TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Đề tài : Công nghệ dệt nhuộm và các chất thải dặc trưng kèm theo nguồn gốc
của chúng trong công nghệ này
Tiểu luận môn học: các quá trình sản xuất cơ bản
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Tuyết, shsv: 20093666
Cao Trọng Nhân, shsv: 20091592
Đinh Hải Ngọc, shsv: 20091898
Lớp kĩ thuật môi trường k54
Giáo viên : Th.S:Đinh Bách Khoa.
1
Lời nói đầu
Trong những năm gần đây sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dệt
nhuộm đã góp một phần lớn vào sự phát triển kinh tế chung của nước ta. Ngành công nghiệp
dệt nhuộm đã đáp ứng nhu cầu lớn trong nước và còn thu được một một lượng ngọai tệ lớn
nhờ xuất khẩu. Mặt khác ngành dệt nhuộm còn giải quyết việc làm cho một số lượng lớn lao
động. Hiện nay công nghiệp dệt nhuộm đã trở thành một ngành mũi nhọn trong chiến lược
phát triển kinh tế xã hội của nước ta, đã và đang được sự quan tâm mạnh mẽ của nhà nước.
Nhận thấy tầm quan trọng của ngành cũng như vai trò vị trí của nó chúng em làm bài
tiểu luận với mục đích là đưa ra tổng quan về các quá trình chính liên quan đến sản xuất của
ngành dệt nhuộm và các chất thải đặc trưng kèm theo nguồn gốc của chúng ta có một cái
nhìn chính xác về công nghệ này.
Vì nhiều lí do bài tiểu luận không tránh khỏi được những sai sót về nội dung cũng
như hình thức chúng em rất mong nhân được ý kiến đóng góp của thầy và các bạn.
Nội dung bài tiểu luận gồm 4 chương được phân công viết như sau:
- Chương 1. GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM ,Nguyễn Thị
Tuyết viết;
- Chương 2. NGUYÊN LIỆU VÀ NĂNG LƯỢNG ,Đinh Hải Ngọc viết;
-Chương 3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT, Nguyễn Thị Tuyết và Cao Trọng Nhân viết;
- Chương 4. ĐÁNH GIÁ VỀ CÔNG NGHỆ,Cao Trọng Nhân viết
CHÚNG EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!
Nhóm trưởng:Nguyễn Thị Tuyết
2
Mục lục
Chương I : GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM 5
Chương II NGUYÊN LIỆU VÀ NĂNG LƯỢNG 7
I. Nguyên liệu cơ bản 7
1. Các hóa chất được sử dụng trong khâu hồ sợi 7
2. Các hóa chất cơ bản dùng trong tiền xử lý 8
3. Thuốc nhuộm 9
II. năng lượng 10
Chương III CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 10
I . Công nghệ sản xuất 12
II. Các quá trình sản xuất của nhà máy dệt 14
1 Sản xuất sợi 14
2 .Sản xuất vải 18
3. Quá trình xử lý vải 20
Chương IV.Đánh Giá về công nghệ 24
3
Tài liệu tham khảo
1_tài liệu nghiên cứu tác động của việc gia nhập WTO đối với xuất khẩu hàng dệt may
của Việt Nam - Dự án VIE/61/94.
2_Nguồn: www.thongtinthuongmaivietnam.com.vn
3_
4_ tài liệu nghiên cứu tác động của việc gia nhập WTO đối với xuất khẩu hàng dệt may
của Việt Nam - Dự án VIE/61/94.
5_ www.e-textile.org
6_
4
Chương I
GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM
Ngành dệt nhuộm luôn là một trong những ngành đi đầu, có vai trò quan trọng trong
chiến lược xuất khẩu hàng hóa của Việt Nam ra thị trường thế giới. Với tốc độ tăng trưởng
xuất khẩu khá cao, ngành dệt nhuộm đã có những đóng góp không nhỏ vào tăng trưởng xuất
khẩu hàng hóa nói riêng và tăng trưởng kinh tế nói chung ở Việt Nam.
Nhiều năm qua, hàng dệt nhuộm luôn nằm trong nhóm hàng xuất khẩu chủ lực của Việt
Nam, Dệt nhuộm là một ngành công nghiệp nhẹ quan trọng trong nền kinh tế của nước ta.
Ngành dệt nhuộm giải quyết việc làm cho hàng chục triệu lao động. Tốc độ tăng trưởng bình
quân của toàn ngành luôn đạt luôn đạt trên 10% một năm đem lại cho đất nước một nguồn
ngoại tệ không nhỏ. Hàng năm ngành dệt nhuộm đóng góp khoảng 31% tổng sản lượng ngành
công nghiệp, đứng thứ hai sau ngành dầu khí, chiếm 19,8% tổng kim ngạch xuất khẩu và
khoảng 41% kim ngạch xuất khẩu của ngành công nghiệp [ nguồn : Tổng công ty dệt may,
2006].
Năm 2010, ngành Dệt nhuộm phấn đấu đạt kim ngạch xuất khẩu 10,5 tỷ USD, tăng
15% so với năm 2009. Theo dự báo đến năm 2010 cả nước sẽ sản xuất 2 tỷ mét vải xuất khẩu thu
được 3.5 đến 4 tỉ USD tạo ra 1,8 triệu việc làm với mức tăng trưởmg bình quân là 14%. Tập đoàn
Dệt - May Việt Nam (Vinatex) đang xây dựng 4 KCN dệt nhuộm tại các tỉnh Ninh Bình, Nam
Ðịnh, Long An, Trà Vinh nhằm thúc đẩy các dự án sản xuất vải, nâng năng lực sản xuất của tập
đoàn tăng thêm 200 triệu mét vải vào năm 2015 .Để thực hiện tốt mục tiêu tổng quát này, một trong
những nhiệm vụ hàng đầu là xây dựng các khu công nghiệp dệt nhuộm tập trung. Đặc biệt, việc đầu
tư vào lĩnh vực dệt nhuộm sẽ gắn với hợp tác quốc tế nhằm tiếp cận nguồn vốn, thị trường, công
5
nghệ và kinh nghiệm quản lý của các nước có ngành dệt phát triển và có xu hướng chuyển dịch; đa
dạng hóa sở hữu, tổ chức các nhà máy nhuộm hoạt động theo hình thức công ty cổ phần, hợp tác
sản xuất. Ngoài ra, đầu tư xây dựng khu công nghiệp dệt nhuộm tập trung cũng sẽ đáp ứng được
các yêu cầu về môi trường của Nhà nước và các rào cản kỹ thuật của các nước nhập khẩu hàng dệt
nhuộm.
Ông Lê Trung Hải Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn Dệt May Việt Nam (VINATEX) cho biết,
đề xuất quy hoạch các khu công nghiệp dệt nhuộm tập trung sẽ bao gồm hai giai đoạn. Giai đoạn I
(2008 – 2012) sẽ được tiến hành tại 4 tỉnh miền Bắc (Hưng Yên, Nam Định, Thái Bình và Ninh
Bình), 3 tỉnh miền Trung (Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bình Thuận) và 1 tỉnh Nam Bộ (Long An) với
tổng diện tích quy hoạch trong giai đoạn này là 740 ha. Giai đoạn II (2012 – 2015) sẽ tiến hành tại 4
tỉnh, Nghệ An, Quảng Trị, Tiền Giang và Trà Vinh với tổng diện tích 440ha.
Tính đến hết tháng 6/2008, xuất khẩu hàng dệt nhuộm của Việt Nam đạt gần 4,2 tỷ USD,
tăng 20,5% so với cùng kỳ năm ngoái và đạt 44,2% kế hoạch năm 2008. Hiện nay, dệt nhuộm vẫn
đang là mặt hàng chủ lực đóng góp kim ngạch lớn trong tổng kim ngạch xuất khẩu cả nước, chiếm
khoảng 13 – 15% tổng kim ngạch xuất khẩu cả nước và đứng thứ hai sau dầu thô. Như vậy trong
những năm tới đây ngành dệt nhuộm vẫn phát triển và giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân. Dệt nhuộm trở thành một trong những ngành công nghiệp trọng điểm, mũi nhọn về xuất khẩu,
đáp ứng ngày càng cao nhu cầu tiêu dùng trong nước, tạo nhiều việc làm cho xã hội, nâng cao khả
năng cạnh tranh, hội nhập vững chắc kinh tế khu vực và thế giới.
Chương II
6
NGUYÊN LIỆU VÀ NĂNG LƯỢNG
I. Nguyên liệu cơ bản:
Gồm 2 loại sợi cơ bản: Sợi tự nhiên từ các loại thực vật như bông, đay, lanh, gai và
sợi tổng hợp chủ yếu từ quá trình chế biến các sản phẩm dầu mỏ (hóa dầu) như polyeste.
Nước thải của khâu xử l hóa học của loại nguyên liệu này có tính kiềm cao (pH>10), các
chỉ tiêu khác như BOD
5
, COD, SS… rất cao.
1. Các hóa chất được sử dụng trong khâu hồ sợi.
Các chất hồ sợi được sử dụng tạo cho sợi có tính chất thuận tiện cho quá trình dệt
như giảm đứt sợi, lỗi dệt, dễ dàng loại bỏ, giặt sạch trong khâu rũ hồ trước nhuộm.: Có
thể là các chất:
tinh bột
rượu polyvinl alcoho (gọi tắt là PVA);
cacboxymetylxenlluloza (cacboxymethyl cenlluloza) viết tắt là VMV
Axit poliacrylic thường dùng dưới dạng polyacrylat
PolyVinylAxetat
Polyeste
Xenllulo biến tính hoặc tinh bột biến tính
2.Các hóa chất cơ bản dùng trong tiền xử lý (rũ, hồ, nấu, giặt, làm bóng, tẩy trắng)
7
13. Thuốc nhuộm
STT Hóa chất sử dụng Công đoạn/mục đích sử
dụng
Độc tính/tác động đến môi
trường
1 Kiềm (NaOH), Na
2
CO
3
,
các chất hoạt động bề mặt
và các chất trợ khuyếch
tán, trợ thẩm thấu, nhũ
hóa
Nấu ở điều kiện nhiệt độ
cao hơn 100
o
C nhằm
loại bỏ các thành phần
hữu cơ không phải
xenlluloza và các tạp
chất ra khỏi vải sợi
Trong điều kiện nhiệt độ và áp
suất cao, sẽ sản sinh
xenlluloza làm tổn thất cường
lực sợi, vải. Ngoài ra COD,
BOD và độ muối trong nước
thải cao.
2 Các chất kiềm: xút
(NaOH), Natri Cacbonat
(Na
2
CO
3
), Natri silicat
(Na
2
SiO
3
)
dùng trong nấu và tẩy
trắng
Tùy thuộc vào nồng độ và độ
pH sẽ gây độc với vi sinh và
cá
3 Các chất oxy hóa:
hydrroperoxit (H
2
O
2
), natri
hipoclorit (NaOCl),
NatriClorit (NaClO
2
)
dùng để tẩy trắng vải sợi
bông và vải sợi pha
NaClO
2
là nguồn phát thải
chính hợp chất halogen hữu
cơ, AOX độc hại, trong dòng
thải này còn chứa cả Clo
đioxin (ClO
2
)
4 Các chất khử: Natri
hydrosulfit(Na
2
S
2
O
4
) hay
còn gọi là “hydros” và các
chất khử khác như natri
bisunfit (Na
2
SO
3
)
các sản phẩm “hydros”
ổn định dùng tẩy trắng
len;
8
Thuốc nhuộm hoạt tính
Cấu tạo cơ bản thuốc nhuộm hoạt tính:
Trong đó: A: nhóm hoạt tính
C: nhóm mang màu
Có một số thuốc nhuộm hoạt tính hoàn toàn không có AOX như vinylsunfo
(VS) vì cấu trúc nhóm hoạt tính không chứa halogen hữu cơ. Một số thuốc nhuộm
hoạt tính khác lại có AOX trong nhóm hay gốc mang mầu. Phụ thuộc vào mức độ
gắn màu halogen hữu cơ trong nhóm mang màu sẽ làm tăng lượng AOX trong nước
thải. Còn tuyệt đại đa số các trường hợp khác, halogen hữu cơ là thành phần của
nhóm hoạt tính.
Thuốc nhuộm phân tán
Được sử dụng để nhuộm vải sợi polyeste và các thành phần polyeste trong vải
sợi pha phổ biến như polyeste/bông; polyeste/visco; polyeste/len. Thuốc nhuộm
phân tán nào cũng gồm hai thành phần cơ bản: chất mầu và chất khuyhếch tán.
Chất mầu: vì thuốc nhuộm phân tán có độ gắn màu cao nên dư lượng thuốc nhuộm
đi vào nước thải nhỏ. Ngoài ra, do thuốc nhuộm phân tán rất ít tan nên lượng thuốc
A C
SO
3
Na
+
-
SO
3
Na
+
-
9
nhuộm đi vào nước thải dễ dàng loại bỏ bằng hấp phụ lên bùn hoạt tính trong hệ
thống xử lý nước thải.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên
Là loại thuốc nhuộm cổ điển nhất được tổng hợp từ năm 1901. Giống như thuốc
nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoàn nguyên cũng gồm mầu và chất khuyếch tán.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên có mức gắn mầu cao (80-95%) nên chỉ có một lượng rất
nhỏ thuốc nhuộm đi vào nước thải. Mặt khác do chất màu không tan trong nước nên
có thể tách dễ dàng ra trong dòng thải.
II. năng lượng:
Năng lượng cần thiết sử dụng cho công nghệ gồm: năng lượng từ than,dầu FO,điện
sử dụng cho các quá trình đốt.Ngoài ra còn sử dụng năng lượng nước và năng lượng
hóa học từ các hóa chất( enzim,NaOH,axit,hồ tinh bột các chất phụ gia,chất tẩy giặt ,
…) sử dụng cho quá trình nhuộm tẩy trắng.
Chương III
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Ngành dệt nhuộm là ngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ sản xuất phức
tạp, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau. Đồng thời trong quá trình sản
xuất sử dụng các nguồn nhiên liệu, hóa chất khác nhau cũng sản xuất ra nhiều mặt
hàng có mẫu mã màu sắc chủng loại khác nhau.
10
11
I . Công nghệ sản xuất
Công nghệ sản xuất sản phẩm dệt bao gồm 3 công đoạn chính: kéo sợi, dệt vải và xử
lý hoàn tất ( nhuộm, nấu tẩy)
1. Nguyên liệu bông thô nhập về dưới dạng kiện được tiến hành đánh tung, làm
sạch và trộn đều để tách tạp chất, thu được bông dưới dạng các tấm bông phẳng đều.
Sau đó các sợi bông được chải song song và tạo thành các sợi thô. Các sợi thô này sẽ
qua quá trình kéo sợi, đánh ống và mắc sợi nhằm chuẩn bị cho dệt.
2. Sau khi mắc sợi, các loại hồ tinh bột và tinh bột biến tính sẽ được sử dụng để hồ
sợi dọc. Khi sử dụng, các loại hồ tinh bột này sẽ tạo thành màng bao quanh sợi, làm
tăng độ bền, độ trơn và độ bóng của sợi để quá trình dệt vải được dễ dàng hơn. Sau
đó tiến hành dệt vải, tức là kết hợp sợi dệt ngang với dọc đã mắc sẵn thành tấm vải
mộc.
3. Vải sau khi dệt được đưa đi giũ hồ để tách phần hồ còn bám trên vải mộc
(thường thì 8-15% lượng hồ còn bám trên vải mộc) Phương pháp giũ hồ thường sử
dụng là phương pháp enzim (1% enzim, muối và các chất ngấm) hoặc phương pháp
axit (sử dụng dung dịch H
2
SO
4
0,5%).
4. Vải đã được giũ hồ được giặt bằng nước xà phòng, xút và các chất ngấm rồi đưa
qua nấu tẩy. Nấu tẩy được thực hiện nhằm loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất
thiên nhiên của xơ sợi như dầu, mỡ, sáp… nhằm thu được vải có độ mao dẫn và khả
năng thấm ướt cao, khả năng hấp thụ hóa chất thuôc nhuộm cao hơn, vải mềm và
đẹp hơn. Vải được nầu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy ở áp suất 2-3at, nhiệt
độ 120-130
o
C. Sau đó được giặt nhiều lần.
12
5. Sau khi nấu tẩy, vải được đưa đi làm bóng, mục đích làm cho sợi cotton trương
nở, lầm tăng kích thức các mao quản giữa các mạch phân tử làm cho sơ sợi trở nên
xốp hơn, dễ thấm nước, sợi bóng hơn và tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Quá
trình làm bóng vải thông thường bằng dung dịch kiềm đậm đặc (280-300 mg/l) ở
nhiệt độ thường. Đối với vải nhân tạo không cần phải làm bóng.
6. Trước khi nhuộm vải, thường phải qua các bước tẩy vải. Mục đích nhằm
làm cho vải sạch màu tự nhiên, sạch các vết dầu mỡ, vết bẩn và làm vải có độ trắng
theo đúng yêu cầu chất lượng. Các chất tẩy thường dùng là NaClO, NaClO
2
, H
2
O
2
,
các chất phụ trợ tạo môi trường thích hợp và các chất hoạt động bề mặt.
7. Sau khi tẩy xong, tiến hành quá trình nhuộm vải. Thực chất là quá trình
gia công nhằm đưa thuốc nhuộm vào sợi vải, làm cho nó có phân bố đều, sâu và
bám chặt vào vải hay noi cách khác làm vải có màu sắc và các tính chất như màu
phải đúng theo yêu cầu, độ bền màu cao. Để nhuộm vải, người ta sử dụng chủ yếu
các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với nhiều loại hóa chất hỗ trợ khác để tạo điều
kiện bắt màu cho thuốc nhuộm.
8. Vải sợi sau khi nhuộm được giặt để tách bớt thành phần thuốc nhuộm và
hóa chất dư ra khỏi bề mặt vải sợi. Phần hóa chất và thuốc nhuộm dư đi vào nước
thải phụ thuộc vào tính chất, quy trình nhuộm, tính chất thuốc nhuộm, độ đậm nhạt
của màu cần nhuộm… nói chung màu càng đậm thì thành phần hóa chất đi vào nước
thải càng nhiều.
9. Sau đó vải được đưa đi in hoa theo yêu cầu sản phẩm. Mục đích là tạo cho
bề mặt vải có các hoa văn trang trí. Hồ in là hỗn hợp gồm các loại thuốc nhuộm ở
13
dạng hòa tan hay pigmen dung môi. Các chất phụ trợ như các chất khử kiềm, các
chất ngấm giúp cho thuốc nhuộm phản ứng với xơ và cuối cùng là hồ. Các lớp thuốc
nhuộm sử dụng cho in như pigmen, hoạt tính, hoàn nguyên, azo không tan,
indigozol Hồ in có nhiều loại: Hồ tinh bột, hồ alginat natri, hồ nhũ tương hoặc hồ
nhũ hóa tổng hợp.
II.Các quá trình sản xuất của nhà máy dệt
Ngành dệt bắt đầu đi từ quá trình sản xuất hoặc thu hoạch xơ thô. Xơ được sử dụng
trong ngành dệt có thể thu hoạch từ nguồn tự nhiên (ví dụ: len, cotton) hoặc được tạo ra từ
các vật liệu xenlulô tái sinh (ví dụ: rayon, acetate) hoặc có thể là xơ tổng hợp hoàn toàn (ví
dụ: polyeste, nilông). Sau khi được vận chuyển từ nông trại hoặc nhà máy hoá chất đến,
các loại xơ thô tự nhiên hoặc nhân tạo sẽ trải qua 4 giai đoạn xử lý chính:
- Sản xuất sợi
- Sản xuất vải
- Quá trình ướt
- Sản xuất hàng may mặc
1 Sản xuất sợi
Sản xuất sợi là một quá trình làm thay đổi các xơ thô thành sợi hoặc chỉ. Các loại xơ
sau bước chuẩn bị thì được kéo duỗi và xoắn lại thanh sợi, rồi sau đó được cuốn vào ống
sợi hoặc ống côn. Sản xuất sợi là một quá trình khô hoàn toàn, mặc dù một số loại sợi có
thể được nhuộm và hoàn tất thành sản phẩm cuối cùng bán cho khách hàng .
14
a) Các loại sợi tự nhiên
Các sợi tự nhiên phải được xé tơi, pha trộn, chải thô và/ hoặc chải kỹ và kéo duỗi
trước khi kéo sợi Mặc dù thiết bị sử dụng cho sản xuất sợi côttông được thiết kế có khác
đôi chút so với sản xuất sợi len, nhưng cách vận hành máy móc thì giống nhau về bản chất.
Làm sạch : Xơ coton phải được làm sạch để loại bỏ các tạp chất như phần vụn của cây
bông, vỏ hạt, đất cát ra khỏi xơ. Khâu làm sạch được thực hiện trong các bước liên tiếp từ
thô cho đến tinh. Làm sạch sơ bộ để loại bỏ các tạp chất kích thước lớn và làm sạch tinh để
loại bỏ các tạp bẩn rất nhỏ. Sợi cotton được đưa qua bộ phận răng của thiết bị đánh xé, việc
cài đặt máy móc, tốc độ và độ sạch có thể thay đổi được cho phù hợp với mức độ làm sạch
mong muốn.
Xé tơi/pha trộn: Các nguyên liệu thô (xơ cotton và xơ tổng hợp) được nhập về ở dnạg
kiện nén chặt. Khâu xé tơi có tác dụng tách rời và làm tơi xơ đang bị nén chặt và giũ thành
từng nùi xơ để chuẩn bị cho các bước xử lý tiếp theo. Quá trình xé tơi cũng cho phép
chúng ta pha trộn xơ từ nhiều kiện khác nhau. Bằng cách sắp xếp các kiện theo cách và thứ
tự đã định trước (sắp xếp mặt bằng), chúng ta sẽ có được sự cân bằng về nguyên liệu thô để
sản xuất ra sợi có những tính chất mong muốn. Thiết bị xé tơi dỡ những lượng xơ nguyên
liệu như nhau từ mỗi kiện xuống mặt bằng đã sắp đặt theo chu trình của nó và quá trình
này sẽ tiếp diễn cho tới khi phủ kín toàn bộ mặt bằng đó.
Chải thô: Chùm xơ từ khâu pha trộn và xé tơi được vận chuyển tới thiết bị chải thô, là
thiết bị vận chuyển xơ qua băng tải có gắn băng kim. Ở đây có một loạt các bàn chải quay
gắn vào mặt trên của băng tải. Tốc độ quay khác nhau của băng tải và bàn chải quay làm
cho xơ tở ra và sóng thành các tấm xơ mỏng, song song. Có rất nhiều sợi xơ ngắn, mà sẽ
làm cho sợi bị yếu, được phân riêng và tách bỏ. Một mục tiêu khác của chải thô là làm cho
15
xơ sóng tốt hơn để chuẩn bị cho khâu xe sợi. Một tấm xơ đã chải thô được đưa qua 1 cái
phễu chuyển thành dạng dảnh thừng lỏng, còn gọi là con cói.
Chải kĩ: Khâu chải kĩ cũng tương tự như khâu chải thô ngoại trừ bàn chải và kim mảnh
hơn và được đặt ở những khoảng cách gần nhau hơn. Một vài con cúi chải thô được đưa
vào máy chải kĩ, được tháo ra và chuyển thành các con cúi mịn hơn, sạch hơn và sóng
thẳng hơn. Trong hệ thống sản xuất sợi len, con cúi chải kĩ được sử dụng để tạo ra sợi len
chải kỹ, trong khi con cúi chải thô được sử dụng làm sợi len. Trong hệ thống sản xuất sợi
cotton, thuật ngữ sợi cotton chải kỹ được áp dụng cho sợi làm từ con cúi chải kĩ. Sợi len
chải kỹ và sợi cotton chải kĩ thì mịn hơn loại sợi không được chải kĩ vì mức độ sóng thẳng
của xơ cao hơn và đã loại bỏ đi nhiều sợi ngắn hơn.
Kéo xơ sợi: Một vài con cúi được kết hợp lại và đưa vào một loại thiết bị, được xem
như khung kéo xơ sợi. Khung kéo này bao gồm một vài bộ con lăn quay với tốc độ nhanh
dần từ bộ con lăn trước đến bộ con lăn sau. Khi các con cúi đi qua, xơ được kéo làm dài ra
cho tới khi dài gấp 5 đến 6 lần so với ban đầu. Trong khi kéo, các con cúi của các loại xơ
khác nhau (ví dụ, cotton và polyeste) có thể được kết hợp với nhau để tạo ra sợi pha.
Kéo duỗi: Khâu kéo duỗi được thực hiện ở khung kéo sợi thô, nhằm mục đích kéo dãn
sợi hơn nữa. Quá trình này làm xoắn nhẹ sợi khi di chuyển sợi và cuốn sợi vào các cọc
quay. Sau khâu kéo duỗi sợi, các sợi thô có thể được pha trộn với các loại xơ sợi khác
trước khi đưa vào các công đoạn sản xuất vải dệt thoi, dệt kim hoặc vải không dệt.
Kéo sợi: Sợi thô đã được tạo ra trong khâu kéo duỗi được lắp vào máy sợi con, nơi diễn ra
quá trình xe sợi. Đầu tiên, sơi được đưa qua 1 bộ con lăn kéo sợi khác để tiếp tục kéo dài
và dãn sợi hơn nữa. Sau đó chúng được gài vào một cọc sợi quay tốc độ cao bằng 1 khuyết
16
dẫn sợi di chuyển lên xuống dọc theo cọc sợi. Tốc độ dịch chuyển khác nhau giữa khuyết
dẫn sợi và cọc sợi xác định số lượng vòng xoắn đặt lên sợi.
b) Sợi nhân tạo
Xơ nhân tạo được nhập về dưới dạng xơ cắt ngắn (tương tự như chiều dài
của sợi tự nhiên) có thể đưa vào xe sợi ngay, hoặc ở dạng tơ đơn có thể sử dụng trực tiếp
hoặc dùng để tạo hình hoặc tạo cấu trúc xơ chéo. Cả hai loại sợi tổng hợp và xenlulô được
sản xuất qua các quá trình phỏng theo hoặc tương tự như quá trình tạo ra tơ tằm (nghĩa là
ép chất lỏng đi qua một lỗ nhỏ để chất lỏng đó đặc lại thành sợi tơ dài liên tục). Ba phương
pháp chính chế tạo sợi được mô tả dưới đây:
Xe sợi ướt: Trong quá trình xe sợi ướt, vật liệu polyme, được sử dụng để chế tạo thành
sợi, được hoà thành dung dịch. Dưới áp lực, dung dịch được đẩy qua 1 lỗ hở vào 1 bể chất
lỏng mà ở đó, polyme này không bị hoà tan. Khi dung môi đã được sử dụng hết trong bể
này thì sợi được tạo thành. Phương pháp xe sợi ướt dùng để sản xuất sợi rayon, sợi acrylic
và sợi modacrylic.
Xe sợi khô: Xe sợi khô sử dụng dung môi bay hơi được trong không khí. Chất polyme
hoà tan được đẩy ra qua bộ ép phun tơ vào trong một khoang chứa không khí hoặc khí
được gia nhiệt; dung môi được thu hồi để tái sử dụng. Acrylic được sản xuất ra bằng cách
hoà tan polyme trong dimetyl formandehit trước khi xe khô. Các loại sợi khác được tạo
thành nhờ phương pháp xe sợi khô bao gồm sợi acetat, 3-axetat, spandex và aramid.
Xe sợi nóng chảy: Một số sợi polyme được xe lại bằng cách làm nóng chảy polyme sang
trạng thái lỏng. Chất lỏng này được đẩy qua lỗ hở của máy xe sợi dưới áp lực và được làm
lạnh bằng một luồng không khí để tạo thành tơ đơn. Xe sợi nóng chảy không đòi hỏi phải
có các phản ứng hoá học và không cần đến hệ thống thu hồi dung môi.
17
2 .Sản xuất vải
Sản xuất vải, là công đoạn thứ hai, liên quan đến quá trình dệt thoi, dệt kim, cấy lông
nhung và không dệt. Quá trình cấy lông nhung và không dệt được sử dụng trong sản xuất
vải nhưng không phổ biến như dệt thoi và dệt kim.
Dệt thoi: Dệt thoi là phương pháp phổ biến nhất được sử dụng để sản xuất vải. Quá
trình này được thực hiện với hai loại sợi bằng cách kết các sợi theo chiều dài (sợi dọc) với
các sợi theo chiều rộng (sợi ngang) lại với nhau.Để giúp sợi dọc không bị đứt trong quá
trình dệt người ta thường hồ các sợi này trước khi đem dệt, nhằm tăng độ bền kéo và độ
nhẵn của sợi. Chất hồ thường được sử dụng nhất ở đây là các loại tinh bột tự nhiên, mặc dù
người ta vẫn dùng các hợp chất như cồn polyvinyl alcohol (PVA), nhựa, dẫn xuất cenlulô
tan trong kiềm, và chất hồ gelatin. Hợp chất hồ khô đi trên bề mặt sợi và trở thành một
phần của tấm vải cho đến khi bị tách ra trong các bước công nghệ sau này. Những hoá chất
khác, như là dầu bôi trơn, các tác nhân, chất làm đầy thường được thêm vào để tăng thêm
các tính năng của vải.
Dệt kim: Trong quá trình dệt kim, vải được hình thành thông qua hàng loạt các mắt sợi
cài vào nhau. Các hàng vòng sợi được tạo thành sao cho hàng này được móc vàomột hàng
trước nó và thường được thực hiện máy móc phức tạp có tốc độ cao.
Cấy lông nhung: Cấy lông nhung là quá trình của móc thêm các sợi vào vải để tạo ra
loại vải có tuyết lông. Vải nền có thể dùng từ chất liệu vải mỏng cho tới loại vật liệu dạng
bao tải dày và có thể là vải dệt thoi, dệt kim, hoặc mạng. Ở những máy cấy lông nhung
hiện đại, một bộ kim rỗng sẽ mang theo sợi từ một loạt các ống sợi treo trên giá ống sợi và
gài sợi vào tấm vải nền. Các kiểu mẫu được hình thành do thay đổi độ cao của mắt sợi cấy
xuống. Mặc dù hầu hết các máy cấy lông được sử dụng để dệt thảm, nhưng chúng cũng
18
còn được sử dụng cho loại vải may quần áo, vải trang trí, và chăn. Hầu như trên 90% sản
lượng dệt thảm khổ rộng được thực hiện thông qua cấy lông nhung.
Vải không dệt: Vải không dệt là loại vải tương đối mới so với các loại vải được sản xuất
hiện nay. Nhìn chung, vải không dệt có sức hấp dẫn mạnh mẽ đối với cả nhà sản xuất lẫn
người tiêu dùng, có thể được sản xuất nhanh với chi phí thấp và đem lại sự hài lòng cho
khách hàng. Để sản xuất vải không dệt, trước tiên cần tạo ra một hỗn hợp các loại xơ khác
nhau. Một trong số các loại xơ, được phân bố đều trong hỗn hợp này là một loại xơ đặc
biệt, mà ở bất kỳ chế độ sản xuất phù hợp não cũng đều có thể trở thànhsợi dính liên kết,
cho phép nó đóng vai trò như chất kết dính hay chất liên kết. Sau đó, hỗn hợp xơ được
chuyển thành dạng lớp hoặc mạng dày mà chiều rộng của nó tương ứng với khổ vải mong
muốn của tấm vải sẽ được tạo ra sau này. Ở khâu cuối cùng, lớp xơ này được ép nóng để
cho loại xơ đặc biệt chảy ra một phần và tạo thành liên kết vững chắc với các loại xơ khác
trong lớp xơ. Khi bỏ áp lực đi, vải không dệt được tạo thành, trong đó các loại xơ kết lại
với nhau một cách đơn gian là bằng các xơ liên kết.
3. Quá trình xử lý vải (quá trình xử lý ướt)
Vải được sản xuất bằng cách dệt thoi hay dệt kim hiện ở điều kiện thô và thường được
gọi là vải mộc. Chạm vào vải này ta cảm giác được bề mặt thô ráp của vải và vải này có
chứa các tạp bẩn dobản chất của xơ hoặc do các chất được đưa thêm vào để trở giúp cho
quá trình sản xuất vải. Quá trình xử lý vải (quá trình xử lý ướt) được thực hiện nhằm cải
tiến hình thức và tăng độ tiện dụng của vải bằng nhiều cách. Các cách xử lý chính được
thực hiện trong quá trình này bao gồm tiền xử lý, nhuộm, in và hoàn tất .
Hiển nhiên từ mô tả về quá trình sản xuất trong ngành dệt, hai giai đoạn sản xuất đầu
tiên, sản xuất sợi và sản xuất vải, có liệu quan chủ yếu tới các công đoạn xử lý khô tiêu thụ
19
rất ít nước và hóa chất. Giai đoạn thứ ba của quá trình sản xuất là xử lý ướt bao gồm nhiều
công đoạn ướt. Lượng chất thải sinh ra trong giai đoạn này là tương đối cao .
a)Tiền xử lý
Quá trình tiền xử lý được tiến hành để chuẩn bị vật liệu vải cho các công đoạn xử
lý tiếp sau bao gồm nhuộm, in hoa và hoàn tất. Các thao tác chính bao gồm:
Rũ hồ : Trong bước trình này, thành phần hồ được loại bỏ khỏi vải mộc bằng
cách hoà tan. Sau đó, việc rũ hồ bằng axit hoặc enzim sẽ loại bỏ hồ ra khỏi vải nhằm
trợ giúp cho sự ngấm thấm của hoá chất vào vải ở các bước tiếp sau.
Nấu kiềm : Nấu kiềm được thực hiện để loại bỏ các tạp chất như chất sáp, các
axít béo, dầu, v.v , có trong vải. Khâu xử lý này được thực hiện trong môi trường
kiềm (với natri hyđoxit) dưới áp suất và nhiệt độ cao (trên 100
O
C).
Tẩy trắng :Khâu tẩy trắng được sử dụng khi để làm trắng vải và sợi. Các hoá chất
khác nhau như hypochlorite, hydrogen peroxit, v.v được sử dụng làm tác nhân tẩy
trắng. Các điều kiện trong suốt quá trình tẩy trắng thay đổi tuỳ theo loại tác nhân
được sử dụng. Ngay khi khâu tẩy hoàn tất, cần phải tách bỏ hoàn toàn các hóa chất
tẩy hoặc bằng cách giặt triệt để hoặc sử dụng các enzim.
Làm bóng :Ngâm kiềm làm tăng độ bền kéo, độ bóng và khả năng ngấm màu của
vải hoặc sợi cotton. Trong quá trình này, sợi hoặc vải cotton được xử lý bằng dung
dịch kiềm lạnh. Kiềm làm cho sợi vải nở ra, làm tăng độ ngấm thấm thuốc nhuộm ở
công đoạn sau. Kiềm dư thông thường được thu gom để tái sử dụng hoặc
20
b)Nhuộm
Nhuộm được thực hiện để tạo ra màu sắc cho vải. Khâu này cơ bản liên quan
đến sự khuyếch tán các phân tử thuốc nhuộm trong tấm vải cần nhuộm màu. Trong
quá trình nhuộm, các phân tử thuốc nhuộm này nhanh chóng liên kết với bề mặt của
từng xơ sợi, hình thành nên một lớp mỏng và khuyếch tán vào sâu bên trong xơ sợi .
Về cơ bản, có hai kỹ thuật nhuộm hiện được sử dụng trong ngành dệt nhuộm, đó là:
Kỹ thuật nhuộm theo mẻ: Dịch nhuộm và vải được đặt trong cùng một bể và
tại đây người ta sẽ cấp thêm vào một lượng thuốc nhuộm cần thiết.
Công nghệ liên tục: Thuốc nhuộm được hoà tan hoặc phân tán trong dung
dịch. Một lượng dịch nhuộm xác định đựoc tác dụng cục bộ lên tấm vải.
Các loại thuốc nhuộm chính được dùng trong công nghiệp dệt được chỉ ra dưới
đây:
Thuốc nhuộm axit: Được sử dụng chủ yếu cho len, lụa tơ tằm và polyamit.
Chúng cho các màu rất sáng, mà độ bền màu thay đổi từ thấp (dễ phai màu) đến cao.
Thuốc nhuộm bazơ: Thường dùng để nhuộm các màu rất sáng cho acrylic và
polyeste.
Thuốc nhuộm trực tiếp: Thường sử dụng cho rayon và côttông
Thuốc nhuộm phân tán: Dùng cho xơ celulô acetat, polyamin và polyeste
Thuốc nhuộm hoạt tính: Nhóm này giúp tạo khoảng màu sáng, và thường sử
dụng cho hàng dệt celulô
21
Thuốc nhuộm sunphua: Được sử dụng chủ yếu nhất là để nhuộm vải cottông,
rayon và vải pha cotton-sợi tổng hợp và tạo màu bền, đậm cho vải thành phẩm.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên: Thuốc nhuộm này tạo ra hầu hết các ánh màu và
đặc biệt quan trọng trong khâu nhuộm vải có nguồn gốc xenlulô (ví dụ như vải
cottông)
Thuốc nhuộm Azo: Tạo ra các ánh sẫm của màu xanh, tím violet, vàng, da cam
và đỏ nhạt.
c)In hoa
In hoa là quá trình tạo nên các hoa văn màu trên vải. Không giống như nhuộm, in
hoa thường chỉ được thực hiện trên vải đã chuẩn bị để tạo hoa văn trên những vùng
cụ thể của tấm vải theo thiết kế đã định trước. Màu sắc được in trên vải và sau đó
được xử lý bằng hơi, nhiệt hoặc hoá chất để cố định màu. Các kỹ thuật in hoa
thường đước sử dụng là:
In bằng chất màu: Thường được sử dụng cho tất cả các loại vải.
In ướt: Sử dụng thuốc nhuộm hoạt tính với vải cotton và thường tạo ra cảm giác
mềm mại hơn so với vải được in bằng chất màu.
In bóc màu: Tạo hoa văn bằng cách trước tiên là áp màu lên vải và sau đó bóc màu
ở những vùng đã chọn.
d) Hoàn tất
22
Quá trình này bao gồm các thao tác cuối cùng cần thiết để làm cho sản phẩm
dệt có sức hấp dẫn và có thể đem trưng bày với khách hàng. Quá trình hoàn tất đem
lại cho vải các đặc tính về mỹ quan, hoá học và cơ học cuối cùng để phục vụ các yêu
cầu sử dụng. Các thao tác hoàn tất bao gồm:
Sấy: Sấy nhằm loại bỏ lượng ẩm ra khỏi vải và được thực hiện trên máy sấy.
Tạo ra sự ổn định về kích thước (văng khổ): Đây là một trong số các thao tác hoàn
tất quan trọng nhất. Vải trong điều kiện bị vặn vẹo được xử lý để đạt chiều rộng và
chiều dài yêu cầu.
Cán láng: Bề mặt bóng láng của vải được tạo thành nhờ quá trình cán láng. Vải ẩm
được ép chặt trên bề mặt kim loại nóng và bóng cho đến khi khô đi.
Làm mềm vả : Sau khâu cán láng, vải trở nên hơi cứng. Việc phá độ cứng này được
gọi là làm mềm vải. Vải được dẫn qua thiết bị làm mềm sao cho vải tiếp xúc với các
trục cuốn và kéo chúng xung quanh. Bằng cách này, bề mặt của vải được xáo trộn
nhẹ và làm cho vải trở nên mềm mại hơn nhiều.
Ngoài các thao tác hoàn tất đã đề cập ở trên, còn có nhiều tính chất đặc biệt tuỳ
thuộc vào các yêu cầu như vải phải chống được nước mưa, gió, không khí lạnh, ánh
sáng mặt trời, chống bắt lửa, v,v,,, sẽ được tạo ra. Các tính chất đó được thực hiện
bằng cách cho vải đi qua máng chứa hoá chất (để tiến hành các thao tác xử lý hoàn
tất đặc biệt), sau đó sang sấy khô:
23
Phụ thuộc vào loại vải cần xử lý và sản phẩm cuối cùng, một số hoặc tất cả các thao
tác xử lý trên có thể được thực hiện. Mỗi thao tác trong số đó đều liên quan tới việc
tiêu thụ một lượng lớn nước và các hoá chất.
Thuốc nhuộm axit: Được sử dụng chủ yếu cho len, lụa tơ tằm và polyamit.
Chúng cho các màu rất sáng, mà độ bền màu thay đổi từ thấp (dễ phai màu) đến cao.
Thuốc nhuộm bazơ: Thường dùng để nhuộm các màu rất sáng cho acrylic và polyeste.
Thuốc nhuộm trực tiếp: Thường sử dụng cho rayon và côttông
Cán láng:Bề mặt bóng láng của vải được tạo thành nhờ quá trình cán láng. Vải ẩm được
ép chặt trên bề mặt kim loại nóng và bóng cho đến khi khô đi.
CHƯƠNG IV
ĐÁNH GIÁ VỀ CÔNG NGHỆ
Mức độ phác thải
Ngành công nghiệp dệt có đặc điểm là có rất nhiều các công đoạn khác nhau
không chỉ tiêu thụ một lượng lớn nước mà còn sử dụng các loại hoá chất khác nhau.
Trong ngành này có một chuỗi dài các công đoạn sản xuất ướt đòi hỏi nước, hoá
chất và năng lượng đầu vào và mỗi bước đó đều sinh ra chất thải. Một đặc điểm
khác của ngành công nghiệp trụ cột cho lĩnh vực may thời trang này là phong phú
theo yêu cầu về chất liệu, kiểu mẫu và mầu sắc của vải, kết quả là tạo ra sự dao động
lớn về lưu lượng và tải lượng dòng thải. Quá trình dệt sinh ra nhiều dòng thải, bao
gồm các dạng lỏng, khí và rắn, mà một vài loại trong số đó có thể là chất thải độc
24
hại. Bản chất của chất thải sinh ra phụ thuộc vào trang thiết bị, các quá trình, công
nghệ, các loại sợi và hoá chất sử dụng.
Quá trinh Phát thải khí Nước thải Các chất thải rắn
Chuẩn bị sợi Ít hoặc không có Ít hoặc không có Sợi phế liệu và chất thải bao gói
Xe sợi Ít hoặc không có Ít hoặc không có Chất thải bao gói, sợi hồ, sợi thải,
chất thải khâu làm vệ sinh và từ
các quá trình sản xuất
Hồ sợi Chất hữu cơ dễ bay hơi BOD, COD, các
kim loại, chất thải
khâu làm sach, chất
hồ vải.
Xơ sợi, sợi phế, các chất thải bao
gói, chất thải gốc tinh bột chưa
được sử dụng.
Dệt Ít hoặc không có Ít hoặc không có Chất thải bao g ói , sợi và các đầu
vải thừa, đầu vải bỏ đi, dầu đã
qua sử dụng.
Dệt kim Ít hoặc không có Ít hoặc không có Chất thải bao gói, sợi, đầu vải,
đầu vải bỏ đi.
Nhung lông Ít hoặc không có Ít hoặc không có Chất thải bao gói, sợi, đầu vải,
đầu vải bỏ đi.
Giũ hồ Chất hữu cơ dễ bay hơi
từ glycol và các loại
khác
BOD từ chất hồ,
dầu bôi trơn,
biocide, hợp chất
chống xê dịch
Chất thải bao gói; vải, sợi thải,
làm sạch và lưu giữ các nguyên
liệu
Nấu Chất hữu cơ dễ bay hơi
từ cồn và cá chất tẩy hoà
tan
Chất tẩy uế, thuốc
trừ sâu tồn dư,
NaOH, các tác nhân
tẩy, dầu, chất bôi
Ít hoặc không có
Quá trinh Phát thải khí Nước thải Các chất thải rắn trơn cho đan, sợi trong khâu hoàn tât, tiêu thụ
các chất hoà tan.
25