1
Nghiên cứu một số đặc trưng kỹ thuật
của vải không dệt dùng làm phụ liệu
May mặc và Da giày
Lời cảm ơn
Trong thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp cao học này, tôi đã nhận
được sự giúp đỡ, hướng dẫn rất tận tình của Giáo sư - Tiến sĩ Trần Nhật Chương
cùng nhiều Thầy Cô giáo của Khoa Công Nghệ Dệt May và Thời Trang Trường
Đại Học Bách Khoa Hà Nội, phòng Thông tin thuộc Viện Kinh Tế Kỹ Thuật Dệt
May, Trung Tâm Thông Tin và Trung Tâm Kỹ Thuật 1 thuộc Cục Đo Lường
Chất Lượng, Phòng Địa Kỹ Thuật thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Giao
Thông Vận Tải, Trung Tâm thí nghiệm thuộc Viện Khoa Học và Công Nghệ
Nhiệt - Lạnh Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội và các bạn líp Cao Học Dệt
khoá 99.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô Giáo, các Cơ Quan và các bạn đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi để hoàn thành tốt luận văn này.
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
2
Lời mở đầu
Trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 20, công nghiệp vải không dệt không
ngừng phát triển. Sản phẩm từ vải không dệt rất đa dạng và phong phú. Vải
không dệt sử dụng một lần hoặc sử dụng lâu dài có thể sản xuất bằng các công
nghệ khác nhau có khối lượng gam từ 20g/m
2
đến 2000g/m
2
. Loại sử dụng một
lần phải kể đến các loại có bỉm cho trẻ sơ sinh và người già, mũ và quần áo trong
phẫu thuật, khăn lau được tẩm ướt trước, giẻ lau công nghiệp, vải lọc khí và chất
lỏng Loại sử dụng lâu dài bao gồm phụ liệu lót, đệm, vải trang trí nội thất, đệm
giường, phủ đệm, vải bọc đệm ghế ô tô, vải địa kỹ thuật, vật liệu lợp, thảm sàn,
Tuy vậy, các cơ sở sản xuất sản phẩm không dệt trong nước còn rất Ýt. Về sản
xuất bông tấm, có xí nghiệp liên doanh với HongKong Golden Vtex có công suất
8 triệu yard/năm, công ty khác liên doanh với HongKong Hanoi EVC có công
suất 7 triệu yard/năm, công ty 100% vốn Hàn Quốc Viko Moolsan với công suất
12 triệu tấn/năm. Về mex, hiện có hai công ty vẫn đang sản xuất là công ty liên
doanh với Đài Loan Việt Phát công suất 4.738 triệu mét/năm và công ty trách
nhiệm hữu hạn vốn Hàn Quốc ISA Interlining có công suất 6 triệu mét/năm.
Ngành May vẫn chưa sử dụng hết tổng công suất trên do một khối lượng đáng kể
vẫn đang được nhập khẩu theo các đơn hàng FOB hay do khách hàng tự cung cấp
qua các đơn hàng gia công. Chính vì vậy, trong chương trình tăng tốc đầu tư của
toàn ngành Dệt may, Tổng Công ty Dệt may Việt Nam đã đề ra chương trình đầu
tư cụ thể trong đó có chương trình đầu tư cụm công nghiệp sản xuất phụ liệu may
bao gồm cả mex với mục đích nâng cao chất lượng vải không dệt, đa dạng hoá
mặt hàng và cạnh tranh với hàng nhập khẩu.
Bên cạnh ngành Dệt may, ngành Da giày Việt Nam đã vươn dậy từ nhiều
khó khăn thử thách, vượt qua được cơn suy thoái từ năm 1980-1992 và bắt đầu
phát triển từ những năm 1993-1995. Đến nay các sản phẩm từ da và vải giả da
của Việt Nam nh giày, tói, cặp đã có mặt ở các thị trường Tây Âu, Đông Âu,
Bắc Mỹ, Đông Á cùng với những nhãn hiệu có uy tín trên thị trường thế giới
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
4
nh NIKE, REEBOK, BATA Bên cạnh những kết quả và những thành tựu của
ngành Da giày Việt Nam giai đoạn vừa qua, ngành cũng đã xác định phải khắc
phục những yếu kém vẫn còn tồn tại để có thể phát triển hơn trên các chặng
đường sắp tới. Thực trạng cung ứng nguyên vật liệu cho ngành giày da hiện nay
đang bị lệ thuộc quá nhiều từ nước ngoài. Mà đối với sản xuất giày dép thì giá trị
nguyên phụ liệu chiếm tỷ trọng 70% trong giá thành và tiền lương chỉ chiếm từ
10 - 15%. Hiện nay, khách hàng cũng đồng thời là người cung ứng nguyên vật
liệu. Do đó làm mất đi nhiều lợi thế sẵn có về nhân công rẻ, chế độ ưu đãi giá sản
phẩm của giày và đồ da Việt Nam. Nếu trong nước sản xuất ra được những
thành sản phẩm sẽ được giảm đi rất nhiều. Do đó tuy sù ra đời của sản phẩm
không dệt muộn hơn so với nhiều loại sản phẩm dệt khác nhưng nó đã nhanh
chóng khẳng định vị trí của mình và phát triển với tốc độ rất nhanh.
Đề tài này nghiên cứu về các loại phụ liệu dùng cho May mặc và Da giày.
Đối với phụ liệu May, đề tài nghiên cứu các loại mex dính, mex không dính và
bông tấm. Đồng thời, đề tài nghiên cứu các loại phụ liệu làm lót, pho lót và pho
mòi cho giày. Đây là các sản phẩm của vật liệu không dệt với những đặc trưng
riêng biệt. Để tìm hiểu những đặc trưng này, cần thiết phải nghiên cứu cứu về vật
liệu, về công nghệ sản xuất còng nh ứng dụng thực tế của từng loại sản phẩm.
Xuất phát từ thực tế sản xuất trong may mặc và da giày hiện nay, các phụ
liệu bằng vật liệu không dệt đa phần được khách hàng cung cấp và chỉ định sử
dụng. Các nhà máy May và Da giày sử dụng những phụ liệu này dùa theo những
thãi quen và kinh nghiệm sẵn có. Giữa các loại phụ liệu được phân biệt nhau theo
mã số cùng với vài thông số Ýt ái nh thành phần cấu tạo, độ dày Trong rất
nhiều trường hợp, thậm chí một vài thông số đơn giản nh trên cũng không được
người sử dụng biết đến trong quá trình sử dụng. Một khi muốn tạo ra được sự chủ
động trong việc sử dụng vật liệu nói chung, sử dụng phụ liệu nói riêng thì cần
thiết phải tìm ra được những đặc trưng kỹ thuật của phụ liệu sử dụng. Có nh vậy,
người sử dụng mới có thể tìm được loại phụ liệu thật phù hợp còng nh có thể
đánh giá dùa theo những đặc trưng kỹ thuật đã cho.
Từ nhu cầu thực tế kể trên, đề tài sẽ ứng dụng khoa học về vật liệu để xây
dựng một số đặc trưng kỹ thuật chủ yếu, giúp cho việc sử dông phụ liệu đúng
mục đích, đúng yêu cầu và có hiệu quả khoa học kỹ thuật. Đối tượng nghiên cứu
của đề tài là một số loại mex dùng trong may mặc và một số loại vải không dệt
dùng làm phụ liệu của giày. Đề tài sẽ nghiên cứu những đặc trưng chủ yếu, tìm
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
6
hiểu về công nghệ sản xuất, phương pháp đo và cách đánh giá. Dùa vào những
kết quả nghiên cứu trên, đề tài sẽ xây dựng những yêu cầu kỹ thuật cho một số
chủng loại phụ liệu dùng trong may mặc và da giày.
Liờn kt m Hoỏ hcNhitC hcHoỏ hcNhitC hc Nhit Hoỏ hc Hoá học Nhiệt Cơ học
Hoá học Nhiệt Cơ học Nhiệt Hoá học
x thnh vi
Lun vn tt nghip cao hc - Trn Thu Giang
9
Hoàn thiệnNhuộm, in, xử lý hoàn tấtNhuộm, in, xử lý hoàn tấtNhuộm, in, xử lý hoàn tất Nhuém, in, xö lý hoµn tÊt
Nhuém, in, xö lý hoµn tÊt Nhuém, in, xö lý hoµn tÊt
Tên sản phẩmVật liệu không dệt Vật liệu không dệtVật liệu không dệt VËt liÖu kh«ng dÖt VËt liÖu
kh«ng dÖt VËt liÖu kh«ng dÖt
Liên kết ướtliên kết khôliên kết khi được kéo sợi liªn kÕt kh«
liªn kÕt khi ®îc kÐo sîi
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
10
1.1. Nguyên vật liệu dùng trong sản xuất sản phẩm không dệt.
1.1.1. Nguyên liệu dùng làm đệm xơ trong sản phẩm không dệt.
Tất cả các loại xơ đều có thể được sử dụng để sản xuất vải không dệt.
Thậm chí cả những nguyên liệu rất khó để dệt vải thông thường do xơ quá ngắn,
quá thô, giòn, cứng vẫn có thể dùng để sản xuất các sản phẩm không dệt.
Xơ thiên nhiên.
Phần lớn các xơ thiên nhiên là xenlulo với thành phần xenlulo khác nhau. Mỗi
loại xơ này có những tính chất riêng. Trong đó, bông vẫn là loại xơ thiên nhiên
có thể được sử dụng phổ biến làm vải không dệt.
Bông:
Thành phần hoá học của bông bao gồm:
+ 80-90% xenlulo
+ 6-8% nước
+ 0,5-1% sáp và chất béo
+ 0-1,5% protein
+ 4-6% hemixenlulo và keo pectin
+ 1-1,8% tạp chất khác
+ 1% sáp và chất béo
+ 1% tạp chất khác
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
12
H.1.2[1]a) Mặt cắt ngangb) Mặt cắt dọc a) MÆt c¾t ngang b)
MÆt c¾t däc
của xơ đay của xơ đay cña x¬ ®ay
Đay được dùng tương đối nhiều trong sản xuất sản phẩm không dệt. Chất lượng
của đay phụ thuộc vào đất trồng, khí hậu và phương pháp bóc tách xơ libe từ líp
vỏ. Đay được làm mềm bằng các loại dầu, đủ làm mềm các chất gỗ trong các thớ
xơ libe. Xơ đay được cắt thành từng đoạn nhỏ có chiều dài từ 25 cm đến 35cm
rồi được chuyển thành dạng tấm.
Xơ dừa
H.1.3[1]a) Mặt cắt ngangb) Mặt cắt dọc a) MÆt c¾t ngang b)
MÆt c¾t däc
của xơ dừa của xơ dừa cña x¬ dõa
Xơ dừa được lấy từ những trái dừa xanh. Sau khi ngâm trong nước biển
nóng, các xơ được tách khỏi vỏ nhờ quá trình chải và nghiền. Xơ dừa ban đầu có
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
13
chiều dài từ 15cm đến 33cm và đường kính từ 50µm đến 300µm và được dùng
để sản xuất thảm, đệm bông, vật liệu trang trí nội thất
Xơ protein
Lông cừu
H.1.4[1]a) Mặt cắt ngangb) Mặt cắt dọc a) MÆt c¾t ngang b)
MÆt c¾t däc
của lông cừu của lông cừu cña l«ng cõu
Lông cừu, phần lớn lông tái sinh hay lông ngắn, được dùng để sản xuất
sản phẩm không dệt. Sự biến động về chất lượng, các tạp chất trong lông tái sinh
và các tính chất hoá lý của nó đã làm hạn chế bớt phạm vi sử dụng của loại vật
Xơ polyamit
Trong số tất cả các loại xơ hoá học được sản xuất với số lượng rất lớn, xơ
polyamit không phải là loại xơ được sử dụng lâu nhất mà là loại xơ đầu tiên ngay
sau xơ xenlulo, được đưa vào sản xuất vải không dệt. Xơ polyamit loại thô 3-120
dtex và loại mảnh 1,6-3 dtex đều được dùng để sản xuất sản phẩm không dệt. Xơ
polyamit có độ bền đứt cao, độ đàn hồi tốt nên được sử dụng để sản xuất các loại
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
15
sản phẩm đòi hỏi độ bền, độ ổn định kích thước và hình dạng trong quá trình sử
dông.
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
16
Một số đặc trưng của xơ polyamit có thể tham khảo trong bảng sau:
Bảng 1.1 [1]
Xơ polyamit
Độ bền
cực đại
(cN/tex)
Độ giãn
dài cực đại
(%)
Độ bền ướt
tương đối
(%)
Khả năng
hót nước
(%)
Độ ngậm
nước ở 20
o
Xơ này được sử dông nh chất liên kết trong quá trình sản xuất sản phẩm
không dệt theo phương pháp ướt. Xơ polyvinyl làm tăng độ cứng sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
17
Xơ polyolefin
Xơ này có nhiệt độ nóng chảy thấp được dùng trong sản xuất sản phẩm
không dệt bằng phương pháp kéo sợi trực tiếp, cán nóng hoặc xuyên kim. Một số
tính chất quan trọng của xơ polyolefin đáng được quan tâm nh sau:
Bảng 1.2 [1]
Polyetylen Polypropylen
Độ bền cực đại (cN/tex) 50-72 44-94
Độ bền ướt tương đối
(%)
95-100 100
Độ giãn dài cực đại (%) 35-20 22-15
Độ co trong nước 95
o
C 5-10 0-5
Nhiệt độ chảy (
o
C) 100-120 164-170
Mật độ (g.cm
-3
) 0,92-0,96 0,90-0,91
Tuy nhiên, sản xuất sản phẩm không dệt từ xơ polyolefin có những nhược
điểm sau:
+ Xơ polyolefin cổ điển không bền với ánh sáng.
+ Nếu bị kéo giãn, khả năng hồi trở lại kém.
+ Không hót nước.
Nhưng vì loại xơ này rất rẻ so với các loại xơ hoá học khác, cho nên các
nhiệt và độ bền thời tiết phù hợp để sản phẩm có khả năng chịu nhiệt, chịu ánh
sáng, độ Èm, vi sinh vật phù hợp với yêu cầu sử dụng. Thậm chí độ bền nhiệt
của xơ còn ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện công nghệ trong quá trình sản xuất
sản phẩm không dệt.
Tính ổn định kích thước
Yêu cầu về độ ổn định kích thước rất cần thiết đối với cả vật liệu dệt và
vật liệu không dệt. Đối với vật liệu không dệt, tính ổn định kích thước phụ thuộc
vào cả tính chất của nguyên liệu xơ và phương pháp công nghệ. Nếu xơ có độ
giãn lớn, dễ trương nở trong môi trường thì khả năng ổn định kích thước kém.
Khi đó cần thiết phải chọn phương pháp định hình thích hợp để xử lý.
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
19
Một số tính chất khác
Ngoài các tính chất xơ kể trên, sản phẩm không dệt còn chịu ảnh hưởng
của các tính chất khác nh độ bền với nước, với dung môi, với tác nhân hoá học,
tính hấp thụ nước và phân cực của xơ
1.1.3. Vật liệu liên kết dùng trong sản xuất sản phẩm không dệt.
Trong sản xuất sản phẩm không dệt, chất liên kết được gọi là “keo”. Cùng
với công nghệ liên kết, chất liên kết góp phần đáng kể tạo nên độ bền cho sản
phẩm. Đồng thời chất liên kết còn có vai trò quyết định chủ yếu đến các tính chất
khác của sản phẩm. Vật liệu liên kết phải được lùa chọn để đáp ứng được những
yêu cầu tính chất của sản phẩm không dệt nh độ bền, độ đàn hồi, độ bền giặt ướt
hay giặt khô, chống cháy Trước đây keo liên kết được dùng là cao su thiên
nhiên, keo gelatin, keo cazein, hồ tinh bột và những cao phân tử có nguồn gốc
thiên nhiên khác. Ngày nay các keo tổng hợp được sử dụng là chủ yếu. Keo tổng
hợp cho độ bền tốt hơn, khả năng chịu đựng dung môi tốt hơn, do đó chất lượng
sản phẩm dễ dàng được cải thiện. Những keo cao phân tử được sử dụng trong sản
xuất sản phẩm không dệt bao gồm cả dạng rắn (bột hoặc hạt), dạng dung dịch và
dạng nhò tương.
Các loại keo được dùng làm vật liệu liên kết cho sản phẩm không dệt bao
không khí.
Nhựa nitrin có ái lực tuyệt vời khi được tạo mạng trước trùng hợp với
melamin formaldehit, cho khả năng chịu giặt giũ và chịu tẩy rửa tốt so với cao su
lưu hoá. Nhựa nitrin bền ở trạng thái khô, bền trong môi trường Èm ướt và bền
trong dung môi chứa clo.
e) Polycloropren
Polycloropren đàn hồi, chịu được sự thay đổi của thời tiết, chịu nhiệt (tuy có
bị ngả vàng khi nhiệt độ tương đối cao) và dễ lưu hoá. Polycloropren có khuynh
hướng kết tủa rõ hơn các cao su khác, nên thường được dùng ở dạng keo.
Polym
ste của axit acrylic hay axit metacrylic. Những polyme được tạo nên từ este
acrylic hay metacrylic là những chất dẻo. Vì vậy việc hình thành có nhiều thuận
lợi và dễ liên kết. Nhựa acrylic là polyme bão hoà có độ bền màu và bền với oxy
dưới tác dụng của ánh sáng cao và trong trường hợp bị oxy hoá sản phẩm cũng
không tăng độ cứng. Nhựa acrylic bền trong dung môi tẩy rửa, ổn định với nước
và môi trường Èm ướt. Nhò tương acrylic bền cơ học và có độ ổn định cao.
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
21
Nhựa acrylic được sử dụng rất rộng rãi, rất đa dạng làm vải dựng quần áo,
vải trải giường, khăn quàng, băng gạc, khăn bàn, khăn ăn, rèm cửa
* Nhựa vinylic
a) Polyvinyl clorua (PVC)
PVC dễ bị oxy hoá nên thường phải pha thêm chất hoá dẻo và chất ổn
định. Nhựa PVC được dùng sản xuất các sản phẩm không dệt chịu được hàn
nóng, sản phẩm chống cháy như vải nhồi nóng, vải che cửa, vải và sản phẩm
trang trí Vì kém bền với dung môi và đặc biệt là dung môi “clo” nên PVC rất
Ýt được dùng để liên kết đệm xơ - sợi có gốc là PVC.
b) Polyvinyl axetat
Polyvinyl axetat có giá thành rẻ được dùng để sản xuất sản phẩm không dệt
không yêu cầu chịu được tác dụng của dung môi.
từ polyamit thường nhanh bị ố vàng nên hạn chế sản xuất những sản phẩm sáng
màu hay mỏng nhẹ.
* Polyuretan
Đây là loại nhựa có rất nhiều ưu điểm được sử dụng nhiều trong sản xuất
sản phẩm không dệt. Đó là độ bền trong dung môi, modun đàn hồi thấp, độ đàn
hồi cao, độ mài mòn cao, chậm lão hoá và độ dính tốt.
* Visco
Nhựa visco- dạng hoà tan của xenlulo được dùng để liên kết những sản phẩm mà
cả đệm xơ và chất liên kết đều là xelulo. Dung dịch visco kém ổn định. Do đó
sản phẩm không dệt liên kết bằng dung dịch visco được dùng làm khăn sử dông
một lần, vải trải giường
1.1.4. Những đặc tính của chất liên kết ảnh hưởng đến tính chất của sản
phẩm không dệt.
Khả năng dính kết
Chất liên kết đưa vào sản xuất sản phẩm không dệt phải có khả năng dính
kết tốt với các xơ của đệm xơ. Trong các sản phẩm không dệt liên kết bằng keo,
độ bền phụ thuộc vào hiệu quả dính kết này. Trong sản phẩm liên kết cơ học thì
keo được thấm vào để liên kết cũng góp phần tăng bền cho sản phẩm. Để keo
liên kết có hiệu quả thì keo phải có ái lực với xơ sợi. Một sản phẩm không dệt
được liên kết tốt thì mặt tiếp xúc giữa chất liên kết và vật liệu xơ không thể bóc
tách khỏi nhau được.
Độ bền của chất liên kết
Cũng giống nh độ bền của xơ, chất liên kết bền sẽ cho sản phẩm bền.
Nhưng keo có độ bền cao thường lại có độ cứng cao. Do đó làm cho sản phẩm
cũng bị cứng.
Độ mềm và tính đàn hồi
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
23
Chất liên kết có độ mềm mại và đàn hồi sẽ cho sản phẩm cũng mềm mại
và đàn hồi. Nhựa acrylic có độ mềm với nhiều mức độ khác nhau nhưng tính đàn
24
Nguyên liệu xơ được xé tơi, làm sạch rồi phân chải , tạo màng xơ và đệm
xơ.
Các kiện xơ được xé trên các máy giống nh máy đập trong dây chuyền
kéo sợi bông hay kéo sợi len. Xơ được xé thành những túm xơ nhỏ và một phần
đã thành những xơ riêng lẻ. Sau đó dùng máy chải để phân chải xơ, tạo ra những
màng xơ được định hướng hoặc song song, hoặc xếp chéo, hoặc ngẫu nhiên và có
định lượng từ 3g/m
2
- 10g/m
2
. Các màng xơ được xếp líp trên một hệ thống phên
tải để tạo thành đệm xơ có định lượng từ 8g/m
2
- 100g/m
2
hoặc từ 20g/m
2
-
100g/m
2
.
Chất lượng của đệm xơ được đánh giá bởi các chỉ tiêu sau:
- Độ đều: Độ đều là chỉ tiêu đầu tiên để đánh giá chất lượng sản phẩm không dệt
theo nhiều đặc tính khác nhau. Sự đồng đều khi trộn xơ và sự phân bố đều xơ
trong đệm là hai yêu cầu quan trọng nhất vì nó quyết định các tính chất vật lý của
sản phẩm cuối cùng. Các công đoạn tiếp sau của công đoạn hình thành màng xơ
đều có xu hướng làm giảm độ đều đệm xơ. Yêu cầu về độ đều của đệm xơ trong
sản xuất không dệt cao hơn so với kéo sợi cổ điển vì không có quá trình ghép
hợp nào có thể khắc phục được độ không đều của nó.
Đối với xơ thì bản chất hoá học và độ quăn của xơ là hai yếu tố quan trọng
nhất ảnh hưởng tới độ mềm mại của sản phẩm. Sự định hướng của xơ sợi chỉ ảnh
hưởng phần nhỏ.
Những đệm xơ xốp cho sản phẩm mềm mại hơn vì phạm vi dịch chuyển
tự do của xơ rộng hơn. Do đó có thể thấy rằng sản phẩm sản xuất theo phương
pháp khô sẽ mềm mại hơn sản phẩm sản xuất theo phương pháp ướt.
Độ mềm mại và độ mịn của sản phẩm tăng lên khi độ mảnh của xơ tăng
lên. Tuy nhiên, độ mịn của sản phẩm còn phụ thuộc vào số lượng đầu xơ tự do
nhô ra khỏi bề mặt sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp cao học - Trần Thuỳ Giang
Copyright: Tài liệu đại học ©