Báo cáo Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm hoàn tất vải may mặc từ sợi gai dầu pha viscose
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I. Tìm hiểu nguyên liệu
1/ Giới thiệu về cây gai dầu
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi sử dụng nguyên liệu dệt là sợi gai dầu pha
visco. Trong đó gai dầu là loại sợi chưa được biết tới nhiều ở Việt nam nên
chúng tôi sẽ giới thiệu chủ yếu về loại nguyên liệu mới này.
Cây gai dầu thuộc họ Cannabis, có 3 nhóm được trồng rộng rãi ngày
nay:Giống trồng chủ yếu để lấy sợi (Cannabis sativa L. Cannabis sativa
var.): đặc trưng với thân cao và ít phân nhánh, màu sắc vỏ cây cực kỳ
phong phú như màu đỏ, vàng, xanh hoặc tím, hoặc độ dày của thân cây, lõi
rắn, chứa ít THC tetrahydrocannabinol- Δ 9 (một chất gây ảo giác) (dưới
0,3% THC ) nên không đủ gây bất kỳ hiệu ứng vật lý hoặc tâm lý nào và
nhiều CBD (cannabidiol - 35%) với tỷ lệ CBD/THC >1.
- Giống trồng chủ yếu để làm thuốc (Cannabis sativa subsp Indica - cây cần
sa): với lượng chất xơ ít (ít CBD,15%), thu hoạch chủ yếu là lá và hoa.
Trong đó, sự khác biệt nổi bật giữa 2 loài này là hàm lượng THC và CBD,
cần sa có thể chứa từ 6 đến 20% THC trở lên với tỷ lệ CBD/THC<>
- Giống trồng để lấy hạt: làm giống, phục vụ công nghiệp chiết xuất dầu.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Báo cáo Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm hoàn tất vải may mặc từ sợi gai dầu pha viscose
1 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHKT 2010 1/ Cơ quan chủ trì: Phân Viện Dệt-May Tại Thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ : 345/128A Trần Hưng Đạo, Quận 1, Tp. HCM 2/ Tên đề tài: “Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm hoàn tất vải may mặc từ sợi gai dầu pha viscose” Thực hiện theo hợp đồng KHCN số 096.10RD/HD-KHCN ký ngày 25 tháng 02 năm 2010 giữa Bộ công thương và Phân Viện Dệt May tại TP.Hồ Chí Minh. 3/ Chủ nhiệm đề tài: KS. Bùi Thị Chuyên 4/ Cán bộ phối hợp nghiên cứu đề tài: Nhữ Thị Việt Hà Kỹ sư dệt Nguyễn Thanh Tuyến Kỹ sư sợi – dệt Trương Phi Nam Kỹ sư hóa nhuộm Phạm Thị Mỹ Giang Kỹ sư dệt TP. Hồ Chí Minh – Tháng 12 năm 2010 2 A. LỜI NÓI ĐẦU Từ xưa, các sản phẩm may mặc từ sợi tự nhiên đã được biết tới và luôn được ưa chuộng, trải qua nhiều thời kỳ, nhất là thế kỉ XX với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, các lọai vải tổng hợp, vải nhân tạo dần chiếm lĩnh thị trường. Do chúng đáp ứng được các tiêu chí về sản lượng, bền , rẻ, phong phú về chủng lọai. Tuy nhiên khi đời sống được nâng cao. Người tiêu dùng lại muốn trở về với các sản phẩm may mặc có nguồn gốc tự nhiên do chúng có những ưu điểm vượt trội mà cá loại sợi tổng hợp khó đáp ứng như nhẹ, xốp, mát mùa hè, ấm về mùa đông. Có khả năng hút nhả ẩm tốt đặc biệt là chúng thân thiện với môi trường, có thể tự phân hủy có khả năng kháng nấm mốc, chống tia UV. Do đáp ứng việc bảo vệ sức khỏe người sử dụng cũng như bảo vệ trái đất nên nhu cầu về loại vải thân thiện với môi trường rất phát triển khiến các hãng dệt may khổng lồ trên thế giới ngày càng muốn khẳng định vị thế trong lĩnh vực dệt may bằng cách tăng cường sản xuất các loại vải “sạch” từ sợi tự nhiên. Sợi tự nhiên có thể được định nghĩa là "những sợi được tạo ra từ thực vật (như lá, thân cây, lớp vỏ hay cây,quả, hạt như cotton, sợi gai, dâm bụt, lanh, , sợi đay, tre, chuối, xơ dừa, bông gạo và rong tảo), có thể dễ dàng chuyển đổi thành dạng sợi dùng cho dệt may hay dùng để sản xuất nhiều loại vật liệu khác". Việc sử dụng sợi tự nhiên để đáp ứng nhu cầu của con người bắt nguồn từ hàng ngàn năm trước và luôn giữ một vai trò quan trọng trong đời sống. Ngoài các loại vải như tơ tằm, len, lanh, cotton.. thì vải gai dầu cũng là một loại vải có nguồn gốc từ tự nhiên, sở hữu các đặc tính ưu việt như nhẹ, xốp, mát mẻ, có khả năng hút nhả ẩm tốt đặc biệt là chúng thân thiện môi trường, có khả năng kháng nấm mốc, chống tia UV. Với đặc điểm khỏe, có sức đề kháng tốt, cần ít nước và không cần chăm sóc nhiều, gai dầu là loại cây đặc biệt, loại sợi kéo từ xơ gai dầu là loại sợi tự nhiên bền nhất, thậm chí còn hơn cả sợi lanh. Vì lẽ đó hiện nay, NIKE đang sử dụng vải dệt từ loại sợi thoáng khí, chống được vi khuẩn và tia cực tím này làm vật liệu sản xuất giày. Ding (đại diện của Nike) nói: "Chúng tôi tin rằng bông hữu cơ và gai 3 dầu sẽ là hướng đi chủ đạo trong tương lai". Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới., nóng mùa hè và lạnh về mùa đông Vì vậy, người tiêu dùng luôn có xu hướng lựa chọn các loại vải có khả năng thấm hút mồ hôi tốt, thông thoáng. Nắm bắt được các đặc tính tiêu dùng này, nhóm nghiên cứu đã có ý tưởng nghiên cứu công nghệ dệt và hoàn tất vải từ sợi gai dầu pha visco. Năm 2010, được sự chấp thuận của Bộ Công Thương, Phân Viện Dệt May đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ dệt nhuộm hoàn tất vải may mặc từ sợi gai dầu pha viscose”. Sản phẩm vải gai dầu pha visco tạo thêm sự phong phú cho các sản phẩm của ngành dệt may Việt Nam, nâng cao tính cạnh tranh cho ngành, đáp ứng được nhu cầu vải may mặc thời trang cho người tiêu dùng. 4 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................2 Mục tiêu – Phạm vi của đề tài ..............................................................5 Nội dung nghiên cứu.............................................................................5 Phương pháp nghiên cứu......................................................................5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................6 I. Nghiên cứu thị trường ......................................................................6 II. Nghiên cứu nguyên liệu xơ gai dầu, visco .....................................11 1. Phân loại và mô tả gai dầu xơ.........................................................11 2. Ứng dụng của xơ gai dầu................................................................11 3. Tính chất xơ gai dầu .......................................................................13 4. Các loại sợi gai dầu ........................................................................23 CHƯƠNG 2. THỰC HÀNH.......................................................... I. Thiết kế mặt hàng............................................................................26 1. Thiết kế mặt hàng vải mỏng – M1..................................................26 2. Thiết kế mặt hàng vải có trọng lượng trung bình – Mh2..............28 3. Thiết kế mặt hàng vải trang trí – Mh3...........................................30 II. Quy trình công nghệ ......................................................................32 III. Chuẩn bị dệt: Công đoạn mắc – hồ .............................................33 IV. Công đoạn dệt ...............................................................................35 V. Công đoạn tiền xử lý – Nhuộm – Hoàn tất....................................36 V.1. Thí nghiệm mẫu nhỏ ...................................................................36 1. Thí nghiệm tiền xử lý: Rũ hồ - nấu tấy ..........................................38 2. Thí nghiệm nhuộm cho vải chuối/cotton........................................44 3. Thí nghiệm hoàn tất làm mềm vải chuối/cotton ............................49 5 V.2. Sản xuất mẫu lớn.........................................................................50 1. Tiền xử lý .........................................................................................50 2. Nhuộm .............................................................................................54 3. Hoàn tất ...........................................................................................55 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ và BÌNH LUẬN...........................60 KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ ................................................61 1. Ý nghĩa khoa học kỹ thuật..............................................................61 2. Hiệu quả kinh tế xã hội ...................................................................61 3. Triển vọng áp dụng kết quả nghiên cứu ........................................61 Tài liệu tham khảo 6 Mục tiêu – Phạm vi của đề tài: Mục tiêu của đề tài là khảo sát, nghiên cứu và lựa chọn thiết bị - công nghệ phù hợp để dệt và nhuộm vải từ sợi gai dầu pha visco. - Phạm vi đề tài: nghiên cứu công nghệ tạo ra 03 mặt hàng từ vải gai dầu pha visco +Vải mỏng, trọng lượng 100-150g/m2 +Vải có trọng lượng trung bình 151-200g/m2 +Mặt hàng vải trang trí nội thất Nội dung nghiên cứu: - Tham khảo tài liệu, tìm hiểu thông tin và thị trường về sợi gai dầu - Lựa chọn nguyên liệu, công nghệ, thiết bị phù hợp. - Tiến hành thí nghiệm sản xuất, thử nghiệm mẫu nhỏ. - Đánh giá và hiệu chỉnh công nghệ. - Hoàn chỉnh công nghệ, thử nghiệm mẫu vừa. - Đánh giá kết quả, khả năng ứng dụng công nghệ. - Tổng kết, viết báo cáo Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích hệ thống. - Phương pháp lịch sử, kế thừa những thành quả nghiên cứu. - Phương pháp tham dự, phương pháp chuyên gia 7 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. Tìm hiểu nguyên liệu 1/ Giới thiệu về cây gai dầu Trong phạm vi đề tài, chúng tôi sử dụng nguyên liệu dệt là sợi gai dầu pha visco. Trong đó gai dầu là loại sợi chưa được biết tới nhiều ở Việt nam nên chúng tôi sẽ giới thiệu chủ yếu về loại nguyên liệu mới này. Cây gai dầu thuộc họ Cannabis, có 3 nhóm được trồng rộng rãi ngày nay:Giống trồng chủ yếu để lấy sợi (Cannabis sativa L. Cannabis sativa var.): đặc trưng với thân cao và ít phân nhánh, màu sắc vỏ cây cực kỳ phong phú như màu đỏ, vàng, xanh hoặc tím, hoặc độ dày của thân cây, lõi rắn, chứa ít THC tetrahydrocannabinol- Δ 9 (một chất gây ảo giác) (dưới 0,3% THC ) nên không đủ gây bất kỳ hiệu ứng vật lý hoặc tâm lý nào và nhiều CBD (cannabidiol - 35%) với tỷ lệ CBD/THC >1. - Giống trồng chủ yếu để làm thuốc (Cannabis sativa subsp Indica - cây cần sa): với lượng chất xơ ít (ít CBD,15%), thu hoạch chủ yếu là lá và hoa. Trong đó, sự khác biệt nổi bật giữa 2 loài này là hàm lượng THC và CBD, cần sa có thể chứa từ 6 đến 20% THC trở lên với tỷ lệ CBD/THC<1. - Giống trồng để lấy hạt: làm giống, phục vụ công nghiệp chiết xuất dầu. 8 Hình 1: Một số cây thuộc họ Cannabis. Tuy nhiên, chỉ có cây ngoài cùng bên trái với tên khoa học là C. Sativa var mới được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt 2/ Lịch sử của cây gai dầu: Cây gai dầu đã được phát hiện ít nhất 12.000 năm qua sợi (dệt, giấy) và thực phẩm. Cây gai dầu được sử dụng từ thời kỳ đồ đá, với vết tích của sợi gai dầu trên mảnh gốm 7.000 tuổi ở Trung Quốc. Ngoài ra, một mẫu giấy gai dầu cũng được tìm thấy ở Vạn Lý Trường Thành (Trung Quốc) có niên đại từ năm 305 trước công nguyên. Cây gai dầu được trồng ở châu Âu chủ yếu để lấy sợi, người của Christopher Columbus dùng làm dây thừng, vải cột buồm trên tàu. Từ 1880-1933 cây gai dầu được trồng tại Hoa Kỳ đã giảm từ 15.000 đến 1.200 mẫu Anh do tác động của chiến tranh. Tuy nhiên từ năm 1935 công nghiệp sản xuất cây gai dầu đã dần dần hồi phục một cách đáng kể. Từ thập niên 1950 đến thập niên 1980 Liên Xô là nước sản xuất lớn nhất thế giới (3.000 km² vào năm 1970). Các khu vực sản xuất chính ở Ukraine, vùng Kursk và Orel của Nga và gần biên giới Ba Lan. Ngày nay, tuy cây gai dầu được sản xuất tại nhiều nước trên thế giới cho mục đích công nghiệp trừ Hoa Kỳ nhưng chủ yếu ở Canada (theo VoteHemp, sản lượng xuất khẩu tăng 300% năm 2009), châu Âu như Pháp 9 (8000 ha canh tác), Ý, Anh, Tây Ban Nha, Hungary, Rumani, Trung Quốc (năm 2006 chiếm 40% trữ lượng sản xuất của cả thế giới), còn lại là Úc, Ba Lan, Nhật, châu Phi, Ở Hoa Kỳ, gai dầu được trồng rộng rãi trong thế chiến II, nhất là vùng Trung Tây và Kentucky để phục vụ chiến tranh như đồng phục lính, vải, dây thừng, chãoNhững năm gần đây, Hoa Kỳ nhập khẩu các loại vải công nghiệp được làm từ sợi cây gai dầu đạt trung bình 2.900.000$/ năm. Từ năm 1998 có 10 tiểu bang mà pháp luật thông qua cho phép trồng cây gai dầu với mục đích nghiên cứu (Arkansas, California, Hawaii, Illinois, Minnesota, Montana, New Mexico, North Dakota và Virginia), vì thế nông dân vùng khác và hiệp hội gai dầu đang đấu tranh đòi quyền trồng rộng rãi cây này qua tuần lễ gai dầu (từ ngày 17-23/05/2010). Thị trường gai dầu hiện hành đối với doanh số bán hàng và xuất khẩu ở Bắc Mỹ ước tính là từ $ 50 - $ 100,000,000/năm, sản phẩm gai dầu sản xuất tại Canada chiếm 5% ngành dệt may nước này. 3/Ảnh hưởng của việc trồng trọt, chế biến và sản xuất xơ sợi gai dầu tới môi trường và sức khoẻ con người. Việc trồng và chế biến cây gai dầu chủ yếu tác động thuận lợi, tích cực đến môi trường. Cây gai dầu giúp phân hủy sinh học nhờ khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm như kim loại nặng. Ngoài ra, cây gai dầu tăng trưởng nhanh, cần ít hoặc không cần phân bón hóa học, giúp loại bỏ cỏ dại, do đó hạn chế việc dùng các loại thuốc trừ cỏ dại, gây hại cho môi trường. Bã cây gai dầu sau khi chế biến có thể dùng làm phân bón hữu cơ, , lá, hạt làm thức ăn gia súc, các chất bã còn được dùng trong sản xuất giấy, đồ gỗ. Về mặt tiêu cực, cũng giống như việc sản xuất các loại xơ libe khác, quá trình ngâm gai dầu đòi hỏi một lượng nước sạch lớn, sau đó nước này thải ra môi trường làm ô nhiễm, giảm oxy và hòa tan chất hữu cơ. Quá trình làm sạch và tái 10 sinh nguồn nước ô nhiễm này đòi hỏi nhà máy phải chi một khoản tiền không nhỏ và ảnh hưởng đến giá thành của sản phẩm gai dầu. 4/ Nghiên cứu thị trường: Tình hình xuất nhập – khẩu sợi gai dầu của thế giới và Việt nam thời gian qua (Nguồn: UN.statistic division, mã tài liệu: HS 2002) a/ Xơ gai dầu nguyên liệu đã qua chế biến, chưa kéo sợi, năm 2004-2007 (USD): Bảng 1: Các nước nhập khẩu chính Quốc gia Giá trị (USD) Tỷ trọng (%) Tây Ban Nha 13,192,011 45 Ý 5,010,636 17,1 Đức 4,207,200 14.4 Cộng hòa Czech 4,013,386 13,7 Vương Quốc Anh 2,881,386 9,8 Tổng nhập khẩu 29,304,726 100 Bảng 2: Các nước xuất khẩu chính Quốc gia Giá trị (USD) Tỷ trọng (%) Pháp 6,391,532 31,5 Vương Quốc Anh 4,565,612 22,5 Tây Ban Nha 4,130,000 20,4 Trung Quốc 2,626,890 12,9 Hà Lan 2,572,112 12,7 Tổng xuất khẩu 20,286,146 100 11 Bảng 3: Kim ngạch xuất – nhập khẩu xơ gai dầu đã qua chế biến, chưa kéo sợi của thế giới 2004 – 2007 (USD) Kim ngạch 2007 2006 2005 2004 Nhập khẩu 12,809,184 10,706,393 10,495,482 11,216,558 Xuất khẩu 6,939,182 5,675,563 8,482,333 9,823,501 b/ Sợi gai dầu (sợi đơn) năm 2004-2007: Bảng 4: Các nước nhập khẩu chính Quốc gia Giá trị (USD) Tỷ trọng (%) Tây ban nha 13,128,809 54,7 Đức 3,511,000 14,6 Ý 3,494,451 14,6 Vương Quốc Anh 2,362,209 9,8 Pháp 1,488,203 6,2 Tổng 23,984,672 100 Bảng 5:Các nước xuất khẩu chính Quốc gia Giá trị (USD) Tỷ trọng (%) Vương Quốc Anh 4,552,441 34,6 Tây Ban Nha 4,068,300 30,9 12 Trung Quốc 2,197,535 16,7 Ý 1,245,649 9,5 Thụy Sĩ 1,094,378 8,3 Tổng 13,158,303 100 Bảng 6: Kim ngạch XNK sợi gai dầu (sợi đơn) của thế giới 2004-2007(USD) Kim ngạch 2007 2006 2005 2004 Nhập khẩu 10,444,583 7,403,348 6,625,819 8,097,732 Xuất khẩu 5,833,833 4,184,989 3,070,274 5,145,005 c/ Sợi gai dầu xe, năm 2004 - 2007: Bảng 7:Các nước nhập khẩu chính (USD) Quốc gia Giá trị (USD) Tỷ trọng (%) Mỹ 3,945,823 27 Bỉ 3,841,394 26,3 Ý 3,398,526 23,3 Nhật 1,847,241 12,7 Hàn quốc 1,563,223 10,7 Tổng 14,596,207 100 13 Bảng 8: Các nước xuất khẩu chính trên thế giới Quốc gia Giá trị (USD) Tỷ trọng (%) Trung Quốc 10,657,580 61,0 Ý 2,600,606 14,9 Rumani 2,248,684 12,9 Hồng công 1,313,179 7,5 Bỉ 1,313,179 3,8 Tổng 17,476,931 100 Bảng 9:Kim ngạch XNK sợi gai dầu của thế giới 2004 – 2007(USD) Kim ngạch 2007 2006 2005 2004 Nhập khẩu 5,284,665 5,592,548 5,515,467 9,313,648 Xuất khẩu 4,522,679 5,435,637 4,217,706 7,191,905 d/ Tình hình xuất nhập – khẩu sợi gai dầu của Việt Nam (USD) Bảng 10: Kim ngạch 2004 2005 Nhập khẩu 168 11,728 Xuất khẩu - - Ban đầu ngành công nghiệp này phát triển, sau đó sụt giảm trong giai đoạn 14 những năm sau 1960. Từ năm 1990 nhất là các nước vùng Đông Âu (thay đổi nền kinh tế tập trung), số lượng nhà máy sụt giảm do các nguyên nhân: 1. Ngưng trợ cấp từ Nhà nước; 2. Thời gian từ gieo hạt đến sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh là 6 tháng đến một năm. Điều này kéo dài thời gian quay vòng vốn, làm tăng chi phí; 3. Sản phẩm từ vải gai dầu bị thay thế bởi các loại vải tổng hợp khác; 4. Vải tổng hợp có giá thành rẻ hơn; 5. Các nhà máy hạn chế thay thế và nhập mới máy móc thiết bị kéo sợi ảnh hưởng đến sản lượng s ... 10 phút 600C 600C x 45 phút X C 49 sấy khô 1000C 2-d/ Đánh giá kết quả mẫu trong phòng thí nghiệm: Vải mộc sau khi được xử lý hoàn tất mẫu nhỏ trong phòng thí nghiệm chúng tôi nhận thấy vải mềm, bề mặt vải ráp hơn vải cotton, màu sắc đạt như mong muốn. V/Sản xuất mẫu lớn 1/ Các thiết bị sử dụng chuẩn bị, dệt nhuộm và hoàn tất - Máy xe: Hàn Quốc Máy mắc: Máy Yung Hung 300 – Hàn Quốc : - Máy hồ: Kawasaki – Nhật - Máy dệt: Dệt kiếm Picanol Gamma (Bỉ) - Máy đốt lông: Brugman – Henri Paulas (Đức) - Nấu tẩy: Brugman – Henri Paulas (Đức) - Máy nhuộm: Monfort (Pakistan) - Hồ mềm Monfort (Pakistan) - Máy phòng co: Sperotto – Rimar (Ý) - Máy cán bóng: Hàn Quốc 2/ Các thông số trong từng công đoạn: 2-1. Chuẩn bị và dệt: 2-1a/ Công đoạn mắc hồ: Công đoạn mắc rất quan trọng, chất lượng mắc là một trong những yếu tố quyết định năng suất dệt và chất lượng vải Yêu cầu của công đoạn mắc: - Đảm bảo sự đồng đều về sức căng giữa các sợi. Đối với các mặt hàng thiết kế dùng sợi dọc là sợi đơn, chúng tôi đã thực hiện hồ sợi 50 dọc. Bảng 25: Thông số công đoạn mắc Thông số Chỉ tiêu Đơn vị Mặt hàng HV1 và HV2 Mặt hàng HV1 Tổng số sợi mắc Sợi 4830 3840 Số ống trên giàn mắc Ống 610 640 Số trục mắc Trục 8 6 Khổ rộng mắc Cm 160 160 Sức căng của sợi G 12-17 25-27 Tốc độ mắc M/phút 40 70 Bảng 26: Các thông số của công đoạn hồ vải gai dầu pha visco Thông số Đơn vị Sợi dọc 48 Nm Đơn hồ Bột khoai mì:: 1.5 % prosize: 3.5% BMW : 3.5% Nhiệt độ 0C 90-95 Tốc độ m/ph 45 Lực ép Kgf/cm2 450 51 Thông số sợi dọc Nm 48/1 (Chi số thực tế Nm = 47.7) trước và sau khi hồ: Chỉ tiêu Phương pháp thử Trước khi hồ Sau khi hồ Độ bền trung bình (cN) 322.9 354 Cv độ bền (%) 9.8 9.2 Độ bền t. đối (cN/tex) 15.5 17 Độ bền kéo đứt Độ dãn đứt (%) ISO 2062-95 4.8 3.5 => Sau khi hồ, độ bền đứt tăng lên , độ giãn đứt giảm. Tuy nhiên, mức độ giảm của độ giãn đứt không nhiều. Hiệu quả hồ như vậy là đạt. Sợi sau hồ vẫn mềm mại, giữ ẩm tốt, không bị dính vào nhau, các đầu xơ được bao dính vào sợi, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dệt. 2-1b/ Công đoạn dệt: Sợi gai dầu pha visco có độ dãn thấp, sợi cứng. Để thuận lợi cho quá trình dệt ta chọn dệt trên máy kiếm. Do máy dệt kiếm có độ mở miệng vải nhỏ thích hợp với các loại sợi có độ đàn hồi thấp. Đồng thời có thể linh hoạt điều chỉnh tốc độ máy cho phù hợp từng loại sợi và mật độ vải. Sợi gai dầu pha visco sẽ gây ra bụi, gồm có những mẫu xơ rất ngắn bị gãy,. Chúng gây nên ma sát sợi trong suốt quá trình dệt. Đây chính là nguyên nhân gây đứt sợi dọc, làm giảm năng xuất, chất lượng vải. 52 Cần bố trí nhà xưởng tốt nhất để dệt vải từ sợi gai dầu pha visco là phải làm vệ sinh thường xuyên, lắp đặt hệ thống điều không và hút bụi hợp lí. Nhiệt độ phù hợp để dệt là 22 đến 250C, độ ẩm từ 75% đến 85%. Sau đây là các thông số trong công đoạn dệt: Bảng 27: Các thông số trong công đoạn dệt Thông số Đơn vị Máy dệt kiếm Tốc độ v/phút 400 Sức căng sợi dọc gf 2-4 Go bằng Độ 322 Góc mở miệng vải Độ 25 Đánh giá: - Tốc độ dệt đạt mức trung bình của máy kiếm 400 v/phút. - Năng suất trung bình 46 mét/ 1người/ 1ca (8h).(Hiệu xuất máy:60%) II-2. Công đoạn: Tiền xử lý – Nhuộm – Hoàn tất: + Công đoạn tiền xử lý: Mục tiêu của giai đoạn này là loại bỏ bụi bẩn, định hình vải, tẩy trắng và đảm bảo tối đa việc ổn định kích thước, hạn chế sự co rút. Vải gai dầu thường được sử dụng với màu sắc tự nhiên, tuy nhiên để đạt độ bóng cần thiết thì cũng cần qua quá trình tẩy nhẹ. Quá trình này sử dụng tương tự như đối với vải lanh. Giai đoạn đầu của hoàn thiện là tẩy, sử dụng chất kiềm nhẹ, loại bỏ bụi bẩn tự nhiên, sáp, protein, keo pectin còn lại trong sợi. Sau khi tẩy và làm trắng, vải được sấy khô, định hình. Bình thường độ co rút tối đa chấp nhận được là 2,5% đối với sợi 53 dọc và 1,5% đối với sợi ngang. Sấy vải gai dầu tương tự như sấy vải lanh. Công đoạn tiền xử lý vải gai dầu pha visco gồm các công đoạn đốt lông, rũ hồ, nấu, tẩy. 1. Đốt lông: Vì gai dầu pha visco là xơ ngắn nên cần phải đốt lông nhằm loại bỏ các đầu xơ trên mặt vải, đồng thời cũng để tăng tính thẩm mỹ, làm cho vải có cảm giác sờ tay mịn màng, mặt vải sáng và thuận lợi cho các quá trình gia công tiếp sau. Vải mộc sau khi kiểm tra: - Đưa vải qua trục sấy khô, độ ẩm trong vải sẽ đồng đều làm cho quá trình đốt lông đều hơn. - Đốt đầu xơ trên máy đốt khí (đốt cả hai mặt) Bảng 28 Mặt hàng Đơn vị Tốc độ đốt Mặt hàng mỏng HV1 m/phút 45 Mặt hàng vừa HV2 m/phút 40 Mặt hàng dày HV3 m/phút 36 - Sau khi đốt lông, ngâm vải vào nước ấm ( để dập tàn lửa ), giặt ép vải trong máng. 2. Rũ hồ, nấu, tẩy: Trong công nghệ dệt vải, hầu hết các sợi dọc đơn đều được hồ để tăng độ bền và 54 giảm độ xù lông, giảm hiện tượng tĩnh điện khi dệt cho sợi dọc. Trước khi tẩy trắng, nhuộm cần phải loại bỏ sạch hồ để vải mềm mại, có độ mao dẫn tốt, để tẩy trắng và nhuộm đều. Lượng hồ còn dư phải nhỏ hơn 0.1%. Sợi gai dầu pha visco ngoài thành phần chính là xenlulo còn chứa một lượng lớn các chất keo, sáp và các tạp chất khác. Việc loại bỏ các chất không phải xenlulo ra khỏi vải là khâu quan trọng nhất đối với quá trình xử lý vải từ xơ libe nói chung và xơ gai dầu nói riêng. Vì vậy, công đoạn nấu tẩy có tính chất quyết định đến chất lượng vải. Sau khi rũ hồ, trên vải vẫn còn lại các tạp chất thiên nhiên và một phần hồ chưa được rũ sạch. Quá trình nấu nhằm loại trừ phần hồ còn lại và đại bộ phận các tạp chất thiên nhiên. Nhờ vậy, sau khi nấu vải sẽ có độ mao dẫn và khả năng thấm ướt, khả năng hấp phụ thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm và đẹp hơn. Sau khi nấu, tuy đại bộ phận các tạp chất đã bị phá hủy nhưng vải còn vàng vì trên vải chứa các hợp chất màu tự nhiên. Để làm tăng độ trắng của vải người ta thường dùng đến quá trình tẩy. Tùy yêu cầu về mức độ trắng của vải mà dùng hàm lượng chất tẩy phù hợp. Thành phần không phải cellulose trong xơ gai dầu nhiều hơn trong xơ cotton vì vậy quá trình tẩy gai dầu cũng khó khăn hơn. Không giống cotton, gai dầu chứa một lượng lignin (thành phần hóa học của lignin thuộc về loại hợp chất thơm và có chứa nhóm hydroxyl, metoxyl và cả cacboxyl với cấu tạo mạch vòng phức tạp). Thành phần này có thể được tẩy bằng sodium chlorite hoặc hypochlorite, hydroperoxit. Đơn rũ hồ nấu, tẩy H2O2 (50%) :20.0 (g/l) NaOH (340Be) : 25.0 (g/l) Avcoblank Jet : 4.0 (g/l) 55 (Chất ngấm) Avco Stabilize HSF : 3.0 (g/l) (Chất ổn định) Vận tốc : 30 (m/phút) Mức ngấm ép : 80 (%) Nhiệt độ : 98 (0C) Vải sau khi rũ hồ, nấu, tẩy trắng phải được kiểm tra độ sạch hồ. Hóa chất dùng để kiểm tra là dung dịch chứa 3 g/l kali iodua (KI), 0.3g/l iot (I2). Nhỏ dung dịch này lên vải đã rũ hồ, màu của dung dịch thể hiện: - Màu vàng nâu: vải sạch hồ - Màu đỏ tím: còn chứa hồ, chưa phân hủy hết hoàn toàn, phải xử lý lại. - Màu xanh: còn chứa nhiều hồ, phải xử lý lại. Định hình sau khi đốt lông, rũ hồ: Vải sau khi tiền xử lý được đem đi định hình ở điều kiện - Nhiệt độ sấy : 1250C - Tốc độ : 45 m/phút - Mức ép : 60% Mục đích làm cho vải ổn định khổ và bề mặt phẳng trước khi nhuộm + Nhuộm: . Nhuộm vải gai dầu pha visco Phương pháp nhuộm: cuộn ủ lạnh (Cold pad batch): Vải gai dầu pha visco gồm hai thành phần đều có gốc xenlulo nên được nhuộm theo quy trình, công thức nhuộm tương tự như cotton. Chúng có thể được nhuộm 56 với nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau ( thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm hoạt tính). Ở đây, chúng tôi sử dụng thuốc nhuộm hoạt tính. Thuốc nhuộm này cho màu rất tươi và có độ bền màu tốt. Sau khi cho vải ngấm ép qua dung dịch thuốc nhuộm thì được cuộn ngay vào trục, bên ngoài bọc kỹ bằng màng nhựa kín, quay chậm (10m/phút) và liên tục trong 12-24 giờ (tùy màu đậm hay nhạt), ở nhiệt độ phòng. Gai dầu pha visco hấp thu thuốc nhuộm rất nhanh nhưng không thấm sâu nên vải dễ đạt độ bền màu cao đối với những màu nhạt. Vải có thể được nhuộm với nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau ( thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm bazơ). Ở đây, chúng tôi sử dụng thuốc nhuộm hoạt tính. Thuốc nhuộm này cho màu rất tươi và có độ bền màu cao. Đơn nhuộm Màu xanh đậm: Drimaren Yellow CL2R: 2.3 g/l Drimaren Navy CLR70%: 25.0 g/l Cibacron Black WNN: 28.0 g/l Sodium Silicate (480Be): 55.0 g/l NaOH(340Be): 15.0 g/l Leonin EH: 1.0 g/l (Chất ngấm và chống tạo bọt) Mức ngấm ép: 52% Cuộn ủ nhiệt độ phòng sau thời gian 20 giờ. Màu xanh nhạt : Drimaren Yellow CL2R: 0.02 g/l 57 Drimaren Navy CLR70%: 0.5 g/l Sodium Silicate (480Be): 55.0 g/l NaOH(340Be): 7.5 g/l Leonin EH: 1.0 g/l (Chất ngấm và chống tạo bọt) Mức ngấm ép: 52% Cuộn ủ nhiệt độ phòng sau thời gian 14 giờ. + Hoàn tất: 1. Làm mềm: Đơn hồ mềm: +Đối với vải may mặc: -Ultratex FMW (Micro silicone) – Ciba : 13 g/l -Avco Elastogum 78 (Macro silicone) – Avco : 13 g/l + Đối với vải trang trí nội thất: -Hồ mềm axit béo 20 g/l Chất làm mềm Micro silicone có tác dụng làm mềm bên trong lõi xơ, hồ Macro solicone có tác dụng làm mềm bề mặt vải. Hai chất làm mềm này có tác dụng làm cho vải mềm, mượt, có tính đàn hồi. Các hợp chất silicon có nhóm chức amin là nhóm chất làm mềm silicon cao phân tử mới nhất, không chỉ tạo độ mềm mại cho vải mà còn có tác dụng nâng cao góc hồi nhàu, tạo cảm giác sờ tay tốt hơn. 2. Định hình nhiệt: Vải sau khi cho qua dung dịch làm mềm thì được văng sấy, định hình: - Nhiệt độ : 1250C 58 - Tốc độ : 40 m/phút - Mức ép : 60% 3. Xử lý phòng co cơ học: Quá trình xử lý phòng co cơ học là một công đọan rất quan trọng để giảm độ co của vải, giữ cho kích thước và mật độ vải đạt độ ổn định cao, loại trừ các biến dạng do các quá trình trước tạo ra. Vải giữ được hình dạng cả sau khi nhiều lần sử dụng. Ở đây, chúng tôi sử dụng phương pháp phòng co cơ học trên máy Sanforizer - Sperotto – Rimar (Ý). - Nhiệt độ : 1250C - Tốc độ : 60 m/phút - Độ ép bành cao su : 8mm 4. Cán nóng Đây là công đoạn cuối cùng của quy trình nhằm làm tăng độ bóng, tăng giá trị thương phẩm cho các loại vải dệt từ sợi thiên nhiên, đặc biệt làm giảm đáng kể sự thô nhám của vải gai dầu. Ở đây chúng tôi cán nóng vải trên máy cán của Hàn Quốc 59 Kết quả thí nghiệm vải thành phẩm: Mặt hàng vải gai dầu pha visco HV 1: Bảng 29. Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu chất lượng của vải gai dầu pha visco 1 TT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị HV 3 Yêu cầu Kết luận Sự thay đổi kích thước sau giặt: (ISO 6330-00) + Dọc -2.4 4.0 Đạt 1 + Ngang % -2.8 4.0 Đạt Độ bền màu giặt (ISO 105 –C06 A1S-94) +Phai màu 4-5 4 Đạt 2 +Dây màu Cấp 4-5 4 Đạt Độ bền màu mồ hôi acid (ISO 105 –E04-94) +Phai màu 4-5 4 Đạt 3 +Dây màu Cấp 4-5 4 Đạt Độ bền màu mồ hôi kiềm (ISO 105 –E04-94) +Phai màu 4-5 4 Đạt 4 +Dây màu Cấp 4-5 4 Đạt Độ bền màu ma sát (ISO 105-X12-01) +Khô 4-5 4 Đạt 5 +Ướt Cấp 4-5 4 Đạt 6 Hàm lượng formaldehyde Không phát hiện (ISO 14184-1- 98) 60 Mặt hàng vải gai dầu pha visco HV 2: Bảng 30. Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu chất lượng của vải gai dầu pha visco HV2 TT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị HV 3 Yêu cầu Kết luận Sự thay đổi kích thước sau giặt: (ISO 6330-00) + Dọc -2.3 4.0 Đạt 1 + Ngang % -1.2 4.0 Đạt Độ bền màu giặt (ISO 105 –C06 A1S-94) +Phai màu 4-5 4 Đạt 2 +Dây màu Cấp 4-5 4 Đạt Độ bền màu mồ hôi acid (ISO 105 –E04-94) +Phai màu 4-5 4 Đạt 3 +Dây màu Cấp 4 4 Đạt Độ bền màu mồ hôi kiềm (ISO 105 –E04-94) +Phai màu 4-5 4 Đạt 4 +Dây màu Cấp 4-5 4 Đạt Độ bền màu ma sát (ISO 105-X12-01) +Khô 4-5 4 Đạt 5 +Ướt Cấp 4-5 4 Đạt 6 Hàm lượng formaldehyde Không phát hiện (ISO 14184-1- 98) 61 Mặt hàng vải gai dầu pha visco HV 3: Bảng 31. Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu chất lượng của vải gai dầu pha visco HV3 TT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị HV 3 Yêu cầu Kết luận Sự thay đổi kích thước sau giặt: (ISO 6330-00) + Dọc 1.3 4.0 Đạt 1 + Ngang % 2.5 4.0 Đạt Độ bền màu giặt (ISO 105 –C06 A1S-94) +Phai màu 4 4 Đạt 2 +Dây màu Cấp 4-5 4 Đạt Độ bền màu mồ hôi acid (ISO 105 –E04-94) +Phai màu 4 4 Đạt 3 +Dây màu Cấp 4- 5 4 Đạt Độ bền màu mồ hôi kiềm (ISO 105 –E04-94) +Phai màu 4 4 Đạt 4 +Dây màu Cấp 4- 5 4 Đạt Độ bền màu ma sát (ISO 105-X12-01) +Khô 4-5 4 Đạt 5 +Ướt Cấp 4- 5 4 Đạt 6 Độ bền màu ánh sáng Cấp 4-5 4 Đạt 6 Hàm lượng formaldehyde Không phát hiện (ISO 14184-1- 98) 62 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ và BÌNH LUẬN - Đã thiết kế được quy trình công nghệ phù hợp để triển khai sản xuất mặt hàng vải gai dầu pha visco - Đã sản xuất 03 mặt hàng ( mỏng, trung bình, vải dày) dùng trong may mặc và trang trí nội thất đạt các chỉ tiêu chất lượng Đã tạo ra một mặt hàng mới cho thị trường may mặc nội địa. Giới thiệu thêm cho người tiêu dùng một loại vải thiên nhiên cao cấp, rất thân thiện với môi trường. Góp phần làm phong phú thêm cho chủng loại hàng may mặc từ sợi thiên nhiên .Việt Nam là nước nông nghiệp, có lực lượng lao động dồi dào, nguồn tài nguyên đất đai rộng và chưa được tận dụng hết. Chúng ta hoàn toàn có khả năng phát triển ngành trồng lanh và trồng cây gai dầu như một loại cây công nghiệp. Vừa để cung cấp nguồn nguyên liệu xơ, sợi cho ngành sợi dệt, giảm tình trạng nhập khẩu 100% xơ lanh, gai như hiện nay. Đồng thời cung cấp được nguyên liệu cho một loạt ngành liên quan như hạt cây để ép dầu, thân cây làm bột giấy, hoa và lá cây gai dầu dùng làm thuốc, mỹ phẩm KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ Đề tài đã hoàn thành đạt kế hoạch thời gian và đạt mục tiêu đề tài với quy trình công nghệ tương đối hoàn chỉnh cho việc triển khai sản xuất, vải đạt yêu cầu chất lượng, và có hiệu quả về mặt kinh tế tuy nhiên để triển khai sản xuất trên quy mô lớn, đáp ứng nhu cầu thị trường thì cần được tiếp tục nghiên cứu để mặt hàng được hoàn thiện tốt hơn, vải đạt được độ mềm mại quyến rũ và được người tiêu dùng đón nhận một cách rộng rãi. Ngày 10 tháng 12 năm 2010 Cơ Quan Chủ trì Đề tài Chủ nhiệm Đề tài Nguyễn Anh Kiệt Bùi Thị Chuyên 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Thiết kế mặt hàng vải dệt thoi, tác giả - Nguyễn Công Toàn, NXB – ĐHQG Tp. HCM, 2002. 2/ Công nghệ hóa học sợi dệt, tác giả - TS. Cao Hữu Trượng, NXB – ĐH Bách Khoa Hà Nội 3/ Kỹ thuật nhuộm, in hoa và hoàn tất vật liệu dệt– nhiều tác giả, NXB – KH và KT Hà Nội 2004 4/ Textile Finishing, A complete Guide, Professor Pierre Viallier, Edition High Tex 5/ Website: www.unstats.un.org (Tra cứu kim ngạch xuất nhập khẩu cây gai dầu) 6/ Website www.fibtex.lodz.pl (Tra cứu về các tính chất sợi cây gai dầu) 8) Website: Tra cứu đặc tính của cây gai dầu 9) Website: Tìm hiểu các sản phẩm làm từ cây cây gai dầu. 10) Website: Tra cứu tính chất và sự khác biệt giữa cây cây gai dầu và cây cần sa. 11)Website .html: tra cứu tính chất pháp lý của cây hemp khi được trồng phổ biến. 12) Website: sản phẩm may mặc, ứng dụng từ cây cây gai dầu. 13) Website: overview/: khái quát chung về cây cây gai dầu .
File đính kèm:
- bao_cao_nghien_cuu_cong_nghe_det_nhuom_hoan_tat_vai_may_mac.pdf