Thiết kế qui trình công nghệ tiền xử lý, nhuộm và hoàn tất vải dệt kim

Thiết kế qui trình công nghệ tiền xử lý, nhuộm và hoàn tất vải dệt kim

MỞ ĐẦU

May mặc là một nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của conngười Nó không những giúp cho con người chống đỡ thời tiết, khí hậu thiênnhiên mà còn tô điểm cho cuộc sống thêm tươi đẹp Ngành dệt nước ta đangphát triển khá nhanh và đang tập trung vào các mặt hàng chất lượng cao đểxuất khẩu Tổng kim ngạch xuất khẩu năm 2005 đạt tới 4,8 USD, chỉ đứngthứ hai sau dầu khí Theo chiến lược của ngành dệt may tính đến năm 2010kim ngạch xuất khẩu của ngành sẽ đạt tới 10 tỷ USD.

Trong các mặt hàng xuất khẩu thì hàng dệt kim có một ý nghĩa đáng kể.Hàng dệt kim thường may thành phẩm rồi mới đem xuất khẩu và hình thànhcác xí nghiệp dệt may khép kín, trong các xí nghiệp này thì khâu nhuộm - hoàntất đóng một vai trò hết sức quan trọng có tính chất quyết định đến lượng sảnphẩm cuối cùng.

Trong số các hàng dệt kim thì các mặt hàng Pe/Co được quan tâm sảnxuất ngày càng nhiều và sử dụng rất phổ biến trên thế giới.

Tỷ lệ pha giữa Polyeste và Cotton thường là: 65/35; 67/33; 85/15 Tỷ lệPES càng cao thì sợi càng bền nhưng sản phẩm sẽ cứng và kém hút ẩm, bởivậy xí nghiệp được thiết kế sẽ dùng loại vải Pe/Co 67/33 là vừa phải Các mặthàng của xí nghiệp sản xuất (vải trắng và vải màu) chủ yếu là để may quần áomặc ngoài, quần áo thể thao, quần áo thu đông

Trong khuôn khổ của bản đồ án này, việc thiết kế chỉ tập trung vàokhâu công nghệ tiền xử lý nhuộm và hoàn tất cho các mặt hàng xí nghiệp sảnxuất Với nhiệm vụ thiết kế xí nghiệp nhuộm- hoàn tất vải dệt kim từ sợiPe/Co 67/33 với công suất 2000 tấn/năm, được xây dựng mới hy vọng sẽ gópphần vào sự tăng trưởng chung của ngành dệt may nước ta.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNGNGHỆ LÀM SẠCH HÓA HỌC VẢI DỆT KIM

I - ĐẶC ĐIỂM CỦA VẢI DỆT KIM TỪ SỢI PES/CO.

Để tạo ra các loại sản phẩm phong phú, đa dạng, sử dụng rộng rãi, đápứng được nhu cầu của khách hàng, hiện nay người ta đặc biệt chú ý đến việcphát triển các mặt hàng vải pha Vải polyeste pha bông là loại vải khá phổbiến hiện nay, được sản xuất cả các mặt hàng dệt thoi và dệt kim Các mặthàng Pe/Co dệt thoi được dùng để may quần áo mặc ngoài theo các kiểu thờitrang Còn hàng dệt kim Pe/Co được dùng nhiều để may quần áo mặc ngoài,quần áo tắm, quần áo thể thao…

Vải polyeste pha bông có nhiều đặc tính quý của xơ PES như ít nhàu,giữ nếp cao, độ bền cơ lý cao, thời gian sử dụng dài, dễ giặt, mau khô, do cómột lượng bông nhất định nên tính chất vệ sinh của vải so với các loại vảitổng hợp tăng lên rất nhiều

Mặt khác, khi pha trộn xơ bông và xơ polyeste với nhau còn nhằm mụcđích tận dụng ưu thế của mỗi loại xơ, tạo nên các mặt hàng mới kết hợp đượcnhững tính chất chung của mỗi loại xơ Xơ bông tuy hút ẩm, hút mồ hôi tốtnhưng bị nhàu, độ bền thấp, thời gian sử dụng ngắn; còn xơ polyeste thì bềnhơn, ít chịu tác dụng của vi sinh vật, lại có khả năng chống biến dạng cao, giữnếp lâu Chính vì vậy mà người ta thường pha trộn xơ bông và xơ polyeste đểbổ sung những tính chất quý cho nhau, hạ giá thành của sản phẩm, phát huyđược những ưu điểm và hạn chế được nhiều nhược điểm của mỗi loại xơ

1.1 - Xơ bông (Cotton).

Trong số các xơ xenlulô thiên nhiên chỉ có xơ bông được sử dụng nhiềuvà thích hợp với các mặt hàng dệt kim Bông là loại xơ được sử dụng từ lâuđời để dệt nhiều mặt hàng may mặc, do nhiều đặc tính quý của mình nên hiệnnay bông vẫn còn chiếm vị trí hàng đầu (gần 50 %) tổng số khối lượng cácloại xơ dùng trong công nghiệp

Xơ bông thu hoạch từ quả của cây bông, có danh từ thực vật học làGossipium, nó là một tế bào thực vật có hình dải dẹt với nhiều thành mỏng vàmột rãnh nhỏ trong lõi xơ chứa nguyên sinh chất làm nhiệm vụ nuôi xơ Tùytheo giống và điều kiện trồng trọt mà chiều dài trung bình của xơ bông có thểtrong khoảng từ 22 đến 50mm, còn đường kính trung bình của xơ từ1825m

(1 = 10-6m) Khối lượng riêng của xơ bông là 1,53g/cm3 Ở điều kiện tiêuchuẩn xơ bông có hàm ẩm là 88,5%.

Khi quan sát bằng kính hiển vi sẽ thấy xơ bông có hình dải dẹt, đầu trênnhọn khép kín và bị xoắn nhiều hơn đầu dưới, đầu dưới liền với hạt bông nênbằng Trong công nghiệp dệt và dệt kim, xơ bông được chia làm nhiều cấp tùytheo độ dài, độ xoắn, độ đồng nhất, độ trắng, tỷ lệ tạp chất và nhiều chỉ tiêukhác nữa Sợi bông dùng cho dệt kim thường là loại sợi chải kỹ, có chỉ số cao,kéo từ loại bông tốt nhất, xơ dài và có chứa ít tạp chất cơ học.

Thành phần hóa học của xơ bông chín kỹ trung bình theo(%) chất khôtuyệt đối như sau:

Xenlulô: 94Sáp bông: 0,6Axít hữu cơ: 0,8Chất pectin: 0,9

Hợp chất chứa nitơ: 1,3 Tro: 1,2

Đường : 0,3

Những chất chưa biết: 0,9

Qua số liệu trên đây cho thấy tạp chất thiên nhiên của xơ bông chỉchiếm trung bình vào khoảng 6% Những loại bông chín chưa kỹ, nghĩa là thuhoạch non, thường có tỷ lệ xenlulô thấp hơn và tỷ lệ tạp chất cao hơn ởnhững loại bông thu hoạch bằng cơ giới do chứa mảnh vỏ và hạt chưa táchsạch nên trong thành phần tạp chất còn có cả lignin, đây là một trong số các

tạp chất khó tách sạch hơn cả Trong quá trình làm sạch hóa học, để đảm bảocho sản phẩm đạt được độ trắng, độ mềm mại và độ hút ẩm cao, người ta phảidùng mọi biện pháp xử lý để tách sạch các tạp chất trên.

Về cấu trúc lý học, xơ bông được cấu tạo từ nhiều lớp các mạch đạiphân tử xenlulô, các lớp này khác nhau về bề dầy và hướng, nhưng đều sắpxếp đồng tâm với trục xơ Trong mỗi lớp, các mạch đại phân tử lại kết bó vớinhau thành từng chùm, nhiều chùm kết lại thành thớ Giữa các chùm và cácthớ này là một hệ thống vi mao quản có đường kính từ 1100nm (1nm=10-9m) Các chùm và các thớ của mạch đại phân tử xenlulô sắp xếp tương đốisong song với trục xơ; ở một bộ phận nhất định chúng sẽ sắp xếp khá chặtchẽ, có độ định hướng cao nên tạo thành cấu trúc vi tinh thể; những bộ phậncòn lại có cấu trúc kém chặt chẽ hơn nên tồn tại ở dạng vô định hình Tỷ lệcấu trúc vi tinh thể của xơ bông trong khoảng 4070% Trong giữa xơ bôngcó một rãnh nhỏ chứa nguyên sinh chất làm nhiệm vụ nuôi xơ.

Do xơ bông được cấu tạo chủ yếu từ xenlulô nên tính chất hóa học củaxenlulô cũng chính là tính chất hóa học của vải bông

1.1.1- Cấu tạo hóa học của xenlulô.

Xenlulô là thành phần chính của các tế bào thực vật, tạo cho xơ có độbền cơ học cần thiết Xenlulô chiếm tỷ lệ chủ yếu của xơ bông (94%) và củacác xơ xenlulô nhân tạo (9296%)

Về cấu tạo hóa học, xenllulô thuộc về lớp hydrat cacbon cấu tạo từ 3nguyên tố: cacbon, hydro, oxi Mạch phân tử của xenlulô rất dài nên còn gọilà đại phân tử, hợp thành từ nhiều khâu đơn giản hay mắt xích giống hệt nhau.Các khâu đơn giản này là gốc d-gluco-pyranô có công thức là C6H10O5 Nhưvậy, công thức tổng quát của mạch xenlulô là: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n

n: gọi là hệ số trùng hợp (hệ số này thay đổi đối với mỗi loại xơ)VD: xơ bông n = 10.000 15.000

Xơ vixco: n = 350  450

Công thức cấu tạo của xenlulô có dạng tổng quát:

Trong mỗi khâu đơn giản của mạch đại phân tử của xenlulô có chứa 3nhóm hidroxyl tự do (nhóm -OH), tổng số nhóm này trên toàn mạch rất lớn,vì vậy xơ xenlulô dễ thấm nước, dễ hút ẩm, dễ hút mồ hôi và dễ trương nở khingâm vào nước so với các xơ tổng hợp.

1.1.2 - Các tính chất hóa học của xenlulô.

Các tính chất hóa học của xenlulô do thành phần và cấu tạo hóa học củanó quyết định Dưới đây là những tính chất chính của xenlulô:

- Độ bền nhiệt:

Xenlulô tương đối bền nhiệt; khi xử lý trong dung dịch kiềm loãng,không có mặt không khí, ở 1001300C trong thời gian 46h; hoặc khi sấyhay gia nhiệt ở 1902000C trong 25 phút; xenlulô vẫn chưa bị tổn thươnggì đáng kể Nhưng ở nhiệt độ 2700C xenlulô bắt đầu bị vàng và bị phá hủy cụcbộ, từ 3704000C trở lên nó bắt đầu bị nhiệt hủy, mạch phân tử bị cắt ngắnnên giòn, dễ nghiền nát Ở nhiệt độ cao hơn nữa xenlulô sẽ cháy mà khôngqua giai đoạn mềm và chảy lỏng Xenlulô cháy với ngọn lửa lan nhanh, thoátra mùi khét giấy, để lại tàn trắng dễ vụn nát.

- Độ bền với axít:

Xenlulô rất kém bền với tác dụng của axít, nhất là các axít mạnh như:HCl, H2SO4, HNO3, đặc biệt là với các dung dịch axít đậm đặc và ở nhiệt độcao Dưới tác dụng của các dung dịch axít, mạch đại phân tử của xenlulô sẽ bị

thủy phân và đứt thành nhiều đoạn ngắn làm cho độ bền cơ học của nó giảmđi nhanh chóng Khi xenlulô bị thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm thu đượccuối cùng sẽ là glucô theo phản ứng:

(C6H10O5)n nC6H12O6

Trong công nghệ tiền xử lý, nhuộm và in hoa vải bông, nhiều trườnghợp phải dùng các dung dịch axít để gia công, khi này cần khống chế cácthông số kỹ thuật cho phép như: nồng độ, nhiệt độ và thời gian để đảm bảokhông ảnh hưởng đến độ bền của xơ.

- Độ bền của kiềm:

Xenlulô tương đối bền với các dung dịch kiềm, vì vậy người ta vẫndùng các dung dịch xút loãng (10  30g/l) để nấu vải bông và dung dịch xútđậm đặc (280  300g/l) để làm bóng vải bông Tuy nhiên nếu có mặt đồngthời của kiềm và oxi của không khí ở nhiệt độ cao thì xenlulô sẽ bị oxi hoálàm cho độ bền cơ học của nó bị giảm Vì vậy khi xử lý vải bông bằng dungdịch kiềm ở nhiệt độ cao người ta thường dùng các thiết bị kín và khử hếtkhông khí ra khỏi thiết bị hoặc thêm chất khử vào dung dịch Kết thúc quátrình xử lý cần phải giặt sạch kiềm còn lại trên vải.

- Độ bền với muối:

Các dung dịch muối trung tính (như NaCl, Na2SO4 ) không ảnh hưởnggì đến xenlulô; còn các muối có tính axít ( như NaHSO4, NaH2PO4 ) cũng cótác dụng thuỷ phân xenlulô như axít nhưng ở mức độ thấp hơn Các dung dịchmuối có kiềm (như Na2CO3, K2CO3, NaHCO3 ) cũng có tác dụng với xơxenlulô như các dung dịch kiềm nhưng ở mức độ yếu hơn Xenlulô trương nởmạnh và hòa tan dần trong dung dịch đậm đặc của các muối: LiI, LiCNS,KCNS Đặc biệt xenlulô hòa tan trong dung dịch đồng- amoniac[Cu(NH3)m(OH)2] Người ta ứng dụng tính chất này để hòa tan xenlulô trongcông nghệ sản xuất xơ đồng- amoniac

+ nH2O( axít)

- Độ bền với chất khử và chất oxi hóa:

Xenlulô bền với tác dụng của chất khử, còn dưới tác dụng của chất oxihóa sẽ biến thành oxít xenlulô, làm cho mạch đại phân tử bị đứt, làm gãy độbền cơ học và độ bền hóa học và mất dần tính chất sử dụng Tùy theo loạichất oxi hóa và điều kiện chịu tác dụng cụ thể mà xenlulô bị oxi hóa ít haynhiều Khi tẩy trắng vải bông và vải dệt từ các xơ xenlulô nhân tạo người tavẫn dùng các chất oxi hóa như: NaClO, NaClO2, H2O2 để tránh cho xenlulôkhông bị hư hại, khi sử dụng các tác nhân này cần phải thực hiện đúng cácđiều kiện công nghệ cho phép.

- Tác dụng của nước:

Xenlulô không hòa tan trong nước, nhưng do trong mạch phân tử củanó có chứa nhiều nhóm có khả năng hút ẩm (nhóm -OH ) nên xơ xenlulôthuộc về loại xơ ưa nước Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 250C, độ ẩm tươngđối của không khí là 65%) hàm ẩm của các xơ xenlulô trong khoảng 79%,còn khi độ ẩm của không khí cao hơn thì tiêu chuẩn này có thể đạt tới1213,5% Nhờ có các tính chất này nên các mặt hàng dệt từ xơ xenlulô đềudễ thấm hút mồ hôi và thoáng khí Khi ngâm vào nước xenlulô bị trương nởmạnh cả về tiết diện ngang lẫn chiều dài Tùy theo mỗi loại xơ mà mức độtrương nở có khác nhau, thí dụ khi ngâm vào nước xơ bông trương nở theotiết diện ngang 1420%, còn chiều dài chỉ tăng từ 12%.

- Tác dụng của ánh sáng, khí quyển và vi sinh vật:

Xenlulô kém bền dưới tác dụng của ánh sáng và khí quyển, dưới tácdụng đồng thời của ánh sáng, hơi nước (ẩm) và oxi của không khí nó sẽ bị oxihóa thành ôxít xenlulô, làm cho độ bền của vật liệu hay vải giảm dần Các tiatử ngoại có bước sóng  < 360nm có tác dụng phá hủy xơ xenlulô mạnh hơncả.

Xenlulô còn bị phá hủy bởi nấm mốc và vi khuẩn, đặc biệt là trong điềukiện ẩm ướt và nhiệt độ thích hợp Khi bị nấm mốc phá hủy trên mặt sảnphẩm sẽ xuất hiện các đốm màu nâu, còn khi bị vi khuẩn phá hủy thườngkhông có dấu hiệu nào để nhận biết cả, nhưng sản phẩm sẽ bị mục nát dần dotác dụng phân hủy xenlulô của những chất do nấm mốc và vi khuẩn tiết ra.

1.1.3 - Các tạp chất thiên nhiên của xơ bông.

Bông là xơ dệt truyền thống, vì vậy không những cấu tạo và các tínhchất của xơ bông đã được nghiên cứu từ lâu, mà các tạp chất của xơ bôngcũng được nhiều tác giả nghiên cứu khá kỹ và chi tiết.

Trong số các tạp chất của xơ bông thì chất pectin, sáp bông, hợp chấtchứa nitơ, các loại đường và các nguyên tố kim loại trong thành phần của trolà những tạp chất được nghiên cứu nhiều hơn cả Dưới đây là khái quát về cấutạo và tính chất của những tạp chất thiên nhiên chủ yếu của xơ bông.

- Chất pectin:

Các tác giả nghiên cứu về vấn đề này đều thống nhất pectin không phảilà một hợp chất hữu cơ thuần nhất mà là một nhóm các hydrat cacbon cónhiều trong nhựa cây, trong quả xanh Trong xơ bông chín hàm lượng củachất pectin dao động trong khoảng từ 0,9 đến 12% tùy từng loại bông Thànhphần của pectin khá phức tạp, trong đó axít polygalacturonic ở dạng muốicanxi và magiê hoặc ở dạng đã bị metoxyl hóa 1 phần nhóm cacboxyl chiếmtỷ lệ chủ yếu Thành phần 1 đoạn mạch của hợp chất này được trình bày nhưsau:

Ca2OH

Tính chất chung của pectin là khó hòa tan trong nước lạnh, trong nướcsôi hòa tan không hoàn toàn, nhưng hòa tan triệt để hơn trong dung dịchamoni axalat (COONH4)2 và các dung dịch kiềm Người ta khẳng định rằngphần hòa tan trong nước của chất pectin là hỗn hợp các polysaccarit khácnhau có hệ số trùng hợp (chỉ số DP) thấp và các nhóm hydroxyl ở dạng tự do,còn phần không tan trong nước chủ yếu là axít polygalacturonic, 1 số khâuđơn giản đã chuyển thành dạng muối canxi, magiê hoặc bị metoxyl hóa.

Trong quá trình tiền xử lý vải bông, chất pectin được hòa tan và tách rakhỏi vải khi nấu bằng dung dịch kiềm ở nhiệt đồ trên 1000C với áp suất tươngứng Nhờ pectin được làm sạch mà sau khi tiền xử lý vải bông mềm mại hơn.

- Sáp bông:

Sáp bông là hỗn hợp phức tạp của nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau,hàm lượng của nó tính theo khối lượng xơ bông khô tuyệt đối thường từ0,41,2% tùy thuộc vào độ chín và nguồn gốc bông Sáp bông có thể đượctách ra khỏi xơ bằng các dung môi hữu cơ như: cồn, axetôn, benzen, toluen, êtedầu hỏa, metylen clorua và tetraclorua cacbon Thành phần chủ yếu của sápbông là các rượu phân tử cao (rượu béo), các axít béo ở dạng tự do và dạng đãbị este hóa Điểm nóng chảy của sáp bông dao động trong khoảng 68800C.Chức năng của sáp bông là để bảo vệ xơ, làm cho xơ trơn mượt, giảm ma sátvà chống thấm nước Sáp bông chủ yếu nằm ở mặt ngoài xơ, một phần nhỏnằm trong thành bậc nhất (khoảng 8% tổng lượng sáp của xơ bông)

Dưới đây là thành phần của sáp bông được thống kê từ nhiều nguồn tàiliệu khác nhau:

Tên cấu tử chínhThành phần (%) theo khối lượngkhô

Những chất không bị xà phòng hóa 50  77

Các este và polyterpen 3  18

Thành phần phần trăm của những chất không bị xà phòng hóa (các estecủa axít béo và rượu béo phân tử cao, các rượu béo, các hydrocacbon, sterolvà polyterpen) phụ thuộc không những vào nguồn gốc xơ bông, mà còn phụthuộc vào mẫu bông được nghiên cứu, gồm: Cacbon 80,38%, hydro 14,51%,oxy 5,11%.

Trong số các axít béo của sáp bông ở dạng tự do hay ở dạng hợp chấtthì axít palmitic và stearic chiếm tỷ lệ lớn cả Dưới đây là những axít béo chủyếu có trong sáp bông:

- Hợp chất chứa Nitơ:

Hợp chất chứa nitơ của xơ bông gồm các muối của axít nitric (HNO3)và một phần ở dạng hợp chất protein, chiếm từ 11,3% xơ, tập trung chủ yếuở lõi xơ và có một phần ở thành bậc nhất Theo tính chất hóa học, có 1517%hợp chất chứa nitơ của xơ bông có thể hòa tan trong nước sôi phần còn lại(8085%) chỉ bị tách khỏi xơ khi xử lý nhiều giờ bằng dung dịch kiềm ởnhiệt độ trên 1000C Công thức hóa học của các hợp chất protein của xơ bông

còn chưa được xác định đầy đủ Trong quá trình tiền xử lý, dưới tác dụng củakiềm các hợp chất chứa nitơ của xơ bông sẽ bị làm sạch khỏi xơ.

- Chất khoáng Tro (Tro):

Khối lượng tro của xơ bông chiếm trên 1% so với khối lượng xơ bôngtuyệt đối, tùy thuộc vào nguồn gốc bông Tro của xơ bông chứa chủ yếu cáchợp chất vô cơ, đáng chú ý hơn cả là muối của sắt và nhôm, khi còn lại trênvải những ion kim loại của các muối có thể kết hợp với một số thuốc nhuộmlàm cho ánh màu của chúng bị biến đổi; còn các muối của photpho và silic thìcó thể kết hợp với các ion của kim loại kiềm tạo thành dạng không tan bámchặt vào vải.

Thành phần tro của xơ bông chủ yếu là các muối tan của kali và natri,các muối không tan là của kim loại kiềm thổ, oxít sắt, oxít nhôm và oxít silic.Khi hòa vào nước, dung dịch tro của xơ bông có kiềm tính do các oxít Na2Ovà K2O hòa tan tạo nên.

- Các hợp chất khác:

Trong thành phần tạp chất của xơ bông, ngoài chất pectin sáp, hợp chấtchứa nitơ, hợp chất khoáng người ta còn tìm thấy một số hợp chất khác vớihàm lượng nhỏ hơn nhiều các hợp chất kể trên.

 Hemi xenlulô là hỗn hợ của nhiều polysaccarit, không hòa tantrong nước những dễ hòa tan trong dung dịch kiềm loãng và dễ bị thủy phânbởi dung dịch axít loãng.

 Các đường đơn như đường fructo, đường malto và đặc biệt làđường gluco Hàm lượng của những đường này tuy không lớn, chỉ chiếmkhoảng 0,3% khối lượng bông, nhưng có thể gây dính trong quá trình kéo sợi.

 Các axít hữu cơ có trong xơ bông có thể chiếm từ 0,30,5%khối lượng xơ, tùy theo độ chính xác của xơ bông Những axít gồm có: axítmalic, axít citric, axít oxalic và một vài axít hữu cơ khác nữa.

 Các chất màu thiên nhiên, có hàm lượng rất nhỏ, thường gặp làcác pigment màu lục nhạt hoặc màu xám, có cấu tạo kém chặt chẽ, dễ bị mấtmàu dưới tác dụng của chất oxi hóa.

 Li – nhin (lignin) là hợp chất có cấu tạo phức tạp, bông thuhoạch thủ công không chứa li-nhin; hợp chất này chỉ có trong các loại bôngthu hoạch cơ giới do mảnh lá, cành và vỏ hạt bông lẫn vào.

1.2 - Xơ polyeste (PES).

Đầu năm 1950 trên thế giới xuất hiện công nghiệp sản xuất sợi tổnghợp Trong số các loại sợi tổng hợp thì sợi PES được quan tâm nhiều bởichúng có nhiều tính ưu việt mà các loại sợi khác không có như: bền cơ học,bền nhiệt, bền ánh sáng, bền hóa học và giá thành hạ, ít nhàu Những năm gầnđây công nghệ sản xuất và sử dụng sợi PES có nhịp độ phát triển nhanh vàđứng đầu so với các loại sợi tổng hợp khác Bên cạnh những ưu điểm trên xơPES còn có những nhược điểm do cấu trúc chặt chẽ nên xơ cứng; phân tửchứa ít nhóm ưa nước nên xơ có hàm ẩm thấp, khó thấm nước, khó nhuộm;xơ có độ tĩnh điện cao nên khi sử dụng làm hàng may mặc sẽ bị dính vào cơthể; không thoáng khí nên thường được pha với xơ xenlulô.

1.2.1 - Đặc điểm về cấu tạo của sợi polyeste (PES) truyền thống:

Tuy được chế tạo theo nhiều phương pháp khác nhau nhưng sợi PEStruyền thống là polymer mạch thẳng, đều có cậu tạo mạch phân tử giống nhaulà polyetylenterephtalat (PET) với hệ số trùng hợp n trong khoảng 120200,công thức chung như sau:

HO C C – O – (CH2)2 – O H

Sau khi chế tạo được nhựa PET, việc sản xuất sợi PES được thực hiệnbằng cách gia nhiệt cho nhựa chảy lỏng ở 2702750C và nén ép qua vòi phun(spiner) để hình thành các sợi tơ, tiếp theo sợi được làm nguội và kéo giãn.Việc kéo giãn nhằm mục đích làm tăng độ mảnh của sợi (đến 45 lần), nócòn tạo điều kiện để các mạch PET sắp xếp lại cho trật tự hơn, định hướnglớn hơn so với trục sợi và hình thành các miền tinh thể để tăng độ bền cho sợi.Sợi PES truyền thống tuy có độ bền cơ lý cao nhưng lại khó hút ẩm,kém thoáng khí làm cho tính chất sử dụng của sợi không cao là vì: do haimonome để tạo thành mạch PET là axít terephtalic và etylenglycol (có trườnghợp dùng butylenglycol) kết hợp với nhau theo 1 trình tự luân phiên lắp đi lắplại đều đặn và có tính chất đối xứng cao làm cho các khâu đơn giản(unit polyester) của mạch kém linh động, khó quay tự do nên sợi PES cứng.

Trong mạch phân tử của PET có các vòng thơm (nhân benzen) ở khâukéo giãn để tăng mảnh khi sợi đang còn ở trạng thái dẻo, các nhân benzen nàychưa bão hòa hóa trị, lại nằm trên mạch ở những khoảng cách gần bằng nhaunên chúng tự sắp xếp lại sao cho mặt phẳng nhân thơm của các mạch nằmsong song với nhau Như vậy chúng sẽ có điều kiện nằm sát nhau nhất và phátsinh được lực tương tác mạnh nhất Đây chính là lý do làm cho sợi PES có độbền cơ học cao nhưng đồng thời nó làm cho xơ sợi bị cứng.

Việc kéo giãn trong quá trình sản xuất nhằm làm tăng độ mảnh của xơsợi còn dẫn đến làm thay đổi cấu trúc của nó Khi các mạch PET được sắpxếp chặt chẽ và kết bó với nhau thì cũng hình thành những vùng có cấu trúctinh thể Sợi PET truyền thống thường có tỷ lệ tinh thể cao đến 70%, chỉ cókhoảng 30% có cấu trúc vô định hình Đây cũng chính là một trong nhữngnguyên nhân làm cho sợi cứng khó hút ẩm và khó nhuộm.

Những nghiên cứu gần đây còn cho biết sợi polyeste truyền thống cócấu trúc vỏ lõi, phần lõi bên trong có cấu trúc chặt chẽ hơn, kích thước vàmao quản đều nhỏ hơn ở lớp vỏ ngoài Lớp vỏ ngoài có cấu trúc xốp hơn.Đây có thể là do hệ quả của quá trình kéo giãn tạo nên.

Khác với các xơ sợi thiên nhiên, mạch đại phân tử của PET không chứacác nhóm có cực và ưa nước, mỗi mạch chỉ có một nhóm -COOH và mộtnhóm -OH ở 2 đầu, con số này quá nhỏ và không đáng kể so với cả mạch dàicó khối lượng M = 20000  40000 Phần lớn khối lượng của PET là nhữngđoạn mạch hydorocacbon nối liền với nhau bằng liên kết este:

chính vì vậy mà sợi PES có hàm ẩm ở điều kiện tiêu chuẩn rất thấp (0,4%).Mặt khác sợi PES lại có sức căng bề mặt ở 200C (43 dyne/cm) thấp hơn nhiềuso với chỉ tiêu này của nước (72,8 dyne/cm) nên các mặt hàng vải PES khóthấm nước, thuộc về loại kỵ nước (hydrophobic).

1.2.2 - Những đặc điểm về tính chất:

PES là sợi có độ bền cơ học khá cao, gần như cao nhất trong số các sợidệt nói chung và sợi tổng hợp nói riêng, độ bền đứt của PES đạt đến50  53 CN/tex, còn độ bền giãn đứt đạt 20  25% Vì có độ bền cơ học caonên thời hạn sử dụng của các mặt hàng vỉai từ sợi PES là khá dài.

PES là sợi nhiệt dẻo nhưng độ chịu nhiệt của nó khá cao (cũng do trongmạch có chứa vòng thơm), nó chuyển sang trạng thái mềm ở 2350C và chảylỏng ở 270  2750C Đặc điểm nổi bật của sợi PES là có khả năng phục hồibiến dạng cao, khả năng chống nhàu cao nên sau mỗi lần giặt chỉ cần là nhẹ.Về khả năng hồi nhàu, để so sánh, khi lấy chỉ tiêu này của vải bông là 5, lenlà 20 thì của vải 100% PES là 85, tương đương với vải từ sợi PAN cũng là 85.Vì vậy sợi PES được sử dụng để phối trộn với các sợi khác thường là pha vớixenlulô để sản xuất các mặt hàng ít nhầu hơn.

PES là sợi có độ bền hóa học cao, nó bền với dung dịch loãng củanhiều axít, tương đối bền với tác dụng của chất oxy hóa và chất khử, bền vớivi sinh vật và nấm mốc Do trong mạch phân tử của sợi PES có chứa nhómeste nên nó kém bền với kiềm Tuy nhiên chỉ trong môi trường kiềm mạnh, ởnhiệt độ cao và đặc biệt là có xúc tác thì liên kết este này mới bị phá vỡ vớimức độ khác nhau.

(  C  O  ) O

1.2.3 - Phạm vi sử dụng và ưu nhược điểm của sợi PES:

Do có tính chất ưu việt kể trên nên sợi PES hiện nay đang được sửdụng rộng rãi trong ngành dệt để sản xuất nhềiu mặt hàng vải dệt và dệt kimtừ 100% sợi này hoặc pha với sợi khác từ các mặt hàng mỏng (6080 g/m2)đến các mặt hàng vải dày (200400 g/m2).

Xơ PES - xtapen được sử dụng để phối trộn với nhiều loại xơ khác khisản xuất các mặt hàng vải pha mà thông dụng nhất vẫn là mặt hàng dệt kim từsợi Pe/Co Khi phối 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 PES còn có nhữngnhược điểm do bản chất vốn có của loại sợi này như khó nhuộm, không thíchhợp với yêu cầu sử dụng , không thích nghi với hoạt động của con người vìkhả năng hút ẩm của PES quá thấp làm cho khi sử dụng khó thấm mồ hôi, khóthoát nước nên chậm làm giảm nhiệt độ trong khoảng không giữa vải với dacơ thể, điều này gây nên cảm giác bí, kém thoáng mát và khó chịu.

Do có hàm ẩm thấp, vải PES dễ sinh tĩnh điện và lại không có khả năngtruyền dẫn điện tích nên khi sử dụng các loại quần áo may từ vải 100% PESdễ dính da, mặt ngoài bị nhăn nhúm làm giảm dáng đẹp của trang phục.

Để hạn chế những nhược điểm của sợi PES người ta đã dùng nhiềubiện pháp khác nhau như: sản xuất sợi PET vi mảnh, sản xuất sợi PES textua(sợi thể tích cao), sản xuất các loại sợi PES biến tính bằng cách cấy ghép vàomạch đại phân tử của PET truyền thống các monome mới, đưa thêm các phụgia vào trong nhựa PET trước khi kéo sợi Bằng các biện pháp này người tađã sản xuất được các loại sợi PES mềm mại hơn, dễ thoát mồ hôi hơn, có hàmẩm cao hơn, dễ nhuộm hơn.

Ngoài ra để tăng tính chất sử dụng của vải PES, người ta còn biến tínhbề mặt vải, xử l hoàn tất để nâng cao độ hút ẩm và độ mềm mại cho vải.

II - THUYẾT MINH VỀ CÔNG NGHỆ TIỀN XỬ LÝ VẢI DỆT KIM TỪ SỢIPES/CO.

2.1 - Các mặt hàng được lựa chọn để sản xuất.

Ở nước ta, các mặt hàng vải dệt kim được sản xuất rất phong phú và đadạng như: single, các loại vải Rib (cổ, bo, chun); các loại vải lacoste (hìnhthoi, lục lăng, hình trám); vải interlock v.v Mỗi một sản phẩm đều có nhữngđặc tính ưu việt và phù hợp với mục đích sử dụng riêng.

Trong bản thiết kế này sản phẩm dệt kim được lựa chọn cho sản xuất làcác loại vải: single, lacoste.

2.1.1 - Vải Single:

Vải Single là loại vải một mặt phải mà trên đó chỉ có phân tử cấu trúccơ bản là vòng dệt Các vòng dệt đan với nhau theo hướng hàng vòng và lồngqua nhau theo hướng cột vòng.

Mặt phải của vải nổi lên các trụ vòng Trong may mặc, lấy mặt phải củavải làm mặt phải của sản phẩm Vì mặt phải của nó có độ mịn, bóng đẹp.

Mặt trái của nó nổi lên các cung vòng nên không có độ mịn, bóng nhưmặt phải của vải Vải Single có đường kính tương đương bằng hai lần đườngkính của sợi dệt.

Vải được cấu tạo bằng các vòng sợi dệt nên có độ mềm mại và đàn hồilớn, độ giãn ngang lớn gấp 2 lần độ giãn dọc Sợi trong vải có độ săn tạo ranội lực đàn hồi làm cho vải dễ trở lại trạng thái ban đầu.

Vải dễ bị tuột vòng nên khi có một vòng sợi ở giữa vải bị đứt, nó dễ bịmất liên kết với các vòng sợi xung quang, nên cũng dễ bị tuột vòng theo Đểhạn chế tuột vòng, người ta thường tăng mật độ của vải và dùng sợi có độ đànhồi cao hoặc ma sát giữa các sợi lớn.

Cấu trúc vải Single

Tính chất vải Lacoste giống như vải Single - Tính quăn mép, tính tuột vòng ít hơn vải Single - Độ giãn ngang và dọc thấp hơn vải Single - Vải Lacoste dày và xốp hơn vải Single.

Cấu trúc vải Lacoste

2.2 - Yêu cầu tiền xử lý vải dệt kim.

Vải dệt kim mộc dệt từ sợi bông pha với xơ tổng hợp (polyeste) vẫncòn chứa các tạp chất như: Tạp chất và chất màu thiên nhiên của xơ bông,chất bôi trơn và chất chống tĩnh điện của xơ polyeste, dầu mỡ dây vào vảitrong quá trình sản xuất Mặt khác xơ bông cũng như xơ tổng hợp thường cócấu trúc không đồng nhất và chặt chẽ; nên vải dệt kim mộc tuy không có hồ

nhưng vẫn khó thấm nước, khó trương nở trong nước và cứng, có màu vàngnhạt, khó thấm mồ hôi, khó nhuộm màu v.v Vì vậy tất cả các mặt hàng vảidệt kim dù để trắng hay nhuộm màu đều phải qua quá trình làm sạch hóa họchay còn gọi là tiền xử lý.

Trong ngành dệt kim cũng có trường hợp vải trước khi nâu tẩy đượcđốt đầu xơ nhằm làm cho vải nhẵn mặt hơn, nhưng trong bản thiết kế nàykhâu đổi đầu xơ sẽ không thực hiện vì sợi dệt kim Pe/Co sử dụng trong bảnđồ án này là sợi chải kỹ nên thường có ít đầu xơ nhô lên mặt vải, mặt khácnếu đốt đầu xơ mặt hàng Pe/Co thì phần xơ PES ở nhiệt độ cao sẽ cháy vàchảy, vón thành những hạt, khi nấu tẩy xong chuyển sang nhuộm sẽ làm chotấm vải không được đều màu (màu ở giữa tấm vải và đầu tấm vải sẽ khácnhau).

Trong bản thiết kế này các mặt hàng để trắng sau nấu tẩy hóa học đềuđược xử lý tăng trắng.

Việc xử lý tăng trắng cho vải Pe/Co phải dùng 2 loại chất tăng trắngriêng, một phần cho PES và một phần cho cotton để phối hợp với nhau Khităng trắng cho polyeste phải thực hiện ở nhiệt độ 1300C trong thiết bị cao áp,còn khi tăng trắng cho cotton chỉ cồn thực hiện ở nhiệt độ dưới 1000C khoảng(70%80%).

Với những mặt hàng Pe/Co để nhuộm màu dự kiến chỉ cần qua tẩytrắng hóa học, trường hợp nào cần đạt chất lượng sản phẩm cao thì người tacần xử lý định hình vải trước khi nhuộm để ổn định kích thước cho vải đềumàu sau này Tuy nhiên để giảm bớt chi phí năng lượng trong bản thiết kế nàydự kiến sẽ không xử lý định hình vải ở giai đoạn tiền xử lý mà chỉ định hình ởgiai đoạn xử lý hoàn tất Vì khi tẩy và nhuộm trong máy Jét thì vải đượcchuyển động liên tục, tuy ở dạng dây nhưng trong máy đã có cơ cấu gỡ nếpnhăn trong mỗi chu kỳ chuyển động của vải có thể tránh được hiện tượng gấpnếp làm cho không đều màu sau này.

Trong bản đồ này cũng không dự định làm bóng vải vì khi kiềm bóng,việc điều chỉnh độ căng đồng đều trên toàn bộ diện tích vải là không dễ dàng.Nếu như độ căng không đều thì phần cotton sẽ nhuộm màu thuốc nhuộm hoạttính không đồng đều làm cho vải dễ bị loang màu Do vậy nên quy trình côngnghệ xử lý vải dệt kim từ sợi Pe/Co (67/33) thường chỉ gồm các công đoạnsau:

* Đối với hàng trắng:

Vải mộc → Nấu tẩy kết hợp → Tẩy trắng quang học → Giặt → Ra vải→ Vắt → Mở khổ → Xẻ khổ → Văng sấy định hình (kết hợp hồ mềm) → Cán nỉ → Kiểm tra và bao gói.

* Đối với hàng màu:

Vải mộc → Nấu tẩy kết hợp → Nhuộm màu → Giặt → Ra vải → Vắt→ Mở khổ → Xẻ khổ → Văng sấy định hình (kết hợp hồ mềm) → Cán nỉ →Kiểm tra và bao gói.

Đặc điểm của các khâu xử lý này như sau:

2.2.1 - Kiểm tra phân loại chuẩn bị vải mộc.

Dệt vải là công đoạn làm thay đổi hình dạng liên kết vật liệu từ sợinguyên liệu sang vải mộc.

Sau khi dệt xong vải dệt kim mộc được chuyển vào kho và lưu trữ ởđây 2 đến 3 ngày, một mặt để dự trữ đảm bảo cho quá trình sản xuất có đủnguyên liệu để hoạt động liên tục và mặt khác để có thời gian kịp kiểm tra,phân loại đúng số liệu, sửa chữa lỗi dệt, các vết dầu mỡ và xếp thành từng lôhàng riêng Khi lưu trữ trong kho cần xếp trên bục gỗ cách mặt nền 15  20cm, cách tường khoảng 3035 cm và cần phải có biện pháp phòng gián,chuột khi đưa vào sản xuất cần phải may nối các đầu tấm vào với nhau đểtạo thành dây vải Các dây vải có thể xếp vào hoặc cuộn thành cuộn tròn tùytheo các loại máy, chiều dài các cuộn vải trong một dây có thể thay đổi.

Vải dệt kim thường được dệt từ loại sợi chải kỹ, có chất lượng cao, sợikhông cần hồ, thường không cần phải qua đốt đầu xơ và không cần phải qua

giũ hồ Tạp chất chứa trong vải Pe/Co cần phải làm sạch ở giai đoạn tiền xửlý, có thể chia làm 2 loại:

- Loại thứ nhất: gồm các tạp chất thiên nhiên của xơ bông như: pectin,hợp chất chứa nitơ, đường và axít hữu cơ, chất màu thiên nhiên v v Trongquá trình làm bóng, nấu kiềm và tẩy trắng dưới tác dụng của hóa chất, chúngsẽ phá hủy và chuyển thành các phẩm vật dễ hòa tan, bị giặt ra khỏi vải.

- Loại thứ hai: gồm có sáp bông, các chất bôi trơn, chất chống tĩnh điện(của xơ tổng hợp) và dầu mỡ bám vào khi dệt, khi nấu bằng dung dịch kiềm,1 phần những chất này sẽ chuyển thành dạng xà phòng và hòa tan vào dungdịch nấu, phần còn lại sẽ tách khỏi vải nhờ tác dụng nhũ hóa của chất trợ (haycòn gọi là chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt).

Vì vậy quá trình làm sạch hóa học vải dệt kim hay tiền xử lý sẽ nhằm 2mục đích cơ bản:

Làm sạch các loại tạp chất kể trên để cho vải đạt độ trắng, độ thấmnước, mềm mại cao và nhiều chỉ tiêu khác nữa

Để cho xơ sợi trương nở đều, đảm bảo cho quá trình nhuộm đạt đượcđộ đồng màu và sâu màu cao.

2.2.2 - Nấu tẩy vải.

Với thành phần tạp chất của vải Pe/Co như đã trình bày ở trên, để nấutẩy dệt kim Pe/Co người ta dùng công nghệ nấu tẩy đồng thời để tiết kiệmthời gian, tiết kiệm điện, hơi, nước Phương pháp này sẽ giảm được các sảnphẩm, tăng năng suất lao động Tác nhân tẩy thường là H2O2 thực hiện ở nhiệtđộ dưới 1000C trong các máy kiểu Jét ở dạng dây làm cho sản phẩm bị nhăn.Thành phần dung dịch nấu phải đảm bảo sao cho khử sạch các tạp chất thiênnhiên của xơ bông, chất bôi trơn, chất chống tĩnh điện ở phần xơ polyeste vàcác vết dầu mỡ bám bẩn vào trong quá trình kéo sợi và dệt

Mặt khác nấu tẩy còn tạo điều kiện cho xơ bông trương nở đều và xốphơn để dễ thấm nước, thấm mồ hôi, dễ nhuộm màu, đều màu và sâu màu hơn.Với sơ tổng hợp (PES) đây là quá trình giúp cho xơ trương nở và đồng nhấtvề cấu trúc, sạch tạp chất để bắt màu tươi sáng hơn Thành phần dung dịchnấu tẩy gồm có:

- Xút (NaOH): Là một kiềm mạnh, trong quá trình nấu nó làm nhiệm

vụ thủy phân các tạp chất thiên nhiên của xơ bông và xà phòng, các axít béocó trong dầu mỡ, chất bôi trơn, biến chúng thành dạng dễ tan và dễ giặt sạchra khỏi vải Ngoài ra xút còn làm cho xenlulô trương nở để tăng độ xốp, tăngđộ mềm mại, độ mao dẫn và bảo vệ hệ keo.

- Na2SiO3: Làm nhiệm vụ bảo vệ hệ keo của dung dịch nấu, hấp thụ

những phẩm vật bị tách ra khỏi vải, không cho chúng bám dính trở lại vải,đảm bảo cho vải sạch hơn Mặt khác, nó còn có tác dụng hấp phụ các ion kimloại nặng có trong nước, chuyển chúng từ dạng phân tán cao về dạng phân tánthô khó bám vào vải tránh cho vải không bị các vết gỉ (như gỉ sắt) Khi nấutẩy đồng thời bằng H2O2 thì nó còn làm nhiệm vụ ổn định tác nhân tẩy trắng.Do Na2SiO3 có nhược điểm là dễ tạo thành các muối không tan với canxi vàmagiê kết bám vào thành thiết bị rất khó làm sạch, bám vào vải gây ra lỗinhuộm nên hiện nay người ta ít dùng Na2SiO3 mà thay bằng các hóa chất kháccó tác dụng tương tự như: Tinoclarit G, Stabilon HN

- Chất hoạt động bề mặt (còn gọi là chất trợ tiền xử lý): Đây là tên gọi

chung của những chất có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của dung môi(ở đây là nước) nên làm tăng nhanh tốc độ thấm ướt chất lỏng nấu vào vật liệu(vải) Có nhiều chất hoạt động bề mặt khác nhau, có loại khi hòa tan vào nướcphân ly thành hai ion, phần hoạt động bề mặt có thể mang điện tích âm(anion) hoặc mang điện tích dương (cation) và có loại khi hòa tan không phânly gọi là chất hoạt động bề mặt không mang ion Mỗi chất họat động bề mặtcó một tính năng trội hơn như: ngấm, nhũ hóa, phân tán, làm đều, ổn định hệ

thống Khi nấu vải người ta thường chọn những chất hoạt động bề mặt cókhả năng thấm ướt và nhũ hóa cao, đồng thời bền với môi trường kiềm ở nhiệtđộ cao, ít sinh bọt như: Sandoclean PC, Fumal ON

- Chất ngấm: Tăng khả năng thẩm thấu, ngấm thấm dung dịch, làm cho

xơ trương nở để thuốc nhuộm dễ dàng đi sâu vào trong xơ sợi như:Cottoclarin KD, Cottoclrin VK, Invadin NF

- Chất bôi trơn: Có tác dụng làm giảm ma sát giữa vải và thiết bị nhằm

tạo cho vải chuyển động dễ dàng, trơn hơn và không gây nếp gấp, sọc gỗ, sọcchéo, sọc dọc cho vải như: Avcoslip LB, Persoftal L, Cibaflui C

- Chất tẩy trắng: Để tạo cho vải có độ trắng cần thiết, trong quá trình

làm sạch hóa học người ta dùng hai biện pháp: tẩy trắng hóa học bằng chấtoxi hóa hoặc chất khử và tẩy trắng quang học(cơ quang học).

Trong bản thiết kế này sẽ dùng biện pháp hóa học bằng chất oxi hóa vìtác dụng tẩy của chúng rất mạnh, đạt độ trắng cao và không bị hồi màu.

Các chất oxi hóa dùng nhiều để tẩy vải, sợi là: Hydroperoxit(H2O2);natrihypoclorit(NaClO-nước Javen); Natriclorit (NaClO2) và axít peroxiaxetic(CH3COOOH)

Trong số các chất oxi hóa trên thì Hydroperoxit (H2O2) là tác nhânthường dùng để tẩy trắng( làm sạch) hóa học đối với các mặt hàng Pe/Co.

 Đặc điểm và tính chất của (H2O2):

Hydroperoxit(H2O2) là chất tẩy trắng được sử dụng rộng rãi trong côngnghiệp dệt Nó là một hợp chất kém bền, dễ bị phân hủy vô hiệu khi có mặtkiềm và các muối kim loại nặng như : sắt, chì, đồng, coban v.v

Về tính chất: H2O2 là một axít yếu nên bền trong môi trường axít yếu vàkém bền trong môi trường kiềm, kể cả trong môi trường kiềm yếu.

Sản phẩm kỹ thuật được sản xuất ở dạng dung dịch nước chứa 30 50% H2O2 gọi là perhydrol được bảo quản trong các bình nhựa hoặc nhômnguyên chất, có chứa 1 lượng axít cần thiết để giữ cho nó ổn định Các loạibình thủy tinh hoặc sành đều không dùng được vào mục đích này vì khôngbảo đảm trung tính hoàn toàn Độ bền của H2O2 phụ thuộc rất nhiều vào trị sốpH của môi trường như sau:

pH = 1 3 rất bền khi bảo quản pH = 7 có độ bền trung tính

pH = 1113 (môi trường kiềm mạnh), bị phân giải nhanh và rất kém bềnvững.

 Khả năng tẩy trắng của H2O2

Trong điều kiện tẩy do H2O2 thoát ra oxi nguyên tử (oxi sơ sinh) có khảnăng oxi hóa rất mạnh, có tác dụng phá hủy màu của những tạp chất còn lạitrên vải làm cho vải trắng Phản ứng thoát ra oxi nguyên tử được giải thíchdo:

Trong môi trường kiềm, H2O2 bị phân giải theo phản ứng dây chuỗi liêntiếp:

H2O2 H+ + HO2- ( 1).

Do H+ bị ion OH- của kiềm thu hút nên phản ứng phân ly (1) tiếp tụcchuyển về phía tay phải, và sau đó:

HO2- + H2O2 H2O + OH- + 2O (2)H2O2 + OH- H 

O + H2O (3)

Cứ như vậy phản ứng liên tục xảy ra và oxi nguyên tử thoát ra có tácdụng tẩy trắng.

Nhược điểm: H2O2 phải tẩy trong môi trường kiềm, không làm tăngthêm độ trắng của 1 số vải tổng hợp, không dùng cho các mặt hàng từ xơaxêtat

H2O2 được sử dụng chủ yếu để tẩy các loại vải dệt kim từ xơ bông,vixcô, vải polyeste pha bông Nó cũng được dùng để tẩy trắng lụa tơ tằm vàlen nhưng phải khống chế trị số pH dưới 8 (không dùng xút mà dùngamoniăc).

Thiết bị tẩy phải chế tạo bằng thép không gỉ.

2.2.3 - Tăng trắng quang học.

Sau khi tẩy trắng hóa học tuy các chất màu thiên nhiên của vải đã bịphá hủy, vải đã đạt được độ trắng 8285%, song với các mặt hàng để trắngthì chỉ tiêu này vẫn chưa đạt yêu cầu, tẩy thêm nữa bằng biện pháp hóa học sẽkhông tăng được độ trắng mà còn làm mục vải.

Để tăng độ trắng của vải hơn nữa người ta dùng biện pháp quang học,trong sản xuất gọi là tăng trắng quang học hay lơ quang học Vì thực chất củaquá trình này là do hiệu quả quang học mang lại và được giải thích như sau:sắc vàng hay ánh vàng còn lại sau khi tẩy hóa học rất khó khử sạch làm cho

O … OH

O

vải hoặc giấy có màu trắng đục Dựa vào nguyên lý bổ trợ màu của 1 số tiađơn sắc trong quang phổ ánh sáng mặt trời thì tia vàng sẽ bị triệt tiêu khi phốivới tia xanh lam để thành tia vô sắc (tia trắng), làm cho vật liệu trắng xanh màmắt ta cảm thụ gần như chúng đạt độ trắng tuyệt đối (100%).

a) Về bản chất:

Chất tăng trắng quang học là những hợp chất hữu cơ, có cấu tạo tươngtự như thuốc nhuộm nhưng không có màu, ở dạng bội đa số có màu vàngnhạt Đặc điểm chung của các hợp chất này là chúng có khả năng hấp thụ cáctia tử ngoại của ánh sáng mặt trời với bước sóng =335375m (ở bước sóngnày mắt người không cảm thụ được), và biến năng lượng vừa hấp thụ đượcthành quang năng, phát ra những bước sóng lớn hơn (=400450m) so vớinhững tia nó đã hấp thụ Những tia này nằm ở phần đầu của miền quang phổthấy được và có màu xanh tím Màu này sẽ phối hợp và trung hòa sắc vàng cònlại trên vật liệu, làm cho vật liệu trở nên không màu và mắt ta cảm thấy nó trắngbiếc.

Ngoài tác dụng tạo độ trắng cao do hiệu quả quang học, những hợpchất này còn tạo cho vật liệu có độ bóng nhất định do tác dụng phát huỳnhquang của chúng, nên trong tên gọi mới có chữ fluorescent (có nghĩa là huỳnhquang).

- Các chất tẩy trắng quang học dùng trong công nghiệp dệt có ba loại:+ Loại thứ nhất: Gồm những chất hòa tan trong nước và phân ly thànhion, ion có tác dụng tăng trắng quang học, mang điện tích âm (anion) chúngđược dùng để lơ các loại vải từ xenlulô (bông, visco), len, tơ tằm Chúng cókhả năng liên kết với vật liệu tương tự như thuốc nhuộm trực tiếp, nên có độbền nhất định với giặt giũ, ánh sáng và các ảnh hưởng khác.

+ Loại thứ hai: gồm những chất cũng hòa tan trong nước và phân lythành ion, những ion có tác dụng tăng trắng quang học tích điện dương(cation), được dùng để tăng trắng cho vải dệt từ sợi PAN.

+ Loại thứ ba: Gồm những chất tăng trắng quang học không hòa tantrong nước nên không phân ly thành ion, chúng được sản xuất ở dạng bột mịnphân tán cao giống như thuốc nhuộm phân tán, được sử dụng để tăng trắngquang học cho xơ tổng hợp nghĩa là xơ nhiệt dẻo và ghét nước Việc xử lýtăng trắng quang học cho xơ này phải thực hiện hoặc là ở nhiệt độ cao(1301500C), áp suất cao hoặc là theo phương pháp gia nhiệt khô(Thermosol) ở 1802100C Những chất tăng trắng loại này cũng được chế tạođể dùng chung cho nhiều loại xơ hoặc chỉ dùng riêng cho một loại xơ.

b) Điều kiện công nghệ tăng trắng quang học:

Điều kiện xử lý tăng trắng quang học cho các loại vải hoàn toàn khácnhau Đối với các loại vải pha, như Pe/Co thì phải sử dụng hỗn hợp cả hai loạităng trắng quang học và thực hiện công nghệ làm hai giai đoạn: xử lý ở nhiệtđộ cao dể tăng trắng cho phần xơ PES và xử lý ở nhiệt độ dưới 1000C để tăngtrắng cho phần xơ bông.

c) Hiệu quả tăng trắng quang học:

Chất tăng trắng quang học chỉ phát huy đầy đủ hiệu lực của nó trongánh sáng trắng (ánh sáng thiên nhiên), nhất là về buổi sáng vì lúc đó ánh sángchứa nhiều tia tử ngoại Trong ánh sáng nhân tạo, do chứa ít tia tử ngoại nênhiệu lực tăng trắng của nó thấp hơn hẳn so với dưới ánh sáng thiên nhiên Vìvậy, để đánh giá độ trắng của vải, người ta phải dùng đèn xênon, được coi lànguồn ánh sáng chuẩn.

Chất lượng tăng trắng quang học cũng được đánh giá bằng các chỉ tiêunhư với thuốc nhuộm: độ trắng đạt được, độ bền với giặt giũ, ánh sáng, bềnvới các dung dịch kiềm, axít v.v…

2.2.4 - Giặt vải.

Giặt là khâu quan trọng trong quá trình xử lý ướt sản phẩm dệt Làcông đoạn được áp dụng thường xuyên, giặt là khâu cần thiết nếu không cógiặt thì quá trình xử lý sản phẩm sẽ không thực hiện được, nên giặt được thựchiện sau các giai đoạn:

- Nấu vải - Tẩy vải- Làm bóng- Nhuộm- In

Và sau một số công đoạn khác cũng phải xử lý giặt Trong các quátrình trên sau mỗi công đoạn xử lý bán sản phẩm đều phải giặt kỹ, sau đó mớichuyển sang các công đoạn khác được, cho nên trong thực tế giặt được xemnhư là một phần không thể thiếu và tách rời được trong các phương pháp xửlý ở trên.

Có thể nói giặt là biện pháp để loại trừ các tạp chất còn nằm lại ở trênxơ sợi như: những chất có nguồn gốc thiên nhiên (sáp thiên nhiên, chấtpectin ) hoặc các chất đưa vào sợi những hóa chất khác như dầu mỡ bám vàotrong quá trình gia công béo sợi, dệt hoặc sản phẩm của các phản ứng hóa họckhác, những phần tử thuốc nhuộm chỉ bám ngoài mặt xơ sợi không liên kếtvới xơ sợi, các hóa chất, chất phụ trợ có trong dung dịch nhuộm còn dư lạitrên xơ sợi sau một quá gia công nhất định.

Phương pháp giặt và kết quả giặt phụ thuộc rất nhiều yếu tố Nhữngchất bẩn này được phân biệt như sau:

+ Những chất tan được trong nước + Nhũ tương của các chất kỵ nước.+ Sự phân tán của các chất rắn.

Không nên thực hiện quá trình giặt xả lạnh ngay sau khi kết thúc quátrình nhuộm, xả lạnh lúc đó không những làm thất thoát năng lượng còn lạicủa vải và máy mà còn làm cho sợi bị sốc nguội đột ngột làm khả năng tăngnhàu và ngưng việc khuyếch tán màu vào xơ Vì vậy nên người ta thường giặtnóng hoặc giặt ấm sau khi nhuộm để làm sạch các chất điện ly, kiềm, quantrọng là những thuốc nhuộm chỉ bám mặt ngoài của sợi.

2.3 - Thuốc nhuộm sử dụng để nhuộm cho vải Pe/Co.

Vải Pe/Co được cấu tạo từ 2 loại xơ: Xơ polyeste và xơ bông (cotton)các tính chất nhuộm của xơ bông và xơ polyeste khá khác nhau và hầu hết cácphương pháp nhuộm đối với hỗn hợp pha trộn chúng bao gồm những côngđoạn riêng để tạo màu cho 2 loại xơ Thành phần polyeste luôn được nhuộmtrước với hỗn hợp thuốc phân tán trong môi trường axít yếu, ở nhiệt độ trên1000C Đối với xơ bông, có sự lựa chọn thuốc nhuộm, sự lựa chọn thực tế phụthuộc vào màu mong muốn, loại hoàn tất yêu cầu, các tính chất độ bền màu,đòi hỏi giá thành và máy móc có thể sử dụng Thành phần bông thường đượcnhuộm bằng nhiều lớp thuốc nhuộm như: hoạt tính, trực tiếp, hoàn nguyên,lưu huỳnh hoặc azo không tan Trong bản thiết kế này thuốc nhuộm hoạt tínhđược lựa chọn để nhuộm cho phần xơ bông vì nó có màu tươi sáng, có độ bềnmàu khá cao với xử lý ướt rất thích hợp cho hàng dệt kim.

2.3.1 - Thuốc nhuộm phân tán.

Thuốc nhuộm phân tán là những hợp chất màu rất ít tan trong nước dokhông chứa các nhóm có tính tan như: -SO3Na, -COONa Những thuốcnhuộm phân tán đầu tiên được sản xuất vào những năm đầu thế kỷ XX Têngọi của thuốc nhuộm này chỉ rằng chúng có độ hòa tan rất thấp trong nước,chỉ trong khoảng từ 0,2  8mg/l ở 250C Tăng nhiệt độ 80 1000C độ hòatan của chúng cũng chỉ đạt 0,5g/l

- Trong phân tử có chứa nhóm amin ở dạng tự do hoặc ankyl hóa, nênthuốc nhuộm trung tính hay có tính bazơ yếu.

- Có khối lượng phân tử không lớn (250  300), kích thước phân tửnhỏ và cấu tạo không phức tạp.

- Nhiệt độ nóng chảy và thăng hoa của thuốc nhuộm phải tương đối cao(250  300oC)

- Ở dạng huyền phù phân tán cao, kích thước hạt chủ yếu trong khoảng0,22m; trong quá trình nhuộm và in hoa, chúng không chịu bất kỳ mộtbiến dạng nào.

a) Ưu điểm: thuốc nhuộm phân tán có đủ gam mầu từ vàng đến đen,

màu của chúng tươi bóng; được dùng chủ yếu để nhuộm xơ tổng hợp và mộtsố vật liệu cao phân tử Chúng cũng được dùng phổ biến để in hoa vải tổnghợp, vải pha theo các phương pháp truyền thống và hiện nay đang được sửdụng để in hoa theo phương pháp in thăng hoa hay in chuyển

- Những hợp chất màu dùng làm thuốc nhuộm phân tán cần phải thỏamãn các chỉ tiêu: có độ bền màu cao với giặt, ánh sáng, khói lò và đặc biệt làvới thăng hoa Để cho thuốc nhuộm phân tán có thể đi sâu vào trong xơ, khinhuộm cũng như in hoa đều phải xử lý ở nhiệt độ cao từ 130 135% theophương pháp nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc 180  220oC theo phương phápthermosol.

Một số mặt hàng thuốc nhuộm phân tán được các hãng và các nước trênthế giới sản xuất như:

Duranol T, Dispersol, Serizol (ICI – Anh).Synten P (Ciech – Ba Lan)

Vialonfast, perliton, Samorone (Bayer - Đức).Terasil, Sibaset (Ciba – Geigy) v.v

Gần đây 1 số hãng sản xuất ra các loại hỗn hợp từ 2-3 loại thuốc nhuộmkhác nhau để nhuộm và in hoa cho vải tổng hợp pha với xơ thiên nhiên.

b) Cơ chế nhuộm:

Điểm đặc trưng của vải từ xơ PES là khó nhuộm do loại xơ này có cấutrúc chặt chẽ, tỷ lệ vi tinh thể khá cao, tính kị nước (ghét nước) của xơ cao,trong nước xơ rất khó trương nở, ở nhiệt độ dưới 100oC hầu như không bắtmàu ở điều kiện tiêu chuẩn 120oC và độ ẩm tương đối của không khí là 65%.Xơ PES chỉ ngậm 0,4% ẩm (còn gọi là hàm ẩm) Xơ PES cũng như các xơtổng hợp khác thuộc loại xơ nhiệt dẻo, nó chuyển sang trạng thái mềm ở230 235oC và chảy lỏng ở 265  270oC (tùy chủng loại xơ) Do những đặcđiểm kể trên xơ PES không bắt màu bằng các loại thuốc nhuộm hòa tan trongnước, trong thực tế nó chỉ nhuộm màu bằng thuốc nhuộm phân tán.

Mặc dù thuốc nhuộm phân tán đã được sản xuất và sử dụng khá phổbiến, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về cơ chế nhuộm nhưng đế nayvẫn chưa thực rõ về thực chất của vấn đề này Hiện nay có 2 ý kiến giải thíchbản chất của quá trình nhuộm như sau:

- Ý kiến thứ nhất cho rằng: theo thuyết dung dịch rắn thì trong quá trìnhnhuộm, các hạt thuốc nhuộm không tan trong nước, ở nhiệt độ cao sẽ hòa tanvào xơ sợi, xơ sợi coi như dung dịch rắn của thuốc nhuộm, sau đó bám dínhvào xơ sợi bằng các lực liên kết phân tử và liên kết hydro Hiện tượng này cóthể minh họa tương tự như dầu mỡ và xăng không hoà tan trong nước nhưngchúng lại tan vào nhau, xăng là dung môi của dầu mỡ.

- Ý kiến thứ hai cho rằng: trong quá trình nhuộm, ở nhiệt độ cao xơPES nói riêng và xơ tổng hợp nói chung bị trương nở mạnh, lực liên kết giữacác mạch đại phân tử yếu đi và thuốc nhuộm sẽ khuếch tán vào sâu trong xơsau đó thực hiện các liên kết với xơ và được giữ lại bền vững trên vải.

Dựa vào cơ sở khoa học của các thuyết này và tính chất của xơ PES người tađã tìm ra phương pháp nhuộm vải PES:

+ Phương pháp nhuộm dùng chất tải (chất dẫn đường).+ Phương pháp nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao.+ Nhuộm theo phương pháp thermosol (gia nhiệt khô).

Trong 3 phương pháp nói trên thì phương pháp nhuộm ở nhiệt độ cao,áp suất cao theo phương pháp gián đoạn (tận trích) trên máy Jét là thích hợphơn cả cho hàng dệt kim và được lựa chọn để nhuộm cho phần xơ PES Đơnvà quy trình công nghệ nhuộm sẽ được giới thiệu trong phần thiết kế côngnghệ.

2.3.2 - Thuốc nhuộm hoạt tính.

Là những hợp chất màu mà trong phân tử của chúng có chứa các nhómnguyên tử có thể thực hiện được các mối liên kết hóa trị với vật liệu nói chungvà xơ dệt nói riêng trong quá trình nhuộm Nhờ vậy mà chúng có độ bền màuvới gia công ướt, ma sát và nhiều chỉ tiêu khác.

a) Ưu điểm: thuốc nhuộm hoạt tính có đủ gam màu, màu tươi, giá

thành sản xuất không cao, kỹ thuật nhuộm và in không phức tạp, nên tuythuốc nhuộm này mới ra đời từ năm 1956 nhưng đến nay đã có hàng nghìnmàu khác nhau được sản xuất và được sử dụng ngày càng phổ cập để nhuộmnhất là để in hoa.

Bất kỳ một thuốc nhuộm hoạt tính nào cũng có thể viết dưới dạng côngthức tổng quát: S - Ar - T – X.

S: là nhóm tạo cho phân tử thuốc nhuộm tính tanAr: là nhóm gốc thuôc nhuộm(gốc màu)

T: là gốc mang nguyên tử phản ứngX: là nguyên tử phản ứng

Hầu hết thuốc nhuộm hoạt tính hòa tan tốt trong nước và bắt màu vàovật liệu trong môi trường kiềm yếu Chúng được dùng chủ yếu để nhuộm cácloại vật liệu từ xenlulô, lụa tơ tằm, các loại len dạ, các loại vải từ xơ nilon.

Khi tham gia phản ứng với xơ sợi, bên cạnh phản ứng chính còn cóphản ứng phụ, thủy phân thuốc nhuộm về dạng mất hoạt tính, làm giảm hiệulực của chúng Dạng đã bị thủy phân còn khó giặt sạch khỏi vải, làm giảm cácphẩm cấp về các chỉ tiêu bền màu và là nhược điểm chính của thuốc nhuộm.

b) Phạm vi sử dụng:

Thuốc nhuộm hoạt tính được chia làm hai loại: loại để nhuộm cho xơxenlulô, len, tơ tằm và loại để nhuộm xơ PAD Theo tính chất kỹ thuật loạithứ được chia làm ba nhóm:

- Nhóm thuốc nhuộm nguội, trong tên gọi có chữ M hay chữ X, chúngcó khả năng phản ứng cao, phải nhuộm ở trong môi trường kiềm yếu ở nhiệtđộ thấp (25 300C).

- Nhóm thuốc nhuộm nóng: trong tên gọi có chữ H, khi nhuộm thì trị sốpH của dung dịch trong khoảng 10  11 ở nhiệt độ 600C

- Nhóm nhuộm nhiệt độ cao, trong tên gọi không có ký hiệu gì đặc biệthoặc có chữ HT, chúng có khả năng phản ứng thấp so với hai nhóm trên nênchúng có thể nhuộm tận trích ở 70  900C trong môi trường kiềm mạnh hơn.

Theo mức độ giảm dần khả năng phản ứng, các mặt hàng thuốc nhuộmhoạt tính có thể sắp xếp theo thứ tự sau:

Procion M, X (có khả năng phản ứng cao nhất)Drimaren K, R

Levafix E – ACibacron FLevafix ERemazol Cibacron

Bazilen EPCibacron E, A, P;Procion H, H – E;Cibacron (reacton) T;

Drimaren X và Z (có khả năng phản ứng thấp nhất).

Mỗi loại thuốc nhuộm kể trên cũng có những màu có khả năng phảnứng cao hơn hoặc thấp hơn ít nhiều, thứ tự sắp xếp này chỉ là tương đối, đượcdùng chủ yếu khi thiết lập công nghệ nhuộm.

- Thành phần của dung dịch nhuộm:

Tương ứng với ba nhóm nhuộm kể trên, thành phần của dung dịchnhuộm khi nhuộm khi nhuộm tận trích có thể lấy như sau:

Thành phần dung dịchnhuộm (g/l)

Thuốc nhuộmCó ký hiệu MCó hý hiệu

Không có kýhiệu

Thuốc nhuộm (theo màu)Tác nhân kiềm

Na2CO3 hay NaHCO3

XNa2CO3

Chất điện ly (NaCl, Na2SO4)

Chất ngấm

5 - 1530  600,2  0,5

10 - 1540  700,2  0,5

12 - 2040  1000,2  0,5

Khi chuẩn bị dung dịch nhuộm thì thuốc nhuộm và chất ngấm được hòathành dung dịch riêng, muối ăn và dung dịch kiềm được hòa tan thành dungdịch riêng và đưa vào máy theo những giai đoạn nhất định.

Trong ba nhóm thuốc nhuộm nói trên thì nhóm thuốc nhuộm nóng,trong tên gọi có chữ H sẽ được lựa chọn để nhuộm cho phần xơ bông theophương pháp tận trích thực hiện trên máy Jét Đơn và quy trình công nghệnhuộm sẽ được giới thiệu trong phần thiết kế công nghệ.

2.4 - Yêu cầu về thiết bị tiền xử lý.

Hiện nay trình độ kỹ thuật, công nghệ của thiết bị nhuộm ở nước ta cònlạc hậu so với trình độ kỹ thuật nói chung trên thế giới Do vậy, chất lượngsản phẩm còn hạn chế, chưa đáp ứng được hết nhu cầu của khách hàng Hầuhết các loại vải dùng cho ngành dệt may có chất lượng cao còn phải nhậpkhẩu Thiết bị công nghệ lạc hậu dẫn đến năng suất lao động thấp, hạn chế sựphát triển của ngành dệt may

Để có sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu khắt khe đốivới sản phẩm xuất khẩu, thiết bị và công nghệ sản xuất cần được lựa chọn saocho thích hợp, mang lại hiệu quả kinh tế cao Trong chiến lược tăng tốc củangành dệt may thì đối với phần thiết bị, công nghệ được các nhà quy hoạchxác định rất rõ ràng: thiết bị công nghệ lắp đặt phải đảm bảo các yêu cầu vềkỹ thuật, chất lượng, năng suất, giá thành và không gây ô nhiễm môi trường

Ngày nay với sự phát triển rất mạnh mẽ của công nghệ cơ khí chínhxác, tự động hóa cao, công nghệ điện tử nên thiết bị nhuộm của thế hệ mới

luôn được trang bị các hệ thống kiểm soát chất lượng đã tạo ra được một bướcđáng kể trong công nghệ nhuộm.

Thiết bị chính được sử dụng trong công đoạn này là máy Jét Máy Jétcó nhiều loại và được nhiều công ty trên thế giới chế tạo với các tên gọi khácnhau Để phù hợp với yêu cầu công nghệ và khả năng đầu tư, máy Jét do hãngĐài Loan chế tạo sẽ được lựa chọn để sử dụng trong bản thiết kế này.

Máy Jét do hãng Đài Loan chế tạo là máy nhuộm cao áp có nhiều loại,với công suất từ 50kg đến 1200 kg mỗi mẻ Tùy theo công suất của máy màsố họng dẫn vải ở mỗi máy có khác nhau:

Công suất máy(kg vải /mẻ) Số họng dẫn vải

Những máy Jét này ngoài khác nhau về công suất còn khác nhau về thếhệ chế tạo, chủ yếu khác nhay về phần điều khiển tự động và cách bố trí cácvan trên máy Song về nguyên tắc hoạt động cơ bản là như nhau.

Đây là những máy đa năng, có thể để nấu, tẩy, giặt nhuộm cho vảibông, vải tổng hợp, vải pha ở nhiệt độ cao 130 1500C và áp suất cao tươngứng.

* Các thông số kỹ thuật của máy Jét do hãng Đài Loan chế tạo:

- Điện áp làm việc: 380  20V.

- Vật liệu chế tạo máy: thép không gỉ, nhưng không dùng được đối vớicác dung dịch có chứa ion Clo hoạt động (Cl+) như dung dịch Natrihyboclorit(Nước Javel).

- Nước dùng cho quá trình tẩy, nhuộm phải có độ cứng  650G.- Nước dùng để làm nguội (hạ nhiệt độ) phải có độ cứng 0,50G- Áp lực hơi cấp vào máy P = 5KG/cm3

- Trọng lượng của vải có thể đưa vào gia công: 60g/m2  350g/m2.- Chiều dài một dây vải trên 1 họng (mét): 285  1666.

Khi sử dụng máy Jét Đài Loan, tuỳ theo trọng lượng của vải (dày,mỏng) mà người ta điều chỉnh các thông số kỹ thuật cho phù hợp

* Ưu điểm của máy Jét Đài Loan:

- Nhiều thế hệ, đáp ứng được yêu cầu sản xuất - Chất lượng gia công cao

- Tốc độ vận chuyển vải lớn.- Chu kỳ tuần hoàn dung dịch lớn.- Giá thành vừa phải.

Trong số các máy Jét do hãng Đài Loan chế tạo thì loại máy HA - 400thuộc thế hệ mới với công suất 400kg/mẻ và số họng dẫn vải là 4 họng sẽđược lựa chọn để sử dụng cho cả quá trình nấu tẩy và nhuộm vải dệt kimPe/Co.

2.4.1 - Đặc tính kỹ thuật của máy Jét Đài Loan HA – 400.

- Nhiệt độ tối đa: 1400C.- Áp lực máy tối đa: 4Kg/cm2

- Dung tích: 2400  3200 (lít)

- Lượng hơi cần thiết cho 1 chu kỳ: 690 (Kg).- Lượng nước lạnh cho 1 chu kỳ: 4000 (lít).- Dung tỷ 1 : 10.

2.4.2 - Cấu tạo của máy.

Cũng như máy Jét của các nước khác chế tạo, các loại máy Jét do ĐàiLoan chế tạo cũng gồm các bộ phận chính: Thân máy, bình gia nhiệt, bơmchính, guồng họng, guồng ra vải, các van điều khiển khí nén, van tay, hệthống cấp nước, hơi và pha chế hoá chất, tủ điện chính trên máy Dưới đây chỉtrình bày chủ yếu các bộ phận của máy HA – 400 thuộc thế hệ mới.

a) Thân máy:

Thân máy có hình trụ nằm ngang làm nhiệm vụ chứa vải và dung dịchxử lý, làm chức năng của máng nhuộm, là nơi thực hiện các quá trình hoáhọc, hoá lý khi nấu - tẩy, nhuộm và giặt vải Thân máy được chết tạo bằngthép không gỉ SUS – 340, chịu được áp lực và nhiệt độ cao, chịu tác dụng củahoá chất, nhưng không bền với các chất oxi hoá chứa Clo hoạt động.

Với loại máy HA – 400 mỗi máy có 2 cửa thao tác và có 2 guồng chínhdẫn vải, mỗi guồng phục vụ cho 2 họng và từ đó sẽ có 4 thân máy dài nhưnhau dùng để gia công 4 dây vải mỗi dây 100kg Khi máy hoạt động các dâyvải này lần lượt từ thân máy qua guồng dẫn vải vào miệng Jét (họng) đi vàoống dẫn rồi về thân máy độc lập với nhau, riêng trong từng thân máy

Như vậy mỗi máy của biểu này sẽ có 4 thân máy, 4 ống dẫn vải và 2guồng dẫn, mỗi guồng phục vụ cho 2 dây vải xử lý trong 2 thân Phía dưới

mỗi thân, dọc suốt theo chiều dài đều có sàn (đáy giả) bằng các tấm thépkhông gỉ có đột lỗ cho dung dịch dễ dàng tuần hoàn từ thân máy về bơm lytâm và ngăn ngừa vải bị tắc miệng hút của bơm chính.

- Họng Jét: ở đầu trên của mỗi ống dẫn vải đều có đặc một họng Jét.Họng có hình phễu, vành loa rộng dẫn phía sau, được tạo rời Tuỳ theo cácloại vải dày mỏng khác nhau mà dùng loại họng cho thích hợp, theo nguyêntắc vải càng dày thì phải dùng loại họng có đường kính càng lớn Chức năngcủa họng Jét là tạo ra dòng chảy có tốc độ cao một mặt để đẩy vải chuyểnđộng, mặt khác khi thay đổi áp lực từ nơi tiết diện họng nhỏ đến vành phễu cótiết diện lớn hơn, vải sẽ được gỡ các nếp nhăn vừa mới tạo thành ở mỗi vòngchuyển động Đây vừa là ưu điểm của máy Jét và các kiểu máy nhuộm cao ápkhác, bảo đảm có thể nhuộm được vải tổng hợp, vải tổng hợp pha xơ thiênnhiên ở nhiệt độ cao không bị nhăn, sọc, vệt.

- Guồng dẫn vải: có thể phục vụ riêng cho một thân máy hay đồng thờicho hai thân máy, dùng để đưa dẫn vải từ thân máy lên họng Jét và vải ra khỏihọng Jét khi nó bị tắc hoặc rối.

Guồng dẫn vải làm bằng các thanh thép không gỉ xếp thành hình támcạnh để tạo độ ma sát cần thiết cho dây vải bám khi chuyển động Tốc độguồng được điều chỉnh theo áp lực ở họng Jét theo nguyên tắc lượng vải cấpvào phải bằng lượng vải đi ra khỏi họng trong một đơn vị thời gian.

Trong thân máy, bên dưới guồng có một vòng tròn khoan nhiều lỗ nhỏ,nối với van ngược Cơ cấu này làm nhiệm vụ gỡ rối Nếu như ở họng Jét hayở guồng vải bị rối thì người ta khoá van thuận (bơm dung dịch vào họng) vàmở van ngược, khi này dòng chất lỏng sẽ kéo vải trở lại thân máy Cơ cấu nàycòn có tác dụng giảm bớt tốc độ vải vào họng khi điều chỉnh hoạt động củamáy.

Sơ đồ cấu tạo guồng dẫn và họng Jét

1 – Dây vải2 – Guồng dẫn

3 – Họng Jét

b) Bình gia nhiệt:

Bình gia nhiệt có cấu tạo hình trụ nằm ngang, phần gia nhiệt gồm mộthệ thống ống thẳng bằng thép không gỉ đặt theo kiểu ống chùm để trao đổinhiệt theo phương thức gián tiếp, dung dịch thuốc nhuộm hay hoá chất đi bêntrong các ống chùm, còn hơi hay nước làm mát đi bên ngoài các ống này - ngượcchiều với dòng chảy của dung dịch bên trong ống Nhờ phương thức truyềnnhiệt gián tiếp này mà dung tỷ trong máng nhuộm sẽ không đổi suốt trongthời gian nhuộm hay nấu tẩy vải

Để thường xuyên tách các đầu xơ sợi và tạp chất khỏi dung dịchnhuộm, vừa bảo vệ cánh của máy bơm, vừa tránh tắc dòng và đảm bảo chovải được xử lý đều, trước khi dung dịch đi vào các ống trao đổi nhiệt nó đượcbơm qua hệ thống lưới lọc để tách tạp chất cơ học Cứ sau mỗi mẻ nhuộmhay nấu tẩy cần vệ sinh lưới lọc một lần.

Chức năng của bình gia nhiệt: Để nâng nhiệt độ của dung dịch khi nấutẩy, nhuộm và hạ nhiệt độ khi giặt nguội vải.

c) Bộ phận pha hoá chất, thuốc nhuộm:

Bộ phận này làm nhiệm vụ hoà thuốc nhuộm hay hoá chất từ dạng bộthay dạng lỏng thành dạng hoà tan hay phân tán cao đến một nồng độ nhấtđịnh trước khi cấp vào máy Dưới tác dụng khuấy mạnh của cánh khuấy thuốcnhuộm hay hoá chất được tan nhanh, triệt để và đồng đều trong toàn bộ khốidung dịch đậm đặc, bảo đảm cho quá trình nhuộm được đều màu Dung tíchcủa bình 1000lít.

d) Hệ thống van điều khiển:

Để điều khiển quá trình công nghệ, ở máy Jét Đài Loan có một hệthống van điều khiển bằng khí nén và bằng tay.

- Trên thân máy có hệ thống van piston điều khiển bằng khí nén (haiđầu khí nén) gồm: van lấy nước, van xả nước, van giặt đuổi, van trích dịch,các van cấp áp suất và xả áp bằng tay.

- Trên bình gia nhiệt (bình trao đổi nhiệt) có các van một đường khínén dùng cho việc cấp hơi, cấp nước làm mát, xả nước nóng, xả nước lạnh.

- Trên hệ thống bình pha có van điều khiển hai đường khí nén: van cấp,van tuần hoàn, van xả, van lấy nước, van lấy hơi bằng tay.