Thiết kế công nghệ và dây chuyền công nghệ làm sạch hóa học vải dệt kim

Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
MỞ ĐẦU
May mặc là một nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của con
người. Nó không những giúp cho con người chống đỡ thời tiết, khí hậu thiên
nhiên mà còn tô điểm cho cuộc sống thêm tươi đẹp. Ngành dệt nước ta đang
phát triển khá nhanh và đang tập trung vào các mặt hàng chất lượng cao để
xuất khẩu. Tổng kim ngạch xuất khẩu năm 2005 đạt tới 4,8 USD, chỉ đứng
thứ hai sau dầu khí. Theo chiến lược của ngành dệt may tính đến năm 2010
kim ngạch xuất khẩu của ngành sẽ đạt tới 10 tỷ USD.
Trong các mặt hàng xuất khẩu thì hàng dệt kim có một ý nghĩa đáng kể.
Hàng dệt kim thường may thành phẩm rồi mới đem xuất khẩu và hình thành
các xí nghiệp dệt may khép kín, trong các xí nghiệp này thì khâu nhuộm - hoàn
tất đóng một vai trò hết sức quan trọng có tính chất quyết định đến lượng sản
phẩm cuối cùng.
Trong số các hàng dệt kim thì các mặt hàng Pe/Co được quan tâm sản
xuất ngày càng nhiều và sử dụng rất phổ biến trên thế giới.
Tỷ lệ pha giữa Polyeste và Cotton thường là: 65/35; 67/33; 85/15. Tỷ lệ
PES càng cao thì sợi càng bền nhưng sản phẩm sẽ cứng và kém hút ẩm, bởi
vậy xí nghiệp được thiết kế sẽ dùng loại vải Pe/Co 67/33 là vừa phải. Các mặt
hàng của xí nghiệp sản xuất (vải trắng và vải màu) chủ yếu là để may quần áo
mặc ngoài, quần áo thể thao, quần áo thu đông...
Trong khuôn khổ của bản đồ án này, việc thiết kế chỉ tập trung vào
khâu công nghệ tiền xử lý nhuộm và hoàn tất cho các mặt hàng xí nghiệp sản
xuất. Với nhiệm vụ thiết kế xí nghiệp nhuộm- hoàn tất vải dệt kim từ sợi
Pe/Co 67/33 với công suất 2000 tấn/năm, được xây dựng mới hy vọng sẽ góp
phần vào sự tăng trưởng chung của ngành dệt may nước ta.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
1
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG
NGHỆ LÀM SẠCH HÓA HỌC VẢI DỆT KIM

I - ĐẶC ĐIỂM CỦA VẢI DỆT KIM TỪ SỢI PES/CO.
Để tạo ra các loại sản phẩm phong phú, đa dạng, sử dụng rộng rãi, đáp
ứng được nhu cầu của khách hàng, hiện nay người ta đặc biệt chú ý đến việc
phát triển các mặt hàng vải pha. Vải polyeste pha bông là loại vải khá phổ
biến hiện nay, được sản xuất cả các mặt hàng dệt thoi và dệt kim. Các mặt
hàng Pe/Co dệt thoi được dùng để may quần áo mặc ngoài theo các kiểu thời
trang. Còn hàng dệt kim Pe/Co được dùng nhiều để may quần áo mặc ngoài,
quần áo tắm, quần áo thể thao…
Vải polyeste pha bông có nhiều đặc tính quý của xơ PES như ít nhàu,
giữ nếp cao, độ bền cơ lý cao, thời gian sử dụng dài, dễ giặt, mau khô, do có
một lượng bông nhất định nên tính chất vệ sinh của vải so với các loại vải
tổng hợp tăng lên rất nhiều.
Mặt khác, khi pha trộn xơ bông và xơ polyeste với nhau còn nhằm mục
đích tận dụng ưu thế của mỗi loại xơ, tạo nên các mặt hàng mới kết hợp được
những tính chất chung của mỗi loại xơ. Xơ bông tuy hút ẩm, hút mồ hôi tốt
nhưng bị nhàu, độ bền thấp, thời gian sử dụng ngắn; còn xơ polyeste thì bền
hơn, ít chịu tác dụng của vi sinh vật, lại có khả năng chống biến dạng cao, giữ
nếp lâu. Chính vì vậy mà người ta thường pha trộn xơ bông và xơ polyeste để
bổ sung những tính chất quý cho nhau, hạ giá thành của sản phẩm, phát huy
được những ưu điểm và hạn chế được nhiều nhược điểm của mỗi loại xơ.
1.1 - Xơ bông (Cotton).
Trong số các xơ xenlulô thiên nhiên chỉ có xơ bông được sử dụng nhiều
và thích hợp với các mặt hàng dệt kim. Bông là loại xơ được sử dụng từ lâu
đời để dệt nhiều mặt hàng may mặc, do nhiều đặc tính quý của mình nên hiện
nay bông vẫn còn chiếm vị trí hàng đầu (gần 50 %) tổng số khối lượng các
loại xơ dùng trong công nghiệp.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
2
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Xơ bông thu hoạch từ quả của cây bông, có danh từ thực vật học là

Gossipium, nó là một tế bào thực vật có hình dải dẹt với nhiều thành mỏng và
một rãnh nhỏ trong lõi xơ chứa nguyên sinh chất làm nhiệm vụ nuôi xơ. Tùy
theo giống và điều kiện trồng trọt mà chiều dài trung bình của xơ bông có thể
trong khoảng từ 22 đến 50mm, còn đường kính trung bình của xơ từ
18÷25µm
(1µ = 10
-6
m). Khối lượng riêng của xơ bông là 1,53g/cm
3
. Ở điều kiện tiêu
chuẩn xơ bông có hàm ẩm là 8÷8,5%.
Khi quan sát bằng kính hiển vi sẽ thấy xơ bông có hình dải dẹt, đầu trên
nhọn khép kín và bị xoắn nhiều hơn đầu dưới, đầu dưới liền với hạt bông nên
bằng. Trong công nghiệp dệt và dệt kim, xơ bông được chia làm nhiều cấp tùy
theo độ dài, độ xoắn, độ đồng nhất, độ trắng, tỷ lệ tạp chất và nhiều chỉ tiêu
khác nữa. Sợi bông dùng cho dệt kim thường là loại sợi chải kỹ, có chỉ số cao,
kéo từ loại bông tốt nhất, xơ dài và có chứa ít tạp chất cơ học.
Thành phần hóa học của xơ bông chín kỹ trung bình theo(%) chất khô
tuyệt đối như sau:
Xenlulô: 94
Sáp bông: 0,6
Axít hữu cơ: 0,8
Chất pectin: 0,9
Hợp chất chứa nitơ: 1,3
Tro: 1,2
Đường : 0,3
Những chất chưa biết: 0,9
Qua số liệu trên đây cho thấy tạp chất thiên nhiên của xơ bông chỉ
chiếm trung bình vào khoảng 6%. Những loại bông chín chưa kỹ, nghĩa là thu
hoạch non, thường có tỷ lệ xenlulô thấp hơn và tỷ lệ tạp chất cao hơn. ở

những loại bông thu hoạch bằng cơ giới do chứa mảnh vỏ và hạt chưa tách
sạch nên trong thành phần tạp chất còn có cả lignin, đây là một trong số các
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
3
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
tạp chất khó tách sạch hơn cả. Trong quá trình làm sạch hóa học, để đảm bảo
cho sản phẩm đạt được độ trắng, độ mềm mại và độ hút ẩm cao, người ta phải
dùng mọi biện pháp xử lý để tách sạch các tạp chất trên.
Về cấu trúc lý học, xơ bông được cấu tạo từ nhiều lớp các mạch đại
phân tử xenlulô, các lớp này khác nhau về bề dầy và hướng, nhưng đều sắp
xếp đồng tâm với trục xơ. Trong mỗi lớp, các mạch đại phân tử lại kết bó với
nhau thành từng chùm, nhiều chùm kết lại thành thớ. Giữa các chùm và các
thớ này là một hệ thống vi mao quản có đường kính từ 1÷100nm (1nm=10
-9
m).
Các chùm và các thớ của mạch đại phân tử xenlulô sắp xếp tương đối song
song với trục xơ; ở một bộ phận nhất định chúng sẽ sắp xếp khá chặt chẽ, có
độ định hướng cao nên tạo thành cấu trúc vi tinh thể; những bộ phận còn lại
có cấu trúc kém chặt chẽ hơn nên tồn tại ở dạng vô định hình. Tỷ lệ cấu trúc
vi tinh thể của xơ bông trong khoảng 40 ÷70%. Trong giữa xơ bông có một
rãnh nhỏ chứa nguyên sinh chất làm nhiệm vụ nuôi xơ.
Do xơ bông được cấu tạo chủ yếu từ xenlulô nên tính chất hóa học của
xenlulô cũng chính là tính chất hóa học của vải bông.
1.1.1- Cấu tạo hóa học của xenlulô.
Xenlulô là thành phần chính của các tế bào thực vật, tạo cho xơ có độ
bền cơ học cần thiết. Xenlulô chiếm tỷ lệ chủ yếu của xơ bông (94%) và của
các xơ xenlulô nhân tạo (92÷96%).
Về cấu tạo hóa học, xenllulô thuộc về lớp hydrat cacbon cấu tạo từ 3
nguyên tố: cacbon, hydro, oxi. Mạch phân tử của xenlulô rất dài nên còn gọi
là đại phân tử, hợp thành từ nhiều khâu đơn giản hay mắt xích giống hệt nhau.

Các khâu đơn giản này là gốc d-gluco-pyranô có công thức là C
6
H
10
O
5
. Như
vậy, công thức tổng quát của mạch xenlulô là: (C
6
H
10
O
5
)
n
hay [C
6
H
7
O
2
(OH)
3
]
n
n: gọi là hệ số trùng hợp (hệ số này thay đổi đối với mỗi loại xơ)
VD: xơ bông n = 10.000 ÷15.000
Xơ vixco: n = 350 ÷ 450
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
4

Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Công thức cấu tạo của xenlulô có dạng tổng quát:
Trong mỗi khâu đơn giản của mạch đại phân tử của xenlulô có chứa 3
nhóm hidroxyl tự do (nhóm -OH), tổng số nhóm này trên toàn mạch rất lớn,
vì vậy xơ xenlulô dễ thấm nước, dễ hút ẩm, dễ hút mồ hôi và dễ trương nở khi
ngâm vào nước so với các xơ tổng hợp.
1.1.2 - Các tính chất hóa học của xenlulô.
Các tính chất hóa học của xenlulô do thành phần và cấu tạo hóa học của
nó quyết định. Dưới đây là những tính chất chính của xenlulô:
- Độ bền nhiệt:
Xenlulô tương đối bền nhiệt; khi xử lý trong dung dịch kiềm loãng,
không có mặt không khí, ở 100÷130
0
C trong thời gian 4÷6
h
; hoặc khi sấy hay
gia nhiệt ở 190÷200
0
C trong 2÷5 phút; xenlulô vẫn chưa bị tổn thương gì
đáng kể. Nhưng ở nhiệt độ 270
0
C xenlulô bắt đầu bị vàng và bị phá hủy cục
bộ, từ 370÷400
0
C trở lên nó bắt đầu bị nhiệt hủy, mạch phân tử bị cắt ngắn
nên giòn, dễ nghiền nát. Ở nhiệt độ cao hơn nữa xenlulô sẽ cháy mà không
qua giai đoạn mềm và chảy lỏng. Xenlulô cháy với ngọn lửa lan nhanh, thoát
ra mùi khét giấy, để lại tàn trắng dễ vụn nát.
- Độ bền với axít:
Xenlulô rất kém bền với tác dụng của axít, nhất là các axít mạnh như:

HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
, đặc biệt là với các dung dịch axít đậm đặc và ở nhiệt độ
cao. Dưới tác dụng của các dung dịch axít, mạch đại phân tử của xenlulô sẽ bị
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
5
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
OH
H
OH H
OH
H
H
HO
H
H
H
H
CH

2
OH
CH
2
OH
H
CH
2
OH
H H
n
CH
2
OH
H
OH
H
H
H
O
O
O
O
O
O
OH
H
O
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
thủy phân và đứt thành nhiều đoạn ngắn làm cho độ bền cơ học của nó giảm

đi nhanh chóng. Khi xenlulô bị thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm thu được
cuối cùng sẽ là glucô theo phản ứng:
(C
6
H
10
O
5
)
n
nC
6
H
12
O
6
Trong công nghệ tiền xử lý, nhuộm và in hoa vải bông, nhiều trường
hợp phải dùng các dung dịch axít để gia công, khi này cần khống chế các
thông số kỹ thuật cho phép như: nồng độ, nhiệt độ và thời gian để đảm bảo
không ảnh hưởng đến độ bền của xơ.
- Độ bền của kiềm:
Xenlulô tương đối bền với các dung dịch kiềm, vì vậy người ta vẫn
dùng các dung dịch xút loãng (10 ÷ 30g/l) để nấu vải bông và dung dịch xút
đậm đặc (280 ÷ 300g/l) để làm bóng vải bông. Tuy nhiên nếu có mặt đồng
thời của kiềm và oxi của không khí ở nhiệt độ cao thì xenlulô sẽ bị oxi hoá
làm cho độ bền cơ học của nó bị giảm. Vì vậy khi xử lý vải bông bằng dung
dịch kiềm ở nhiệt độ cao người ta thường dùng các thiết bị kín và khử hết
không khí ra khỏi thiết bị hoặc thêm chất khử vào dung dịch. Kết thúc quá
trình xử lý cần phải giặt sạch kiềm còn lại trên vải.
- Độ bền với muối:

Các dung dịch muối trung tính (như NaCl, Na
2
SO
4
...) không ảnh hưởng
gì đến xenlulô; còn các muối có tính axít ( như NaHSO
4
, NaH
2
PO
4
...) cũng có
tác dụng thuỷ phân xenlulô như axít nhưng ở mức độ thấp hơn. Các dung dịch
muối có kiềm (như Na
2
CO
3
, K
2
CO
3
, NaHCO
3
...) cũng có tác dụng với xơ
xenlulô như các dung dịch kiềm nhưng ở mức độ yếu hơn. Xenlulô trương nở
mạnh và hòa tan dần trong dung dịch đậm đặc của các muối: LiI, LiCNS,
KCNS. Đặc biệt xenlulô hòa tan trong dung dịch đồng- amoniac
[Cu(NH
3
)

m
(OH)
2
]. Người ta ứng dụng tính chất này để hòa tan xenlulô trong
công nghệ sản xuất xơ đồng- amoniac.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
6
+ nH
2
O
( axít)
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
- Độ bền với chất khử và chất oxi hóa:
Xenlulô bền với tác dụng của chất khử, còn dưới tác dụng của chất oxi
hóa sẽ biến thành oxít xenlulô, làm cho mạch đại phân tử bị đứt, làm gãy độ
bền cơ học và độ bền hóa học và mất dần tính chất sử dụng. Tùy theo loại
chất oxi hóa và điều kiện chịu tác dụng cụ thể mà xenlulô bị oxi hóa ít hay
nhiều. Khi tẩy trắng vải bông và vải dệt từ các xơ xenlulô nhân tạo người ta
vẫn dùng các chất oxi hóa như: NaClO, NaClO
2
, H
2
O
2
... để tránh cho xenlulô
không bị hư hại, khi sử dụng các tác nhân này cần phải thực hiện đúng các
điều kiện công nghệ cho phép.
- Tác dụng của nước:
Xenlulô không hòa tan trong nước, nhưng do trong mạch phân tử của
nó có chứa nhiều nhóm có khả năng hút ẩm (nhóm -OH ) nên xơ xenlulô

thuộc về loại xơ ưa nước. Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 25
0
C, độ ẩm tương
đối của không khí là 65%) hàm ẩm của các xơ xenlulô trong khoảng 7÷9%,
còn khi độ ẩm của không khí cao hơn thì tiêu chuẩn này có thể đạt tới
12÷13,5%. Nhờ có các tính chất này nên các mặt hàng dệt từ xơ xenlulô đều
dễ thấm hút mồ hôi và thoáng khí. Khi ngâm vào nước xenlulô bị trương nở
mạnh cả về tiết diện ngang lẫn chiều dài. Tùy theo mỗi loại xơ mà mức độ
trương nở có khác nhau, thí dụ khi ngâm vào nước xơ bông trương nở theo
tiết diện ngang 14÷20%, còn chiều dài chỉ tăng từ 1÷2%.
- Tác dụng của ánh sáng, khí quyển và vi sinh vật:
Xenlulô kém bền dưới tác dụng của ánh sáng và khí quyển, dưới tác
dụng đồng thời của ánh sáng, hơi nước (ẩm) và oxi của không khí nó sẽ bị oxi
hóa thành ôxít xenlulô, làm cho độ bền của vật liệu hay vải giảm dần. Các tia
tử ngoại có bước sóng λ < 360nm có tác dụng phá hủy xơ xenlulô mạnh hơn
cả.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
7
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Xenlulô còn bị phá hủy bởi nấm mốc và vi khuẩn, đặc biệt là trong điều
kiện ẩm ướt và nhiệt độ thích hợp. Khi bị nấm mốc phá hủy trên mặt sản
phẩm sẽ xuất hiện các đốm màu nâu, còn khi bị vi khuẩn phá hủy thường
không có dấu hiệu nào để nhận biết cả, nhưng sản phẩm sẽ bị mục nát dần do
tác dụng phân hủy xenlulô của những chất do nấm mốc và vi khuẩn tiết ra.
1.1.3 - Các tạp chất thiên nhiên của xơ bông.
Bông là xơ dệt truyền thống, vì vậy không những cấu tạo và các tính
chất của xơ bông đã được nghiên cứu từ lâu, mà các tạp chất của xơ bông
cũng được nhiều tác giả nghiên cứu khá kỹ và chi tiết.
Trong số các tạp chất của xơ bông thì chất pectin, sáp bông, hợp chất
chứa nitơ, các loại đường và các nguyên tố kim loại trong thành phần của tro

là những tạp chất được nghiên cứu nhiều hơn cả. Dưới đây là khái quát về cấu
tạo và tính chất của những tạp chất thiên nhiên chủ yếu của xơ bông.
- Chất pectin:
Các tác giả nghiên cứu về vấn đề này đều thống nhất pectin không phải
là một hợp chất hữu cơ thuần nhất mà là một nhóm các hydrat cacbon có
nhiều trong nhựa cây, trong quả xanh. Trong xơ bông chín hàm lượng của
chất pectin dao động trong khoảng từ 0,9 đến 12% tùy từng loại bông. Thành
phần của pectin khá phức tạp, trong đó axít polygalacturonic ở dạng muối
canxi và magiê hoặc ở dạng đã bị metoxyl hóa 1 phần nhóm cacboxyl chiếm
tỷ lệ chủ yếu. Thành phần 1 đoạn mạch của hợp chất này được trình bày như
sau:
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
8
H
OH
COO
OH H
H
H
H
H
H
H
OH
H
COOH
O
H
H
H

OH
H
…O
Ca
2
OH
H
H
O
OH
O…
C
OCH
3
O
O O
O
H
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Tính chất chung của pectin là khó hòa tan trong nước lạnh, trong nước
sôi hòa tan không hoàn toàn, nhưng hòa tan triệt để hơn trong dung dịch
amoni axalat (COONH
4
)
2
và các dung dịch kiềm. Người ta khẳng định rằng
phần hòa tan trong nước của chất pectin là hỗn hợp các polysaccarit khác
nhau có hệ số trùng hợp (chỉ số DP) thấp và các nhóm hydroxyl ở dạng tự do,
còn phần không tan trong nước chủ yếu là axít polygalacturonic, 1 số khâu
đơn giản đã chuyển thành dạng muối canxi, magiê hoặc bị metoxyl hóa.

Trong quá trình tiền xử lý vải bông, chất pectin được hòa tan và tách ra
khỏi vải khi nấu bằng dung dịch kiềm ở nhiệt đồ trên 100
0
C với áp suất tương
ứng. Nhờ pectin được làm sạch mà sau khi tiền xử lý vải bông mềm mại hơn.
- Sáp bông:
Sáp bông là hỗn hợp phức tạp của nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau,
hàm lượng của nó tính theo khối lượng xơ bông khô tuyệt đối thường từ
0,4÷1,2% tùy thuộc vào độ chín và nguồn gốc bông. Sáp bông có thể được
tách ra khỏi xơ bằng các dung môi hữu cơ như: cồn, axetôn, benzen, toluen, ête
dầu hỏa, metylen clorua và tetraclorua cacbon. Thành phần chủ yếu của sáp
bông là các rượu phân tử cao (rượu béo), các axít béo ở dạng tự do và dạng đã
bị este hóa. Điểm nóng chảy của sáp bông dao động trong khoảng 68÷80
0
C.
Chức năng của sáp bông là để bảo vệ xơ, làm cho xơ trơn mượt, giảm ma sát
và chống thấm nước. Sáp bông chủ yếu nằm ở mặt ngoài xơ, một phần nhỏ
nằm trong thành bậc nhất (khoảng 8% tổng lượng sáp của xơ bông).
Dưới đây là thành phần của sáp bông được thống kê từ nhiều nguồn tài
liệu khác nhau:
Tên cấu tử chính Thành phần (%) theo khối lượng
khô
Những chất không bị xà phòng hóa 50 ÷ 77
Các rượu béo 40 ÷ 52
Các axít béo 23 ÷ 47
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
9
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Các este và polyterpen 3 ÷ 18
Thành phần phần trăm của những chất không bị xà phòng hóa (các este

của axít béo và rượu béo phân tử cao, các rượu béo, các hydrocacbon, sterol
và polyterpen) phụ thuộc không những vào nguồn gốc xơ bông, mà còn phụ
thuộc vào mẫu bông được nghiên cứu, gồm: Cacbon 80,38%, hydro 14,51%,
oxy 5,11%.
Trong số các axít béo của sáp bông ở dạng tự do hay ở dạng hợp chất
thì axít palmitic và stearic chiếm tỷ lệ lớn cả. Dưới đây là những axít béo chủ
yếu có trong sáp bông:
Tên axít Công thức hoá học
Palmictic C
15
H
31
COOH
Oleic (không no) C
17
H
33
COOH
Stearic C
17
H
35
COOH
Lignoceric (carnaubic) C
23
H
47
COOH
Cerotic C
25

H
51
COOH
Montanic C
27
H
55
COOH
Trong số những rượu phân tử cao (rượu béo) tìm được ở sáp bông thì
những rượu có số cacbon tử C
24
đến C
30
chiếm tỷ lệ lớn hơn cả, những rượu
này không tan trong nước, rất khó tách ra khỏi vải. Trong quá trình tiền xử lý
vải bông, để làm sạch sáp bông người ta phải dùng dung dịch kiềm và chất
nhũ tương để nhũ hóa sáp ở nhiệt độ cao trên 100
0
C.
- Hợp chất chứa Nitơ:
Hợp chất chứa nitơ của xơ bông gồm các muối của axít nitric (HNO
3
)
và một phần ở dạng hợp chất protein, chiếm từ 1÷1,3% xơ, tập trung chủ yếu
ở lõi xơ và có một phần ở thành bậc nhất. Theo tính chất hóa học, có 15÷17%
hợp chất chứa nitơ của xơ bông có thể hòa tan trong nước sôi phần còn lại
(80÷85%) chỉ bị tách khỏi xơ khi xử lý nhiều giờ bằng dung dịch kiềm ở nhiệt
độ trên 100
0
C. Công thức hóa học của các hợp chất protein của xơ bông còn

GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
10
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
chưa được xác định đầy đủ. Trong quá trình tiền xử lý, dưới tác dụng của
kiềm các hợp chất chứa nitơ của xơ bông sẽ bị làm sạch khỏi xơ.
- Chất khoáng Tro (Tro):
Khối lượng tro của xơ bông chiếm trên 1% so với khối lượng xơ bông
tuyệt đối, tùy thuộc vào nguồn gốc bông. Tro của xơ bông chứa chủ yếu các
hợp chất vô cơ, đáng chú ý hơn cả là muối của sắt và nhôm, khi còn lại trên
vải những ion kim loại của các muối có thể kết hợp với một số thuốc nhuộm
làm cho ánh màu của chúng bị biến đổi; còn các muối của photpho và silic thì
có thể kết hợp với các ion của kim loại kiềm tạo thành dạng không tan bám
chặt vào vải.
Thành phần tro của xơ bông chủ yếu là các muối tan của kali và natri,
các muối không tan là của kim loại kiềm thổ, oxít sắt, oxít nhôm và oxít silic.
Khi hòa vào nước, dung dịch tro của xơ bông có kiềm tính do các oxít Na
2
O
và K
2
O hòa tan tạo nên.
- Các hợp chất khác:
Trong thành phần tạp chất của xơ bông, ngoài chất pectin sáp, hợp chất
chứa nitơ, hợp chất khoáng người ta còn tìm thấy một số hợp chất khác với
hàm lượng nhỏ hơn nhiều các hợp chất kể trên.
• Hemi xenlulô là hỗn hợ của nhiều polysaccarit, không hòa tan
trong nước những dễ hòa tan trong dung dịch kiềm loãng và dễ
bị thủy phân bởi dung dịch axít loãng.
• Các đường đơn như đường fructo, đường malto và đặc biệt là
đường gluco. Hàm lượng của những đường này tuy không lớn,

chỉ chiếm khoảng 0,3% khối lượng bông, nhưng có thể gây dính
trong quá trình kéo sợi.
• Các axít hữu cơ có trong xơ bông có thể chiếm từ 0,3÷0,5% khối
lượng xơ, tùy theo độ chính xác của xơ bông. Những axít gồm
có: axít malic, axít citric, axít oxalic và một vài axít hữu cơ khác
nữa.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
11
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
• Các chất màu thiên nhiên, có hàm lượng rất nhỏ, thường gặp là
các pigment màu lục nhạt hoặc màu xám, có cấu tạo kém chặt
chẽ, dễ bị mất màu dưới tác dụng của chất oxi hóa.
• Li – nhin (lignin) là hợp chất có cấu tạo phức tạp, bông thu
hoạch thủ công không chứa li-nhin; hợp chất này chỉ có trong
các loại bông thu hoạch cơ giới do mảnh lá, cành và vỏ hạt bông
lẫn vào.
1.2 - Xơ polyeste (PES).
Đầu năm 1950 trên thế giới xuất hiện công nghiệp sản xuất sợi tổng
hợp. Trong số các loại sợi tổng hợp thì sợi PES được quan tâm nhiều bởi
chúng có nhiều tính ưu việt mà các loại sợi khác không có như: bền cơ học,
bền nhiệt, bền ánh sáng, bền hóa học và giá thành hạ, ít nhàu. Những năm gần
đây công nghệ sản xuất và sử dụng sợi PES có nhịp độ phát triển nhanh và
đứng đầu so với các loại sợi tổng hợp khác. Bên cạnh những ưu điểm trên xơ
PES còn có những nhược điểm do cấu trúc chặt chẽ nên xơ cứng; phân tử
chứa ít nhóm ưa nước nên xơ có hàm ẩm thấp, khó thấm nước, khó nhuộm;
xơ có độ tĩnh điện cao nên khi sử dụng làm hàng may mặc sẽ bị dính vào cơ
thể; không thoáng khí nên thường được pha với xơ xenlulô.
1.2.1 - Đặc điểm về cấu tạo của sợi polyeste (PES) truyền thống:
Tuy được chế tạo theo nhiều phương pháp khác nhau nhưng sợi PES
truyền thống là polymer mạch thẳng, đều có cậu tạo mạch phân tử giống nhau

là polyetylenterephtalat (PET) với hệ số trùng hợp n trong khoảng 120÷200,
công thức chung như sau:
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
12
HO
C
O
C – O – (CH
2
)
2
– O
O
H
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Sau khi chế tạo được nhựa PET, việc sản xuất sợi PES được thực hiện
bằng cách gia nhiệt cho nhựa chảy lỏng ở 270÷275
0
C và nén ép qua vòi phun
(spiner) để hình thành các sợi tơ, tiếp theo sợi được làm nguội và kéo giãn.
Việc kéo giãn nhằm mục đích làm tăng độ mảnh của sợi (đến 4÷5 lần), nó còn
tạo điều kiện để các mạch PET sắp xếp lại cho trật tự hơn, định hướng lớn
hơn so với trục sợi và hình thành các miền tinh thể để tăng độ bền cho sợi.
Sợi PES truyền thống tuy có độ bền cơ lý cao nhưng lại khó hút ẩm,
kém thoáng khí làm cho tính chất sử dụng của sợi không cao là vì: do hai
monome để tạo thành mạch PET là axít terephtalic và etylenglycol (có trường
hợp dùng butylenglycol) kết hợp với nhau theo 1 trình tự luân phiên lắp đi lắp
lại đều đặn và có tính chất đối xứng cao làm cho các khâu đơn giản
(unit polyester) của mạch kém linh động, khó quay tự do nên sợi PES cứng.
Trong mạch phân tử của PET có các vòng thơm (nhân benzen) ở khâu

kéo giãn để tăng mảnh khi sợi đang còn ở trạng thái dẻo, các nhân benzen này
chưa bão hòa hóa trị, lại nằm trên mạch ở những khoảng cách gần bằng nhau
nên chúng tự sắp xếp lại sao cho mặt phẳng nhân thơm của các mạch nằm
song song với nhau. Như vậy chúng sẽ có điều kiện nằm sát nhau nhất và phát
sinh được lực tương tác mạnh nhất. Đây chính là lý do làm cho sợi PES có độ
bền cơ học cao nhưng đồng thời nó làm cho xơ sợi bị cứng.
Việc kéo giãn trong quá trình sản xuất nhằm làm tăng độ mảnh của xơ
sợi còn dẫn đến làm thay đổi cấu trúc của nó. Khi các mạch PET được sắp
xếp chặt chẽ và kết bó với nhau thì cũng hình thành những vùng có cấu trúc
tinh thể. Sợi PET truyền thống thường có tỷ lệ tinh thể cao đến 70%, chỉ có
khoảng 30% có cấu trúc vô định hình. Đây cũng chính là một trong những
nguyên nhân làm cho sợi cứng khó hút ẩm và khó nhuộm.
Những nghiên cứu gần đây còn cho biết sợi polyeste truyền thống có
cấu trúc vỏ lõi, phần lõi bên trong có cấu trúc chặt chẽ hơn, kích thước và
mao quản đều nhỏ hơn ở lớp vỏ ngoài. Lớp vỏ ngoài có cấu trúc xốp hơn.
Đây có thể là do hệ quả của quá trình kéo giãn tạo nên.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
13
n
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Khác với các xơ sợi thiên nhiên, mạch đại phân tử của PET không chứa
các nhóm có cực và ưa nước, mỗi mạch chỉ có một nhóm -COOH và một
nhóm -OH ở 2 đầu, con số này quá nhỏ và không đáng kể so với cả mạch dài
có khối lượng M = 20000 ÷ 40000. Phần lớn khối lượng của PET là những
đoạn mạch hydorocacbon nối liền với nhau bằng liên kết este:

chính vì vậy mà sợi PES có hàm ẩm ở điều kiện tiêu chuẩn rất thấp (0,4%).
Mặt khác sợi PES lại có sức căng bề mặt ở 20
0
C (43 dyne/cm) thấp hơn nhiều

so với chỉ tiêu này của nước (72,8 dyne/cm) nên các mặt hàng vải PES khó
thấm nước, thuộc về loại kỵ nước (hydrophobic).
1.2.2 - Những đặc điểm về tính chất:
PES là sợi có độ bền cơ học khá cao, gần như cao nhất trong số các sợi
dệt nói chung và sợi tổng hợp nói riêng, độ bền đứt của PES đạt đến
50 ÷ 53 CN/tex, còn độ bền giãn đứt đạt 20 ÷ 25%. Vì có độ bền cơ học cao
nên thời hạn sử dụng của các mặt hàng vỉai từ sợi PES là khá dài.
PES là sợi nhiệt dẻo nhưng độ chịu nhiệt của nó khá cao (cũng do trong
mạch có chứa vòng thơm), nó chuyển sang trạng thái mềm ở 235
0
C và chảy
lỏng ở 270 ÷ 275
0
C. Đặc điểm nổi bật của sợi PES là có khả năng phục hồi
biến dạng cao, khả năng chống nhàu cao nên sau mỗi lần giặt chỉ cần là nhẹ.
Về khả năng hồi nhàu, để so sánh, khi lấy chỉ tiêu này của vải bông là 5, len
là 20 thì của vải 100% PES là 85, tương đương với vải từ sợi PAN cũng là 85.
Vì vậy sợi PES được sử dụng để phối trộn với các sợi khác thường là pha với
xenlulô để sản xuất các mặt hàng ít nhầu hơn.
PES là sợi có độ bền hóa học cao, nó bền với dung dịch loãng của
nhiều axít, tương đối bền với tác dụng của chất oxy hóa và chất khử, bền với
vi sinh vật và nấm mốc. Do trong mạch phân tử của sợi PES có chứa nhóm
este nên nó kém bền với kiềm. Tuy nhiên chỉ trong môi trường kiềm mạnh, ở
nhiệt độ cao và đặc biệt là có xúc tác thì liên kết este này mới bị phá vỡ với
mức độ khác nhau.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
14
( − C − O − )
O
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội

1.2.3 - Phạm vi sử dụng và ưu nhược điểm của sợi PES:
Do có tính chất ưu việt kể trên nên sợi PES hiện nay đang được sử
dụng rộng rãi trong ngành dệt để sản xuất nhềiu mặt hàng vải dệt và dệt kim
từ 100% sợi này hoặc pha với sợi khác từ các mặt hàng mỏng (60÷80 g/m
2
)
đến các mặt hàng vải dày (200÷400 g/m
2
).
Xơ PES - xtapen được sử dụng để phối trộn với nhiều loại xơ khác khi
sản xuất các mặt hàng vải pha mà thông dụng nhất vẫn là mặt hàng dệt kim từ
sợi Pe/Co. Khi phối trộn các xơ với nhau chủ yếu để tận dụng độ bền cơ lý,
khả năng chống nhàu cao và giá thành hạ của loại xơ này.
Bên cạnh những ưu điểm trên các mặt hàng từ sợi PES còn có những
nhược điểm do bản chất vốn có của loại sợi này như khó nhuộm, không thích
hợp với yêu cầu sử dụng , không thích nghi với hoạt động của con người vì
khả năng hút ẩm của PES quá thấp làm cho khi sử dụng khó thấm mồ hôi, khó
thoát nước nên chậm làm giảm nhiệt độ trong khoảng không giữa vải với da
cơ thể, điều này gây nên cảm giác bí, kém thoáng mát và khó chịu.
Do có hàm ẩm thấp, vải PES dễ sinh tĩnh điện và lại không có khả năng
truyền dẫn điện tích nên khi sử dụng các loại quần áo may từ vải 100% PES
dễ dính da, mặt ngoài bị nhăn nhúm làm giảm dáng đẹp của trang phục.
Để hạn chế những nhược điểm của sợi PES người ta đã dùng nhiều
biện pháp khác nhau như: sản xuất sợi PET vi mảnh, sản xuất sợi PES textua
(sợi thể tích cao), sản xuất các loại sợi PES biến tính bằng cách cấy ghép vào
mạch đại phân tử của PET truyền thống các monome mới, đưa thêm các phụ
gia vào trong nhựa PET trước khi kéo sợi... Bằng các biện pháp này người ta
đã sản xuất được các loại sợi PES mềm mại hơn, dễ thoát mồ hôi hơn, có hàm
ẩm cao hơn, dễ nhuộm hơn.
Ngoài ra để tăng tính chất sử dụng của vải PES, người ta còn biến tính

bề mặt vải, xử l hoàn tất để nâng cao độ hút ẩm và độ mềm mại cho vải.
II - THUYẾT MINH VỀ CÔNG NGHỆ TIỀN XỬ LÝ VẢI DỆT KIM TỪ SỢI
PES/CO.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
15
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
2.1 - Các mặt hàng được lựa chọn để sản xuất.
Ở nước ta, các mặt hàng vải dệt kim được sản xuất rất phong phú và đa
dạng như: single, các loại vải Rib (cổ, bo, chun); các loại vải lacoste (hình
thoi, lục lăng, hình trám); vải interlock v.v... Mỗi một sản phẩm đều có những
đặc tính ưu việt và phù hợp với mục đích sử dụng riêng.
Trong bản thiết kế này sản phẩm dệt kim được lựa chọn cho sản xuất là
các loại vải: single, lacoste.
2.1.1 - Vải Single:
Vải Single là loại vải một mặt phải mà trên đó chỉ có phân tử cấu trúc
cơ bản là vòng dệt. Các vòng dệt đan với nhau theo hướng hàng vòng và lồng
qua nhau theo hướng cột vòng.
Mặt phải của vải nổi lên các trụ vòng. Trong may mặc, lấy mặt phải của
vải làm mặt phải của sản phẩm. Vì mặt phải của nó có độ mịn, bóng đẹp.
Mặt trái của nó nổi lên các cung vòng nên không có độ mịn, bóng như
mặt phải của vải. Vải Single có đường kính tương đương bằng hai lần đường
kính của sợi dệt.
Vải được cấu tạo bằng các vòng sợi dệt nên có độ mềm mại và đàn hồi
lớn, độ giãn ngang lớn gấp 2 lần độ giãn dọc. Sợi trong vải có độ săn tạo ra
nội lực đàn hồi làm cho vải dễ trở lại trạng thái ban đầu.
Vải dễ bị tuột vòng nên khi có một vòng sợi ở giữa vải bị đứt, nó dễ bị
mất liên kết với các vòng sợi xung quang, nên cũng dễ bị tuột vòng theo. Để
hạn chế tuột vòng, người ta thường tăng mật độ của vải và dùng sợi có độ đàn
hồi cao hoặc ma sát giữa các sợi lớn.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh

16
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Cấu trúc vải Single
2.1.2 - Vải Lacoste:
Là loại vải có kiểu đan dẫn xuất của vải Single, tạo nên bởi sự xen kẽ
giữa vòng dệt và vòng chập theo quy luật riêng của vải.
Vải Lacoste là loại vải có mặt phải, trong may mặc người ta thường lấy
mặt trái của vải làm mặt phải cho sản phẩm. Bởi mặt trái của vải trông giống
như tổ ong hoặc giống như da cá sấu có hiệu ứng đẹp hơn mặt phải vải...
Tính chất vải Lacoste giống như vải Single.
- Tính quăn mép, tính tuột vòng ít hơn vải Single.
- Độ giãn ngang và dọc thấp hơn vải Single.
- Vải Lacoste dày và xốp hơn vải Single.
Cấu trúc vải Lacoste
2.2 - Yêu cầu tiền xử lý vải dệt kim.
Vải dệt kim mộc dệt từ sợi bông pha với xơ tổng hợp (polyeste) vẫn
còn chứa các tạp chất như: Tạp chất và chất màu thiên nhiên của xơ bông,
chất bôi trơn và chất chống tĩnh điện của xơ polyeste, dầu mỡ dây vào vải
trong quá trình sản xuất. Mặt khác xơ bông cũng như xơ tổng hợp thường có
cấu trúc không đồng nhất và chặt chẽ; nên vải dệt kim mộc tuy không có hồ
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
17
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
nhưng vẫn khó thấm nước, khó trương nở trong nước và cứng, có màu vàng
nhạt, khó thấm mồ hôi, khó nhuộm màu v.v... Vì vậy tất cả các mặt hàng vải
dệt kim dù để trắng hay nhuộm màu đều phải qua quá trình làm sạch hóa học
hay còn gọi là tiền xử lý.
Trong ngành dệt kim cũng có trường hợp vải trước khi nâu tẩy được
đốt đầu xơ nhằm làm cho vải nhẵn mặt hơn, nhưng trong bản thiết kế này
khâu đổi đầu xơ sẽ không thực hiện vì sợi dệt kim Pe/Co sử dụng trong bản

đồ án này là sợi chải kỹ nên thường có ít đầu xơ nhô lên mặt vải, mặt khác
nếu đốt đầu xơ mặt hàng Pe/Co thì phần xơ PES ở nhiệt độ cao sẽ cháy và
chảy, vón thành những hạt, khi nấu tẩy xong chuyển sang nhuộm sẽ làm cho
tấm vải không được đều màu (màu ở giữa tấm vải và đầu tấm vải sẽ khác
nhau).
Trong bản thiết kế này các mặt hàng để trắng sau nấu tẩy hóa học đều
được xử lý tăng trắng.
Việc xử lý tăng trắng cho vải Pe/Co phải dùng 2 loại chất tăng trắng
riêng, một phần cho PES và một phần cho cotton để phối hợp với nhau. Khi
tăng trắng cho polyeste phải thực hiện ở nhiệt độ 130
0
C trong thiết bị cao áp,
còn khi tăng trắng cho cotton chỉ cồn thực hiện ở nhiệt độ dưới 100
0
C khoảng
(70%÷80%).
Với những mặt hàng Pe/Co để nhuộm màu dự kiến chỉ cần qua tẩy
trắng hóa học, trường hợp nào cần đạt chất lượng sản phẩm cao thì người ta
cần xử lý định hình vải trước khi nhuộm để ổn định kích thước cho vải đều
màu sau này. Tuy nhiên để giảm bớt chi phí năng lượng trong bản thiết kế này
dự kiến sẽ không xử lý định hình vải ở giai đoạn tiền xử lý mà chỉ định hình ở
giai đoạn xử lý hoàn tất. Vì khi tẩy và nhuộm trong máy Jét thì vải được
chuyển động liên tục, tuy ở dạng dây nhưng trong máy đã có cơ cấu gỡ nếp
nhăn trong mỗi chu kỳ chuyển động của vải có thể tránh được hiện tượng gấp
nếp làm cho không đều màu sau này.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
18
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Trong bản đồ này cũng không dự định làm bóng vải vì khi kiềm bóng,
việc điều chỉnh độ căng đồng đều trên toàn bộ diện tích vải là không dễ dàng.

Nếu như độ căng không đều thì phần cotton sẽ nhuộm màu thuốc nhuộm hoạt
tính không đồng đều làm cho vải dễ bị loang màu. Do vậy nên quy trình công
nghệ xử lý vải dệt kim từ sợi Pe/Co (67/33) thường chỉ gồm các công đoạn
sau:
* Đối với hàng trắng:
Vải mộc → Nấu tẩy kết hợp → Tẩy trắng quang học → Giặt → Ra vải
→ Vắt → Mở khổ → Xẻ khổ → Văng sấy định hình (kết hợp hồ mềm)
→ Cán nỉ → Kiểm tra và bao gói.
* Đối với hàng màu:
Vải mộc → Nấu tẩy kết hợp → Nhuộm màu → Giặt → Ra vải → Vắt
→ Mở khổ → Xẻ khổ → Văng sấy định hình (kết hợp hồ mềm) → Cán nỉ →
Kiểm tra và bao gói.
Đặc điểm của các khâu xử lý này như sau:
2.2.1 - Kiểm tra phân loại chuẩn bị vải mộc.
Dệt vải là công đoạn làm thay đổi hình dạng liên kết vật liệu từ sợi
nguyên liệu sang vải mộc.
Sau khi dệt xong vải dệt kim mộc được chuyển vào kho và lưu trữ ở
đây 2 đến 3 ngày, một mặt để dự trữ đảm bảo cho quá trình sản xuất có đủ
nguyên liệu để hoạt động liên tục và mặt khác để có thời gian kịp kiểm tra,
phân loại đúng số liệu, sửa chữa lỗi dệt, các vết dầu mỡ và xếp thành từng lô
hàng riêng. Khi lưu trữ trong kho cần xếp trên bục gỗ cách mặt nền 15 ÷ 20
cm, cách tường khoảng 30÷35 cm và cần phải có biện pháp phòng gián,
chuột... khi đưa vào sản xuất cần phải may nối các đầu tấm vào với nhau để
tạo thành dây vải. Các dây vải có thể xếp vào hoặc cuộn thành cuộn tròn tùy
theo các loại máy, chiều dài các cuộn vải trong một dây có thể thay đổi.
Vải dệt kim thường được dệt từ loại sợi chải kỹ, có chất lượng cao, sợi
không cần hồ, thường không cần phải qua đốt đầu xơ và không cần phải qua
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
19
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội

giũ hồ. Tạp chất chứa trong vải Pe/Co cần phải làm sạch ở giai đoạn tiền xử
lý, có thể chia làm 2 loại:
- Loại thứ nhất: gồm các tạp chất thiên nhiên của xơ bông như: pectin,
hợp chất chứa nitơ, đường và axít hữu cơ, chất màu thiên nhiên v..v.. Trong
quá trình làm bóng, nấu kiềm và tẩy trắng dưới tác dụng của hóa chất, chúng
sẽ phá hủy và chuyển thành các phẩm vật dễ hòa tan, bị giặt ra khỏi vải.
- Loại thứ hai: gồm có sáp bông, các chất bôi trơn, chất chống tĩnh điện
(của xơ tổng hợp) và dầu mỡ bám vào khi dệt, khi nấu bằng dung dịch kiềm,
1 phần những chất này sẽ chuyển thành dạng xà phòng và hòa tan vào dung
dịch nấu, phần còn lại sẽ tách khỏi vải nhờ tác dụng nhũ hóa của chất trợ (hay
còn gọi là chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt).
Vì vậy quá trình làm sạch hóa học vải dệt kim hay tiền xử lý sẽ nhằm 2
mục đích cơ bản:
Làm sạch các loại tạp chất kể trên để cho vải đạt độ trắng, độ thấm
nước, mềm mại cao và nhiều chỉ tiêu khác nữa.
Để cho xơ sợi trương nở đều, đảm bảo cho quá trình nhuộm đạt được
độ đồng màu và sâu màu cao.
2.2.2 - Nấu tẩy vải.
Với thành phần tạp chất của vải Pe/Co như đã trình bày ở trên, để nấu
tẩy dệt kim Pe/Co người ta dùng công nghệ nấu tẩy đồng thời để tiết kiệm
thời gian, tiết kiệm điện, hơi, nước. Phương pháp này sẽ giảm được các sản
phẩm, tăng năng suất lao động. Tác nhân tẩy thường là H
2
O
2
thực hiện ở nhiệt
độ dưới 100
0
C trong các máy kiểu Jét ở dạng dây làm cho sản phẩm bị nhăn.
Thành phần dung dịch nấu phải đảm bảo sao cho khử sạch các tạp chất thiên

nhiên của xơ bông, chất bôi trơn, chất chống tĩnh điện ở phần xơ polyeste và
các vết dầu mỡ bám bẩn vào trong quá trình kéo sợi và dệt.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
20
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Mặt khác nấu tẩy còn tạo điều kiện cho xơ bông trương nở đều và xốp
hơn để dễ thấm nước, thấm mồ hôi, dễ nhuộm màu, đều màu và sâu màu hơn.
Với sơ tổng hợp (PES) đây là quá trình giúp cho xơ trương nở và đồng nhất
về cấu trúc, sạch tạp chất để bắt màu tươi sáng hơn. Thành phần dung dịch
nấu tẩy gồm có:
- Xút (NaOH): Là một kiềm mạnh, trong quá trình nấu nó làm nhiệm
vụ thủy phân các tạp chất thiên nhiên của xơ bông và xà phòng, các axít béo
có trong dầu mỡ, chất bôi trơn, biến chúng thành dạng dễ tan và dễ giặt sạch
ra khỏi vải. Ngoài ra xút còn làm cho xenlulô trương nở để tăng độ xốp, tăng
độ mềm mại, độ mao dẫn và bảo vệ hệ keo.
- Na
2
SiO
3
: Làm nhiệm vụ bảo vệ hệ keo của dung dịch nấu, hấp thụ
những phẩm vật bị tách ra khỏi vải, không cho chúng bám dính trở lại vải,
đảm bảo cho vải sạch hơn. Mặt khác, nó còn có tác dụng hấp phụ các ion kim
loại nặng có trong nước, chuyển chúng từ dạng phân tán cao về dạng phân tán
thô khó bám vào vải tránh cho vải không bị các vết gỉ (như gỉ sắt). Khi nấu
tẩy đồng thời bằng H
2
O
2
thì nó còn làm nhiệm vụ ổn định tác nhân tẩy trắng.
Do Na

2
SiO
3
có nhược điểm là dễ tạo thành các muối không tan với canxi và
magiê kết bám vào thành thiết bị rất khó làm sạch, bám vào vải gây ra lỗi
nhuộm nên hiện nay người ta ít dùng Na
2
SiO
3
mà thay bằng các hóa chất khác
có tác dụng tương tự như: Tinoclarit G, Stabilon HN ...
- Chất hoạt động bề mặt (còn gọi là chất trợ tiền xử lý): Đây là tên gọi
chung của những chất có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của dung môi
(ở đây là nước) nên làm tăng nhanh tốc độ thấm ướt chất lỏng nấu vào vật liệu
(vải). Có nhiều chất hoạt động bề mặt khác nhau, có loại khi hòa tan vào nước
phân ly thành hai ion, phần hoạt động bề mặt có thể mang điện tích âm
(anion) hoặc mang điện tích dương (cation) và có loại khi hòa tan không phân
ly gọi là chất hoạt động bề mặt không mang ion. Mỗi chất họat động bề mặt
có một tính năng trội hơn như: ngấm, nhũ hóa, phân tán, làm đều, ổn định hệ
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
21
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
thống... Khi nấu vải người ta thường chọn những chất hoạt động bề mặt có
khả năng thấm ướt và nhũ hóa cao, đồng thời bền với môi trường kiềm ở nhiệt
độ cao, ít sinh bọt như: Sandoclean PC, Fumal ON...
- Chất ngấm: Tăng khả năng thẩm thấu, ngấm thấm dung dịch, làm cho
xơ trương nở để thuốc nhuộm dễ dàng đi sâu vào trong xơ sợi như:
Cottoclarin KD, Cottoclrin VK, Invadin NF...
- Chất bôi trơn: Có tác dụng làm giảm ma sát giữa vải và thiết bị nhằm
tạo cho vải chuyển động dễ dàng, trơn hơn và không gây nếp gấp, sọc gỗ, sọc

chéo, sọc dọc cho vải như: Avcoslip LB, Persoftal L, Cibaflui C ...
- Chất tẩy trắng: Để tạo cho vải có độ trắng cần thiết, trong quá trình
làm sạch hóa học người ta dùng hai biện pháp: tẩy trắng hóa học bằng chất
oxi hóa hoặc chất khử và tẩy trắng quang học(cơ quang học).
Trong bản thiết kế này sẽ dùng biện pháp hóa học bằng chất oxi hóa vì
tác dụng tẩy của chúng rất mạnh, đạt độ trắng cao và không bị hồi màu.
Các chất oxi hóa dùng nhiều để tẩy vải, sợi là: Hydroperoxit(H
2
O
2
);
natrihypoclorit(NaClO-nước Javen); Natriclorit (NaClO
2
) và axít peroxiaxetic
(CH
3
COOOH) ...
Trong số các chất oxi hóa trên thì Hydroperoxit (H
2
O
2
) là tác nhân
thường dùng để tẩy trắng( làm sạch) hóa học đối với các mặt hàng Pe/Co.
• Đặc điểm và tính chất của (H
2
O
2
):
Hydroperoxit(H
2

O
2
) là chất tẩy trắng được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp dệt. Nó là một hợp chất kém bền, dễ bị phân hủy vô hiệu khi có mặt
kiềm và các muối kim loại nặng như : sắt, chì, đồng, coban v.v...
Về tính chất: H
2
O
2
là một axít yếu nên bền trong môi trường axít yếu và
kém bền trong môi trường kiềm, kể cả trong môi trường kiềm yếu.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
22
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
Sản phẩm kỹ thuật được sản xuất ở dạng dung dịch nước chứa 30 ÷
50% H
2
O
2
gọi là perhydrol được bảo quản trong các bình nhựa hoặc nhôm
nguyên chất, có chứa 1 lượng axít cần thiết để giữ cho nó ổn định. Các loại
bình thủy tinh hoặc sành đều không dùng được vào mục đích này vì không
bảo đảm trung tính hoàn toàn. Độ bền của H
2
O
2
phụ thuộc rất nhiều vào trị số
pH của môi trường như sau:
pH = 1 ÷3 rất bền khi bảo quản
pH = 7 có độ bền trung tính

pH = 11÷13 (môi trường kiềm mạnh), bị phân giải nhanh và rất kém bền
vững.
• Khả năng tẩy trắng của H
2
O
2
Trong điều kiện tẩy do H
2
O
2
thoát ra oxi nguyên tử (oxi sơ sinh) có khả
năng oxi hóa rất mạnh, có tác dụng phá hủy màu của những tạp chất còn lại
trên vải làm cho vải trắng. Phản ứng thoát ra oxi nguyên tử được giải thích
do:
Trong môi trường kiềm, H
2
O
2
bị phân giải theo phản ứng dây chuỗi liên
tiếp:
H
2
O
2
H
+
+ HO
2
-
( 1).

Do H
+
bị ion OH
-
của kiềm thu hút nên phản ứng phân ly (1) tiếp tục
chuyển về phía tay phải, và sau đó:
HO
2
-
+ H
2
O
2
H
2
O + OH
-
+ 2O (2)
H
2
O
2
+ OH
-
H
−
2
O
+ H
2

O (3)
Cứ như vậy phản ứng liên tục xảy ra và oxi nguyên tử thoát ra có tác
dụng tẩy trắng.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
23
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
+ H
2
O
2
thường tồn tại ở 2 dạng:
Trong môi trường kiềm, nó ở dạng 2 nhiều hơn, dạng này kém bền vững hơn
dạng (1) và dễ thoát ra oxi nguyên tử.
• Phạm vi sử dụng:
Ưu điểm của H
2
O
2
là có khả năng tẩy mạnh, sản phẩm đạt được độ
trắng cao, môi trường tẩy vệ sinh, công nghệ đơn giản, tẩy được ở nhiệt độ
cao, giặt sạch sản phẩm không gặp khó khăn.
Nhược điểm: H
2
O
2
phải tẩy trong môi trường kiềm, không làm tăng
thêm độ trắng của 1 số vải tổng hợp, không dùng cho các mặt hàng từ xơ
axêtat.
H
2

O
2
được sử dụng chủ yếu để tẩy các loại vải dệt kim từ xơ bông,
vixcô, vải polyeste pha bông. Nó cũng được dùng để tẩy trắng lụa tơ tằm và
len nhưng phải khống chế trị số pH dưới 8 (không dùng xút mà dùng
amoniăc).
Thiết bị tẩy phải chế tạo bằng thép không gỉ.
2.2.3 - Tăng trắng quang học.
Sau khi tẩy trắng hóa học tuy các chất màu thiên nhiên của vải đã bị
phá hủy, vải đã đạt được độ trắng 82÷85%, song với các mặt hàng để trắng thì
chỉ tiêu này vẫn chưa đạt yêu cầu, tẩy thêm nữa bằng biện pháp hóa học sẽ
không tăng được độ trắng mà còn làm mục vải.
Để tăng độ trắng của vải hơn nữa người ta dùng biện pháp quang học,
trong sản xuất gọi là tăng trắng quang học hay lơ quang học. Vì thực chất của
quá trình này là do hiệu quả quang học mang lại và được giải thích như sau:
sắc vàng hay ánh vàng còn lại sau khi tẩy hóa học rất khó khử sạch làm cho
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
24
H
H
O … O
H
H
O
O
Đồ án tốt nghiệp Trường ĐHBK Hà Nội
vải hoặc giấy có màu trắng đục. Dựa vào nguyên lý bổ trợ màu của 1 số tia
đơn sắc trong quang phổ ánh sáng mặt trời thì tia vàng sẽ bị triệt tiêu khi phối
với tia xanh lam để thành tia vô sắc (tia trắng), làm cho vật liệu trắng xanh mà
mắt ta cảm thụ gần như chúng đạt độ trắng tuyệt đối (100%).

a) Về bản chất:
Chất tăng trắng quang học là những hợp chất hữu cơ, có cấu tạo tương
tự như thuốc nhuộm nhưng không có màu, ở dạng bội đa số có màu vàng
nhạt. Đặc điểm chung của các hợp chất này là chúng có khả năng hấp thụ các
tia tử ngoại của ánh sáng mặt trời với bước sóng λ=335÷375µm (ở bước sóng
này mắt người không cảm thụ được), và biến năng lượng vừa hấp thụ được
thành quang năng, phát ra những bước sóng lớn hơn (λ=400÷450µm) so với
những tia nó đã hấp thụ. Những tia này nằm ở phần đầu của miền quang phổ
thấy được và có màu xanh tím. Màu này sẽ phối hợp và trung hòa sắc vàng còn
lại trên vật liệu, làm cho vật liệu trở nên không màu và mắt ta cảm thấy nó trắng
biếc.
Ngoài tác dụng tạo độ trắng cao do hiệu quả quang học, những hợp
chất này còn tạo cho vật liệu có độ bóng nhất định do tác dụng phát huỳnh
quang của chúng, nên trong tên gọi mới có chữ fluorescent (có nghĩa là huỳnh
quang).
- Các chất tẩy trắng quang học dùng trong công nghiệp dệt có ba loại:
+ Loại thứ nhất: Gồm những chất hòa tan trong nước và phân ly thành
ion, ion có tác dụng tăng trắng quang học, mang điện tích âm (anion) chúng
được dùng để lơ các loại vải từ xenlulô (bông, visco), len, tơ tằm. Chúng có
khả năng liên kết với vật liệu tương tự như thuốc nhuộm trực tiếp, nên có độ
bền nhất định với giặt giũ, ánh sáng và các ảnh hưởng khác.
+ Loại thứ hai: gồm những chất cũng hòa tan trong nước và phân ly
thành ion, những ion có tác dụng tăng trắng quang học tích điện dương
(cation), được dùng để tăng trắng cho vải dệt từ sợi PAN.
GVHD: PGS-TS. Cao Hữu Trượng SV: Nguyễn Thị Phương Oanh
25