CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VẢI TRÁNG PHỦ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP 1. Giới thiệu chung về vải tráng phủ Vải tráng phủ là loại vải được cấu tạo từ nhiều lớp, mỗi lớp giữ vai trò khác nhau tùy thuộc vào mục đích của sử dụng, nhưng cơ bản gồm hai lớp: lớp vải nền và lớp tráng phủ. Trong đó lớp vải nền có nhiệm vụ đảm bảo tính cơ lý của vải, lớp tráng phủ có chức năng tùy thuộc vào mục đích sử dụng làm tăng giá trị sử dụng như: chống thấm nước, chống cháy, chống nấm mốc và vi khuẩn.
Cấu trúc của vải tráng phủ [ 8] Hình 1. Mô hình cấu trúc vải tráng phủ 1. Cấu trúc và tính chất lớp vải nền Tuỳ theo mục đích sử dụng vải tráng phủ mà ta lựa chọn vải nền có cấu trúc và tính chất phù hợp. Hầu hết các vải nền sử dụng chủ yếu là vải dệt thoi, hiện nay nhờ các kỹ thuật và công nghệ tráng phủ đã cho phép tráng phủ nên các loại vải dệt kim hoặc vải không dệt [ 8].
Lớp vải nền này do có đặc trưng riêng là phải phủ lên bề mặt vải nền một màng Polyme mới tạo ra sản phẩm cuối cùng đảm bảo tính yêu cầu của vải nên vải dệt sử dụng làm vải nền cho tráng phủ cần có độ bền cơ học cao, có khả năng bám dính tốt với nhựa tráng phủ tạo thành một cấu trúc bền vững và trong thực tế hiện nay để đảm bảo được tính năng trên chỉ có một số cấu trúc vải có kiểu dệt được sử Học viên: Nguyễn Thị Xuân 3 Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may Luận văn Thạc sỹ khoa học GVHD: PGS.TS Ngô Chí Trung dụng phổ biến nhất là vải dệt thoi có kiểu dệt vân điểm hoặc kiểu dệt vân chéo, vải dệt kim đan ngang một mặt phải dệt trơn [ 8]. Cấu trúc và tính chất của lớp tráng phủ Để có được các sản phẩm từ vải tráng phủ như mong muốn ngoài việc lựa chọn vải nền có các tính chất theo yêu cầu thì việc lựa chọn lớp tráng phủ là đặc biệt quan trọng. Trên thị trường có rất nhiều loại nhựa polyme có thể sử dụng làm lớp tráng phủ như: cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp (cao su Styren – Butadien, Neopren, Butyl, Nitryl) và nhựa tổng hợp như PU (Polyuretan), PVC ( Polyvinyl Clorua), AC (Polyacrylat), PE (Polyetylen, PTFE (Polytetrafloetylen), chất dẻo Silicon……… [8] Tuy nhiên khi lựa chọn những dung dịch để tráng phủ cần phải đạt được các yêu cầu như: có khả năng hoà tan trong dung môi hữu cơ (không độc hoặc ít độc, rẻ, dễ bay hơi) và là Polyme nhiệt dẻo để sau khi tráng phủ và gia nhiệt có thể chảy lỏng tạo thành một lớp màng liên tục phủ kín bề mặt vải, đồng thời phải là hợp chất nhẹ, dễ kết dính với vải, dễ dát mỏng, có độ đàn hồi tốt, chịu được tác động của môi trường, bền dưới tác dụng của một số hoá chất. Màng nhựa tráng phủ thường có độ dày trong khoảng 25 – 200 micron [8].
Các phương pháp tráng phủ vải Có hai phương pháp tráng phủ hiện nay thường được sử dụng trong công nghiệp - Phương pháp tráng phủ trực tiếp - Phương pháp tráng phủ chuyển tiếp 1. Phương pháp tráng phủ trực tiếp Tráng phủ trực tiếp hay quét gạt nhựa lên vải là phương pháp phủ thẳng lớp nhựa lên vải nền. Phương pháp này thích hợp cho các loại vải có độ bền cao và ổn định kích thước, không bị biến dạng chiều dài khi kéo vải chạy qua máy tráng phủ (vải được chọn để tráng phủ trực tiếp phải là loại vải tổng hợp có độ bền cơ học cao và được dệt chặt, khít) vì nếu không nhựa thấm quá sâu hoặc sẽ thấm cả sang mặt sau của vải làm vải cứng, không mịn tay hoặc có thể bị đốm nhựa cả mặt trái của vải [4]. Học viên: Nguyễn Thị Xuân 4 Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may Luận văn Thạc sỹ khoa học GVHD: PGS.TS Ngô Chí Trung 1.
Phương pháp tráng phủ chuyển tiếp Phương pháp tráng phủ vải trực tiếp là phương pháp không tráng phủ thẳng nhựa lên vải nền mà công nghệ này trước tiên ta tráng nhựa lên giấy nền hay giấy nhả sau đó mới chuyển sang vải. Vì vậy với công nghệ này có phủ một hoặc nhiều lớp nên vải nền. * Phương pháp [4]: Trước tiên ta tráng phủ lên mặt giấy nền một lớp nhả bằng silicon hay polietylen mỏng, lớp nhả này giúp cho lớp nhựa phủ ngoài bám dính dễ dàng vào giấy nền, sau đó mới chuyển sang vải phủ. Tiến hành gia nhiệt để chuyển lớp nhựa tráng phủ sang vải, lớp giấy nền sẽ được bóc tách khỏi vải và không để lại lỗi gì trên lớp nhựa ngoài * Yêu cầu khi sử dụng giấy nền [4]: Là loại giấy có độ bền cao, phải đồng nhất về độ dày.
Thiết bị tráng phủ vải Tráng phủ vải là một công nghệ đã có từ rất lâu, trước kia công nghệ tráng phủ vải thường rất thủ công. Hiện nay công nghệ tráng phủ vải đã được cơ khí hoá, chất lượng vải tốt hơn. Tuy nhiên dù sử dụng với bất cứ loại thiết bị nào thì đầu tráng phủ là một bộ phận quan trọng hơn cả, nó sẽ quyết định đến phương pháp tráng phủ, loại vải nhựa và đặc biệt là chất lượng vải tráng phủ. Sau đây là một số kiểu đầu tráng phủ thường hay sử dụng nhất [12]: 1.
Đầu tráng phủ dùng dao gạt Hầu hết đầu tráng phủ này dùng cho phương pháp tráng phủ chuyển tiếp hay tráng phủ trực tiếp. Ngay sau lưỡi dao được trang bị bằng computer có tia đánh dấu. Khi máy hoạt động nó quét đều theo khổ vải và chỉ thị cho biết độ dày và độ đều của lớp nhựa tráng trên vải nền, dụng cụ này có thể tự điều chỉnh khe gạt, dụng cụ này rất cần thiết cho các loại vải nền có nhiều lỗi dệt và có sự thay đổi lưu biến của nhựa tráng phủ trong thời gian sử dụng. Học viên: Nguyễn Thị Xuân 5 Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may Luận văn Thạc sỹ khoa học GVHD: PGS.TS Ngô Chí Trung Nguyên lý của đầu tráng phủ dùng dao gạt được thực hiện như sau: Khi vải chạy với tốc độ và độ căng không đổi, phía dưới một dao đặt cố định thì nhựa tráng phủ (dạng hòa tan dung môi, dạng phân tán .) được đưa lên mặt vải ở phía sau dao gạt.
Do vải chạy dưới dao gạt nên nó cần được đỡ bằng trục thép hoặc trục cao su nhằm duy trì kích thước khi gạt của dao đã xác định trước, chính là độ dày của lớp tráng phủ. Độ chính xác của công nghệ này thể hiện ở mức gạt của dao với dung sai chỉ vài micron theo suốt khổ rộng của vải đến 2m. Phương pháp này được gọi là dao trên trục đỡ, được sử dụng cả cho công nghệ tráng phủ trực tiếp và tráng phủ chuyển tiếp lên giấy nhả. Khe hở giữa dao gạt được điều chỉnh chính xác có thể đến 0,01mm để kiểm soát chiều dày lớp vải tráng phủ.
Với các loại vải nền mỏng, nhẹ, tráng phủ bằng nhựa polyuretan thì người ta không dùng kỹ thuật trục đỡ mà dùng dao gạt trực tiếp giữa dạng lỏng lên băng tải đang chuyển động ngược chiều với dao ở trạng thái căng cả theo khổ rộng và chiều dài vải. Phương pháp này gọi là kỹ thuật dao trên khí, kỹ thuật này dùng để kiểm soát các thông số như: độ nhớt, độ lưu biến của nhựa tráng phủ, độ mở miệng và độ mịn của vải nền, độ căng của máy, mặt cạnh của dao gạt. Công nghệ tráng phủ sử dụng đầu dao gạt trên trục b. Công nghệ tráng phủ sử dụng đầu dao gạt trên khổ Học viên: Nguyễn Thị Xuân 6 Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may Luận văn Thạc sỹ khoa học GVHD: PGS.TS Ngô Chí Trung 1.
Đầu tráng phủ bằng hệ trục thuận Đầu tráng phủ bằng hệ thống trục thuận là phương pháp mà nhựa được phủ vào vải nhờ hệ thống trục chuyển động quay thuận gạt nhựa, dung dịch nhựa sẽ vào mặt dưới của vải khi nó chạy trong máy vì vậy với phương pháp này khó thực hiện với những dung dịch có độ nhớt và độ đặc thấp. Nếu muốn sản phẩm có hoa văn bằng phương pháp này người ta sử dụng trục ép có khắc chìm các hoa văn trang trí mặt sản phẩm. Công nghệ tráng phủ sử dụng trục cán thuận 1. Đầu tráng phủ bằng hệ trục ngược Phương pháp này cho phép tráng phủ 1 lượng nhựa rất nhỏ (đến g/m2) và có P P thể thực hiện tráng phủ gián đoạn bằng cách sử dụng các trục có khắc hoa văn chuyên dụng.
Độ dày của lớp phủ phụ thuộc vào các yếu tố: khoảng cách giữ các trục( khe ép), tỷ lệ tốc độ và hướng chuyển động tương đối của các trục, độ nhớt của khối nhựa tráng phủ, áp lực nén lên vải và lên các trục ở đầu tráng phủ. Các biến số này được kiểm soát chặt chẽ và đảm bảo tỷ lệ đã định giữa nhựa tráng phủ và khối lượng nhựa trên vải. Học viên: Nguyễn Thị Xuân 7 Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt may Luận văn Thạc sỹ khoa học GVHD: PGS.TS Ngô Chí Trung Hình 1. Công nghệ tráng phủ sử dụng trục cán ngược 1.
Đầu tráng phủ bằng hệ trục lưới quay Phương pháp này đầu tráng phủ bao gồm 1 trục lưới hình trụ đặt nằm ngang theo khổ vải như khi in lưỡi quay. Khi máy hoạt động, nhựa tráng phủ được cấp tự động vào bên trong lưới và được chổi quét qua các mặt lưới chuyển sang vải. Khi dùng loại lưới mịn mặt lưới nhỏ thì lớp nhựa chuyển sang mặt vải sẽ thành màng liên tục rất mỏng, nếu lưỡi thông hơn thì lớp nhựa sẽ dày hơn. Lớp nhựa phủ dày hay mỏng còn tùy thuộc vào lực quét gạt của chổi bên trong trục lưới, độ nhớt của nhựa và các thông số khác nữa.
Ngoài ra khi cần thực hiện những yêu cầu tráng phủ đặc biệt theo hoa văn, tráng phủ điểm…) thì phương pháp này thể hiện rõ ưu việt riêng của nó và hoàn toàn có thể thực hiện được việc thiết kế lưới và thực hiện công nghệ tráng phủ được trợ giúp của computer. Phương pháp này sử dụng cho cả in tráng phủ trên vải nền. Đầu tráng phủ bằng hệ trục cán Phương pháp này sử dụng để tráng những loại nhựa nhiệt dẻo không hòa tan trong dung môi: như các loại cao su nhiệt dẻo có khả năng lưu hóa tạo liên kết ngang ở dạng hạt hay dạng lát mỏng và để sản xuất ra các loại vải tráng phủ dày. Phương pháp này có nhiều kiểu đầu tráng phủ hơn nhưng tiêu biểu là loại có 4 trục cán.