PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: Chúng ta đang sống trong một thế giới mà các thành tựu về khoa học - công nghệ được đổi mới không ngừng. Trong đó những thành công về khoa học - công nghệ của ngành dệt may ở nước ta đã đánh dấu một bước phát triển mạnh mẽ, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế và xã hội trong những năm qua. Nói đến sự phát triển công nghệ trong ngành dệt may thì ngành in cũng đóng góp một vị trí không nhỏ.
Sự ra đời và phát triển của ngành in trên vải đặc biệt là in chuyển nhiệt thực sự là một bước đột phá với các sản phẩm thời trang. Với những kỹ thuật in lụa bình thường được áp dụng từ xưa tới nay thì kỹ thuật in chuyển nhiệt được coi là một bước kỹ thuật tiên tiến và vô cùng hiệu quả, tạo ra những sản phẩm mới lạ, hấp dẫn và bắt mắt người tiêu dùng. Từ những năm 2010, sự phát triển của công nghệ in chuyển nhiệt với nhiều thiết bị chuyên dụng cao như máy in, giấy in, mực in chuyển nhiệt … đã giúp người tiêu dùng nhanh chóng biết đến các sản phẩm in thời trang với những hình ảnh đầy sáng tạo, cá tính. Những mảng màu sắc chuyển đổi phong phú, họa tiết có độ phức tạp cao, tạo nên chất lượng nghệ thuật trong từng tác phẩm, từ những sản phẩm đơn giản cho đến những bộ thời trang cao cấp.
In chuyển nhiệt đã góp phần tạo ra được những mẫu thiết kế đẹp và độc đáo cho ngành thời trang Việt. Tuy có các ưu điểm nổi bật, công nghệ in chuyển nhiệt cũng bộc lộ các nhược điểm ảnh hưởng đến chất lượng in hoa, trong đó có việc kén chọn vật liệu (bản chất vật liệu), màu vật liệu cũng như các thông số công nghệ ép. Do vậy việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố như tỷ lệ pha trong vải polyeste/cotton (PET/Co), nhiệt độ và thời gian ép đến chất lượng in là việc làm cần thiết góp phần nâng cao chất lượng in vải dệt kim polyeste pha cotton để làm áo phông. VŨ THỊ THƢ 1 CH2016B Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang 2.
Lịch sử nghiên cứu: In chuyển nhiệt là một trong những bước đột phá về công nghệ ngành in trong những năm gần đây. In chuyển nhiệt giúp tăng hiệu quả và giảm giá thành cho nhiều doanh nghiệp. Với kỹ thuật in không quá phức tạp, giá thành không cao, nên công nghệ in này được áp dụng ngày càng rộng rãi trong các doanh nghiệp dệt may, da giầy. Bản chất công nghệ in chuyển nhiệt là phương pháp in chuyển màu nhiệt khô, được áp dụng rộng rãi để in cho sản phẩm dệt từ sợi polyeste và vải pha nhiều polyeste bằng thuốc nhuộm phân tán.
Mực in chứa thuốc nhuộm phân tán, chất khuếch tán. Khi ép nóng ở nhiệt độ thích hợp, thuốc nhuộm phân tán chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi hay gọi là quá trình thăng hoa, nó được chuyển sang bề mặt xơ sợi, hấp phụ và khuếch tán vào trong xơ [1]. Kỹ thuật in chuyển nhiệt được chia làm 2 giai đoạn: In ảnh lên giấy chuyển (giấy in chuyển nhiệt chuyên dụng); Ép nhiệt chuyển hình ảnh (sử dụng máy ép nhiệt để chuyển hình ảnh từ giấy in chuyển nhiệt lên vật liệu cần in). Công nghệ in này đang được các nhà khoa học, các hãng sản xuất máy in, mực in quan tâm nghiên cứu.
Các nghiên cứu tập trung vào cải tiến mực in, thiết bị và công nghệ in [1 - 6]. Tại Việt nam, cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào đã công bố về công nghệ in này. Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận văn Mục đích nghiên cứu: Đề xuất được các thông số công nghệ phù hợp để in chuyển nhiệt trên các loại vải dệt kim có tỷ lệ pha PET/Co khác nhau sử dụng làm áo phông. Đối tƣợng nghiên cứu: Các mẫu vải tiêu biểu màu trắng, kiểu dệt single với các tỷ lệ pha PET/Co, %, khác nhau: 100/0, 80/20, 65/35, 35/65 và 0/100, khối lượng 200 ÷ 220 g/m2 để làm áo phông.
Phạm vi nghiên cứu: Trong khuôn khổ luận văn, tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố quan trọng nhất đến chất lượng in chuyển nhiệt đó là tỷ lệ pha polyeste, nhiệt độ và thời gian ép. Màu vải sử dụng là màu trắng. VŨ THỊ THƢ 2 CH2016B Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Để đánh giá chất lượng in, sử dụng các tiêu chí: Độ bền màu giặt, bền màu với là ép và bền với mài mòn. Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản: Nghiên cứu tổng quan về vải dệt kim được làm từ xơ sợi polyeste pha cotton sử dụng làm áo thun, về công nghệ và thiết bị in chuyển nhiệt làm cơ sở cho nghiên cứu thực nghiệm.
Khảo sát thực tế các loại vải dệt kim sử dụng làm áo phông trên thị trường, sản phẩm áo phông để lựa chọn 5 mẫu vải tiêu biểu để nghiên cứu. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ pha (PET/Co) đến chất lượng in chuyển nhiệt trên 5 loại vải dệt kim nghiên cứu, từ đó kết luận về tỷ lệ pha PET/Co cho vải dệt kim phù hợp với in chuyển nhiệt. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ép đến chất lượng in chuyển nhiệt để xác định được các thông số công nghệ phù hợp cho các loại vải có tỷ lệ pha polyeste khác nhau. Phƣơng pháp nghiên cứu: Phương pháp khảo cứu tài liệu kế thừa các kết quả nghiên cứu đã công bố làm cơ sở cho nghiên cứu thực nghiệm.
Phương pháp khảo sát để lựa chọn đối tượng nghiên cứu (các mẫu vải pha polyeste với cotton tiêu biểu để làm áo phông). Phương pháp thử nghiệm để in thử nghiệm các mẫu vải với các chế độ in ép khác nhau Phương pháp thí nghiệm xác định độ bền màu của hình in. Phương pháp đánh giá so màu hình in. Đóng góp của tác giả: Kết quả nghiên cứu của luận văn góp phần đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ pha polyeste đến chất lượng in chuyển nhiệt, xác định và đưa ra được khuyến cáo về các thông số công nghệ phù hợp để in vải dệt kim polyeste pha cotton sử dụng làm áo phông.
VŨ THỊ THƢ 3 CH2016B Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1. Tổng quan về vải dệt kim từ xơ sợi polyeste và cotton 1. Lịch sử phát triển của xơ polyeste Vào năm 1926, Công ty EI Du Pont De Nemours - Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu các cao phân tử và sợi tổng hợp. Những nghiên cứu ban đầu của W.H Carothers tập trung vào sự hình thành “nylon”, loại sợi tổng hợp đầu tiên.
Năm 1941 hai nhà bác học Anh là J. Dickson phát minh ra xơ polyeste. Đến năm 1955, nó được sản xuất qui mô công nghiệp đầu tiên ở Anh với tên gọi là Terylene [7]. Polyeste là một loại sợi tổng hợp có nguồn gốc từ than đá, không khí, nước và dầu mỏ.
Được phát triển trong phòng thí nghiệm từ thế kỷ 20, sợi polyeste được hình thành từ phản ứng hóa học giữa axit và rượu. Trong phản ứng này, hai hoặc nhiều phân tử kết hợp với nhau để tạo ra một phân tử lớn có cấu trúc lặp đi lặp lại trong suốt chiều dài của nó. Sau khi trùng ngưng dimetyltereftalat và etylenglycol, ta sẽ được polyme với dạng công thức hóa học Hình 1. Công thức cấu tạo xơ polyeste * Các giai đoạn sản xuất xơ polyeste [8]: Trùng hợp Xơ polyeste được sản xuất chủ yếu từ polietylen tereptalat.
Đó là sản phẩm của sự trùng hợp hóa ngưng tụ giữa axit tereptalic và tylenglicol. Axit tereptalic nhận được từ các sản phẩm có chứa trong dầu mỏ, than đá như xilen, dimeetylbenzen hay Benzen Toluen. VŨ THỊ THƢ 4 CH2016B Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Quá trình trùng hợp hóa ngưng tụ chất này được thực hiện trong môi trường chân không ở điều kiện nhiệt độ cao (270 – 280 °C) và có chất xúc tác. Phản ứng tách ra chất thải là etylenglycol, cần phải lọc sạch chất đó để nhận được polietylen tereptalat có khối lượng phân tử cần thiết.
Làm khô Polyme nhận được tạo thành dạng dải băng rồi truyền vào môi trường chứa khí Nitơ sau đó làm sạch trong bể nước, đem cắt các dải băng thành đoạn ngắn (hạt) có kích thước 10 mm và sấy khô. Kéo sợi Những hạt polyme đã chuẩn bị được đưa vào máy kéo sợi và làm nóng chảy ở nhiệt độ cố định 285°C, nếu nhiệt độ cao hơn sẽ làm polyetylen tereptalat bị phân hóa (nó chỉ bắt đầu chảy ở nhiệt độ 260 - 265°C). Chất chảy lỏng được ép qua ống định hình sợi có các lỗ có đường kính 0,2 – 0,5mm. Tốc độ định hình sợi tùy theo từng loại thực hiện khác nhau, loại sợi nhẵn 1,2 – 1,3 nghìn m/phút, loại sợi kỹ thuật có độ bền cao kết hợp quá trình kéo dãn và textua, tốc độ định hình đạt tới 3,5 - 4,0 nghìn m/phút, dạng bó sợi 1,1 nghìn m/phút.
Ở giai đoạn kéo sợi, các hóa chất khác có thể được thêm vào dung dịch để làm tăng tính chất cho sản phẩm tạo ra. Kéo căng Sợi được kéo dãn ở mức độ khác nhau tùy theo từng loại với sợi thông thường có thể kéo dãn tới 4 lần chiều dài ban đầu của nó, với sợi bền đặc biệt kéo dãn cao hơn. Do lực li ên kết giữa các phân tử lớn cho nên việc kéo dãn sợi thực hiện trong môi trường nhiệt độ từ 100 - 200°C. Các sợi được kéo căng có thể thay đổi rất nhiều về đường kính và độ dài, tùy thuộc vào các đặc tính mong muốn của thành phẩm.
Ngoài ra, giống như quá trình kéo căng, sợi có thể được liên kết hoặc xoắn để tạo ra các loại vải mềm hoặc vải thô theo yêu cầu của khách hàng. VŨ THỊ THƢ 5 CH2016B Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang Cuốn sợi Sau khi các sợi polyeste được kéo căng, nó được quấn vào các ống sợi lớn hoặc đóng thùng và sẵn sàng để được dệt thành vải là nguyên liệu sản xuất các sản phẩm chống cháy, chống tích điện, hoặc dễ dàng nhuộm hơn. Tính chất của xơ polyeste [7, 10] * Tính chất vật lý: - Có hình dạng rất giống xơ polyamid hình trụ tròn, bề mặt trơn. - Khối lượng riêng = 1,38g/cm3.
- Chịu nhiệt khá cao, bền nhiệt cao hơn các loại xơ hóa học sản xuất phổ biến, kể cả xơ thiên nhiên, có thể nung nóng lâu không bị giảm bền.