Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ và vật liệu hóa dệt Thiết kế nhà máy Nhuộm và hoàn tất dải vải đàn tính PolyamitElastan với công suất 50 triệu métnăm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN DỆT MAY – DA GIẦY & THỜI TRANG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ VẬT LIỆU HÓA DỆT
--------------------o0o----------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(TEX5913)

Đề tài:
Thiết kế nhà máy Nhuộm và hoàn tất dải vải đàn tính Polyamit/Elastan với công
suất 50 triệu mét/năm

Giáo viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Sinh viên thực hiện

: Bùi Thị Thoa

MSSV

: 20133784

Lớp

: Công nghệ Nhuộm & Hoàn Tất K58

Hà Nội, 2017

MỤC LỤC


2

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


3

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
PA/EL

:

Polyamit/elastan

ngh

:

Nghìn đồng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


5

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chuyên đề đồ án tốt nghiệp này trước hết em xin gửi đến quý thầy,cô
giáo trong viện Dệt may-Da giày & Thời trang Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội lời cảm
ơn chân thành.
Đặc biệt, em xin gởi đến thầy Nghuyễn Ngọc Thắng người đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ em hoàn thành chuyên đề đồ án tốt nghiệp này lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Đồng thời nhà trường đã tạo cho em có cơ hội được thưc tập nơi mà em yêu thích, cho
em bước ra đời sống thực tế để áp dụng những kiến thức mà các thầy cô giáo đã giảng dạy.
Qua công việc làm chuyên đề này em nhận ra nhiều điều mới mẻ và bổ ích để giúp ích cho
công việc sau này của bản thân.
Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình tìm hiểu, hoàn thiện chuyên đề này
em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ thầy
cô.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Bùi Thị Thoa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


6

LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ dệt may là ngành quan trọng của nhiều nước đang phát triển. Trong những
năm gần đây , ngành Dệt may nước ta đã không ngừng phát triển và có một vai trò quan
trọng trong quá trình công nghiệp hóa đất nước. Ngành Dệt may nước ta không chỉ đáp ứng
nhu cầu trong nước, giải quyết lao động và đặc biệt còn mang nguồn thu ngoại tệ nhờ xuất
khẩu.
Xu hướng phát triển yêu cầu ngành dệt may nước ta hội nhập nền kinh tế quốc tế và
tạo ra chất lượng và hiệu quả của xuất khẩu, đem lại giá trị gia tăng thật sự cho ngành và
cho nền kinh tế. Một trong các nhiệm vụ là phải tìm ra các vật liệu dệt may mới đáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Các loại xơ sợi mới được các nhà khoa học tìm
tòi và nghiên cứu nhằm đưa ra thị trường các sản phẩn đáp ứng yêu cầu khắt khe của người
tiêu dùng. Điển hình trong các loại xơ, sợi tổng hợp nhân tạo có xơ, sợi elastan có độ đàn
hồi cao, có khả năng phục hồi nếp gấp lớn, dễ pha trộn với các vật liệu khác như cotton,
polyester, polyamit…vv là những nguồn nguyên liệu cung cấp cho ngành may mặc.
Polyamit được sản xuất khoảng 4 triệu tấn hằng năm đóng vai trò xơ dệt phổ biến thứ ba sau
polyeste và bông, polyamit có nhiều ưu điểm so với xơ sợi khác, đặc biệt là tính đàn hồi, co
giãn cao và độ bền cơ học của chúng. Polymit được pha trộn với xơ elastan là vật liệu dệt số
một trong thương vụ phục vụ phục trang kín đáo sang trọng bùng nổ cũng như đối với quần
áo bơi, tắm...
Nắm bắt được nhu cầu thiết yếu của sản phẩm dệt từ vật liệu polyamit và elastan vì
vậy trong đồ án này em lựa chọn một mảng nhỏ trong ứng dụng của loại vật liệu này với tên
đề tài là: “Thiết kế nhà máy Nhuộm và xử lý hoàn tất dải vải đàn tính với công suất 50
triệu mét/ m”.
Nội dung đồ án được chia ra thành 5 phần bao gồm:
-

Chương 1: Tổng quan về dải vải đàn tính và thị trường tiêu thụ
Chương 2: Cơ sở thiết kế
Chương 3: Tính toán thiết kế
Chương 4: Tính toán kinh tế - Tính toán kỹ thuật và bố trí mặt bằng nhà xưởng
Chương 5: Chuyên đề về xử lý nước thải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


7

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DẢI VẢI ĐÀN TÍNH VÀ THỊ
TRƯỜNG TIÊU THỤ
1.1. Dải vải đàn tính và phạm vi sử dụng [1]
Những năm 1920 công ty cao su Mỹ đã bọc những sợi filament của cao su với sợi bọc
ngoài và đưa vào sử dụng trong ngành công nghiệp dệt, nhưng nó có rất nhiều hạn chế trong
ứng dụng đó là tính đàn hồi, độ mảnh của sợi, và dễ bị lão hóa khi chịu tác động của nhiệt
độ, mồ hôi, các loại mỹ phẩm dành cho da và các dung dịch giặt tẩy. Quá trình tổng hợp xơ
đàn hồi polyurethane xuất hiện trên thị trường hiện nay là quá trình diisocyanatepolyaddition được 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 đã được sản xuất thành công.
Sau đó nhà khoa học DuPont Joseph C. Shivers phát minh sợi spandex DuPont vào năm
1959 sau 1 thập kỷ nghiên cứu.
Sợi elastan (Polyurethane hoặc PU) hay còn gọi là Spandex (Lycra, được đặt bởi
Dupont) rất thường xuyên được sử dụng trong hàng may mặc trong của phụ nữ và nam giới,
áo khoác ngoài và đồ thể thao. Spandex hoặc Lycra (polyurethane hóa học) được trở thành
rất phổ biến và nổi lên gần như là lựa chọn duy nhất cho trường hợp cần các tính chất đàn
hồi, nó có thể dễ dàng pha trộn với các sợi khác như bông, len, lụa hoặc cũng có thể được

trộn lẫn với xơ nhân tạo khác như polyme nylon, polyester…
Sợi elastan pha trộn với sợi tự nhiên và nhân tạo khác như bông, len, lụa, vải lanh tạo
ra vải đàn tính có trọng lượng nhẹ hơn so với sợi cao su. Và không giống như sợi cao su, sợi
elastan không phá vỡ với việc tiếp xúc với các loại dầu cơ thể, đổ mồ hôi, thuốc nước hoặc
chất tẩy rửa. Hơn bất kỳ loại xơ sợi nào khác, xơ đàn hồi elastan đa đóng góp vào việc cải
tiến mẫu, mốt thời trang, tạo cảm giác tự do khi vận động và thoải mái trong lúc mặc và ôm
chặt chỉnh hình cơ thể thon gọn.
Cho đến nay sợi đàn hồi đã được sử dụng hầu hết để nâng cao sự thoải mái của hàng
dệt kim và các tính chất may mặc khác. Trong những năm gần đây đặc biệt những quần áo
mặc bó bao gồm áo nịt, quần áo chỉnh hình, đồ mặc ôm sát cơ thể đã đáp ứng những đòi hỏi
của thị trường quốc tế.
Mặc dù chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ (0.09%) trong tổng số xơ sợi tự nhiên và hóa học, song
ngày nay, xơ đàn hồi được sử dụng trong nhiều sản phẩm dệt may. Các loại elastan có màu
trong suốt để thuận tiện cho việc nhuộm màu, pha trộn với các loại xơ khác. Các lĩnh vực sử
dụng sợi elastan ở My, Tây Âu và trên toàn thế giới như sau:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


8
Bảng 1.1. Các lĩnh vực sử dụng sợi elastan ở Mỹ, Tây Âu và trên toàn thế giới
năm 1999
Mỹ (%)

Tây Âu (%)

Trên thế giới (%)

Hàng dệt kim

20

28

18

Đồ mặc lót

20

15

8

Quần áo bơi

20

15

17

Quần áo thể thao

10

15

30

Vải mặc ngoài

18

12

4

Giầy dép

2

6

6

Dây đeo

2

3

12

Vải không dệt

8

6

5

Nhìn chung trên thế giới, sợi đàn hồi được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực quần áo thể
thao, đồ lót, vải mặc ngoài, vải không dệt, sau đó đến dây đeo và giày dép. Có thể thấy rằng
dây đeo hay chính là dạng dây vải cũng chiếm một tỷ trọng tuy không nhiều nhưng cũng đã
có sự xuất hiện trên thị trường. Một số dạng thường gặp của dây vải mà trong đời sống
chúng ta có thể bắt gặp như: dây đeo đồng hồ, dây quai trong túi sách, đai áo trong áo lót,
dây thắt an toàn cho ô tô, máy bay...
1.2. Phân loại dải vải đàn tính [2, 3]
a, Ribbon [2]
Ribbon là một dải vật liệu mỏng, điển hình là vải nhưng cũng có thể bằng plastic hoặc
đôi khi bằng kim loại, chủ yếu được sử dụng làm trang trí ràng buộc và buộc. Vải ruy băng
được làm từ vật liệu tự nhiên như lụa, nhung, bông, đay và các vật liệu tổng hợp, như
polyester, nylon, và polyproylene. Ribbon được sử dụng cho vô số hữu ích, trang trí, và
tượng trưng cho mục đích. Các nền văn hoá trên thế giới sử dụng ribbon trong tóc, xung
quanh cơ thể, và làm đồ trang trí cho động vật, tòa nhà và bao bì không phải con người. Một
số loại vải phổ biến dùng làm băng là vải satin, organza, lụa, nhung…được thể hiện trong
bảng 1.2.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


9

Bảng 1.2. Một số mặt hàng ribbon đàn tính [3]
STT

Loại vải

Khổ vải Trọng lượng
(mm) riêng (g/m)

Kiểu dệt

Thành phần

1

Dệt thoi

98% PET, 2% elastan

25

10

2

Dệt thoi

90% Cotton, 10%
elastan

45

34

3

Dệt kim

85% silk, 15% elastan

50

35

b, Tape
Tape là một dạng của dải vải có kích thước chiều ngang rất bé so với chiều dài vải,
tape có thể được coi là 1 tên gọi khác của ribbon, thường dung làm các dây ruy băng để
trang trí… Một số mặt hàng của tape được thể hiện trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Một số mặt hàng tape đàn tính [3]
STT

Loại vải

Khổ vải Trọng lượng
(mm) riêng (g/m)

Kiểu dệt

Thành phần

1

Satanh

90% PA, 10% elastan

15

18

2

Dệt thoi

85% PA, 15% elastan

15

20

3

Vân điểm

98% PET, 2% elastan

45

54

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A

10
c, Strap [2]
Strap là một loại dải vải dài hay còn gọi là dải vải có kích ty lớn hơn so với ribbon,
thường được làm từ vải hoặc từ da, là một dây đai mỏng dùng để tạo thành bộ phận của
quần áo như đai thắt eo, hành lý hoặc giường như túi ngủ. Các dây đai cũng có thể được gắn
với ốc vít để tạo thành vật dụng như dây đeo đồng hồ. Strap được tạo từ nguyên liệu đặc
biệt nó được dệt theo dạng mặt phẳng hoặc dạng ống được sử dụng thay cho dây thừng, các
loại vải sử dụng vật liệu có độ bền cao còn sử dụng làm dây an toàn ô tô, vận chuyển, kéo,
may mặc quân sự, khóa móc hàng hóa và nhiều lĩnh vực khác. Một số mặt hang của strap
được thể hiện trong bảng 1.4.
Bảng 1.4. Một số mặt hàng strap đàn tính [3]
STT

Loại vải

Kiểu dệt

Thành phần

Khổ vải
(mm)

Trọng
lượng riêng
(g/m)

1

Dệt kim 90% PET, 10% elastan

25

23

2

Dệt kim

70% PA, 30% elastan

38

35

3

Dệt thoi

70% PA, 30% elastan

10

20

d, Lace [2]
Lace là ren một loại chất liệu có hoa văn được tạo thành từ nhiều lỗ trống và được thực
hiện thủ công hoặc bằng máy. Người ta tạo ra những lỗ trống này bằng cách bỏ đi những
mũi chỉ hoặc đục lỗ trên chất liệu dệt có sẵn, thông thường những lỗ trống chính là một

phần của ren. Nghệ thuật làm ren là một nghề thủ công cổ xưa, xuất phát từ cuối thế kỷ XV
đầu thế kỷ XVI. Ren trước đây được làm từ chất liệu linen, lụa, chỉ vàng hay chỉ bạc. Ngày
nay, người ta dùng chủ yếu chỉ cotton để làm ra ren, tuy nhiên vẫn có những loại làm từ chỉ
linen và lụa. Ren công nghiệp có thể làm từ sợi tổng hợp. Tuy nhiên lace chỉ có kích thước
ngang hẹp, dùng để trang trí cho quần áo, hoặc nội thất… Một số mặt hàng của lace được
thể hiện trong bảng 1.5.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


11
Bảng 1.5. Một số mặt hàng lace đàn tính [3]
Kiểu dệt

Thành phần

Khổ vải
(mm)

Trọng
lượng riêng
(g/m)

1

Dệt kim

Spandex/Polyamit

200

26

2

Dệt kim

100% PET

45

24

3

Dệt kim

Polyamit/elastan

50

25

STT

Loại vải

1.3. Thị trường dải vải đàn tính
Sự xuất hiện các mặt hàng về dải vải khá phổ biến, một số thương hiệu trên thế giới về

lĩnh vực này như sau:
-

Thương hiệu đồ lót: Elle (Pháp), Annebra (Thái Lan), Guy Laroche (Pháp), Wacoal (Nhật
Bản) hiện đang phát triển tại Việt nam, Triump (Việt Nam).
Một số công ty chuyên cung vật liệu như ren, ruy bang cho dệt may: Công ty TNHH thế
giới mã vạch, Công ty TNHH Fatex Việt Nam…
Dây đồng hồ: dây vải NATO, Daniel Wellington sử dụng cho các thương hiệu đồng hồ như
Tissot, Bulova, Calvin Klein…
- Giày dép: Addidas, Nike…
Hiện nay, tại Việt Nam cũng có một số công ty sản xuất trực tiếp dạng dây vải, có thể
kể đến như công ty Best Pacific cơ sở tại Hải Dương và Hải Phòng sản xuất áo lót nữ, công
ty TNHH dây khóa ké Tiên Phong ...

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


12

Hình 1.1. Môt số ứng dụng của vải đàn tính.
1.4. Lựa chọn mặt hàng
Từ những tài liệu phân tích mặt hàng và phạm vi sử dụng ta thấy rằng loại dải vải đàn
tính là mặt hàng xuất hiện khá phổ biến trên thị trường dệt may, có thể tìm thấy chúng dưới
dạng như: dây đai đồ lót của phụ nữ, dây trang trí, dây giày, dây đeo đồng hồ…Loại sản
phẩm này có kích thước rộng nhỏ hơn nhiều so với loại vải thông thường, do vậy công nghệ
để sản xuất chúng sẽ không giống với loại vải thông thường. Cần có 1 công nghệ phù hợp
để sản xuất, chính vì vậy việc nghiên cứu và lựa chọn quy trình công nghệ để sản xuất dải
vải đàn tính là vô cùng cần thiết.

Trong đồ án này em sẽ lựa chọn một số loại mặt hàng dải vải đàn tính PA/EL với loại
vải dệt thoi có thông số kỹ thuật được cho trong bảng 1.6.

Bảng 1.6. Thông số của các mặt hàng vải dệt thoi đàn tính PA/EL nhà máy sản xuất

Ma
hàng

Loại
vải

001

Strap

Thành phần
PA

EL

70

30

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chi số
(dtex)
PA

EL

Khổ
rông
(mm)

80

70

10

Kiểu dệt

Dệt thoi

Trọng lượng
riêng (g/m)

20

Nguyễn Văn A

Tên

T


13
002

90

10

Dệt thoi

100

70

15

18

B

003

90

10

Dệt thoi

100

70

15

18

Vàng

004

98

2

Vân điểm

85

70

25

15

Đ

98

2

Vân điểm

40

30

25

10

Gr

Tape

005

Ribbon

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ THIẾT KẾ
2.1. Nguyên vật liệu
2.1.1. Xơ Polyamit [4]
a, Cấu tạo xơ Polyamit
Đầu tiên vào năm 1931, nhà hóa học Mỹ W.H. Carothers cho ra đời một loại xơ
polyamit (PA) (kiểu nylon 66) và cho đến năm 1939 hãng Dupont mới đưa vào sản xuất với
quy mô công nghiệp. Ở Đức, Paul Schlack năm 1938 cũng đã sáng chế ra xơ PA (kiểu nylon
6) và các nhà sản xuất đầu tiên ở Đức vào năm 1943 dạng sợi filament với tên gọi perlon.
Sau đó tất cả các loại PA lần lượt ra đời và trở thành một họ PA như PA6, PA66, PA11…
Các PA khác nhau được phân biệt với nhau qua số nguyên tử cacbon có trong 1 vòng cơ
bản.
Đến nay, loại PA chiếm vị trí thứ hai trong các loại xơ tổng hợp về sản lượng sản xuất
trên thế giới. Đây là một trong những xơ tổng hợp dị mạch, làm từ polyme mạch thẳng, giữa
các vòng cơ bản liên kết với nhau bằng liên kết -(CO-NH)-. Loại xơ này có nhiều tên gọi
khác nhau: Liên Xô – Capron, CHLB Đức – Peclon, Tiệp Khắc – Xilon, Mỹ và một số nước

khác – Nilon.
Xơ PA6: Nguyên liệu ban đầu dể sản xuất loại xơ này là caprolactam. Để tạo thành
PA6, người ta nấu caprolactam ở 250-260ºC và ép qua đầu phun sợi ở áp suất 80Kp tạo
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


14
thành xơ có thiết diện ngang tròn, và dọc có dạng trụ. Cấu tạo hóa học của PA6 và PA66
được thể hiện trong hình 2.1.

Hình 2.1. Công thức hóa học của polyamit.
PA66: Nguyên liệu để tổng hợp polyme là axit adipic HOOC(CH2)4COOH và
hexametylendiamin H2N(CH2)6NH2. Bản thân hai chất này được điều chế từ phenol. Những
năm gần đây, bắt đầu phổ biến dùng một số phế liệu nông nghiệp như vỏ lúa kiều mạch,
cám, vỏ cây hướng dương, bắp ngô… từ đó tách ra furfurol sau một số phản ứng đơn giản
chế tạo được. Quá trình sản xuất PA 66 gần tương tự như PA6. Hiện nay loại xơ này cũng
phát triển mạnh mẽ như xơ PA 6, và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt dùng cho
sản xuất sợi mành, sử dụng lâu bền và rẻ.
PA11: Polyme được tổng hợp từ axit aminoundecanoic H2N(CH2)10COOH. Được phát
minh vào năm 1944 bởi J. Zeltner và M. Genas, sản xuất ở quy mô công nghiệp vào năm
1955 (Pháp). Điều chế axit aminoundecanoic từ thầu dầu (3 kg dầu được 1 kg xơ). Các nước
sản xuất đã đặt các tên gọi như nylon 11 (Mỹ), rilsan (Pháp, Ý)…
Ngoài các loại PA thông dụng trên, còn rất nhiều loại xơ PA như PA3, PA4, PA7, PA9,
PA12…điều chế trên cơ sở axit aminocacbonxylic, hoặc có xơ PA6/66 được sản xuất từ
copolyme của hai nhóm PA… Khi tạo ra các sơ như vậy, người ta phát hiện ra quy luật là
khi càng tăng số nguyên tử cacbon trong mắc xích thì xơ càng tăng bền hóa học, bền ánh
sáng, độ cách điện nhưng lại giảm độ hút ẩm, độ bền nhiệt, modun đàn hồi, nhiệt độ mềm.
Hiện nay 60% xơ PA trên thế giới là PA66, trên 30% là xơ PA6, còn lại là các xơ khác.

Xơ PA được sản xuất ở cả 3 dạng xơ đơn, xơ phức, xơ xtapen. Khối lượng phân tử của
các loại xơ PA để chế tạo xơ khoảng 15,000 – 22,000.
Xơ PA có độ bền cơ học cao, so với xơ visco thường thì độ bền của nó cao hơn 2- 2.5
lần, ở trạng thái ướt độ bền của nó chỉ giảm 10%. Trong quá trình kéo dãn, sau khi hình
thành các phân tử của xơ PA do không có mạch nhánh nên nằm rất sát nhau, nhờ đó mà các
lực hidro, lực liên kết giữa các phân tử tăng lên, làm cho xơ có độ bền cơ học cao nhưng
đồng thời cũng làm xơ khó nhuộm màu hơn.
Về độ bền ma sát thì xơ PA cao hơn hẳn so với các xơ khác, chính vì thế người ta hay
pha xơ PA với các xơ có độ bền thấp hơn để nhận được sản phẩm có độ bền cao hơn.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


15
Khối lượng riêng của xơ thấp hơn nhiều so với các xơ khác, chỉ 1.14 g/cm 3. Xơ PA có
độ co giãn tốt, có khả năng giữ nếp cao nên được sử dụng để dệt tất, găng, vải dệt kim và
nhiều loại vải may mặc khác nhau.
Vì chứa nhóm amin và nhóm cacboxin chỉ ở hai đầu mạch nên xơ PA có hàm ẩm thấp,
đây là một trong những nhược điểm của xơ. Mặc dù xơ khó bắt bụi, bắt ẩm, nhưng vải dệt
từ PA ít thoáng khí, hút mồ hôi, tính chất sử dụng kém. Bên cạnh đó, xơ có khả năng sinh
tĩnh điện cao, gây khó khăn cho quá trình dệt, để hạn chế điều này, người ta thường sử dụng
các chất bôi trơn trong quá trình dệt. Những chất này dễ bị tách ra trong quá trình giặt.
Vải dệt từ PA có độ đàn hồi tốt, rất dễ phục hồi sau biến dạng và gần như không nhàu.
Xơ có khả năng ổn định kích thước ở nhiệt độ thấp và trung bình, khi nhiệt độ càng cao thì
xơ dễ bị co rút.
b, Độ bền với tác nhân hóa học
Xơ PA khá bền với kiềm, thí dụ khi gia công nylon 6 bằng xút 40% ở 90ºC trong thời
gian 1 giờ, độ bền cơ lý của xơ vẫn chưa thay đổi nhiều. Song xơ PA lại kém bền với axit,

nhất là các axit vô cơ, đặc biệt là khi ở nhiệt độ cao. Ví dụ độ bền của xơ PA có thể xem như
không thay đổi gì khi gia công với dung dịch HCOOH 3% hoặc CH 3COOH 3% ở 100ºC
trong 3 giờ liền. Nhưng PA 6 sẽ bị hòa tan trong HCOOH 80%, bị trương nở mạnh trong các
dung dịch axit HCOOH 20%... Xơ PA cũng bị trương nở mạnh trong axit axetic, axit oxalic
đậm đặc, nó còn bị trương nở trong dung dịch phenol 2%. Các axit vô cơ: HCl, H2SO4,
HNO3 phá hủy xơ PA rất mạnh nhất là ở nhiệt đọ cao. Ví dụ PA 66 sẽ giảm 20% độ bền khi
gia công trong thời gian 1,5 giờ trong dung dịch H2SO4 3N ở 90ºC.
Xơ PA cũng rất nhạy cảm với tác dụng của các chất oxi hóa, vì thế các chất oxi hóa
mạnh thường dùng như NaClO (natri hypoclorit), H2O2 (hidroperoxit) không được sử dụng
để tẩy trắng vải PA vì nó làm hư hại cho xơ.
Với các chất khử, dung dịch đồng ammoniac và các muối trung tính thực tế không có
ảnh hưởng gì đến tính chất của xơ. Dung dịch phenol trên 60% và m – cresol là các dung
môi tốt của PA 6 và PA 66. Khi tiếp xúc với ngọn lửa thoạt tiên xơ polyamte bị chảy mềm
thành hạt trắng và sau đó cháy chậm, lấy ra khỏi ngọn lửa xơ không tiếp tục cháy được nữa.
Tính chất hóa học của xơ một mặt do các nhóm định chức ở đầu mạch (COOH và
NH2) và mặt khác do các nhóm imin ở giữa mạch quyết định. Bởi vậy giống như len, tơ tằm
PA có tính chất lưỡng tính, dưới tác dụng của axit và bazo sẽ tạo thành các muối như sau:
H2N-R-COOH + HCl → Cl- . H3N+-R-COOH
H2N-R-COOH + NaOH → H2N-R-COONa + H2O

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


16
Xơ PA có miền đẳng điện trong khoảng pH = 4-5. Các nhóm imin của mạch chính ở
điều kiện thường không thể hiện tính bazo và không kết hợp với các axit yếu hay thuốc
nhuộm axit. Nhưng khi pH của các môi trường nhỏ hơn 3 thì các nhóm amin sẽ bị ion hóa
và có thể liên kết với axit yếu hay thuốc nhuộm axit theo hình 2.2.

Hình 2.2. Khả năng liên kết của polyamit với axit hay thuốc nhuộm axit.
Một đặc điểm quan trọng khác là xơ kém đồng nhất về thành phần hóa học (mạch phân
tử không đều) điều này sẽ ảnh hưởng không tốt đến độ đều màu của xơ khi nhuộm. Ngoài ra
để hạn chế sự không đồng về cấu trúc ta thường phải ỏn định nhiệt cho xơ trước khi nhuộm.
c, Khả năng chịu nhiệt
PA là loại xơ nhiệt dẻo, nghĩa là nó bị biến dạng ở nhiệt độ cao. Ví dụ PA 6 bị mềm ở
170ºC và chảy ở 215ºC, PA 66 bị mềm ở 235ºC và chảy ở 263ºC, vì vậy khi là quần áo bằng
loại xơ này thì phải chú ý tránh quá nhiệt. Vì khi chế tạo, xơ PA bị kéo dãn khi còn đang ở
trạng thái dẻo, nên nhiều phân tử chưa triệt tiêu nội năng, khi có điều kiện nó sẽ co lại. Ví
dụ trong nước sôi PA 6, PA 66 bị co từ 6-8%. Vì vậy trong quá trình gia công cần phải tiến
hành ổn định nhiệt các sản phẩm dệt từ PA. Nhiệt độ nhiệt ổn định phải cao hơn nhiệt độ mà
sản phẩm sẽ chịu gia công sau này (nhuộm, giặt rũ).
d, Các tính chất khác
Xơ PA có độ bền ánh sáng kém hơn tơ tằm và các loại xơ thiên nhiên khác, bị lão hóa
khi chịu tác động lâu của ánh sáng mặt trời.
So với các loại xơ tổng hợp khác thì PA có độ bền ma sát gần như lớn nhất. Đây là một
trong những ưu điểm của PA.
Tính cách nhiệt của vải là từ PA thì phụ thuộc nhiều vào dạng xơ được sử dụng. Nếu
vải làm từ filament thẳng thì vải có tính cách nhiệt rất thấp. Nếu vải làm từ filament textua
giữ được nhiều không khí bên trong vật liệu, tạo được vùng khí hậu ổn định cách nhiệt tốt.
Vải từ xơ xtapen xốp thì sẽ có tính cách nhiệt tốt.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


17
Vải từ PA có khả năng hút ẩm thấp khoảng 3-4% nhưng do có tính mao dẫn tốt nên vải
cho phép thẩm thấu nước và hơi ẩm tốt.

Với các loại xơ mảnh và vi mảnh sẽ cho cảm giác sờ tay tốt.
Xơ PA là một loại xơ tổng hợp từ dầu mỏ, chính vì thế chúng có độ bền sinh học tốt,
bền với các loại nấm mốc, khó bị vi sinh vật phân hủy. Điều này lại gây khó khăn cho sinh
thái môi trường.
2.1.2. Elastan [5]
a, Định nghĩa:
Theo bảng phân loại xơ (P-A Koch fiber) elastan fiber là các xơ tổng hợp đươc tạo nên
bởi dãy đại phân tử. Trọng lượng hợp chất của xơ ít nhất có 85% thành phần polyurethane.
Ở Mỹ những loại xơ này được mang tên dòng họ “Spandex”. Elastan fiber cùng với nhưng
elastodiene fiber (xơ cao su tổng hợp) nằm trong nhóm xơ elastofibers (những xơ dài đàn
hồi cao). Nhóm này bao gồm xơ mà có nhạy cảm cực kì cao với sự biến dạng vì cấu trúc
hoaa học của chúng. Chúng có độ giãn đứt lớn hơn 200% và thường là từ 400-800% và trở
lại ngay lập tức chiều dài ban đầu sau khi bỏ tác dụng. Định nghĩa này loại trừ những sợi
dún đàn hồi mà những tính chất của sợi dún chỉ là một sự thay đồi vật lý sau dó trong sự sắp
xếp không gian của chúng.
Dưới ảnh hưởng của tiêu chuẩn ISO 1043 những nhà sản xuất xơ hóa học của châu Âu
đã kết hợp với BISFA (Internation Bureau for the standardization of Rayon and Synthetic
fibers) và đồng ý trên 1 quyết định thông nhất. Từ đó Elastan đã được viết tắt là EL.
Xơ elastan là xơ hóa học mà chỉ được sản xuất dạng sợi nhiều filament không sản xuất
ở dạng xơ cắt ngắn (trong những dạng chính chỉ số sợi từ 11-2600Dtex) và có ít nhất 85%
trọng lượng là thành phần polyurethane. Đặc trưng nhận biết của chúng là đàn hồi.
Sợi elastan ít khi được dùng ở dạng tràn. Ở dạng đó, nó chỉ được dệt thêm vào cổ tay,
măng sét hay bít tất … trên các mặt hàng dệt kim tròn hay dệt kim đan dọc để tạo độ đàn hồi
cho sản phẩm. Phần lớn sợi elastan được dùng pha với các loại sợi khác nhau duwosi nhiều
hình thức:
-

Sợi bọc (covered yarn)
Sợi đơn có lõi (core-spun yarn)
Sợi xe có lõi (core-twist yarn)

Sợi elastan có tiết diện ngang khác nhau, phụ thuộc vào công nghệ sản xuất như:
Kéo sợi khô: sợi elastan có tiết diện ngang hình tròn, oval.
Kéo sợi ướt: sợi elastan có tiết diện ngang hình thùy nhưng không theo quy luật nhất định.
Kéo sợi nóng chảy: sợi elastan có tiết diện ngang hình trò
Sợi elastn có độ đàn tính cao, chúng có thể kéo giãn gấp 8 lần so với ban đầu và có khả
năng trở về ban đầu khi loại bỏ lực gây biến dạng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


18
Bảng 2.1. Thành phần hóa học và quy trình kéo sợi
Tên nhãn
hiệu

Nhà máy sản xuất

Nguyên liệu

Phương
pháp ké
sợi

Acelan

Teakwang/Korean

Polyether/MDI/Diamine

Khô

Dorlantan

Bayer Faster
GmbH/BRD

Polyether/MDI/Diamine

Khô

Espa

Toyobo
Co.Lmt.Japan

Polyether/MDI/Diamine

Khô

Fujbo
Spandex

Fuji Spinning
Co.Lmt.Japan

Polyether/MDI/Diamine

Ướt

Glospan

Globr MFG
Co/USA

Polyether/MDI/Diamine

Phản
ứng/Khô

Linenex/Italia Fillatice/italia

Polycaprolaktonester/MDI/Diami
ne
Polyether/MDI/Diamine

Ướt
Ướt

Lubell

Kanebo Lmt/Japan

Polyether/MDI/Diamine

Nóng chảy

Lycra

Du pint Nemours

Co/USA
And Subsidiaries

Polyether/MDI/Diamine

Khô

Polyether/MDI/Diamine

Khô

Mobilon

Nisshinbo
Ind.Inc/Japan

Polyether/MDI/Diamine

Nóng chảy

Roica

Asahi Kasei/Japan

Polyether/MDI/Diamine

Khô

Spandaven

Gomelast/Vênzuel
a

Polyether/MDI/Diamine

Ướt/Khô

Spantel

Kuraray
Co.Lmt/Japan

Polyether/MDI/Diamine

Nóng chảy

b, Tính chất của xơ sợi elastan
Ngoại quan: hầu hết những sợi đàn hồi là sợi filament nóng chảy, đa filament. Những
kiểu không màu hoặc sáng đục (các kiểu trong/sáng), bóng loáng và trong suốt. mờ thích
hợp chô sợi elasta là dạng Rutil của ốc-xít titan (Tioz).
Những đặc tính công nghệ:
-

Sợi đàn hồi có thể kéo căng 4 đến 8 lần chiều dài của nó. Trong quá trình căng lực tăng lên
lúc đầu tương đối đều theo cả hai chiều dài sau đó từng bước nó tập trung nhiều hơn vào
điểm đứt. Tính chất bày có ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng gia công của sợi.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A

-

19
Tính chất quan trong nhất của sợi đàn hồi là việc kết hợp độ dài cao và độ đàn hồi. Quá
trình kéo giãn sợi và thả nó ra lực thu lại nhanh và hoàn lại gần như nguyên chiều dài ban
đầu. Tính chất đàn hồi được đánh giá bởi sự lặp đi lặp lại “kéo, thả” một xơ ở tốc độ cao
không đổi giữa độ giãn dài không đổi hoặc giới hạn của tải trọng và xác định độ trễ cua độ
đàn hồi.
Bảng 2.2. Những tính chất cơ học của các sợi elastan
Mật độ

1:1-1:3

Độ giãn đứt
Cường lực đứt

Modun dẻo
(Độ dãn dài >0)

Ở điều kiện tiêu chuẩn (%)
Ướt quan hệ (%)

400-800
100

Ở điều kiện chuẩn
- Dựa trên độ mảnh (CN/dtex)
- Dựa trên tiết diện (daN/mm2)
- Ướt quan hệ (%)

0.5-1.2
6-15
75-100

Dựa trên độ mảnh (CN/dtex)
Dựa trên tiết diện (daN/mm2)

Modun xoắn (CN/dtex)

0.05-0.1
0.6-1.2
0.04

Tính chất lý học
Bảng 2.3. Những tính chất nhiệt và hấp phụ của các sợi đàn hồi
170-230

Điểm biến mềm (oC)
Điểm nóng chảy (oC)

230-290

Tính dẫn nhiệt (W/MK)

0.15

Hấp phụ ẩm

Tại 21oC/65% hàm ẩm

Tại 24oC/95% hàm ẩm

0.5-1.5
0.5-1.5

Lưu nước

Ở nước 95oC
Ở không khí 150oC

3-15
5-10

Quan hệ nhiệt: quan hệ nhiệt của xơ đàn hồi ở nhiệt độ thấp được khống chế bởi phần
mềm (soft segment) ở nhiệt độ cao tính chất của chúng phụ thuộc vào phần cứng (hard
segment) về trọng lượng phân tử , kiểu căng của mắc xích và hướng của các phần cứng.
Điều quan trọng trong sử dụng và thiết kế hàng dệt có chưa xơ sợi đàn hồi là khả năng
phải được định hình nhiệt và thủy nhiệt của sợi đàn hồi.
Tính chất hóa học
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


20
Về hóa học elastan là một đại phân tử tuyến tính tổng hợp với một chuỗi dài có chứa ít
nhất 85% polyurethane phân đoạn cùng với các xen kẽ các đoạn cứng và mềm kết nối bởi
liên kết urethane (-NH-CO-O-). Phân đoạn chuỗi mềm cho tính đàn hồi (khả năng phục hồi
kéo dài) cho sợi, trong khi phân đoạn chuỗi khó khăn cho lực tương tác phân tử cho xơ và
trong đó đảm bảo độ bền của xơ và ổn định lâu dài.

Tính chất khi cháy: xơ sợi đàn hồi chảy trong khi cháy với ngọn lửa đỏ rực và thoát ra
mùi cay nồng của isocyanate và để lại tàn cứng đen.
Với hóa chất các xơ đàn hồi hòa tan trong những dung môi có cực cao như:
dimetylformanmide và dimetylacetamid.
Xơ đàn hồi chịu được nước clo hoạt động đặc trưng trong nước bể tắm. những thử
nghiệm độ bền với clo được tiến hành theo tiêu chuẩn DIN 5419. Dung dịch tẩy nước clo là
nguyên nhân làm giảm độ bến và biến màu của xơ elastan. Sử dụng các chất tẩy khác không
làm nguy hiểm đến xơ, xơ đàn hồi chịu được đối với Oxy và Ozon. Nito trong khói khí thải
là nguyên nhân làm thay đổi màu của đến vàng hoặc vàng nâu cường độ “biến vàng” phụ
thuộc vào nồng độ, thời gian, nhiệt độ và độ ẩm môi trường.
Các tính chất khác
Tính chống lão hóa: sợi elastan ít bị lão hóa và ít bị sờn đáng kể hơn so với sợi cao su.
Tính chịu nhiệt: ở nhiệt độ trên 170oC xơ có sự suy giảm nhiệt đáng chú ý, biểu hiện
càng tự biến vàng càng giảm tính đàn hồi.
Sự nhận biết và các đặc trưng
Sợi đàn hồi có thể nhận biết với các xơ sợi tổng hợp khác chính bằng tính chất đàn hồi
của nó. Quan kiểm tra bằng kính hiển vi sự khác nhau của xơ sợi đàn hồi có thể nhận biết
bằng số lượng filament, trạng thái của filament dính liền và màu sắc.
Phân tích định lượng của elastan trong hỗn hợp các sợi bọc hoặc những sợi lõi được
LMECKEL và H-J BUMEISTER được sử dụng trong ngành dệt.
c, Phương pháp kéo sợi elastan
Có 4 phương pháp sản xuất sợi elastan đó là: làm tan chảy dung dịch và đùn ép, kéo
sợi bằng phương pháp phản ứng hóa học, kéo sợi khô và kéo sợi ướt. Các phương pháp trên
là để tạo phản ứng đơn phân nhằm tạo ra tiền polyme, khi tiền polyme đã hình thành, nó tiếp
tục phản ứng trong nhiều cách khác nhau và tạo ra sợi. Phương pháp kéo sợi khô được sử
dụng để sản xuất ra hơn 94,5% sợi elastan trên thế giới
Quy trình công nghệ kéo sợi khô:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


21
Sợi elastan khi sản xuất ban đầu có màu trắng, do đó chất màu được thêm vào từ từ
theo yêu cầu. Nếu sợi elastan được dệt cùng với sợi polyamit thì phương pháp nhuộm đặc
biệt quan trọng.
Khi hai loại tiền polyme được trộn lẫn với nhau, chúng tương tác để tạo thành sợi
elastan. Trong phản ứng này, các nhóm hydroxyl (-OH) trên macroglycols phản ứng với
isocyanat. Mỗi phân tử được thêm vào phần cuối của một phân tử khác, và một chuỗi mạch
dài được hình thành. Để bắt đầu phản ứng này, một chất xúc tác như chỉ số octan diazobicyclo được sử dụng. Trọng lượng phân tử Amin thấp khác được sử dụng để kierm soát
khối lượng phân tử của sợi. Sợi elastan rất dễ bị tổn thương do hiệt, chất ô nhiễm trong
không khí và clo, do đó cần bổ sung chất ổn định nhằm tránh tổn thương sợi, mà chất chống
oxy hóa là chất ổn định.
Quy trình công nghệ kéo sợi ướt
Các bước phản ứng của polyme: đầu tiên tạo ra tiền polyme bằng cách pha trộn
macroglycol với monomer di-isocyanate. Các hợp chất được trộn lẫn trong bình phản ứng
và điều kiện thích hợp đẻ tạo thành một tiền polyme. Tỷ lệ của vật liệu cấu thành tạo ra xơ
với các đặc tính khác nhau, tỷ lệ điển hình của glycol để di-isocyanate có thể là 1:2. Trong
kéo sợi khô tiền polyme tiếp tục được cho phản ứng với 1 lượng diamine tương đương,
được biết đến như một chuỗi phản ứng mở rộng, dung dịch được pha trộn với dung môi để
tạo ra dung dịch kéo sợi. Dung dịch được bơm vào ống hình trụ có đục lỗ, nó được lưu hóa
tại đây và tạo thành xơ, trong lỗ tổ ong các polyme phải qua một tấm kim loại có các lỗ nhỏ,
điều này làm cho dung dịch được liên kết trong polyme lỏng, khi các sợi qua lỗ tổ ong.
Chúng được làm nóng bằng Nito và khí dung môi, các điều kiện làm cho polyme dạng lỏng
với phản ứng hóa học và hình thành sợi liên tục.
2.2. Phân tích kiểu dệt
2.2.1. Khái niệm vải dệt thoi [7]
Vải dệt thoi được hình thành từ ít nhất từ hai hệ thống sợi dọc và sợi ngang đan với
nhau theo phương vuông góc. Vải dệt thoi là một dạng vật thể có chiều dài xác định bằng

chiều dài của cuộn vải hoặc tấm vải, đồng thời có chiều dày rất nhỏ và đo bằng milimet.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


22
2.2.2. Một số kiểu dệt thoi

[8]

a, Vân điểm
Là kiểu dệt đơn giản
vải giống nhau. Cứ 1 sợi dọc
ngang rồi lại luồn xuống 1 sợi
đối với sợi ngang cũng vậy.

nhất, có hai mặt
luồn lên trên 1 sợi
ngang kế tiếp và

Đặc điểm: vải có độ bền
cứng.

cao nhưng lại hơi

Các loại vải sử dụng
vải phin, popolin, simili, voan

kiểu dệt này là:
…

Hình 2.3. Cấu trúc kiểu dệt vân

b, Vân chéo
Dệt vân chéo là một nhóm gồm nhiều kiểu
Trong cấu trúc kiểu dệt các đường dệt tạo ra
đường chéo trên mặt vải. Hai mặt vải không
giống nhau. Dấu của bước chuyển thể hiện hướng
nghiêng của đường chéo dệt.
Đặc điểm: thông thường kiểu dệt được viết
dạng phân số. Ví dụ như 1/3S, 1/3S tử số thể hiện
điểm nổi dọc, mẫu số thể điểm nổi ngang. Vải dệt
chéo kém bền hơn vải dệt vân điểm, nhưng lại
mại hơn kiểu dệt vân điểm.

dệt.

Hình 2.4. Kiểu dệt vân chéo
1/3

c, Vân đoạn (satanh)
Kiểu dệt vân
-

-

-

Hiệu ứng dọc: một sợi
nhưng lại chỉ nằm duới
Sợi dọc tiếp theo có
tùy ý theo các phương
các đường chéo. Vải
mặt khác nhau rõ rệt.
Kiểu dệt vân đoạn
Hình 2.5. Kiểu dệt satanh 1:4
1 phân số, tử là số sợi
mẫu số là bước
Đặc điểm: vải mềm và bóng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dưới
số
vân
mềm

đoạn là kiểu dệt có đặc điểm:
dọc phủ lên ít nhất 4 sợi ngang
1 sợi ngang.
các điểm nổi dọc được sắp xếp
án có thể nhưng không tạo ra
dệt theo kiểu vân đoạn có hai
cũng thường được kí hiệu bằng
dọc và sợi ngang trong 1 rappo,
chuyển, rappo ≥ 5.

Nguyễn Văn A

23
2.3. Công nghệ Nhuộm – Hoàn tất, thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ sử dụng cho vải
PA/EL
2.3.1. Tiền xử lý
Tiền xử là công đoạn đầu tiên cũng là công đoạn rất quan trọng, quyết định đến chất
lượng sản phẩm nhuộm sau này. Với vải pha từ Polyamit và Elastan đều là các thành phần
xơ nhiệt dẻo, tạp chất trong vải không có chứa nhiều như trong xơ bông mà chủ yếu chỉ là
các dầu mỡ bôi trơn cho máy bị dính vào, hay các vết mực đánh dấu. Sơ đồ công nghệ tiền
xử lý như hình 2.6.
Vải mộc

Kiểm tra vải mộc

Giặt

Hình 2.6. Sơ đồ quy trình tiền xử lý dạng dải vải đàn tính PA/EL.
a, Kiểm tra vải mộc
Dải vải được chuyển từ kho ra và được kiểm tra đơn hang trước khi đưa vào máy, các
dải vải được nối với nhau bằng cách nối hạt thị hay nối ngạnh trê, với các dải vải có khổ
rộng hơn có thể được nối bằng cách may lại, loại chỉ sử dụng là loại chỉ màu trắng có chất
lượng tốt tránh quá trình căng kéo gây ra đứt mối nối.
b, Giặt
Khác với vải tự nhiên, các sản phẩm vải tổng hơp cần được giặt để khử sạch các loại
tạp chất đưa vào trong quá trình sản xuất sợi như chất bôi trơn, dầu, chất chống tĩnh điện.
Chúng có thể gây ra các lỗi cho nhuộm như làm biến đổi màu, ánh màu, vàng vải trong quá
trình nhuộm, hoặc làm ảnh hưởng đến chất lượng vải. Những chất này có thể là các chất
ghét nước, nhưng chúng được đưa vào sợi ở dạng nhũ tương nên có thể tách ra khỏi xơ bằng
phương pháp giặt. Ta có thể chọn phương pháp giặt bằng hóa chất và giặt nóng bằng nước
để loại bỏ các tạp chất.

Trong đồ án này em chọn phương pháp giặt nóng 70-80oC vì trong quá trình giặt nóng
các chất dầu mỡ sẽ giảm đi độ trơn, đi ra ngoài xơ sợi, ngoài ra chọn phương pháp này còn
tiết kiệm được chi phí, không gây ô nhiễm môi trường mà hiệu quả cũng khá tốt so với giặt
bằng hóa chất.
2.3.2. Nhuộm
a, Các loại thuốc nhuộm sử dụng cho PA/EL
Các loại thuốc nhuộm có thể sử dụng cho vải PA/EL: thuốc nhuộm phân tán, thuốc
nhuộm axit thông thường, thuốc nhuộm axit phức kim loại 2:1 thuốc nhuộm hoạt tính mới,
…
Thuốc nhuộm phân tán
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


24
Thuốc nhuộm phân tán cho kết quả nhuộm màu đồng nhất tốt với cả
vải nylon – elastan, nếu không yêu cầu độ bền màu ướt cao. Do sử dụng thuốc nhuộm
phân tán là “lý tưởng” trong trường hợp để nhuộm màu nhạt. Tuy nhiên, với những
màu đậm cần phải tiến hành làm thí nghiệm trước để lựa chọn thuốc nhuộm phù hợp
với cả hai thành phần có trong vải vì có thể thuốc nhuộm sử dụng dễ làm cho xơ sợi
elastan bị cứng hoặc sau nhuộm độ bền màu ướt của sản phẩm không cao.
Nếu nhuộm Elastan bằng thuốc nhuộm phân tán có 2 vấn đề nảy sinh:
-

-

Thuốc nhuộm phân tán như đã biết rất dễ hấp thụ vào xơ elastan nhưng thuốc
nhuộm không bao giờ “kẹp chặt” vào trong xơ sợi như với Polyamit do nhiệt độ
chuyển hóa tinh thể thấp của phân đoạn mềm elastan. Như vậy, thuốc nhuộm sẽ

khuếch tán trở lại dung dịch nhuộm trong điều kiện giặt thông thường làm dây
màu sang các vải khác hoặc lên da, nhất là đối với màu đậm.Để loại bỏ vấn đề
này cần tiến hành giặt khử để loại bỏ các nhóm mang màu của thuốc nhuộm có
trên bề mặt vải.
Do sự biến đổi tính chất cơ lý của xơ elastan (đặc biệt là độ bền kéo đứt) ở nhiệt độ cao
trong môi trường nước. Ở nhiệt độ cao trên 100°C và nhất là trên 110°C thì liên kết hidro
giữa các nhóm ure trong phân đoạn cứng của elastan sẽ bị phá hủy. Sự đứt gãy cầu hidro
trên chỉ xảy ra trong môi trường nước vì elastan bền với nhiệt độ khô hay hơi quá nhiệt ở
nhiệt độ trên.
Thuốc nhuộm axit thông thường
Thuốc nhuộm axit thông thường được cấu tạo từ axit mạnh và bazo mạnh, có khả
năng tan được trong nước và phân ly ra thành các ion mang điện tích âm. Thuốc nhuộm bắt
màu lên vật liệu trong môi trường axit.
Thuốc nhuộm axit được dùng để nhuộm cho PA rất phổ biến. Elastan không có
các nhóm amin bậc nhất nào trong mạch polyme do đó thiếu ái lực giữa thuốc nhuộm
axit và vật liệu Elastan. Nếu để lại thành phần Elastan không nhuộm màu thì cách đơn
giản là nhuộm vải trong khoảng pH = 4-6 và T = 90-100°C. Với cách này thì các nhóm
amin trong nylon được proton hóa và thuốc nhuộm axit hấp thụ chủ yếu vào PA. Còn
nếu pH = 6-7 thì Elastan được nhuộm màu chút ít với thuốc nhuộm axit thông qua
khuếch tan trước khi các nhóm amin cuối mạch proton hóa.
Elastan có thể nhuộm màu bằng thuốc nhuộm axit thông qua sử dụng chất trợ
nhuộm là muối amoni bậc 4 béo (benzyl dimetyl stearyl amoniclorua). Chất trợ này có
ái lực với Elastan và khuếch tán vào trong xơ, ở đó nó tác dụng như miền nhuộm cho
các nhóm natri sunphonat của thuốc nhuộm axit. Đây là cách tốt nhất dùng để nhuộm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A


25

xơ sợi Elastan. Tuy nhiên, trong hiện tượng lắng đọng chất trợ này lên bề mặt vải
và có sự khác nhau về tốc độ nhuộm và độ đậm màu so với xơ PA.
Trong đó, S là nhóm tạo khả năng hòa tan của thuốc nhuộm thường là –SO3Na,
-COONa, -SO2CH2. R là gốc mang màu quyết định màu sắc và độ bền ánh sáng, ảnh hưởng
tới nhiều tính chất khác của thuốc nhuộm. T là nhóm mang nguyên tử hoạt tính liên kết
thuốc nhuộm với xơ, là cầu nối thuốc nhuộm với xơ, quyết định tốc độ phản ứng giữa thuốc
nhuộm với xơ, độ bền liên kết thuốc nhuộm với vật liệu. X là nhóm phản ứng, sẽ bị tách ra
để nhường liên kết với T cho vật liệu. Ngoài ra còn có nhóm cầu nối giữa (S – R) và (T –
X).Thuốc nhuộm liên kết với vật liệu bằng liên kết chính là liên kết cộng hóa trị bền vững.
Trong đó, thuốc nhuộm trong nước sẽ phân cực mang điện dương, liên kết với vật liệu trong
nước phân cực mang điện âm tạo thành liên kết cộng hóa trị. Ngoài ra vật liệu và thuốc
nhuộm còn liên kết với nhau theo liên kết hidro, vandecvan. Chính những liên kết này làm
tăng độ bền màu ướt hơn so với các loại thuốc nhuộm khác. Với loại thuốc nhuộm hoạt tính
mới Eriofast có rất nhiều tính chất đặc biệt và nhiều ưu điểm vượt trội cả về độ bền màu với
giặt ở nhiệt độ cao hay bền màu với màu đậm…
Nhuộm axit phức kim loại 2:1
Thuốc nhuộm này ban đầu không có chứa nhóm tan, dùng để nhuộm cho vật liệu
tổng hợp giống như thuốc nhuộm phân tán. Sau đó, để tăng tính hòa tan, các nhà sản
xuất đã them vào các nhóm tan sunphatmit (-SO2NH2 ) hoặc metylsunpho (-SO2NH3 ).
Cơ chế nhuộm cũng tương tự như nhuộm bằng thuốc nhuộm axit thông thường,
liên kết giữa thuốc nhuộm là liên kết với vật liệu bằng liên kết cộng hóa trị và liên kết
hidro, liên kết Van-dec-van.
Thuốc nhuộm hoạt tính mới [6]
Mặc dù thuốc nhuộm axit thông thường và thuốc nhuộm phức kim loại hiện được
sử dụng rất thông dụng cho nhuộm mặt hàng polyamit/elastan, tuy nhiên hiện nay vẫn
gặp một số hạn chế nhất định trong quá trình nhuộm. Dưới góc độ của các nhà sản
xuất, liên tục nghiên cứu, tìm ra các loại thuốc nhuộm mới, thích hợp hơn và khắc
phục được những nhược điểm của những loại thuốc nhuộm trước đó. Thuốc nhuộm này
được sáng chế đặc biệt để nhuộm cho các loại vải polyamit. Cũng như các loại thuốc nhuộm
hoạt tính khác,loại thuốc nhuộm hoạt tính này cũng có những đặc trưng cơ bản của phân lớp

hoạt tính. Thuốc nhuộm có cấu tạo chung là S – R – T – X.
Trong đó, S là nhóm tạo khả năng hòa tan của thuốc nhuộm thường là –SO3Na,
-COONa, -SO CH . R là gốc mang màu quyết định màu sắc và độ bền ánh sáng, ảnh hưởng
tới nhiều tính chất khác của thuốc nhuộm. T là nhóm mang nguyên tử hoạt tính liên kết
2

2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn A