CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
2.1. Nguyên liệu
2.1.5. Sợi visco (cellulose biến tính)
2.1.5.1. Lịch sử hình thành
Vải sợi Viscose được làm từ xơ sợi Viscose, hay còị̀n được gọi là tơ bóng. Viscose thuộc loại xơ cellulose tái sinh nên gỗ là nguyên liệu chính để sản xuất ra chúng.
Viscose xuất hiện đầu tiên trên thế giới vào năm 1982, do các nhà khoa học Anh là C.F.Cross, E.J.Benvan và C.Beadle sáng chế.Năm 1905, viscose xuất hiện với quy mô công nghiệp tại Anh, sau đó là các nước khác.
2.1.5.2. Đặc điểm sợi viscose:
Sợi viscose có nguồn gơố́c từ cellulose mà phần lớn sản xuất từ gỗ. Độ bền hóa học kém bền hơn so với sợi bông trong cùng điều kiện thửử̉ nghiệm tương tự. Xơ viscose có cấu trúc xơố́p, xơ dễ thấm ướt, trương nở dễ trong nước nên dễ hấp phụ thuôố́c nhuộm vải từ sợi bông.
Khi sợi viscose bị ướt độ bền giảm từ 40 ÷ 50% vì vậy trong q trình gia cơng sợi nên tránh cho sợi bị kéo căng và tôố́t nhất là để vải được chuyển động tự do. Ở 1000C ÷ 1200C, sợi tăng tính bền lên một chút, nhưng ở 1500C và bị tác động nhiệt thời gian dài, sợi sẽẽ̃ bị giảm độ bền nghiêm trọng.
2.1.5.3. Phân loại sợi viscose:
Viscose thường
Viscose bền cao (gồm High tenacity -HT, High-wet modulus –HWM). Polynosic. Viscose xoăn. Cellopan. Lyocell. 2.1.5.4. Tính chất sợi viscose: Tính chất vật lý:
Xơ viscose không chảy dẻo, tự cháy ở 420oC, dễ cháy. Khôố́i lượng riêng: 1.50-1.53 g/m3.
Bền kéo tương đơố́i kém đến trung bình. Giữ được các tính chất cơ lý đến 129- 130oC. Nếu khơng có hơi ẩử̉m và oxy của khơng khí, có thể sửử̉ dụng được ở 130- 150oC.
Hút ẩử̉m tơố́t, ở điều kiện khí ch̉ử̉n 11-14% ẩử̉m, chỉ thua kém len. Dễ ăn màu.
Độ bền ma sát sẽẽ̃ giảm khi xơ ướt.
Không bền với vi khuẩử̉n.
Khá bền với bức xạ gammar nhưng kém bền với dòị̀ng neutron và khơng có chức năng bảo vệ da dưới tia cực tím.
Tính chấấ́t hóa học:
Ảnh hưởng của acid: Khơng bền với tác dụng của acid vô cơ đậm và acid vơ cơ lỗng lạnh thời gian lâu hay nóng thời gian ngắố́n.
Ảnh hưởng của kiềm: Khơng bền với kiềm lỗng ở nhiệt độ cao và có mặt oxy khơng khí.
Kiềm lỗng lạnh làm xơ viscose nở to (nhưng xơ cuproamoni sẽẽ̃ bị hòò̀a tan nhanh). Khả năng ăn màu: Viscose ăn màu với các loại thố́c nhuộm trực tiếp và hoạt tính.
2.1.5.5. Ưu điểm
Giá thành rẻ, hợp lý.
Thấm nước hiệu quả và hấp thụ mồ hơi tơố́t.
Khơng gây kích ứng da, sửử̉ dụng được với mọi loại da, phù hợp với cả những người có làn da nhạy cảm nhất
Vải mềm nhẹc̣ nhàng và có độ thống khí cao khơng thua gì vải cotton. Dễ nhuộm màu, giữ được màu lâu, khó phai.
Trong quá trình cắố́t may thì dễ dàng thực hiện các thao tác với vải. Có khả năng tái chế lại
Màu sắố́c, kiểu dáng đa dạng dễ dàng phôố́i đồ phù hợp.
Một trong những điểm nổi bật của viscose chính là khả năng pha trộn với nhiều loại sợi khác nhau giúp giảm giá thành cũng như tăng độ bóng, độ mềm mại.
2.1.5.6. Nhược điểm
Sản xuất viscose do là dùng nguyên liệu từ các loại thân cây nên ảnh hưởng đến các khu rừng, do quá trình khai thác cây quá nhiều, dẫn tới các động vật trong khu rừng mất đi môi trường sôố́ng.
Vải dễ bị nhăn
Khi sửử̉ dụng nhiều lần vải bị co rút lại. Vải rất dễ cháy, khả năng chơố́ng mòị̀n kém
Vải phải được phơi khô và bảo quản kỹ, nếu không sẽẽ̃ dễ bị ẩử̉m môố́c, hư hỏng. Khi bị ướt thì vải kém bền hơn nên ta phải giặt khô.
2.1.6. Một số loại sợi khác (sợi kim tuyến)
2.1.6.1. Nguồn gốc
Sợi kim tuyến (sợi kim loại): bao gồm sợi là chất dẻo (polymer) được phủ lên một lớp kim loại mỏng, sợi kim loại phủ nhựa, hoặc là sợi hoàn toàn là kim loại. Vải sửử̉ dụng sợi kim tuyến để tăng độ lấp lánh, sang trọng cho vải, trước đây thường dùng cho giới quý tộc.
2.1.6.2. Đặc điểm sợi kim loại:
Tùy theo phương pháp sản xuất sợi mà kích thước sợi có thể thơ, cũng có thể có kích thước dưới 1µm.
Khơng có khả năng chịu xoắố́n cao.
Kém bền nếu sản xuất theo phương pháp phủ. Có tính thẩử̉m mỹ cao và vơ cùng bắố́t mắố́t.
Có độ nóng chảy thấp, dễ bị sẫm màu, mất tính lấp lánh sau khi ủi hoặc ủi hơi ở nhiệt độ cao.
Dễ gây ngứa hoặc kích ứng cho da nhạy cảm. Thấm hút kém, gây nóng và khó chịu khi mặc.
2.1.7. Sợi tơ tằm
2.1.7.1. Lịch sử hình thành
Sợi tơ tằm - "Nữ hồng" của ngành thời trang là loại sợi có nguồn gơố́c động vật. Nó xuất hiện lâu đời và trải qua hàng ngàn năm phát triển. Ở Việt Nam khơi thuỷ của nghề ươm tơ dệt lụa là bà Vương Phi Ỷ Lan. Tại sao nói sợi tơ tằm sinh ra để bảo vệ sự sôố́ng. Kén tằm là pháo đài vững chắố́c chôố́ng lại kẻ thù ăn thịt, nó đủ độ bền, dai để khó có kẻ nào tấn cơng được. Kén tằm có khả năng cách nhiệt với mơi trường bên ngồi, giữ nhiệt độ ổn định bên trong kén, tạo mơi trường thơng thống cho con tằm phát triển thành con ngài.
Sợi tơ tằm được tằm nhả ra gồm hai sợi protein là Sericin và fibroin. Với sericin là lớp keo bao phủ cặp sợi fibroin, giúp kết các sợi fibroin thành kén.
2.1.7.2. Đặc điểm sợi tơ tằm
Sợi tơ tằm được cấu tạo từ hai sợi protein là lớp keo Sericin và fibroin chắố́p lại với nhau, nhưng khi được đưa vào sửử̉ dụng để dệt vải thì phải loại bỏ lớp keo là Sericin bằng phương pháp nấu chuỗi, nếu khơng bỏ lớp keo đó đi thì lớp keo đó sẽẽ̃ bị tan từ từ, làm
các sợi tơ dính vào với nhau khiến cho thuôố́c nhuộm, chất trợ, không thể liên kết vào được, làm tôố́n thời gian, để lâu dẫn tới phá hủy mạch.
Sợi tơ tằm khơng có cấu trúc tế bào, khác với bông và len, do là sợi đặc, rất dài, có khả năng trương nở giới hạn.
Là loại tơ có nguồn gơố́c động vật duy nhất có dạng tơ dọc filament, chỉ xếp sau polyester.
Thành phần trong tơ tằm gồm [8]: Fibroin: 70-80%
Cericin: 20-30%
Tạp chất tan trong ete: 0,4-0,6% Tạp chất tan trong rượu: 1,2-3,3%
2.1.7.3. Tính chất sợi tơ tằm
Tính chấấ́t vật lý
Tơ tằm có những tính chất vật lí như sau [8]: Độ ẩử̉m: 11%
Độ co ở trạng thái ướt: 0,9% Trọng lượng riêng: 1,3 g/cm3. Độ bền tương đôố́i: 5g/Den
Độ giãn ở trạng thái khô: 17-25% Độ giãn ở trạng thái ướt: 30% Mô đun cứng: 2,5g/Den
Bề mặt sợi tơ trơn nhẵn hơn len hoặc bông. Kém bền với ánh sáng mặt trời.
Có mặt cắố́t ngang là hình tam giác nên có khả năng khúc xạ ánh sáng rất tơố́t.
Có khả năng hút ẩử̉m tới 30 % nhưng vẫn tạo cảm giác ấm áp, thoải mái không bị lạnh khi tiếp xúc.
Có độ bền tương đơố́i gần bằng với nylon.
Do mạch phân tửử̉ duỗi thẳng, không gấp khúc, mức độ định hướng cao do đó có độ bền đứt cao, nhưng độ đàn hồi kém, các phân tửử̉ bị biến dạng một phần trước khi
trượt đi và đứt. Tuy nhiên lại có độ đàn hồi, độ bền cao hơn so với một sôố́ loại tơ thiên nhiên khác.
Chịu nhiệt kém, ở nhiệt độ cao hơn 100 độ C tơ tằm bị phá hủy.
Tính chấấ́t hóa học
Do có cấu trúc là sợi protein nên có tính chất hóa học tương tự với protein
Tác dụng với acid:
Acid hữu cơ lỗng khơng làm ảnh hưởng tới tơ tằm.
Acid vô cơ lỗng, nhiệt độ thấp khơng ảnh hưởng lớn tới tơ tằm, nhưng trong trường hợp cần sửử̉ dụng tới thì phải trung hòị̀a ngay sau khi dùng.
Acid vô cơ đặc, nhiệt độ cao làm tan tơ tằm.
Tác dụng với kiềm:
Tơ tằm rất kém bền ở môi trường kiềm, dễ bị phá hủy, tùy thuộc vào nhiệt độ, nồng độ, tính chất của kiềm.
Ngay cả dung dịch xà phòò̀ng cũng làm yếu tơ.
2.1.7.4. Ưu điểm
Vải lụa tơ tằm là sự mềm mại ,rủ nhẹc̣. Bên cạnh đó, lụa tơ tằm có sự đàn hồi tơố́t, thống mát, ánh sắố́c ngọc trai tơn lên sự sang trọng, thanh cao của người mặc.
2.1.7.5. Nhược điểm
Lụa dễ bị nhàu, nhăn và khó là phẳng.
Khi mặc trong điều kiện thời tiết lạnh, lụa dễ bị dính vào da. Giá thành khá cao so với những loại vải thông thường.
2.1.8. Sợi Polyester pha bông PES/CO
2.1.8.1. Nguồn gốc
Để tạo ra sự phong phú trong thời trang may mặc, đa dạng trong chất liệu, đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng, vừa có giá phải chăng mà vừa có chất lượng tơố́t thì Vải polyester pha bơng đã được ra đời. Nhằm tận dụng ưu thế của mỗi loại sợi, tạo loại sợi mới để dệt vải có những tính chất tơố́t của mỗi loại xơ.
Vải này thường được sửử̉ dụng để may quần áo mặc ngoài, quần áo thể thao, quần áo thu đơng. [9]
2.1.8.2. Đặc điểm PES/CO
Vải polyester pha bơng có đặc tính ít nhàu, độ giữ nếp cao, thời gian sửử̉ dụng lâu, ít chịu tác động của các vi sinh vật nhờ vào đặc tính của sợi polyester, dễ giặt, mau khơ, nhờ có đặc tính của một phần sợi bơng. Nhờ vào sự kết hợp này mà các khuyết điểm của loại sợi này bù đắố́p cho loại sợi kia, dẫn đến tạo ra được một loại sợi có đủ các tính chất tơố́t của polyester và bơng.
PES/CO thường có tỷ lệ pha giữa polyester và cotton là : 65/35; 67/33; 85/15. Tỷ lệ Polyester càng cao thì sợi càng bền, tuy nhiên sẽẽ̃ cứng và sẽẽ̃ kém hút ẩử̉m hơn. [9]
2.1.8.3. Tính chất sợi của PES/CO
Tính chấấ́t vật lý
Sợi PES/CO có độ bền cao, ít bám bẩử̉n, khơng chảy xệ, khơng co rút, khả năng thấm hút khơng q tơố́t, có tính chất của sợi polyester và bơng.
Tính chấấ́t hóa học
Do là sợi pha giữa polyester và bơng nên tính chất hóa học tương tự 2 sợi đó.
2.1.8.4. Ưu điểm
Nhanh khô, thấm hút tơố́t, bền đẹc̣p, khơng dễ bị nhàu,.. hầu như có mọi ưu điểm của cả hai loại vải polyester và cotton, Giá thành rẻ hơn so với các loại vải pha khác.
2.1.8.5. Nhược điểm
Với các sản phẩử̉m có phần trăm cotton cao thì giá thành khá cao, nhìn bề ngồi trơng vải cứng, tạo cho người mặc có cảm giác khơ.
2.2. Thuốc nhuộm
2.2.1. Phân loại thuốc nhuộm
Loại thuôố́c nhuộm mà công ty thường sửử̉ dụng
Thuôố́c nhuộm
2.2.1.1. Thuốc nhuộm hoạt tính
Cơng thức tổng qt: S-D-T-X, trong đó: S là nhóm tan, thường là SO3Na.
D gơố́c mang màu, thường là azo, antraquinon… T gơố́c mang nhóm hoạt tính
X nhóm hoạt tính
Tính chất của thố́c nhuộm: Tan được trong nước
Màu sắố́c tươi sáng, đủ các gam màu
Nhuộm được cho cellulose, PA, tơ tằm, len…
Độ bền màu tương đôố́i cao với giặt giũ, cọ sát và dung môi hữu cơ, độ bền màu với ánh sáng phụ thuộc vào cấu tạo hóa học của thố́c nhuộm.
Cơ chế nhuộm: quá trình nhuộm xảy ra hai phản ứng:
Phản ứng chính: là phản ứng giữa thố́c nhuộm và xơ sợi:
S-D-T-X + Cell_OH → S-D-T-O-Cell + HX
Thuôố́c nhuộm bắố́t màu lên xơ sợi nhờ liên kết hóa trị này cho nên độ bền màu tương đôố́i cao.
Phản ứng phụ: phản ứng phụ là phản ứng thủy phân thuôố́c nhuộm. Sau khi thố́c
nhuộm bị thủy phân thì nó khơng có khả năng liên kết với xơ sợi. Nó chỉ bám bên ngồi bề mặt xơ sợi. Nếu phần thuôố́c nhuộm này khơng được giặt ra khỏi vải thì vải sẽẽ̃ khơng đạt được độ bền màu cần thiết.
S-D-T-X + H-OH → S-D-T-O-H + HX
Q trình nhuộm phẩử̉m nhuộm hoạt tính thường chia thành hai bước:
Bước 1: nhuộm trong mơi trường trung tính có mặt mố́i điện li. Với sự có mặt
của mố́i điện ly sẽẽ̃ tăng khả năng hấp phụ của thuôố́c nhuộm vào xơ sợi.
Bước 2: sau khoảng thời gian nhuộm trong mơi trường trung tính ta chuyển dung
dịch nhuộm sang môi trường kiềm nhẹc̣. Thường dùng là Na2CO3 với pH = 10-11, ở bước 2 này thuôố́c nhuộm gắố́n màu lên xơ sợi.
Nhiệt độ nhuộm: tùy nhóm thố́c nhuộm sửử̉ dụng mà nhiệt độ nhuộm sẽẽ̃ khác nhau.
Nhà máy hiện đang sửử̉ dụng hai nhóm thố́c nhuộm là nhóm ấm với nhiệt độ nhuộm là 600C và nhóm nóng với nhiệt độ nhuộm là 800C.
Thương hiệu nhà máy đang sửử̉ dụng các loại thuôố́c nhuộm từ Trung Quôố́c, Hàn Quôố́c: Colavazol, Synozol, Megafix, Benfix…
2.2.1.2. Thuốc nhuộm phân tán
Đa sôố́ phần nhuộm phân tán là dẫn xuất của hợp chất antraquinon, monoazo. Độ tan trong nước thấp(<0,2 đến 8mg/l) ở 250C cho nên khi sản xuất thuôố́c nhuộm phải được nghiền thật mịn để cho nó dễ dàng phân tán trong nước.
Phẩử̉m nhuộm phân tán chủ yếu là dùng để nhuộm cho các loại xơ sợi có tính chất kỵ nước như PE, PA.
Cấu tạo hóa học của xơ có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng nhuộm màu bằng phẩử̉m nhuộm phân tán. Vì thế cùng một loại phẩử̉m nhuộm phân tán nhưng nó có thể bắố́t màu tơố́t và cho độ bền màu cao trên loại xơ này nhưng bắố́t màu trên các loại xơ khác thì kém và độ bền màu thấp.
Cơ chế thuốc nhuộm phân tán phản ứng lên xơ:
Polyester sau khi được đùn ra sợi cứng tại nhiệt độ cao, kéo sợi thì cùng với chất mang, áp suất, sau đó các phân tửử̉ thố́c nhuộm phân tán di chuyển di chuyển bám lên bề mặt xơ polyester. Nhiệt độ khi được tăng lên, xơ trương nở, làm tăng động năng các phân tửử̉ thuôố́c nhuộm và tăng tôố́c độ khuếch tán vào sợi. Bên trong cấu trúc xơ sợi các phân tửử̉ thuôố́c nhuộm được giữ bởi liên kết hydro và liên kết Van Der Waals.
Khi sửử̉ dụng phẩử̉m nhuộm phân tán cần chú ý đến 3 độ bền:
Độ bền thăng hoa: dễ bị thăng hoa nếu nhuộm liên tục hoặc nhuộm trên 150 độ C. Độ bền ánh sáng.
Nhiệt độ nhuộm màu:
Nhiệt độ tăng làm cho khả năng khuếch tán của thuôố́c nhuộm vào xơ sợi tăng. Nhiệt độ nhuộm tôố́i ưu của phẩử̉m nhuộm phân tán trên sợi polyester là 1300C. Đơố́i với các loại xơ sợi khác thì phải chú ý đến độ bền nhiệt của loại xơ sợi đó.
Thời gian nhuộm:
Tùy theo độ đậm, nhạt của màu mà ta có thời gian nhuộm khác nhau.
Khi nồng độ thuôố́c nhuộm thấp, các phân tửử̉ thuôố́c nhuộm dễ dàng hấp thụ vào xơ sợi do đoạn mạch của xơ cũng nhiều chỗ trôố́ng nên thời gian nhuộm ngắố́n.
Khi nồng độ thố́c nhuộm cao thì cần nhiều thời gian hơn do đoạn mạch của xơ cũng rất ít chỗ trơố́ng nên khả năng khuếch tán của xơ vào sợi sẽẽ̃ hạn chế hơn.
Chất này thường được sửử̉ dụng đơố́i với những mặt hàng có màu nhạt, hay những hàng làm trắố́ng.
Đôố́i với các loại xơ sợi, nhất là xơ bông mặc dù được tẩử̉y trắố́ng bằng chất oxy hóa như H2O2 nhưng nó khơng thể loại bỏ hết chất màu thiên nhiên của xơ sợi, do đó vải thường có ánh vàng. Chính vì thế, người ta dựng chất tăng trắố́ng quang học. Chất này có đặc điểm là khi nằm trong vải sợi có khả năng hấp phụ một sơố́ tia tửử̉ ngoại và phản xạ lại những tia có bước sóng dài hơn, chủ yếu là ánh sáng xanh và ánh sáng tím trong vùng thấy được. Những tia này sẽẽ̃ hợp nhất với sắố́c vàng còò̀n lại trên vải, làm cho vải trở nên trắố́ng.
Những chất này là những chất hữu cơ trung tính khơng màu hoặc có màu vàng nhạt.
2.3. Hố chất2.3.1. Acid 2.3.1. Acid
Trong các cơng đoạn xửử̉ lý hóa học vật liệu dệt sửử̉ dụng rất nhiều đến acid vô cơ và hữu cơ. Tùy theo yêu cầu của mỗi công đoạn xửử̉ lý mà dung dịch acid đóng vai tròị̀:
Là tác nhân để phân giải tạp chất của xơ sợi.
Tạo mơi trường cần thiết trong nhuộm, hồ hồn tất, cầm màu.
Trung hòị̀a kiềm còị̀n dư trên vải, sau các cơng đoạn xửử̉ lý bằng dung dịch kiềm. Là tác nhân phản ứng hóa học cho nhuộm và in hoa.
Tuy nhiên khi sửử̉ dụng dung dịch acid để xửử̉ lý cần phải chú ý: