Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 7 I.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước I. Cơ sở lý thuyết về mặt hàng PES/Wool 9 I.1 Cấu trúc và những tính chất cơ bản của len I.2 Cấu trúc và những tính chất cơ bản của sợi PES 10 I. Giặt trước 11 I.
Công nghệ nhuộm 12 I.6 Đốt và xén lông 20 I. Lựa chọn thuốc nhuộm phân tán thích hợp cho PES/ Wool 21 Chương II. THỰC NGHIỆM 25 II. Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu về các loại thuốc nhuộm II.
Nghiên cứu thí nghiệm nhuộm phối ghép màu của các loại 29 thuốc nhuộm phân tán và axit theo phương pháp tận trích II. Khảo sát đơn nhuộm tại nhà máy 42 II. Thí nghiệm nhuộm khảo sát quy trình nhuộm hiện tại của 43 Công ty II. Xây dựng quy trình công nghệ nhuộm tối ưu và áp dụng 51 thử nghiệm tại Công ty Dệt lụa.
Chương III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 53 III. Đánh giá kết quả đạt được III. Kết luận 55 III. Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 58 2 TÓM TẮT NHIỆM VỤ Đề tài: "Nghiên cứu xây dựng công nghệ tối ưu nhuộm tận trích một số loại vải PES/Wool" nhằm mục tiêu: - Xây dựng các công nghệ nhuộm tối ưu đáp ứng yêu cầu chất lượng, giảm thiểu chi phí và thân thiện với môi trường.
- Góp phần hỗ trợ các nhà máy sản xuất mặt hàng PES/Wool trong công đoạn nhuộm nhằm giảm chi phí, tăng năng suất, nâng cao chất lượng, giảm giá thành. - Tối ưu hóa quy trình nhuộm dựa trên cơ sở các thông số công nghệ được thể hiện đầy đủ, chính xác trong phần mềm phân tích các chỉ số đó. Nội dung đề tài: 1. Xây dựng tổng quan về thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm axit.
Nghiên cứu và xây dựng bộ dữ liệu về nhuộm màu thuốc nhuộm phân tán của các nhóm thuốc nhuộm chính: Dianix (DyeStar), Terasil (Huntsman), Foron (Clariant). Nghiên cứu và xây dựng bộ dữ liệu về nhuộm màu thuốc nhuộm axit: Lanaset (Huntsman). Nghiên cứu xác định thông số công nghệ và xây dựng quy trình nhuộm với nhóm thuốc nhuộm tương ứng cho mặt hàng len. Nghiên cứu xác định thông số công nghệ và xây dựng quy trình nhuộm với nhóm thuốc nhuộm tương ứng cho mặt hàng PES.
Nghiên cứu xác định thông số công nghệ và xây dựng quy trình nhuộm tận trích cho mặt hàng vải PES/Wool (nhóm thuốc nhuộm phân tán, axit). Nhuộm thử nghiệm vải pha PES/Wool, hiệu chỉnh thông số để tối ưu hóa quy trình nhuộm tận trích cho mặt hàng này. Áp dụng thử nghiệm quy trình tối ưu tại Công ty sản xuất. Phương pháp nghiên cứu: Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, chủ nhiệm đề tài và các cộng tác viên đã: 3 - Nghiên cứu lý thuyết về các tính chất nhuộm màu của thuốc nhuộm phân tán, axit trên các vật liệu len, PES và PES/Wool.
- Đồng thời dựa trên việc xác định các đặc tính nhuộm màu của thuốc nhuộm phân tán và axit trên vật liệu PES và len cũng như PES/Wool bao gồm các thông số cơ bản trong công nghệ nhuộm về nhiệt độ, thời gian và tốc độ tận trích thuốc nhuộm tại từng thời điểm, độ tương thích giữa các màu phối ghép. - Trong phòng thí nghiệm nhóm nghiên cứu đã thí nghiệm mẫu, tìm ra những điểm chưa hợp lý của quy trình công nghệ hiện tại đang áp dụng tại Công ty cần được khắc phục. - Cuối cùng xây dựng công nghệ tối ưu trong điều kiện có thể để áp dụng thử nghiệm tại Công ty sản xuất cho mặt hàng PES/Wool. Tóm tắt kết quả nghiên cứu: Căn cứ nội dung và tiến độ thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã thực hiện 8/8 nội dung theo đăng ký: - Giới thiệu tổng quan thuốc nhuộm axit, phân tán.
- Xây dựng được bộ dữ liệu cơ bản về thuốc nhuộm phân tán có ở thị trường Việt Nam. - Xây dựng được bộ dữ liệu cơ bản về thuốc nhuộm axit dùng để nhuộm thành phần len có ở thị trường Việt Nam. - Xác định được các thông số công nghệ tối ưu cho thuốc nhuộm phân tán để nhuộm PES. - Xác định được các thông số công nghệ tối ưu cho thuốc nhuộm axit để nhuộm thành phần len.
- Xác định thông số cho quy trình nhuộm phương pháp tận trích cho vải PES/Wool. - Nhuộm thử nghiệm tại Công ty theo đơn đã xây dựng trong phòng thí nghiệm (màu lá mạ) trên vải pha PES/Wool 70/30 và 50/50 đã cho thấy những sự điều chỉnh cần thiết theo hướng tối ưu hóa công nghệ đó là: 4 + Về hóa chất thuốc nhuộm, chất trợ và các thông số công nghệ chính được sử dụng như đơn công nghệ Công ty đang sử dụng (vì màu sắc thay đổi trong giới hạn cho phép). + Rút ngắn được thời gian nâng nhiệt và duy trì ở nhiệt độ cao trong quá trình nhuộm. + Quá trình giặt sau có thay đổi do quá trình lựa chọn thuốc nhuộm phân tán ít dây màu lên len và có độ tận trích cao, vì vậy số lần giặt sau nhuộm ít nhất cũng giảm được 1 lần, do đó lượng nước sử dụng cho giặt có giảm đi.
+ Tính tổng thể chi phí điện, hơi, nước sẽ giảm đi cùng với việc tăng năng suất của thiết bị (do giảm thời gian chu trình gia công 30 phút /1 mẻ, điện giảm khoảng 5KW/1 mẻ, tiêu hao hơi giảm ước 10 kg/1 mẻ, tiêu hao nước giảm 3m3/1mẻ ) + Quy trình nhuộm được ổn định, có tính lặp lại màu giữa các mẻ cao. Chất lượng vải (ngoại quan và các chỉ tiêu độ bền màu) cũng đạt được cao đáp ứng yêu cầu khách hàng, vải ít bị tổn thương do thành phần len ít bị tổn thương hơn nên hạn chế được độ xù lông và vón gút. - Đề tài cũng đã phân tích những thuận lợi, khó khăn khi áp dụng thuốc nhuộm phân tán, axit để nhuộm PES/Wool để các nhà công nghệ có sự cân nhắc, lựa chọn khi áp dụng. - Căn cứ biểu đồ tối ưu của quy trình nhuộm, các nhà kỹ thuật nhuộm có thể nhận thấy các công đoạn tối ưu vừa đảm bảo chất lượng nhuộm, vừa có hiệu quả kinh tế trong công đoạn nhuộm do rút ngắn được thời gian các công đoạn, từ đó có dữ liệu làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình nhuộm màu mới, tránh những công đoạn thừa trong quy trình công nghệ không cần thiết.
- Việc áp dụng thử quy trình công nghệ tối ưu vào sản xuất cho thấy kết quả chất lượng đảm bảo yêu cầu, màu sắc (nếu chưa chỉnh nồng độ thuốc nhuộm) có thể sai khác trong phạm vi chấp nhận được. Để đúng màu hoàn toàn mẫu gốc cần có sự điều chỉnh nồng độ thuốc nhuộm trong phạm vi vẫn đảm bảo hiệu quả tổng thể của quy trình nhuộm tối ưu so với quy trình các Công ty đang áp dụng. 5 LỜI NÓI ĐẦU Sản xuất vải pha PES/Wool ngày nay trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng chủ yếu dùng cho hàng may mặc ngoài. Chính vì vậy yêu cầu mặt hàng ổn định kích thước, đễ chăm sóc là những ưu tiên hàng đầu.
Việc pha trộn cũng như tỷ lệ pha trộn PES/Wool nhằm hai mục đích chính là kinh tế và thẩm mỹ. Len là một trong những nguyên liệu dệt rất đắt. Trong toàn bộ quy trình gia công vì vậy cần đặc biệt quan tâm sao cho không hoặc ít xẩy ra sự tổn thương đối với phần xơ sợi len. Vật liệu len có sức đề kháng không tốt với nhiệt độ cao và cũng không thích hợp trong việc kéo dài thời gian nhuộm.
Về phương diện kinh tế thì tốt nhất là gia công nhuộm hỗn hợp ở dạng sợi hoặc vải, tuy nhiên về phương diện độ bền màu thì ngược lại nhuộm xơ rời là thích hợp nhất, sau đó mới phối ghép để kéo sợi (ở Việt Nam thiết bị nhuộm dạng xơ này chưa cơ sở nào có đầu tư). Việc nhuộm sau khi đã pha trộn dẫn đến cho quá trình nhuộm gặp nhiều khó khăn, vì hai loại nguyên liệu này có những tính chất nhuộm trái ngược nhau. Ở Việt Nam mặc dù số cơ sở sản xuất mặt hàng dạng PES/Wool không nhiều, sản lượng hàng năm cũng không quá lớn, tuy nhiên trong những năm gần đây cũng được Bộ Công Thương, Tập đoàn Dệt May Việt Nam và các cơ sở nghiên cứu, sản xuất quan tâm đến việc nghiên cứu nhằm không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm, hạ giá thành sản phẩm bằng nhiều con đường, trong đó có giải pháp tối ưu hóa công nghệ nhuộm theo phương pháp tận trích mà Viện Dệt May được Bộ Công Thương giao nhiệm vụ nghiên cứu trong năm 2010 (với các mục tiêu, nội dung theo đề cương) kèm theo ở phụ lục báo cáo. TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Vải pha từ xơ Polyester và len lông cừu (PES/Wool) thông thường được nhuộm bằng hai lớp thuốc nhuộm khác nhau cho mỗi thành phần nguyên liệu riêng biệt.
Thuốc nhuộm phân tán được sử dụng cho nhuộm thành phần PES, trong khi đó thuốc nhuộm axit hay axit phức kim loại hoặc hoạt tính được sử dụng cho thành phần len. Trong quá trình nhuộm, thường thuốc nhuộm dùng cho thành phần len không dây màu lên thành phần PES, nhưng ngược lại hầu hết các thuốc nhuộm phân tán ít nhiều đều dây màu lên thành phần len, quâ trình giặt hoặc làm sạch thường rất khó loại bỏ được sự dây màu đó một cách triệt để vì thành phần len không chịu được chế độ giặt khử sau nhuộm, dẫn đến độ bền màu giặt của sản phẩm kém. Để cải thiện quá trình giặt sạch đó chỉ có thể bằng cách lựa chọn thuốc nhuộm phân tán có độ hòa tan trong môi trường kiềm. Sự pha trộn PES với len lông cừu cũng dẫn đến việc nhuộm đồng nhất hai thành phần gặp khó khăn.
Trong công đoạn nhuộm, sau khi đã pha trộn xơ, để nhuộm thành phần PES thường phải tiến hành ở nhiệt độ cao khoảng 130 – 135oC, như vậy mới làm cho xơ PES trương nở để thuốc nhuộm phân tán xuyên thấu vào. Trong khi đó ở nhiệt độ 100oC thì thành phần len đã có hiện tượng tổn thất (thường ở các nước người ta nhuộm riêng biệt 2 thành phần xơ trước lúc pha trộn để kéo sợi).