Báo cáo đồ án chuyên ngành khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC COÂNG NGHIEÄP TP
HCM
CÔ SÔÛ MIEÀN TRUNG
BÁO CÁO
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
Đề tài : KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỢI VẢI
POLYESTER
GVHD: ThS. Bùi Thị Nam Trân
SVTH :Trương Thanh An Lê Thị Nở
Trần Thị Thu Hà Nguyễn Anh Thuận
Nguyễn Thị Kim Lan Nguyễn Thị Hoài Thương
Nguyễn Quốc Liêm Hồ Thị Cẩm Thuỷ
Võ Thị Liên
Quảng Ngãi Tháng 7/ 2010

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Phần đánh giá:
• Ý thức thực hiện:..............................................................................................
• Nội dung thực hiện: .........................................................................................
• Hình thức trình bày:..........................................................................................
• Tổng hợp kết quả:.............................................................................................
• Điểm bằng số:……………………Điểm bằng chữ:…………………….
Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2010
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian hoàn thành đồ án, ngoài nỗ lực của bản thân chúng em còn có
sự giúp đỡ, góp ý tận tình của Cô Bùi Thị Nam Trân, đã trực tiếp hướng dẫn và giúp
đỡ trong suốt quá trình thực hiện. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Bùi Thị
Nam Trân, các thầy cô trong khoa Hóa, đã truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng
em trong suốt thời gian học tập tại trường và thực hiện đồ án này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Anh Võ Thanh Tùng, Tổng giám đốc
công ty TNHH SX TM Hồng Tiến Phát, địa chỉ: Khu công nghiệp Tân Tạo, Quận
Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh cùng các anh chị trong Nhà máy đã tạo điều kiện
thuận lợi để chúng em học hỏi và tích lũy những kiến thức trong thơi gian đi thực tế
để hoàn thành đồ án.
Do điều kiện thực hiện đồ án còn nhiều hạn chế về thời gian nên đồ án không
thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến bổ sung
để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn và kính chúc sức khỏe đến toàn thể quý thầy
cô.
......../........

LỜI NÓI ĐẦU
Từ thời xa xưa nhu cầu may mặc đã trở thành vấn đề hết sức quan trọng đối
với mỗi người, con người đã phát hiện rất nhiều loại vật liệu để sử dụng cho việc
may mặc từ những vật liệu thô sơ như vỏ cây, da thú cho đến các loại vật liệu đắt
tiền như len, tơ lụa…
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội, những nguồn nguyên liệu thiên
nhiên không đủ để đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số
lượng lẫn chất lượng. Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu và phát
triển các loại vật liệu dệt mới để đáp ứng yêu cầu của con người, vì vậy mà các loại
sợi nhân tạo và tổng hợp bắt đầu ra đời và phát triển nhanh chóng. Chỉ trong một
khoảng thời gian không lâu, các loại sợi này đã mang lại lợi ích to lớn cho con
người bởi sự đa dạng về chủng loại cũng như chất lượng.
Một trong những loại sợi hóa học có đóng góp quan trọng hơn cả là sợi
polyester, đây là loại sợi đã và đang phát triển mạnh trên thị trường Việt nam và thế
giới. Hiện nay ở Việt Nam lần lượt có rất nhiều các công ty, Nhà máy , xí nghiệp
được thành lập để sản xuất ra loại vải này nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường trong
nước như Công ty sợi Thế Kỷ, Nhà máy sợi Đình Vũ – Hải Phòng...
Để có những kiến thức sâu sắc về nghành học chúng em được sự hướng dẫn
triển khai thực hiện đồ án chuyên nghành với đề tài: “Khảo sát thiết kế Nhà máy
sợi vải polyester”. Nội dung đề tài tìm hiểu bao gồm những phần sau:
- Tìm hiểu về sợi hóa học, sợi polyester.
- Khảo sát thiết kế cơ sở Nhà máy sợi vải polyester.
- Tìm hiểu về các tính chất của sợi polyester.
- Mô tả quy trình công nghệ sản xuất sợi polyester.
- Các phương pháp kiểm tra chỉ tiêu chất lượng nguyên liêụ đầu vào và
sản phẩm đầu ra của sợi polyester.
- Ứng dụng và thị trường tiệu thụ các sản phẩm từ sợi polyester.
Thông qua đồ án này chúng em hi vọng sẽ mang đến cho quý thầy cô và các
bạn cùng đọc những thông tin hưu ích hơn trong lĩnh vực này.

Mục lục
Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY........................................................7
Bảng 1.2. Các loại sợi được sản xuất trong Nhà máy........................................10
Bảng 2.1. Lịch sử phát triển các loại sợi hóa học................................................14
Bảng 2.1.3: Quy ước viết tắt tên sợi hóa học.......................................................23
2.2. Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy........................23
2.3. Bố trí mặt bằng, sắp xếp dây chuyền............................................................26
Chương 3. TỔ CHỨC LAO ĐỘNG.....................................................................32
Bảng 3.1. Định mức công nhân điều khiển thiết bị.............................................33
Bảng 3.2.. Định mức công nhân phân xưởng kiểm tra chất lượng....................34
Bảng 3.3.. Định mức công nhân phòng kinh doanh............................................35
Bảng 3.4.. Định mức nhân viên tạp vụ.................................................................36
Bảng 3.5. Định mức cán bộ quản lý.....................................................................36
Chương 4. KHẢO SÁT THỊ TRƯỜNG VÀ ỨNG DỤNG.................................37
4.1. Khảo sát thị trường........................................................................................37
4.2. Ứng dụng sợi polyester...................................................................................40
Hình 4.2.1. Thảm polyester...................................................................................43
Hình 4.2.2: Rèm cửa polyester.............................................................................44
Hình 4.2.3: Dây thừng bằng sợi polyester............................................................44
Phần II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỢI POLYESTER...................................46
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỢI POLYESTER................................46
1.1. Lịch sử phát triển sợi polyester.....................................................................46
1.3. Tính chất sợi polyester...................................................................................47
Bảng 1.3.: Thông số cơ lý các dạng sợi polyester................................................48
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU PET..........................................51
2.1. Quá trình tổng hợp polymer..........................................................................51
2.2.Tính chất chung của polyethylene terephthalate..........................................56
Hình 2.2. Chip polyester.......................................................................................56

Bảng 2.2.2. Các thông số chung của polyethylene terephthalate.......................57
Chương 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỢI POLYESTER.................................58
3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất sợi .......................................................................58
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ quy trình kéo sợi FDY..............................................58
3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ tạo sợi......................................................59
Hình 3.2.3. Máy đùn trục vít................................................................................62
Hình 3.2.4.1. Bộ dự lọc..........................................................................................63
Hình 3.2.4.2. Bơm định lượng...............................................................................64
Hình 3.2.5. Cụm linh kiện.....................................................................................65
Hình 3.2.6.1. Buồng làm nguội.............................................................................66
Hình 3.2.6.2. Bơm tẩm dầu...................................................................................67
Hình 3.2.7. Godets.................................................................................................68
Hình 3.2.8. Máy Winder.......................................................................................69
3.3. Các vấn đề cần chú ý trong nghành sợi........................................................71
Chương 4. CHỈ TIÊU KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG..........................................80
4.1. Các đơn vị sử dụng trong nghành sợi...........................................................80
4.2. Các phương pháp đo sợi................................................................................81
4.3. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu đầu vào PET...............................85
4.4. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra của sợi polyester...............90
Hình 4.3.5. Máy đo chiều dài sợi..........................................................................92

Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY
Chương 1: KHẢO SÁT MẶT BẰNG, NGUỒN VỐN
1.1. Khảo sát mặt bằng
Chọn địa điểm xây dựng có tầm quan trọng rất lớn đối với vấn đề tồn tại của
Nhà máy, nếu đặt địa điểm Nhà máy không phù hợp sẽ gặp phải rất nhiều khó khăn
trong quá trình xây dựng và hoạt động, chi phí sẽ tăng hoặc Nhà máy sẽ ngưng hoạt
động.
1 - Địa điểm:
Đặt tại khu công nghiệp Dung Quất thuộc khu kinh tế Dung Quất nằm giữa
hai xã Bình Thuận và Bình Trị - Huyện Bình Sơn – Tỉnh Quảng Ngãi.
2 - Diện tích: Diện tích mặt bằng tổng thể của Nhà máy là 6 ha, trong đó
diện tích cụ thể như sau:
- Phân xưởng công nghệ: 20000 m2
- Kho chứa sản phẩm: 10000 m2
- Kho chứa nguyên liệu: 5000 m2
- Phòng thí nghiệm: 5000 m2
- Khu nhà hành chính: 10000 m2
- Căn tin: 5000 m2
- Khu vực đổ xe: 10000 m2
3 - Nằm trong khu quy hoạch:
Nhà máy được đặt nằm trong khu quy hoạch sẽ thuận tiện cho vấn đề giao
thông qua lại, vận chuyển nguồn nguyên liệu và sản phẩm của Nhà máy, việc hợp
tác hóa sản xuất giữa các công ty, ký kết hợp đồng, tìm đối tác trong kinh doanh
cũng sẽ thuận lợi hơn.
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 7 SVTH: Lớp NCQHD01

4 - Nguồn điện : Sử dụng nguồn điện quốc gia. Trong Nhà máy có trạm
biến thế để dẫn điện từ đường dây cao thế của mạng lưới điện. Ngoài ra còn có máy
phát điện dự phòng nhằm đảm bảo cho sản xuất được liên tục.
5 - Nguồn nước và vấn đề xử lý nước:
Nguồn nước sử dụng trong Nhà máy lấy từ Nhà máy nước tỉnh Quảng Ngãi
đã qua quá trình xử lý sơ bộ như lắng, lọc, làm mềm...
Quá trình sản xuất gây ra nhiều vấn đề lớn về môi trường. Dạng ô nhiễm
đáng chú ý nhất là nước thải, sau đó là khí thải và các chất thải rắn.. Chất thải rắn là
dòng thải lớn nhất (theo thể tích) chỉ sau nước thải. Nó bao gồm các xơ sợi thải (có
thể ở dạng tái sử dung được hoặc không thể tái sử dụng), vật liệu đóng gói (giấy,
plastic) thải, mép vải cắt thừa, vải vụn, các loại trống bằng kim loại đã qua sử dụng
và bùn thải ra từ trạm xử lý chất thải.
Lượng nước sử dụng thay đổi theo từng công đoạn và quá trình xử lý. Trong
cùng một công đoạn thì việc sử dụng nước cũng khác nhau tuỳ theo loại thiết bị.
Dòng thải bao gồm nước thải chủ yếu từ các công đoạn sản xuất sợi.
Bên cạnh nước thải, xơ sợi chứa các tạp chất và hóa chất sử dụng trong quá
trình xử lý.
Biện pháp xử lý:
Có nhiều phương pháp xử lý nước khác nhau để đáp ứng các yêu cầu khác
nhau về chất lượng nước.
- Loại nước sạch thông thường do các nhà máy nước cung cấp đã qua các
giai đoạn lắng lọc và khử trùng
- Làm mềm nước bằng phương pháp hóa học: Người ta vừa đun nóng vừa
thêm vào các hợp chất hóa học như vôi, soda, kiềm, natri, phootphat... sau đó lọc
kết tủa lắng xuống.
- Làm mềm nước bằng nhựa trao đổi ion (được gọi ioni:cationit và anionit)
như nhựa phenolformandehyt, nhựa melanin, nhựa polyvinynlclorua.

Các ionit có khả năng trao đổi ion và anion chứa trong nước,do đó làm mềm
được nước, phương pháp này có khả năng làm ngọt nước biển đó là điều con người
mơ ước từ lâu.
6 - Nguồn nguyên liệu :
Hiện tại nguồn nguyên liệu Nhà máy sử dụng được nhập chủ yếu từ Thái
Lan.
Trong tương lai với Nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam được đặt tại
khu kinh tế Dung Quất, sảm phẩm sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu chính cho nhà
máy của chúng tôi.
7 - Thị trường tiêu thụ :
Hầu hết sợi vải polyester được sử dụng ở Việt Nam hiện nay là nhập khẩu
từ nước ngoài. Tại Việt Nam hiện chỉ có khoảng 6 Nhà máy sản xuất loại sợi này
không đáp ứng được nhu cầu trong nước.
Riêng khu vực miền Trung không có một Nhà máy sản xuất sợi nào. Việc
đặt Nhà máy sản xuất sợi polyester này tại Dung Quất hi vọng sẽ cung cấp một
phần nguồn nguyên liệu cho nghành dệt may.
1.2. Khảo sát năng suất, nguồn vốn
1.2.1 Năng suất
Nhà máy được thiết kế trên quy mô nhỏ với năng suất là 5 – 10 tấn /ngày sợi
POY và 4- 8 tấn /ngày sợi FDY.
POY FDY
75D
/36 75D
/36
75D
/72 -
100D
/36 -
150D
/48 150D
/48

Bảng 1.2. Các loại sợi được sản xuất trong Nhà máy
Để sản xuất ra các loại sợi với kích thước khác nhau này người ta sẽ cài đặt
các thông số sao cho lượng chất lỏng xuống bơm định lượng và tốc độ kéo của máy
winder phù hợp với lượng chất lỏng đó.
Ví dụ :
- Sợi POY 75D
/36 được kéo với tốc độ 4800 vòng /s, sau khoảng 5h 20 phút
– 5h 30 phút sẽ cho cuộn sợi nặng 15,2 kg.
- Sợi FDY 50D
/12 được kéo với tốc độ 5200 vòng /s, sau khoảng 4h-4h 15
phút sẽ cho ra cuộn sợi nặng 15,2 kg.
Tùy theo đơn đặt hàng mà Nhà máy có thể sản xuất sợi với nhiều kích cỡ
khác nhau.
1.2.2 Nguồn vốn:
Tổng vốn đầu tư xây dựng ban đầu của Nhà máy là 33,6 triệu USD (tương
đương khoảng 638,4 tỷ đồng Việt Nam).

Chương 2. KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ
2.1. Tìm hiểu về sợi hóa học
2.1.1. Lịch sử phát triển sợi hóa học
Từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20 với việc ứng dụng những thành tựu hóa
học và cơ khí, một số sản phẩm xơ sợi nhân tạo đã được hình thành và phát triển
trên thị trường như: viscose, acetate, casein…Năm 1939 đã xuất hiện các loại xơ sợi
tổng hợp khác như: polyester, polyacrylonitrile…Hiện nay, trên thị trường đã có
hơn 100 sản phẩm sợi nhân tạo khác nhau với những tính chất đặc thù riêng của
chúng.
Trong thực tế các loại xơ sợi nhân tạo thuộc nhóm cellulose (viscose,
acetace), nhóm tổng hợp (polyamide, polyester, polyacrylic, polyolefine) được sản
xuất và sử dụng với số lượng lớn hơn các loại xơ sợi nhân tạo khác. Trong một số
nước điển hình là Mỹ xơ sợi thủy tinh (glass fiber) được sử dụng và phát triển mạnh
mẽ. Hơn nữa, trong những năm gần đây việc nghiên cứu nhằm nâng cao tính chất
sản phẩm và khả năng ứng dụng của các loại sợi kim loại ngày càng rộng rãi trong
công nghiệp và thương mại.
Loại xơ sợi
Năm sản
xuất
Nơi sản xuất và đặc tính thương mại
1. Nhóm rayon
Nitrate cellulose 1891
- Là nhóm xơ sợi hóa học đầu tiên.
- Sử dụng hai loại hóa chất và kỹ
thuật sản xuất khác nhau để hình
thành hai loại rayon đầu tiên:
viscose rayon và cuprammonium
rayon.
- Pháp

Cuprammonium
Viscose
1901
1905
- Đức
- Anh
2. Nhóm Acetate 1920 - Năm 1924 được sản xuất bởi công ty
Celanese(Mỹ)
3. Nhóm xơ sợi tổng
hợp(synthetic fiber)
Polyamide(Nylon)
Perlon
Capron
Polyester
Terylene
Dacron
Lavsan
Polyacrylic
Orlon
Couralon
1932 - 1939
1940 - 1946
1945 – 1950
1940-1946
1940 - 1946
1947
1963
- Được sản xuất đầu tiên tại công ty
E.i.du Pont de Nemours and
Company.Inc
- Đức
- Liên Xô
- Lần đầu tiên được sản xuất công
nghiệp lớn bởi công ty E.i.du Pont
de Nemours and Company.Inc(Mỹ)
- Anh
- Mỹ
- Liên Xô
- Được nghiên cứu từ thập niên 40 và
được sản xuất công nghiệp lớn bởi
công ty E.i.du Pont.
- Mỹ
- Anh

Nitron
Polyvinyl alcohol
Couralon
Vylon
Polyolefin
Polypropylene
Polyethylene
Teflon
Ftorlon
Spandex
Micro fiber/
Micodenier
1942 – 1946
1946
1965
1942 - 1950
1962 - 1967
1955 - 1958
1959 - 1960
1954 – 1956
1954 - 1956
1959
1970 - 1989
- Liên Xô
- Nhật
- Liên Xô
Hercules Incorporated(Mỹ).
- Mỹ, Nhật…
- Mỹ
- Mỹ
- Liên Xô
E.i.du Pont de Nemours and
Company.Inc vaào năm 1959. Đến
nay đã có 32 hãng trên thế giới sản
xuất loại sợi này tập trung tại các
nước Nhật, Hàn Quốc, Đức, Anh và
Hà Lan.
- Xuất hiện từ những năm đầu thập
niên 1970 tại Nhật dưới dạng sản
phẩm không dệt (nonwoven) và tại
thị trường Tây Âu vào giữa thập
niên 1980, tại Mỹ năm 1989 (công
ty du Pont). Ngày nay micro fiber
xuất hiện trong các loại sợi tổng hợp

như: PES, Nylon, acrylic…
4.Tencel - Lyocell 1939
1969
1976
1976
1993
- Graenacher C.Sallmann R. nghiên
cứu thành công quá trình chuẩn bị
dung dịch cellulose aminoxides.
- Eastman Kodak nghiên cứu tìm ra
N-methylmorphine ( một loại amine
để sản xuất aminoxides).
- Akzo (Mỹ) nghiên cứu thành công
phương pháp kéo sợi từ NMMO
monohydrate (N-methylmorpholine-
N-oxide).
- Lenzing sản xuất thành công xơ
lyocell cắt ngắn.
- Trở thành một sản phẩm nổi tiếng do
công ty Courtaulds Fibers (Mỹ) sản
xuất với tên thương mại là Tencel.
Bảng 2.1. Lịch sử phát triển các loại sợi hóa học
Trong thực tế ngày nay xơ sợi hóa học vẫn không ngừng phát triển với
những chủng loại sản phẩm mới được hình thành nhằm nâng cao hai tính chất quan
trọng của xơ sợi: cường lực (tenacity), module đàn hồi (module).
Xét về phương diện này người ta lại chia xơ sợi hóa học theo các nhóm và
các giai đoạn phát triển như sau:
Giai đoạn thứ nhất (từ cuối thế kỷ 19 đến năm 1950): với sự xuất hiện của
các loại viscose, nylon, polyester, polyacrylonitrile…
Giai đoạn thứ hai (từ 1950 đến 1985): là sự xuất hiện các loại xơ sợi hóa học
đã được nâng cao về độ mảnh sợi (micro fiber), độ đàn hồi (spandex), cường lực.

Giai đoạn thứ ba (từ 1985 đến cuối thế kỷ 20): là sự phát triển mạnh mẽ của
xơ sợi tổng hợp với đặc tính siêu nhẹ, siêu bền, tính năng kỹ thuật cao và không làm
ảnh hưởng môi trường.
Giai đoạn thứ tư (từ cuối thế kỷ 20 đến nay): là sự nghiên cứu và phát triển
mạnh mẽ các loại xơ sợi hóa học có tính năng kỹ thuật cao (super fiber) như: sợi có
cường lực và module đàn hồi cao (paraaramid, PAN), sợi chống cháy, sợi olefin kỹ
thuật cao, sợi chống vi khuẩn (anti-bacteria).
Để sản xuất được các loại sợi này đòi hỏi cần có sự kết hợp tốt các quá trình
công nghệ chuẩn bị, kéo sợi và sự ghép hợp các kỹ thuật tiên tiến trong hai phương
pháp hình thành sợi hóa học kỹ thuật cao (Kevlar) và Gel spinning (DSM).
2.1.2. Các phương pháp hình thành sợi hóa học
Quá trình hình thành sợi hóa học bao gồm các công đoạn sau:
2.1.2.1. Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu
Sợi hóa học được hình thành trên cơ sở các polymer tương ứng. Tùy thuộc
khả năng công nghệ và quy mô sản xuất của nhà máy, sợi hóa học có thể được sản
xuất trên hai dạng nguyên liệu chính như sau:
Sản xuất từ việc trùng hợp các monomer, tạo nên một dung dịch polymer
thuần nhất, sau đó dùng phương pháp và công cụ kéo sợi tương ứng cho mỗi loại để
hình thành ra các sợi filament. Dạng này được sử dụng tại các nhà máy lớn có khả
năng sản xuất ra các polymer sử dụng tại chỗ.
Sản xuất từ các hạt polymer (chip) tương ứng: các monomer được trùng hợp
hay để riêng rẽ tạo ra dưới dạng hạt (chip) ở các nhà máy sản xuất hóa chất sau đó
được chuyển tới các nhà máy kéo sợi, tại đây cũng bằng các phương pháp và công
cụ kéo sợi tương ứng cho mỗi loại ta sẽ có các sợi filament tương ứng. Dạng này
được sử dụng tại các nhà máy không có khả năng sản xuất ra các polymer sử dụng
tại chỗ.

2.1.2.2. Công đoạn kéo sợi
Sau khi đã hình thành được dung dịch polymer tương ứng cho từng loại sợi,
ta tiến hành kéo sợi hóa học bằng một trong các phương pháp sau:
1. Phương pháp khô
Dung dịch polymer tương ứng được dẫn từ bồn chứa qua ống lọc, qua ống
định hình chảy vào buồng bay hơi, tại đây dưới tác dụng của dòng khí nóng làm cho
hơi (dung môi hòa tan trong polymer) có trong dung dịch thoát ra ngoài. Sợi tạo
thành được dẫn xuống các trục cuộn (được bôi trơn và cuộn vào ống sợi). Phương
pháp này dùng để kéo các loại sợi như: acetate, polytetraflour, acrylic…
Trong phương pháp này ta thấy:
- Không có sự biến đổi hóa học
- Nồng độ dung dịch, độ nhớt dung dịch phải cao
- Không cần phải sấy sợi
- Vận tốc kéo sợi cao.
- Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thiết bị phải giải quyết được thời gian
dung môi thoát ra ngoài.
2. Phương pháp ướt:
Dung dịch polymer được dẫn qua ống lọc, qua ống định hình vào buồng
ngưng tụ. Tại đây dưới tác dụng của hóa chất, các quá trình hóa lý xảy ra phân tách
luồng chất lỏng (dung môi) và tạo ra sợi dưới dạng cứng. Sợi tạo thành được dẫn
xuống các trục cuộn và được cuốn vào ống sợi.
Phương pháp này dùng để kéo các loại sợi như rayon, acrylic…
- Cần có quá sấy sợi và quá trình tách tạp chất.
- Vận tốc kéo sợi không cao do trở lực trong buồng ngưng tụ.
- Thiết bị phức tạp. Quá trình ngưng tụ để hình thành sợi được thực hiện trong
một hoặc hai buồng ngưng tụ.
- Đối với phương pháp một buồng: quá trình phân tách hóa lý trong dung dịch
và làm cứng chất lỏng để hình thành sợi được thực hiện cùng lúc.

- Đối với phương pháp hai buồng: việc làm cứng đọng chất lỏng để hình thành
sợi được thực hiện ở buồng thứ nhất. Còn buồng thứ hai tiến hành quá trình phân
tách và biến đổi trong polymer.
3. Phương pháp nóng chảy:
Polymer từ buồng chứa được dẫn đến bộ phận làm nóng chảy, tại đây
polymer chảy ra được lọc qua lưới và qua lớp thạch anh, sau đó được ép qua các lỗ
định hình thành các chùm tia chất lỏng, chùm tia chất lỏng này khi qua buồng định
hình sẽ được làm lạnh bởi dòng khí trơ hoặc không khí để tạo thành sợi. Sợi hình
thành được dẫn qua các trục cuộn và được cuốn vào ống sợi.
Phương pháp này dùng để kéo các loại sợi tổng hợp như: polyester, nylon,
polyurethane, polyvinyl alcohol, polypropylene…
- Không cần điều chế dung dịch kéo sợi.
- Không cần thu hồi dung môi hoặc dùng buồng ngưng tụ, do đó sử dụng thiết
bị đơn giản hơn và năng suất cũng cao hơn.
- Vận tốc kéo sợi cao hơn từ 3 đến 10 lần so với các phương pháp khác.
Do kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy ở nhiệt độ cao (240 - 290o
C) nên nhiều
khi phải dùng khí trơ để tránh tình trạng sợi bị oxy hóa và phân hủy.
Trong tất cả các phương pháp trên, từ dung dịch polymer để tạo ra chùm tia
chất lỏng (còn gọi là các chùm filament) người ta phải dùng các bơm với áp suất
thật lớn (từ 200 - 400 KPa) để ép dung dịch polymer đi qua các ống định hình sợi
còn gọi đơn giản là các spinneret.
Ống định hình sợi đóng vai trò phân chia dung dịch kéo sợi (dung dịch
polymer) thành những chùm tia chất lỏng để biến thành sợi sau này.
Trên bề mặt ống định hình có nhiều lỗ, đường kính của lỗ và hình dạng lỗ có
ảnh hưởng đến tính chất của sợi tạo thành. Thông thường số lỗ trên ống định hình
từ 24 - 120 để tạo nên sợi cơ bản. Để tạo sợi mảnh, số lỗ trên ống định hình khoảng
300 - 2000. Khi tạo xơ cắt ngắn (staple) số lỗ thường không hạn chế. Tuy nhiên do
yêu cầu của quá trình công nghệ cũng như phương pháp định hình sợi mà ta có số lỗ

trên ống định hình cho phù hợp. Với phương pháp ướt: 3000 - 6000 có lúc 12000 -
15000(xơ viscose) hoặc 40000 (xơ acrylic). Với phương pháp khô hoặc nóng chảy:
250 - 400 hoặc 600 - 900 (xơ PVC).
2.1.3 Các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học
2.1.3.1. Tính ưu việt của sợi hóa học so với sợi thiên nhiên
Mặc dù ra đời trong một thời gian không lâu nhưng sợi hóa học đã nhanh
chóng thu hút sự chú ý của tất cả mọi người và có những bước đột phá trong quá
trình phát triển cả về số lượng và chất lượng. Để có được sự chinh phục đối với con
người, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe và phức tạp trong vấn đề may mặc của
con người ngày càng cao trước tiên sợi hóa học đã bộc lộ các tính chất quý báu ưu
việt hơn sợi thiên nhiên.
1. Về ngoại quan
Sợi hóa học đẹp, óng mượt, mịn màng, bóng láng…có thể tạo ra loại vải với
vẻ đẹp phong phú, đa dạng đáp ứng nhu cầu mặc đẹp, thời trang góp phần làm
phong phú vẻ đẹp cho xã hội.
2. Tính tiện dụng
Ít thấm dầu mỡ, mồ hôi nên dễ giặt, sạch lâu, ít hút ẩm nên mau khô. Đặc
biệt là tính bền hình dạng nhất là sợi tổng hợp nên không bị co khi giặt, không nhàu
nát, giữ nếp tốt nên không là ủi nhiều.
3. Độ bền
So với sợi thiên nhiên thì độ bền của sợi hóa học cao hơn nhiều, sợi hóa học
dai hơn, lâu rách hơn, thời gian sử dụng lớn gấp 2 – 3 lần. Các tính năng kỹ thuật
như độ bền đứt, độ bền mài mòn, độ chịu uốn gấp lớn. Có thể thay đổi tính chất của
sợi hóa học trong phạm vi khá rộng bằng cách điều chỉnh thành phần và cấu tạo hóa
học của sợi hoặc thay đổi các điều kiện kỹ thuật.
Hiện nay người ta đã chế tạo được các loại sợi hóa học chịu được ánh sáng
và nhiệt độ, bền với tác dụng của nước, côn trùng, vi sinh vật…là những tính chất
không có được ở sợi thiên nhiên. Do vậy mà sợi hóa học được sử dụng nhiều trong

lĩnh vực kỹ thuật, đáp ứng được các yêu cầu vốn khắt khe của kỹ thuật và đóng góp
tích cực vào việc thúc đẩy những tiến bộ của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật
đang diễn ra sôi động trong thời đại chúng ta.
4. Tiềm năng và sản lượng
Năng suất sản xuất sợi hóa học so với sợi thiên nhiên rất cao. Khác với sợi
thiên nhiên là sản phẩm của nông nghiệp, còn sợi hóa học là sản phẩm của công
nghiệp nên chúng mang những thế mạnh của sản xuất công nghiệp. Nếu như để có
một tấn bông trong điều kiện thâm canh và cơ khí hóa sản xuất vẫn cần tới 150
ngày công, để có một tấn len cần 1000 ngày công hoặc một tấn tơ tằm thì cần tới
6000 ngày công. Trong lúc đó để sản xuất một tấn sợi vítcose (sợi nhân tạo) chỉ cần
30 – 50 ngày công, một tấn sợi nylon hoặc một tấn sợi polyester chỉ cần khoảng 30
– 40 ngày, thậm chí còn thấp hơn nhiều tùy thuộc vào mức độ hiện đại của quy trình
công nghệ. Có thể áp dụng những thành tựu mới nhất của khoa học kỹ thuật để cải
tiến quy trình công nghệ nhằm nâng cao năng suất sản xuất, cải thiện tính chất sản
phẩm đáp ứng các yêu cầu thị hiếu của người sử dụng, giảm nhân công lao động, hạ
giá thành sản phẩm.
Do có độ bền cao, độ bền đứt lớn nên người ta có thể đưa công suất máy tới
tối đa. Trên cùng một máy dệt, năng suất dệt vải hóa học có thể cao hơn năng suất
dệt sợi bông từ 1,4 – 1,6 lần.
Nguồn nguyên liệu để sản xuất sợi hóa học, đặc biệt là sợi tổng hợp bao
gồm: dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên và các khoáng sản khác. So với nguyên liệu
để sản xuất sợi thiên nhiên thì rất hạn chế, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng
ngày càng tăng của con người. Do vậy việc sản xuất sợi hóa học hoàn toàn chủ
động, không phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu, thổ nhưỡng hay vùng địa lý như đối
với sợi thiên nhiên.
5. Hiệu suất sử dụng nguyên liệu
So với sợi thiên nhiên thì hiệu suất sử dụng nguyên liệu trong sản xuất sợi
hóa học rất cao. Từ 1m3
gỗ có thể chế tạo được 160kg tơ để gia công 1500m lụa
tương đương 75 vạn kén tằm, 30 con cừu hay 0,75 ha cây lanh, 0,35 ha cây bông.

Trong khi đó từ 1 tấn dầu mỏ có thể sản xuất được 1500m vải từ sợi tổng hợp. một
nhà máy sợi năng suất là 40000 tấn/năm có thể thay thế 50000ha đất tốt tại vùng khí
hậu thuận lợi để chyên canh cây bông hoặc trên 10 vạn ha cây lanh.
Do tỷ trọng của sợi hóa học thấp cho nên cùng một khối lượng sợi thì chiều
dài của tấm vải dệt từ sợi hóa học luôn luôn lớn hơn dệt từ sợi thiên nhiên.
6. Giá thành
Giá thành vải dệt từ sợi hóa học thấp hơn nhiều so với sợi thiên nhiên.
7. Lĩnh vực ứng dụng
Sợi hóa học có những tính chất đặc biệt được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực
đời sống và kỹ thuật như may mặc, y tế, chống cháy, chống chất phóng xạ…
Sợi hóa học được xem như tặng phẩm vô giá mà khoa kỹ thuật đã mang lại
cho con người.
2.1.3.2. Các thông số chung của sợi hóa học
Để đánh giá và so sánh các loại sợi, trên cơ sở đánh giá đó ta có thể lựa chọn
sợi cho thích hợp với mục đích sử dụng thì người ta dựa trên các chỉ số đặc trưng
cho sợi như sau:
1. Độ mảnh sợi
Độ mảnh cho ta biết sợi dày, mỏng ra sao.
Đối với sợi filament, độ mảnh sợi được tính bằng Denier (D, den) là khối
lượng tính bằng gam của 9000m sợi.
Đối với xơ hóa học (staple): độ mảnh của xơ sợi được tính bằng denier hoặc
dtex – (tex là khối lượng của 1000m sợi. Độ mảnh tính bằng tex được ký hiệu là T).
Đối với sợi kéo từ xơ hóa học cắt ngắn: độ mảnh sợi được tính bằng chỉ số
Anh (Ne) hoặc chỉ số mét (Nm).
Ta có: NmT = 1000, Nm = 1,693Ne
Trong thực tế cũng như theo quy ước chung, người ta thường dùng đơn vị
tex để tính cho cả xơ hóa học, sợi hóa học dạng filament, sợi hóa học từ xơ ngắn.

2. Độ bền đứt
Độ bền đứt phản ánh một chỉ tiêu cơ lý quan trọng của sợi, được đo bằng lực
làm đứt sợi. Độ bền đứt càng cao thì sợi càng dai, vải càng bền và lâu rách, thời
gian sử dụng kéo dài.
Yếu tố xác định độ bền đứt ngoài bản chất hóa học của sợi, trọng lượng phân
tử polymer còn có độ định hướng cũng như độ kết tinh của sợi.
Ngoài độ bền đứt của sợi đơn người ta còn đo độ bền nút và độ bền móc của
sợi.
Độ bền đứt của nhiều loại sợi ở trạng thái khô và ướt thường khác nhau đặc
biệt là đối với sợi nhân tạo, là loại sợi mà các phân tử nước dễ dàng len lỏi vào các
đại phân tử polymer làm liên kết giữa chúng yếu đi.
3. Độ giãn dài tương đối
Độ giãn dài khi đứt cho biết sợi có thể căng ra được bao nhiêu so với chiều
dài ban đầu khi sợi đứt, đo bằng phần trăm %.
Độ giãn dài càng cao, sợi càng mềm mại. Độ bền đứt và độ giãn dài thường
có mối tương quan tỷ lệ nghịch với nhau, các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng độ bền
thường làm giảm độ giãn. Vì vậy để có được loại sợi phù hợp với người tiêu dùng
cần phải nắm các thông số kỹ thuật khi sản xuất sợi sao cho thỏa mãn được hai chỉ
tiêu quan trọng này nhằm thu được sợi vừa có độ bền cao vừa có độ giãn thích hợp.
4. Thành phần dầu
Là hàm lượng dầu tính theo phần trăm có trong sợi (%).
5. Độ co rút nước sôi
Là độ co của sợi khi cho sợi qua nước sôi ở 100o
C.
6. Độ bóng
Đây là một thông số thương mại. Thông thường sợi hóa học khi sản xuất ra
có độ bóng sáng (BR), độ bóng này chỉ thích hợp cho một số loại sản phẩm. Vì vậy
để thuận tiện cho việc sử dụng, trong quá trình sản xuất người ta cho TiO2 vào dung

dịch kéo sợi. Tùy thuộc theo hàm lượng TiO2 cho vào ta sẽ có các loại sợi có những
độ bóng khác nhau như: sợi nửa mờ semi dull – SD, sợi mờ (full dull – FD).
7. Độ bấm nhiệt
Là số điểm bấm nhiệt dùng để liên kết các filament trong sợi lại với nhau,
đặc trưng bằng giá trị NIP.
NIP là số điểm bấm nhiệt trên sợi tính trên chiều dài một mét sợi.
NIP càng lớn, số điểm bấm nhiệt càng nhiều, sợi càng bền chắc và không
cần qua công đoạn hồ khi sử dụng làm sợi dọc. Tuy nhiên khi độ NIP quá lớn (>120
điểm/mét) thì sợi lại trở nên quá cứng và giòn, không thích hợp cho các mặt hàng
cần hiệu ứng của sợi xe.
8. Tiết diện ngang của sợi
Tùy theo hình dạng của các lỗ trên ống định hình tiết diện ngang của sợi có
nhiều dạng khác nhau như: tròn, tam giác, đứt khúc, hình sao, gấp khúc…Tiết diện
ngang của sợi có ảnh hưởng đến một số tính chất của sợi như: độ hút ẩm, độ bóng
sản phẩm…
Theo tiêu chuẩn ISO 2076 tên các loại sợi hóa học khi cần viết tắt được quy
định như sau:
Tên sợi Viết tắt Tên sợi Viết tắt

Cupro
Modal
Acetate
Alginate
Elastane
Chloro
Polyamide
Polyester
Polybutylene
terephthalate.
Polyethylene
terephthalate.
Polytrimethylene
terephthalate.
Polyethylene
naphthalate.
Polyvinyl alcohol
Polyvinyl chloride
CUP
CMD
CA
ALG
EL
CLF
PA
PES
PBT
PET
PTT
PEN
PVA
PVC
Vítcose
Tencel
Triacetate
Elastodien
Acrylic
Fluoro
Aramid
Polyethylene
Carbon
Textile glass
Protein
Metal
Vinylal
Polypropylene
CV
CLY
CTA
ED
PAN
PTFE
AR
PE
CF
GF
PROT
MTF
PVAL
PP
Bảng 2.1.3: Quy ước viết tắt tên sợi hóa học
Tóm lại: những tính chất cơ lý của sợi hóa học nói chung liên quan mật thiết
với nhau, gắn bó với nhau, mỗi tính chất phản ánh nhằm giúp ta tìm hiểu toàn diện
một loại sợi từ việc xác định điều kiện gia công tới việc lựa chọn thích hợp cho mục
đích sử dụng nhất định.
2.2. Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy.
Sợi polyester được kéo bằng phương pháp nóng chảy

2.2.1. Giới thiệu thiết bị của dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy.
Dây chuyền kéo sợi polyester cho hai loại sợi POY và FDY bao gồm các
máy móc thiết bị sau:
1. Hai bồn chứa chip
- Dung lượng: 1,5 m3
- Được làm bằng vật liệu inox
- Sản xuất bởi công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology
2. Hai máy sàn thô: Có tên là VIBRATING SIEVE, Model: ZD 310-30.
Sản xuất bởi công ty ZHENHZHOU ZHONGYUAN DRYING TECHNOLOGY.
3. Hai máy sàn tinh: Có tên PRECRYSTA LLIZER. Model: FBM310-04.
Sản xuất bởi công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology.
4. Hai máy đùn trục vít: Có tên là Granulator, được sản xuất bởi hãng
Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).
5. Hai máy lọc: Được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên
bang Đức).
6. Có tất cả 4 bơm chính ( main pump ) và 18 bơm định lượng ( spin
pump) cho dây chuyền sản xuất hai loại sợi. Trong đó:
- Dây chuyền sản xuất sợi POY: 2 bơm chính, 6 bơm định lượng.
- Dây chuyền sản xuất sợi FDY: 2 bơm chính, 12 bơm định lượng.
Được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).
7. Có tất cả 132 ổ phun sợi: Cho dây chuyền sản xuất hai loại sợi, trong đó:
- Sợi POY: có 60 ổ phun sợi
- Sợi FDY: có 72 ổ phun sợi
Ổ phun sợi có tên là Spinneret; được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag
(Cộng hòa liên bang Đức).
8. Hai hệ thống tẩm dầu: Cho hai dây chuyền kéo sợi, có tên là Spin-finish
pump, được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).

9. Có 12 máy cuốn sợi ( máy winder )
Trong đó: Mỗi dây chuyền sản xuất một loại sợi có 6 máy. Được sản xuất
bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).
10. Một máy gia nhiệt: Có tên là Heater ; Model: FBM310-04. Sản xuất bởi
công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology
11. Một máy nén khí
12. Bốn máy quạt
13. Một hệ thống làm lạnh
14. Hai bình sấy khí nén
15. Hai hệ thống dẫn sợi cho hai dây chuyền sản xuất, có tên là Texturing,
được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).
2.2.2. Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất sợi polyester theo phương pháp nóng
chảy

Giải thích:
:Đường khí nén
: Đường đi của chip
1 bồn chứa chíp, 2 van cấp chíp, 3 ống co dãn, 4 máy sàn chíp, 5 bồn chứa
chíp, 6 van cấp chíp, 7 bồn nén chíp, 8 van khí nén, 9 chíp được nén lên bồn chứa,
10 bồn chứa chíp. 12 bồn đựng chíp, 13 van chíp, 14 quạt gió, 15 van gió, 16 bộ gia
nhiệt sàn, 17 van đóng mở chíp, 18 máy sàn, 19 phân ly(ống bụi), 20 van xã bụi 21
ống co dãn, 22 bồn sấy tinh, 23 bộ giải nhiệt sấy, 24 đầu phun , 25 van khí, 26 bình
nén khí sấy khô hút ẩm, 27 van cấp chíp, 28 ống kính dẫn chíp xuống vít đùn, 29 ống
chứa chíp, 30 van xả chíp phế.
2.3. Bố trí mặt bằng, sắp xếp dây chuyền
2.3.1. Khái quát về kiến trúc và bố trí mặt bằng :
Trong nhà máy kéo sợi việc bố trí mặt bằng, dây chuyền sản xuất hợp lý là
một điều rất quan trọng. Nó đảm bảo cho việc vận chuyển nguyên liệu, bán thành
phẩm được thuận lợi và nâng cao hiệu suất lao động, đồng thời tạo điều kiện để bao
quát kiểm tra sản xuất trên dây chuyền dễ dàng nâng cao chất lượng sản phẩm.
Vì vậy việc thiết kế xây dựng nhà xưởng phải đảm bảo một số yêu cầu sau :
- Khẩu độ nhà xưởng (bước cột) phải tính toán cho bảo đảm hợp lý, kích
thước cột phải đủ chắc chắn, an toàn, tiết kiệm.
- Chiều cao nhà đảm bảo thoáng khí
- Mái nhà có lớp cách nhiệt
- Tường nhà xây gạch bảo ôn
- Hướng nhà nên xây hướng Bắc – Nam
- Nền nhà phải phẳng, vững chắc không bị lún
- Kho chứa sợi thành phẩm phải nằm trong xưởng sản xuất
- Kho chứa nguyên liệu nằm ngoài xưởng sản xuất

Từ những yêu cầu trên thì kiến trúc cho đồ án Nhà máy kéo sợi là nhà hai
mái đã có lớp cách nhiệt, bao gồm : nhà sản xuất chính và xung quanh là các phòng
phụ trợ, phòng thí nghiệm và kho nguyên liệu. Nhà sản xuất chính được lắp đặt toàn
bộ máy móc thiết bị của dây chuyền sản xuất theo nguyên tắc nước chảy, lợi dụng
thế năng từ trên xuống thuận tiện cho quá trình tạo sợi, vận chuyển bán thành phẩm
trên dây chuyền, giảm hao phí lao động đến mức thấp nhấtt, thuận lợi cho việc điều
tiết không khí và đặc biệt thuận lợi cho việc phòng cháy chữa cháy.
Các phòng phụ trợ bố trí xung quanh nhà sản xuất để phục vụ cho sản xuất
tiện lợi và nhanh chóng.
Căn cứ vào yêu cầu thiết kế dây chuyền sản xuất thì toàn bộ khu vực phụ trợ
giảm trạm biến thế, hệ thống điều tiết không khí, các phòng phục vụ công tác bảo trì
máy, các phòng phụ trợ, nhà điều hành sản xuất, phòng thí nghiệm kiểm tra chất
lượng sản phẩm
2.3.2. Bố trí không gian và mặt bằng sản xuất
Nhà xưởng được thiết kế để bố trí phù hợp sản xuất hai loại sợi, vì vậy việc
bố trí các dây chuyền trong phân xưởng đòi hỏi phải hợp lý sao cho:
- Tiết kiệm được diện tích xây dựng
- Sắp xếp máy của các dây chuyền kéo sợi theo phương án tầng từ trên
xuống. Việc bố trí sắp xếp là một việc quan trọng liên quan đến nhiều mặt như quá
trình công nghệ, an toàn lao động, vận chuyển bán thành phẩm, phòng chống
cháy… do vậy ta phải trọn phương án tối ưu nhất để đảm bảo cho việc sản xuất
được thuận tiện về mọi mặt như :
- Tạo điều kiện tốt nhất cho người công nhân khi làm việc
- Tổ chức dây chuyền công nghệ sản xuất thuận tiện
- Lợi dụng triệt để các diện tích lắp đặt máy
- Tạo điều kiện cho việc cơ khí hoá và vận chuyển bán thành phẩm ở các
công đoạn.

Căn cứ vào đó ta bố trí dây chuyền sản xuất hai loại sợi song song nhau từ
trên xuống dưới gồm sáu tầng như sau:
- Tầng 6: Bố trí 2 bồn chứa cách nhau khoảng 10m
- Tầng 5: Bố trí 2 hệ thống sàng thô cách nhau khoảng 10m, có 2 hệ thống hút
bụi, 2 bồn chứa bụi cho 2 dây chuyền sản xuất.
- Tầng 4: Bố trí 2 máy sấy cách nhau 10m theo hệ thống liên tục từ 2 tầng
trên xuống, 2 máy nén khí cung cấp khí nóng cho 2 máy sấy.
- Tầng 3: Bố trí hai máy đùn trục vít cho 2 dây chuyền kéo sợi, kế mồi máy
có một thiết bị lọc để lọc dung dịch lỏng nhớt sau máy đùn trục vít. Hai hệ thống
kéo sợi khác nhau cơ bản là từ tầng này xuống dưới mặt đất:
Bên dây chuyền sản xuất sợi POY bố trí 6 bơm định lượng nằm thẳng hàng
cách nhau khoảng 1m lấy dòng sản phẩm từ thiết bị lọc.
Bên dây chuyền sản xuất sợi FDY bố trí 12 bơm định lượng nằm thẳng hàng
cách nhau khoảng 1m lấy dòng sản phẩm từ thiết bị lọc.
- Tầng 2: Bố trí 6 hệ thống dẫn sợi cho mỗi dây chuyền sản xuất,tất cả được
đặt trên cùng một hàng ngang thẳng cách nhau khoảng 1m. Mỗi hệ thống dẫn sợi có
một buồng làm nguội và tẩm dầu đặt ở phía trên.
Bên dây chuyền sản xuất sọi POY, có 60 spinneret cho đều 6 hệ thống dẫn
sợi.
Bên dây chuyền sản xuất sợi FDY , có 72 spinneret cho đều 6 hệ thống dẫn
sợi.
- Tầng 1: Các Godets (thường được gọi là trục lăn nóng) và máy cuốn sợi
winder được bố trí ở 2 dây chuyền kéo sợi khác nhau
Bên dây chuyền sản xuất sợi POY: 6 máy winder được đặt ở dưới mặt đất theo
một hàng ngang cách nhau khoảng 1m, phía trên mỗi máy bố trí 2 Godets đặt chênh
nhau một góc khoảng 30o
nhận dòng sản phẩm từ hệ thống dẫn sợi xuống.
Tương tự bên dây chuyền sản xuất sợi FDY cũng có 6 máy winder nhưng
trên mỗi máy có 4 Godets, hai ở trên và hai ở dưới.

Việc bố trí máy theo từng tầng như vậy đảm bảo cho quá trình công nghệ
sản xuất được liên tục, rút ngắn được quãng đường vận chuyển, tăng khả năng quan
sát của công nhân vận hành, tạo điều kiện cho việc sử dụng và quản lý thiết bị.
Ngoài ra còn có ý nghĩa là đảm bảo yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm của quá
trình công nghệ đối với từng gian máy.
2.3.3. Thông gió và điều tiết không khí
Điều tiết không khí là một ngành kỹ thuật bằng các thiết bị máy móc chuyên
ngành để tạo ra và duy trì ổn định các thông số trạng thái của không khí theo một
chương trình đã định sẵn phù hợp với yêu cầu công nghệ. Với mục đích nâng cao
năng suất lao động, đảm bảo chất lượng sản phẩm, tạo môi trường làm việc tốt, đảm
bảo vệ sinh lao động.
2.3.4. Ảnh hưởng của điều tiết không khí đến công nghệ kéo sợi
Trong công nghệ kéo sợi ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình công
nghệ kéo sợi thì điều tiết không khí cũng có ảnh hưởng rất lớn ngoài ra nó còn đem
lại sức khoẻ lâu dài cho người lao động.
Mục đích của điều tiết không khí là tạo ra chế độ nhiệt ẩm trong gian máy
theo yêu cầu công nghệ trong thực tế khi độ ẩm tương đối của không khí không
thay đổi mà nhiệt độ thay đổi thì hồi ẩm của vật liệu ít thay đổi và không đáng kể.
Nhưng nếu nhiệt độ không đổi mà độ ẩm không khí thay đổi thì dẫn đến hồi ẩm của
vật liệu thay đổi nhiều dẫn đến các tính chất của xơ cũng thay đổi như tính đàn hồi
tính bền.
Mặt khác với cùng một điều kiện sản xuất nếu khống chế ôn ẩm độ hợp lý sẽ
thuận lợi cho quá trình kéo sợi. Điều kiện về ôn ẩm độ bao gồm điều kiện về nhiệt
độ và độ ẩm tương đối của không khí .
- Nhiệt độ là đại lượng chỉ độ nóng bụi của không khí

- Độ ẩm tương đối của không khí (ϕ) là tỷ lệ giữa hơi nước có trong 1 kg
không khí hay độ ẩm tuyệt đối (∆h) và độ ẩm tương đối ứng với trạng thái không
khí bão hoà hơi nước (∆max) ở cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất.
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong gian máy có liên quan ảnh
hưởng đến tỷ lệ hồi ẩm của nguyên liệu, hoá thành sản phẩm và chất lượng sản
phẩm.
Tỷ lệ hồi ẩm Wtt (%) là tỷ lệ hơi nước có chứa trong vật liệu và khối lượng
khí tuyệt đối của vật liệu đó.
2.3.5. Ảnh hưởng của độ ẩm
Nguyên liệu kéo sợi thường có tính hút ẩm cao, do đó tỷ lệ hồi ẩm của
nguyên liệu kéo sợi chịu ảnh hưởng nhiều của không khí, lượng nước có chứa trong
nguyên liệu có ảnh hưởng đến trọng lượng của bán thành phẩm, do đó ảnh hưởng
đến sự khống chế của thành phẩm và bán thành phẩm .
Ngoài ra độ ẩm còn có ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của xơ và sợi. Đối
với các loại xơ và sợi trong quá trình hấp thụ hơi nước, xơ trở nên mềm mại, duỗi
thẳng hơn dọc theo trục xơ, làm tăng liên kết giữa các xơ. Vì vậy khi tăng độ ẩm,
sợi có độ bền tăng, đồng thời khi xơ duỗi thẳng sẽ thuận lợi cho quá trình kéo dài.
Sau khi hút ẩm xơ sẽ trương nở, làm thay đổi hình dạng bên ngoài của xơ, số vòng
xoắn cũng thay đổi, làm cho xơ trong sợi kết hợp chặt chẽ hơn làm tăng độ bền của
sợi.
Trong quá trình kéo sợi luôn xảy ra hiện tượng ma sát giữa các xơ, ma sát
giữa các xơ với chi tiết máy. Thực tế đã cho thấy hệ số ma sát chịu ảnh hưởng của
độ ẩm tương đối của không khí và độ ẩm của vật liệu. Hệ số ma sát sẽ tăng khi độ
ẩm của vật liệu và độ ẩm tương đối của không khí tăng lên làm tăng sự liên kết giữa
các xơ với nhau, tăng độ bền của sợi. Mặt khác ma sát sinh ra tĩnh điện trên vật liệu
và các chi tiết máy gây trở ngại cho quá trình kéo giãn, kéo dài độ ẩm hoạt động của
các điện tử, khi độ ẩm của vật liệu tăng lên sẽ làm giảm điện trở của vật liệu, loại
trừ hết khả năng tĩnh điện.

Sơ đồ sắp xếp dây chuyền
Ghi chú:
▓ : Máy winder
☼ : Bơm định lượng
: Hệ thống dẫn sợi
Tâng 6:
Tâng 5:
Tầng 4:
☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼ ☼
Tầng 3
Tầng 2 :
Máy nén
Bụi
Bồn chứa
Máy
sàng
Máy hút
bụi
Máy sấyMáy nén
khí
Th.bi lọc
Máy đùn trục
vít
Hệ thống spinneret
Làm nguội,tẩm dầu
Godets
Bồn chứa
Máy
sàng
Máy hút
bụi
Bụi
Máy sấy
Máy đùn trục
vít
Th.bi lọc
Hệ thống spinneret
Làm nguội,tẩm dầu
Godets
POY FDY

▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓ ▓
Tầng 1:
Chương 3. TỔ CHỨC LAO ĐỘNG
Tổ chức lao động là một khâu quan trọng trong tổ chức sản xuất kinh
doanh.
Trong thực tế sản xuất đã cho thấy trong các xí nghiệp dù với máy móc
thiết bị hiện đại nhưng việc tổ chức lao động không tốt, định mức không sát sẽ dẫn
đến hiệu quả năng xuất không cao. Vì vậy điều quan trọng để tổ chức lao động
chính là sự phân công hợp lý lao động, phân công lao động hợp lý sẽ cho khả năng
nâng cao năng suất lao động.
Chuyên môn hoá lao động giúp cho người công nhân có những thói quen
cần thiết với công việc làm họ có thể thực hiện công việc với nhịp độ cao.
Cần phải phân công một khối lượng công việc hợp lý để người công nhân
có đủ việc làm trong thời gian sản xuất. Tránh trường hợp cường độ lao động quá
cao hoặc quá thấp, trong một tổ các công nhân có sự hỗ trợ lẫn nhau trong các dây
chuyền sản xuất. Một yếu tố khác giúp tổ chức lao động tốt là vấn đề kỹ thuật thao
tác nhanh, chính xác sẽ tạo ra hiệu quả lao động cao.
Dựa trên khả năng tự động hoá của máy móc thiết bị và dựa trên thực tế tổ
chức lao động của một số nhà máy
Tôi quyết định phân công định mức lao động như sau :

Bảng 3.1. Định mức công nhân điều khiển thiết bị
Phân xưởng sản
xuất
Số người
mỗi ca
Trình độ Số ca
Tổng số
người
Ghi chú
(số người dự
phòng )
Trưởng bộ phận (xử
lí nguyên liệu,
xuống sợi, cuốn sợi)
1 E 1 1 1
Người giám sát 1 S 3 3 3
Cung cấp và sấy
chip
2 US 3 6 3
Người giám sát
máy đùn trục vít, ổ
phun sợi, quá trình
sấy
2 S 3 + 1 7 4
Bô phận kéo sợi 4 S 3 + 1 13 4
Kiểm tra
Lưu trữ
1
1
S
US
3
3 + 1
3
4
3
4
Bảo trì 2 S 1 2 1
Hoàn thành và khử
khoáng nước
1 S 1 1 1
Công nhân
đóng gói
4 S 2 8 2
Công nhân vận 1 S 1 1 1

chuyển
Tổng 20 49
Bảng liệt kê những yêu cầu dưới đây chỉ là một chỉ định:
Phân xưởng kiểm tra
chất lượng
Số người
mỗi ca
Trình độ Số ca
Tổng số
người
Ghi chú
(số người
dự phòng)
Trưởng bộ phận 1 E 1 1 1
Kỹ thuật viên công
nghệ
1 E 1 1 1
Thử nghiệm tính
chất cơ lí của
polymer và sợi
1 L 1 1 1
Thử nghiệm tính
chất hóa học của
polymer và sợi
1 L 1 1 1
Thông kê đánh giá
các dữ liệu sản xuất
từ PTN
1 S 1 1
Tổng 5 5
Bảng 3.2.. Định mức công nhân phân xưởng kiểm tra chất lượng
Phòng kinh doanh Số Trình Sự Tổng Ghi chú

người
mỗi ca
độ
chuyển
dịch
số
người
(số người dự
phòng)
Trưởng bộ phận 1 E 1 1 1
Quản đốc ca, giám sát các hệ
thống kh, bảo trì
1 E 3 3 3
Công nhân hệ thống bảo trì
đều hòa không khí
1 S 3 3 3
Bảo trì máy
Điện
Cơ khí thiết bị máy
móc
1
1
1
S
E
E
3
3
3
3
3
3
3
Công nhân bảo trì chung cho
nhà xưởng
1 S 3 3 3
Kho hàng 2 S 1 2 1
Chấm công 1 US 3 3 3
Bán hàng 1 S 1 1 1
Tổng
1
1
2
5
Bảng 3.3.. Định mức công nhân phòng kinh doanh
Ghi chú:
Những kí hiệu cho danh mục trình độ:
E: Kĩ sư
L: Trợ lí phòng thí nghiệm
S: Công nhân lành nghề
US : Công nhân không lành
T Công việc Số người 1 ca Số người 3 ca Cả ngày

T
1 Bảo vệ Nhà máy 2 6
2 Dọn vệ sinh 3
3 Phục vụ căn tin 6
Tổng số 2 6 9
Bảng 3.4.. Định mức nhân viên tạp vụ
T
T
Chức danh Số lượng
1 Giám đốc 1
2 Phó Giám đốc 1
3 Kỹ thuật công nghệ 2
4 Kỹ thuật cơ 2
5 Kỹ thuật điện 1
6 Trưởng ca 3
7 Thao tác viên 9
8 Nhân viên văn phòng 13
Tổng số 32
Bảng 3.5. Định mức cán bộ quản lý
Tổng số công nhân điều khiển thiết bị là : 49 người
Tổng số nhân viên tạp vụ là: 15 người
Tổng số nhân viên kiểm tra chất lượng là: 5 người
Tổng số công nhân phục vụ là : 25 người
Tổng số cán bộ quản lý là : 32 người
Số công nhân dự trữ 5% = 6 người
Tổng : 132 người

Chương 4. KHẢO SÁT THỊ TRƯỜNG VÀ ỨNG DỤNG
4.1. Khảo sát thị trường
Trong xu hướng phát triển của khoa học kĩ thuật hiện nay trên toàn thế giới, sự
cạn kiệt nguồn nguyên liệu tự nhiên đang là nguy cơ hàng đầu trên tất cả các lĩnh
vực thì các sản phẩm nhân tạo, tổng hợp đang dần thay thế cho các sản phẩm từ tự
nhiên. Trong lĩnh vực các mặt hàng dệt may cũng vậy, nếu ngày xưa con người
thường sử dụng các loại vải được dệt từ tự nhiên như vải cotton làm từ bông...thì

ngày nay với sự phát triển của các loại sợi tổng hợp, nhân tạo đã dữ thế chủ động
trên thị trường may mặc.
Sợi tổng hợp đang vượt mặt sợi bông trong cuộc chiến giá cả và chất lượng
trên thị trường dệt may thế giới bởi nhiều điều kiện kinh tế đang hậu thuẫn cho
nguyên liệu nhân tạo này, và dự kiến xu hướng này sẽ còn tiếp diễn.
Các nhà sản xuất vải sợi ngày càng ưa chuộng các loại sợi nhân tạo, bởi công
nghệ tiên tiến giúp cho những loại sợi này ngày càng có nhiều ưu điểm về chất
lượng, không thua kém so với bông thiên nhiên. Ngoài ra, sợi tổng hợp còn cho
phép tiết kiệm được năng lượng vì nó cần ít thời gian hơn trong quá trình làm khô,
và không nhanh bị bẩn nên tiết kiệm được cả nước. Không chỉ người tiêu dùng, các
nhà máy dệt cũng càng ngày càng ưa chuộng sợi tổng hợp hơn. Do vậy, bông đang
mất dần thị phần về tay sợi tổng hợp.
Do diện tích đất trồng bông phải cạnh tranh với các cây trồng khác, đồng thời
chi phí sản xuất bông, nhất là phân bón tăng cao, không chỉ các nước đang phát
triển mà cả các nước phát triển cũng ngày càng giảm sử dụng bông trong ngành dệt
may.
Biểu đồ sau thể hiện nhu cầu sử dụng các loại nguyên liệu trong ngành dệt may
ở Việt Nam hiện nay.
30%bông
23%xơ polyester
13.5%vải dệt kim
13.5%xơ ngắn
20%vải dệt thoi

Giá sợi tổng hợp có quan hệ chặt chẽ với giá dầu mỏ. Tuy nhiên, với các công
nghệ sản xuất tiên tiến, những ảnh hưởng trực tiếp của giá dầu thô đối với sản lượng
và giá sợi tổng hợp ngày càng giảm xuống. Điều này đã tạo điều kiện thuận lợi cho
sự phát triển sản xuất các loại vải tổng hợp như sợi polyester.
Ở Việt Nam, dầu mỏ cũng như ngành dệt may, trong khi là một trong 10 quốc
gia xuất khẩu mặt hàng may mặc lớn nhất thế giới thì ngược lại Việt Nam phải nhập
khẩu các nguyên liệu cho ngành dệt may như bông để sản xuất vải cotton, hạt chip
sản xuất sợi polyester...từ các nước khác như Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc vì
nguồn nguyên liệu trong nước không đủ đáp ứng nhu cầu cho ngành dệt may cả về
số lượng lẫn chất lượng.
Biểu đồ sau thể hiện khả năng tự cung cấp xơ sợi tổng hợp polyester trong
nước ở giai đoạn năm 2000, 2010 và 2012 so với tổng sản lượng tiêu thụ trong toàn
nước (tính theo %).
0
10
20
30
40
50
60
70
2000 2010 2012

4.2. Ứng dụng sợi polyester
4.2.1. Trong dệt may
Mặc dù xơ polyester ở dạng xơ ngắn được dùng rộng rãi trong công nghiệp
dệt may, phần lớn nó được pha với loại xơ khác nhằm mục đích phát huy thế mạnh
của từng thành phần trong sợi pha. Trong trường hợp này, đường kính và chiều dài
xơ được điều chỉnh cho phù hợp thành phần xơ còn lại. Bên cạnh đó thành phần hóa
chất dùng trong hoàn tất cũng được điều chỉnh để có được các tính chất vật lý, các
tính chất bề mặt. Vì vậy, chủng loại xơ polyester trong công nghiệp khá phong phú
và đa dạng.
Ngoài ra, xơ polyester ở dạng xơ ngắn cũng được ứng dụng rộng rãi trong
đời sống. Đối với xơ dài, cả dạng sợi dún lẫn không dún thường được dùng ở dạng
không pha với các loại xơ khác. Trong một vài trường hợp thường gặp xơ polyester
filament ở dạng sợi pha bông hoặc filament khác ở dạng xơ lõi áo.
4.2.1.1. Sợi polyester pha với cotton
1. Vải kate MDT
- Mật độ: dọc : 102 s/inch, ngang : 70 s/inch
- Chi số sợi: sợi dọc Ne 45/1, sợi ngang Ne 45/1
- Thành phần sợi: 83% Polyester, 17% cotton
- Khổ: 125cm,165 cm
- Đặc tính: vải mỏng, mềm, bền và thong dụng, có thể làm trắng,
nhuộm màu và in hoa .
- Sử dụng: thích hợp làm lót, sử dụng may đồng phục học sinh, in hoa
làm chăn gối.
- Giá : 10.500 đ/m (khổ 160-165)
2. Vải kate MDV
- Mật độ: dọc: 110 s/inch, ngang: 76 s/inch
- Chi số sợi : sợi dọc Ne 45/1, sợi ngang: Ne 45/1
- Thành phần: sợi 65% Polyester, 35% cotton
- Khổ: 160 cm

- Đặc tính: vải mỏng, mềm, bền và thông dụng, có thể làm trắng,
nhuộm màu và in hoa.
- Sử dụng: thích hợp làm lót, sử dụng may đồng phục học sinh, in hoa
làm chăn drap gối.
- Giá: 14.700 đ/m
3. Vải kate silk MDV
- Mật độ: dọc: 110 s/inch, ngang: 76 s/inch
- Chi số sợi: sợi dọc Ne 45/1, sợi ngang Ne 45/1
- Thành phần sợi 100% Polyester.
- Khổ: 160 cm
- Đặc tính: vải mỏng, mềm bền và thông dụng, có thể làm trắng, nhuộm
màu.
- Sử dụng: thích hợp may đồng phục học sinh, đồng phục công sở, áo sơ
mi cao cấp.
4. Vải kate MDC
- Mật độ: dọc : 133 s/inch, ngang : 72 s/inch
- Chi số sợi : sợi dọc Ne 45/1, sợi ngang Ne 45/1
- Thành phần: sợi 65% Polyester, 35% cotton
- Khổ: 160 cm
- Đặc tính: vải dày, mềm, bền và thông dụng, có thể làm trắng, nhuộm
màu.
- Sử dụng : thích hợp, sử dụng may đồng phục học sinh, đồng phục công
sở, hàng sơ mi cao cấp, làm vải chính áo Jacket.
5. Vải thun TC: 65/35
Thành phần: Sợi gồm tỉ lệ 35 % Cotton, 65 % nilon (Poliester).

Tính chất: Do có sợi pha nilon (Poli) nên mặc sẽ nóng hơn, ít hút ẩm nhưng
mình vải có cảm giác mềm mại hơn. Để vải có độ co dãn nhiều, người ta cũng pha
thêm sợi Spandex.
6. Vải thun PE: Poliester
Thành phần: Sợi gồm 100 % nilon (Poliester).
4.2.1.2. Polyester pha với len và các sợi chải kỹ
Polyester pha với xơ chải kỹ và xơ len được dùng cho các sản phẩm mặc
ngoài như quần tây áo khoác thể thao… cả hai dạng dệt kim đan ngang lẫn dệt thoi,
sợi pha phổ biến nhất ở tỷ lệ polyester:len là 55:45; polyester:viscose là 65:35. Cỡ
sợi được dùng pha với sợi chải kỹ cần được xử lý chống nổi hạt hoặc là loại xơ ít
nổi hạt. Để tăng độ khối cho xơ pha thường dùng polyester có độ co lớn.
4.2.1.3 Polyester pha với lanh
Polyester dùng để pha với xơ lanh thường được cắt thành từng đoạn có chiều
dài từ 100÷150mm. Tỷ lệ pha polyester: lanh là 67:33. Sợi pha được dùng để sản
xuất sợi nổi đốt và nối vân xoắn.
4.2.1.4 Xơ polyester filament
Sợi polyester filament không dún chủ yếu được sử dụng để sản xuất các sản
phẩm dệt kim đan dọc và vải dệt thoi khổ rộng như vải lót. Loại vải này phổ biến ở
Đông Âu vào thập niên 1960, được dệt bằng sợi xoắn giả. Tới thập niên 1970 nó
không được ưa chuộng bằng vải dệt từ sợi POY, nhưng gần đây phần lớn polyester
filament dùng sản xuất vải dệt kim hai mặt. Lúc đầu filament được tạo xoắn bằng
cọc,về sau filament được tạo xoắn bằng hệ thống đĩa nhám. Filament dún bằng khí
nóng cho cảm giác mềm mại và mượt khi dệt vải do có tạo được hiệu ứng nổi
nhung trên sợi. Hiện nay, còn có loại sợi ghép filament thẳng để tạo ra hiệu ứng
bóng mượt như lụa khi sờ tay vào và có khả năng giữ nếp tốt.

4.2.2. Trong trang trí nội thất
1. Polyester dùng dệt thảm
Hình 4.2.1. Thảm polyester
Polyester không phải là sợi thích hợp cho dệt vải thảm vì khả năng hồi phục
của nó kém xa xơ nylon. Nhưng do khả năng chịu nhiệt tốt, bên cạnh đó nó còn khó
dây màu nên cũng được dùng để dệt thảm. Do có tỷ trọng lớn nên thảm polyester có
khả năng chịu tải tốt. Đặc biệt nó có tính ổn định kích thước dù làm việc trong điều
kiện chịu kéo, mức ổn định của sợi xe cao, đặc tính cảm quan tốt, khả năng chống
nhiễm điện lớn nên rất thích hợp cho thảm container. Sợi 3 thùy và 5 thùy được
dùng để tạo hiệu ứng mờ. Các loại polyester biến tính giúp dễ nhuộm và nâng cao
khả năng chống cháy cho thảm polyester. Polyester dùng để dệt thảm thường là
poly tetramethylene terephthalate do nó có độ hồi phục lớn và dễ nhuộm, loại xơ
dày thường có 3 thùy. Tuy nhiên giá của nó tương đối đắt.
2. Rèm cửa polyester

Hình 4.2.2: Rèm cửa polyester
Do có độ bền kéo cao so với tỷ trọng, polyester rất thích hợp cho việc sản
xuất các rèm cửa đăng te. Ngoài ra, do thủy tinh có khả năng hấp thụ các bước sóng
nhỏ hơn 320nm, do vậy rèm cửa polyester rất bền. Phần lớn thuốc nhuộm phân tán
tương đối bền với ánh sáng, nhưng rèm cửa dệt từ polyester chủ yếu chỉ có màu
trắng hoặc những màu sáng. Với sợi dùng để dệt rèm cửa cần tăng lượng xúc tác
chống lại phản ứng oxy hóa và phản ứng quang hóa cũng như các chất làm mờ
khác. Phần lớn các loại rèm cửa polyester được dệt theo kiểu kim đan dọc hoặc dệt
thoi từ sợi thẳng hay dún. Polyester pha bông tỷ lệ 50:50 còn được dùng làm drap
trải giường.
4.2.3. Trong công nghiệp
Hình 4.2.3: Dây thừng bằng sợi polyester

Polyester có ứng suất cao được dùng để sản xuất sợi chịu tải cho vỏ xe. Mỗi
sợi chứa từ 300 đến filament ở độ mảnh 5dtex. Loại sợi được xử lý nhiệt ở 235o
C
trong điều kiện kéo căng nhẹ rồi sau đó được tẩm kết dính để tăng độ bám dính của
nó với cao su. Quá trình tẩm chất kết dính cho cao su gồm hai bước. Đầu tiên, sợi
được xử lý bằng phenylurethane sau đó sợi được tẩm polyester bằng RFL (là hỗn
hợp styren, butadien, vinylpiridyn ở dạng latex (L) với resoreicol (R) và
fomandehyde (F). Sợi độn phải chịu tải lớn, chịu uốn tốt rất thích hợp để sản xuất
vỏ xe và các băng tải. Xơ polyester dùng sản xuất sợi độn gia cường phải có khối
lượng phân tử lớn, lượng nhóm carboxy đầu mạch thấp mà còn phải chứa ít liên kết
ether trong phân tử.
Sợi xe từ polyester filament còn được dùng để sản xuất dây thừng. Tuy
nhiên, do không có sự song song trong bó sợi nên độ bền của sợi thừng polyester
không bằng dây nylon hay polypropylene. Riêng độ bám và độ mềm mại dây
polyester hơn hẳn hai loại trên.

Phần II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỢI POLYESTER
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỢI POLYESTER
1.1. Lịch sử phát triển sợi polyester
Thập niên 1930, W.H.Carothers và đồng sự ở viện Duponts tổng hợp
polyester dựa trên phản ứng ngưng tụ đa phân tử. Sợi polyester đầu tiên được tổng
hợp dựa trên phương pháp kéo nguội không được sử dụng trong công nghiệp dệt do
nhiệt độ nóng chảy thấp ngoài ra nó còn dễ tan trong một số dung môi thông
thường.
Năm 1941 J.R.Whinfield và J.T.Dickson tổng hợp được một loại polyester
mới từ acid terephthalic và một số rượu hai chức. Loại sợi mới này có nhiệt độ nóng
chảy cao, các tính chất của nó vượt trội nên bắt đầu được ứng dụng trong công
nghiệp dệt với tên gọi là Terylene.
Kể từ đó rất nhiều sợi polyester mới được tổng hợp và được đưa ngay vào
sản xuất từ nguyên liệu ban đầu là acid terephthalic. Gia đình sợi polyester càng
ngày càng đông đúc với sự phát triển của ngành công nghiệp hóa chất, trong đó các
loại sợi polyester được sản xuất với sản lượng cao nhất là: Poly ethylene
terephthalate, poly 1-4 butylene terephthalate, poly 1-4 bis cyclohexane
terephthalate.
Bằng cách đưa các rượu thơm hai chức thay thế cho các rượu hai chức mạch
thẳng, người ta đã sản xuất được các sợi polyester có các đơn vị cấu trúc chỉ chứa
những vòng thơm. Những sợi này tạo thành họ polyacrylate, được sản xuất bằng
phương pháp kéo nóng chảy sau đó được ủ ở nhiệt độ gần với nhiệt độ nóng chảy
để làm tăng mật độ pha tinh thể. Do chúng có khả năng hình thành pha tinh thể ở
trạng thái lỏng nên mật độ pha tinh thể trong sợi rất cao, sợi có các tính chất cơ lý
ưu việt hơn hẳn các polyester thông thường. Phần lớn các polyester là polymer đồng
trùng hợp.
1.2. Khái niệm polyester polyeste: là hợp chất cao phân tử mà trong
phân tử có chứa nhiều nhóm chức este. (nhóm COO)

1.3. Tính chất sợi polyester
1.3.1. Tính chất vật lý
Cấu trúc cơ bản của polyester như sau:
C C
O
O
H2
C
H2
CO
n
C C
O
O
H2
C
H2
C
H2
C
H2
C
n
O
CO
O
O
O
O
H2
C
H2
CO
n
Poly ethylene
terephthalate
Poly 1-4 butyllene
terephthalate
Poly 1-4 bis
methylene
cyclohecxan
terephythalate
Xơ polyester có độ bền cơ học cao, ở trạng thái ướt xơ không bị giảm độ bền
cơ học. Độ bền đứt ướt so với độ bền đứt khô: 90 – 95% (độ bền đứt khô: 30 –
40g/tex).
Xơ polyester có khả năng chống biến dạng và giữ nếp, song do kém bền với
ma sát nên ít được sử dụng trong dệt kim, găng tay và bít tất. Sau khi vò nhàu nhiều
lần xơ polyester có khả năng phục hồi lại trạng thái ban đầu .Vì vậy người ta thường
pha trộn nó với các loại xơ khác dễ nhàu như xơ bông và viscose để tạo loại vải pha
như : PE/CO, PE/VISCOSE…
Polyester có khối lượng riêng d=1.38g/cm3
, xơ khó trương nở trong nước,
khó thoát mồ hôi, khó nhuộm. Người ta chỉ nhuộm polyester với phẩm phân tán ở
nhiệt độ cao 1300
C hoặc 1000
C có chất tải.
Polyester là loại xơ nhiệt dẻo, độ bền nhiệt vượt xa các loại xơ thiên nhiên
và đa số các loại xơ hoá học khác. Ở 2650
C xơ mới bắt đầu bị mềm và ở 2800
C xơ
bị nóng chảy và phân huỷ.

Có hàm ẩm thấp nên xơ polyester có khả năng cách điện cao. Nhưng đồng
thời cũng dễ tích điện nên gây khó khăn trong quá trình dệt.
Các thông số vật lý khác:
- Độ mảnh: 1,3 den
- Độ hồi ẩm: 0,3%
- Độ hút ẩm kém: 0,4 – 0,5% (điều kiện tiêu chuẩn)
Thông số
Xơ – sợi cắt ngắn (staple) Sợi filament
Loại thường Loại dún thấp Loại thường Chịu lực cao
Độ bền đứt (gf/tex)
Độ giãn đứt (%)
40 – 60
15 – 30
20 – 30
30 – 55
40 – 60
25 – 30
60 – 80
7 – 15
Bảng 1.3.: Thông số cơ lý các dạng sợi polyester
Cách nhận biết sợi polyester:
- Khi đưa vào ngọn lửa và gần lửa: phần chưa cháy co lại.
- Khi ở trong ngọn lửa: cháy chậm và chảy, khói màu đen, muội than.
- Khi lấy ra ngọn lửa: cháy chậm và tự tắt.
- Phần tro còn lại: hạt tròn, cứng, rắn, không bóp vỡ, khói màu đen.
- Mùi: thơm.
1.3.2. Tính chất hóa học
1.3.2.1. Ảnh hưởng của acid
Polyester tương đối bền với tác dụng của axit. Hầu hết các axit hữu cơ và vô
cơ với nồng độ không cao lắm ở nhiệt độ thường đều không gây ảnh hưởng gì đến
độ bền của sợi, chỉ ở nhiệt độ trên 70o
C với nồng độ axit cao (H2SO4 > 70%, HNO3
>60%) thì sợi polyester mới bị phá huỷ từng bộ phận.
1.3.2.2. Ảnh hưởng của bazơ
Sợi Polyester kém bền với tác dụng của kiềm. Khi đun sôi lâu trong dung
dịch xút 1%, sợi polyester đã bị thuỷ phân. Nó hoàn toàn bị phá huỷ khi gia công
bằng dung dịch xút 5% ở 180o
C trong 1 giờ. Trong dung dịch NaOH 40% và KOH

50% ở nhiệt độ thường cũng bị phá huỷ mạnh, còn ở nhiệt độ sôi nó sẽ hoàn toàn bị
phá huỷ. Sở dĩ sợi polyester kém bền với kiềm là vì trong mạch phân tử của chúng
có chứa các nhóm estes dễ bị thuỷ phân.
1.3.2.3. Ảnh hưởng của chất khử và oxi hoá
Sợi polyester tương đối bền với chất khử và oxi hoá (Hidro peroxit,
natrihypocloit và natri hidrosunfit chỉ gây hư hại nhẹ cho polyester).
Ví Dụ : Khi gia công bằng dung dịch NaClO có nồng độ ClO hoạt động 5g/l
với PH= 7-10. Ở nhiệt độ thường trong vòng 1 tuần lễ độ bền của sợi giảm không
đáng kể, hoặc khi chịu tác dụng của dung dịch chất khử của dung dịch Na2SiO4
trong vòng 3 ngày độ bền của sợi vẫn không thay đổi.
1.3.2.4. Ảnh hưởng của dung môi
Polyester rất bền với các dung môi thường trong giặt và tẩy mỡ (chứa
Hidrocacbon và Clo như Benzen, toluene, acetone, cloetan, rượu tetraclorua
cacbon). Tuy nhiên không bền với các dung môi chứa oxi.
1.3.2.5. Khả năng nhuộm màu của polyester
Do polyester chứa ít nhóm ưa nước, lại có cấu trúc chặt chẽ do đó xơ
polyester có hàm ẩm thấp, làm cho polyester có khả năng cách điện cao, dễ tích
điện gây khó khăn trong quá trình dệt.
Mạch đại phân tử của polyester thể hiện tính bất đối xứng cao giữa chiều
ngang và chiều dọc, các nhóm (– CO – C6H4 – CO –) kém linh động, khó quay tự
do, các nhóm ester còn liên hợp với nhân thơm nên có độ phân cực lớn. Những đặc
điểm trên làm cho polyester rất đều đặn, ít gấp khúc, không phân nhánh và có độ
định hướng cao, làm cho xơ khó nhuộm hoặc những loại thuốc nhuộm có tính chất
tương tự ở nhiệt độ cao hay khi có mặt chất tải.
Xơ polyester không chứa nhóm base cũng chẳng chứa nhóm acid mạnh, bởi
vậy không thể dùng các loại thuốc nhuộm cation hay anion để nhuộm chúng. Để
nhuộm polyester thường dùng thuốc nhuộm phân tán hoặc những loại thuốc nhuộm

có tính chất tương tự ở nhiệt độ cao hay khi có mặt chất tải, trong một vài trường
hợp có thể dùng thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặc azoic.

Chương 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU PET
2.1. Quá trình tổng hợp polymer
Polyethylene terephthalate được hình thành trên cơ sở của phản ứng ester
hóa giữa acid hai chức và rượu hai chức. Acid hai chức được dùng phổ biến trong
sản xuất polyester là acid terephthalic, rượu hai chức thường sử dụng là ethylen
glycol. Bên cạnh phản ứng ester hóa trực tiếp người ta còn dùng phản ứng trao đổi
ester giữa dimethyl terephthalate với các rượu hai chức ethylen glycol. Lúc đầu sợi
polyester được sản xuất bằng con đường trao đổi ester nhưng về sau do công nghệ
sản xuất acid terephtalic ngày càng trở nên hoàn thiện, do vậy kể từ năm 1964
polyester dùng cho sản xuất sợi được tổng hợp bằng con đường ester hóa trực
tiếp.Polyethylene terephthalate được hình thành trên cơ sở của phản ứng ester hóa
giữa acid hai chức và rượu hai chức. Acid hai chức được dùng phổ biến trong sản
xuất polyester là acid terephthalic. Bên cạnh phản ứng ester hóa trực tiếp người ta
còn dùng phản ứng trao đổi ester giữa dimethyl terephthalate với các rượu hai chức.
Lúc đầu sợi polyester được sản xuất bằng con đường trao đổi ester nhưng về sau do
công nghệ sản xuất acid terephtalic ngày càng trở nên hoàn thiện, do vậy kể từ năm
1964 polyester dùng cho sản xuất sợi được tổng hợp bằng con đường ester hóa trực
tiếp.
Các rượu hai chức thường dùng trong sản xuất polyester là:

Acid terephthalic Dimetyl terephtalate 1,4 bis hydroxymethylcyclo
hexane
Ethylene glycol
1,4 butane diol
2.1.1. Phản ứng ester hóa trực tiếp: giữa acid terephthalic và ethylene
glycol là phản ứng pha lỏng. Độ tan của acid terephthalic trong glycol sôi ở áp suất
thường rất thấp nên để nâng cao khả năng hòa tan phản ứng cần được tiến hành ở áp
suất Pa5
10.4 (4 atm), nhiệt độ từ 240 - 260o
C. Đây là phản ứng tự xúc tác, tuy
nhiên một số acid mạnh hoặc ester của aicd titanic được thêm vào hỗn hợp phản
ứng như là xúc tác cho phản ứng ester hóa. Tỷ lệ mol các tác chất cho phản ứng
ester hóa trực tiếp là: ethylene glycol:acid terephtalic vào khoảng 1:1 – 1,3:1.
Polyester sản xuất bằng phương pháp ester hóa trực tiếp có khối lượng phân tử cao
hơn hẳn so với polyester sản xuất bằng con đường trao đổi ester.
Phản ứng ester hóa luôn luôn đi kèm phản ứng ether hóa, nhất là trong môi
trường acid. Trong sản xuất polyester một ít kiềm mạnh như NaOH được thêm vào
hỗn hợp phản ứng để hình thành hệ đệm với mục đích làm giảm tốc độ phản ứng
ether hóa. Nếu phản ứng không tiến hành trong hệ đệm lượng ether sinh ra làm cho
phân tử polymer có cấu trúc không đồng nhất. Điều này làm giảm khả năng cơ lý
của sợi đồng thời làm nhiệt độ nóng chảy giảm xuống dưới mức có thể chấp nhận
được và không thể kiểm soát được. Nếu tiến hành phản ứng ester hóa ở nhiệt độ cao
hơn một chút vào khoảng 280 – 290o
C, tốc độ phản ứng ester hóa có khả năng đạt
đến ngưỡng. Lúc này phân tử polymer không còn đáp ứng được các yêu cầu sản
xuất sợi do sự phân bố khối lượng phân tử quá đa dạng.
Một sản phẩm khác của phản ứng ester hóa là nước. Để thúc đẩy phản ứng
đạt đến hiệu suất cao nhất, nước được chưng cất để tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng.
Cuối phản ứng ester hóa, muối phosphate hay phosphite được cho vào nhằm ổn

định polymer. Nó giúp polymer khó tan trong môi trường kiềm hơn so với những
polymer không có các chất này. Giai đoạn tiếp theo trong quá trình polymer hóa
tương tự nhau cho cả phản ứng ester hóa trực tiếp lẫn phản ứng trao đổi ester. Một
lượng xúc tác được thêm vào trộn lẫn với các obligomer mạch thẳng, glycol dư
được tách ra bằng chưng cất hỗn hợp sau phản ứng. Nhiệt độ được nâng lên khoảng
280 – 290o
C trong khi áp suất được giảm nhanh về dưới 25Pa để tránh tạo bọt do
glycol hóa hơi, cho tới lúc thu được polyester có khối lượng phân tử mong muốn.
Trong quá trình ngưng tụ ester antimon trioxide tạo phức với ester của acid titanic
lẫn trong polyester gây ra những đốm có màu khi chúng kết hợp antimon trioxide.
Tuy nhiên, hiệu ứng này không đáng kể khi có mặt
+3
P hoặc
+5
P .
Phản ứng gồm 2 giai đoạn
Giai đoạn 1: Hỗn hợp PTA và EG được gia nhiệt, phản ứng trùng ngưng xảy ra tạo
BHET ( bis-(hydroxyletyl)terephtalat) và các oligome có phân tử lượng thấp.

Giai đoạn 2: Phản ứng trùng ngưng tiếp tục xảy ra tạo PET. Sau phản ứng,
EG còn dư, PET có dạng lỏng chảy nhớt. Nếu làm lạnh ngay trong nước sẽ tạo
thành PET vô định hình.
Xúc tác thường dùng là antimony trioxid, muối của titanium, germanium,
cobalt, mangan, magnesium và kẽm. Xúc tác sử dụng với nồng độ thích hợp để làm
tăng vận tốc phản ứng.
Cũng như phản ứng ester hóa, phản ứng đa tụ polymer cũng là một phản ứng
thuận nghịch. Do vậy, trong giai đoạn đa tụ phải tách glycol một cách triệt để. Song
song với phản ứng đa tụ polymer, ở nhiệt độ này còn diễn ra quá trình nhiệt phân
polyester làm giảm khối lượng phân tử. Phản ứng này hình thành các nhóm
carboxyl (-COOH) và vinyl ester ở đầu mạch, sau đó các nhóm vinyl ester này sẽ
nhanh chóng chuyển thành các nhóm aldehyde.
Trong điều kiện áp suất thấp và tốc độ chưng cất lớn các hợp chất aldehyde
nhanh chóng tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng. Nhưng nếu quá trình diễn ra ở áp suất
cao hoặc thời gian chưng cất kéo dài, những nhóm aldehyde này sẽ tạo ra những
nhóm mang màu lẫn trong phân tử polyester. Cuối phản ứng đa tụ polymer, một
lượng từ 0,5-2% diphenyl ester hoặc diphenyl terephthalate được cho vào thiết bị đa
tụ để kết nối các obligomer thành polymer theo phản ứng:

+
→ +
Bằng cách này có thể giảm bớt thời gian phản ứng đa tụ polymer so với
phương pháp tiếp tục chưng cất để loại glycol. Do vậy đây là biện pháp làm giảm
ảnh hưởng của các phản ứng phụ sinh ra các hợp chất có màu mà vẫn đáp ứng yêu
cầu làm giảm các obligomer.
Để làm mất các nhóm carboxy ở đầu mạch, người ta cũng có thể cho vào
hỗn hợp một lượng ethylene oxide.
2.1.2. Phản ứng trao đổi este giữa Dimetyl Terephtalat (DMT) và EG

2.2.Tính chất chung của polyethylene terephthalate
Tùy thuộc vào quá trình tổng hợp và nhiệt độ, polyethylene terephthalate có
thể tồn tại cả hai dạng vô định hình trong suốt và bán kết tinh. Vật liệu bán kết tinh
có thể xuất hiện trong suốt (kích thước hạt <500 nm) hoặc đục và trắng (hạt kích
thước lên đến một vài micron) tuỳ thuộc vào cấu trúc tinh thể của nó và kích thước
hạt.
Hình 2.2. Chip polyester
2.2.1. Độ nhớt
Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của PET là chỉ số IV - Intrinsic
Vítcosity (độ nhớt nội tại). Chỉ số IV của vật liệu phụ thuộc vào độ dài của mạch
polymer. Mạch càng dài, các vật liệu càng cứng hơn, và do đó IV càng cao. Chiều
dài mạch trung bình của một lô cụ thể của nhựa có thể được kiểm soát trong quá
trình polyme hóa.
Chỉ số IV của PET đối với một số vật liệu:
- 0.60 dL/g: sợi
- 0.65 dL/g: màng
- 0.76-0.84 dL/g: chai
- 0.85 dL/g: lốp xe

2.2.2. Tính hút ẩm
PET có tính hút ẩm, nghĩa là nó tự nhiên hấp thụ nước từ môi trường xung
quanh nó. Do đó nó cần được sấy trước khi đưa vào các công đoạn sản xuất tiếp
theo.
Nhiệt độ và thời gian sấy bằng không khí thông thường như sau:
- 140o
C khoảng 12 giờ
- 145o
C khoảng 6,5 giờ
- 160o
C khoảng 4 giờ
Thời gian sấy không được ngắn hơn 4 giờ. Điều này là do các vật liệu khô
trong ít hơn 4 giờ sẽ đòi hỏi phải có nhiệt độ trên 160o
C. Tiếp xúc với nhiệt độ cao
như vậy sẽ làm phân hủy lớp ngoài của vật liệu trước khi bên trong nó khô hoàn
toàn.
PET
Công thức phân tử (C10H8O4)n
Mật độ phân tử 1.370 g/cm3
Mật độ tinh thể 1.455 g/cm3
Modul đàn hồi (E) 2800–3100 MPa
Độ bền kéo (σt) 55–75 MPa
Giới hạn đàn hồi 50–150%
Nhiệt độ kết tinh 75 °C
Nhiệt độ nóng chảy 260 °C
Giá thành 0.5–1.25 €/kg
Bảng 2.2.2. Các thông số chung của polyethylene terephthalate

Chương 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỢI POLYESTER
3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất sợi
Nguyên liệu sử dụng cho quá trình kéo sợi là chip PET được kéo thành
những dải hình trụ sau đó đem đi cắt thành từng đoạn ngắn đều nhau rồi trộn lại để
có sự phân tán đồng đều và giảm sự khác biệt về khối lượng phân tử, màu sắc, nhiệt
độ nóng chảy, nhóm chức đầu mạch của những mẻ sản xuất khác nhau. Sự khác
nhau này làm giảm đáng kể chất lượng xơ sợi.
Sợi FDY được kéo bằng phương pháp kéo nóng chảy. Quy trình công nghệ
công đoạn kéo sợi như sau:
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ quy trình kéo sợi FDY

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ tạo sợi
Chip PET sau khi được chuyển lên bồn chứa sẽ được đưa vào máy sàng để
loại bỏ bụi bẩn và được tinh thể hóa một phần ở nhiệt độ 100 - 120o
C. Sau đó hạt
nhựa được đưa vào thiết bị sấy ở nhiệt độ 150 - 160o
C. Sau khi sấy, chip được làm
nóng chảy trong máy đùn trục vít. Ở đầu ra của máy đùn có gắn bộ dự lọc các phần
rắn. Dòng nhựa nóng chảy từ máy đùn được cấp trực tiếp cho các bơm định lượng
để bơm vào bộ phận phun sợi. Sau khi ra khỏi khu vực phun sợi, sợi được làm
nguội bằng không khí, cuối buồng làm nguội chùm sợi hội tụ lại với nhau, được tẩm
dầu rồi theo các trục dẫn vào khu vực kéo giãn và định hình sợi. Sợi hoàn tất được
quấn cuộn bằng máy winder tạo thành sản phẩm.
3.2.1. Quá trình sàng
Trước khi sấy khô, chúng ta cần tiến hành quá trình sàng để loại bỏ những
hạt to, bụi bậm, làm cho hạt nhựa sạch sẽ và sử dụng an toàn. Khi sàng phải kiểm
tra kỹ các lỗ sàng của lưới phải được thông suốt. Nếu lỗ sàng bị nghẽn thì tạp chất
và bụi bậm sẽ không đi qua được và bám vào thành trong máy sàng và ống dẫn liệu
gây khó khăn trong việc di chuyển của hạt nhựa, nếu những tạp chất này đi vào máy
đùn sẽ làm cho chip nóng chảy không đồng đều, làm tăng áp lực bộ lọc, gây xướt và
đứt sợi.
Để tránh trong quá trình sấy hạt chip bị kết dính dưới nhiệt độ cao, người ta
phải tiến hành tinh thể hóa một phần hạt chip ở nhiệt độ 100 – 120o
C (thường gọi là
dự bị kết tinh) trong quá trình sàng.
Trong quá trình sàng, việc kết tinh cần một thời gian nhất định nên những
hạt chip vừa tiếp xúc với nhiệt độ hoặc độ kết tinh của hạt chip còn thấp cũng làm
cho chip bị kết dính. Vì vậy chúng ta cần phải tiến hành khuấy trộn hạt chip, có thể
khuấy trộn bằng máy trộn hoặc trộn bằng dòng khí xoáy. Khi độ kết tinh đạt đến
mức yêu cầu (khoảng trên 30%) thì hạt chip sẽ không còn hiện tượng kết dính, ta có
thể chuyển xuống công đoạn sấy.
Thiết bị sàng và dự bị kết tinh được tiến hành trong máy dự bị kết tinh kiểu
tầng sôi nằm ngang, máy có trang bị thêm hai đường ống ở hai bên thân máy, nắp

Báo cáo đồ án chuyên ngành khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester

Báo cáo đồ án chuyên ngành khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (11)

More from https://www.facebook.com/garmentspace

More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Báo cáo đồ án chuyên ngành khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester