Báo cáo Dự án sản xuất thử nghiệm độc lập cấp nhà nước, mã số DADL 2005/12: Sản xuất thử nghiệm vải len pha polyester

sợi, kết cấu của vải. các thông số kỹ thuật có ảnh hưởng đến hiệu quả cán mịn vải len và len pha chủ yếu là : trị số pH của dung dịch cán mịn, dung tỷ, nhiệt độ , lực cán giữa các trục ép, thời gian xử lý và thiết bị sử dụng. Có thể cán mịn vải len và len pha trước hoặc sau khi nhuộm; tuy nhiên nếu thực hiện cán mịn sau khi nhuộm thì phải lựa chọn loại thuốc nhuộm bền với điều kiện công nghệ cán mịn. • Để cán mịn vải len và len pha có thể dùng môi trường axit hoặc môi trường kiềm. Ưu điểm của việc dung môi trường axit ( pH = 4-5 ) là quá trình được thực hiện mạnh hơn, ngăn ngừa được hiện tượng len bị tổn thương, giảm được lượng len bị đứt vụn. Song khi dùng môi trường axit để xử lý thì len thường bị thô ráp, kém mềm mại; Vì vậy nếu thực hiện cán mịn trong môi trường axit thì người ta thường dùng axit axetic ( CH3COOH) khi có mặt chất tẩy rửa tổng hợp. Trong thực tế sản xuất người ta thường dùng cán mịn trong môi trường kiềm yếu với trị số pH< 10 khi sử dụng tác nhân kiềm là Na2CO3 và chất trợ milling. Tùy thuộc vào từng loại vải, thành phần sáp mỡ và chất bôi trơn còn lại trên vải mà người ta lựa chọn thành phần dung dịch cán mịn cho phù hợp. Dec-08 81 • Việc lựa chọn dung tỷ cán mịn cũng có ý nghĩa quan trọng. Dung tỷ cán mịn vải len và len pha thường là 1:1, tuy nhiên có trường hợp có thể lấy lượng dung dịch cán mịn đến 125% so với khối lượng vải khô. Trường hợp cán mịn vải ướt ( chứa 60-65% ẩm) thì chỉ cần lấy 40-65% dung dịch cán mịn so với khối lượng vải là đủ. Phải khống chế lượng dung dịch cán mịn trong giới hạn như vậy là vì nếu lấy dư thừa dung dịch cán mịn thì quá trình xử lý sẽ chậm lại do vải sẽ chuyển động trượt qua các bộ phận của máy. Ngược lại nếu thiếu dung dịch thì lực ma sát sẽ tăng lên làm cho xơ bị đứt vụn nhiều. Vì vậy cần phải tính tóan và kiểm soát lượng dung dịch trên vải, khi cần thiết phải bổ sung kịp thời. Thông thường, nhiệt độ cán mịn trong khỏang 40 ÷500C, thời gian từ 60 ÷ 90 phút ( tùy theo từng loại vải). c/ Những yêu cầu về thiết bị cán mịn vải len và len pha. Khi cán mịn. để đạt được hiệu quả cao, cần phải tạo điều kiện thuận lợi cho các xơ len trà xát mạnh vào nhau khi vừa chịu tác dụng của áp lực, vừa chịu va chạm cơ học của trục cán. Máy cán mịn vải len và len pha chủ yếu là loại họat động gián đoạn gồm có các bộ phận chính: Cặp trục cán hình trụ đặt nằm ngang, hộp tạo nỉ, máng chứa dung dịch, bộ thổi khí và bộ phận vào vải ( hình 23 ). Sau khi mắc vào máy vải được khâu hai đầu tầm lại để thành dây có chuyển động tuần hòan vô tận, Khi máy hoạt động dây vải lần lượt được kéo qua miệng vải ( họng), cán giữa cặp trục cứng và được nén ở dạng xếp lớp trong hộp tạo nỉ có cấu tạo thon dần. các thông số kỹ thuật cần kiểm sóat chặt chẽ khi máy hoạt động là: nhiệt độ, trị số pH, dung tỉ và các thông số cơ học của máy như: độ mở miệng máy, áp suất của trục cán và thông số của hộp tạo nỉ. Dec-08 82 Các máy cán mịn vải len và pha len hiện đại đều được chế tạo để kết hợp với quá trình nấu giặt nhằm làm giảm chi phí đầu tư, giảm không gian nhà xưởng, tiết kiệm thời gian thao tác máy và lưu trữ vải. Hình 23 : Sơ đồ máy TurboMat (MAT) đang hoạt động theo chế độ cán mịn vải len và len pha Hoạt động của máy TurboMat khi thực hiện chế độ cán mịn như sau: khi kết thúc giai đọan nấu - giặt trên máy này thì áp lực giữa các cặp trục ép tăng lên và độ ẩm của vải sau ép giảm xuống tới 70-80% so với trọng lượng vải. Quá trình cán mịn vải được bắt đầu, miệng mở vải được thu nhỏ lại, nắp của hộp cán mịn được hạ thấp xuống để ép vải như chỉ ra trong hình trên. Sau khi cán mịn ( milling) vải được giặt và trung hòa kiềm dư bằng dung dịch axit axetic ( CH3COOH) với nồng độ 0,5g/l, giặt kỹ lại bằng nước và chuyển sang khâu nhuộm màu. Dec-08 83 2.2.3.2. Lý thuyết và công nghệ nhuộm vải len pha polyeste 2.2.3.2.1. Tóm tắt về đặc điểm nhuộm màu của vải Wo/PES [ 5,6,9] Các loại vải Wo/PES dệt từ sợi mộc, sau các khâu tiền xử lý thường được nhuộm màu theo phương pháp tận trích trong các thiết bị thích hợp. Khi lựa chọn phương pháp và qui trình công nghệ (QTCN) nhuộm loại vải này phải dựa vào các tính chất và đặc điểm nhuộm màu riêng của mỗi xơ để lựa chọn công nghệ nhuộm cho phù hợp. Len là xơ thiên nhiên có độ bền đứt, độ bền mài mòn và độ bền nhiệt có giới hạn; độ bền hóa học không cao và rất nhạy cảm với tác nhân kiềm. Do trong mạch phân tử của keratin len chứa nhiều nhóm chức ưa nước nên một mặt len có khả năng hút ẩm cao, mặt khác len được nhuộm màu chủ yếu bằng thuốc nhuộm axit (TNAX) trong môi trường axit yếu ở nhiệt độ không quá 1000C; còn khi nhuộm ở trên 1060C trong thời gian dài (45 ÷ 60phút) thì len sẽ bị tổn thương và giảm bền, nên phải sử dụng chất bảo vệ len. Ngược lại polyeste (PES) là xơ tổng hợp có cấu trúc chặt chẽ, có tỉ lệ tinh thể cao, độ bền kéo đứt cao, độ bền hóa học tương đối cao. Do không chứa các nhóm chức ưa nước trong mạch đại phân tử nên PES có hàm ẩm rất thấp (0,40%) và thuộc loại xơ kỵ nước. PES không nhuộm màu bằng các loại thuốc nhuộm dùng cho xơ len, nó được nhuộm màu chủ yếu bằng thuốc nhuộm phân tán (disperse) theo một trong 3 phương pháp: - Nhuộm khi dùng chất tải (carrier) ở nhiệt độ 1000C - Nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao ( 130 ÷ 1350C) - Nhuộm gia nhiệt khô ( thermosol ) ở 180 ÷ 2000C Tuy nhiên chỉ có 2 phương pháp đầu là có thể sử dụng để nhuộm vải Wo/PES vì khi nhuộm theo phương pháp thermosol thì len sẽ bị tổn thương nghiêm trọng. Dec-08 84 Vì các loại vải Wo/PES có 2 thành phần xơ có tính chất nhuộm màu khác nhau như vậy nên khi lựa chọn phương pháp nhuộm và thiết lập QTCN nhuộm phải lựa chọn các điều kiện công nghệ nhuộm thỏa mãn các yêu cầu sau đây: - Lựa chọn được cặp thuốc nhuộm để ghép màu thích hợp nhất. - Lựa chọn được điều kiện công nghệ để cả 2 thành phần xơ được nhuộm màu tốt nhất. - Vải đạt được độ bền màu và đều màu cao nhất - Xơ len ít bị tổn thương nhất - QTCN không quá phức tạp - Sử dụng được thiết bị nhuộm sẵn có. Dưới đây là cơ sở lý thuyết của những nội dung kể trên 2.2.3.2.2. Các phương pháp nhuộm vải Wo/PES Vải Wo/PES được nhuộm chủ yếu bằng cặp thuốc nhuộm phân tán (TNPT) và thuốc nhuộm axít (TNAX) theo phương pháp tận trích một bể ( một máng) hoặc hai bể ( hai máng) bằng một trong hai QTCN dưới đây: - Nhuộm ở nhiệt độ sôi hoặc nhiệt độ dưới 1060C khi dùng chất tải. - Nhuộm ở nhiệt độ 119 ÷ 1200C khi dùng chất bảo vệ len. a/ Đối với phương pháp nhuộm có sử dụng chất tải. Phương pháp này ít được sử dụng để nhuộm vải Wo/PES vì những lý do sau đây: - Khi dùng chất tải thì TNPT sẽ dây màu mạnh sang len nhất là những TNPT có năng lượng thấp, thời gian nhuộm phải kéo dài. - Khi sử dụng chất tải với nồng độ vượt quá giới hạn cho phép thì nó sẽ ngăn cản TNPT hoạt động, làm giảm hiệu suất lên màu của TNPT. - Một số chất tải gây tổn thương cho len, làm cho len bị vàng dưới tác dụng của ánh sáng như: Diphenyl, O.Phenylphenol, Triclorobenzen.... Dec-08 85 Ngoài ra một số chất tải còn có mùi khó chịu, độc với sinh vật thủy sinh gây nên ô nhiễm môi trường. Một số chất tải gây đốm màu làm giảm độ bền màu của TNPT với ánh sáng [5,3]. b/ Trường hợp nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao Khi nhuộm vải Wo/PES theo phương pháp nhiệt độ cao, áp suất cao có thể thực hiện theo 2 phương án. • Nhuộm 2 máng ( hai pha), nghĩa là nhuộm phần xơ len bằng thuốc nhuộm axit trong một máng riêng sau đó mới nhuộm phần xơ PES bằng TNPT ở nhiệt độ cao trong máng thứ 2 riêng. Phương pháp này ít được sử dụng vì thời gian nhuộm kéo dài; thêm nữa quá trình gắn màu của TNAX vào xơ len và TNPT vào xơ PES có điểm giống nhau là cùng thực hiện trong môi trường axit yếu nên có thể kết hợp 2 giai đoạn nhuộm làm mốt QTCN chung. • Phương án nhuộm một máng ( một pha) ở nhiệt độ cao ( 1200C), được sử dụng phổ biến hơn vì những lý do sau: - Khi nhuộm tận trích ở nhiệt độ cao, áp suất cao phần xơ PES , nhất là PES biến tính sẽ được nhuộm màu đủ sâu ở nhiệt độ không quá cao (1200C) và ít dây màu TNPT sang len nhất, có thể đạt được độ bền màu cao với nhiều chỉ tiêu. - Với biện pháp sử dụng chất trợ bào vệ len, xơ len sẽ không bị tổn thương khi nhuộm ở nhiệt độ cao. - QTCN nhuộm một máng ngắn gọn, giảm tiêu hao nước giặt, giảm chi phí năng lượng và nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị. Thiết bị để nhuộm vải Wo/PES ở nhiệt độ cao áp suất cao thích hợp hơn cả là một trong các kiểu maý Jet hoặc maý Jigger cao áp. 2.2.3.2.3. Cơ sở lý thuyết để chọn cặp thuốc nhuộm phù hợp. Một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu khi nhuộm vaỉ Wo/PES là việc lựa chọn những cặp TNPT và TNAX có chất lượng cao tương ứng không chỉ Dec-08 86 về chất lượng màu mà cả về điều kiện công nghệ nhuộm nữa. Dưới đây là những cơ sở khoa học – công nghệ để lựa chọn các cặp thuốc nhuộm cho công nghệ nhuộm loại vải này. a/ Đối với thuốc nhuộm phân tán ( TNPT) Trong chỉ dẫn cuả nhiều nguồn tài liệu [3,5] thì khi lưạ chọn TNPT để nhuộm vảo Wo/PES, không những phải lưạ chọn về màu sắc, đặc điểm nhuộm màu cuả mỗi thuốc nhuộm , mà còn phải chú ý đến mức độ dây màu sang len cuả nó ở mỗi phương pháp nhuộm. Khi nhuộm vải Wo/PES theo phương pháp một máng ( một bể, một pha ) ở nhiệt độ cao (1200C) người ta khuyên nên chọn loại TNPT có năng lượng cao, có độ bền màu cao và trong điều kiện nhuộm ít dây màu sang len; bền với tính khử cuả kêratin len. Những TNPT có năng lượng thấp và trung bình dễ dây màu sang len it được sử dụng khi nhuộm theo phương pháp này. Với những màu đen và màu Navy đậm thì tốt nhất nên chọn loại TNPT có năng lượng trung bình hoặc năng lượng cao. Khi nghiên cứu về khả năng dây màu sang len, Viện KTKT Dệt May [1] đã xếp TNPT làm 3 loại : ít dây màu, dây màu trung bình và dây màu nhiều sang len.Trong số các TNPT cuả nhiều hãng chế tạo thì thuốc nhuộm TERASIL ( cuả hãng CiBa ) được xem là có nhiều ưu điểm khi sử dụng để nhuộm vải Wo/PES theo phương pháp 1 máng ở nhiệt độ cao. b/ Đối với thuốc nhuộm axit ( TNAX ) Thuốc nhuộm axit có nhiều loại cả theo cấu tạo hoá học và theo tính chất nhuộm màu [ 7,8 ]. Khi lựa chọn TNAX để nhuộm phần xơ len cuả vải Wo/PES, ngoaì yêu cầu về màu sắc, độ bền màu và công nghệ nhuộm, còn phải chú ý đến trị số pH cuả máng nhuộm và mức độ dây màu sang phần xơ PES . Nhìn chung, các loaị TNAX để nhuộm phần xơ len trong vaỉ Wo/PES đều it dây màu sang xơ PES, tuy một vài TNAX phức kim loại 1:2 và TNAX nhuộm trong môi trường axit yếu có dây màu sang xơ PES đôi chút, nhưng đây không Dec-08 87 phải là vấn đề quan trọng cần đặc biệt chú ý. Điều đáng quan tâm khi lựa chọn TNAX cho phần xơ len là phải chọn trị số pH cuả máng nhuộm tương hợp với điều kiện cuả xơ PES và không nhuộm trong môi trường trung tính với 3 lý do sau đây: - Với trị số pH = 6 ÷ 8 len sẽ bị tổn thương nhiều so với khi nhuộm trong miền đẳng điện của len ( pH = 4,5 ÷ 5). - Các phẩm vật cuả len bị thuỷ phân làm cho độ pH cuả dung dịch tăng dần và làm cho độ phân tán cuà TNPT không ổn định, màu sẽ không đều. - Một số TNPT có gốc màu azo nhạy cảm với tác dụng khử cuả các gốc Cystine len sẽ bị thuỷ phân khi nhuộm trung tính ở nhiệt độ cao. Vì những lý do kể trên, để nhuộm phần xơ len cuả vài Wo/PES phải dùng loại TNAX nhuộm trong môi trường axit yếu, và TNAX phức kim loại 1:2. Về yêu cầu này thì TMAX phức kim loại 1 : 1 không phù hợp vì phải nhuộm trong môi trường axit mạnh làm TNPT dây màu mạnh vào len. Trong thực tế sản xuất người ta sử dụng chủ yếu TNAX phức kim loại 1 : 2 để nhuộm cho phần xơ len. Trong số các TNAX phức kim loại 1:2 thì thuốc nhuộm LANASET ( của hãng Ciba) được giới thiệu là rất phù hợp để nhuộm vải Wo/ PES trong môi trường axít yếu với trị số pH tối ưu là 4,5. Ở trị số pH này len sẽ it bị tổn thương nhất và là điều kiện thuận lợi để ổn định độ phân tán của thuốc nhuộm Terasil. Theo hãng cung cấp thì thuốc nhuộm Lanaset bền ở 1200 C và có khả năng dịch chuyển tuyệt vời ở nhiệt độ này. Tất cả các màu của thuốc nhuộm Lanaset đều được ghi nhận là it dây màu sang xơ PES . Ngoài những đặc tính tốt khi nhuộm và cho độ bền màu cao, thuốc nhuộm Lanaset còn được đánh giá là rất thích hợp để nghuộm vải Wo/PES những điểm sau đây: • Có nhiều gam màu, kể cả những màu tươi sáng. • Có thể nhuộm được những màu từ đậm đến nhạt kể cả màu xanh đậm và màu đen. • Có thể nhuộm được theo phương pháp một máng ( 1 pha ). Dec-08 88 • Ánh màu ổn định ở 1200 C, không phản ứng với chất bảo vệ len. • Cho độ bền ánh sáng và độ bền ướt tốt. Ngoài những yếu tố kể trên thì tất cả các TNAX dùng để nhuộm phần xơ len của vải Wo/PES đều không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm. 2.2.3.2.4. Những vấn đề về quy trình công nghệ ( QTCN ) nhuộm và các thông số kỹ thuật nhuộm vải Wo/PES Ưu điểm của công nghệ nhuộm Wo/PES theo phương pháp một máng ở nhiệt độ cao là vải đạt được độ bền màu cao với xử lý ướt và thăng hoa. Ngoài ra khi nhuộm theo phương pháp này còn tận dụng được TNPT và giảm được sự dây màu sang len. Tuy nhiên khi nhuộm theo phương pháp này cần phải lựa chọn được các thông số kỹ thuật và QTCN cho phù hợp như : Thời gian và nhiệt độ nhuộm, chế độ tăng nhiệt và giặt, trị số pH của máng nhuộm, chất bảo vệ len, chất trợ nhuộm sử dụng và thiết bị nhuộm. Chỉ khi nào lựa chọn được các điều kiện nhuộm tối ưu thì kết quả nhuộm loại vải này mới thật mỹ mãn. Dưới đây là một số vấn đề cần cân nhắc khi lựa chọn QTCN và các thông số kỹ thuật nhuộm. a/ Nhiệt độ và thời gian nhuộm. Theo các tài liệu giới thiệu về công nghệ nhuộm một máng ở nhiệt độ cao [ 2,5,8 ] , khi nhuộm các mặt hàng vài Wo/PES có thể sử dụng máy jet và nhuộm ở 1200 C ( 2480F ). Ở nhiệt độ này phần xơ PES, nhất là PES biến tính được nhuộm màu đủ sâu, và trong quá trình tăng nhiệt từ 40 ÷ 500 C ( 1 ÷ 1,50 C/phút ) phần xơ len cũng được nhuộm màu tốt.Không thể và không cần nhuộm loại vải này ở 130 ÷ 1350 C như khi nhuộm vải 100% PES vì phần xơ len ở điều kiện này sẽ bị tổn thương nhiều. Với nhiệt độ nhuộm 1200 C, khi có mặt chất bảo vệ len, dường như phần xơ len không bị tổn thương, quá trình nhuộm được thực hiện bình thường. Thời gian nhuộm kể từ khi đạt được 1200 C là 45 phút, tối đa là 60 phút khi vải liên tục chuyển động. Dec-08 89 b/ Trị số pH của dung dịch nhuộm Khi nhuộm vải Wo/PES theo phương pháp một máng ở nhiệt độ cao thì trị số pH tối ưu trong khoảng 4.5 ÷ 5, tương đương với miền đẳng điện cuả xơ len và đáp ứng được yêu cầu nhuộm màu của phần xơ PES bằng TNPT. Để duy trì trị số pH không đổi người ta thường dùng hỗn hợp đệm của axit axetic ( CH3 COOH ) và natri axêtat ( CH3 COONa ) với nồng độ thích hợp. c/ Chất bảo vệ len( wool protecting agent) Khi nhuộm vải Wo/PES theo phương pháp nhuộm một máng ở nhiệt độ cao, người ta thường dùng loại TNPT có năng lượng cao để nhuộm phần xơ PES, trong điều kiện này xơ len sẽ bị tổn thương do liên kết disunphua bị đứt ngay cả ở 1200 C. Để bảo vệ len, khi này người ta phải dùng tác nhân có khả năng làm thay đối cấu trúc của kêratin len, ổn định các mạch nhánh và tạo ra các liên kết ngang mới bền vững hơn, thay thế cho liên kết disunphua dễ bị đứt ở nhiệt độ cao. Trước đây, để sử dụng vào mục đích này, người ta đã dùng formaldehyd và đã cho hiệu quả tương đối tốt. Tuy nhiên khi sử dụng tác nhân này thì len sẽ bị dòn, giảm nhẹ độ giãn đứt, hơi formaldehyd ảnh hưởng đến môi trường và sinh thái vải. Vì vậy gần đây tác nhân này đã được thay thế bằng các chất bảo vệ len khác. Đến nay, trong số các chất bảo vệ len khi nhuộm vải Wo/PES ở nhiệt độ cao người ta thường dùng Dimetylol Dihydroxy Etylen Urê ( DMDHEU). Khi dùng tác nhân này cho phép quá trình quá trình nhuộm có thể thực hiện ở 1200 C trong thời gian trên 1 giờ, các tính chất vật lý và cấu trúc của len không bị tổn thương và thay đổi [2]. Cơ chế phản ứng của DMDHEU được giải thích như là tác nhân tạo liên kết ngang, có tác dụng nối lại các cầu disulphua của mạch kêratin len bị đứt khi nhuộm. Ngoài tác dụng này ra, DMDHEU không có ảnh hưởng bất lợi nào đến trạng thái cân bằng hấp phụ thuốc nhuộm axít của phần xơ len. Hiện nay, các chất bảo vệ len khi nhuộm vải Wo/PES ở nhiệt độ cao được các hãng sản xuất và bán trên thị trường với các tên thương mại khác nhau, không cho Dec-08 90 biết công thức hóa học và cơ chế bảo vệ len, tuy nhiên hiệu quả bảo vệ len của chúng thì được khẳng định. Trong số những chất này có IRGASOL. HTW ( hãng Ciba) [5,2] hoặc MIRALAN HTP. d/ Quy trình công nghệ nhuộm QTCN nhuộm vải Wo/PES khi sử dụng cặp thuốc nhuộm Lanaset và Terasil được xem là chuẩn, có dạng tổng quát như sau: • Đơn công nghệ nhuộm gồm: A: 0,5 g/l CIBAFLOW CIR hoặc ALBEGAL FFA 1 g/l MIRALAN Q B: 0,5 % ALBEGAL SET 4 % IRGASOL HTW NEW hoặc MIRALAN HTP 0 - 2 g/l UNIVADIN PB 1 g/l sodium acetate cryst x % acetic acid 80% pH 4,5 C: y % thuốc nhuộm LANASET z % thuốc nhuộm TERASIL pH của bể nhuộm có thể điều chỉnh bằng 3 – 5 g/l CIBATEX AB – 45 thay cho việc sử dụng axit acetic và axetat. • Quy trình công nghệ nhuộm được thực hiện theo đồ thị tại hình [24] ( xin xem ở trang sau). Dec-08 91 1200C 2480F 1060C 2230F 60-90min 10C/min 400C 1050F 10 10 10 20-45 min A B C Hình 24 : QTCN nhuộm vải Wo/PES bằng thuốc nhuộm LANASET và TERASIL theo phương pháp nhiệt độ cao khi nhuộm một máng. • Những chất trợ sử dụng trong đơn công nghệ: + Cibaflow CIR : Là chất ngấm anion, không chứa APEO, có tác dụng làm tăng tốc độ thấm ướt, đẩy không khí và giảm bọt, thích hợp cho máy nhuộm tuần hoàn dung dịch. + Albegal FFA : ( Ciba) là chất ngấm anion nhẹ có tác dụng đẩy không khí, giảm bọt, dùng cho máy nhuộm tuần hoàn dung dịch. + Miralan Q ( Ciba) là chất trợ có tính anion nhẹ, có tác dụng làm trơn khi xử lý vải len, nâng cao chất lượng xử lý ở tất cả các khâu . chống tạo thành nếp nhăn và vết xước. Dec-08 92 + Albegal SET ( Ciba) là chất trợ lưỡng tính, dùng cho nhuộm len bằng thuốc nhuộm Lanaset, vừa có tác dụng làm đều màu, tăng sự di chuyển của thuốc nhuộm, tăng hiệu suất lên màu và độ lập lại màu, ít bọt. + Irgasol HTW new và Miralan HTP (Ciba) là chất trợ có tác dụng bảo vệ len, không chứa formaldehyd, cho phép nhuộm vải Wo/PES ở 1200C và các loại vải pha khác ở trên nhiệt độ sôi, bảo toàn các tính chất vật lý của len, ngăn chặn hiện tượng len bị vàng. • Giặt vải sau nhuộm: Vì len rất nhạy cảm với tác dụng của chất khử nên việc giặt vải sau nhuộm bằng dung dịch hydrôsunphit ( Na2 S2 O4 ) không được sử dụng với vải Wo/PES. Để giặt vải Wo/PES sau nhuộm người ta thường dùng những chất trợ giặt chuyên dụng như Eriopn OS hoặc Eriopn OLS ( Ciba) để giặt với nồng độ 2 g/ l ở 700C trong thời gian 20 phút để loại bỏ phần thuốc nhuộm phân tán dây màu trên xơ len. 2.2.3.3. Lý thuyết và công nghệ về xử lý hoàn tất vải Wo/PES Sau khi nhuộm, tuỳ theo loại vải, tỷ lệ pha giữa len và PES, tuỳ theo yêu cầu chất lượng sản phẩm mà việc xử lý hoàn tất có thể gồm các khâu chính sau đây: + Tách nước và gỡ xoắn, mở khổ vải. + Sấy khô. + Kiểm tra trung gian và sửa vải. + Xén đầu xơ ( xén lông). + đốt đầu xơ ( nếu có nhu cầu và chưa đốt ở dạng vải mộc) + Giặt nhẹ và sấy khô ( nếu có đốt đầu xơ ). + Hồ hoàn tất. + Là ép trên thiết bị thích hợp. + Là xốp / định hình hơi (decatising)theo các phương pháp khác nhau. Các khâu xử lý trong công đoạn hoàn tất nhằm tạo cho vải thành phẩm có kích thước ổn định, ít tạo vón gút ( pilling), vải mềm mại, mịn tay, mặt vải trơn nhẵn, có Dec-08 93 chất lượng thẩm mỹ cao và dễ khâu may. Dưới đây là tóm tắt về nguyên lý và đặc điểm công nghệ của mỗi khâu xử lý. 2.2.3.3.1. Tách nước và mở khổ vải. Sau khi nấu, giặt và nhuộm vải ở dạng dây ( trong máy Jet ) vải cần được tách nước và gỡ xoắn để mở khổ vải. hai khâu xử lý này hoàn toàn mang tính chất cơ học và được thực hiện kết hợp với nhau. a/ Tách nước Tách nước nhằm làm giảm lượng nước dư thừa quá mức trên vải để giảm bớt tiêu tốn nhiệt khi sấy và nâng cao hiệu suất của máy sấy. Có 3 phương pháp tách nước được sử dụng trong công nghệ xử lý ướt vải len và len pha là: + Phương pháp vắt ly tâm: Khi sử dụng phương pháp này, vải ướt được tách nước trong các máy vắt ly tâm công nghiệp. Nhờ lực ly tâm mà nước được tách ra khỏi vải đến một giới hạn nhất định. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ thực hiện, không đắt. song nhược điểm của phương pháp này là hoạt động không liên tục, có thể tạo thành nếp gấp và vệt sọc do lực vắt ly tâm tạo nên, do vải được vắt không đều giữa các bộ phận...v.v.. Vì vậy nó it được sử dụng khi xử lý vải len và len pha. + Phương pháp vắt bằng hệ trục ép. Phương pháp này dùng cho vải đã mở khổ, hoạt động theo phương thức liên tục. Tuỳ theo lực ép giữa các cặp trục mà sau khi ép hàm lượng ẩm còn lại trên vải có thể đạt đến 60 %, vải phẳng đều. hàm ẩm của vải sau tách ép nước đồng đều suốt tấm. Phương pháp này được sử dụng phổ biến để cán ép, tách nước các loại vải len và len pha. + Phương pháp hút chân không. Phương pháp này thực hiện theo nguyên lý: vải đã mở khổ được chạy qua một khe hẹp của thiết bị hút chân không, khi này nước có trong cấu trúc của vải sẽ được không khí cuốn theo nhờ lực hút chân không. Phương pháp này được đánh giá là có hiệu quả cao và đều. Dec-08 94 b/ Mở khổ vải. Để chuyển vải từ dạng dây thành vải dạng mở khổ, người ta sử dụng máy mở khổ chuyên dùng cho vải len. Khi máy hoạt động dây vải được kéo qua một tang nhỏ đặt trên cao và một sensor phát hiện chiều xoắn của dây vải khi nó được kéo lên phía trên. Khi này, thiết bị gỡ xoắn điều khiển bởi một sensor gỡ xoắn khác quay vải ngược với chiều bị xoắn để gỡ thành dạng phẳng trước khi nó đi qua tang quay. Sau đó vải đi qua các trục dẫn mở và bộ dẫn hướng trước khi được xếp vào xe hay cuộn lại. Mở khổ được thực hiện chủ yếu với vải ướt sau khi nấu, cán mịn hay nhuộm vải ở dạng dây. Để tránh cho vải khỏi bị giãn do bị kéo mạnh của thiết bị, trước khi mở khổ nên vắt ép bớt nước dư bằng các phương tiện thích hợp. 2.2.3.3.2 Sấy khô vải [3,4 ] a- Các phương pháp sấy : Trong ngành dệt hiện nay thường sử dụng 4 phương pháp sấy vải sau đây: • Sấy trực tiếp: là phương pháp sấy thực hiện bằng cách thổi không khí nóng trực tiếp lên vải để làm bốc hơi ẩm và làm khô vải. Phương pháp này có thể dùng cho mọi loại vải kể cả vải len và len pha được thực hiện trên máy văng sấy (stenter). • Sấy gián tiếp: Là phương pháp được thực hiện khi cho vải chạy tiếp xúc với mặt kim loại đã sưởi nóng của thiết bị sấy, nhờ đó mà ẩm có trong vải được thoát đi. Máy sấy kiểu này thường là máy sấy thùng, được dùng khi sấy trung gian giữa các khâu xử lý hoá học (nấu, tẩy, nhuộm); ít được sử dụng để sấy ở khâu hoàn tất vải. • Sấy bằng bức xạ nhiệt: Là phương pháp sấy khi sử dụng năng lượng của các tia bức xạ, chẳng hạn như tia hồng ngoại. Phương thức này được sử dụng để sấy sơ bộ khi nhuộm vải theo phương pháp gia nhiệt khô (Thermosol). • Sấy bằng dòng điện cao tần: Là phương pháp sấy chưa được sử dụng rộng rãi cho vải, mới được bắt đầu sử dụng để sấy sợi ở dạng bôbin sau giặt và nhuộm. Dec-08 95 b- Thiết bị Vải len và len pha thường được sấy theo phương pháp trực tiếp bằng máy sấy stenter, là máy có khả năng kiểm soát kích thước vải theo cả chiều dài và khổ vải suốt trong quá trình sấy. Máy sấy thường thực hiện nhiều chức năng như: ngấm ép dịch hồ, chỉnh sợi ngang, cấp bù, ghim biên, sấy và làm nguội vải. b1/ Cấu tạo của máy sấy stenter. Máy sấy stenter thường gồm các bộ phận chính như sau: - Bộ phận vào vải, gỡ nhăn và gỡ biên - Máy ngấm ép dung dịch hồ ( khi cần hồ hoàn tất) - Bộ phận chỉnh sợi ngang - Hệ thống ghim biên và cơ cấu cấp bù - Các khoang sấy và hệ thống thổi khí nóng vào vải, hút thải không khí ẩm. - Hệ thống làm nguội vải và xếp vải vào xe Cấu tạo của máy stenter được trình bày trong hình 25, 26 & 27. b2/ Nguyên lý hoạt động. Các kiều máy stenter đều hoạt động theo nguyên lý chung là khi vải chuyển động theo phương nằm ngang thì không khí nóng được thổi trực tiếp vào hai mặt vải, làm cho ẩm bốc hơi và thoát đi, đồng thời trong quá trình sấy khô, kích thước vải theo chiều dài và khổ rộng sẽ được chỉnh lý lại, vải luôn được sấy ở dạng phẳng. Sau khi được gỡ biên, vải đi vào máy lần lượt được ngấm ép dung dịch hồ hoàn tất (nếu cần), sau đó vải đi qua bộ phận chỉnh sợi ngang và đi vào hệ thống ghim biên vải. Hệ thống này gồm các băng kim lắp trên 2 băng xích có chuyển động vô tận chạy trên các thanh dẫn đi qua các khoang sấy của máy. Hệ thống kim ghim giữ biên vải với khổ rộng nhất định (thường là rộng hơn khổ vải ướt), trong quá trình vải được sấy khô trong máy. Chiều dài của vải được kiểm soát bằng cách thay đổi tốc độ vải được cấp lên ghim tương đối với tốc độ của băng kim chuyển Dec-08 96 động trong