Luận văn thạc sĩ công nghệ dệt may khảo sát tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng over dyeing từ các chất màu tự nhiên gốc chlorophyll flavonoid và carotenoid

Luận văn công nghệ dệt may: Nghiên cứu tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm tự nhiên. Tìm hiểu quy trình nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng.

• Tác giả: Võ Đình Khải
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Mai Hương
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công nghệ Dệt, May
• Đề tài: Khảo Sát Tạo Màu Xanh Lục Trên Vải Tơ Tằm Bằng Kỹ Thuật Nhuộm Trực Tiếp Và Nhuộm Chồng (Over-Dyeing) Từ Các Chất Màu Tự Nhiên Gốc Chlorophyll, Flavonoid Và Carotenoid
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI
• 2. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về màu xanh lục
• 2.2. Lý thuyết màu sắc
• 2.3. Thuốc nhuộm và màu sắc
• 2.4. Màu xanh lục
• 2.5. Kỹ thuật nhuộm trực tiếp (direct dyeing) tạo màu xanh lục
• 2.6. Kỹ thuật nhuộm chồng (over-dyeing) tạo màu xanh lục
• 2.7. Cây lá dứa và sắc tố Chlorophyll
• 2.7.1. Tổng quan về cây lá dứa
• 2.7.2. Tổng quan về Chlorophyll
• 2.7.3. Cơ chế gắn màu của Chlorophyll trên vật liệu tơ tằm
• 2.8. Hoa cúc vạn thọ và sắc tố Lutein
• 2.8.1. Sơ lược về hoa cúc vạn thọ
• 2.8.2. Lutein – Hợp chất mang màu trong hoa cúc vạn thọ
• 2.8.3. Một số công trình nghiên cứu nhuộm vật liệu dệt tự nhiên bằng dịch chiết từ hoa cúc vạn thọ
• 2.8.4. Cơ chế gắn màu của Lutein trên vật liệu tơ tằm
• 2.9. Hoa đậu biếc và sắc tố Anthocyanin
• 2.9.1. Sơ lược về hoa đậu biếc
• 2.9.2. Anthocyanin – Hợp chất mang màu nhạy cảm với pH
• 2.9.3. Một số công trình nghiên cứu chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc
• 2.9.4. Cơ chế gắn màu của Anthocyanin trên vật liệu tơ tằm
• 2.10. Kết luận tổng quan
• 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 3.1. Nguyên liệu, hoá chất, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
• 3.1.1. Nguyên liệu và hoá chất thí nghiệm
• 3.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
• 3.2. Quá trình chiết tách chất màu xanh lục từ lá dứa
• 3.2.1. Quá trình xử lý sơ bộ nguyên liệu lá dứa
• 3.2.2. Quá trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa
• 3.3. Thí nghiệm về khả năng nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm trực tiếp sử dụng chất màu Chlorophyll, chiết từ lá dứa
• 3.4. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp
• 3.5. Thí nghiệm về khả năng nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm chồng sử dụng chất màu tự nhiên gốc Flavonoid và Carotenoid
• 3.5.1. Quá trình chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc
• 3.5.2. Quá trình chiết tách chất màu từ hoa cúc vạn thọ
• 3.5.3. Quá trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm chồng
• 3.6. Quá trình phân tích màu sắc trong không gian màu CIELab
• 3.7. Quá trình đánh giá độ bền màu của mẫu nhuộm
• 3.7.1. Phương pháp đánh giá độ bền màu giặt
• 3.7.2. Phương pháp đánh giá độ bền màu ma sát
• 3.8. Phân tích thống kê kết quả thực nghiệm
• 3.8.1. Phương pháp so sánh hai trị trung bình (T-test) bằng chuẩn Student
• 3.8.2. Phương pháp kiểm định tính đồng nhất của hai phương sai mẫu
• 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Đánh giá quá trình chiết tách chất màu xanh lục từ lá dứa
• 4.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của các điều kiện nhuộm đến cường độ màu K/S trên vải tơ tằm khi sử dụng kỹ thuật nhuộm trực tiếp từ dịch chiết Chlorophyll
• 4.2.1. Đánh giá sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ tằm nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa
• 4.2.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ tằm nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa
• 4.2.3. Đánh giá sự ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ tằm nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa
• 4.3. Đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp sử dụng dịch chiết từ lá dứa
• 4.4. Đánh giá khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm khi áp dụng kỹ thuật nhuộm chồng sử dụng chất màu tự nhiên gốc Flavonoid và Carotenoid
• 4.4.1. Đánh giá sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm của tác nhân màu lam đến khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm
• 4.4.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của pH dịch nhuộm của tác nhân màu lam đến khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm
• 4.4.3. Đánh giá sự ảnh hưởng của nồng độ chất cầm màu của tác nhân màu vàng đến khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm
• 4.4.4. Đánh giá sự ảnh hưởng của thứ tự nhuộm màu các tác nhân vàng-lam đến khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm
• 4.5. Đánh giá một số chỉ tiêu bền màu của các mẫu tơ tằm màu xanh lục
• 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN
• 5.1. Hướng phát triển của đề tài
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU

Tóm tắt

I. Tổng quan Nhuộm Xanh Lục Tự Nhiên Trên Vải Tơ Tằm 55 ký tự

Bài viết này khám phá tiềm năng của việc nhuộm xanh lục tự nhiên trên vải tơ tằm sử dụng các kỹ thuật nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng. Mục tiêu là khai thác các nguồn thuốc nhuộm tự nhiên cho tơ tằm thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về thời trang bền vững. Màu xanh lục, biểu tượng của sự sống và tái sinh, là một màu sắc thời trang được ưa chuộng. Tuy nhiên, việc tạo ra màu xanh lục bền màu bằng thuốc nhuộm tự nhiên vẫn là một thách thức. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng các chất màu từ thực vật như Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid để nhuộm vải tơ tằm một cách hiệu quả và bền vững. Đề tài này mang tính cấp thiết vì thuốc nhuộm tổng hợp gây ảnh hưởng đến môi trường, và xu hướng hiện nay là sử dụng các nguyên liệu tự nhiên, thân thiện với môi trường và an toàn cho người sử dụng.

1.1. Màu xanh lục trong thời trang đương đại

Màu xanh lục được ưa chuộng trong thiết kế thời trang, tượng trưng cho sự sống, phát triển và đổi mới. Các sắc thái xanh lục mang lại cảm giác yên bình, thư giãn. Xu hướng sử dụng màu xanh lục ngày càng tăng, thúc đẩy nhu cầu tìm kiếm các phương pháp nhuộm vải thân thiện môi trường để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng.

1.2. Thách thức về độ bền màu của thuốc nhuộm tự nhiên

Một trong những thách thức lớn nhất của việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên là độ bền màu kém so với thuốc nhuộm tổng hợp. Các thuốc nhuộm xanh lục tự nhiên thường dễ bị phai màu do tác động của ánh sáng, nhiệt độ và giặt tẩy. Cần có các nghiên cứu để cải thiện độ bền màu của nhuộm xanh lục tự nhiên, đặc biệt trên các loại vải cao cấp như vải tơ tằm.

II. Cách Nhuộm Xanh Lục Trực Tiếp Kỹ Thuật Chiết Lá Dứa 59 ký tự

Kỹ thuật nhuộm trực tiếp sử dụng dịch chiết từ lá dứa (chứa Chlorophyll) là một phương pháp tiềm năng để tạo màu xanh lục tự nhiên. Nghiên cứu này khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ màu trên vải tơ tằm, bao gồm dung tỷ nhuộm, nhiệt độ và thời gian nhuộm. Hiệu suất chiết tách Chlorophyll từ lá dứa bằng Ethanol 99º đạt xấp xỉ 80%. Sử dụng bộ thông số công nghệ nhuộm với dung tỷ 1:40 ở nhiệt độ 50 ºC trong 60 phút, cường độ màu đạt giá trị cao cùng với góc tông màu gần với màu xanh lục. Cần tối ưu hóa quy trình chiết tách và nhuộm để đạt được màu sắc mong muốn và độ bền màu tốt nhất.

2.1. Chiết tách Chlorophyll từ lá dứa

Quy trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa bằng Ethanol 99º được chứng minh đạt hiệu suất xấp xỉ 80%. Hiệu suất này cho thấy lá dứa là một nguồn tiềm năng để khai thác sắc tố xanh lục tự nhiên cho mục đích nhuộm vải tơ tằm.

2.2. Ảnh hưởng của dung tỷ nhiệt độ thời gian nhuộm

Các yếu tố dung tỷ nhuộm, nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm có ảnh hưởng đến cường độ màu xanh lục trên vải tơ tằm. Khi sử dụng dung tỷ 1:40 ở 50°C trong 60 phút, cường độ màu và góc tông màu đạt gần với màu xanh lục.

2.3. Tối ưu hóa quy trình nhuộm trực tiếp

Nghiên cứu sâu hơn về các thông số nhuộm, chẳng hạn như nồng độ chất chiết, pH, và các chất phụ trợ, là cần thiết để tối ưu hóa quy trình nhuộm trực tiếp và cải thiện độ bền màu.

III. Bí Quyết Nhuộm Chồng Màu Xanh Lục Từ Hoa Đậu Biếc 58 ký tự

Kỹ thuật nhuộm chồng (over-dyeing) kết hợp hai tác nhân màu lam và vàng để tạo ra màu xanh lục. Nghiên cứu này sử dụng dịch chiết từ hoa đậu biếc (màu lam) và hoa cúc vạn thọ (màu vàng) để giả lập quy trình nhuộm chồng. Thứ tự nhuộm chồng vàng – lam được xác định là cho hiệu quả nhuộm tốt nhất với các yếu tố ảnh hưởng tối ưu như dung tỷ nhuộm 1:40 và pH dịch nhuộm bằng 8 đối với tác nhân màu lam và nồng độ chất cầm màu 1 % o.f đối với tác nhân màu vàng. Kỹ thuật này mở ra một hướng tiếp cận mới để tạo ra nhiều sắc thái xanh lục khác nhau trên vải tơ tằm.

3.1. Lựa chọn tác nhân màu lam và màu vàng tự nhiên

Hoa đậu biếc (Anthocyanin) và hoa cúc vạn thọ (Lutein) là những nguồn thuốc nhuộm tự nhiên tiềm năng cho việc tạo ra các sắc thái màu lam và vàng, từ đó kết hợp để tạo màu xanh lục thông qua kỹ thuật nhuộm chồng.

3.2. Tối ưu hóa thứ tự nhuộm và các thông số liên quan

Thứ tự nhuộm chồng và các thông số như dung tỷ, pH, và nồng độ chất cầm màu ảnh hưởng đáng kể đến kết quả nhuộm xanh lục. Cần có sự kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này để đạt được màu sắc mong muốn.

3.3. Ảnh hưởng của pH và chất cầm màu

pH dịch nhuộm của tác nhân màu lam và nồng độ chất cầm màu của tác nhân màu vàng là các yếu tố quan trọng cần được điều chỉnh để tạo ra màu xanh lục tốt nhất. Ảnh hưởng của chất cầm màu đến màu nhuộm xanh lục cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

IV. Nghiên cứu Độ Bền Màu Vải Tơ Tằm Nhuộm Xanh Lục 59 ký tự

Nghiên cứu này đánh giá độ bền màu của các mẫu vải tơ tằm được nhuộm xanh lục bằng cả hai kỹ thuật nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng. Một số chỉ tiêu bền màu như độ bền màu giặt và độ bền màu ma sát được thử nghiệm và cho kết quả tương đối tốt. Tuy nhiên, vẫn cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện độ bền màu, đặc biệt là độ bền màu ánh sáng. Các phương pháp xử lý sau nhuộm, như sử dụng chất cố định màu, có thể giúp tăng cường độ bền màu của vải tơ tằm nhuộm thủ công.

4.1. Đánh giá độ bền màu giặt và ma sát

Kết quả thử nghiệm độ bền màu giặt và độ bền màu ma sát của các mẫu vải nhuộm màu xanh lục theo hai kỹ thuật được thử nghiệm và cho kết quả tương đối tốt. Cần xem xét đến các yếu tố môi trường và phương pháp xử lý để đạt độ bền màu tốt nhất.

4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền màu

Các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ, mồ hôi và hóa chất giặt tẩy có thể ảnh hưởng đến độ bền màu của vải tơ tằm nhuộm tự nhiên. Cần có các biện pháp bảo vệ vải để kéo dài tuổi thọ và giữ màu sắc tươi tắn.

4.3. Phương pháp cải thiện độ bền màu

Sử dụng chất cố định màu tự nhiên, điều chỉnh pH, và áp dụng các quy trình xử lý sau nhuộm khác có thể giúp cải thiện độ bền màu của vải tơ tằm được nhuộm xanh lục tự nhiên.

V. Ứng Dụng Nhuộm Xanh Lục Tự Nhiên Trong Thời Trang 55 ký tự

Nghiên cứu này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi của kỹ thuật nhuộm xanh lục tự nhiên trong ngành thời trang. Việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên không chỉ đáp ứng nhu cầu về sản phẩm thân thiện môi trường mà còn tạo ra các sản phẩm độc đáo, mang đậm giá trị văn hóa truyền thống. Các nhà thiết kế có thể sử dụng vải tơ tằm nhuộm để tạo ra các bộ sưu tập thời trang bền vững, góp phần vào sự phát triển của ngành dệt may xanh.

5.1. Xu hướng thời trang bền vững

Thời trang bền vững ngày càng được ưa chuộng, thúc đẩy nhu cầu sử dụng các nguyên liệu tự nhiên và quy trình sản xuất thân thiện với môi trường. Nhuộm xanh lục tự nhiên là một giải pháp tiềm năng để đáp ứng xu hướng này.

5.2. Tạo ra sản phẩm độc đáo và thân thiện môi trường

Việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên có thể tạo ra các sản phẩm vải tơ tằm độc đáo với màu sắc tự nhiên và họa tiết độc đáo. Quy trình nhuộm vải thân thiện môi trường giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

5.3. Phát triển ngành dệt may xanh

Nghiên cứu này góp phần vào sự phát triển của ngành dệt may xanh, khuyến khích sử dụng các phương pháp sản xuất bền vững và có trách nhiệm với môi trường.

VI. Tương Lai Nhuộm Tự Nhiên Hướng Phát Triển Bền Vững 59 ký tự

Nghiên cứu này tạo tiền đề cho sự phát triển kỹ thuật tạo màu xanh lục trên các loại vật liệu tự nhiên khác. Hướng phát triển tiếp theo của đề tài bao gồm việc nghiên cứu các nguồn cây cỏ nhuộm xanh lục mới, tối ưu hóa quy trình chiết tách và nhuộm, và phát triển các phương pháp xử lý sau nhuộm để tăng cường độ bền màu. Việc kết hợp nghiên cứu khoa học và kiến thức truyền thống sẽ giúp tạo ra các sản phẩm vải tơ tằm nhuộm chất lượng cao, thân thiện với môi trường và mang đậm bản sắc văn hóa.

6.1. Nghiên cứu các nguồn thuốc nhuộm xanh lục mới

Việc khám phá các nguồn cây cỏ nhuộm xanh lục mới và tiềm năng sẽ mở rộng khả năng tạo ra nhiều sắc thái màu xanh lục khác nhau và giảm sự phụ thuộc vào một số nguồn nhất định.

6.2. Tối ưu hóa quy trình chiết tách và nhuộm

Cần tiếp tục nghiên cứu và tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chiết tách và nhuộm để đạt được hiệu quả cao nhất, giảm thiểu lãng phí và bảo vệ môi trường.

6.3. Kết hợp khoa học và kiến thức truyền thống

Sự kết hợp giữa nghiên cứu khoa học hiện đại và kiến thức truyền thống về nhuộm vải sẽ giúp tạo ra các sản phẩm vải tơ tằm nhuộm độc đáo, mang đậm bản sắc văn hóa và thân thiện với môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành dệt may ngày càng hướng tới phát triển bền vững và thân thiện với môi trường, việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên trở thành xu hướng tất yếu. Màu xanh lục, một trong những màu sắc được ưa chuộng trong thời trang hiện đại, có nguồn gốc chủ yếu từ sắc tố Chlorophyll trong tự nhiên. Tuy nhiên, thuốc nhuộm xanh lục tự nhiên thường gặp hạn chế về độ bền màu và khả năng giữ màu lâu dài trên vật liệu dệt. Nghiên cứu này tập trung khảo sát quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng hai kỹ thuật nhuộm: nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng (over-dyeing), sử dụng các chất màu tự nhiên gốc Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid chiết xuất từ lá dứa, hoa đậu biếc và hoa cúc vạn thọ.

Mục tiêu chính của luận văn là xây dựng quy trình nhuộm tối ưu nhằm nâng cao cường độ màu và độ bền màu trên vải tơ tằm, đồng thời đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2023 tại Phòng thí nghiệm Hóa Dệt, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP. Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần phát triển kỹ thuật nhuộm màu xanh lục trên vật liệu tự nhiên mà còn mở ra hướng ứng dụng các hợp chất thiên nhiên trong ngành dệt may Việt Nam, phù hợp với xu hướng thời trang bền vững và thân thiện môi trường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu sau:

• Lý thuyết màu sắc và thuốc nhuộm: Màu sắc được tạo ra do sự hấp thụ và phản xạ ánh sáng có bước sóng trong vùng khả kiến (400–800 nm). Thuốc nhuộm hữu cơ gồm ba thành phần chính: chất tạo màu, nhóm mang màu (chromophore) và nhóm trợ màu (auxochrome), ảnh hưởng đến sắc thái và độ bền màu của thuốc nhuộm.

• Sắc tố tự nhiên Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid: Chlorophyll là sắc tố chính tạo màu xanh lục trong thực vật, có phổ hấp thụ cực đại ở vùng ánh sáng đỏ và xanh lam. Flavonoid (đại diện là Anthocyanin trong hoa đậu biếc) và Carotenoid (đại diện là Lutein trong hoa cúc vạn thọ) là các sắc tố tự nhiên tạo màu lam và vàng, có thể phối hợp nhuộm chồng để tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm.

• Mô hình nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng (over-dyeing): Nhuộm trực tiếp sử dụng một loại thuốc nhuộm duy nhất (Chlorophyll) để tạo màu xanh lục. Nhuộm chồng là kỹ thuật nhuộm lần lượt hai màu lam và vàng từ các sắc tố tự nhiên để tạo màu xanh lục với độ bền và sắc thái đa dạng hơn.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu thực vật gồm lá dứa tươi, hoa đậu biếc sấy khô và hoa cúc vạn thọ tươi được thu thập tại Việt Nam. Vải tơ tằm 100% được sử dụng làm vật liệu nhuộm.

• Quy trình chiết tách: Chất màu Chlorophyll được chiết tách từ lá dứa bằng Ethanol 99º với hiệu suất khoảng 80%. Chất màu Flavonoid và Carotenoid được chiết xuất từ hoa đậu biếc và hoa cúc vạn thọ bằng dung môi phù hợp.

• Phương pháp nhuộm: Nhuộm trực tiếp trên vải tơ tằm sử dụng dịch chiết Chlorophyll với các biến số dung tỷ nhuộm (1:40), nhiệt độ (50 ºC) và thời gian (60 phút). Nhuộm chồng thực hiện theo thứ tự vàng – lam với các điều kiện tối ưu như pH dịch nhuộm 8 cho tác nhân màu lam và nồng độ chất cầm màu 1% o.f cho tác nhân màu vàng.

• Phân tích và đánh giá: Cường độ màu được đo bằng hệ số K/S trong không gian màu CIELab. Độ bền màu được đánh giá qua các chỉ tiêu bền màu giặt và bền màu ma sát. Phân tích thống kê sử dụng kiểm định T-test với mức ý nghĩa P = 0.05 để đánh giá độ tin cậy của quy trình.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2023, bao gồm các giai đoạn tiền xử lý nguyên liệu, chiết tách, nhuộm thử nghiệm, đo đạc và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu suất chiết tách Chlorophyll từ lá dứa: Quy trình chiết tách bằng Ethanol 99º đạt hiệu suất khoảng 80%, cho thấy khả năng thu hồi chất màu cao và ổn định. So sánh với các phương pháp chiết tách khác, hiệu suất này thuộc nhóm cao, đảm bảo nguồn nguyên liệu chất lượng cho nhuộm.

2. Ảnh hưởng của điều kiện nhuộm trực tiếp đến cường độ màu: Khi sử dụng dung tỷ nhuộm 1:40, nhiệt độ 50 ºC và thời gian 60 phút, cường độ màu K/S đạt giá trị cao nhất, đồng thời góc tông màu gần với màu xanh lục chuẩn. Thay đổi nhiệt độ hoặc thời gian nhuộm ngoài phạm vi này làm giảm cường độ màu từ 10% đến 15%.

3. Kết quả nhuộm chồng tạo màu xanh lục: Thứ tự nhuộm vàng – lam cho hiệu quả tốt hơn so với lam – vàng, với dung tỷ nhuộm 1:40, pH dịch nhuộm 8 cho tác nhân màu lam và nồng độ chất cầm màu 1% o.f cho tác nhân màu vàng. Màu xanh lục thu được có độ bền màu giặt và ma sát đạt mức tương đối tốt, với độ bền màu giặt đạt từ 3 đến 4 theo thang đo chuẩn.

4. Độ tin cậy của quy trình nhuộm: Phân tích thống kê cho thấy các kết quả nhuộm có tính tái lập cao với khoảng tin cậy 95%, chứng minh quy trình nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng ổn định và có thể áp dụng trong thực tế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả nhuộm cao là do sự tương tác giữa nhóm chức carbonyl trong Chlorophyll và nhóm hydroxyl của tơ tằm tạo liên kết hydro bền vững. Điều kiện nhuộm tối ưu giúp duy trì cấu trúc phân tử Chlorophyll, hạn chế sự chuyển hóa thành pheophytin gây mất màu xanh lục. Kỹ thuật nhuộm chồng tận dụng sự phối hợp giữa sắc tố vàng (Lutein) và lam (Anthocyanin) tạo ra màu xanh lục đa dạng sắc thái và bền hơn so với nhuộm trực tiếp.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng các sắc tố tự nhiên từ lá dứa, hoa đậu biếc và hoa cúc vạn thọ trong nhuộm vải tơ tằm, đồng thời bổ sung các thông số kỹ thuật cụ thể và tối ưu cho quy trình nhuộm. Biểu đồ cường độ màu K/S và bảng đánh giá độ bền màu minh họa rõ sự khác biệt giữa các điều kiện nhuộm, giúp dễ dàng lựa chọn quy trình phù hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình nhuộm trực tiếp với dung tỷ 1:40, nhiệt độ 50 ºC, thời gian 60 phút để đạt cường độ màu xanh lục tối ưu trên vải tơ tằm. Chủ thể thực hiện: các cơ sở sản xuất dệt may quy mô vừa và nhỏ. Thời gian áp dụng: ngay sau khi hoàn thiện quy trình.

2. Triển khai kỹ thuật nhuộm chồng theo thứ tự vàng – lam với pH dịch nhuộm 8 và nồng độ chất cầm màu 1% o.f nhằm nâng cao độ bền màu và đa dạng sắc thái xanh lục. Chủ thể thực hiện: các nhà sản xuất dệt may cao cấp và các thương hiệu thời trang bền vững. Thời gian áp dụng: trong vòng 6 tháng tới.

3. Đào tạo kỹ thuật viên và cán bộ kỹ thuật về quy trình chiết tách và nhuộm màu tự nhiên để đảm bảo chất lượng và tính ổn định của sản phẩm. Chủ thể thực hiện: các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp dệt may. Thời gian: liên tục trong năm.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng các loại thực vật khác có chứa sắc tố Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid nhằm đa dạng nguồn nguyên liệu và nâng cao hiệu quả nhuộm. Chủ thể thực hiện: các trung tâm nghiên cứu và phát triển sản phẩm. Thời gian: 1-2 năm tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Dệt May: Nghiên cứu cung cấp kiến thức chuyên sâu về quy trình chiết tách và nhuộm màu tự nhiên, giúp phát triển các đề tài liên quan.

2. Doanh nghiệp sản xuất dệt may và thời trang bền vững: Áp dụng quy trình nhuộm tự nhiên để tạo ra sản phẩm thân thiện môi trường, đáp ứng nhu cầu thị trường xanh.

3. Các cơ sở đào tạo và giảng dạy ngành Công nghệ Dệt May: Tài liệu tham khảo cho giảng viên và sinh viên trong việc cập nhật kiến thức về kỹ thuật nhuộm hiện đại.

4. Nhà quản lý và hoạch định chính sách trong ngành công nghiệp dệt may: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chính sách phát triển bền vững và thúc đẩy ứng dụng công nghệ xanh.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa có phức tạp không?
   Quy trình sử dụng Ethanol 99º làm dung môi chiết tách với hiệu suất khoảng 80%, khá đơn giản và có thể thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc sản xuất nhỏ. Ví dụ, việc chiết tách trong 60 phút ở nhiệt độ phòng cho kết quả ổn định.

2. Kỹ thuật nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng khác nhau như thế nào?
   Nhuộm trực tiếp sử dụng một loại thuốc nhuộm duy nhất (Chlorophyll) để tạo màu xanh lục, trong khi nhuộm chồng kết hợp hai loại thuốc nhuộm màu vàng và lam để tạo màu xanh lục đa dạng sắc thái và bền hơn. Nhuộm chồng thường cho độ bền màu cao hơn.

3. Độ bền màu của vải nhuộm tự nhiên có đảm bảo không?
   Các mẫu vải nhuộm theo quy trình nghiên cứu đạt độ bền màu giặt và ma sát từ mức 3 đến 4 theo thang đo chuẩn, tương đối tốt so với các thuốc nhuộm tự nhiên khác. Điều này phù hợp với yêu cầu sử dụng trong thời trang và sản phẩm cao cấp.

4. Có thể áp dụng quy trình này cho các loại vải khác không?
   Mặc dù nghiên cứu tập trung trên vải tơ tằm, các nguyên lý và quy trình có thể được điều chỉnh để áp dụng cho các loại vải tự nhiên khác như cotton hoặc len, tuy nhiên cần nghiên cứu thêm để tối ưu hóa.

5. Làm thế nào để duy trì màu xanh lục lâu dài trên sản phẩm?
   Việc kiểm soát nhiệt độ, pH và thời gian nhuộm là yếu tố quan trọng. Ngoài ra, sử dụng chất cầm màu phù hợp và bảo quản sản phẩm tránh ánh sáng trực tiếp giúp duy trì màu sắc lâu dài. Ví dụ, nhuộm chồng với chất cầm màu đồng sunfat đã được chứng minh tăng độ bền màu.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công quy trình chiết tách và nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng sử dụng sắc tố tự nhiên Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid.
• Hiệu suất chiết tách Chlorophyll từ lá dứa đạt khoảng 80%, đảm bảo nguồn nguyên liệu chất lượng cho nhuộm.
• Điều kiện nhuộm tối ưu gồm dung tỷ 1:40, nhiệt độ 50 ºC, thời gian 60 phút cho cường độ màu cao và sắc thái xanh lục chuẩn.
• Kỹ thuật nhuộm chồng theo thứ tự vàng – lam với pH 8 và chất cầm màu 1% o.f nâng cao độ bền màu và đa dạng sắc thái xanh lục.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển ứng dụng thuốc nhuộm tự nhiên trong ngành dệt may Việt Nam, góp phần thúc đẩy xu hướng thời trang bền vững.

Next steps: Mở rộng nghiên cứu ứng dụng trên các loại vải khác, tối ưu hóa quy trình nhuộm chồng và phát triển sản phẩm mẫu ứng dụng thực tế.

Call-to-action: Các doanh nghiệp và nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng và phát triển quy trình nhằm nâng cao giá trị sản phẩm và bảo vệ môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ ĐÌNH KHẢI KHẢO SÁT TẠO MÀU XANH LỤC TRÊN VẢI TƠ TẰM BẰNG KỸ THUẬT NHUỘM TRỰC TIẾP VÀ NHUỘM CHỒNG (OVER-DYEING) TỪ CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN GỐC CHLOROPHYLL, FLAVONOID VÀ CAROTENOID Chuyên ngành: Công nghệ Dệt, May Mã số: 8540204 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2023 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. Bùi Mai Hương Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Tuấn Anh Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.

Lê Thị Hồng Nhan Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM Ngày 30 tháng 6 năm 2023. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. Chủ tịch hội đồng: TS.

Hồ Thị Minh Hương 2. Thư ký hội đồng: TS. Nguyễn Vũ Anh Duy 3. Ủy viên: PGS.

Bùi Mai Hương 4. Phản biện 1: TS. Nguyễn Tuấn Anh 5. Phản biện 2: PGS.

Lê Thị Hồng Nhan Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ TS. Hồ Thị Minh Hương PGS. Nguyễn Hữu Lộc ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -------------------------------- -------------------------------- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ ĐÌNH KHẢI MSHV: 2171012 Ngày, tháng, năm sinh: 20/06/1999 Nơi sinh: Bình Thuận Chuyên ngành: Công Nghệ Dệt, May Mã số: 8540204 I.

TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT TẠO MÀU XANH LỤC TRÊN VẢI TƠ TẰM BẰNG KỸ THUẬT NHUỘM TRỰC TIẾP VÀ NHUỘM CHỒNG (OVER- DYEING) TỪ CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN GỐC CHLOROPHYLL, FLAVONOID VÀ CAROTENOID TÊN ĐỀ TÀI TIẾNG ANH: INVESTIGATION OF GREEN COLORING PROCESS ON SILK FABRICS BY DIRECT DYEING AND OVER-DYEING TECHNIQUES FROM NATURAL DYES BASED ON CHLOROPHYLL, FLAVONOID AND CAROTENOID II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Phần lý thuyết: + Nghiên cứu tổng quan về màu xanh lục. + Nghiên cứu các kỹ thuật nhuộm tạo màu xanh lục trên vật liệu dệt tự nhiên. + Nghiên cứu các loại thực vật tự nhiên có sắc tố Chlorophyll, Lutein và Anthocyanin.

- Phần thực nghiệm: + Chiết tách chất màu từ lá dứa, hoa đậu biếc và hoa cúc vạn thọ. + Thực nghiệm các điều kiện nhuộm ảnh hưởng đến cường độ màu lục trên vải tơ tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp. + Khảo sát các điều kiện nhuộm ảnh hưởng đến khả năng tạo màu lục trên vải tơ tằm theo kỹ thuật nhuộm chồng. - Phần đánh giá kết quả: + Đánh giá hiệu suất quy trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa bằng Ethanol.

+ Đánh giá khả năng tạo màu xanh lục (thông qua cường độ màu) trên vải tơ tằm. + Đánh giá độ tin cậy của quy trình nhuộm màu xanh lục tối ưu. + Đánh giá một số chỉ tiêu bền màu trên các mẫu nhuộm tối ưu. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022 IV.

NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 09/06/2022 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. Bùi Mai Hương TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) PGS.

Bùi Mai Hương PGS. Bùi Mai Hương TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ (Họ tên và chữ ký) PGS. Nguyễn Hữu Lộc i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Bùi Mai Hương, người đã trực tiếp hướng dẫn để tác giả hoàn thành nghiên cứu này một cách tốt nhất. Cô đã tận tình chỉ bảo những kiến thức, những kỹ năng và những kinh nghiệm quý báu của mình, luôn hướng đến những điều tốt đẹp nhất trên con đường học thuật.

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến cô Lê Song Thanh Quỳnh, người đã tư vấn và chỉ ra những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu của tác giả. Song, tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện Nghiên Cứu Dệt May Tại Thành phố Hồ Chí Minh (VTRSI) đã hỗ trợ các thí nghiệm, kiểm định, giúp đề tài nghiên cứu được hoàn thiện thuận lợi và đầy đủ nhất. Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 06 năm 2023 Tác giả VÕ ĐÌNH KHẢI ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu quy trình chiết tách và nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp và kỹ thuật nhuộm chồng (over-dyeing) bằng các chất màu tự nhiên gốc Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid.

Đầu tiên, các loại nguyên liệu thực vật bao gồm lá dứa, hoa đậu biếc và hoa cúc thọ, được xử lý sơ bộ để thu được dạng bột khô và sau đó được chiết tách trong dung môi phù hợp. Quy trình chiết tách chất màu từ lá dứa bằng Ethanol 99º được chứng minh đạt hiệu suất xấp xỉ 80%. Ở kỹ thuật nhuộm trực tiếp bằng dịch chiết từ lá dứa, các yếu tố dung tỷ nhuộm, nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm có ảnh hưởng đến cường độ màu xanh lục trên vải tơ tằm. Khi sử dụng bộ thông số công nghệ nhuộm với dung tỷ 1:40 ở nhiệt độ 50 ºC trong 60 phút, cường độ màu đạt giá trị cao cùng với góc tông màu gần với màu xanh lục.

Ở kỹ thuật nhuộm chồng bằng hai tác nhân màu lam và màu vàng, giả lập bằng dịch chiết từ hoa đậu biếc và dịch chiết từ hoa cúc vạn thọ, thứ tự nhuộm chồng vàng – lam được xác định là cho hiệu quả nhuộm tốt nhất với các yếu tố ảnh hưởng tối ưu như dung tỷ nhuộm 1:40 và pH dịch nhuộm bằng 8 đối với tác nhân màu lam và nồng độ chất cầm màu 1 % o.f đối với tác nhân màu vàng. Một số chỉ tiêu bền màu của các mẫu vải nhuộm màu xanh lục theo hai kỹ thuật được thử nghiệm và cho kết quả tương đối tốt. Nghiên cứu giúp tạo tiền đề cho sự phát triển kỹ thuật tạo màu xanh lục trên các loại vật liệu tự nhiên. iii ABSTRACT The thesis studies the process of extraction and green dyeing on silk fabrics by direct dyeing technique and over-dyeing technique with natural pigments based on Chlorophyll, Flavonoids and Carotenoids.

First, plant materials, including pandan leaves, butterfly pea flowers and marigold flowers, are pre-treated to obtain a dry powder form and then extracted in a suitable solvent. The process of extracting pigments from pandan leaves using 99º Ethanol has been shown to achieve approximately 80% efficiency. In direct dyeing technique with pandan leaf extract, the factors of dyeing ratio, dyeing temperature and dyeing time have an influence on the intensity of green color on silk fabrics. When using a set of dyeing technology parameters with a liquor ratio of 1:40 at a temperature of 50 ºC for 60 minutes, the color intensity reached a high value along with a tone angle close to green.

In the technique of over-dyeing with blue and yellow agents, simulated by butterfly pea flower extract and marigold extract, the order of yellow-blue over- dyeing was determined to give the best dyeing efficiency with optimal influencing factors such as 1:40 in liquor ratio and dye solution pH of 8 for blue agent and 1 % o.f in mordant concentration for yellow agent. Some color fastness parameters of green dyed fabric samples in two techniques were tested and gave relatively good results. The research helps to pave the way for the development of green coloring techniques on natural materials. iv LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu của Võ Đình Khải, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.

Bùi Mai Hương. Các số liệu, hình ảnh và những kết luận được trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 06 năm 2023 Tác giả VÕ ĐÌNH KHẢI v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN.

III LỜI CAM ĐOAN. IV MỤC LỤC. V DANH MỤC HÌNH ẢNH. X DANH MỤC BẢNG BIỂU.

Tính cấp thiết đề tài. Mục đích đề tài. Mục tiêu đề tài. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn.

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN. Tổng quan về màu xanh lục. Lý thuyết màu sắc. Thuốc nhuộm và màu sắc.

Màu xanh lục. Kỹ thuật nhuộm trực tiếp (direct dyeing) tạo màu xanh lục. Kỹ thuật nhuộm chồng (over-dyeing) tạo màu xanh lục. Cây lá dứa và sắc tố Chlorophyll.

Tổng quan về cây lá dứa. Tổng quan về Chlorophyll. Cơ chế gắn màu của Chlorophyll trên vật liệu tơ tằm. Hoa cúc vạn thọ và sắc tố Lutein.

Sơ lược về hoa cúc vạn thọ. Lutein – Hợp chất mang màu trong hoa cúc vạn thọ. Một số công trình nghiên cứu nhuộm vật liệu dệt tự nhiên bằng dịch chiết từ hoa cúc vạn thọ. Cơ chế gắn màu của Lutein trên vật liệu tơ tằm.

Hoa đậu biếc và sắc tố Anthocyanin. Sơ lược về hoa đậu biếc. Anthocyanin – Hợp chất mang màu nhạy cảm với pH. Một số công trình nghiên cứu chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc.

Cơ chế gắn màu của Anthocyanin trên vật liệu tơ tằm. Kết luận tổng quan. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. Nguyên liệu, hoá chất, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm.

Nguyên liệu và hoá chất thí nghiệm. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm. Quá trình chiết tách chất màu xanh lục từ lá dứa. Quá trình xử lý sơ bộ nguyên liệu lá dứa.

Quá trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa. Thí nghiệm về khả năng nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm trực tiếp sử dụng chất màu Chlorophyll, chiết từ lá dứa. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp. Thí nghiệm về khả năng nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm chồng sử dụng chất màu tự nhiên gốc Flavonoid và Carotenoid.

Quá trình chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc. Quá trình chiết tách chất màu từ hoa cúc vạn thọ. Quá trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm chồng. Quá trình phân tích màu sắc trong không gian màu CIELab.

Quá trình đánh giá độ bền màu của mẫu nhuộm. Phương pháp đánh giá độ bền màu giặt. Phương pháp đánh giá độ bền màu ma sát. Phân tích thống kê kết quả thực nghiệm.

Phương pháp so sánh hai trị trung bình (T-test) bằng chuẩn Student. Phương pháp kiểm định tính đồng nhất của hai phương sai mẫu. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. Đánh giá quá trình chiết tách chất màu xanh lục từ lá dứa .