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 MÔN HỌC
TEX3101

Đề tài:
Thiết kế dây chuyền nhuộm và hoàn tất dải vải đàn tính (tape, ribbon,
strap, lace) Polyamide/Elastan với công suất 30 triệu mét/năm

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Nguyễn Ngọc Thắng

Sinh viên thực hiện

: Trần Thị Thanh

MSSV

: 20143999

Lớp

: Vật liệu và Công nghệ hóa dệt K59

Hà Nội, 2017

MỤC LỤC


AATCC

: American Association of Textile Chemists and Colorists - Hiệp hội
người Mỹ của các nhà hóa học dệt và chất màu

EL

: Sợi Elastan

ISO

: International Organization for Standardization – Tổ chức quốc tế và
tiêu chuẩn hóa

PA6

: Polyamide 6

PTN

: Phòng thí nghiệm

QC

: Phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh

LỜI NÓI ĐẦU
Từ thời xa xưa nhu cầu may mặc đã trở thành vấn đề hết sức quan trong đối với mỗi
người, con người đã phát hiện rất nhiều loại vật liệu đế sử dụng cho việc may mặc từ những
vật liệu thô xơ như vỏ cây, da thú cho đến các loại vật liệu đắt tiền như len, tơ lụa,…
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội, những nguồn nguyên liệu thiên nhiện
không đủ để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng lẫn chất lượng.
Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu về phát triển các loại vật liệu dệt mới,
đáp ứng nhu cầu của con người, vì vậy mà các loại sợi nhân tạo và tổng hợp bắt đầu ra đời
và phát triển nhanh chóng. Chỉ trong một khoảng thời gian không lâu, các loại sợi này đã
mang lại lợi ích to lớn cho con người bởi sự đa dạng về chủng loại cũng như chất lượng.
Một trong những loại sợi hóa học có đóng góp quan trọng như là sợi polyamide, đây là
loại sợi hóa học đang phát triển mạnh trên thị trường Việt Nam và thế giới chỉ sau polyester.
Tuy nhiên do một số hạn chế, polyamide thường được pha với thành phần co giãn như là
elastan. Hiện nay tại Việt Nam có rất nhiều công ty, nhà máy, xí nghiệp,…sản xuất mặt hàng
này như Công ty Best Pacific- Hải Dương,…để làm các loại vải cũng như phụ kiện như dây
vải cho quần áo thể thao, đồ lót,…
Đồ án môn học này giúp sinh viên chúng em củng cố thêm những kiến thức về nhuộm
và hoàn tất các loại vải trên thị trường. Dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Ngọc
Thắng với đề tài: “Thiết kế dây chuyền nhuộm và hoàn tất dải vải đàn tính (tape, ribbon,
strap, lace,…) Polyamide/Elastan với công suất 30 triệu mét/năm”, em hi vọng rằng qua
học phần này, nó sẽ bổ sung kiến thức cho chính bản thân em, và có thể tập hợp lại các
thông tin hữu ích cho các bạn sinh viên khác.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DẢI VẢI POLYAMIDE/ELASTAN VÀ THỊ TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


9
Tape là dải vải dệt thoi hoặc dệt kim mỏng và hẹp thường dùng làm liên kết các bộ
phận của sản phẩm dệt may. Là một dải có tính đàn hồi cao thường sử dụng trong dây đai áo
ngực phụ nữ, đai quần lót nam.
Tape gồm có các loại elastic tape, buttonhole tape, seaming tape, welted tape, ribbed
tape và stamped tape. Các loại tape có bề rộng khác nhau từ ¼ inch đến 1 inch. Nó có thể
làm từ cotton, polyester, nylon.
Bảng 1.1. Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng tape trên thị trường
Thành phần Khổ rộng (mm)

Kiểu dệt

Hình ảnh

Polyamide/
6-400

Dệt kim

Spandex

Polyamide/
10-70
Spandex


10

Nylon/
Spandex

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

10-75

Trần Thị Thanh

Woven,
Jacquard


11
1.2.3. Ribbon
Ribbon được định nghĩa là một dải vật liệu mỏng, thường là vải và cũng có thể nhựa
và kim loại, dải vật liệu dài, hẹp, thường làm bằng tơ lụa, được áp dụng cho vô số các mục
đích hữu ích, trang trí, buộc tóc, gói quà,…
Bảng 1.3. Một số sản phẩm dải vải đàn tính dạng ribbon trên thị trường
Thành phần

Khổ rộng (mm)

Kiểu dệt

Polyamide/
Spandex


90% PA
10% EL

180

Jacquard

Trần Thị Thanh

Hình ảnh


12
54% PA
46% EL

130

Warp

1.3. Thị trường tiêu thụ
1.3.1. Thị trường tiêu thụ vải polyamide trên thế giới [3, 4]
Trong thập kỷ qua, Trung Quốc đã là tâm điểm của ngành công nghiệp PA6/PA66 toàn
cầu. Sự tăng trưởng của nó đã củng cố phần lớn nhu cầu polyamide toàn cầu và nhu cầu của
nó đã là một yếu tố quan trọng trong việc định giá các vật liệu polyamide trên khắp thế giới.

Hình 1.1. Nhu cầu toàn cầu (trái) và sản xuất (bên phải) PA6 và PA66 trong năm 2015 theo khu vực.

Trong năm 2010, Trung Quốc chiếm 37% nhu cầu toàn cầu về PA6 và 16% nhu cầu
toàn cầu về PA66. Năm 2016 dự kiến sẽ là 47% của PA6 và 22% của PA66, theo ước tính

tăng trưởng chính trong thập kỷ tiếp theo. Mô hình này cũng sẽ được thể hiện rõ trong
PA66, nơi mà nhựa kỹ thuật sẽ tăng từ 47% tổng nhu cầu toàn cầu năm 2010 lên 52% vào
năm 2016 và 57% vào năm 2030. Một thị trường chính khác của polyamide là sợi công
nghiệp (14% nhu cầu toàn cầu và nhu cầu và 25% nhu cầu toàn cầu về PA66 vào năm
2016).
Tình hình sản xuất và cơ hội phát triển của sản phẩm PA/Elastan, Polyamide pha
elastan là loại vật liệu rất đặc biệt, có tính đàn hồi co giãn cao, thường được pha trộn với các
tỉ lệ hay kiểu dệt khác nhau để tạo ra những sản phẩm có tính năng đặc biệt, đem lại cảm
giác dễ chịu cho người sử dụng. Sản phẩm dây vải gắn liền với quần áo sản xuất từ loại vật
liệu này có thể ôm sát cơ thể mà vẫn không tạo cảm giác khó chịu, thoải mái cho các cử
động. Chính vì những đặc tính như vậy mà vật liệu pha elastan đã được sử dụng rất rộng rãi.
Dây vải này thường làm dây áo, đai áo, của các loại quần áo thể dục thể thao, đồ lót, áo
tắm...
1.3.2. Thị trường nguyên phụ liệu dệt may trong nước [5]
Theo thống kê của tập đoàn Dệt May Việt Nam, hiện cả nước có 5.028 doanh nghiệp
dệt may nhưng trong số này chỉ có 604 doanh nghiệp phụ trợ cho ngành. Theo ước lượng
của một số nhà kinh doanh, đến đầu năm 2010, Việt Nam mới chỉ có hơn mười công ty với
khoảng 40 thương hiệu chuyên sản xuất y phục lót bán trong thị trường nội địa với doanh
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


14
thu chỉ là 5% so với hàng xuất khẩu dệt may. Và tương ứng với đó là thị trường tiêu thụ
hàng dây đai cho áo lót ngực trong nước rất kém. Dây đai áo lót ngực nội địa chỉ đáp ứng
cho khách hàng tầm trung còn thị trường cao cấp hiện nay vẫn chưa đáp ứng được, 90% là
doanh nghiệp Trung Quốc trong thị phần sản xuất hàng đồ lót cao cấp.
Năm 2015, tỷ trọng nhập khẩu nguyên phụ liệu về vải, sợi chiếm xấp xỉ 8% tổng nhập
khẩu hàng hóa công nghiệp của Việt Nam. Những mặt hàng này nhập về chủ yếu để phục vụ



15
Xuất phát từ thị trường nước ta chưa phát triển nhiều về các mặt hàng phụ kiện dệt
may, nên trong đồ án này em đi nghiên cứu về việc nhuộm và hoàn tất dây vải PA/Elastan.
Bên cạnh đó, nhu cầu về quần áo thể dục thể thao, đồ bơi, đồ lót ngày càng tăng đòi hỏi có
sự co giãn đàn hồi cao, sự thoải mái và tiện nghi trong quá trình sử dụng, cùng với đó là các
phụ kiện đi kèm cũng đòi hỏi chất lượng tương xứng. Dải vải đàn tính làm từ vật liệu
polyamide pha elastan sẽ là một nguyên liệu thích hợp với lĩnh vực này.
Trong đồ án này em lựa chọn các sản phẩm dây vải đàn tính dệt kim dùng làm dây áo
lót, đai quần áo thể thao,…
Bảng 1.5. Thông số sản phẩm dải vải đàn tính trên thị trường
Khổ rộng
Thành phần
(mm)

85% PA
15% EL

90% PA
10% EL

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Khối lượng
riêng
g/m2

Kiểu dệt


nylon 6, nylon 7, nylon 8, nylon 9, nylon 10, nylon 11, nylon 12... và các kiểu nylon 6-6, 610,... Trong số này quan trọng hơn cả là nylon 6 và nylon 6-6.
Polyamide (PA) là một đại phân tử polymer chứa các monome là các amide nối với
nhau bằng liên kết peptide. Các polyamide có thể tổng hợp tự nhiên như len và tơ tằm hay
được tổng hợp nhân tạo như nylon, aramid, sodium poly (asparate). Vì thế polyamide có cấu
tạo khá giống với len và tơ tằm. Tuy nhiên số lượng nhóm amide trong polyamide ít hơn rất
nhiều so với len và tơ tằm. Bên cạnh đó len và tơ tằm có cấu trúc mạch nhánh còn
polyamide thì đều có cấu trúc mạch thẳng.

Hình 2.1. Cấu trúc tổng quát của Polyamide.
2.1.1.2. Tính chất vật lý
Khối lượng riêng của xơ polyamide thấp hơn nhiều so với tất cả các loại xơ khác và
bằng 1,14g/cm3.
Độ bền cơ học xơ polyamide có độ bền cơ học cao, so với vixco thường thì độ bền của
nó cao hơn 2-2,5 lần, ở trạng thái ướt độ bền của nó giảm 10%.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


17
Về độ bền ma sát thì xơ polyamide cao hơn hẳn so với tất cả các xơ khác, vì thế người
ta thường pha xơ polyamide với loại xơ có độ bền cơ học thấp như bông hoặc vixco để nhận
được sản phẩm có độ bền cao hơn cần thiết.
Tính co giãn: 20 - 80%, xơ polyamide là loại xơ có tính co giãn cao hơn cả so với tất
cả các loại xơ tổng hợp thì và có khả năng giữ nếp cao nên được sử dụng để dệt tất, găng
tay, vải dệt kim và nhiều loại vải may mặc khác nhau.
Hàm ẩm thấp khoảng 4%, vì chứa nhóm amin và nhóm cacboxin chỉ ở hai đầu mạch
nên xơ polyamide có hàm ẩm thấp, nên xơ polyamide có khả năng tĩnh điện cao, gây khó
khăn cho quá trình dệt. Đây là một nhược điểm của xơ polyamide vì rằng tuy khó bắt bụi,

Nhạy cảm với chất oxi hóa xơ polyamide rất nhạy cảm với tác dụng của các chất oxi
hóa, vì thế những chất oxi hóa mạnh vẫn thường dùng trong công nghiệp dệt như NaClO,
H2O2 không được sử dụng để tẩy trắng vải polyamide vì khó tránh khỏi gây hư hại cho xơ.
Bền với chất chất khử, dung dịch đồng amoniac và các muối trung tính thực tế không
có ảnh hưởng gì đến tính chất của xơ polyamide. Dung dịch trên 60% của phenol và m–
crezol là dung môi tốt của nylon 6 và nylon 6.6. Khi tiếp xúc với ngọn lửa thoạt tiên xơ
polyamide bị chảy mềm thành hạt trắng và sau đó cháy chậm, lấy ra ngọn lửa xơ không tiếp
tục cháy nữa.
Tính chất hóa học của polyamide một mặt do các nhóm định chức ở hai đầu mạch (–
COOH và – NH2) mặt khác do các nhóm amin ở giữa mạch quyết định. Bởi vậy, cũng giống
như len và tơ tằm xơ polyamide có tính chất lưỡng tính, nghĩa là dưới tác dụng của axit và
bazo nó sẽ tạo thành các muối như sau:
H2N – R – COOH + HCl → Cl – . H3N+ – R – COOH
H2N – R – COOH + NaOH → H2N – R – COONa + H2O
2.1.2. Giới thiệu chung về vật liệu Elastan
2.1.2.1. Các tên gọi và công thức cấu tạo
Tên gọi chung sợi polyuretan được biết với tên gọi chung là elastan hay spandex. Là
sợi nhân tạo có độ dãn cao. Loại sợi này tương tự như cao su tuy nhiên chúng chắc và bền
hơn. Sợi elastan có độ giãn đứt có thể lên tới 800% với độ dai tốt và hồi phục đàn hồi hoàn
hảo.
Elastan là một khối co-polymer bao gồm Polyurethan và Polyethylen glycol. Urethan
tạo thành các đoạn tơ, dãn xếp thành hàng kết nối với nhau bằng lực liên kết hóa trị để tạo
thành loại sợi này. Các khối polyalcohol giống như cao su (x = 40 – 50 đơn vị) co cuộn lại,
tuy nhiên có thể kéo dãn ra lúc cần thiết.

Hình 2.2. Cấu trúc của xơ Elastan.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh

sợi, ở nhiệt độ cao phần cứng phát huy tác dụng. Ở nhiệt độ cao, các liên kết hóa trị ở phần
cứng lỏng lẻo đặc biệt là liên kết NHCOO. Nếu thời gian tác dụng lực kéo dài thì phần cứng
bị phá vỡ làm giảm tính đàn hồi của xơ sợi. Trong nước 95oC hầu hết tất cả các xơ elastan
cơ từ 3-5%. Trong không khí nóng 150oC xơ bị co 5-10%.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


20
Độ co dãn loại sợi này có độ co dãn cao, tương tự như cao su nhưng chắc và bền hơn.
Elastane có khả năng giữ hình dạng lâu dài, ít thấm hơi ẩm, không tích điện, không tạo
xơ hay thắt nút trên bề mặt, nhẹ, trơn và dễ nhuộm.
Với những đặc tính trên Elastane được dùng làm quần áo có độ co dãn cao hoặc vừa
vặn ôm lấy cơ thể. Các loại này thường là quần áo thể dục thể thao, quần áo chống nắng, đồ
lót, vớ tất, quần áo tắm. Làm sợi lõi cho các nguyền liệu bông, len. Hay cài sợi ngang trong
sản phẩm dệt kim đan ngang, bò chun … Để thoải mái hơn người ta thường trộn lẫn sợi
Elastane với các loại sợi khác (thí dụ 80% Polyamide và 20% Elastane) để cho ra sản phẩm
thích hợp.
2.1.2.3. Tính chất hóa học
Bền kiềm, axit, chất oxi hóa trong môi trường acid, kiềm cao, thời gian dài thì tính đàn
hồi giảm do các liên kết ure bị phá hủy.
Nhạy cảm với các chất giặt tẩy nên trong quá trình sử dụng sản phẩm cần lưu ý không
nên sử dụng hóa chất giặt tẩy có chứa clo.
Ái lực lớn với thuốc nhuộm nếu nhuộm bằng phân tán tuy nhiên thì độ bền màu không
cao do cấu trúc xốp tạo điều kiện liên kết với acid nên để nhuộm màu đậm và trung bình thì
thường nhuộm bằng thuốc nhuộm acid. Ái lực rất lớn với các acid béo hoặc dầu bôi trơn rất
khó làm sạch khi bị bẩn. Nó
Elastan còn bền với ánh sáng. Khi cháy thì bị nóng chảy.
2.2. Giới thiệu chung về các kiểu dệt kim hiện nay [8]

Đây là kiểu dệt Rib 1:1 hay còn gọi là vải trơn hai mặt phải (kí hiệu RR), hình 2.3b.
Cấu trúc chỉ bao gồm các vòng dệt, mỗi hàng vòng chỉ do một sợi tạo nên, các cột vòng
phải và trái xen kẽ nhau. Vải được dệt trên máy đan ngang hai giường kim. Vải Rib dày gấp
hai lần vải single, độ đàn hồi cao, không quăn mép và ít tụt vòng hơn single. Các cột vòng
trái được nhìn thấy ở cả hai mặt nên tạo hiều ứng các sọc dọc cho vải. Ứng dụng làm bo,
gấu quần áo.
2.2.1.3. Kiểu dệt interlock
Mỗi hàng vòng của vải interlock được tạo bởi hai đường dệt. Mỗi đường dệt với một
sợi và trên cả hai giường, theo nguyên tắc tách kim 1:1, cấu trúc từng đường dệt giống kiểu
dệt Rib, hình 2.3c. Các đường dệt của hệ sợi này được chặn theo các hướng bởi đường dệt
của hệ sợi kia nhưng không lồng vòng với nhau. Vải dệt trên máy interlock. Tính chất vải
dày gấp hai lần single, độ đàn hồi cao hơn single nhưng thấp hơn Rib, không bị quăn mép
và ít tụt vòng. Vải có hiệu ứng hai mặt phải, các cột vòng trái không nhìn thấy được ngay cả
khi kéo giãn. Độ ổn định của vải cao, bề mặt bóng nên ứng dụng làm áo mặc ngoài.
2.2.1.4. Kiểu dệt hai mặt trái
Vải có cấu trúc bao gồm một hàng vòng phải và một hàng vòng trái xen kẽ, hình 2.3d.
Các trụ vòng của mỗi vòng dệt có xu hướng quay về vuông góc với mặt vải, vì vậy trên cả
hai mặt vải chỉ thấy các cung kim và cung platin. Điều kiện dệt là dệt trên máy chuyên dụng
hay máy đan ngang vạn năng. Vải hai mặt trái có độ dày gấp khoảng hai lần vải single, độ
đàn hồi ngang thì tương tự single còn theo chiều dọc thì cao hơn cả ba loại vải trên. Vải có
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


22
hiệu ứng hai mặt và đặc biệt không bị quăn mép. Được ứng dụng trong dệt tất do có độ giãn
dọc lớn.

(a)

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


23

(a)
(b)
(c)
)
Hình 2.4. Một số hình ảnh kiểu dệt kim đang dọc: a) Kiểu dệt xích; b) Kiểu
dệt tricot; c) Kiểu dệt atlas.
2.3. Giới thiệu chung về các kiểu dệt thoi hiện nay [9]
Các sản phẩm dệt thoi được tạo ra qua quá trình dệt trên máy dệt thoi. Trong đó, hai hệ
sợi riêng biệt gọi là sợi dọc và sợi ngang được đan kết hợp với nhau để tạo thành. Sợi dọc
là hệ sợi chạy từ phía sau ra phía trước của máy dệt. Hệ sợi ngang là sợi đan từ biên này đến
biên kia qua suốt khổ vải. Sợi dọc và sợi ngang liên kết theo một quy luật nhất định gọi là
kiểu dệt.
Sản phẩm dệt thoi có cấu trúc tương đối bền tốt: Bề mặt vải khít, hệ sợi dọc vuông
góc với hệ sợi ngang, độ dãn dọc và dãn ngang rất ít. Chỉ có thể co dãn ít theo hướng chéo
nghiêng giữa chiều sợi dọc và sợi ngang. Sản phẩm dệt thoi chỉ có thể dãn ngang hoặc dọc
nếu được thiết kể dệt với sự tham gia của sợi có tính co dãn như Spandex hoặc Lycra… Dễ
bị nhầu, đặc biệt với một số loại vải như cotton, lanh… không bị quăn mép, không bị tuột
vòng. Sản phẩm dệt thoi ít bị co hơn dệt kim. Có biên rõ ràng. Đa dạng và phong phú về
kiểu dệt, chất liệu.
2.3.1. Kiểu dệt vân điểm
Ở phạm vi một rappo mỗi sợi dọc chỉ đan lên một sợi ngang (nổi đơn dọc) hoặc mỗi
sợi ngang chỉ đan lên một sợi dọc (nổi đơn ngang) ở mặt vải ngược lại, đồng thời số sợi dọc
và số sợi ngang trong rappo bằng nhau (Rd = Rn). Kiểu dệt vân điểm, là kiểu dệt trơn đơn

2.3.5. Kiểu dệt phức tạp
Kiểu dệt phức tạp là kiểu dệt có nhiều hệ thống sợi dọc ( ≥ 2 hệ thống) đan với một
hay nhiều hệ thống sợi ngang hoặc ngược lại. Về mặt cấu tạo, khác với kiểu dệt đơn giản,
ngoài sự phân bố sợi này cạnh sợi kia còn có lớp này trên lớp kia.
Vải kép: bao gồm vải hai mặt, vải hai lớp. Vải hai mặt thường gồm một hệ thống sợi
dọc và hai hệ thống sợi ngang hoặc ngược lại. Ở hai mặt vải có kiểu dệt khác nhau, thường
sử dụng sợi và màu sắc khác nhau. Vải dày, nặng, chủ yếu dùng máy quần áo rét. Còn vải
hai lớp cần hai hệ thống sợi dọc và hai hệ thống sợi ngang đan kết với nhau. Hình bên giới
thiệu mặt cắt ngang loại vải hai lớp, có sợi dọc lớp dưới trên sợi
2.4. Công nghệ nhuộm – hoàn tất, thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ sử dụng cho dải vải
PA/EL
2.4.1. Tiền xử lý [10]
Trong quá trình kéo sợi và dệt dải vải, tạp chất trên dải vải dệt từ xơ sợi tổng hợp nhiệt
dẻo, chủ yếu là những chất bôi trơn. Các tạp chất này ảnh hưởng đến chất lượng vải sau khi
nhuộm màu như thay đổi ánh màu, hạn chế độ bền màu sau nhuộm. Trong quá trình nhuộm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Trần Thị Thanh


25
và hoàn tất, xơ sợi nhiệt dẻo dễ bị tác động bởi yếu tố nhiệt độ nên cần phải định hình nhiệt
trước để tăng hiệu suất quá trình nhuộm và hoàn tất.
Vì vậy quá trình tiền xử lý với mục đích chính là loại bỏ các tạp chất và định hình
nhiệt. Với quá trình xử lý giặt sẽ giúp loại bỏ các tạp chất trên dải vải. có thể giặt bằng nước
và dung môi.
Quá trình tiền xử lý dải vải PA/EL: Kiểm tra, phân loại → Giặt (nước hoặc dung môi).
2.4.1.1. Kiểm tra, phân loại
Sau quá trình dệt, dải vải mộc phải qua công đoạn kiểm tra phân loại trước mỗi mẻ