Nghiên cứu lựa chọn điều kiện công nghệ cho công đoạn tiền xử lý phù hợp

Luận văn cao học

Trần Lan Phương
LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Vũ
Thị Hồng Khanh, Ďã tận tình hướng dẫn, Ďộng viên khích lệ, dành nhiều thời gian,
tâm sức trao Ďổi góp ý cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Chu Diệu Hương, TS Phạm
Đức Dương, TS. Trần Phương Thảo, TS. Vũ Mạnh Hải, NCS. Lưu Thị Tho, ThS.
Nguyễn Kim Thu và các thầy cô giáo trong Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang
của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Lời cảm ơn Ďặc biệt của tôi xin gửi tới
PGS.TS. Bùi Văn Huấn chủ nhiệm Ďề tài B2013.01.54 Ďã cho phép tôi Ďược thực
hiện luận văn trong khuôn khổ của Ďề tài
Cuối cùng tôi chân thành xin Ďược gửi Ďến các anh chị, các bạn bè Ďồng
nghiệp tại Tổng Công ty 28 – Bộ quốc phòng Ďã tận tình giúp Ďỡ và tạo Ďiều kiện
thuận lợi Ďể luận văn Ďược hoàn thành.
Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 02 năm 2014
Học viên

Trần Lan Phương

Nghành CN Vật liệu Dệt May

1

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương
LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan luận văn này là do tác giả thực hiện dưới sự hướng
dẫn của PGS.TS Vũ Thị Hồng Khanh, nội dung nghiên cứu trong luận văn này là do
tác giả thực hiện, kết quả nghiên cứu trong luận văn này cũng là một nội dung
trong đề tài MS: B2013.01.54 và không sao chép từ bất cứ công trình nghiên cứu
nào khác. Tác giả xin cam đoan những điều trên là đúng sự thật, nếu có gì sai, tác
giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 02 năm 2014
Tác giả

Trần Lan Phương

Nghành CN Vật liệu Dệt May

2

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... 1
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ 2
MỤC LỤC ............................................................................................................ 3

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN ................................. 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN VĂN ...................... 7
LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 8
Chƣơng I: TỔNG QUAN ................................................................................. 10
1.1. Giới thiệu chung về vải dệt kim Ďàn tính cao .......................................... 10
1.1.1 Nguyên liệu Ďể tạo vải dệt kim Ďàn tính cao ...................................... 10
1.1.1.1. Sợi Elastane .................................................................................. 11
1.1.1.2 Phương pháp kéo sợi Elastane ...................................................... 11
1.1.2. Qui trình công nghệ kéo sợi khô .................................................... 11
1.1.3 Qui trình công nghệ kéo sợi ướt ..................................................... 12
1.1.4 Xơ polyamide .................................................................................. 17
1.2 Các loại vải dệt kim ......................................................................... 19
1.2.1 Vải dệt kim Ďan ngang ...................................................................... 19
1.2.2 Vải dệt kim Ďan dọc .......................................................................... 24
1.3 Công nghệ sản xuất vải dệt kim Ďàn tính cao ........................................... 26
1.3.1. Vải dệt kim Ďàn tính cao .................................................................. 26
1.3.2 Công nghệ dệt vải ............................................................................. 28
1.4 Các phương pháp tiền xử lý vải dệt kim Ďàn tính cao ............................... 29
1.4.1 Công nghệ tiền xử lý vải dệt kim Ďàn tính cao ................................ 29
1.4.2 Công nghệ tiền xử lý hoàn tất vải dệt kim Ďàn tính cao .................. 32
1.5 Kết luận tổng quan ................................................................................... 33

Nghành CN Vật liệu Dệt May

3

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Chƣơng 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU .................................................................................................................... 34
2.1 Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 34
2.2 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 34
2.2.1 Vật liệu dệt ........................................................................................... 34
2.2.2 Các hoá chất sử dụng ........................................................................... 34
2.3 Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 35
2.3.1 Nghiên cứu lựa chọn Ďiều kiện công nghệ cho công Ďoạn tiền xử lý
vải dệt kim Ďàn tính cao ................................................................................ 35
2.3.1.1 Phương án I(M1): Xông hơi -> Nấu -> Văng Ďịnh hình ->
Nhuộm. ...................................................................................................... 36
2.3.1.2 Phương án II(M2): Nấu -> Văng Ďịnh hình -> Nhuộm. ............... 43
2.3.1.3 Phương án III(M3): Nấu -> Nhuộm. ............................................ 44
2.3.2 Nghiên cứu qui trình công nghệ xử lý hoàn tất vải dệt kim Ďàn tính
cao màu trắng ................................................................................................ 44
2.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ..................................................... 47
2.4.1 Xác Ďịnh Ďộ giãn Ďàn hồi theo chiều ngang của vải ….. .................. 47
2.4.2 Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm tiền xử lý vải .. 49
2.4.2.1 Cân Ďiện tử Ďể cân mẫu vải ........................................................... 49
2.4.2.2 Máy Steamer .................................................................................. 50
2.4.2.3. Máy nhuộm cốc áp suất cao gia nhiệt bằng tia hồng ngoại Ticolor ........................................................................................................... 51
2.4.2.4. Máy văng sấy D 398 ..................................................................... 52
2.4.2.5 Máy ngấm ép ................................................................................. 53
2.4.2.6 Máy Ďo mầu ................................................................................... 54
2. 5 Kết luận chương 2 ..................................................................................... 54
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ........................... 56
Nghành CN Vật liệu Dệt May

4

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

3.1 Kết quả nghiên cứu lựa chọn Ďiều kiện công nghệ cho công Ďoạn tiền xử
lý vải dệt kim Ďàn tính cao ............................................................................... 56
3.1.1 Kết quả mẫu thí nghiệm tiền xử lý của phương án I Ďược thể hiện
trong bảng 3.1 ............................................................................................... 56
3.1.2 Kết quả mẫu thí nghiệm tiền xử lý của phương án II Ďược thể hiện
trong bảng 3.2. .............................................................................................. 58
3.1.3 Kết quả mẫu thí nghiệm tiền xử lý của phương án III Ďược thể hiện
trong bảng 3.3. .............................................................................................. 59
3.1.4 Kết quả Ďộ tận trích và Ďộ bền màu của mẫu sau 3 phương án tiền
xử lý và hoàn tất Ďược trình bày trong bảng 3.4 ........................................... 60
3.2 Kết quả nghiên cứu công nghệ hoàn tất cho hàng trắng từ loại vải này. ... 66
3.2.1 Kết quả thí nghiệm của mẫu tiền xử lý của phương án tối ưu và xử
lý hoàn tất cho mặt hàng trắng Ďược thể hiện trong bảng 3.5 ..................... 66
3.3 KẾT LUẬN ................................................................................................ 71
KẾT LUẬN CHUNG ........................................................................................ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 74
TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................... 76
PHỤ LỤC.......................................................................................................77

Nghành CN Vật liệu Dệt May

5

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1.1:Thành phần hóa học và qui trình kéo sợi ...................................................... 14
Bảng 1.2 Polyamide 6.6 ............................................................................................... 18
Bảng 1.3 Polyamide 6 ................................................................................................... 18
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật vải dệt kim Ďàn tính cao ................................................... 34
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm của phương án I ............................................................ 57
Bảng 3.2. Kết quả mẫu của phương án II..................................................................... 58
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm của phương án III ......................................................... 59
Bảng 3.4. Kết quả Ďộ tận trích và Ďộ bền màu .............................................................. 60
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm của công Ďoạn tiền xử lý tối ưu và sau nhuộm trắng .... 67

Nghành CN Vật liệu Dệt May

6

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN VĂN
Hình 1.1 Qui trình công nghệ kéo sợi khô sản xuất sợi Elastane ................................. 12
Hình 1.2 Qui trình công nghệ kéo sợi ướt sản xuất sợi Elastan .................................... 13
Hình 1.3 Vải dệt kim Ďan ngang ................................................................................... 19
Hình 1.4 Kiểu Ďan một mặt phải ................................................................................... 21
Hình 1.5 Vải dệt kim Ďan dọc ....................................................................................... 25
Hình 1.6: Một số sản phẩm của vải có Ďàn tính cao ..................................................... 27
Hình 1.7 Sợi bọc và Elastane Ďặt trong vị trí trục dẫn hướng ...................................... 28
Hình 1.8. Kiểu vải dệt kim trơn có sợi bọc Elastane ................................................... 29
Hình 2.1. Máy kéo Ďứt RT 1250A ................................................................................ 48
Hình 2.2 Cân Ďiện tử ..................................................................................................... 50
Hình 2.3 Máy Steamer .................................................................................................. 50
Hình 2.4. Máy nhuộm cốc cao áp ................................................................................. 51
Hình 2.5. Máy văng sấy D 398 ..................................................................................... 52
Hình 2.6 Máy ngấm ép .................................................................................................. 53
Hình 2.7 Máy Ďo màu quang phổ .................................................................................. 54
Hình 3.1 Kích thước dọc, kích thước ngang của 3 phương án tiền xử lý ..................... 61
Hình 3.2 Kích thước dọc, kích thước ngang của 3 phương án nhuộm. ........................ 62
Hình 3.3 Khả năng lên màu của vải .............................................................................. 63
Hình 3.4 Độ Ďàn hồi của mẫu vải mộc và mẫu sau tiền xử lý. ..................................... 64
Hình 3.5 Độ Ďàn hồi của mẫu sau nhuộm ..................................................................... 65
Hình 3.6 Kích thước dọc, kích thước ngang của mẫu sau tiền xử lý tối ưu.................. 68
Hình 3.7 Khối lượng vải(g/m2) ..................................................................................... 69
Hình 3.8 Độ Ďàn hồi của phương án hoàn tất vải màu trắng ........................................ 70

Nghành CN Vật liệu Dệt May

7

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương
LỜI MỞ ĐẦU

Trong kỷ nguyên mà các thành tựu khoa học, công nghệ Ďang phát triển và
luôn Ďược Ďổi mới một cách hết sức mau lẹ thì ngành dệt may cũng không nằm
ngoài qui luật Ďó. Với chất lượng cuộc sống ngày càng nâng cao, thì con người
không chỉ dừng lại ở việc ăn ngon mà còn có nhu cầu mặc Ďẹp với tính thẩm mỹ
ngày càng cao, các sản phẩm Dệt – May cần phải Ďáp ứng Ďược các tiêu chí như
tăng tính thẩm mỹ nhưng vẫn mang lại sự thoải mái cho người mặc. Để Ďáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, các loại xơ, sợi hóa học Ďược các nhà
khoa học tìm tòi và nghiên cứu nhằm Ďưa ra thị trường những sản phẩm Ďáp ứng
Ďược các yêu cầu khắt khe của người tiêu dùng. Điển hình trong các loại xơ, sợi
tổng hợp nhân tạo có xơ, sợi Elastane có Ďộ Ďàn hồi cao, khả năng phục hồi nếp gấp
lớn và có thể pha trộn với các vật liệu khác như cotton, polyester, polyamide ……
Ďể tạo nên vải dệt kim có Ďộ Ďàn tính cao Ďáp ứng Ďược những yêu cầu về tính thẩm
mỹ, mềm mại, Ďộ thoáng khí tốt. Các loại vải này thường Ďược dùng cho quần áo
thể thao, quần áo mặc ngoài, Ďồ lót, và Ďặc biệt là sản xuất quần áo chỉnh hình dành
cho những người mập, che dấu các khuyết Ďiểm Ďể tôn lên các nét Ďẹp của người
phụ nữ, nhu cầu về loại sản phẩm này ngày càng cao trong xã hội. Tuy nhiên elastan
có nhược Ďiểm nhậy cảm với hóa chất và với nhiệt Ďộ cao, do vậy quá trình nhuộm
và hoàn tất cần phải Ďược thực hiện sao cho Ďạt Ďược yếu tố thẩm mỹ của sản phẩm
như cũng không làm mất Ďi tính Ďàn hồi quý giá của sản phẩm là cần thiết. Đây
chính là lý do Ďể thực hiện Ďề tài: "Nghiên cứu lựa chọn Ďiều kiện công nghệ cho
công Ďoạn tiền xử lý vải dệt kim Ďàn tính cao và công nghệ hoàn tất cho hàng trắng

từ loại vải này''. Nội dung chính của Ďề tài Ďược trình bày trong ba chương sau:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận

Nghành CN Vật liệu Dệt May

8

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Toàn bộ quá trình thí nghiệm này Ďược thực hiện tại phòng thí nghiệm trung
tâm thí nghiệm Viện Dệt May – Da giầy & Thời trang – trường Đại học Bách Khoa
– Hà Nội, xí nghiệp Nhuộm – Tổng công ty 28 – Bộ Quốc Phòng.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

9

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Chƣơng I: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về vải đàn tính cao [5]
Vải có tính Ďàn hồi cao là yếu tố quan trọng Ďể Ďạt Ďược sự thoải mái của cơ
thể khi chuyển Ďộng trong lúc mặc quần áo thể thao và quần áo mặc ngoài. Hàng
may mặc có tính Ďàn hồi cao Ďược sử dụng trong các môn Ďiền kinh và các môn thể
thao của vận Ďộng viên Ďua xe Ďạp, bơi… Những nỗ lực mới Ďang Ďược thực hiện
Ďể sản xuất sợi sử dụng trong dệt thoi và dệt kim, Ďể cải thiện tính Ďàn hồi của vải
bằng cách sử dụng elastane. Elastane Ďược sử dụng trong tất cả các lĩnh vực cần Ďộ
Ďàn hồi cao ví dụ, quần áo mặc trong, Ďồ thể thao, quần áo bơi, trong dệt và vải dệt
kim. Elastane là giải pháp tuyệt vời cho quần áo thời trang hoặc chức năng với mục
Ďích bó sát vào cơ thể. Nói chung, sợi lastane Ďược tách từ dung dịch kéo sợi
polyurethane. Quá trình kéo sợi Ďược thực hiện bằng phương pháp khô bằng cách
thổi không khí nóng kéo thành sợi với sự bay hơi Ďồng thời của dung môi khỏi
chúng. Sợi Elastane Ďược sử dụng ở dạng cả vải dệt thoi và dệt kim cho Ďồ lót thể
thao và quần áo. Ngoài ra, Sợi Elastane còn Ďược sử dụng trong dệt Ďể chế tạo dải
băng, băng, vớ y khoa, hoặc băng gạc. Elastane dễ dàng tương thích với các loại xơ
phổ biến khác gồm nylon, polyester, acetate, polypropylene, acrylic, bông, len và tơ
nhân tạo.
1.1.1 Nguyên liệu để tạo vải đàn tính cao [3]
Sợi elastane hay còn Ďược gọi là Spandex, Lycra…..vv. Quá trình tổng hợp xơ
Ďàn hồi Polyurethane xuất hiện trên thị trường hiện nay là quá trình Diisocyanate –
polyaddition Ďược phát triển bởi O. Bayer, H. Rinke và các cộng sự phát minh vào
năm 1937, với nghiên cứu này xơ tổng hợp của Polyurethane phân tử cao Ďã Ďược
sản xuất thành công, sau Ďó là DuPont – Mỹ phát minh phương pháp sản xuất công
nghiệp qui trình kéo sợi khô vào năm 1958 sau một thập kỷ nghiên cứu. Xơ Ďược
pha trộn với các loại xơ tự nhiên và nhân tạo khác như bông, len, lụa, polyamide,
polyeste và vải lanh Ďể tạo ra vải thun. Xơ có trọng lượng nhẹ hơn so với sợi cao su,
không giống như sợi cao su, vải thun không giảm bền khi tiếp xúc với các loại dầu

Nghành CN Vật liệu Dệt May

10

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

của cơ thể, mồ hôi, thuốc hoặc mỹ phẩm dùng cho da, hoặc chất tẩy rửa. Elastane
thường Ďược bọc bởi một sợi không có Ďộ Ďàn hồi Ďể sử dụng trong vải dệt thoi, vải
dệt kim. Sợi Elastane có công rất lớn trong việc cải tiến mẫu mốt thời trang, tạo cảm
giác thoải mái tự do khi vận Ďộng, và ôm khít cơ thể.
1.1.1.1Sợi Elastane [3]
Sợi Elastane có tiết diện ngang khác nhau, phụ thuộc vào công nghệ sản xuất như:
-

Kéo sợi khô: sợi Elastane có tiết diện ngang hình tròn, oval.

-

Kéo sợi ướt: sợi Elastane có tiết diện ngang hình thùy nhưng không theo
qui luật nhất Ďịnh.

-

Kéo sợi nóng chảy: sợi Elastane có tiết diện ngang hình tròn.

Sợi Elastane có Ďộ Ďàn tính cao, chúng có thể kéo giãn gấp 8 lần so với ban Ďầu và
có khả năng trở về trạng thái ban Ďầu khi loại bỏ lực gây biến dạng.
1.1.1.2 Phương pháp kéo sợi Elastane [3].
Có bốn phương pháp sản xuất sợi Elastane Ďó là: làm tan chảy dung dịch và Ďùn ép,
kéo sợi bằng phương pháp phản ứng hóa học, kéo sợi khô và kéo sợi ướt. Các
phương pháp trên là Ďể tạo phản ứng Ďơn phân nhằm tạo ra tiền Polymer, khi tiền
Polymer Ďã hình thành, nó tiếp tục phản ứng trong nhiều cách khác nhau và tạo ra
sợi. Phương pháp kéo sợi khô Ďược sử dụng Ďể sản xuất ra hơn 94.5% sợi Elastane
trên thế giới.
1.1.2. Qui trình công nghệ kéo sợi khô [3]
Sợi Elastane khi sản xuất ban Ďầu có màu trắng, do Ďó chất màu Ďược thêm vào tùy
theo yêu cầu. Nếu sợi Elastane Ďược dệt cùng với sợi Polyamide thì phương pháp
nhuộm Ďặc biệt quan trọng.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

11

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Hình 1.1 Qui trình công nghệ kéo sợi khô sản xuất sợi Elastane[3]
Khi hai loại tiền polyme Ďược trộn lẫn với nhau, chúng tương tác Ďể tạo thành sợi
Elastane. Trong phản ứng này, các nhóm hydroxyl (-OH) trên macroglycols phản
ứng với isocyanat. Mỗi phân tử Ďược thêm vào phần cuối của một phân tử khác, và
một chuỗi mạch dài Ďược hình thành. Để bắt Ďầu phản ứng này, một chất xúc tác

như chỉ số octan di-azobicyclo Ďược sử dụng. Trọng lượng phân tử Amin thấp khác
Ďược bổ sung Ďể kiểm soát khối lượng phân tử của sợi. Sợi Elastane rất dễ bị tổn
thương do nhiệt, chất ô nhiễm trong không khí và clo, do Ďó cần bổ xung chất ổn
Ďịnh nhằm tránh làm tổn thương sợi, mà chất chống oxy hóa là chất ổn Ďịnh
1.1.3 Qui trình công nghệ kéo sợi ƣớt [3]
Các bước phản ứng của Polymer: Đầu tiên tạo ra tiền Polymer bằng cách pha trộn
macroglycol với monomer di-isocyanate. Các hợp chất Ďược trộn lẫn trong bình
phản ứng và Ďiều kiện thích hợp chúng phản ứng Ďể tạo thành một tiền polymer. Tỷ
lệ của vật liệu cấu thành tạo ra xơ với các Ďặc tính khác nhau, tỷ lệ Ďiển hình của
glycol Ďể di-isocyanate có thể là 1:2. Trong kéo sợi khô, tiền Polymer tiếp tục Ďược
cho phản ứng với một lượng diamin tương Ďương, Ďược biết Ďến như một chuỗi

Nghành CN Vật liệu Dệt May

12

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

phản ứng mở rộng, dung dịch Ďược pha loãng với dung môi Ďể tạo ra dung dịch kéo
sợi. Dung dịch Ďược bơm vào ống hình trụ có Ďục lỗ, nó Ďược lưu hóa tại Ďây và tạo
thành xơ, trong lỗ tổ ong các polymer phải qua một tấm kim loại có các lỗ nhỏ, Ďiều
này làm cho dung dịch Ďược liên kết trong polymer lỏng, khi các sợi qua lỗ tổ ong,
chúng Ďược làm nóng bởi Ni tơ và khí dung môi, các Ďiều kiện làm các polymer
dạng lỏng với phản ứng hóa học và hình thành sợi liên tục.

Hình 1.2 Qui trình công nghệ kéo sợi ướt sản xuất sợi Elastan[3]
Khi sợi Ďược phun qua lỗ tổ ong, các sợi ở thể rắn gắn lại với nhau tạo thành Ďộ dày
theo yêu cầu nhờ luồng khí xoắn các sợi lại với nhau, mỗi sợi Elastane là do nhiều
sợi nhỏ gắn kết lại với nhau nhờ Ďộ dính tự nhiên có trên bề mặt của chúng. Các sợi
này sau Ďó Ďược xử lý bằng tác nhân hoàn tất, có thể là magnesi stearat hay một
polymer như là poly (dimethyl-siloxan), các chất hoàn tất này ngăn không cho các
sợi dính lại với nhau [3].
Bảng 1.1: Thành phần hóa học và qui trình kéo sợi [5].
Tên nhãn Nhà máy sản xuất

Nguyên liệu

hiệu

Phƣơng
pháp
KS

Acelan

Teakwang/ Korea

Dorlastan

Bayer

Polyether/MDI/Diamine

Faser Polyeste/MDI/Diamine

Khô
Khô

GmbH/BRD

Nghành CN Vật liệu Dệt May

13

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học
Espa

Toyobo

Trần Lan Phương
Co.Lmt. Polyether/MDI/Diamine

Khô

Spinning Polyeste/MDI/Diamine

Ướt

Japan
Fujbo

Fuji

spandex

Co.Lmt.Japan

Glospan

Globe

Polyether/MDI/Diamine
MFG Polyether/MDI/Diamine

Lubell

Fillatice/ Italy

Kanebo Lmt/Japan

Phản
ứng/khô

Co./USA
Linelex

Ướt

Polycaprolaktonester/MDI/Diamine Ướt
Polyether/MDI/Diamine

Ướt

Polyester/MDI/Butanediol

Nóng
chảy

Lycra

Mobilon
Roica

Du pont Nemours
Co/USA
And Subsidiaries
Nisshinbo
Ind.
Inc/Japan
Asahi Kasei/Japan

Polyether?MDI/Diamine

Khô

Polyester/MDI/Diamine
Polyester/MDI/Butanediol

Khô
Nóng
chảy
Khô

Polyether/MDI/Diamine

Spandaven Gomelast/Venezuela Polyether/MDI/Diamine

Ướt/Khô

Spantel

Nóng

Kuraray

Polyester/MDI/Butanediol

chảy

Co.Lmt/Japan

Sơ đồ tạo thành sợi elastane từ các thành phần tham gia phản ứng.
a/ Tính chất của sợi Elastane

Nghành CN Vật liệu Dệt May

14

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

- Tính chất cơ học [5]
* Độ giãn Ďứt:
+ Ở Ďiều kiện tiêu chuẩn:

400 – 800%

+ Điều kiện ướt (quan hệ %)

100%

* Cường lực Ďứt:
+ Ở Ďiều kiện tiêu chuẩn:
- Dựa trên Ďộ mảnh (cN/dTex):

0.5 – 1.2

- Dựa trên tiết diện (daN/mm2):

6 – 15

- Ướt (quan hệ %):

75 – 100%

* Mô Ďun dẻo:
- Dựa trên Ďộ mảnh (cN/dtex):

0.05 – 0.1

- Dựa trên tiết diện (daN/mm2):

0.6 – 1.2

* Mô Ďun xoắn (cN/dtex):

0.04

b/Tính chất lý học [5]
- Tính dẫn nhiệt (W/mK):

0.15

- Hấp thụ ẩm (%):
+ Tại 210 và 65%RH:

0.5 – 1.5

+ Tại 240C và 95% hàm ẩm:

0.5 – 1.5

- Lưu nước:
+ Ở nước 950C:

3 – 15

+ Ở không khí 1500C:

5 – 10

c/ Tính chất hóa học [5]

Nghành CN Vật liệu Dệt May

15

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Về hóa học elastane là một Ďại phân tử tuyến tính tổng hợp với một chuỗi dài có chứa ít
nhất 85% polyurethane phân Ďoạn cùng với các xen kẽ các Ďoạn cứng và mềm kết nối
bởi liên kết urethane [ - NH - CO - O -]. Phân Ďoạn chuỗi mềm cho tính Ďàn hồi (khả
năng phục hồi kéo dài) cho sợi trong khi Phân Ďoạn chuỗi khó khăn cho lực tương tác
phân tử cho xơ và trong Ďó Ďảm bảo Ďộ bền của xơ và ổn Ďịnh lâu dài. Tính chất khi
cháy: Cháy với ngọn lửa, có mùi cay nồng, tàn cứng Ďen.
- Elastane chịu Ďược các chất a xit kiềm, ô xy hóa ở nồng Ďộ thấp. Tuy nhiên
xử lý acid cao và sút nồng Ďộ cao trong thời gian dài sẽ mất tính Ďàn hồi khi tăng
nhiệt Ďộ. Không bị ảnh hưởng bởi những dung môi thông thường (như percloetylen
hoặc bezin). Có khuynh hướng hòa tan trong những dung môi có Ďộ phân cực cao
như Dimethylformamide hoặc Dimethylacetamide. Nồng Ďộ acid squalene và
linoleie trong mồ hôi người và metyl este làm giảm khả năng ổn Ďịnh ánh sáng của
sợi Elastane. Dung dịch tẩy chứa Clo làm giảm bền và biến màu của Elastane,
nhưng Elastane chịu Ďược Clo hoạt hóa ở nồng Ďộ Ďậm Ďặc. Elastane bền với oxy

và ozon, Elastane ít bị lão hóa.
- Bền với ánh sáng: Dưới tia UV trong thời gian dài dẫn Ďến thay Ďổi về màu,
và làm giảm quang hóa của Elastane. Elastane nhạy với ánh sáng hơn các xơ dệt
khác nếu không xử lý ổn Ďịnh hóa.
- Tính chịu nhiệt: Trên 1700C Elastane có sự suy giảm nhiệt và giảm tính Ďàn hồi.
1.1.4 Xơ polyamide
a/ Công thức hóa học của xơ Polyamide
[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n
Công thức hóa học của polyamide 66
[NH – (CH2)5 –CO]n
Công thức hóa học của polyamide 6

Nghành CN Vật liệu Dệt May

16

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

b/Tính chất cơ bản của Polyamid [6]
Xơ polyamide 6 nhìn dưới kính hiển vi thấy có dạng hình trụ mặt cắt ngang rất tròn
và bề mặt rất nhẵn. Các tính chất chính của nó như sau:
- Độ bền kéo, Ďộ bền ma sát, Ďộ bền uốn nhiều lần khá cao. Bền với vi
khuẩn. Ít giảm bền khi ướt (không quá 20%). Đàn hồi cao. Xơ dùng nhiều trong
hàng dệt kim, nhất là bít tất. Số lượng lớn dùng sản xuất vải lọc, vải bao bì, hàng dệt
kim, thảm, lưới Ďánh cá, dây câu, dây dù, dây buộc.....

Xơ polyamid 66: nguyên liệu Ďể tổng hợp polyme là a xít adipic
HOOC(CH2)4COOH và hexametilendiamin H2N(CH2)NH2. Bản thân hai chất này
Ďược Ďiều chế lúc Ďầu trên cơ sở phenol. Những năm gần Ďây bắt Ďầu phổ biến dùng
một số phế liệu nông nghiệp như vỏ lúa kiều mạch, cám, vỏ cây hướng dương, bắp
ngô.....từ Ďó tách ra fufurol rồi từ fufurol sau một số phản ứng không phức tạp lắm,
chế Ďược hai nguyên liệu ban Ďầu trên. Quá trình sản xuất sợi polyamide 66 gần
giống như sợi polyamide 6. Các hãng sản xuất Ďã Ďặt những tên gọi chúng khác
nhau như nylon 66 (Mỹ, Úc, Đức), nylfrace (Pháp), anid (Liên Xô cũ), niplon
(Nhật). Hiện polyamide 66 Ďược phát triển mạnh như polyamide 6. Tính chất và
phạm vi sử dụng của nó cũng tương tự polyamide 6. Hiện nay 60% xơ polyamide
trên thế giới sản xuất là xơ polyamide 66, trên 30% là xơ polyamide 6, phần còn lại
là những xơ polyamide khác.
* Tính chất vật lý [7]
- Khối lượng riêng: 1.14g/cm3
- Điểm chảy: 2600C với nylon 6.6, mềm từ 1700C. 2140C với nylon 6.
- Hàm ẩm: sợi philament: 5.75%, xơ: 6.25%
- Phản ứng với ngọn lửa trần: nylon 6.6 và nylon 6 cháy và chảy.
* Tính chất cơ lý [7]
Bảng 1.2 Polyamide 6.6

Nghành CN Vật liệu Dệt May

17

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học
Tính chất

Trần Lan Phương
Xơ

Sợi Philament
Thường

Độ bền cao

Độ bền Ďứt(g/tex)

30 – 55

45 - 55

60 – 77

Độ giãn Ďứt(%)

45 - 85

25 - 38

12 - 55

Polyamide 6.6 là vật liệu tương Ďối bền với Ďộ giãn và tính phục hồi dẻo rất tốt. Tổn
thất Ďộ bền Ďứt khi ướt thay Ďổi trong khoảng 5 – 10%.
Bảng 1.3 Polyamide 6
Tính chất

Xơ

Sợi Philament

Sợi làm thảm

Thường

Độ bền cao

dún
25 – 50

Độ bền Ďứt(g/tex)

40 – 52

43 - 52

70 - 80

Độ giãn Ďứt(%)

35 - 50

20 - 40

19

•

- 40

Tổn thất Ďộ bền khi ướt thay Ďổi trong khoảng từ 5 – 10%.
* Tính chất hóa học [7]
- Ảnh hưởng của acid: Polyamide 6.6 có khả năng chịu acid khoáng
yếu ở nhiệt Ďộ thường, nó có thể bị phá hủy ở nhiệt Ďộ cao. Polyamide 6.6 bị tổn
thương nghiêm trọng hoặc hòa tan bởi acid khoáng Ďặc tùy theo loại chất, thời gian
và nhiệt Ďộ tác Ďộng. Nó cũng có thể bị tổn thương bởi một số acid hữu cơ (nhất là
acid formic), Ďòi hỏi phải trung hòa ngay sau mọi xử lý tại pH<7. Tính chất của
polyamide 6 khá giống với polyamide 6.6. Tuy nhiên polyamide 6 còn có thề hòa
tan trong acid clohdric ở nhiệt Ďộ lạnh, trong khi polyamide 6.6 chỉ hòa tan khi
Ďược Ďun nóng.
- Ảnh hưởng của kiềm: Khả năng chịu kiềm của polyamide tốt ở nhiệt Ďộ
thường với mọi nồng Ďộ, tuy nhiên ở nhiệt Ďộ cao, kiềm có thể gây tổn hại cho vật liệu này.
- Ảnh hưởng của chất oxy hóa: Các dung môi hữu cơ phổ biến (dùng
trong giặt khô hay tẩy bẩn) không gây tác hại lên polyamide 6.6 tại nhiệt Ďộ thường.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

18

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Tuy nhiên tại nhiệt Ďộ sôi, chúng gây co cho vật liệu nếu không Ďược Ďịnh hình
nhiệt từ trước.

- Ảnh hưởng của ánh sáng: nếu phơi sáng trong thời gian dài gây ra
màu vàng và làm tổn thất Ďộ bền vật liệu.
1.2 Các loại vải dệt kim
1.2.1 Vải dệt kim đan ngang [1]

Hình 1.3 Vải dệt kim đan ngang[1]
a/ Cấu trúc vải dệt kim Ďan ngang: Các vòng sợi trên một hàng vòng là do
cùng một sợi tạo thành. Các vòng sợi Ďược tạo thành theo hướng ngang và Ďối
xứng. Trong quá trình tạo vòng, các vòng sợi của dệt kim Ďan ngang Ďược tạo ra
một cách lần lượt. Phương pháp tạo vòng trên máy dệt kim Ďan ngang theo hương
pháp dệt kim gồm 10 giai Ďoạn:
-

Giai Ďoạn Ďẩy vòng cũ: vòng cũ Ďược Ďẩy xuống dưới thân kim, tạo ra
một khoảng cách giữa vòng sợi cũ và miệng kim Ďể lấy vị trí Ďặt sợi mới.

-

Giai Ďoạn Ďặt sợi mới: sợi mới Ďược Ďặt vào Ďúng khoảng cách giữa vòng
sợi cũ và miệng kim.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

19

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học
-

Trần Lan Phương

Giai Ďoạn uốn sợi: sợi mới uốn thành vòng sợi mở.

- Giai Ďoạn dẫn sợi: vòng sợi mới Ďược dẫn qua miệng kim vào dưới móc kim.
-

Giai Ďoạn Ďóng miệng kim: miệng kim Ďược Ďóng lại nhờ thanh Ďè kim

tác Ďộng vào móc kim, làm cho móc kim Ďẩy sát vào.
- Giai Ďoạn lồng vòng: vòng cũ Ďược nâng lên lồng ra ngoài móc kim.
- Giai Ďoạn tiếp xúc: vòng sợi cũ tiếp xúc với vòng sợi mới
- Giai Ďoạn trút vòng: vòng sợi cũ tuột ra khỏi Ďầu kim.
- Giai Ďoạn thành vòng: vòng sợi mới Ďược hình thành.
- Giai Ďoạn kéo căng vòng sợi: vòng sợi Ďược kéo căng chuẩn bị chochu kỳ
tạo vòng mới.
b/ Một số kiểu dệt cơ bản: trong dệt kim Ďan ngang có 3 kiểu dệt cơ bản, Ďó là:
kiểu dệt một mặt phải, kiểu dệt hai mặt phải, kiểu dệt hai mặt trái.
+ Kiểu Ďan một mặt phải(single jersey, plain):

Hình 1.4 Kiểu đan một mặt phải
Là kiểu dệt kim Ďan ngang cơ bản Ďơn giản nhất, các vòng sợi trong vải Ďược sắp
xếp theo một hướng nhất Ďịnh, từng cặp hai Ďoạn sợi uốn cong hình chữ S, nằm Ďối
xứng nhau qua trục tung là Ďường tâm của cột vòng. Ở trạng thái tự do, nội lực Ďàn

Nghành CN Vật liệu Dệt May

20

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

hồi của các Ďoạn sợi uốn cong tạo nên các lực nén ở các giao Ďiểm của chúng làm
cho mặt vải có cấu tạo tương Ďối ổn Ďịnh. Do sự sắp xếp Ďịnh hướng của các vòng
sợi, vải một mặt phải có hai mặt khác nhau, mặt phải tập hợp bởi các Ďoạn trụ
vòng, mặt trái tập hợp bời các cung vòng. Với mức Ďộ phản xạ ánh sáng khác nhau
mặt phải mịn và bóng, mặt trái xù xì và tối hơn.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

21

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

c/ Những hạn chế của vải có kiểu Ďan một mặt phải
-

Hiện tượng cột vòng bị xiên ở trạng thái tự do các trụ vòng của các vòng sợi trên
mặt vải thường nằm xiên với cột vòng một góc α, góc xiên thường không Ďối xứng
ở hai trụ vòng trong một vòng sợi, cột vòng không vuông góc với hàng vòng.

-

Tính dễ tháo tuột vòng: làm cho các vòng sợi mất sự liên hệ với nhau, từ vải
tháo tuột thành sợi.

-

Hiện tượng quăn mép của vải: ở trạng thái tự do, vải một mặt phải thường có
mép dọc quăn về phái mặt trái, mép ngang quăn về mặt phải, nguyên nhân
quăn mép vải là tính Ďàn hồi của sợi. Tính quăn mép của vải tăng lên khi sợi
Ďàn hồi cao, mật Ďộ vải dày và Ďường kính sợi lớn. Khi gia công hoàn tất cần
cán hoặc Ďịnh hình vải Ďể giảm bớt hiện tượng quăn mép.

-

Độ giãn: dưới tác dụng của lực kéo, vải bị giãn dài ra, tùy theo phương tác
dụng của lực, Ďộ giãn của vải thể hiện khác nhau. Tuy nhiên Ďộ giãn của vải
dệt kim một mặt phải là một ưu Ďiểm trong may mặc nếu như chúng Ďàn hồi
tốt, Ďộ giãn cao giúp cho quần áo bó sát thân thể khi mặc người ta có cảm
giác dễ chịu, cho phép thiết kế sản phẩm với dung sai lớn, giảm số lượng
kích cỡ khác nhau của từng loại mặt hàng.

-

Độ co: trong quá trình dệt và gia công ướt, vải chịu nhiều lực tác dụng, ứng
suất dư trong vải sau khi giặt sẽ Ďược tiêu trừ thể hiện thành Ďộ co theo cả
chiều dọc và chiều ngang của vải. Do cầu tạo vải một mặt Ďơn giản, Ďộ biến
dạng lớn, nên Ďộ co của vải rất nhạy cảm Ďối với các quá trình gia công hoàn
tất ướt, dưới tác Ďộng của nhiệt, ẩm và lực kéo căng.

+ Kiểu Ďan hai mặt phải(Rib, Plain rib, Laxtic)
Là một kiểu Ďan ngang cơ bản, mỗi hàng vòng do một sợi tạo thành lần lượt có một
số vòng phải xen kẽ một số vòng trái. Mỗi cột vòng là một loại vòng sợi, cứ một số
cột phải xen kẽ một số cột trái. Các cột vòng phải và cột vòng trái không nằm trên
cùng một mặt phẳng. Cung platin nối vòng phải với vòng trái, một Ďầu uốn từ mặt

Nghành CN Vật liệu Dệt May

22

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

trước ra mặt sau, một Ďầu chịu uốn từ mặt sau về mặt trước làm cho sợi bị xoắn.
Dưới tác dụng của nội lực Ďàn hồi của sợi, các cung platin có xu hướng quay nằm
trên các mặt phẳng vuông góc với mặt vải, làm cho các cột vòng dồn sát vào nhau.
Do Ďó trên cả hai mặt vải chỉ nổi lên các cột vòng phải, các cột vòng trái nằm ở phía
sau các cột vòng phải không hiện rõ, nên Ďược gọi là hai mặt phải. Tùy theo sự tổ
hợp của các cột vòng phải và trái mà có vải hai mặt phải(1+1) hay Rib 1x1, vải hai
mặt phải(2+2) hay Rib 2x2, vải hai mặt phải(2+3) hay Rib 2x3.
Các Ďặc tính của vải hai mặt phải(Rib 1x1): Vải có tính Ďàn hồi, co giãn theo chiều
ngang lớn, kéo vải theo chiều ngang, vải giãn rộng ra, bỏ lực kéo Ďi vải co lại kích
thước ban Ďầu. Sợi dệt có Ďộ Ďàn tính cao thì vải cũng có Ďộ Ďàn tính cao, nguyên
nhân của Ďặc tính này là ở trạng thái tự do, các cung Platin nằm vuông góc với mặt
vải Ďể giảm ứng suất uốn tới mức thấp nhất, làm cho các cột vòng phải dồn sát vào

nhau che lấp cột vòng trái ở phía sau.
-

Tính tuột vòng: vải Rib 1x1 chỉ tháo tuột vòng Ďược theo hướng ngược chiều
Ďan, theo mép dưới thuận chiều Ďan không tuột vòng vì các cung Platin nối
trụ vòng phải với vòng trái, chúng quấn chéo nhau. Với Ďặc tính này vải
không cần viền mép dưới của các mảnh sản phẩm có kiểu Ďan Rib 1x1 và dệt
Ďoạn tách biệt giữa các sản phẩm trên các máy dệt tự Ďộng.

-

Tính quăn mép: vải Rib 1x1 không quăn mép là do các cung vòng bằng nhau
và xếp trái chiều nhau nên tự cân bằng về ứng suất. Mép ngang vải có các
vòng sợi quay về hai phía do hướng trút vòng ngược chiều nhau. Vải Rib 2x2
trở lên có hiện tượng cuộn ống trong từng sọc các cột vòng cùng loại. Sợi dệt
có Ďộ Ďàn tính càng cao thì hiện tượng cuộn ống càng rõ. Hướng của vòng
sợi trong cột vòng và hướng của cột vòng, hàng vòng trong vải cũng giống
như vải một mặt phải, tùy thuộc vào tính chất Ďộ xoắn của sợi và quá trình
dệt trên máy(nhiều tổ tạo vòng) trên vải hai mặt phải có thể thấy sự xiên lệch
các cột vòng.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

23

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

d/ Ứng dụng: Với các Ďặc tính: Ďàn hồi ngang tốt, Ďộ giãn lớn, không quăn mép,
ít tuột vòng, kiểu Ďan hai mặt phải Ďược sử dụng rộng rãi Ďể dệt vải may quần áo
mặc lót, bít tất, quần áo thể thao và làm nền cho rất nhiều kiểu Ďan hoa.
1.2.2 Vải dệt kim đan dọc [9, 2]
a/Cấu trúc vải dệt kim Ďan dọc
Cấu trúc vải dệt kim Ďan dọc một mặt phải: phương pháp Ďặt sợi cho kim quyết
Ďịnh cấu trúc vải dệt kim Ďan dọc, có 3 phương pháp Ďặt sợi cho kim trong qui
trình dệt kim Ďan dọc Ďó là:
1/ Đặt sợi cố Ďịnh cho một hoặc một số kim qua các hàng vòng.
2/ Đặt sợi luân phiên cho một kim và một kim khác.
3/ Đặt sợi tuần tự cho các kim: sợi Ďược Ďặt lần lượt cho một kim rồi sang
kim bên cạnh, tối thiểu lặp lại hai lần trên cùng hướng dịch chuyển của thanh kim lỗ.
Qui luật Ďặt sợi, phương pháp xâu sợi cho các kim lỗ cũng có ảnh hưởng trực tiếp
tới cấu trúc vải, có 3 phương pháp xâu sợi cho các kim lỗ là:
1/ Tất cả các kim lỗ Ďều Ďược xâu sợi.
2/ Một số kim lỗ không Ďược xâu sợi.
3/ Xâu sợi phân băng, tao ra các băng sợi khác nhau về màu sắc.
Cấu trúc vải dệt kim Ďan dọc hai mặt phải: các hàng vòng phải và trái Ďược tạo ra
xen kẽ nhau, vì vậy cần phân biệt rõ các hàng vòng phải và trái. Vải dệt kim Ďan
dọc hai mặt phải thường Ďược sản xuất trên máy Rasen. Các kiểu dệt cơ bản của vải
dệt kim Ďan dọc hai mặt phải là:
1/ Kiểu dệt Ďủ vòng sợi
2/ Kiểu dệt thiếu vòng sợi
3/ Kiểu dệt cài sợi phụ.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

24

Khóa 2012 - 2014


Luận văn cao học

Trần Lan Phương

Các vòng sợi trên một hàng vòng là do các sợi tạo thành, các vòng sợi Ďược tạo
thành lần lượt theo hướng dọc và các vòng sợi lệch nhau. Tất cả các hàng sợi Ďược
tạo ra một cách Ďồng loạt.

Hình 1.5 Vải dệt kim đan dọc
b/ Quá trình tạo vòng trên máy dệt kim Ďan dọc gồm các bước sau
- Đẩy vòng sợi cũ, mở miệng kim: kim từ vị trí ban Ďầu Ďi lên cao nhất Ďồng
thời với mở miệng kim, vòng sợi cũ bị Ďẩy tuột xuống thân kim, platin chặn
giữ vải ở bên dưới khi kim Ďi lên.
- Đặt sợi sau kim: kim lỗ dịch chuyển ngang ở phía sau lưng kim Ďi n bước
kim theo yêu cầu của kiểu Ďan.
- Lắc về trước kim: kim lỗ lắc từ phía sau về phía trước kim Ďang mở miệng,
qua Ďó nó kéo theo sợi qua giữa các khe kim.
- Đặt sợi trước kim: kim lỗ dịch chuyển ngang phía trước kim Ďể Ďặt sợi vào
miệng kim Ďang mở.
- Lắc kim về sau: kim lỗ lắc từ phía trước về sau lưng kim Ďồng thời với
quấn sợi quanh kim.

Nghành CN Vật liệu Dệt May

25

Khóa 2012 - 2014