Đồ án nhuộm cvc 60 40

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN KỸ THUẬT DỆT MAY

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NHUỘM

ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG NHÀ MÁY NHUỘM
VẢI DỆT THOI TỪ SỢI CVC 60/40

SVTH : HOÀNG THỊ THẢO VY
GVHD : TH.S TRỊNH THỊ KIM HUỆ
MSSV : 2015115

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2023


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN KỸ THUẬT DỆT MAY

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NHUỘM

ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG NHÀ MÁY NHUỘM
VẢI DỆT THOI TỪ SỢI CVC 60/40

SVTH : HOÀNG THỊ THẢO VY
GVHD : TH.S TRỊNH THỊ KIM HUỆ
MSSV : 2015115

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2023


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong Bộ môn Kỹ thuật
Dệt may trong suốt thời gian qua đã luôn tận tâm trong việc giảng dạy và truyền đạt kiến
thức mới giúp em mở rộng tầm hiểu biết sâu sắc hơn về chuyên ngành của mình.
Đặc biệt em muốn gửi lời cảm ơn đến cô Th.S Trịnh Thị Kim Huệ đã dành thời
gian để hướng dẫn và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Em đã nỗ lực rất nhiều trong việc nghiên cứu và hoàn thành đồ án này. Nhưng kiến
thức về chuyên môn và kỹ năng thực hành thực tế chưa nhiều nên không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp, nhận xét của thầy cơ để em có
thêm những định hướng, kinh nghiệm quý báu và hoàn thiện hơn đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thị Thảo Vy

i


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây ngành Dệt may Việt Nam đã có những bước phát triển
mạnh mẽ và ngày càng đóng vai trị quan trọng trong sự tăng trưởng của nền kinh tế.
Dệt may ln là ngành có kim ngạch xuất khẩu cao và chủ lực, chiếm 12-16% tổng kim
ngạch xuất khẩu của cả nước. Sau hơn 10 năm gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới
(WTO), kim ngạch xuất khẩu hàng của ngành Dệt may Việt Nam tăng lên hơn 4 lần.
Năm 2021, kim ngạch xuất khẩu toàn ngành Dệt may đạt 40,3 tỷ USD, tăng 15,2% so
với năm 2020. Năm 2022 ngành dệt may vẫn thu được kết quả tích cực khi đạt mức 44

tỷ USD, tăng khoảng 10% so với năm 2021. Tuy nhiên đến cuối năm 2022, trước tình
hình kinh tế-chính trị thế giới gặp các vấn đề như: Chiến tranh Nga – Ukraine vẫn căng
thẳng, tăng trưởng kinh tế suy giảm, lạm phát tăng cao do đại dịch Covid 19,... đã làm
cho giá trị xuất khẩu hàng may mặc trong quý I/2023 giảm 18.0% so với cùng kỳ năm
trước. Một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng suy giảm đáng kể trên là do Việt
Nam đi chậm hơn so với các đối thủ trên thế giới như Bangladesh hay Trung Quốc về
sản xuất theo xu hướng bền vững và bảo vệ môi trường, thêm vào đó là sự khó khăn với
những thiệt hại do đại dịch Covid-19 khiến cho Việt Nam rơi vào tình trạng sản xuất bị
trì trệ, ảnh hưởng rất lớn đến nền kinh tế nói chung và lực lượng lao động của ngành Dệt
may trong nước nói riêng.
Ngành nhuộm ln có một tầm ảnh hưởng lớn đến mơi trường, các vấn đề liên
quan đến bảo vệ môi trường trong ngành này đã trở thành một trong những ưu tiên hàng
đầu. Thêm vào đó, trong tất cả các nguồn nguyên liệu thì sợi CVC là loại sợi rất phổ
biến trong ngành Dệt may. Đặc biệt với sự kết hợp Cotton/Polyester đã làm giảm đáng
kể chi phí sản xuất so với việc sử dụng Cotton 100%. Đây là vấn đề quan trọng để cải
thiện tình hình kinh tế chung của cả nước cũng như trong ngành Dệt may hiện nay. Vì
thế, em chọn đề tài “ Xây dựng nhà máy nhuộm vải dệt thoi từ sợi CVC 60/40” với
mong muốn cải thiện quá trình nhuộm vải CVC, tạo ra sản phẩm bền vững với chất
lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của thị trường và người tiêu dùng với
chi phí rẻ hơn cũng như giảm thiểu tác động tiêu cực đối với mơi trường. Từ đó, giải
quyết được phần nào khó khăn của ngành Dệt may hiện nay cũng như cải thiện nền kinh
tế của cả nước.

ii


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Giới thiệu về thị trường vải CVC cũng như các tính chất của vải dệt thoi và nguyên
vật liệu để làm cơ sở lựa chọn công nghệ và thiết bị.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ CƠNG NGHỆ
Tìm hiểu về các cơng nghệ tiền xử lí trước nhuộm, từ đó lựa chọn quy trình sản
xuất tối ưu nhất.
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VỀ THIẾT BỊ, HĨA CHẤT, LÊN
PHƯƠNG ÁN MẶT BẰNG
Tính tốn thiết bị sử dụng, lượng hóa chất và lượng điện tiêu hao trong 1 năm.
Từ đó bố trí mặt bằng phù hợp với các máy móc hiện có.
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ I
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................... II
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN .................................................................................................... III
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... VII
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... VIII
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ..................................................... 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƯỜNG VẢI CVC ..................................................................... 1
1.2. TỔNG QUAN VỀ VẢI DỆT THOI ................................................................................... 1
1.2.1. Khái niệm ........................................................................................................... 1
1.2.2. Tính chất của vải dệt thoi ................................................................................... 2
1.2.3. Ứng dụng của vải dệt thoi .................................................................................. 2
1.3. NGUYÊN VẬT LIỆU..................................................................................................... 3
1.3.1. Chất liệu.............................................................................................................. 3
1.3.2. Vật liệu ............................................................................................................... 3
1.3.2.1. Cotton ........................................................................................................... 3
1.3.2.2 Polyester ........................................................................................................ 6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ ........................... 8

2.1. CÔNG NGHỆ TIỀN XỬ LÝ VẢI CVC 60/40 .................................................................. 8
2.1.1. Kiểm tra vải mộc ................................................................................................ 8
2.1.2. Đốt lông .............................................................................................................. 8
2.1.3. Giũ hồ ................................................................................................................. 9
2.1.4. Nấu tẩy.............................................................................................................. 10
2.1.5. Giặt ................................................................................................................... 10
2.1.6. Định hình .......................................................................................................... 11
2.2. NHUỘM VẢI DỆT THOI CVC 60/40 .......................................................................... 11
2.2.1. Các loại thuốc nhuộm sử dụng ......................................................................... 11
2.2.1.1. Thuốc nhuộm hoạt tính .............................................................................. 11
2.2.1.2. Thuốc nhuộm phân tán ............................................................................... 12
iv


2.2.2. Phương pháp nhuộm ......................................................................................... 14
2.3. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ........................................................................ 14
2.3.1.2. Máy khuấy từ gia nhiệt HS-12 của hãng JOANLAB ................................ 16
2.3.1.3. Máy nhuộm mẫu XHSD-12 của hãng SUNWIN ....................................... 17
2.3.1.4. Tủ sấy chân không DZ-3AIV của hãng TAISITELAB/ USA ................... 19
2.3.1.5. Máy đo màu quang phổ UV-VIS ( UV-1500 ) hãng MACYLAB ............. 20
2.3.1.6. Tủ so màu P60+ của hãng TILO ................................................................ 21
2.3.2. Thiết bị trong xưởng sản xuất .......................................................................... 23
2.3.2.1. Máy kiểm tra vải ST-FIM 180 của hãng SUNTECH ................................ 23
2.3.2.2. Máy đốt lông-giũ hồ PK-G-1 của hãng POONG KWANG ....................... 24
2.3.2.3. Máy nấu tẩy- giặt TO-XGP-1000 của hãng TLJ ........................................ 26
2.3.2.4. Máy chống co và định hình vải ES-3800 SK của hãng ESSY ................... 27
2.3.2.5. Máy nhuộm Jet HTHP SVA 300 của hãng SUNSKY ............................... 29
2.4. CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ............................................................................................ 32
2.4.1. Cơng nghệ giũ hồ.............................................................................................. 32
2.4.2. Công nghệ nấu tẩy ............................................................................................ 32

2.4.3. Công nghệ nhuộm............................................................................................. 34
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VỀ THIẾT BỊ, HÓA CHẤT, LÊN
PHƯƠNG ÁN MẶT BẰNG ........................................................................................ 40
3.1. CƠ SỞ THIẾT KẾ ....................................................................................................... 40
3.1.1. Chế độ làm việc ................................................................................................ 40
3.1.2. Kế hoạch sản xuất mặt hàng ............................................................................. 41
3.2. TÍNH SỐ LƯỢNG MÁY CẦN SỬ DỤNG........................................................................ 42
3.2.1. Số lượng máy trong phịng thí nghiệm ............................................................. 43
3.2.2. Số lượng máy trong xưởng sản xuất................................................................. 43
3.2.2.1. Máy kiểm tra vải ST-FIM 180 của hãng SUNTECH ................................ 43
3.2.2.2. Máy đốt lông- giũ hồ PK-G-1 của hãng POONG KWANG ...................... 43
3.2.2.3. Máy nấu tẩy- giặt TO-XGP-1000 của hãng TLJ ........................................ 44
3.2.2.4. Máy chống co và định hình vải ES-3800 SK của hãng ESSY ................... 44
3.2.2.5. Máy nhuộm Jet HTHP SVA 300 của hãng SUNSKY ............................... 44
3.3. TÍNH LƯỢNG HĨA CHẤT, ĐIỆN, NƯỚC TIÊU HAO ...................................................... 45
v


3.3.1. Tính lượng hóa chất tiêu hao ............................................................................ 45
3.3.2. Tính lượng điện năng sử dụng .......................................................................... 47
3.4. BỐ TRÍ MẶT BẰNG ................................................................................................... 48
3.4.1. Yêu cầu về thiết kế và bố trí mặt bằng nhà xưởng ........................................... 48
3.4.2. Yêu cầu về chọn địa điểm xây dựng ................................................................ 50
3.4.3. Diện tích kho mộc và kho thành phẩm cần sử dụng ........................................ 50
3.4.4. Thiết kế thiết bị xưởng sản xuất ....................................................................... 52
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ........................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 55

vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Cấu trúc vải dệt thoi ....................................................................................... 2
Hình 1. 2: Cấu trúc khơng gian của Cotton ..................................................................... 4
Hình 1. 3: Cấu trúc của Cotton ........................................................................................ 4
Hình 1. 4: Mặt cắt dọc và ngang của Cotton ................................................................... 5
Hình 1. 5: Cơng thức cấu tạo của Polyester .................................................................... 6
Hình 1. 6: Mơ hình cấu trúc xơ Polyester........................................................................ 6
Hình 1. 7: Cấu trúc mặt cắt dọc xơ Polyester .................................................................. 7
Hình 2. 1: Mặt vải trước và sau đốt lơng ......................................................................... 9
Hình 2. 2: Cân phân tích PR224 của hãng OHAUS-MỸ ........................................... 15
Hình 2. 3: Máy khuấy từ gia nhiệt HS-12 của hãng JOANLAB .................................. 16
Hình 2. 4: Máy nhuộm mẫu XHSD-12 của hãng SUNWIN ......................................... 17
Hình 2. 5: Tủ sấy chân không DZ-3AIV của hãng TAISITELAB/ USA ..................... 19
Hình 2. 6: Máy đo màu quang phổ UV-VIS ( UV-1500 ) hãng MACYLAB ............... 20
Hình 2. 7: Tủ so màu P60+ của hãng TILO .................................................................. 21
Hình 2. 8: Máy kiểm tra vải ST-FIM 180 của hãng SUNTECH................................... 23
Hình 2. 9: Sơ đồ cấu táo máy kiểm tra vải ST-FIM 180 của hãng SUNTECH ............ 23
Hình 2. 10: Máy đốt lơng-giũ hồ PK-G-1 của hãng POONG KWANG ....................... 24
Hình 2. 11: Sơ đồ máy đốt lông-giũ hồ PK-G-1 của hãng POONG KWANG ............. 25
Hình 2. 12: Máy nấu tẩy- giặt TO-XGP-1000 của hãng TLJ ........................................ 26
Hình 2. 13: Cấu tạo máy nấu tẩy- giặt TO-XGP-1000 của hãng TLJ ........................... 26
Hình 2. 14: Máy chống co và định hình vải ES-3800 SK của hãng ESSY ................... 28
Hình 2. 15: Cấu tạo máy chống co và định hình vải ES-3800 SK của hãng ESSY ...... 28
Hình 2. 16: Máy nhuộm Jet HTHP SVA 300 của hãng SUNSKY ............................... 29
Hình 2. 17: Cấu tạo máy nhuộm Jet HTHP SVA 300 của hãng SUNSKY .................. 30
Hình 2. 18: Sơ đồ cơng nghệ nấu tẩy ............................................................................ 33
Hình 2. 19: Sơ đồ cơng nghệ nhuộm phân tán .............................................................. 36
Hình 3. 1: Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà xưởng ................................................................. 53

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1: Thông số mặt hàng vải dệt thoi Cotton/Polyester 60/40 ................................ 3
Bảng 2. 1: Cân phân tích PR224 của hãng OHAUS-MỸ ........................................... 15
Bảng 2. 2: Thông số kỹ thuật máy khuấy từ gia nhiệt HS-12 của hãng JOANLAB .... 17
Bảng 2. 3: Thông số kỹ thuật máy nhuộm mẫu XHSD-12 của hãng SUNWIN ........... 18
Bảng 2. 4: Thông số kỹ thuật tủ sấy chân không DZ-3AIV của hãng TAISITELAB /
USA. .............................................................................................................................. 19
Bảng 2. 5: Thông số kỹ thuật máy đo màu quang phổ UV-VIS ( UV-1500 ) hãng
MACYLAB ................................................................................................................... 21
Bảng 2. 6: Thông số kỹ thuật tủ so màu P60+ của hãng TILO ..................................... 22
Bảng 2. 7: Thông số kỹ thuật máy kiểm tra vải ST-FIM 180 của hãng SUNTECH .... 24
Bảng 2. 8: Thông số kỹ thuật máy đốt lông-giũ hồ PK-G-1 của hãng POONG
KWANG........................................................................................................................25
Bảng 2. 9: Thông số kỹ thuật máy nấu tẩy- giặt TO-XGP-1000 của hãng TLJ ............ 27
Bảng 2. 10: Thông số kỹ thuật máy chống co và định hình vải ES-3800 SK của hãng
ESSY ............................................................................................................................. 29
Bảng 2. 11: Thông số kỹ thuật nhuộm Jet HTHP SVA 300 của hãng SUNSKY ......... 31
Bảng 2. 12: Đơn công nghệ giũ hồ ................................................................................ 32
Bảng 2. 13: Đơn công nghệ nấu tẩy .............................................................................. 32
Bảng 2. 14: Quy trình nấu tẩy ....................................................................................... 33
Bảng 2. 15: Quy trình giặt ............................................................................................. 34
Bảng 2. 16: Đơn cơng nghệ nhuộm ............................................................................... 35
Bảng 2. 17: Quy trình nhuộm phân tán ......................................................................... 37
Bảng 2. 18: Quy trình nhuộm hoạt tính ......................................................................... 38
Bảng 3. 1: Bảng phân phối mặt hàng sản xuất của nhà máy ......................................... 41
Bảng 3. 2: Số máy cần sử dụng trong phịng thí nghiệm .............................................. 43
Bảng 3. 3: Số máy cần sử dụng trong phân xưởng........................................................ 45

Bảng 3. 4: Bảng tính tốn lượng hóa chất tiêu hao ....................................................... 46
Bảng 3. 5: Tổng điện năng tiêu thụ của các thiết bị trong xưởng ................................. 48
Bảng 3. 6: Bảng thống kê thiết bị nhà xưởng ................................................................ 52

viii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1. Tổng quan về thị trường vải CVC
Vải pha CVC vẫn rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong ngành Dệt may. Nó
được sử dụng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau, từ áo thun hàng ngày đến quần áo
công sở và thậm chí đồ thể thao. Vải CVC được sản xuất và xuất khẩu từ nhiều quốc gia
trên toàn thế giới. Các quốc gia như Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh, Việt Nam và
Indonesia là các trung tâm sản xuất lớn cho các loại vải này. Bởi việc tận dụng độ bền
kéo, khả năng chống mài mịn và độ ổn định kích thước của Polyester, cũng như khả
năng hút nước, hấp thụ nước và sự thoải mái khi mặc của Cotton. Riêng Cotton và
Polyester cũng có một số nhược điểm. Cotton dễ nhăn và ngược lại Polyester cứng và
có xu hướng vón cục. Bằng cách kết hợp sợi Cotton với sợi Polyester thì quần áo sẽ trở
nên bền, ít bị nhăn hơn. Đây cũng là lý do tại sao nhiều quần áo công nhân và đồng phục
học sinh được làm từ vải CVC.
Hơn nữa, sợi Cotton là một loại sợi có nguồn gốc tự nhiên và sản xuất đắt hơn rất
nhiều so với sợi Polyester, khi pha Cotton với Polyester, các tấm vải được tạo ra với chi
phí ít hơn cho các nhà máy sản xuất hiện nay.
Vì vậy sự ra đời của chất liệu vải CVC hầu như có thể thay thế cho vải chất liệu
100% Cotton. Nó thừa hưởng ưu điểm của hai loại sợi và khắc phục được nhược điểm
cho nhau.
1.2. Tổng quan về vải dệt thoi
1.2.1. Khái niệm
Vải dệt thoi được cấu tạo từ hai hệ sợi: dọc và ngang.
Sợi dọc là sợi chạy dọc tấm vải. Sợi ngang nằm theo hướng vắt ngang sợi dọc.

Thường thì sợi dọc và sợi ngang thẳng góc với nhau.Vải dệt thoi có các loại cấu trúc
chính như sau:
Vân điểm: Sợi ngang lần lượt đi lên trên và xuống dưới sợi dọc. Khơng phân biệt
mặt phải hay mặt trái. Vải có cấu trúc chặt chẽ, độ bền cao.

1


Vân chéo: Mỗi sợi ngang lần lượt đi trên vài sợi dọc rồi đi dưới một hoặc vài sợi
dọc. Mặt vải có vân chéo. Cấu trúc vải lỏng lẻo hơn vân điểm.
Vân đoạn (satin): Cấu trúc dệt kết hợp hai loại trên. Vải có mặt phải mặt trái. Cấu
trúc lỏng lẻo hơn vân chéo. [3]

Hình 1. 1: Cấu trúc vải dệt thoi

1.2.2. Tính chất của vải dệt thoi
Vải có cấu trúc tương đối bền. Bề mặt vải khít. Hệ sợi dọc vng góc với hệ sợi
ngang. Độ dãn dọc và dãn ngang rất ít. Chỉ có thể co giãn ít theo hướng chéo nghiêng
giữa chiều sợi dọc và sợi ngang. Vải dệt thoi chỉ có thể dãn ngang hoặc dọc nếu được
thiết kể dệt với sự tham gia của sợi có tính co dãn như Spandex hay Lycra.
Vải khơng bị quăn mép, khơng bị tuột vịng. Có biên vải rõ ràng. [8], [9]
1.2.3. Ứng dụng của vải dệt thoi
Vải dệt thoi được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong cuộc sống. Phổ biến ở các ngành
như công nghiệp, sinh hoạt, may mặc, y tế, kỹ thuật.
Trong may mặc vải dệt thoi được dùng để làm quần áo mặc bên ngoài, đồ ngủ hay
thậm chí là đồ lót.
Trong sinh hoạt-dân dụng vải dệt thoi được ứng dụng nhiều để làm khăn trải bàn,
rèm cửa, thảm nhà, khăn lau, lều trại.
Trong y tế vải dệt thoi được dùng trong sản xuất những kim truyền, dụng cụ y khoa
hoặc cũng có thể là làm túi đeo tay để cố định xương. Bởi vì cấu trúc vải chặt chẽ, cho

2


nên vải dệt thoi được tin dùng trong nhiều trường hợp quan trọng. Nó cố định hình dáng
rất tốt và hơn nữa là độ co giãn ít.
Trong ngành cơng nghiệp kỹ thuật, vải dệt thoi được dùng rất nhiều. Ví dụ nó được
dùng làm lớp lót xe, buồm hoặc cùng có thể là vải chắn vải bảo vệ.
1.3. Nguyên vật liệu
1.3.1. Chất liệu
Bảng 1. 1: Thông số mặt hàng vải dệt thoi Cotton/Polyester 60/40

Tên

Thành phần

Kiểu dệt

Khổ vải (cm)

Khối lượng riêng
vải mộc (g/m2)

CVC

60% Cotton

Vân chéo 2/1

150

120

40% Polyester

1.3.2. Vật liệu
1.3.2.1. Cotton
Đặc điểm cấu tạo
Là polymer cellulose tuyến tính dài 5000nm và dày 0.8nm với monomer là
cellobiose, polymer bơng có khoảng 5000 đơn vị cellobiose (độ polymer hóa). Hệ thống
polymer có 65-70% phần tinh thể và 35-30% vơ định hình. Nhóm chức quan trọng nhất
là Hydroxyl (OH), có thể tồn tại ở dạng methylol (CH2OH). Khi CH2OH phân cực sẽ
tăng liên kết hydro giữa các nhóm (OH) của các polymer liền kề. Ngồi ra cịn có liên
kết Van der Walls nhưng khơng đáng kể. [7]

3


Hình 1. 2: Cấu trúc khơng gian của Cotton

Cấu trúc
Bơng có cấu trúc đa lớp dạng thớ gồm thành sơ cấp, thành thứ cấp và lõi.
Xơ bơng có hình dạng dẹt, giống ruy băng xoắn. Có khoảng 60 điểm xoắn/cm xơ
bông. Các điểm xoắn làm gia tăng ma sát giữa các xơ. Mặt cắt ngang xơ bông giống hạt
đậu hoặc hình quả thận.

Hình 1. 3: Cấu trúc của Cotton

Lớp biểu bì có màng mỏng chứa sáp và chất béo. Thành sơ cấp thành phần phi
cellulose và cellulose vơ định hình có các thớ sắp xếp thành các đường chéo. Thành thứ

cấp chỉ có cellulose tinh thể nên có cấu trúc trật tự cao, chặt chẽ và các thớ cellulose
nằm song song nhau. Lumen có lõi rỗng, chạy dọc chiều dài thân xơ bông. Là nơi chứa
chất dinh dưỡng nuôi xơ (dung dịch lỗng của protein, đường, khống, chất thải). Khi
chất dinh dưỡng bay hơi thì phần cịn lại tạo ra màu của xơ bông và với sự chênh lệch
áp suất với khí quyển nên xơ bị dẹt.[7]
4


Hình 1. 4: Mặt cắt dọc và ngang của Cotton

Tính chất
Độ bền cao nhờ cấu trúc có độ tinh thể cao. Khi ướt độ bền tăng 25%. Không thể
duỗi thẳng nên là nguyên liệu thô dễ nhàu. Dẫn nhiệt tốt, mát khi mặc. Hút nước nhưng
lâu khô (độ hồi ẩm tiêu chuẩn = 8.5%).
Dễ bị dơ do bề mặt sợi gồ ghề và co khi giặt. Dễ bị hư hại bởi nấm mốc vì thế tránh
lưu trữ nơi ẩm thấp. Bị ngả vàng và giảm bền khi tiếp xúc ánh sáng mặt trời đủ lâu. Cực
kỳ dễ bắt cháy và chống mài mịn khá kém.
Axit (nóng lỗng/đậm đặc nguội) làm giảm bền và dẫn đến phá hủy hoàn toàn (do
thủy phân polymer của bơng). Tương đối bền với kiềm lỗng. Trương nở trong xút ăn
da. Giặt được trong xà phòng nhiều lần mà khơng hư hỏng. Có hiệu quả cao trong môi
trường kiềm.
Ái lực tốt với thuốc nhuộm trực tiếp, hoạt tính, hồn ngun nhờ sự phân cực của
polymer và hệ thống polymer trong bông.
Dễ bị nấm mốc và bướm/nhậy tấn cơng. Tiếp xúc ánh sáng lâu cellulose bị thối
hóa. Có khả năng dẫn nhiệt tốt, chịu được nhiệt độ ủi cao (150oC không bị phá hủy).
Không phản ứng với các muối kim loại và không bị phá hủy bởi kiềm. [7]
Ứng dụng
Sử dụng để sản xuất thời trang cho trẻ sơ sinh, trẻ nhỏ và người lớn, quần áo chống
cháy, khăn mặt, khăn tắm, làm phần lót bên trong của các bộ vest sang trọng, lịch sự.
Sử dụng trong việc thiết kế, sản xuất ga/ khăn trải giường, vỏ gối, rèm cửa, tấm lót

ghế sofa, thảm. [26]

5


1.3.2.2 Polyester
Đặc điểm cấu tạo
Polyester thuộc nhóm polyme tổng hợp đa tụ từ axit terephthalic và ethylene
glycol. Sợi Polyester có cấu trúc mạch thẳng và có cấu tạo mạch phân tử giống nhau với
hệ số trùng hợp n trong khoảng 120 – 200. [7]

Hình 1. 5: Cơng thức cấu tạo của Polyester

Cấu trúc
Được cung cấp dạng filament, xơ ngắn hoặc bó xơ. Dọc thân xơ trơn láng, và xơ
có thể có hoặc khơng có chứa màu.
Xơ vi mảnh trong khoảng 0,3 dtex đến 1,0 dtex và xơ rỗng.
Xơ tiết diện biến đổi: hình tam giác, ba thùy hoặc sao năm góc để thay đổi độ bóng
và độ mềm. [3]

Hình 1. 6: Mơ hình cấu trúc xơ Polyester

6


Hình 1. 7: Cấu trúc mặt cắt dọc xơ Polyester

Tính chất
Tương đối chậm bắt lửa, bền vi sinh, khả năng chịu ánh sáng và thời tiết tốt (tốt
hơn PA 6.6 và thấp hơn PAN).

Nhiệt dẻo: mềm ở 230°C - 250°C, nóng chảy ở 256°C - 292°C, xơ bị co trong
khơng khí nóng và nước sơi, do đó hàng dệt may Polyester cần định hình nhiệt trước để
ổn định kích thước.
Chịu mài mịn tốt, chống nhăn tuyệt vời, ít biến dạng.
Kháng hóa chất đặc biệt tốt với axit. Sản phẩm dễ giặt, khơ nhanh, hấp thụ ẩm ít,
nhạy cảm một số kiềm, ái lực nhuộm thấp. [3]
Ứng dụng
Dùng trong may mặc, trang trí và vật liệu kỹ thuật.
Trong may mặc như áo blouses, đồ thể thao, áo sơ mi, đồ lót, cà vạt, áo mưa, đồ
tắm, quần áo bảo hộ, chỉ khâu, màn rèm cửa và vải bạt.
Trong vải kỹ thuật như làm vật liệu lọc, băng đĩa, dây thừng, vật liệu cách nhiệt,
mảnh lốp xe. Đặc biệt quan trọng khi pha với xơ cotton, len hay viscose. [3]

7


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ
2.1. Công nghệ tiền xử lý vải CVC 60/40
Tiền xử lý là giai đoạn tạo cho vật liệu những tính chất phù hợp để nhuộm. Được
tiến hành trước khi nhuộm vật liệu dệt. Mọi tiến trình nhuộm hầu như đều phải qua tiền
xử lý. Giai đoạn này có ý nghĩa quyết định chất lượng nhuộm. Giai đoạn chuẩn bị ảnh
hưởng tới 70% sự thành cơng của q trình nhuộm.[3]
Q trình này phần nhiều là xử lý hóa học trong mơi trường nước, do vậy nó cịn
ảnh hưởng tới vấn đề mơi trường, chi phí nước giặt. Nếu tiền xử lý không tốt sẽ dẫn đến
những khuyết tật không thể sửa trên thành phẩm như loang màu [3]. Vì thế để tối ưu hóa
q trình tiền xử lí, giảm chi phí và tác động đến môi trường, em sẽ lựa chọn các khâu
cơng nghệ tiền xử lí với vải CVC 60/40 mộc gồm có
Kiểm tra vải mộc → Đốt lơng → Giũ hồ → Nấu tẩy→ Giặt → Định hình
2.1.1. Kiểm tra vải mộc
Kiểm tra vải mộc nhằm mục đích quản lý chất lượng đồng thời đảm bảo các thông

số kĩ thuật của nguyên liệu đầu vào cho các công đoạn tiền xử lý tiếp theo .
Kiểm tra kho chứa vải mộc cần phải đảm bảo: đủ diện tích, có bục xếp ngun
liệu, khơ ráo, thơng thống, phịng chống cháy và nấm mốc.
Kiểm tra phân loại vải mộc bao gồm:
Kiểm tra chất lượng: nguồn nguyên liệu, khổ vải, mật độ sợi, lỗi dệt, xử lý vết bẩn
cục bộ để tránh lây sang sản phẩm khác.
Định lượng vải mộc: số mét vải, khối lượng vải mộc cần gia công. [11], [12]
2.1.2. Đốt lơng
Mục đích đốt lơng là làm sạch bề mặt vải nhằm đạt được bề mặt khơng có đầu xơ
nhơ ra. Giải pháp công nghệ là dùng nhiệt đốt sạch đầu xơ nhỏ trên mặt vải. Bề mặt sạch
thể hiện các tính chất như bộc lộ rõ kết cấu dệt trên bề mặt, giảm độ bắt bụi trong quá
trình sản xuất, tạo thuận lợi cho thuốc nhuộm được hấp phụ đồng đều lên mặt vải, giảm
xù lông do ma sát và hỗ trợ hồn tất chống vón cục bề mặt, đặc biệt với vải Polyester
hay vải Cotton/Polyester [3]
8


Hình 2. 1: Mặt vải trước và sau đốt lơng

Về mặt kỹ thuật, đốt lông là đốt sạch các xơ tuột khỏi cấu trúc sợi hoặc cấu trúc
vải, sợi lỏng lẻo không ràng buộc chắc chắn vào cấu trúc vải, đầu xơ nhô trên bề mặt sợi
vải. [3]
2.1.3. Giũ hồ
Hồ sợi dọc nhằm tăng độ bền cho sợi dọc, chịu được ứng suất căng dọc trong quá
trình dệt thoi như mở miệng vải, chịu mài mòn ma sát và giảm ma sát với go lược, sợi
ngang, ngăn chặn xù lông sợi dọc do ma sát. Khi sang nhuộm thì chất hồ lại cản trở các
quá trình ướt nên cần phải giũ hồ. Mục đích giũ hồ là loại bỏ chất hồ và chất trợ ra khỏi
vải.
Ngồi ra giũ hồ cịn tăng khả năng thấm hút của vải, tăng cường ái lực của vải đối
với hóa chất và thuốc nhuộm, làm cho vải có khả năng sẵn sàng đáp ứng cho các quá

trình xử lý tiếp theo.
Đối với vải CVC nên giũ hồ bằng enzym vì các phương pháp giũ hồ khác như bằng
axit hay chất oxy hóa sẽ làm suy yếu Cotton
Enzym là phức hữu cơ, chất xúc tác protein được hình thành bởi các sinh vật sống,
làm xúc tác cho các phản ứng hóa học trong các q trình sinh học. Một lượng nhỏ
enzyme có thể phân hủy một số lượng lớn các chất này tác động lên. Các enzyme thường
được đặt tên bởi các loại chất bị phân hủy trong phản ứng xúc tác nó. Amylase là enzyme
có tác dụng thủy phân trong tinh bột.
Ưu điểm: Khơng có thiệt hại đến sợi, tránh được việc sử dụng hóa chất oxy hóa
mạnh, khả năng phân hủy sinh học cao và không gây tổn hại đến môi trường

9


Hiệu quả của việc giũ hồ enzyme phụ thuộc vào việc kiểm soát chặt chẽ pH, nhiệt
độ, độ cứng của nước và chất hoạt động bề mặt. Hiệu quả của enzyme tối ưu ở nhiệt độ
40-75oC và có thể lên đến 100oC trong điều kiên đặc biệt.
Cần phải kiểm soát chặt chẽ pH, nhiệt độ, độ cứng của nước, lựa chọn chất điện ly
và chất hoạt động bề mặt là quan trọng để giũ hồ hiệu quả. Nếu giũ hồ khơng đảm bảo,
các vấn đề có thể phát sinh trong q trình nhuộm. Hậu quả giũ hồ khơng đầy đủ có thể
như độ đậm màu kém, giảm hấp thụ và độ trắng thấp. [3]
2.1.4. Nấu tẩy
Nấu là quá trình chuẩn bị cho tẩy trắng và nhuộm, đặc biệt là cho vật liệu Cotton,
nhằm loại bỏ tạp chất trong xơ. Là dùng hóa chất phá hủy các tạp chất trên vật liệu, phục
hồi và tăng tính thấm ngấm của vật liệu. Đây là quá trình quan trọng, quyết định chất
lượng sản phẩm.
Vết đốm đặc trưng của vải mộc là do tạp Cotton khơng được loại bỏ trong q
trình kéo sợi. Vì thế cần nấu Cotton hoặc vải pha Cotton như vải TC- CVC để loại bỏ
tạp chất, các chất khoáng, sáp và cải thiện sự hấp thụ thuốc nhuộm trong vải Cotton pha.
Nấu vải pha CVC cần lưu ý xem xét độ nhạy của mỗi xơ thành phần với hóa chất

và điều kiện quá trình như Cotton bền kiềm và giảm bền với axit trong khi Polyester
thủy phân trong môi trường kiềm nóng. [3]
2.1.5. Giặt
Trong ngành nhuộm, q trình làm sạch bằng nước (hoặc dung môi) được gọi là
giặt. Giặt là q trình trong đó chất bẩn được loại bỏ và chuyển vào mơi trường giặt ở
dạng hịa tan hay phân tán. Giặt là sự kết hợp các quả trình hóa học và vật lý. Trong
công nghiệp nhuộm, rất nhiều công đoạn cần giặt sau khi hồn thành tác động hóa học
chính. Ví dụ như sau ủ hồ sợi dọc, nấu tẩy đều cần giặt.
Giặt được thực hiện sau công đoạn nấu tẩy vải để loại trừ các tạp chất còn nằm lại
ở trên vải như những chất có nguồn gốc thiên nhiên (sáp, pectine) hoặc các hóa chất,
chất phụ trợ có trong dung dịch tiền xử lí như giũ hồ, nấu tẩy còn dư lại trên vải sau một
quá gia công nhất định. [3]

10


2.1.6. Định hình
Mục đích định hình là ổn định kích thước vải, xóa các nếp nhăn trên mặt vải do
quá trình sản xuất trước đó gây ra. Định hình đặc biệt hiệu quả trên vải chứa xơ nhiệt
dẻo. Polyester và polyamit là những xơ thuộc dạng này.
Những mặt hàng xơ nhiệt dẻo pha với xơ hút ẩm mạnh như Cotton cũng tiềm ẩn
nguy cơ co rút kích thước khi ướt. Định hình cũng là cách giảm hoặc giới hạn những
tính chất khơng mong muốn này. Sau định hình vải có kích thước ổn định và ngoại quan
đẹp hơn. [3]
2.2. Nhuộm vải dệt thoi CVC 60/40
Vải CVC được cấu tạo từ 2 loại xơ là Cotton và Polyester với các tính chất nhuộm
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. Do Polyester có tính kỵ nước
trong khi Cotton có đặc tính ưu nước nên thành phần Polyester ln được nhuộm trước
với hỗn hợp thuốc phân tán trong môi trường axit. Đối với Cotton thì có sự lựa chọn

thuốc nhuộm đa dạng hơn phụ thuộc vào màu mong muốn, các tính chất độ bền màu,
giá thành và máy móc sử dụng. Thành phần Cotton thường được nhuộm bằng nhiều lớp
thuốc nhuộm như hoạt tính, trực tiếp, hồn ngun, lưu huỳnh hoặc azo không tan. Trong
bản thiết kế này thuốc nhuộm hoạt tính được lựa chọn để nhuộm cho phần Cotton vì nó
có màu tươi sáng, có độ bền màu khá cao với xử lý ướt rất thích hợp cho hàng dệt
thoi.[1], [10]
2.2.1. Các loại thuốc nhuộm sử dụng
2.2.1.1. Thuốc nhuộm hoạt tính
Đặc điểm
Là những hợp chất màu mà trong phân tử của chúng có chứa các nhóm nguyên tử
có thể thực hiện mối liên kết hố trị với vật liệu. Có cấu tạo hóa học là S-R-T-X
S là nhóm tạo cho phân tử thuốc nhuộm có độ hồ tan cần thiết trong nước, thường
gặp các nhóm: -SO3Na, -COONa, -SO2CH3. Riêng thuốc nhuộm phân tán hoạt tính thì
phân tử của nó khơng có nhóm cho tính tan

11


R là phần mang màu của phân tử thuốc nhuộm
T-X là nhóm hoạt tính có cấu tạo khác nhau, được đưa vào các hệ thống mang màu
khác nhau
X là nguyên tử hay nhóm phản ứng, trong điều kiện nhuộm nó sẽ tách khỏi phân
tử thuốc nhuộm
T là nhóm mang nguyên tử hay nhóm phản ứng, nó làm nhiệm vụ liên kết giữa
thuốc nhuộm với xơ
Để phân loại thuốc nhuộm hoạt tính, người ta dùng các chỉ tiêu chính như theo cấu
tạo hố học (chủ yếu là theo nhóm phản ứng), theo cơ chế nhuộm là thế nucleophin hay
cộng nucleophin, theo cơng nghệ nhuộm như nhuộm nguội, nhuộm nóng (phương pháp
tận trích), nhuộm cuộn ủ (bán liên tục), nhuộm ngấm hấp hoặc gia nhiệt khô (phương
pháp liên tục) và theo mức độ giặt sạch phần thuốc nhuộm đã bị thủy phân.

Theo tính chất kỹ thuật có ba nhóm là nhóm nhuộm nguội, trong tên gọi có chữ M
hay chữ X, đa số thuộc về thuốc nhuộm điclotriazin, chúng có khả năng phản ứng cao,
phải nhuộm trong môi trường kiềm yếu và ở nhiệt độ thấp (25-30oC), nhóm nhuộm
nóng, trong tên gọi thường có chữ H, đa số thuộc về nhóm vinylsunfon, một số là thuốc
nhuộm monoclotriazin, pH=10-11, ở nhiệt độ 60oC và nhóm nhuộm nhiệt độ cao trong
tên gọi khơng có ký hiệu gì đặc biệt hoặc có chữ HT, đa số thuộc về nhóm
monoclotriazin, chúng có khả năng phản ứng thấp so với hai nhóm trên, nhuộm 70-90oC
trong mơi trường kiềm mạnh hơn. [2], [5], [6]
Tính chất
Có độ bền màu cao với gia cơng ướt, ma sát.
Có đủ gam màu, màu tươi và thuần sắc, công nghệ nhuộm đa dạng và không quá
phức tạp.
Được sử dụng để nhuộm và in hoa cho các vật liệu xenlulo, tơ tằm, len và vật liệu
từ xơ polyamit. [2], [5], [6]
2.2.1.2. Thuốc nhuộm phân tán
Đặc điểm
12


Là những hợp chất màu không tan trong nước do khơng chứa các nhóm cho tính
tan như -SO3Na, -COONa.
Chúng có độ hoà tan rất thấp trong nước và phải sử dụng ở dạng huyền phù hay
phân tán với kích thước hạt trong khoảng 0,2-2 µm, được dùng để nhuộm loại xơ nhân
tạo ghét nước.
Độ hoà tan của thuốc nhuộm phân tán trong nước rất thấp. Ở 25oC chỉ tiêu này của
đa số thuốc nhuộm chỉ vào khoảng 0,2-8 mg/l, ở 80oC độ hoà tan của chúng cũng chỉ
đạt tới 50-350 mg/l là tối đa.
Theo phân lớp kỹ thuật thuốc nhuộm phân tán có thể chia thành ba phân nhóm là
loại thơng thường và có thể điazo hố sau nhuộm, loại chứa trong phân tử nguyên tử
kim loại và loại phân tán hoạt tính có thể liên kết vơi xơ bằng liên kết hố trị.

Trong phân tử chứa các nhóm: -NH2, -NHR2, -NR1R2 , -OH, -OR (R có thể là gốc
alkyk, aryl, alkylhiđroxyl). [2], [5], [6]
Tính chất
Trung tính hoặc có tính bazơ yếu.
Có khối lượng phân tử khơng lớn (250-300), kích thước phân tử nhỏ và cấu tạo
không phức tạp.
Nhiệt độ nóng chảy của thuốc nhuộm tương đối cao (150-300oC).
Các hạt thuốc nhuộm có cấu trúc tinh thể (đơi khi là vơ định hình).
Cùng một thuốc nhuộm sẽ có độ bền màu khác nhau khi nhuộm cho các xơ khác
nhau.
Các dẫn xuất của aminoazobenzen chứa ít nhóm thế sẽ có độ bền màu với ánh sáng
trên xơ tổng hợp vào loại trung bình, cịn các thuốc nhuộm phân tán có gốc điazo, dẫn
xuất của nitrođiphenylamin và antraquinon thì có độ bền màu cao với ánh sáng.
Khi đưa vào phân từ thuốc nhuộm các nguyên tử halogen thì độ bền màu với ánh
sáng của thuốc nhuộm tăng lên.
Những thuốc nhuộm monoazo có cấu tạo đơn giản bắt đầu thăng hoa ở nhiệt độ
135-170oC.
13


Các thuốc nhuộm điazo có khối lượng phân tử lớn hơn nên bắt đầu thăng hoa ở
160-180oC. [2], [5], [6]
2.2.2. Phương pháp nhuộm
Trong bản thiết kế này mặt hàng sẽ được nhuộm bằng cặp thuốc nhuộm phân tán,
hoạt tính và dùng phương pháp tận trích thực hiện trên máy Jet. Đây là quy trình nhanh
1 bể 2 giai đoạn, phải thực hiện như vậy vì thuốc nhuộm phân tán gắn màu vào Polyester
trong mơi trường axit cịn thuốc nhuộm hoạt tính gắn màu vào Cotton trong mơi trường
kiềm. Khi nhuộm theo quy trình này có các ưu điểm như cho độ bền màu ướt cao, rút
ngắn thời gian nhuộm vì bỏ qua được một số lần cấp chất điện ly, giặt và tiết kiệm đáng
kể chi phí lao động, năng lượng và nước.

Để tạo được đồng màu giữa 2 loại xơ trong bản thiết kế này thuốc nhuộm phân tán
và thuốc nhuộm hoạt tính được tính ra % theo khối lượng của mỗi loại xơ. [1], [10]
2.3. Lựa chọn công nghệ và thiết bị
Hiện nay, trình độ về cơng nghệ nhuộm cũng như các trang thiết bị máy móc sản
xuất ở nước ta vẫn còn rất lạc hậu so với các nước khác trên thế giới, dẫn đến chất lượng
sản phẩm kém và phải nhập khẩu nhiều loại vải chất lượng cao. Sự kém hiện đại của
thiết bị cũng gây ra năng suất lao động thấp, hạn chế sự phát triển của ngành. Để cải
thiện tình hình, cần đảm bảo rằng thiết bị và công nghệ sản xuất phù hợp đáp ứng các
yêu cầu kỹ thuật, chất lượng, năng suất, giá thành và khơng gây ơ nhiễm mơi trường. Vì
vậy, từ việc phân tích tìm hiểu ngun liệu, các cơng nghệ và thuốc nhuộm, em sẽ lựa
chọn các thiết bị trong dây chuyền sản xuất vải như sau:
2.3.1. Thiết bị trong phịng thí nghiệm
2.3.1.1. Cân phân tích PR224 của hãng OHAUS-MỸ

14


Hình 2. 2: Cân phân tích PR224 của hãng OHAUS-MỸ

Đặc điểm, tính năng cơng dụng của máy
Cân phân tích PR224 với độ chính xác cao, mang lại hiệu suất lớn với mức giá
tiết kiệm.
Cổng kết nối RS232 giúp truyền dữ liệu dễ dàng, được trang bị màn hình có đèn
nền sáng dễ đọc và giao diện người dùng đơn giản, dễ vận hành.
Đĩa cân bằng thép khơng gỉ có thể tháo rời, lồng kính chắn gió mở được 2 bên
hơng và phía trên có thể tháo rời rất thuận tiện, móc cân tích hợp bên dưới nên giá
đỡ an tồn.
Ứng dụng rộng rãi như cân phần trăm, cân đếm số lượng trong các ngành dược
phẩm, thực phẩm, công nghiệp và nơng nghiệp, các cơng ty sản xuất, nhà máy, phịng
thí nghiệm, trung tâm nghiên cứu, bệnh viện, trường học và các viện đo lường kiểm

nghiệm.
Thông số kỹ thuật

Bảng 2. 1: Cân phân tích PR224 của hãng OHAUS-MỸ

15