), Tiệp (Xilon), Nhưng tên gọi phổ biến hơn
cả là Nylon kèm theo chữ số chỉ nguyên tử cacbon của các monome trùng hợp nên nótrong mỗi khâu đơn giản: nylon 6, nylon 7, nylon 8, nylon 9, nylon 10, nylon 11, nylon12 và các kiểu nylon 6-6, 6-10, Trong số này quan trọng hơn cả là nylon 6 vànylon 6-6
Polyamide (PA) là một đại phân tử polymer chứa các monome là các amide nốivới nhau bằng liên kết peptide Các polyamide có thể tổng hợp tự nhiên như len và tơtằm hay được tổng hợp nhân tạo như nylon, aramid, sodium poly (asparate) Vì thếpolyamide có cấu tạo khá giống với len và tơ tằm Tuy nhiên số lượng nhóm amidetrong polyamide ít hơn rất nhiều so với len và tơ tằm Bên cạnh đó len và tơ tằm cócấu trúc mạch nhánh còn polyamide thì đều có cấu trúc mạch thẳng
Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của Polyamide.
2.1.1.2 Tính chất vật lý
Khối lượng riêng của xơ polyamide thấp hơn nhiều so với tất cả các loại xơ khác
và bằng 1,14g/cm3
Độ bền cơ học xơ polyamide có độ bền cơ học cao, so với vixco thường thì độ
bền của nó cao hơn 2-2,5 lần, ở trạng thái ướt độ bền của nó giảm 10%
Trang 19Về độ bền ma sát thì xơ polyamide cao hơn hẳn so với tất cả các xơ khác, vì thế
người ta thường pha xơ polyamide với loại xơ có độ bền cơ học thấp như bông hoặcvixco để nhận được sản phẩm có độ bền cao hơn cần thiết
Tính co giãn: 20 - 80%, xơ polyamide là loại xơ có tính co giãn cao hơn cả so với
tất cả các loại xơ tổng hợp thì và có khả năng giữ nếp cao nên được sử dụng để dệt tất,găng tay, vải dệt kim và nhiều loại vải may mặc khác nhau
Hàm ẩm thấp khoảng 4%, vì chứa nhóm amin và nhóm cacboxin chỉ ở hai đầu
mạch nên xơ polyamide có hàm ẩm thấp, nên xơ polyamide có khả năng tĩnh điện cao,gây khó khăn cho quá trình dệt Đây là một nhược điểm của xơ polyamide vì rằng tuykhó bắt bụi, bắt ẩm nhưng vải dệt từ xơ polyamide ít thoáng khí và hút mồ hôi, tínhchất sử dụng kém Để hạn chế hiện tượng này, người ta phải dùng các chất bôi trơn dễ
bị tách ra khỏi xơ khi giặt
Nhiệt độ nóng chảy 210o-250oC, xơ polyamide là xơ nhiệt dẻo, nó bị biến dạng ởnhiệt độ cao Thí dụ nylon 6 bị mềm ở 170oC và chảy ở 215oC, nylon 6.6 bị mềm ở
235oC và chảy ở 263oC Vì vậy khi là quần áo được làm từ loại xơ này cần chú ý tránhquá nhiệt Khi chế tạo, xơ polyamide bị kéo dãn khi còn đang ở trạng thái dẻo, nênnhiều phần tử chưa triệt tiêu nội năng, khi có điều kiện nó sẽ co lại Thí dụ trong nướcsôi nylon 6 và nylon 6.6 bị co từ 6-8% Vì vậy trong quá trình gia công cần phải đượctiến hành ổn định nhiệt các sản phẩm dệt từ xơ polyamide Nhiệt độ ổn định nhiệt phảicao hơn nhiệt độ gia công sau này (nhuộm, giặt giũ)
2.1.1.3 Tính chất hóa học
Bền với kiềm xơ polyamide tương đối bền với kiềm, thí dụ khi gia công nilon 6
bằng dung dịch xút 40% ở 90oC trong thời gian một giờ, độ bền cơ lý của xơ vẫn chưathay đổi nhiều
Kém bền với axit, nhất là axit khoáng ở nhiệt độ cao Thí dụ độ bền của xơ
polyamide xem như không thay đổi gì khi gia công với dung dịch axit focmic 3% hoặcaxit acetic 3% ở 100oC trong 3 giờ liền Nhưng nilon 6 sẽ bị hòa tan trong axit focmic80%, bị trương nở mạnh trong các dung dịch axit focmic 20% và axit fotforic 20% Xơpolyamide cũng bị trương nở mạnh trong axit axetic và axit oxalic đậm đặc, nó còn bịtrương nở trong dung dịch phenol 2% Các acid khoáng như HCl, H2SO4, HNO3 pháhủy xơ polyamide rất mạnh nhất là ở nhiệt độ cao Thí dụ như nilon 6.6 sẽ mất 20%sau khi gia công trong thời gian 1 giờ với dung dịch H2SO4 3N ở 90oC
Nhạy cảm với chất oxi hóa xơ polyamide rất nhạy cảm với tác dụng của các chất
oxi hóa, vì thế những chất oxi hóa mạnh vẫn thường dùng trong công nghiệp dệt như
Trang 20NaClO, H2O2 không được sử dụng để tẩy trắng vải polyamide vì khó tránh khỏi gây hưhại cho xơ.
Bền với chất chất khử, dung dịch đồng amoniac và các muối trung tính thực tế
không có ảnh hưởng gì đến tính chất của xơ polyamide Dung dịch trên 60% củaphenol và m–crezol là dung môi tốt của nylon 6 và nylon 6.6 Khi tiếp xúc với ngọnlửa thoạt tiên xơ polyamide bị chảy mềm thành hạt trắng và sau đó cháy chậm, lấy rangọn lửa xơ không tiếp tục cháy nữa
Tính chất hóa học của polyamide một mặt do các nhóm định chức ở hai đầu
mạch (– COOH và – NH2) mặt khác do các nhóm amin ở giữa mạch quyết định Bởivậy, cũng giống như len và tơ tằm xơ polyamide có tính chất lưỡng tính, nghĩa là dướitác dụng của axit và bazo nó sẽ tạo thành các muối như sau:
H2N – R – COOH + HCl Cl – H3N+ – R – COOHH2N – R – COOH + NaOH H2N – R – COONa + H2O
2.1.2 Giới thiệu chung về vật liệu Elastan
2.1.2.1 Các tên gọi và công thức cấu tạo
Tên gọi chung sợi polyuretan được biết với tên gọi chung là elastan hay spandex.
Là sợi nhân tạo có độ dãn cao Loại sợi này tương tự như cao su tuy nhiên chúng chắc
và bền hơn Sợi elastan có độ giãn đứt có thể lên tới 800% với độ dai tốt và hồi phụcđàn hồi hoàn hảo
Elastan là một khối co-polymer bao gồm Polyurethan và Polyethylen glycol.Urethan tạo thành các đoạn tơ, dãn xếp thành hàng kết nối với nhau bằng lực liên kếthóa trị để tạo thành loại sợi này Các khối polyalcohol giống như cao su (x = 40 – 50đơn vị) co cuộn lại, tuy nhiên có thể kéo dãn ra lúc cần thiết
Phần cứng Phần mềm
Elsatan được tổng hợp từ hai hay nhiều monomer, đơn vị cấu trúc có dạng
A-B-C Trong đó có 1 thành phần tương đối linh hoạt có thể duỗi thẳng dưới tác động của
Hình 2.2 Cấu trúc của xơ Elastan.
Trang 21ngoại lực hoặc cuộn xoắn ở điều kiện thường Thành phần thứ 2 kém linh hoạt hơn,đóng vai trò tạo lực nội phân tử mạnh trong đại phân tử lớn Phần còn lại là phần mởrộng.
Phần linh động (phần mềm) chiếm 65-90% theo khối lượng được cấu tạo từ cácpolyme ete hoặc polyethen đồng trùng hợp ở dạng vô định hình Khi không bị kéo dãnđoạn mạch này tồn tại ở dạng cuộn xoắn, khi bị kéo dãn chúng chuyển sang mạchthẳng Ở trạng thái kéo căng, các đoạn mạch chuyển từ trạng thái vô định hình sangtrạng thái tinh thể làm độ bền của xơ tăng lên, khi ngoại lực được giải phóng chúng lạiđược chuyển về trạng thái ban đầu
Phần kém linh động (phần cứng) là các hợp chất ure mạch vòng trong đó chủ yếu
là điissocyanate thơm Trong quá trình hình thành xơ phần cứng tạo thành những mắtxích, chúng liên kết với nhau bằng những liên kết chặt chẽ thành từng cụm hay từngvùng trong xơ, chúng tạo thành những tiểu đảo làm cho vật chất trong xơ không liêntục và có cấu trúc mạng không gian ba chiều
Liên kết nội phân tử chủ yếu trong xơ là liên kết hidro chủa nhóm NH và nguyên
tử oxy trong nhóm cacboxyl Tính đồng phẳng và sự ổn định của các vòng thơm mới
là tác nhân chủ yếu hình thành pha tinh thể Kích thước của các tiểu đảo bé chỉ khoảng
30 – 100nm Các tiểu đảo trong xơ định hướng một cách ngẫu nhiên, trong quá trìnhsản xuất xơ khi bị kéo dãn chúng dịch chuyển theo chiều tác dụng lực, khi giải phónglực thì chúng trở về trạng thái ban đầu Liên kết giữa phần linh động và kém linh động
Nhiệt độ hóa dẻo: 170-230oC
Nhiệt độ nóng chảy: 230-290oC Ở nhiệt độ thấp, phần mềm quyết định tính chất
xơ sợi, ở nhiệt độ cao phần cứng phát huy tác dụng Ở nhiệt độ cao, các liên kết hóa trị
ở phần cứng lỏng lẻo đặc biệt là liên kết NHCOO Nếu thời gian tác dụng lực kéo dàithì phần cứng bị phá vỡ làm giảm tính đàn hồi của xơ sợi Trong nước 95oC hầu hết tất
cả các xơ elastan cơ từ 3-5% Trong không khí nóng 150oC xơ bị co 5-10%
Độ co dãn loại sợi này có độ co dãn cao, tương tự như cao su nhưng chắc và bền
hơn
Trang 22Elastane có khả năng giữ hình dạng lâu dài, ít thấm hơi ẩm, không tích điện,không tạo xơ hay thắt nút trên bề mặt, nhẹ, trơn và dễ nhuộm.
Với những đặc tính trên Elastane được dùng làm quần áo có độ co dãn cao hoặcvừa vặn ôm lấy cơ thể Các loại này thường là quần áo thể dục thể thao, quần áo chốngnắng, đồ lót, vớ tất, quần áo tắm Làm sợi lõi cho các nguyền liệu bông, len Hay càisợi ngang trong sản phẩm dệt kim đan ngang, bò chun … Để thoải mái hơn người tathường trộn lẫn sợi Elastane với các loại sợi khác (thí dụ 80% Polyamide và 20%Elastane) để cho ra sản phẩm thích hợp
2.1.2.3 Tính chất hóa học
Bền kiềm, axit, chất oxi hóa trong môi trường acid, kiềm cao, thời gian dài thì
tính đàn hồi giảm do các liên kết ure bị phá hủy
Nhạy cảm với các chất giặt tẩy nên trong quá trình sử dụng sản phẩm cần lưu ý
không nên sử dụng hóa chất giặt tẩy có chứa clo
Ái lực lớn với thuốc nhuộm nếu nhuộm bằng phân tán tuy nhiên thì độ bền màukhông cao do cấu trúc xốp tạo điều kiện liên kết với acid nên để nhuộm màu đậm vàtrung bình thì thường nhuộm bằng thuốc nhuộm acid Ái lực rất lớn với các acid béohoặc dầu bôi trơn rất khó làm sạch khi bị bẩn Nó
Elastan còn bền với ánh sáng Khi cháy thì bị nóng chảy
2.2 Giới thiệu chung về các kiểu dệt kim hiện nay [8]
Sản phẩm dệt kim được hình thành khi sợi được uốn cong thành những vòng sợi.Các vòng sợi này liên kết với nhau theo hướng dọc và hướng ngang, liên kết theo mộtquy luật nhất định Các vòng sợi sắp sếp định hướng trong vải thành hàng ngang (hàngvòng) và hàng dọc (cột vòng) Trên mỗi cột vòng, các vòng sợi có thể nằm thẳng đứnghoặc xiên tạo thành một đường zic zắc đối xứng Trên mỗi hàng vòng, các vòng sợi cóthể nằm thẳng đứng hoặc xiên sang trái hoặc phải
Tính chất của sản phẩm dệt kim: bề mặt thoáng, mềm, xốp Tính co dãn, đàn hồilớn Khi chịu lực tác dụng, độ dãn của vải lớn hơn nhiều so với đồ thị kéo dãn của sợigia công Tuy nhiên sản phẩm dệt kim dễ bị quăn mép và dễ tuột vòng Sản phẩm dệtkim thường được sử dụng trong may mặc làm quần áo thể thao, quần áo sơ sinh, áomayo, áo phông (t-shirt, polo)… nhờ khả năng giữ nhiệt và thấm hút mồ hôi tốt Cóhai kiểu dệt kim là kiểu dệt kim đan dọc và kiểu dệt kim đan ngang
Trang 232.2.1 Các kiểu dệt kim đan ngang
Các kiểu dệt kim đan ngang được tạo thành khi có một hoặc nhiều sợi lần lượttạo thành những hàng vòng và móc nối với nhau tạo sản phẩm dạng: ống, mảnh,chiếc,
2.2.1.1 Kiểu dệt một mặt phải
Đây là kiểu dệt mà mỗi hàng vòng chỉ do một sợi tạo nên Nhìn từ mặt phải, hình2.3a, chỉ thấy các trụ vòng còn nhìn từ mặt trái chỉ thấy các cung kim và platin bố trínối tiếp nhau theo hàng ngang Kiểu dệt này gọi là single hay RL Điều kiện dệt củavải single là dệt trên máy đan ngang một giường kim Tính chất vải mỏng, nhẹ, khảnăng đàn hồi không cao, dễ quăn mép và dễ tụt vòng nên không dùng làm gấu áo,quần Mặt phải vải bóng còn mặt trái mờ
2.2.1.2 Kiểu dệt hai mặt phải
Đây là kiểu dệt Rib 1:1 hay còn gọi là vải trơn hai mặt phải (kí hiệu RR) , hình2.3b Cấu trúc chỉ bao gồm các vòng dệt, mỗi hàng vòng chỉ do một sợi tạo nên, cáccột vòng phải và trái xen kẽ nhau Vải được dệt trên máy đan ngang hai giường kim.Vải Rib dày gấp hai lần vải single, độ đàn hồi cao, không quăn mép và ít tụt vòng hơnsingle Các cột vòng trái được nhìn thấy ở cả hai mặt nên tạo hiều ứng các sọc dọc chovải Ứng dụng làm bo, gấu quần áo
2.2.1.3 Kiểu dệt interlock
Mỗi hàng vòng của vải interlock được tạo bởi hai đường dệt Mỗi đường dệt vớimột sợi và trên cả hai giường, theo nguyên tắc tách kim 1:1, cấu trúc từng đường dệtgiống kiểu dệt Rib, hình 2.3c Các đường dệt của hệ sợi này được chặn theo các hướngbởi đường dệt của hệ sợi kia nhưng không lồng vòng với nhau Vải dệt trên máyinterlock Tính chất vải dày gấp hai lần single, độ đàn hồi cao hơn single nhưng thấphơn Rib, không bị quăn mép và ít tụt vòng Vải có hiệu ứng hai mặt phải, các cột vòngtrái không nhìn thấy được ngay cả khi kéo giãn Độ ổn định của vải cao, bề mặt bóngnên ứng dụng làm áo mặc ngoài
2.2.1.4 Kiểu dệt hai mặt trái
Vải có cấu trúc bao gồm một hàng vòng phải và một hàng vòng trái xen kẽ, hình2.3d Các trụ vòng của mỗi vòng dệt có xu hướng quay về vuông góc với mặt vải, vìvậy trên cả hai mặt vải chỉ thấy các cung kim và cung platin Điều kiện dệt là dệt trênmáy chuyên dụng hay máy đan ngang vạn năng Vải hai mặt trái có độ dày gấp khoảnghai lần vải single, độ đàn hồi ngang thì tương tự single còn theo chiều dọc thì cao hơn
cả ba loại vải trên Vải có hiệu ứng hai mặt và đặc biệt không bị quăn mép Được ứngdụng trong dệt tất do có độ giãn dọc lớn
Trang 242.2.2 Các kiểu dệt kim đan dọc
Các sản phẩm dệt kim đan dọc cũng được tạo bởi sự liên kết của các phân tử cấutrúc như các kiểu dệt kim đan ngang bao gồm: vòng dệt, dẫn xuất của vòng dệt và cácsợi không được tạo vòng
2.2.2.1 Kiểu dệt xích
Mỗi sợi chỉ đặt cho một kim duy nhất trên tất cả các hàng vòng, cột vòng không
có liên kết ngang nên không tạo tấm vải mà chỉ tạo các dây xích rời rạc, hình 2.4a Dệttrên máy đan dọc một giường kim Kiểu dệt xích được dùng nhiều trong các kiểu dệt kết hợp với các kiểu dệt khác
2.2.2.3 Kiểu dệt Atlas
Mỗi sợi đặt lần lượt cho m kim, ở mỗi hàng vòng mỗi sợi chỉ đặt cho một kim
Sau mỗi đường dệt, sợi đặt sang kim liền kề theo cùng một hướng Máy dệt kim đan
dọc một giường kim, một thanh kim lỗ sâu đủ sợi Tính co giãn tương tự vải tricot, cóhiệu ứng sọc ngang theo hướng cột vòng và cung platin, hình 2.4c
(d)(c)
(b)(a)
Hình 2.3 Một số hình ảnh kiểu dệt kim đang ngang: a) Kiểu dệt một mặt phải; b) Kiểu dệt hai mặt phải; c) Kiểu dệt interlock; d) Kiểu dệt hai mặt trái.
Trang 25
2.3 Giới thiệu chung về các kiểu dệt thoi hiện nay [9]
Các sản phẩm dệt thoi được tạo ra qua quá trình dệt trên máy dệt thoi Trong đó,hai hệ sợi riêng biệt gọi là sợi dọc và sợi ngang được đan kết hợp với nhau để tạothành Sợi dọc là hệ sợi chạy từ phía sau ra phía trước của máy dệt Hệ sợi ngang làsợi đan từ biên này đến biên kia qua suốt khổ vải Sợi dọc và sợi ngang liên kết theomột quy luật nhất định gọi là kiểu dệt
Sản phẩm dệt thoi có cấu trúc tương đối bền tốt: Bề mặt vải khít, hệ sợi dọcvuông góc với hệ sợi ngang, độ dãn dọc và dãn ngang rất ít Chỉ có thể co dãn ít theohướng chéo nghiêng giữa chiều sợi dọc và sợi ngang Sản phẩm dệt thoi chỉ có thể dãnngang hoặc dọc nếu được thiết kể dệt với sự tham gia của sợi có tính co dãn nhưSpandex hoặc Lycra… Dễ bị nhầu, đặc biệt với một số loại vải như cotton, lanh…không bị quăn mép, không bị tuột vòng Sản phẩm dệt thoi ít bị co hơn dệt kim Cóbiên rõ ràng Đa dạng và phong phú về kiểu dệt, chất liệu
2.3.1 Kiểu dệt vân điểm
Ở phạm vi một rappo mỗi sợi dọc chỉ đan lên một sợi ngang (nổi đơn dọc) hoặcmỗi sợi ngang chỉ đan lên một sợi dọc (nổi đơn ngang) ở mặt vải ngược lại, đồng thời
số sợi dọc và số sợi ngang trong rappo bằng nhau (Rd = Rn) Kiểu dệt vân điểm, là kiểudệt trơn đơn giản và phổ biến nhất Trên hai mặt vải, điểm nổi phân bố đều Dệt kiểunày, vải bền, nhưng hơi cứng Thường gặp ở vải bông, vải len, lụa như mặt hàng phin,pôpolin, ximili, calico, katê, voan…
2.3.2 Kiểu dệt vân chéo
Kiểu dệt vân chéo htường gặp ở vải chéo, hoa chéo, kaki, gin, sơviôt, đơnim.Trên mặt vải thấy có những đường chéo song song với nhau do các điểm nổi tạo thành.Thông thường đường chéo nghiêng 450, nhưng cũng có thể có góc xiên khác tùy theo
độ nhỏ sợi (chỉ số sợi) và mậtt độ phân bố sợi Hai mặt vải không giống nhau (chéophải hoặc chéo trái) Vải dày hơn nhưng khá mềm mại
(a)
)
Hình 2.4 Một số hình ảnh kiểu dệt kim đang dọc: a) Kiểu dệt xích; b) Kiểu
dệt tricot; c) Kiểu dệt atlas.
Trang 262.3.3 Kiểu dệt vân đoạn
Kiểu dệt vân đoạn, là kiểu dệt có số sợi trong rappo lớn (Rd = Rn ≥ 5), phổ biến là5,8 và 10 Vải kiểu dệt này có hai mặt phân biệt rõ rệt Mặt phải của vải thường lángbóng, lì, phẳng do các sợi bị uốn và thường phủ thành đoạn dài Vải dày dặn, nhưngmềm mại, chịu ma sát và trơn, thích hợp làm vải lót Vải vân đoạn hay gặp có hiệu ứngdọc – láng và hiệu ứng ngang – satanh
2.3.4 Kiểu dệt biến đổi
Kiểu dệt biến đổi dựa trên cơ sở các kiểu cơ bản, có sự biến đổi bằng các bổ sungđiểm nổi hoặc phát triển
Tỷ lệ tuyết so với nền quyết định chất lượng và độ dày của nhung Loại nhungtrơn (nhung the) có tuyết phân bố đều trên mặt vải
Như vậy, sẽ có vân điểm biến đổi, vân chéo biến đổi và vân đoạn biến đổi
Hai loại vải dệt kiểu liên hợp hay gặp là crêp và sọc Ở kiểu dệt crêp, trên mặt vài
có dạng nổi hạt lấm tấm gợn sóng (còn gọi là hiệu ứng crêp) Còn ở kiểu dệt có sọc,người ta tạo sọc dọc, sọc ngang, sọc ô, nhưng phổ biến vẫn là sọc dọc.Nhóm kiểu dệtphức tạp
2.3.5 Kiểu dệt phức tạp
Kiểu dệt phức tạp là kiểu dệt có nhiều hệ thống sợi dọc ( ≥ 2 hệ thống) đan vớimột hay nhiều hệ thống sợi ngang hoặc ngược lại Về mặt cấu tạo, khác với kiểu dệtđơn giản, ngoài sự phân bố sợi này cạnh sợi kia còn có lớp này trên lớp kia
Vải kép: bao gồm vải hai mặt, vải hai lớp Vải hai mặt thường gồm một hệ thốngsợi dọc và hai hệ thống sợi ngang hoặc ngược lại Ở hai mặt vải có kiểu dệt khác nhau,thường sử dụng sợi và màu sắc khác nhau Vải dày, nặng, chủ yếu dùng máy quần áorét Còn vải hai lớp cần hai hệ thống sợi dọc và hai hệ thống sợi ngang đan kết vớinhau Hình bên giới thiệu mặt cắt ngang loại vải hai lớp, có sợi dọc lớp dưới trên sợi
2.4 Công nghệ nhuộm – hoàn tất, thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ sử dụng cho dải vải PA/EL
2.4.1 Tiền xử lý [10]
Trong quá trình kéo sợi và dệt dải vải, tạp chất trên dải vải dệt từ xơ sợi tổng hợpnhiệt dẻo, chủ yếu là những chất bôi trơn Các tạp chất này ảnh hưởng đến chất lượngvải sau khi nhuộm màu như thay đổi ánh màu, hạn chế độ bền màu sau nhuộm Trongquá trình nhuộm và hoàn tất, xơ sợi nhiệt dẻo dễ bị tác động bởi yếu tố nhiệt độ nêncần phải định hình nhiệt trước để tăng hiệu suất quá trình nhuộm và hoàn tất
Trang 27Vì vậy quá trình tiền xử lý với mục đích chính là loại bỏ các tạp chất và địnhhình nhiệt Với quá trình xử lý giặt sẽ giúp loại bỏ các tạp chất trên dải vải có thể giặtbằng nước và dung môi.
Quá trình tiền xử lý dải vải PA/EL: Kiểm tra, phân loại Giặt (nước hoặc dungmôi)
2.4.1.1 Kiểm tra, phân loại
Sau quá trình dệt, dải vải mộc phải qua công đoạn kiểm tra phân loại trước mỗi
mẻ nhằm quản lý chất lượng nguyên liệu, đảm bảo yêu cầu xử lý tiếp theo Công đoạnnày gồm có việc kiểm tra kho và kiểm tra phân loại dải vải
Với việc kiểm tra kho yêu cầu diện tích sử dụng hợp lý, phải có bục xếp nguyênvật liệu để dải vải được khô ráo thoáng mát tránh ẩm thấp tạo điều kiện cho vi sinh vậtphát triển, phải có các biện pháp phòng chống cháy nổ trong kho nguyên liệu hạn chếthấp nhất rủi ro xảy ra
Để kiểm tra phân loại dải vải phải kiểm tra chất lượng nguồn nguyên liệu, khổvải, mật độ sợi, lỗi dệt, xử lý các vết bẩn cục bộ tránh để vết bẩn có thể dây sang sảnphẩm khác Khi lấy dây vải khỏi kho phải nắm được số lượng mét, khối lượng dải vảimộc cần gia công Dải vải sử dụng cần được xếp cùng mặt, lật khâu để dán, khâu haybuộc túm dải vải với nhau và tiến hành đánh dấu đầu tấm để dễ kiểm tra, quản lý
Với các sản phẩm dải vải nhuộm, dải vải cần được giặt để khử sạch các loại tạpchất như chất bôi trơn, dầu, chất chống tĩnh điện Những chất này có thể là các chất kịnước, nhưng chúng được đưa vào sợi ở dạng nhũ tương nên có thể tách ra khỏi xơbằng phương pháp giặt
Dải vải sẽ được giặt ở máy giặt liên tục, dải vải ít chịu tác dụng cơ học hơn, thờigian gia công ngắn, độ bền cơ lý của vải tốt, các vết bẩn sẽ được loại bỏ đồng đều, dảivải sạch hơn Hơn nữa theo phương pháp này còn cho phép giặt với modun thấp tiếtkiệm được năng lượng, nước, hóa chất hơn so với giặt theo phương pháp gián đoạn
Trang 282.4.2 Nhuộm cho PA/EL [11]
2.4.2.1 Các loại thuốc nhuộm sử dụng cho PA/EL
Có nhiều loại thuốc nhuộm để nhuộm cho polyamide/elastan trong đó có các loạiphổ biến thường dùng hiện nay: thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm axit thôngthường, thuốc nhuộm phức kim loại 1:2, thuốc nhuộm hoạt tính…
2.4.2.1.1 Thuốc nhuộm phân tán
* Cấu tạo
- Không chứa nhóm tan
- Chứa nhóm amin tự do hoặc nhóm đã bị ankyl hóa như: -NH3, -NHR, -NR2
- Có kích thước phân tử nhỏ để tăng khả năng phân tán, khuếch tán vào xơ sợi
* Cơ chế nhuộm
Hiện nay có hai quan điểm về cơ chế nhuộm
- Thứ nhất là: thuốc nhuộm phân tán không tan trong nước, nhưng khối lượngphân tử nhỏ, có khả năng phân tán cao, khuếch tán vào mao quản xơ sợi, sau khi đãvào xơ, nó hình thành các liên kết Van-dec-van và lực liên kết hidro
- Thứ hai là: thuốc nhuộm phân tán tiếp xúc các xơ, sợi, không xảy ra quá trìnhkhuếch tán xơ, sợi mà xảy ra quá trình hòa tan, lúc này xơ sợi được coi là dung dịchrắn
* Ưu điểm khi nhuộm polyamide/elastan
- Nhuộm cho độ đồng nhất tốt cho vải
- Là loại thuốc nhuộm lý tưởng cho nhuộm vải có màu nhạt
* Nhược điểm
- Độ bền màu ướt thấp
- Khó nhuộm được màu đậm
2.4.2.1.2 Thuốc nhuộm axit phức kim loại 2:1
Trang 29* Ưu điểm
- Thuốc nhuộm này cho độ bền màu với ánh sáng tốt với màu nhạt
- Vải nhuộm có độ bền màu với giặt tốt
* Nhược điểm
- Độ phủ sọc cho vật liệu của thuốc nhuộm này không được tốt, nên thườngnhuộm với màu đậm, còn màu nhạt chỉ nhuộm đơn chiếc
- Khi sử dụng thuốc nhuộm này thì vấn đề sinh thái môi trường được quan tâm,
do trong phân tử thuốc nhuộm có chứa các nguyên tử kim loại nặng như coban, crom
2.4.2.1.3 Thuốc nhuộm axit thông thường
* Đặc điểm chung
- Cấu tạo dạng muối tạo từ axit mạnh và bazo mạnh
- Tan trong nước, phân ly hoàn toàn thành ion mang màu tích điện âm
- Độ hòa tan của thuốc nhuộm có thể giảm khi thuốc nhuộm có chứa kim loạitrong thành phần cấu trúc mang màu
- Bắt màu lên vật liệu trong môi trường axit
- Liên kết giữa thuốc nhuộm với vật liệu bằng liên kết ion
- Ngoài ra còn liên kết với vật liệu bằng lực Van-dec-van, lực liên kết hidro, lựcphối trí (tùy theo cấu tạo thuốc nhuộm)
* Tính chất chung về màu sắc
- Đủ gam màu
- Màu tươi, thuần sắc
- Độ tươi màu của thuốc nhuộm có thể thay đổi và giảm đi khi sử dụng cầm màu
- Độ bền màu, đều màu phụ thuộc vào phân lớp kĩ thuật khác nhau
* Ưu điểm
- Liên kết thuốc nhuộm với vật liệu bền vững, độ bền màu cao
* Nhược điểm
- Độ bền màu với giặt kém trong các điều kiện như: nhuộm màu đậm, giặt ở nhiệt
độ 50ºC hoặc cao hơn, nhuộm cho PA đã được khử bóng hoàn toàn, nhuộm vật liệu từ
xơ vi mảnh…
2.4.2.1.4 Thuốc nhuộm hoạt tính
Trang 30Mặc dù thuốc nhuộm axit thông thường và thuốc nhuộm phức kim loại hiện được
sử dụng rất thông dụng cho nhuộm mặt hàng polyamide/elastan, tuy nhiên hiện nayvẫn gặp một số hạn chế nhất định trong quá trình nhuộm
* Đặc điểm cấu tạo
Thuốc nhuộm có cấu tạo chung là S – R – T – X
- X là nhóm phản ứng, sẽ bị tách ra để nhường liên kết với T cho vật liệu Ngoài
ra còn có nhóm cầu nối giữa (S – R) và (T – X)
* Cơ chế liên kết với vật liệu
Thuốc nhuộm liên kết với vật liệu bằng liên kết chính là liên kết cộng hóa trị bềnvững Trong đó, thuốc nhuộm trong nước sẽ phân cực mang điện dương, liên kết vớivật liệu trong nước phân cực mang điện âm tạo thành liên kết cộng hóa trị Ngoài ravật liệu và thuốc nhuộm còn liên kết với nhau theo liên kết hidro, Van-dec-van Chínhnhững liên kết này làm tăng độ bền màu ướt hơn so với các loại thuốc nhuộm khác
* Độ bền màu giặt ở nhiệt độ cao
Tạo liên kết cộng hóa trị bền vững nên đạt được độ bền giặt cao Ngoài ra còn có
độ bền màu trong hơi nước khi hấp hơi cũng như giặt trong các điều kiện khắc nghiệt
* Độ bền màu giặt với màu đậm
Đã có nhiều thử nghiệm chứng minh rằng loại thuốc nhuộm này nhuộm màu đậmkhông cần cầm màu với Syntan mà vẫn đạt độ bền màu với giặt cao và hầu như khôngdây lên vải trắng (có các loại vật liệu khác nhau) thử kèm Trong khi đó, thuốc nhuộmaxit với độ bền màu cao, được xử lý cầm màu với Syntan vẫn bị dây màu lên mẫu vảitrắng thử kèm
Những năm gần đây, công ty Huntsman Textile Effects đã đưa ra thị trường mộtdãy các thuốc nhuộm hoạt tính mới được sáng chế có tên thương mại là Eriofast.Thuốc nhuộm này được sáng chế đặc biệt để nhuộm cho các loại vải polyamide.Không những thế, với quy trình nhuộm “Eriofast micro” đổi mới, có thể nhuộm những
Trang 31màu rất đậm ngay cả trong trường hợp nhuộm các xơ vi mảnh, các xơ poliamide vimảnh pha với elastan, các loại vải được làm mờ hoàn toàn bằng TiO2…
Hơn nữa thuốc nhuộm Eriofast còn có mức độ chuyển vị rất tốt trong quá trìnhnhuộm
Đặc biệt khi nhuộm màu đen thì Eriofast cho hiệu quả nổi trội hơn hẳn các loạithuốc nhuộm khác Hiện nay, bên cạnh màu nhạt và hàng trắng thì màu đen là màu rấtthích hợp với các loại quần áo kín, đồ lót cho phụ nữ Chính vì thế, yêu cầu về độ bềnướt cao rất được coi trọng Với Eriofast Black M thì cho kết quả độ bền màu với giặt ở60ºC cho độ bền giặt cao, ở cấp độ 5, trong khi với thuốc nhuộm C.I Acid Black 172chỉ đạt ở cấp 4-5 Một ưu điểm nữa khi nhuộm màu đen này là màu nhuộm trên cácloại vải sợi polyamit ít bị biến đổi dưới các nguồn sáng khác nhau, đặc biệt khi màusắc của đồ lót ít được đánh giá dưới màu ánh sáng chuẩn mà thường là các ánh sángnhân tạo Việc giữ được màu đen không bị biến đổi dưới các nguồn sáng khác nhaukhông phải dễ dàng.Và Eriofast đã khắc phục được nhược điểm nói trên Với cácthuốc nhuộm khác thường xảy ra hiện tượng biến ánh, màu đen sang màu đỏ, còn vớithuốc nhuộm này thì hiện tượng này gần như được khắc phục đáng kể
Bên cạnh đó, quy trình nhuộm cũng rất đơn giản và ngắn, quá trình cầm màuthường ít tốn thường gian hơn so với nhuộm các loại thuốc nhuộm khác
Một ưu điểm đáng quan tâm nữa là, khi nhuộm bằng thuốc nhuộm này và xử lýcầm màu, chất cầm màu chỉ tác dụng với thuốc nhuộm không gây ra hiện tượng cứngvải, không ảnh hưởng đến cảm giác sờ tay cũng như tính hút nước, mao dẫn của vải.Điều này rất quan trọng trong việc tạo ra cảm giác thoải mái tiện nghi cho người mặc
2.4.2.2 Tổng quan về công nghệ nhuộm
2.4.2.2.1 Công nghệ nhuộm gián đoạn (tận trích)
Công nghệ nhuộm tận trích là quá trình công nghệ nhuộm đưa thuốc nhuộm vàosâu bên trong lõi xơ sợi bằng quá trình chuyển dịch cân bằng nồng độ và thông quaquá trình nhiệt động học Trong quá trình này vải được cấp vào một cách gián đoạnnên còn được gọi là nhuộm gián đoạn, nghĩa là cấp vào sau một thời gian rồi lấy ra.Quy trình này được kiểm soát thông qua các yếu tố như dung tỉ, nhiệt độ nhuộm, thờigian nhuộm
* Quy trình nhuộm
- Vải được cấp vào máy, được đảo trộn để
ngấm đều hóa chất, thuốc nhuộm và chất trợ
Trang 32- Tiếp tục gia nhiệt đến nhiệt độ nhuộm để
thuốc nhuộm đi sâu vào lõi xơ sợi và hình thành
các liên kết bền vững với xơ sợi
- Giặt sạch và sấy khô
* Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp nhuộm tận trích
Phương pháp nhuộm tận trích là một phương pháp đơn giản dễ thực hiện, yêu cầucông nghệ và thiết bị không cao, tiết kiệm chí đầu tư Phương pháp này có thể đạt kếtquả nhuộm lặp lại cao trong cùng điều kiện nhuộm (thời gian, nhiệt độ, giá trị pH, cácchất cho vào bể nhuộm) Tuy nhiên, với phương pháp này chỉ nhuộm được màu nhạt,tốn thời gian, năng suất nhuộm thấp do cần tiêu tốn thời gian để thuốc nhuộm đi sâuvào lõi xơ sợi, tốn năng lượng đặc biệt là nước bởi cần sử dụng một lượng dung tỉ lớn.Dung tỉ nhuộm lớn dẫn đến lượng nước thải phát sinh lớn gây tốn kém trong việc xử lýnước thải
* Phạm vi ứng dụng phương pháp
- Dùng cho tất cả các loại thuốc nhuộm,
phù hợp với các loại xơ sợi
- Có thể áp dụng vào quy mô thủ công
* Thiết bị sử dụng
- Các loại máy nhuộm xơ, sợ
- Các loại máy nhuộm dạng dây vải như
máy Winch, máy Jet (phù hợp với vải dệt kim)
- Các thiết bị dạng mở khổ như Jigger,
Beam vải (chỉ dùng cho vải dệt thoi do máy
căng kéo mạnh)
2.4.2.2.2 Công nghệ nhuộm liên tục
Công nghệ nhuộm liên tục là quá trình đưa thuốc nhuộm vào sâu trong lõi xơ sợibằng các lực cơ học Sau đó thuốc nhuộm tạo thành liên kết với xơ thông qua quá trìnhgia nhiệt trong thời gian ngắn Trong quá trình này vải được đưa vào và lấy ra liên tụcvới một tốc độ xác định nên được gọi là quá trình nhuộm liên tục
* Quy trình nhuộm
- Sử dụng các lực cơ học (ở đây là các trục ép) để đưa thuốc nhuộm vào sâu tronglõi xơ sợi