Sản lượng vải không dệt tiêu thụ theo các khu vực trên thế giới

Trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 20, công nghiệp vải không dệt không ngừng phát triển. Sản phẩm từ vải không dệt rất đa dạng và phong phú. Vải không dệt sử dụng một lần hoặc sử dụng lâu dài có thể sản xuất bằng các công nghệ khác nhau có khối lượng gam từ 20g/m2 đến 2000g/m2. Loại sử dụng một lần phải kể đến các loại có bỉm cho trẻ sơ sinh và người già, mũ và quần áo trong phẫu thuật, khăn lau được tẩm ướt trước, giẻ lau công nghiệp, vải lọc khí và chất lỏng...Loại sử dụng lâu dài bao gồm phụ liệu lót, đệm, vải trang trí nội thất, đệm giường, phủ đệm, vải bọc đệm ghế ô tô, vải địa kỹ thuật, vật liệu lợp, thảm sàn, thảm ô tô, vải không dệt dùng trong nông nghiệp... Năm 1998 sản lượng vải không dệt toàn thế giới đạt 2.462.100 tấn. Dự báo đến 2005 đạt 4.300.000 tấn và tỷ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm đạt 8%. Sản lượng vải không dệt tiêu thụ theo các khu vực trên thế giới

Lời cảm ơn

Trong thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp cao học này, tôi đã nhận

đ-ợc sự giúp đỡ, hớng dẫn rất tận tình của Giáo s - Tiến sĩ Trần Nhật Chơng cùngnhiều Thầy Cô giáo của Khoa Công Nghệ Dệt May và Thời Trang Trờng Đại HọcBách Khoa Hà Nội, phòng Thông tin thuộc Viện Kinh Tế Kỹ Thuật Dệt May,Trung Tâm Thông Tin và Trung Tâm Kỹ Thuật 1 thuộc Cục Đo Lờng Chất Lợng,Phòng Địa Kỹ Thuật thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Giao Thông Vận Tải,Trung Tâm thí nghiệm thuộc Viện Khoa Học và Công Nghệ Nhiệt - Lạnh Trờng

Đại Học Bách Khoa Hà Nội và các bạn lớp Cao Học Dệt khoá 99

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô Giáo, các Cơ Quan và các bạn đãtạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi để hoàn thành tốt luận văn này

Lời mở đầu

Trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 20, công nghiệp vải không dệt khôngngừng phát triển Sản phẩm từ vải không dệt rất đa dạng và phong phú Vải khôngdệt sử dụng một lần hoặc sử dụng lâu dài có thể sản xuất bằng các công nghệkhác nhau có khối lợng gam từ 20g/m2 đến 2000g/m2 Loại sử dụng một lần phải

kể đến các loại có bỉm cho trẻ sơ sinh và ngời già, mũ và quần áo trong phẫu

lỏng Loại sử dụng lâu dài bao gồm phụ liệu lót, đệm, vải trang trí nội thất, đệmgiờng, phủ đệm, vải bọc đệm ghế ô tô, vải địa kỹ thuật, vật liệu lợp, thảm sàn,thảm ô tô, vải không dệt dùng trong nông nghiệp

Năm 1998 sản lợng vải không dệt toàn thế giới đạt 2.462.100 tấn Dự báo

Châu á là thị trờng tiêu thụ vải không dệt lớn thứ ba sau Bắc Mỹ và Tây

Âu trong đó phải kể đến Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan Châu á sẽtrở thành thị trờng lớn nhất đến năm 2005, tiêu thụ 1,25 triệu tấn vải không dệt

Nhìn chung trên toàn thế giới, công nghiệp vải không dệt đang phát triểnmạnh với mức độ tăng trởng tuỳ từng khu vực và thu hút đầu t của các tập đoàntầm cỡ của thế giới

ở nớc ta, nhu cầu vải không dệt trong các lĩnh vực khác nhau đang ngàycàng tăng Chỉ riêng trong ngành May mặc và da giày, sản phẩm không dệt đợc

sử dụng làm mác nhãn, bông tấm, mex, lót giày với chủng lại rất phong phú.Tuy vậy, các cơ sở sản xuất sản phẩm không dệt trong nớc còn rất ít Về sản xuấtbông tấm, có xí nghiệp liên doanh với HongKong Golden Vtex có công suất 8triệu yard/năm, công ty khác liên doanh với HongKong Hanoi EVC có công suất

7 triệu yard/năm, công ty 100% vốn Hàn Quốc Viko Moolsan với công suất 12triệu tấn/năm Về mex, hiện có hai công ty vẫn đang sản xuất là công ty liêndoanh với Đài Loan Việt Phát công suất 4.738 triệu mét/năm và công ty tráchnhiệm hữu hạn vốn Hàn Quốc ISA Interlining có công suất 6 triệu mét/năm.Ngành May vẫn cha sử dụng hết tổng công suất trên do một khối lợng đáng kểvẫn đang đợc nhập khẩu theo các đơn hàng FOB hay do khách hàng tự cung cấpqua các đơn hàng gia công Chính vì vậy, trong chơng trình tăng tốc đầu t củatoàn ngành Dệt may, Tổng Công ty Dệt may Việt Nam đã đề ra chơng trình đầu t

cụ thể trong đó có chơng trình đầu t cụm công nghiệp sản xuất phụ liệu may bao

gồm cả mex với mục đích nâng cao chất lợng vải không dệt, đa dạng hoá mặthàng và cạnh tranh với hàng nhập khẩu.

Bên cạnh ngành Dệt may, ngành Da giày Việt Nam đã vơn dậy từ nhiềukhó khăn thử thách, vợt qua đợc cơn suy thoái từ năm 1980-1992 và bắt đầu pháttriển từ những năm 1993-1995 Đến nay các sản phẩm từ da và vải giả da củaViệt Nam nh giày, túi, cặp đã có mặt ở các thị trờng Tây Âu, Đông Âu, Bắc

Mỹ, Đông á cùng với những nhãn hiệu có uy tín trên thị trờng thế giới nhNIKE, REEBOK, BATA Bên cạnh những kết quả và những thành tựu củangành Da giày Việt Nam giai đoạn vừa qua, ngành cũng đã xác định phải khắcphục những yếu kém vẫn còn tồn tại để có thể phát triển hơn trên các chặng đờngsắp tới Thực trạng cung ứng nguyên vật liệu cho ngành giày da hiện nay đang bị

lệ thuộc quá nhiều từ nớc ngoài Mà đối với sản xuất giày dép thì giá trị nguyênphụ liệu chiếm tỷ trọng 70% trong giá thành và tiền lơng chỉ chiếm từ 10 - 15%.Hiện nay, khách hàng cũng đồng thời là ngời cung ứng nguyên vật liệu Do đólàm mất đi nhiều lợi thế sẵn có về nhân công rẻ, chế độ u đãi giá sản phẩm củagiày và đồ da Việt Nam Nếu trong nớc sản xuất ra đợc những nguyên phụ liệunày thì ngành giày da sẽ chủ động hơn trong việc đáp ứng các chủng loại, số l-ợng, thời gian cung cấp nguyên liệu; giá trị kinh doanh thu về cho đất nớc và ngờilao động cao hơn rất nhiều so với làm gia công nh hiện nay; tạo điều kiện thuậnlợi cho sự phát triển của các ngành kinh tế khác nh dệt, nhuộm, giấy, chế tạo máy

và phụ tùng, hoá chất, chế tạo khuôn mẫu

Rõ ràng, mục tiêu tăng tốc giải quyết vấn đề nguyên vật liệu nội địa đợc

đặt ra hết sức bức xúc Nếu sản xuất trong nớc từ nguyên liệu thô nhập khẩu vớithuế doanh thu không đánh chồng, thì các vật liệu sẽ vừa có giá rẻ, vừa tạo thêmthế cạnh tranh cho sản phẩm; tạo thêm công ăn việc làm trong nớc; cung ứng kịpthời, đồng bộ và khoa học hơn cho sản xuất sản phẩm, giảm đợc nhiều chi phíkhác

Có thể nói, trong chiến lợc tăng tốc phát triển ngành Dệt may cũng nhchiến lợc phát triển nguyên vật liệu cho ngành Da giày thì vấn đề phụ liệu đều đ-

ợc quan tâm nh một trong những phần quan trọng Các phụ liệu này hiện nay hầuhết đang đợc nhập khẩu vào nớc ta với số lợng rất lớn và trong đó phải kể tới vậtliệu không dệt Bởi lẽ các cơ sở sản xuất các loại sản phẩm này ở trong nớc cònquá ít

Theo định nghĩa của EDANA, “sản phẩm không dệt là tất cả các sản phẩm

đợc sản xuất từ các màng xơ, các đệm xơ (hoặc philămang) đợc sắp xếp định ớng hoặc ngẫu nhiên Liên kết bên trong đợc đảm bảo bởi các phơng pháp cơ học,vật lý hoặc hoá học hoặc bởi sự phối hợp giữa các phơng pháp khác nhau” Địnhnghĩa này cho thấy sản phẩm đợc tạo ra không phải do sự đan kết giữa hệ sợi dọc

h-và sợi ngang trên máy dệt thoi hay một hệ sợi nh trên máy dệt kim Nguyên liệu

ban đầu là xơ cũng qua các công đoạn chuẩn bị, tạo màng xơ, đệm xơ, rồi đệm xơ

đợc liên kết ngay bằng chất liên kết hoá học hay bằng phơng pháp cơ học Phơngpháp này cho phép sử dụng nguyên liệu có phạm vi lớn cả về chủng loại và kíchthớc, công nghệ phong phú, dây chuyền gọn nhẹ và mặt hàng đa dạng Khi sửdụng đệm philamăng và chất liên kết tổng hợp, giá thành sản phẩm sẽ đợc giảm

đi rất nhiều Do đó tuy sự ra đời của sản phẩm không dệt muộn hơn so với nhiềuloại sản phẩm dệt khác nhng nó đã nhanh chóng khẳng định vị trí của mình vàphát triển với tốc độ rất nhanh

Đề tài này nghiên cứu về các loại phụ liệu dùng cho May mặc và Da giày

Đối với phụ liệu May, đề tài nghiên cứu các loại mex dính, mex không dính vàbông tấm Đồng thời, đề tài nghiên cứu các loại phụ liệu làm lót, pho lót và phomũi cho giày Đây là các sản phẩm của vật liệu không dệt với những đặc trngriêng biệt Để tìm hiểu những đặc trng này, cần thiết phải nghiên cứu cứu về vậtliệu, về công nghệ sản xuất cũng nh ứng dụng thực tế của từng loại sản phẩm

Xuất phát từ thực tế sản xuất trong may mặc và da giày hiện nay, các phụliệu bằng vật liệu không dệt đa phần đợc khách hàng cung cấp và chỉ định sửdụng Các nhà máy May và Da giày sử dụng những phụ liệu này dựa theo nhữngthói quen và kinh nghiệm sẵn có Giữa các loại phụ liệu đợc phân biệt nhau theomã số cùng với vài thông số ít ỏi nh thành phần cấu tạo, độ dày Trong rất nhiềutrờng hợp, thậm chí một vài thông số đơn giản nh trên cũng không đợc ngời sửdụng biết đến trong quá trình sử dụng Một khi muốn tạo ra đợc sự chủ độngtrong việc sử dụng vật liệu nói chung, sử dụng phụ liệu nói riêng thì cần thiết phảitìm ra đợc những đặc trng kỹ thuật của phụ liệu sử dụng Có nh vậy, ngời sử dụngmới có thể tìm đợc loại phụ liệu thật phù hợp cũng nh có thể đánh giá dựa theonhững đặc trng kỹ thuật đã cho

Từ nhu cầu thực tế kể trên, đề tài sẽ ứng dụng khoa học về vật liệu để xâydựng một số đặc trng kỹ thuật chủ yếu, giúp cho việc sử dụng phụ liệu đúng mục

đích, đúng yêu cầu và có hiệu quả khoa học kỹ thuật Đối tợng nghiên cứu của đềtài là một số loại mex dùng trong may mặc và một số loại vải không dệt dùnglàm phụ liệu của giày Đề tài sẽ nghiên cứu những đặc trng chủ yếu, tìm hiểu vềcông nghệ sản xuất, phơng pháp đo và cách đánh giá Dựa vào những kết quảnghiên cứu trên, đề tài sẽ xây dựng những yêu cầu kỹ thuật cho một số chủng loạiphụ liệu dùng trong may mặc và da giày

Cùng với những mục đích, đối tợng và phạm vi nghiên cứu nh trên, luận

văn có chủ đề: “Nghiên cứu một số đặc trng kỹ thuật của vải không dệt dùng làm phụ liệu May mặc và Da giày”.

CHƯƠNG 1: Tổng quan về vật liệu không dệt dùng cho

may mặc và da giày.

Sản phẩm không dệt là những tấm, màng xơ hay mền đợc sản xuất từ cácxơ sắp xếp có định hớng hay ngẫu nhiên, liên kết với nhau bằng sự ma sát và/hoặc sự dính kết và/ hoặc sự bám dính, không kể các loại giấy hay các sản phẩmdệt, dệt kim, nhung, các sợi hay xơ philamăng đợc đan móc chặt chẽ với nhau,hay có dạng nỉ theo phơng pháp cán ớt nhng không bằng phơng pháp đâm kim

Các loại xơ ở đây có thể là xơ thiên nhiên hay xơ hoá học, xơ stapen hayxơ philamăng hay dạng lới [ Theo ISO 9092]

Ph©n lo¹i vËt liÖu kh«ng dÖt theo ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt

X¬

Bét x¬ nh·o/sîi thuû tinh vµ tù nhiªn

ngÉu nhiªn n»m ngang song song

Xe sîi Gia cè sîi

x¬ thµnh v¶i

Hoµn thiÖn Nhuém, in, xö lý hoµn tÊt Nhuém, in, xö lý hoµn tÊt Nhuém, in, xö lý hoµn tÊt

Tªn s¶n phÈm VËt liÖu kh«ng dÖt VËt liÖu kh«ng dÖt VËt liÖu kh«ng dÖt

1.1 Nguyên vật liệu dùng trong sản xuất sản phẩm không dệt.

1.1.1 Nguyên liệu dùng làm đệm xơ trong sản phẩm không dệt.

Tất cả các loại xơ đều có thể đợc sử dụng để sản xuất vải không dệt Thậmchí cả những nguyên liệu rất khó để dệt vải thông thờng do xơ quá ngắn, quá thô,giòn, cứng vẫn có thể dùng để sản xuất các sản phẩm không dệt

Xơ thiên nhiên.

Phần lớn các xơ thiên nhiên là xenlulo với thành phần xenlulo khác nhau Mỗiloại xơ này có những tính chất riêng Trong đó, bông vẫn là loại xơ thiên nhiên cóthể đợc sử dụng phổ biến làm vải không dệt

ớt cao và hút ẩm tốt Hơn thế nữa, độ bền ớt của bông còn cao hơn 10% so với độbền khô Do đó xơ bông đã trở thành một trong những vật liệu đợc sử dụng rấtthành công trong sản xuất các loại vải không dệt Tuy nhiên, trong xơ bông cònchứa nhiều tạp chất, ảnh hởng lớn đến sản phẩm cuối cùng Những tạp chất nàyrất khó có thể tách khỏi xơ bông Chính nguyên nhân này đã làm cho lợng xơbông sử dụng trong công nghiệp vải không dệt bị giảm đi khá nhiều Để mở rộngphạm vi sử dụng, bông còn đợc pha trộn với các loại xơ sợi khác nhằm thu đợcnhững đặc tính cần thiết

Chất lợng của xơ bông phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Chiều dài xơ (10-50mm)

+ Độ mảnh (1,2-2,6 dtex)

của xơ đay của xơ đay

Đay đợc dùng tơng đối nhiều trong sản xuất sản phẩm không dệt Chất lợng của

đay phụ thuộc vào đất trồng, khí hậu và phơng pháp bóc tách xơ libe từ lớp vỏ

Đay đợc làm mềm bằng các loại dầu, đủ làm mềm các chất gỗ trong các thớ xơlibe Xơ đay đợc cắt thành từng đoạn nhỏ có chiều dài từ 25 cm đến 35cm rồi đợcchuyển thành dạng tấm

Xơ dừa

H.1.3[1] a) Mặt cắt ngang b) Mặt cắt dọc

của xơ dừa của xơ dừaXơ dừa đợc lấy từ những trái dừa xanh Sau khi ngâm trong nớc biển nóng,các xơ đợc tách khỏi vỏ nhờ quá trình chải và nghiền Xơ dừa ban đầu có chiềudài từ 15cm đến 33cm và đờng kính từ 50m đến 300m và đợc dùng để sản xuấtthảm, đệm bông, vật liệu trang trí nội thất

Tơ tằm

H.1.5[1] a) Mặt cắt ngang b) Hình dạng bên ngoài

Tơ tằm đợc cấu tạo từ lõi phibroin bao bọc bên trong lớp vỏ xerixin Dogiá thành của tơ tằm rất cao nên nó hầu nh không đợc sử dụng làm nguyên liệucho vải không dệt mà chỉ dùng để sản xuất một số loại giấy đặc biệt cao cấp.

Xơ hoá học

Phát kiến về việc sử dụng phế liệu, đặc biệt là phế liệu của ngành dệt chosản xuất vải không dệt đã góp phần thúc đẩy sự phát triển xơ hoá học vào cuốithập kỷ 50 Với u thế về độ sạch, giá cả cạnh tranh, xơ hoá học đã trở thành vậtliệu rất phù hợp cho sự phát triển của vải không dệt

Xơ xenlulo

Vải không dệt có thể đợc tạo ra từ các loại xơ xenlulo hay dới dạng phatrộn với các loại xơ khác Xơ xenlulo đợc sản xuất theo hai phơng pháp: phơngpháp visco và phơng pháp oxit đồng amoniac Trong đó phơng pháp visco đợc sửdụng để sản xuất sản phẩm không dệt Các loại xơ xenlulo hiện nay đợc sử dụng

để sản xuất sản phẩm không dệt là visco stapen, visco philamăng, đặc biệt viscobiến tính với độ mềm cao hơn hoặc độ thẩm thấu tốt hơn , xơ xenlulo trơng nởcao (gấp 2-3 lần so với bông) Với độ dài và độ dày phù hợp, khả năng hút ẩm tốt,xơ xenlulo đợc xem nh một loại vật liệu thích hợp cho sản xuất sản phẩm khôngdệt Sản phẩm không dệt sản xuất từ xơ xenlulo cho độ sạch cao và có thể hoàntất ở các mức độ khác nhau

Xơ tổng hợp

Xơ polyamit

Trong số tất cả các loại xơ hoá học đợc sản xuất với số lợng rất lớn, xơpolyamit không phải là loại xơ đợc sử dụng lâu nhất mà là loại xơ đầu tiên ngaysau xơ xenlulo, đợc đa vào sản xuất vải không dệt Xơ polyamit loại thô 3-120dtex và loại mảnh 1,6-3 dtex đều đợc dùng để sản xuất sản phẩm không dệt Xơpolyamit có độ bền đứt cao, độ đàn hồi tốt nên đợc sử dụng để sản xuất các loạisản phẩm đòi hỏi độ bền, độ ổn định kích thớc và hình dạng trong quá trình sửdụng

Một số đặc trng của xơ polyamit có thể tham khảo trong bảng sau:

Bảng 1.1 [1]Xơ polyamit

Độ bềncực đại(cN/tex)

Độ giãndài cực đại(%)

Độ bền ớttơng đối(%)

Khả nănghút nớc(%)

Xơ polyeste đợc dùng rộng rãi trong sản xuất sản phẩm không dệt và đợc

áp dụng nhiều công nghệ sản xuất khác nhau Polyeste có thể đợc biến tính mộtcách dễ dàng để tạo ra một số những tính chất đặc biệt ngoài những tính chất cơbản của nó Xơ polyeste có khả năng giữ hình dạng tốt, bền với ánh sáng và thờitiết

Các loại xơ polyeste hay đợc sử dụng cho vải không dệt là: polyeste thờng,xơ polyester có cào tuyết nhẹ, xơ giảm trọng, xơ hai thành phần

Mật độ (g.cm-3) 0,92-0,96 0,90-0,91

Tuy nhiên, sản xuất sản phẩm không dệt từ xơ polyolefin có những nhợc

điểm sau:

+ Xơ polyolefin cổ điển không bền với ánh sáng

+ Nếu bị kéo giãn, khả năng hồi trở lại kém

Độ mảnh xơ

Độ mảnh xơ ảnh hởng đến bề dày, độ bóng mịn, độ cứng của sản phẩmkhông dệt Các sản phẩm mỏng, mịn thờng đợc sản xuất từ các xơ có độ mảnh 1,5

đến 3 denier Nếu dùng các xơ mảnh thì mật độ phân bố xơ sẽ cao hơn, diện tíchtiếp xúc giữa các xơ sẽ lớn hơn và sản phẩm sẽ có độ cứng cao hơn

Độ quăn, độ dún bề mặt xơ.

Độ quăn, độ dún bề mặt xơ ảnh hởng tới mức độ liên kết của màng xơ vàmật độ bề mặt của sản phẩm không dệt Nếu xơ hoá học tạo xoăn dạng xoắn ốcthì các xơ cấu thành nên màng xơ sẽ đợc liên kết với nhau chặt chẽ hơn Còn xơhoá học xe dún với độ quăn cao sẽ làm cho sản phẩm không dệt đạt độ đàn hồicao

Độ bền xơ

Độ bền xơ quyết định độ bền của đệm xơ Đối với sản phẩm không dệt đợcliên kết theo phơng pháp cơ học, khi dùng xơ có độ bền cao thì đệm xơ sẽ bềnhơn và sản phẩm cũng bền hơn Đối với các sản phẩm không dệt đợc liên kết hoáhọc, ngoài độ bền xơ thì độ bền của sản phẩm còn ảnh hởng của chất liên kết,

điều kiện liên kết và mật độ phân bố xơ

Độ bền nhiệt và độ bền với thời tiết

Trong sản xuất sản phẩm không dệt, xơ đợc lựa chọn phải có độ bền nhiệt

và độ bền thời tiết phù hợp để sản phẩm có khả năng chịu nhiệt, chịu ánh sáng, độ

ẩm, vi sinh vật phù hợp với yêu cầu sử dụng Thậm chí độ bền nhiệt của xơ còn

ảnh hởng trực tiếp đến điều kiện công nghệ trong quá trình sản xuất sản phẩmkhông dệt

Tính ổn định kích th ớc

Yêu cầu về độ ổn định kích thớc rất cần thiết đối với cả vật liệu dệt và vậtliệu không dệt Đối với vật liệu không dệt, tính ổn định kích thớc phụ thuộc vàocả tính chất của nguyên liệu xơ và phơng pháp công nghệ Nếu xơ có độ giãn lớn,

dễ trơng nở trong môi trờng thì khả năng ổn định kích thớc kém Khi đó cần thiếtphải chọn phơng pháp định hình thích hợp để xử lý

Một số tính chất khác

Ngoài các tính chất xơ kể trên, sản phẩm không dệt còn chịu ảnh hởng củacác tính chất khác nh độ bền với nớc, với dung môi, với tác nhân hoá học, tínhhấp thụ nớc và phân cực của xơ

1.1.3 Vật liệu liên kết dùng trong sản xuất sản phẩm không dệt.

Trong sản xuất sản phẩm không dệt, chất liên kết đợc gọi là “keo” Cùngvới công nghệ liên kết, chất liên kết góp phần đáng kể tạo nên độ bền cho sảnphẩm Đồng thời chất liên kết còn có vai trò quyết định chủ yếu đến các tính chấtkhác của sản phẩm Vật liệu liên kết phải đợc lựa chọn để đáp ứng đợc những yêucầu tính chất của sản phẩm không dệt nh độ bền, độ đàn hồi, độ bền giặt ớt haygiặt khô, chống cháy Trớc đây keo liên kết đợc dùng là cao su thiên nhiên, keogelatin, keo cazein, hồ tinh bột và những cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiênkhác Ngày nay các keo tổng hợp đợc sử dụng là chủ yếu Keo tổng hợp cho độbền tốt hơn, khả năng chịu đựng dung môi tốt hơn, do đó chất lợng sản phẩm dễdàng đợc cải thiện Những keo cao phân tử đợc sử dụng trong sản xuất sản phẩmkhông dệt bao gồm cả dạng rắn (bột hoặc hạt), dạng dung dịch và dạng nhũ tơng

Các loại keo đợc dùng làm vật liệu liên kết cho sản phẩm không dệt baogồm: cao su, nhựa acrylic, nhựa vinylic, polyetylen, polyamit, polyuretan vàvisco

* Cao su

a) Cao su thiên nhiên

Mủ cao su thiên nhiên là một trong những chất liên kết đầu tiên đợc sử dụngtrong sản xuất sản phẩm không dệt Cao su thiên nhiên dạng mủ mới lấy từ cây có

độ dính, kém bền và nhanh biến chất Mủ cao su là loại nhựa đã đợc lu hoá và xử

lý đạt các yêu cầu nh hạn chế oxy hoá, duy trì lâu tính mềm mại, ít biến màu

Giá thành của cao su thiên nhiên ngày càng tăng nhanh và chất l ợng của

nó cha đợc hoàn hảo do thờng bị lão hoá nhanh và giảm bền trong dung môi Chonên cao su thiên nhiên đã nhanh chóng nhờng vị trí cho các loại cao su tổng hợp

và nhựa acrylic trong sản xuất sản phẩm không dệt

c) Polyme đồng trùng hợp của butadien - styren

Đây là polyme đồng trùng hợp cạnh tranh rất lớn với cao su thiên nhiên

Trong polyme này, khi tăng tỷ lệ styren thì độ bền cơ học tăng và độ bền hoá họcgiảm

d) Nhựa đồng trùng hợp butadien - acrylonitrin

Đây là loại cao su tổng hợp đợc dùng nhiều nhất trong sản phẩm không dệt.Khi tăng tỷ lệ nitrin acrylic thì khả năng trơng nở trong hydrocacbon tốt hơn, độbền đứt tăng hơn, cứng hơn, bền mài mòn hơn, bền nhiệt nhng không thẩm thấukhông khí

Nhựa nitrin có ái lực tuyệt vời khi đợc tạo mạng trớc trùng hợp vớimelamin formaldehit, cho khả năng chịu giặt giũ và chịu tẩy rửa tốt so với cao su

lu hoá Nhựa nitrin bền ở trạng thái khô, bền trong môi trờng ẩm ớt và bền trongdung môi chứa clo

e) Polycloropren

Polycloropren đàn hồi, chịu đợc sự thay đổi của thời tiết, chịu nhiệt (tuy có bịngả vàng khi nhiệt độ tơng đối cao) và dễ lu hoá Polycloropren có khuynh hớngkết tủa rõ hơn các cao su khác, nên thờng đợc dùng ở dạng keo

Polym

ste của axit acrylic hay axit metacrylic Những polyme đợc tạo nên từ este acrylichay metacrylic là những chất dẻo Vì vậy việc hình thành có nhiều thuận lợi và dễliên kết Nhựa acrylic là polyme bão hoà có độ bền màu và bền với oxy dới tácdụng của ánh sáng cao và trong trờng hợp bị oxy hoá sản phẩm cũng không tăng

độ cứng Nhựa acrylic bền trong dung môi tẩy rửa, ổn định với nớc và môi trờng

kém bền với dung môi và đặc biệt là dung môi “clo” nên PVC rất ít đ ợc dùng đểliên kết đệm xơ - sợi có gốc là PVC.

Polyamit đợc dùng để sản xuất sản phẩm không dệt mềm xốp bằng cáchngâm tẩm đệm xơ tổng hợp quăn với dung dịch cồn polyamit Ngoài ra, nhựapolyamit còn làm chất nhiệt dính trong sản phẩm không dệt Sản phẩm không dệt

từ polyamit thờng nhanh bị ố vàng nên hạn chế sản xuất những sản phẩm sángmàu hay mỏng nhẹ

* Polyuretan

Đây là loại nhựa có rất nhiều u điểm đợc sử dụng nhiều trong sản xuất sảnphẩm không dệt Đó là độ bền trong dung môi, modun đàn hồi thấp, độ đàn hồicao, độ mài mòn cao, chậm lão hoá và độ dính tốt

* Visco

Nhựa visco- dạng hoà tan của xenlulo đợc dùng để liên kết những sản phẩm màcả đệm xơ và chất liên kết đều là xelulo Dung dịch visco kém ổn định Do đó sảnphẩm không dệt liên kết bằng dung dịch visco đợc dùng làm khăn sử dụng mộtlần, vải trải giờng

1.1.4 Những đặc tính của chất liên kết ảnh hởng đến tính chất của sản phẩm không dệt.

Độ bền của chất liên kết

Cũng giống nh độ bền của xơ, chất liên kết bền sẽ cho sản phẩm bền

Nh-ng keo có độ bền cao thờNh-ng lại có độ cứNh-ng cao Do đó làm cho sản phẩm cũNh-ng bị cứng

Độ mềm và tính đàn hồi

Chất liên kết có độ mềm mại và đàn hồi sẽ cho sản phẩm cũng mềm mại

và đàn hồi Nhựa acrylic có độ mềm với nhiều mức độ khác nhau nhng tính đàn hồi lại kém Cao su, đặc biệt là cao su tổng hợp đợc sử dụng nhiều trong sản xuất sản phẩm không dệt vì nó có tính đàn hồi cao

Độ bền hoá học, độ bền tr ớc tác dụng của ánh sáng, độ bền nhiệt

Trong quá trình sử dụng, vật liệu phải tiếp xúc với hoá chất, ánh sáng, nhiệt vì chúng phải qua tẩy rửa, giặt giũ, là ép Vì vậy chất liên kết cũng cần thiết phải đạt đợc những tính chất thích hợp với yêu cầu sử dụng của từng loại sảnphẩm

1.2 Công nghệ sản xuất sản phẩm không dệt

Sản phẩm không dệt đợc sản xuất theo nhiều phơng pháp khác nhau Cóthể phân loại thành 4 nhóm nh sau:

- Phơng pháp khô: Sản suất sản phẩm không dệt theo phơng pháp khô đợc thựchiện theo kỹ thuật của ngành dệt

- Phơng pháp ớt: Sản xuất sản phẩm không dệt theo phơng pháp ớt đợc thực hiệntrong ngành giấy

- Phơng pháp kéo sợi trực tiếp: Sản phẩm không dệt đợc tạo ra trực tiếp từ các tơphilamăng, cũng theo công nghệ của ngành dệt

- Các phơng pháp khác: Sản phẩm đợc tạo ra với kỹ thuật phối hợp

Trong các phơng pháp trên thì phơng pháp khô đợc sử dụng phổ biến nhất.Phơng pháp này bao gồm hai công đoạn chính là tạo đệm xơ và liên kết đệm xơ.Ngoài ra, một số sản phẩm đòi hỏi phải có công đoạn xử lý hoàn tất và gia công

bổ sung Các sản phẩm không dệt đợc sản xuất theo phơng pháp khô có công

đoạn tạo đệm xơ có thể giống nhau nhng khác nhau chủ yếu ở kỹ thuật liên kết

Căn cứ vào sự khác nhau của phơng pháp liên kết, ngời ta đã phân biệt sản phẩmkhông dệt sản xuất theo phơng pháp khô thành 2 loại:

- Sản phẩm không dệt liên kết hoá học

- Sản phẩm không dệt liên kết cơ học

1.2.1 Giai đoạn tạo đệm xơ.

xé, chải xếp lớpKiện xơ  Màng xơ  Đệm xơ

Nguyên liệu xơ đợc xé tơi, làm sạch rồi phân chải , tạo màng xơ và đệmxơ

Các kiện xơ đợc xé trên các máy giống nh máy đập trong dây chuyền kéosợi bông hay kéo sợi len Xơ đợc xé thành những túm xơ nhỏ và một phần đãthành những xơ riêng lẻ Sau đó dùng máy chải để phân chải xơ, tạo ra nhữngmàng xơ đợc định hớng hoặc song song, hoặc xếp chéo, hoặc ngẫu nhiên và có

định lợng từ 3g/m2 - 10g/m2 Các màng xơ đợc xếp lớp trên một hệ thống phên tải

để tạo thành đệm xơ có định lợng từ 8g/m2 - 100g/m2 hoặc từ 20g/m2 - 100g/m2

Chất lợng của đệm xơ đợc đánh giá bởi các chỉ tiêu sau:

- Độ đều: Độ đều là chỉ tiêu đầu tiên để đánh giá chất lợng sản phẩm không dệttheo nhiều đặc tính khác nhau Sự đồng đều khi trộn xơ và sự phân bố đều xơtrong đệm là hai yêu cầu quan trọng nhất vì nó quyết định các tính chất vật lý củasản phẩm cuối cùng Các công đoạn tiếp sau của công đoạn hình thành màng xơ

đều có xu hớng làm giảm độ đều đệm xơ Yêu cầu về độ đều của đệm xơ trongsản xuất không dệt cao hơn so với kéo sợi cổ điển vì không có quá trình ghép hợpnào có thể khắc phục đợc độ không đều của nó

- Độ liên kết màng xơ: Sau khi hình thành, màng xơ đợc vận chuyển tới khu vựchình thành đệm xơ và liên kết Trong màng xơ phải có độ liên kết cần thiết đểmàng không bị rách, bị đứt hoặc biến dạng

Màng xơ sản xuất theo các phơng pháp khác nhau có nhân tố liên kết khácnhau Khi màng xơ tạo ra theo phơng pháp khô, các móc câu và độ xoăn của xơtạo ra mối liên kết Đối với màng xơ tạo ra theo phơng pháp kéo sợi trực tiếp thìcác vòng xơ xếp chồng lên nhau tạo ra liên kết

- Độ dày màng xơ và đệm xơ: Độ dày của đệm xơ đợc tạo thành trên cơ sở từngmàng xơ và tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng của sản phẩm

Bản chất của xơ khác nhau tạo ra màng xơ có độ xốp và do đó có độ dàykhác nhau Các xơ tổng hợp đợc sử dụng để sản xuất sản phẩm dày, xốp và đànhồi do tính đàn hồi của loại xơ này

Các đệm xơ có cấu trúc khác nhau cũng có độ dày khác nhau Mỏng nhất

là đệm xơ xếp song song Độ xốp của đệm xơ xếp chéo là tốt nhất, sau đó là đệmxơ xếp ngẫu nhiên

Ngoài ra, các xơ càng mảnh cho sản phẩm càng kín và xơ hoá học mờ(chứa 4% dioxit titan) cho khả năng phủ kín cao hơn xơ hoá học bóng.

- Độ mềm mại: Chất liên kết có vai trò quan trọng làm ảnh hởng đến độ mềm mạicủa sản phẩm không dệt Nhng vì tỷ lệ xơ trong sản phẩm luôn nhiều hơn chấtliên kết nên độ mềm mại còn phụ thuộc vào xơ

Đối với xơ thì bản chất hoá học và độ quăn của xơ là hai yếu tố quan trọngnhất ảnh hởng tới độ mềm mại của sản phẩm Sự định hớng của xơ sợi chỉ ảnh h-ởng phần nhỏ

Những đệm xơ xốp cho sản phẩm mềm mại hơn vì phạm vi dịch chuyển tự

do của xơ rộng hơn Do đó có thể thấy rằng sản phẩm sản xuất theo phơng phápkhô sẽ mềm mại hơn sản phẩm sản xuất theo phơng pháp ớt

Độ mềm mại và độ mịn của sản phẩm tăng lên khi độ mảnh của xơ tănglên Tuy nhiên, độ mịn của sản phẩm còn phụ thuộc vào số lợng đầu xơ tự do nhô

ra khỏi bề mặt sản phẩm

1.2.2 Giai đoạn liên kết đệm xơ

Liên kết là công đoạn quan trọng nhất của công nghệ sản xuất sản phẩmkhông dệt Liên kết là một công nghệ phức tạp, đợc thể hiện bằng nhiều phơngpháp khác nhau và trong thực tế phơng pháp nào cũng có giá trị Trong quá trìnhsản xuất, các nhà sản xuất đêu có những bí quyết riêng

Trong thực tế, phơng pháp liên kết hoá học có hiệu quả liên kết tốt hơn,mặt hàng đa dạng và phong phú hơn và đang đợc áp dụng rộng rãi hơn Tuynhiên, phơng pháp này còn tồn tại nhiều nhợc điểm khó khắc phục hoặc khôngthể khắc phục nh:

+ Môi trờng làm việc ở một số khu vực sản xuất có độc hại

+ Một số sản phẩm có ngoại quan và phẩm chất cha phù hợp với yêu cầu sử dụng.+ Quá trình liên kết thờng làm thay đổi phần nào đặc tính của màng xơ

Phơng pháp liên kết cơ học không có những nhợc điểm nh trên và cho sảnphẩm có ngoại quan gần giống sản phẩm dệt Nhng do nguyên liệu khác nhaunên đối với mỗi loại nguyên liệu đòi hỏi các thông số công nghệ riêng, nên quátrình sản xuất không linh hoạt Do đó phơng pháp này ít phổ biến hơn và sảnphẩm không đa dạng và phong phú nh sản phẩm liên kết hoá học

Liên kết hoá học

Liên kết hoá học có thể thực hiện bằng một trong những giải pháp sau đây:+ Liên kết liên tục (liên kết toàn phần)

+ Liên kết gián đoạn

+ Liên kết bằng chất rắn nhiệt dẻo

+ Liên kết bởi tự dính

+ Liên kết bởi sợi tẩm chất kết dính có cán ép nguội

Liên kết liên tục (liên kết toàn phần)

Liên kết liên tục là liên kết đợc thực hiện trên toàn bộ bề mặt màng xơ,

đệm xơ Nhiều nghiên cứu đã khẳng định rằng chất liên kết không chỉ tập trung ở

điểm tiếp xúc giữa xơ và xơ mà chúng tạo ra một mạng nh mạng nhện phủ khắp

bề mặt sản phẩm Khoảng không gian bên trong , ở chỗ giao nhau của xơ không

sản phẩm không dệt phổ biến khác nh khăn trải giờng, khăn mặt, khăn lau, đệmlót giày, nền vải giả da thờng dùng là sản phẩm không dệt liên kết liên tục.a) Liên kết liên tục với chất liên kết phân tán trong nớc

Chất liên kết dới dạng chất lỏng và nớc đợc dùng làm chất tải Nớc vừa rẻ tiền,

dễ kiếm , không độc hại, không cháy và có độ nhớt thấp

Quá trình liên kết có thể phân thành 3 giai đoạn, thực hiện liên tiếp trên cácthiết bị:

+ Nhúng màng xơ vào bể ngâm

+ Làm ớt màng và dẫn màng ra

+ Loại trừ chất liên kết d thừa

Màng xơ đợc kẹp và di chuyển bằng cặp lới dẫn Khe hở giữa hai lới hẹpdần ở mép ra để ép phần dung dịch d thừa khỏi màng xơ Để loại trừ dung dịch dthừa một cách triệt để, cần phải dùng thêm các trục ép

Việc dùng trục ép chỉ thích hợp cho các loại xơ đàn tính tốt nhơ xơ tổnghợp Nhng với xơ xenlulo, quá trình cán ép làm giảm độ xốp của sản phẩm Đểkhắc phục nhợc điểm này, loại bỏ chất liên kết thừa bằng hút chân không đợcthay thế cho trục ép

Giải pháp ngâm tẩm dung lới dẫn có u điểm là bảo vệ tốt màng cơ trongquá trình ngâm tẩm nhng bể ngâm phải lớn, lợng chất liên kết nhiều, vệ sinh cặplới phức tạp Giải pháp này chỉ thích hợp khi sản xuất sản phẩm mỏng

Khi sản xuất sản phẩm dày hơn, ngời ta dùng cặp trục nhẵn hay đục lỗ để

di chuyển mang xơ Phía dới trực có lới nhỏ mà góc ôm của nó cần chọn hợp lý

để không làm biến dạng màng xơ Chất liên kết thừa đợc loại ra bằng trục ép hoặchút chân không Loại thiết bị đơn giản nhất là một cặp trục hai chức năng: ngâmtẩm và loại chất liên kết thừa

Hình 1.6 Nguyên lý ngâm tẩm của thiết bị ngâm tẩm cặp trục ngang1: Cặp trục ép

2: Miệng cấp dung dịch vào đều đặn

3: Máng đỡ

Màng xơ đợc phên tải dẫn tới khu vực ngâm tẩm gồm hai trục ép Miệng 2cấp dung dịch vào đều đặn, tạo ra một lợng dung dịch dự trữ ở phần lệch giữa hai

trục Màng xơ qua tẩm dung dịch vào và đợc cán ép khi qua đờng nén giữa haitrục.

b) Liên kết liên tục bằng dung dịch nhựa

Dung dịch nhựa khác dung dịch chất phan tán bởi độ nhớt khá cao của nhựa.Trong thực tế sản xuất, dung dịch nhựa không đợc dùng rộng rãi do những nhợc

điểm sau:

+ Phải dùng dung môi hữu cơ đắt tiền, độc hại cho ngời sử dụng và môi trờng.+ Dung dịch có độ nhớt cao gây khó khăn cho quá trình liên kết và sấy khô.+ Chi phí cao hơn nhng u thế không hơn so với sản phẩm dùng chất phân tán.Quá trình công nghệ thực hiện liên kết giống nh khi dùng các chất phân tánnhng cũng có thay đổi ít nhiều cho phù hợp với đặc thù của nhựa Phơng phápdùng nhựa phải sấy khô thì chất liên kết hình thành những ống nhỏ bao lấy xơ vàtạo thành những màng mỏng ở chỗ giao nhau Còn phơng pháp dùng nhựa tự

đông cứng trong nớc thì chất liên kết tạo thành những hạt nhỏ lấp kín không giangiữa các xơ, các chất liên kết không dính vào xơ, các xơ không bị cố định nên cókhả năng gấp, uốn và trợt lên nhau, do đó sản phẩm không bị cứng

c) Liên kết với chất chất liên kết đánh nhuyễn dạng bọt

Phơng pháp liên kết dùng dung dịch lỏng có nhợc điểm là lực căng và độ nhớt

khá cao làm hạn chế quá trình xâm nhập của chất liên kết vào đệm xơ, các xơ liênkết với nhau kém chặt chẽ Nếu đánh nhuyễn dung dịch thành bọt thì các bọt này

dễ dàng thâm nhập vào đệm xơ mà không phá huỷ cấu trúc của đệm xơ Khi đó,chất liên kết phải có thêm tác nhân tạo bọt

Bọt liên kết có thể đợc đánh nhuyễn liên tục ngay trên thiết bị ngâm tẩm hoặc

đợc đánh nhuyễn không liên tục, thực hiện đánh nhuyễn trớc rồi mới đỏ vào bểngâm tẩm Cách đánh nhuyễn không liên tục đợc thực hiện đơn giản hơn nhng không tạo đợc bọt ổn định lâu, không đáp ứng đợc cho máy ngâm tẩm làm việclâu và liên tục

Thiết bị đợc sử dụng rộng rãi là máy ngâm tẩm dùng trục ép

Hình 1.7 Sơ đồ thiết bị ngâm tẩm dùng trục ép

1: Trục ép có khía

2: Bọt liên kết

Phên nằm ngang đa đệm xơ tới trục ép có khía 1 Khe hở giữa hai trục điềuchỉnh khoảng 0,1 - 1 mm Dung dịch tạo bọt cấp vào từ phía trên à lu lại ở phíatrên của hai trục nh một máng ngâm tẩm nhỏ để ngâm tẩm đệm xơ qua đó Khiqua đờng nén giữa hai trục, đệm xơ đợc cán ép để tăng liên kết và gạt lại chất liênkết thừa Nhờ kết cấu dạng khía mà hiệu quả liên kết tăng và đệm xơ có xốp tốthơn so với khi ép bằng trục nhẵn

Liên kết gián đoạn

Liên kết liên tục co hiệu quả liên kết tốt nhất bằng cách cố định từng xơvới các xơ bên cạnh Nhung sản phẩm đợc liên kết liên tục bị cứng và tiêu tốnmột lợng đáng kể chất liên kết d thừa Phơng pháp liên kết gián đoạn tạo ra sựphân bố chất liên kết hợp lý hơn và một phần xơ tơng đối tự do vì không co chấtliên kết đem lại tính mềm mại cho sản phẩm Liên kết gián đoạn đợc thực hiệntheo hai phơng pháp: phơng pháp phun nhũ và phơng pháp in

a) Phơng pháp phun nhũ

Thiết bị của quá trình phun nhũ bao gồm một bể chứa nhũ đặt dới tác dụng áplực không khí, máy nén khí và hệ thống miệng phun

Đệm xơ đợc đa vào buồng phun trên các phên tải ngang, nhũ đợc phun lên

bề mặt đệm xơ Các miệng phun có thể cố định hoặc di động qua lại Lu lợng nhũphun phụ thuộc vào mặt cắt ngang của mũi phun, áp lực khí nén, tốc độ dịchchuyển của các mũi phun và tốc độ di chuyển của đệm xơ

Hệ thống mũi phun “thiếu không khí” (air - less) cũng đợc sử dụng nhiều., trong đó nhũ đợc phun trong điều kiện thiếu không khí Dung dịch nhũ đợc bơmnén dới áp suất khoảng 10 kg/cm3 ở đầu ra của mũi phun, áp suát thay đổi độtngột nên chất lỏng nổ tung thành những hạt nhỏ

Nói chung, dung dịch phun nhũ chịu hiệu ứng cắt khi ra khỏi miệng phun,

đặc biệt khi dùng hệ thống “air - less" Hiệu ứng này làm mất ổn định phần lớncác chất phân tán nên khi pha dung dịch cần cho thêm chất ổn định

Sản phẩm phun nhũ có độ xốp tơng đối cao khi lợng nhũ phun vừa phải và

có độ đậm đặc lớn Nếu nhũ quá đậm đặc và lợng nhũ phun quá nhiều thì áp lựcdòng phun đủ làm ép dẹt sản phẩm lại làm cho sản phẩm bị cứng nh sản phẩmngâm tẩm

Đệm xơ thích hợp nhất với phơng pháp phun nhũ là đệm xơ ngẫu nhiên do

có độ xốp và độ mở cao dễ cho nhũ thâm nhập vào Xơ càng thô, càng quăn thìliên kết càng thuận lợi Khi sản xuất các sản phẩm dày cần phun nhũ cả hai mặt

ặc song song Trục mực đặt chìm trong máng dung dịch để chuyển chất liên kết

lên trục in đặt ở giữa Màng xơ đợc dẫn qua trục in và trục ép Trục ép đặt trêncùng và bề mặt đợc bọc vật liệu đàn hồi Quá trình liên kết màng xơ đợc thựchiện ở đây và chất liên kết thừa đợc gạt ra bằng cơ cấu gạt, trục ép đợc một băngnhựa lau sạch liên tục.

Hình 1.8 Sơ đồ thiết bị liên kết bằng in1: Màng xơ vào máy

Các chất liên kết có thể là chất liên kết phân tán dạng lỏng, chất liên kếtdạng bột và dạng nhiệt dẻo

Liên kết bằng chất rắn nhiệt dẻo.

Hai phơng pháp liên kết liên tục và liên kết gián đoạn đều sử dụng chấtliên kết dạng lỏng Trạng thái lỏng tạo điều kiện thuận lợi để chất liên kết xâmnhập vào màng xơ dễ dàng, tạo thành cầu nối các xơ lại với nhau Cơ cấu ép gópphần làm tăng hiệu quả liên kết nhng chủ yếu dùng để loại trừ chất liên kết thừakhỏi màng xơ

Khi dùng các chất liên kết ở dạng rắn, quá trình liên kết hoàn toàn khác.Trong điều kiện thờng, liên kết không xảy ra Chỉ dới tác dụng cuả nhiệt độ, chấtrắn sẽ mềm ra và liên kết đợc thực hiện Quá trình này sẽ kết thúc trớc khi đạt tớinhiệt độ nóng chảy của chất liên kết Sau đó đệm xơ đợc làm lạnh và tạo ra một

độ dính kết nhất định

Sản phẩm tạo thành theo phơng pháp này có độ bền thấp do chất liên kếttiếp xúc với xơ không tốt Để tăng độ bền, cần ép đệm xơ trong quá trình sấynóng Khi đó độ dày, độ xốp và độ mềm mại của sản phẩm giảm và sản phẩm cóthể bị cứng.

a) Liên kết bằng bột nhiệt dẻo

Để đảm bảo chất liên kết phân bố đều đặn, ngời ta dùng màng xơ máy chảitạo đệm xếp chéo Các màng xơ thành phần đợc đa bột vào nhờ dòng khí hút và

đặt trên phên vận chuyển để chất liên kết dễ xâm nhập vào màng xơ, đệm xơ, đợcsâý nóng để bột mềm ra và thực hiện liên kết Dòng khí phải đạt đủ lu lợng vànhiệt độ để làm mềm dẻo bột tại khu vực đệm xơ, không làm thổi bọt khỏi đệmxơ Trong quá trình sấy có thể có sự tham gia của lực ép tuỳ theo yêu cầu của sảnphẩm

Hình 1.9 Sơ đồ thiết bị liên kết dùng bột nhiệt dẻo1: Dòng khí thổi

2: Bột nhiệt dẻo

3: Phên vận chuyển

Phơng pháp liên kết bằng bột nhiệt dẻo có công nghệ đơn giản, dâychuyền sản xuất ngắn gọn, chất liên kết rẻ nên đem lại hiệu quả kinh tế cao.b) Liên kết bằng xơ nhiệt dẻo

Việc sử dụng xơ nhiệt dẻo để liên kết rất đơn giản Xơ nhiệt dẻo đợc trộn đềuvào hỗn hợp xơ trớc khi hình thành màng xơ và đệm xơ.Về nguyên tắc, các xơnhiệt dẻo có độ nhiệt dẻo và độ nóng chảy thấp hơn nhiều so với xơ trong đệm.Nhng ở nhiệt độ cao vừa phải, nhiều loại xơ đã bị ảnh hởng xấu Cho nên trongquá trình liên kết không đa cùng một lúc cả sản phẩm vào khu vực xử lý nhiệt

Hình 1.10 Sơ đồ trục ép sản xuất đệm xơ dùng xơ nhiệt dẻo làm chất liên kết 1: Trục sấy bằng thép mạ crôm

2: Trục bọc vật liệu đàn hồi

ở hệ thống ba trục, đệm xơ đi qua những trục sấy nóng trên 1 có bọc vậtliệu đàn hồi Trục 2 đợc làm nóng gián tiếp nhờ truc sấy dới 1

ở hệ thống bốn trục, đệm xơ đi qua giữa hai trục bọc vật liệu đàn hồi Cảhai trục này đều đợc làm nóng gián tiếp nhờ hai trục sấy 1 Phơng pháp bốn trục

đảm bảo đợc tính chất của xơ nhng khó liên kết nếu xơ nhiệt dẻo có nhiệt độ hoádẻo lớn

Việc xác định chính xác nhiệt độ làm việc và áp lực cần thiết là rất khókhăn Do nhiệt độ của nhiều chất liên kết có phạm vi tơng đối rộng và lực ép cũng

ảnh hởng nhiều đến tính chấ sản phẩm cuối cùng Hai yếu tố này bổ sung chonhau trong quá trình liên kết

Liên kết bởi tự dính

Phơng pháp này đợc ứng dụng để sản xuất các đệm xơ có gốc xenlulo vớinguyên tắc là làm cho các xơ trơng nở trong môi trờng kiềm rồi tự liên kết lại vớinhau Tuy nhiên cần xác định đúng các yếu tố nh nồng độ kiềm, nhiệt độ và thờigian ngâm để đạt đợc chất lợng yêu cầu

Ban đầu màng xơ xelulo đợc ngâm trong dung dịch NaOH nồng độ 20% giữa hai lới bằng thép không gỉ, ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trờngkhông khí Sau vài giây, đa màng xơ (đệm xơ) ra, ép lại và trung hoà bằng axit

10-Sau khi giặt và sấy khô thu đợc sản phẩm nhẵn, có mật độ cao, có khả năng hút

n-ớc mạnh và bền với các dung môi hữu cơ

Sản phẩm không dệt liên kết tự dính có ngoại quan đẹp, bản chất hoá học

đồng nhất, khá bền, nhuộm màu và hoàn tất dễ dàng Nhng vẫn còn những nhợc

điểm nh mỏng, cứng và kém thẩm thấu

Liên kết bởi sợi tẩm chất kết dính có cán ép nguội

Về nguyên tắc, sợi đã tẩm chất liên kết đợc đặt lên màng xơ và thực hiệnliên kết thông qua cán ép lạnh Tuỳ theo yêu cầu về độ dày và khối lợng sảnphẩm, có thể dính kết hai màng hoặc nhiều màng, hai đệm hoặc nhiều đệm

Hình 1.11 Sơ đồ thiết bị liên kết bằng sợi tẩm chất kết dính

1, 2: Đệm xơ (dạng cuộn)

3: Sợi tẩm chất kết dính

4: Hệ thống trục cán ép

5: Cuộn sản phẩm ra khỏi máy

Đệm xơ tạo thành chủ yếu từ xơ gốc xelulo tận dụng lại, len và một số xơhoá học khác Các sợi tẩm chất kết dính thờng dùng là bông đợc xe với độ xoắnthấp để tải đợc nhiều chất liên kết Chất liên kết có thể là dung dịch, chất phân tánhay keo nóng chảy Phơng pháp này rất hiệu quả khi liên kết đệm xơ ngẫu nhiên

và đệm xơ xếp chéo định hớng theo chiều ngang

của tác động xuyên kim trên các máy xuyên kim là: đệm xơ đợc phên tải dẫn tới,

đi vào giữa hai tấm đục lỗ, tấm dới đỡ đệm xơ, tấm trên giữ ổn định đệm xơ vàbóc gỡ đệm xơ sau khi đã đợc xuyên kim Đệm xơ đã đợc các kim xuyên quatheo một tần số nhất định Đệm xơ có chuyển động gián đoạn Độ dịch chuyển vàthời điểm dịch chuyển của đệm xơ phù hợp với tần số và thời điểm xuyên kim

Độ đâm sâu của kim vào đệm xơ quyết định nhiều đến độ bền liên kết

ơng pháp khâu đan

Kỹ thuật khâu đan tơng tự nh kỹ thuật xuyên kim Điểm khác cơ bản làkim khâu đan có khả năng mang chỉ để khâu chắc đệm xơ Đờng khâu tạo thànhtheo nguyên lý dệt kim đan dọc Phơng pháp này có dây chuyền gọn nhẹ và chosản phẩm có ngoại quan gần giống sản phẩm dệt, nhng máy móc phức tạp, năngsuất thấp và khó có khả năng tăng năng suất

Máy khâu đan chia làm hai thế hệ Thứ nhất là các máy Mali ra đời ở Đức, dùngsợi ngoài để liên kết đệm xơ bằng các đờng khâu đan Thứ hai là các máyArachne ra đời ở Tiệp Khắc, dùng ngay xơ trong đệm để liên kết đệm xơ

Trong các sản phẩm không dệt, sản phẩm không dệt liên kết hoá học cóthành phần không đồng nhất đòi hỏi phải đợc xử lý hoàn tất Chi phí hoàn tất chosản phẩm không dệt cao hơn so với xử lý sản phẩm dệt Vì vậy sản phẩm khôngdệt thờng dừng lại sau khâu liên kết

Tuy nhiên tuỳ từng yêu cầu của mỗi sản phẩm, quá trình xử lỹ hoàn tất sẽ

đợc lựa chọn phù hợp chẳng hạn nh: giặt, tẩy, nhuộm màu, chống nhàu, chống ẩmmốc, chống tác dụng của vi sinh vật, làm mềm, làm bóng, cán, là, tạo hạt tạocát

1.3 Những đặc trng của vật liệu không dệt ứng dụng trong ngành may mặc

và da giày.

Những đặc trng của vật liệu không dệt đang đợc nghiên cứu và ngày càng

đợc ứng dụng nhiều trong quá trình điều khiển sản xuất, kiểm tra chất lợng nhằm

đảm bảo và hoàn thiện hơn những tính chất của sản phẩm trong phạm vi chi phícho phép Yêu cầu đối với các đặc tính của sản phẩm không dệt rất nhiều Tuynhiên, tuỳ thuộc vào từng loại sản phẩm mà một số tính chất đợc quan tâm vớimức độ u tiên hơn

Cũng nh vật liệu dệt, chất lợng của sản phẩm không dệt có thể đợc kiểm tra và

đánh giá dựa trên những chỉ tiêu sau:

Trong phạm vi sử dụng làm phụ liệu dùng trong may mặc và da giày, luận văn cho rằng vật liệu không dệt cần phải đợc kiểm tra, đánh giá một số chỉ tiêu

kỹ thuật quan trọng nhằm đạt đợc hiệu quả sử dụng

Chơng 2: Cơ sở khoa học của liên kết trong vật liệu

không dệt

Vật liệu không dệt đợc tạo ra theo hai quá trình công nghệ cơ bản là tạo ramàng xơ hay đệm xơ và liên kết các xơ để cho chúng có sự bền vững nhất định

Ngoài ra, lúc cần thiết có thể có quá trình hoàn tất cho vật liệu không dệt

có tính năng đặc biệt nh chống tĩnh điện, chống thấm

Theo những công nghệ không dệt mới nhất, thờng hai quá trình tạo màngxơ và liên kết đợc thực hiện trong một công đoạn

Việc liên kết các xơ để tạo bền vững cho vật liệu không dệt là một công

đoạn cực kỳ quan trọng Việc lựa chọn phơng pháp liên kết và chất kết dính cũngquan trọng nh việc lựa chọn nguyên liệu ban đầu

Phân biệt chủ yếu ba phơng pháp liên kết cơ bản:

Mật độ xơ trong vật liệu không dệt càng lớn do sử dụng xơ mịn, số lỗ hổngcàng ít đi do đó tính năng thẩm thấu nớc, khí càng kém.

Thực nghiệm cho kết quả ở bảng 2.1

6666

300300

1,39E-032,82E-03

3,3

6,0

6666

520520

1,51E-032,87E-03

3,3

6,7

8080

150150

1,56E-032,99E-03

3,3

6,7

8080

300300

1,65E-031,65E-03

3,3

6,7

8080

520520

2,07E-032,67E-03

Độ dài xơ là một yếu tố ảnh hởng đến vật liệu không dệt kiểu xuyên kim.Tuy nhiên trong thực nghiệm cha thể hiện rõ Đặc biệt bề dày (mm) của vật liệukhông dệt chịu ảnh hởng rõ rệt của chiều dài xơ Xơ càng dài, bề dày tăng lên

ảnh hởng của độ dài xơ đến bề dày vật liệu không dệt [11]

Bảng 2.2

Độ dài xơ L

(mm)

Độ nhỏ xơ T(dtex)

Mật độ xuyên kim(E/cm2)

150150150

3,664,574,2860

66

80

3,33,33,3

300300300

3,294,263,6360

60

80

3,33,33,3

520520520

2,833,633,14Mật độ xuyên kim

Mật độ xuyên kim (giai đoạn cuối) có ảnh hởng lớn đến các đặc trng củavật liệu không dệt xuyên kim

Mật độ xuyên kim càng cao làm cho bề dày vải và khối lợng g/m2 vải cànggiảm

Tăng mật độ xơ trong vải với tăng mật độ xuyên kim gây ra sự bao hợpgiữa các xơ tăng lên Do đó làm tăng độ bền kéo và làm giảm độ giãn

Cần chú ý khi tăng mật độ xuyên kim có thể gây ra tổn thơng cấu trúc củavải không dệt và làm giảm độ bền kéo do các xơ bị định hớng lại

Tăng mật độ xuyên kim trong phạm vi từ 150 đến 520 lỗ/cm2 cho thấy độthấm nớc theo chiều đứng cha thay đổi nhiều (bảng 2.3)

ảnh hởng của mật độ xuyên kim đến độ thấm nớc của vải không dệt [11]

300

520

3,33,33,3

606060

2,74E-063,02E-063,16E-06150

300

520

3,33,33,3

666666

2,77E-062,80E-062,45E-06

300

520

3,33,33,3

808080

3,15E-063,17E-063,05E-06300

520

606,0

6666

5,25E-065,46E-06150

300

520

6,76,76,7

808080

5,76E-065,49E-064,92E-06300

520

1414

100100

1,08E-051,06E-05Hai thông số về xơ là độ nhỏ và độ dài cùng với thông số công nghệ mật

độ xuyên kim ảnh hởng quan trọng đến một số đặc trng kỹ thuật của vải khôngdệt nh khối lợng g/m2 , độ dày, độ thoáng khí, độ thấm nớc