CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ KHĂN BÔNG 1. Giới thiệu về cấu tạo khăn Khăn mặt (thường gọi là khăn bông) là vật dụng quen thuộc với con người, được sử dụng làm khăn mặt, khăn ăn, khăn tắm… Tùy theo mục đích sử dụng, các loại khăn được làm từ nhiều nguyên liệu khác nhau như sợi bông, sợi visco (sợi tre, sợi gỗ.), sợi tổng hợp (PA, PET…)… Với mục đích khăn phải đảm bảo chất lượng, an toàn cho làn da, phù hợp với đối tượng sử dụng. Khăn mặt thường có các đặc tính vượt trội so với các sản phẩm dệt khác đó là độ mượt và khả năng thấm hút nước, độ xốp, mềm mại và có độ bền khá cao, kháng vi khuẩn, chống nấm mốc trên da, ngăn ngừa tác hại của hóa chất… Hình 1.
Hình ảnh khăn bông 1. Nguyên liệu dệt khăn phổ biến [1] Tùy theo mục đích sử dụng, các loại khăn được làm từ nhiều nguyên liệu khác nhau như: sợi bông, sợi lanh, tơ tằm… (nguồn gốc thiên nhiên), sợi PA, PET… ( sợi tổng hợp), sợi visco như: sợi tre, sợi gỗ sồi. Sợi bông (cotton) Bông là loại xơ mềm và đều, quấn quanh hạt của cây bông vải, một dạng cây bụi bản địa của các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới tại châu Mỹ, Ấn Độ và châu Phi.2 là hình ảnh cây và quả bông. HOÀNG THỊ HỒNG THƠ 3 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giày và Thời trang Loại xơ này chủ yếu được dùng để kéo thành sợi đơn hay se thành sợi se và dệt thành các loại vải, vải dệt từ sợi tự nhiên có độ mềm mại và thoáng khí, được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành may mặc hiện nay.
Hình ảnh cây và quả bông. Trong ngành may mặc và chế biến người ta phân biệt các loại bông trước tiên theo chiều dài của xơ, sau đó đến mùi, màu và độ sạch của xơ. Xơ bông càng dài thì càng có chất lượng cao. Sợi bông là loại sợi thiên nhiên có khả năng thấm hút nước rất cao.
Sợi bông có thể hút nước đến 65% so với trọng lượng của nó. Sợi bông có khuynh hướng dễ dính bẩn và dính dầu mỡ, nhưng có thể giặt sạch được. Sợi bông thân thiện với da người (không làm ngứa) và không tạo ra các nguy cơ dị ứng, điều đó khiến cho sợi bông trở thành nguyên liệu quan trọng trong ngành dệt may. Sợi bông không hòa tan trong nước, khi ẩm hoặc ướt sẽ dẻo dai hơn khi khô.
Sợi bông bền đối với chất kiềm, nhưng không bền đối với axit và có thể bị vi sinh vật phân hủy, có khả năng chịu được mối mọt và các côn trùng khác rất cao. Sợi bông dễ cháy, nhưng có thể nấu trong nước sôi để tiệt trùng. Sợi bông ngoài việc ứng dụng trong ngành may mặc, sợi bông còn được dùng làm thành phần trong các chất liệu tổng hợp [2] như sợi pha PeCo. Thành phần chủ yếu của xơ bông là xenlulo chiếm 94%, còn lại là sáp bông 0,6%, axit hữu cơ 0,8%, pectin 0,9%, hợp chất nitơ 1,3%, tro 1,2%, đường 0,3%, chất khác 0,9%.
Tùy theo độ chín của xơ bông, điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng của HOÀNG THỊ HỒNG THƠ 4 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giày và Thời trang miền trồng bông, phương pháp thu hoạch (bằng tay hay bằng máy)., mà tạp chất sẽ nhiều hay ít. Công thức cấu tạo chung của xenlulo là (C6H10O5)n hoặc (C 6H 7(OH)3)n có dạng cấu trúc phân tử như trên Hình 1. Cấu trúc phân tử xơ bông Một số tính chất cơ lý của xơ bông: - Khối lượng riêng: 1,52 ÷ 1,56 g/cm3 - Độ bền kéo đứt: 3 ÷ 5 cN - Độ giãn đứt tương đối: trạng thái khô từ 6 ÷ 8%, trạng thái ướt 7 ÷ 10% - Độ ẩm cân bằng (khi độ ẩm không khí là 65%): 7,5 ÷ 9% - Khả năng phục hồi đàn hồi: thấp - Độ bền kéo đứt tương đối (g/tex): ở trạng thái khô là 25 ÷ 40 g/tex, ở trạng thái ướt tăng 10 ÷ 20% so với trạng thái khô. - Với tác dụng của nhiệt độ: tương đối bền với nhiệt, ở 150 oC trong nhiều giờ xơ chưa bị tổn thương, ở trạng thái ướt 120 oC xơ bắt đầu giảm bền, ở 220 - 400oC bị nhiệt hủy mạnh.
Sợi Polyester (PET) Một trong những tiến bộ của ngành công nghiệp Dệt, là sự phát minh và sản xuất được sợi Polyester (PET) vào những năm giữa thế kỷ 19. PET là xơ, sợi tổng hợp với thành phần cấu tạo đặc trưng là ethylene (nguồn gốc từ dầu mỏ). Quá trình hóa học tạo ra các polyester hoàn chỉnh được gọi là quá trình trùng hợp. Có bốn dạng sợi Polyester cơ bản là sợi filament, xơ, sợi thô và fiberfill.
Quy trình tiêu biểu dùng để sản xuất xơ Polyester (PET) bao gồm ba giai đoạn cơ bản: tổng hợp HOÀNG THỊ HỒNG THƠ 5 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giày và Thời trang polyethylene terephthalate và tạo chip; hình thành sợi Polyester (PET) bằng phương pháp nóng chảy, hoàn thiện sợi bằng các phương pháp cơ lý. Polyester còn có các tên thương mại là Lapxan, Texil; Dacron; Diolen; Terilen, Tetơron. được sản xuất dưới dạng bóng, mờ, tẩy trắng, màu, biến tính, tạo hình. Xơ, sợi Polyester Ngày nay, PET là một trong những chất liệu trong vải phổ biến nhất, loại vải này có khả năng chống nhăn, co và rất bền màu nếu được bảo quản cẩn thận.
Polyester được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp để sản xuất các loại sản phẩm như quần áo, đồ nội thất gia dụng, vải công nghiệp, vật liệu cách điện. Để tăng tính hiệu quả kinh tế, trong các sản phẩm khăn, cũng có thể dùng sợi bông pha Polyester hoặc dùng sợi Polyester để làm sợi dọc nền và sợi ngang, còn sợi dọc vòng thì dùng sợi bông. Đặc tính sợi Polyester: Sợi Polyester là loại xơ nhiệt dẻo có nhiều ưu thế hơn khi so sánh với các loại sợi truyền thống tuy không hút ẩm, nhưng hấp thụ dầu. Chính những đặc tính này làm cho sợi Polyester trở thành một loại sản phẩm hoàn hảo đối với những ứng dụng chống nước, chống bụi và chống cháy.
Khả năng hấp thụ thấp của Polyester giúp nó tự chống lại các vết bẩn một cách tự nhiên. Sợi Polyester không bị co khi giặt, có khả năng chống nhăn và chống kéo giãn, có hàm lượng ẩm thấp nên xơ Polyester có khả năng cách điện cao, độ bền kéo đứt và giãn đứt của PET lớn, sợi HOÀNG THỊ HỒNG THƠ 6 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giày và Thời trang PET bền dưới tác dụng của các chất oxy hoá khử và nó cũng dễ dàng được nhuộm màu, không bị hủy hoại bởi nấm mốc. Viscose (Rayon) Tính chất của xơ sợi Visco Xơ, sợi Visco có độ bền gần bằng độ bền của bông, độ đàn hồi cao hơn bông. Xơ, sợi Visco có cấu trúc xốp nên dễ hút ẩm, thấm mồ hôi.
Khả năng hút ẩm cao hơn xơ bông: ở điều kiện nhiệt độ từ 20 - 25 0C, độ ẩm không khí 65% thì xơ bông có độ ẩm 7 - 8% còn visco có độ ẩm là 11 - 12%. Trong môi trường nước visco dễ bị trương nở độ co dọc từ 8 - 12%, độ bền ướt giảm 20 - 25% (với visco thông thường), khi khô độ bền trở lại bình thường. Một số sợi Visco được dùng để dệt khăn là sợi sồi (Modal), sợi tre (bamboo)… Sợi sồi (Modal) Sợi Modal là một loại rayon, là sợi cellulose được tạo ra bằng phương pháp kéo sợi nhân tạo, trong trường hợp này nguyên liệu là từ cây sồi. Modal lần đầu tiên được phát triển bởi công ty Lenzing AG của Áo.
Modal được sử dụng đơn lẻ hoặc với các sợi khác (thường là bông hoặc spandex) trong các đồ gia dụng như đồ ngủ, khăn tắm, áo choàng tắm, đồ lót và khăn trải giường. Quá trình sản xuất sợi Modal tương tự như sợi Visco, trên Hình 1.5 là hình ảnh bán thành phẩm của quá trình sản xuất vải (khăn) Modal. Sợi Modal hoàn toàn có khả năng phân hủy trong đất và không gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, các dung môi oxit amin được sử dụng trong quá trình sản xuất hoàn toàn vô hại đối với con người, có thể được tái sử dụng gần như toàn bộ và được nhiều lần; nguyên liệu bột xenlulo sử dụng trong sản xuất chứa các phân tử không có khả năng thay đổi hóa học, không sản sinh tác dụng phụ, không xả chất thải, là loại nguyên liệu thân thiện với môi trường.
HOÀNG THỊ HỒNG THƠ 7 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giày và Thời trang Hình 1. Hình ảnh bán thành phẩm của quá trình sản xuất khăn sợi Modal Trong nhiều ứng dụng, sợi Modal có đặc tính như bông, nhưng Modal có một số lợi thế đáng kể so với bông. Giống như các loại tơ nhân tạo, Modal có các đặc tính: mềm mại, mịn màng và thoáng mát và kháng khuẩn. Kết cấu của nó tương tự như bông hoặc tơ tằm, Modal mang đến cảm giác mát lạnh khi chạm vào và thấm hút rất tốt.
Giống như bông, Modal rất dễ nhuộm màu. Một trong những lợi thế của Modal so với bông là khả năng chống co rút. Modal chống nhăn tốt và không bị dính vào người khi ma sát do không tích điện. Modal còn có ưu điểm là giữ được sự êm ái và co giãn lâu dài vì không bị các khoáng chất do "nước cứng" bám vào, do vậy vẫn giữ được vẻ mới mẻ dù qua nhiều lần giặt tẩy.
Sợi tre (Bamboo) Nguyên liệu được làm từ các loại tre được trồng nhiều tại vùng Châu Á, trong đó có Việt Nam. Trong gỗ tre có khoảng 73% Cellulose, 23% Lignin. Vải sợi Bamboo là loại vải được làm từ thân cây tre. Đặc biệt trong tre có chất kháng khuẩn tự nhiên ngăn cản sâu bọ bám trên thân cây, nên khi trồng tre không cần phải sử dụng hóa chất, thuốc trừ sâu.
Các sản phẩm làm từ vải Bamboo, thoáng mát, vô cùng phù hợp với các yêu cầu từ làn da, sức khỏe. Quy trình sản xuất vải (khăn) từ sợi tre trên Hình 1.6 HOÀNG THỊ HỒNG THƠ 8 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may – Da giày và Thời trang Hình 1.6 Quá trình sản xuất khăn sợi tre Vải Bamboo được biết đến với ưu điểm là rất thoáng mát. Khả năng dẫn nhiệt của vải Bamboo không cao nên khi mặc các sản phẩm may từ chất liệu này sẽ luôn cảm thấy dễ chịu, không có các chất độc hại gây dị ứng, ảnh hưởng tới sức khỏe.