NGHIÊN cứu một số TÍNH CHẤT của vải KHÔNG dệt DÙNG TRONG LĨNH vực y tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------------------------------

ĐINH THỊ NHÀN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẢI
KHÔNG DỆT DÙNG TRONG LĨNH VỰC Y TẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------------------------------

ĐINH THỊ NHÀN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẢI
KHÔNG DỆT DÙNG TRONG LĨNH VỰC Y TẾ

CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐÀO ANH TUẤN

Hà Nội - 2015


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

3


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy – TS. Đào Anh Tuấn đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, Cô phòng thí nghiệm Vật liệu Dệt,
Viện Dệt may Da giầy và Thời trang, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và phòng
thí nghiệm Viện Dệt may Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, Cô và bạn bè đồng nghiệp khoa
Công nghệ May - Trường Cao đẳng Công nghiệp - Dệt May TT Hà Nội đã tạo điều
kiện giúp đỡ để em hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng em xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè cùng lớp những người đã chia
sẻ, gánh vác công việc, tạo điều kiện giúp đỡ để em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tác giả
Đinh Thị Nhàn

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

4

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy - TS.
Đào Anh Tuấn. Kết quả nghiên cứu của luận văn được chính tác giả thực hiện tại
phòng thí nghiệm Vật liệu Dệt - Viện Dệt may Da giầy và Thời trang, Trường Đại
học Bách khoa Hà Nội và phòng thí nghiệm Viện Dệt may Hà Nội.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với nội dung của luận văn và đảm bảo
rằng không có sự sao chép từ các luận văn khác.
Hà Nội, ngày 14 tháng 4 năm 2015
Tác giả
Đinh Thị Nhàn

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

5


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Ý nghĩa

EDANA

European Disposables And Nonwovens Association

INDA

Association of the Nonwovens Fabrics Industry

SARS

Severe Acute Respiratory Syndrome

I SO

International Organization for Standardization

BS

British Standard- Tiêu chuẩn Anh

DIN

Tiêu chuẩn Đức

EN

Tiêu chuẩn Châu âu

MK1

Khăn vải bông

MK2

Khăn vải không dệt 1

MK3

Khăn vải không dệt 2

KL

Khối lượng

KL0

Khối lượng mẫu ban đầu

KL1

Khối lượng mẫu sau khi lau tay

LN

Lượng nước còn đọng lại trên tay

N

Newton - Đơn vị đo lực

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

6


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.2: Sơ đồ máy chải trục....................................................................................22
Hình 1.3: Sơ đồ trường chải.......................................................................................23
Hình 1.4: Sơ đồ tạo màng xơ bằng phương pháp khí động......................................24
Hình 1.5: Sơ đồ máy chải ly tâm................................................................................25
Hình 1.6: Sơ đồ phương pháp chải vuông góc..........................................................27
Hình 1.7 : Sơ đồ công nghệ máy HydroFormer một cấp...........................................34
Bảng 2.1: Các loại vải sử dụng làm thí nghiệm.........................................................53
Bảng 2.3: Bảng ghi kết quả thí nghiệm đo độ dày (mm) các mẫu khăn...................61
Bảng 2.4: Bảng ghi kết quả thí nghiệm xác định độ thấm hút nước A (%)..............63
Hình 2.1: Máy kéo vạn năng Testometric..................................................................66
Hình 2.2: Cắt mẫu đo độ bền xé.............................................................................66
Hình 2.3: Thiết bị xác định độ thoáng khí.................................................................68
Bảng 2.5: Bảng ghi kết quả thí nghiệm lượng nước lấy ra từ tay sau khi rửa tay....69
Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm đo độ dày (mm) các mẫu khăn.................................72
....................................................................................................................................72
Hình 3.2: Biểu đồ so sánh độ dày của các mẫu khăn................................................72
Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm cân khối lượng (g/m2) các mẫu khăn........................73
Bảng 3.4: Kết quả thí nghiệm độ thấm hút nước A (%) các mẫu khăn....................74
Bảng 3.5: Kết quả thí nghiệm độ bền kéo đứt các mẫu khăn....................................78
Hình 3.7: Đồ thị thể hiện độ bền kéo đứt dọc MK1..................................................79
Hình 3.8: Đồ thị thể hiện độ bền kéo đứt ngang MK1..............................................79
.........................................................................................................79
Hình 3.9: Đồ thị thể hiện độ bền kéo đứt dọc MK2..................................................79
Hình 3.10: Đồ thị thể hiện độ bền kéo đứt ngang MK2............................................80

.....................................................................................................................................80
Hình 3.11: Đồ thị thể hiện độ bền kéo đứt dọc của các mẫu khăn............................80
Hình 3.12: Biểu đồ so sánh độ bền kéo đứt ngang của các mẫu khăn..................80

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

7


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Bảng 3.6: Kết quả xác định độ bền xé của các mẫu khăn.........................................81
Hình 3.13: Đồ thị thể hiện độ bền xé dọc MK1.........................................................82
Hình 3.14: Đồ thị thể hiện độ bền xé ngang MK1.....................................................82
.....................................................................................................................................82
Hình 3.15: Đồ thị thể hiện độ bền xé dọc MK2.........................................................82
Hình 3.16: Đồ thị thể hiện độ bền xé ngang MK2 .................................................82
Hình 3.18: Biểu đồ so sánh độ bền xé ngang của các mẫu khăn...............................83
Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm xác định độ thoáng khí của các mẫu khăn................84
..................................................................................................................................84
Hình 3.19: Biểu đồ so sánh độ thoáng khí của các mẫu khăn...................................84

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

8


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

MỤC LỤC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO..................................................................................1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO..................................................................................2
..........................................................................................................................................54

.....................................................................................................................................58
.....................................................................................................................................58
....................................................................................................................................59
.....................................................................................................................................60
.....................................................................................................................................60
.....................................................................................................................................62
.....................................................................................................................................64
.....................................................................................................................................64
.....................................................................................................................................65
3.1.1. Kết quả xác định lượng nước lấy ra từ tay sau khi rửa tay.....................................71
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm xác định lượng nước lấy ra từ tay sau khi rửa tay ...........71

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

9


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

LỜI NÓI ĐẦU
Bệnh viện là môi trường nhạy cảm, dễ lây nhiễm khuẩn và lây nhiễm khuẩn
chéo vì thế để đảm bảo tính diệt khuẩn và an toàn vệ sinh được các bệnh viện đặc
biệt quan tâm.
Việc phát hiện, ngăn ngừa và kiểm soát nhiễm khuẩn bệnh viện có tầm quan
trọng hàng đầu vì các nhiễm khuẩn này làm bệnh nhân yếu hơn và thậm chí có thể
đưa tới tử vong, kéo dài thời gian điều trị, tăng chi phí nằm viện...

Các đường lây chuyền bệnh qua tiếp xúc trực tiếp bằng tay, tiếp xúc gián tiếp
qua các dụng cụ, qua không khí, qua đường truyền máu, qua đường hô hấp...
Các dịch vụ vệ sinh công nghiệp dành cho khu vực đặc biệt này sẽ làm việc
với tính chuyên nghiệp cao, cùng các loại bảo hộ lao động, hóa chất chuyên ngành
theo đúng tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn vệ sinh.
Theo nghiên cứu tại mỹ, Canada phương pháp vệ sinh bệnh viện mới thay
cho qui trình vệ sinh bệnh viện truyền thống đang áp dụng hiện nay là sử dụng khăn
lau bề mặt sử dụng một lần cho hầu hết các khoa điều trị nội trú tại bệnh viện, đặc
biệt ưu tiên cho các khu chăm sóc đặc biệt nguy cơ cao [18].
Tại Việt Nam quy chế chống nhiễm khuẩn bệnh viện lần đầu tiên được ban
hành vào năm 1997. Một trong những giám sát nhiễm khuẩn bệnh viện đầu tiên
năm 2001 được tiến hành trên 5396 bệnh nhân ở 11 bệnh viện đại diện toàn
quốc trong đó có 6 bệnh viện trung ương và 5 bệnh viện tỉnh. Đã phát hiện 369
bệnh nhân chiếm 6,8% nhiễm khuẩn bệnh viện. Năm 2005 bệnh viện Bạch Mai
giám sát tại 36 bệnh viện với 7541 bệnh nhân, kết quả cho thấy tỉ lệ nhiễm khuẩn
bệnh viện là 7,8%. Các nhiễm khuẩn bệnh viện thường gặp là: hô hấp 41,9%; vết
mổ 27,5%; tiết niệu 13,1%; tiêu hóa 10,3%; da và mô mềm 4,1%; nhiễm khuẩn
huyết 1,0%; nhiễm khuẩn khác 2,0% [17].
Tại một số bệnh viện ở Hà Nội như Bạch Mai, Việt Đức, Thanh Nhàn, lao và
bệnh phổi tỉ lệ nhiễm khuẩn bệnh viện hằng năm từ 3-7%, với 3 loại chính: nhiễm
trùng hô hấp, vết mổ và tiết niệu. Năm 2003 khi xảy ra dịch SARS tại Việt Nam, có
Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

10


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

37 nhân viên y tế đã nhiễm bệnh. Dịch cúm A (H1N1) làm cho hàng chục nhân viên
y tế nhiễm bệnh trong bệnh viện.[17]

Để làm giảm nguy cơ trên tổ chức y tế thế giới khuyến cáo rửa tay là biện
pháp rẻ tiền và hiệu quả nhất đề phòng nhiễm khuẩn bệnh viện, cần tăng cường
tuyên truyền tầm quan trọng của vệ sinh bàn tay cho mọi người trong bệnh viện,
trước hết là nhân viên y tế. Cung cấp đầy đủ phương tiện rửa tay cho nhân viên y tế
xà phòng, cồn sát khuẩn tay, khăn lau tay sử dụng một lần bằng vải không dệt.[17]
Nhận thức được tầm quan trọng của khăn lau tay sử dụng một lần bằng vải
không dệt và cũng nhận thấy rằng hiện nay trong các bệnh viện việc sử dụng khăn
lau nói chung và khăn lau tay bằng vải không dệt nói riêng đang được sử dụng phổ
biến. Tuy nhiên việc kiểm soát chất lượng của các loại khăn này chưa được tốt.
Chính vì vậy luận văn chọn đề tài “ Nghiên cứu một số tính chất của vải không
dệt dùng trong lĩnh vực y tế” với mong muốn đưa ra được những tính chất quan
trọng của khăn lau tay sử dụng một lần bằng vải không dệt dùng trong bệnh viện.
Để đạt được mục tiêu trên luận văn cần phải thực hiện theo các bước sau:
- Xác định các chỉ tiêu, tính chất của vải không dệt chức năng khăn lau tay sử
dụng trong lĩnh vực y tế
- Tiến hành thí nghiệm các tính chất đã chọn
- So sánh đánh giá các tính chất của các mẫu khăn với nhau.

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

11


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ VẢI KHÔNG DỆT DÙNG TRONG LĨNH VỰC Y TẾ
1.1. Các khái niệm về vải không dệt [2], [3]
Trong ngành công nghiệp dệt, cùng với các kỹ thuật tạo ra sản phẩm (vải)
bằng cách sử dụng các loại máy dệt, người ta còn phát triển công nghệ tạo ra vải mà

không cần dùng đến các loại máy dệt và được gọi là vải không dệt. Vải không dệt
được cấu thành từ sự liên kết các màng xơ bao gồm các xơ cơ bản (xơ ngắn hay
filament) được liên kết với nhau. Để liên kết các màng xơ, đệm xơ có thể dùng các
phương pháp liên kết hóa học hoặc liên kết cơ học, liên kết nhiệt học. Sản phẩm
không dệt được tạo ra ngay sau khi liên kết tạo bền, nhiều loại có thể sử dụng ngay
không cần xử lý thêm. Các định nghĩa về vải không dệt được qui định bởi một số
hiệp hội vải không dệt quốc tế.
1.1.1. Định nghĩa của Hiệp hội vải không dệt châu âu (EDANA)
Vải không dệt là các sản phẩm dạng tấm được tạo nên từ các màng xơ trong
đó xơ được xắp xếp định hướng hay một cách ngẫu nhiên và được liên kết với nhau
bằng ma sát hay kết dính.
1.1.2. Định nghĩa của Hiệp hội công nghiệp vải không dệt Bắc Mỹ (INDA)
Vải không dệt là các sản phẩm dạng tấm xơ hoặc sợi được liên kết với nhau
bằng các phương pháp liên kết cơ học, nhiệt học hay hóa học.
1.2. Nguyên liệu sản xuất vải không dệt [2], [3]
1.2.1. Một số xơ sợi sử dụng sản xuất vải không dệt
Nguyên liệu được sử dụng để sản xuất ra vải không dệt rất phong phú và đa
dạng từ các xơ thiên nhiên cho đến các loại xơ hóa học với các độ mảnh khác nhau;
từ các xơ ngắn không sử dụng trong kéo sợi cho đến các xơ dài chất lượng cao, từ
xơ ngắn thành kiện cho đến polyme ở dạng dung dịch được ép đùn tạo thành
filament.
Việc lựa chọn nguyên liệu ban đầu phụ thuộc vào mục đích, yêu cầu sử dụng
và công nghệ sản xuất. Nguyên liệu hiện nay vẫn được ngành công nghiệp không
dệt tập trung sử dụng trong lĩnh vực y tế đó là các loại xơ như:

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

12

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

- Xơ nguồn gốc thực vật: Bông, đay...
- Xơ hóa học gốc polyme tự nhiên: Rayon...
- Xơ hóa học gốc polyme tổng hợp : Xơ polyeste, polyolefin, polyamit...
- Xơ hiệu năng cao
a. Xơ nguồn gốc thực vật [2]
- Xơ bông
Xơ bông là một loại xơ thiên nhiên có nguồn gốc xenlulo, có đặc tính thẩm
thấu tốt, mịn, cầm màu, dễ nhuộm dễ giặt, độ rủ tốt và phù hợp môi trường sinh
thái. Xơ bông trương nở trong môi trường nước và một số dung dịch như axit, kiềm
hoặc muối. Độ hút ẩm của xơ bông từ 7,1- 8,5%. Xơ bông bị phân hủy dưới tác
dụng của dung dịch axit đậm đặc ở nhiệt độ thấp hay dung dịch axit loãng ở nhiệt
độ cao. Xơ bông tác dụng tốt hơn kiềm. Do xơ bông đắt nên người ta dùng các loại
xơ cấp thấp , xơ phế để sản xuất các loại khăn lau, vải thảm, vải dán tường. Trong
những năm gần đây ngành không dệt đã sử dụng xơ bông để sản xuất ra những sản
phẩm có chất lượng cao dùng trong y tế, vệ sinh, chăm sóc sức khỏe và trong may
mặc, đầu lọc thuốc, khăn tay, đồ lọc, tã lót, sản phẩm vệ sinh dành cho phụ nữ, nệm,
gối.
b. Xơ hóa học gốc polyme tự nhiên [3]
- Xơ visco
Là loại xơ nhân tạo có nguồn gốc xenlulo, xơ visco tương đối rẻ và được sử
dụng khá phổ biến trong công nghiệp không dệt.
Tính chất: Xơ có độ mảnh, độ bền ướt tương đối, khả năng hấp thụ nước, mô
đun ướt của xơ visco ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến công nghệ sản xuất và
việc sử dụng vải không dệt từ loại xơ này. Độ mảnh của vải không dệt quyết định
một số tính chất của vải không dệt như:
- Sự phân bố xơ trong quá trình hình thành đệm xơ: nếu khối lượng xơ trên
đơn vị diện tích không đổi, xơ càng mảnh thì diện tích che phủ càng lớn.
- Diện tích bề mặt xơ trong đệm xơ hoặc trong vải không dệt: liên quan đến

sự liên kết xơ, khả năng sử dụng vải không dệt liên quan đến trọn khối lượng xơ.

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

13


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

- Độ cứng của vải không dệt xơ visco: phụ thuộc nhiều vào khối lượng xơ và
kiểu liên kết xơ, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ mảnh xơ. Xơ độ mảnh từ 1,0 – 5,0
dtex, đặc biệt xơ 1,7 – 3,3 dtex thường được sử dụng nhiều. Xơ có độ mảnh cao hơn
hoặc thấp hơn sử dụng cho mục đích đặc biệt.
- Xơ có độ bền kéo khô 2,7 – 7,5cN/tex, độ giãn đứt khô 16 – 30%, độ bền
kéo ướt tương đối 60 – 65%, khả năng giữ nước 90 – 115%.
Ứng dụng: Xơ visco được sử dụng để sản xuất các đồ dùng trong sinh hoạt
như ga trải gường, màn, rèm, trang trí nội thất và một số lĩnh vực chuyên dùng khác
như trong phẫu thuật y tế, một số sản phẩm công nghiệp và các sản phẩm vệ sinh
dành cho phụ nữ.
c. Xơ hóa học gốc polyme tổng hợp [2]
- Polyporopylen (PP)
Xơ polyporopylen (PP) là sản phẩm cao phân tử được tổng hợp từ quá trình
polyme hóa khí propylen và etylen. Quá trình polyme hóa được thực hiện ở áp suất
cao hay thấp với những chất xúc tác đặc biệt và xơ được kéo bằng phương pháp
nóng chảy. Nhưng trong công nghiệp không dệt xơ được tạo thành từ các màng
chảy mỏng sau đó các màng xơ này được phân chia thành các băng nhỏ. Xơ
polypropylen là loại xơ olefin được sử dụng rộng rãi nhất để sản xuất vải không dệt.
Tính chất: Xơ có độ bền đứt khá cao cả trong môi trường khô và môi trường
ướt. Bền với các tác nhân hóa học, mồ hôi, côn trùng, nấm mốc. Xơ có độ hút ẩm
thấp, dễ giặt và sấy khô, dễ tạo dạng và dễ liên kết bằng nhiệt. Polypropylen chất

lượng cao có cường lực và mô đun đàn hồi lớn được xử lý với bội số kéo dài lớn, ép
đùn ở trạng thái dẻo và tạo tinh thể ở bề mặt. Xơ polypropylen có nhiệt độ nóng
chảy thấp. Khó nhuộm ngoại trừ sau khi được xử lý. Hiện nay trong công nghiệp
không dệt, xơ polypropylen chiếm vai trò rất quan trọng nó được dùng làm các sản
phẩm có tính hấp thụ cao như: Chất độn, nhồi, đồ trang trí trong nhà và xe hơi, đồ
lọc....Các sản phẩm không dệt dưới dạng tấm nhiều lớp có sử dụng thành phần xơ
polypropylen.

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

14


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

- Polyeste
Xơ polyeste được sử dụng phổ biến là loại polyme mạch thẳng, tổng hợp từ
terephtalat etylen và thường được gọi là PET. Sự phát triển của công nghệ xử lý và
kĩ thuật liên kết cho phép polyeste cùng với xơ olefin trở thành hai loại xơ tổng hợp
chính trong công nghiệp không dệt.
Tính chất: Polyeste có độ bền đứt và mô đun đàn hồi cao, độ co thấp ổn định
dưới tác dụng của nhiệt polyeste bền màu, chống nhàu, giữ nếp sau khi xử lý nhiệt
và dễ giặt. Polyeste bền với các chất axit, các tác nhân oxi hóa nhưng nhạy cảm với
môi trường kiềm. Polyeste là chất kị nước, trong điều kiện chuẩn polyeste có độ hồi
ẩm rất thấp. Tính chất của polyeste phụ thuộc vào phương pháp sản xuất sự thoái
hóa dưới tác dụng nhiệt. Polyeste rất khó nhuộm màu bằng các phương pháp truyền
thống.
Ứng dụng: Polyeste được dùng nhiều trong may mặc và trong kĩ thuật. Trong
lĩnh vực không dệt chúng được dùng làm chất cách ly (nhiệt - âm) dùng làm chất
liên kết, vải nông nghiệp, thảm, vải bọc ghế xe hơi, các loại sản phẩm composite.

- Polyamit (nylon)
Nguyên liệu để sản xuất chúng được chiết xuất từ dầu mỏ hay than đá.
Tính chất: xơ nylon được sản xuất bằng phương pháp nóng chảy thành dạng
filament hoặc xơ ngắn.
Xơ nylon thuộc loại polyme với những tính chất tuyệt vời. Xơ có độ bền
nhiệt cao, dai ở nhiệt độ thấp, bền ma sát, bền hoá học cao. Những đặc tính này giúp
nylon trở nên thông dụng trên thị trường xơ hóa học. Nylon là chất nhiệt dẻo quan
trọng được sử dụng riêng rẽ hay trộn với các loại xơ khác trong đó vai trò của nylon
là nâng cao tính mài mòn và giảm hệ số ma sát của vật liệu. Nylon dễ giặt, mau khô,
không nhăn và giữ nếp tốt.
Ứng dụng: Được sử dụng làm thảm vì nylon bền với ma sát. Do giá thành
vật liệu tương đối cao nên nylon được sử dụng hạn chế trong lĩnh vực không dệt.
Xơ nylon được pha trộn trong một số trường hợp để tận dụng độ bền xé và ma sát
của chúng.

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

15


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

- Xơ polyvinyl alcohol (PVA) [3]
Xơ polyvinyl alcohol (PVA) thường được sử dụng ở dạng xơ stapen, xơ
được dùng trong sản xuất vải không dệt theo phương pháp ướt và cũng được dùng
như là vật liệu liên kết.
Xơ PVA có thể nhận được từ phương pháp kéo sợi ướt và phương pháp kéo
sợi khô. Kéo sợi ướt sản xuất xơ dưới dạng stapen, kéo sợi khô sản xuất xơ
philamăng. Sau kéo sợi xơ được xử lý nhiệt nhằm tăng độ ổn định kích thước và cải
thiện tính chất cơ lý.

Phân tử PVA có nhiều nhóm chức hydroxyl nên tính chất hóa của nó giống
với xơ xenlulo ở nhiều khía cạnh. Tính hút ẩm của xơ PVA tốt nhất trong số các xơ
tổng hợp, trộn với xơ bông tỉ lệ 50/50 cho độ bền sợi tăng 60% và có độ bền mài
mòn tăng gấp 5 lần so với xơ bông thuần túy. Xơ PVA chịu nhiệt tốt, bền với hóa
chất và bền dưới tác động của môi trường. Xơ PVA khó nhuộm màu, độ đàn hồi
thấp, chịu nước nóng kém, bị co và biến dạng trong môi trường ướt. Xơ PVA là xơ
hóa học duy nhất có nguồn gốc polyme tổng hợp có thể hòa tan trong nước.
d. Xơ hiệu năng cao [3]
- Xơ thủy tinh
Xơ thủy tinh là loại xơ mới được sử dụng để sản xuất vải không dệt. Thủy
tinh là loại vật liệu vô cơ không định hướng và không có dạng tinh thể. Thành phần
cơ bản của xơ thuỷ tinh bao gồm các chất sau: dioxide silicon, oxit canxi, oxit
nhom, oxti bor và một số oxit kim loại khác.
Thông thường xơ thủy tinh được sản xuất dưới dạng tiết diện hình trụ tròn,
ngoài ra cũng có một số dạng tiết diện hình tam giác, hình vuông, hình lục giác...
Xơ có độ bền cơ lý cao và độ dẫn nhiệt thấp. Trong công nghiệp thường sử dụng xơ
có đường kính 8 – 10 µm (khoảng 1,2 – 2,8 dtex). Công nghệ sản xuất xơ thủy tinh
là kéo sợi từ dung dịch nóng chảy:
- Kéo sợi từ dung dịch nóng chảy qua khuôn
- Kéo sợi từ những phôi thủy tinh được sấy nóng

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

16


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

- Nhận được sợi ngắn từ các tia dung dịch nóng chảy bằng cách thổi không
khí, hơi, ga..

- Xơ cacbon
Xơ cacbon được biết đến với ưu điểm nhẹ, chịu được nhiệt độ cao đến vài
nghìn độ trong môi trường trơ, hệ số ma sát và giãn nở nhiệt thấp, rất bền vững với
nhiều loại khí hậu và các phản ứng hóa học, có những tính chất điện vật lý đa dạng
đặc biệt có độ cứng rất cao.
Xơ cacbon chủ yếu được chế tạo từ ba nguồn nguyên liệu chính:
polyacrilonitril (PAN), hắc ín dầu mỏ, than đá và từ hydraxenlulô. Thành phần
chính của xơ chứa N vòng thơm. Quá trình hình thành xơ cacbon qua ba giai đoạn:
+ Oxy hóa ở nhiệt độ 200 – 3000C
+ Cacbon hóa ở nhiệt độ 10000C và có thể ở 15000C
+ Graphit hóa ở nhiệt độ 1500 – 30000C tùy theo từng loại xơ cacbon
- Xơ aramit
Xơ aramit bao gồm hai loại có cơ tính cao:
- Meta-aramit có khả năng chịu nhệt cao, độ bền trung bình và mô đun đàn
hồi thấp, điểm nóng chảy khoảng 600 - 800 0C. Loại xơ này được sử dụng để sản
xuất các vật liệu có khả năng chịu nhiệt độ cao và cách điện tốt. Loại xơ này có tên
thương mại là Nomex hoặc Conex.
- Para-aramit với tên gọi là Klevlar. Xơ có độ bền và mô đun đàn hồi cao.
1.2.2. Vật liệu liên kết [3]
Vải không dệt được tạo ra do sự liên kết các xơ hoặc sợi với nhau bằng các
liên kết cơ học, liên kết nhiệt học hoặc liên kết hóa học.
Phương pháp liên kết xơ sợi trong đệm xơ quyết định nhiều đến các tính chất
cơ lý của vải không dệt. Đối với vải không dệt các xơ liên kết với nhau bằng liên
kết cơ học là nhờ tác dụng của hệ thống kim xuyên chuyển động qua lại các xơ hoặc
sợi liên kết chặt chẽ với nhau tạo thành vải. Đối với vải không dệt được thực hiện
bằng liên kết hóa học, các chất liên kết chính là một thành phần của vải không dệt
và thường quyết định nhiều đến các tính chất cơ lý của sản phẩm.

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

17


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Sử dụng các chất liên kết là một trong những phương pháp cơ bản để thực
hiện liên kết các lớp xơ với nhau trong công nghiệp sản xuất vải không dệt. Các
chất liên kết thường là polyme tự nhiên hoặc polyme tổng hợp. Việc sử dụng chất
liên kết và lựa chọn phương pháp liên kết căn cứ vào nguyên liệu và công nghệ sản
xuất vải, nó ảnh hưởng quyết định đến các đặc trưng cơ bản và tính chất sử dụng
của vải không dệt.
Vật liệu liên kết được chia thành hai nhóm chính: Vật liệu liên kết dạng nhũ
tương và vật liệu liên kết dạng xơ. Ngoài ra người ta còn sử dụng vật liệu liên kết
dạng dung dịch, dạng hạt mịn như: polyamit, polyeste..
Vật liệu liên kết dạng nhũ tương và vật liệu liên kết dạng xơ có sự khác nhau
đáng kể: Sử dụng xơ liên kết sẽ tạo ra liên kết các xơ trong vải không dệt với nhau ở
dạng điểm, do vậy vải không dệt có tính mềm mại, đàn hồi tốt nhưng độ bền thấp
hơn vật liệu liên kết dạng nhũ tương.
Ngày nay xơ liên kết chiếm một thị phần lớn và rất phù hợp cho sản xuất vải
không dệt dùng trong lĩnh vực y tế do liên kết dạng nhũ tương có nhiều nhược
điểm.
* Giới thiệu về vật liệu liên kết dạng xơ
- Xơ liên kết
Sử dụng xơ liên kết là một phương pháp thân thiện với môi trường và thuận
tiện nhất để tạo thành cấu trúc vải không dệt. Xơ liên kết tạo thành các mối liên kết
giữa các xơ với nhau trong vải không dệt.
Xơ liên kết là xơ có thể liên kết chặt chẽ với các xơ khác hoặc liên kết cùng
loại xơ với nhau. Xơ liên kết thường bao gồm : Xơ một thành phần đồng nhất và xơ
hai thành phần. Xơ liên kết được chia làm ba nhóm:
- Xơ liên kết hòa tan được như xơ polyvinylalcohol (PVA)

- Xơ liên kết nóng chảy như copolyamit, xơ hai thành phần gồm lớp xơ lõi và
lớp xơ bọc ngoài có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn lớp xơ lõi, xơ nhiệt dẻo có nhiệt
độ nóng chảy thấp hơn xơ nền trong vải không dệt. Liên kết được thực hiện khi gia

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

18


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

nhiệt đến nhiệt độ xơ nóng chảy, khi đó xơ chuyển sang trạng thái chảy mềm bám
dính vào bề mặt xơ nền, sau quá trình làm nguội sẽ liên kết các xơ nền với nhau.
- Xơ dính kết: Thuộc nhóm xơ này là xơ polyeste nhiệt dẻo, khi gia nhiệt đến
nhiệt độ thủy tinh khoảng 800C xơ bị chảy mềm và bề mặt có tính dính. Khi xơ tiếp
xúc với các xơ nền hoặc bị ép chặt với xơ nền, sau đó gia nhiệt đến độ chảy mềm
thì sẽ hình thành liên kết giữa các loại xơ với nhau.
Chức năng của xơ liên kết dựa trên khả năng hóa lỏng xơ bởi dung môi hoặc
gia nhiệt. Các xơ cần liên kết với nhau được bao phủ polyme dạng dung dịch và
bám chặt với nhau sau khi làm sạch hoặc sấy khô. Sự phân bố chất liên kết trong
đệm xơ, độ nhớt của chất liên kết, tính thấm ướt và độ bền cơ học của polyme liên
kết ảnh hưởng đến độ bền liên kết trong đệm xơ và tính chất cơ lý của vải không
dệt.
1.3. Công nghệ sản xuất vải không dệt [1], [3]
Sản phẩm không dệt được sản suất theo nhiều phương pháp khác nhau, kỹ
thuật sản xuất cũng rất đa dạng và phong phú. Có thể phân loại thành ba nhóm như
sau:
- Phương pháp khô: Sản xuất sản phẩm không dệt theo phương pháp khô
được thực hiện theo kỹ thuật của ngành dệt.
- Phương pháp ướt: Sản xuất sản phẩm không dệt theo phương pháp ướt

được thực hiện theo ứng dụng kỹ thuật sản xuất giấy.
- Phương pháp kéo sợi trực tiếp: Sản phẩm không dệt được tạo ra trực tiếp từ
các tơ filamăng, cũng theo công nghệ của ngành dệt.
Trong các phương pháp trên thì phương pháp khô được sử dụng phổ biến
nhất. phương pháp này bao gồm hai công đoạn chính đó là tạo đệm xơ và liên kết
đệm xơ. Ngoài ra một số sản phẩm đòi hỏi phải có công đoạn xử lý hoàn tất và gia
công bổ xung. Các sản phẩm không dệt được sản xuất theo phương pháp khô có
công đoạn tạo đệm xơ có thể giống nhau nhưng khác nhau chủ yếu ở kỹ thuật liên
kết. Căn cứ vào sự khác nhau của phương pháp liên kết người ta đã phân biệt sản
phẩm không dệt sản xuất theo phương pháp khô thành ba loại:

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

19


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

- Sản phẩm không dệt liên kết hóa học
- Sản phẩm không dệt liên kết cơ học
- Sản phẩm không dệt liên kết nhiệt học.
Đối với các sản phẩm dùng trong lĩnh vực y tế hay sử dụng phương pháp
liên kết cơ học và liên kết nhiệt học. Còn liên kết hóa học do không đảm bảo tính vệ
sinh có khả năng gây độc hại do dùng chất liên kết màng xơ, đệm xơ bằng hóa học
nên ít được dùng.

Nguyên liệu
thô

Phương

pháp khô

Phương
pháp ướt

Xơ thiên nhiên
Xơ
hóa học Xơ
vô cơ

Xơ ngắn,
xenlulo, hóa
học

Công đoạn
chuẩn bị

Phương pháp
kéo sợi trực
tiếp
Hạt polyme

Trộn xơ

Kéo sợi

Công nghệ sản
xuất giấy

Xếp lớp trực

tiếp

Đệm xơ

Đệm xơ

Đệm xơ

Công đoạn
liên kết xơ

Liên kết cơ
học, nhiệt học,
hóa học

Liên kết cơ
học, nhiệt học,
hóa học

Liên kết cơ
học, nhiệt học,
hóa học

Công đoạn
hoàn tất

Hoàn tất
nhuộm, in, cán
tráng

Hoàn tất
nhuộm, in, cán
tráng

Hoàn tất
nhuộm, in, cán
tráng

Sản phẩm

Vải không dệt

Vải không dệt

Vải không dệt

Xé trộn

Công nghệ
trải xơ

Công đoạn tạo
màng xơ

Công nghệ
khí nén

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

20

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất vải không dệt
1.3.1. Công nghệ trải khô [1], [3]
* Qui trình công nghệ:
Tạo màng xơ, đệm xơ

Liên kết đệm xơ

Xử lý hoàn tất

1.3.1.1. Giai đoạn tạo màng xơ, đệm xơ
Để nhận được màng xơ có độ đều tốt thì vật liệu xơ cần được xử lý tốt.
Nguyên liệu đưa vào ở dạng kiện qua công đoạn đầu tiên là xé tơi, làm sạch và trộn
đều.
Nếu khối lượng xơ ít có thể xé trộn thủ công sau đó tạo đệm thành phần, rồi
đệm hỗn hợp.
Nếu khối lượng xơ lớn nên dùng máy xé trộn. Có thể dùng hai đến ba máy để
xé tơi, làm sạch và trộn đều. Xơ ra khỏi máy chuyển vào khu vực lưu trữ, chờ
chuyển vào máy xé và tạo màng xơ. Với khối lượng xơ lớn thì quá trình xé trộn
được thực hiện trên dây chuyền xé trộn tự động.
Quá trình xé trộn nhằm tạo ra một hỗn hợp xơ có sự đồng đều về các đặc tính
hình học (chiều dài xơ, độ mảnh) hay có thể trộn các thành phần xơ khác nhau.
Sau khi xơ đã được trộn đều thì dùng máy chải để phân trải xơ, tạo ra những
màng xơ được định hướng hoặc song song, hoặc xếp chéo, hoặc ngẫu nhiên.
Quá trình hình thành đệm xơ gồm hai giai đoạn: Hình thành màng xơ và xếp
các màng xơ tạo đệm xơ.
1.3.1.1.1. Hình thành màng xơ [1]

Có ba phương pháp tạo màng xơ :
- Phương pháp cơ học
- Phương pháp khí động học
- Phương pháp kết hợp.
a. Tạo màng bằng phương pháp cơ học
Quá trình hình thành màng xơ thường được thực hiện bởi các máy chải trục.
Mục đích chính của máy chải là phân tách xơ thành những xơ riêng biệt, chải chúng
song song nhau và cung cấp màng xơ cho công đoạn kế tiếp.
Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

21


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Nguyên lý của máy chải trục như sau:
Xơ từ một phên hay một phễu được đưa vào hòm cấp mang xơ (1) sau đó
chúng được mang vào thùng lớn (5) qua hệ thống trục bàn dẫn (2) trục đưa (3) và
trục gai (4). Trường kim của bề mặt công tác của thùng lớn và trục chải nghiêng
theo hai hướng ngược nhau và di chuyển với vận tốc khác nhau. Tại các trường chải
quá trình chải xơ xảy ra giữa trục chải (2) và thùng lớn (3) như sau: chùm xơ được
giữ trên một mặt công tác trong khi đó mặt công tác còn lại thực hiện việc trải và
phân tách chùm xơ thành xơ đơn. Sau đó trục bóc (1) sẽ đặt xơ trở lại trên bề mặt
thùng lớn và tạo nên một màng xơ liên kết nhau trên bề mặt thùng lớn. Lớp màng
xơ này được chuyển qua thùng con (8) và được tách đưa ra ngoài nhờ một hộp bóc
màng xơ (9).
Hiệu lực của máy chải được quyết định bởi số các trường chải được bố trí
trên bề mặt thùng lớn. Số trường chải càng nhiều thì hiệu lực chải càng lớn. Năng
suất máy chải phụ thuộc vào tốc độ bóc màng xơ. Máy chải có thể tạo ra các màng
xơ có các chỉ số khác nhau. Các máy chải hiện nay có thể tạo ra các màng xơ có

khối lượng diện tích 7 – 8 g/m2 cho đến 100 g/m2.

Hình 1.2: Sơ đồ máy chải trục
1. Hòm cấp xơ

6. Trục bóc

2. Bàn dẫn xơ

7. Trục chải

3.Trục đưa xơ

8. Thùng con

4. Trục gai

9. Hộp tách mang xơ

5. Thùng lớn

10. Màng xơ

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

22


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Hình 1.3: Sơ đồ trường chải
1. Trục bóc

4. Điểm trao xơ

2. Trục công tác 5. Tác vụ bóc xơ
3. Thùng lớn

6. Tác vụ chải

b. Tạo màng bằng phương pháp khí động
Tính đẳng hướng của màng xơ được tạo ra trên máy trải cơ học sẽ được cải
thiện bằng cách giữ xơ trên bề mặt một đệm khí. Đây chính là ý tưởng của phương
pháp tạo màng xơ bằng phương pháp khí động. Xơ tụ trên bề mặt (1) được chuyển
đến trục gai (2). Tại đây sau khi được phân tách thành xơ đơn, xơ được đưa vào
hướng di chuyển của một dòng khí thùng (3) thành lớp màng xơ. Lớp xơ này được
tách và mang ra ngoài theo băng tải (6). Việc tạo màng xơ bằng phương pháp khí
động có các ưu nhược điểm sau:
Ưu điểm: Tính đẳng hướng của màng xơ được cải thiện rõ rệt ngay cả khi sử
dụng nhiều loại xơ khác nhau từ các loại xơ thiên nhiên cho đến xơ hóa học. có thể
sản xuất màng xơ có kích thước lớn.
Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

23


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

Nhược điểm: Độ tở xơ cao. Cấu trúc của màng xơ thay đổi theo bề rộng của
lớp xơ do các dòng khí không đồng đều khi ở vị trí gần thành ống khí. Hơn thế nữa

xơ có thể bị rối bên trong dòng khí.

Hình 1.4: Sơ đồ tạo màng xơ bằng phương pháp khí động
1. Thùng tụ xơ 2. Trục gai 3. Thùng tụ xơ ngẫu nhiên
4. Quạt 5. Màng xơ 6. Băng tải
c. Tạo màng xơ bằng phương pháp kết hợp
Phương pháp kết hợp giữa khí động và cơ học đã được phát triển nhằm tạo ra
những màng xơ tương đối đẳng hướng có độ đều cao. Một số phương pháp kết hợp
sẽ được trình bày khái quát sau đây:
+ Phương pháp ly tâm ngẫu nhiên
Màng xơ được hình thành từ các lớp xơ tách ra từ bề mặt thùng lớn (4) và
được tích tụ lên mặt thùng (1) do lực ly tâm của thùng lớn và các luồng khí động
khác được tạo ra bên trong các khe giữa các bề mặt công tác. Sơ đồ máy chải ly tâm
mô tả nguyên tắc khí động trên máy ly tâm ngẫu nhiên. Do sự kết hợp của lực ly

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

24


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Ngành Công nghệ Vật liệu Dệt May

tâm và lực khí động trong quá trình chải xơ, sự định hướng của xơ trong màng xơ
trên bề mặt thùng (1) và chuyển đến các hệ thống trục bóc (3) và mang ra ngoài.

Hình 1.5: Sơ đồ máy chải ly tâm
1. Thùng tụ màng xơ 2. Trục con

3. Trục bóc 4. Thùng lớn

1.3.1.1.2. Tạo đệm xơ [1]
Đệm xơ được hình thành từ các màng xơ được xếp chồng lên nhau từ công
đoạn hình thành màng xơ. Việc sắp xếp các màng xơ tạo đệm xơ được thực hiện
theo một số phương pháp khác nhau nhằm đạt được khối lượng diện tích, kích
thước và cấu trúc vải như mong muốn. Sau công đoạn này sản phẩm vải cũng đạt
được sự đồng đều về các độ bền cơ học việc đưa các lớp gia cường vào trong sản
phẩm vải không dệt nhằm tạo được các mục đích sử dụng khác nhau (vải địa chất,
vải composite) cũng được thực hiện tại công đoạn này . Dưới đây là một số phương
pháp sắp xếp màng xơ.
a. Phương pháp chải dọc

Đinh Thị Nhàn - Khóa 2013 - 2015

25