Thiết kế nhà máy nhuộm và xử lý hoàn tất khăn mặt 100% Cotton với công suất 10.000 tấn năm.

Thiết kế nhà máy nhuộm và xử lý hoàn tất khăn mặt 100% cotton với công suất 10.000 tấn năm. Khăn cotton ngày nay được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Các mặt hàng của khăn cotton ngày càng đa dạng về chủng loại, mẫu mã, kích thước, màu sắc cũng như phạm vi sử dụng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong cuộc sống. Các sản phẩm chính của khăn cotton hiện nay đó là: • Khăn dùng trong gia đình: Khăn mặt, khăn tay, khăn tắm, áo choàng tắm • Khăn dành cho người chơi thể thao. • Khăn chuyên dùng cho các khách sạn, spa, resort. • Khăn nhà bếp, khăn quà tặng, khăn thảm chân,v.v…

VIỆN DỆT MAY – DA GIẦY & THỜI TRANG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ VẬT LIỆU HÓA DỆT

-o0o -ĐỒ ÁN MÔN HỌC

(TEX3101)

Đề tài:

Thiết kế nhà máy nhuộm và xử lý hoàn tất khăn mặt 100% cotton với

công suất 10.000 tấn/ năm.

Giáo viên hướng dẫn : TS Ngô Hà Thanh

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Phương Thảo

Lớp : Vật liệu & Công nghệ hóa dệt K61

Hà Nội, 2020

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AATCC : American Association of Textile Chemists and Colorists - Hiệp hội

người Mỹ của các nhà hóa học dệt và chất màu

ASEAN : Association of Southeast Asian Nations – Hiệp hội các quốc gia

Đông Nam Á

EL : Sợi Elastan

EU : European Union - Liên minh châu Âu

ISO : International Organization for Standardization – Tổ chức quốc tế

và tiêu chuẩn hóa PA6 : Polyamit 6

PA/PET : Polyamit pha với polyeste

PTN : Phòng thí nghiệm

TPP : Trans-Pacific Partnership Agreement – Hiệp định đối tác xuyên

Thái Bình DươngVITAS : Vietnam Textile and Apparel Association – Hiệp hội Dệt may Việt

namWTO : World Trade Organization – Tổ chức thương mại thế giới

Xếp từ viết tắt theo thứ thự a-b-c

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả các Thầy cô trong Bộ môn Vật liệu –

và Công nghệ Hóa dệt nói riêng và các thầy cô trong Viện Dệt may - Da giày- Thời trang nói chung đã tạo điều kiện cho em tìm hiểu và theo đuổi lựa chọn của mình

Qua quá trình nghiên cứu, học tập cùng với sự nỗ lực của bản thân, đặc biệt dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của TS Ngô Hà Thanh, em đã hoàn thành đồ án môn học của mình theo đúng tiến độ và yêu cầu

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong Bộ môn: Vật liệu và Công nghệ Hóa dệt đặc biệt là TS Ngô Hà Thanh- người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, đôn đốc và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án môn học này Trong quá trình thảo luận cũng như làm việc với cô, em không những tiếp thu thêm nhiều kiến thức kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc nhiệt tình, thái độ làm việc nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều cần thiết cho em trong quá trình học tập tiếp theo cũng như công việc sau này

Do lượng kiến thức còn hạn chế và có nhiều bỡ ngỡ nên không thể tránh khỏi thiếusót, em mong thầy thông cảm Em cũng rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp quýbáu của thầy để em rút kinh nghiệm và hoàn thiện kiến thức trong lĩnh vực này

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên

Nguyễn Thị Phương Thảo

LỜI NÓI ĐẦU

Dệt may là một trong những ngành hàng xuất khẩu có thế mạnh của Việt Nam Hiện tại, Việt Nam đang đứng thứ tư trong tổng số các nước xuất khẩu may mặc lớn nhất thế giới,chỉ đứng sau Trung Quốc, Bangladesh và Ấn Độ

Từ sau đổi mới, ngành công nghiệp dệt may đã là một trong những nhóm ngành đầu tiên thành lập và phát triển không ngừng cho đến nay Xu hướng phát triển của dệt may càngđược củng cố sau khi Việt Nam gia nhập WTO năm 2007 Đây là ngành được hỗ trợ rất nhiều từ phía chính phủ, nhiều dự án phát triển tham vọng được đề ra Số liệu cho biết có khoảng 2,5 triệu lao động tham gia vào ngành này, trong đó đa số là phụ nữ

Ở một số diễn đàn gần đây, VITAS – Hiệp hôi Dệt May Việt Nam, ước tính trong ngành hiện tồn tại 5000 nhà máy, trong đó có khoảng 4500 xưởng may, 500 xưởng dệt kim

và 100 xưởng kéo sợi Sản lượng hàng năm vào mức 500 tấn len, 200.000 tấn xơ sợi, 1,4 tỉ tấn vải và 3 tỉ tấn sản phẩm quần áo các loại Hiện tại, dệt may chiểm khoảng 13,6% tổng giá trị xuất khẩu, đứng thứ hai sau hàng điện tử về kim ngạch xuất khẩu ròng Dệt may Việt nam đang ngày càng khẳng định được uy tín trên thị trường thế giới à đứng trong top các nước xuất khẩu cao

Cotton là nguyên liệu may mặc phổ biến và được ưa chuộng nhất hiện nay Với những

ưu điểm vượt trội vải từ thành phần cotton: mềm mại, lành tính, Chính vì vậy, nên em lựa

chọn đề tài “Thiết kế nhà máy nhuộm và xử lý hoàn tất khăn mặt 100% cotton với công suất 10.000 tấn/ năm” để tìm hiểu rõ hơn về tính chất của vải cũng như các quy trình để

làm ra một sản phẩm và hoàn thiện

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHĂN MẶT 100%

COTTON VÀ THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ1.1 Tổng quan về khăn mặt

1.1.1 Khái niệm về khăn cotton

Sợi cotton là một trong những loại sợi được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới Nó không chứa bất kỳ hợp chất tổng hợp nào Sợi cotton có nguồn gốc từ các xơ bao quanh hạt của cây cotton, xuất hiện trong một hình tròn, mịn khi hạt đã trưởng thành.Vải cotton với khả năng thấm hút nước tốt, mềm mịn, đem đến cảm giác thoải mái, thoáng mát cho người dùng Nhờ những ưu điểm tuyệt vời nhất mà cotton chính là chất liệu được dùng nhiều nhất

để sản xuất khăn cũng như chăn ga gối đệm

Khăn mặt trên thị trường hiện nay được dệt từ các chất liệu khác nhau từ bình dân cho đến cao cấp Trong đó sợi cotton được sử dụng phổ biến nhất, ngoài ra còn nhiều chất liệu khác thân thiện với da như bamboo (sợi tre), soybean (đậu nành), nontwist (cotton không xoắn)… Mỗi loại chất liệu có ưu điểm riêng, giúp bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng

Khăn mặt cotton được dệt kiểu vải nổi vòng (hình 1.1), được tạo ra bằng cách kết hợp các kiểu dệt Trico và kiểu dệt Sukno, do ba hệ sợi đan kết nhau bao gồm:

• Hệ sợi dọc nền có sức căng như kiểu vải dệt thoi bình thường

• Hệ sợi dọc tạo vòng cotton có sức căng nhỏ hơn

• Hệ sợi ngang đan kết vuông góc với hệ sợi dọc để tạo thành vải vòng cotton

Mặc dù sợi có các thông số khác nhau tùy thuộc vào loại khăn nhưng hầu hết các sợi

có chi số như sau:

• Hệ sợi dọc nền có chi số 20/2 đến 24/2 Ne, mật độ sợi 550 sợi/mét

• Hệ sợi ngang nền có chi số 16/1 đến 20/1Ne, mật độ sợi 240-255 sợi/mét

• Hệ sợi tạo vòng có chi số 16/1 đến 20/1Ne, mật độ sợi 240-255 vòng/mét

Hình 1.1 Cấu trúc kiểu dệt nổi vòng.

Ưu điểm:

Khăn mặt cotton có tính hút ẩm tốt Khi hút nước đủ, lượng nước giữ trong khăn có thể lớn hơn cả khăn Khi khô, sợi khăn cotton không thô ráp mà vẫn mềm Khăn cotton thânthiện với da người, không gây ngứa hay kích ứng ngay cả da nhạy cảm Để đa dạng nguyên liệu và tăng tính thẩm mỹ, nhà sản xuất có thể pha các loại vật liệu khác vào xơ cotton hoặc sợi để tạo ra nhiều dòng sợi nhân tạo

Nhược điểm:

Việc pha các thành phần lạ ít nhiều làm giảm ưu điểm hút nước của cotton 100% Một

số trường hợp thành phần pha vào có thể không phù hợp với làn da mẫn cảm, dẫn đến dị ứng

Ứng dụng:

Khăn cotton ngày nay được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày Các mặt hàng của khăn cotton ngày càng đa dạng về chủng loại, mẫu mã, kích thước, màu sắc cũng như phạm vi sử dụng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong cuộc sống Các sản phẩm chính của khăn cotton hiện nay đó là:

• Khăn dùng trong gia đình: Khăn mặt, khăn tay, khăn tắm, áo choàng tắm

• Khăn dành cho người chơi thể thao

• Khăn chuyên dùng cho các khách sạn, spa, resort

• Khăn nhà bếp, khăn quà tặng, khăn thảm chân,v.v…

Đặc điểm của nhóm khăn mặt:

• Kích thước trung bình: khoảng 35 x 75 cm

• Khối lượng trung bình: khoảng 100 g/chiếc

• Màu sắc: khăn tẩy trắng và khăn nhuộm màu

• Độ xốp và độ mềm mại yêu cầu cao

Bảng 1.1 Một số mặt hàng khăn mặt trên thị trường

(D)

Kích thước (cm)

Khối lượng (g/chiếc)

• Kích thước trung bình: khoảng 70 × 135 cm

• Khối lượng trung bình: khoảng 700 g/chiếc

• Màu sắc: khăn tẩy trắng và khăn nhuộm màu

• Độ xốp và độ mềm mại yêu cầu cao

Bảng 1.2 Một số mặt hàng khăn tắm trên thị trường

(D)

Kích thước (cm)

Khối lượng (g/chiếc)

1 100%Cotton 21S/2 70×140 600

2 100%Cotton 32S/2 70×135 580

3 100%Cotton 16S/2 70×140 810

1.1.2.3 Nhóm khăn thảm

Đặc điểm của nhóm khăn thảm:

• Kích thước trung bình: khoảng 50 x 80 cm

• Khối lượng trung bình: khoảng 800 g/chiếc

• Màu sắc: khăn tẩy trắng và khăn nhuộm màu

• Độ xốp và độ mềm mại yêu cầu

Bảng 1.3 Một số mặt hàng khăn thảm trên thị trường

STT Loại vải Thành phần

Chi số (D)

Kích thước (cm)

Khối lượng (g/chiếc)

Xuất khẩu dệt may của Việt Nam năm 2018 vượt kế hoạch 1,69 tỷ USD, đạt 36,9 tỷ USD, tăng 15,86% so với năm 2017, nằm trong top 3 nước xuất khẩu dệt may cao nhất thế giới, sau Trung Quốc và Ấn Độ Trong đó:

+ Kim ngạch xuất khẩu hàng may mặc đạt 30,48 tỷ USD, tăng 16,7% so với năm 2017,chiếm 82,52% tổng kim ngạch toàn ngành

+ Kim ngạch xuất khẩu xơ, sợi dệt các loại đạt 1,47 triệu tấn, trị giá 4,02 tỷ USD, tăng 9,6% về lượng và tăng 12% về trị giá so với năm 2017, chiếm 10,89% tổng trị giá xuất khẩutoàn ngành

+ Xuất khẩu vải kỹ thuật của Việt Nam đạt 529,6 triệu USD, tăng 15,71% so với năm

2017, chiếm 1,43% tổng kim ngạch

+ Xuất khẩu các nguyên phụ liệu của Việt Nam đạt 1,9 tỷ USD, tăng 11,23% so với năm 2017, chiếm 5,15% tổng trị giá xuất khẩu của ngành.

Các mặt hàng áo thun, áo Jacket và mặt hàng quần là 3 mặt hàng xuất khẩu chủ lực củaViệt Nam với kim ngạch xuất khẩu chiếm gần 60% tổng kim ngạch xuất khẩu nhóm hàng này Đáng chú ý, xuất khẩu các mặt hàng chủ lực của Việt Nam đều tăng trưởng mạnh, ở mức 2 con số

Số liệu thống kê kim ngạch của các mặt hàng năm 2018 tại hình 1.2

Hình 1.2 Chủng loại hàng may mặc xuất khẩu chính của Việt Nam năm 2018

Từ hình 1.2 ta thấy, so với các chủng loại hàng dệt may, mặt hàng khăn cotton xuất khẩu còn ít Kim nghạch xuất khẩu khăn cotton tháng 12/2018 là 20.230 USD, giảm 26,75%

so với tháng 11/2018; kim nghạch xuất khẩu khăn cotton năm 2018 là 264.961 USD, tăng 19,43% so với năm 2017

Như vậy, ta thấy mặc dù tổng kim nghạch xuất khẩu hàng dệt may Việt Nam rất cao với tổng kim nghạch xuất khẩu năm 2018 là 36 tỷ USD trong khi mặt hàng khăn cotton có kim nghạch chỉ 264.961 USD Điều đó cho thấy, thị trường xuất khẩu mặt hàng khăn cotton Việt Nam vẫn chưa phát triển mạnh đòi hỏi các công ty sản xuất cần chú trọng nâng cao chất lượng và mẫu mã sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị trường quốc tế

1.2.2 Thị trường trong nước

Kể từ khi Việt Nam chính thức là thành viên thứ 150 của WTO, thị trường nội địa có

sự tham gia của nhiều đối thủ cạnh tranh với năng lực cạnh tranh tốt tập trung vào thị trườngViệt Nam Với một thị trường tiêu thụ đầy tiềm năng, dân số cả nước ngày càng tăng nhưng thị trường dệt may nội địa vẫn chịu áp lực cạnh tranh gay gắt từ các tiến trình hội nhập kinh

tế Quốc Tế

Những sản phẩm nổi bật có thể kể đến như: khăn cotton cao cấp Mollis của Tổng công

ty cổ phần Phong Phú; áo sơ mi thương hiệu Viettien, Sansciaro, Manhatan của Tổng công

ty cổ phần may Việt Tiến; M10 Series, Eternity GrusZ, Pharaon, Cleopatre của Tổng công tyMay10,…

Theo thống kê gần đây, năng lực sản xuất vải của Việt Nam sản xuất chủ yếu là các sảnphẩm vải dệt thoi chiếm tỷ trọng lớn.Năng lực sản xuất vải khăn cotton trong nước ngày càng được chú trọng và tăng lên, một số công ty sản xuất vải khăn cotton tại Việt Nam như:

Bảng 1.4 Năng lực sản xuất vải khăn mặt cotton của một số nhà máy sản xuất

ST

1 Công ty TNHH Dệt May Xuất Khẩu Nam Thành 1500 tấn khăn/năm

2 Công Ty TNHH Dệt May xuất-nhập khẩu Minh Ánh 1000 tấn khăn/năm

3 Công Ty TNHH Thương Mại Và Dệt May Xuất Khẩu Thanh Vân 2400 tấn khăn/năm

4 Công Ty TNHH Biển Bạc 3600 tấn khăn/năm

5 Tổng công ty cổ phần Phong Phú 7000 tấn khăn/năm

6 Công ty Cổ Phần Dệt May Quảng Phú 6000 tấn khăn/năm

cotton, nhưng năng lực sản xuất còn hạn chế Vì đa số các công ty này sản xuất những mặt

hàng kém chất lượng, điều đó bắt nguồn từ nhu cầu người sử dụng vẫn chưa chú trọng đến

chất lượng của sản phẩm, ưa chuộng sử dụng những mặt hàng giá rẻ, chất lượng kém Các

công ty hầu hết chỉ sản xuất khăn phục vụ nhu cầu trong nước

1.3 Lựa chọn mặt hàng

Từ những tài liệu phân tích mặt hàng và thị trường ta thấy rằng hầu hết các sản phẩm

từ vải cotton dệt nổi vòng đa số hiện nay vẫn là mặt hàng khăn mặt và khăn tắm

Vì vậy, đồ án này em sẽ lựa chọn mặt hàng vải khăn mặt cotton 100% có kiểu dệt nổi

vòng để sản xuất phục vụ thị trường khăn mặt với 2 loại mặt hàng có sản lượng như nhau là

khăn nhuộm màu và khăn tẩy trắng với các thông số trên bảng 1.5

Bảng 1.5 Thông số của các mặt hàng vải khăn mặt cotton nhà máy sản

2.1.1 Cấu tạo của xơ Cotton

Cây Cotton có tên khoa học là gossypium Xơ thu hoạch từ quả cotton, nó là tập hợp

của các tế bào thực vật có hình dài dẹt với nhiều thành mỏng và một rãnh nhỏ, trong lõi xơ nguyên chất làm nhiệm vụ nuôi xơ Tùy theo giống và điều kiện trồng trọt mà chiều dài

trung bình của xơ cotton có thể trong khoảng từ 22 đến 50mm, còn chiều ngang là từ

18-25μm Khi nghiên cứu cấu trúc vải, người ta thấy rằng bề dày của thành xơ và bề rộng của rãnh xơ cũng là những yếu tố quan trọng cần kể đến, vì những yếu tố này ảnh hưởng trực

tiếp đến tốc độ thẩm thấu của các dung dịch hóa chất và đặc biệt là thuốc nhuộm vào lõi xơ

theo tiết diện ngang thành hai phần là

thành bậc nhất và thành bậc hai

ngoài Các mạch xenlulo trong phần này

nằm lộn xộn không theo một hướng rõ rệt, thậm chí có một số phân tử còn nằm thẳng gốc

với trục xơ

Thành bậc hai là phần chính của xơ cotton chia làm 3 lớp:

Lớp ngoài, lớp giữa và lớp trong

Hình 2.1 Mặt cắt ngang của xơ cotton

dưới kính hiển vi.

Lớp ngoài rất mỏng nằm tiếp giáp với thành bậc nhất, nghĩa là các mạch xenlulo nằm lộn xộn, góc nghiêng của các thớ sợi với trục xơ lớn Lớp giữa là lớp dày nhất của thành bậchai, ở lớp này các mạch xenlulo nằm tương đối trật tự và định hướng, tạo thành các thớ sợi gần như với trục xơ Nếu như thớ sợi của lớp ngoài đi theo chiều chữ S thì ở lớp giữa chúng

đi song song theo chiều Z Lớp trong của thành bậc hai tương tự như lớp ngoài, nó nằm tiếp xúc với rãnh trong lõi xơ

Bằng phương pháp hiển vi điện tử người ta đã đi đến kết luận rằng xơ cotton không có cấu trúc đặc biệt mà ngược lại nó xốp Giữa các chùm mạch phân tử và các thớ sợi là một hệthống mao quản có đường kính từ 1-1000μm Thể tích các mao quản này có thể từ 0,44 - 0,62 ml đối với 1 gam xơ khô và nếu so với thể tích chung của xơ thì nó chiếm đến 31 đến 41% Bề mặt riêng của xơ cotton khô là 19m²/g (kể cả xơ ở trạng thái trương thì con số này

là 100 đến 200 m²/g) Các mao quản này chưa đầy không khí, khử phần không khí này ra khỏi xơ rất khó và chính nó là một trong những nguyên nhân làm cho xơ khó thấm nước và các dung dịch hóa chất khác

2.1.2 Thành phần hóa học của Cotton.

Vì trong xơ thì xenlulo chiếm tới 94% nên xơ cotton đã được làm sạch có thể coi là xenlulo nguyên chất

Xenlulo thuộc về lớp hidrat cacbon, cấu tạo từ 3 nguyên tố: Cacbon, Hydro và Oxi, tỷ

lệ phân bố như sau: C chiếm 44,4%, H chiếm 6,2%, O chiếm 49,4% khối lượng chung Công thức phân tử (C H O ) trong phân tử chứa nhiều gốc ahidtit D-gloco hay gọi tắt là ₆ ₁₀ ₅ ₙGluco Mỗi gốc Gluco (trừ các gốc ở hai đầu mạch), chứa ba nhóm Hydroxyl (-OH), ở các nguyên tử cacbon thứ hai, thứ ba và thứ sáu Trong số ba nhóm Hydroxyl này có một nhóm bậc nhất và hai nhóm bậc hai

Hình 2.2 Cấu trúc hóa học của xơ xenlulo.

Khác với nhứng gốc ở giữa mạch, các gốc D-gluco ở đầu mạch có 4 nhóm hydroxyl tự

do, song vì phân tử xenlulo rất lớn, toàn mạch có tới 30.000 – 45.000 nhóm hydroxyl, nên tính chất của xenlulo do các nhóm –OH ở các gốc gluco giữa mạch quyết định là chính, còn các nhóm hydroxyl của các gốc gluco ở hai đầu mạch vì quá ít nên không ảnh hưởng gì đến tính chất của cả mạch

Do các phân tử của xenlulo không đồng nhất theo chiều dài, nên khối lượng phân tử của nó cũng chỉ là những đại lượng thống kê trung bình Phương pháp phổ biến được dùng

để xác định khối lượng phân tử xenlulo là phương pháp đo độ nhớt riêng phần của xenlulo hòa tan trong dung dịch amoniac Mức độ trùng hợp và khối lượng phân tử của xenlulo ở một số thực vật là khác nhau và ở xơ cotton Mₓₑ ᵤ ₒ = 1.220.000, n = 10.000 Trong xơ các ₙₗ ₗphân tử xenlulo không nằm riêng mà liên kết chặt chẽ với nhau bằng lực Vandecvan, lực này thể hiện tác dụng khi khoảng cách giữa 2 phân tử giới hạn từ 0,25 đến 0,60 nm Ngoài

ra, nếu các phân tử nằm cách nhau không quá 0,275 nm thì chúng còn liên kết với nhau bằng lực liên kết Hydro, lực này phát sinh chủ yếu do sự tương tác của các nhóm –OH giữa các phân tử

Năng lượng của mối liên kết hóa trị giữa các gốc gluco trong mạch xenlulo nghĩa là mỗi liên kết glucozit có trị số bằng 50Kcal/mol; với liên kết là 2-3 Kcal/mol Tuy mỗi liên kết Hydro chỉ có năng lượng nhỏ như vậy, nhưng vì dọc theo các mạch xenlulo có rất nhiều liên kết Hydro, nên tổng năng lượng của chúng trong toàn mạch sẽ rất lớn Do vậy, khi các phân tử xenlulo càng nằm gần nhau, cấu trúc lý học của xơ càng chặt chẽ thì độ bền cơ học của nó càng cao, nhưng mặt khác khả năng thấm nước, khả năng hấp phụ thuốc nhuộm, tốc

độ hòa tan trong dung môi, của xơ xenlulo càng giảm đi do trong xơ còn lại rất ít nhóm Hydroxyl ở dạng tự do

2.1.3 Các tạp chất chứa trong xơ

Ngoài xenlulo là thành phần phần chủ yếu, xơ cotton còn chứa nhiều tạp chất thiên nhiên Tùy theo độ chín của xơ cotton, loại, điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của miền trồngcotton, phương pháp thu hoạch mà lượng tạp chất sẽ nhiều hay ít Vì vậy, cần phải loại bỏ các tạp chất này ra khỏi khăn nhằm tạo điều kiện cho thuốc nhuộm dễ khuếch tán vào xơ tạo

cho khăn có những tính chất mong muốn Những tạp chất chủ yếu trong xơ cotton thiên nhiên, bảng 2.1.

Bảng 2.1 Những tạp chất chủ yếu có trong xơ Cotton

Tất cả chúng đều hòa tan trong dung dịch xút17,5-18%

−Xà phóng hóa bằng kiềm

−Dùng chất nhũ hóa

−Sáp thực vật nóng chảy ở 65-70°C vì thế muốn tách sáp ra khỏi khăn cần xử lý trong dung dịch nóng

dể chuyển nó thành dạng lỏng thì mới thực hiện được quá trình nhũ hóa một cách dễ dàng

Chất

pectin −Là nhóm hydrat cacbon thành phần rất phức tạp,

thành phần chủ yếu của pectin là acid poly

galac-tunonichay acid pectit dễ bị metoxyl hóa một phần

−Chất pectin có đặc điểm chung là:

+Khó hòa tan trong nước lạnh

+Không tan hoàn toàn trong nước sôi

+Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch amoni oxalate (COONH ) ₄ ₂

Khi nấu vải cotton bằng dung dịch kiềm, chất pectit dễ bị thủy phân và dễ bị giặt ra khỏi khăn

Hợp

chất

chứa

Nito

−Có tỷ lệ không lớn, tập trung trong lõi xơ

−Có một phần ở dạng hợp chất protit và nito chứa

trong các hợp chất của axit nitơ và axit nitric

−Hợp chất chứa nitơ của xơ bị phá hủy mạnh dưới tác

dụng của dung dịch kiềm và đặc biệt dưới tác dụng

của (NaClO) Natri hypo clorit, được chia làm hai

phần:

+Phần thứ nhất có thể tách ra khỏi xơ cotton khi gia công với nước cất ở 60°C trong một giờ hoặc ngâm trong kiềm yếu ở nhiệt độ thường

−Gia công với nước cất

ở 60°C trong một giờ hoặc ngâm trong kiềmyếu ở nhiệt độ thường thời gian 2-3 ngày

−Gia công bằng dung dịch xút ở nhiệt độ sôi

−Ngoài ra người ta còn dùng men vi sinh vật

thời gian 2-3 ngày.

+Phần thứ hai chỉ bị tách ra khỏi xơ khi ra gia công bằng dung dịch xút ở nhiệt độ sôi

Ngoài ra người ta còn dùng men vi sinh vật để tách

các tạp chất chứa nitơ ra khỏi vải như : tripxin,

pepxin, nhưng thực hiện tách không triệt để chỉ tách

được 50% là cùng

để tách các tạp chất chứa nitơ ra khỏi vải như: tripxin, pepxin, nhưng thực hiện tách không triệt để chỉ táchđược 50% là cùng

−Hàm lượng tro trung bình của xơ là khoảng 1,2%

−Thành phần tro của xơ cotton bao gồm: SiO , ₂

Fe O , Al O , MnO , CaO, MgO, KCl, NaCl, ngoài₂ ₃ ₂ ₃ ₄

ra còn có muối của axit photphoric và sunfuric

Trong số các hợp chất vô cơ này thì muối Natri và

kali chiếm tới 95% khối lượng của tro

−Xơ cotton càng chín kỹ thì hàm lượng tro càng giảm

khi hòa tan vào nước tro của xơ có phản ứng kiềm

tính rõ rệt

−Chất màu: Xơ chín kỹ thường có mầu trắng nõn, loại

xơ xấu hơn thường có mầu xám, xanh hoặc nâu nhạt

do có chứa chất mầu thiên nhiên ở dạng pigmen vì

hàm lượng pigmen trong xơ rất nhỏ, chúng lại kém

bền mầu nên dễ bị thủy phân dưới tác dụng của ánh

sáng và gia công hóa học

2.1.4 Tính chất cơ học của Cotton

∗Độ bền

• Điều kiện bền: 25 – 50 cN/Tex

• Điều kiện ẩm: 100 – 110 cN/Tex

• Lớn hơn 160°C quá trình phá hủy diễn ra nhanh.

• Lớn hơn 180°C bị phá hủy rất nhanh

• Bị oxy hóa, bị giảm bền

• Chiếu sáng từ 900 – 1000 giờ, độ bền giảm 50%

∗Tính tĩnh điện

• Không tĩnh điện

• Cháy mạnh, có mùi khét của giấy cháy Rời khỏi ngọn lửa xơ sợi vẫn tiếp tục cháy

2.1.6 Tính chất hóa học của Cotton

Vì xenlulo chiếm 94-96% trong thành phần của xơ vì vậy các tính chất hóa học của xenlulozo tương tự các tính chất hóa học của xơ cotton

 Tác dụng với nhiệt

Xenlulo là vật liệu không nhiệt dẻo Tương đối bền nhiệt

• Khi ở 150°C trong nhiều giờ xơ chưa bị tổn thương

• Khi ở trạng thái ướt, nhiệt độ 120°C xơ bắt đầu giảm bền

• Khi ở 220-400°C xơ bị nhiệt hủy mạnh

 Tác dụng của nước và dung môi hữu cơ

Xenlulo bị trương nở mạnh trong môi trường nước, tiết diện ngang tăng từ 45-50%, chiều dài tăng từ 1-2 %

 Tác dụng với acid

• Kém bền với acid nhất là acid vô cơ như HCl, HNO , H SO đặc biệt là các acid ₃ ₂ ₄đậm đặc và nhiệt độ cao Dưới tác dụng của acid các đại phân tử xenlulo bị phá hủy, khi đó liên glucozit bị cắt đứt

• Phản ứng:

(C H O ) + nH O → nC H O (xúc tác H₆ ₁₀ ₅ ₙ ₂ ₆ ₁₂ ₆ +, t°)

• Sau khi xử lý acid vải cotton cần nhất thiết giặt sạch acid trước khi đem phơi, sấy…

 Tác dụng với kiềm

• Tương đối bền với kiềm ở nhiệt độ thường Tác dụng kiềm lên xenlulo đồng thời kéo căng khiến xơ tròn hơn, bề mặt nhẵn hơn.

• Ứng dụng làm bóng vải cotton đồng thời tăng khả năng nhuộm, xốp và hấp thụ nước tốt

• Kiềm không trực tiếp phá hủy xơ cotton nhưng nếu có mặt của các chất oxi-hóa hayánh sáng vẫn có thể làm xơ bị phân hủy

• Lợi dụng tính chất này để thực hiện các công nghệ hoàn tất như mài vi sinh, làm nhẵn mặt vải, giảm trọng,

 Tác dụng của ánh sáng và khí quyển

Dưới tác dụng của ánh sáng, xenlulo bị oxi-hóa bởi oxi của không khí làm giảm độ bền cơ học Quá trình này phụ thuộc vào chiều dài của sóng ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm của môi trường

 Tác dụng của chất khử và chất oxi-hóa

• Chất khử như Na S, Na SO không làm ảnh hưởng đến xơ.₂ ₂ ₄

• Chất oxi-hóa tác dụng phá hủy cotton tùy thuộc điều kiện phản ứng (Chuyển thành acid xenlulo)

Kiểm tra và phân loại vải mộc Nấu Tẩy

nở trong nước nên dễ bị biến dạng

2.2 Công nghệ nhuộm – Hoàn tất cho khăn mặt Cotton

2.2.1 Tiền xử lý

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

do các sản phẩm mộc đều khô cứng khó thấm các dung dịch hóa chất khác Quá trình tiền

xử lý là làm sạch các tạp chất có trên vải để tăng khả năng thấm hút hóa chất và thuốc nhuộm cho vải, giúp cho quá trình nhuộm đều màu hơn, đảm bảo sản phẩm sau nhuộm sâu màu, màu được tươi ánh Tiền xử lý cho vải khăn mặt cotton cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

• Loại bỏ sạch các tạp chất có trong xơ

• Loại bỏ các tạp chất mang màu, giúp cho vải nhuộm màu tươi sáng hơn (đối với khăn mặt nhuộm màu)

• Quy trình công nghệ gọn nhẹ, không quá kéo dài

Quy trình tiền xử lý cho khăn mặt cotton được trình bày trên hình 2.3

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình tiền xử lý cho vải khăn mặt Cotton.

Giũ hồ

a Kiểm tra và phân loại vải mộc

Kiểm tra và phân loại vải mộc nhằm mục đích dễ dàng quản lý chất lượng đồng thời đảm bảo các thông số kĩ thuật của nguyên liệu đầu vào cho các công đoạn tiền xử lý tiếp theo Kho chứa vải mộc cần phải đảm bảo: đủ diện tích, có bục xếp nguyên liệu, khô ráo, thông thoáng, phòng chống cháy và nấm mốc

Các công đoạn trong kiểm tra và phân loại vải mộc:

• Kiểm tra chất lượng: Nguồn nguyên liệu, khổ vải, mật độ sợi, lỗi dệt, xử lý vết bẩn cục bộ để tránh lây sang sản phẩm khác

• Định lượng vải mộc: Số mét vải, khối lượng vải mộc cần gia công

• May đầu tấm: Xếp cùng mặt vải, may các đầu băng vải với nhau để tạo thành băng dài Chỉ dùng để khâu là những những loại chỉ đã được nấu và làm bóng, đảm bảo

ít bị co trong quá trình gia công để tránh cho những chỗ nối không bị co ảnh hưởng đến kích thước của mỗi chiếc khăn

• Đánh dấu đầu tấm: Dán phiếu công nghệ lên các băng vải (bao gồm loại vải và các thông số công nghệ) để kiểm tra, quản lý

Các hóa chất sử dụng trong nấu vải bao gồm: chất ngấm, chất nhũ hóa, NaOH,

Na SiO₂ ₃, NaHSO₃ Nhiệt độ nấu vải là 95-100°C (nấu thường áp) hoặc 100-120°C (nấu caoáp) trong thời gian 2-8 tiếng

CH COOH, NH Cl, NaClO , CaOCl , NaClO Trong đó H O được dùng phổ biến nhất vì:₃ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂

• Tẩy được ở nhiệt độ cao nên có thể áp dụng cho cả 3 phương pháp sản xuất: gián đoạn, bán liên tục, liên tục

• Điều kiện làm việc vệ sinh, ít độc hại

• Đạt độ trắng cáo, bền trong sử dụng

• Có thể tiến hành nấu – tẩy đồng thời rồi tiến hành nhuộm luôn cùng thiết bị với một

số loại thuốc nhuộm bền oxi-hóa như thuốc nhuộm hoàn nguyên, trực tiếp

• Quy trình công nghệ tẩy đơn giản

Sau khi tẩy, giặt bằng xà phòng sau đó giặt trung hòa với CH COOH.₃

2.2.2 Nhuộm cho khăn mặt Cotton

Có nhiều loại thuôc nhuộm sử dụng cho nhuộm khăn mặt cotton như: thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm hoàn nguyên,

a Thuốc nhuộm trực tiếp

Thuốc nhuộm trực tiếp là thuốc nhuộm linh hoạt nhất được sử dụng cho xenlulo, có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu một cách trực tiếp nhờ các lực hấp thụ, được

nhuộm trong môi trường trung tính hoặc kiềm

Khả năng tự bắt màu phụ thuộc vào các yếu tố: phân tử phải chứa một hệ thống nối đôiliên hợp không dưới 8, phải có cấu trúc thẳng và phẳng

Thuốc nhuộm được liên kết với vật liệu chủ yếu nhờ lực liên kết hydro và lực van do trong phân tử thuốc nhuộm có chứa nhiều nhóm trợ màu như nhóm amin(-NH ) và ₂nhóm hydroxyl(-OH) Thuốc nhuộm trực tiếp thường được nhuộm ở 75-95°C, độ hấp phụ bão hòa của thuốc nhuộm thường không ổn định Có đủ các gam màu từ vàng đến đen, màu tương đối tươi Để nâng cao độ bền màu thì thông thường sau khi nhuộm cần phải tiến hành cầm màu, hãm màu Sau khi hãm màu thì độ bền với giặt và ánh sáng có thể tăng thêm 1-2 cấp tuy nhiên màu sẽ kém hơn

Van-dec-b Thuốc nhuộm hoạt tính

Thuốc nhuộm hoạt tính là thuốc nhuộm anion, tan trong nước, trong quá trình nhuộm, nhóm phản ứng của thuốc nhuộm này tạo thành liên kết cộng hóa trị với chất dẻo polymer

và trở thành một bộ phận không thể tách rời của xơ Độ bền màu giặt rất tốt trừ nhóm

nhuộm nguội do có phản ứng mạnh với đồng thời xenlulo và nước Có thể tham gia phản ứng thủy phân với nước đồng thời phản ứng với xơ dệt, tốc độ phản ứng với xơ cao hơn nước nhiều lần Các thuốc nhuộm đã bị phân hủy không có khả năng nhuộm màu mà chỉ bám dính cơ học, do đó không đủ độ bền màu cần thiết, phản ứng thủy phân sẽ làm giảm hiệu quả sử dụng thuốc nhuộm Cấu tạo của thuốc nhuộm hoạt tính rất đa dạng, khi các nhóm hoạt tính thay đổi có thể làm thay đổi được tính chất của thuốc nhuộm Do đó chúng khác nhau về ái lực, về đặc điểm phản ứng, về năng lượng cần thiết để hình thành liên kết hóa trị, về độ bền màu với giặt, mồ hôi, dung dịch kiềm, clo và ánh sáng

Ái lực của thuốc nhuộm hoạt tính thấp với xơ xenlulo vì vậy phải được nhuộm trong môi trường nhiều muối với thời gian dài Ái lực với xơ xenlulo phụ thuộc vào cấu trúc hóa học và khối lượng phân tử, khối lượng phân tử thấp thì ái lực với xenlulo thấp nhưng khả năng bị thủy phân cũng thấp Thuốc nhuộm vào xơ xenlulo tích điện âm trong dung dịch tạo

hiệu ứng đẩy nhau làm giảm khả năng tự nhuộm Điều kiện nhuộm, phương pháp nhuộm tối

ưu phụ thuộc vào phân nhóm thuốc nhuộm

Thuốc nhuộm hoạt tính có gam màu rộng, màu tươi và thuần sắc, độ bền màu với ánh sáng không cao đặc biệt với màu đỏ và màu da cam Với phần thuốc nhuộm chưa hình thànhliên kết thì khó giặt sạch, khi đó có thể phai màu trong quá trình sử dụng nhưng khi đã liên kết với vật liệu thì có độ bền màu gia công ướt cao

Phương pháp nhuộm thuốc nhuộm hoạt tính dễ dàng, đòi hỏi ít thời gian và nhiệt độ thấp, thuốc nhuộm hoạt tính tương đối rẻ

c Thuốc nhuộm hoàn nguyên

Thuốc nhuộm hoàn nguyên là loại thuốc nhuộm không tan trong nước, phân tử có chứa nhóm xeton R=C=O Để thuốc nhuộm hoàn nguyên có thể nhuộm màu cho vải sợi thì phải đưa nó về dạng layco axit hoặc layco bazo có ái lực với xơ sợi theo chu trình sau:

Hình 2.4 Chu trình khử thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan về dạng tan.

Thuốc nhuộm hoàn nguyên có cấu tạo rất phức tạp ảnh hưởng đến độ hòa tan, ái lực với xơ, khả năng tự nhuộm, tốc độ khuếch tán của thuốc nhuộm vào xơ xenlulo Có đủ các gam màu, màu tươi ánh, có độ bền màu cao với gia công ướt, ánh sáng và khí quyển nhưng không cao với ma sát Công nghệ nhuộm khá phức tạp, màu của hợp chất layco khác với màu của thuốc nhuộm vì vậy việc điều khiển quá trình nhuộm gặp nhiều khó khăn Thuốc nhuộm có giá thành cao

Một số loại thuốc nhuộm hoàn nguyên thích hợp để nhuộm cho khăn mặt cotton đó là: C.I Vat Blue 66, C.I Vat Yellow 2, C.I Vat Black 27, C.I Vat Violet 3 Red Violet RRN, …

∗Kết luận

Từ việc phân tích và tìm hiểu các loại thuốc nhuộm trên em quyết định lựa chọn thuốc nhuộm hoạt tính để nhuộm cho sản phẩm khăn mặt cotton 100%.

d Tăng trắng quang học cho vải khăn mặt cotton

Với mặt hàng khăn mặt cotton tẩy trắng thì sau quá trình giũ hồ, nấu và tẩy hóa học,

độ trắng sản phẩm chưa đạt yêu cầu Để tăng độ trắng người ta không dùng biện pháp hóa học nữa vì vải có thể không bền Do đó, phải dùng biện pháp quang học

Nguyên lý chung: Các hóa chất có tác dụng làm tăng trắng quang học như thuốc nhuộm nhưng không có màu, có khả năng phát ra tia huỳnh quang trong miền cực tím Những chất này khi có mặt trên vải sẽ hấp thụ tia tử ngoại rối phát ra các tia thấy được, các tia thấy được kết hợp các phớt màu trên vải tạo nên cảm giác màu trắng

• Nếu trên vải còn phớt vàng hoặc vàng-nâu thì cần tia phát xạ xanh thuần sắc

• Với màu vàng-xanh hoặc nâu-xanh thì cần tia phát xạ tím hoạc tím xanh

• Với màu đỏ-nâu hoạc da cam thì cần tia vàng xanh

2.2.2.2 Công nghệ nhuộm cho vải khăn mặt cotton

a Phương pháp nhuộm tận trích

Là quá trình công nghệ nhuộm đưa thuốc nhuộm vào sâu trong xơ sợi chủ yếu bằng quá trình chuyển dịch cân bằng nồng độ từ trong dung dịch nhuộm vào xơ, thông qua các quá trình nhiệt động học Quá trình nhuộm được kiểm soát thông qua các yếu tố: dung tỷ nhuộm, nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, hóa chất nhuộm và chất trợ

• Đơn giản, dễ thực hiện, yêu cầu thiết bị không cao

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

• Không tốn nhiều diện tích mặt bằng sử dụng.

• Áp dụng được trong quy mô công nghiệp và thủ công

• Nhuộm được cho tất cả các loại vật liệu và thuốc nhuộm

 Nhược điểm:

• Tốn thời gian, năng lượng lớn, phát sinh lượng nước thải lớn, gây tốn kém cho quá trình xử lý nước thải

• Năng suất nhuộm từ thấp đến trung bình

b Phương pháp nhuộm liên tục

Là quá trình công nghệ nhuộm để đưa thuốc nhuộm vào sâu trong lõi xơ sợi chủ yếu bằng các lực cơ học (ngấm ép) Thuốc nhuộm sau đó tạo thành liên kết với xơ sợi thông quaquá trình gia nhiệt trong thời gian ngắn Trong công nghệ này, vải được cấp vào và lấy ra liên tục với một tốc độ xác định

 Quy trình công nghệ:

• Sử dụng cặp trục ép để ép thuốc nhuộm và chất trợ vào sâu trong lõi xơ sợi

• Vải sau đó được gia nhiệt (khô, ướt) trong một thời gian ngắn để thuốc nhuộm tạo liên kết với vật liệu

• Vải được giặt sạch, sấy khô

• Quá trình nhuộm được kiểm soát thông qua nồng độ thuốc nhuộm trong máng nhuộm, mức ép, thười gian và nhiệt độn gia nhiệt, …

 Ưu điểm:

• Năng suất cao

• Tiết kiệm được nước và giảm thiểu nước thải sau quá trình nhuộm

• Nhuộm được cho hầu hết các loại vật liệu, thuốc nhuộm

 Nhược điểm:

• Công nghệ phức tạp, đòi hỏi yêu cầu cao về thiết bị, chi phí đầu tư lớn

• Áp dụng chủ yếu nhuộm vài ở dạng mở khổ do trong quá trình nhuộm chịu sức căng kéo lớn nên chỉ áp dụng cho vải dệt thoi

• Quy mô sản xuất công nghiệp lớn

• Yêu cầu công nhân có kỹ thuật cao

• Thải ra môi trường lượng muối lớn, ảnh hưởng đến sinh thái.

c Phương pháp nhuộm bán liên tục (ngấm ép – cuộn ủ)

Là quá trình công nghệ nhuộm nhằm đưa thuốc nhuộm vào sâu trong lõi xơ sợi chủ yếu bằng các lực cơ học Thuốc nhuộm sau đó được liên kết với vật liệu thông qua quá trình

ủ trong một thời gian, nhiệt độ xác định

 Quy trình công nghệ:

• Sử dụng cặp trục ép để ép thuốc nhuộm, chất trợ vào sâu trong lõi xơ sợi

• Vật liệu sau khi ngấm ép dung dịch nhuộm được ủ trong một nhiệt độ xác định, thông thường là nhiệt độ phòng để thuốc nhuộm có điều kiện liên kết bền vững với vật liệu

• Vải được giặt sạch, sấy khô

• Quá trình nhuộm được kiểm soát thông qua mức ép, nồng độ dung dịch nhuộm, nhiệt độ và thời gian nhuộm

lớn, hơn nữa các lực kéo căng này sẽ ảnh hưởng đến khổ vải của khăn Chính vì vậy, với bản đồ án này em lựa chọn công nghệ nhuộm tận trích cho mặt hàng khăn mặt cotton vì những ưu điểm của công nghệ này mang lại.

2.2.3 Hoàn tất vải khăn mặt cotton

2.2.3.1 Công nghệ hoàn tất cho vải khăn mặt cotton

Sau các quy trình gia công hóa học: nấu, tẩy, nhuộm, in, …vải được xử lý hóa chất trong môi trường nước, nhiệt độ cao và sấy khô, vải bị dãn dài, co ngang, nhăn, nhàu, canh sợi bị lệch, … làm cho vải không đạt các yêu cầu của khách hàng Vì vậy sau các quá trình gia công hóa học thì vải được trải qua giai đoạn xử lý hoàn tất để nâng cao tính chất cho vải hoặc làm cho vải có các tính năng đặc biệt đáp ứng được nhu cầu sử dụng Do đó trước khi vải được giao đến tay khách hàng phải trải qua khâu xử lý hoàn tất

Có 2 phương pháp xử lý hoàn tất:

a Xử lý hoàn tất bằng phương pháp cơ lý

Là biện pháp mà các hiệu quả hoàn tất đạt được nhờ tác dụng của các lực cơ học và nhiệt độ như: sấy, văng sấy, văng khổ định hình nhiệt, phòng co, là cán, cào lông, chải tuyết,mài vải, …Phương pháp này không làm thay đổi bản chất của vật liệu mà chỉ thay đổi ngoạiquan và kích thước

b Xử lý hoàn tất bằng phương pháp hóa học

Là biện pháp mà các hiệu quả hoàn tất đạt được nhờ các tác nhân hóa học (hoặc sinh học) như: làm mềm, làm cứng, chống nhàu, chống cháy, chống thấm, chống tia tử ngoại, kháng khuẩn, chống tĩnh điện, chống biến dạng bề mặt (gãy mặt, vón hạt, tăng đàn hồi), …Hoàn tất bằng phương pháp hóa học sử dụng hóa chất làm thay đổi tính chất của vật liệu và sản phẩm dệt may Quá trình hoàn tất bằng phương pháp hóa học sẽ làm thay đổi thành phầnhóa học của vải được xử lý Hầu hết các quá trình hoàn tất hóa học đều không làm thay đổi đáng kể ngoại quan của sản phẩm Xử lý hoàn tất hóa học ngày càng quan trọng trong khi các yêu cầu về các vật liệu sản phẩm dệt hiệu năng cao, vật liệu với sản phẩm chức năng ngày càng phát triển

Tùy theo loại sản phẩm mà lựa chọn phương pháp xử lý hoàn tất phù hợp và kinh tế nhất.

lý, …

b Vắt ly tâm

Sau quá trình giặt vải chứa 200-250% nước, trong đó có đến 0,5-18% là nước liên kết, phần nước này rất khó tách Cần phải tách nước trước khi sấy để tránh tiêu hao nhiều năng lượng

Sấyrung

Mởkhổvải

Vắt lytâm

Giặt có bổ

sung chất làm

mềm

Kiểm trachấtlượng

Xẻkhăn

Maybiên

Nhập

kho

Hình 2.5 Sơ đồ quy trình xử lý hoàn tất cho vải khăn mặt

cotton.

Vắt ly tâm là dùng lực ly tâm tách nước ra với tốc độ cao 750-1000 vòng/phút, vắt khôđến 70%.

c Sấy

Các quá trình xử lý vải và hoàn tất cho vải thường là quá trình xử lý ướt, vì vậy cần sấysau mỗi công đoạn Sấy là một quá trình xử lý nhiệt cho vật liệu nhằm tăng một số tính chất như: ổn định kích thước, phòng co, tăng độ xốp

Bản chất của quá trình sấy

- Sấy khô: nhằm loại bỏ nước ra khỏi vật liệu

- Sấy hoàn tất: sử dụng nhiệt như một tác nhân để thay đổi trật tự và cấu trúc vật

lý nhằm định hình hoặc phục hồi biến dạng của sản phẩm

- Ngoài ra, sấy còn là quá trình xúc tác cho các quá trình gia công khác

- Định hình nhiệt là quá trình giải phóng nội năng chủ động

- Nhiệt định hình tới nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ hóa tinh thể Khi đó, các liên kết liên phân tử bị đứt và phân tử được giải phóng, tự do dịch chuyển về vị trí nội năng cân bằng và hình thành các liên kết liên phân tử mới ở vị trí nội năng cân bằng

d Kiểm tra chất lượng sản phẩm, xẻ khăn, may biên cho khăn và nhập kho

Sau quá trình xử lý hoàn tất, kiểm tra sản phẩm theo các chỉ tiêu về chất lượng Khi vải đã đạt yêu cầu tiến hành cắt dập khăn thành các khăn đơn riêng lẻ Kiểm tra, phân loại, đóng gói sản phẩm và nhập kho

2.3 Kết luận

Từ việc phân tích và tìm hiểu các công nghệ, em lựa chọn sản xuất 2 sản phẩm để thiết

kế quy trình sản xuất khăn mặt cotton 100% là màu trắng và màu xanh nhạt

Để nhuộm cho mặt hàng màu xanh nhạt, em sử dụng thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp nhuộm tận trích.

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ3.1 Cơ sở thiết kế

3.1.1 Chế độ làm việc

Do đặc thù của nhà máy nhuộm

Số ngày làm việc trong năm:

D = 365 – (số ngày nghỉ cuối tuần + số ngày nghỉ lễ + số ngày trùng tu )

365: số ngày trong một năm

Những ngày nghỉ lễ trong một năm gồm: 5 ngày nghỉ Tết Nguyên Đán, 1 ngày nghỉ Tết Dương lịch, 1 ngày Giỗ Tổ Hùng Vương, 1 ngày Giải phóng miền Nam thống nhất Đất Nước, 1 ngày Quốc tế Lao động, 1 ngày Quốc khánh

Bảng 3.1 Chế độ làm việc trong năm

Số ngày trùng tu thiết bị cả

năm

Trùng tu 2 lần, mỗi lần 2 ngày 4Đại tu 1 lần, mỗi lần 5 ngày 5

∗Thời gian làm việc trong một năm

T (giờ/năm) = D × S × H

Trong đó:

T : Thời gian làm việc trong một năm (giờ/năm)

D : Số ngày làm việc trong một năm (ngày/năm)

S : Số ca sản xuất trong một ngày (ca/ngày)

H : Số giờ sản xuất trong một ca (giờ/ca)

Do đặc thù của nhà máy nhuộm yêu cầu vận hành nồi hơi để cung cấp nhiệt và hơi nước tốn rất nhiều năng lượng Do vậy, để có hiệu quả kinh tế cao nhất thì nồi hơi phải đượcvận hành liên tục, tránh phải tổn nhiệt hao phí khi nâng nhiệt nồi hơi nhiều lần trong một ngày Bên cạnh đó thời gian sản xuất một mẻ khá dài nên việc sản xuất 3 ca/ngày sẽ tận dụng được hết công suất của dây chuyền, từ đó đạt được hiệu quả kinh tế cao.

Bảng 3.2 Bảng phân bổ thời gian làm việc trong năm

• Một phần vải bị hư hỏng trong quá trình xử lý

• Một phần vải bị cắt bỏ sau quá trình kiểm tra chất lượng vải thành phẩm cuối cùng

do không đạt yêu cầu sản xuất

• Vải bị hỏng trong quá trình máy chạy do máy chạy sai, có sự cố hoặc gặp vấn đề trong quá trình sản xuất mà không xử lý được

• Sau quá trình hoàn tất vải được dập khổ để tạo thành các khăn có kích thước yêu cầu nên cần loại bỏ phần vải không được đan sợi nổi vòng

Chính vì những nguyên nhân trên mà một phần lượng vải sẽ bị tiêu hao trong quá trìnhsản xuất Do đó ta có thể tính tỷ lệ tiêu hao của mặt hàng khăn mặt cotton tối đa cho phép là 5%

∗Số lượng vải mộc cần cấp

A G = A × (1 + x/100) (tấn/năm)

Trong đó:

A G : Số lượng vải mộc cần cấp cả năm (tấn/năm)

A : Công suất thiết kế cả năm (tấn/năm)

x : Lượng tiêu hao (%)

Bảng 3.3 Bảng phân phối mặt hàng sản xuất của nhà máy

Tỷ lệ (%)

3.2 Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất

3.2.1 Lựa chọn dây chuyền công nghệ

Khi thiết kế dây chuyền tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất căn cứ vào mặt hàng sản xuất vàquy mô nhà máy để lựa chọn dầy chuyền công nghệ, nguyên vật liệu, hóa chất đưa vào sử dụng trong nhà máy Ngoài ra, khi thiết kế còn căn cứ vào trình độ kĩ thuật, trình độ tổ chức quản lý, trình độ công nhân và kĩ thuật viên để chọn thông số công nghệ sao cho vừa đảm bảo kĩ thuật, vừa tăng năng suất lao động

Quy trình công nghệ tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất cho khăn mặt cotton 100% bao gồm những công đoạn được trình bày trên sơ đồ hình 3.1 dưới đây:

Xẻ khăn, may biênKiểm tra chất lượng

Nhập khoGiặt-Hồ mềm

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất cho khăn mặt cotton

100%.

Giũ hồ

3.2.2 Lựa chọn thiết bị sử dụng trong nhà máy

Qua nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu catalog về máy của một số hãng sản xuất thiết bị chọn lọc cho quá trình tiền xử lý – nhuộm – hoàn tất sản phẩm khăn mặt cotton 100%, em lựa chọn các thiết bị trong dây chuyền sản xuất như sau

3.2.2.1 Các thiết bị và phần mềm sử dụng trong phòng thí nghiệm và kiểm tra chất lượng

a Máy đo màu quang phổ “High Precision Portable Color Spectrophotometer 580” của hãng “CHN Spec”

CS-Đặc điểm, tính năng của thiết bị

• Máy đo màu quang phổ CS-580 kiểm tra

dựa trên điều kiện D/8 được sử dụng trên

phạm vi quốc tế Thiết bị dùng để kiểm tra

màu trong nhiều nghành công nghiệp như:

sơn, nhựa, dệt, xi măng, thực phẩm, vật

các sản phẩm khác

• Dung lượng lưu trữ lớn, màn hình hiển thị

TFT lớn

• Thiết kế hiện đại và thời trang dựa trên kỹ

thuật của con người

• Dễ dàng để vận hành và giao diện hoạt

động nhỏ gọn, thiết kế bảng định vị để dễ

dàng hiệu chỉnh dụng cụ

• Sử dụng nguồn ánh sáng LED, pin lithium-ion có công suất cao

• Có thể đo cả SCI và SCE cùng một lúc

• Bao gồm phần mềm máy tính để quản lý dữ liệu, có thể kết nối với máy in vi để in

Các thông số kỹ thuật

Model : High Precision Portable Color Spectrophotometer CS-580”

Điều kiện tiêu chuẩn đánh giá : D/8, SCS, ETC, SCI/SCE, CIE No.15,

ISO 7724/1, ASTM E1164, DIN 5033

Hình 3.2 Máy đo màu quang phổ

“High Precision Portable Color Spectrophotometer CS-580”.