Quá trình hoàn tất vải tiểu luận cuối kì xử lí chống thấm

Ngày nay, ở các nước ngoài cũng như là Việt Nam, vải dệt đã được xử lí hoàn tất nói chung và vải chống thấm nói riêng được sử dụng đa dạng với nhiều mục đích khác nhau ở nhiều lĩnh vực..

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 5

1 Lí do chọn đề tài 5

2 Đối tượng nghiên cứu 5

3 Phạm vi nghiên cứu 5

4 Thực trạng 6

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 6

6 Kết cấu tiểu luận 6

Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VẢI CHỐNG THẤM NƯỚC 7

1.1 Khái niệm liên quan 7

1.2 Phân loại vải chống thấm 7

1.3 Mục đích 8

1.4 Xác định tính kỵ nước 8

Chương II: THỊ TRƯỜNG VẢI CHỐNG THẤM 10

2.1 Đặc điểm chung của vải chống thấm 10

2.2 Tính ứng dụng ở các doanh nghiệp trên thực tế 10

2.3 Các loại vải chống thấm tốt nhất hiện nay 10

2.3.1 Vải dù chống thấm 10

2.3.2 Vải nilon chống thấm 11

2.4 Cách sản xuất vải chống thấm 12

2.5 Hướng dẫn sử dụng và bảo quản sản phẩm chống thấm nước 12

Chương III: PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VẢI CHỐNG THẤM 13

3.1 Xử lý và xác định khả năng chống thấm 13

3.2 Phương pháp và nguyên lý chống thấm nước 13

3.2.1 Phương pháp tiếp cận để chống thấm nước cho vải 13

3.2.2 Phương pháp tiếp cận xanh hơn 14

3.2.3 Phương pháp thử 15

3.3 Vật liệu và hóa chất xử lý chống thấm nước 16

KẾT LUẬN 18

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đối với các nước phát triển và đang phát triển, nhu cầu về vải dệt đã được xử lý hoàn tất ngày càng được chú ý đến Vải dệt đã được xử lí hoàn tất đã và đang xâm nhập mạnh mẽ đến tất cả các lĩnh vực và cuộc sống con người

Ngày nay, ở các nước ngoài cũng như là Việt Nam, vải dệt đã được xử lí hoàn tất nói chung và vải chống thấm nói riêng được sử dụng đa dạng với nhiều mục đích khác nhau ở nhiều lĩnh vực Với những ưu điểm nổi trội, tính tiện lợi cũng như công dụng của vải chống thấm đối với đời sống, vải chống thấm thường được dùng trong may mặc, các vật dụng chống thấm hằng ngày và còn dùng để trang trí nội thất,…

Đối với ngành dệt may chúng ta, việc tổ chức nghiên cứu về quá trình xử lí chống thấm cho vải, tạo nên vải chống thấm là một định hướng đúng đắn và phù hợp với xu thế nhu cầu sử dụng vải dệt đã được xử lí hoàn tất ở hiện nay

Để tìm hiểu sâu hơn về loại vải chống thấm, cũng như quá trình xử lí chống thấm ở

vải như thế nào, nhóm chúng tôi chọn đề tài: “Xử lý chống thấm” Với những kiến thức

mà thầy đã giảng dạy chúng tôi qua 1 học kỳ này và dưới sự chỉ dẫn nhiệt tình của thầy, nhóm chúng tôi hi vọng cuốn tiểu luận này sẽ giải đáp hết tất cả những vấn đề đã được đặt

ra

2 Đối tượng nghiên cứu

Đối với quá trình xử lý chống thấm này, nhóm chúng tôi tiến hành nghiên cứu đến tất cả các loại vải được tạo ra bằng phương pháp dệt

4 Thực trạng

Quá trình xử lý chống thấm trên vải đã được áp dụng hầu hết trên thế giới, nhưng ở Việt Nam thì khái niệm này tương đối còn khá mới mẻ Tuy nhiên, dạo gần đây theo tình hình phát triển công nghiệp nói chung và ngành Dệt may chúng ta nói riêng thì vải chống thấm đang được biết đến và đề cập mạnh mẽ Việt Nam đang sản xuất vải chống thấm ở quy mô nhỏ, một lượng nhỏ vải chống thấm dùng trong sinh hoạt cũng như trong môi trường kỹ thuật vẫn cần phải nhập khẩu từ nước ngoài

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Từ đề tài “Xử lý chống thấm”, chúng ta sẽ bổ sung kiến thức thêm về phương pháp này một cách chuyên sâu hơn Hiểu được khái niệm của xử lý chống thấm, từ đó phân loại được các loại chống thấm Và các phương pháp để hình thành nên vật liệu chống thấm này Dẫn đến, các doanh nghiệp sẽ ứng dụng trong đời sống như thế nào để phù hợp

6 Kết cấu tiểu luận

Nội dung đề tài gồm có 3 phần chính với kết cấu theo 3 chương như sau:

Chương I: Giới thiệu chung về vải chống thống

Chương II: Thị trường vải chống thấm

Chương III: Phương pháp sản xuất vải chống thấm

Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VẢI CHỐNG THẤM NƯỚC 1.1 Khái niệm liên quan

Chống thấm nước: là khả năng của vải chống lại sự thấm ướt hay sự ngấm nước

của vải trong trong điều kiện thử nghiệm

Tính kỵ nước - tính chống thấm (water repellency hay hydrophobicity): là khả năng

đẩy nước ở dạng giọt ra khỏi bề mặt vải

Tính không thấm (waterproof): là khả năng ngăn cản các phân tử nước hoặc hơi

nước đi qua nhờ các màng tráng phủ trên bề mặt vải

Quá trình xử lý kỵ nước phải giúp bảo vệ vải và người sử dụng không bị ướt nhưng không ảnh hưởng đến khả năng thông thoáng của vải Do đó, xử lý kỵ nước thường đảm tính thông thoáng cho vải trong khi xử lý không thấm làm giảm khả năng này

1.2 Phân loại vải chống thấm

Ngày nay, vải chống thấm nước được biết đến với hai loại chính: vải chống thấm và vải không thấm

Vải không thấm: Màng polyme phủ một lớp mỏng liên tục trên bề mặt, vừa lắp đầy

các lỗ trống giữa các xơ sợi làm cho nước không thấm qua vào cấu trúc vải nhưng đồng thời không khí và hơi nước cũng không thấm qua được, nên không thích hợp cho việc may mặc Phần lớn loại vải này được dùng làm vải che mưa, vải bạt bảo vê,…

Hiện nay, các loại vải tráng phủ đang tăng nhanh về cả số lượng và chất lượng để đáp ứng yêu cầu ngày càng tăng của công nghiệp và đời sống Vải tráng phủ không phân loại theo các ứng dụng mà theo các cách sau:

Phân loại theo nguyên liệu sơ: cotton, PES, Polypropylene,…

Theo phương pháp gai công: Phương pháp cán trục, phương pháp cán dùng dao gạt, phương pháp phun sương,…

Theo hợp chất cao phân tử được dùng để tráng phủ: PU, AC, PVC,…

1.3 Mục đích

 Giúp bảo vệ vải, người sử dụng và các vật dụng không bị ướt, luôn khô ráo, sạch sẽ, không ẩm mốc

 Không ảnh hưởng đến khả năng thông thoáng của vải

 Tạo sự tiện lợi cho các hoạt động dưới nước và dưới thời tiết xấu

 Xử lý chống thấm bằng các công nghệ thích hợp có thể tạo ra các loại vải phù hợp cho những mục đích khác nhau của người sử dụng

1.4 Xác định tính kỵ nước

Để xác định tính kỵ nước của vải người ta thường dựa vào sự khác nhau về năng lượng bề mặt (sức căng bề mặt) giữa vải và chất lỏng

Một chất rắn sẽ đẩy một chất lỏng nếu chất lỏng có sức căng bề mặt cao hơn

Góc tiếp xúc là thông số chính trong việc xác định tính kỵ nước của bất kỳ bề mặt nào Góc tiếp xúc là góc mà giao diện hơi-lỏng gặp giao diện rắn-lỏng Góc tiếp xúc càng cao, độ tiếp xúc của giọt nước với bề mặt càng ít, độ kỵ nước của bề mặt càng lớn và do

đó bề mặt là chất chống thấm nước

Các bề mặt có góc tiếp xúc hơn 90 độ được gọi là kỵ nước và những bề mặt dưới 90

độ được gọi là ưa nước Trường hợp hiệu ứng lá sen, góc tiếp xúc là hơn 170 độ Những loại bề mặt này được gọi là siêu kỵ nước

* Hiệu ứng lá sen

Lá sen có khả năng lăn những giọt nước trên bề mặt của nó nhờ vào siêu kỵ nước

Kiến trúc tinh xảo trên bề mặt lá, kết quả từ sự cùng tồn tại của các lông tơ có kích thước siêu nhỏ (chiều cao 10-20m và chiều rộng 10 - 15m), các cấu trúc giống như sợi nano và lớp sáp kỵ nước trên khắp bề mặt, giảm thiểu về mặt vật lý độ bám dính của giọt nước vào bề mặt đó

Một số hoàn tất vải đã được phát triển bắt chước hiệu ứng lá sen và đạt được khả

năng chống thấm nước cao cùng với các thuộc tính tự làm sạch Khi những giọt nước lăn

ra khỏi những bề mặt không thấm nước cao như vậy, các hạt bụi bẩn và các tạp chất khác trên bề mặt được mang theo

Chương II THỊ TRƯỜNG VẢI CHỐNG THẤM 2.1 Đặc điểm chung của vải chống thấm

Mỗi loại vải sẽ có một đặc tính khác nhau và vải chống thấm cũng không ngoại lệ Vải chống thấm là loại vải không nhăn nhàu trong quá trình sử dụng Nó thuận tiện trong việc xếp gọn, có khả năng cản gió do sản phẩm có tráng chất chống thấm nên khi có gió thổi qua thì sản phẩm sẽ cản lại, dễ dàng vệ sinh, ít dính bẩn Sản phẩm có thể chống thấm nước ngay cả khi trời mưa nên nếu là sản phẩm hai lớp và lớp ngoài là vải chống thấm thì lớp trong sẽ không ướt và có thể đảm bảo độ khô, thoáng cho lớp trong

2.2 Tính ứng dụng ở các doanh nghiệp trên thực tế

Với những tính năng nổi bật và khả năng không thấm nước, thoáng khí, chịu được

áp suất của nước nên vải dù được nhiều doanh nghiệp lựa chọn để sản xuất giày, balo, áo quần đi mưa, ô dù nhỏ để che mưa hoặc các loại dù lớn để che sự kiện ngoài trời Một số nơi còn dùng vải dù chống thấm để sản xuất quần áo trượt tuyết Ngoài ra vải chống thấm còn dùng sản xuất cho các sản phẩm cứu hộ ở biển như đồ phao,…

2.3 Các loại vải chống thấm tốt nhất hiện nay

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại vải chống thấm Trong đó hai loại vải dù chống thấm và nilon chống thấm đang sử dụng phổ biến nhất

2.3.1 Vải dù chống thấm

Vải dù chống thấm còn gọi là vải polyester không thấm nước loại này được chế tạo nên từ Oxford hoặc Polyester chống thấm Loại vải này có khả năng chịu bền, chống thấm nước, cách nhiệt, chống bụi giúp cho các vật dụng được bền hơn dưới thời tiết mưa gió

Bên cạnh đó nhà sản xuất còn tráng thêm một lớp Polyurethane (PU) ở mặt vải nhằm nâng cao khả năng chống thấm vải

Trên thị trường hiện nay có 3 loại vải dù không thấm nước và không thể kể đến: Vải

dù chống thấm 420 tráng PU, vải dù 250T, vải dù 650T tráng uli

Dù bề ngoài khá đơn giản, nhưng loại vải này luôn nằm trong top những loại vải đang được ưa chuộng nhất hiện nay tại Việt Nam

Ưu điểm

 Đa dạng về mẫu mã cũng như màu sắc

 Sản phẩm an toàn cho da

 Khả năng co giãn tốt

 Độ chống thấm nước cao

2.4 Cách sản xuất vải chống thấm

Để tạo ra một loại vải không thấm nước việc đầu tiên có là nguyên liệu: polyurethane, PVC, PE, TPE, silicon và sáp Sau đó tạo nên những súp vải hoàn chỉnh với nhiều màu sắc để sử dụng trong may mặc hiện nay

Trong giai đoạn hoàn tất cuối cùng, nhà sản xuất sẽ phủ lên một lớp chống thấm trên

bề mặt, đặc biệt để tạo ra loại vải để có thể ngăn cản sự xâm nhập của nước vào cấu trúc sợi vải

2.5 Hướng dẫn sử dụng và bảo quản sản phẩm chống thấm nước

Với sản phẩm có chống thấm nước chúng ta nên giặt máy ở nhiệt thường không quá

300C hoặc 850F Khi giặt sản phẩm thì không nên sử dụng thuốc tẩy vì khi dùng thuốc tẩy thì màu sắc và cấu trúc chất vải của sản phẩm không chịu được trong điều kiện có chất tẩy Nên phơi ở trong bóng râm và tránh ánh nắng trực tiếp Sản phẩm nên sấy ở chế độ

“Gentle” (nhẹ), nhiệt sấy, quay lồng sấy ở mức độ nhẹ, khi là thì là ở nhiệt độ thấp (1100C) chấp nhận mọi kiểu là kể cả là hơi hoặc là khô không hơi Sản phẩm chống thấm nước có thể giặt cùng với các sản phẩm cùng màu và không được là lên các chi tiết trang trí Nên để sản phẩm xa nhiệt độ nóng Một mẹo nhỏ cực hay dành cho bạn đó chính là bạn có thể sử dụng băng dính để loại bổ những vết bám trên bề mặt chất liệu nhanh chóng

- Sử dụng các loại xơ sợi vốn có tính kỵ nước như PA, PES,…

- Sử dụng các kiểu dệt có cấu trúc chặt chẽ, mật độ cao

- Hoàn tất cơ học tạo bề mặt trơn, bóng (bề mặt này chống thấm tốt hơn bề mặt thô ráp, xổ lông)

- Tráng phủ bề mặt tạo cho vải lớp màng polymer kỵ nước

- Hoàn tất hóa học xử lý bởi các hợp chất có tính kỵ nước

Việc đo sức căng bề mặt là khá phức tạp và chi phí cao, do đó để xác định khả năng chống thấm người ta thường sử dụng phương pháp thử phun mưa, thí nghiệm Bundesmann, phương pháp cột thủy tĩnh… Qua các phương pháp này người có thể đo được cả khả năng thoáng khí, độ thoát hơi nước và độ thấm dầu

Xử lý chống thấm chủ yếu bằng phương pháp ngấm ép bởi các đơn công nghệ do các nhà sản xuất như Ciba, Wacker,… đưa ra

3.2 Phương pháp và nguyên lý chống thấm nước

3.2.1 Phương pháp tiếp cận để chống thấm nước cho vải

Các sản phẩm xịt và giặt: Có một số giải pháp tạm thời để tạo ra các giải pháp chống thấm nước cho hàng may mặc và vải bằng thuốc xịt hoặc phụ gia trong tiệm giặt ủi Những giải pháp này, mặc dù có hiệu quả khi sử dụng một lần, nhưng không lâu dài và có

xu hướng giảm hiệu quả trong một vài chu kỳ giặt

Hoàn tất vải là phương pháp phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi để truyền đạt tính chống thấm nước bền trên vải và hàng may mặc Các hoàn tất chống thấm nước này được thực hiện sau khi vải được xây dựng Các chất hoàn tất chống thấm nước lâu đời nhất cho các loại vải bắt đầu bằng lớp phủ parafin hoặc sáp nhưng cuối cùng chúng được

sử dụng để rửa sạch Hiện nay, những hoàn tất này chủ yếu liên quan đến hóa chất dựa trên fluorocarbon Perfluorocarbons (PFC) có khả năng đẩy lùi nước, dầu và các chất lỏng khác gây ra vết bẩn Tuy nhiên, tác dụng độc hại và tích lũy sinh học của chúng là một mối quan tâm sinh thái lớn Ngành dệt may đang có những tiến bộ tốt để có được sự thân thiện với môi trường hơn với các cách tiếp cận khác nhau nhằm giảm thiểu gánh nặng của các hợp chất này đối với hệ sinh thái, với mục đích cuối cùng là loại bỏ các hóa chất này Các giải pháp trên sợi: Các giải pháp xử lý trên sợi không bị lệch nhiều so với hoàn tất trên vải, về mặt hóa học, nhưng chúng tập trung nhiều hơn vào việc xử lý sợi thay vì vải Cách tiếp cận này không chỉ giúp bảo vệ tốt hơn khỏi vết bẩn mà còn giúp duy trì khả năng thoáng khí của vải tương tự như không cần xử lý

Màng chống nước: Màng chống thấm nước thường được làm bằng nhựa PTFE (poly tetra-fluoro ethylene) và các hợp chất liên quan Đây là những hợp chất flo tương tự được tìm thấy trong dụng cụ nấu không dính và sơn Thị trường ngoài trời sử dụng một loạt các giải pháp như vậy để chống nước thấm vào vải nhưng vẫn duy trì độ thoáng khí đến mức chấp nhận được

3.2.2 Phương pháp tiếp cận xanh hơn

Các tác động bất lợi của các hóa chất chống thấm nước liên quan đến fluoropolyme

đã được biết đến trong ngành dệt may và các bước đang được thực hiện theo hướng tiếp cận bền vững hơn và xanh hơn

Hóa chất không chứa flo: Mặc dù các sản phẩm không có PFOA và PFOS tuyên bố

là sản phẩm DWR không chứa flo, nhưng có những sản phẩm có sẵn hoặc đang được thử

có liên quan đến các hóa chất hoàn toàn khác nhau Paraffin (và các giải pháp dựa trên

hydrocarbon khác), hạt nano silica, Silanes (ví dụ: silan dùng thử alkyl thử nghiệm) và là một số ví dụ trước

Lắng đọng hơi hóa học (CVD): Ưu điểm của CVD bao gồm loại bỏ việc sử dụng các dung môi độc hại và có hại cho môi trường, các yêu cầu hóa học ít hơn và lớp chống thấm cực mỏng ít ảnh hưởng đến vẻ ngoài và cảm giác tự nhiên của vải Nguyên liệu thô có thể được đưa trở lại chế biến để giảm thiểu chất thải vật liệu

Chống thấm nước có nguồn gốc tái tạo: Một số sản phẩm trên thị trường, không có flo hoặc không, tuyên bố sẽ được tái tạo hoặc tái sử dụng sau vòng đời của vải Cách tiếp cận này đánh dấu ít nhất một trong những tiêu chí là "xanh", vì nó làm giảm gánh nặng cho hệ sinh thái của chúng ta

3.2.3 Phương pháp thử

Chống thấm nước là một đặc tính có thể dễ dàng quan sát, nhưng để so sánh và thống nhất các thử nghiệm cụ thể về hiệu suất đã được đưa ra để kiểm tra độ chống thấm nước và các thông số hiệu suất liên quan Một số thử nghiệm hàng đầu đã được liệt kê dưới đây:

Góc tiếp xúc: là thước đo trực tiếp chống thấm nước của bất kỳ bề mặt nào Góc tiếp xúc của nước trên bề mặt càng cao, càng không thấm nước

Chống thấm nước (Thử nghiệm phun) [AATCC 22]: Phương pháp thử nghiệm này

đo lường khả năng chống thấm của vải đối với nước Thử nghiệm này phù hợp để đo hiệu quả chống thấm nước của các loại hoàn thiện áp dụng cho vải Trong thử nghiệm này, nước phun vào bề mặt căng của mẫu thử trong các điều kiện được kiểm soát sẽ tạo ra một mẫu ướt có kích thước phụ thuộc vào độ chống thấm tương đối của vải Đánh giá được thực hiện bằng cách so sánh mô hình ướt với hình ảnh trên biểu đồ tiêu chuẩn Các kết quả thu được với phương pháp thử này phụ thuộc vào độ thấm nước của sợi và thành phẩm trên vải và khi gia công vải