Nghiên cứu mặt hàng mới từ sợi PTT chức năng

B CễNG THNG
TP ON DT MAY VIT NAM
Viện dệt may



Báo cáo đề tài khoa học

Đề tài :

"NGHIấNCU MT HNG MI
T SI PTT CHC NNG"

Chủ nhiệm đề tài: Trng Phi Nam
CƠ QUAN CHủ TRì: Vin Dt May




7681
05/02/2010
Hà nội, tháng 12- 2009

1
BIỂU THÔNG TIN

1. Cơ quan chủ trì
Viện Dệt May
Địa chỉ: 478 – Minh khai – Hà nội

Điện thoại: 38624025
2. Cơ quan chủ quản
Bộ Công Thương
Địa chỉ: 54 – Hai Bà Trưng – Hà Nội
Điện thoại: 38257700
3. Tên đề tài:
“Nghiên cứu mặt hàng mới từ sợi PTT chức năng”

4. Mã số: 5. Số đăng ký: 6. Chỉ số phân loại:
7. Tác giả:
KS Trương Phi Nam
KS Lưu Văn Chinh
ThS Bùi Thái Nam
KS Võ Thị Hồng Bình
KS Nguyễn Thị Vân
Chức vụ
Chủ nhiêm đề
tài
Thủ trưởng cơ
quan chủ trì đề
tài
Chủ tịch hội
đồng đánh giá
chính thức
Thủ trưởng cơ
quan quản ký đề
tài
Họ và tên
Trương Phi
Nam

Nguyễn Văn
Thông

Học vị Kỹ sư Tiến sỹ
Ký tên



Đóng dấu





2
MỤC LỤC
Trang
TỔNG QUAN 3
NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI 5
I. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT 5
I.1.
Giới thiệu sản xuất xơ sợi PTT

I.2.
Sợi PTT Philament
7
I.3.
Đặc tính của sợi PTT
11
I.4.

Sản phẩm thương mại
13
I.5.
PTT Chức năng
14
1.5.1.
PTT-cool
14
1.5.2.
PTT Stretch
15
II. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DỆT VẢI 23

Nghiên cứu lựa chọn mẫu vải
23
II.1
Mẫu số 1
23
II.2
Mẫu số 2
26
II.3
Mẫu số 3
28
II.4
Mẫu số 4
30
II.5
Mẫu số 5
32

III. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ MẪU NHỎ TẠI PHÒNG THÍ
NGHIỆM
35

Mẫu số 1
36

Mẫu số 2
42

Mẫu số 3
44

Mẫu số 4
45
IV. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ MẪU LỚN TẠI CÔNG TY DỆT KIM
ĐÔNG XUÂN
50
Mẫu số 1
50
Mẫu số 4
53
V. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ KIẾN NGHỊ 57
Kết luận 59
Kiến nghị 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
PHỤ LỤC

3
TỔNG QUAN

Phát triển nguồn nguyên liệu mới là xu thế của ngành dệt may hiện nay
trên thế giới. Đặc biệt là các loại nguyên liệu mới có tính năng ứng dụng mới,
dễ chịu khi sử dụng, có lợi cho sức khoẻ, thân thiện với môi trường và thay thế
dần những nguyên liệu truyền thống đang giảm dần về nguồn cung.
Xơ PTT là một loại xơ của tương lai và có những tính ư
u việt khi sử
dụng đang thay một phần xơ PET và Nylon. Sản phẩm từ nguyên liệu PTT có
một số tính năng vượt trộị so với nguyên liệu truyền thống như PET, Nylon đó
là: mềm mại, dễ nhuộm màu, bền màu, khả năng quản lý ẩm, có độ co giãn
cao…
Một trong những hướng phát triển khoa học trong ngành dệt may là khai
thác những nguồn nguyên liệu mới đưa vào sản xuất nhằm mục
đích để bổ sung
và thay thế dần những nguồn nguyên liệu truyền thống đang bị giảm dần về
nguồn cung.Không những thế, hiên nay các doanh nghiệp vừa và nhỏ đang mất
dần sức cạnh tranh do việc tự do hoá các giao dịch trong lĩnh vực sợi . Việc
phát triển ứng dụng nguồn nguyên liệu mới sẽ là hướng đi quan trọng giúp cho
các doanh nghiệp này có thể nâng cao chất lượng và tạo s
ự khác biệt cho sản
phẩm dệt may.
Việc nghiên cứu sản xuất vải dệt kim có độ co giãn cao từ sợi PTT thay
vì sử dụng sợi lycra pha với cotton hoặc FET là một trong những mặt hàng
mới. Nhờ những tính chất lý hóa ưu việt của loại xơ sợi PTT nói chung và đặc
biệt là PTT Stretch nói riêng, loại sợi này hiện đang được ứng dụng rộng rãi

vào các mặt hàng may mặc gồm vải may mặc thông thườ
ng ( vải mặc ngoài,
vải Jeans); đặc biệt cho vải thể thao ( quần áo bơi, chơi gold, thể dục dụng cụ
); vải dệt kim, bít tất mũi giầy được nhiều nhà sản xuất quan tâm nghiên
cứu. Quá trình này liên quan tới sự kết hợp của cấu trúc vải mới và điều kiện
nhuộm, hoàn tất. Quá trình tạo sợi được miêu tả như sau:
- Tạo ra sợi tectua có độ giãn đứt từ 30 ÷ 60 % bằ
ng cách:

4
+ Kéo sợi từ polyme PTT thành sợi có định hướng hoàn toàn.
+ Tạo tectua sợi trong máy xoắn giả với tỷ lệ kéo từ 1,05 ÷ 2,0 và nhiệt độ
xử lý là 50 ÷ 200
o
C, tốt nhất là 130 ÷ 180
o
C bằng nhiệt tiếp xúc hoặc không
tiếp xúc.
Với phạm vi nghiên cứu của mình, đề tài “Nghiên cứu mặt hàng mới từ sợi
PTT chức năng”, nhóm nghiên cứu chọn mặt hàng dệt kim từ 100% PTT và
PTT pha cotton làm đối tượng nghiên cứu vì đây là mặt hàng thông dụng cho
việc sản xuất và gia công trên các dây chuyền thiết bị hiện có ở khu vự phía
Bắc, đồng thời là mặt hàng khi áp dụng vào thực tiễn sản xuất sẽ có nhu c
ầu
lớn.
Đề tài: "Nghiên cứu mặt hàng mới từ sợi PTT chức năng" nhằm các mục
tiêu:
1. Ứng dụng nguyên liệu mới trong sản xuất vải may mặc, có tính đàn hồi cao.
2. Tạo ra được sản phẩm vải đã hoàn tất từ loại sơi PTT stretch.
* Nội dung đề tài:

1. Xây dựng tập tài liệu về xơ sợi PTT.
2. Xây dựng quy trình dệt và hoàn tất vải từ sợ
i PTT stretch có tính đàn hồi
cao.
3. Tạo ra sản phẩm dệt kim.
*Phương pháp nghiên cứu:
- Tiếp cận thông tin trên mạng, các paten, các tài liệu liên quan về nguyên
liệu PTT, khảo sát thị trường may mặc trong nước.
- Lựa chọn công nghệ phù hợp điều kiện hiện tại của các nhà máy dệt
nhuộm ở Việt nam
- Ứng dụng công nghệ đã xác định vào quy mô sản xuất công nghiệp, có
điều ch
ỉnh công nghệ phù hợp thực tiễn sản xuất.
- Triển khai thí nghiệm công nghệ mẫu nhỏ tai Viện Dệt may và triển khai
thực nghiệm trên dây chuyền sản xuất công nghiệp tại Công ty TNHHMTV
Dệt kim Đông Xuân.
*Tóm tắt kết quả nghiên cứu:
Căn cứ nội dung và mục tiêu của đề tài, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn
nguyên liệu, thử nghiệm các chỉ tiêu sợi và thiết kế dệt thử 05 m
ẫu vải dệt kim.

5
Trên cơ sở lý thuyết từ nguyên liệu, nhóm đề tài nghiên cứu đã xây dựng
quy trình thí nghiệm tại phòng thí nghiệm Viện Dệt May. Sau khi xây dựng
được các thông số công nghệ xử lý trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã xây
dựng quy trình để thử nghiệm mẫu lớn tại Công ty TNHHMTV Dệt kim Đông
Xuân.
- Công đoạn tiền xử lý.
- Công đoạn nhiệt định hình.
- Công đoạn nhuộm màu cho vải PTT 100% và PTT pha bông.

-
Công đoạn hoàn tất vải (hồ mềm, là cán, compart )


NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI
I. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT
I.1. GIỚI THIỆU SẢN XUẤT XƠ SỢI PTT
Polytrimethylene terephtalate (PTT) là một dạng polyeste thơm được
hình thành từ quá trình trùng ngưng 1,3-propanediol (POD) và axit terephtalate.
PTT đã sản xuất thành công cả về phương diện thí nghiệm cũng như sản xuất
thương mại tạo ra các sản phẩm như sợi filament, xơ stapen và các sản phẩm
vải không dệt nhờ các quá trình kết dính khi nóng chảy.
Cấu trúc phân tử của PTT được trình bày ở
hình 1.



Hình 1: Cấu trúc PTT
Sản phẩm PTT của Hãng Shell Chamical được sản xuất phục vụ cho
ngành công nghiệp dệt đồng thời cũng được giới thiệu cùng với các sản phẩm
khác thuộc nhóm polyeste thơm là polyethylene terephtalate (PET) và
polybutylene terephtalate (PBT). Việc thương mại hóa sản phẩm PTT có được
là do sự đột phá trong quá trình tổng hợp PDO. Sản phẩm PTT có những tính
chất, khối lượng phân tử và sự phân bố khối lượng phân tử, c
ũng như khả năng
tạo xơ sợi hoàn toàn giống như các sản phẩm polyeste khác, đặc biệt là các sản
phẩm đang chiếm lĩnh thị trường như Nylon, PET và PBT (Xem Hình 3).
n
(
o

C
o
Coo
CH
2
CH
2
)
CH
2
− O −)
n

6




Hình 2: Sơ đồ tổng hợp PDO một công đoạn từ Ethylene oxit
Từ polyme kéo thành sợi filament POY, SDY (HOY, FDY), SD/POY
và UDF. Cần thiết phải sấy chíp polyme PTT giống như đối với PET và PA
trước khi ép đùn và kéo thành sợi. Tuy nhiên không cần phải dùng đến thiết bị
kết tinh polyme trong khi sấy chip như đối với PET. Điều kiện sấy khuyến cáo
cho PTT được trình bày trên Bảng 2.
Bảng 1: Nhựa nhiệt d
ẻo sử dụng trong sản xuất xơ.
PTT PET Nylon 6 Nylon
66
PP
Điểm nóng chảy ,

o
C 228 265 220 265 168
Điểm thủy tinh hóa ,
o
C 45-65 80 40-87 50-90 -17 ÷ -4
Tỉ trọng , g/cm
3
1,33 1,40 1-13 1,14 0,91
Hấp thụ nước (24 giờ) , % 0,03 0,09 1,9 2,8
Hấp thụ nước (14 ngày), % 0,15 0,49 9,5 8,9
<0,03
Đối với sản phẩm stapen. Cả hai quá trình kéo giãn/thả lỏng (draw/relax) và
kéo giãn/biến tính (draw/unleaded) được áp dụng. Việc sản xuất PTT cũng theo
kịp quy luật chung của quá trình phát triển công nghệ cho xơ dệt PET.


2 2
Ho CH oH
CH
Ho
CH oH
CH
Ho CH oH
CH
CH
CH
CH
+
+
+

cooh
Hooc
cooh
Hooc
cooh
Hooc
2 2 2
2 2 2 2
PTA
Axit Terephtalic
n-metylen
glycols
ho ch
2
ch
2
ch
2
oh
Co
CH
2
CH
2
O
+
H
2
+
Chất xúc tác,

chất hoạt hóa
EO Khí t
ổ
ng hợp 1,3 PDO
PET


PTT



PBT

Etylen
glycol

1,3
Propandio
l

1,4
Butadiol

7
Hình 3: Các polyeste thơm thương mại

Hình 4: Cấu trúc các APP (aromatic polyester polymer)
I.2. SỢI PTT FILAMENT.
I.2.1. S¶n xuÊt sîi
*Ép đùn sợi filament
:
Nhìn chung, nhiệt độ ép đùn sợi nhỏ hơn 30
o
C so với PET. Nhiệt độ
chảy lỏng khuyến cáo là 245 – 265
o
C. Nhiệt độ cao hơn 265
o
C sẽ tăng đáng kể
tỉ lệ thoái biến polyme. Thiết bị ép đùn truyền thống sử dụng cho PET và PA6,
PA66 cũng hoàn toàn phù hợp cho PTT.
*Kéo sợi filament
:
Một số quy trình kéo sợi chảy lỏng cho PTT sử dụng đối với sợi không
tectua (hoặc sợi filament): POY, Spin-Draw Yarn (SDY hay FDY), POY được
tạo ra từ máy Spin-Draw-Machine và Filament không kéo mảnh - Undraw
Filament (UDF). PPT POY có thể tạo ra từ việc kéo sợi có hoặc không có các
đĩa dẫn sợi ở một tốc độ kéo thích hợp (từ 2500 – 5000 m/ phút). Hình 5 và
hình 6 cho thấy mối liên quan giữa độ bền và độ giãn với tốc độ kéo sợi tương
ứng của PTT POY trên dây truyền kéo sợi không có đĩa d
ẫn. Bộ ép phun xơ có
bán kính lỗ 0,35 mm và tỉ lệ kéo L/D = 2,0. POY cũng có thể được tạo ra từ
máy kéo sợi mảnh Spin-Draw ( có các đĩa nóng dẫn sợi ). Spin-Draw đã được
dùng để sản xuất SDY và FDY. Điều kiện kéo sợi như tốc độ dòng khí làm

nguội, nhiệt độ dòng khí làm nguội, vị trí của đầu bôi dầu hoàn tất, tốc độ kéo
sợi, nhiệt độ và số lượng sợi trên các đĩa dẫn, tất c
ả có thể được xác định với sự

8
điều chỉnh nhỏ phụ thuộc vào từng loại máy của nhà sản xuất. Tốc độ các đĩa
dẫn và tỉ lệ tốc độ giữa chúng quyết định đến sự ổn định của quá trình kéo sợi
và đã được xác định cụ thể. Mặc dù các bộ ép phun xơ truyền thống sử dụng
cho PET và PA cũng được sử dụng cho PTT, nhưng tỉ lệ L/D cao hơn
được
khuyến cáo để đảm bảo tốt và ổn định quá trình kéo sợi. Các chất hoàn tất cũng
được dùng cho PTT, và có một số chất hoàn tất đã được chứng minh có tác
dụng rất tốt cho quá trình kéo sợi và tectua sau đó. Giá trị Denier /Filament
(dpf) của PTT filament có thể nằm trong khoảng nhỏ hơn 1 cho đến lớn 5 dtex
và tổng denier nằm trong khoảng 28 – 330 dtex đối với hàng dệt may. Quá trình
kéo sợi PTT UDF chủ yếu để sản xuất xơ stapen, có phần nào khác so v
ới PTT
POY và SDY.
Bảng 2: Điều kiện ép đùn xơ PTT
Sấy
- Không cần công đoạn kết tinh hóa
- Máy sấy không khí nóng tuần hoàn kín
- 130
o
C trong thời gian 4 giờ
- Điểm sương thấp hơn – 40
o
C
- Rây phân tử : Cỡ x13 là chất làm khô, được bảo dưỡng thường xuyên
Ép đùn sợi

- Nhiệt độ nóng chảy điển hình: 245 – 265oC
- Thiết lập vùng ép đùn để đạt được nhiệt độ nóng chảy thích hợp.








Hình 5: Liên quan giữa độ bền và tốc độ kéo (m/phút) của PTT POY


9









Hình 6:Liên quan giữa phần trăm độ giãn với tốc độ kéo( m/phút) của PTT
I.2.2. Từ DTY, SDY và POY dệt thành vải mộc

Vải mộc có thể được dệt trực tiếp từ các dạng PTT DTY, SDY, và
POY. Có nhiều các sản phẩm dệt kim và dệt thoi PTT đã được sản xuất và
nghiên cứu. Nhìn chung vải dệt kiểu interlock với mật độ mũi kim (mũi/inch
…) và chi số sợi phù hợp sẽ đạt được độ co giãn tốt hơn. Độ co giãn và đàn hồi

tốt cũng đạt được ở các sản phẩm dệt thoi vớ
i chi số sợi phù hợp. Vải có thể có
sự co giãn tốt ở hướng dọc, ngang hoặc cả hai. Vải PTT mộc có được đặc tính
cảm giác sờ tay mềm mại, tốt hơn nhiều so với vải PET. Có thể phối hợp với
các loại xơ sợi khác như là PET, axetat, acrylic, cotton, len hay nylon nằm ở sợi
dọc hay sợi ngang để tạo ra sản phẩm có độ đàn hồi và mềm mượt.
I.2.3.T
ừ vải mộc đến vải nhuộm màu:
Có nhiều những quy trình nhuộm và hoàn tất đã được áp dụng trong
công nghiệp dệt. Những quy trình này phụ thuộc vào thiết bị sử dụng, và loại
vải và vật liệu dệt.
+ Vải dệt kim: Hình 8 là sơ đồ của quá trình nhuộm vải PTT với thuốc
nhuộm có năng lượng thấp. Giống như PET, sử dụng thuốc nhuộm phân tán.
Nhiệt độ nhuộm yêu cầu là 100 – 110
o
C. Để có được tính chất co giãn tốt hơn
yêu cầu xác định nhiệt độ cho quá trình định hình trước. Quá trình làm mềm
xơ và chất làm mềm vải có thể được thực hiện trên vải ®· ®−îc định hình nhiệt
và nhuộm. Sau

10
đó vải được định hình hoàn tất ( tại nhiệt độ thấp hơn hoặc bằng nhiệt độ định
hình trước đó). Điều kiện nhuộm và hoàn tất được mô tả trên Hình 7
Nấu (không bắt buộc) Làm bóng (không bắt buộc)

Nhuộm Định hình trước (T1)

Định hình nhiệt (T2) Làm mềm

Định hình hoàn tất (T3)

Hình 7: Mô tả quy trình nhuộm và hoàn tất cho vải dệt kim PTT
Chú ý: T1 > T2 > T3








Hình 8: Nhiệt độ và chu trình nhuộm cho xơ PPT sử dụng thuốc nhuộm
phân tán năng lượng thấp
+ Vải dệt thoi: Giống như PET. Nhìn chung quá trình rũ hồ và nấu có thể
yêu cầu đối với vải dệt thoi PTT. Quy trình nhuộm tương tự như đối với vải dệt
kim. Quá trình làm mềm và định hình nhiệt trướ
c có thể không cần thiết nhưng
định hình hoàn tất vẫn bắt buộc. Quá trình nhuộm và hoàn tất đặc trưng cho vải
PTT được mô tả trên Hình 9.
Dựa trên sự đánh giá của hãng Shell đối với sản phẩm thảm. Vải từ PTT
có khả năng chống dây màu rất tốt.

11
Hình 9: Mô tả quy trình nhuộm và hoàn tất cho vải dệt thoi PTT.
Kết luận

Nhờ khả năng đàn hồi và mềm mại, xơ PTT filament và stapen hoàn
toàn thích hợp để dệt vải dệt kim và dệt thoi, từ đó may ra sản phẩm, đặc biệt là
độ giãn cao và cảm giác sờ tay mềm mại như mong muốn. Áp suất , nhiệt độ
nhuộm thấp và khả năng chèng l·o ho¸ tốt là những ưu điểm của PTT. Polyme
PTT cũng tạo ra một loại xơ rất thành công trong

ứng dụng sản xuất vải không
dệt. Vải không dệt PTT có thể được tạo ta từ xơ stapen (một thành phần hay xơ
pha) bằng kĩ thuật xuyên kim và liên kết rối hydro. Vải không dệt PTT cũng có
thể làm từ quá trình kết dính hay thổi lỏng. Sản phẩm giả da PTT có thể làm từ
xơ siêu mảnh. Hơn nữa, khả năng chống tia gama và đặc tính mềm mại chính là
hai ưu điểm chính trong các sản ph
ẩm không dệt có nguồn gốc từ PTT polyme.
I.3 ĐẶC TÍNH CỦA SỢI PTT
I.3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG
Bảng 4 :Đặc tính kỹ thuật của một số x¬ tổng hợp đặc trưng
Loại xơ PTT
PET
truyền thống
PBT Nylon 66
Độ bền tương đối (cN/dtex) 3,4 - 3,7 3,7 – 4,4 43,5 4,1 - 4,5
Độ giãn đứt (%) 36 - 42 30 - 38 38 32 - 44
Modul young ban đầu
(cN/dtex)
23 97 23 31
Phục hồi co giãn từ độ giãn
20% (%)
88 29 40 62
Khối lượng riêng 1,34 1,38 1,34 1,14
Độ ẩm trên xơ (%) 0,4 0,4 0,4 4,5
Độ co trong nước sôi (%) 14 7 15 13
Nấu Làm bóng (không bắt buộc)

Nhuộm Định hình trước (T1. Không bắt buộc)

Định hình nhiệt (T2) Làm mềm ( không cần thiết)

Định hình hoàn tất (T3)

12
Điểm nóng chảy (
o
C) 230 254 230 253
Nhiệt độ hóa thủy tinh (
o
C) 51 69 25 76
Chống chịu thời tiết
Giảm
bền
không
đáng kể
Giảm bền
không đáng
kể
Giảm
bền
không
đáng
kể
Giảm phần
nào độ bền,
bị vàng ở
một số điều
kiện
Chống «xy ho¸ (đối với,
vanilin, giặt khô)

Vàng
không
đáng kể
Vàng không
đáng kể
Vàng
không
đáng
kể
Bị vàng ở
một số
những điều
kiện
Ưu điểm chung của xơ sợi PTT
- Là loại xơ có nhiều tính chất vượt trội so với các loại xơ hoá học khác (PES,
nylon, acrylic ).
- PTT có tính chất tương tự như nylon, acrylic, nhưng mềm mại hơn
- Sản phẩm lâu cũ, giữ được vẻ đẹp lâu
- Có thể pha với các loại xơ khác
- Thích hợp khi sử dụng cùng với sợi spandex
- Bền vững dưới tác dụng hoá học.
- Cảm giác sờ tay giống như len
- Sạch, khó bám bẩn
- Dễ
giặt sạch, không cần dùng các loại hoá chất tẩy bẩn mạnh.
Tính chất cơ lý

- Có tính co giãn tốt
- Độ đàn hồi tốt, giãn và khôi phục hình dạng ban đầu tốt.
- Mềm mại, bền

- Ít nhàu
- Có thể tạo đường là gấp bằng nhiệt.
Màu sắc

- Màu tươi sáng, rực rỡ.
- Cảm quang: nhìn thấy luôn mới và đẹp.
- Bền màu: bền màu dưới tác dụng ánh sáng và các tác nhân khác.
- Nhuộm hoặc in hoa bằng thuốc nhuộm phân tán.
- Nhuộm được nhiều màu sắc, dải màu rộng.
- Nhuộm được ở nhiệt độ thấp, nhuộm ở áp suất thường.
Ứng dụng

Sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong nhiều mục đích:
- Thảm, trang trí nội thất ô tô, nhà

13
- Vải rèm, bọc đệm, ga gối
- Chỉ may, chỉ thêu
- Hàng không dệt
- Hàng may mặc: sản phẩm may mặc thông thường, đồ bơi, đồ thể thao, đồ lót.
I.4. SẢN PHẨM THƯƠNG MẠI
Thị trường sản phẩm PTT ngày càng mở rộng và nhu cầu sử dụng cũng
tăng nhanh chóng. Thống kê cho thấy năm 2006 hãng Degussa (Đức) có sản
lượng PDO (đi từ quá trình hydrat hóa acrolein) là 10.000 tấn/năm và cung cấp
cho thị trườ
ng Calorina (Mỹ) để sản xuất PTT bông nhồi. Hãng Shell tại
Louisiana (Mỹ) sản xuất khoảng 72.000 tấn/năm PDO (đi từ oxo hóa EO/EG)
cho thị trường PTT Canada chủ yếu sản xuất các mặt hàng thảm và quần áo.
Dupont với sản lượng 50.000 tấn/năm PDO (từ quá trình lên men ngô) cung
cấp cho thị trường Mỹ và trung Quốc để sản xuất PTT. [ theo tin Dupont]

Hình 24: Nhu cầu PTT trên thế giới và Châu Á
Các sản phẩ
m thương mại trên thị trường như: Corterra các loại, Espon
(espon stretch, espon cool ), Sorona (đi từ bột ngô), EDR (PTT stapen đồng
thể), ECL (PTT stapen đông thể có chức năng quản lý ẩm), ESR (PTT co giãn
lưỡng phần), ESH (PTT rỗng), ISOL- E (cấu trúc lõi vỏ). Các sản phẩm nói
trên có những chức năng khác nhau và đáp ứng trong các ứng dụng khác nhau
với những đặc tính mới: quản lý ẩm, làm mát và khô nhanh, chống tia tử ngoại
và tia gamma, chống vi khuẩn nấm mốc, tự làm sạch…



Nhu cầu PTT t
r
ên thế
g
iới Nhu cầu PTT ở Châu
Á

14
Quy trình sản xuất PTT Sorona đi từ ngô

1- Trong tương lai ngoài nguyên liệu là ngô còn có thể là những nguyên
liệu như lúa mì, cỏ và gạo cũng được sử dụng.
2- Tách triết đường từ nhân và tinh bột ngô, Các nhà khoa học cũng đang
nghiên cứu tách triết gluco từ thân cây ngô hay rơm rạ.
3- Quá trình lên nem: chuyển đường thành các monome. Gluco được đưa
vào thùng lên men có chưa khuẩn biến đổi gen E.coli, nước và các
khoáng chất. Vi khuẩn ăn đường và bài tiết ra các đơn phân tử PDO. Qua
quá trình chưng cất PDO được tách kh
ỏi nước và làm sạch, PDO lúc này
có dạng lỏng nhớt không màu trong xuốt.
4- Chuyển monome thành polyme: chất hóa học PDO là một dạng monome
được đưa đến nhà máy trộn lẫn và polyme hóa với chất có nguồn gốc từ
dầu mỏ là monome PTA (axit terephtalic). Polyme được tổng hợp thành
chuỗi dài sau đó được cắt thành các viên nhỏ.
5- Tạo ra xơ và vải: Các chip polyme được đưa đến nhà máy dệt để kéo
thành sợi. Từ sợi dệt thành vải và làm th
ảm.
I.5. PTT CHỨC NĂNG
1.5.1 PTT cool:
Có những đặc tính cũng giống PTT thường nhưng đặc trưng nổi bật của
PTT-COOL là tính quản lý ẩm với cấu trúc hình học sau :

Hình 25: Cấu trúc hình học của xơ PTT-COOL


15
Hỡnh 26 : Biu th kh nng hỳt m ca x PTT COOL so
vi x bông v x polyester
Xơ sợi PTT- COOL đợc sản xuất ra mặt hàng phục vụ cho quần áo thể thao;

vải dệt kim; áo khoác ngoài
1.5.2. PTT Stretch:
*Hỡnh nh mt ct ngang si PTT stretch








*Hỡnh nh si PTT stretch











*Mt s nghiờn cu nc ngoi
:
Quỏ trỡnh sn sut vi dt kim cú co gión v n hi cao t nguyờn
liu PPT. c bit hn, nghiờn cu ny liờn quan ti s kt hp ca cu trỳc
vi mi, iu kin v phng phỏp nhum hon tt sn xut loi vi ny.
Vic ng dng ca x PTT trong ngnh dt ang c phỏt trin. Ngi ta
mong mun to ra vi dt kim cú

n hi cao t PTT. Cu trỳc dt vi

16
truyền thống cũng như điều kiện và phương pháp nhuộm hoàn tất áp dụng cho
xơ sợi PET không áp dụng được với PTT. Người ta đã nhận thấy rằng: Có sự
khác biệt hơn khi xử lý dệt vải, phương pháp và điều kiện nhuộm hoàn tất để
đạt được sản phẩm PTT có độ co giãn, đàn hồi cao.
Tóm tắt Phát minh

Phát minh này liên quan đến Quá trình sản suất vải dệt kim có độ co giãn
và đàn hồi cao từ nguyên liệu PTT bao gồm:
A- Tạo ra sợi tectua có độ giãn đứt từ 30-60%, tốt nhất 35-55%. Theo các
bước như sau:
1- kéo sợi từ polyme PTT thành sợi có định hướng hoàn toàn
2- Tạo tectua sợi trong máy xoắn giả với tỉ lệ kéo 1,05-2,0. tốt nhất là 1,15-
1,5, và nhiệt độ xử lý là 50-200
o
C, tốt nhất là 130-180
o
C, dùng nhiệt tiếp
xúc hoặc không tiếp xúc.
B- Dệt vải trong máy dệt kim intermeshing trong khi đó chiều dài mũi kim
là 22cm/100 mũi – 26 cm/100 mũi.
C- Nấu vải theo quy trình sau:
1- Đưa vải vào máy nhuộm đã có nước ở 30 -40
o
C xử lý 12-15 phút
2- Bổ xung 0,5 -1,5% chất tẩy dầu
3- Nâng nhiệt tới 100
o

C với tốc độ nâng nhiệt 1-2,5
o
C/phút.
4- Xử lý trong thời gian 5-10 phút
D- Sấy vải
1- Trên máy sấy rung với tốc độ băng tải 13 -23 m/phút, ở nhiệt độ 88-
98
o
C với thời gian 52-62 giây, hoặc
2- Trên máy văng sấy với tốc độ 13 -23 m/phút, ở nhiệt độ 135- 145
o
C với
thời gian 52-62 giây
E- Nhuộm vải ở áp suất thường bằng thuốc nhuộm phân tán theo quy trình
tăng nhiệt như sau:
1- Gia nhiệt từ 25
o
C tới giới hạn trên 44-54
o
C với tốc độ 1-2,5
o
C/phút.
2- Gia nhiệt từ 44-54
o
C tới 55- 65
o
C với tốc độ 1-2,5
o
C/phút
3- Gia nhiệt từ 55- 65

o
C tới 105-115
o
C với tốc độ 1-2
o
C/phút
4- Giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 30-50 phút
F- Hoàn tất theo quy trình sau:
1- Làm lạnh tới 88- 98
o
C với tốc độ 1-2
o
C/phút

17
2- Cho chất khử vào để giặt trong khoảng thời gian 3-7 phút
3- Làm lạnh tới 55- 65
o
C với tốc độ 1-2,5
o
C/phút
4- Giặt vải ở nhiệt độ phòng 10-20 phút
5- Trung hòa bằng 0,25- 0,75% axit hữu cơ yếu
6- Nâng nhiệt tới 44-54
o
C với tốc độ 1-2,5
o
C/phút và giữ ở nhiệt độ này 5-
15 phút
7- Giặt vải ở nhiệt độ 34-44

o
C trong thời gian 5-10 phút
8- Ra vải
G- Sấy vải
1- Trên máy sấy rung với tốc độ băng tải 13 -23 m/phút, ở nhiệt độ 88-
98
o
C với thời gian 52-62 giây, hoặc
2- Trên máy văng sấy với tốc độ 13 -23 m/phút, ở nhiệt độ 135- 145
o
C với
thời gian 52-62 giây

Mô tả chi tiết của nghiên cứu

Việc quan trọng là PTT được kéo tectua trong máy tectua có xoắn giả với
tỉ lệ kéo 1,05-2, tốt nhất là 1,15 -1,5 và nhiệt độ xử lý là 50-200
o
C, tốt nhất là
130-180
o
C, dùng nhiệt tiếp xúc hoặc không tiếp xúc. Hơn nữa, vải được dệt
trong máy dệt kim intermeshing với chiều dài mũi kim là 22cm/100 mũi – 26
cm/100 mũi.
PTT có thể được dệt kim hoặc dệt thoi tạo ra nhiều cấu trúc vải khác
nhau. Khả năng ứng dụng của xơ sợi PTT gần giống với các xơ khác như PET
và Nylon.
PTT có thể được sử dụng để làm sợi ngang hoặc cả sợi dọc. Tính chất v
ải
phụ thuộc vào sức căng dệt và điều kiện hoàn tất, dựa trên những mục tiêu cụ

thể.
PTT có thể được ứng dụng trong dệt kim. Tính chất vải phụ thuộc vào
sức căng dệt và chiều dài mũi kim cũng như điều kiện hoàn tất. Ví dụ vải
interlock đưa ra dưới đây:
Mỗi loại vải có những đặc tính kĩ thuật và phươ
ng pháp xử lý riêng, PTT
thể hiện đặc tính mềm mại, xốp và cảm giác sờ tay dễ chịu. Để đạt được điều
đó phải tính toán cho cấu trúc dệt phù hợp và phương pháp hoàn tất. Những
yếu tố đó là:

18
- Vải nên được thiết kế tính đến độ co của xơ PTT. Xơ tectua PTT sẽ có
độ co hơn 40% ở 100
o
C (duỗi xơ) và đặt độ co cho xơ 0-40%. Sự co này sẽ xảy
ra khi vải được hoàn tất và nhuộm, điều đó phải tính đến trong thiết kế dệt.
Những đặc tính mong muốn sẽ không có được khi không tính đến độ co này.
Ví dụ: nếu vải dệt kim có độ co 40% và vải được hoàn tất mà không giãn khổ,
vải sẽ chết và trở nên cứng.
- Nếu sức căng vải dệt kim và dệt thoi quá cao, sẽ
gây ra quá co trong
vải. ở một vài cấu trúc xơ sẽ khóa lẫn vào nhau và không thể giãn ra được.
- Nhiệt độ vượt quá 140
o
C cũng nên thận trọng và có thể làm mất đi
những tính chất lâu dài trong xơ PTT trên sản phẩm vải.
- Nhiệt độ nhuộm không nên quá 140
o
C. Nhìn chung 110
o

C là thích hợp
nhất. Xơ pha PTT và PET có thể cần nhiệt độ cao hơn một chút.
- Phải chú ý trong khi nhuộm không để vải bị căng quá. Máy nhuộm
Jet có xu hướng tạo ra ít sự phá hủy vòng sợi
Cấu trúc interlock là cách tốt nhất để đạt được độ co giãn và cảm giác sờ
tay mềm mại cho vải PTT. Vải interlock được thiết kế với 70/30 DTY. DTY
bản thân có độ co 44% trong nước sôi. Độ bền 3 g/D và độ giãn đứt 35%.
Một số
máy dệt kim được sử dụng đó là : A32, 28, 24cut. Máy 28 cut dệt
vải có độ mềm mại nhất với sức căng dệt bình thường. Điều lưu ý đặc biệt đối
với chiều dài kim xuyên vào vải (không phải chiều dài bước kim). Khi tăng
kích thước này vải tạo ra mềm hơn.
Có rất ít các thông số dệt kim có thể thay đổi. Loại sơi DTY thực chất
quyết định tính chất cuối cùng củ
a vải.
PTT sử dụng thuốc nhuộm phân tán giống như PET. Cần thiết có chất tải
để cho quá trình ngấm thuốc nhuộm vào vải PET được tốt, nhưng chất tải
không cần thiết cho việc nhuộm PTT. Và cũng không cần nhiệt độ quá cao và
áp suất cao.
Tốc độ nhuộm PTT với thuốc nhuộm phân tán tương tự như PET, mặc
dù nhiệt độ nhuộm PTT chỉ 100
o
C so với nhiệt độ 130 -140
o
C khi nhuộm PET.
Phân tử thuốc nhuộm có nhiều kích cỡ khác nhau. Phân tử thuốc nhuộm
lớn hơn sẽ cần phải có năng lượng lớn hơn để có thể đi sâu vào trong xơ sợi.
Trên đây là những điều kiện đối với thuốc nhuộm năng lượng thấp. Thuốc
nhuộm năng lượng cao hay trung bình có thể cần tăng thêm 10
o

C để đạt được
mức độ thâm nhập tốt hơn vào trong xơ PTT.

19
Lượng sử dụng của thuốc nhuộm phân tán để nhuộm được các cường độ
màu khác nhau cũng tính toán theo nồng độ % so với nguyên liệu. Khuyến cáo
sử dụng nhiệt độ 100-110
o
C. Nhiệt độ trên 110
o
C cũng sẽ không có được sự tận
trích cao hơn. Nhiệt độ cao hơn sẽ không làm quá trình thâm nhập thuốc nhuộm
nhanh hơn. Có 2 điểm uốn đó là ở nhiệt độ 80
o
C và 95
o
C.
Quá trình nhuộm có thể bắt đầu ở nhiệt độ thường, tăng dần với tốc độ
3
o
C/ phút tới nhiệt độ nhuộm yêu cầu và duy trì ở nhiệt độ nhuộm 20 - 40 phút.
Sau khi nhuộm vải được giặt sạch tới khi không còn thuốc nhuộm dư trên bề
mặt để đạt được độ bền màu. Quá trình giặt khử rất quan trọng (xem dưới đây),
đặc biệt đối với những thuốc nhuộm khi không nắm bắt được bản chất tương
tác với xơ PTT.
Độ pH 7 có thể áp dụ
ng cho tất cả các thuốc nhuộm phân tán. Để điều
chỉnh pH đảm bảo sự ổn định của dung dịch nhuộm có thể sử dụng axit acetic
hoặc kết hợp muối natri axetat tạo độ pH axit. Tốc độ nâng nhiệt của quá trình
nhuộm khuyến cáo nên tăng từ 5-10

o
C/ phút đối với nhiệt độ dưới 70
o
C; 3-
5
o
C/phút đối với 70-80
o
C; 1-2
o
C/phút từ 80-100
o
C với thuốc nhuộm năng
lượng thấp và 80-110
o
C với nhóm thuốc nhuộm năng lượng trung bình, cao.
Nhiệt độ nhuộm khuyến cáo cho PTT với thuốc nhuộm phân tán năng
lượng thấp là 100
o
C, cho thuốc nhuộm năng lượng cao và trung bình là 110
o
C.
Nhiệt độ thấp hơn 100
o
C sẽ cho hiệu quả tận trích kém; nhiệt độ trên 110
o
C sẽ
không làm tăng hiệu quả tận trích. Có 2 khoảng nhiệt độ tạo ra sự tận trích
thuốc nhuộm đáng kể là 70-80
o

C và 95-100
o
C. Ở nhiệt độ dưới 60
o
C thuốc
nhuộm chỉ hấp thụ một lượng nhỏ trên bề mặt xơ sợi.
Giá trị pH 7 được khuyến cáo cho nhuộm PTT bằng thuốc nhuộm phân
tán. Hầu hết dung dịch của các thuốc nhuộm phân tán trong khoảng pH từ 4-9
đều có độ ổn định tốt, nên không cần điều chỉnh pH cho nhuộm PTT. Thậm chí
khi độ pH kém ổn định ở nhiệt độ nhuộm cao cũng không cần phải
điều chỉnh
độ pH, vì PTT có khả năng nhuộm nhiệt độ thấp.
Những chất trợ trong dung dịch nhuộm bao gồm:
- Chất phân tán.
- Chất bôi trơn.
- Chất càng hóa.
- Chống tạo bọt/ khử bọt.
- Chất đều màu.

20
Việc sử dụng những chất này phụ thuộc vào máy nhuộm, chất lượng
nước, đặc tính thuốc nhuộm, và yêu cầu về chất lượng sản phẩm. Chỉ sử dụng
nếu cần thiết.
Độ bền màu với giặt của PTT có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi quá trình
giặt khử, được đưa ra dưới đây. Nhìn chung quá trình giặt khử để đả
m bảo cho
thuốc nhuộm không bị dây màu ra những loại xơ sợi khác. Điều này cũng
chứng minh một điều: nhuộm nhiệt độ thấp hơn không dễ dàng. Tuy nhiên rất
nhiều thuốc nhuộm có mức độ tan và cân bằng khác nhau ở nhiệt độ 100
o

C và
130
o
C. Quá trình giặt khử là cách tốt nhất để đảm bảo rằng những hạt thuốc
nhuộm nhỏ bé không thể tách ra khỏi mặt PTT.
Chất hóa học thông dụng được dùng để giặt khử là:
- Xút (natrihidroxit) và Hydro (Natrihydrosunfit)
Mặt khác, quá trình giặt khử có thể làm giảm cường độ màu của vải.
Độ bền màu giặt của vải dệt thoi màu đen trước khi giặt khử mức độ dây
màu trên vải đa xơ
như sau:
Biến màu Acetate Cotton Nylon Polyester Acrylic Wool
4-5 3 5 2-3 4-5 5 4
Độ bền màu giặt của vải dệt thoi màu đen sau khi giặt khử mức độ dây
màu trên vải đa xơ như sau:
Biến màu Acetate Cotton Nylon Polyester Acrylic Wool
5 4 5 4 5 5 5
(cấp 5 là tốt nhất , 1 là kém nhất)
Quá trình hoàn tất được chia thành các bước sau:
1.Giặt hay “giặt trước” để xử lý làm sạch các chất dầu khi dệt và kéo sợi. Quy
trình tiền xử lý thường được thực hiện trong máy nhuộm và có lợi cho sự đều
màu nhuộm sau này.
2.Định hình trước: Vải có thể được định hình nhiệt trước khi nhuộm. Điều này
cần thiết đối với một số loại vải
để đạt được những đặc tính cao cấp của sản
phẩm. Đây là bước tốn kém để thực hiện và vì thế nhiều nhà sản xuất không
cần thiết áp dụng

21
3.Nhuộm vải. Trong bước này, các hóa chất, thuốc nhuộm được đưa vào thực

hiện nhuộm
4.Định hình nhiệt. Bình thường vải được định hình sau nhuộm, giúp xóa các
vết nhăn trên vải cũng như định hình khổ vải và những tính chất của vải.
Quá trình giặt trước nhuộm có thể được thực hiện nếu như vải không
được tiền xử lý. Việc lựa chọn các chất hóa h
ọc sử dụng phụ thuộc vào mức độ
cần làm sạch của vải. Một loại chất làm sạch hiệu quả là 0,5% Actisol. Và hiệu
quả tốt hơn với 0,05% Jeffsol (propylen cacbonat).
Quy trình nhuộm hoàn tất sau là quy trình minh họa áp dụng cho vải co
giãn interlock. Máy nhuộm được sử dụng là máy Jet kiểu ống hoặc cigar.

22






Bước Mô tả
1 Cấp nước vào máy nhuộm ở 38
o
C
2 Đưa vải vào máy
3 Cấp 5% Actisol (để giặt vải)
4 Chạy máy 20 phút
5 Giặt nước 15 phút
6 Nâng nhiệt tới 49
o
C ở tốc độ nâng nhiệt 1,7
o

C/phút
7 Cấp các hóa chất vào dung dịch nhuộm. Bao gồm: 1% chất đệm (để
duy trì pH 7) và 3% Dyol 2447(Boehme Filatex) –chất phân tán đều
màu (khoảng 5 phút).
8 Cấp dung dịch thuốc nhuộm đã pha vào máy. Trường hợp này là:
0,092% Foron Blue S-BGL, 0,004 Foron Red RD-BR, và 0,06%
Intrasin Orange 2 GR
9 Nâng nhiệt tới 60
o
C với tốc độ 1,7
o
C/ phút
10 Nâng nhiệt tới 110
o
C với tốc độ 1
o
C/phút
11 Chạy máy ở nhiệt độ này trong thời gian 40 phút
12 Làm lạnh tới 82
o
C với tốc độ 1
o
C/phút
13 Cấp các hóa chất cho quá trình giặt khử: Đó là xút và natrihydrosulfit
14 Chạy máy ở nhiệt độ 82
o
C trong 5 phút
15 Làm lạnh tới 60
o
C ở tốc độ 1,7

o
C/phút
16 Giặt 15 phút. Giặt sạch
17 Cấp 0,5% axit axetic
18 Nâng nhiệt tới 50
o
C với tốc độ 1,7
o
C/phút
19 Chạy ở nhiệt độ này trong 10 phút
20 Giặt ở 38
o
C trong 10 phút
21 Ra vải

23
II. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DỆT VẢI:
Bảng 1: Thông số kỹ thuật về nguyên liệu sơi PTT strech 75D/32F
TT
Chỉ tiêu Phương pháp thử Kết quả
Độ nhỏ thực tế (Den) 75,84
Cv độ nhỏ (%) 0,29
1
Độ nhỏ
sợi
Sai lệch độ nhỏ (%)
ASTM D 1907:
2007
(lựa chọn 1)
+ 1,12

Độ bền trung bình (cN) 260,8
Cv độ bền (%) 2,13
Độ giãn đứt (%) 31,94
Cv độ giãn (%) 7,79
2
Độ bền
kéo đứt
từng sợi
Độ bền tương đối (cN/tex)
ASTM D 2256:
2002
30,95

*Nghiên cứu lựa chọn mẫu vải:
Căn cứ tài liệu lý thuyết dệt nói ở phần đầu, PTT-stretch là một loại sợi
có độ đàn hồi cao. Vì vậy khi thiết kế dệt cần lưu tâm đến những vấn đề sau:
- Chọn kiểu dệt.
- Đặt sức căng sợi trong quá trình dệt vải 100% PTT hoặc pha với Cotton.
- Chiều dài mũi kim.
- Tỷ lệ độ co vải trong quá trình xử lý 40 – 45%
Sau khi thống nhất với cán bộ k
ỹ thuật Công ty Dệt kim Đông Xuân, trên cơ
sở thiết bị dệt cho phép, chúng tôi tiến hành một số mẫu dệt thử nghiệm sau:

* Các mẫu thiết kế dệt cho sản xuất thử nghiệm:
1- Mẫu số 1

- Ký hiệu : TN52 - 09
- Máy dệt : Single jersey

24

+ Đường kính : 18 inches

+ Cấp máy : 24 E
+ Số tổ dệt : 54 tổ
+ Sức căng sợi : 4Gl
- Thiết kế công nghệ :
+ Kiểu dệt : Single fancy (lacoste hình thoi)
+ Sợi dệt : PTT 75d /32f
+ Bố trí kim cam :
* Cam : * Kim :







1 2 3 4 5 6

- Ghi chú :

Ký hiệu cam :

: Cam dệt

: Cam chập

: Cam nghỉ ( cam không dệt )

* Hình mô phỏng cấu trúc của vải:







1234