Các phương pháp nhuộm vải công nghiệp

Với tốc độ phát triển của nhân loại ngày càng mạnh mẽ, việc áp dụng các phương pháp nhuộm vải thủ công với thuốc nhuộm thiên nhiên từ lâu đã không mang lại hiệu quả năng suất bên cạnh đó ánh màu bị giới hạn và giá thành cao. Do đó thuốc nhuộm tổng hợp ra đời kết hợp với quy trình nhuộm vải công nghiệp và tính vượt trội của các phương pháp nhuộm vải công nghiệp đã mang lại nhiều ưu điểm về màu sắc đẹp cùng dãy màu đa dạng, chi phí thấp và phù hợp sản xuất đại trà.

Nhuộm vải công nghiệp là gì?

Sau khi qua công đoạn kéo sợi và dệt vải mộc, vải sẽ có màu màu vàng ngà hoặc trắng từ sợi thô không bắt mắt. Vì vậy vải sẽ được xử lý tiếp qua công đoạn quan trọng là nhuộm để gắn màu lên vật liệu, tạo ra sắc thái riêng cho từng sản phẩm.

Phương pháp nhuộm vải công nghiệp gồm nhiều công đoạn trong đó quan trọng là quá trình sử dụng thuốc nhuộm để tạo ánh màu cho vải theo từng yêu cầu cụ thể trong công nghệ nhuộm, quy trình này được đảm bảo sao cho các phân tử thuốc nhuộm đi sâu vào bên trong xơ sợi làm cho màu vải đều bên trong lẫn bên ngoài và có độ bền nhất định khi sử dụng, sản phẩm tạo ra sẽ có ánh màu đa dạng, đồng bộ các mẻ màu với nhau trong đơn hàng số lượng lớn, chi phí thấp phù hợp quy trình sản xuất công nghiệp.

Một số loại vải nhuộm chất lượng tại synex

Thuốc nhuộm vải công nghiệp

Tất cả các xơ dệt đều có cấu tạo từ các đại phân tử mạch thẳng sắp xếp dọc theo trục xơ với mức độ định hướng khác nhau, sự ra đời của các vật liệu khác nhau dẫn tới sự phát triển tương ứng của các loại thuốc nhuộm. Trong đó, ứng với mỗi loại thuốc nhuộm có thể là một hoặc một vài vật liệu xơ sợi khác nhau và ngược lại như : 

• Một loại xơ có thể nhuộm nhiều loại thuốc nhuộm , ví dụ : nhuộm vải Cotton bằng thuốc nhuộm hoạt tính hoặc quy trình nhuộm vải Cotton bằng thuốc nhuộm hoàn nguyên,…
• Một loại thuốc nhuộm có thể nhuộm cho nhiều loại xơ , ví dụ : thuốc nhuộm hoạt tính có thể nhuộm cho Cotton, Len, Tơ Tằm,…

Có thể phân loại thuốc nhuộm trong phương pháp nhuộm vải công nghiệp dựa theo nguyên liệu như thuốc nhuộm vải Polyester, Cotton, Polyamide, … hoặc theo phân lớp kỹ thuật nhuộm như sau :

Lớp thuốc nhuộm	Xơ
Thuốc nhuộm axit	Len, Tơ tằm, Polyamide
Thuốc nhuộm trực tiếp	Cellulose Cotton, Viscose, Tơ tằm
Thuốc nhuộm cation	Acrylic, CD
Thuốc nhuộm phân tán	Polyester, Polyamide, Acetate
Thuốc nhuộm hoàn nguyên	Cellulose, Len, Xơ tổng hợp
Thuốc nhuộm lưu huỳnh	Cellulose
Thuốc nhuộm Azo không tan	Cellulose
Thuốc nhuộm hoạt tính	Cellulose, Len, Tơ tằm, Polyamide

Một số dòng vải nhuộm tại Synex

Vải cá sấu Cotton 4 chiều

Vải lục giác Cotton

Vải Cotton chải khô

Các phương pháp nhuộm vải công nghiệp

Phương pháp nhuộm gián đoạn

Có hai phương pháp nhuộm vải công nghiệp hiện nay thường được áp dụng trong các nhà máy, xí nghiệp là phương pháp nhuộm gián đoạn và phương pháp nhuộm liên tục

• Quy mô sản xuất : phương pháp nhuộm gián đoạn phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ và mặt hàng không cố định.
• Quy trình nhuộm vải:
  • Vào vải : vải được gỡ rối và duỗi thẳng, đưa vào máy ở dạng dây xoắn hoặc dạng mở khổ.
  • Nhuộm vải : thuốc nhuộm và chất trợ được chuẩn bị để đưa vào máy cùng một lần hay nhiều lần tùy thuộc vào từng tính năng và hóa chất cụ thể. Vải được nhuộm ở áp suất thường hoặc áp suất cao. Kết thúc công đoạn này, các phân tử thuốc nhuộm sẽ liên kết với xơ sợi tạo màu cho vải.
  • Xử lý hoàn thiện trước khi đưa vải ra khỏi máy nhuộm: sau khi vải ăn màu thuốc nhuộm, tại máy trải qua tiếp các công đoạn giặt xả để loại bỏ các phân tử thuốc nhuộm dư thừa, nâng cao chất lượng vải sau nhuộm.
•  Các loại máy nhuộm gián đoạn :
  • Máy nhuộm Jig : áp dụng cho Cotton và Cotton pha
  • Máy nhuộm Winch : Cotton, Len, Polyamide
  • Máy nhuộm Beam : Polyester, Polyamide, Acetat
  • Máy nhuộm Jet : Polyester, Polyamide, Len, Cotton,…

Phương pháp nhuộm liên tục

• Quy mô : phương pháp nhuộm liên tục áp dụng cho quy trình nhuộm vải công nghiệp với sản lượng lớn, mặt hàng ổn định, cần diện tích phân xưởng rộng và chi phí đầu tư cao, thường áp dụng cho các mặt hàng yêu cầu chất lượng cao và ổn định.
• Quy trình nhuộm vải : Vải được nhuộm bằng cách dịch chuyển qua các máy liên hợp với nhau theo các quy trình sau :
  • Vào vải : gỡ rối và duỗi thẳng vải, ổn định vị trí cho công đoạn sau dễ tác dụng hóa chất vào vải.
  • Ngấm ép dung dịch nhuộm lên vải : vải vừa qua bể ngấm dung dịch nhuộm vừa qua trục ép giúp tạo điều kiện cho thuốc nhuộm thấm vào vải và phân bố đều suốt diện tích của vải. Công đoạn này có thể thực hiện một lần hoặc hai lần trước và sau sấy vải trung gian.
  • Sấy vải trung gian : khử bớt ẩm trên vải để công đoạn sau có thể hoạt động tối ưu hơn.
  • Hấp và gia nhiệt vải : phân tử nhuộm khuếch tán sâu vào bên trong xơ và thực hiện liên kết bám dính chặt hơn với xơ. Kết thúc quy trình này vải sẽ được nhuộm màu.
  • Hệ thống bồn giặt vải : loại bỏ các phân tử nhuộm dư thừa không liên kết với vải.
  • Sấy khô vải : vải được sấy khô trước khi chuyển qua các công đoạn hoàn tất hồ mềm, hóa chất xử lý khác nhau.
• Thiết bị
  • Phần nhuộm gồm có thiết bị vào vải, bể ngấm ép dung dịch và máy sấy.
  • Phần xử lý sau nhuộm : thiết bị gia nhiệt, buồng hấp, bộ phận hiện màu, bồn giặt vải, máy sấy khô.

Các giai đoạn của quy trình công nghệ nhuộm vải

Vải áp dụng phương pháp nhuộm gián đoạn hay liên tục đều trải qua bốn cơ chế hoạt động gắn màu lên vật liệu trong quy trình công nghệ nhuộm vải như sau :

• Giai đoạn 1 – Khuếch tán thuốc nhuộm tới mặt xơ sợi :  mục đích dẫn thuốc nhuộm trong môi trường nhuộm đến gần với vật liệu, giai đoạn này phản ứng nhanh và thời gian xảy ra rất ngắn.
• Giai đoạn 2 – Hấp thụ thuốc nhuộm và chất trợ lên bề mặt xơ sợi :  sau khi thuốc nhuộm dẫn tới vật liệu, bắt đầu tác động lên bề mặt không chỉ bên ngoài mà cần phải tạo điều kiện cả mặt trong xơ cũng hấp thụ được thuốc nhuộm. Giai đoạn này ảnh hưởng tới tốc độ của giai đoạn sau, nếu các phân tử thuốc nhuộm được phủ đều trên bề mặt trong và ngoài thì giai đoạn sau thuốc nhuộm càng dễ đi vào sâu bên trong xơ, quá trình nhuộm càng mau kết thúc.
• Giai đoạn 3 – Hấp thụ thuốc nhuộm và chất trợ từ bề mặt vào sâu bên trong lõi xơ sợi : giai đoạn này xảy ra khó khăn nhất, nhiều trở lực nhất, là giai đoạn chậm nhất, nên thời gian xảy ra của quá trình hấp thụ này quyết định tốc độ nhuộm của cả quá trình.
• Giai đoạn 4 – Cố định màu của thuốc nhuộm trên xơ : trong giai đoạn này thuốc nhuộm thực hiện liên kết bám dính và giữ chặt lên xơ sợi. Giữa xơ và thuốc nhuộm có thể kết dính cố định với nhau nhờ 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.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhuộm vải

Kỹ thuật nhuộm vải với tốc độ nhanh hay chậm, chất lượng ánh màu cao hay thấp còn phụ thuộc vào các yếu tố sau :

• Kích thước phân tử thuốc nhuộm và vật liệu ảnh hưởng tới khả năng hấp thụ và tốc độ nhuộm :
  • Kích thước phân tử thuốc nhuộm : kích thước càng nhỏ thì tốc độ khuếch tán vào xơ càng nhanh.
  • Kích thước mao quản của xơ : xơ có độ xốp cao, trương nở trong nước thì dễ nhuộm

• Mức độ khuấy và tuần hoàn thuốc nhuộm khi nhuộm : khuấy đảo càng tốt thì thuốc nhuộm càng dễ khuếch tán vào xơ và làm đều màu.
• Nhiệt độ : nhiệt độ tăng dẫn đến năng lượng hoạt hóa khuếch tán tăng, tốc độ khuếch tán tăng thì thời gian nhuộm sẽ ngắn lại, tuy nhiên tùy thuộc vào loại vật liệu cần có nhiệt độ nhuộm thích hợp, tránh nhiệt độ quá cao làm phá hủy cấu trúc xơ.
• Dung tỷ nhuộm : tỷ lệ giữa thuốc nhuộm và nước là câu trả lời cho dung tỷ nhuộm là gì, nếu tỷ lệ này lớn thì mức độ hòa tan thuốc nhuộm và xơ đồng đều hơn tuy nhiên lại tốn chi phí do cần phải sử dụng lượng nước nhiều hơn.

• Chất trợ : trong kỹ thuật nhuộm vải công nghiệp không đơn thuần chỉ là hoạt động thành phần của thuốc nhuộm vải, mà quy trình nhuộm còn phụ thuộc vào sự tác động của các chất trợ giúp quy trình gắn màu lên vật liệu tăng tốc độ và dễ dàng hơn như :
  • Chất hoạt động bề mặt tác động sức căng bề mặt vật liệu, cho nước dễ thấm vào xơ.
  • Chất ngấm giúp vải thấm ướt nhanh và hoàn toàn.
  • Chất đều màu giúp thuốc nhuộm hấp thụ đều trên xơ.
  • Chất tải giúp thuốc nhuộm dễ thẩm thấu nhanh các mao quản của xơ.
  • Chất khử, chất tẩy trắng giúp loại bỏ các tạp chất và tăng trắng cho vật liệu dễ dàng nhuộm ra các ánh màu theo yêu cầu.

Kết luận

Quy trình sản xuất ngành dệt nhuộm công nghiệp kết hợp các thành phần của thuốc nhuộm vải tổng hợp là một trong những hướng đi giúp nâng cao năng suất, giảm thiểu chi phí và mang lại hiệu quả cao. Công đoạn nhuộm vải công nghiệp rất quan trọng vì màu sắc của vật liệu là một trong những đóng góp quyết định chất lượng, ngoại quan cũng như tạo ra vẻ đẹp thu hút riêng cho từng sản phẩm.

Đến với các sản phẩm được cung cấp từ Synex, đặc biệt các loại vải dệt kim như Single Jersey, Zurry, Interlock, vải Rib,…  khách hàng có thể chọn lựa nhiều chất liệu cũng như màu sắc đa dạng khác nhau với quy trình sản xuất vải được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo chất lượng cho từng sản phẩm.