5.1.Kỹ thuật nhuộm hoàn tất

Nhuộm là quá trình gia công nhằm tạo màu cho xơ, sợi hay vải sau cho màu đó đều, sâu và bền. Người ta dùng thuốc nhuộm để tạo màu trong công nghệ nhuộm, ứng với mỗi loại vật liệu tacó thể dùng một hoặc vài lớp thuốc nhuộm để nhuộm màu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
5.1.Kỹ thuật nhuộm hoàn tất5.1.Kỹ thuật nhuộm hoàn tấtNhuộm là quá trình gia công nhằm tạo màu cho xơ, sợi hay vải sau cho màu đó đều, sâu và bền. Người ta dùng thuốc nhuộm để tạo màu trong công nghệ nhuộm, ứng với mỗi loại vật liệu tacó thể dùng một hoặc vài lớp thuốc nhuộm để nhuộm màu.Quá trình nhuộm là quá trình kỹ thuật được hình thành bởi các yếu tố:Vật liệu nhuộm, thuốcnhuộm nhuộm sử dụng nhiệt độ, các chất phụ trợ, áp suất, dung tỷ nhuộm, thiết bị và phươngpháp tiến hành nhuộm. Mỗi loại vật liệu, sản phẩm sẽ có một qui trình và công thức nhuộmriêng tối ưu cho loại vật liệu, sản phẩm đó.Tuỳ theo yêu cầu về màu sắc, dạng vật liệu dệt sẳn có và yêu cầu gia công sau khi nhuộm màngười ta có thể nhuộm vật liệu dệt ở dạng xơ, sợi, chỉ và vải. cũng tuỳ theo dạng vật liệu dệtvà điều kiện cụ thể mà người ta dùng các thiết bị nhuộm khác nhau thuộc 2 nhóm:Thiết bị nhuộm gián đoạn và thiết bị nhuộm liên tục. Hiện nay đã có nhiều kiểu thiết bịnhuộm vật liệu dệt được chế tạo song về mặt thuỷ lực động học, thiết bị nhuộm được chếtạo theo các nguyên tắc sau đây:- Vật liêu dệt chuyển động, dung dịch nhuộm tĩnh.- Dung dịch nhuộm chuyển động, vật liệu dệt tĩnh.- Cả vật liệu dệt và dung dịch nhuộm đều chuyển động.5.2.Lý thuyết nhuộm5.2.1.Tóm tắt tính chất vật liệu dệt.Tất cả các loại xơ trong công nghiệp dệt đều có cấu tạo từ những đại phân tử mạch thẳngsắp xếp dọc theo trục xơ với mức độ định hướng khác nhau, các đại phân tử liên kết với nhauqua các nhóm định chức - OH, - NH2, - COOH, CN… hay liên kết với nhau bằng liên kết phântử Val der Waals. Có vùng các phân tử sắp xếp chặt chẽ gọi là cấu trúc tinh thể, ngược lại cóvùng sắp xếp không chặt chẽ gọi là cấu trúc vô định hình, tạo cho xơ có diện tích bề mặt rấtlớn.Các loại xơ khác nhau có mức hút ẩm khác nhau. Khi nhúng sơ vào nước, sẽ xuất hiện hiệntượng điện hoá do xơ hấp thụ một số ion từ dung dịch hay do các nhóm định chức của xơ phânly, do vậy trên bề mặt xơ và dung dịch có lớp điện tích kép, hiệu số điện thế giữa sơ và dungdịch gọi là điện thế màng, đại lượng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất của xơ, độpH của môi trường, sự có mặt của chất điện ly và nhiệt độ.5.2.2. Cơ chế nhuộm : chia làm 3 giai đoạn.* Giai đoạn 1: Thuốc nhuộm được hấp thụ bởi bề mặt xơ. Nguyên nhân của sự hấp thụ là dotrên bề mặt xơ, sợi có một trường lực. Quá trình hấp thụ thực tế xảy ra rất nhanh khi nhuộm,ta phải tạo điều kiện như thế nào để cho không những chỉ có mặt ngoài mà cả bên mặt trongxơ cũng hấp thụ được thuốc nhuộm. Các phân tử thuốc nhuộm càng dể đi vào bề mặt trongcủa xơ thì quá trình nhuộm càng mau kết thúc.* Giai đoạn 2: Đây là giai đoạn khuếch tán dung dịch vào xơ giai đoạn này xảy ra trong mộtthời gian dài nên nó quyết định tốc độ của cả quá trình nhuộm. Việc khuấy trộn dung dịchnhuộm điều đặng sẽ làm cho tốc độ khuếch tán của thuốc nhuộm trong dung dịch tăng lên vàdo đó làm cho tốc độ nhuộm cũng tăng theo.* Giai đoạn 3: Đây là giai đoạn cố định màu của thuốc nhuộm trên sơ. Trong giai đoạn nàygiữa thuốc nhuộm và xơ phát sinh ra các lực tác dụng tương hỗ. Nhờ đó mà thuốc nhuộmđược giữ chặt trên xơ. Giữa xơ và thuốc nhuộm có thể phát sinh các lực liên kết sau:- Lực liên kết do lực hút giữa các phân tử gọi là lực Van der Waals.- Liên kết Hydro.- Liên kết hoá trị.- Liên kết ion.5.2.3. Động học quá trình nhuộm.Quá trình nhuộm chia làm 5 giai đoạn:*Giai đoạn 1: Khuếch tán thuốc nhuộm và chất trợ đến bề mặt xơ sợi. Giai đoạn này xảy rarất nhanh.*Giai đoạn 2: Hấp phụ thuốc nhuộm và chất trợ từ dung dịch lên bề mặt xơ sợi. Quá trình nàythuốc nhuộm thực hiện liên kết với xơ sợi xảy ra nhanh chống bằng liên kết Van der Waals.*Giai đoạn 3: Hấp phụ thuốc nhuộm và chất trợ từ bề mặt xơ sợi vào sâu trong lõi xơ sợi, giaiđoạn này xảy ra khó khăn nhất, nhiều trở lực nhất, là giai đoạn chậm nhất và là giai đoạnquyết định tốc độ nhuộm.*Giai đoạn 4: Thuốc nhuộm thực hiện hiện liên kết bám dính vào vật liệu người ta gọi giaiđoạn này là gắn màu.*Giai đoạn 5: Khuếch tán thuốc nhuộm và chất trợ từ vật liệu ra môi trường bên ngoài.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuốc nhuộm khuếch tán từ bề mặt xơ sợi vàosâu trong lõi xơ sợi:Kích thước phân tử thuốc nhuộm : kích thước càng nhỏ thì tốc độ khuếch tán thuốc nhuộmvào xơ sợi càng nhanh. Tuy nhiên phân tử thuốc nhuộm có kích thước qua nhỏ thì không đủ lựcliên kết với vật liệu, dẫn đến hiện tượng kém bền màu.Kích thước mao quản xơ sợi: những xơ sợi có độ xốp cao, trương nở tốt trong nước thì dễnhuộm.Mức độ khuấy đảo và tuần hoàn thuốc nhuộm: quá trình khuấy đảo tốt thuốc nhuộm dễ dàngkhuếch tán vào xơ sợi.Nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng năng lượng hoạt hoá tăng dẫn đến tăng tốc độ khuếch tán. Đồngthời mạch phân tử linh động hơn, mao quản mở rộng hơn. Quá trình nhuộm nhanh hơn.5.2.4. Sử dụng chất trợ trong quá trình nhuộmChất trợ không thể thiếu trong quá trình nhuộm, chúng giúp quá trình nhuộm hoàn hảo hơnmàu đều hơn.Chất trợ rất đa dạng nhưng hầu hết là chất hoạt động bề mặt, nó có những chức năng chínhnhư sau:- Tăng tốc độ thấm nước: chất trợ làm giảm sức căng bề mặt của nước và dung môi, dẫn đếnthuốc nhuộm dễ dàng thấm vào vật liệu.- Làm đều màu: tác dụng điều khiển tốc độ phản ứng của thuốc nhuộm với xơ sợi.- Tác dụng ổn định hệ thống và phân tán: chất trợ làm đều thuốc nhuộm tan trong nước vàphân tán đều thuốc nhuộm không tan trong nước.- Làm trơn vật liệu: chất trợ giúp vải chuyển động nhẹ hơn tránh được vết xước khi tiếp xucvới thiết bị.- Chất trợ giúp ngăn cản chạy màu hay di tản màu.5.3.Công nghệ nhuộm5.3.1.Phương pháp nhuộm gián đoạnPhương pháp này sử dụng để nhuộm các vật liệu dệt như: xơ, sợi, vải với khối lượng khônglớn lắm theo từng mẻ một trong các thiết bị tương ứng. Thuốc nhuộm được chuẩn bị ở dạngdung dịch hoặc ở dạng huyền phù cùng với các chất trợ nhuộm và được đưa ngay vào máynhuộm một lần hoặc nhiều lần tuỳ từng trường hợp cụ thể. Thời gian nhuộm có thể kéo dàitừ 1 tới 2 giờ. Chế ...