Quy trình xử lý bằng phương pháp mercer hóa: Các bước, lợi ích và yếu tố ảnh hưởng P2

Quá trình mercer hóa là gì?​

Xử lý bằng dung dịch kiềm mạnh (mercerization) là một quy trình hoàn thiện dệt may độc đáo, bao gồm việc xử lý sợi bông hoặc các sợi xenluloza khác bằng dung dịch kiềm mạnh dưới sức căng. Quá trình này cải thiện độ bóng, độ bền và khả năng bắt màu của sợi, tạo ra bề mặt mịn và đều hơn. Bằng cách xử lý bằng dung dịch kiềm, sợi bông được biến đổi thành các loại vải cao cấp, sang trọng, trở thành lựa chọn phổ biến cho quần áo và đồ nội thất gia đình. Phương pháp này hiệu quả nhất trên bông và các sợi xenluloza khác như viscose và lanh, trong khi len và polyester không phản ứng tương tự vì cấu trúc hóa học của chúng khác nhau.

Quá trình mercer hóa

Lịch sử của quá trình xử lý Mercer hóa​

Vào thế kỷ 12, khái niệm về quá trình mercer hóa vẫn chưa được biết đến. Tuy nhiên, vải bông vẫn được sản xuất bằng các phương pháp tốn nhiều công sức, bao gồm việc hái bông bằng tay , kéo sợi và dệt sợi thành vải. Vải được sản xuất bằng các phương pháp này không bền, bóng và giữ màu tốt như vải bông mercer hóa mà chúng ta biết ngày nay. Quá trình mercer hóa được phát hiện lần đầu tiên bởi một nhà hóa học người Anh tên là John Mercer vào năm 1844. Sau đó, theo Bách khoa toàn thư Britannica, nó được Horace Lowe tinh chế để sử dụng trong ngành dệt may vào cuối thế kỷ 19, đó là lý do tại sao quá trình mercer hóa hiện đại gắn liền với việc giữ cho vải luôn căng.

Các bước trong quy trình mercer hóa​

Quy trình xử lý vải bằng phương pháp mercer hóa hiện đại bao gồm nhiều bước, được mô tả chi tiết dưới đây:

Bước 1: Chuẩn bị vải​

Vải cotton trước tiên được giặt sạch đúng cách, bao gồm giặt bằng nước nóng và xử lý bằng xà phòng cùng các hóa chất khác để loại bỏ tạp chất hoặc bụi bẩn khỏi sợi vải. Sau đó, vải được xử lý bằng dung dịch natri hydroxit, làm cho sợi vải trương nở và dễ hấp thụ các chất xử lý tiếp theo hơn. Trên thực tế, việc giặt sạch kỹ lưỡng rất đáng giá vì bất kỳ loại sáp, chất hồ hoặc bụi bẩn nào còn sót lại trên vải đều có thể ngăn chặn chất kiềm và làm cho bề mặt vải không đều.

Bước 2: Xử lý bằng phương pháp Mercer hóa​

Vải đã qua xử lý sau đó được đưa qua một loạt con lăn trong khi vẫn giữ căng. Tiếp theo, nó được nhúng vào dung dịch natri hydroxit, làm cho các sợi vải nở ra thêm và trở nên đồng đều hơn về hình dạng. Quá trình này cũng loại bỏ bất kỳ tạp chất tự nhiên nào trong sợi bông. Đây là giai đoạn tạo nên vẻ ngoài chắc chắn đặc trưng của vải mercerized. Giữ cho vải luôn căng là điểm mấu chốt, bởi vì nếu độ căng giảm, vải có thể bị co lại và độ bóng sẽ không đều.

Bước 3: Giặt vải​

Sau khi quá trình xử lý kiềm hoàn tất, vải được giặt kỹ để loại bỏ hết lượng natri hydroxit còn sót lại. Việc này nhằm ngăn ngừa hư hại hoặc đổi màu vải. Trong thực tế, việc xả kỹ thường bị đánh giá thấp, nhưng lượng kiềm còn sót lại có thể tiếp tục tấn công cellulose và làm giảm tuổi thọ của vải.

Bước 4: Trung hòa​

Sau đó, vải được ngâm trong dung dịch axit để trung hòa độ kiềm còn sót lại và ổn định vải. Sau khi trung hòa, các nhà máy thường kiểm tra lại độ pH để đảm bảo vải không mang theo kiềm ẩn vào quá trình sấy hoặc nhuộm.

Bước 5: Sấy khô và kiểm tra​

Vải cotton đã qua xử lý mercer hóa sau đó được sấy khô đúng cách để loại bỏ nước. Sau đó, vải đã sẵn sàng cho công đoạn tiếp theo. Đối với hàng hóa cao cấp, vải thường được kiểm tra về chiều rộng, độ co rút và độ bóng bề mặt trước khi chuyển sang công đoạn tiếp theo.

Công thức rượu Mercerization​

Natri hydroxit (NaOH) hay xút ăn da: 20 gam

Nước: 80 ml

Cách chuẩn bị dung dịch mercerization​

Cho 20 gam natri hydroxit (NaOH) hoặc xút ăn da vào 80 ml nước trong một cốc thủy tinh.

Khuấy đều hỗn hợp cho đến khi natri hydroxit tan hoàn toàn.

Dung dịch này hiện đã sẵn sàng để sử dụng cho quá trình xử lý hóa học (mercerization) bông hoặc các loại sợi xenluloza khác. Khi xử lý dung dịch này, cần đeo găng tay, kính bảo hộ và đảm bảo thông gió tốt, vì natri hydroxit có tính ăn mòn cao theo tiêu chuẩn OSHA. Trong các xưởng nhuộm công nghiệp, nồng độ dung dịch được kiểm soát rất chặt chẽ, vì ngay cả một thay đổi nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến độ bóng và độ bền của vải.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mercer hóa​

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình mercer hóa​

Quá trình xử lý bằng dung môi kiềm (mercerization) thường được thực hiện ở nhiệt độ phòng, vì nhiệt độ cao hơn có thể làm cho các sợi bị đứt hoặc hòa tan trong dung dịch kiềm, dẫn đến hư hỏng không thể khắc phục. Mặt khác, nhiệt độ thấp hơn có thể dẫn đến quá trình xử lý không hoàn toàn và sản phẩm cuối cùng có chất lượng thấp hơn.

Nhiệt độ thích hợp cho quá trình xử lý kiềm hóa có thể thay đổi tùy thuộc vào loại sợi cụ thể và kết quả mong muốn, nhưng nhìn chung, nhiệt độ trong khoảng 18-25°C (64-77°F) được khuyến nghị để đạt kết quả tốt nhất.

Điều quan trọng cần lưu ý là nhiệt độ và thời gian của quá trình xử lý kiềm hóa có thể ảnh hưởng đến các đặc tính cuối cùng của sợi, chẳng hạn như độ bền, khả năng thấm hút và độ bám màu. Do đó, việc kiểm soát cẩn thận nhiệt độ và thời gian của quá trình là rất quan trọng để đạt được kết quả mong muốn. Phạm vi đó nhìn chung phù hợp với thực tiễn hoàn thiện dệt may tiêu chuẩn. Đối với nhiều nhà máy, quy tắc thực tế hơn rất đơn giản: giữ cho bể xử lý đủ mát để kiểm soát sự trương nở và đảm bảo vải di chuyển đều đặn trên dây chuyền.

Tại sao độ căng lại quan trọng trong quá trình mercer hóa​

Lực căng đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý kiềm hóa vải dệt. Khi sợi bông hoặc các sợi xenluloza khác được ngâm trong dung dịch kiềm mạnh, chúng sẽ trương nở và trở nên phản ứng mạnh với dung dịch. Bằng cách tác dụng lực căng lên các sợi trong quá trình xử lý kiềm hóa, các sợi sẽ được kéo căng và sắp xếp theo hướng của lực tác dụng.

Lực căng tác dụng lên các sợi giúp cải thiện độ bóng, độ bền và chất lượng tổng thể của chúng. Các sợi trở nên chặt hơn và thẳng hàng hơn, tạo ra bề mặt mịn và đều hơn. Ngoài ra, lực căng còn giúp ngăn ngừa các sợi bị co rút hoặc biến dạng trong quá trình xử lý. Mức độ căng tác dụng trong quá trình mercerization có thể ảnh hưởng đến các đặc tính cuối cùng của sợi . Đó là lý do tại sao sợi dệt, vải may áo sơ mi cao cấp, áo polo dệt kim và bộ ga trải giường cao cấp thường cho thấy lợi ích rõ rệt nhất từ quá trình mercerization.

Phần kết luận​

Quá trình mercer hóa giúp cải thiện độ bền và độ chắc chắn bằng cách tăng cường liên kết chéo giữa các sợi. Theo các tài liệu hóa học dệt may tiêu chuẩn, sự tăng cường độ bền chủ yếu đến từ sự trương nở của cellulose và sự sắp xếp lại phân tử, chứ không phải từ liên kết chéo hóa học. Quá trình này cũng mang lại cho vải vẻ ngoài bóng mượt, làm cho vải hấp dẫn hơn và dễ nhuộm hơn. Nhìn chung, mercer hóa là một quá trình quan trọng trong ngành dệt may, và nó đã góp phần vào việc sản xuất các loại vải và sợi bông chất lượng cao. Với khả năng nâng cao vẻ ngoài, độ bền và sự thoải mái của các sản phẩm bông, mercer hóa đã trở thành một yếu tố thiết yếu trong quy trình sản xuất dệt may . Để đạt kết quả tốt nhất, quá trình này cần có nồng độ kiềm được kiểm soát, lực căng ổn định và trung hòa triệt để.

Nguồn: www.textileblog.com