đề xuất một dây chuyền công nghệ tổng quát để xử lý nước thải dệt nhuộm.

Ngày nay với sự phát triển của thế giới về mọi mặt, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp đã tạo ra ngày càng nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.

Khi luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành, đó là lúc đánh dấu kết thúc quátrình trên giảng đường đại học của tôi Để hoàn thành tốt luận văn này, ngoài nỗ lựccủa bản thân, tôi đã nhận sự giúp đỡ tận tình của gia đình, thầy cô và bạn bè.

Tôi xin cảm ơn thầy Vũ Bá Minh đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ, dạy dỗ chotôi nhiều điều trong suốt quá trình làm luận văn

Tôi cũng muốn gởi lời cám ơn rất nhiều đến các thầy, cô trong khoa Môitrường, những người bạn đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trìnhhọc

Xin dành lời cảm ơn cho gia đình và những người thân của tôi, những ngườiluôn khuyến khích và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập

Tuy có những nỗ lực và cố gắng nhất định nhưng luận văn cũng không tránhkhỏi những sai sót, khuyết điểm trong khi thực hiện Mong được sự đóng góp củaquý thầy cô

Cuối cùng, xin kính chúc tất cả mọi người sức khỏe và thành đạt

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2005

Lê Thống Nhất

Hiện nay, khi tài nguyên đang ngày càng cạn kiệt, môi trường ngày càng ônhiễm thì nhu cầu bức thiết đặt ra là phải tiết kiệm, sử dụng hợp lý nguồn tàinguyên hiện có, đảm bảo cho sự phát triển bền vững.

Luận văn đề ra các phương pháp sản xuất sạch hơn nhằm giúp cho các công tydệt nhuộm có thể áp dụng vào để cải thiện sản xuất, giảm thiểu chất thải, giảm chiphí sản xuất, từ đó có thể giảm giá thành sản phẩm nhằm cạnh tranh với các sảnphẩm cùng loại ở công ty khác, quốc gia khác

Ngoài ra, luận văn cũng đề xuất một dây chuyền công nghệ tổng quát để xử lýnước thải dệt nhuộm

Phần phụ lục giới thiệu các câu hỏi được đề ra trước khi thực hiện một giảipháp sản xuất sạch hơn, và thành quả của một số công ty dệt nhuộm đã áp dụng sảnxuất sạch hơn

MỤC LỤC

Nhiệm vụ luận văn

Lời cảm ơn

Tóm tắt luận văn

Mục lục

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1

1.1 Sự cần thiết của đề tài: 1

1.2 Mục đích của luận văn: 2

1.3 Thời gian thực hiện: 2

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về ngành nhuộm: 3

2.2 Thành phần tính chất thuốc nhuộm: 3

2.2.1 Sơ lược về thuốc nhuộm: 3

2.2.2 Các loại thuốc nhuộm: 6

2.2.3 Các chất trợ được sử dụng để nhuộm: 18

2.2.4 Các hóa chất cơ bản được sử dụng trong công nghệ nhuộm: 21

2.2.5 Tính độc của phẩm nhuộm: 23

2.2.6 Công nghệ sản xuất và nguồn phát sinh nước thải: 29

2.3 Sự cần thiết phải sản xuất sạch hơn: 35

2.3.1 Tình hình, triển vọng ngành dệt nhuộm ở Việt Nam: 35

2.3.2 Thực trạng ngành dệt may ở Việt Nam 36

2.3.3 Những thách thức đối với ngành dệt nhuộm: 36

2.3.4 Những lợi ích của sản xuất sạch hơn: 37

2.3.5 Những gì không phải là sản xuất sạch hơn: 39

2.3.6 Những rào cản khi thực hiện sản xuất sạch hơn: 40

CHƯƠNG 3 : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN 43

3.1 Giới thiệu sơ lược về công ty A: 43

3.3 Đề xuất các giải pháp SXSH: 52

3.3.1 Quản lý nội vi: 53

3.3.2 Kiểm soát tốt hơn dây chuyền sản xuất: 54

3.3.3 Thay đổi nguyên vật liệu: 54

3.3.4 Cải tiến thiết bị máy móc: 54

3.3.5 Thu hồi và tái chế, tái sử dụng trong nhà máy: 54

3.3.6 Sản xuất các sản phẩm có giá trị thương mại: 55

3.3.7 Thay đổi công nghệ: 55

3.4 Đánh giá sản xuất sạch hơn: 55

3.4.1 Các phương pháp tiết kiệm chi phí năng lượng: 55

3.4.2 Các phương pháp tiết kiệm năng lượng: 59

3.4.3 Thay thế bóng đèn dài bằng đèn compact tiết kiệm điện: 70

3.4.4 Tối ưu hóa tỷ lệ vải:nước, giảm tỷ lệ sử dụng nước: 72

3.4.5 Thu hồi dịch nhuộm dư dùng để nhuộm lại cho vải màu tối: 73

3.4.6 Thay đổi công nghệ: 73

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 76 4.1 Các phương pháp xử lý hiện nay: 76

4.1.1 Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH: 77

4.1.2 Phương pháp đông keo tụ: 77

4.1.3 Hấp phụ: 77

4.1.4 Phương pháp oxy hóa: 78

4.1.5 Phương pháp màng: 78

4.1.6 Phương pháp sinh học: 79

4.2 Tính toán thiết kế hệ thống nước thải nhuộm 82

4.2.1 Đề xuất dây chuyền công nghệ: 82

4.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 83

4.3 Tính toán các công trình đơn vị: 84

4.3.1 Xác định các lưu lượng và hệ số không điều hòa: 84

4.3.2 Song chắn rác: 84

4.3.3 Hố thu: 87

4.3.4 Bể điều hòa: 88

4.3.5 Bể trộn: 92

4.3.6 Bể lắng đợt I: 93

4.3.7 Bể chứa nước: 96

4.3.8 Bể aeroten: 96

4.3.9 Bể lắng II: 105

4.3.10 Khử trùng nước thải: 108

4.3.11 Bể chứa bùn: 108

4.3.12 Bể nén bùn: 109

4.3.13 Lọc ép dây đai: 111

4.3.14 Tính toán các máy bơm trong hệ thống xử lý: 112

4.3.15 Tính lượng hóa chất sử dụng: 114

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN KHÁI QUÁT GIÁ THÀNH XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 115

5.1 Vốn đầu tư xây dựng cho từng hạng mục công trình: 115

5.2 Chi phí quản lý, vận hành: 116

CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN 118

TÀI LIỆU THAM KHẢO i

PHỤ LỤC ii

Danh mục các bảng biểu:

Bảng 2.1: Phương pháp lựa chọn thuốc nhuộm 8

Bảng 2.2: Tổng kết việc sử dụng thuốc nhuộm một cách hợp lý 17

Bảng 2.3: Ảnh hưởng nhiệt độ đến sức căng bề mặt 18

Bảng 2.4: Phân nhóm enzym 23

Bảng 2.5: Mức độ tiếng ồn cho phép trong khu dân cư 26

Bảng 2.6: Một số thuốc nhuộm AZO có tính độc 28

Bảng 2.7: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm 32

Bảng 2.8: Đặc tính nước thải sản xuất của xí nghiệp dệt nhuộm hàng bông 33

Bảng 2.9: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam (mẫu hỗn hợp các dòng thải) 34

Bảng 2.10: Kế hoạch sản lượng của các công ty dệt nhuộm lớn ở Việt Nam .35

Bảng 3.1: Mức tiêu thụ nguyên liệu, nhiên liệu và lượng chất thải phát sinh 48

Bảng 3.2: Những nguyên nhân gây ra các chất thải 48

Bảng 3.3: Nhiệt trị của một số loại nhiên liệu 63

Bảng 3.4: Thất thoát nhiệt trên đường ống hơi 68

Bảng 3.5: Đặc tính kỹ thuật của bóng đèn 70

Bảng 3.6: So sánh giá trị kinh tế của việc thay thế 71

Bảng 3.7: Lợi ích kinh tế 71

Bảng 4.1: Các thông số tính toán song chắn rác 85

Bảng 4.2: Lượng rác giữ lại trên song chắn rác với khe hở song chắn rác khác nhau 86

Bảng 4.3: Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 90

Bảng 4.4: Tốc độ khí đặc trưng trong ống dẫn 90

Bảng 4.5: Các thông số tính toán bể lắng đợt I 94

Bảng 4.6: Thông số thiết kế bể lắng đợt I 94

Bảng 4.7: Giá trị điển hình của các thông số thiết kế bể aeroten 98

Bảng 4.8: Đặc tính kỹ thuật khử nước của thiết bị ép bùn kiểu lọc ly tâm 112

Danh mục hình ảnh:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý dệt nhuộm 31

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất vải 44

Hình 3.2: Cân đối năng lượng và khối lượng các loại đầu vào và ra như những hoạt động tác nghiệp liên quan chặt chẽ 46

Hình 3.3: Đánh giá nguyên nhân có thể làm phát sinh chất thải 47

Hình 3.4: Nguyên lý phương pháp siêu lọc thu hồi hồ 52

Hình 3.5: Quy trình hoạt động của một lò hơi 49

Hình 3.6: Chu trình hơi tiêu biểu 60

Hình 3.7: Bộ thu hồi nhiệt ống có cánh 61

Hình 3.8: Bộ thu hồi nhiệt xả đáy 67

Hình 3.9: Phương pháp thu hồi nhiệt xả đáy và ẩn nhiệt 67

Hình 3.10: Hình dạng và cấu tạo máy THEN AIRFLOW AFA 73

Hình 3.11: Hình dạng và cấu tạo máy THEN AIRFLOW AFE 74

Hình 3.12: Thành phần tiết kiệm được khi dùng máy THEN AIRFLOW 75

Hình 4.1: Hệ thống xử lý nước thải nhà máy dệt nhộm sản xuất vải sợi bông 80

Hình 4.2: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp tẩy nhuộm Niedergrohna hãng Chiesser 81

Hình 4.3: Mặt cắt song chắn rác 85

Hình 4.4: Đồ thị biểu hiện sự tăng trường của vi khuẩn trong bể xử lý 99

Danh mục các từ viết tắt:

BOD Biological Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh học

COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học

SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng

F/M Food/Micro-organism Tỷ số giữa lượng thức ăn và vi

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU

1.1 Sự cần thiết của đề tài:

Ngày nay với sự phát triển của thế giới về mọi mặt, đặc biệt trong lĩnh vựccông nghiệp đã tạo ra ngày càng nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng caocủa con người Bên cạnh những thành tựu to lớn đó con người đã dần dần hủy hoạimôi trường sống của mình do các chất thải thải ra từ các công đoạn sản xuất màkhông qua xử lý hoặc xử lý không triệt để Để giải quyết vấn đề đó, thiết nghĩ cầnthiết chúng ta phải tập trung đầu tư phát triển công nghệ môi trường hơn nữa

Hiện nay có ba lĩnh vực môi trường cần quan tâm là khí thải, nước thải và chấtthải rắn Ba lĩnh vực này có liên quan trực tiếp đến con người Trong đó nước thảiđóng vai trò đáng kể và nước thải dệt nhuộm góp một phần lớn trong vai trò đó.Ngành dệt may đã phát triển từ rất lâu trên thế giới, nhưng nó chỉ mới hìnhthành và phát triển hơn 100 năm nay ở nước ta Trong những năm gần đây, nhờchính sách đổi mới và mở cửa ở Việt Nam, đã có rất nhiều doanh nghiệp nhà nước,

tư nhân và tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực dệt nhuộm Ngành dệt may là mộttrong những ngành sản xuất đóng góp kim ngạch xuất khẩu rất lớn, lại thu hút nhiềulao động nên được chú trọng nhiều ở Việt Nam như một ngành xuất khẩu quantrọng trong nền kinh tế quốc dân

Có một thực tế là trong ngành dệt may Việt Nam cho đến nay việc sản xuấtcác sản phẩm "xanh" chưa được quan tâm đúng mức Một số nhà quản lý và điềuhành ở doanh nghiệp còn chưa được trang bị kiến thức hoặc có ít hiểu biết "cậpnhật" về những yêu cầu "xanh" đối với các sản phẩm dệt - may xuất khẩu Ngoài racác doanh nghiệp nhuộm vẫn còn sử dụng một số hóa chất, chất trợ, thuốc nhuộm

và các công nghệ chưa tiên tiến, hiện đại, gây ô nhiễm nặng tới môi trường nướcthải

Trước tình hình hạn ngạch dệt may có thể sẽ bị bãi bỏ trong nay mai, đòi hỏingành dệt may, các cơ sở nhuộm ở Việt Nam phải sản xuất ra các sản phẩm “xanh”,không chứa các chất độc hại nhằm cạnh tranh với các nước xuất khẩu hàng maymặc khác, đặc biệt là Trung Quốc

Qua những điều nói trên, luận văn này xin đóng góp những giải pháp sản xuấtsạch hơn cho ngành dệt nhuộm nhằm sản xuất ra các sản phẩm “xanh”, thân thiện

1.2 Mục đích của luận văn:

Đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn cho xí nghiệp nhuộm nhằm cạnhtranh với các sản phẩm khác trong khu vực

Thiết kế hệ thống nước thải nhuộm nhằm giảm thiểu chất thải nhuộm ra môitrường

1.3 Thời gian thực hiện:

Thời gian thực hiện luận văn từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2005

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về ngành nhuộm:

Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành có bề dày truyềnthống ở Thành phố Hồ Chí Minh và khu vực trong nhiều năm qua Tuy nhiên,ngành dệt nhuộm với khâu nhuộm và hoàn tất vải của mình đã và đang là mộtnguồn gây ô nhiễm môi trường khá mạnh cả về lượng cũng như về chất Ước tínhlượng nước thải thải ra từ các công đoạn nhuộm vải rất lớn, từ 120-300 m3/tấn vảiNước thải ngành nhuộm rất đa dạng và phức tạp Theo tính toán các hóa chất

sử dụng trong công đoạn nhuộm như: phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chấtđiện ly, chất ngấm, chất tạo môi trường, hồ, men, chất oxy hóa…Có hàng trăm loạihoá chất đặc trưng, nhiều loại hóa chất này hòa tan dưới dạng ion cùng với các kimloại nặng đã làm tăng thêm tính độc hại của nước thải ngành nhuộm làm ảnh hưởnglâu dài đến môi trường và sức khỏe con người Hơn nữa, thành phần và tính chấtnước thải ngành nhuộm hoàn toàn không ổn định, nó thay đổi theo công nghệ vàmặt hàng vì vậy việc xác định thành phần và tính chất của nước thải không dễ dàng.Chính nguyên nhân đó, việc tìm hiểu thành phần tính chất nước thải ngànhnhuộm cũng như giải pháp xử lý đối với các loại nước thải nhuộm khác nhau, đềxuất các giải pháp sản xuất sạch hơn, giảm thiểu ô nhiễm của ngành nhuộm đối vớimôi trường đã đặt ra yêu cầu và là nền tảng hình thành luận văn

2.2 Thành phần tính chất thuốc nhuộm:

2.2.1 Sơ lược về thuốc nhuộm:

Trong cuộc sống muôn màu của con người, thuốc nhuộm được sử dụng rấtnhiều trong nhiều lĩnh vực và nhiều ngành kinh tế khác nhau Trong kỹ thuật vàtrong sinh hoạt chúng ta thường gặp các thuật ngữ: thuốc nhuộm, pigment, bộtmàu… chúng đều là các hợp chất có màu nhưng bản chất, cấu tạo, tính chất vàphạm vi sử dụng thì khác nhau

Thuốc nhuộm được dùng chủ yếu để nhuộm vật liệu dệt từ xơ thiên nhiên(bông, lanh, gai, len, tơ, tằm…), tơ nhân tạo (vixco, acetat, polyno…) và xơ tổnghợp (polyacryloniton, polyvinylic, polylefin…) Ngoài ra, chúng còn được dùng đểchế tạo nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo, sáp xà phòng; để chế tạo mực in trongcông nghiệp ấn loát, văn phòng phẩm, vật liệu làm ảnh màu, dùng làm chất tăng và

2.2.1.1Thuốc nhuộm thiên nhiên:

Từ thời thuợng cổ, loài người đẽ biết sử dụng thuốc nhuộm thiên nhiên lấy từthực vật và động vật Bằng các mẫu vật khai quật được ở Kim tự tháp Ai Cập, ởTrung Quốc và Ấn Độ, người ta đã xác định rằng trước công nguyên 1500 năm,người Ai Cập đã biết dùng inđigo (màu xanh chàm) để nhuộm vải và sử dụng và sửdụng phổ biến alizarin lấy từ rễ cây marena để nhuộm màu đỏ, sử dụng campecchiết xuất từ gỗ sồi để nhuộm màu đen cho len và lụa tơ tằm Ngoài ra, người ta cònchiết xuất được các màu vàng, tím và đỏ tím từ một số loại cây khác nhau

Trừ màu xanh chàm và màu đỏ alizarin là có độ bền màu cao, nhìn chungthuốc nhuộm thiên nhiên là có độ bền màu thấp, nhất là với ánh sáng, cường lựcmàu nhỏ do chứa trong phần tử hệ thống mạng màu kém bền Hơn nữa, hiệu suấtkhai thác thuốc nhuộm từ thực vật rất thấp, phải dùng nhiều tấn nguyên liệu mới thuđược 1kg thuốc nhuộm, nên giá thành rất cao Vì vậy, đến nay hầu hết thuốc nhuộmthiên nhiên đã bị thay thế bằng thuốc nhuộm tổng hợp, số còn lại dùng để nhuộmthực phẩm hoặc nhuộm vải cho các dân tộc ít người theo phong tục cổ truyền

o Sử dụng thuốc nhuộm thiên nhiên ở Việt Nam:

Chưa có tài liệu nào cho biết cụ thể niên đại người Việt Nam biết dùng cácmàu thiên nhiên, chỉ biết rằng cộng đồng các dân tộc Việt Nam từ thời thượng cổ đãdùng thuốc nhuộm thiên nhiên trong đời sống Kinh nghiệm dùng thuốc nhuộm lấy

từ thảo mộc đã truyền từ đời này sang đời khác ở các miền, các vùng có các loại câynày

Đến nay, đồng bào thiểu số các tỉnh miền núi phía Bắc vẫn còn dùng lá châm

để nhuộm màu xanh lam Những thập kỷ đầu thế kỷ XX, một số vùng ở Bắc Bộ đãdùng nước chiết xuất từ củ nâu để nhuộm màu nâu tươi, khi nhúng vào bùn ao thìmàu nâu này chuyển thành màu đen rất bền và đẹp (đây cũng là một dạng phức củathuốc nhuộm với ion kim loại nặng có trong bùn) Ngoài ra, để nhuộm nâu và đenngười ta còn dùng lá bàng, vỏ cú, vỏ vẹt và một số vỏ lá cây khác nữa Để nhuộmđen, một số vùng ở Nam Bộ Còn dùng nước chiết từ quả mặc nưa để nhuộm lót sao

đó nhúng vào bùn sông Hậu sẽ tạo thành màu đen bền rất đẹp

Một số loại lá và quả được dùng để nhuộm thực phẩm như quả giành giành,bột nghệ để nhuộm màu vàng, lá cơm xôi để nhuộm xôi màu đỏ… Đến nay vẫnchưa có cơ sở, tổ chức nào chiết tách thuốc nhuộm thiên nhiên để dùng vào mụcđích kỹ thuật và dân sinh Việc sử dụng chúng ở nước ta vẫn dựa vào kinh nghiệmdân gian từng miền

2.2.1.2Thuốc nhuộm tổng hợp:

Đến nay việc nghiên cứu va chế tạo thuốc nhuộm tổng hợp đã đạt đến đỉnh cao

cả về mặt khoa học và công nghệ Các hãng chế tạo đã sản xuất và bán ra trên thịtrường thế giới hàng trăm màu của trên 10 lớp thuốc nhuộm khác nhau; chúngkhông những có màu sắc đẹp và rất đa dạng mà còn có độ bền cao hoặc rất cao vớinhiều chỉ tiêu cơ lý và hóa lý Để đạt được những thành tựu như vậy, việc nghiêncứu và sản xuất chúng cũng phải trãi qua các thời kỳ phát triển từ thấp đến cao, đơngiản đến phức tạp

 Các giai đoạn phát triển:

Người có vinh dự phát minh ra thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên parapalinin từanilin (1855) là T.A Natason, giáo sư trường Đại học Tổng hợp Vacsava Sau đómột năm, nhà hóa học trẻ người Anh là V.G Pekin đã tổng hợp thành công thuốcnhuộm màu đỏ tím tên gọi là movein thuộc lớp thuốc nhuộm azin và là thuốcnhuộm tổng hợp đầu tiên được sản xuất ở phạm vi công nghiệp Ít năm sau, ở Lyon,một trung tâm tơ lụa của Pháp, F.E Vergen đã tổng hợp được thuốc nhuộm baz đầutiên có gốc trifenylmetan, đó là thuốc nhuộm fucxin

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiên cứu và chế tạo thuốc nhuộmtổng hợp Trong đó, việc phát triển ngành hóa học hữu cơ và việc ra đời xơ sợi tổnghợp là những yếu tố có tầm quan trọng hàng đầu Quá trình phát triển của thuốcnhuộm tổng hợp có thể chia làm ba giai đoạn:

o Giai đoạn thứ nhất (1855 – 1876)

Giai đoạn này đánh dấu bằng các phát minh và ứng dụng vào sản xuất thuốcnhuộm lớp azin và trifenylmetan (movein, fucxin, tím metyl, inđulin, xanhmetylen…); một số thuốc nhuộm azo (vàng anilin, nâu bismac, crizoiđin…)

Đa số những thuốc nhuộm kể trên thuộc về lớp thuốc nhuộm bazơ, chúng chỉnhuộm màu cho tơ tằm và len; còn khi dùng để nhuộm vải từ xơ cellulose thì phảidùng hỗn hợp tanin – antimoin làm chất hãm màu (cầm màu) Tất cả các thuốcnhuộm này đều được sản xuất từ anilin và các dẫn xuất của nó nên còn có tên gọi làthuốc nhuộm anilin

Phát minh ra phản ứng diazo hóa của P.Griss (1858), đã đóng vai trò mởđường và đặt nền móng cho việc sản xuất thuốc nhuộm azo là lớp thuốc nhuộm cóphạm vi ứng dụng rất rộng, với những đặc điểm chung là chứa nhóm phân tử azotrong phân tử mà các thuốc nhuộm khác không có

Những thuốc nhuộm tổng hợp được phát minh và chế tạo ở giai đoạn thứ nhất

ý định nghiên cứu và chế tạo những thuốc nhuộm tổng hợp có tính chất tương tựnhư các thuốc thuộm thiên nhiên được trọng dụng nhất Theo hướng đó, năm 1868

K Grehe và K Libecman đã chế tạo được thuốc nhuộm alizarin từ 1,2 –đibromantraquinon Cũng năm ấy, A.F Bayer đã bắt đầu nghiên cứu tổng hợponđigo và năm 1878, ông đã thành công trong việc chế tạo thuốc nhuộm này từizatin

o Giai đoạn thứ hai (1876 – 1893)

Giai đoạn này được đánh dấu bằng việc bắt đầu sản xuất thuốc nhuộm azo.Những thuốc nhuộm azo được sản xuất đầu tiên hầu hết là thuốc nhuộm axit, thuốcnhuộm cầm màu và một số thuốc nhuộm để nhuộm tơ tằm và len, chưa có thuốcnhuộm nào có khả năng bắt màu trực tiếp vào xơ bông Đến đây, lịch sử phát triểnthuốc nhuộm ghi nhận một phát kiến tuyệt vời nữa, đó là việc tìm ra thuốc nhuộmcongô mở đầu cho việc nghiên cứu và sản xuất loại thuốc nhuộm hòa tan trongnước, có khả năng tự bắt màu vào xơ cellulose, cũng mở đầu cho việc hình thành vàhoàn chỉnh dần lớp thuốc nhuộm trực tiếp nay còn gọi là thuốc nhuộm supstantip

o Giai đoạn thứ ba (1893 – 1902)

Giai đoạn này đánh dấu bằng sự phát triển sản xuất thuốc nhuộm lưu huỳnh vàhoàn thiện công nghệ tổng hợp inđigo Năm 1893, lần đầu tiên trên thị trường thếgiới đã sản xuất thuốc nhuộm lưu huỳnh màu đen, sau đó ra đời các màu khác củalớp thuốc nhuộm

Pigment ftaloxiamin được sản xuất từ năm 1934, do có độ ánh và độ bền màurất cao nên trên cơ sở gốc màu này Người ta sản xuất được pigment màu xanh datrời xanh lục, về sau đã dùng gốc màu này để sản xuất một số thuốc nhuộm trực tiếpbền màu và thuốc nhuộm hoạt tính

Một trong những thành quả tuyệt vời trong 40 năm gần đây của hóa học thuốcnhuộm là việc phát minh ra thuốc nhuộm hoạt tính, chúng có khả năng tạo thànhmối liên kết hóa trị với xơ nên có độ bắt màu cao với gia công ướt Từ đó, nhiềunước và nhiều hãng có công nghiệp hóa học phát triển đã nghiên cứu nâng cao,chủng loại ngày càng mở rộng để đảm bảo tỷ lệ liên kết hóa học với xơ cao, ít bịthủy phân, bền màu, tươi màu và công nghệ nhuộm đơn giản

2.2.2 Các loại thuốc nhuộm:

Trước khi thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên xuất hiện vào năm 1985, người ta đã

sử dụng thuốc nhuộm thiên nhiên được sản xuất từ thực vật Các màu thiên nhiên có

độ bền màu giặt và độ bền màu với ánh sáng rất thấp, hơn nữa, hiệu suất khai thácthuốc nhuộm từ thực vật rất thấp nên giá thành cao Vì thế, đến nay hầu hết thuốc

nhuộm thiên nhiên đã được thay thế bằng các loại thuốc nhuộm tổng hợp, số còn lạichủ yếu được dùng để nhuộm thực phẩm hoặc nhuộm vải của các dân tộc ít ngườitheo phương pháp thủ công.

Ngày nay, việc nghiên cứu và chế tạo thuốc nhuộm tổng hợp đã đạt đến đỉnhcao cả về mặt khoa học và công nghệ Các loại thuốc nhuộm tổng hợp có ưu điểm làmàu sắc đẹp, đa dạng, độ bền màu cao và dễ sản xuất hàng loạt

Các loại thuốc nhuộm tổng hợp ngày nay hầu hết được điều chế từ dầu mỏ.Mỗi phân tử thuốc nhuộm thường được xác định bởi hai thành phần;

 Chromophores: tạo nên hiệu ứng màu

 Auxochromophores: xác định đặc tính của thuốc nhuộm

Ta có thể phân thuốc nhuộm theo các cách như sau:

 Theo nguyên liệu xơ – sợi đem sử dụng:

o Thuốc nhuộm dùng cho xơ – sợi gốc thực vật như cotton, liren,viscose…

o Thuốc nhuộm dùng cho xơ – sợi gốc động vật như len, tơ tằm…

o Thuốc nhuộm dùng cho xơ – sợi tổng hợp

 Theo cấu tạo hóa học: bao gồm các nhóm như sau:

o Thuốc nhuộm azoic

o Thuốc nhuộm alanthraquynore

o Thuốc nhuộm indigoid

o Thuốc nhuộm arylmethane

o Thuốc nhuộm nitro

o Thuốc nhuộm nitroso

o Thuốc nhuộm polymethyl

o Thuốc nhuộm lưu hóa

o Thuốc nhuộm arylamine

o Thuốc nhuộm azoicmethyl

o Thuốc nhuộm hoàn nguyên đa vòng

o Thuốc nhuộm phthacyanine

 Theo phạm vi sử dụng: theo cách này thuốc nhuộm gồm 11phân lớp:

o Thuốc nhuộm hoàn nguyên

o Thuốc nhuộm lưu hóa

o Thuốc nhuộm oxy hóa

o Thuốc nhuộm trực tiếp

o Thuốc nhuộm hoạt tính

o Thuốc nhuộm azoic

o Thuốc nhuộm acid

o Thuốc nhuộm cationic

o Thuốc nhuộm phức kim loại

o Thuốc nhuộm phân tán

o Thuốc nhuộm pigment

Việc lựa chọn thuốc nhuộm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, khả năng công nghệtại nơi sản xuất và nhất là độ bền màu qua giặt và độ bền màu ánh sáng theo yêu cầucủa khách hàng:

Bảng 2.1: Phương pháp lựa chọn thuốc nhuộm

Loại thuốc

nhuộm Độ bền giặt Độ bền ánhsáng Hiệu quả

Rẻ tiền

Dể sử dụng

Nâng cao độ bền sau khi xử lý.Acid Trung bình–tốt Tốt Thích hợp cho len, nylon, tơtằm.Phức kim loại Rất tốt Tốt Thích hợp cho len và nylon.

Độ bền cao, vải dễ bóng

Azoic Tốt Tốt – rất tốt Thích hợp cho thuốc nhuộm đỏ

Hoàn nguyên Rất tốt Rất tốt Đắt tiền và khó sử dụng.

Độ bền tốt

Phân tán Trung bình– Trung bình–tốt Độ phân tán cao

tốt Dùng cho PES và acetate.

2.2.2.1Phân loại thuốc nhuộm theo cấu tạo hóa học:

o Thuốc nhuộm azoic:

Trong phân tử thuốc nhuộm này có một hoặc nhiều nhóm azoic (- N = N -).Dựa vào số nhóm azoic có trong hệ mang màu của thuốc nhuộm mà người ta chia racác nhóm thuốc nhuộm

Mono azoic: Ar – N = N – Ar

Diazoic: Ar – N = N – Ar’ – N = N – Ar”

Tri và polyazoic:

Ar – N = N – Ar’ – N = N – Ar” – N = N – Ar”’ – N = N – Ar”” - …

Trong đó Ar, Ar’, Ar” … là những góc hữu cơ có nhân thơm có cấu tạo đavòng và dị vòng rất khác nhau

o Thuốc nhuộm anthraquynone:

Trong phân tử thuốc nhuộm này có một hoặc nhiều nhân anthraquynone hoặccác dẫn xuất của chúng

9

10

3 2 1 8

7

6

O O

Những dẫn xuất khác nhau ở vị trí 1, 4, 5, 8 sẽ cho các loại thuốc nhuộmtương ứng:

Thuốc nhuộm amino anthraquynone

Thuốc nhuộm hydroxyl anthraquynone

Thuốc nhuộm antrimit

Thuốc nhuộm anthraquynone đa vòng

o Thuốc nhuộm indigoit:

Dựa trên gốc thuốc nhuộm indigo có trong lá chàm người ta đã tổng hợp đượcthuốc nhuộm indigoit với nhiều màu sắc phong phú bằng cách đưa thêm các nhómthế vào phân tử indigo Gốc mang màu có công thức:

o Thuốc nhuộm arylmethane:

Là những dẫn xuất methane trong đó nguyên tử carbon trung tâm sẽ tham giavào mạch liên hợp của hệ mang màu:

Trong đó: R – Nguyên tử hydrogen hoặc gốc hydrocarbon mạch thẳng, thuốcnhuộm dyarylmethane

R là Ar”: thuốc nhuộm triarylmethane

Thuốc nhuộm triarylmethane có các loại sau:

Thuốc nhuộm xanten:

Thuốc nhuộm acrydin:

o Thuốc nhuộm nitro:

Ar”

Thuốc nhuộm nitro có cấu tạo đơn giản Phân tử thuốc nhuộm có từ hai hoặcnhiều nhân thơm, có ít nhất một nhóm nitro và một nhóm cho điện tử (-NH2, -OH).

o Thuốc nhuộm nitroso:

Trong phân tử thuốc nhuộm có nhóm nitroso (NO), thuốc nhuộm  naphtolnitroso có khả năng tạo phức nội phân tử với sắt có màu xanh lục thường sửdụng ở dạng pigment

-o Thuốc nhuộm p-olymethyl:

Công thức tổng quát: Ar – (CH = CH)n – CH – Ar’

Ar, Ar’: phải có nhóm cho (nhường) và nhóm nhận điện tử

Màu của thuốc nhuộm này phụ thuộc vào hai nhóm cho và nhận điện tử Nhìnchung chúng có màu tươi và thuần sắc

o Thuốc nhuộm lưu hóa:

Là thuốc nhuộm mà trong phân tử có nhiều nguyên tử lưu huỳnh Gốc mangmàu của thuốc nhuộm thường là các nhóm tiazin, tiazol, tiatren… Những gốc nàyquyết định màu sắc của thuốc nhuộm, lớp thuốc nhuộm này không có màu đỏ vàmàu tím

o Thuốc nhuộm arylamine:

Trong phân tử thuốc nhuộm arylamine có hệ mang màu là mạch nối các gốcthơm với nhau qua nguyên tử nitơ làm trung tâm

Ar – N = Ar’

Trong đó: Ar – gốc thơm chứa nhóm cho điện tử

Ar’ – gốc thơm chứa nhóm nhận điện tử

Lớp thuốc nhuộm này ít được sản xuất

o Thuốc nhuộm hoàn nguyên đa vòng:

Trong phân tử có hệ mang màu là các hợp chất đa tụ giữa anthraquynone hoặcdẫn xuất với các vòng dị thể khác

o Thuốc nhuộm phthacyanine:

Đây là lớp thuốc nhuộm tương đối mới, hệ thuống mạng N trong phân tử củathuốc nhuộm là một hệ liên hợp khép kín

2.2.2.2Phân loại thuốc nhuộm theo phân lớp kỹ thuật (phạm vi

sử dụng)

o Thuốc nhuộm trực tiếp:

Đây là loại thuốc nhuộm hòa tan trong nước nhuộm thẳng cho xơ, không cầnqua giai đoạn gia công trung gian Được dùng để nhuộm các phế phẩm dệt từ xơ,bông, viscose, tơ tằm, một số được dùng để nhuộm xơ polyanid Bao gồm cácnhóm:

Nhóm trực tiếp diazo: sau khi nhuộm qua một bước diazo hóa kết hợpnaphthol để tạo ra sản phẩm đạt ánh màu cao Hiện nay, không còn được phép sửdụng vì gây nguy hiểm cho da khi tiếp xúc

Nhóm trực tiếp cầm màu bằng kim loại: người ta xử lý cầm màu bằng dungdịch muối kim loại, tạo ra sản phẩm bền màu

Nhóm trực tiếp bền màu với ánh sáng: sau khi nhuộm sản phẩm bền màu.Ngoài ra, người ta còn dùng củ nâu như thuốc nhuộm cầm màu lấy từ thực vật.Hiện nay, thuốc nhuộm trực tiếp được nhiều hãng trên thế giới sản xuất với nhiềutên thương phẩm khác nhau như:

- Direct, durazol, fixazol (ICI)

- Benzo ánh, sirius bền (Bayer)

- Chlorantine, copratin (Ciba)

Nhưng chúng có đặc điểm chung là cấu trúc phân tử thẳng, phẳng, trong phân

tử chứa hệ thống nối đôi liên hợp (thường là 8) và một số nhóm trợ màu như: OH,

-NH2 … cấu tạo chung của thuốc nhuộm trực tiếp có thể biểu diễn như sau:

R – SO3Na hay NaOOC – Ar – SO3Na trong đó Ar chứa nhóm ăn màu azoic,polymethyl

Tất cả các thuốc nhuộm trực tiếp đều tan trong nước và phân ly thành ion âmmang màu và ion dương không mang màu theo phương trình sau:

R – SO3Na  RSO3- + Na+

Đa số thuốc nhuộm trực tiếp dễ tạo kết tủa với các muối của ion kim loại kiềmthổ như Ca2+, Mg2+ nên khi nhuộm phải dùng nước mềm hay thêm vào dung dịchnhuộm natricarbonate (Na2CO3) Thuốc nhuộm trực tiếp có thể nhuộm ngay trongmôi trường acid, base, trung tính

o Thuốc nhuộm lưu hóa:

Đây là loại thuốc nhuộm trong phân tử chứa nhiều nguyên tử lưu huỳnh,không tan trong nước, khi nhuộm phải khử Na2S trong môi trường kiềm để chuyểnthuốc nhuộm về dạng leuco base tan được trong nước Sau khi nhuộm, vải được giặtbằng nước để khử kiềm và oxy hóa về dạng không tan ban đầu Thuốc nhuộm lưuhóa chủ yếu để nhuộm xơ cellulose.

Công thức chung: D - SX

D – SX + [H]   OH D – SXH  O D – SX

Các mặt hàng thuốc nhuộm lưu hóa: thionone (ICI); pyrogeno thiotinone (Ciba– Geigy); thional, sandon (Sandoz)

o Thuốc nhuộm hoàn nguyên:

Là những hợp chất màu không tan trong nước

Quá trình chuyển hóa của thuốc nhuộm gắn trên vải:

Không tan   [H] leuco acid (chưa tan)  NaOH  leuco base (hòa tan)

Những thuốc nhuộm thuộc nhóm hoàn nguyên đa vòng và indigoit có màutươi và độ bền màu cao, gồm hai nhóm:

Nhóm hoàn nguyên tan: để quá trình nhuộm được dễ dàng, người ta chuyển

một số hoàn nguyên về dạng ester tan trong nước gọi là indigosol và cubosol, chúngđược dùng in hoa, nhuộm cho vải cellulose và cũng có thể dùng để nhuộm len và xơtổng hợp Sau khi nhuộm chúng được thủy phân và oxy hóa về dạng không tan banđầu

Nhóm hoàn nguyên không tan: để nhuộm và in phải khử trong môi trường

bằng các chất khử mạnh như Na2S2O4 và CH2ONaHSO2.2H2O… và chuyển thuốcnhuộm về dạng leuco base, dạng này tan được trong nước có ái lực lớn với xơ nên

dễ bắt được vào xơ Sau khi nhuộm thuốc được giải kiềm và oxy hóa về dạng khôngtan trên vải Thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan chủ yếu nhuộm xơ cellulose.Thuốc nhuộm hoàn nguyên chủ yếu dùng để nhuộm các phế phẩm từcellulose hoặc thành phần cellulose trong các loại vải gia công ướt và khí quyển,bền màu với ma sát

Tên thương phẩm của một số loại thuốc nhuộm hoàn nguyên: cibanone,cibantin (Ciba – Gregy); mikethren (Mitsui)…

o Thuốc nhuộm azoic không tan:

Là thuốc nhuộm mono azoic không chứa nhóm có tính tan nên không đượcsản xuất ở dạng thành phẩm mà được tạo màu trực tiếp trên vải từ azo thành phần

và diazo thành phần Thuốc nhuộm này chủ yếu để nhuộm xơ cellulose

Thuốc nhuộm azoic không tan còn có tên gọi khác nhau như: thuốc nhuộmlạnh, thuốc nhuộm đá, thuốc nhuộm naphthol, chúng là những hợp chất màu cóchứa nhóm azoic trong phân tử

Để nhuộm vật liệu dệt, người ta thực hiện tạo màu trực tiếp trên vải theo phảnứng kết hợp có dạng tổng quát:

R – ONa + R1 –N+Cl-  N   [OH  ];  0  5oC  R1 – N = N – R – OH + NaCl

Thuốc nhuộm này có độ bền màu cao với gia công ướt, màu tươi, công nghệnhuộm đơn giản, nhưng độ bền màu với ánh sáng và ma sát không cao, chủ yếu đểnhuộm và in hoa vải từ cellulose

Tên thương phẩm một số thuốc nhuộm azoic: benzol, amatol, naphthol…

o Thuốc nhuộm phức kim loại:

Là loại thuốc nhuộm thuộc nhóm hydroxyl anthraquynone và một số nhómkhác, chúng tan trong nước nhưng màu không bền Để nhận được màu bền thì saukhi nhuộm phải gia công với các muối kim loại để tạo thành phức bền vững

Thuốc nhuộm phức kim loại bao gồm hai loại chính: thuốc nhuộm kim loại1:1 và thuốc nhộm kim loại 1:2

o Thuốc nhuộm acid:

Là thuốc nhuộm phân tử nhỏ, dễ tan trong nước, màu tươi, dùng nhuộm len, tơtằm, polyamid trong môi trường acid Một số thuốc nhuộm acid muốn đạt được độbền màu cao phải xử lý với muối kim loại, vì vậy người ta chia làm ba nhóm (cóliên kết muối):

Nhóm thuốc nhuộm acid thông thường: xử lý acid thông thường

Nhóm thuốc nhuộm acid chrome: xử lý muối chrome trong nhuộm

Nhóm thuốc nhuộm acid: azo acid, anthraquynon acid, họ triazinee methane,chrome acid Tên thương phẩm một số thuốc nhuộm acid trên thị trường: erio,eriosin, irganol, elanyl… (Ciba – Geigy), cumassi, carbolan … (ICI)

o Thuốc nhuộm cationic – base:

Là thuốc nhuộm có những ion mang màu và cation hòa tan trong nước, ánhmàu rất tươi nhưng kém bền màu, ít dùng nhuộm các loại sợi tổng hợp, dùng chonhuộm xơ – sợi cellulose, một nhóm thuốc nhuộm base (cationic) dùng để nhuộm

xơ PAN (polyacrylonitrile) cho màu bền và tươi Bao gồm hai nhóm chính:

Thuốc nhuộm base: là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết làcác muối chloride, oxalat, hoặc muối kép của base hữu cơ Thuốc nhuộm base dùng

để nhuộm một số sản phẩm từ cellulose, tơ tằm để trang trí, nhuộm giấy, dùng làmmực in trong công nghiệp in ấn

Thuốc nhuộm cationic: là thuốc nhuộm có cấu tạo giống thuốc nhuộm basenhưng lại bắt màu mạnh vào xơ polyacrylonitrin, có độ bền màu cao Chúng có thểxem như muối ammonium bậc bốn với dạng tổng quát: R1NR3Cl-

Thuốc nhuộm cationic có đặc điểm dễ phối từ ba màu cơ bản có thể tạo đượccác dãy màu rộng Thuốc nhuộm cationic có đủ màu được sản xuất dưới các tênthương phẩm khác nhau: cation (Liên Xô), astrasol (Bayer), sandocry (Ciba –Geigy)

o Thuốc nhuộm hoạt tính:

Là thuốc nhuộm tan trong nước, có chứa một số hoặc vài nguyên tử hoạt tính(khi nhuộm có có thể tách ra khỏi thuốc nhuộm để thuốc nhuộm liên kết với xơ,trong điều kiện nhuộm nó liên kết với xơ bằng hóa trị), độ bền giặt và bền ánh sángkém Mặt khác, do có đủ gam màu, màu tươi, thuần sắc, công nghệ nhuộm đa dạngnhưng không quá phức tạp nên nó được nhiều hãng trên thế giới sản xuất với nhiềutên thương phẩm khác nhau

Thuốc nhuộm hoạt tính dùng để nhuộm cellulose, len, tơ tằm Một số ít dùng

để nhuộm polyamid (tuy nhiên loại này đắt tiền và quy trình phức tạp)

Dạng công thức tổng quát: S – R – T – X

Trong đó S: phần làm cho thuốc nhuộm có tính tan, thường là nhóm –SO3Na.R: phần mang màu của thuốc nhuộm, nó không ảnh hưởng đến mối liên kếtgiữa thuốc nhuộm và xơ Nó quyết định về màu sắc, độ bền màu với ánh sáng và cóảnh hưởng đến vài chỉ tiêu bền màu khác

T: nhóm mang nguyên tử (hay nhóm) phản ứng Nó làm nhiệm vụ liên kếtthuốc nhuộm với xơ, và có ảnh hưởng quyết định đến độ bền mối liên kết này, trướchết là bền màu với gia công ướt Trong một số trường hợp nó còn quyết định tốc độphản ứng

X: Nguyên tử (hay nhóm) phản ứng Trong điều kiện nhuộm, nó tách khỏiphân tử thuốc nhuộm, tạo khả năng cho thuốc nhuộm thực hiện phản ứng hóa họcvới xơ.

Thuốc nhuộm hoạt tính tạo liên kết với xơ theo hai cơ chế phản ứng khácnhau: phản ứng thế ái nhân và phản ứng cộng hợp ái điện tử

Phản ứng thế ái nhân: thường xảy ra ở thuốc nhuộm họ triazine, pymirazin.Phản ứng gắn màu:

Phản ứng cộng hợp ái điện tử: xảy ra ở họ thuốc nhuộm họ vinyl sulfol:

S – R – SO2 – CH2 – CH2 – OSO3H + NaOH  S – R – SO2 – CH = CH2

S– R – SO2 – CH = CH2 + Cell – O-  S – R – SO2 – CH2 – CH2 – O – CellĐối với thuốc nhuộm họ này thì pH không ảnh hưởng lớn đến sự thủy phânthuốc nhuộm, thuốc nhuộm chỉ bị phân hủy khi pH quá lớn

Tên thương phẩm một số loại thuốc nhuộm hoạt tính: procion (ICI), cibaron(Ciba), levafix (Bayer), reaction, ostazin…

o Thuốc nhuộm oxy hóa:

Là loại thuốc nhuộm chỉ có một màu đen còn có tên gọi khác là anilin đen,được tổng hợp trực tiếp trên vải bằng các oxy hóa anilin trong môi trường acid (loạitạo màu trực tiếp trên vải như loại azoic không tan) Chủ yếu nhuộm vải tơ tằm,nylon, len (thuốc nhuộm này rất độc và ăn mòn trung bình nên người ta thường ítdùng)

Thuốc nhuộm phân tán: là loại thuốc nhuộm không tan trong nước (do khôngchứa các nhóm: -SO3Na, - COONa), có phân tử nhỏ, sản xuất ở dạng bột mịn, độphân tán cao, dùng nhuộm cho xơ ghét nước như acetate, polyester…

Thuốc nhuộm phân tán có thể chia thành làm ba nhóm:

Loại thông thường và có thể diazoic hóa sau nhuộm

Loại chứa trong nguyên tử kim loại.

Loại phân tán hoạt tính, có thể liên kết với xơ bằng liên kết hóa trị

Tên thương phẩm một số thuốc nhuộm phân tán được sản xuất trên thế giới:dispersol, serizol (ICI), terasil, cibanet (Ciba – Geigy)

o Thuốc nhuộm pigment:

Là thuốc nhuộm có gốc nhuộm nhóm azoic, hoàn nguyên đa vòng… và có cảbột màu vô cơ Chúng không tan trong nước (do trong phân tử không chứa cácnhóm có tính tan hoặc nhóm tan đã chuyển về dạng muối barium, calcium khôngtan trong nước), không có ái lực với xơ sợi (không thể tự nhuộm), dùng để nhuộm

và in hoa cho tất cả các loại xơ Để gắn thuốc nhuộm lên xơ phải dùng chất gắn màugọi là fixer, hoặc binder

Pigment có độ bền màu cao với ánh sáng và bền với nhiệt độ cao, không bị ditản sang phần vật liệu để trắng, có khả năng bao phủ cao và thuần sắc, tươi màu.Pigmetn được sử dụng nhiều để trang trí bề mặt (nhuộm và đặc biệt in hoa)các sản phẩm dệt và một số sản phẩm khác (giấy, da, cao su, chất dẻo), nó còn dùngnhiều trong công nghiệp sơn, ấn loát và nhuộm chất dẻo ở dạng khối

Một số loại pigment thường gặp:

Pigment azoic

Pigment là muối không tan của thuốc nhuộm tan trong nước

Pigment từ thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan

Pigment phthacryanine

Tên thương phẩm một số loại pigment: pigment poloprint, microfix, orema,oremasin, oritex

Bảng 2.2: Tổng kết việc sử dụng thuốc nhuộm một cách hợp lý:

STT Loại nguyên liệu Loại thuốc nhuộm sử dụng

1 Xơ – sợi gốc cellulose Azoic, trực tiếp, hoạt tính, lưu hóa, hoànnguyên, acid

2 Xơ – sợi gốc protein Acid, phức kim loại, hoạt tính

3 Xơ – sợi cellulose tái sinh (rayon,viscose rayon…) Azoic, trực tiếp, hoạt tính, lưu hóa, hoànnguyên.

4 Xơ – sợi ester cellulose (acetate,triacetate…) Azoic, phân tán, hoàn nguyên

5 Xơ – sợi polyacrylic, CD Cationic, phân tán

hoàn nguyên, phân tán.

2.2.3 Các chất trợ được sử dụng để nhuộm:

Trong thực tế quá trình nhuộm và in không chỉ đơn thuần là sự pha trộn củathuốc nhuộm và nước, để hiệu ứng màu thể hiện trên vải đòi hỏi trong quá trìnhnhuộm và in phải có thêm các chất khác mà người ta gọi là các chất trợ Các chấtnày có tác dụng đưa môi trường của dung dịch giặt – tẩy – nhuộm – in có độ pH, độoxy hóa đúng theo yêu cầu sử dụng Nhiều loại chất trợ có nguồn gốc hóa học (nhântạo) được sử dụng nhiều nhất Hiện nay có nhiều loại chất trợ được sử dụng và đượcchia theo các cách sau:

2.2.3.1Chất hoạt động bề mặt:

Chất hoạt động bề mặt là chất có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của dungmôi Đây là những chất mà phân tử của nó có cấu tạo mạch thẳng lưỡng cực và bấtđối xứng Phần ghét nước thường là các hydrogen carbon (aryl – ankyl) dài hơnphần ưa nước rất nhiều

Ví dụ: C17H23COONa

Muốn cho nước dễ thấm vào các vật liệu khác thì phải tìm cách làm giảm sứccăng bề mặt vốn có của nó xuống thấp hơn nữa Sức căng bề mặt của một chất lỏngnào đó càng nhỏ thì khả năng ngấm vào vật liệu khác của nó càng cao Có thể làmgiảm sức căng bề mặt của nước bằng nhiệt độ, nhưng cách này không làm giảmđược bao nhiêu

Bảng 2.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt (J/cm2) 72,75 71,75 69,55 67,91Chất hoạt động bề mặt được chia lam hai loại mang ion (cation, anion) vàkhông mang ion:

Chất hoạt động bề mặt mang ion: trong nước sẽ phân ly thành các ion và tạo

thành dung dịch keo Nếu khi phân ly gốc hydro carbon của chúng mang điện tích

âm, chúng được gọi là chất hoạt động bề mặt anion và ngược lại gọi là chất hoạtđộng bề mặt cation

Chất hoạt động bề mặt không mang ion: trong nước sẽ không phân ly nhưng

chúng có khả năng hòa tan do trong phân tử chứa nhiều nhóm ưa nước

Mặc dùng mức độ ưa nước của những nhóm này nhỏ hơn rất nhiều so vớinhóm ưa nước của chất hoạt động bề mặt mang ion, nhưng tác dụng tổng của chúng

rất lớn và đủ để cân bằng với phần ghét nước Trong nước tất cả các chất hoạt động

bề mặt không mang ion có phản ứng trung tính bền với acid và kiềm, bền với tácdụng của muối cứng và dung dịch có nhiều bọt, vì vậy hiện nay các chế phẩm nàyđược sản xuất và sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dệt nhuộm

Thường thì không có một chất hoạt động bề mặt nào có đầy đủ các tính chấtnhư: thấm ướt, tẩy rửa, nhũ hóa, làm đều, phân tán, ổn định… tùy theo tính chấtthuốc nhuộm và điều kiện công nghệ mà người ta chọn chất hoạt động bề mặt nàocho hợp lý và có kết quả tốt nhất Việc lựa chọn này đòi hỏi phải có tính chấtchuyên môn và hiểu biết tính chất của các loại chất trợ do các hãng làm ra

Một số chất hoạt động bề mặt thường dùng:

o Chất làm ngấm: giúp cho vải thấm ướt nhanh và hoàn toàn Khi tăngnồng độ chất ngấm thì tính thấm, ngấm của dung dịch tăng lên, tuynhiên đến một giới hạn nào đó sự tăng nồng độ chất ngấm sẽ khônglàm tăng thêm khả năng thấm nữa Chất ngấm đa số là chất hoạtđộng bề mặt anion như xà phòng, dầu đỏ và những hợp chất kiểuankylsulfonat

o Chất đều màu: giúp cho thuốc nhuộm hấp thụ đều trên xơ Chất đềumàu đa số là các amine mạnh thẳng, các base mạch vòng cao phân tử

và các dẫn xuất của chúng

o Chất phân tán: giúp cho dung dịch thuốc nhuộm ổn định ở trạng tháiphân tán cao Chất phân tán đa số là các hợp chất kiểuankylsulfonate (chất hoạt động bề mặt anion), có dạng tổng quát R –

SO3Na Để tổng hợp chúng người ta sulfonat hóa các hydrocarbon,khi nhóm sulfo kết hợp trực tiếp vào một trong các nguyên tử carboncủa mạch thì có hiệu quả hoạt động bề mặt

o Chất tải: giúp cho dung dịch thuốc nhuộm dễ dàng thẩm thấu vàocác mao quản của xơ Đa số những chất này là dẫn xuất của phenol.Hiện nay có khoảng 300 chất hữu cơ thơm như phenol và dẫn xuấtcủa nó, hydrogen carbon thơm và dẫn xuất của nó, este thơm, acidthơm, acetone thơm, amine thơm… có thể dùng làm chất tải Nhữngchất này có khả năng thấm vào xơ dễ dàng hơn thuốc nhuộm Khi đãvào xơ chúng đẩy các mạch phân tử xơ ra xa nhau hơn, làm đứt một

số mối liên kết phân tử làm cho xơ trở nên xốp hơn, thuốc nhuộm dễ

đi vào xơ

o Chất tạo nhũ: thực tế cũng là chất hoạt động bề mặt, dùng để tạo nhũtương giữa hai chất lỏng không tan vào nhau ứng dụng chủ yếu cho

in hoa

o Chất chống bọt: thường dùng ở dạng silicon làm thay đổi sức căng

bề mặt, giảm sự tạo bọt, dùng trong nhuộm

2.2.3.2Chất khử và oxy hóa: được dùng nhiều trong quá trìnhtẩy trắng hóa học

Chất khử: thường dùng là Na2S2O4, Na2SO4… là các hợp chất hóa học trongquá trình tẩy sẽ thoát ra hydrogen nguyên tử có tác dụng phá vỡ cấu trúc màu củahóa chất làm mất màu Tuy nhiên, việc sử dụng chất khử trong quá trình tẩy trắngkhông phổ biến Nó chỉ được dùng nhiều ở công đoạn tẩy lại, làm sạch màu và dùng

đó, phải dùng biện pháp quang học

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

Nếu trên vải còn phớt màu vàng hoặc vàng nâu thì cần tia phát xạ xanh thuầnsắc

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

Với màu đỏ nâu hoặc da cam thì cần tia màu vàng xanh

Trên thế giới chất tăng trắng được sản xuất theo nhiều tên khác nhau được sắpxếp theo các nhóm:

Dùng cho celluloser: Blancophor R, B, RG (Bayer); Leucophor R, S (Sandoz);Uvitex R, RBS, SI (Ciba); Mikephor BX (Mitshui)

Dùng cho len, tơ tằm: Blancophor WT (Bayer); Leucophor W (Sandoz);Uvitex WS (Ciba).

Dùng cho xơ tổng hợp: Uvitex EBF, ERN-P (Ciba)

2.2.3.4Chất cầm màu: bao gồm các chất sauDùng naphthol và muối để cầm màu cho thuốc nhuộm trực tiếp

Chất cầm màu tổng hợp: cầm màu cho một số thuốc nhuộm

Chất cầm màu dùng cho thuốc nhuộm pigment

NaOH là thành phần chủ yếu trong quá trình giặt tẩy, làm nhiệm vụ phá hủycác tạp chất thiên nhiên của cellulose biến chúng thành các chất dễ tan đồng thờiphá hủy các phần tinh bột còn sót lại sau khi rũ hồ

Nồng độ NaOH thường sử dụng trong công đoạn nấu là 6 – 10 g/l (3 – 4%khối lượng vải)

NaHSO3 (natri bisulfite): thường thì không khí không được đẩy hết ra khỏi nồinấu, oxy của không khí còn lại trong nồi có thể biến cellulose thành oxide cellulosetrong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao Natri bisulfite có tính chất khử, nên khi thêmvào dung dịch nó sẽ kết hợp với oxy trong nồi làm hạn chế quá trình oxy hóa vải.Phản ứng kết hợp oxy của natri bisulfite như sau:

Hấp phụ chất bẩn: trong khi nấu, các tạp chất bị phân hủy và hòa tan vào dungdịch nấu làm cho màu của dung dịch sẫm dần và làm cho màu của vải có thể bị sẫmhơn trước khi nấu natri silicate có trong dung dịch sẽ hấp phụ các chất bẩn, các chấtmàu, chống tái bám các tạp chất mới vừa tách ra khỏi vải, làm tăng độ trắng, độsạch của vải hơn.

Nhược điểm: Na2SiO3 tạo với Ca2+ và Mg2+ thành muối CaSiO3, MgSiO3 kếttủa Nếu bám vào mặt vải thì sản phẩm khó nhuộm gây nên lỗi màu sau này Chấtnày bám vào thành thiết bị thì khó làm sạch, nếu chất này bám vào dày thêm thì sẽlàm xước mặt vải khi vải chuyển động Do đó, người ta phải sử dụng tác nhân đểthay thế Để thay thế Na2SiO3 ta dùng các chất sau:

Hãng Sandoz có Sirix AK (ngăn ngừa giảm Ca2+, Mg2+) Sirix AK tạo phức tanvới Fe3+, Cu2+ tránh không cho bám vào thành thiết bị

Hãng Henkel có Securon 540 thay thế Na2SiO3 làm cho chức năng liên kết vớiion kim loại và giữ cho những tạp chất bị phá hủy không bám vào vải nữa

Nếu không sử dụng tác nhân trên thì đưa vào một lượng NaCl sẽ có tác dụnglàm cho những tạp chất bị phá hủy không bám vào vải

2.2.4.2Acid:

Acid thường dùng acid hữu cơ: formic acid, acetic acid, và acid vô cơ nhưHCl, H2SO4…, dùng để tạo môi trườngacid cho các quá trình nhuộm, giũ hồ, xônghơi acid, trung hòa kiềm…

2.2.4.3Muối:

Muối thường dùng với vai trò chất điện ly, chất hút ẩm, dùng nhiều nhất là

Na2SO4, ures (NH2(CO)2), muối ăn NaCl…

2.2.4.4Enzyme:

Enzyme có cấu trúc hóa học là các protein cao phân tử Chúng có thể tăngnhanh phản ứng sinh hóa mà không phải sử dụng chính chúng chúng để tác dụnglẫn nhau Vì vậy enzyme được phân loại là chất xúc tác Thành phần cơ bản của cácprotein là -amino-carbonic acid, chúng liên kết với nhau để tạo thành chuỗipolypeptide Tập hợp các amino acid riêng lẻ được gọi là chuỗi amino acid, đây làyếu tố quyết định cấu tạo hóa học và cấu trúc không gian của enzyme

Dựa và nguồn gốc và ứng dụng trong ngành dệt may, các enzyme được phânchia thành các nhóm như sau:

Bảng 2.4: Phân nhóm Enzym

Loại

Amylases

Vi khuẩn hoặc nấm Tánh tinh bột

Giũ hồ vải có tinh bộtProteases Vi khuẩn hoặc nấm Xử lý bề mặt xơ len, làm tăng tính mềm mại trên

Lipases - Tách tri-glycerid (sáp, dầm mỡ, hồ trên sợi)

(Nguồn: Công nghệ nhuộm và hoàn tất – Nguyễn Công Toàn)

2.2.5 Tính độc của phẩm nhuộm:

2.2.5.1Tác động đến môi trường:

Các vấn về môi trường chủ yếu liên quan đến các chất thải đổ vào nước nhưngngoài ra, phát thải vào không khí, tiếng ồn và việc giao nhận các chất thải độc hạicũng rất quan trọng, Việc sử dụng các hoá chất có ảnh hưởng đáng kể tới môitrường của ngành công nghiệp

a ) Phát thải vào nước

Hầu hết ở các khâu trong quy trình công nghệ của công nghiệp dệt nhuộm đềuphát sinh ra nước thải Đặc trưng cơ bản lớn nhất của nước thải công nghiệp dệtnhuộm là sự dao động rất lớn về cả lưu lượng, tải lượng chất ô nhiễm Nó thay đổitheo mùa, theo mặt hàng sản xuất và chất lượng sản phẩm Các chất thải đổ vàonước bao gồm nước thải từ quy trình sản xuất, nước rửa và nước làm lạnh bị ônhiễm nhiều hơn hoặc ít hơn Nước rửa chiếm 60-70% tổng lượng nước tiêu thụ

Sự tiêu thụ hoá chất và nước cũng như số lượng và tính chất của nước thảitheo đó mà tăng lên đã làm nảy sinh vấn đề về: nên chọn sử dụng loại máy móc nào,những loại sợi nào cần được xử lý, cần tiến hành phương thức xử lý nào Do vậythành phần của nước thải dao động rất nhiều, cả về số lượng lẫn tính chất

Nước thải chứa một hỗn hợp các hoá chất đã sử dụng Các hoá chất nhất định

ví dụ như chất tẩy, bột giặt đều đổ hầu như toàn bộ vào hệ thống nước thải, trongkhi một số khác như thuốc nhuộm lại giữ phần lớn trên sản phẩm

Phần lớn các chất hữu cơ làm tăng lượng BOD5 trong nước thải đều phát sinh

từ các chất dùng hồ vải Nước thải còn có thể chứa hàm lượng dầu tương đối cao, có

lẽ có nguồn gốc từ chất béo tự nhiên, sáp và các loại dầu nguồn gốc từ xăng dùngkhi xe sợi Vấn đề kim loại lẫn trong nước thải đã được giảm bớt từ khi thôi dùngcác chất giữ màu nhuộm có kim loại nặng Tuy nhiên, kim loại, đặc biệt là kim loạiđồng và kẽm vẫn còn được sử dụng trong một số kiểu nhuộm Ngoài ra, nước thảicòn có chứa một lượng chất rắn lơ lửng, chủ yếu là sợi vải, với các hoá chất bámchặt vào

Trong một số trường hợp, nước rửa và nước làm lạnh được đưa thẳng đến nơitiếp nhận Tác động của môi trường của những chất thải này phụ thuộc vào mức độ

ô nhiễm của nước thải và lượng nước thải

Một vài nghiên cứu đã cho thấy nước thải từ ngành công nghiệp dệt cực kỳđộc hại và gây ảnh hưởng kìm hãm tới hoạt tính của bùn và quá trình nitrat hoá Cácnghiên cứu về đặc điểm nước thải của ngành này sẽ được tiếp tục

Người ta đã rất nỗ lực trong việc chứng minh những ảnh hưởng tới môi trườngcủa các chất hoá học hay nhóm các chất đó Vào giữa thập kỷ 70, Cục bảo vệ môitrường Thụy Ðiển và ngành dệt đã tham gia vào một dự án bảo vệ nước rộng rãimang tên "Nordtextil VA"

Mối quan tâm chính của dự án này là tiết kiệm nước bằng cách thay đổi cácquy trình công nghệ, xác định tính chất của các chất độc và các chất chậm hủy, xử

lý và tái sử dụng nước thải

Rất nhiều loại thuốc nhuộm đang dùng là chất chậm hủy và có thể chứa cáckim loại, đặc biệt là đồng và kẽm Ngoài ra còn có thể có một lượng nhỏ Cadimi,Chrom và Chì Phần lớn các thuốc nhuộm được loại bỏ qua khâu xử lý sinh học.Một số loại thuốc nhuộm qua nghiên cứu cho thấy cực kỳ độc hại Tuy nhiên,không thể đánh giá tổng quát độc tính của các thuốc nhuộm vì các chất này hoàntoàn khác nhau Phần lớn các thuốc nhuộm được sử dụng hiện nay là thuốc nhuộmhoạt hoá và các chất màu Mức độ ổn định của thuốc nhuộm hoạt hoá là 50-85% sovới 90% đối với các chất giữ màu thuốc nhuộm

Các chất chứa chlorinat aromat được coi như một trong số các chất độc hạinhất đối với môi trường Hiện nay, các chất mang thường không được sử dụng nữa

Các nghiên cứu cũng cho thấy các chất xử lý sau khi nhuộm có thể là những chấtchậm hủy.

Các hợp chất phospho hữu cơ như chất chống cháy và phức chất không đượctách loại hoàn toàn ở các nhà máy xử lý nước thải Các chất được dùng làm chấtchống cháy bao gồm hợp chất bromin hữu cơ, đặc biệt là decabromin defenyl oxid

và antimon trioxid Các chất chống cháy brominat đều tích luỹ sinh học Ngoài ra,các phức chất EDTA cũng có thể ảnh hưởng đến hệ thống xử lý nước thải địaphương

Cũng theo các nghiên cứu, sự phân rã của các chất điện hoạt kiểu cũ bị giớihạn, do đó có thể tích luỹ trong các nguyên liệu sinh học Bên cạch đó, các chất nàycũng có thể ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý của các nhà máy nước thải

Các chất điện hoạt anion có thể bị phân rã ở nhà máy xử lý nước thải Tuyvậy, các chất này đều tương đối độc

Các chất điện hoạt không ion hoá "chuỗi mềm" bị phân hủy rất dễ dàng trongkhi các chất điện hoạt không ion hoá "chuỗi cứng" (như alkyl fenol ethoxylat trong

đó có nonyl fenol ethoxylat) là những chất chậm hủy Sản phẩm phân hủy của cácchất "chuỗi cứng "có thể còn độc hơn và có xu hướng tích lũy nhiều hơn cả chínhcác chất đó

Các chất điện hoạt cation được coi là có thể phân hủy nhưng đều tương đốiđộc Chẳng hạn, sản phẩm phân hủy của hợp chất amoni rất độc Tuy nhiên, cácchất này dễ bị hấp phụ vào các chất rắn và có thể tách chúng ra ở các nhà máy xử

lý

b ) Phát thải vào không khí

Khác với nhiều loại hình công nghiệp khác, công nghiệp dệt nhuộm thườngđòi hỏi lượng nhiên liệu rất lớn phục vụ cho việc cung cấp nhiệt lượng cho quá trìnhsản xuất của mình thông qua thiết bị lò hơi Nhiên liệu thường dùng là than, dầu FOhoặc DO Các nhiên liệu này khi cháy chúng tạo ra trong môi trường không khí cácchất ô nhiệm không khí rất lớn như bụi, bụi lơ lửng, khí SO2, COx, NOx Khí thảicủa quá trình đốt nhiên liệu thường có nhiệt độ tương đối cao, nên chúng có khảnăng khuếch tán ra môi trường tương đối rộng lớn gây ảnh hưởng đến đời sống củanhân dân xung quanh khu vực sản xuất

Ngoài tác động môi trường do khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu, các khí thảiđược phát sinh trong các công đoạn của quy trình công nghệ dệt nhuộm như quátrình làm sạch nhiên liệu, chi, kéo sợi, đánh ống, mắc sợi tạo ra nhiều bụi; quá trình

tán vào môi trường không khí các chất ô nhiệm dạng hơi, sol Hầu hết các quá trìnhnày đều ảnh hưởng trực tiếp đến người lao động Ở các khu vực có sử dụng NaOH

là bóng sợi thường có độ ẩm thấp hơn so với khu vực khác gây cảm giác khó chịuđối với người lao động

Mùi sinh ra trong quá trình công nghệ thường khó định lượng được do chưa cótiêu chuẩn cụ thể nào đối với mùi Tuy nhiên, do sử dụng nhiều hóa chất khác nhautrong sản xuất, mùi thường xuất hiện tại khu vực sử dụng NaClO, NaClO2 thường

có cảm giác mùi hắc, các khu vực sử dụng NaOH tạo cảm giác khô Nước thải củacông đoạn hồ sợi chứa nhiều hồ tinh bộ sau khi thải rất dễ bị biến chất gây mùi khóchịu nhìn chung đối với công nghệ dệt nhuộm do phải tiếp xúc nhiều với các loạihóa chất, sẽ nguy hiểm nếu như công nhân không được trang bị các thiết bị bảo hộlao động hoàn thiện (khẩu trang, găng tay, quần áo bảo hộ…)

Trong quá trình dát mỏng, một lượng lớn isocyanat (toluen di isocyanat TDI)

có thể bay ra Mức TDI có nguy cơ thấp trong môi trường bên ngoài là 0,22 g/m3

(0,03 ppb)

c ) Đất

Ô nhiễm môi trường đất chủ yếu thông qua nước thải và các chất thải rắntrong hệ thống xử lý nước thải Đất tiếp nhận nước thải bị ô nhiễm bởi hàm lượngchất hữu cơ bán phân hủy cao, lượng các ion có tính năng làm phân ly các keo đấtlớn nên là biến đổi cấu trúc đất, hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật có lợi.Thành phần khí dạng khử chiếm ưu thế làm mất cân bằng thể khí trong đất Ngoài

ra, công nghiệp dệt nhuộm thường có mặt bằng sản xuất tương đối cao nên diện tíchđất sử dụng cho các nhà máy thường lớn

d ) Tiếng ồn

Công nghiệp dệt nhuộm có mức ồn biến thiên rất khác nhau ở các vị trí khácnhau của quy trình công nghệ Đáng chú ý nhất là tiếng ồn gây ra bởi quá trình dệt,hoạt động của các máy lọc hút bụi trong quá trình dệt, làm sạch nguyên liệu, chi vàkéo đánh ống sợi Mức ồn tại các khu vực này thường cao đến 80 – 95 dBA, đángngại hơn nữa tiếng ồn lại liên tục cao Do đó, công nhân là việc lâu dài trong ngànhdệt nhuộm thường mắc chứng nặng tai Mức ồn ở các khu vực khác thường nhỏ vàkhông thường xuyên vượt tiêu chuẩn (ngắt quãng)

Tiếng ồn chủ yếu trong ngành công nghiệp dệt chủ yếu phát sinh từ hệ thốngquạt (Ví dụ quạt sấy ) từ khâu vận chuyển hàng hoá đến và đi khỏi nhà máy và từcác thiết bị cơ khí Mức độ tiếng ồn không được vượt quá quy định dưới đây:

Bảng 2.5: Mức độ tiếng ồn cho phép ở khu dân cư

Nhà máy mới Nhà máy đang hoạt động

Ban ngày (07 – 18 giờ) 50 dB (A) 55 dB (A)

Chủ nhật và ngày lễ 45 dB (A) 50 dB (A)

Ban đêm (22 – 07 giờ) 40 dB (A) 45 dB (A)

e ) Chất thải

Ngành công nghiệp dệt tạo ra nhiều chất thải độc hại dưới dạng dầu và dungmôi thải cũng như các hoá chất và thuốc nhuộm Các chất thải khác gồm có vải sợi,cặn từ hệ thống xử lý và điều hoà dòng chảy, từ khâu đóng gói và các quá trìnhtương tự

Chất thải rắn được sinh ra chủ yếu từ các nguồn sau đây:

Chất thải do quá trình đốt nhiên liệu, chất thải rắn sinh ra ước tính bằngkhoảng 15 – 25% lượng nhiên liệu tiêu thụ

Chất thải rắn là các bụi lắng đọng hoặc do vệ sinh thiết bị lọc bụi

Các loại bao bì, nhãn mác sản phẩm sau khi sử dụng hoặc là các phế phẩm.Các loại chai lọ, bao bì, thùng đựng hóa chất và vật liệu phục vụ công nghệ dệtnhuộm Đáng lưu ý rằng, chất thải thuộc loại này là các chất thải nguy hại

Chất thải rắn do giao dịch, sinh hoạt từ nhà ăn, văn phòng…

f ) Phát thải do có sự cố

Những trục trặc hoặc tạm ngừng hoạt động trong các quy trình và các thiết bị

xử lý hay chuyển giao hoá chất không hợp lý có thể dẫn đến phát sinh chất thải với

số lượng lớn, hàm lượng lớn vào nước và không khí Chẳng hạn nếu bộ phận điềuchỉnh pH bị hỏng, sẽ có thể có rối loạn ở hệ thống xử lý nước thải hoặc ở nơi tiếpnhận nước thải

Dầu (dầu nóng) được sử dụng làm trung gian truyền nhiệt trong những giaiđoạn quyết định của quy trình, như giai đoạn sấy khô chẳng hạn, Do đó, có thể có

sự cố do dầu đi ra gây nên Ngoài ra cũng cần phải lưu ý đến nguy cơ cháy

g ) Địa điểm xây dựng nhà máy:

Tại những khu vực đông dân cư (thành phố, thị trấn, thị xã…), vị trí nhà máynằm xen kẽ với khu dân cư Tại các khu vực khác, vị trí nhà máy có thể xa hơn.Hiện nay chưa có tiêu chuẩn quy định khoảng cách của nhà máy so với khu vực dân

cư cũng như các khu vực khác như trường học, bệnh viện… Một số nhà máy nằmtrong các khu công nghiệp có khoảng cách tốt so với khu dân cư sinh sống Đây làmột trong những ưu điểm rõ rệt của các khu công nghiệp nhằm hạn chế tác động

2.2.5.2Ảnh hưởng đến con người và động vật:

Trong phần này xin đề cập đến một số kiến thức cơ bản về một số loại phẩmnhuộm có khả năng gây độc cho con người và động vật Nói chung, các loại phẩmnhuộm đều có chứa các kim loại nặng và các chất hữu cơ độc hại, tuy nhiên có một

số loại gây phản ứng độc trực tiếp khi tiếp xúc Các loại phẩm nhuộm này thườngđược gọi là phẩm nhuộm AZO Sau đây là danh sách của chúng

Bảng 2.6: Một số thuốc nhuộm AZO có tính độc

Brand Name No * Color CI NumberTraSamphaw 1 Purple

TraSamphaw 2 OrangeTraSamphaw 3 Dark redTraSamphaw 4 BlackTraSamphaw 5 BlueTraSamphaw 6 PinkTraSamphaw 7 Dark blueTraSamphaw 8 Industrial indigoTraSamphaw 9 Light greenTraSamphaw 10 Light blueTraSamphaw 11 RedTraSamphaw 12 Blood redTraSamphaw 13 KhakiTraSamphaw 14 YellowTraSamphaw 15 3 brownTraSamphaw 16 GreenTraSamphaw 17 Drak greenTraSamphaw 18 BrownTraSamphaw 19 Light yellowDanh sách trên không thể bao gồm hết được trong tổng số hơn 80.000 loạiphẩm nhuộm hóa học khác nhau trên thị trường

Phẩm nhuộm AZO được giới thương mại ưa chuộng vì chúng dễ mua, dễ bảoquản đặc biệt là giá thành rẻ, độ ăn màu cao, quá trình nhuộm ngắn và dễ dàng.Ảnh hưởng của chúng lên con người trong quá trình nhuộm cũng như tiếp xúcvới dòng thải của chúng:

o Hơi bốc lên từ dung dịch nhuộm có thể gây ngộ độc cho người, làmđau đầu, buồn nôn

o Khi thuốc nhuộm tiếp xúc trực tiếp trên da, chúng có thể gây rát

o Nếu thâm nhập vào cơ thể, gây tổn thương các cơ quan nội tạng vàgây ung thư.

o Đối với trẻ em, liều lượng gây độc nhỏ hơn và ảnh hưởng mạnh hơn.Khi bị nhiễm độc thuốc nhuộm, trẻ hay có cảm giác buồn ngủ, đauđầu, chóng mặt buồn nôn, thiếu tập trung.Với liều lượng lớn, trẻ cóthể mất cảm giác ngon miệng, yếu tứ chi thậm chí gây tử vong

o Đối với thai nhi có thể chậm phát triển, hỏng xương, mù hoặc thậmchí gây tử vong

Các thuốc nhuộm độc tính thường chứa nhóm AZO trong phân tử của chúngnhư các chất tạo màu Trong quá trình nhuộm, phần AZO tách ra và tạo thành cácamine thâm nhập vào các chất hữu cơ gây độc tính

Một vài amine có chứa các kim loại nặng đính trên nó như kẽm, đồng,Cadmium được sử dụng như các chất tạo màu cho nhuộm vải Các kim loại nặngkhi thâm nhập vào cơ thể sẽ được giữ lại trong đó và gây ảnh hưởng về lâu dài.Các aimine kim loại nặng sẽ bám vào sợi vải mà không bị mất đi trong quátrình giặt Ở đây chúng có cơ hội thâm nhập vào cơ thể qua nhiều đường khác nhaunhư hô hấp, tiêu hóa…

2.2.6 Công nghệ sản xuất và nguồn phát sinh nước thải:

Nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, giũ

hồ, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất, trong đó lượng nước thải chủ yếu do quá trình giặtsau mỗi công đoạn Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy dệt nhuộm rất lớn và thayđổi theo các mặt hàng khác nhau Nhu cầu sử dụng nước cho 1 mét vải nằm trongphạm vi từ 12 đến 65 lít và thải ra từ 10 đến 40 lít Nhìn chung, sự phân phối nướctrong nhà máy dệt như sau:

3 Nước làm mát và xử lý bụi trong xí nghiệp sợi, dệt: 7,8%

4 Nước cho các quá trình chính trong xí nghiệp dệt nhuộm: 24,6%

Hàng len nhuộm, dệt thoi (bao gồm xử lý sơ bộ và nhuộm) là 100 đến 250

Hàng vải bông nhuộm, dệt kim là 70 đến 180 m3/tấn vải

Hàng vải bông in hoa, dệt thoi là 65 đến 280 m3/tấn vải

 Hồ sợi: 0,02 m3/tấn vải

 Giũ hồ, nấu, tẩy: 30 đến 120 m3/tấn vải

 In, sấy: 5 đến 20 m3/tấn vải

 Giặt: 30 đến 140 m3/tấn vải

Chăn len màu từ sợi polyacrylonitrit là 40 đến 140 m3/tấn vải, bao gồm:

 Nhuộm sợi: 30 đến 80 m3/tấn vải

 Giặt sau dệt: 10 đến 70 m3/tấn vải

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý dệt nhuộm

NaOH, hóa chất

Chất tẩy giặt

Kéo sợi, chải, ghép, đánh ống

Hồ sợiDệt vảiGiũ hồNấu

Xử lý axit, giặt

Tẩy trắng

Giặt

Làm bóngNhuộm, in hoaGiặt

Nước thải

Nước thải chứa

hồ tinh bột bị thủy phân, NaOH

Nước thải

Sản phẩm