CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 1. ĐẶC ĐIỂM VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dày truyền thống ở nước ta. Khi nền kinh tế chuyển từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tế quốc dân, đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết việc làm cho khá nhiều lao động. Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng có nhiều thay đổi, bên cạnh những nhà máy xí nghiệp quốc doanh, liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoài.
Hiện nay toàn ngành có khoảng 900 nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm Quốc danh , có thể kể ra một số xí nghiệp có qui mô lớn như sau: Bảng 1.1: Các xí nghiệp dệt nhuộm Nhu cầu(Tấn sợi/năm) Tên công ty Khu vực H.chất Co PE Peco Visco 1 Dệt 8/3 Hà Nội 4000 1500 80 2 Dệt Hà Nội Hà Nội 4000 5200 1300 3 Dệt Nam Định Nam Định 7000 3500 50 4 Dệt Huế TT.Huệ 1500 2500 200 5 Dệt Nha Trang K.Hòa 4500 4500 100 6 Dệt Đông Nam TPHCM 1500 3000 7 Dệt Phong Phú TPHCM 3600 1400 600 465 8 Dệt Thắng Lợi TPHCM 2200 5000 9 Dệt Thành Công TPHCM 1500 2000 2690 10 Dệt Việt Thắng TPHCM 2400 1200 394 Nguồn: Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam (Kế hoạch 1997-2010) Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết các nhà máy đều nhập thiết bị, hóa chất từ nhiều nước khác nhau: • Thiết bị: Mỹ, Đức, Nhật, Ba Lan, Ấn Độ, Đài Loan… • Thuốc nhuộm: Nhật, Đức, Thuỵ Sĩ, Anh… • Hóa chất cơ bản: Trung Quốc, Ấn Độ, Đài Loan, Việt Nam… 3 Với khối lượng hóa chất lớn sử dụng, nước thải ngành dệt nhuộm có mức ô nhiễm cao. Tuy nhiên trong những năm gần nay khi nền kinh tế phát triển mạnh đã xuất hiện nhiều nhà máy, xí nghiệp với công nghệ hiện đại ít gây ô nhiễm môi trường. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM 1. Các Loại Nguyên Liệu Của Ngành Dệt Nhuộm Nguyên liệu cho các nhà máy dệt nhu ộm chủ yếu là các loại sợi tự nhiên (sợi Cotton, sợi tổng hợp (sợi Poly Ester) và sợi pha, trong đó: Sợi Cotton(Co): được kéo dài từ sợi bông vải có đặt tính hút ẩm cao, xốp, bên trong môi trường kiềm, phân hủy trong môi trường axit.Vải dệt từ loại sợi này thích hợp cho khí hậu nóng mùa hè.
Tuy nhiên sợi cón lẫn nhiều loại tạp chất như sáp, mày lông và dễ nhăn. Sợi tổng hợp (PE): là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo thành từ quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Nó có đặt tính là hút ẩm kém cứng, bền ở trạng thái ướt. Sợi pha ( sợi Poly ester kết hợp với sợi cotton): sợi pha này khi tạo thành sẽ khắc phục được những nhược điểm của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên.
Quy Trình Công nghệ Tổng Quát Qui trình công nghệ dệt nhuộm có một số công đoạn sử dụng hoá chất và tạo ra nước thải, như sau: 4 Chuẩn bị nguyên liệu Hồ sợi Chuẩn bị nhuộm (rũ hồ nấu tẩy) Nhuộm In Cầm màu Giặt Hồ văng Kiểm gấp Đóng kiện 1. Hồ sợi: Hồ sợi bằng hồ tinh bột và hồ biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bền độ trơn và độ bóng của sợi để có thể tiến hành dệt vải. Ngoài ra cón có dùng các loại hồ nhân tạo như polyvinylalcol (PVA), olyacrylat… 2.Chuẩn bị nhuộm: Đây là công đoạn tiền xử lý vải và quyết định các quá trình nhuộm về sau. Vải mộc được tiền xử lý tốt mới đảm bảo được độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc nhuộm bám đều lên mặt vải và giữ được độ bền trên đó.
Các công đoạn chuẩn bị nhuộm bao gồm : lật khâ, đốt lông, rũ hồ, nấu tẩy. 5 Rũ hồ: Các loại vải mộc xuất ra khỏi phân xưởng dệt mang nhiều tạp chất. Ngoài tạp chất thiên nhiên của sợi bông, vải còn mang theo nhiều bụi dầu mỡ do quá trình gia công, vận chuyển đặc biệt lượng hồ đáng kể trong quá trình dệt. Do đó mục đích của rũ hồ là dùng một số hóa chất hủy bỏ lớp hồ này.
Người ta thường dùng axit loãng như axit sulfuric 0.5, bazơ loãng,men vi sinh vật, muối, các chất ngấm. Vải sau khi rũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng chất ngấm rồi đưa sang nấu tẩy. Nấu vải: Mục đích của nấu là loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của xơ sợi như dầu mỡ sáp… Sau khi nấu vải có độ mao dẫn và khả năng thấm ướt cao, hấp thụ hóa chất thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn. Vải được nấu trong dung dịch kiềm và chất tẩy giặt ở áp suất cao (2-3 at) và nhiệt độ(120 - 130oC).
Tẩy trắng: Công đoạn này dùng để tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho vải có độ trắng theo yêu cầu. Các hóa chất thường sử dụng: ất phụ trợ như Na 2 SiO 3 , Natriclorit NaClO 2 , Natri Hypoclric (NaClO)… và các ch Slovapon N.Công đoạn nhuộm: Mục đích là tạo ra những sắc màu khác nhau của vải. Để nhuộm vải người ta sử dụng chủ yếu các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các chất trợ nhuộm để tạo sự gắn màu của vải. Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải mà theo dòng nước thải đi ra, phần thuốc thải này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ, loại vải, độ màu yêu cầu… A.
Sơ lược về thuốc nhuộm: Thuốc nhuộm là tên chung của các hợp chất hữu cơ có màu, rất đa dạng về màu sắc và chủng loại. Chúng có khả năng nhuộm màu bằng cách bắt màu hay gắn màu trực tiếp lên vải. Tùy theo cấu tạo tính chất và phạm vi của chúng, người ta chia ra như sau: a.Pigment: Là một số thuốc nhuộm hữu cơ không hòa tan và một số chất vô cơ có màu như các bôxit và muối kim loại. Thông thường Pigment được dùng trong in hoa.Thuốc nhuộm Azo: Loại thuốc nhuộm này hiện nay đang được sản xuất rất nhiều, chiếm trên 50% lượng thuốc nhuộm.
Đây là loại thuốc nhuộm có chứa một hay nhiều nhóm Azo : -N = N-, nó có các loại sau: 6 + Thuốc nhuộm phân tán: là những hợp chất màu không tan trong nước nên thường nhuộm cho loại sợi tổng hợp ghét nước. + Thuốc nhuộm hoàn nguyên: là những hợp chất màu hữu cơ không tan trong nước, có dạng R = C = O. Khi bị khử sẽ tan mạnh trong kiềm và hấp thụ mạnh vào sơ, loại thuốc nhuộm này sẽ bị thủy phân và oxy hóa về dạng không tan ban đầu. + Thuốc nhuộm bazơ: là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết là các muối clorua, oxalate hoặc muối kép của các bazơ hữu cơ.
Khi axít hòa tan, chúng phân li thành các cation mang màu và anion không mang màu. + Thuốc nhuộm axít: khi hòa tan trong nước, bắt màu vào xơ trong môi trường axít. Thuốc này thường dùng để nhuộm len và tơ tằm. + Thuốc nhuộm trực tiếp: là những hợp chất màu hòa tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào xơ xenlulozơ nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm.
+ Thuốc nhuộm hoạt tính: là những hợp chất màu mà trong phân tử có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện các mối liên kết hóa trị với xơ c. Thuốc nhuộm lưu huỳnh: Là những hợp chất màu không tan trong nước và một số dung môi hữu cơ nhưng tan trong môi trường ki ềm. Chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để dệt nhuộm vải từ xơ xenlulo, không nhuộm được len và tơ tằm vì dung dịch nhuộm có tính kiềm mạnh. Chất tăng trắng quang học: Là những hợp chất hữu cơ trung tính, không màu hoặc có màu vàng nhạt, có ái lực với xơ.
Đặc điểm của chúng là khi name trên xơ sợi, chúng có khả năng hấp thụ một số tia trong miền tử ngoại của quang phổ và phản xạ tia xanh lam và tia tím. Một số tên gọi tương ứng của các thuốc nhuộm đang dùng trong thực tế ở nước ta và trên thế giới được trình bày ở bảng 1.2 : Một số loại thuốc nhuộm thường gặp Tên gọi loạu thuốc nhuộm Thuốc nhuộm Dyes Tên gọi thông phẩm thường gặp (tiếng Việt) (tiếng Anh) Trực tiếp Direct Dipheryl, sirius,pirazoi,chloramin Axít Acid Eriosin,irganol,carbolan,… Bazơ Basic Malachite,auramine,rhodamine,… Hoạt tính Reactive Procion,cibaron,… Lưu huỳnh Sulphur Thionol,pyrogene,immedia,… Phân tán Disperse Foron,easman,synten,… Pitmen Pitment Oritex,poloprint,acronym,… Hoàn nguyên không Vat dyes Indanthrene,caledon,durindone,… tan Indigosol Solazol,cubosol,anthrasol,… Hoàn nguyên tan Nguồn: Giáo trình “Mực màu hóa chất-kỹ thuật in lưới”. Nguyễn Văn Mai-Nguyễn Ngọc Hải B. Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm: Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng hòa tan hay phân tán; và mỗi loại thuốc nhuộm khác nhau sẽ thích hợp cho từng loại vải khác nhau.
Để nhuộm vải từ những nguyên liệu ưa nước, người ta dùng thuốc nhuộm hòa tan trong nước. Các loại thuốc nhuộm này sẽ khuếch tán và gắn màng vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hóa lý (thuốc nhum trực tiếp), liên kết ion ( thuốc nhuộm axít, bazơ), liên kết đồng hóa trị (thuốc nhuộm hoạt tính). Còn để nhuộm vải từ những nguyên liệu sợi kị nước như tổng hợp thì người ta thường dùng thuốc nhuộm không tan trong nước (thuốc nhuộm phân tán). Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm cho các loại sợi khác nhau được thể hiện trong bảng 1.3: Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt nhuộm Sợi Sợi từ Polyacryl Len Tơ lụa Polyester Polyamit bông thực vật o nutrit Trực tiếp X X X Hoàn nguyên X X không tan Hoàn nguyên X tan Lưu huỳnh X X Hoạt tính X X X Phân tán X X Pigment X Axít X Bazơ X Nguồn : Giáo trình “Công nghệ xử lý nước thải” Trần Văn Nhân_Ngô Thị Nga Đối với các loại vải dệt từ sợi pha thí có thể chia làm hai lần, mỗi lần nhuộm một thành phần hay nhuộm một lần cho cả hai thành phần.Mức độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm: Khi nhuộm vải thì quá trình vải xảy ra theo bốn bước: Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi Gắn màu vào bề mặt sợi Khuyếch tán màu vào trong sợi, quá trình này xảy ra chậm hơn so với quá trình trên.
Cố định màu vào sợi Tuy nhiên, độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm vào sợi khác nhau. Tỷ lệ gắn màu vào trong khoảng 50-98%, phần còn lại sẽ đi vào nước thải. Tỷ lệ không gắn vào sợi được tóm tắt trong bảng 1.