Sau khi đó tẩy trắng bằng phương phỏp húa học, dự dựng chất tẩy nào độ trắng của khăn vẫn chưa đạt yờu cầu mới chỉ đạt 82-85% như vậy nếu tẩy thờm bằng phương phỏp húa học hiệu quả khụng cao gõy tốn kộm mà nhiều khi cũn làm hỏng sản phẩm. Để tăng trắng của khăn hơn nữa người ta phải
dựng biện phỏp tăng trắng quang học thực chất của quỏ trỡnh này là do hiệu quả quang học mang lại.
Điều này được giải thớch như sau:
Sắc vàng hay ỏnh vàng cũn lại sau khi tẩy bằng phương phỏp húa học rất khú khử sạch triệt để làm cho vải cú mầu trắng đục dựa vào nguyờn lý bổ trợ mầu của một số tia đơn sắc trong quang phổ ỏnh sỏng mặt trời thỡ tia vàng sẽ bị triệt tiờu khi kết hợp với tia xanh lam để thành tia vụ sắc (tia trắng) làm cho vật liệu sau tăng trắng cú độ trắng ỏnh xanh mà mắt ta cảm thụ thấy gần như chỳng đạt độ trắng (100%) tuyệt đối.
Chất tăng trắng quang học là những chất hữu cơ cú cấu tạo tương tự như thuốc nhuộm nhưng khụng cú mầu và chỳng cú khả năng hấp thụ cỏc tia tử ngoại của ỏnh sỏng mặt trời với bước súng λ= 400 - 450 nm nhưng tia này nằm ở phần đầu của miền quang phổ thấy được và cú mầu xanh tớm, mầu này sẽ trung hũa sắc vàng cũn lại trờn vật liệu làm cho khăn trở nờn khụng mầu và mắt ta cảm thấy trắng biếc.
* Cỏc chất tăng trắng dựng trong cụng nghệ dệt: cú ba loại.
+ Loại thứ nhất: gồm những chất hũa tan trong nước và phõn ly thành ion cú tỏc dụng tăng trắng mang điện tớch dương ( Cation) nờn được dựng để tăng trắng cho sản phẩm từ sợi PAN...
+ Loại thứ hai: gồm những chất hũa tan trong nước và phõn ly thành Ion cú tỏc dụng làm tăng trắng quang học mang điện tớch õm (anion) chỳng cú khả năng liờn kết với vật liệu tương tự như thuốc nhuộm trực tiếp nờn cú độ bền nhất định với giặt giũ, ỏnh sỏng, ...và dựng để lơ cho sản phẩm từ Xenlulụ, tơ tằm, len,....
+ Loại thứ ba: gồm những chất khụng hũa tan trong nước nờn khụng phõn ly thành ion chỳng được sản xuất ở dạng bột mịn phõn tỏn được dựng chủ yếu tăng trắng cho cỏc loại xơ tổng hợp kỵ nước.
Qua giới thiệu ở trờn đối với cỏc sản phẩm từ xơ bụng phải dựng chất tăng trắng quang học loại anion và tiến hành trong mụi trường kiềm yếu hoặc trung tớnh ở nhiệt độ 40 - 600C theo phương phỏp tận trớch ở cuối giai đoạn tẩy trắng húa học và lượng dựng chất tăng trắng quang học để lơ chỉ 0,01 - 0,5% so với khối lượng sản phẩm.
Chất tăng trắng quang học được nhiều hóng khỏc nhau sản xuất cung cấp cho cả ngành dệt và ngành giấy.
Chủ yếu dựng cho khăn bụng là : + Blancofor (do hóng Baye Sản xuất ). + Leacofo BSB ( do hóng Sondor sản xuất).
+ Hay Uvitex BHT, BHV(do hóng Ciba sản xuất).
2.4 - Kỹ thuật nhuộm khăn bụng.
Nhuộm là một quỏ trỡnh cụng nghệ phức tạp nhằm mục đớch tạo cho cỏc mặt hàng cú một mầu nhất định, khỏc với in hoa cú nhiều mầu nhuộm là một quỏ trỡnh chuyển thuốc nhuộm từ dung dịch vào xơ và cố định mầu trờn đú.
Quỏ trỡnh chuyển thuốc nhuộm vào xơ là một quỏ trỡnh phức tạp, khi nhuộm tận trớch ta nhỳng khăn hay sợi vào dung dịch nhuộm thỡ thuốc nhuộm sẽ bắt mầu vào khăn hay sợi.
Quỏ trỡnh nhuộm diễn ra nhanh hay chậm, đạt độ đều mầu, sõu mầu cao hay thấp và cú tận dụng được tối đa lượng thuốc nhuộm cú trong bể nhuộm hay khụng sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố đú là:
+ Bản chất của thuốc nhuộm. + Nhiệt độ nhuộm.
+ Chế độ chuyển động của vải và dung dịch.
+ Thành phần húa chất, chất trợ cú trong bể nhuộm và một số yờu cầu khỏc nữa,...
Khi nghiờn cứu quỏ trỡnh nhuộm người ta chia ra làm 4 giai đoạn dự cỏc giai đoạn này xảy ra đồng thời.
Giai đoạn 1: Thuốc nhuộm từ dung dịch khuếch tỏn đến bề mặt ngoài của xơ, giai đoạn này xảy ra nhanh nếu dung dịch được khuấy đều.
Giai đoạn 2: Thuốc nhuộm được hấp phụ lờn bề mặt ngoài của xơ quỏ trỡnh này xảy ra rất nhanh.
Giai đoạn 3: Là giai đoạn khuếch tỏn thuốc nhuộm vào trong xơ. giai đoạn xảy ra trong một thời gian dài nờn nú quyết định tốc độ của quỏ trỡnh nhuộm, trong quỏ trỡnh nhuộm đồng thời cựng khuếch tỏn thuốc nhuộm đó được hấp phụ lờn bề mặt xơ làm cho quỏ trỡnh nhuộm diễn ra liờn tục khi nhuộm dựa vào cấu tạo tớnh chất của thuốc nhuộm cũng như đặc điểm tớnh chất của xơ, xơ càng trương nở to kớch thước hạt thuốc nhuộm càng nhỏ thỡ mức độ khuếch tỏn thuốc nhuộm vào trong lừi xơ càng nhanh và ngược lại. Ngoài ra cũn phụ thuộc vào sự khuấy trộn của dung dịch cũng như chất hoạt động bề mặt và nhiệt độ nhuộm.
Giai đoạn 4: Là giai đoạn cố định mầu thuốc nhuộm trờn khăn trong giai đoạn này giữa thuốc nhuộm và xơ phỏt sinh cỏc lực tỏc dụng tương hỗ mà nhờ đú thuốc nhuộm cố định trờn xơ giữa xơ và thuốc nhuộm cú thể cú cỏc lực sau đõy:
- Lực vandecvan ( liờn kết do lực hút đẩy giữa cỏc phõn tử ) - Lực liờn kết hydro
- Liờn kết húa học ( liờn kết ion và liờn kết húa trị ) * Quỏ trỡnh nhuộm:
Mỗi lớp thuốc nhuộm cú thể nhuộm theo cỏc phương phỏp khỏc nhau như nhuộm giỏn đoạn hoặc nhuộm liờn tục ... do đặc điểm và tớnh chất của mặt hàng khăn bụng nờn tụi chọn phương phỏp nhuộm giỏn đoạn: khăn mặt bụng là sản phẩm sử dụng nhiều trong mụi trường nước tiếp xỳc với ỏnh sỏng nhiều đũi hỏi khăn phải cú độ bền mầu:
- Độ bền mầu ỏnh sỏng cao
Để đỏp ứng cỏc yờu cầu trờn của mặt hàng khăn bụng nờn trong phần thiết kế nhuộm mầu cho khăn bụng cần chỳ ý lựa chọn thuốc nhuộm cho hợp lý.
2.5- Chọn húa chất thuốc nhuộm sử dụng để nhuộm mầu
Như chúng ta đều biết nước ta hiện nay chưa chế tạo được thuốc nhuộm, dường như toàn bộ thuốc nhuộm đều phải nhập khẩu. Một số viện và trường đại học đang nghiờn cứu chế tạo nhưng vẫn cũn ở giai đoạn thử nghiệm. Thuốc nhuộm lại là loại vật tư khỏ đắt việc lắm vững tớnh năng của mỗi chủng loại, lựa chọn cho đỳng mặt hay để sử dụng bảo đảm đạt chất lượng và hiệu quả mầu sắc cao nhất mà lại tiết kiệm nhất là việc làm cần thiết. Do vậy trong phạm vi đồ ỏn này và do mặt hàng em thiết kế nờn em chọn hai lớp thuốc nhuộm: hoạt tớnh và hoàn nguyờn để nhuộm khăn. Vỡ hai lớp thuốc nhuộm này cú gam mầu phong phú, trang nhó và tươi sỏng rất hợp cho thị hiếu tiờu dựng của khỏch hàng mặt khỏc hai lớp thuốc nhuộm này rất thớch hợp nhuộm cho cỏc vải sợi thiờn nhiờn, cụng nghệ nhuộm đa dạng khụng quỏ phức tạp.
2.5.1: Thuốc nhuộm hoạt tớnh
Thuốc nhuộm hoạt tớnh là những hợp chất mầu, mà trong phõn tử của chỳng cú chứa nhúm nguyờn tử cú thể thực hiện mối liờn kết húa trị với vật liệu núi chung và xơ dệt núi riờng trong quỏ trỡnh nhuộm. Nhờ vậy mà chỳng cú độ bền mầu khỏ cao với gia cụng ướt, với ma sỏt và với nhiều chỉ tiờu khỏc như độ bền mầu ỏnh sỏng cao,…
Thuốc nhuộm hoạt tớnh bao gồm cỏc loại khỏc nhau về cấu tạo, phõn tử, phạm vi sử dụng và hoạt độ nhưng cú thể trỡnh bày dưới dạng tổng quỏt là:
S – R – T – X
S-R T-X Ở đõy:
S – là nhúm tạo cho phõn tử thuốc nhuộm hũa tan trong nước thường là cỏc nhúm như là -SO3Na, - COONa, - SO2CH3.
R – là phần mang mầu của phõn tử thuốc nhuộm nú khụng ảnh hưởng đến mối liờn kết giữa thuốc nhuộm và xơ, nú quyết định về mầu sắc, về độ bền mầu và với ỏnh sỏng và cỏc chỉ tiờu độ bền mầu khỏc, nờn việc chọn gốc R phải thỏa món được cỏc yờu cầu kể trờn. Những gốc mầu được chọn vào mục đớch này là mụnụ, điazụ, antraquynon, hoàn nguyờn đa vũng…
T-X- là nhúm hay gốc mang phản ứng (phần chứa nhúm hoạt động). Nú quyết định độ bền mầu của thuốc nhuộm. Hầu hết cỏc trường hợp sự tương tỏc của thuốc nhuộm hoạt tớnh với xơ là phản ứng nucleotin.
X – là nguyờn tử hay nhúm nguyờn tử cú khả năng tham gia phản ứng húa học gọi là nhúm phản ứng hay (nhúm hoạt tớnh). Khi nhuộm X cú thể mất đi hay bị thay đổi cấu tạo, nhưng nú khụng làm thay đổi mầu sắc thuốc nhuộm.
Nhúm phản ứng X của thuốc nhuộm hoạt tớnh rất khỏc nhau cú thể là nguyờn tử Clo hoặc cỏc nhúm nguyờn tử chưa no (-CH = CH2 -) trong một phõn tử thuốc nhuộm cú thể chứa một hoặc hai nhúm phản ứng. Khi tỏc dụng với xơ, giữa thuốc nhuộm và xenlulụ sẽ tạo thành mối liờn kết đồng húa trị, nhờ đú mà thuốc nhuộm bền vững với ma sỏt, gia cụng ướt và cỏc dung mụi hữu cơ khỏc.
Trong khi nhuộm, khi tiếp xỳc với vật liệu (xơ) thuốc nhuộm hoạt tớnh sẽ xảy ra đồng thời 2 phản ứng là: N = N SO 3Na NaO5S SO3Na NH C N C Cl N N C Cl
- Phản ứng với vật liệu (xơ) là phản ứng chớnh cú dạng tổng quỏt S-R- T-X + HO-xenlulụ → S-R-T-O xenlulụ + HX.
- Phản ứng với nước là phản ứng phụ (thủy phõn) làm giảm hiệu suất sử dụng thuốc vỡ vậy cần hạn chế:
S-R-T-X + HOH → S-R-T-OH-HX
Thuốc nhuộm hoạt tớnh khi bị thủy phõn khụng cũn phản ứng với xơ sợi, do vậy sau khi nhuộm cần giặt sạch để loại bỏ hết thuốc bỏm dớnh ở bề mặt ngoài của khăn để nõng cao độ bền mầu.
Khi nhuộm thuốc hoạt tớnh theo phương phỏp giỏn đoạn, quỏ trỡnh nhuộm được tiến hành theo hai bước:
+ Bước 1: Khăn được nhuộm trong dung dịch trung hũa chỉ chứa thuốc nhuộm và chất điện ly để thuốc nhuộm phõn bố đều trờn xơ.
+ Bước 2: Đưa kiềm vào dung dịch nhuộm thường là Na2CO3 (để thuốc nhuộm khụng bị thủy phõn ngoài dung dịch, nờn đưa Na2CO3 (để thuốc nhuộm khụng bị thủy phõn ngoài dung dịch, nờn đưa Na2CO3 vào ở bước 2).
Thuốc nhuộm hoạt tớnh cú mức độ hoạt động khỏc nhau.
Hoạt động là tớnh nhạy cảm của thuốc nhuộm khi phản ứng với vật liệu và cả khi phản ứng với nước.
- Những thuốc nhuộm cú độ hoạt động cao thỡ nhuộm ở nhiệt độ thấp (nhúm lạnh) lượng kiềm dựng thấp.
- Những thuốc cú độ hoạt động trung bỡnh thỡ nhuộm ở nhiệt độ õm lượng kiềm dựng vừa phải.
- Những thuốc cú độ hoạt động thấp thỡ nhuộm ở nhiệt độ cao (nhúm núng) và lượng kiềm dựng cao hơn.
- Để phõn loại thuốc nhuộm họat tớnh người ta dựng cỏc chỉ tiờu chớnh sau:
+ Theo cấu tạo húa học + Theo cơ chế nhuộm + Theo cụng nghệ nhuộm
+ Theo mức độ giặt sạch phần thuốc nhuộm đó bị thủy phõn
* Hiện nay thuốc nhuộm hoạt tớnh được rất nhiều cỏc hóng chế tạo trờn thế giới sản xuất việc lựa chọn một hóng chế tạo để mua cũng là một vấn đề quan tõm cho người kỹ thuật nhuộm bởi đõy khụng chỉ là vấn đề kinh tế mà cũn cú yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nhuộm việc lựa chọn thuốc nhuộm của một số hóng nổi tiờng cú là rất tốt đến chất lượng của sản phẩm tuy nhiờn nú lại hạn chế phần nào đến khả năng cạnh tranh về giỏ của sản phẩm trờn thị trường. Cũn nếu ta chọn thuốc nhuộm của một số hóng đến từ Trung Quốc thỡ chỳng ta lại tiết kiệm được chi phớ đảm bảo cạnh tranh về giỏ cả sản phẩm tuy nhiờn chất lượng của sản phẩm lại bị hạn chế nhiều.
Trong phạm vi đồ ỏn này vỡ là mặt hàng được thiết kế là vải khăn yờu cầu độ bền mầu cao khi sử dụng, bền mầu với gia cụng ướt và ỏnh sỏng ,....nờn tụi chọn thuốc nhuộm hoạt tớnh của một số hóng uy tớn trờn thế giới như Ciba, Bayer.
TấN MẫT SỐ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH VÀ HÃNG SẢN XUẤT
Nhúm T-X
Tờn thương
phẩm
Nơi, hóng sản
xuất
Cấu tạo húa học Tờn gọi, nhuộm
cho loại xơ
1 2 3 4 Điclo triazin (xenlulụ) Procion M Ostazin C Mika cion Helactil F ICI Sec và slovackia Nhật Bản Ba Lan Monoclotriazin (xenlulụ, len) Procion H Cibacron Ostazin H Helactil D ICI Ciba Sec và slovackia Ba Lan Triclo pirimidin (xenlulụ) Drinmaren Reacton Sandoz Geidy Diclo quinoxalin (xenlulụ) Levatix E Bayer Diclo piridazol (xenlulụ) Primazin P BASF Ftalazin (xenlulụ) Reateco Bayer
-NH-CO-CH2- Cl Axylhalogen Cibalam Ciba
N C N C N C Cl N C N C N C NH-R Cl C C C N C N Cl Cl NH-R Cl N C C N Cl Cl Cl – C C = N C – C Cl O N – C N C Cl Cl N
- CO-Cl - SO2 – CH2 – CH2 – OSO3Na - SO2 – NH-(CH2)2- OS3Na -NH-CO-CH=CH2 Vinyl sunfon (Xenlulụ,len) Vinyl sunfamit (xenlulụ) acrylamit (len) Ostazin Remazol Rema lan Genafix Levatix Primasin Cibacrolam Sec và Sbvakia Hoechst Mỹ Mỹ Beyer BASF Ciba
2.5.2: Thuốc nhuộm hoàn nguyờn
Thuốc nhuộm hoàn nguyờn là chất mầu hữu cơ, khụng hũa tan trong nước, cú cấu tạo húa học và mầu sắc khỏc nhau nhưng cú tớnh chất chung là chứa nhúm xeton trong phõn tử và cú dạng tổng quỏt.
Thuốc nhuộm hoàn nguyờn là lớp thuốc nhuộm cú đủ gam mầu, mầu sắc tươi sỏng, cú độ bền gia cụng ướt và ỏnh sỏng cao, nhưng độ bền mầu ma sỏt ở mức độ trung bỡnh.
Thuốc nhuộm hoàn nguyờn khụng tan trong nước nhưng do chứa nhúm xeton cho nờn nú cú thể chuyển về dạng hũa tan dưới tỏc dụng của chất khử và trong mụi trường kiềm để thực hiện quỏ trỡnh nhuộm.
Thuốc nhuộm hoàn nguyờn khi nhuộm phải cú mặt của kiềm cho nờn nú được dựng để nhuộm cho những vật liệu làm từ xơ bụng (xenlulụ) là chớnh.
Do đặc điểm của nhúm xeton R C = O, dưới tỏc dụng của chất khử (Na2S2O4) nó bị khử về dạng layco axit R C-OH dưới tỏc dụng của kiềm (NaOH) dạng layco axit chuyển về dạng layco bazơ R C – ONa.
Ở dạng lauco bazơ khụng những thuốc nhuộm tan được trong nước mà cũn ỏi lực với xenlulụ. Vỡ vậy nú bắt mầu vào khăn rất nhanh (cú tớnh tự
nhuộm) ở dạng này thuốc nhuộm rất dễ bị thủy phõn về dạng layco axit và với tỏc dụng của chất oxy húa (oxi khụng khớ hoặc H2O2) dạng layco axit rất dễ chuyển về dạng khụng tan ban đầu. R C = O.
Cỏc quỏ trỡnh được biểu diễn bằng phương trỡnh sau:
Thuốc nhuộm hoàng nguyờn cú thể nhuộm ở nhiều dạng khỏc nhau đú là:
- Phương phỏp layco bazơ hay gọi là phương phỏp kiềm khử. - Phương phỏp layco axit
- Phương phỏp huyền phự
Phương phỏp nhuộm layco bazơ được sử dụng rộng rói trước đõy trong cỏc xớ nghiệp, nhưng do cú một số nhược điểm nờn gần đõy cỏc xớ nghiệp đó chuyển sang nhuộm hoàn nguyờn ở dạng huyền phự, vỡ nhuộm theo phương phỏp laycobazơ rất khú đạt được độ đều mầu cao khi nhuộm mầu trung và nhuộm màu đậm.
Phương phỏp nhuộm layco axit đó khắc phục được những điểm yếu nờu trờn song vẫn cũn khú khăn là khõu chuẩn bị dung dịch nhuộm phức tạp, mất rất nhiều thời gian. Cũn phương phỏp huyền phự khắc phục được tất cả những nhược điểm trờn. Nờn trong đồ ỏn này tụi chọn phương phỏp huyền phự để nhuộm khăn bụng.
Thực chất của phương phỏp huyền phự là đưa thuốc nhuộm ở dạng phõn tỏn cao vào khăn ở dạng nay thuốc nhuộm chưa cú ỏi lực với xenlulụ, nờn khi ngấm bằng dung dịch huyền phự thuốc nhuộm dễ phõn phối đều trờn xơ. Sau đú thuốc nhuộm được khử trực tiếp trờn xơ khi cú mặt của kiềm, chất khử ở nhiệt độ thớch hợp, tạo thành hợp chất layco bazơ khuếch tỏn sõu vào
R C = O R C – O – OH R C – ONa [+H] +[O]
+NaOH +H2O Dạng
bờn trong lừi xơ và cú ỏi lực liờn kết với xenlulụ, sau đú được tỏch bớt kiềm
