CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về vải lụa tơ tằm 1. Sơ lược lịch sử phát triển Nghề dệt lụa phát triển rất sớm ở Châu Á, trong đó Trung Quốc là nước tìm ra cách trồng dâu, nuôi tằm, lấy kén, ươm tơ, dệt lụa sớm nhất.1 : Tằm ăn lá dâu - Các sản phẩm từ tơ tằm Tại Việt Nam nghề dệt lụa có từ lâu đời, theo truyền thuyết lịch sử đời Hùng Vương thứ VI có nàng công chúa xinh đẹp Hoàng Phủ Thiều Hoa là người đầu tiên phát hiện ra giống bướm nâu đẻ nhiều trứng sinh ra loài tằm ăn lá dâu nhả ra tơ. Công chúa đã đến vùng Cổ Đô, Vân Sa (Ba Vì – Sơn Tây) để dạy cho dân làng biết trồng dâu, nuôi tằm, ươm tơ, dệt lụa sau đó truyền cho 60 dân làng xung quanh. Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học -4- Hình 1.2 : Kén tằm Lụa tơ tằm thuộc loại quý bởi lẽ kỹ thuật chăn tằm, ươm tơ, dệt lụa vất vả công phu, đòi hỏi phải kiên nhẫn.
Bắt đầu từ những cái trứng nhỏ li ti, nở ra con tằm. Trải qua ba thời kỳ lột xác cùng với ba thời kỳ ăn để lớn, bước sang giai đoạn ăn rỗi. Thời kỳ ăn rỗi, tằm tiêu thụ một lượng thức ăn bằng 75 -80% lượng thức ăn của cả đời, chúng ăn ngày ăn đêm, và phải được cung cấp đủ thức ăn nếu không thì tằm sẽ không thể “chín” để làm kén được. Khi đã chín, tằm lên ổ làm kén và bắt đầu nhả tơ.
Trong hai ngày đêm, con tằm miệt mài nhả tơ cuốn quanh mình và sẽ nằm yên trong đó khoảng sáu ngày. Sau khi người ta gỡ kén ra thì tằm biến thành ngài, bắt đầu một quá trình mới: thụ tinh, đẻ trứng. Đẻ hết trứng thì ngài chết - kết thúc một vòng đời của con tằm. Vòng đời của tằm kéo dài khoảng từ 25-30 ngày.
Kén thu được đem cho vào nước nóng để kéo ra sợi tơ. Những sợi tơ ấy sẽ được xe với nhau, tùy vào số lượng sợi và số vòng xoắn, tùy vào kỹ thuật dệt. Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học -5- Qua quá trình lao động và sáng tạo của con người, sản phẩm từ tơ tằm hết sức đa dạng, phong phú: vải dùng để may trang phục từ loại trang phục áo dài yêu cầu mềm nhưng phải phẳng, váy lại cần mềm rủ, đồ tây thì ngược lại: phải “đứng”… đến rất nhiều các loại sản phẩm khác mà yêu cầu về chất liệu hết sức khác nhau: khăn, dép, ra giường, áo bọc salon, rèm cửa, hàng lưu niệm… 1. Thành phần - cấu trúc Con tằm nhả tơ theo hai tuyến và nhập lại thành một tơ khi ra khỏi đầu tằm.
Một chất keo gọi là Sericin chảy ra từ hai tuyến bên cạnh kết dính chúng với nhau thành một sợi tơ.3 : Tiết diện ngang của tơ tằm Ngoài fibroin và sericin là những protein thiên nhiên, tơ tằm mộc (tơ sống) còn chứa một số hợp chất hòa tan trong ête và rượu êtylic, một lượng nhỏ khoáng chất và chất màu. Tuỳ thuộc vào giống tằm và điều kiện chăn tằm mà các thành phần chung của kén thay đổi trong một khoảng rộng Fibroin 70-80% Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học -6- Sericin 20-30% Tạp chất tan trong ête 0,4-0,6% Tạp chất tan trong rượu 1,2-3,3% Chất khoáng 1-1,7% Tiết diện ngang của tơ tằm không đều, gần ôvan, đầy đặn, không có rãnh bên trong, có đường kính trung bình 0,178mm. Những tơ nhánh có thể được phân biệt rõ ràng bên trong vỏ bọc sericin. Chúng có tiết diện hình tam giác.
Tơ tằm đã chuội có bề mặt nhẵn. Đường kính tơ thay đổi theo từng chỗ trung bình 0,0127mm, vào bên trong kén tơ càng mảnh hơn. Màu tơ sống thay đổi từ màu kem sang màu vàng. Phần lớn màu sắc này là ở trong keo sericin và mất đi khi chuội tơ.
Ánh sáng của tơ xuất hiện sau chuội, nhìn dọc theo chiều dài tơ, các tơ có dạng hình trụ mỏng, hơi trong suốt và bóng. Quan sát đôi khi có những tơ bị xoắn lại tạo ra những thớ dọc. Cũng xuất hiện những tơ có ba múi do đó dọc chiều dài của tơ quan sát thấy một vùng tối hơn tương ứng với múi thứ ba không nhìn thấy, khuất sau hai múi kia. Tơ tằm có độ kết tinh khá cao, mạch phân tử giãn ra hoàn toàn do đó độ đàn hồi của tơ tằm thấp.
Các mạch phân tử tơ tằm liên kết với nhau rất chặt chẽ cùng với độ kết tinh cao làm cho tơ tằm khá bền.3 Tính chất của tơ tằm Tính chất cơ lý [13]: Độ ẩm: 11% Độ co ở trạng thái ướt: 0,9% Trọng lượng riêng: 1,3g/cm3 Độ bền tương đối: 5g/Den Độ giãn ở trạng thái khô: 17-25% Độ giãn ở trạng thái ướt: 30% Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học -7- Các kết quả phân tích bằng tia X đã chỉ ra trong fibroin tơ tằm có tỉ lệ tinh thể cao. Các amino axít với khối lượng phân tử thấp có khả năng kết bó, sắp xếp sát nhau thành một khối chặt chẽ tạo nên vùng tinh thể. Các mạch polypeptit của fibroin liên kết với nhau theo chiều ngang chủ yếu bằng lực liên kết hidro phát sinh giữa các nhóm –CO–NH– và lực van-đéc-van. Còn các đoạn mạch được cấu tạo từ các axít amin có mạch polypeptit không thẳng, có nhiều nhánh là vùng vô định hình của tơ.
Một mạch polypeptit có thể cùng tham gia tạo thành một vài vùng tinh thể, giữa các vùng tinh thể là vùng vô định hình. Do mạch phân tử duỗi thẳng, không gấp khúc và mức độ định hướng cao mà sợi tơ tằm có độ bền đứt cao, độ đàn hồi kém, các phân tử chỉ biến dạng một phần trước khi trượt đi và đứt. Cũng do cấu tạo của sợi gồm cả các vùng tinh thể định hướng cao và cả vùng tinh thể vô định hình làm cho tơ tằm có độ bền cao, độ đàn hồi cao so với các xơ sợi thiên nhiên khác.1: Độ bền trung bình và độ dãn của tơ tằm Tơ tằm Độ bền (gl) Độ bền tương đối Độ giãn (%) (gl/D) Tuyến tơ 8 – 16 3,3 – 3,9 13 – 18 Tơ sống 14 D 43 – 59 3,3 – 4,2 17 – 21 21 D 70 – 90 3,4 – 4,3 18 – 23 Tơ chuội (14D chập 90 – 99 4,0 – 4,4 16 – 20 đôi) - Tơ sống ướt giảm đi 10 – 15 % độ bền của nó nhưng độ giãn tăng lên 20%. Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học -8- - Khi xử lý keo làm giảm gần 15% độ bền và độ giãn.
- Đối với tơ sống có độ ẩm 6 – 8 %, độ bền tơ là lớn nhất. Nếu độ ẩm của tơ tăng lên thì độ bền giảm và độ giãn lại tăng lên. Tơ chuội cũng tuân theo quy luật độ bền tơ chuội giảm tương ứng với sự tăng dần độ ẩm của tơ và độ ẩm của tơ chuội giảm dưới 8% thì độ bền tơ giảm đáng kể. Độ giãn của tơ chuội đôi khi giảm nếu tơ bị ẩm quá lớn.
- Tính đàn hồi của tơ tằm là một trong những tính chất quan trọng có quan hệ đến quá trình gia công và sử dụng trong may mặc. Độ đàn hồi của tơ tằm liên quan đến tính chất đề kháng lại năng lượng cần thiết cho việc làm thay đổi hình dạng và tính chất phục hồi hình dạng ban đầu của tơ.2: Độ đàn hồi của tơ tằm Loại tơ Độ biến dạng đàn hồi Độ đàn hồi Tơ sống 42,2% 33,8 – 55% - Độ ẩm của tơ tằm 11% trong điều kiện môi trường chuẩn. Tơ tằm có thể hút ẩm đến 1/3 khối lượng của nó nhưng cảm giác sờ tay vẫn không thấy ẩm, khi hút ẩm tơ được gia nhiệt thêm. Đó là lý do tại sao khi mặc tơ tằm lại mát vào mùa hè và ấm vào mùa đông và mặc vải tơ tằm sát da ta có cảm giác thoải mái dễ chịu.
- Nhiệt dung riêng 1,34 – 1,38 J/g oC - Phân tử lượng khoảng 70.000 đơn vị ôxy - Đun nóng tơ tằm sau 170oC bị phá hủy nhanh, dễ bị ôxy hóa bởi ôxy của không khí Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học -9- Bảng 1.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian Vật 20 0C 100 0C 100 0C 130 0C 130 0C liệu dệt không 20 ngày 80 ngày 20 ngày 80 ngày nóng Tơ tằm 100% 73% 39% - - (bền) - Tơ tằm dẫn điện kém. Có thể dùng làm vật liệu cách điện - Tương đối bền với vi khuẩn tuy nhiên nếu bị vi khuẩn phá hoại sẽ làm tơ tằm xỉn màu và độ bóng giảm. Tính chất hóa học: - Tơ tằm không hòa tan trong nước và chịu ảnh hưởng của nước sôi tốt hơn len, nếu kéo dài sẽ giảm độ bền. - Tơ tằm hấp thụ dễ dàng một số muối có trong nước.
- Không bền với các chất tẩy trắng như: hydro peroxit, hypoclorit. - Axit loãng không ảnh hưởng xấu đến tơ tằm. Axít mạnh làm phân hủy fibroin của tơ tằm thành những axít amin. - Kiềm yếu không gây ảnh hưởng cho tơ tằm nhưng nếu là caustie alkali đậm đặc thì phá hủy độ ánh bóng, độ bền của tơ tằm, có thể hòa tan tơ tằm.
Tính chất đặc trưng : - Cảm giác sờ tay: Từ công trình nghiên cứu của mình giáo sư Kawabata đã chỉ ra vải lụa tơ tằm dệt thoi từ sợi filament chuội sau khi dệt có cảm giác sờ tay rất đặc biệt: mềm mại, xốp và cảm giác đầy tay. Nguyễn Thị Mỹ Chiên Luận Văn Cao Học - 10 - - Tác giả Lindberg J.[29] khi nghiên cứu về cảm giác sờ tay của vải đã đưa ra kết luận: một trong những tính chất khác biệt giữa vải lụa tơ tằm và vải sợi tổng hợp giả tơ là tính chất sờ tay của vải. Điều đầu tiên là sự khác biệt lớn về độ co của vải lụa tơ tằm lớn hơn 2,5-5 lần so với vải polyester. Độ cứng uốn của vải polyester cao hơn 5-6 lần so với vải lụa tơ tằm.
Đều này cũng có nghĩa là lực làm uốn xơ của vải lụa tơ tằm rất bé. Với vải lụa tơ tằm sự chống lại sự trượt của sợi trong vải rất nhỏ, nghĩa là vải có độ dạt lớn. - Tác giả Masao Sawaji đã nghiên cứu và ghi lại được âm thanh phát ra khi tiếp xúc với vải lụa tơ tằm [32] kết quả như sau: âm thanh sột soạt và kèn kẹt là âm thanh phát ra khi vải lụa tơ tằm cọ xát với nhau. - So với các loại xơ sợi khác, tơ tằm có tính chất đặc biệt khi ánh sáng chiếu vào.
Vải lụa tơ tằm có bề mặt bóng láng tuyệt vời mà các loại vải khác không có.