luận án tiến sĩ nghiên cứu nâng cao chất lượng vải len merino nhuộm bằng chất màu chiết từ chromolaena odorata kết hợp xử lý với các polyme tự nhiên

Nghiên cąu Ánh h°áng căa quá trình tiền xử lý polyme sinh hãc Án khÁ nng nhuám và tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt Chromolaena odorata ..... Ành h°áng căa quá trì

BÞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Đ¾I HàC BÁCH KHOA HÀ NÞI

PH¾M THÞ NGàC CHÂU

NGHIÊN CĄU NÂNG CAO CHÂT L¯þNG VÀI LEN MERINO

NHUÞM BÄNG CHÂT MÀU CHI¾T TĆ CHROMOLAENA ODORATA K¾T HþP XĈ LÝ VàI CÁC POLYME TČ NHIÊN

LUÀN ÁN TI¾N S) CÔNG NGHà DàT, MAY

Hà Nßi – 2023

BÞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Đ¾I HàC BÁCH KHOA HÀ NÞI

PH¾M THÞ NGàC CHÂU

NGHIÊN CĄU NÂNG CAO CHÂT L¯þNG VÀI LEN MERINO

NHUÞM BÄNG CHÂT MÀU CHI¾T TĆ CHROMOLAENA ODORATA K¾T HþP XĈ LÝ VàI CÁC POLYME TČ NHIÊN

i

LâI CAM ĐOAN

Tôi xin cam oan tÃt cÁ nhÿng nái dung trong luÁn án: <Nghiên cứu nâng cao

chất l°ợng vải len Merino nhuộm bằng chất màu chiết từ Chromolaena odorata kết hợp xử lý với các Polyme tự nhiên= là công trình nghiên cąu căa riêng tôi Các thí

nghiám °ÿc tiÁn hành mát cách nghiêm túc và khoa hãc trong quá trình nghiên cąu Các sç liáu, kÁt quÁ nghiên cąu trong luÁn án trung thāc và ch°a tćng °ÿc công bç trong bÃt kỳ công trình nghiên cąu căa tác giÁ khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

Ng°åi h°ãng d¿n khoa họcTác giÁ luÁn án

TS Hoàng Thanh ThÁo PGS TS Bùi Mai H°¡ng NCS Ph¿m Thá Ngãc Châu

ii

LâI CÀM ¡N

Lßi ầu tiên, tôi xin °ÿc bày tå lòng biÁt ¡n chân thành và sâu sắc tới TiÁn sĩ Hoàng Thanh ThÁo và Phó Giáo s°, TiÁn sĩ Bùi Mai H°¡ng Nhÿng nhà giáo tâm huyÁt ã dành thßi gian quý báu tÁn tình h°ớng d¿n, không ngćng áng viên khích lá và trao ổi góp ý cho tôi trong suçt quá trình thāc hián ể tôi có thể hoàn thành luÁn án này

Tôi xin °ÿc gửi lßi cÁm ¡n tha thiÁt và tình cÁm căa mình Án các quý thầy cô Khoa Dát may - Da giầy và Thßi trang, Tr°ßng VÁt liáu, Ban ào t¿o 3 Đ¿i hãc Bách Khoa Hà Nái, ã nhiát tình giúp ỡ và t¿o iều kián thuÁn lÿi tçt nhÃt cho tôi trong quá trình hãc tÁp và nghiên cąu luÁn án

Tôi cũng xin chân thành cÁm ¡n Án các quý thầy cô, quý anh chá, và ồng nghiáp Bá môn Kỹ thuÁt Dát may tr°ßng Đ¿i hãc Bách Khoa thành phç Hồ Chí Minh, công ty Cổ phần Vián Nghiên Cąu Dát May và Trung tâm công nghá sinh hãc ã hß trÿ tôi trong thßi gian nghiên cąu và thāc hián luÁn án này

Cuçi cùng, tôi xin ặc biát gửi gắm nhÿng tình cÁm căa mình tới gia ình, nhÿng ng°ßi luôn yêu th°¡ng bên c¿nh tôi ã luôn ồng hành, an ăi và áng viên tôi khi tôi gặp khó khn Đồng thßi, ã cùng san s¿ gánh vác mãi công viác ể tôi có thể yên tâm hoàn thành luÁn án

Trong quá trình thāc hián luÁn án không thể tránh khåi nhÿng thiÁu sót, h¿n chÁ không mong muçn Tôi chân thành mong nhÁn °ÿc nhÿng ý kiÁn và óng góp căa các quý thầy cô ể luÁn án ngày càng °ÿc hoàn thián h¡n

1 Tính c¿p thi¿t căa luÁn án xvii

2 Māc tiêu nghiên cąu căa luÁn án xviii

3 Đái t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu căa luÁn án xviii

4 Nái dung nghiên cąu căa luÁn án xix

5 Ph°¢ng pháp nghiên cąu căa luÁn án xix

6 Ý nghĩa khoa học căa luÁn án xx

7 Giá trá thực tißn căa luÁn án xx

8 Nhāng điám mãi căa luÁn án xxi

9 K¿t c¿u căa luÁn án xxi

Ch°¢ng 1 TäNG QUAN NGHIÊN CĄU 1

1.1 Tång quan vß vÁt liáu len Merino chÁi kỹ 1

1.1.1 Phân lo¿i x¡ len 1

1.1.2 CÃu trúc hình thái căa x¡ len 3

1.1.3 Tính chÃt căa x¡ len 5

1.1.4 Công nghá kéo sÿi len chÁi kỹ 6

1.1.5 Ąng dāng căa vÁi len Merino chÁi kỹ 8

1.1.6 Nhÿng nh°ÿc iểm làm h¿n chÁ nhÿng ąng dāng căa sÁn phẩm len Merino chÁi kỹ 8

1.2 Tång quan vß công nghá xÿ lý hoàn t¿t vÁi len bằng nguyên liáu tự nhiên 9

1.2.1 Giới thiáu công nghá xử lý hoàn tÃt len và các vÁt liáu dát khác bằng nguyên liáu tā nhiên 9

1.2.2 Các ph°¡ng pháp hoàn tÃt len và các vÁt liáu dát khác 10

1.2.3 Các nguồn nguyên liáu tā nhiên sử dāng trong hoàn tÃt len và các vÁt liáu dát khác 15

1.3 Mát sá nguyên liáu tự nhiên tißm năng t¿i Viát Nam ąng dāng trong xÿ lý hoàn t¿t vÁt liáu dát 23

iv

1.3.1 Tổng quan về công nghá hoàn tÃt vÁi bằng dách chiÁt Chromolaena odorata

24

1.3.1.1 Tổng quan về Chromolaena odoratan 24

1.3.1.2 Ąng dāng công nghá hoàn tÃt chąc nng kép dách tć dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi 32

1.3.2 Tổng quan về công nghá hoàn tÃt sericin 27

1.3.2.1 Tổng quan về sericin 27

1.3.2.2 Ph°¡ng pháp chiÁt xuÃt sericin 32

1.3.2.3 Ąng dāng công nghá hoàn tÃt sericin trên vÁi 29

1.3.3 Tổng quan về công nghá hoàn tÃt vÁi bằng chitosan 31

1.3.3.1 Tổng quan về chitosan 31

1.3.3.2 Ph°¡ng pháp chiÁt xuÃt chitosan 32

1.3.3.3 Ąng dāng công nghá hoàn tÃt chitosan trên vÁi 33

1.4 Mát sá công nghá hoàn t¿t tiên ti¿n khác trên vÁi len 35

1.4.1 Hàng dát mỹ phẩm và công nghá hoàn tÃt vi nang 35

1.4.1.1 Hàng dát mỹ phẩm 35

1.4.1.2 Công nghá hoàn tÃt vi nang 36

1.4.2 Tổng quan về công nghá hoàn tÃt tā làm s¿ch 38

1.4.2.1 Các c¡ chÁ tā làm s¿ch 38

1.4.2.2 Ąng dāng về công nghá hoàn tÃt tā làm s¿ch trên vÁi 41

K¾T LUÀN CH¯¡NG 1 43

Ch°¢ng 2 ĐàI T¯þNG, NàI DUNG VÀ PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĄU 45

2.1 Đái t°ÿng nghiên cąu 45

2.1.1 Nguyên vÁt liáu 45

2.1.2 Hóa chÃt 46

2.1.3 Các chăng vi khuẩn thử nghiám 47

2.2 Nái dung nghiên cąu 47

2.2.1 Nghiên cąu hiáu quÁ hoàn tÃt chąc nng t¿o màu và kháng khuẩn bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 51

2.2.2 Nghiên cąu quá trình hoàn tÃt polyme sinh hãc çi với tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ 51

2.2.3 Nghiên cąu Ánh h°áng căa quá trình tiền xử lý polyme sinh hãc Án khÁ nng nhuám và tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt Chromolaena odorata 52

v

2.2.4 Nghiên cąu ánh giá hiáu quÁ các công nghá hoàn tÃt chąc nng khác tć nguồn nguyên liáu tā nhiên trên vÁi len Merino chÁi kỹ 3 Hoàn tÃt cç ánh vi nang

và tā làm s¿ch trên vÁi len Merino chÁi kỹ 52

2.3 Ph°¢ng pháp nghiên cąu 52

2.3.1 Nghiên cąu lý thuyÁt 52

2.3.2 Ph°¡ng pháp thāc nghiám 53

2.3.2.1 Hoàn tÃt chąc nng t¿o màu và kháng khuẩn trên vÁi len Merino chÁi kỹ bằng dách chiÁt Chromolaena odorata 53

2.3.2.2 Hoàn tÃt tính tián nghi và tiền xử lý tr°ớc khi nhuám Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ bằng polyme tā nhiên 56

2.3.2.3 Hoàn tÃt t¿o mùi bằng vi nang và tā làm s¿ch trên vÁi len Merino chÁi kỹ 58

2.3.3 Các ph°¡ng pháp phân tích ánh giá hiáu quÁ căa các quá trình hoàn tÃt trên vÁi len Merino chÁi kỹ 59

2.3.3.1 Ph°¡ng pháp xác ánh thành phần dách chiÁt Chromolaena odorata 59

2.3.3.2 Ph°¡ng pháp phân tích hàm l°ÿng axit amin trong len, sericin và chitosan 59

2.3.3.3 Ph°¡ng pháp quang phổ hồng ngo¿i biÁn ổi (Fourier transform infrared spectroscopy) 59

2.3.3.4 Ph°¡ng pháp hiển vi quang hãc (Optical Microscope) 59

2.3.3.5 Ph°¡ng pháp hiển vi ián tử quét (Scanning Electron Microscope) 60

2.3.3.6 Ph°¡ng pháp phổ tán x¿ nng l°ÿng tia X (Energy - dispersive X - ray

3.1 Hiáu quÁ hoàn t¿t chąc năng t¿o màu và kháng khuẩn bằng dách chi¿t Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 65

3.1.1 KÁt quÁ phân tích chÃt màu chiÁt xuÃt tć Chromolaena odorata 65

3.1.2 Đánh giá khÁ nng t¿o màu bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 68

3.1.2.1 Ành h°áng căa quá trình chiÁt xuÃt Án hiáu quÁ t¿o màu bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 68

3.1.2.2 Ành h°áng căa quá trình nhuám Án hiáu quÁ t¿o màu bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 70

3.1.2.3 Ành h°áng căa quá trình cầm màu Án hiáu quÁ t¿o màu bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 75

3.1.2.4 So sánh hiáu quÁ t¿o màu căa Chromolaena odorata trên len Merino chÁi kỹ với các lo¿i chÃt màu tā nhiên khác 81

3.1.3 Đánh giá khÁ nng kháng khuẩn bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ 84

3.1.4 Ành h°áng căa quá trình hoàn tÃt chąc nng t¿o màu và kháng khuẩn bằng dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ Án tính chÃt c¡ lý 87 3.1.5 Đề xuÃt c¡ chÁ liên kÁt giÿa vÁi len Merino chÁi kỹ với các thành hóa hãc có trong dách chiÁt Chromolaena odorata 88

3.1.5.1 C¡ chÁ t¿o màu căa dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino

3.2.1.1 Quang phổ hồng ngo¿i biÁn ổi Fourier (Fourier-transform infrared spectroscopy) căa vÁi len Merino °ÿc xử lý bằng polyme tā nhiên 91

3.2.1.2 Hình thái bề mặt vÁi len °ÿc xử lý bằng polyme tā nhiên 92

3.2.1.3 Thành phần nguyên tử căa vÁi len °ÿc xử lý bằng polyme tā nhiên thông qua phổ tán sắc nng l°ÿng tia X (EDX) 93

vii

3.2.1.4 Thành phần axit amin căa vÁi len °ÿc xử lý bằng polyme tā nhiên 95 3.2.1.5 Phân tích nhiát trãng l°ÿng (Thermo Gravimetric Analysis) căa vÁi len hoàn tÃt với polyme tā nhiên 96 3.2.2 Hiáu quÁ căa quy trình tiền xử lý polyme tā nhiên trên vÁi len Merino chÁi

kỹ nhuám dách chiÁt Chromolaena odorata 98

3.2.2.1 Hình thái bề mặt căa vÁi len tiền xử lý polyme tā nhiên và nhuám

Chromolaena odorata 98

3.2.2.2 Quang phổ hồng ngo¿i biÁn ổi Fourier (Fourier-transform infrared spectroscopy) căa vÁi len Merino °ÿc xử lý bằng polyme tā nhiên 99 3.2.2.3 Thành phần nguyên tử căa vÁi len tiền xử lý polyme tā nhiên và nhuám

Chromolaena odorata thông qua phổ tán sắc nng l°ÿng tia X 100

3.2.2.4 Phân tích nhiát trãng l°ÿng (Thermo Gravimetric Analysis) căa vÁi len

tiền xử lý polyme tā nhiên và nhuám Chromolaena odorata 101

3.2.3 Đánh giá mát sç tính chÃt tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ sau hoàn tÃt với các polyme tā nhiên 102 3.2.4 Ành h°áng căa quy trình tiền xử lý polyme tā nhiên Án khÁ nng t¿o màu

căa vÁi len Merino chÁi kỹ bằng dách chiÁt Chromolaena odorata 105

3.2.4.1 Ành h°áng căa quy trình tiền xử lý sericin Án khÁ nng t¿o màu căa vÁi len Merino chÁi kỹ bằng dách chiÁt Chromolaena odorata 105 3.2.4.2 Ành h°áng căa quy trình tiền xử lý chitosan Án khÁ nng t¿o màu căa

vÁi len Merino chÁi kỹ bằng dách chiÁt Chromolaena odorata 108 3.2.5 Ành h°áng căa quá trình hoàn tÃt polyme tā nhiên và nhuám Chromolaena

odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ Án tính chÃt c¡ lý 111

3.2.6 Đề xuÃt c¡ chÁ liên kÁt giÿa các polyme sinh hãc và dách chiÁt Chromolaena

odorata với keratin trong quá trình hoàn tÃt nâng cao các ặc tính căa vÁi len

Merinolen chÁi kỹ 112

3.2.6.1 C¡ chÁ liên kÁt giÿa sericin và dách chiÁt Chromolaena odorata với

keratin trong quá trình hoàn tÃt trên vÁi len Merino chÁi kỹ 112

3.2.6.2 C¡ chÁ liên kÁt giÿa chitosan và dách chiÁt Chromolaena odorata với

keratin trong quá trình hoàn tÃt trên vÁi len Merino chÁi kỹ 113

3.3 Đánh giá hiáu quÁ các công nghá hoàn t¿t chąc năng khác từ nguãn nguyên liáu tự nhiên trên vÁi len Merino chÁi kỹ 114

3.3.1 Đánh giá hiáu quÁ hoàn tÃt cç ánh vi nang tinh dầu quÁ trên vÁi len Merino chÁi kỹ 114 3.3.1.1 C¡ chÁ hình thành vi nang tinh dầu quÁ và cç ánh vi nang trên vÁi len Merino chÁi kỹ 114 3.3.1.2 Sā phân bç các vi nang trên vÁi len ã °ÿc hoàn tÃt cç ánh vi nang115 3.3.1.3 Tác áng giặt trên vÁi len °ÿc cç ánh vi nang tinh dầu quÁ 116

viii

3.3.1.4 C°ßng á mùi căa vÁi len hoàn tÃt cç ánh vi nang tinh dầu quÁ 116

3.3.2 Đánh giá hiáu quÁ hoàn tÃt tā làm s¿ch trên vÁi len Merino chÁi kỹ 116

3.3.2.1 C¡ chÁ tā làm s¿ch trên vÁi len Merino chÁi kỹ hoàn tÃt nano TiO2/SiO2

K¾T LUÀN VÀ H¯âNG NGHIÊN CĄU TI¾P THEO 122

DANH MĀC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG Bà CĂA LUÀN ÁN 123

TÀI LIàU THAM KHÀO 124

PHĀ LĀC 1

ix

DANH MĀC CÁC KÝ HIàU VÀ CÁC CHĊ VI¾T TÂT

FTIR Fourier-transform infrared spectroscopy Phân tích quang phổ hồng ngo¿i biÁn ổi Fourier

C odorata Chromolaena odorata C odorata

Len/Sericin/C

Len nhuám Chromolaena

odorata sau khi hoàn tÃt

sericin

Len/Chitosan/C

Len nhuám Chromolaena

odorata sau khi hoàn tÃt

x

DANH MĀC CÁC BÀNG BIàU

BÁng 1.1: So sánh mát sç ph°¡ng pháp nhuám và hoàn tÃt trong ngành dát may 13

BÁng 1.2: Ành h°áng chÃt cầm màu Án á bền màu căa dách chiÁt Celosia cristata nhuám trên vÁi len (nguồn: [85]) 18

BÁng 1.3: Các giá trá L*, a* và b* çi với len nhuám tć dách chiÁt hoa Celosia ã xử lý tr°ớc bằng ethylene diamine Celosia cristata nhuám trên vÁi len (nguồn: [85]) 19

BÁng 1.4: Ành h°áng chÃt cầm màu Án á bền màu căa dách chiÁt quÁ mặc n°a nhuám trên vÁi len (nguồn: [86] 19

BÁng 1.5: Các giá trá L*, a* và b* căa vÁi len nhuám tć dách chiÁt quÁ mặc n°a (nguồn:

BÁng 2.1: Thông sç kỹ thuÁt căa vÁi hoàn tÃt 45

BÁng 2.2: Các hóa chÃt hoàn tÃt thí nghiám 46

BÁng 2.3: Các chăng vi khuẩn gây bánh 47

BÁng 3.1: Đánh tính thành phần hóa hãc dách chiÁt C odorata theo ph°¡ng pháp theo ph°¡ng pháp sắc ký lång ghép khçi phổ tą cāc/thßi gian bay (uplc-qtof-ms/ms) 65

BÁng 3.2: Đánh l°ÿng thành phần hóa hãc chính căa dách chiÁt C odorata theo ph°¡ng pháp UV-vis trong 1 g dách chiÁt 67

BÁng 3.3: Đá pH vÁi nhuám t°¡ng ąng với giá trá pH căa dung dách nhuám 74

BÁng 3.4: Ành h°áng căa giá trá pH căa các dung dách nhuám Án á bền màu căa 74 BÁng 3.5: Ành h°áng căa chÃt cầm màu CuSO4 Án á bền màu căa C odorata nhuám vÁi len Merino chÁi kỹ 78

BÁng 3.6: Ành h°áng căa chÃt cầm màu axit tannic Án á bền màu căa C odorata nhuám vÁi len Merino chÁi kỹ 79

BÁng 3.7: Ành h°áng căa chÃt cầm màu chitosan Án á bền màu căa C odorata nhuám vÁi len Merino chÁi kỹ 80

BÁng 3.8: CIE Lab và m¿u nhuám căa mát sç chÃt màu tā nhiên trên vÁi len tr°ớc ây (nguồn: [194], [195]) 82

BÁng 3.9: Sç khuẩn l¿c E coli sau thßi gian tiÁp xúc với vÁi Len/C odorata 84

BÁng 3.10: Sç khuẩn l¿c S aureus sau thßi gian tiÁp xúc với vÁi Len/C odorata 85

BÁng 3.11: KÁt quÁ kháng khuẩn E coli 86

BÁng 3.12: KÁt quÁ kháng khuẩn S aureus 87

xi

BÁng 3.13: Thành phần nguyên tử căa m¿u len ch°a xử lý (Len), sericin, chitosan, m¿u len °ÿc xử lý với sericin (Len/Sericin), m¿u len °ÿc xử lý với chitosan (Len/Chitosan) 94 BÁng 3.14: Thành phần axit amin (%) căa m¿u len ch°a xử lý (Len), sericin, m¿u len °ÿc xử lý với sericin (Len/Sericin) 95 BÁng 3.15: Thành phần nguyên tử căa m¿u len ch°a xử lý (Len), m¿u len °ÿc nhuám

bằng C odorata (Len/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng sericin và nhuám C

odorata (Len/Sericin/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng chitosan và nhuám C odorata (Len/Chitosan/C odorata) 101

BÁng 3.16: Các thông sç về tính tián nghi căa vÁi len ch°a xử lý và vÁi len hoàn tÃt với các polyme tā nhiên 103 BÁng 3.17: Ành h°áng căa quá trình tiền xử lý sericin Án khÁ nng nhuám căa vÁi len

Merino chÁi kỹ với dách chiÁt C odorata thông qua c°ßng á màu K/S t¿i »max=380 nm, thông sç Lab và màu mô phång trong không gian màu sắc CIE Lab 105 BÁng 3.18: Ành h°áng căa quá trình tiền xử lý sericin Án á bền màu căa vÁi len

nhuám bằng dách chiÁt C odorata 107

BÁng 3.19: Ành h°áng căa quá trình tiền xử lý chitosan Án khÁ nng nhuám căa vÁi

len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt C odorata thông qua c°ßng á màu K/S t¿i »max=380

nm, thông sç Lab và màu mô phång trong không gian màu sắc CIE Lab 108 BÁng 3.20: KÁt quÁ c°ßng á mùi o theo tiêu chuẩn ASTM E679-19 116 BÁng 3.21: Hiáu quÁ tā làm s¿ch çi với cà phê, trà và r°ÿu sau khi tiÁp xúc với ánh sáng trong 20 giß bằng ánh giá trāc quan và không gian màu CIE Lab 117

xii

DANH MĀC CÁC HÌNH ÀNH, Đà THÞ

Hình 1.1: Cću Merino (nguồn: [10]) 1

Hình 1.2: Nguồn gçc căa x¡ len (nguồn: [12]) 2

Hình 1.3: Phân lo¿i lông dāa trên vá trí căa c¡ thể (nguồn: [14]) 2

Hình 1.4: Phân tử keratin á các tr¿ng thái khác nhau (nguồn: [15]) 3

Hình 1.5: VÁy x¡ len d°ới kính hiển vi ián tử quét SEM (nguồn: [16]) 4

Hình 1.6: Mô hình cÃu trúc x¡ len (nguồn:[17]) 4

Hình 1.7: Công nghá kéo sÿi len chÁi kỹ (nguồn: [18]) 7

Hình 1.8: Quy trình NgÃm 3 sÃy khô 3 gia nhiát (Dip 3 Dry 3 Cure) (nguồn: [26]) 10

Hình 1.9: Ph°¡ng pháp phun tĩnh ián electrospraying (nguồn: [26]) 11

Hình 1.10: Ph°¡ng pháp CO2 siêu tới h¿n (nguồn: [38]) 12

Hình 1.11: Công thąc hoá hãc căa Indigo (nguồn: [80]) 16

Hình 1.12: Công thąc hoá hãc căa Kermesic và côn trùng Kermes (nguồn: [81]) 17

Hình 1.13: CÃu t¿o căa chitosan (nguồn: [91]) 22

Hình 1.14: Chromolaena odorata (nguồn: [103]) 25

Hình 1.15: CÃu t¿o hóa hãc flavonoids (nguồn: [104]) 25

Hình 1.16: Ành h°áng căa nồng á dung môi Án ho¿t tính kháng khuẩn căa vÁi thành phẩm Chromolaenaodorata (nguồn: [110]) 26

Hình 1.17: CÃu trúc và hình thái t¡ tằm a) Hình mô tÁ vi cÃu trúc t¡; b) Ành SEM t¡ tằm thô [116]; c) Ành SEM t¡ tằm chuái (nguồn: [117], [116]) 27

Hình 1.18: CÃu trúc hóa hãc căa chitin và chitosan (nguồn: [125]) 31

Hình 1.19: Điều chÁ chitosan tć chitin (nguồn: [129]) 33

Hình 1.20: CÃu trúc vi nang (nguồn: [150]) 36

Hình 1.21: KhÁ nng tā làm s¿ch iển hình tć tā nhiên (nguồn: [164]) 39

Hình 1.22: Hiáu ąng lá sen (a); Góc tiÁp xúc với n°ớc θ > 150o (b); Góc tiÁp xúc với n°ớc n°ớc θ < 10o (c); C¡ chÁ tā làm s¿ch siêu kỵ n°ớc (d) (nguồn: [164]) 40

Hình 1.23: Quá trình quang xúc tác (nguồn: [166]) 40

Hình 2.1: VÁi len Merino chÁi kỹ 45

Hình 2.2: Hình Ánh C odorata (a) t¡ tằm Bombyx mori (b) và chitosan (c) 45

xiii

Hình 2.6: S¡ ồ quy trình hoàn tÃt chitosan çi với tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ 49 Hình 2.7: S¡ ồ sā Ánh h°áng căa quy trình tiền xử lý sericin Án khÁ nng nhuám và

tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt C odorata 50

Hình 2.8: S¡ ồ sā Ánh h°áng căa quy trình tiền xử lý chitosan Án khÁ nng nhuám và

tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt C odorata 50

Hình 2.9: S¡ ồ quy trình hoàn tÃt cç ánh vi nang và tā làm s¿ch trên vÁi len Merino

Hình 2.13: S¡ ồ quy trình nhuám vÁi len bằng dung dách Chromolaena odorata với

khÁo sát thßi gian ngâm 54

Hình 2.14: S¡ ồ quy trình nhuám vÁi len bằng dung dách Chromolaena odorata với

khÁo sát dung tỷ nhuám 54

Hình 2.15: S¡ ồ quy trình nhuám vÁi len bằng dung dách Chromolaena odorata với Hình 2.20: S¡ ồ quy trình chuái và thu hồi sericin 56 Hình 2.21: Quy trình hoàn tÃt polyme tā nhiên trên vÁi len bằng máy nhuám hồng ngo¿i tā áng Mesdan Auto 3 Chroma IR 57 Hình 2.22: S¡ ồ quy trình tiền xử lý với polyme tā nhiên trên vÁi len bằng máy nhuám hồng ngo¿i tā áng Mesdan Auto 3 Chroma IR 57

Hình 2.23: S¡ ồ quy trình chiÁt xuÃt dung dách Chromolaena odorata 58 Hình 2.24: S¡ ồ quy trình nhuám vÁi len bằng dung dách Chromolaena odorata sau

khi tiền xử lý với các polyme tā nhiên 58

Hình 3.1: Phổ FT-IR căa Chromolaena odorata 67

Hình 3.5: Áp suÃt ngÃm ép dung dách nhuám (a) Đá lách màu ∆ECMC và c°ßng á màu K/S; (b) Hình Ánh SEM cÃu trúc len ch°a nhuám (tr°ớc khi ngÃm ép) và nhuám (sau khi ngÃm ép) (dung tỷ 1:5, thßi gian ngâm 2 giß, pH = 5) 72 Hình 3.6: Ành h°áng căa giá trá pH căa dung dách nhuám Án (a) Đá lách màu ∆ECMC

và c°ßng á màu K/S; (b) Quang phổ K/S; (c) Quang phổ FTIR căa vÁi nhuám (dung tỷ 1:5, thßi gian ngâm 2 giß, áp suÃt ngÃm ép 0.3 MPa) 73 Hình 3.7: Mô hình c¡ chÁ cầm màu CuSO4 trên vÁi len Merino chÁi kỹ çi với các hÿp chÃt phenolic trong dách chiÁt C odorata 76 Hình 3.8: Mô hình c¡ chÁ cầm màu axit tannic trên vÁi len Merino chÁi kỹ çi với các hÿp chÃt phenolic trong dách chiÁt C odorata 76 Hình 3.9: Mô hình c¡ chÁ cầm màu chitosan trên vÁi len Merino chÁi kỹ çi với các

hÿp chÃt phenolic trong dách chiÁt C odorata với tr°ßng hÿp chitosan bao bãc cç

ánh các hÿp chÃt phenolic trên vÁi (a), và tr°ßng hÿp chitosan là cầu nçi liên kÁt

giÿa vÁi len và các hÿp chÃt phenolic trong dách chiÁt C odorata (b) 77

Hình 3.10:Giá trá c°ßng á màu K/S và á lách màu ∆ECMC căa vÁi nhuám °ÿc cầm màu bằng các chÃt cầm màu CuSO4.5H2O, axit tannic và chitosan với các ph°¡ng pháp khác nhau 78 Hình 3.11: Ành h°áng căa quá trình hoàn tÃt chąc nng t¿o màu và kháng khuẩn bằng

dách chiÁt Chromolaena odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ Án tính chÃt c¡ lý 87

Hình 3.12: CÃu trúc căa tannin (nguồn: [190]) 88 Hình 3.13: CÃu trúc hóa hãc căa mát sç chÃt màu flavonol và isoflavone thuác nhóm flavonoids (nguồn: [190]) 89 Hình 3.14: Mô hình c¡ chÁ t¿o màu và liên kÁt (dāa trên liên kÁt hydro và t°¡ng tác kỵ

n°ớc) căa các chÃt mang màu phenolic chính trong dách chiÁt C odorata trên vÁi len

89 Hình 3.15: Mô hình c¡ chÁ t¿o màu và liên kÁt (dāa trên liên kÁt hydro và t°¡ng tác kỵ

n°ớc) căa các chÃt mang màu phenolic chính trong dách chiÁt C odorata trên vÁi len

90 Hình 3.16: Phổ FTIR căa m¿u len ch°a xử lý (Len), sericin, chitosan, m¿u len °ÿc xử lý với sericin (Len/Sericin), m¿u len °ÿc xử lý với chitosan (Len/Chitosan) 92 Hình 3.17: Ành SEM căa vÁi len Merino chÁi kỹ °ÿc khÁo sát bao gồm các m¿u len ch°a xử lý - Len (a,b,c), sericin (d,e,f) 92

xv

Hình 3.18: Ành SEM căa vÁi len Merino chÁi kỹ °ÿc khÁo sát bao gồm chitosan (a, b, c), m¿u len xử lý với sericin - Len/Sericin (d, e, f) và m¿u len xử lý với chitosan - Len/Chitosan (j, k, l) 93 Hình 3.19: Phổ tán sắc nng l°ÿng tia X (EDX) và c¡ sá Ám nguyên tử (count map) căa m¿u len ch°a xử lý (Len), sericin, chitosan, m¿u len °ÿc xử lý với sericin (Len/Sericin), m¿u len °ÿc xử lý với chitosan (Len/Chitosan) 94 Hình 3.20: Phân tích nhiát trãng l°ÿng (TGA) căa m¿u len ch°a xử lý (Len), sericin, chitosan, m¿u len °ÿc xử lý với sericin (Len/Sericin), m¿u len °ÿc xử lý với chitosan (Len/Chitosan) 97 Hình 3.21: Ành SEM căa vÁi len Merino chÁi kỹ °ÿc khÁo sát bao gồm các m¿u len

ch°a xử lý 3 Len (a,b,c), m¿u len °ÿc nhuám bằng C odorata - Len/C odorata (d,e,f), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng sericin và nhuám C odorata - Len/Sericin/C odorata (g,h,i), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng chitosan và nhuám C odorata (Len/Chitosan/C

odorata) (j,k,l) 98

Hình 3.22: Phổ FTIR căa m¿u len ch°a xử lý (Len), m¿u len °ÿc nhuám bằng C

odorata (Len/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng sericin và nhuám C odorata

(Len/Sericin/ 99 Hình 3.23: Phổ tán sắc nng l°ÿng tia X (EDX) và c¡ sá Ám nguyên tử (count map)

căa m¿u len ch°a xử lý (Len), m¿u len °ÿc nhuám bằng C odorata (Len/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng sericin và nhuám C odorata (Len/Sericin/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng chitosan và nhuám C odorata (Len/Chitosan/C odorata)

100 Hình 3.24: Phân tích nhiát trãng l°ÿng (TGA) căa m¿u len ch°a xử lý (Len), m¿u len

°ÿc nhuám bằng C odorata (Len/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng sericin

và nhuám 101 Hình 3.25: Quang phổ K/S căa vÁi len, vÁi len xử lý sericin (Len/Sericin), vÁi len nhuám

C odorata (Len/C odorata) và vÁi len tiền xử lý sericin và nhuám C odorata

(Len/Sericin/C odorata) 106

Hình 3.26: Quang phổ K/S căa m¿u len ch°a xử lý (Len), m¿u len °ÿc xử lý với

chitosan (Len/Chitosan), m¿u len °ÿc nhuám bằng C odorata (Len/C odorata), m¿u len °ÿc tiền xử lý bằng chitosan và nhuám C odorata (Len/Chitosan/C odorata) 109 Hình 3.27: Ành h°áng căa quá trình hoàn tÃt polyme tā nhiên và nhuám Chromolaena

odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ Án tính chÃt c¡ lý 112

Hình 3.28: Mô hình c¡ chÁ liên kÁt giÿa sericin (cuán ng¿u nhiên và tÃm ³) và keratin (cÃu trúc xoắn α) trong quá trình hoàn tÃt sericin trên vÁi len Merino chÁi kỹ 113 Hình 3.29: Mô hình c¡ chÁ t¿o màu và liên kÁt (dāa trên liên kÁt hydro và t°¡ng tác kỵ

n°ớc) căa các chÃt mang màu phenolic chính trong dách chiÁt C odorata trên vÁi len

tiền xử lý sericin 113 Hình 3.30: Mô hình c¡ chÁ liên kÁt chitosan trên vÁi len Merino chÁi kỹ çi với các

hÿp chÃt phenolic trong dách chiÁt C odorata với tr°ßng hÿp chitosan bao bãc cç

xvi

ánh các hÿp chÃt phenolic trên vÁi (a), và tr°ßng hÿp chitosan là cầu nçi liên kÁt

giÿa vÁi len và các hÿp chÃt phenolic trong dách chiÁt C odorata (b) 114

Hình 3.31: Mô hình c¡ chÁ hình thành vi nang tinh dầu quÁ và cç ánh vi nang trên vÁi len Merino chÁi kỹ 114 Hình 3.32: Sā phân bç căa vi nang trên bề mặt x¡ len (á phóng ¿i 1000 X) theo ph°¡ng pháp A(a) và ph°¡ng pháp B(b) 115 Hình 3.33: Ành SEM (á phóng ¿i 100 X) hình (a) m¿u có nồng á vi nang 40 g/l - ph°¡ng pháp A, (b) m¿u có nồng á vi nang 60 g/l - ph°¡ng pháp A, (c) m¿u có nồng á vi nang 40 g/ l - ph°¡ng pháp B, (d) m¿u có nồng á vi nang 60 g/l - ph°¡ng pháp B 115 Hình 3.34: Ành SEM (á phóng ¿i 500 X) căa vÁi hoàn tÃt: (a) tr°ớc khi giặt, (b): sau 1 lần giặt, (c) sau 5 lần giặt 116 Hình 3.35: Mô hình c¡ chÁ tā làm s¿ch trên vÁi len chÁi kỹ hoàn tÃt TiO2/SiO2 117 Hình 3.36: Ành FE-SEM căa vÁi len hoàn tÃt TiO2 /SiO2 119 Hình 3.37: Phổ FTIR căa m¿u ch°a hoàn tÃt (TS0), m¿u hoàn tÃt có tỷ lá mol TiO2 /SiO2

là 50/50 (TS55) và 30/70 (TS37) 119

xvii

Mä ĐÄU

Ngành dát may ã trÁi qua mát quá trình phát triển áng kể nhß sā tiÁn bá căa khoa hãc và kỹ thuÁt Viác áp dāng các công nghá tiên tiÁn và sử dāng các chÃt tā nhiên trong sÁn xuÃt ã góp phần t¿o ra nhÿng sÁn phẩm chÃt l°ÿng cao, ặc biát là tć vÁt liáu len 3 mát lo¿i vÁi có nguồn gçc lâu ßi tć áng vÁt và nổi tiÁng với nhÿng tính nng °u viát trong ngành dát may Do ó, nghiên cąu các công nghá hoàn tÃt vÁi len bằng nguyên liáu tā nhiên ang °ÿc tiÁn hành nhằm cÁi thián nhÿng h¿n chÁ và t¿o ra giá trá mới cho vÁt liáu này, nhằm áp ąng nhu cầu ngày càng tng căa ng°ßi tiêu dùng và theoxu h°ớng thßi trang bền vÿng Đồng thßi, các công nghá nhuám và hoàn tÃt áp dāng trên vÁi len ang h°ớng tới sā phát triển bền vÿng, nhằm giÁm thiểu tác áng tiêu cāc Án môi tr°ßng trong quá trình sÁn xuÃt Viác tÁn dāng nguồn chÃt thÁi tć quy trình chuái keo t¡ tằm cũng °ÿc xem là mát cách ể giÁm ô nhißm môi tr°ßng, trong bçi cÁnh ngành dát may ang là ngành gây ô nhißm môi tr°ßng thą hai trên toàn cầu Nhÿng nß lāc này không chß t¿o thêm giá trá gia tng cho vÁt liáu len và má ráng ąng dāng căa sÁn phẩm len chÃt l°ÿng cao, mà còn óng góp vào sā phát triển bền vÿng căa ngành dát may

1 Tính cÃp thi¿t căa luÁn án

Trong thßi gian gần ây, ngành dát may thßi trang trên toàn cầu ã tng c°ßng sā quan tâm Án vÃn ề thßi trang nhanh, mát khái niám chß viác sÁn xuÃt và tiêu thā các sÁn phẩm thßi trang mát cách nhanh chóng ể áp ąng các xu h°ớng thßi trang hián t¿i [1], [2] Sā tng c°ßng này i ôi với viác sÁn xuÃt mát l°ÿng lớn sÁn phẩm mà không ặt nhiều quan tâm Án chÃt l°ÿng, tính an toàn và tác áng Án môi tr°ßng, mà tÁp trung chă yÁu vào viác áp ąng nhu cầu ngày càng tng cao [2] KÁt quÁ là có sā sÁn xuÃt d° thća và các vÃn ề nghiêm trãng liên quan Án viác khai thác tài nguyên và tác áng Án sąc khåe con ng°ßi và môi tr°ßng [1], [2] Vì vÁy, trong ngành dát may thßi trang, các phát triển bền vÿng không chß là mát khái niám thánh hành mà còn là mát nhiám vā cÃp bách cho ngành này trên toàn cầu, òi håi sā tÁp trung cao çi với các nghiên cąu h°ớng Án sā phát triển bền vÿng

Len, mát vÁt liáu tā nhiên bền vÿng trong ngành dát may, °ÿc sử dāng ráng rãi trong các sÁn phẩm thßi trang cao cÃp do nhÿng ặc tính °u viát và khÁ nng phân hăy sinh hãc Trong giai o¿n 2020 3 2021, sÁn l°ÿng len thô ã tng lên 290 nghìn tÃn, mặc dù bá Ánh h°áng bái ¿i dách Covid 3 19 [3] Viác tiêu thā len cũng tiÁp tāc gia tng do tính bền và co giãn tçt căa len, làm cho vÁt liáu này °ÿc sử dāng ráng rãi trong quần áo, phā kián thßi trang, và thÁm [4] Tuy nhiên, chi phí sÁn xuÃt len cao và tỷ lá thuÁn với á mán căa x¡ len [4] Quá trình chÁi kỹ len nhằm lo¿i bå các x¡ ngắn ã làm tng á bền, ồng ều và cÃu trúc chặt ch¿ căa len so với len chÁi thô Tuy nhiên, len có nh°ÿc iểm là dß nß hóa và khó giặt [5] Mùi khó cháu có thể tåa ra tć các sÁn phẩm

len thô [6] NÃm Keratinophilic cũng có thể gây h¿i và làm yÁu tính chÃt c¡ hãc căa len

[7], [8] Ngoài ra, viác sử dāng các thuçc nhuám tổng hÿp trong nhuám cũng gây ra Ánh h°áng tiêu cāc Án môi tr°ßng và gây ô nhißm nguồn n°ớc Do ó, viác nhuám và hoàn tÃt len bằng các chÃt tā nhiên nhằm cÁi thián các nh°ÿc iểm về giặt, mùi và khÁ nng chçng vi khuẩn là rÃt cần thiÁt Nghiên cąu về các chÃt màu tā nhiên thay thÁ cho các thuçc nhuám thông th°ßng và nhÿng chÃt hoàn tÃt polyme tā nhiên tć quá trình tái chÁ chÃt thÁi trong ngành dát may cũng °ÿc quan tâm

xviii

Nhìn nhÁn °ÿc tiềm nng căa vÁt liáu len, ặc biát là len Merino chÁi kỹ, cũng nh° nhÿng nh°ÿc iểm còn tồn t¿i căa vÁt liáu len làm h¿n chÁ ąng dāng căa sÁn phẩm và tiềm nng sử dāng các nguyên liáu tā nhiên làm thuçc nhuám và chÃt xử lý hoàn tÃt,

luÁn án < Nghiên cứu nâng cao chất l°ợng vải len Merino nhuộm bằng chất màu

chiết từ Chromolaena odorata kết hợp xử lý với các Polyme tự nhiên= không chß

nghiên cąu nhÿng giÁi pháp thiÁt thāc cÁi thián tính nng căa vÁt liáu len, mà còn °a ra nhÿng bián pháp xanh trong quá trình nhuám và hoàn tÃt mát sç chąc nng °u viát cho vÁt liáu bằng các công nghá sẵn có trong ngành dát may với các nguồn nguyên liáu tā nhiên, thân thián với môi tr°ßng Qua ó, vća t¿o thêm giá trá gia tng cho len, má ráng ąng dāng căa sÁn phẩm len chÃt l°ÿng cao thông qua viác ąng dāng các thÁo d°ÿc có sẵn tć tā nhiên vào chußi giá trá ngành dát may và ặt nền móng cho viác sử dāng nguồn sericin tái chÁ trong quá trình chuái keo t¡ tằm Nhÿng óng góp căa luÁn án ã má ra các ąng dāng mới căa các nguyên liáu tā nhiên, vća góp phần cho sā phát triển bền vÿng ngành dát may

2 Māc tiêu nghiên cąu căa luÁn án

Māc tiêu căa luÁn án là nghiên cąu và phát triển các quy trình công nghá xử lý hoàn tÃt và t¿o màu thân thián với môi tr°ßng tć nguồn nguyên liáu tā nhiên nhằm nâng cao chÃt l°ÿng căa vÁi len Merino chÁi kỹ và óng góp vào sā phát triển bền vÿng căa ngành dát may

- Xây dāng quy trình công nghá hoàn tÃt chąc nng (nhuám và kháng khuẩn) trên

vÁi len Merino chÁi kỹ bằng viác tÁn dāng nguồn thÁo d°ÿc áa ph°¡ng Chromolaena

odorata (C odorata)

- Nâng cao tính tián nghi trên vÁt liáu len Merino chÁi kỹ bằng công nghá hoàn tÃt sử dāng hai polyme tā nhiên là sericin tái chÁ tć quá trình chuái keo t¡ tằm và chitosan th°¡ng m¿i

- Xây dāng quy trình hoàn tÃt kÁt hÿp với các polyme tā nhiên với dách chiÁt C

odoratanhằm nâng cao hiáu quÁ nhuám và tính tián nghi căa sÁn phẩm len Merino chÁi kỹ

- CÁi thián tính chÃt căa vÁi len bằng công nghá bao h°¡ng và tā làm s¿ch

3 Đßi t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu căa luÁn án Đái t°ÿng nghiên cąu

Đçi t°ÿng nghiên cąu căa luÁn án bao gồm: - VÁi len Merino chÁi kỹ

Ph¿m vi nghiên cąu căa luÁn án

Nghiên cąu khÁ nng t¿o màu và kháng khuẩn căa chÃt màu tā nhiên C odorata,

với các yÁu tç khÁo sát bao gồm: Nồng á etanol, tỷ lá chiÁt, thßi gian chiÁt dung dách

nhuám C odorata, dung tỷ nhuám, giá trá pH, thßi gian nhuám và áp suÃt ngÃm ép dung

dách nhuám lên vÁi KÁt quÁ thu °ÿc °ÿc ánh bằng các tiêu chuẩn quçc tÁ (ISO) về

xix

c°ßng á màu K/S, á lách màu ∆ECMC, á bền màu giặt, ánh sáng, mồ hôi, ma sát, á pH căa vÁi nhuám và ho¿t tính kháng khuẩn Bên c¿nh ó, hiáu quÁ t¿o màu căa dách

chiÁt C odorata cũng °ÿc so sánh với các lo¿i chÃt màu tā nhiên thông qua CIE Lab

Nghiên cąu ph°¡ng pháp hoàn tÃt sericin phát thÁi và chitosan ể cÁi thián tính tián nghi trên vÁi len Merino chÁi kỹ với các yÁu tç khÁo sát KÁt quÁ °ÿc ánh giá thông qua các ph°¡ng pháp phân tích bao gồm: Kính hiển vi ián tử quét (Scanning Electron Microscope - SEM), phân tích quang phổ hồng ngo¿i biÁn ổi Fourier (Fourier transform infrared spectroscopy - FTIR), phân tích nhiát trãng l°ÿng (Thermogravimetric Analysis - TGA) và phân tích thành phần axit amin, á cách nhiát, tçc á truyền h¡i n°ớc, á hồi ẩm, á thoáng khí và á cąng uçn Ngoài ra, luÁn án cũng ã nghiên cąu về Ánh h°áng căa quá trình tiền xử lý sericin, chitosan Án khÁ nng

nhuám và tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt C odorata thông qua

các thông sç về EDX, TGA, CIE Lab, c°ßng á màu K/S, á bền màu (çi với tác áng giặt, ma sát, mồ hôi và ánh sáng) và tính tián nghi Đồng thßi nghiên cąu quy trình hoàn

tÃt sericin với C odorata và chitosan với dách chiÁt C odorata vào mát quy trình a

chąc nng bằng các ph°¡ng pháp phân tích ã °ÿc ề cÁp á trên

Nghiên cąu hai công nghá hoàn tÃt cç ánh vi nang tinh dầu quÁ và hoàn tÃt tā làm s¿ch Sau hoàn tÃt sÁn phẩm °ÿc ánh giá theo các tiêu chuẩn thích hÿp về hình thái

bề mặt, c°ßng á mùi, ph°¡ng pháp phân tích quang phổ hồng ngo¿i biÁn ổi Fourier

(FTIR) và thử nghiám khÁ nng tā làm s¿ch thông qua tiÁp xúc với mát sç chÃt bẩn thông dāng

Nghiên cąu xử lý hoàn tÃt bằng nguyên liáu tā nhiên trên vÁi len Merino chÁi kỹ °ÿc cung cÃp bái công ty cổ phần Dát may Liên Ph°¡ng Các ph°¡ng pháp xử lý và hoàn tÃt °ÿc thāc hián trên các trang thiÁt bá thí nghiám t¿i tr°ßng Đ¿i hãc Bách khoa Thành phç Hồ Chí Minh, chi nhánh công ty cổ phần Vián Nghiên Cąu Dát May t¿i thành phç Hồ Chí Minh Các thí nghiám phân tích °ÿc thāc hián t¿i trung tâm Công nghá Dát Ý 3 Viát thuác Tr°ßng Đ¿i hãc Bách Khoa, ĐHQG Tp.Hồ Chí Minh, chi nhánh công ty cổ phần Vián Nghiên Cąu Dát May t¿i thành phç Hồ Chí Minh

4 Nßi dung nghiên cąu căa luÁn án

LuÁn án °ÿc thāc hián với ba nái dung nghiên cąu chuyên sâu và mát nái dung nghiên cąu ánh h°ớng bao gồm:

Về nội dung nghiên cứu chuyên sâu:

- Nghiên cąu hiáu quÁ hoàn tÃt chąc nng t¿o màu và kháng khuẩn bằng dách chiÁt

C odorata trên vÁi len Merino chÁi kỹ

- Nghiên cąu so sánh sā Ánh h°áng quá trình hoàn tÃt hai polyme tā nhiên là sericin và chitosan çi với tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ

- Nghiên cąu Ánh h°áng tiền xử lý sericin, chitosan Án khÁ nng nhuám và tính

tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ với dách chiÁt C odorata

Về nội dung nghiên cứu định hướng: Nghiên cąu ánh giá hiáu quÁ các công nghá

hoàn tÃt chąc nng khác tć nguồn nguyên liáu tā nhiên trên vÁi len Merino chÁi kỹ 3

Hoàn tÃt cç ánh vi nang và tā làm s¿ch trên vÁi len Merino chÁi kỹ

5 Ph°¢ng pháp nghiên cąu căa luÁn án

Phương pháp hồi cứu tài liệu: Tìm kiÁm, phân tích và tổng hÿp các tài liáu, công

trình nghiên cąu khoa hãc trong và ngoài n°ớc về các nái dung liên quan Án luÁn án

xx

Đánh giá nhÿng vÃn ề ã °ÿc nghiên cąu, phân tích nhÿng vÃn ề còn tồn t¿i tć ó xác ánh h°ớng nghiên cąu căa luÁn án phù hÿp với iều kián thāc tißn á Viát Nam

Phương pháp thực nghiệm khoa học: Thāc nghiám quá trình chiÁt dung dách C odorata, quá trình chiÁt xuÃt sericin tái chÁ tć n°ớc thÁi chuái keo t¡ tằm với dung dách Na2CO3, quá trình t¿o vi nang, các quá trình hoàn tÃt trên các thiÁt bá thí nghiám chuyên dāng t¿i các phòng thí nghiám

Phương pháp phân tích và đánh giá: Sử dāng các tiêu chuẩn quçc tÁ ể ánh giá

mát sç ặc tr°ng c¡ lý, á bền màu giặt, tính kháng khuẩn, á pH, khÁ nng l°u mùi, các tính chÃt tián nghi, á ổn ánh nhiát, phân tích màu trong không gian màu CIE Lab Sử dāng các ph°¡ng pháp phân tích hián ¿i nh° SEM, FTIR, TGA, EDX ể ánh giá cÃu trúc vÁt lý, cÃu trúc hóa hãc và ánh l°ÿng các chÃt hoàn tÃt Sử dāng ph°¡ng pháp so sánh và phân tích các dÿ liáu ể ánh giá các kÁt quÁ ¿t °ÿc

6 Ý ngh*a khoa hác căa luÁn án

Đã xây dāng °ÿc các quy trình công nghá chiÁt tách dách chiÁt C odorata giúp

mang l¿i hiáu quÁ t¿o màu và kháng khuẩn cao çi với vÁi len Merino chÁi kỹ, cũng nh° công nghá tái chÁ và tiền xử lý sericin lên vÁi len Merino chÁi kỹ Đồng thßi, luÁn án cũng ã ề ra tiền ề về công nghá xử lý hoàn tÃt t¿o bao h°¡ng và tā làm s¿ch cho vÁi len Merino chÁi kỹ

Đã xây dāng °ÿc ph°¡ng pháp xử lý hoàn tÃt mới với các chąc nng thân thián môi tr°ßng không chß ể t¿o màu mà còn kháng khuẩn cho len bằng nguồn nguyên liáu tā nhiên, có khÁ nng thay thÁ quy trình hoàn tÃt và nhuám truyền thçng vçn tiêu thā l°ÿng n°ớc lớn d¿n Án xÁ thÁi gây nhiều tác h¿i Án môi tr°ßng

Góp phần t¿o nền tÁng khoa hãc cho các nghiên cąu tiÁp theo thông qua các phân tích chuyên sâu về các c¡ chÁ liên kÁt và ho¿t áng (nh° t¿o màu, kháng khuẩn, cÁi thián tính tián nghi, t¿o vi nang, tā làm s¿ch) giÿa len với các chÃt chąc nng kép t¿o

màu và kháng khuẩn trong dách chiÁt C odorata, sericin, chitosan, vi nang và hßn hÿp

TiO2/SiO2

LuÁn án óng góp vào viác xây dāng nền tÁng phát triển khoa hãc bền vÿng trong ngành dát may thông qua viác tÁn dāng, khai thác tiềm nng và chąc nng hóa các nguồn nguyên liáu tā nhiên

7 Giá trß thčc tißn căa luÁn án

Đ¿t °ÿc hiáu quÁ t¿o màu căa dách chiÁt C odorata cao và ổn ánh h¡n mát sç

chÃt màu tā nhiên khác Bên c¿nh ó là ho¿t tính kháng khuẩn tçt çi với 2 chăng khuẩn

phổ biÁn là Escherichia coli (E coli) và Staphylococcus aureus (S aureus) Đồng thßi quy trình nhuám len với dách chiÁt C odorata °ÿc thiÁt kÁ với māc tiêu tiÁt kiám tçi

a viác tiêu thā n°ớc, h°ớng Án khÁ nng tái chÁ n°ớc thÁi bằng viác lāa chãn dung

môi có nồng á cao Do vÁy, chÃt màu tć dách chiÁt C odorata có thể ąng dāng hiáu

quÁ trong dát nhuám òi håi á an toàn tiÁp xúc cao với quy trình tinh gãn và thân thián môi tr°ßng

Đã xây dāng quy trình hoàn tÃt các polyme tā nhiên là chitosan và tái chÁ sericin nh° mát chÃt hoàn tÃt lý t°áng nhằm cÁi thián hiáu quÁ nhuám với chÃt màu tā nhiên

nh° C odorata và tính tián nghi trong quá trình xử lý len, iều này không chß giúp xử

lý chÃt thÁi tć quá trình chuái keo t¡ tằm mà còn giúp tng thêm giá trá cho len và cÁ sericin LuÁn án ã góp phần vào viác ặt tiền ề cho nhÿng nghiên cąu viác tái chÁ các

xxi

chÃt thÁi trong ngành dát may h°ớng Án sā phát triển bền vÿng

Đã xây dāng °ÿc các công nghá hoàn tÃt nh° vi nang và tā làm s¿ch, góp phần khắc phāc nhÿng h¿n chÁ căa len, hoàn thián quy trình xử lý len hiáu quÁ, mang giá trá cao Đây s¿ là b°ớc tiÁn cho viác phát triển ąng dāng các công nghá t°¡ng tā vào viác nâng cao hiáu quÁ sử dāng căa các vÁt liáu khác có nguồn gçc tć thiên nhiên

8 Nhċng điám mái căa luÁn án

Đã thiÁt lÁp các thông sç liên quan Án quy trình nhuám len bằng chÃt t¿o màu ổn

ánh có nguồn gçc tā nhiên C odorata về hiáu quÁ t¿o màu và kháng khuẩn căa lo¿i

thÁo mác này ặc biát là çi với vÁi len Merino chÁi kỹ

Đã khai thác tiền nng căa các polyme tā nhiên là chitosan và sericin tái chÁ trong quá trình chuái keo t¡ tằm çi với viác cÁi thián tính tián nghi căa vÁi len Merino chÁi kỹ và Ánh h°áng căa sericin, chitosan Án hiáu quÁ nhuám và tính tián nghi căa vÁi len

nhuám C odorata

Đã ąng dāng công nghá chÁ t¿o vi nang tinh dầu vå quÁ giúp cÁi thián các vÃn ề về mùi Hoàn tÃt chÃt xúc tác quang TiO2/SiO2t¿o ra khÁ nng tā làm s¿ch trên vÁi len Merino chÁi kỹ

9 K¿t cÃu căa luÁn án

Phần chính căa luÁn án gồm 3 ch°¡ng: - Ch°¡ng 1: Tổng quan nghiên cąu

- Ch°¡ng 2: Đçi t°ÿng, nái dung và ph°¡ng pháp nghiên cąu - Ch°¡ng 3: KÁt quÁ và bàn luÁn

1

Ch°¢ng 1 TâNG QUAN NGHIÊN CĄU 1.1 Tãng quan vß vÁt liáu len Merino chÁi kỹ

VÁi len Merino chÁi kỹ là vÁi °ÿc dát tć sÿi len chÁi kỹ 100%, là sÿi x¡ dài mán có chÃt l°ÿng cao do trong quá trình sÁn xuÃt có thêm công o¿n chÁi kỹ nhằm lo¿i các x¡ ngắn t¿o ra các sÿi có cÃu trúc chặt ch¿, bền và ồng ều h¡n so với len chÁi thô Ngoài ra, len là x¡ có nguồn gçc tć protein áng vÁt °ÿc t¿o bái tć các polyamide phąc còn °ÿc gãi là polypeptide, là sÁn phẩm a trùng ng°ng sinh hãc căa hßn hÿp các acid amin ặc biát (α-amino) sắp xÁp dãc theo m¿ch polyme ặc tr°ng cho cÃu trúc phân tử protein Bên c¿nh ó, các m¿ch protein trong x¡ l¿i liên ngang với nhau bằng các liên kÁt ion, cáng hóa trá, hydrogen kỵ n°ớc Do có nhiều mçi liên kÁt khác nhau trong ¿i phân tử protein nên len có nhiều tính chÃt °u viát nh° có á àn hồi tçt, khÁ nng hút ẩm cao, có khÁ nng chçng l¿i nÁp nhn trong quá trình sử dāng [9] Vì vÁy, mà mặt hàng dát len chÁi kỹ °ÿc ąng dāng ráng rãi nh° làm quần áo Ãm, trang phāc và trá thành sā lāa chãn hàng ầu cho các thiÁt kÁ thßi trang cao cÃp Nhu cầu sử dāng các sÁn phẩm tć len ngày càng tng °ÿc thể hián theo thçng kê căa Ăy ban dā báo sÁn l°ÿng len Úc, sÁn l°ÿng len thô trong giai o¿n 2022 3 2023 tng lên 328 triáu kg lông cću, tng 1.3% so với sÁn l°ÿng len lông cću trong giai o¿n 2021 3 2022 là 324 triáu kg [3]

Hình 1.1: Cừu Merino (nguồn: [10])

1.1.1 Phân lo¿i x¢ len

Len (wool) là lo¿i x¡ dát thuác nhóm x¡ protein thiên nhiên, lÃy tć lông căa mát sç lo¿i áng vÁt nh°: Cću, dê, l¿c à, thå,& °ÿc cắt hoặc chÁi vào thßi kỳ thay lông Nghề nuôi thú lÃy lông phát triển á các xą l¿nh nh°: Úc, Nga, Argentina, Mỹ, Nam Phi, Trung Quçc, Mông Cổ, Anh [11]

Trong ó, cću (tên khoa hãc là Ovis aries) có nhiều lo¿i, nuôi chuyên lÃy lông hoặc chuyên lÃy thát, sÿa Cću nuôi lÃy lông hián nay có giçng lông mán (Merino,

Rambouillet,&), giçng lông trung bình (Hampshire, Shropshire, Dorset, Oxford,&), giçng lông dài (Cheviot, Cotswold, Leicester, Lincoln,&), giçng lông không thuần nhÃt (Blackface, Karakule,&), giçng lai có lông dài và mán (Corriedale, Polwarth,

Targhee,&) Mßi nm, cću °ÿc cắt lông vào mùa xuân và mùa thu Lông mùa xuân nhiều và tçt h¡n mùa thu Trên thân cću, lông phân bç với chÃt l°ÿng khác nhau với nhÿng á mÁnh, chiều dài khác nhau: 1- ChÃt l°ÿng tçt nhÃt, 2- ChÃt l°ÿng trung bình, 3- Lông dài, rçi và h¡i thô, 4- Ngắn và chÃt l°ÿng thÃp, 5- Lông thô, ngắn, 6- Lông

2

ngắn và dính bẩn [9] Merino là giçng cću phổ biÁn và rÃt °ÿc °a chuáng do lông căa chúng có nhiều °u iểm v°ÿt trái

Hình 1.2: Nguồn gốc của xơ len (nguồn: [12])

Trong ngành kéo sÿi, lông cću °ÿc phân ra thành 4 lo¿i:

Lông tơ: MÁnh nhÃt, xoắn nhiều, mặt cắt ngang gần tròn với °ßng kính 14 -25

¼m [13]

Lông thô: To và thô h¡n, °ßng kính h¡n 40 ¼m, có lõi và hầu nh° không xoắn

[13]

Lông nhỡ: Là lo¿i trung gian giÿa lông t¡ và lông thô, có lõi không liên tāc [13] Lông chết: RÃt thô, mặt cắt ngang không tròn, bề ngang tć 80 ¼m trá lên, có vå

rÃt mång và lõi nhiều, cąng, giòn, không bền, n màu kém [13]

Cću Merino °ÿc chn nuôi khắp n¡i trên thÁ giới, chă yÁu lÃy x¡ dát vÁi dùng trong may mặc, mát sç n°ớc có lông cću Merino chÃt l°ÿng cao nh°: Tây Ban Nha, Úc, New Zealand Là lo¿i cću thuác giçng thuần nhÃt, chß cho mát d¿ng lông t¡ rÃt mÁnh, mán có °ßng kính x¡ nhå h¡n 24 (¼m), lông xon và mềm với khoÁng 100 sóng uçn trên 1 inch, chiều dài x¡ trung bình 65 3 100 (mm), hàng nm mßi con cću cho khoÁng tć 3 3 6 (kg) len mỡ çi với giçng Saxon Merino, có thể lên Án 18 (kg) len mỡ çi với giçng Peppin Merino [13]

Hình 1.3: Phân lo¿i lông dựa trên vị trí của cơ thể (nguồn: [14])

3

1.1.2 CÃu trúc hình thái căa x¢ len

CÃu t¿o căa protein chă yÁu trong x¡ len là keratin chiÁm 90%, còn l¿i là các chÃt vô c¡, mỡ, sáp, keo và sắc tç [13]

Keratin gồm h¡n 18 lo¿i axit amin khác nhau với thành phần tính theo khçi l°ÿng thay ổi tùy vào tćng giçng len, nh°ng có cùng công thąc là +NH3 -CHR-COO- Các amino axit này liên kÁt kÁt với nhau bằng liên kÁt peptit, trong ó mát phân tử chąa nhóm amino này s¿ trùng ng°ng với nhóm cacboxylic căa phân tử thą hai ể t¿o thành liên kÁt amit (hoặc peptit), mát ipeptit °ÿc t¿o thành:+NH3-CHR-CO-NH- CHR+COO-[13] Trùng ng°ng với mát axit amin tiÁp theo t¿o ra mát tripeptit và quá trình này tiÁp tāc t¿o thành chußi polipeptit [13] Với h¡n 17 nhóm R khác nhau, polipeptit có thể °ÿc ví nh° mát chußi h¿t màu, mßi h¿t màu khác nhau ¿i dián cho mát axit amin với mát nhóm R khác nhau CÃu trúc và vá trí căa các nhóm R mang l¿i cho protein nhÿng ặc tính ác áo [13]

Hình 1.4: Phân tử keratin ở các tr¿ng thái khác nhau (nguồn: [15])

Keratin chąa nhiều gçc cystine CH2S-, gçc axit glutamic (CH2)2COOH- nh°ng chąa ít gçc glyxin và alanin [15] Trong ó, cystine t¿o lên khÁ nng phÁn ąng hóa hãc căa len là chă yÁu, dß dàng bá oxy hóa, khử và thăy phân ể t¿o ra nhiều sÁn phẩm phÁn ąng phąc t¿p [15] Vì cystine là mát axit diamino nên nó có thể kÁt hÿp với các chußi polipeptit liền kề ể t¿o thành liên kÁt chéo disulphide Thành phần này căa cÃu trúc keratin góp phần rÃt lớn vào các tính chÃt vÁt lý và c¡ hãc căa sÿi len [15]

Khçi l°ÿng phân tử căa keratin vào khoÁng 70.000 3 10.000 (¡n vá oxy), có nhiều nhánh chiÁm khoÁng 45% khçi l°ÿng phân tử (g/cm3) [15]

Phân tử keratin căa len có hai d¿ng cÃu trúc tinh thể khác nhau (hình 1.4), á iều

kián bình th°ßng keratin căa len có d¿ng xoắn çc α-keratin với các liên kÁt hydrogen theo h°ớng dãc trāc [9] Khi x¡ bá kéo cng trong n°ớc có thể giãn Án 50% hay trong h¡i n°ớc ¿t Án 100% thì chúng chuyển dần qua cÃu trúc gÃp nÁp ³-keratin, các liên kÁt hydrogen chuyển theo h°ớng ngang [9] Điều này cho thÃy len có tính co giãn àn hồi cao nhÃt so với các lo¿i x¡ protein khác, nhÃt là khi á ẩm tng [9]

X¡ len là lo¿i x¡ ngắn, là sÿi protein a bào, hình d¿ng thon tć chân Án ngãn, chiều dài x¡ tć 4 - 200 (mm) và có °ßng kính 10 3 40 (¼m) [13] Mô hình cÃu trúc căa

4

x¡ len °ÿc mô tÁ trên hình 1.5 Thành phần cÃu t¿o căa x¡ len gồm lớp biểu bì d¿ng

vÁy, lõi x¡ hay gãi là <cortex= và lớp màng tÁ bào bao quanh các tÁ bào căa biểu bì và cortex [9]

Hình 1.5: VÁy xơ len dưới kính hiển vi điện tử quét SEM (nguồn: [16])

Trên bề mặt x¡ là các vÁy (scale) chồng khít lên nhau xuôi chiều tć gçc tới ngãn

hình 1.5 à len mán, lớp vÁy chiÁm 10% x¡ [13] Trong quá trình cã sát trên sÿi các vÁy

này t¿o nền hiáu ąng làm x¡ dách chuyển ánh h°ớng [13] Đây là nguyên nhân gây lên hián t°ÿng co và t¿o nß căa các mặt hàng len trong khi giặt [13]

Hình 1.6: Mô hình cấu trúc xơ len (nguồn:[17])

Lõi cortex hay các bó thớ bao gồm các tÁ bào hình cãc sÿi t¿o nên tć các thớ x¡ (fibril) do các phân tử keratin có hàm l°ÿng l°u huỳnh cao (thành phần cystine) hình thành, chúng °ÿc bao quanh bái lớp màng tÁ bào phąc gãi là gian bào [11]

à len mán, lõi cortex chiÁm 90% x¡ °ÿc thÃy á hai d¿ng riêng biát: Orthocortex và paracortex có á cąng và thành phần các axit amin khác nhau, chúng chiÁm hai nửa hình trā căa x¡, xoắn theo hình çc dãc trāc x¡ và °ÿc ổn ánh bằng liên kÁt hydro, cÃu trúc hai thành phần t¿o nÁp xoắn d¿ng sóng tā nhiên [13] Nhß ó mà sÿi kéo ra tć x¡ len th°ßng xçp, giÿ °ÿc không khí bên trong và khi dùng cho sÁn phẩm may thì t¿o ra

5

rào cÁn cách ly ể tránh mÃt nhiát cho c¡ thể [13]

Màng tÁ bào hay gian bào có cÃu t¿o chính là các chÃt protein và lipid, bao bãc tÃt cÁ các lo¿i tÁ bào trong mát há thçng, có á bền c¡ hãc t°¡ng çi yÁu so với phần còn l¿i căa x¡ nên dß bá phá hăy theo thßi gian hoặc chà xát, d¿n Án phân tách các bó x¡ riêng biát [11]

Ruát x¡ gồm các tÁ bào hình phiÁn xÁp chồng lên nhau và bç trí vuông góc với các thớ x¡, giÿa chúng chąa không khí, chÃt béo và sắc tç [13]

1.1.3 Tính chÃt căa x¢ len Tính ch¿t vÁt lý

Len có khçi l°ÿng riêng tć 1.28 3 1.32 g/cm3, có á bền kéo ąt khá thÃp, khoÁng 9 3 10 cN/tex khi khô và giá trá này giÁm Án 40% khi °ớt Đá giãn ąt thay ổi tć 25 3 40% khi khô và khoÁng 25 3 60% khi °ớt Khi kéo giãn 2% và bå tÁi, len phāc hồi 99% còn mąc kéo giãn 20% á phāc hồi ¿t Án 65% [9] à iều kián tiêu chuẩn, len hút ẩm cao tć 13 3 18% à á ẩm t°¡ng çi 100%, á hồi ẩm căa len ¿t Án 40%, len hút n°ớc nhanh nh°ng lo¿i bå n°ớc chÁm d°ới d¿ng h¡i, tuy nhiên ng°ßi mặc không cÁm thÃy °ớt [13]

Len dß lão hóa d°ới tia nắng mặt trßi, nhÃt là khi °ớt len s¿ hóa vàng, giÁm bền, giÁm àn hồi và tng á cąng Len là vÁt liáu chÁm cháy, khó bắt lửa và tā tắt khi không có ngãn lửa [9] à nhiát á 130 3 140ºC trong thßi gian ngắn tính chÃt căa len không thay ổi nh°ng á nhiát á 80 3 100ºC trong thßi gian dài thì x¡ s¿ cąng, giòn, giÁm sắc màu à nhiát á 170 3 200ºC len bá phá hăy [13]

Tính ch¿t hóa học

Len có khÁ nng kháng axit tçt h¡n kiềm Điều này là do axit thăy phân các nhóm peptit nh°ng v¿n giÿ nguyên các liên kÁt disulphide, liên kÁt chéo giÿa các chußi polyme [9] Len bá phá hăy bái h¡i kiềm, dung dách này thăy phân các liên kÁt disulphide, liên kÁt hydro và liên kÁt muçi và làm cho các chußi polyme tách ra khåi nhau [9] NÁu tiÁp xúc quá lâu với kiềm gây ra sā thăy phân các liên kÁt peptit căa chußi polyme, d¿n Án sā phân cắt m¿ch polyme và phá hăy hoàn toàn len [9] [13] Với dung dách NaOCl nồng á 5%, á nhiát á 200C hay NaOH 5% un nóng, len bá hòa tan hoàn toàn trong 20 phút [13] Đçi với chÃt oxy hóa nh° H2O2 len dß bá mÃt màu nhanh, nÁu nhiát á cao và thßi gian kéo dài, len s¿ bá phá hăy [13]

TiÁp xúc với ánh sáng mặt trßi có xu h°ớng làm vàng hàng dát len màu trắng hoặc màu sáng [13] Ngoài ra, viác tiÁp xúc quá lâu với ánh sáng mặt trßi s¿ làm suy yÁu các sÿi len do cắt ąt quá mąc các liên kÁt peptit và disulphide [11]

Len là vÁt liáu t°¡ng çi dß nhuám, nhuám °ÿc hầu hÁt các lo¿i thuçc nhuám Há thçng polyme căa len dß hÃp thā các phân tử thuçc nhuám là do tính phân cāc căa polyme và bÁn chÃt vô ánh hình căa len [11] Tính phân cāc s¿ dß dàng hÃp thā bÃt kỳ phân tử thuçc nhuám phân cāc nào và kéo chúng vào há thçng polyme [11] Tuy nhiên, giçng nh° tÃt cÁ các lo¿i x¡ dát, các phân tử thuçc nhuám chß có thể i vào vùng vô ánh hình căa x¡ [13]

KhÁ nng kháng khuẩn, kháng nÃm mçc căa x¡ len là nhß vào lớp mỡ lanolin trên lông cću [13] Tuy nhiên, khÁ nng này s¿ suy giÁm khi len á môi tr°ßng ẩm °ớt trong thßi gian dài [13] Bên c¿nh ó, len v¿n dß bá tÃn công và phá hăy bái mát sç loài côn trùng, bã, nhÁy [13]

6

1.1.4 Công nghá kéo sÿi len chÁi kỹ

Công nghá kéo sÿi len gồm 3 công nghá chính: Công nghá kéo sÿi len chÁi liên hÿp, bán chÁi kỹ và chÁi kỹ [13] Với há chÁi liên hÿp quy trình ngắn, thiÁt kÁ ể t¿o sÿi t°¡ng çi rẻ h¡n, các quá trình ghép, chÁi kỹ và kéo sÿi thô °ÿc bå qua, sÿi °ÿc kéo trāc tiÁp tć máy chÁi trāc Quá trình pha trán dißn ra trong ghép, chÁi kỹ không thāc hián á ây mà °ÿc bổ sung bằng quá trình pha trán kỹ càng trong cung bông Há kéo sÿi len bán chÁi kỹ, kÁt hÿp và thay ổi mát sç yÁu tç căa chÁi kỹ Với há chÁi kỹ, áp dāng cho len có á ồng d¿ng, tuy nhiên quá trình xé t¡i làm s¿ch khác biát do tính chÃt dầu ặc tr°ng căa x¡ len Len chÁi kỹ tć há này °ÿc xe và có á bền cao h¡n len chÁi thô Do ó, ể t¿o sÿi len có chÃt l°ÿng cao th°ßng sử dāng công nghá kéo sÿi len chÁi kỹ [13]

Nguyên liáu kéo sÿi len chÁi kỹ là lông cću mán hoặc lông cću nửa mán Lông cću mán (fine wool) có á mÁnh cao, chiều dài và á ều tçt, có á uçn thÃp, trong ó có ít lông chÁt [13] Có °ßng kính tiÁt dián x¡ là 14,5 3 25 ¼m, chiều dài tć 55 3 120 mm, °ÿc thu ho¿ch vào mùa xuân Với lông cću nửa mán (semi fine wool) có các tính chÃt t°¡ng tā lông cću mán nh°ng á uçn cao h¡n, °ßng kính tiÁt dián x¡ khoÁng 27 ¼m [13] Len sau khi cắt °ÿc phân lo¿i dāa trên chÃt l°ÿng tổng thể, nhÿng lông mÁnh mán, ồng nhÃt dùng cho kéo sÿi chÁi kỹ s¿ °ÿc óng thành kián tr°ớc khi °ÿc °a vào nhà máy [13]

Nấu tẩy (Scouring), tr°ớc khi kéo sÿi, x¡ len cần °ÿc s¡ chÁ nhằm tách các t¿p

chÃt nh°: ĐÃt và cát (5 3 40%), mỡ len (5 3 50%), t¿p chÃt thāc vÁt (0,5 3 5%) (Subramanian, 2019) X¡ len s¿ °ÿc nÃu bằng máy chuyên dāng gồm nhiều thùng lớn chąa dung dách giặt tẩy xà phòng, natri cacbonat á nhiát á 35ºC 3 40ºC và len s¿ di chuyển lần l°ÿt qua các thùng ó theo ph°¡ng pháp chia nhánh hoặc g¿t nghiêng Sau khi giặt tć 20 3 70% các t¿p chÃt bá lo¿i bå [11], phần lớn là: Dung dách suint (mồ hôi có mỡ), mỡ len và các khoáng chÃt [11] Mỡ len là hßn hÿp các ester căa các chÃt béo cao phân tử với r°ÿu cao phân tử nên rÃt khó bá xà phòng hóa, không tan trong n°ớc, khó lo¿i bå khåi x¡ [11] Tuy nhiên, nÁu mỡ len bá lo¿i bå hoàn toàn thì s¿ Ánh h°áng không tçt Án tính chÃt c¡ lý căa x¡ và Ánh h°áng Án quá trình kéo sÿi, dát [11] Vì vÁy, l°ÿng mỡ len còn l¿i này s¿ làm cho vÁi mềm m¿i h¡n và không làm Ánh h°áng Án các công o¿n sau Sau ó x¡ len s¿ tiÁp tāc °ÿc sÃy khô còn khoÁng 20% n°ớc [11]

Tẩy trắng (Blending), trong len thiên nhiên th°ßng có các h¿t pigment màu vàng

nằm sâu trong cÃu trúc x¡ [11] Để lo¿i bå chúng cần tiÁn hành quá trình tẩy trắng, tąc là dùng các hÿp chÃt hóa hãc nh°: H2O2, CH3COOOH, dùng chÃt khử Na2HSO3, Na2S2O4ể phá hăy các pigment này [11]

Xử lý cơ học (Mechanical Cleaning), len sau khi °ÿc nÃu tẩy s¿ tiÁp tāc làm s¿ch

c¡ hãc bằng các máy xé Áp và máy trán, trong quá trình này len °ÿc xé t¡i thành nhÿng miÁng nhå, trán ều các thành phần, lo¿i trć t¿p chÃt, phun nhũ [18]

ChÁi thô (Carding), x¡ len °ÿc cÃp ều ặn vào máy chÁi, gồm 2 hoặc 3 quÁ chÁi

gãi là máy chÁi hai tòa và ba tòa ể phân chÁi các chùm x¡ thành x¡ ¡n, lo¿i hầu hÁt các t¿p chÃt, trán ều các thành phần, dußi thẳng ánh h°ớng các x¡ [19] T¿o thành cúi có chi sç thích hÿp [19]

Ghép trường kim (Gillin), ể tng á ánh h°ớng, á ều theo á mÁnh và lo¿i trć

x¡ ngắn và t¿p, cúi chÁi thô °ÿc i qua máy ghép hai tr°ßng kim hoặc mát tr°ßng kim [19]

7

ChÁi kỹ (Combing), nhằm t¿o sÿi len mán, bền, ồng ều h¡n và ít xù lông, cúi

ghép s¿ qua máy chÁi kỹ ể lo¿i bå các x¡ ngắn h¡n khoÁng 20 3 30 mm, t¿p thāc vÁt (neps) và ánh h°ớng song song các x¡ [19]

Hình 1.7: Công nghệ kéo sợi len chÁi kỹ (nguồn: [18])

Kéo sợi thô (Roving), máy kéo sÿi thô s¿ t¿o ra sÿi thô có á mÁnh xác ánh, làm

ều bằng ph°¡ng pháp ghép, tng á bền cho bán thành phẩm bằng cách xoắn hoặc vê

và cuán thành búp sÿi [18]

Kéo sợi con ( Spinning), búp sÿi thô qua máy kéo sÿi con ể t¿o ra sÿi có chi sç,

á bền, t¿o xoắn úng theo yêu cầu sử dāng và quÃn thành búp sÿi hoặc çng sÿi con

[19]

Đánh ống (Winding), các búp sÿi con ch°a ¿t kích th°ớc áp ąng cho các máy

sau này, vì vÁy các búp sÿi này s¿ °ÿc ánh çng, ồng thßi trong quá trình ánh çng

s¿ nâng cao °ÿc chÃt l°ÿng cho sÿi về á ều, á s¿ch [18]

8

1.1.5 Ąng dāng căa vÁi len Merino chÁi kỹ

Len Merino chÁi kỹ °ÿc sử dāng ráng rãi trong cÁ quần áo nam và nÿ, trang phāc bên ngoài và quần áo Ãm Len là mát lo¿i x¡ có á bóng tć cao Án trung bình [18] VÁi len cho cÁm giác sß tay mềm m¿i với á ră tçt, ặc tính truyền ẩm tçt [18] Nhß nhÿng ặc iểm này cùng với khÁ nng cách nhiát, trang phāc bằng x¡ len rÃt thích hÿp cho các vÁn áng viên thể thao mùa ông vì chúng hút h¡i mồ hôi và thÁi ra môi tr°ßng bên ngoài nh°ng không làm giÁm thân nhiát nh° x¡ bông [18]

Đá bền căa x¡ len Merino chÁy kỹ có mąc trung bình nh°ng có ặc tính co giãn và phāc hồi tçt [11] Len có khÁ nng chçng mài mòn khá tçt và không có xu h°ớng t¿o vón h¿t (pill) trên vÁi do á bền thÃp [11] Có khÁ nng chçng nhn tçt ngo¿i trć trong iều kián ẩm °ớt [11] KhÁ nng giÿ nÁp căa len kém trć khi các nÁp °ÿc t¿o ra bằng cách xử lý hoàn tÃt hóa hãc [11] Nên vÁi len ít nhàu, phāc hồi nÁp nhn tçt, mát sç mặt hàng vÁi len nh°: quần tây, áo vest, áo Ãm, quần áo thể thao mùa ông, jacket,& khi giặt giũ không cần phÁi là [11]

Len có khÁ nng iều chßnh nhiát á tā nhiên vì vÁy có thể giÿ Ãm cho ng°ßi mặc, và cũng mang l¿i cÁm giác mát mẻ [18] Nhß ó mà len °ÿc sử dāng làm trang phāc cho ng°ßi lính, lính cąu håa, phi hành gia, vÁn áng viên thể thao [18] Len có thể hÃp thā tới 35% so với trãng l°ÿng trong n°ớc, nhiều h¡n so với cotton (24%), nylon (7%) và polyester (1%) [13]

Len là lo¿i vÁt liáu có khÁ nng chçng cháy tçt, tā tắt không duy trì sā cháy khi không có ngãn lửa và cháy rÃt chÁm ngay cÁ khi tiÁp xúc trāc tiÁp với ngãn lửa do các ặc tính nh°: Nhiát á ánh lửa cao (750 3 800°C), chß sç oxy tới h¿n (LOI) cao (25 3 26%), nhiát çt cháy (196 kJ/g) và tåa nhiát thÃp (9.6 kJ/g) [11] CÃu trúc hóa hãc căa len cung cÃp cho len hàm l°ÿng nit¡ (16%) và á ẩm t°¡ng çi cao (10 3 14%), và nhÿng chÃt chçng cháy tā nhiên này góp phần áng kể vào khÁ nng bắt lửa thÃp căa len [11] Nhß vÁy mà len °ÿc sử dāng làm quần áo bÁo há ặc biát là trong ngành công nghiáp chÿa cháy và luyán kim [11]

Len có khÁ nng phân hăy sinh hãc, dß dàng tái chÁ, với nhÿng lÿi ích áng kể tć viác °a trá l¿i môi tr°ßng d°ới d¿ng phân bón, giàu nit¡ và l°u huỳnh [9] KhÁ nng phân hăy sinh hãc này °ÿc ąng dāng trong viác tái chÁ các sÁn phẩm quần áo len ã qua sử dāng và vÁi áa kỹ thuÁt nh° thÁm cå bằng len °ÿc ặt xung quanh cây con s¿ ąc chÁ sā phát triển căa cå d¿i khi cây còn nhå, sau ó phân hăy và bón phân cho Ãt khi cây lớn lên [9]

Len có khÁ nng hÃp thā và lãc các hydrocarbon, do chąa mát l°ÿng dầu mỡ và các chÃt béo liên kÁt cáng hóa trá trên bề mặt căa len [9] Do ó, len có ái lāc cao với hydrocarbon [9] Điều này ã d¿n Án viác len °ÿc sử dāng trong mát sç sÁn phẩm mới, có khÁ nng kiểm soát vÁt dầu loang và bá lãc ể xử lý n°ớc bá nhißm dầu [9]

Ngoài ra len có khÁ nng hÃp thā chÃt ô nhißm và mùi, nhß tính nng này mà các sÁn phẩm nh° thÁm làm tć len hÃp thā tçt mát sç chÃt gây ô nhißm không khí nh° formaldehyde, nit¡ oxit và sulfur dioxide [11] Vì vÁy mà thÁm len có thể óng mát vai trò quan trãng trong viác kiểm soát ô nhißm không khí trong nhà, nguyên nhân chính gây ra hái chąng bánh cao çc [11]

1.1.6 Nhċng nh°ÿc điám làm h¿n ch¿ nhċng ąng dāng căa sÁn phẩm len Merino chÁi kỹ

Tuy len có nhiều °u iểm °ÿc ánh giá cao và °ÿc ąng dāng ráng rãi với nhiều

9

sÁn phẩm trong nhÿng lĩnh khác nhau Nh°ng với nhÿng nh°ÿc iểm ã làm h¿n chÁ ąng dāng sÁn phẩm này nh°:

Len dß bá các chÃt kiềm và chlorine tÃn công d¿n Án giÁm bền Len dß bá ç vàng bái các b°ớc sóng cāc tím ngắn trong ánh sáng mặt trßi [20] Vì vÁy viác vá sinh các sÁn phẩm len bằng các chÃt tẩy rửa chąa kiềm s¿ Ánh h°áng Án chÃt l°ÿng sÁn phẩm [20] Cùng với ó là tính t¿o nß căa len làm cho len khó có thể giặt trong n°ớc nóng có khuÃy trán và ít ổn ánh về kích th°ớc khi giặt nhiều lần [20] Trong khi xu h°ớng hián nay, với sā tián nghi ng°ßi tiêu dùng sử dāng máy giặt ráng rãi ể vá sinh các sÁn phẩm may mặc, mà vÁi len l¿i không °ÿc sử dāng máy giặt [20] Ngoài ra các sÁn phẩm giÿ Ãm mùa ông bằng len th°ßng rÃt dày giặt tay l¿i rÃt lâu khô Đây là vÃn ề nan giÁi cho các sÁn phẩm len [20]

Mặc dù, trong len chąa chÃt lanolin có tính kháng khuẩn, chçng nÃm mçc Tuy nhiên khÁ nng này kém i, khi len á trong môi tr°ßng ẩm °ớt trong thßi gian dài, các vi sinh vÁt sçng và sinh sôi, có thể d¿n Án h° hång vÁi, kích ąng da và nhißm trùng trong các sÁn phẩm len Ngoài ra vÁi len th°ßng có mùi trên sÁn phẩm gây khó cháu cho ng°ßi sử dāng [20] Bên c¿nh ó, len th°ßng °ÿc nhuám bằng các lo¿i thuçc nhuám thông th°ßng nh° thuçc nhuám axit, hoàn nguyên, pigment, v.v ChÃt thÁi căa các lo¿i thuçc nhuám này là mát trong nhÿng nguyên nhân gây ô nhißm môi tr°ßng

Do chính những nhược điểm này, đã làm h¿n chế ứng dụng của sÁn phẩm len Vì vậy, việc tìm ra các công nghệ xử lý hoàn tất nhằm cÁi tiến các tính năng và khắc phục những h¿n chế của vật liệu len đang là vấn để cấp thiết đặt ra nhằm nâng cao giá trị của các sÁn phẩm len Từ đó, luận án đã nghiên cứu một số công nghệ xử lý hoàn tất: Công nghệ nhuộm, kháng khuẩn và hoàn tất nâng cao tính tiện nghi về nhiệt bằng các nguồn nguyên liệu tự nhiên, công nghệ tự làm làm s¿ch và công nghệ hoàn tất cố định vi nang tự nhiên [20]

1.2 Tãng quan vß công nghá xĉ lý hoàn tÃt vÁi len bÅng nguyên liáu tč nhiên

1.2.1 Giái thiáu công nghá xĉ lý hoàn tÃt len và các vÁt liáu dát khác bÅng nguyên liáu tč nhiên

Trong thÁ giới tā nhiên với a d¿ng các nguồn nguyên liáu hÿu ích °ÿc con ng°ßi tÁn dāng trong nhiều lĩnh vāc và nhiều ngành kinh tÁ khác nhau Trong ó, ngành dát may, các nguồn nguyên liáu tā nhiên °ÿc sử dāng nh° là các hÿp chÃt hÿu c¡ có khÁ nng t¿o nên màu sắc, chąc nng hóa trên vÁt liáu dát nh° kháng khuẩn, mùi h°¡ng,& nhằm thay thÁ thÁ các nguồn nguyên liáu tổng hÿp ác h¿i gây tác áng tiêu cāc Án môi tr°ßng

Do ó, với xu h°ớng phát triển bền vÿng và xanh hóa trong ngành dát may hián nay, nhÁn thąc căa ng°ßi tiêu dùng về các vÃn ề bÁo vá môi tr°ßng, an toàn sinh thái và sąc khåe Điều này thúc ẩy ngành dát may quan tâm nhiều h¡n Án các hÿp chÃt hoàn tÃt và t¿o màu tā nhiên tć thāc vÁt và các polyme sinh hãc nh° sericin, fibroin hay chitosan, chitin, v.v [21], [22], [23], trong các công nghá xử lý nhằm t¿o màu, hoàn tÃt chąc nng căa sÁn phẩm Sā phát triển không ngćng căa các chÃt hÿu c¡ có nguồn gçc sinh hãc, ặc biát là nguồn nguyên liáu áa ph°¡ng tā nhiên sẵn có ąng dāng trong chąc nng hóa vÁt liáu dát, ã t¿o ra mát cuác cách m¿ng nghiên cąu và tiÁn bá trong ngành công nghiáp dát may h°ớng Án māc tiêu phát triển bền vÿng và khai thác tiềm nng kinh tÁ [24]

10

Trong nhÿng nm gần ây, viác sử dāng các hÿp chÃt có nguồn gçc tć tā nhiên ngày càng °ÿc °a chuáng vì khÁ nng phân hăy sinh hãc và khÁ nng t°¡ng thích cao với môi tr°ßng Vì vÁy nhu cầu về thuçc nhuám tā nhiên ngày càng tng cùng với sā phát triển a d¿ng căa các ph°¡ng pháp °a các nguồn nguyên liáu này lên vÁi t¿o tính nng trên vÁt liáu dát [25]

1.2.2 Các ph°¢ng pháp hoàn tÃt len và các vÁt liáu dát khác

Bên c¿nh mát sç ph°¡ng pháp truyền thçng phổ biÁn nh°: TÁn trích, ngÃm ép, với sā phát triển không ngćng căa khoa hãc công nghá ngày nay d¿n Án sā ra ßi và phát triển căa các ph°¡ng pháp mới nh°: CO2siêu tới h¿n, phun tĩnh ián

1.2.2.1 Phương pháp ngấm ép

NgÃm ép (hình 1.8) là mát ph°¡ng pháp hoàn tÃt °ÿc ąng dāng với māc ích

°a các hóa chÃt xử lý nh° thuçc nhuám, các chÃt hoàn tÃt chçng thÃm n°ớc, làm mềm, kháng khuẩn,& lên vÁi, giúp nâng cao tính chÃt sử dāng cho các sÁn phẩm dát may [26] Nguyên tắc ho¿t áng căa ph°¡ng pháp là °a các hóa chÃt lên vÁi, ồng thßi t¿o iều kián cho hóa chÃt ngÃm sâu và phân bç ều trên bề mặt cũng nh° trong cÃu trúc vÁi [27] Hóa chÃt ngÃm ép s¿ °ÿc °a vào giÿa nhÿng khoÁng trçng căa các sÿi vÁi và lÃp ầy nhÿng khoÁng trçng ó [26]

Hình 1.8: Quy trình Ngấm – sấy khô – gia nhiệt (Dip – Dry – Cure) (nguồn: [26])

NgÃm 3 ép 3 sÃy khô 3 gia nhiát (Dip 3 Pad 3 Dry 3 Cure) là mát quy trình má ráng căa ph°¡ng pháp ngÃm ép, có thêm hai công o¿n là sÃy khô và gia nhiát Trong quy trình này, ầu tiên vÁi °ÿc d¿n qua mát bể có chąa chÃt hoàn tÃt tính nng cho vÁt liáu, tùy vào māc ích sử dāng mà dùng các chÃt hoàn tÃt khác nhau [27] D°ới tác áng căa bể ngÃm, các hóa chÃt °ÿc °a lên vÁi Ngay sau ó, vÁi °ÿc °a qua cặp trāc ép, vắt i l°ÿng dung dách thća trên vÁi Án mát tỷ lá nhÃt ánh (phần trm mąc ngÃm ép), ồng thßi °a các hóa chÃt ã ngÃm sâu vào cÃu trúc vÁi với lāc ép xác ánh [27] TiÁp ó, vÁi °ÿc °a qua khu vāc sÃy khô nhằm lo¿i bå n°ớc và gia nhiát tới nhiát á phÁn ąng căa hóa chÃt Tùy thuác vào lo¿i vÁi và hóa chÃt hoàn tÃt mà chãn nhiát á sÃy và xử lý phù hÿp [26]

1.2.2.2 Phương pháp tận trích

Trong quy trình tÁn trích, các hoá chÃt °ÿc hòa tan trong bể dung dách, sau ó i sâu vào cÃu trúc vÁi và °ÿc cç ánh lên vÁi nhß vào ái lāc căa hoá chÃt và vÁi cần xử

11

lý [28] Nói cách khác, tÁn trích là quá trình °a các hóa chÃt vào sâu trong cÃu trúc vÁi chă yÁu bằng quá trình dách chuyển cân bằng hÃp thā tć dung dách trong bể vào x¡ sÿi thông qua quá trình nhiát áng hãc Khi ã ¿t Án tr¿ng thái cân bằng, dung dách không °ÿc tÁn trích nÿa và quá trình chÃm dąt [29]

Các quá trình dißn ra trong công nghá tÁn trích: Hóa chÃt trÁi qua sā ổi pha tć dung dách bá hÃp thā lên bề mặt x¡, cân bằng xÁy ra giÿa pha rắn và lång, quá trình này xÁy ra nhanh chóng [30] Sā khuÁch tán chÁm vào bên trong x¡ °ÿc dißn ra bao gồm sā giÁi hÃp, khuÁch tán và các quá trình hÃp thā [30] Trong dát may ph°¡ng pháp tÁn trích °ÿc sử dāng ráng rãi trong nhuám và hoàn tÃt sÁn phẩm Quá trình tÁn trích thāc hián theo ph°¡ng pháp gián o¿n, cần thßi gian ă lâu ể hóa chÃt °ÿc tÁn trích tć ngoài vào vÁt liáu dát, dung tß cao h¡n so với ph°¡ng pháp liên tāc [31] Tổng thßi gian nhuám cần thiÁt trong nhuám tÁn trích phā thuác vào mát sç yÁu tç bao gồm: á Ám nh¿t và māc ích hoàn tÃt vÁt liáu, lo¿i thuçc nhuám, bÁn chÃt căa vÁt liáu dát và lo¿i máy nhuám [32]

1.2.2.3 Phương pháp phun tĩnh điện (electrospraying)

Ph°¡ng pháp phun tĩnh ián (Electrospraying) còn °ÿc gãi là electrohydrodynamic, là mát ph°¡ng pháp nguyên tử hóa chÃt lång sử dāng lāc ián [26] Khi mát giãt chÃt lång qua vòi mao d¿n °ÿc kÁt nçi với ián tr°ßng thông qua ián áp cao, nó bá biÁn d¿ng [33] Sau ó, mát ián thÁ °ÿc t¿o ra bên trong giãt chÃt lång thông qua ián tích c¿nh tranh với sąc cng bề mặt căa giãt chÃt lång, t¿o thành mát phÁn lāc hình nón ổn ánh gãi là hình nón Taylor, th°ßng là mát giãt tích ián Cuçi cùng, khi ián thÁ v°ÿt qua sąc cng bề mặt căa giãt chÃt lång, nó s¿ bay ra và vỡ thành nhÿng giãt nhå [34] Do lāc ẩy Coulomb căa các ián tích, các giãt không kÁt hÿp với nhau khi chúng di chuyển về phía bá thu [26]

Hình 1.9: Phương pháp phun tĩnh điện electrospraying (nguồn: [26])

Trong ngành dát may phun tĩnh ián °ÿc sử dāng ể lắng ãng, sÁn xuÃt h¿t vi mô và nano [35], hình thành vi nang và nano vća duy trì các ặc tính ban ầu căa vÁi bổ sung thêm tính nng tùy thuác vào ặc tính căa polyme sử dāng Viác phun các giãt polyme mán d¿n Án lớp phă rÃt mán và ều, cÁi thián nh°ÿc iểm kÁt tā t¿o thành các h¿t có kích th°ớc lớn, có nng l°ÿng bề mặt lớn làm giÁm hiáu suÃt và do ó rÃt khó

12

ể phân tán ồng ều trong ąng dāng công nghá nano [26] Lớp phă bề mặt polyme với lớp phă phun ián là mát công nghá hąa hẹn cho t°¡ng lai gần, má ra nhÿng con °ßng mới cho công nghá nano [36]

1.2.2.4 Phương pháp CO2 siêu tới h¿n

ChÃt lång siêu tới h¿n là các chÃt tinh khiÁt có giá trá áp suÃt và nhiát á v°ÿt quá nhiát á và áp suÃt tới h¿n, có các ặc tính t°¡ng tā nh° chÃt khí và cÁ chÃt lång dß dàng thay ổi thông qua các iều chßnh áp suÃt ¡n giÁn [37]

Hình 1.10: Phương pháp CO2 siêu tới h¿n (nguồn: [38])

Tr¿ng thái siêu tới h¿n xÁy ra khi mát há kín ¿t °ÿc các giá trá tới h¿n tới khi không có sā phân biát giÿa tr¿ng thái lång và khí T¿i thßi iểm này, sā gia tng áp suÃt s¿ d¿n Án sā tng áng kể hằng sç ián môi, do ó mang l¿i khÁ nng hòa tan các chÃt không thể hoà tan á iều kián áp suÃt và nhiát á bình th°ßng [39] Khi v°ÿt quá các iều kián nhiát á và áp suÃt tới h¿n, CO2 chuyển sang tr¿ng thái siêu tới h¿n và trá thành chÃt lång siêu tới h¿n CO2 siêu tới h¿n (scCO2) th°ßng °ÿc sử dāng làm dung môi, ặc biát là trong ngành dát may với mát sç °u iểm nh° á nhớt thÃp, sąc cng bề mặt thÃp, á khuÁch tán cao, t¿o iều kián thuÁn lÿi cho quá trình nhuám vì thuçc nhuám có thể thẩm thÃu tçt h¡n vào vÁi dát, vì vÁy làm giÁm thßi gian nhuám cần thiÁt (hình 1.10) [38] Xét về mÁt á, scCO2hòa tan tçt h¡n vì nó có mÁt á cao h¡n pha khí và cũng thÃp h¡n pha lång

Ngoài ra scCO2cũng °ÿc ąng dāng trong hoàn tÃt sÁn phẩm dát may xử lý ặc biát bằng hóa chÃt nh° làm mềm, lo¿i bå vÁt bẩn, chçng thÃm n°ớc, chçng tĩnh ián và vi khuẩn, ąng dāng trong quá trình tiền xử lý ể Ám bÁo x¡ không còn t¿p chÃt tr°ớc giai o¿n nhuám bằng dung dách kiềm, chÃt tẩy hoặc enzym [39], [40],[41], [42]

Mặc dù các ph°¡ng pháp hián ¿i nh° phun tĩnh ián và CO2 siêu tới h¿n °ÿc ąng dāng trong nhuám và hoàn tÃt trong ngành dát may với nhiều °u iểm thân thián môi tr°ßng Tuy nhiên, do chi phí ầu t° các thiÁt bá và chuyển giao công nghá cao cũng nh° giới h¿n về vÁt liáu phù hÿp ã làm h¿n chÁ trong viác nghiên cąu và ąng dāng th°¡ng m¿i các ph°¡ng pháp này Vì vÁy, mà ngày nay các ph°¡ng pháp truyền

13

thçng v¿n °ÿc và là sā lāa chãn hàng ầu trong nhuám và hoàn tÃt sÁn phẩm cho vÁt liáu dát trong nghiên cąu tìm ra các lo¿i thuçc nhuám và các chÃt hoàn tÃt mới cÁi thián tính nng cho sÁn phẩm Cā thể, các nghiên cąu tiên tiÁn ã sử dāng ph°¡ng pháp tÁn trích trong viác nhuám vÁi polyamide, t¡ tằm và cotton, polyester bằng ph°¡ng pháp nhuám tÁn trích với vå mng cāt và quÁ mặc n°a căa tác giÁ Ph¿m Thá Hồng Ph°¡ng, Hoàng Thá Lĩnh và nhóm nghiên cąu tr°ßng ĐH Bách Khoa Hà Nái [43], [44] Ąng dāng làm bng vÁt th°¡ng trong y tÁ với chÃt hoàn tÃt collagen, t¿o giÁ da sinh hãc, màng lãc khẩu trang than ho¿t tính xử lý bằng ph°¡ng pháp ngÃm ép trên vÁt liáu cellulose vi khuẩn căa tác giÁ Phan Ngãc H°ng, Bùi Mai H°¡ng và nhóm nghiên cąu

vào vÁi làm giÁm thßi gian nhuám

Với sā phát triển và tiÁn bá khoa hãc kỹ thuÁt căa mát sç n°ớc trên thÁ giới, nh°ng các ph°¡ng truyền thçng v¿n °ÿc °u tiên sử dāng trong nhuám và hoàn tÃt sÁn phẩm dát may VÁi cotton °ÿc tẩy trắng bằng axit peracetic bằng quy trình tÁn trích [68], Nhuám tÁn trích vÁi bông không chąa muçi/kiềm thân thián với môi tr°ßng bằng thuçc nhuám ho¿t tính [69], [70], [71] ChiÁt xuÃt thuçc nhuám tć lá b¿ch àn và ąng dāng thuçc nhuám này ể nhuám vÁi lāa và len bằng quy trình tÁn trích [72] Bề mặt căa lāa °ÿc biÁn tính bằng thuçc thử cation, N-(3-chloro-2-hydroxypropyl) trimethylammonium chloride (CHTAC) ể cho phép sÿi °ÿc nhuám bằng sắc tç siêu mán bằng quy trình tÁn trích [73] T¿o vÁi polyester tā làm s¿ch bằng h¿t nano TiO2

bằng ph°¡ng pháp ngÃm ép [74] Ngoài ąng dāng trong nhuám và hoàn tÃt, mát sç