Báo cáo Thực tập tại nhà máy Dệt- Nhuộm công ty Dệt May Hà Nội (Hanosimex)

hiệm hoàn thành tốt nhiệm vụ được phân công. Là sinh viên mới ta trường cho nên kiến thức thực tế còn hạn chế. Do đó tôi rất mong sự giúp đỡ của ban giám đốc nhà máy cùng toàn thể các anh chị em trong tổ hóa ( những người đồng nghiệp) góp ý kiến và chỉ bảo để tôi có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao. Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn! Tổng công ty dệt may việt nam Cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam Công ty dệt may hà nội độc lập - tự do - hạnh – phúc phần một: về lý thuyết chương I: vật liệu dệt Vật liệu dệt Vật liệu dệt rất đa dạng vì vậy khi phân loại vật liệu dệt chúng ta có thể phân loại chúng theo: Nguồn gốc xuất xứ, cấu tạo mạch phân tử, tính chất đặc trưng, phạm vi sử dụng, tính chất hóa học...phân loại theo nguồn gốc xuất xứ có thể khái quát về vật liệu dệt qua bảng tổng kết sau: Hóa học Tự nhiên PA-nylon PES-Spandex PU-Rayon PAN PVA PVC.... Thực vật Viscose Polinose Lyocell Tellcell Acetale Triacele ... Hạt zein Hạt casein động vật Thiên nhiên Tổng hợp động vật Thực vật Bông lanh gai Len tơ tằm I.1 Xơ thực vật Bao gồm: Cotton, lanh, sợi gai dầu, sợi dây, sợi gai.... những loại xơ này có những đặc điểm chung là: Chủ yếu được tạo bởi cellulose, ít hay nhiều có chất bẩn trong hay ngoài sợi. Khả năng chịu axít rất kém, axít loãng cũng có thể phá hủy chúng. Khả năng chịu kiềm loãng rất tốt ngay cả khi sôi và cả kiểm đặc lạnh. Chúng là những vật liệu dẫn điện tốt, phân tán được nhiệt từ trong cơ thể người Khi đốt tỏa ra mùi giấy bị cháy I.1.1 Cotton 100%. Thành phần và tính chất hoá lý của xơ bông. Xơ bông thu hoặch từ quả bông, nó là tập hợp các tế bào thực vật có hình dải dẹt với nhiều thành phần mỏng và một rãnh nhỏ trong lõi xơ chứa nguyên sinh chất làm nhiệm vụ nuôi xơ. Tuỳ theo giống và điều kiện trồng mà chiều dài trung bình của xơ có thể trong khoảng 1.2 ữ 1.4 dtex ( 1dtex = 1g/10000m). tùy theo độ xoắn và độ chín của xơ mà độ bền đứt của nó dao động trong khoảng 20 ữ ( CN/tex) còn chiều dài đứt trong khoảng 4 ữ 13% trung bình là 7 ữ 8% khối lượng riêng của xơ bông là 1,53 hàm ẩn của xơ bông trong điều kiện không khí khô là 5.5 ữ 6.5%, trong điều kiện không khí ẩm là 11 ữ 12%. Khi quan sát trên kính hiển vi thì thấy xơ bông có hình dải dẹt, đầu trên nhọn khép kín và bị xoắn nhiều hơn đầu dưới, đầu dưới dính liền với hạt. những xơ chết hay xơ chưa chín hẳn thường có độ xoắn nhỏ hơn hay không xoắn .... những xơ này không có khả năng hấp thụ thuốc nhuộm hoặc hấp thụ rất kém. Đó là một trong những nguyên nhân gây nên các đốm trăng trên mặt vải mầu sau này. khi nghiên cứu cấu trúc của xơ bông người ta còn thấy rằng bề dày của thành xơ và bề rộng của rãnh xơ trên lõi xơ cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ thẩm thấu của các dung dịch hóa chất đặc biệt là thuốc nhuộm vào lõi xơ ( thể tích các mao quản chiếm 31% tổng thể tích trong xơ vì vậy trong quá trình nhuộm người ta phải dùng các chất trợ để đẩy không khí tạo điều kiện cho thuốc nhuộm thâm nhập vào trong lõi xơ. Xơ bông có thành phần chủ yếu là Cenlulose ngoài ra còn chứa các tạp chất khác như: hợp chất chứa nitơ, sáp bông, chất pectin... thành phần của xơ bông tính theo phần trăm chất khô tuyệt đối như sau: Thành phần phần trăm theo khối lượng Celulose 94% Sáp bông 0,6% Axit hữu cơ 0,8% Chất pectin 0,9% Hợp chất chứa nitơ 1,3% Tro 1,2% Đường 0,3% Những chất chưa biết 0,9% Cấu trúc của xơ bông: Trong xơ bông có 94% là xenlulô. Bông đã làm sạch hóa học được coi như là xenlulô nguyên chất, xenlulô thuộc về lớp hydrat cacbon cấu tạo từ 3 nguyên tố: Cacbon (C): 44% Hidro (H) : 6,2% Oxy (O) : 49,4% Mạch phân tử cellulose rất dài nên gọi là đại phân tử, hợp thành từ nhiều khâu đơn giản. khâu đơn giản trong mạch của nó là anhidrit d.gluco hay gọi tắt là gốc gluco. Mỗi gốc gluco ( trừ các gốc ở hai đầu mạch ) chứa 3 nhóm Hydro (-OH ). Công thức tổng quát của xenlulô có thể biểu diễn như sau: Các gốc glucoze trong mạch nằm theo một đường xoắn, 2 gốc cạnh nhau lệch nhau 180o . Cứ hai khâu đơn giản lập thành 1 gốc xenlulôbioza. Các mạch đại phân tử xenlulô liên kết chặt chẽ với nhau bằng lực vandecvan và lực hydro ( số nhóm –OH trong mạch lớn do đó năng lượng liên kết Hydro rất lớn) Tác động của các tác nhân hóa học và tác nhân vật lý. Muốn thực hiện tốt quá trình gia công hóa học cho tất cả các loại vật liệu dệt nào ta đều phải nắm bắt được tính chất của chúng. Từ đó ta mới có quy trình gia công hóa học với từng loại vật liệu cụ thể: tác dụng của nhiệt: Tác động kéo dài trên 150oC xẩy ra sự ngả màu nâu và có thể bị phân hủy khi vượt quá 200oC, nhưng tại nhiệt độ này xơ không bị tổn thương trong vòng 1-3 phút. để lâu ở 150oC trong khí oxi làm hư hại đến côtton dó có sự tạo thành của oxit cellulose. Tác động kéo dài dưới nắng rát cũng cho kết quả như vậy và nó sẽ nhanh dần lên bởi có nhiều dấu vết của kim loại cũng như của đồng. Tóm lại celulose không bền nhiệt song độ bền của nó giảm nhiều hau ít còn tùy thuộc vào nhiêth độ thời gian gia công và sự có mặt của các tác nhân khác, qua thực nghiệm cho ta sấy nóng xơ bông trong không khí khô có sự ảnh hưởng như sau: Nhiệt độ sấy (to) Sự thay đổi độ bền của sơ 100oc đến 102oc Chưa ảnh hưởng đến độ bền 130o <t < 180o độ bền giảm không đáng kể 270o < t < 400o Xơ bị phá hủy nhanh và bị vàng t o >400o Xơ bông bị nhiệt hủy hoàn toàn Tác dụng của nước và dung môi hữu cơ: Không tan trong nước, dưới tác dụng của nước nó bị trương nở mạnh (đường kính tăng từ 45% đến 50%, còn chiều dài tăng từ 1% đến 2%. Khi bị ướt độ bền của xơ tăng lên 20%. Khi xử ký xenlulô trong hơi nước nóng với thời gian dài thì nó sẽ giảm độ bền cơ học do xenlulô bị thủy phân đồng thời bị oxy góa tạo thành oxit xenlulô trở nên dòn và dễ gãy ( khi xử lý bằng hơi nước ở nhiệt độ cao ta phải tránh kéo dài thời gian và sự có mặt của oxy trong thiết bị gia công để đảm bảo độ bền của xơ). Xenlulô không hòa tan trong các dung môi thông thường mà chỉ hòa tan trong dung môi đặc biệt ( tan trong dung dịch amoniac đồng ). Lợi dụng tính tan này người ta ứng dụng trong sản xuất xơ nhân tạo. Tác dụng của axit: Kém bền dưới tác dụng của các axit nhất là các axit mạnh như axit vô Cơ ( sunfuric H2SO4, clohydric HCl ) loãng và nóng. Dưới tác dụng của các axit mạnh phân tử của cellulose bị thủy phân và đứt thành nhiều đoạn ngắn làm cho độ bền cơ học của chúng giảm đi nhanh chóng, khi cellulose bị thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm thu được cuối cùng sẽ là gluco theo phản ứng : (C6H10O5 + nH2O = nC6H12O6 muối có tính axit (NaH2PO4, NaHSO4, CaCl2 , AlCl3, ZnCl2 ) nồng độ mạnh có kết quả tương tự axit vô cơ. axit hữu cơ dễ bay hơi ( formic, acetic ) sẽ vô hại ở bất kỳ tỷ lệ nào, vì chúng bay hơi khi bị khô. Vì vậy trong quá trình công nghệ có thể sử dụng những axit này tại nhiệt độ khác nhau, dưới điều kiện giặt sạch và được trung hòa ( bằng sút hoặc cacbonat ) trước khi đem đi sấy khô, trong trường hợp này phải chú ý làm sạch, không để axit bị khô trên vải. Tóm lại: khi trong axit, đặc biệt ở nhiệt độ cao và nồng độ cao thì xenlulô bị phá hủy nhanh, nhất là dưới tác dụng của axit vô cơ, dưới tác dụng của axit làm cho mối liên kết cầu gluco bị thủy phân. Qua nghiên cứu cho thấy mức độ tác dụng của mỗi một loại axit khác nhau sẽ có mức độ tác dụng khác nhau ( phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của môi trường ) và được sắp xếp như sau: H2 SO4 > HCL > HNO3 > các axit hữu cơ Vậy trong quá trình gia công khi vải đã ngấm axit dù là loãng cần chú ý không được để vải khô khi trên vải còn axit ( vì khi đó nồng độ axit tăng lên làm vải bị mục cục bộ ) Tác dụng của kiềm: Xenlulô bền vững với kiềm ( NaOH, KOH, CO2 2- ) khi cho nó tác dụng với kiềm ở nhiệt độ thường và không có mặt của oxy. Nhưng khi gia công ở nhiệt độ cao có mặt của oxy thì xenlulo bị oxy hóa, ảnh hưởng đến độ bền của nó. Trong dung dịch NaOH 1% ở nhiệt độ sôi thì xenlulô bị hòa tan một phần, khi dung dịch kiểm ở nhiệt độ cao có mặt oxy thì xenlulô dễ bị hòa tan tạo thành oxit xenlulô. Khi NaOH ở nồng độ cao nhưng gia công ở nhiệt độ thấp làm cho xenlulô trương nở, đường kính xơ tăng, rút ngắn chiều dài, tăng tính đàn hồi co giãn, nếu xử lý trong điều kiện trên cộng với kéo căng thì xơ sẽ có tiết diện tròn. Bề mặt xơ sẽ bóng min hơn, tăng khả năng hấp thụ thuốc nhuộm, tăng độ ổn định kích thước, giảm khuyết tất của sợi. Khi tác dụng với kiềm có hai khả năng xảy ra tùy thuộc vào điều kiện phản ứng. [ C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2 [ C6H7O2 (OH3 ) ]n + nNaOH nkonat xenlulô [ C6H7O2(OH)3NaOH]n xenlulô kiềm Xenlulô kiềm không bền dễ bị nước phân tách ta nhận được hydrat xenlulo dẫn đến khả năng dễ hút nước, dễ nhuộm, cho khoảng cách giữa các đại phân tử xa nhau hơn, nhiều nhóm OH tự do hơn. - Tác dụng của chất oxy hóa – chất khử. Bền dưới tác dụng của chất khử , các chất oxy hóa ảnh hưởng quan trọng đến độ bền xenlulô. Nó oxy hóa xenlulô thành oxit xenlulô làm giảm độ trùng hợp của mạch đại phân tử dẫn đến xenlulô bị ròn, gẫy. Chúng có thể làm biến chất sợi cellulo, nhưng nếu những chất này được dùng trực tiếp nó sẽ hạn chế việc phá hủy những chất mầu , khi đó mầu của côtton sẽ bị ố vàng. Mức độ tác dụng khác nhau tùy theo chất oxy hóa, thời gian và môi trường phản ứng. Bên cạnh mức độ oxy hóa còn tùy thuộc vào cấu trúc của xenlulô ở từng vị trí khác nhau, ở vị trí nào xơ có tổ chức lộn xộn, kém chặt chẽ thì bị tác dụng trước và ngược lại, phản ứng oxy hóa theo thứ tự từ mặt ngoài rồi đến mặt trong của xơ. dựa vào tính chất này có thể dùng chất oxy hóa để tẩy bỏ sắc tố thiên nhiên làm sạch xơ bông. Làm trắng là một thao tác rất nguy hiểm nếu việc giám sát theo dõi chúng không cẩn thận, không bỏ qua một điều là không khí là chất oxy hóa vô hại, nhưng như đã nói cũng đủ để làm hại khi luộc vải nếu có mặt dung dịch kiềm sôi. Chú ý chọn điều kiện gia công thích hợp để tránh hiện tượng làm giảm độ bền của xenlulô vì vậy để đảm bảo chất lượng của xơ buộc chúng ta tuân theo hàm lượng quy định và cách sử dụng chúng. Tác dụng với vi sinh vật. Xenlulo kém bền dưới tác dụng của vi sinh vật trong môi trường âm ướt. Khi độ ẩm của không khí từ 75 – 85% hàm ẩm của xơ sẽ lớn hơn 9% xenlulô có thể bị phá hủy bởi một số vi sinh vật và nấm mốc. Nấm mốc thể hiện ở mặt ngoài của xơ tạo nên những vệt mầu khác nhau khó tẩy bỏ. Vi khuẩm không thể hiện bên gnoài nhung là nguyên nhân xúc tác xenlulo bị thủy phân tạo thành sản phẩm đơn giản như glucozo hoặc đơn giản hơn là vải bị mục gọi là quá trình lên men Hydro. Xenlulo bị nấm mốc và vi khuẩn tác dụng dễ hòa tan trong kiềm tổn thất khối lượng có thể đạt tới 17,5% độ bền cơ học và thời gian sử dụng xơ bị giảm. Nhận xét: Mặt hàng xơ bông dễ bị nhàu , vải không đẹp mầu không tươi , độ bền cơ lý không cao, khó tạo phom dáng trong thiết kế thời trang, mặt khác xơ bông có nhiều tính ưu việt (hút ẩm, không gây dị ứng với cơ thể con người...) để khắc phục các nhược điểm, tận dụng các ưu điểm người ta thường pha xơ bông với xơ tổng hợp, hoặc kiềm bóng và phòng co các mặt hàng xơ bông. Tính dễ nhàu của xơ bông được giải thích như sau: khi bị tải trọng các nhóm có cực trong mạch đại phân tử sẽ tương tác với nhau ở những vị trí mới và khi ngưng tác dụng thì những liên kết mới tạo thành sẽ ngăn cản vật liêu hồi phục trạng thái ban đầu làm cho vật liệu giữ lại nến nhăn. muốn xóa nếp nhăn phải xử lý kết hợp cả nhiệt và ẩm để phá vỡ liên kết tạm thời trong mạch phân tử. đây cũng là tác dụng của máy văng định hình. Chống nhàu cho vải bông : ngày nay người ta chống nhàu cho vải bông bằng cách biến tính vải bông bằng cách biến tính vải bông tạo cho mạch cellulose có các cầu bắc ngang để có khả năng chống nhàu. I.2 Xơ tổng hợp: Xơ tổng hợp là những loại xơ không có sẵn trong tự nhiên, được chế tạo từ các hợp chất hữu cơ có phân tử thấp (mônome), qua nhiều quá trình gia công hóa ( trùng hợp, đa tụ) chúng được chuyển thành hợp chất cao phân tử ( polyme ) dùng để kéo sợi. Những loại xơ tổng hợp được sử dụng nhiều hơn cả trong công nghiệp dệt là polyamin, polyeste, polyacrylonitrin. Chúng ta có thể đánh giá sơ lược như sau Tính chất vật lý: 1. Tính dẻo Tất cả xơ tổng hợp đều có tính nhiệt dẻo. Có nghĩa là sẽ bị chảy ra sau khi được làm mềm dưới tác dụng của nhiệt. Nhiệt độ nóng chảy sẽ là: 215o C đối với polyamit 6 ( mền ra từ 170o C ) 260oC đối với polyamit 6.6 ( mền ở nhiệt độ 150oC ) 260oC đối với polyeste ( mềm ở 2200oC ) 280oC đến 3200oC đối với acrylic chú ý: nhưng có một loại của xơ này là Modacrylic bị nóng chảy ở nhiệt độ 150oC và bị mềm ra từ 135oC. Acetat và triacetat có sự đối lập với visco nhưng cũng bị nhiệt dẻo. Acetat mềm ở 230oC, nóng chảy ở 260oC, cháy bùng lên trong khi nóng chảy. triacetat mền ở 210oC, nóng chảy ở 300oC, không bị đốt cháy . 2. tính dễ bắt lửa: polyamit và polyeste rất dễ bắt lửa, dễ cháy vón cục lại không duy trì sự cháy. Acrylic được so sánh với acetat, có điều modacrylic thì ít bắt lửa hơn. Chlorfibre hoàn toàn không bắt lửa, không cháy, các đặc tính này ngược lại so với những đánh giá về chất tổng hợp là chúng sẽ làm đám cháy trầm trọng hơn. thực ra khi lửa cháy và bị duy trì bởi các chất khác thì chất tổng hợp không đủ để dập tắt lửa. Các chất phân hủy phát ra trong khí quyển là chất độc hại khó cưú chữa đối với một số loại đặc biệt là trường hợp của chlorofibre. 3. Tính bền - Tính đàn hồi: Độ bền duy trì cả lúc khô và lúc ướt : polyamit 1,5 –2 lần độ bền của côtton. Polyeste 1,5-2 lần độ bền của côtton. Acrylic độ bền tương đương với côtton, chlorofibre độ bền kém hơn độ bền của côtton. Tính đàn hồi : đối với cả bốn loại tính đàn hồi rất cao ( 1- 10 lần ) so với côtton, có độ đàn hồi gần len và tơ. chlorofbre có độ đàn hồi tối đa. 4. tích điện : cả 4 loại đều có tính tích điện mạnh , mạnh nhất là chlorofibre. Tính chất hóa hoc phản ứng các tác nhân hóa học polyamit: phản ứng với các axit ( bao gồm cả axit foocmic ) loãng và để nguội. Rất bền trong kiềm kể cả khi đun nóng . Acrylic: có đặc tính ngược lại Polyeste: rất bền trong nhiều axit đậm đặc cũng như đun nóng, có hoạt tính với kiềm khi đun nóng. Chlorofibre: bền trong tất cả các tác nhân hóa học. tác động của ánh sáng mặt trời polyamit: có chịu tác động ( bị ngả vàng sau đó nhạt mầu ) pplyeste: giống hệt như polyamit nhưng ở nhiệt độ thấp hơn. Acrylic và chlorofbre : rất bền 3. tác nhân nấm mốc và côn trùng: chống chịu tốt. I.2.1 Xơ polyeste: Xơ polyesete được sản xuất nhiều nơi trên thế giới với các tên gọi khác nhau như : Dacron (Mỹ), Tergan (pháp) ... tuy quy trình công nghệ chế tạo, cấu tạo mạch phân tử và chất lượng sản phẩm có một số điểm khác nhau nhưng tất cả các loại xơ này đều chứa mối liên kết este và đều đi từ nguyên liệu ban đầu là axit tereflaic và êtylen glycol. Xơ polyeste là loại xơ tổng hợp mạch dị thể được chế tạo từ khối nhựa dẻo polyeste chảy lỏng ở nhiệt độ 180oC. Xơ polyeste là tổng hợp chất được tạo nên từ các phần đơn este. Trong mạch đại phân tử của nó được cấu tạo bởi các mắt xích liên kết là nhân benzene. Có các nhóm metylen (-CH2-) liên kết luân phiên nhau bởi các cầu este. công thức tổng quát : Xơ PES có khối lượng riêng d = 1.38 g/cm2. Hàm ẩm rất thấp, ở điều kiện tiêu chuẩn hàm ẩm của xơ là 0.4% ( do xơ có ít nhóm ưa nước và cấu trúc chặt chẽ ). - Hệ số trùng hợp n = 85 ữ 120, tương ứng với M = 15.000 ữ20.000. Xơ PES được chế tạo bằng cách gia nhiệt cho nhựa PES nóng chảy sau đó ép qua khuôn làm nguội, kéo dãn và xử lý sau. - PES là xơ có độ bền gần như cao nhất trong số các xơ tổng hợp va độ bền của nó giảm ở trạng thái ướt. PES có khả năng chống biến dạng cao nên sản phẩm dệt từ xơ PES ít nhàu, giứ nếp lâu. khối lượng riêng của PES = 1.38g/cm2 nhẹ hơn bông khoảng 10%. Nó tan trong ôctodiclobenzen khi sôi, xơ PES có độ bền liên kết cao vì vậy khó nhuộm ( do mạch đại phân tử có tính định hướng cao, các mắt xích trong đại phân tử kém linh động và có độ phân cực lớn do vạy chúng dễ kết chắt với nhau tạo nên cấu trúc mạch đều đặn ít gấp khúc). - PES là xơ nhiệt dẻo, mềm ở 265oC và chảy ở nhiệt độ 2750C và khá bền nhiệt ( bền với nhiệt nhất so với các loại sợi thiên nhiên hay hóa học ). Trong quá trình nấu, tẩy và nhuộm có thể xử lý các sản phẩm từ xơ PES ở 103 –150oC trong 45 phút đến 1 giờ ( trong thiết bị cao áp ) hoặc 190 –215oC từ 1 đến 5 phút ( khi gia nhiệt khô ) sản phẩm chưa có gì biến đổi đáng kể. Polyeste khi tiếp xúc với lửa, cháy thành cacbon cháy cho mùi thơm. - Do có cấu trúc chặt chẽ lại không chứa các nhóm chức có khả năng hút ẩm nên hàm ẩm của xơ PES rất thấp, chỉ = 0,4%. Vì vậy PES khó hút ẩm, khó trương nở trong nước kém thóat khí, dễ sinh tĩnh điện. đó là nhược điểm của xơ này. - PES tương đối bền hóa học nó bền trong dung dịch axit loãng, trong axit H2SO4 70% nó vẫn chưa bị phá hủy, người ta lợi dụng tính chất này để phân tích các mẫu sợi polyeste pha với bông song cần nhớ là PES bị phá hủy nhanh chóng trong axit H2SO4 85%. - PES kém bền trong dung dịch kiềm (nhậy cảm với kiềm nhất là khi nóng) với tác dụng kiềm đậm đặc và ở nhiệt độ cao ( do môi trường liên kết este bị thủy phân) lợi dụng tính chất này người ta xử lý vải PES với dung dịch xút đậm đặc ở 100oC để phá vỡ một phân cấu trúc mặt ngoài của xơ làm cho sản phẩm mềm, mịn tay và giống như lua tơ tằm. - Xơ PES rất bền dưới tác dụng của chất oxy hóa – chất khử, chỉ bị oxy hòa tan trong số ít dung môi hữu cơ như: m- cresol, O – clophenol và axit tricloaxetic. - Xơ có khả năng cách điện cao nhưng lại hay sinh tĩnh điện và khó nhuộm mầu . để khắc phục nhược điểm đó người ta biến tính PES thành loại xơ dễ nhuộm màu, giảm khả năng tĩnh điện, có nhiệt độ nóng chảy cao. - Xơ PES biến tính: nhược điểm của xơ PES truyền thống là cấu trúc quá chặt chẽ khó hút ẩm cứng và khó nhuộm nên người ta biến tính PES bằng các biện pháp sau: - Biến đổi tính chất vật lý như Textua để tạo độ xốp và mềm mại , sản xuất sợi phức gồm nhiều sợi cơ bản có tiết điện khác nhau: sản xuất xơ mịn ( microfibre) và siêu mịn (super microfibre ). – Biến tính hóa học bằng cách cấy ghép vào mạch PES khoản 15-20% các đơn phân (mônome ) khác để tăng xốp ,tăng khả năng hút ẩm và nhuộm của xơ. I.2.2.Xơ Polyuretan ( xơ elactomer) Xơ polyuretan là xơ tổng hợp có chứa trong mạch phân tử nhóm uretan ( -NH- CO- O- ) có nhiều tính chất giống xơ polyamit, nhưng có hàm lượng ẩm thấp hơn ( 0,4 ữ 0,6 ). Điểm đặc biệt của xơ này là nó có độ co giãn rất cao 600 ữ 800% gần giống như cao su. Xơ polyuretan có độ bền hóa học hơn xơ PA bền với tác dụng của axit và kiềm bền với tác dụng của chất khử và oxi hóa ( trừ NaCLO) khi nồng độ của các chất này thấp và ở nhiệt độ 100o C .song xơ này bị hòa tan trong phenol và cresol, hòa tan trong dung dịc axit đậm đặc. Nhược điểm của chủ yếu của polyuretan là kém bền trong, ở nhiệt độ 150oC nó bắt đầu bị vàng và sau đó bị nhiệt hủy, gây khó khăn cho hàng dệt khi xử lý ở nhiệt độ cao. Polyuretan được sử dụng nhiều trong các sản phẩm như : găng tất, chun nịt, quần áo thể thao, quần áo tắm,vải cổ và tay áo trong các sản phẩm dệt kim. Nó cũng được pha với các loại xơ khác hoặc làm lõi cho các xơ khác dưới các tên gọi như spundex, licra, viren. Chương II. Thuốc nhuộm I. Thuốc nhuộm hoạt tính I.1. Đặc trưng cơ bản: Là loại thốc nhuộm tan trong nước có khả năng liên kết cộng hoá trị với vật liệu do trong phân tử của chúng có chứa nhóm hoạt tính Phạm vi sử dụng: Các vật liệu từ Xenlulô ( tự nhiên và nhân tạo), các vật liệu Protêin (Len, tơ tằm). Đây là loại thuốc nhuộm có đủ màu sắc, màu tươi, dễ đều mầu. Độ bền với giặt giũ, mồ hôi, ánh sáng tốt, nhưng kém bền trong dung dịch chứa Clo. Công thức cấu tạo: S –Ar – T – X + Ar : Gốc thuốc nhuộm bất kỳ thường là azo, ftaloxiamin, antraquinon. Là gốc mang màu sẽ quyết định màu sắc của thuốc nhuộm. Vì vậy nó quyết định độ bền mầu với ánh sáng và các chỉ tiêu hoá lý. + S : Là SO3Na - là nhóm tạo tính tan cho thuốc nhuộm. + T – X : Là nhóm hoạt tính trong đó T – Là gốc hoạt tính ( rất đa dạng) Cấu tạo của T sẽ quyết định khả năng phản ứng với vật liệu vì vậy nó sẽ quyết định độ bền mầu của thuốc nhuộm đặc biệt với giặt giũ, không ảnh hưởng đến mầu sắc. Tuỳ thuộc vào gốc T người ta sẽ phân nhóm thuốc nhuộm hoạt tính. X – Là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử sẽ bị tách ra khi thuốc nhuộm liên kết với vật liệu. * Bản chất liên kết của thuốc nhuộm với vật liệu : - Với họ xenlulô: S -Ar -T-X + xell – OH --> S -Ar -T -O - xell + HX - Với Prôtêin: S -Ar-T-X + HOOC-P-NH2 --> S -Ar -T-NH-P-COOH + HX I.2. Tính chất của thuốc nhuộm: a. ái lực của thuốc nhuộm: Có ái lực nhỏ với xơ sợi vì vậy nó phù hợp với nhuộm liên tục. Các thuốc nhuộm hoạt tính có cấu tạo khác nhau thì ái lực của chúng với xơ sợi cũng khác nhau. Thuốc nhuộm hoạt tính nhóm nóng có ái lực thấp, còn nhóm lạnh có ái lực cao. b. Tính hoạt động: Có nhiều hệ thống hoạt độ, đặc trưng bởi các nhóm hoạt động, các nhóm hoạt động khác nhau thì khả năng hoạt động khác nhau. Loại thuốc nhuộm có tính hoạt động mạnh có khả năng liên kết với xơ sợi ở nhiệt độ thấp, loại thuốc nhuộm có ái lực thấp liên kết với xơ sợi phải ở nhiệt độ cao. c. Tính bền vững: Trong điều kiện bảo quản thuốc nhuộm hoạt tính có tính ổn định tốt, nhưng khi ở trong dung dịch đặc biệt có mặt của kiềm thì thuốc nhuộm sẽ bị thuỷ phân. RX + HOH --> ROH + HX ROH – Không có khả năng liên kết với xơ sợi bằng liên kết ion mà chỉ liên kết với xơ bằng liên kết Vandecvan và liên kết Hyđro do đó chúng không có khả năng bám chắc vào xơ sợi. d. Tính tan: Thuốc nhuộm hoạt tính có độ hoà tan rất cao, thuốc có thể tan tới 100 g/lít ở nhiệt dộ thấp. Khi nhiệt độ tăng thì khả năng hoà tan của thuốc nhuộm cũng tăng. Trong nước cứng hoặc trong kiềm thì khả năng của thuốc nhuộm giảm nhưng không đáng kể. Nước cứng chủ yếu làm ảnh hưởng đến màu sắc của thuốc nhuộm. e. Tính đều mầu: Có khả năng đề mầu rất tốt trong quá trình nhuộm ta có thể điều chỉnh tốc độ bắt mầu bằng cách cho thêm chất điện ly làm tăng tốc độ bắt mầu, cần cho thêm kiềm vào dung dịch thì làm thuốc nhuộm bám chắc vào vật liệu nhuộm. Độ đều màu ướt của thuốc nhuộm hoạt tính tương đối tốt vì giữa thuốc nhuộm với xơ sợi có liên kết công hoá trị. II. Thuốc nhuộm phân tán II.1. Đặc trưng cơ bản: - Thuốc nhuộm phân tán là loại thuốc nhuộm không tan trong nước, không bị phân ly thành ion nhưng có khả năng khuếch tán cao được nhuộm cho các loại vật liệu nhiệt dẻo ở nhiệt độ cao. - Phạm vị sử dụng: Toàn bộ các xơ nhiệt dẻo gồm xơ tổng hợp và axêtat. - Bản chất nhuộm màu: + Vật liệu nhiệt dẻo ở nhiệt độ cao thì chúng sẽ bị giãn nở làm tăng khoảng cách giữa các mạch đại phân tử tạo thêm các khoảng chống và làm tăng kích thước các mao quản của vật liệu. + Thuốc nhuộm phân tán có khả năng khuếch tán lớn đặc biệt là khi nâng nhiệt độ chúng sẽ xâm nhập vào mao quản thực hiện các liên kết Hyđro và Vanđecvan. Khi làm nguội thì vật liệu co lại và thuốc nhuộm được giữ chặt bên trong - Đặc điểm cấu tạo của thuốc nhuộm phân tán: Thuốc nhuộm không hoà tan là thuốc nhuộm không chứa những nhóm tan, có thể là gốc azô, nitro, ...Chúng đều toạ nên cho phân tử cấu tạo lớn. Phân tử nhỏ để làm tăng khả năng khuếch tán của vật liệu, chúng thường có chứa các nhóm phân cực dể làm tăng liên kết Vanđecvan. + Đây là loại thuốc nhuộm có khả năng hấp thụ ánh sáng cao nên mầu thuần sắc. Còn có chứa các nhóm làm tăng tính khuếch tán + Kích thước các hạt thuốc nhuộm nhỏ nên thường có bột mịn và bột siêu mịn. Người ta thường đưa thêm chất phân tán trong thuốc nhuộm thành phẩm II.2. Tính chất của thuốc nhuộm: - Tất cả thuốc nhuộm cho vật liệu PES thường là thuốc nhuộm có độ bền nhiệt cao nhất và đạt các chỉ tiêu độ bền mầu cao ( thường tiến hành nhuộm ở nhiệt độ 1300C). - Độ hoà tan: do bản chất thuốc nhuộm làm tăng độ phân cực, khuếch tán cho nên nó cũng làm tăng một phần độ hoà tan trong nước. Tính tan này nếu độ hoà tan càng cao thì càng không có lợi. Khi nhuộm cho vải sợi pha Pe/co thì làm giảm khả năng sử dụng và dây mầu sang vật liệu ưa nước. - Độ bền thăng hoa: Thuốc nhuộm phân tán có độ bền thăng hoa không cao. Để tăng độ bền thăng hoa cho thuốc nhuộm thì người ta thường đưa vào thuốc nhuộm những nhóm – CN, - CHF2, - CF3 để làm tăng độ bền nhiệt - Độ bền ánh sáng: Thuốc nhuộm phân tán có độ bền ánh sáng và bền mầu cao. - Khi hoà tan thuốc nhuộm vào nước thì chúng tạo môi trường trung tính hoặc kiềm yếu, nhưng trong quá trình nhuộm thường bổ sung CH3COOH để tạo môi trường axít trung tính. đặc biệt khi nhuộm những màu đậm không đảm bảo lượng axít thì sẽ không đạt được mầu theo yêu cầu - Thuốc nhuộm phân tán có đủ các gam mầu từ mầu tươi đến màu sẫm, từ mầu nhạt đến mầu đậm Nhận xét: Ngoài hai thuốc nhuộm nói trên công ty còn sử dụng loại thuốc nhuộm Hoàn nguyên và thuốc nhuộm Trực tiếp. Trong quá trình nhuộm thương sử dụng nhiều chất trợ để nâng cao chất lượng sản phẩm. Các chất trợ nhuộm nhằm các mục đích sau: + Vải thấm ướt nhanh và thấm ướt hoàn toàn. + Tạo điều kiện cho thuốc nhuộm thấm sâu và dễ dàng vào trong xơ. + Giúp cho thuốc nhuộm phân tán đều trong dung dịch. + Giúp cho thuốc nhuộm chậm bắt mầu vào xơ. + ổn định dung dich thuốc nhuộm, giảm bọt bôi trơn. Chương III. Về dây chuyền công nghệ III.1 Sơ đồ công nghệ Quá trình công nghệ nhuộm là một quá trình phức tạp tùy thuộc vào đặc tính của các loại nguyên liệu , yêu cầu chất lượng mặt hàng , khả năng của thiết bị ... mà có quy trình công nghệ nhuộm khác nhau. Nhưng có thể khái quat s sơ đồ công nghệ nhuộm như sau: Xử lý hoàn tất Nhuộm Tiền xử lý III.2 Tiền xử lý: - Nhược điểm của vải mộc có nhiều tạp chất ( tạp chất của xơ, chất bôi trơn, chất chống tĩnh điện...) do vậy vải cứng, có mầu vàng, khó ngấm dung dịc hóa , thuốc nhuộm bởi vậy ta phải loại bỏ tạp chất của sản phẩm mộc giúp cho quá trình nhuộm này có nhiều thuận lợi người ta gọi quá trình này là quá trình làm sạch hóa học. - Thứ tự của quá trình tiền xử lý phụ thuộc vào chất lượng vải mộc , loại nguyên liệu , thiết bị sử dụng, yêu cầu chất lượng của vải sau quá trình xử lý ( nhuộm màu đậm, nhuộm màu nhạt ) nhưng bao gồm các công đoạn sau: kiểm tra phân loại. Sản phẩm mộc sang công đoạn làm sạch hóa học được chuyển vào bộ phận kiểm tra phân loại với mục đích để khi tiến hành gia công vải dễ dàng đồng đều về mặt chất lượng và thuận lợi cho sản xuất . Quá trình này được tiến hành tại kho mộc và tuân theo nguyên tắc: Cùng loại vải trong cùng một lô để khi gia công đạt chất lượng tốt Khi xếp vải theo từng lô sản xuất người ta phải để tấm vải ra phía ngoài để sau này khâu nối lại với nhau thành những dây vải đồng thời tiến hành đánh dấu tấm của mỗi lô sản xuất để tiện theo dõi . ( yêu cầu mỗi lô vải khi nhập vào kho phải ghi đầy đủ các dữ kiện vào đầu cuộn vải như chỉ số, tỷ lệ pha, trọng lượng , loại vải, ngày tháng gia công....) Nấu vải: Nấu vải là một khâu quan trọng có tính chất quyết định đến chất lượng của quá trình tiền xử lý . quá trình nấu nải nhằm mục đích sau: Loại bỏ hầu hết các tạp chất của xenlulô và một phần hồ còn sót lại trong quá trình giũ hồ ( những tạp chất đã bị loại một phần khi làm bóng). Chỉ trừ chất màu tự nhiên là không phá hủy được trong quá trình nấu. Làm cho xơ có cấu trúc xốp hơn , đồng đều hơn , tăng số nhóm ưa nước (OH). Làm cho vải dễ ngấm dung dịch hóa chất- thuốc nhuộm. Khi nấu vải người ta dựa vào các yếu tố dưới đây để lựa chọn thành phần dung dịch nấu và điều kiện công nghệ nấu: ( - loại vải: vải từ xơ bông 100% hay vai pha tổng hợp , vải dầy hay mỏng , chứa nhiều tạp chất hay chứa ít tạp chất. – yêu cầu chất lượng sản phẩm: vải để trắng hay sẽ nhuộm màu .- phương pháp nấu : nấu riêng hay nấu tẩy đồng thời. – loại thiết bị hiện có : nấu ở áp suất thường hay ở nhiệt độ cao, áp suất cao...) Chất hoạt động bề mặt ( tùy theo yêu cầu có thể là: invatex CR, invadinLU, SandocleanPC....) Nồng độ các hóa chất trong thành phần của dung dịch nấu còn thay đổi tùy theo : loại thiết bị được sử dụng, nhiệt độ nấu, dung tỉ nấu và thời gian nấu. Làm bóng: làm bóng là một khâu quan trọng để nâng cao chất lượng sản phẩm đối với các loại vải bông và vải Pe/co, nhằm làm tăng độ bóng , độ mềm mại, độ co giãn , nâng cao độ ổn định kích thước , hình dáng của vải sợi, nâng cao khả năng hút ẩm , thoát mồ hôi , nâng cao khả năng nhuộm đều mầu và độ bền sản phẩm. Thực chất quá trình này là gia công vải – sợi bông với dung dịch NaOH đặc ( 225 – 310g/l ) ở nhiệt độ thấp 15 – 18oC trong thời gian ngắn 30 – 90 giây và trong trạng thái vải bị kéo căng và sau đó tiến hành giặt sạch NaOH khỏi sản phẩm ( không kéo dài thời gian do ảnh hưởng của oxi tạo thành oxit cellulo ) Quá trình trên có tác dụng như vậy là do xơ bông có những thay đổi về tính chất lý hóa học. Sự thay đổi về tính chất lý học: do tác dụng của dung dịch xút ở nhiệt đoọ thấp sẽ bị Hidrat hóa mạnh , trương nở , xơ từ dạng dẹt trở nên tròn trĩnh hơn bề mặt phẳng nên khả năng phản xạ ánh sáng cao hơn vì vậy cảm nhận được xơ bóng và trắng hơn. Nếu trong quá trình làm bóng xơ không bị kéo căng thì độ dài xơ co lại 30%, độ bóng không ổn định nếu xơ được kéo căng thì độ bóng ổn định trong quá trình sử dụng , mức độ kéo căng tỉ lệ thuận với độ bóng bề mặt. Người ta khống chế độ căng xấp xỉ 50%. Về cấu trúc bên trong của xơ người ta nhận thấy các gốc d-glucozaex bị xoay đi một góc 90o trở về trạng thái cùng nằm chung trong mặt phẳng vì vậy chúng phản xạ được ánh sáng tốt hơn, mặt khác khi trương nở kích thước khoảng trống giữa các mạch đại phân tử tăng, các đại phân tử xa nhau hơn làm thấm nước , hấp phụ hóa chất và thuốc nhuộm thông qua quá trình gia công , đồng thời sản phẩm dễ hấp thụ mồ hôi. Do xơ trương nở nên bề mặt sản phẩm đầy đặn hơn, độ bền sản phẩm tăng , hiệu quả quá trình làm bóng phụ thuộc vào vật liệu và các kiểu dệt. Tác nhân làm bóng thường sử dụng ( NaOH, KOH) Sự thay đổi cấu trúc hóa học [ C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O [C6H7O2(OH)3] + nNaOH nkonat xenlulô [C6H7O2(OH)3NaOH]n xenlulô kiềm nhận thấy các phản ứng đều tỏa nhiệt nhiều cho nên trong quá trình này các phải làm lạnh. đồng thời với việc tạo thành xenlulô kiềm một phần tạp chất thiên nhiên của xơ bông cũng bị phá hủy và hòa tan. Dù ở dạng nào thì xenlulo kiềm cũng là những hợp chất không bền , khi giặt bằng nước sẽ bị phân giả._.