Phân loại xơ Xenlulo tái sinh
- Thứ hai - 18/05/2020 11:15
- In ra
- Đóng cửa sổ này
Trong các loại xơ tái sinh được sử dụng trong công nghiệp, xơ xenlulo tái sinh chiếm một tỉ trọng lớn hơn rất nhiều so với các loại xơ tái sinh khác. Một số loại xơ xenlulo tái sinh như: visco rayon, cupro, modal và lyocell (tencel)… bao gồm cả xơ cắt ngắn stapen và xơ filament.
Hiện nay trên thị trường có nhiều loại xơ xenlulo tái sinh, chúng được đặt tên theo nguồn gốc và quy trình mà theo đó xenlulo được hòa tan và tái sinh. Được sản xuất với các quy trình khác nhau nhưng đều dựa trên nguồn gốc từ hydrat xenlulo theo phương pháp kéo sợi ướt có các loại xơ xenlulo tái sinh sau:
Visco thường: Là thế hệ xơ xenlulo tái sinh đầu tiên được sản xuất theo quy trình visco bằng phương pháp kéo sợi ướt. Nguyên liệu chính để sản xuất là xơ bông phế liệu hoặc bột gỗ có hàm lượng α xenlulo lớn hơn 90%. Dung môi sử dụng trong quá trình sản xuất có độc tính cao gây hại cho môi trường (50% carbon disulfide được sử dụng trong quá trình sản xuất sẽ phân tán vào trong không khí). Thực chất visco là xơ xenlulo tái sinh nhưng có hệ số trùng hợp thấp hơn nhiều so với các xơ xenlulo thiên nhiên. Độ bền cơ học của xơ visco thấp hơn xơ bông, bị giảm bền mạnh trong môi trường nước. Vải visco thường có độ sáng bóng, tính linh hoạt cao nhất, thông dụng và giá thành thấp thất so với các loại vải từ xơ xenlulo tái sinh khác. Tuy nhiên, một số vấn đề như tính không ổn định của cấu trúc vải, sổ lông, hiệu ứng màu sắc không đồng đều sau khi nhuộm và in vẫn có thể xảy ra trong quá trình sản xuât vải visco.
Modal: là thế hệ xơ xenlulo tái sinh thứ hai. Để sản xuất xơ modal, người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như: bỏ hẳn quá trình làm chín sơ bộ và giảm bớt nồng độ xút trong dung dịch visco; thêm vào dung dịch kéo sợi chất biến tính, dung dịch trong bể kéo sợi có nồng H2SO4 thấp hơn nhưng nồng độ ZnSO4 thì cao hơn so với bể kéo sợi visco. Xơ modal là loại xơ có cấu trúc phân tử rất bền, tính chất cơ lý gần giống như xơ bông, hệ số trùng hợp từ 450 ÷ 550, sợi chịu được nước và kiềm, ít giảm bền khi ướt (25%), độ giãn đứt gần như xơ bông (8 ÷ 9 %), có khả năng phục hồi cao nên vải giữ được nếp định hình và dễ làm bóng trong trường hợp sợi có pha với xơ bông.
Lyocell/ Tencel: Xơ lyocell là một thế hệ xơ xenlulo tái sinh mới nhất được sản xuất theo quy trình lyocell – kéo sợi trực tiếp bằng dung môi không qua xanthate hóa và tái tạo xenlulo. Để sản xuất lyocell, gỗ tinh chất được hòa tan trực tiếp trong n-methyl morpholine n-oxide ở nhiệt độ và áp suất cao. Quy trình sản xuất lyocell không sử dụng carbon disulfide mà thay vào đó là amine oxide trong một hệ thống sản xuất khép kín ở đó hầu hết dung môi được thu hồi lại hoàn toàn. Đây là quy trình sản xuất hiệu quả và thân thiện với môi trường mặc dù chi phí sản xuất cao hơn xơ visco. Nguyên liệu chính để sản xuất xơ lyocell chỉ lấy từ cây sồi hoặc bạch đàn. Xơ lyocell có tất cả những ưu điểm của xơ visco, và trong nhiều khía cạnh thì tốt hơn. Vải lyocell có độ bền tốt ở cả hai trạng thái khô và ướt,có khả năng hút ẩm cao hơn bông(11,5%), hệ số trùng hợp cao (550 ÷ 600), độ co thấp, độ bền ma sát khi khô tốt, dễ nhuộm màu, tích điện thấp,... Xơ lyocell có thể dùng để pha trong kéo sợi với các loại xơ khác như: PES, len, tơ tằm, lanh, cotton, hay visco thường. Sản phẩm dệt từ xơ lyocell thường có tính mềm mại và cho hiệu ứng “Peach skin”
Cuprammonium (cupro, B.B): Được sản xuất theo quy trình Cuprammonium dựa trên khả năng hòa tan của xenlulo trong dung dịch đồng amoniac. Dung dịch hòa tan xenlulo trong quy trình này gồm có: ammonia, sufate đồng và kiềm NaOH dẫn đến sự hình thành các cuprammonium xenlulo. Xơ cupro có những tính chất hóa học và độ bền cơ lý gần như xơ visco nhưng có độ mảnh cao hơn xơ visco. Độ bền giãn đứt của Cuprammonium thấp hơn sợi visco thường (10 ÷ 16%). Quy trình sản xuất Cuprammonium ít gây độc hại tới môi trường hơn so với quy trình sản xuất visco tuy nhiên giá thành sợi cao hơn do sử dụng kim loại quý (đồng) trong quá trình sản xuất.
Trong những năm gần đây, để nâng cao một số tính chất của xơ sợi visco trong sử dụng như cường lực, độ giãn dài, độ co, khả năng nhuộm... người ta sản xuất ra các loại xơ visco mới có độ bền cao và phân tử cao mà trong thương mại thường gặp hai loại chính là xơ visco mô đun ướt cao HWM (High Wet Modulus) và xơ visco độ bền cao HT (High Tenacity).[3]
Xơ visco mô đun ướt cao (High Wet Modulus): Là loại xơ visco có độ bền ướt cao, được điều chế như xơ visco nhưng có sự thay đổi về quá trình ngưng tụ cũng như về thời gian hấp dung dịch. Điều này làm cho xơ sợi có cấu trúc tinh thể nhỏ, ít bị co khi ướt, độ giãn dài và cường lực cao hơn visco (E = 11÷15%), có tính chất giống xơ bông nhiều hơn xơ visco. Loại xơ này thường được dùng để pha trộn với xơ PES hay xơ bông trong quá trình kéo sợi nhằm tạo nên một loại sợi có độ bóng và ổn định tốt khi giặt và làm bóng.
Xơ visco độ bền cao (High Tenacity): Là loại xơ visco biến tính có độ bền cao vượt trội (gấp 2 lần so với độ bền của xơ HWM), có khả năng ổn định kích thước. Loại xơ này được xử lý hoàn tất và tráng phủ để bảo vệ và tăng độ bền.
Xơ xenlulo tái sinh được tạo ra từ những vật liệu có nguồn gốc xenlulo (thường từ các loại gỗ mềm, bột gỗ, xơ bông, vải vụn…) sau đó được hòa tan trong một dung môi hóa học mạnh, xử lý, kéo sợi và xe để tạo thành sợi vải. Các sản phẩm dệt may hiện tại và trong tương lai đang được người tiêu dùng rất quan tâm về tính ứng dụng, thân thiện môi trường và giá thành. Các loại vải có nguyên liệu từ xơ xenlulo tái sinh sử dụng làm nguyên phụ liệu cho ngành may mặc hiện nay rất đa dạng và được sản xuất với nhiều mẫu mã và chủng loại khác nhau, nâng cao tính tiện nghi trong quá trình sử dụng cho sản phẩm may mặc. Vải có nguyên liệu từ xenlulo tái sinh với những ưu điểm nổi bật như: bóng đẹp, mềm mại, hút ẩm tốt, thoáng khí, dễ giặt, dễ nhuộm màu, mau khô, màu sắc đa dạng, giá thành rẻ ...