Lời nói đầu Ngày nay,trang phục không chỉ còn là thứ để che nắng che gió, mà còn là một phương tiện để làm đẹp cũng như thể hiện phong cách và phần nào cá tính của con người. Một bộ trang phục đẹp không chỉ nhờ vào kiểu dáng,cách may mà còn phụ thuộc rất nhiều vào màu sắc của vải. Từ trước tới giờ,khi mặc một bộ quần áo đẹp,có thể chúng ta biết cách may chúng như thế nào,còn về màu sắc,chúng ta có lẽ chỉ biết là do nhuộm mà có.Nhưng nhuộm như thế nào,sử dụng chất gì,quy trình ra sao thì có lẽ chẳng ai quan tâm đến.Chính vì vậy,được sự phân công và đồng ý của cô Phạm Thị Hồng Phượng,chúng mình đã có những tìm hiểu về quy trình nhuộm vải có nguồn gốc cenlulozo và protein. Hy vọng bài tiểu luận này sẽ phần nào cung cấp một số kiến thức về vấn để trên. 1 A. Công nghệ nhuộm các loại vải sợi cellulose 1. Nhuộm bằng thuốc nhuộm trực tiếp 1.1. Một số tính chất và phân loại thuốc nhuộm trực tiếp Thuốc nhuộm trực tiếp là thuốc nhuộm anion, tan trong nước, phần lớn là thuốc nhuộm azo (khoảng 45% diazo, 25% triazo, còn lại là hợp chất monoazo và poliazo). Thuốc nhuộm trực tiếp có ái lực mạnh với xơ sợi cellulóe, nghĩa là có khả năng “rút” (hút, kéo) từ dung dịch nhuộm lên xơ sợi và gắn chặt vào chúng, như vậy dung dịch nhuộm bị hút hoặc tận trích. Thuốc nhuộm trực tiếp phong phú về màu sắc, độ tươi màu khá, có độ bền màu ánh sang tương đối tốt, độ bền màu “ướt” nói chung và độ bền giặt nói riêng trung bình, giá thuốc rẻ. Có nhiều cách phân loại thuốc nhuộm trực tiếp, như phân loại theo ái lực tổng (total affinity), theo tính chất nhuộm của hội hóa nhuộm và phối màu Anh (society of dyers and colouriste – SDC) hoặc theo thực tế áp dụng. Nếu yêu cầu độ bền màu là cao nhất thì phân loại theo SDC là thích hợp nhất, gồm 3 loại: - Loại A: các thuốc nhuộm “tự đều màu” bao gồm những thuốc nhuộm dễ nhuộm đều màu với các phương pháp nhuộm thông thường. - Loại B: các thuốc nhuộm không “tự đều màu” thuộc loại này là các thuốc nhuộm không dễ nhuộm đều màu, nhưng có thể đạt đọ đều màu bằng một lượng muối nhất định, nên được gọi là các thuốc nhuộm kiểm soát bằng muối. 2 - Loại C: các thuốc nhuộm khó nhuộm đều màu, nhạy với muối, chỉ có thể đạt độ đều màu bằng điểu chỉnh nhiệt độ chính xác. Thuốc nhuộm trực tiếp loại này còn là thuốc nhuộm được điều chỉnh bằng nhiệt độ Phân loại theo ái lực tổng với 2 nhóm: - Nhóm 1: bao gồm các thuốc nhuộm mà ái lực tổng tăng liên tục theo nhiệt độ và đạt mức cao nhất ở thời điểm sôi. - Nhóm 2: gồm những thuốc nhuộm có ái lực cao nhất ở nhiệt độ dưới 100 o C. • Phân loại theo thực tế áp dụng gồm 3 chủng loại: thuốc nhuộm trực tiếp nhuộm lạnh, nhuộm nóng và nhuộm sôi. 1.2. Chuẩn bị vật liệu nhuộm, hòa tan thuốc nhuộm, thành phần dung dịch nhuộm, các công nghệ nhuộm a. Xử lý trước vật liệu nhuộm bằng thuốc nhuộm trực tiếp Hàng đưa vào nhuộm vào bất cứ ở dạng nào đều phải loại bỏ triệt tất cả các tạp chất thiên nhiên và giặt sạch các tàn dư hóa chất dùng trong các công đoạn xử lý trước. Cũng không kém phần quan trọng là phải đảm bảo xử lý trước hàng đạt mức độ đồng đều cao nhất. (thí dụ: độ mao dẫn, độ trắng…). b. Hòa tan thuốc nhuộm trực tiếp 3 Trước khi cho vào bể nhuộm, thuốc nhuộm trực tiếp đã cân chính xác phải được hòa tan bằng nước mềm. Trong trường hợp không có nước mềm thì có thể sử dụng nước máy, nhưng phải cho vào hóa chất làm mềm thích hợp ( các chất tạo phức – càng hóa). Xong không được dùng một số chất tạo phức trong trường hợp hòa tan thuốc nhuộm trực tiếp phức kim loại. Tốt nhất là hòa tan thuốc ở nhiệt độ thường, rồi đổ nước nóng vào sau, nếu cần đun sôi một thời gian ngắn và khuấy trộn liên tục. Phụ thuộc vào thuốc nhuộm trực tiếp, lượng nước hòa tan gấp 15 – 50 lần lượng thuộc nhuộm. Dung dịch thuốc nhuộm trực tiếp hòa tan được rót vào bể nhuộm thông qua lưới lọc hay vải lọc để giữ lại tạp chất không tan. c. Thành phần dụng dịch nhuộm Phụ thuộc vào loạt thuốc nhuộm trực tiếp, cường độ màu và dung tỷ nhuộm, ngoài thuốc nhuộm đã hòa tan như trên, trong dung dịch nhuộm còn có chất điện ly (NaCl, Na 2 SO 4 ), natri cacbonat (Na 2 CO 3 ), chất ngấm thấu hay chất đều màu. Nhuộm vải sợi bông có thành phần dung dịch nhuộm như sau: 0– 2% natricacbonat khan 0 – 40% natrisunfat tinh thể 0 – 20% natrisunfat khan hay muối ăn Na 2 CO 3 chỉ sử dụng cho thuốc nhuộm trực tiếp đòi hỏi phải nhuộm trong môi trường kiềm yếu (có chỉ định của nhà sản xuất) Lượng chất điện ly phụ thuộc vào độ nhạy của thuốc nhuộm trực tiếp với các loại muối đó và vào cường độ màu nhuộm. Đối với thuốc nhuộm khó đều màu, nên cho muối vào sau một thời gian nhuộm hoặc cho làm nhiều lần. 4 Để giúp nhuộm đều màu nên giảm lượng muối và có thể hoàn toàn không dùng cho màu nhạt. Đối với màu nhạt thường sử dụng từ 2 – 10% Na 2 SO 4 tinh thể, còn màu trung đến đậm từ 10 – 20% NaCl so với khối lượng hàng nhuộm. Không cho hay cho ít muối thì làm đọ tận trích thấp. Ngược lại cũng không khuyên dùng lượng muối quá nhiều để tăng tận trích dung dịch nhuộm vì làm cho sản phẩm nhuộm không sâu và độ bền màu ma sát kém. Thông thường chỉ nên dùng 1/5 – 2/5 lượng muối cao nhất nêu trên. Chất ngấm thấu cho vào để đảm bảo hàng ngấm thấu hoàn hảo và khuếch tán đều thuốc nhuộm, lượng từ 0.5 – 2ml/l. Ngoài ra nếu cần thiết cho thêm 1 – 3% chất đều màu thích hợp. 1.3. Quy trình nhuộm a. Quy trình nhuộm 1 Quy trình này đặc biệt thích hợp với thuốc nhuộm nhóm một có ái lực cao nhất trong vùng nhiệt 100 o C, còn lại là thuốc nhuộm trực tiếp nhuộm ở điểm sôi. Đặc trưng là lên màu từ từ nhờ nhiệt độ tăng liên tục từ 40 đến 90 - 100 o C. Dung dịch nhuộm được chuẩn bị ở 40 o C với chất ngấm, nếu cần cho Na 2 CO 3 vào. Vật liệu dệt được nấu, trong trường hợp cần thiết (như muốn tươi màu hoặc với nhạt màu) thì tẩy trắng hay làm bóng. Đầu tiên hàng được làm ngấm mấy phút trong dung dịch trên, sau đó đổ hay bơm các thuốc nhuộm đã hòa tan vào. Muối ăn NaCl hay Na 2 SO 4 cho vào như sau: - Một lần với thuốc nhuộm trực tiếp loại A (theo phân loại SDC). - Nhiều lần để tận trích thuốc nhuộm trực tiếp loại B và C. Bắt đầu nhuộm mấy phút không gia nhiệt, sau mới nâng lên dần nhiệt độ lên vùng điểm sôi và giữ ở nhiệt độ đó một thời gian, khoảng 45 – 60 phút để đảm bảo thuốc nhuộm gắn sâu và đều màu. 5 b. Quy trình nhuộm 2 6 Công nghệ này thích hợp với thuốc nhuộm trực tiếp nhóm 2 có ái lực cao nhất ở nhiệt độ dưới 100 o C đáng kể, còn gọi là thuốc nhuộm trực tiếp nhuộm nóng (60 - 80 o C) hay nhuộm lạnh (20 - 40 o C). Trong trường hợp này dung dịch nhuộm được chuẩn bị với chất ngấm, nếu cần cả Na2CO3. Hàng được làm ngấm mấy phút trong dung dịch đó, ở 40 o C. Tiếp theo cho thuốc nhuộm trực tiếp đã hòa tan vào. Sau đó gia nhiệt nhanh dung dịch nhuộm đến 100 o C, giữ ở nhiệt độ đó từ 15 – 30 phút để đảm bảo nhuộm sâu và đều màu. Hạ nhiệt đến nhiệt độ tối ưu (tùy theo thuốc nhuộm trực tiếp là nhuộm nóng hay nhuộm lạnh như đã để cập ở trên). Các loại muối (NaCl hoặc Na 2 SO 4 ) được cho vào trong quá trình hạ nhiệt như sau: - Một lần đối thuốc nhuộm trực tiếp loại A - Nhiều lần đối với thuốc nhuộm trực tiếp loại B - Tiếp tục nhuộm ở nhiệt độ nhuộm tối ưu 20 – 30 phút. c. Độ tận trích dung dịch - nhuộm nước lưu Mức độ tận trích thuốc nhuộm trực tiếp phụ thuộc vào thuốc nhuộm, điều kiện nhuộm vào cường độ màu nhuộm. Nhuộm màu nhạt (<1% thuốc nhuộm so với khối lượng vải) thì mực độ tận trích tốt. Còn nhuộm màu trung bình (1 - 3% thuốc nhuộm) và nhất là màu đậm (4 – 5% thuốc nhuộm) ở dung tỷ lớn (1/30 – 1/20) thì mức độ tận trích chỉ 65 – 70%. Có nghĩa là sau nhuộm trong dung dịch còn lại 1/3 – ¼ tổng lượng thuốc nhuộm sử dụng. Trong trường hợp này để tiết kiệm đôi khi người ta nhuộm nước lưu. Tận dụng thuốc nhuộm còn lại nên chỉ cần cho thêm 3/4 – 2/3 lượng thuốc nhuộm đã sử dụng ở mẻ đầu cùng với lương muối, các chất trợ cần thiết bù vào lượng mà hàng nhuộm mẻ đầu đã mang đi. 7 Tuy vậy, ngày nay ít nhuộm nước lưu ngoại trừ màu đen. Lý do chính là màu nhuộm nước lưu khó sát mẫu, tươi như màu mẻ đầu, nhất thiết không nhuộm nước lưu khi mà mật độ dung dịch tăng lên trên 1.5 o Bé đối với màu trung bình và trên 4 o Bé với mầu đậm bởi vì độ bền màu ma sát sẽ kém đi nhiều. Mật độ dung dịch nước lưu do vậy cần được kiểm tra bằng bome kế. 1.4. Các phương pháp nhuộm Các quy trình nhuộm căn cứ vào tính chất của các loại thuốc nhuộm trực tiếp. Tùy thuộc vào dạng vật liệu nhuộm và chủng loại thiết bị nhuộm mà có phương pháp nhuộm tương ứng. a. Phương pháp nhuộm ngâm hay nhuộm tận trích Nhuộm ngâm hay nhuộm tận trích có giá trị rất lớn đối với thuốc nhuộm trực tiếp: - Nhuộm trong thùng, bể: Nhuộm sợi guồng trong thùng, bể thủ công khó đạt được nhiệt độ sôi, tốt nhất áp dụng quy trình nhuộm 1 ngâm dần nhiệt độ và sử dụng thuốc nhuộm trực tiếp nhóm 1: loai A, B hay C. Khi nhuộm sợi ở máy nhuộm sợi cơ khí hay tự động thì việc lựa chọn công nghệ nhuộm thích hợp tùy thuộc vào kết cấu của máy nhuộm. Nếu con sợi treo ngập nhiều trong dung dịch nhuộm, thì có thể áp dụng quy trình nhuộm 2 với thuốc nhuộm nhóm 2, loại A và B. Mặt khác, quy trình nhuộm với thuốc nhuộm trực tiếp nhóm 1 là thích hợp hơn ở máy nhuộm mà các con sợi troeo trong máy chỉ luôn luôn nhúng ít trong dung dịch nhuộm. - Nhuộm ở máy nhuộm guồng: 8 Thường dùng nhuộm vải dệt kim hay vải lựa visco. Trong các máy nhuộm guồng hàng nằm lâu trong dung dịch nhuộm, hơn nữa có thể giữ nhiệt, chẳng hạn ở điểm sôi không khó khan. Do vậy thích hợp áp dụng quy trình nhuộm 2 với thuốc nhuộm trực tiếp nhóm 2, loại A và B. - Nhuộm trong các máy nhuộm tuần hoàn dung dịch: Có 1 số kiểu, dạng khác nhau. Ở đây đề cập đến 2 loại chính như sau: + Loại máy nhuộm sợi guồng mà dung dịch nhuộm tuần hoàn phun qua lỗ ống treo con sợi. Ở các máy này, trong thực tế dung dịch nhuộm tuần hoàn không thật đểu trên toàn bộ con sợi. Do vậy cách an toàn nhất để đảm bảo nhuộm đều màu là kéo dài thời gian nhuộm sôi, sử dụng thuốc nhuộm nhóm 2, quy trình nhuộm 2. + Những máy nhuộm mà dung dịch tuần hoàn dưới áp suất mạnh, đổi chiều, phun ra rất đều được sử dụng để nhuộm bông rời, cúi, hoặc sợi quá đã đánh ống xốp. Hàng nhuộm dưới các dạng trên đưa vào máy nhuộm ở dạng mộc, xử lý trước ngay trong máy rồi mới tiến hành nhuộm. Cả hai công nghệ nhuộm đều có thể áp dụng với loại máy này tùy thuộc vào thuốc nhuộm sử dụng. - Nhuộm ở máy nhuộm cuốn (Jig): Vải sợi bông 100% hay vải nhuộm visco thường nhuộm ở máy nhuộm loại này. Có thể nhuộm dễ đều màu với cả thuốc nhuộm nhóm 1 và 2 trong máy nhuộm cuốn với các biện pháp kỹ thuật như cho thuốc nhuộm đã hòa tan trước vào dung dịch ở điểm sôi và cho làm nhiều lần ở đầu các vòng nhuộm; cho muối vào sau thuốc cũng làm tương tự như vậy. Chú ý đảm bảo nhiệt độ nhuộm tối ưu với thuốc nhuộm trực tiếp nhóm 2. b. Các phương pháp nhuộm ngấm, ép 9 Nhuộm ngấm ép (padding) liên tục hay nửa liên tục làm tăng năng suất nhuộm, hàng nhuộm đạt chất lượng cao và đều màu. Muốn vậy vải đưa vào nhuộm cần có độ mao dẫn thật cao và rất đều, có nghĩa là đã được giũ hồ cẩn thận, nấu - giặt kỹ và nếu cần thì làm bóng và tẩy trắng. Vì nồng độ thuốc nhuộm ngấm – ép tương đối cao nên cần lựa chọn thuốc nhuộm trực tiếp có độ hòa tan rất tốt. Sử dụng ở đây thích hợp nhât là những thuốc nhuộm trực tiếp có nồng độ cao, độ hòa tan cao nhất gắn liền với ái lực thấp nhất (lowest subtantivity) và ít nhạy vớ chất điện ly. Dung dịch thuốc nhuộm ngấm ép ngoài thuốc nhuộm trực tiếp còn có chất ngấm thấu để tăng ngấm thấu của vải, chất chống bọt nếu cần và để chống “chạy màu” (migration) ở công đoạn tiếp theo đối với một số thuốc nhuộm là có lợi nếu cho thêm từ 5 – 20g/l NaCl hoặc 2g/l natri angina vào dụng dịch nhuộm. Cũng có thể giảm nguy hại “chảy màu” thì chỉ nên nhuộm đều đến mức ép (pick-up) cao nhất 80% mà thôi. Vải sau khi ngấm ép thuốc nhuộm được gắn màu theo các phương pháp sau:  Trong máy nhuộm cuốn (pad – Jig): Vải chạy một số vòng, khoảng 30 phút, ở nhiệt độ gần sôi trong dụng dịch có 10-10g/l Na 2 SO 4 khan hay NaCl. Với màu đậm cho thêm vào 10- 30ml/l dung dịch nhuộm ngấm ép trước đó.  Cuộn ủ nóng (pad – roll): Thiết bị ngấm ép cuộn ủ nóng bao gồm bộ dầu ngấm ép (pader) và buồng gắn màu. Vải sau ngấm – ép đi ngay vào vùng hồng ngoài ở đó được làm nóng đến 80 – 90 o C, sau đó dẫn vào buồng gắn màu rồi cuộn vào trục. Tng buồng kín, nóng 80 - 100 o C và cách nhiệt này trục vải quay chậm trong thời gian từ 1 – 8 giờ (phụ thuộc vào cường độ màu, loại thuốc và cấu trục hàng) để thuốc nhuộm trực tiếp khuếch tán và gắn chặt vào xơ sợi. 10 [...]... và cuối cùng giặt xà phòng sôi Giản đồ qui trình nhuộm 1 bể  Quy trình hai bể 14 Quy trình này được áp dụng nhiều hơn để nhuộm sợi trong thùng, bể hay ở máy nhuộm tuần hoàn dung dịch, vải dệt kim trong máy nhuộm guồng, vải dệt thoi nhuộm nguyên khổ tại máy nhuộm cuốn Trong dung dịch nhuộm ngoài thuốc nhuộm đã hòa tan, có muối và có thể cả NaNO2 Ở bể mới tiến hành “hiện màu”- tức là oxy hóa thuốc nhuộm. .. nay thuốc nhuộm loại này rất ít được sản xuất và sử dụng 13 2.2 Nhuộm gián đoạn Tiến hành ở thùng, bể nhuộm, tại máy nhuộm tuần hoàn dung dịch, máy nhuộm guồng, máy nhuộm cuốn theo quy trnhf một bể (single-bath method) hay hai bể (two-bath method)  Quy trình một bể Áp dụng giới hạn cho màu nhạt và đối với các thuốc nhuộm dễ tận trích lên vật liệu nhuộm ở dung tỷ cao và dễ hiện màu Quy trình nhuộm như... 80-90 oC Khi đạt nhiệt độ nhuộm cho lượng muối cuối cùng vào, 15 phút sau cho Na2CO3 và cho vào trong vòng 15 phút Sau đó, giữ nhiệt độ nhuộm từ 2060 phút tùy theo màu đậm nhạt Kiểm tra mẫu, nếu đã đạt màu chuyển sang quy trình giặt, cầm màu Quy trình trên thích hợp cho cả vải làm bóng và không làm bóng Các quy trình trên có thể hiệu chỉnh cho phù hợp với các loại máy nhuộm có thiết kế khác nhau hoặc... nhiệt độ nhuộm yêu cầu, thường là 60oC Khi đạt đến nhiệt độ nhuộm, chia Na 2CO3 làm 3 lần cho vào, mỗi lần cách nhau khoảng 10 phút, sau đó tiếp tục giữ nhiệt độ nhuộm khoảng 15-60 phút tùy theo màu đậm hay nhạt Quy trình trên thích hợp nhuộm vải bông dệt: hoi, dệt kim đã làm bóng và vải visco Nhuộm nhiệt đọ tăng dần như trên rất thích hợp với hàng khó đều màu  Quy trình nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt... thấp và nước đá (ice) nên còn gọi là nhuộm đá” (Ice colours) Màu nhuộm đậm và rất tươi (bright full depths) thường không thể có ở thuốc nhuộm khác Tiêu biểu là màu đỏ Thổ Nhĩ Kỳ có độ bền màu sánh được với thuốc nhuộm hoàn nguyên tốt nhất tiếp theo là “boocđô” đậm, vàng, da cam, xanh đậm và đen Thuốc nhuộm azo không tan mặc dầu có nhiều ưu điểm nhưng có nhược điểm lươn là công nghệ nhuộm phức tạp và. .. ít sử dụng trên thế giới và ở nước ta (gần như chỉ dùng để nhuộm màu đỏ cờ) Thuốc nhuộm loại này chỉ có vai trò quan trọng trong in hoa 3.2 Quy trình công nghệ nhuộm Quy trình công nghệ nhuộm azo không tan gồm những công đoạn chính sau: - Nhuộm nền với dung dịch naphtol - Loại bỏ naphtol dư thừa bám dính trên bề mặt vật liệu nhuộm Hiện màu (development) tức là tạo thản thuốc nhuộm azo không tan tại... nhuộm, quá trình nhuộm được chia làm 4 giai đoạn: Giai đoạn 1: thuốc nhuộm khuếch tán từ dung dịch tới bề mặt Giai đoạn 2: thuốc nhuộm bị hấp phụ lên bề mặt xơ Giai đoạn 3: thuốc nhuộm khuếch tán từ bề mặt xơ vào lõi xơ Giai đoạn 4: thuốc nhuộm thực hiện liên kết hóa học với xơ Trong quá trình nhuộm, giai đoạn quy t định nhất là giai đoạn 3, ở giai đoạn này thuốc nhuộm khuếch tán từ bề mặt của xơ vào... tính có thể áp dụng các phương pháp nhuộm gián đoạn (từng mẻ) cho tất cả các dạng vật liệu dệt, các loại xơ sợi cellulose ở các máy nhuộm thích hopẹ như máy nhuộm bông rời, máy nhuộm sợi quả, máy nhuộm guồng, máy jet… Các thuốc nhuộm hoạt tính nhuộm thích hợp nhật cho nhuộm gián đoạn tận trích phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Độ tận trích và gắn màu cao - Quá trình nhuộm ngắn, dễ giặt sạch thuốc nhuộm. .. thủy phân và không gắn màu - Sử dụng tí muối Trong nhuộm tận trích không được phối ghép màu các thuốc nhuộm hoạt tính có các nhóm hoạt tính khác nhau, mà chỉ sử dụng thuóc nhuộm hoạt tính có cùng hệ hoạt tính Với điều kiện nhiệt độ ở nước ta chỉ thích hợp để nhuộm thuốc nhuộm hoạt tính nhóm “ấm” (warm type) và nhóm “nóng” (hot dyeing dyes) Quy trình nhuộm gồm ba công đoạn: - Hút, tận trích thuốc nhuộm. .. lại phần thuốc nhuộm dư, giúp sản phẩm nhuộm có màu sắc như mong muốn  Quy trình nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt tính nhóm “ấm”: Nhóm thuốc nhuộm này thường là nhóm đơn chức vinylsunfon (Remazol, Sumifix) và nhóm lưỡng chức vinylsunfon/monocltriazin (Sumifix Supra); các nhóm này có thể phối trộn với nhau khi ghép màu Giản đồ nhuộm: 32 Bắt đầu ở nhiệt độ 30oC cho vải, nước, chất trợ, thuốc nhuộm, muối Na2SO4 . mình đã có những tìm hiểu về quy trình nhuộm vải có nguồn gốc cenlulozo và protein. Hy vọng bài tiểu luận này sẽ phần nào cung cấp một số kiến thức về vấn để trên. 1 A. Công nghệ nhuộm các loại vải. thuộc vào thuốc nhuộm sử dụng. - Nhuộm ở máy nhuộm cuốn (Jig): Vải sợi bông 100% hay vải nhuộm visco thường nhuộm ở máy nhuộm loại này. Có thể nhuộm dễ đều màu với cả thuốc nhuộm nhóm 1 và 2 trong máy. trong dung dịch nhuộm, thì có thể áp dụng quy trình nhuộm 2 với thuốc nhuộm nhóm 2, loại A và B. Mặt khác, quy trình nhuộm với thuốc nhuộm trực tiếp nhóm 1 là thích hợp hơn ở máy nhuộm mà các con