- pH yờu cầu và chất điều chỉnh pH: Độ ổn định thuốc nhuộm phõn tỏn trong quỏ trỡnh nhuộm PES là ở pH 5 - 5,5, và tất cả cỏc thuốc nhuộm phõn tỏn đều nhuộm tốt ở khoảng pH trờn.
- Chất càng húa: Nếu cỏc ion kim loại tồn tại trong nước dựng để nhuộm thỡ cú thể gõy ra cỏc hiệu ứng khụng mong muốn như biến màu và làm giảm độ phõn tỏn của dung dịch nhuộm. cần dựng cỏc chất càng húa.
- Chất khuếch tỏn: Vai trũ quan trọng của chất khuếch tỏn trong dung dịch nhuộm là giữ đồng nhất và ổn định bền vững độ khuếch tỏn của cỏc hạt cực mịn thuốc nhuộm phõn tỏn trong dung dịch nhuộm.
- Chất làm đều màu: Vai trũ chất đều màu là "đa năng", như tăng mức độ
ngấm thấu của xơ sợi, kỡm hóm thuốc nhuộm, giảm sọc, tăng chuyển vị thuốc nhuộm v.v.
- Chất lượng nước cũng hết sức quan trọng trong dung dich nhuộm thuốc phõn tỏn. Một số thuốc nhuộm phản ứng với cỏc ion kim loại như sắt, hoặc đồng và sẽ làm thay đổi ỏnh màu. Cỏc ion canxi và magiờ cú thể phản ứng với cỏc chất khuyếch tỏn anion và cỏc chất ngấm làm giảm hiệu quả của cỏc chất đú. Vỡ vậy việc cho thờm cỏc chất càng hoỏ vào là rất cú giỏ trị, đặc biệt với cỏc thuốc nhuộm nhạy với kim loại.
- Nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm được thể hiện qua biểu đồ tận trớch thuốc nhuộm ở nhiệt độ 1300C thời gian nhuộm 30 phỳt độ tận trớch của thuốc nhuộm là cao nhất nhưng nếu muốn đạt độ tận trớch cao hơn nếu kộo dài thờm thỡ độ
CHUYấN ĐỀ 6
NGHIấN CỨU XÁC ĐỊNH THễNG SỐ CễNG NGHỆ VÀ XÂY DỰNG QUI TRèNH NHUỘM TẬN TRÍCH CHO MẶT HÀNG VẢI DỰNG QUI TRèNH NHUỘM TẬN TRÍCH CHO MẶT HÀNG VẢI
PES/WOOL I. NHUỘM VẢI PES/ WOOL I. NHUỘM VẢI PES/ WOOL
Khi nhuộm sản phẩm pha polieste với len cần l−u ý đến tính chất khác biệt
giữa hai loại xơ sợi.
Polieste có cấu trúc định h−ớng cao, độ bền kéo đứt cao; không có nhóm định
chức (hay hoạt hóa) để liên kết với thuốc nhuộm; hút n−ớc rất ít, thuộc loại "kị
n−ớc" (hydrophobic); vùng thẩm thấu thuốc nhuộm hạn chế bởi cả số l−ợng và
kích th−ớc; nhuộm ở nhiệt độ cao là ph−ơng pháp tốt nhất, nếu không có thể
nhuộm đ−ợc nh− thế mới nhuộm với chất tải.
Ng−ợc lại len có độ bền kéo đứt và mài mòn giới hạn; có nhiều nhóm hoạt
hóa có thể liên kết hóa học với thuốc nhuộm; khả năng hút n−ớc cao; bị phá hủy bởi
kiềm mạnh, tổn thất bởi axit mạnh và cũng chịu tổn thất khi tác dụng lâu ở nhiệt độ trên 108oC.
Do vậy không dễ dàng nhuộm màu đồng nhất và đạt độ bền màu cao đối với
hai loại xơ sợi trên trong một hỗn hợp pha trộn có tỉ lệ pha thông th−ờng 55/45
(polieste/len), còn vải sợi pha ở ta hiện nay lại pha theo tỉ lệ 70/30, nh−ng ở Mỹ tỉ
lệ 80:20 polieste/len là quan trọng nhất, trong khi đó ở Tây Âu vải sang trọng có tỉ lệ pha 20:80, và vải dùng trong ôtô loại sang pha 40:60 (polieste/len).
1- Xử lý tr−ớc nhuộm: Do tính chất đặc thù của loại sợi, vải pha này nên cần thiết phải đề cập những điểm yêu cầu quan trọng ở đây.
- Giặt-làm sạch: Với mục đích loại bỏ tất cả các tạp chất, dầu mỡ đ−a vào ở các
công đoạn tr−ớc nhuộm, cần thiết xử lý trong dung dịch 0,5 - 2 g/l chất giặt
thích hợp trong 20 - 30 phút ở nhiệt độ 50 - 45oC, pH 8 - 8,5 (amoniac 25%).
Sau đó giặt lạnh và axit hóa bằng CH3COOH.
- Sơ đồ công nghệ tiền xử lý đối với vải pha cần có thêm hai công đoạn không thể
thiếu đ−ợc sau giặt là "nấu ổn định" thành phần len (crabbing) và "định hình" (pre-setting or heat-set) polieste.
* Trong công đoạn "crabbing" thành phần len đ−ợc ổn định, hay "cố định". Tiến hành tại các máy chuyên dùng, gọi là "crabbing machine".
Kết quả tốt nhất đạt đ−ợc bằng xử lý 15 - 20 phút trong dung dịch axit yếu
hoặc n−ớc trung tính trong máy "crabbing" ở nhiệt độ gần sôi hoặc bằng hơi
n−ớc trong thiết bị liên tục.
* Sấy và "nhiệt định hình". Sau khi xử lý ổn định thành phần len nh− trên, vải
đ−ợc vắt, ép hoặc hút n−ớc rồi sấy khô 90 - 100oC trong máy sấy văng (stenter)
với sức căng nhỏ nhất theo cả hai chiều dọc và chiều ngang.
Định hình trong máy văng định hình bằng không khí nóng 30 giây ở nhiệt độ
chỉ trong giới hạn 180 - 195oC. Mục đích của công đoạn này là làm "ổn định" vải
pha (tr−ớc nhuộm) về kích th−ớc, hình dạng; chống nhăn, nhàu và giảm vón kết
(pilling). Nhiệt độ quá cao và thời gian kéo dài ảnh h−ởng đến độ mềm mại, ng−ợc
lại nhiệt độ thấp và thời gian quá ngắn ảnh h−ởng xấu đến độ chống nhàu, và khả
năng chống vón kết. Kéo văng khổ quá mức cũng làm ảnh h−ởng đến mức độ chống
nhàu, tăng độ co và hiệu ứng vón kết; chỉ nên kéo căng khổ 1 - 1,5 cm lớn hơn so
với chiều rộng vải −ớt. Và rất quan trọng đặt mức cấp dồn (overfeed) từ 5 - 6%. Để
đảm bảo hiệu quả định hình tốt, đồng đều vải sau khi ra khỏi buồng định hình cần làm nguội (mát) thật nhanh !
2. Một số vấn đề quan trọng trong nhuộm
2.1. Dạng vật liệu nhuộm
Hỗn hợp polieste/len có thể nhuộm ở các dạng sau:
- Nhuộm vật liệu rời (loose stock) hay cúi tr−ớc khi pha trộn để kéo sợi.
- Nhuộm ở dạng sợi pha (blended yarn form).
- Nhuộm vải ở dạng dây (rope form) hay nguyên khổ (open width).
Nhuộm vật liệu rời tr−ớc khi pha trộn cho phép lựa chọn các thuốc nhuộm có
độ bền màu cao nhất, còn độ đều màu chỉ là điểm quan trọng thứ hai. Thành phần
polieste có thể nhuộm ở 130oC bằng thuốc nhuộm phân tán "năng l−ợng cao" (high-
energy) có độ bền màu thăng hoa cao nhất. Còn len nhuộm bằng thuốc nhuộm phức kim loại 1:2, thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính.
Nhuộm sợi hay vải tấm phát triển những năm gần đây khác với nhuộm truyền thống nói trên, có đòi hỏi cao về độ đều màu, nhất là đối với thuốc nhuộm vải tấm.
5%. Khác với nhuộm vải, sợi không định hình nhiệt tr−ớc nhuộm. Vì nhuộm thuốc nhuộm phân tán có ái lực cao với polieste không định hình nên có thể sử dụng các thuốc nhuộm "năng l−ợng cao" hay "năng l−ợng trung bình" để nhuộm ở 105oC đạt độ bền thăng hoa cao và ít dây màu sang len. Nếu có giới hạn về độ bền màu thì các
thuốc nhuộm năng l−ợng thấp và năng l−ợng trung bình đ−ợc sử dụng để nhuộm vải.
2.2. Qui trình nhuộm
Nhuộm vật liệu pha polieste/len có thể tiến hành theo các qui trình công nghệ "một bể" hay "hai bể".
- ở nhiệt độ sôi có chất tải. - ở nhiệt độ 106oC có chất tải.
- ở 110 - 118oC không có chất tải với chất bảo vệ len.
Trong thực tế tất cả thuốc nhuộm phân tán ít, nhiều đều dây màu lên len. Vấn đề trong nhuộm là cố gắng hạn chế đến mức thấp nhất việc dây màu để không ảnh
h−ởng đến độ bền màu cuối cùng của hàng nhuộm. Cần áp dụng các biện pháp
và chú ý các điểm sau:
- Giảm c−ờng độ màu nhuộm.
- Thuốc nhuộm phân tán hấp phụ nhanh lên polieste thì dây màu ít sang len.
- Nhiệt độ nhuộm ban đầu cao giảm dây màu lên len.
- Kéo dài thời gian nhuộm cũng giảm dây màu.
- Len mịn ít dây màu.
- Độ mịn của thuốc nhuộm phân tán, chất tải sử dụng và chất khuếch tán dùng
trong nhuộm có ảnh h−ởng rõ rệt đến mức độ dây màu.
Sau đây là các qui trình áp dụng trong sản xuất để nhuộm vật liệu pha
polieste/len d−ới các dạng khác nhau sử dụng thuốc nhuộm phân tán lựa chọn, thuốc
nhuộm axit, thuốc nhuộm phức kim loại 1:2 và thuốc nhuộm hỗn hợp. áp dụng chúng không phụ thuộc vào tỉ lệ pha trộn nguyên liệu trong hỗn hợp mà điều cơ bản là phải "thỏa hiệp" hay dung hòa giữa yêu cầu nhuộm ở nhiệt độ cao với polieste và
yêu cầu giữ đ−ợc các tính chất tự nhiên tốt của len, tức là cố gắng nhuộm ở nhiệt độ
thấp có thể đ−ợc.
a) Thuốc nhuộm phân tán: Ngoài ba tiêu chuẩn giống nh− mục II.3.a, còn cần ít bị
ảnh h−ởng bởi chất bảo vệ len. Nh−ng phạm vi lựa chọn thuốc nhuộm là rộng hơn so
với qui trình trên.
b) Thuốc nhuộm thành phần len: Là các thuốc nhuộm axit và phức kim loại 1:2
có điều kiện nhuộm phù hợp với điều kiện nhuộm polieste (pH), t−ơng thích với các
chất tải, chất trợ đ−ợc sử dụng và độ bền màu gần mức thuốc phân tán.
Chất tải sử dụng: Nếu nhuộm ở 106oC dùng các loại chất tải nh− đã nêu ở công nghệ trên.
Chất bảo vệ len: Hiện nay sử dụng phổ biến Irgasol HTW (Ciba) khi nhuộm từ 106oC trở lên.
Đơn nhuộm:
x g/l thuốc nhuộm phân tán + y g/l thuốc nhuộm axit hay phức kim loại 1:2 (nh−
Lanaset của Ciba, Acidol M của DyStar v.v.). [z g/l chất tải nếu cần, nh− Levegal PTN (Bayer)]
0,5% chất đều màu nh− Albegal SET (chỉ định dùng với Lanaset của Ciba)
3 - 4 % Iragol HTW (nếu nhuộm 106oC trở lên)
1 - 2 g/l amoni axetat hay natri axetat
pH 4,5-5 điều chỉnh bằng CH3COOH
Qui trình thao tác: Giống nh− qui trình trên (mục II.3)
Nếu nhuộm ở nhiệt độ 120oC không sử dụng chất tải thì nhuộm 30 - 45 phút, còn
nhuộm ở 106oC có chất tải cần kéo dài 60 - 90 phút ở nhiệt độ đó.
4. Nhuộm hai bể
Khi nhuộm màu đậm có yêu cầu độ bền màu cao, hoặc trong tr−ờng hợp dây màu
nhiều sang len cần nhuộm theo công nghệ này.
ở giai đoạn 1 (bể 1): Nhuộm thành phần polieste bằng thuốc nhuộm phân tán với
chất tải ở nhiệt độ sôi hay 105 - 106oC.
Sau đó tháo giặt ở bể n−ớc mới với 1 - 2 g/l chất giặt thích hợp và 0,5 - 1 ml/l
CH3COOH 30%, trong 30 phút ở 70 - 90oC.
Giai đoạn 2 (bể 2): Nhuộm thành phần len bằng các thuốc nhuộm axit, phức kim loại 1:2 theo qui trình thích hợp với từng loại thuốc nhuộm.