ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ , NHUỘM VÀ HOÀN TẤT VẢI DỆT THOI TỪ SỢI COTTON 100% MAY ÁO SƠ MI

❖ Hóa chất sử dụng trong quá trình tẩy Trong quá trình tẩy dùng rất nhiều loại hóa chất nhưng để thích hợp với vải cotton thì ta sử dụng các chất tẩy như: Natri hipoclorit NaClO, Clorua

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHÓA : 14

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ, NHUỘM VÀ HOÀN TẤT VẢI DỆT THOI TỪ SỢI COTTON

100% MAY ÁO SƠ MI

Sinh viên: Đỗ Thị Thúy MSV: 2019607322

GV hướng dẫn:

Lớp: Công nghệ vật liệu dệt, may – K14

Hà Nội – Năm 2022

1.1.1.1 Lịch sử ra đời của những chiếc áo sơ mi 101.1.1.2 Một số kiểu dệt dùng may áo sơ mi 13

1.3. Tổng quan về công nghệ và hóa chất sử dụng cho vải cotton 22

1.3.2.1 Các loại thuốc nhuộm sử dụng cho Cotton 27

1.3.4.1 Công nghệ hòa tất vải Cotton 37

2.2.2.2 Thiết bị công nghệ nấu tẩy đồng thời 45 462.2.2.3 Thiết bị và công nghệ nhuộm 46

2.2.2.5 Thiết bị và công nghệ định hình kết hợp làm mềm

512.2.2.6 Thiết bị và công nghệ xử lý phòng co 54

3.1.2 Số lượng máy kiểm vải 58

3.1.4 Số lượng máy nấu tẩy trắng đồng thời 58

3.2.1 Lượng hóa chất sử dụng trong công đoạn nấu tẩy 583.2.2 Lượng hóa chất sử dụng trong công đoạn tăng tắng và

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1 1: Áo sơ mi thời đầuÁo sơ mi thời đầu 9Hình 1 2: Áo sơ mi trắng dành cho vương giả 10

Hình 2 1: Sơ đồ quy trình công nghệ tiền xử lý – nhuộm- hoàn tất vải

Hình 2 2: Máy kiểm tra vải tự động định biên 43

Hình 2 4: Hệ thống giũ hồ, nấu, tẩy liên tục của hãng Swastik 46

Hình 2 10: Mô hình hệ thống phòng co “super shrink” 54Hình 2 11: Sơ đồ hệ thống phòng co “super shrink” 54Hình 2 12: Bộ phận phòng co của thiết bị “ super shrink” 55

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành dệt may đang có vị trí quan trọng trong nền kinh tế của nhiềuquốc gia vì nó phục vụ nhu cầu tất yếu của con người, giải quyết được nhiềuviệc làm cho lao động xã hội và tạo điều kiện cân bằng xuất nhập khẩu Quátrình phát triển của các nước công nghiệp tiên tiến như Anh, Pháp, Nhật.trước đây, cũng như Hàn Quốc, Đài Loan, Singapore Hàng năm xuất khẩusản phẩm dệt kim đóng góp vào việc kim ngạch xuất khảua của nước ta, thungoại tệ về cho đất nước Kim ngạch xuất khẩu hàng dệt may năm 2021 ướctính đạt 39 tỷ USD (+11,2% so với cùng kỳ và +0,3% so với năm 2019).Năm

2017 Việt Nam xuất khẩu đi áo sơ mi đạt kim ngạch là 46,96 tỷ đồng

Đối với hàng dệt thoi may sơ mi trên thị trường thì rất nhiều loại tùytheo đối tượng phục vụ khác nhau mà các loại vải khác nhau Đối với các mặthàng vải Cotton là chất liệu phổ biến hiện nay, có thể được đan, dệt với độdày, mịn, trọng lượng khác nhau nên có thể sử dụng để may hầu hết các trangphục

Do đó, sản phẩm áo sơ mi được làm từ nguyên liệu Cotton làm cho áođược ưu việt Với những ưu điểm vốn có của xơ thiên nhiên thân thiện, cótính hút ẩm tốt

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1 Phân tích và lựa chọn mặt hàng

Những thành quả của sự phát triển về công nghệ đem lại cho cuộcsống ngày càng đầy đủ về tinh thần Chính vì lẽ đó, sự cải tiến về công nghệ

và trang thiết bị trong sản xuất vải dệt không thoi đã nâng cao chất lượng sảnphẩm và đem lại lợi ích kinh tế cho nhà sản xuất

Nguyên liệu vải cotton chính là được làm từ sợi bông Khi con người

đã biết trồng cây bông vải để lấy quả bông làm nghề dệt vải Khi quả bông đãsẵn sàng, nó sẽ tự bung ra, lúc này con người sẽ đi thu hoạch bông, mang về,sau đó phân loại sợi bông, bông được tẩy qua, đưa qua công đoạn kéo sợidùng làm vải dệt và sản xuất quần áo

Vải bông là nguyên liệu thiên nhiên được sử dụng phổ biến và rộng rãitrong toàn ngành dệt may Với những tính chất nổi trội như có độ bền cao,khi giặt nhanh khô, khả năng hút ẩm, thấm mồ hôi, giảm nhiệt, mang lại

sự thoải mái cho người mặc Nhưng nhược điểm của xơ bông là dễ nhàunát, khó giữ nếp, vải thô, khá cứng nên khả năng co giãn

1.1.1 Giới thiệu về áo sơ mi

Chiếc áo sơ mi đã trở nên quá đỗi quen thuộc và nó dường như làchiếc áo không thể thiếu trong tủ đồ ở mọi lứa tuổi Nhắc đến áo sơ mi đây làmột loại trang phục phổ biến nhất: từ chất liệu đa dạng, kiểu dáng, màu sắcphong phú cùng với những đường nét cách tân thay đổi qua từng thời kì với

sự hiện hữu của các phong cách thời trang cụ thể cùng với sự phát triển của

sơ mi là những chất liệu và màu sắc dùng để may áo cũng thay đổi theo

1.1.1.1 Lịch sử ra đời của những chiếc áo sơ mi

Áo sơ mi (bắt nguồn từ tiếng Pháp: chemise) là loại hàng may mặc bao bọclấy thân mình và hai cánh tay của cơ thể Ở thế kỷ 19, sơ mi là một loại áo lótbằng vải dệt mặc sát da thịt Ngày nay, sơ mi có cổ áo, tay áo và hàng nút

phía trước Vải bông (cotton) là vật liệu được dùng nhiều nhất, ngoài ra còn cóvải lanh, lụa và vật liệu thuần tổng hợp hay có pha lẫn sợi bông.

Sau đây là các giai đoạn phát triển ra những chiếc áo sơ mi:

Thuở sơ khai, Những mảnh giống như chiếc áo sơ mi đầu tiên được

các nhà khảo cổ học tìm thấy có niên đại 3000 năm TCN và đây cũng là niênđại đánh dấu trang phục được bảo tồn lâu đời nhất trên thế giới - một chiếc áo

sơ mi vải lanh từ Ai Cập cổ đại Đến thế kỷ 16 "Áo sơ mi nửa" hay "áo sơ migiả - sham” là trang phục phổ biến của nam giới vào thời điểm này Nó nhưmột lớp trang trí, chỉ che phần trên của ngực và được mặc bên ngoài mộtchiếc áo khác

Hình 1 1: Áo sơ mi thời đầuÁo sơ mi thời đầu

Thế kỷ 18 giai đoạn tiền đề cho sự phát triển, chiếc áo sơ mi giả kia

dần có sự phát triển về chiều dài, phần diềm cổ được thiết kế khá cao và đặcsắc Áo giai đoạn này vẫn được mặc bằng cách kéo chồng qua đầu vì hàng nútgài vẫn chưa xuất hiện Vào đầu thế kỷ XVIII, áo sơ mi đã được coi trọng nhưhàng may mặc theo đúng nghĩa của chúng vì mọi người chú trọng đến việc

mặc vải lanh sạch sẽ, đã giúp chiếc áo sơ mi trở nên nổi bật hơn như mộttrang phục cần thiết của nam giới.

Đến giữa thế kỷ 19, áo sơ mi đã bắt đầu được thiết kế ôm theo hìnhdáng cơ thể, có sự đa dạng về màu sắc để phù hợp với nhiều mục đích khácnhau Tùy nhiên, áo sơ mi trắng vẫn được coi như một biểu tượng của sựthịnh vượng, vương giả

Hình 1 2: Áo sơ mi trắng dành cho vương giảSau thế chiến thứ nhất, chiếc áo sơ mi đã bước vào cuộc cách tân táobạo: loại bỏ chiếc cổ bèo hàng cúc áo ra đời và dần thinh thành Đến nhữngnăm 1950: Sự kết hợp giữa sơ mi và cravat đã trở nên phổ biến với cácchuyên gia tại NASA và nhân viên văn phòng thế hệ mới

Ngày nay, sơ mi không còn dừng lại ở trang phục lịch lãm dành cho

Hình 1 3: Áo sơ mi namdoanh nhân Công nghệ 4.0 đã khiến sơ mi có thêm những tính năng mới vượt

trội mà sơ mi trước đây chưa hề có Điển hình là sợi vả chống bám bẩn,chống nhăn, chống tia cực tím, khách khuẩn… để bảo về sức khỏe cho ngườimặc.

Dù là ở thời kì nào áo sơ mi vẫn thể hiện những vai trò nhất định củamình Nếu sơ mi thời Trung cổ là một sản phẩm thiết yếu dành cho phái nam

để lót trong thay vì định hình phong cách thời trang hiện nay, áo sơ mi có thểxem như một trang phục phổ biến bậc nhất, cũng có thể sử dụng như một phụkiện để khoác ngoài, để buộc vạt ngang eo và để phối với rất nhiều trang phụckhác nhằm xây dựng một hình ảnh nhất định của cá nhân

Hình 1 4:Áo sơ mi hiện đạiTrong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, việc dần hình hành nhữngquy chuẩn về mặt trang phục làm việc tại các doanh nghiệp, tổ chức giúp chochiếc áp sơ mi khẳng định vị trí tiên phong của mình trong bản đồ trong thờitrang Đại bộ phận doanh nghiệp luôn lựa chọn áo sơ mi làm đồng phụcdoang nghiệp Đối với học sinh cũng lấy chiếc áo sơ mi là quy chuẩn đồngphục trong trường học

Với những ưu thế không kén người mặc, những chiếc sơ mi nam, sơ

mi nữ sẽ luôn song hành cùng guồng quay thời trang hiện, mang đến chongười mặc vẻ hiện đại, sang trọng mà lịch sự

1.1.1.2 Một số kiểu dệt dùng may áo sơ mi

Hầu hết tất cả các loại vải sợi may áo sơ mi được phân chia thành 6cách dệt chính: Twill, Poplin, Pintpoint, Oxford, Herringbone, End-On-End.Loại vải bạn chọn sẽ tùy thuộc vào dịp bạn mặc chiếc áo sơ mi và kiểu dáng

mà bạn mong muốn

❖ Twill

Vải Twill là cách dệt sử dụng lần lượt 2 sợi vải ngang nằm dưới và sau

đó là nằm trên 2 sợi vải dọc tạo nên một bề mặt các đường vân chéo đặc biệt

Do các sọc chéo nổi, vải Twill thường mềm mại, có khả năng chống nhăn khátốt và dễ dàng là ủi Nhược điểm của loại vải này là khó giặt hơn nếu bạn làm

ố vải và nhìn ít bắt mắt hơn Vải Twill là một lựa chọn tốt nếu bạn thích vảimềm mại và dày hơn Chất liệu này thích hợp cho các dịp trang trọng hoặcmặc thường ngày

Hình 1 5: kiểu dệt Twill

❖ Poplin

Vải Poplin là loại vải được dệt từ các sợi bông với kết cấu là cácđường đan chéo nhau đơn giản Loại vải này có trọng lượng nhẹ, mát mẻ vàtương đối mềm mượt Vải Poplin có bề mặt láng hơn vải Pintpoint và Oxford

và cũng vì lý do đó nó thích hợp để mặc bên trong các bộ âu phục và trongnhững ngày ấm áp

Hình 1 7: Kiểu dệt Pinpoint

❖ Oxford

Oxford là loại vải có cấu trúc dệt dạng rổ với sự liên kết từ những sợingang và dọc Trong khi các loại vải khác sẽ có màu sắc rõ rệt, thì ở loại vảinày bề mặt vải sẽ xuất hiện các tông màu khác nhau Một chiếc áo sơ miOxford thực sự không phải là lựa chọn sáng suốt cho một cuộc dạo chơi buổi

tối hoặc dành cho trang phục công sở, những thích hợp dịp cuối tuần Vải

Oxford dày dặn và ấm áp, thích hợp mặc trong những ngày mát mẻ

Hình 1 8: Kiểu dệt Oxford

❖ Herringbone

Vải Herringbone là loại vải được dệt chéo với mô hình các đườngzigzag đảo ngược hoặc như một bộ xương cá Loại vải này có khả năng chịunước cao hơn loại vải trơn Với những tính năng ưu việt thì vải Herringbonecũng là sự lựa chọ thích hợp vì khi giặt vải khô một cách nhanh chóng và dễdàng là ủi Vải Herringbone mềm mại, kết cấu vải tạo sự ấm áp và có bề mặtbóng nhẹ

Hình 1 9: Kiểu dệt Herrmgbone

❖ End-On-End

Vải End-On-End là loại vải mềm mại mang sự kết hợp tinh tế giữahai hoặc nhiều sợi vải khác màu nhau để tạo ra loại vải hai tông màu Ưuđiểm của loại vải này là trọng lượng nhẹ và bề mặt sắc nét, vải sơ mi End-On-End là sự lựa chọn hoàn hảo cho những ngày ấm áp.

Hình 1 10: End-On-End1.1.2 Giới thiệu về vải may áo sơ mi

❖ Vải nguyên liệu từ Kate silk

Vải kate không chỉ được ứng dụng trong mảng may in sơ mi đồngphục Mà còn là chất liệu khá quen thuộc đối với các ngành thời trang khác Ởmảng may sơ mi đồng phục, vải kate nhận được sự chú ý của đông đảo doanhnghiệp khi có ý định may đồng phục

Vải Kate silk ưu điểm là dễ mặc, không nhăn, bền màu, thoáng mát,

dễ sử dụng , dễ giặt và dễ ủi Loại này có khả năng thấm hút mồ hôi kém hơn

so với các loại vải khác, tuy nhiên vẫn được chọn bởi giá thành khá rẻ, phùhợp với học sinh và người thu nhập trung bình

❖ Vải nguyên liệu từ 100% Cotton

Đây là loại khá được ưa chuộng vì sự phổ biến của nó và khả năngthấm hút mồ hôi cực tốt, rất thích hợp vào vùng khí hậu nóng ẩm Việt Nam.Tuy nhiên, giá thành của nó thì rất cao, thường để thiết kê các loại trang phụccao cấp

1.2 Tổng quan về nguyên liệu

Mặt hàng trong bài đồ án này là vải dệt thoi 100% Cotton nên thànhphần nguyên liệu ở đây ta chỉ sử dụng chính là xơ bông

Xơ bông là loại xơ thiên nhiên đã được loại người sử dụng từ lâu đờicho như cầu may mặc và chiếm số lượng lớn trong tổng số xơ dùng trongngành dệt may của nước ta cũng như trên thế giới

1.2.1 Đặc điểm cấu cạo của xơ bông

Xơ bông thu hoạch từ quả của cây bông, có danh từ thực vật học làGossipinum, nó là một tế bào thực vật có hình dài dẹt với nhiều thành mỏng

và một rãnh nhỏ trong lõi xơ chứa nguyên sinh chất làm nhiệm vụ nuôi xơ,Tùy theo giống và điều kiện trồng trọt mà chiều dài trung bình của xơ bông cóthể trong khoảng từ 22 đến 50 mm, còn đường kính trung bình của xơ từ18÷25µm (1µ - 106m) Khối lượng riêng của xơ bông là 1,53g/cm3 Ở điềukiện chuẩn xơ bông có hàm ẩm là 8÷8,5% Trong xơ các phân tử không nằmriêng biệt mà liên kết chặt chẽ với nhau bằng lực tương tác giữa các phân tửVandervan, lực này thể hiện tác dụng khi khoảng cách giữa hai phân tử tronggiới hạn 0,25 – 0,6 nm

1.2.2 Cấu trúc xơ bông

Khi quan sát bằng kính hiển vi sẽ thấy xơ bông có hình dẹt, đầu trênnhọn khép kín và sợi có cấu trúc dài, nó có hình dạng tấm xoắn vào nhau

Bông thấm không xoắn tự nhiên, trong quá trình hoàn thiện finishing làmchúng phồng nên, thẳng, mịn, tròn hơn và bề mặt sáng hơn Trong côngnghiệp dệt kim, xơ bông được chia làm nhiều cấp tùy theo độ dài, độ xoắn, độđồng nhất, độ trắng, tỷ lệ tạp chất và nhiều chỉ tiêu khác Sợi bông dùng chodệt kim thưng là loại chải kỹ, có chỉ số cao, kéo từ loại bông tổt nhất, xơ dài

Qua các số liệu trên cho thấy tạo chất thiên nhiên chiếm 6%, chủ yếu

là xenlulo chiếm 94% Những loại bông chín chưa kỹ, nghĩa là thu hoạch non,thường chiếm tỷ lệ xenlulo thấp và chứa nhiều tạp chất

Ngoài ra các bông được thu hoạch cũng chứa những tạp chất khác:

- Màu tự nhiên của bông

Trong đó thành phần chứa chất Lignin, đây là một trong số chấtkhó tách sạch nhất

1.2.3 Thành phần hóa học

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

Về cấu tạo hóa học, xenlulo thuộc về lớp hydrat cacbon cấu tạo từ 3nguyên tố: cacbon, hydro, oxi Mạch phân tử của xenlulo rất dài còn gọi là đạiphân tử, hợp thành từ nhiều khâu đơn giản hay mắt xích giống hệt nhau Cáckhâu đơn giản này là gốc d-gluco-pyrano có công thức là (C6H10O5)n hay[C6H7O2(OH)3]ntrong đó n có thể nằm trong khoảng 5000-14000

Công thức cấu tạo của xenlulo dạng tổng quát:

Hình 1 11: Cấu tạo của xenluloNhờ có mạch đại phân tử của xenlulo có chứa 3 nhóm hidroxyl tự do(nhóm –OH), tổng số nhóm trong toàn mạch rất lớn Vì vậy, xơ xenlulo dễthấm nước, dễ hút ẩm, dễ hút mồ hôi và dễ trương nở khi ngâm trong nước sovới các xơ tổng hợp

1.2.4 Tính chất của xơ bông

❖ Độ bền với axit

Xenlulo rất kém bền với tác dụng axit, nhất là các axit mạnh như:HCl, H2SO4, HNO3, đặc biệt là các dung dịch axit đậm đặc và ở nhiệt độ cao.Dưới dạng của các dung dịch axit, mạch đại phân tử của xenlulo sẽ bị thủyphân và đứt thành nhiều đoạn ngắn làm cho độ bền cơ học của nó giảm đinhanh chóng.

❖ Độ bền với bazo

Xenlulo tương đối bền với các dung dịch kiềm, vì vậy người ra vẫndùng các dung dịch xút loãng (10÷ 30g/l) để nấu vải bông và dung dịch xútđậm dặc (280 ÷ 300g/l) để làm bóng vải bông Tuy nhiên nên có mặt đồngthời kiềm và oxi của không khí ở nhiệt độ cao thì xenlulo sẽ bị oxi hóa làmcho độ bền cơ học của nó bị giảm Vì vậy khi xử lý bông bằng dung dịchkiềm ở nhiệt độ cao người ta thường dùng các thiết bị kín và khuẻ hết khôngkhí ra khỏi thiết bị hoặc thêm chất khử vào dung dịch

❖ Độ bền với muối

Các dung dịch muối trung bình (như NaCl, Na2SO4, ) không ảnhhưởng gì đến xenlulo; còn các muối có tính axit (như NaHSO4, NaH2PO4, )cũng có tác dụng thủy phân xenlulo như axit nhưng có mức độ thấp hơn Cácdung dịch muối có kiềm (như Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, ) cũng có tác dụngvới xơ xenlulo như các dung dịch kiềm nhưng ở mức độ yếu hơn Xenlulotrương nở mạnh và hòa tan dần trong dung dịch dậm đặc của các muối: LiI,LiCNS, KCNS Đặc biệt xenlulo hòa tan trong dung dịch đồng amoniac[Cu(NH3)m(OH)2]

❖ Độ bền với chất khử và chất oxi hóa

Xelulo bền với tác dụng của chất khử, còn dưới tác dụng của chất oxihóa sẽ biến thành oxi xenlulo, 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 loại

chất oxi hóa và điều kiện chịu tác dụng cụ thể mà xenlulo bị oxi hóa it haynhiều.

❖ Độ bền nhiệt

Xenlulo 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; xenlulo vẫn chưa bị tổn thương

gì đáng kể Nhưng ở nhiệt độ 2700C xenlulo bắt đầu bị vàng và bị phá hủycục bộ, từ 370 ÷ 4000C trở lê nó bắt đầu bị nhiệt hủy, mạch phân tử cắt ngắnnên giòn, dễ nghiền nát

Kết luận: Vải dệt thoi có thành phần 100% Cotton là loại vải đặctrưng có khả năng thấm nước mồ hôi tốt, khi may mặc khá thoáng mát, vảimềm, nhẹ và đàn hồi tốt Nhờ các dặc trưng cơ bản của vải dệt thoi mà hiệnnay trên thị trường vải có thành phần 100% Cotton luôn là sự lựa chọn ưutiên của người tiêu dụng Vì vậy mà trên thị trường hiện nay có nhiều mẫu

mã kiểu dệt cho mặt hàng này

1.3 Tổng quan về công nghệ và hóa chất sử dụng cho vải cotton

1.3.1 Quá trình tiền xử lý

Tiền xử lý là công đoạn quan trọng để đạt được chất lượng nhuộm và

xử lý hoàn tất do các sản phẩm mộc đều khô cứng khó thấm các dung dịchhóa chất khác Quá trình tiền xử lý là làm sạch các tạp chất có trên vải để tăngkhả năng thấm hút hóa chất và thuốc nhuộm do vải, giúp cho quá trình nhuộmđược đều màu hơn, đảm bảo sản phẩm sau nhuộm, màu được tươi hơn VảiCotton gồm chứa rất nhiều các tạp chất, vì vậy để tiền xử lý cho loại vải nàycần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải đảm bảo xử lý sạch thành phẩn của xơ với mức độ cho phép

- Phải hạn chế đến mức thấp nhất khả năng làm tổn hại một trong cácthành phẩn của vải;

- Phải đảm bảo quy trình công nghệ gọn nhẹ, không quá kéo dài

1.3.1.1 Tạp chất trong vải

Tạp chất trong xơ bông gồm có hợp chất chứa Nito, sáp thực vật,pectin, lignin, chất màu thiên nhiên, tro

Hợp chất chứa Nito: Hợp chất này được chia thành hai phần, phần

thứ nhất chiếm 15-17% khối lượng chung và có thể tách ra khỏi xơ khi xử lývới nước cất ở 600C trong thời gian 60 phút, phần thứ hai chiếm 80-85%khối lượng chung nhưng phần này khó tách hơn và khi gia công với dungdịch xút loãng ở nhiệt độ sôi trong nhiều giờ nó cũng không bị tách khỏi xơhoàn toàn

Sáp thực vật: là hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hữu cơ khác nhau,

được tách ra khỏi xơ bằng biện pháp nhũ hóa bằng dung dịch của các hác hấthoạt động bề mặt

Chất Pectin: Thành phần chủ yếu của pectin là axit pectin, gồm có

phần không tan trong nước và phần tan trong nước Xơ bông càng chin thìhàm lượng pectin càng thấp Có thể tách hoàn toàn pectin ra khỏi xơ bôngbằng dung dịch kiềm ở nhiệt độ cao

Ligin: Có cấu tạo phức tạp và có thể làm sạch bởi các tác nhân Clo

hóa, oxi hóa, kiềm háo để hòa tan tách ra khỏi vải

Chất màu thiên nhiên: Xơ càng non chất màu thiên nhiên càng nhiều,

chất màu thiên nhien thường dạng pigment được tách ra khỏi xơ bởi tác nhânoxi hóa vì thế quá trình tẩy trắng chất màu thiên nhiên sẽ bị loại ra khỏi vải

Tro: Độ chin của xơ càng cao thì độ tro của xơ càng giảm, thành phần

tro gồm có Fe2O3, Al2O3, NaCl, MgO Muối Canxi và Kali chiếm gần 90%tổng số lượng tro

1.3.1.2 Hóa chất được sử dụng

❖ Hóa chất sử dụng trong quá trình nấu vải

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

thủy phân các tạp chất thiên nhiên của xơ bông và xà phòng, các axit béo cótrong dầu mỡ, chất bôi trơn, biến chúng thành dạng dễ tan và dễ giặt sạch rakhỏi vải Ngoài xút còn làm cho xenlulo trương nở để tang độ xốp, tang độmềm mại, độ mao dẫn và bảo vệ keo

NaHSO 3 (natri bisunfit): Có tác dụng ngăn ngừa tác dụng của oxi

không khí trong nồi nấu khi có mặt kiềm ở nhiệt độ cao, NaHSO3là chất khửyếu sẽ tác dụng với oxi trong nồi nấu giảm sự oxi hóa xenlulo qua đó hạn chế

sự giảm bền của vải

Na 2 SiO 3 (natri Silicat): Có tác dụng keo tụ hydroxit sắt, tránh gây hiện

tượng gỉ sắt bám vào vải Ngoài ra nó còn hấp phụ các chất bẩn mới bị pháhủy để ngăn không cho chúng bám lại trên bề mặt vải Mặt khác, nó còn tácdụng hấp thụ các ion kim loại nặng trong nước, chuyển chúng từ dạng phântán cao về dạng phân tán thô bám vào vải tránh cho vải không bị các vết gì(như gỉ sắt) Nhược điểm là dễ tạo thành các muối không tan với canxi vàmagie kết bám vào thành thiết bị rất khô làm sạch, bám vào vải gây ra lỗi

Chất ngấm: Là chất có khả năng thấm ướt cao, ngấm nhanh đồng thời

còn có tính năng tẩy rửa, nhũ hóa cần thiết để đáp ứng yêu cầu công nghệ tiền

xử lý vải bông

❖ Hóa chất sử dụng trong quá trình tẩy

Trong quá trình tẩy dùng rất nhiều loại hóa chất nhưng để thích hợp

với vải cotton thì ta sử dụng các chất tẩy như: Natri hipoclorit (NaClO), Clorua vôi, Natri clorit (NaClO 2 ), hidroperoxit (H 2 O 2), axit peoxiaxetic

Hidroperoxit (H 2 O 2): Là tác nhân tẩy trắng được sử dụng rộng rãi, nóbền trong môi trường axit và kém bền trong môi trường kiềm Tác nhân tẩy

của H2O2 là oxi nguyên tử và có tác dụng tẩy trong môi trường kiềm Vải tẩybằng H2O2đạt độ trắng cao, điều kiện làm việc vệ sinh.

Ưu điểm: khả năng tẩy mạnh, sản phẩm đạt được đọ trắng cao, môitrường tẩy vệ sinh, công nghệ đơn giản, tẩy được nhiệt đọ cao, giặt sạch sảnphẩm không gặp khó khăn

Nhược điểm: phải được tẩy trong môi trường kiềm, không làm tangthem độ trắng của 1 số vải tổng hợp, không dùng cho các mặt hàng từu xơaxetat

Sô đa (Na 2 CO 3): Có tác dụng làm mềm nước cứng do kết tủa được cácmuối Mg2+ và Ca2+, xơ sẽ trương nở tốt hơn và môi trường nấu sẽ được duy trì

pH tốt hơn do sô đa có tính kiềm

Chất phân tán: Tăng cường khả năng khuếch tán của thuốc nhuộm

vào trong xơ, các chất phân tán trong dung dịch sẽ tập hợp các hạt thuốcnhuộm phân tử nhỏ lại để tạo ra các hạt có kích thước to hơn, tuy nhiên lại rấtđồng đều, qua đó làm tăng khả năng phân bố trong xơ của thuốc nhuộm

Chất hoạt động bề mặt: Là những hợp chất hữu cơ có cấu tạo phân tử

mạch thẳng, bất đối, phần ghét nước rất lớn và phần ưa nước thì rất nhỏ vìvậy khi hòa tan trong dung môi nó sẽ có tác dụng làm giảm sức căng bề mặtcủa dung môi do đó làm tăng khả năng ngấm hóa chất của vải Ngoài ra chấthoạt động bề mặt còn có tác dụng nhũ hóa sáp và chuyển nó vào dung dịchnấu dưới dạng các hạt nhũ tương

1.3.1.3 Công nghệ tiền xử lý vải Cotton dệt thoi

Trong quá trình gia công hóa học vật liệu người ta có thể phân phươngpháp gia công theo công nghệ hoặc thiết bị Áp dụng phương pháp nào là phụthuộc vào điều kiện thiết bị của cơ sở sản xuất, phụ thuộc vào tính chất và yêucầu cẩu từng mặt hàng Có ba phương pháp tiền xử lý như sau:

❖ Tiền xử lý theo phương pháp gián đoạn:

Đây là phương pháp mà các công đoạn gia công bị ngắt quãng vải bịđứng im trong nhiều khâu Phương pháp này thích hợp dối với những doanhnghiệp có quy mô sản xuất nhỏ, vừa, năng xuất không cao, sản lượng thấp.

❖ Tiền xử lý theo phương pháp liên tục:

Đây là phương pháp mà dây vải được chạy liên tục trong máy từ khâuđàu đến khâu cuối phương pháp này năng xuất cao, chất lượng của vải đồngđều giữa các lô vải nhưng vải tiếp xúc với dung dịch, hóa chất trong thời gianngắn nên khả năng ngấm hóa chất thuốc nhuộm khó hơn phương pháp giánđoạn

Trong quá trình gia công, các tạp chất của vải bị phá hủy và loại bỏkhỏi vải đồng thời vải vẫn chuyển động liên tục Như thế sẽ đảm bảo quátrình gia công đều lại vừa rút ngắn được thời gian (từ 30-40h khi nấu tẩy giánđoạn xuống còn 4-5h), chi phí sản xuất sẽ giảm đi Quá trình nấu tẩy đượcthực hiện trong buồng hấp, cho phép gia công vải với modun gần như bằng 1(thay cho M= 3-4 khi nấu vải trong nồi) Điều này vừa tiết kiệm được nănglượng, hóa chất vừa tăng hiệu quả nấu tẩy Mặt khác vải ít chịu tác động cáclực cơ học hơn, thời gian gia công ngắn hơn hàng chục lần nên độ bền cơ lý ít

bị ảnh hưởng mà chất lượng của vải không kém gì so với gia công gián đoạn.Việc quản lý kỹ thuật sản xuất sẽ dễ dàng hơn, nhiều quy trình, thông số kỹthuật được kiểm soát và điều khiển tự động Và nhờ đó dễ áp dụng các tiến bộ

kỹ thuật mới như sử dụng các loại hóa chất khác nhau, sử dụng các máy giặthiệu quả cao…

Quá trình tiền xử lý theo phương pháp liên tục có thể tiến hành với vải

ở hai dạng là dây vải và mở khổ Dạng dây vải chỉ dùng cho vải cotton, dạng

mở khổ dùng cho tất cả các loại vải Về cấu tạo, dây chuyền liên tục đượcghép từ các modun với nhau-tương ứng cho các máy tiền xử lý gián đoạn như: modun đốt đầu xơ, modun ngấm ép hoá chất, modun hấp vải (dạng chữ J, Lhoặc buồng xông hơi), máy giặt sau mỗi lần gia công, thiết bị tách nước, sấy

và một số modun khác tuỳ vào nhà sản xuất Bên cạnh đó, dây chuyền tiền xử

lý dạng liên tục chỉ thích hợp cho các xưởng có quy mô từ lớn đến rất lớn, chiphí đầu tư ban đầu lớn, đòi hỏi trình độ công nhân làm việc cao, chính xác

❖ Tiền xử lý theo phương pháp bán liên tục

Đây là phương pháp trung gian giữa hai phương pháp trên Nguyên tắccủa phương pháp này là giảm bớt một số pha trong quá trình gia công như giũ

hồ và nấu, để rút ngắn dây chuyền Phương pháp này được dùng để chuẩn bịvải bông, bông pha với visco, không dùng cho trường hợp gia công nhữngloại vải sẽ dùng làm lót khi in hoa Để gia công theo phương pháp này có thểtrang bị những dây chuyền riêng, hoặc dùng dây chuyền nấu tẩy liên tụcnhưng bớt một số khâu

- Kết luận

Theo tính chất của vải Cotton thì ta chọn phương pháp liên tục vìphương pháp liên tục là phương pháp tiết kiệm nhất năng suất cao nhất, khôngtốn kho lưu trữ vải, giảm được thời gian xử lý vải từ 30-40 giờ xuống còn 4-5giờ do đó vải không bị ảnh hưởng về độ bền với một số tính chất của vải, dễ

áp dụng những tiến bộ khoa học-kỹ thuật vào trong sản xuất hơn… Với phạm

vi nghiên cứu của đồ án thiết kế dây chuyền tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất vớicông suất 10 triệu mét/năm sử dụng dây chuyền liên tục

1.3.2 Quá trình nhuộm

1.3.2.1 Các loại thuốc nhuộm sử dụng cho Cotton

❖ Thuốc nhuộm hoàn nguyên:

Thuốc nhuộm hoàn nguyên là những hợp chất màu hữu cơ không hòatan trong nước Thuốc nhuộm hoàn nguyên được dùng chủ yếu để nhuộm cácphần tử xơ xenlulo hoặc thành phần xenlulo trong các loại vải pha Chúngkhông được dùng để nhuộm len, tơ tằm vì quá trình nhuộm phải tiến hànhtrong môi trường kiềm khử Một số ít thuốc nhuộm hoàn nguyên cũng được

dùng như thuốc nhuộm phân tán để nhuộm cho xơ tổng hợp hoặc làmpigment trong công nghiệp in hoa.

Thuốc nhuộm hoàn nguyên có đủ gam màu, màu tươi ánh rất cao, độbền màu với quá trình gia công ướt rất cao, có độ bền màu với tác dụng củaánh sáng khí quyển cao nhưng lại kém bền màu với ma sát Vì vậy thuốcnhuộm hoàn nguyên để nhuộm các hàng cao cấp từ xơ bông

❖ Thuốc nhuộm trực tiếp

Có đủ gam màu từ vàng đến đen, màu tươi, được sử dụng để nhuộm

và in hoa cho các loại vật liệu từ xenlulo như: bông, đay, gai, lanh… có một

số thuốc nhuộm có thể sử dụng cho lụa, tơ tằm, các mặt hàng từ polyamide

❖ Thuốc nhuộm hoạt tính

Thuốc nhuộm mà khi các phản ứng hóa học xảy ra, tạo thành liên kếtcộng hóa trị giữa thuốc nhuộm và xơ vải Ngoài ra, liên kết cộng hóa trị cònđược hình thành giữa các phân tử thuốc nhuộm và nhóm hydroxyl, để tạo nênmàu sắc cho vật liệu được nhuộm, nên thuốc nhuộm hoạt tính có độ bền màucao với quá trình giặt, với ma sát và với nhiều chỉ tiêu khác

Ưu điểm của thuốc nhuộm hoạt tính là: có đủ gam màu, màu tươi ánh,giá thành sản phẩm không cao, kỹ thuật nhuộm và in hoa không phức tạp nêntuy là loại thuốc nhuộm mới ra đời năm 1956 đến nay đã có hàng nghìn màukhác nhau và được sử dụng ngày càng phổ biến để nhuộm và in hoa

❖ Thuốc nhuộm phân tán

Để nhuộm loại xơ ghét nước này người ta sử dụng một loại thuốcnhuộm riêng gọi là thuốc nhuộm phân tán, có độ hòa tan trong nước rất nhỏ,chúng được nghiền đến độ mịn rất cao và được hòa tan vào dung dịch ở dạnghuyền phù phân tán cao, ở dạng này khi nhuộm chúng sẽ bắt vào xơ Tuykhông hòa tan vào nước nhưng cấu tạo của thuốc nhuộm phân tán có ảnhhưởng rất lớn tới khả năng bắt màu vào xơ của chúng, qua đó quyết định đến

độ bền màu cũng như ánh màu khác nhau Thuốc nhuộm phân tán tốt cần có độbền màu với ánh sáng, gia công ướt và bền màu với thăng hoa.

❖ Thuốc nhuộm lưu huỳnh

Thuốc nhuộm này có đủ gam màu, chúng được sử dụng rộng rãi đểnhuộm vải xenlulo, không nhuộm được lên vải len và tơ tằm vì dung dịchnhuộm có tính kiềm mạnh Nhược điểm của thuốc nhuộm nàu là màu kémtươi, bền với quá trình giặt cao, nhưng độ bền màu với ánh sáng và khí quyểnchỉ ở mức độ trung bình

❖ Kết luận

Có thể thấy có rất nhiều các loại thuốc nhuộm có thể sử dụng đểnhuộm màu cho thành phần Cotton mỗi một loại thuốc nhuộm lại có các tínhchất khác nhau, ưu nhược điểm khác nhau Chính vì thuốc nhuộm hoạt tínhgiúp cho vải cotton có độ bền màu cao hơn, tạo nên một bề mặt vải thoángmát, mềm mại, không độc hại, cũng như góp phần vào việc bảo vệ môitrường Chính vì vậy, phạm vi nghiên cứu của đồ án thiết kế dây chuyền tiền

xử lý - nhuộm - in hoa cho vải Cotton áo sơ mi sử dụng thuốc nhuộm hoạttính

1.3.2.2 Công nghệ nhuộm cho vải Co

❖ Phương pháp nhuộm gián đoạn (tận trích)

Là quá trình công nghệ nhuộm để đưa thuốc nhuộm vào sâu trong xơsợi, chủ yếu bằng quá trình chuyển dịch cân bằng nồng độ từ trong dung dịchnhuộm vào xơ, thông qua các quá trình nhiệt động học Quá trình nhuộmđược kiểm soát thông qua các yếu tố dung tỷ nhuộm, nhiệt độ nhuộm, thờigian nhuộm, hóa chất nhuộm và chất trợ

Ưu điểm:

- Đơn giản dễ thực hiện, tiết kiệm chí đầu tư ban đầu

- Có thể đạt kết quả nhuộm lặp lại trong cùng điều kiện nhuộm

- Không tốn nhiều diện tích mặt bằng sử dụng

Nhược điểm của phương pháp nhuộm tận trích:

- Tốn thời gian, năng lượng lớn, phát sinh lượng thải lớn

- Năng suất nhuộm từ thấp đến trung

bình Quy trình nhuộm gồm ba côngđoạn:

- Hút, tận trích thuốc nhuộm từ dung dịch có muối trong môi trương trungtính

- Cho kiềm vào để giúp phản ứng màu giữa thuốc nhuộm đã hấp phụ

- Giặt hóa chất để loại bỏ chất điện ly, kiềm vào thuốc nhuộm hoạt tínhkhông gắn màu

- Chuẩn bị máy nhuộm, nước và vật liệu nhuộm thích hợp

- Điều chỉnh nhiệt độ dung dịch tới mức quy định

- Kiểm tra Ph (không vượt quá 7) và điều chỉnh bằng CH3COOH loãngnếu cần

Đơn thành phần thuốc nhuộm:

Làm giảm ma sát giữa vải vớivải, giữa vải với thiết bị nhuộmGiảm sức căng bề mặt giữa vậtliệu và thuốc nhuộm

điện âm trên bề mặt vật liệu vàtăng tốc độ bắt màu của thuốc

Điều kiện công nghệ

Nhiệt độ: 40 -80oCNhiệt độ 30 – 90 phútTùy thuộc vào loại thuốc nhuộm và cấu tạo thuốc nhuộm

Sơ đồ công nghệ nhuộm

Phương pháp tang dần nhiệt độ

Đây là phương pháp phổ biến nhất, đạt độ bền màu cao, phù hợp vớihầu hết loại xơ sợi và thuốc nhuộm

Phương pháp đẳng nhiệt

Hình ảnh 1-1 Phương pháp nhuộm đẳng nhiệt.

Phương pháp đảng nhiệt mang lại hiệu quả kinh tế, dễ dàng áp dụng,tiết kiệm thời gian Ưu tiên sử dụng với thuốc nhuộm ở tốc độ gắn màu trungbình và nhạy với nhiệt độ

Phương pháp nhuộm nguội dần

Hình ảnh 1-2 Phương pháp nhuộm nguội dần

Phương pháp sử dụng cho các loại vải khó nhuộm màu như vải qualàm bóng và thuốc nhuộm có cấu trúc lớn Trong trường hợp này nhiệt độ caogiúp tăng trương nở xơ sợi và khuếch tán làm nhuộm đều màu

❖ Phương pháp nhuộm liên tục

Là phương pháp đưa thuốc nhuộm vào sâu trong xơ, sợi chủ yếu bằnglực cơ học (ngấm ép) Thuốc nhuộm sau đó tạo thành liên kết với xơ, sợithông qua quá trình gia nhiệt trong thời gian ngắn Đặc điểm của phươngpháp này là vải được di chuyển với một tốc độ xác địnhvà quá trình nhuộmđược kiểm soát thông qua nồng độ thuốc nhuộm trong máy, mức ép, thời gian

và nhiệt độ gia nhiệt

● Ưu điểm

- Cho năng suất cao

- Tiết kiệm được lượng nước sử dụng và hạn chế nước thải

- Áp dụng cho quy mô công nghiệp lớn với hầu hết các loại vật liệu

thuốc nhuộm

● Nhược điểm của phương pháp:

- Quy trình làm phức tạp, công nghệ cao và chi phí lớn

- Chỉ áp dụng cho vải dệt thoi do quá trình nhuộm chịu sức căng kéo lớn

- Cần công nhân có kỹ thuật cao để sử dụng

- Vấn đề sinh thái môi trường (thải ra lượng muối lớn)

Hiện nay trên thế giới và nước ta có hai quy trình nhuộm the phươngpháp liên tục phổ biến nhất, đó là ngấm ép – xử lý nhiệt khô (pad – dry –thermofix) và ngấm ép chưng hấp bằng hơi nước (pad – dry – padsteam)

Nhuộm liên tục ngấm ép – xử lý nhiệt khô phải có máy nhuộm hiệnđại, thích hợp để ép thuốc nhuộm và xử lý gắn màu bằng nhiệt – không khínóng khô Vì thế đòi hỏi thiết bị có quy mô trung bình đến lớn Ngoài sử dụngkiềm Na2CO3 còn phải sử dụng một lượng lớn ure (đến 200g/l)

Thiết bị đòi hỏi ở phương pháp ngấm ép – chưng hấp là nhiều nhất,dài nhất và tiêu tốn nhiều năng lượng nhiệt – hơi Ngoài sử dụng kiềm để gắnmàu (NaOH) còn sử dụng một lượng muối lớn (NaCl hay Na2SO4) đến250g/l

Phương pháp ngấm ép – chưng hấp có thể áp dụng hai phương phápngấm ép chưng hấp một máng và phương pháp ngấm ép hai máng

Với phương pháp ngấm ép chưng hấp một máng có quy trình công

Sấy ở 120oC trong 60s và chưng hấp ở

100 – 105oC trong 1 – 2 phút

Kiềm sử dụng trong phương pháp này là natri bicacbonat NaHCO3

Còn phương pháp ngấm ép chưng hấp hai máng có quy trình công

Ngấm ép thuốc nhuộm tại máng một ở

120oC trong 30 – 60 giây

Ngấm ép chất trợ, kiềm tại máng hai Chưng hấp vật liệu ở 100 – 105oC trong

30 – 60 giây Đây là phương pháp phù hợp với nhuộm sản xuất lớn, tốc độ

cao Độ ổn định dung dịch nhuộm cao nhất trong tất cả các phương pháp liêntục.

Phương pháp nhuộm bán liên tục

Là phương pháp nhuộm bằng cách đưa thuốc nhuộm vào sâu trong lõi

xơ, sợi bằng các lực cơ học Thuốc nhuộm sau đó được liên kết với vật liệuthông qua quá trình ủ trong một thời gian, nhiệt độ xác định

Nhược điểm

Nhuộm theo phương pháp này cần có thời gian cuộn ủ để gắn màuthuốc nhuộm Thời gian gắn mầu dài tùy thuộc vào loại thuốc sử dụng vàphương pháp gắn màu

⇨ Kết luận: Từ những ưu, nhược điểm của các phương pháp nhuộmtrên thấy rằng phương pháp nhuộm gián đoạn là phương pháp phù hợp nhấtbởi vì ưu điểm của phương pháp này có độ bền màu cao, đơn giản dễ thực

hiện, tiết kiệm chí đầu tư ban đầu, có thể đạt kết quả nhuộm lặp lại trong cùngđiều kiện nhuộm.

1.3.3 Quá trình in

In kỹ thuật số

Các xưởng sản xuất có thể dùng phương pháp in kỹ thuật số để tiếtkiệm thời gian đối với những đơn hàng có số lượng lớn, cần lấy gấp củakhách hàng Màu sắc in rất đẹp có thể lên đến 630 điểm ảnh, cực rõ nét vàchất lượng không cần bàn cãi

Ưu điểm:

Độ chính xác cao, thời gian in nhanh chóng Hình ảnh và màu sắc trênvải rất bền theo thời gian Hơn nữa, phương pháp này có thể in trên tất cả chấtliệu và màu vải

Khuyết điểm:

Tốn nhiều chi phí đầu tư, chỉ dùng được loại mực chính hãng Khi inphải có file gốc (file có độ nét cao) và giá thành cao

Phương pháp in chuyển nhiệt:

Phương pháp in chuyển nhiệt ngoài được sử dụng để in lên các loạiquần áo, vải vóc thì còn ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: ép keo,

ép nhũ vi tính, ép cườm đá, ép áo, ép gạch men, kết cườm, ép nhủ lên giấyvải, da, nhựa, …