Đồ án Thiết kế xí nghiệp nhuộm, hoàn tất vải dệt kim từ sợi Pe/Co 67/33 với công suất 2000 tấn/năm

quang học(cơ quang học). Trong bản thiết kế này sẽ dùng biện pháp hóa học bằng chất oxi hóa vì tác dụng tẩy của chúng rất mạnh, đạt độ trắng cao và không bị hồi màu. Các chất oxi hóa dùng nhiều để tẩy vải, sợi là: Hydroperoxit(H2O2); natrihypoclorit(NaClO-nước Javen); Natriclorit (NaClO2) và axít peroxiaxetic (CH3COOOH) ... Trong số các chất oxi hóa trên thì Hydroperoxit (H2O2) là tác nhân thường dùng để tẩy trắng( làm sạch) hóa học đối với các mặt hàng Pe/Co. Đặc điểm và tính chất của (H2O2): Hydroperoxit(H2O2) là chất tẩy trắng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dệt. Nó là một hợp chất kém bền, dễ bị phân hủy vô hiệu khi có mặt kiềm và các muối kim loại nặng như : sắt, chì, đồng, coban v.v... Về tính chất: H2O2 là một axít yếu nên bền trong môi trường axít yếu và kém bền trong môi trường kiềm, kể cả trong môi trường kiềm yếu. Sản phẩm kỹ thuật được sản xuất ở dạng dung dịch nước chứa 30 ¸ 50% H2O2 gọi là perhydrol được bảo quản trong các bình nhựa hoặc nhôm nguyên chất, có chứa 1 lượng axít cần thiết để giữ cho nó ổn định. Các loại bình thủy tinh hoặc sành đều không dùng được vào mục đích này vì không bảo đảm trung tính hoàn toàn. Độ bền của H2O2 phụ thuộc rất nhiều vào trị số pH của môi trường như sau: pH = 1 ¸3 rất bền khi bảo quản pH = 7 có độ bền trung tính pH = 11¸13 (môi trường kiềm mạnh), bị phân giải nhanh và rất kém bền vững. · Khả năng tẩy trắng của H2O2 Trong điều kiện tẩy do H2O2 thoát ra oxi nguyên tử (oxi sơ sinh) có khả năng oxi hóa rất mạnh, có tác dụng phá hủy màu của những tạp chất còn lại trên vải làm cho vải trắng. Phản ứng thoát ra oxi nguyên tử được giải thích do: Trong môi trường kiềm, H2O2 bị phân giải theo phản ứng dây chuỗi liên tiếp: H2O2 H+ + HO2- ( 1). Do H+ bị ion OH- của kiềm thu hút nên phản ứng phân ly (1) tiếp tục chuyển về phía tay phải, và sau đó: HO2- + H2O2 H2O + OH- + 2O (2) H2O2 + OH- H + H2O (3) Cứ như vậy phản ứng liên tục xảy ra và oxi nguyên tử thoát ra có tác dụng tẩy trắng. H H O … O H H O O + H2O2 thường tồn tại ở 2 dạng: Trong môi trường kiềm, nó ở dạng 2 nhiều hơn, dạng này kém bền vững hơn dạng (1) và dễ thoát ra oxi nguyên tử. · Phạm vi sử dụng: Ưu điểm của H2O2 là có khả năng tẩy mạnh, sản phẩm đạt được độ trắng cao, môi trường tẩy vệ sinh, công nghệ đơn giản, tẩy được ở nhiệt độ cao, giặt sạch sản phẩm không gặp khó khăn. Nhược điểm: H2O2 phải tẩy trong môi trường kiềm, không làm tăng thêm độ trắng của 1 số vải tổng hợp, không dùng cho các mặt hàng từ xơ axêtat. H2O2 được sử dụng chủ yếu để tẩy các loại vải dệt kim từ xơ bông, vixcô, vải polyeste pha bông. Nó cũng được dùng để tẩy trắng lụa tơ tằm và len nhưng phải khống chế trị số pH dưới 8 (không dùng xút mà dùng amoniăc). Thiết bị tẩy phải chế tạo bằng thép không gỉ. 2.2.3 - Tăng trắng quang học. Sau khi tẩy trắng hóa học tuy các chất màu thiên nhiên của vải đã bị phá hủy, vải đã đạt được độ trắng 82¸85%, song với các mặt hàng để trắng thì chỉ tiêu này vẫn chưa đạt yêu cầu, tẩy thêm nữa bằng biện pháp hóa học sẽ không tăng được độ trắng mà còn làm mục vải. Để tăng độ trắng của vải hơn nữa người ta dùng biện pháp quang học, trong sản xuất gọi là tăng trắng quang học hay lơ quang học. Vì thực chất của quá trình này là do hiệu quả quang học mang lại và được giải thích như sau: sắc vàng hay ánh vàng còn lại sau khi tẩy hóa học rất khó khử sạch làm cho vải hoặc giấy có màu trắng đục. Dựa vào nguyên lý bổ trợ màu của 1 số tia đơn sắc trong quang phổ ánh sáng mặt trời thì tia vàng sẽ bị triệt tiêu khi phối với tia xanh lam để thành tia vô sắc (tia trắng), làm cho vật liệu trắng xanh mà mắt ta cảm thụ gần như chúng đạt độ trắng tuyệt đối (100%). a) Về bản chất: Chất tăng trắng quang học là những hợp chất hữu cơ, có cấu tạo tương tự như thuốc nhuộm nhưng không có màu, ở dạng bội đa số có màu vàng nhạt. Đặc điểm chung của các hợp chất này là chúng có khả năng hấp thụ các tia tử ngoại của ánh sáng mặt trời với bước sóng l=335¸375mm (ở bước sóng này mắt người không cảm thụ được), và biến năng lượng vừa hấp thụ được thành quang năng, phát ra những bước sóng lớn hơn (l=400¸450mm) so với những tia nó đã hấp thụ. Những tia này nằm ở phần đầu của miền quang phổ thấy được và có màu xanh tím. Màu này sẽ phối hợp và trung hòa sắc vàng còn lại trên vật liệu, làm cho vật liệu trở nên không màu và mắt ta cảm thấy nó trắng biếc. Ngoài tác dụng tạo độ trắng cao do hiệu quả quang học, những hợp chất này còn tạo cho vật liệu có độ bóng nhất định do tác dụng phát huỳnh quang của chúng, nên trong tên gọi mới có chữ fluorescent (có nghĩa là huỳnh quang). - Các chất tẩy trắng quang học dùng trong công nghiệp dệt có ba loại: + Loại thứ nhất: Gồm những chất hòa tan trong nước và phân ly thành ion, ion có tác dụng tăng trắng quang học, mang điện tích âm (anion) chúng được dùng để lơ các loại vải từ xenlulô (bông, visco), len, tơ tằm. Chúng có khả năng liên kết với vật liệu tương tự như thuốc nhuộm trực tiếp, nên có độ bền nhất định với giặt giũ, ánh sáng và các ảnh hưởng khác. + Loại thứ hai: gồm những chất cũng hòa tan trong nước và phân ly thành ion, những ion có tác dụng tăng trắng quang học tích điện dương (cation), được dùng để tăng trắng cho vải dệt từ sợi PAN. + Loại thứ ba: Gồm những chất tăng trắng quang học không hòa tan trong nước nên không phân ly thành ion, chúng được sản xuất ở dạng bột mịn phân tán cao giống như thuốc nhuộm phân tán, được sử dụng để tăng trắng quang học cho xơ tổng hợp nghĩa là xơ nhiệt dẻo và ghét nước. Việc xử lý tăng trắng quang học cho xơ này phải thực hiện hoặc là ở nhiệt độ cao (130¸1500C), áp suất cao hoặc là theo phương pháp gia nhiệt khô (Thermosol) ở 180¸2100C. Những chất tăng trắng loại này cũng được chế tạo để dùng chung cho nhiều loại xơ hoặc chỉ dùng riêng cho một loại xơ. b) Điều kiện công nghệ tăng trắng quang học: Điều kiện xử lý tăng trắng quang học cho các loại vải hoàn toàn khác nhau. Đối với các loại vải pha, như Pe/Co thì phải sử dụng hỗn hợp cả hai loại tăng trắng quang học và thực hiện công nghệ làm hai giai đoạn: xử lý ở nhiệt độ cao dể tăng trắng cho phần xơ PES và xử lý ở nhiệt độ dưới 1000C để tăng trắng cho phần xơ bông. c) Hiệu quả tăng trắng quang học: Chất tăng trắng quang học chỉ phát huy đầy đủ hiệu lực của nó trong ánh sáng trắng (ánh sáng thiên nhiên), nhất là về buổi sáng vì lúc đó ánh sáng chứa nhiều tia tử ngoại. Trong ánh sáng nhân tạo, do chứa ít tia tử ngoại nên hiệu lực tăng trắng của nó thấp hơn hẳn so với dưới ánh sáng thiên nhiên. Vì vậy, để đánh giá độ trắng của vải, người ta phải dùng đèn xênon, được coi là nguồn ánh sáng chuẩn. Chất lượng tăng trắng quang học cũng được đánh giá bằng các chỉ tiêu như với thuốc nhuộm: độ trắng đạt được, độ bền với giặt giũ, ánh sáng, bền với các dung dịch kiềm, axít v.v… 2.2.4 - Giặt vải. Giặt là khâu quan trọng trong quá trình xử lý ướt sản phẩm dệt. Là công đoạn được áp dụng thường xuyên, giặt là khâu cần thiết nếu không có giặt thì quá trình xử lý sản phẩm sẽ không thực hiện được, nên giặt được thực hiện sau các giai đoạn: - Nấu vải - Tẩy vải - Làm bóng - Nhuộm - In Và sau một số công đoạn khác cũng phải xử lý giặt. Trong các quá trình trên sau mỗi công đoạn xử lý bán sản phẩm đều phải giặt kỹ, sau đó mới chuyển sang các công đoạn khác được, cho nên trong thực tế giặt được xem như là một phần không thể thiếu và tách rời được trong các phương pháp xử lý ở trên. Có thể nói giặt là biện pháp để loại trừ các tạp chất còn nằm lại ở trên xơ sợi như: những chất có nguồn gốc thiên nhiên (sáp thiên nhiên, chất pectin...) hoặc các chất đưa vào sợi những hóa chất khác như dầu mỡ bám vào trong quá trình gia công béo sợi, dệt hoặc sản phẩm của các phản ứng hóa học khác, những phần tử thuốc nhuộm chỉ bám ngoài mặt xơ sợi không liên kết với xơ sợi, các hóa chất, chất phụ trợ có trong dung dịch nhuộm còn dư lại trên xơ sợi sau một quá gia công nhất định. Phương pháp giặt và kết quả giặt phụ thuộc rất nhiều yếu tố. Những chất bẩn này được phân biệt như sau: + Những chất tan được trong nước. + Nhũ tương của các chất kỵ nước. + Sự phân tán của các chất rắn. Không nên thực hiện quá trình giặt xả lạnh ngay sau khi kết thúc quá trình nhuộm, xả lạnh lúc đó không những làm thất thoát năng lượng còn lại của vải và máy mà còn làm cho sợi bị sốc nguội đột ngột làm khả năng tăng nhàu và ngưng việc khuyếch tán màu vào xơ. Vì vậy nên người ta thường giặt nóng hoặc giặt ấm sau khi nhuộm để làm sạch các chất điện ly, kiềm, quan trọng là những thuốc nhuộm chỉ bám mặt ngoài của sợi. 2.3 - Thuốc nhuộm sử dụng để nhuộm cho vải Pe/Co. Vải Pe/Co được cấu tạo từ 2 loại xơ: Xơ polyeste và xơ bông (cotton) các tính chất nhuộm của xơ bông và xơ polyeste khá khác nhau và hầu hết các phương pháp nhuộm đối với hỗn hợp pha trộn chúng bao gồm những công đoạn riêng để tạo màu cho 2 loại xơ. Thành phần polyeste luôn được nhuộm trước với hỗn hợp thuốc phân tán trong môi trường axít yếu, ở nhiệt độ trên 1000C. Đối với xơ bông, có sự lựa chọn thuốc nhuộm, sự lựa chọn thực tế phụ thuộc vào màu mong muốn, loại hoàn tất yêu cầu, các tính chất độ bền màu, đòi hỏi giá thành và máy móc có thể sử dụng. Thành phần bông thường được nhuộm bằng nhiều lớp thuốc nhuộm như: hoạt tính, trực tiếp, hoàn nguyên, lưu huỳnh hoặc azo không tan. Trong bản thiết kế này thuốc nhuộm hoạt tính được lựa chọn để nhuộm cho phần xơ bông vì nó có màu tươi sáng, có độ bền màu khá cao với xử lý ướt rất thích hợp cho hàng dệt kim. 2.3.1 - Thuốc nhuộm phân tán. Thuốc nhuộm phân tán là những hợp chất màu rất ít tan trong nước do không chứa các nhóm có tính tan như: -SO3Na, -COONa. Những thuốc nhuộm phân tán đầu tiên được sản xuất vào những năm đầu thế kỷ XX. Tên gọi của thuốc nhuộm này chỉ rằng chúng có độ hòa tan rất thấp trong nước, chỉ trong khoảng từ 0,2 ¸ 8mg/l ở 250C. Tăng nhiệt độ 80 ¸1000C độ hòa tan của chúng cũng chỉ đạt 0,5g/l - Trong phân tử có chứa nhóm amin ở dạng tự do hoặc ankyl hóa, nên thuốc nhuộm trung tính hay có tính bazơ yếu. - Có khối lượng phân tử không lớn (250 ¸ 300), kích thước phân tử nhỏ và cấu tạo không phức tạp. - Nhiệt độ nóng chảy và thăng hoa của thuốc nhuộm phải tương đối cao (250 ¸ 300oC) - Ở dạng huyền phù phân tán cao, kích thước hạt chủ yếu trong khoảng 0,2¸2mm; trong quá trình nhuộm và in hoa, chúng không chịu bất kỳ một biến dạng nào. a) Ưu điểm: thuốc nhuộm phân tán có đủ gam mầu từ vàng đến đen, màu của chúng tươi bóng; được dùng chủ ‏yếu để nhuộm xơ tổng hợp và một số vật liệu cao phân tử. Chúng cũng được dùng phổ biến để in hoa vải tổng hợp, vải pha theo các phương pháp truyền thống và hiện nay đang được sử dụng để in hoa theo phương pháp in thăng hoa hay in chuyển. - Những hợp chất màu dùng làm thuốc nhuộm phân tán cần phải thỏa mãn các chỉ tiêu: có độ bền màu cao với giặt, ánh sáng, khói lò và đặc biệt là với thăng hoa. Để cho thuốc nhuộm phân tán có thể đi sâu vào trong xơ, khi nhuộm cũng như in hoa đều phải xử lý ở nhiệt độ cao từ 130 ¸135% theo phương pháp nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc 180 ¸ 220oC theo phương pháp thermosol. Một số mặt hàng thuốc nhuộm phân tán được các hãng và các nước trên thế giới sản xuất như: Duranol T, Dispersol, Serizol (ICI – Anh). Synten P (Ciech – Ba Lan) Vialonfast, perliton, Samorone (Bayer - Đức). Terasil, Sibaset (Ciba – Geigy) v.v... Gần đây 1 số hãng sản xuất ra các loại hỗn hợp từ 2-3 loại thuốc nhuộm khác nhau để nhuộm và in hoa cho vải tổng hợp pha với xơ thiên nhiên. b) Cơ chế nhuộm: Điểm đặc trưng của vải từ xơ PES là khó nhuộm do loại xơ này có cấu trúc chặt chẽ, tỷ lệ vi tinh thể khá cao, tính k‏ị nước (ghét nước) của xơ cao, trong nước xơ rất khó trương nở, ở nhiệt độ dưới 100oC hầu như không bắt màu. ở điều kiện tiêu chuẩn 120oC và độ ẩm tương đối của không khí là 65%. Xơ PES chỉ ngậm 0,4% ẩm (còn gọi là hàm ẩm). Xơ PES cũng như các xơ tổng hợp khác thuộc loại xơ nhiệt dẻo, nó chuyển sang trạng thái mềm ở 230 ¸235oC và chảy lỏng ở 265 ¸ 270oC (tùy chủng loại xơ). Do những đặc điểm kể trên xơ PES không bắt màu bằng các loại thuốc nhuộm hòa tan trong nước, trong thực tế nó chỉ nhuộm màu bằng thuốc nhuộm phân tán. Mặc dù thuốc nhuộm phân tán đã được sản xuất và sử dụng khá phổ biến, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về cơ chế nhuộm nhưng đế nay vẫn chưa thực rõ về thực chất của vấn đề này. Hiện nay có 2 ý kiến giải thích bản chất của quá trình nhuộm như sau: - Ý kiến thứ nhất cho rằng: theo thuyết dung dịch rắn thì trong quá trình nhuộm, các hạt thuốc nhuộm không tan trong nước, ở nhiệt độ cao sẽ hòa tan vào xơ sợi, xơ sợi coi như dung dịch rắn của thuốc nhuộm, sau đó bám dính vào xơ sợi bằng các lực liên kết phân tử và liên kết hydro. Hiện tượng này có thể minh họa tương tự như dầu mỡ và xăng không hoà tan trong nước nhưng chúng lại tan vào nhau, xăng là dung môi của dầu mỡ. - Ý kiến thứ hai cho rằng: trong quá trình nhuộm, ở nhiệt độ cao xơ PES nói riêng và xơ tổng hợp nói chung bị trương nở mạnh, lực liên kết giữa các mạch đại phân tử yếu đi và thuốc nhuộm sẽ khuếch tán vào sâu trong xơ sau đó thực hiện các liên kết với xơ và được giữ lại bền vững trên vải. Dựa vào cơ sở khoa học của các thuyết này và tính chất của xơ PES người ta đã tìm ra phương pháp nhuộm vải PES: + Phương pháp nhuộm dùng chất tải (chất dẫn đường). + Phương pháp nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao. + Nhuộm theo phương pháp thermosol (gia nhiệt khô). Trong 3 phương pháp nói trên thì phương pháp nhuộm ở nhiệt độ cao, áp suất cao theo phương pháp gián đoạn (tận trích) trên máy Jét là thích hợp hơn cả cho hàng dệt kim và được lựa chọn để nhuộm cho phần xơ PES. Đơn và quy trình công nghệ nhuộm sẽ được giới thiệu trong phần thiết kế công nghệ. 2.3.2 - Thuốc nhuộm hoạt tính. Là những hợp chất màu mà trong phân tử của chúng có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện được các mối liên kết hóa trị với vật liệu nói chung và xơ dệt nói riêng trong quá trình nhuộm. Nhờ vậy mà chúng có độ bền màu với gia công ướt, ma sát và nhiều chỉ tiêu khác. a) Ưu điểm: thuốc nhuộm hoạt tính có đủ gam màu, màu tươi, giá thành sản xuất không cao, kỹ thuật nhuộm và in không phức tạp, nên tuy thuốc nhuộm này mới ra đời từ năm 1956 nhưng đến nay đã có hàng nghìn màu khác nhau được sản xuất và được sử dụng ngày càng phổ cập để nhuộm nhất là để in hoa. Bất kỳ một thuốc nhuộm hoạt tính nào cũng có thể viết dưới dạng công thức tổng quát: S - Ar - T – X. S: là nhóm tạo cho phân tử thuốc nhuộm tính tan Ar: là nhóm gốc thuôc nhuộm(gốc màu) T: là gốc mang nguyên tử phản ứng X: là nguyên tử phản ứng Hầu hết thuốc nhuộm hoạt tính hòa tan tốt trong nước và bắt màu vào vật liệu trong môi trường kiềm yếu. Chúng được dùng chủ yếu để nhuộm các loại vật liệu từ xenlulô, lụa tơ tằm, các loại len dạ, các loại vải từ xơ nilon. Khi tham gia phản ứng với xơ sợi, bên cạnh phản ứng chính còn có phản ứng phụ, thủy phân thuốc nhuộm về dạng mất hoạt tính, làm giảm hiệu lực của chúng. Dạng đã bị thủy phân còn khó giặt sạch khỏi vải, làm giảm các phẩm cấp về các chỉ tiêu bền màu và là nhược điểm chính của thuốc nhuộm. b) Phạm vi sử dụng: Thuốc nhuộm hoạt tính được chia làm hai loại: loại để nhuộm cho xơ xenlulô, len, tơ tằm và loại để nhuộm xơ PAD. Theo tính chất kỹ thuật loại thứ được chia làm ba nhóm: - Nhóm thuốc nhuộm nguội, trong tên gọi có chữ M hay chữ X, chúng có khả năng phản ứng cao, phải nhuộm ở trong môi trường kiềm yếu ở nhiệt độ thấp (25 ¸300C). - Nhóm thuốc nhuộm nóng: trong tên gọi có chữ H, khi nhuộm thì trị số pH của dung dịch trong khoảng 10 ¸ 11 ở nhiệt độ 600C. - Nhóm nhuộm nhiệt độ cao, trong tên gọi không có ký hiệu gì đặc biệt hoặc có chữ HT, chúng có khả năng phản ứng thấp so với hai nhóm trên nên chúng có thể nhuộm tận trích ở 70 ¸ 900C trong môi trường kiềm mạnh hơn. Theo mức độ giảm dần khả năng phản ứng, các mặt hàng thuốc nhuộm hoạt tính có thể sắp xếp theo thứ tự sau: Procion M, X (có khả năng phản ứng cao nhất) Drimaren K, R Levafix E – A Cibacron F Levafix E Remazol Cibacron Bazilen EP Cibacron E, A, P; Procion H, H – E; Cibacron (reacton) T; Drimaren X và Z (có khả năng phản ứng thấp nhất). Mỗi loại thuốc nhuộm kể trên cũng có những màu có khả năng phản ứng cao hơn hoặc thấp hơn ít nhiều, thứ tự sắp xếp này chỉ là tương đối, được dùng chủ yếu khi thiết lập công nghệ nhuộm. - Thành phần của dung dịch nhuộm: Tương ứng với ba nhóm nhuộm kể trên, thành phần của dung dịch nhuộm khi nhuộm khi nhuộm tận trích có thể lấy như sau: Thành phần dung dịch nhuộm (g/l) Thuốc nhuộm Có ký hiệu M Có hý hiệu H Không có ký hiệu Thuốc nhuộm (theo màu) Tác nhân kiềm Chất điện ly (NaCl, Na2SO4) Chất ngấm X Na2CO3 hay NaHCO3 5 - 15 30 ¸ 60 0,2 ¸ 0,5 X Na2CO3 10 - 15 40 ¸ 70 0,2 ¸ 0,5 X Na2CO3 12 - 20 40 ¸ 100 0,2 ¸ 0,5 Khi chuẩn bị dung dịch nhuộm thì thuốc nhuộm và chất ngấm được hòa thành dung dịch riêng, muối ăn và dung dịch kiềm được hòa tan thành dung dịch riêng và đưa vào máy theo những giai đoạn nhất định. Trong ba nhóm thuốc nhuộm nói trên thì nhóm thuốc nhuộm nóng, trong tên gọi có chữ H sẽ được lựa chọn để nhuộm cho phần xơ bông theo phương pháp tận trích thực hiện trên máy Jét. Đơn và quy trình công nghệ nhuộm sẽ được giới thiệu trong phần thiết kế công nghệ. 2.4 - Yêu cầu về thiết bị tiền xử l‎ý. Hiện nay trình độ kỹ thuật, công nghệ của thiết bị nhuộm ở nước ta còn lạc hậu so với trình độ kỹ thuật nói chung trên thế giới. Do vậy, chất lượng sản phẩm còn hạn chế, chưa đáp ứng được hết nhu cầu của khách hàng. Hầu hết các loại vải dùng cho ngành dệt may có chất lượng cao còn phải nhập khẩu. Thiết bị công nghệ lạc hậu dẫn đến năng suất lao động thấp, hạn chế sự phát triển của ngành dệt may. Để có sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu khắt khe đối với sản phẩm xuất khẩu, thiết bị và công nghệ sản xuất cần được lựa chọn sao cho thích hợp, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Trong chiến lược tăng tốc của ngành dệt may thì đối với phần thiết bị, công nghệ được các nhà quy hoạch xác định rất rõ ràng: thiết bị công nghệ lắp đặt phải đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, chất lượng, năng suất, giá thành và không gây ô nhiễm môi trường... Ngày nay với sự phát triển rất mạnh mẽ của công nghệ cơ khí chính xác, tự động hóa cao, công nghệ điện tử... nên thiết bị nhuộm của thế hệ mới luôn được trang bị các hệ thống kiểm soát chất lượng đã tạo ra được một bước đáng kể trong công nghệ nhuộm. Thiết bị chính được sử dụng trong công đoạn này là máy Jét. Máy Jét có nhiều loại và được nhiều công ty trên thế giới chế tạo với các tên gọi khác nhau. Để phù hợp với yêu cầu công nghệ và khả năng đầu tư, máy Jét do hãng Đài Loan chế tạo sẽ được lựa chọn để sử dụng trong bản thiết kế này. M‎áy Jét do hãng Đài Loan chế tạo là máy nhuộm cao áp có nhiều loại, với công suất từ 50kg đến 1200 kg mỗi mẻ. Tùy theo công suất của máy mà số họng dẫn vải ở mỗi máy có khác nhau: Công suất máy(kg vải /mẻ) Số họng dẫn vải Loại 50 1 Loại 200 2 Loại 300 4 Loại 400 4 Loại 500 4 Loại 600 4 Loại 1000 8 Loại 1200 8 Hoạt động với dung tỷ 1:8 ¸ 1:10 có trường hợp 1:20, nhưng tối ưu là 1:10 và sẽ được lựa chọn để sử dụng trong bản đồ án này. Có 3 kiểu máy Jét do Đài Loan chế tạo được giới thiệu sử dụng cho hàng dệt kim gồm 50kg, 400kg, 600kg. Các máy Jét ở đây được sử dụng để nấu tẩy và nhuộm vải dệt kim như: sợi cotton 100%, vải Pe/Co, vải polyeste 100% với trọng lượng g/m2 khác nhau. Những máy Jét này ngoài khác nhau về công suất còn khác nhau về thế hệ chế tạo, chủ yếu khác nhay về phần điều khiển tự động và cách bố trí các van trên máy. Song về nguyên tắc hoạt động cơ bản là như nhau. Đây là những máy đa năng, có thể để nấu, tẩy, giặt nhuộm cho vải bông, vải tổng hợp, vải pha ở nhiệt độ cao 130 ¸1500C và áp suất cao tương ứng. * Các thông số kỹ thuật của máy Jét do hãng Đài Loan chế tạo: - Điện áp làm việc: 380 ± 20V. - Vật liệu chế tạo máy: thép không gỉ, nhưng không dùng được đối với các dung dịch có chứa ion Clo hoạt động (Cl+) như dung dịch Natrihyboclorit (Nước Javel). - Nước dùng cho quá trình tẩy, nhuộm phải có độ cứng £ 650G. - Nước dùng để làm nguội (hạ nhiệt độ) phải có độ cứng 0,50G - Áp lực hơi cấp vào máy P = 5KG/cm3 - Trọng lượng của vải có thể đưa vào gia công: 60g/m2 ¸ 350g/m2. - Chiều dài một dây vải trên 1 họng (mét): 285 ¸ 1666. Khi sử dụng máy Jét Đài Loan, tuỳ theo trọng lượng của vải (dày, mỏng) mà người ta điều chỉnh các thông số kỹ thuật cho phù hợp. * Ưu điểm của máy Jét Đài Loan: - Nhiều thế hệ, đáp ứng được yêu cầu sản xuất. - Chất lượng gia công cao - Tốc độ vận chuyển vải lớn. - Chu kỳ tuần hoàn dung dịch lớn. - Giá thành vừa phải. Trong số các máy Jét do hãng Đài Loan chế tạo thì loại máy HA - 400 thuộc thế hệ mới với công suất 400kg/mẻ và số họng dẫn vải là 4 họng sẽ được lựa chọn để sử dụng cho cả quá trình nấu tẩy và nhuộm vải dệt kim Pe/Co. 2.4.1 - Đặc tính kỹ thuật của máy Jét Đài Loan HA – 400. - Nhiệt độ tối đa: 1400C. - Áp lực máy tối đa: 4Kg/cm2 - Dung tích: 2400 ¸ 3200 (lít) - Năng suất 1 mẻ: 300 ¸ 400 (Kg). - Công suất mỗi họng: 100 ¸ 150 (Kg/1 họng) - Công suất máy: 27 (KW) - Tốc độ chuyển động của vải: 200 ¸ 500 (m/phút). - Chiều dài thân máy: 4555 x 4 (mm). - Chiều rộng: 2800 (mm). - Chiều cao: 2500 (mm). - Lượng hơi cần thiết cho 1 chu kỳ: 690 (Kg). - Lượng nước lạnh cho 1 chu kỳ: 4000 (lít). - Dung tỷ 1 : 10. 2.4.2 - Cấu tạo của máy. Cũng như máy Jét của các nước khác chế tạo, các loại máy Jét do Đài Loan chế tạo cũng gồm các bộ phận chính: Thân máy, bình gia nhiệt, bơm chính, guồng họng, guồng ra vải, các van điều khiển khí nén, van tay, hệ thống cấp nước, hơi và pha chế hoá chất, tủ điện chính trên máy. Dưới đây chỉ trình bày chủ yếu các bộ phận của máy HA – 400 thuộc thế hệ mới. a) Thân máy: Thân máy có hình trụ nằm ngang làm nhiệm vụ chứa vải và dung dịch xử lý, làm chức năng của máng nhuộm, là nơi thực hiện các quá trình hoá học, hoá lý khi nấu - tẩy, nhuộm và giặt vải. Thân máy được chết tạo bằng thép không gỉ SUS – 340, chịu được áp lực và nhiệt độ cao, chịu tác dụng của hoá chất, nhưng không bền với các chất oxi hoá chứa Clo hoạt động. Với loại máy HA – 400 mỗi máy có 2 cửa thao tác và có 2 guồng chính dẫn vải, mỗi guồng phục vụ cho 2 họng và từ đó sẽ có 4 thân máy dài như nhau dùng để gia công 4 dây vải mỗi dây 100kg. Khi máy hoạt động các dây vải này lần lượt từ thân máy qua guồng dẫn vải vào miệng Jét (họng) đi vào ống dẫn rồi về thân máy độc lập với nhau, riêng trong từng thân máy. Như vậy mỗi máy của biểu này sẽ có 4 thân máy, 4 ống dẫn vải và 2 guồng dẫn, mỗi guồng phục vụ cho 2 dây vải xử lý trong 2 thân. Phía dưới mỗi thân, dọc suốt theo chiều dài đều có sàn (đáy giả) bằng các tấm thép không gỉ có đột lỗ cho dung dịch dễ dàng tuần hoàn từ thân máy về bơm ly tâm và ngăn ngừa vải bị tắc miệng hút của bơm chính. - Họng Jét: ở đầu trên của mỗi ống dẫn vải đều có đặc một họng Jét. Họng có hình phễu, vành loa rộng dẫn phía sau, được tạo rời. Tuỳ theo các loại vải dày mỏng khác nhau mà dùng loại họng cho thích hợp, theo nguyên tắc vải càng dày thì phải dùng loại họng có đường kính càng lớn. Chức năng của họng Jét là tạo ra dòng chảy có tốc độ cao một mặt để đẩy vải chuyển động, mặt khác khi thay đổi áp lực từ nơi tiết diện họng nhỏ đến vành phễu có tiết diện lớn hơn, vải sẽ được gỡ các nếp nhăn vừa mới tạo thành ở mỗi vòng chuyển động. Đây vừa là ưu điểm của máy Jét và các kiểu máy nhuộm cao áp khác, bảo đảm có thể nhuộm được vải tổng hợp, vải tổng hợp pha xơ thiên nhiên ở nhiệt độ cao không bị nhăn, sọc, vệt. - Guồng dẫn vải: có thể phục vụ riêng cho một thân máy hay đồng thời cho hai thân máy, dùng để đưa dẫn vải từ thân máy lên họng Jét và vải ra khỏi họng Jét khi nó bị tắc hoặc rối. Guồng dẫn vải làm bằng các thanh thép không gỉ xếp thành hình tám cạnh để tạo độ ma sát cần thiết cho dây vải bám khi chuyển động. Tốc độ guồng được điều chỉnh theo áp lực ở họng Jét theo nguyên tắc lượng vải cấp vào phải bằng lượng vải đi ra khỏi họng trong một đơn vị thời gian. Trong thân máy, bên dưới guồng có một vòng tròn khoan nhiều lỗ nhỏ, nối với van ngược. Cơ cấu này làm nhiệm vụ gỡ rối. Nếu như ở họng Jét hay ở guồng vải bị rối thì người ta khoá van thuận (bơm dung dịch vào họng) và mở van ngược, khi này dòng chất lỏng sẽ kéo vải trở lại thân máy. Cơ cấu này còn có tác dụng giảm bớt tốc độ vải vào họng khi điều chỉnh hoạt động của máy. Sơ đồ cấu tạo guồng dẫn và họng Jét 1 – Dây vải 2 – Guồng dẫn 3 – Họng Jét b) Bình gia nhiệt: Bình gia nhiệt có cấu tạo hình trụ nằm ngang, phần gia nhiệt gồm một hệ thống ống thẳng bằng thép không gỉ đặt theo kiểu ống chùm để trao đổi nhiệt theo phương thức gián tiếp, dung dịch thuốc nhuộm hay hoá chất đi bên trong các ống chùm, còn hơi hay nước làm mát đi bên ngoài các ống này - ngược chiều với dòng chảy của dung dịch bên trong ống. Nhờ phương thức truyền nhiệt gián tiếp này mà dung tỷ trong máng nhuộm sẽ không đổi suốt trong thời gian nhuộm hay nấu tẩy vải. Để thường xuyên tách các đầu xơ sợi và tạp chất khỏi dung dịch nhuộm, vừa bảo vệ cánh của máy bơm, vừa tránh tắc dòng và đảm bảo cho vải được xử lý đều, tr