Vâ ®øc anh
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi
---------- *** ----------
luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc
c«ng nghÖ ho¸ häc
Nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng
bÒ mÆt ®Ó xö lý tÈy s¹ch dÇu mì trªn
v¶I polyeste tõ dÇu th«ng
Vâ ®øc anh
2006 - 2008
Hµ Néi
2008
Hµ néi 11/2008
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi
---------- *** ----------
luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
Nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ
mÆt ®Ó xö lý tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶I
polyeste tõ dÇu th«ng
ngµnh : c«ng nghÖ ho¸ häc
M· Sè: ……………….
Vâ ®øc anh
ngêi híng dÉn khoa häc:
PGS.TS. §inh ThÞ Ngä
Hµ néi 11/ 2008
-3-
Môc lôc
MôC LôC.
C¸c ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n.
Danh môc c¸c h×nh vÏ.
Danh môc c¸c b¶ng.
Më §ÇU.
Ch¬ng 1. Tæng quan lý thuyÕt.
1. Tæng quan vÒ c¸c lo¹i v¶i sîi.
1.1. Giíi thiÖu chung vÒ c¸c lo¹i v¶i sîi.
1.1.1. Sîi thiªn nhiªn.
1.1.2. Sîi ho¸ häc.
1.1.3. Sîi hçn hîp.
1.2. CÊu tróc vµ tÝnh chÊt hãa lý c¸c lo¹i v¶i sîi.
1.2.1. Ph©n lo¹i v¶i sîi.
1.2.2. CÊu tróc v¶i sîi.
1.2.3. B¶n chÊt hãa häc vµ tÝnh chÊt cña c¸c lo¹i v¶i sîi.
1.3. Quy tr×nh xö lý v¶i sau khi dÖt.
1.3.1 Nguån gèc nhiÔm bÈn v¶i sîi.
1.3.2 Quy tr×nh xö lý v¶i sîi sau khi dÖt.
2. ChÊt tÈy röa, chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt.
2.1. Thµnh phÇn chÊt tÈy röa.
2.1.1. ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt.
2.1.2. Nh÷ng chÊt x©y dùng.
2.1.3. C¸c chÊt phô gia.
2.2. Mét sè tÝnh chÊt quan träng cña dung dÞch chÊt tÈy röa.
2.2.1. Nång ®é mixen tíi h¹n.
2.2.2. Søc c¨ng bÒ mÆt, søc c¨ng giao diÖn.
2.2.3. §iÓm Kraft.
2.2.4. ChØ sè c©n b»ng - tÝnh a dÇu - níc (HLB).
2.3. C¬ chÕ tÈy röa.
2.3.1. ThuyÕt nhiÖt ®éng - ph¬ng thøc lanza.
2.3.2. C¬ chÕ Rolling Up.
2.3.3. Hßa tan hãa.
2.4. C¸c lo¹i chÊt tÈy röa v¶i sîi th«ng dông.
3. Tæng quan vÒ dÇu thùc vËt.
3.1. DÇu thùc vËt vµ tÝnh ho¹t ®éng bÒ mÆt.
3.2. Giíi thiÖu vÒ tinh dÇu th«ng.
3.3. C¸c ph¬ng ph¸p biÕn tÝnh dÇu th«ng.
Trang
3
6
7
8
9
10
10
10
10
11
12
12
12
13
13
14
14
14
15
15
16
20
22
26
26
27
27
27
28
28
29
30
31
31
31
32
33
-4-
3.3.1. Sulfat hãa.
3.3.2. Hydrat hãa.
3.3.3. Oxy hãa.
Ch¬ng 2. Thùc nghiÖm Vµ C¸C PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU.
1. X¸c ®Þnh c¸c tÝnh chÊt hãa lý bÒ mÆt v¶i sîi polyeste.
2. Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th«ng.
2.1. Ph¬ng ph¸p GC-MS.
2.2. Ph¬ng ph¸p phæ hång ngo¹i IR.
3. Tæng hîp chÊt H§BM tõ dÇu th«ng hydrat hãa.
4. Tæng hîp chÊt H§BM tõ dÇu th«ng oxy hãa.
5. ChÕ t¹o chÊt tÈy röa tõ dÇu th«ng hydrat hãa.
6. ChÕ t¹o chÊt tÈy röa tõ dÇu th«ng oxy hãa.
7. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tÈy s¹ch cña chÊt H§BM.
7.1. T¹o mÉu thö.
7.2. Ng©m mÉu ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tÈy röa.
7.3. §o ®é tr¾ng cña v¶i.
7.4. Ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
8. X¸c ®Þnh th«ng sè hãa lý cña chÊt H§BM tõ dÇu th«ng biÕn tÝnh.
8.1. X¸c ®Þnh ®é bay h¬i.
8.2. X¸c ®Þnh tû träng.
8.3. §o søc c¨ng bÒ mÆt (SCBM) cña chÊt tÈy röa trong níc.
8.4. X¸c ®Þnh ®é nhít ®éng häc.
Ch¬ng 3: KÕt qu¶ vµ Th¶o luËn.
3.1. TÝnh chÊt hãa lý bÒ mÆt v¶i polyeste.
3.1.1. CÊu tróc v¶i polyeste.
3.1.2. C¬ chÕ b¸m dÝnh cña dÇu mì trªn v¶i polyeste.
3.2. Tæng hîp chÊt H§BM b»ng ph¬ng ph¸p Hydrat hãa.
3.2.1. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
3.2.2. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
3.2.3. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nång ®é H2SO4 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
3.2.4. Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th«ng hydrat hãa dùa trªn c¸c
ph¬ng ph¸p ph©n tÝch hãa lý.
3.3. Tæng hîp chÊt H§BM b»ng ph¬ng ph¸p oxy hãa.
3.3.1. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
3.3.2. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
3.3.3. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hµm lîng H2O2 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
34
35
36
37
37
37
37
37
38
39
40
40
41
41
41
42
42
42
42
43
44
45
47
47
47
47
49
49
50
51
51
55
55
56
57
-5-
3.3.4. Kh¶o s¸t cña hµm lîng níc thªm vµo ®Õn ho¹t tÝnh tÈy
s¹ch cña s¶n phÈm.
3.3.5. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña tèc ®é sôc khÝ ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch
cña s¶n phÈm.
3.3.6. Ph©n tÝch thµnh phÇn dÇu th«ng oxy hãa dùa trªn c¸c ph¬ng
ph¸p ph©n tÝch hãa lý.
3.3.7. Lùa chän s¶n phÈm.
3.4. ChÕ t¹o hæn hîp chÊt tÈy röa.
3.4.1. Kh¶o s¸t c¸c thµnh phÇn chÝnh trong hçn hîp chÊt tÈy röa tõ
dÇu th«ng hydrat hãa.
3.4.2. Kh¶o s¸t mét sè thµnh phÇn phô gia.
3.4.3. Quy ho¹ch thùc nghiÖm.
3.5. Nghiªn cøu quy tr×nh xö lý tÈy s¹ch tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶i polyeste.
3.5.1. ¶nh hëng c¸c ®iÒu kiÖn tÈy s¹ch.
3.5.2. C¬ chÕ tÈy s¹ch.
3.5.3. Thµnh phÇn vµ quy tr×nh chÕ t¹o chÊt tÈy röa.
KÕT LUËN.
TµI LIÖU THAM KH¶O.
PHô LôC.
57
58
59
61
62
62
64
66
68
68
70
71
73
74
78
-6-
c¸c ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n
- DT:
DÇu th«ng.
- CTR:
ChÊt tÈy röa.
- DTBT:
DÇu th«ng biÕn tÝnh.
- SCBM:
Søc c¨ng bÒ mÆt.
- St:
Stèc.
- cSt:
Centist«c.
- SEM:
KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt.
- GC-MS:
S¾c ký khÝ kÕt hîp khèi phæ.
- IR:
Phæ hång ngo¹i.
- H§BM:
Ho¹t ®éng bÒ mÆt.
- NI:
ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt kh«ng ion.
- HLB:
ChØ sè c©n b»ng – tÝnh a dÇu – níc.
- CMC:
Nång ®é Mixen tíi h¹n.
- ABS:
Alkyl Benzen Sunfonat.
- LAS:
Linear Alkyl Benzen Sulfonat.
- TEA:
Trietylamin.
- PES:
Polyeste.
- PET:
Poly Ethylene Terephtalate.
-7-
Danh môc c¸c h×nh vÏ
Trang
H×nh 1.1. Sù h×nh thµnh mixen.
H×nh 1.2. X¸c ®Þnh nång ®é tíi h¹n.
H×nh 1.3. Sù nhiÔm bÈn dÇu trªn bÒ mÆt sîi.
H×nh 1.4. Sù gét tÈy vÕt bÈn bÐo khái bÒ mÆt sîi.
H×nh 1.5. Ph¬ng thøc Rolling Up.
H×nh 2.1. S¬ ®å thiÕt bÞ hydrat hãa dÇu th«ng vµ chiÕt t¸ch s¶n phÈm.
H×nh 2.2. S¬ ®å thiÕt bÞ ph¶n øng oxy hãa.
H×nh 2.3. S¬ ®å thiÕt bÞ x¸c ®Þnh tû träng.
H×nh 2.4. ThiÕt bÞ ®o søc c¨ng bÒ mÆt.
H×nh 2.5. S¬ ®å thiÕt bÞ x¸c ®Þnh ®é nhít.
H×nh 3.1. H×nh chôp SEM mÉu v¶i polyeste s¹ch.
H×nh 3.2. H×nh chôp SEM mÉu v¶i polyeste bÞ nhiÔm bÈn dÇu.
H×nh 3.3. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.4. ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.5. ¶nh hëng cña nång ®é axit H2SO4 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.6. Phæ s¾c khÝ ®å GC-MS cña dÇu th«ng nguyªn liÖu.
H×nh 3.7. Phæ s¾c khÝ ®å GC - MS cña dÇu th«ng Hydrat hãa.
H×nh 3.8. Phæ hång ngo¹i IR cña dÇu th«ng nguyªn liÖu.
H×nh 3.9. Phæ hång ngo¹i IR cña dÇu th«ng hydrat hãa.
H×nh 3.10. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.11. ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.12. ¶nh hëng cña hµm lîng H2O2 tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.13. ¶nh hëng cña lîng níc thªm vµo tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.14. ¶nh hëng cña tèc ®é sôc kh«ng khÝ tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.15. Phæ GC - MS cña dÇu th«ng oxy hãa.
H×nh 3.16. Phæ IR cña dÇu th«ng oxy hãa.
H×nh 3.17. So s¸nh kh¶ n¨ng tÈy s¹ch cña c¸c mÈu dÇu th«ng.
H×nh 3.18. Kh¶o s¸t hµm lîng LAS vµ ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.19. Kh¶o s¸t hµm lîng axit oleic.
H×nh 3.20. Kh¶o s¸t gi÷a hµm lîng glyxerin vµ ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.21. Kh¶o s¸t gi÷a hµm lîng H2O2 víi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.22. Kh¶o s¸t ¶nh hëng gi÷a thêi gian ng©m mÉu víi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.23. Kh¶o s¸t ¶nh hëng gi÷a nhiÖt ®é ng©m mÉu víi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
H×nh 3.24. S¬ ®å tÈy vÕt bÈn dÇu theo c¬ chÕ Rolling Up trªn v¶i polyeste.
H×nh 3.25. S¬ ®å quy tr×nh chÕ t¹o chÊt tÈy röa Hydrat hãa.
26
26
28
28
29
38
39
43
44
46
47
48
50
51
52
53
53
54
54
56
56
57
58
59
59
60
62
63
64
64
65
69
70
70
72
-8-
Danh môc c¸c b¶ng
Trang
B¶ng 1.1. §Æc tÝnh cña c¸c lo¹i sîi dÖt kh¸c nhau.
12
B¶ng 1.2. Thµnh phÇn x¬ b«ng chÝn tÝnh theo % chÊt kh« tuyÖt ®èi.
13
B¶ng 1.3. Mèi quan hÖ gi÷a kh¶ n¨ng ph©n t¸n trong níc vµ gi¸ trÞ HLB.
27
B¶ng 1.4. TÝnh chÊt vËt lý cña c¸c cÊu tö chÝnh trong dÇu th«ng.
32
B¶ng 1.5. TÝnh chÊt vËt lý cña α -pinen vµ β -pinen.
33
B¶ng 3.1. CÊu tróc v¶i polyeste.
48
B¶ng 3.2. KÝch thíc ®éng häc cña mét sè ph©n tö hydrocacbon cã trong dÇu mì. 49
B¶ng 3.3. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é trong ph¶n øng hydrat hãa dÇu th«ng.
49
B¶ng 3.4. ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng trong ph¶n øng hydrat hãa.
50
51
B¶ng 3.5. ¶nh hëng cña nång ®é axit H2SO4.
B¶ng 3.6. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ph¶n øng vµo ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
55
B¶ng 3.7. ¶nh hëng cña thêi gian ph¶n øng tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
56
B¶ng 3.8. ¶nh hëng cña hµm lîng H2O2 tíi ho¹t tÝnh cña DTBT.
57
B¶ng 3.9. ¶nh hëng cña lîng níc thªm vµo tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
58
B¶ng 3.10. ¶nh hëng cña tèc ®é sôc kh«ng khÝ tíi ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
58
B¶ng 3.11. §iÒu kiÖn tèi u ®Ó tæng hîp chÊt H§BM tõ dÇu th«ng.
61
B¶ng 3.12. Th«ng sè hãa lý vµ ho¹t tÝnh tÈy s¹ch cña dÇu th«ng.
61
B¶ng 3.13. Th«ng sè tèi u qu¸ tr×nh biÕn tÝnh dÇu th«ng hydrat hãa.
62
B¶ng 3.14. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hµm lîng LAS.
63
B¶ng 3.15. Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña hµm lîng axit oleic.
63
B¶ng 3.16. Kh¶o s¸t hµm lîng glyxerin.
64
B¶ng 3.17. Kh¶o s¸t hµm lîng H2O2 ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
65
B¶ng 3.18. TÝnh chuÈn sè.
66
B¶ng 3.19. TÝnh gi¸ trÞ t¬ng øng vµ chuÈn sè Fisher.
67
B¶ng 3.20. C¸c thÝ nghiÖm t¹i t©m.
68
B¶ng 3.21. So s¸nh ®é tÈy röa cña mÉu thùc nghiÖm vµ mÉu qui ho¹ch.
68
B¶ng 3.22. ¶nh hëng cña thêi gian ng©m mÉu ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
69
B¶ng 3.23. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ng©m mÉu ®Õn ho¹t tÝnh tÈy s¹ch.
69
B¶ng 3.24. Thµnh phÇn chÊt tÈy röa.
71
B¶ng 3.25. C¸c th«ng sè hãa lý cña chÊt tÈy röa.
72
-9-
Më ®Çu
Trong ngµnh c«ng nghiÖp dÖt may, v¶i sîi lu«n bÞ nhiÓm bÈn do dÇu mì tõ c¸c
hÖ thèng d©y chuyÒn c«ng nghÖ, m¸y mãc thiÕt bÞ… Lîng dÇu mì cã thÓ chiÕm 3 ÷
4% khèi lîng v¶i sîi. Cho nªn, yªu cÇu tÊt yÕu ®Æt ra lµ ph¶i lo¹i dÇu, mì ra khái v¶i
sîi tríc khi v¶i sîi ®îc ®em ®i nhuém, in hoa vµ hoµn thiÖn s¶n phÈm … Th«ng
thêng, sö dông ph¬ng ph¸p tiÒn xö lý v¶i sîi b»ng c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt
(H§BM).
Theo thèng kª hµng n¨m, ViÖt Nam s¶n xuÊt ra h¬n 23 triÖu tÊn v¶i. Lîng v¶i
nµy cÇn ®Õn kho¶ng 5 triÖu tÊn chÊt H§BM ®Ó xö lý lµm s¹ch, chÊt H§BM nµy chñ
yÕu ®Òu ph¶i nhËp ngo¹i nªn kh«ng chñ ®éng vÒ nguån nguyªn liÖu vµ tËn dông søc
lao ®éng trong níc. Do ®ã, viÖc nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cho
ngµnh c«ng nghiÖp dÖt may ViÖt nam dùa trªn nguån nguyªn liÖu cã s½n trong níc lµ
híng ®i hiÖu qu¶ vµ ®óng ®¾n.
ë ViÖt Nam, c¸c nghiªn cøu chung vÒ chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cã nhiÒu, nhng
cha cã mét c«ng tr×nh nµo nghiªn cøu tæng hîp chÊt H§BM ®Ó xö lý lµm s¹ch v¶i sîi
cho ngµnh c«ng nghiÖp dÖt may. C¸c lo¹i xµ phßng th«ng thêng kh«ng cã hiÖu qu¶ ®Ó
lµm s¹ch v¶i sîi cho ngµnh c«ng nghiÖp nµy.
ChÝnh v× nh÷ng vÊn ®Ò ®· ®Æt ra ë trªn, trong ®Ò tµi nµy chóng t«i ®· bíc ®Çu
tiÕn hµnh nghiªn cøu tæng hîp chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cã ho¹t tÝnh cao ®èi víi c¸c chÊt
bÈn d¹ng dÇu mì, d¹ng bÐo, d¹ng t¹p chÊt ®Ó xö lý tÈy s¹ch dÇu mì trªn v¶i polyeste tõ
nguån nguyªn liÖu dÇu th«ng phong phó t¹i ViÖt Nam ë quy m« phßng thÝ nghiÖm.
Môc ®Ých cña ®Ò tµi: T×m ra c¬ chÕ b¸m dÝnh cña dÇu mì trªn v¶i polyeste ®Ó tõ
®ã tæng hîp ®îc chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ®Æc chñng tÈy s¹ch ®îc chóng.
§Ò tµi ®· ®ãng gãp c¸c ®iÓm míi vµ néi dung nh sau: Nghiªn cøu c¸c tÝnh chÊt
hãa lý cña bÒ mÆt v¶i sîi polyeste, t×m c¬ chÕ b¸m dÝnh cña dÇu mì trªn bÒ mÆt v¶i
polyeste, tæng hîp ®îc chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cã ho¹t tÝnh cao ®èi víi chÊt bÈn dÇu
mì trªn v¶i sîi polyeste dùa trªn c¸c ph¬ng ph¸p biÕn tÝnh dÇu th«ng, chÕ t¹o chÊt tÈy
röa cã ho¹t tÝnh cao th©n thiÖn víi m«i trêng, t×m ra ph¬ng tr×nh håi quy thùc
nghiÖm tõ ®ã tÝnh to¸n ®îc thµnh phÇn pha chÕ mét c¸ch nhanh chãng vµ ®Ò xuÊt quy
tr×nh chÕ t¹o chÊt tÈy röa dÇu më trªn v¶i polyeste tõ dÇu th«ng.
Vâ §øc Anh
- 10 -
Ch¬ng I
Tæng quan lý thuyÕt
1. Tæng quan vÒ c¸c lo¹i v¶i sîi.
1.1. Giíi thiÖu chung vÒ c¸c lo¹i v¶i sîi [8, 9, 12].
Ngµy nay v¶i sîi ®îc sö dông trong lÜnh vùc may mÆc gåm mét nhiÒu lo¹i sîi
dÖt kh¸c nhau mµ mçi lo¹i ®ßi hái sù giÆt ñi thÝch hîp, t¸c ®éng mét c¸ch kh¸c nhau
díi c¸c t¸c dông cña níc, nhiÖt ®é, t¸c ®éng c¬ giíi cña m¸y vµ chÊt tÈy röa.
C¸c sîi dÖt ®îc xÕp thµnh ba nhãm theo nguån gèc cña chóng.
1.1.1. Sîi thiªn nhiªn.
Sîi thiªn nhiªn cã thÓ thuéc c¸c lo¹i th¶o méc nh b«ng, sîi gai hoÆc thuéc
®éng vËt nh len, t¬... Trong ®ã sîi b«ng ®îc sö dông trong c«ng nghiÖp dÖt víi tØ lÖ
lín nhÊt 52 ÷ 60%, sîi len chiÕm tõ 6 ÷ 9%, cßn sîi t¬ t»m chiÕm kho¶ng 0,2% sè sîi
dÖt trªn toµn thÕ giíi.
Sîi thiªn nhiªn ®îc chia lµm 2 lo¹i:
a. Sîi thiªn nhiªn thùc vËt: Sîi thiªn nhiªn thùc vËt gåm chñ yÕu hai lo¹i sîi
chÝnh lµ: sîi b«ng vµ sîi libe.
- Sîi b«ng thu ho¹ch tõ qu¶ b«ng, lµ tËp hîp c¸c tÕ bµo thùc vËt cã h×nh d¶i, ®Çu
trªn nhän khÐp kÝn vµ bÞ xo¾n nhiÒu h¬n ë ®Çu díi. Thµnh phÇn chÝnh cña sîi b«ng lµ
xenlulo, ngoµi ra cßn mét sè t¹p chÊt kh¸c nh: hîp chÊt chøa nit¬, s¸p b«ng, chÊt
pectin, tro vµ mét vµi chÊt n÷a. Khèi lîng riªng cña sîi b«ng lµ 1,53 g/cm3. Hµm Èm
cña sîi b«ng lÇn lît lµ 5,5 ÷ 6,5 % vµ 11 ÷ 12 % t¬ng øng trong ®iÒu kiÖn kh«ng khÝ
kh« vµ trong kh«ng khÝ Èm .
- Sîi libe ®îc lÊy tõ vá mét sè c©y nh: lanh, ®ay, gai vµ mét sè c©y kh¸c
t¬ng tù. CÊu t¹o sîi libe lµ nh÷ng x¬ libe liªn kÕt víi nhau bëi mµng pectin. Qu¸ tr×nh
t¸ch sîi libe ra khái vá c©y gäi lµ qu¸ tr×nh s¬ chÕ hay gäi lµ qu¸ tr×nh tho¸t keo.
Sîi thiªn nhiªn thùc vËt cã ®Æc tÝnh dai, bÒn, cã kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt cao, chµ s¸t
m¹nh.
b. Sîi thiªn nhiªn ®éng vËt: Sîi thiªn nhiªn ®éng vËt, ngµy nay vÉn chiÕm vÞ trÝ
quan träng trong c«ng nghiÖp dÖt, chñ yÕu lµ len vµ t¬.
Theo cÊu t¹o vµ ®Æc tÝnh chung len ®îc chia lµm 4 lo¹i:
- Len t¬.
- Len nöa t¬.
- Len nöa th«.
- Len th«.
Sîi len rÊt dÔ hót Èm. Tuú theo ®é Èm vµ nhiÖt ®é cña m«i trêng mµ hµm Èm
cña len sÏ thay ®æi theo. VÝ dô: sÊy kh« len ë 100 ÷ 105 oC len sÏ bÞ gi¶m ®é bÒn vµ
dßn v× mÊt Èm, nÕu cho håi Èm th× len l¹i trë nªn mÒm m¹i nh ban ®Çu. Trong c¸c
nguån nguyªn liÖu dïng lµm len th× l«ng cõu chiÕm mét tr÷ lîng lín h¬n c¶.
- 11 -
Kh¸c víi c¸c lo¹i sîi thiªn nhiªn trªn, t¬ t»m kh«ng cã cÊu t¹o tÕ bµo. Mçi sîi
t¬ gåm hai sîi nhá n»m song song, thµnh phÇn chñ yÕu lµ fibroin vµ ®îc phñ ngoµi
b»ng mét líp keo dÝnh Xerixin. Khi nÊu t¬ t»m trong dung dÞch xµ phßng, do c¸c t¹p
chÊt tan ra trong rîu vµ ete nªn, khèi lîng t¬ gi¶m ®i tõ 20 ÷ 30%.
Nãi chung, sîi thiªn nhiªn ®éng vËt rÊt máng manh, nÕu bÞ ít sÏ mÊt 40% søc
bÒn dai cña chóng. Sîi thiªn nhiªn ®éng vËt ph¶i xö lý hÕt søc thËn träng, ë 20 ÷ 30 oC
lµ tèi ®a. Trong c¸c lo¹i sîi thiªn nhiªn th× sîi b«ng ®îc sö dông trong c«ng nghiÖp
dÖt nhiÒu nhÊt (52 ÷ 60 %), len (6 ÷ 9 %)
1.1.2. Sîi ho¸ häc.
Lµ nh÷ng lo¹i x¬ kh«ng cã s½n trong thiªn nhiªn, do con ngêi chÕ t¹o b»ng c¸c
quy tr×nh gia c«ng hãa häc. Sîi ho¸ häc tuy míi xuÊt hiÖn trong vßng h¬n nöa thÕ kû
nay nhng nã ®· ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ ngµy cµng ®ãng vai trß quan träng trong viÖc
cung cÊp nguyªn liÖu cho ngµnh c«ng nghiÖp dÖt. Sîi ho¸ häc bao gåm sîi nh©n t¹o vµ
sîi tæng hîp.
a. Sîi tæng hîp: Sîi tæng hîp lµ nh÷ng lo¹i ®îc chÕ t¹o hoµn toµn b»ng nh÷ng
hîp chÊt cao ph©n tö tæng hîp. Sîi tæng hîp ®îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp
dÖt hiÖn nay gåm c¸c lo¹i nh: polyeste (bao gåm terilen, dacron, lapxan,...),
polyacrylonitril, polyvinylic, polyvinylclorua, polyamit (bao gåm nylon 6, nylon 7,
nylon 8, nylon 9, nylon 4 vµ c¸c kiÓu nylon 4 - 6, nylon 5 - 6, nylon 6 - 10, v.v... Quan
träng vµ ®îc s¶n xuÊt nhiÒu h¬n c¶ lµ nylon 6, nylon 6 - 6, nylon 7 vµ nylon 6 - 10.
Sîi polyamit vµ polyeste thuéc vÒ nhãm sîi m¹ch dÞ thÓ, cßn polyacrylonitril,
polyvinilic, vµ polyvinylclorua thuéc nhãm m¹ch cacbon.
- Sîi thuéc nhãm m¹ch dÞ thÓ cã ®é bÒn cao. §é bÒn ®øt cña nã cã thÓ ®¹t ®Õn
60 ÷ 70 km. §é bÒn nhiÖt cña nã vît xa c¸c lo¹i sîi kh¸c (khi chÞu gia nhiÖt liªn tôc
trong 1000 h ë nhiÖt ®é 150 oC th× ®é bÒn cña nã chØ gi¶m 50 %). Trong khi ®ã còng
nhiÖt ®é nµy th× chØ trong 200 ÷ 300 h nhiÒu sîi kh¸c ®· bÞ ph¸ huû hoµn toµn. Tuy
nhiªn khi ®Õn 235 oC chóng b¾t ®Çu bÞ mÊt ®é ®Þnh híng ®¹i ph©n tö, 265 oC bÞ nãng
ch¶y vµ ®Õn 275 oC th× bÞ ph¸ huû.
- Sîi thuéc nhãm m¹ch cacbon th× kh«ng nh÷ng cã ®é bÒn c¬ häc cao mµ ®é
bÒn nµy cßn kh«ng bÞ gi¶m trong tr¹ng th¸i ít. Tuy nhiªn nhîc ®iÓm cña nã lµ kÐm
bÒn víi ma s¸t. Chóng dÔ giÆt, mau kh« vµ gi÷ nhiÖt. §é bÒn nhiÖt cña lo¹i sîi nµy kh¸
cao. T¸c dông nhiÖt ë 130 oC trong mét thêi gian dµi hÇu nh ®é bÒn c¬ lý cña nã vÉn
kh«ng thay ®æi. Song ë 220 ÷ 230 oC chóng mÒm ra vµ b¾t ®Çu bÞ ph©n huû.
Tãm l¹i, sîi tæng hîp cã tÝnh bÒn, ch¾c. Chóng kh«ng cho níc hoÆc chÊt bÈn
thÊm s©u vµo, ngo¹i trõ mét sè chÊt mì. Tuy nhiªn sîi tæng hîp Ýt chÞu ®îc nhiÖt ®é
cao nªn viÖc tÈy röa còng ph¶i hÕt søc thËn träng.
b. Sîi nh©n t¹o: Sîi nh©n t¹o ®îc s¶n xuÊt tõ c¸c hîp chÊt cao ph©n tö thiªn
nhiªn nh: nguån gèc tõ Xenlul« (viscose, axetat, triaxetat, ®ång - amoniac), nguån
gèc tõ protit (cazªin, zªin...)
Sîi nh©n t¹o cã cÊu tróc xèp, hÇu nh kh«ng cã c¸c phÇn kÕt tinh. Sîi nh©n t¹o
chÝnh lµ dÉn xuÊt cña sîi thiªn nhiªn thùc vËt. Chóng máng manh h¬n sîi thiªn nhiªn
cïng lo¹i. Díi t¸c dông cña c¸c axit kho¸ng ®Ëm ®Æc ë nhiÖt ®é thêng vµ axit
- 12 -
kho¸ng lo·ng ë nhiÖt ®é cao hay trong thêi gian dµi sîi nh©n t¹o sÏ bÞ ph¸ huû nhanh
h¬n sîi tù nhiªn.
Sîi nh©n t¹o kh«ng cã tÝnh nhiÖt dÎo, v× vËy ë 100 ÷ 120 oC ®é bÒn cña nã
kh«ng nh÷ng bÞ gi¶m mµ cßn t¨ng lªn do mét phÇn Èm bÞ khö ra khái sîi, lµm liªn kÕt
gi÷a c¸c ®¹i ph©n tö thªm chÆt chÏ h¬n. Khi chÞu t¸c dông cña nhiÖt ®é ®Õn 150 oC
trong thêi gian dµi chóng sÏ bÞ gi¶m ®é bÒn nghiªm träng.
1.1.3. Sîi hçn hîp (sîi pha).
Sîi hçn hîp (sîi pha) gåm nh÷ng sîi thiªn nhiªn vµ sîi tæng hîp phèi trén víi
nhau theo nh÷ng tû lÖ nhÊt ®Þnh nh: polyeste pha b«ng, len pha polyamit...
Sîi hçn hîp phèi hîp u ®iÓm cña tõng lo¹i sîi thµnh phÇn. Ngµy nay chóng
®îc sö dông nhiÒu v× chóng dung hoµ sù tho¶i m¸i cña sîi thiªn nhiªn víi lîi Ých cña
sîi tæng hîp. NhiÖt ®é xö lý sîi hçn hîp chÞu chi phèi bëi lo¹i sîi máng manh nhÊt.
Tïy vµo môc ®Ých vµ ®Æc tÝnh cña tõng lo¹i sîi mµ ngêi ta sö dông phï hîp cho
c¸c môc ®Ých kh¸c nhau.
§Æc tÝnh cña c¸c lo¹i sîi dÖt kh¸c nhau ®îc tãm t¾t nh b¶ng díi ®©y:
B¶ng 1.1. §Æc tÝnh cña c¸c lo¹i sîi dÖt kh¸c nhau [9].
Lo¹i sîi
§Æc tÝnh
KhuyÕn c¸o xö lý
Sîi thiªn nhiªn thùc Dai, bÒn c¬.
ChÞu nhiÖt cao, chµ x¸t
vËt: B«ng, Sîi gai
m¹nh vµ xö lý b»ng Clo.
Sîi thiªn nhiªn Máng manh, mÊt 40 % søc bÒn Xö lý thËn träng, giÆt vµ x¶
®éng vËt: Len, T¬ dai cña chóng nÕu bÞ ít.
ë nhiÖt ®é tèi ®a 20÷ 30
o
C.
Sîi
nh©n
t¹o DÉn xuÊt cña sîi thiªn nhiªn thùc Kh«ng dïng Clo ®Ó xö lý.
(viscose, axetate)
vËt.
Sîi hçn hîp (sîi pha Ngµy nay ®îc sö dông nhiÒu, NhiÖt ®é giÆt giò cÇn chän
-hçn hîp cña sîi lo¹i sîi t©n tiÕn nµy dung hoµ sù tuú theo lo¹i sîi máng
tæng hîp vµ thiªn tho¶i m¸i cña sîi thiªn nhiªn víi manh nhÊt.
nhiªn)
lîi Ých cña sîi tæng hîp.
Sîi tæng hîp:
Cã tÝnh bÒn ch¾c. Chóng kh«ng ®Ó Kh«ng chÞu ®îc nhiÖt ®é
NYLON - RILSAN cho níc hoÆc chÊt bÈn thÊm s©u cao. Do ®ã viÖc tÈy röa cÇn
vµo, ngo¹i trõ mét sè chÊt mì.
thËn träng.
1.2. CÊu tróc vµ tÝnh chÊt hãa lý c¸c lo¹i v¶i sîi [12, 61,64].
1.2.1. Ph©n lo¹i v¶i sîi.
Còng nh x¬ sîi, chÕ phÈm dÖt (v¶i sîi) còng ®îc chia nhiÒu lo¹i kh¸c nhau:
Tõ c¸c lo¹i sîi dÖt, theo c¸c ph¬ng ph¸p dÖt kh¸c nhau mµ dÖt thµnh c¸c lo¹i
v¶i kh¸c nhau nh: v¶i dÖt thoi, v¶i dÖt kim... vµ v¶i kh«ng dÖt.
a. Theo c«ng dông: Cã thÓ chia ra thµnh v¶i d©n dông vµ v¶i kü thuËt.
b. Theo ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt: Cã thÓ chia thµnh nhiÒu lo¹i v¶i nh v¶i mÆt
nh½n, v¶i xï l«ng, v¶i ch¶i mÆt, v¶i nhiÒu líp…
- 13 -
c. Theo thµnh phÇn x¬: Cã c¸c lo¹i nh chÕ phÈm ®ång nhÊt, kh«ng ®ång nhÊt
hay thuéc lo¹i hçn hîp.
- Lo¹i chÕ phÈm ®ång nhÊt ®îc t¹o nªn tõ x¬ cña mét lo¹i.
- ChÕ phÈm kh«ng ®ång nhÊt cã mét phÇn sîi cã thµnh phÇn x¬ cïng lo¹i cßn
phÇn sîi kh¸c cã thµnh phÇn x¬ kh«ng gièng thµnh phÇn ban ®Çu.
- ChÕ phÈm dÖt lo¹i hçn hîp phæ biÕn lµ lo¹i v¶i dÖt tõ lo¹i sîi pha trén gi÷a c¸c
lo¹i x¬ kh¸c nhau (v¶i pha) nh: b«ng - polyeste, b«ng - polyamit...
1.2.2. CÊu tróc v¶i sîi.
V¶i ®îc cÊu t¹o tõ c¸c bã sîi, bã sîi gåm nhiÒu sîi. Mçi sîi v¶i l¹i ®îc cÊu
t¹o tõ nhiÒu x¬, c¸c x¬ nµy s¾p xÕp mét c¸ch ngÉu nhiªn vµ t¹o ra hÖ thèng c¸c lç
trèng gi÷a c¸c sîi víi nhau. Gi÷a c¸c bã sîi cã kho¶ng c¸ch vµ c¸c bã sîi nµy l¹i ®îc
xÕp chång lªn nhau t¹o ra ®é dµy cña v¶i.
1.2.3. B¶n chÊt hãa häc vµ tÝnh chÊt cña c¸c lo¹i v¶i sîi.
MÆc dï cã nguån gèc thiªn nhiªn hay do tæng hîp nªn th× tÊt c¶ c¸c lo¹i x¬ sîi
dïng trong c«ng nghiÖp dÖt ®Òu cã b¶n chÊt lµ c¸c hîp chÊt cao ph©n tö. So víi ®ång
®¼ng cã ph©n tö thÊp, c¸c hîp chÊt cao ph©n tö ®Òu khã hßa tan trong c¸c dung m«i h¬n,
khi hßa tan t¹o dung dÞch cã ®é nhít cao. Ngoµi mét sè cã nhiÖt ®é nãng ch¶y nhÊt ®Þnh
cßn ®a sè sÏ bÞ ph©n hñy tríc khi chuyÓn sang tr¹ng th¸i ch¶y láng khi gia nhiÖt.
B¶n chÊt hãa häc cña mét sè lo¹i sîi chÝnh ®îc tãm t¾t nh sau ®©y:
a. Sîi b«ng: Sîi b«ng ®îc cÊu t¹o tõ nhiÒu x¬ b«ng. X¬ b«ng thu ho¹ch tõ qu¶
b«ng, cã thµnh phÇn chÝnh lµ xenlul« cã c«ng thøc ph©n tö lµ (C6H10O5)n vµ chøa nhiÒu t¹p
chÊt thiªn nhiªn kh¸c tïy theo ®iÒu kiÖn khÝ hËu vµ thæ nhìng cña miÒn trång b«ng...
Thµnh phÇn cña x¬ b«ng chÝn tÝnh theo % chÊt kh« tuyÖt ®èi nh sau:
B¶ng 1.2. Thµnh phÇn x¬ b«ng chÝn tÝnh theo % chÊt kh« tuyÖt ®èi [12].
ChÊt
Thµnh
phÇn (%)
Xenlul« S¸p b«ng
94
0,6
Axit h÷u ChÊt
c¬
pectin
0,8
0,9
Hîp chÊt
T¹p chÊt
Tro §êng
chøa Nit¬
kh¸c
1,3
1,2
0,3
0,9
BÒ mÆt sîi b«ng kh«ng tÜnh ®iÖn, søc c¨ng bÒ mÆt lín, cÊu t¹o cã chøa nhiÒu
nhãm a níc do ®ã sîi b«ng hót Èm rÊt tèt, khã bÞ nhiÔm bÈn dÇu mì h¬n so víi c¸c
lo¹i sîi kh¸c.
b. Sîi len: Sîi len ®îc cÊu t¹o tõ nhiÒu x¬ len, phÇn lín ®îc s¶n xuÊt tõ l«ng
cõu. Thµnh phÇn chÝnh cña len còng nh sîi ®éng vËt nãi chung lµ protit (protein) víi
c¸c liªn kÕt chÝnh lµ liªn kÕt amit peptit (-CO-NH-). S¬i len rÊt dÔ hót Èm, bÞ ph©n hñy
nhiÖt trong ®iÒu kiÖn gia c«ng kÐo dµi ë 100 ÷ 105 oC, kh«ng bÒn ®èi víi c¸c hîp chÊt
axit vµ kiÒm.
c. Sîi polyamit: GÇn gièng nh m¹ch ®¹i ph©n tö cña c¸c protein thiªn nhiªn, x¬
polyamit lµ x¬ tæng hîp mµ trong ®¹i ph©n tö chøa nhãm (- CH2-) liªn kÕt víi nhau bëi
c¸c liªn kÕt amit (- CO - NH -).
- 14 -
X¬ polyamit cã ®é bÒn c¬ häc cao, hµm Èm thÊp, bÞ biÕn d¹ng ë nhiÖt ®é cao,
bÒn víi kiÒm, kÐm bÒn víi axit nhÊt lµ víi axit kho¸ng vµ ë nhiÖt ®é cao.
d. Sîi polyeste: Polyeste lµ tªn gäi chung cho nh÷ng ®¹i ph©n tö mµ trong c¸c
m¾t xÝch tån t¹i mèi liªn kÕt este, x¬ dÖt tõ polyester cã tªn lµ x¬ polyeste (viÕt t¾t lµ
PES). X¬ PES dïng trong c«ng nghiÖp dÖt cã 2 lo¹i lµ: Poly Ethylene Terephtalate
(PET) vµ Poly Trimethylene Terephtalate (PTT)
- M¾t xÝch c¬ b¶n cña x¬:
+ X¬ PET:
- [CO - C6H4 - CO - O - (CH2)2 - O]n + X¬ PTT:
- [CO - C6H4 - CO - O - (CH2)3 - O]n - X¬ polyeste lµ lo¹i x¬ tæng hîp cã ®é bÒn cao, kh¶ n¨ng ®µn håi lín vµ m«®un
®µn håi cao (nÕu bÞ kÐo d·n 5 ÷ 6 % th× cã thÓ håi phôc hoµn toµn). Do chøa c¸c nh©n
th¬m nªn ®é bÒn nhiÖt cña x¬ polyeste cao, cã thÓ gia nhiÖt l©u mµ ®é bÒn kh«ng gi¶m,
mÒm ë 235 oC, nãng ch¶y ë 263 ÷ 270 oC, cã bÒn víi ¸nh s¸ng (chØ thua x¬
polyacrylic).
- X¬ polyeste lµ x¬ hót Èm kÐm, ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn (25 oC vµ ®é Èm 64 %)
th× ®é hót Èm cña x¬ PET kho¶ng 0,4 %.
- X¬ polyeste cã ®é bÒn víi axÝt vµ c¸c chÊt oxy hãa cã nång ®é thÊp, tuy nhiªn
kÐm bÒn trong HNO3 vµ H2SO4 ®Ëm ®Æc, kÐm bÒn víi kiÒm do x¶y ra ph¶n øng xµ
phßng hãa lµm ®øt mèi liªn kÕt este.
HiÖn nay, trong c«ng nghiÖp dÖt th× v¶i hçn hîp (v¶i pha) ®îc sö dông nhiÒu
do chóng cã nhiÒu u ®iÓm nh:
- Phèi hîp ®îc u ®iÓm cña c¸c lo¹i x¬, t¹o ra s¶n phÈm cã tÝnh n¨ng sö dông
tèt h¬n. VÝ dô nh pha x¬ tù nhiªn (b«ng) víi x¬ tæng hîp (polyamit, polyeste...), trong
®ã x¬ tù nhiªn hót Èm tèt, mÒm nhng ®é bÒn thÊp, thêi gian sö dông ng¾n, cßn c¸c x¬
tæng hîp bÒn h¬n, cã kh¶ n¨ng chèng biÕn d¹ng cao...
- H¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm nh khi pha b«ng víi x¬ tæng hîp th× gi¸ thµnh s¶n
phÈm gi¶m do b«ng cã gi¸ thµnh cao.
HiÖn nay, mÆt hµng v¶i pha rÊt phong phó ®a d¹ng, chñ yÕu lµ pha x¬ tù nhiªn
vµ x¬ tæng hîp nh: V¶i polyeste pha b«ng (Pe/Co); v¶i b«ng pha x¬ polyamit, v¶i
b«ng pha x¬ polyaxetat; v¶i len pha x¬ polyamit; v¶i len pha x¬ polyeste…
1.3. Quy tr×nh xö lý v¶i sau khi dÖt.
1.3.1 Nguån gèc nhiÔm bÈn v¶i sîi [9, 12].
C¸c chÊt bÈn cã thÓ b¸m lªn v¶i sîi theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau nh:
- Tríc khi ®a vµo dÖt th× c¸c lo¹i x¬ sîi ®· chøa mét lîng t¹p chÊt thiªn
nhiªn nhÊt ®Þnh. Trong qu¸ tr×nh dÖt, sîi phñ thªm chÊt b«i tr¬n vµ chÊt chèng tÜnh
®iÖn ®Ó tr¸nh cho sîi kh«ng bÞ xï l«ng hoÆc dÝnh vµo nhau (chuèt sîi). Sîi däc cßn
®îc hå, thµnh phÇn hå sîi däc thêng lµ c¸c chÊt dÔ tan trong níc nh rîu
polyvinylic, gelatin, tinh bét... Do vËy, v¶i sau khi dÖt lu«n chøa mét lîng t¹p chÊt,
dÇu mì b¸m bÈn .
- Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña mét sè ngµnh nghÒ nh c«ng nh©n, söa ch÷a xe
m¸y, « t«… do ®iÒu kiÖn lµm viÖc tiÕp xóc víi dÇu mì lµm cho quÇn c¸o bÞ b¸m bÈn.
- 15 -
- Trong sinh ho¹t hµng ngµy, vui ch¬i nh nÊu ¨n, lau dän… còng cã thÓ lµm
cho quÇn ¸o bÞ b¸m bÈn.
1.3.2 Quy tr×nh xö lý v¶i sîi sau khi dÖt [12].
V¶i sau khi dÖt cha ®îc ®a qua xö lý ®îc gäi lµ v¶i méc. V¶i méc sau khi
dÖt chøa mét lîng t¹p chÊt nhÊt ®Þnh do qu¸ tr×nh gia c«ng tríc ®ã. V× vËy v¶i méc
cã nhîc ®iÓm lµ cøng, khã thÊm níc, mµu vµng nh¹t, cha mÞn ®Ñp, trªn mÆt v¶i cßn
nhiÒu ®Çu gót…kh«ng thÓ mang ®i sö dông hay nhuém, in hoa ®îc v× thuèc nhuém vµ
hãa chÊt sÏ khã khuÕch t¸n vµo v¶i lµm cho mÉu kÐm ®Òu vµ kÐm bÒn mµu. Do ®ã,
tríc khi nhuém vµ in hoa tÊt c¶ c¸c lo¹i v¶i ®Òu ph¶i qua lµm s¹ch hãa häc hay thêng
gäi lµ qu¸ tr×nh chuÈn bÞ (tiÒn xö lý v¶i).
ChuÈn bÞ v¶i thêng bao gåm c¸c qu¸ tr×nh chÝnh nh sau:
V¶i méc
TÈy s¹ch (giÆt)- chÊt
ho¹t ®éng bÒ mÆt
TÈy tr¾ng (nÕu
cÇn thiÕt)
SÊy (æn
®Þnh nhiÖt)
Nhuém, in hoa
Môc ®Ých cña qu¸ tr×nh giÆt v¶i vµ tÈy v¶i lµ lµm s¹ch c¸c t¹p chÊt b¸m trªn v¶i
méc trong qu¸ tr×nh dÖt nh ®· nãi ë trªn, ®¶m b¶o ®é tr¾ng cña v¶i cho qu¸ tr×nh
nhuém in hoa. C¸c t¹p chÊt nµy cã thÓ ®îc lo¹i bá khái v¶i nhê c¸c dung dÞch chÊt tÈy
röa tæng hîp. Tïy vµo tõng lo¹i v¶i kh¸c nhau mµ thµnh phÇn chÊt tÈy röa kh¸c nhau.
2. ChÊt tÈy röa.
ChÊt tÈy röa ®îc t¹o ra víi môc ®Ých chÝnh lµ lo¹i bá vÕt bÈn khái bÒ mÆt vËt
thÓ ch¼ng h¹n nh vÕt bÈn trªn v¶i. Víi nhiÒu lo¹i vÕt bÈn vµ nhiÒu lo¹i bÒ mÆt kh¸c
nhau th× sÏ cã nhiÒu c«ng thøc tÈy röa kh¸c nhau.
ChÊt tÈy röa cã bèn chøc n¨ng c¬ b¶n:
- ChÊt tÈy röa ph¶i cã kh¶ n¨ng trung hßa c¸c vÕt bÈn cã thµnh phÇn axit (hÇu
hÕt c¸c vÕt bÈn lµ axit trong tù nhiªn).
- ChÊt tÈy röa ph¶i cã kh¶ n¨ng nhò hãa chuyÓn dÉu mì thµnh c¸c h¹t nhá ph©n
t¸n trong níc.
- ChÊt tÈy röa ph¶i cã kh¶ n¨ng chia t¸ch c¸c h¹t bÈn cacbon, bôi, ®Êt sÐt...
thµnh c¸c h¹t rÊt nhá.
- ChÊt tÈy röa ph¶i gi÷ chÊt bÈn l¬ löng trong dung dÞch ®Ó kh«ng x¶y ra sù t¸i
b¸m trë l¹i bÒ mÆt ®· ®îc lµm s¹ch trong qu¸ tr×nh tÈy röa.
Kh¶ n¨ng cña chÊt tÈy röa trong viÖc thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®· nªu ë trªn phô
thuéc vµo thµnh phÇn cña chÊt tÈy röa, ®iÒu kiÖn sö dông, tr¹ng th¸i tù nhiªn cña bÒ
mÆt ®îc tÈy röa, cña chÊt bÈn vµ cña pha chÝnh [9, 12].
2.1. Thµnh phÇn chÊt tÈy röa [9, 55, 58].
Thµnh phÇn chÝnh cña c¸c chÊt tÈy röa trong sinh ho¹t hay c«ng nghiÖp ®Òu bao
gåm:
- ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt.
- ChÊt x©y dùng.
- 16 -
- C¸c chÊt phô gia.
C¸c thµnh phÇn nµy ®Òu cã nh÷ng chøc n¨ng vµ vai trß quan träng trong chÊt tÈy
röa ®ång thêi t¸c ®éng qua l¹i víi nhau.
2.1.1. ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt [9, 43, 49].
ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt lµ hîp chÊt hãa häc, khi hßa tan trong chÊt láng sÏ lµm
gi¶m søc c¨ng bÒ mÆt cña chÊt láng hoÆc lùc c¨ng ë mÆt tiÕp xóc cña nã víi mét chÊt
láng kh¸c do qu¸ tr×nh hÊp phô vµo chÊt nµy hay chÊt kia ë bÒ mÆt tiÕp xóc.
Ph©n tö chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt gåm hai phÇn cã hai ¸i lùc tr¸i ngîc nhau:
- PhÇn thø nhÊt cã mét ¸i lùc ®îc t¹o ra bëi nhãm cã cùc, lµm cho ph©n tö cã
nh÷ng tÝnh chÊt h¸o níc (nhãm a níc). PhÇn a níc cã thÓ lµ mét ion hoÆc mét
nhãm ph©n cùc m¹nh.
- PhÇn thø hai cã mét ¸i lùc ®îc t¹o ra bëi mét nhãm kh«ng cã cùc, lµm cho
ph©n tö cã nh÷ng tÝnh chÊt h¸o dÇu (nhãm kþ níc). Thêng lµ gèc hydrocacbon d¹ng
th¼ng, nh¸nh hoÆc vßng (vßng no hoÆc th¬m).
a. Ph©n lo¹i chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt.
ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ®îc chia lµm bèn lo¹i chÝnh dùa theo tÝnh chÊt ®iÖn tÝch:
- ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt mang ®iÖn tÝch ©m ( anionic).
- ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt mang ®iÖn tÝch d¬ng (cationic).
- ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt mang c¶ hai dÊu ®iÖn (ampholyte).
- ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt kh«ng mang ®iÖn (NI).
a.1. Anionic:
§©y lµ nh÷ng chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt khi ®îc hßa tan trong níc sÏ cung cÊp
nh÷ng ion mang ®iÖn ©m, vµ nh÷ng ion nµy lµ nguyªn nh©n cña ho¹t tÝnh bÒ mÆt. Cã
thÓ ®îc ký hiÖu nh sau:
C¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt anion bao gåm:
* C¸c muèi cña nh÷ng axit bÐo, gäi chung lµ xµ phßng nh muèi kiÒm cña axit
bÐo, muèi kim lo¹i cña axit bÐo, muèi gèc h÷u c¬ cña c¸c axit bÐo.
C«ng thøc chung cña c¸c lo¹i xµ phßng anion lµ:
RCOONa.
Trong ®ã:
- R: m¹ch hydrocacbon ®Æc trng cña axit bÐo vµ cã tÝnh h¸o dÇu.
- COONa: phÇn cã cùc vµ h¸o níc.
Khi hßa tan vµo níc (dung m«i ph©n cùc) th× c¸c ph©n tö xµ phßng trë nªn
mang ®iÖn, c¸c ion Na+ lµ nh÷ng ion mang dÊu ®iÖn d¬ng, bÞ hÊp phô vµo níc, cßn
c¸c ion RCOO – mang dÊu ®iÖn ©m th× bÞ hÊp thô vµo c¸c h¹t nhùa nhá li ti.
R - COONa R – COO – + Na+
- 17 -
* C¸c muèi sunfat cña c¸c axit bÐo: §©y lµ nh÷ng chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt rÊt phæ
biÕn. Chóng ®îc dïng lµm nguyªn liÖu gèc ®Ó chÕ t¹o c¸c lo¹i níc géi ®Çu, c¸c chÊt
t¹o nhò hãa vµ c¸c chÊt tÈy röa.
Tiªu biÓu cho lo¹i nµy gåm cã:
- Avirol: lµ muèi amoni estesulfo cña butyloleat cã c«ng thøc sau:
H3C (CH2)7
CH
( CH2)7 COOC4 H9
O SO3NH4
Avirol ®îc s¶n xuÊt ë d¹ng láng s¸nh, dÔ tan trong níc l¹nh nhng khi ®Ó l©u
dung dÞch ®ôc. Do cã kh¶ n¨ng tÈy röa vµ nhò hãa tèt nªn ®îc dïng lµm chÊt nhò ho¸
dÇu mì.
- Sulfat rîu bËc mét (PAS - primary alcohol sulfate):
R - CH2- O - SO3 - Na víi R= C11÷ C12
Sulfat rîu bËc mét ®îc chÕ t¹o b»ng c¸ch sulfat hãa c¸c rîu bÐo (thiªn nhiªn
hay nh©n t¹o) víi hçn hîp kh«ng khÝ/SO3 theo ph¶n øng sau:
R - OH + SO3 R - O - SO3–
- Alkyl Ete Sulfat (LES): lo¹i chÊt ho¹t ®éng nµy thêng ®îc sö dông trong c¸c
c«ng thøc láng(níc röa chÐn, dÇu géi ®Çu).
R - O - (CH2 - CH2 - O)n - SO3–
* C¸c dÉn xuÊt sunfonat: C¸c chÊt sunfonat cña dÇu háa, c¸c chÊt lignosunfat,
c¸c chÊt alkylarysunfonat [9].
Trong tÈy röa ngêi ta thêng dïng alkylbenzensunfonat (ABS). Cã nh÷ng ABS
nh¸nh vµ ABS th¼ng. ABS nh¸nh chØ cßn dïng ë mét vµi quèc gia v× tèc ®é ph©n gi¶i
chËm bëi c¸c vi sinh vËt.
- ABS nh¸nh:
CH3
H3C
H3C
C
CH2
C
H3C
CH3
CH2
C
CH3
CH3
SO3
- ABS th¼ng (LAS :Linear Alkylbezen Sulfonat):
H3C
(CH2) n
SO3H
Ngoµi ra ngêi ta cßn sö dông c¸c sunfonol, lµ hçn hîp c¸c muèi natri kiÓu
alkylsulfonat. Sulfonol dÔ hßa tan trong níc nãng, cã kh¶ n¨ng tÈy röa vµ thÊm ít
nªn ®îc dïng ®Ó nÊu c¸c lo¹i v¶i xenlulo vµ giÆt len. Sulfonol cã c«ng thøc tæng qu¸t
nh sau:
H3C
(CH2)n
CH
H3C
(CH2) n
SO3Na
- 18 -
* C¸c chÊt h÷u c¬ photpho: C«ng thøc cña c¸c chÊt nµy hiÖn nay cã nhiÒu øng
dông trong c«ng nghiÖp. C¸c lo¹i alkylphotphat lµ nh÷ng chÊt ®îc øng dông nhiÒu
nhÊt ®Ó lµm chÊt nhò hãa, ®Æc biÖt ®Ó chÕ t¹o vi nhò t¬ng.
a.2. Cationic:
§©y lµ nh÷ng chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt tù ion hãa khi tan trong níc, cung cÊp ion
h÷u c¬ mang ®iÖn tÝch d¬ng vµ chóng lµ nguyªn nh©n chÝnh t¹o nªn ho¹t tÝnh bÒ mÆt.
Cã thÓ ®îc ký hiÖu nh sau:
Cationic
Víi ®Æc tÝnh dÔ sö dông trªn bÒ mÆt cèt liÖu, kh¶ n¨ng t¹o nhò cao, b¸m dÝnh
tèt. Do ®ã hiÖn nay c¸c chÊt nhò hãa cation ®ang ®îc tËp trung nghiªn cøu vµ cã
nhiÒu øng dông réng r·i.
C«ng thøc hãa häc cña chóng:
R1
R3
+
-
N
R2
X
R4
C¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cation thêng gÆp lµ:
- C¸c muèi alkylamin: C¸c chÊt nµy thêng ®îc dïng nhiÒu nhÊt ®Ó lµm mÒm
sîi v¶i
- C¸c muèi amoni bËc 4 alkyl: C¸c ph©n tö nµy cã kh¶ n¨ng diÖt khuÈn rÊt cao,
v× vËy mµ mét sè ®îc sö dông lµm chÊt s¸t trïng.
- C¸c muèi amoni bËc 4 cã cÊu h×nh phøc t¹p: Trong nhãm nµy cã thÓ kÓ ®Õn
c¸c chÊt nh setylpyridin bromua vµ setylpyridin clorua.
- C¸c dÉn xuÊt cña hãa dÇu.
- C¸c amin oxit: C¸c chÊt nµy ®îc dïng chñ yÕu lµm mü phÈm.
- C¸c dÉn xuÊt kh«ng cã N.
* Lìng tÝnh:
C¸c hîp chÊt nµy còng t¬ng tù nh c¸c oxyt, võa cã hiÖu øng kiÒm, võa cã
hiÖu øng axit. Lµ nh÷ng chÊt cationic ë pH thÊp vµ lµ nh÷ng chÊt anionic ë pH cao. ë
pH trung gian chóng võa tÝch ®iÖn ©m võa tÝch ®iÖn d¬ng. Ký hiÖu nh sau:
Ngoµi nh÷ng chÊt ®îc tæng hîp b»ng ph¬ng ph¸p hãa häc, trong nhãm nµy cßn
cã c¸c axit cña c¸c axit amin hay c¸c protein thùc vËt (nh chÊt lestin cña ®Ëu t¬ng)
hoÆc ®éng vËt ( nh casein trong s÷a).
Lo¹i chÊt ho¹t ®éng nµy bao gåm:
- C¸c dÉn xuÊt cña alkylamin nh alkylbetan, alkylaminobetan, cã kh¶ n¨ng
lµm ít, g©y bät vµ tÈy röa, Ýt ®éc h¹i vµ cã kh¶ n¨ng tù hñy, kh«ng g©y « nhiÔm m«i
trêng. C¸c chÊt nµy chñ yÕu lµm ®å mü phÈm.
- 19 -
NHCH2COO Na
N-Dodecylaminoaxetat natri
CH3
NHCH2CH2CH2N CH2COO
CH3
O
Cocoamidopropylbetain
CH3
NCH2CH2CH2SO3
CH3
3-(hexadecyldimetylammoni)-1-propansulfonat
- C¸c dÉn xuÊt tõ imidazolin: Nh÷ng chÊt nµy cã kh¶ n¨ng nhò hãa rÊt m¹nh.
- C¸c dÉn xuÊt cña c¸c axit amin: C¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt nµy ®îc dïng ®Ó
g©y bät vµ diÖt khuÈn.
* Kh«ng ion NI:
ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt kh«ng ion cã nhãm a níc kh«ng ion hãa trong dung
dÞch níc.
- C¸c nhãm a níc thêng lµ nhãm hydroxy (- OH), vµ nhãm etylen oxit (OCH2CH2-).
- PhÇn kÞ níc thêng t¹o bëi c¸c nhãm alkyl hoÆc alkylauryl.
C¸c chÊt nµy cã thÓ hßa tan ®îc trong níc lµ do thµnh phÇn cña chóng cã
nh÷ng nhãm ho¹t ®éng rÊt h¸o níc, ë bÊt kú pH nµo chóng ®Òu cã thÓ t¸c dông víi
c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ion. Cã thÓ ®îc ký hiÖu nh sau:
Cã thÓ ph©n lo¹i theo kiÓu liªn kÕt gi÷a c¸c nhãm h¸o níc vµ c¸c nhãm h¸o
dÇu:
- Liªn kÕt kiÓu este: este glycol, este polyglycol, este polyetylenglycol, este
®êng sorbitol, este cña c¸c axit bÐo ... dïng chñ yÕu lµm dîc phÈm, mü phÈm vµ
thùc phÈm.
- Liªn kÕt kiÓu ete: Thêng dïng ®Ó chÕ t¹o nhò t¬ng dïng trong c«ng nghiÖp
s¬n vµ c«ng nghiÖp mü phÈm.
- Liªn kÕt kiÓu amit: Dïng trong c«ng nghiÖp mü phÈm vµ bét giÆt.
- C¸c chÊt kh¸c: Cßn cã mét sè chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt kh«ng ion n÷a nh nhùa
®a ph©n tö alkylen oxyt, mercaptan vµ polyoxyetyl.
Ngoµi c¸c hîp chÊt chøa oxy, c¸c nonionic cßn cã lo¹i cã nhãm ph©n cùc chøa
nguyªn tö nit¬, lu huúnh.
ChÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt kh«ng ion cã c¸c d¹ng chÝnh sau:
- Rîu bÐo etoxy hãa: C12H25(OCH2CH2O)6OH
- Akyl Phenol etoxy hãa:
O(CH2CH2O)8CH2CH2OH
- 20 -
- Glycol este:
O
O(CH2CH2O)8CH2CH2OH
- Rîu - amit:
O
CH2CH2OH
N
CH2CH2OH
Dodecyl dietanolamit
- C¸c amin etoxy hãa:
(CH2CH2O) xCH2CH2OH
N
- C¸c alkylpolyglucosit:
(CH2CH2O) yCH2CH2OH
Lauryl diglucosit
- C¸c copolyme oxit etylen vµ oxit propylen:
CH3
OH(CH2CH2O)y(CHCH2O)x(CH2 CH2 O)zH
- C¸c oxit amin:
Lauryl dimetylamin oxit
CH3
NO
CH3
2.1.2. Nh÷ng chÊt x©y dùng [9, 56].
ChÊt x©y dùng ®ãng vai trß nh lµ chÊt lµm mÒm níc cøng: kÕt tña hoÆc t¹o
phøc víi c¸c ion Ca2+, Mg2+... cã trong níc, lo¹i bá ¶nh hëng cña c¸c ion nµy ®èi víi
chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt, ®Æc biÖt lµ chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt anion.
Chøc n¨ng cña chÊt x©y dùng:
- KÕt tña t¹o thµnh muèi kh«ng tan vµ t¸ch ra khái dung dÞch chÊt tÈy röa.
- T¹o thµnh c¸c phøc bÒn tan trong dung dÞch, ng¨n kh«ng cho chóng t¬ng t¸c
víi chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt. Qu¸ tr×nh t¹o phøc cã ý nghÜa h¬n v× muèi kÕt tña cã xu
híng b¸m l¹i trªn bÒ mÆt cÇn lµm s¹ch.
- Gi÷ æn ®Þnh pH cña dung dÞch. C¸c vÕt bÈn axit lµm gi¶m pH cña dung dÞch
tÈy röa xuèng thÊp h¬n møc tèi u ®Ó chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt cã ho¹t tÝnh tèt nhÊt. ChÊt
x©y dùng t¸c ®éng nh chÊt ®Öm, trung hßa axit gi÷ pH ë møc ®· ®Þnh.
- Ph©n chia c¸c khèi vÕt bÈn lín thµnh c¸c phÇn nhá ®Ó qu¸ tr×nh tÈy röa ®îc
dÔ dµng h¬n.
- Chèng t¸i b¸m bÈn lªn bÒ mÆt ®· lµm s¹ch. C¸c chÊt x©y dùng gia t¨ng ®iÖn
tÝch ©m cho c¸c h¹t bÈn, lµm c¸c h¹t bÈn ®Èy nhau, tr¸nh kÕt hîp l¹i víi nhau hoÆc t¸i
b¸m trªn bÒ mÆt s¹ch.
- Ph©n t¸n c¸c h¹t bÈn hoÆc gi÷ c¸c h¹t ë tr¹ng th¸i l¬ löng trong dung dÞch.
C¸c chÊt x©y dùng bao gåm mét vµi lo¹i sau:
- Xem thêm -
.PDF 
113 
5 
82 
