Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC I. Tình hình nghiên cứu của thế giới Sự phát triển của hệ thống thiết bị và xu hướng quy trình công nghệ xử lý vải len: Từ những năm 1972 của thế kỷ XX và những năm sau đó, nhiều nghiên cứu của các Viện và nhà máy sản xuất công nghiệp trên thế giới đã giới thiệu nhiều thiết bị mới, cải tiến để xử lý vải len.
Thứ nhất là những giới thiệu phương pháp và thiết bị xử lý hoàn tất mới. Thứ hai giới thiệu quy trình hoàn tất cải tiến nhằm đạt được các tính chất ưu việt của vải len. Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong hoàn tất hóa học được coi là đã đạt được nhiều tiến bộ tích cực nhất. Công nghệ sản xuất các mặt hàng dệt từ len lông cừu 100% tại các nước phát triển nói riêng và của cả thế giới nói chung ngày càng phát triển và hoàn thiện, cung cấp nhiều mặt hàng may mặc ngoài cao cấp được nhiều người ưa chuộng.
Mặt hàng dệt từ nguyên liệu 100% len lông cừu là mặt hàng có giá trị cao, nhưng để sản xuất nó cũng phải đi từ loại nguyên liệu có giá trị tương đối cao hơn so với các loại nguyên liệu dệt khác. Vì vậy nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã và đang đặc biệt quan tâm đến quá trình gia công xử lý nó sao cho đạt kết quả tối ưu nhất để phát huy tối đa những ưu diểm và hạn chế dến mức thấp nhất những nhược điểm của loại nguyên liệu này, nhằm tạo ra các mặt hàng chất lượng cao đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của khách hàng. Tình hình nghiên cứu ở trong nước Ngành công nghiệp len ở Việt Nam cũng bắt đầu được chú trọng phát triển từ những năm 70 của thế kỷ XX. Tuy nhiên lúc đó chủ yếu chỉ sản xuất một số mặt hàng đan từ sợi thô.
Trong những năm gần đây, một vài doanh nghiệp cũng đã nghiên cứu sản xuất kéo sợi từ len lông cừu pha với Polyester với chi số cao hơn để phục vụ cho dệt thoi mặt hàng may mặc ngoài, nhưng nhìn chung chất lượng kéo sợi chưa đáp ứng được yêu cầu. Vì vậy cho đến nay các doanh nghiệp chủ yếu vẫn nhập sợi về để dệt và xử lý nhuộm – hoàn tất. Mặt hàng từ 7 sợi len lông cừu 100% do nhiều nguyên nhân, trong đó đặc biệt là do thiết bị chưa đồng bộ nên ở Việt Nam trong thời gian qua chưa thể sản xuất đại trà mà chỉ mới sản xuất thử nghiệm quy mô nhỏ cùng với việc từng bước nhập khẩu một số thiết bị chuyên dùng cho gia công mặt hàng đặc chủng này, đồng thời với việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý trong sản xuất. Để sản xuất vải đạt hiệu quả, điều quan trọng là phải có sự phối hợp tốt giữa công tác nghiên cứu (kể cả nghiên cứu thị trường) và nhà sản xuất, thiết kế thời trang.
Các mặt hàng vải từ len lông cừu 100% có trên thị trường Việt Nam hiện nay vẫn phải nhập ngoại với giá rất cao. Vì vậy việc phối hợp nghiên cứu để từng bước chúng ta có thể tự sản xuất được mặt hàng này từ sợi nhập ngoại là một việc làm cần thiết. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MẶT HÀNG LEN 100% Phần tài liệu lý thuyết hoàn tất vải len kèm theo báo cáo đã nêu rất rõ về tính chất nguyên liệu và các công nghệ xử lý, trong phần báo cáo của đề tài chỉ đề cập một vài đặc tính cơ bản có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia công xử lý của mặt hàng len 100%. *Cấu trúc và những tính chất cơ bản của len Không giống như các loại xơ và lông động vật khác, xơ len có một cấu trúc vô cùng phức tạp bao gồm các tế bào keratin có chứa thớ xơ, matrix, màng tế bào và tàn dư tế bào chất.
Khoảng 80% trọng lượng xơ len là do các loại chất keratin khác nhau tạo thành. Xơ len bao gồm nhiều cấu trúc vật lý khác nhau và có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với các loại xơ tổng hợp hay hóa học, và vì vậy yêu cầu quan tâm đến chúng một cách chi tiết hơn trong quá trình nhuộm và xử lý hoàn tất. Mặt ngoài của xơ len là lớp phủ dạng vảy gồm biểu bì và dưới chúng là vỏ hoặc lõi xơ. Vỏ được tạo ra bởi keratin có chứa các tế bào dạng điếu xì gà và tàn dư tế bào chất và nhân được bao bọc bởi chất màng tế bào.
Keratin được tổ hợp thành các thớ xơ lớn và trong đó có mặt một phức chất thớ xơ nhỏ/matrix. Thớ xơ lớn được hình thành ra bởi protein và một cấu hình alpha-xoắn được bao quanh bởi 1 matrix vô định hình giàu cixtin. Khi nhuộm và xử lý hoàn tất len, cần phải chú ý đến các thông số kỹ thuật của xơ về bản chất lý – hóa, nó phụ thuộc vào giống động vật, điều kiện khí hậu, 8 dạng loại và chất lượng thức ăn, khâu gia công ban đầu trước khi đưa vào xử lý hoàn tất. Len là loại xơ protein, tính chất hóa học của chúng được đặc trưng bởi hàm lượng axit amin và dạng mạch nhánh chứa trong len.
Cả 2 yếu tố này đều chịu ảnh hưởng của các axit, kiềm, các chất oxy hóa và oxy hoá khử tác động lên xơ. Xét về khía cạnh của nhuộm và xử lý hoàn tất, tính chất hóa học quan trọng nhất của len xoay quanh các dạng và nhóm sau: - Liên kết disulfua - Nhóm đầu cùng và nhóm petit của mạch protein; - Các mạch nhánh cấu tạo từ axit amin. • Sơ đồ liên kết của mạch keratin trong sợi len: / \ / HN HN. OC \ / \ CH – CH2 – S – S – CH2 – CH CH – R / \ / CO CO.
NH \ / \ NH NH CO / \ / CH–CH2 –CH2 –COO-H3N+–CH2–CH2–CH CH – R \ / \ CO CO. NH / \ / Những liên kết trên đây của keratin sợi len tạo nên cho len có tính đàn hồi chuyển từ dạng cấu trúc α sang β được biểu diễn theo sơ đồ sau: Bóp lại ' Giãn ra Dạng α Dạng β Khi nhúng ướt, len sẽ giãn dài khoảng 1,2% và nở ngang khoảng 18%, sự trương nở này tạo điều kiện cho phân tử thuốc nhuộm đi vào dễ dàng. 9 Tuy nhiên sự trương nở này một mặt cũng làm giảm lực liên kết ion giữa các mạch peptit, mặt khác làm đứt cầu nối hydro giữa 2 nhóm liền kề là amino và ceton trong mạch polypeptit. Tại điểm đẳng điện, len có chứa các nhóm amoni cùng với nhóm carboxyl.
Khi nhuộm với thuốc nhuộm axit, một số nhóm carboxyl không bị ion hóa và các anion thuốc nhuộm bị hút bởi các nhóm amoni tích điện dương. Từ những cấu trúc được mô tả trên, cho ta thấy sợi len rất "nhạy cảm" với các điều kiện tác động lên nó trong quá trình gia công ướt (nước, nhiệt độ, sức căng kéo, hóa chất.) Theo quan điểm của các nhà xử lý hoàn tất, liên kết disulfua trong xơ len là vô cùng quan trọng, chúng là các liên kết ngang cộng hóa trị có thể bị gãy hoặc được tái tạo lại. Do có tầm quan trọng trong kết cấu của xơ, nên khi gia công hoàn tất vải len chúng đóng vai trò chính yếu đến chất lượng mặt hàng này. *Hình ảnh mô tả mặt ngoài và cấu trúc của xơ len: Hình ảnh mặt ngoài xơ len Cấu trúc lý học của xơ len 10 Chương II.
TRIỂN KHAI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM II. Lựa chọn nguyên liệu và loại sản phẩm Để sản xuất được mặt hàng vải có chất lượng cao phù hợp và đáp ứng yêu cầu của thị hiếu tiêu dùng. Nhóm đề tài nghiên cứu cũng xuất phát từ việc nghiên cứu mẫu mã trên thị trường đang được ưa chuộng để làm đối tượng cho việc nghiên cứu sản xuất thử nghiệm. Các loại vải dệt thoi từ sợi len 100% hiện có mặt trên thị trường hầu hết là được nhập ngoại với giá thành rất cao nhưng chất lượng sản phẩm thì cũng khá đa dạng.
Căn cứ các mẫu vải len 100% thu thập được và trên cơ sở mục tiêu của đề tài nghiên cứu, nhóm đề tài đã kiểm tra, phân tích và lựa chọn phương án nhập ngoại sợi màu về để thiết kế dệt vải và xử lý hoàn tất tại các Công ty có điều kiện thiết bị chuyên dụng về hoàn tất vải len. Sản phẩm vải dệt từ sợi len 100% thường có ngoại quan bóng đẹp, mềm mại, ít nhàu, giữ ấm tốt. vì vậy len thường được dùng để sản xuất các sản phẩm mặc ngoài như: quần âu, áo véc. Đối với các loại vải lựa chọn dùng may quần âu, áo véc.
thông thường cần có khối lượng trung bình từ (150 đến 200g/m2). Tương ứng với mỗi kiểu dệt để lựa chọn chi số sợi và màu nhuộm phù hợp. Qua phân tích mẫu vải khảo sát trên thị trường đang được ưa chuộng, nhóm nghiên cứu đề tài chọn và đặt hàng mua loại sợi len lông cừu chải kỹ đã nhuộm màu từ xơ trước khi kéo sợi chi số Ne35/2 (gồm 02 màu đen và màu ghi) để dệt hàng vải kẻ sọc kiểu vân điểm có các chỉ số kỹ thuật tương đương với mẫu vải lựa chọn. Kết quả kiểm tra các thông số kỹ thuật của nguyên liệu sợi len 100% đã nhuộm màu nhập ngoại đạt được như sau: * Bảng 1: TT Chỉ tiêu Kết quả Độ nhỏ thực tế (Ne) 34,79/2 1 Độ nhỏ sợi Cv độ nhỏ (%) 1,27 Trung bình sợi xe (x/m) 591 2 Độ săn sợi xe Cv độ săn sợi xe (%) 6,5 11 Biến thiên khối U (%) 10,31 lượng Cv (%) 12,95 Điểm mỏng /1000m 5 3 Chỉ số I.I Điểm dày /1000m 8 Kết /1000m 5 Độ xù lông H 4,66 Độ xù lông Độ lệch chuẩn sh 1,44 Độ bền trung bình (cN) 190,2 Cv độ bền (%) 11,63 Độ bền kéo đứt 4 Độ giãn đứt (%) 14,49 từng sợi Cv độ giãn (%) 24,45 Độ bền tương đối (cN/tex) 5,60 *Nhận xét: - Chất lượng sợi len đạt được tương đương với sợi loại I của xơ bông cũng như bông pha polyeste cùng chi số và thể hiện qua các chỉ tiêu sau: + Độ đều của sợi cao (Cv độ nhỏ 1,27%, điểm mỏng 5/1000m và điểm dày là 8/1000m; sợi ít tạp (5 điểm kết/1000 m) + Độ bền sợi len (5,6 cN/tex) và độ giãn đứt (14,49%) cao hơn so với sợi bông cùng chi số (giãn đứt 7- 8%) là điều kiện thuận lợi cho quá trình dệt.