Chương 1- Tổng quan Chương 2- Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 3- Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Tổng quan về tơ tằm và sản xuất lụa tơ tằm 1. Sơ lượt về cấu trúc tơ tằm Tơ tằm là loại xơ protein thiên nhiên, được cấu tạo từ những aminoaxit [1], [24]. Có 2 giống tằm chính: (1) Tơ kéo được làm từ kén con tằm nuôi bằng lá cây dâu.
Loại tơ này hiện đang được sản xuất ở Nhật Bản, Trung Quốc,.(2) Tằm dại do những con tằm hoang ăn lá sồi, lá sắn, lá thầu dầu dung chủ yếu để kéo sợi đũi. Tằm là loại côn trùng, vòng đời trải qua 4 giai đoạn: trứng, tằm, nhộng (kén), ngài. Kén tằm Về phương diện cấu trúc: Tơ tằm có cấu trúc mặt cắt ngang không đồng đều, là một loại sợi tơ mảnh và dài gồm 2 sợi fibroin nằm sóng đôi nhau, được bao bọc bởi một lớp keo gọi là sericin. Trên kính hiển vi cho thấy cấu tạo của tơ tằm.
Sợi fibroin bao gồm các bó xơ (fibrillar bundle) nằm dọc theo sợi trục, có chiều ngang 100 m, chiều dài khoảng 250 nm. Giữa các bó xơ có nhiều chỗ trống. Các vi xơ (microfibril) nằm trong bó gồm 20÷30 đại phân tử fibroin có bề ngang 10 nm, chúng xếp thành 4 từng lớp tinh thể. Cấu trúc mặt cắt ngang của tơ tằm [23] Thành phần chính của tơ tằm gồm 72-81 % fibroin; 19-28% sericin; 0,8-1,0% acid béo và sáp; 1,0-1,4% muối và khoáng chất [25].
Fibroin gồm các loại acid amin như glycine, serisine, analine, tyrosine… nhưng không có systine nên cấu trúc phân tử có phần khác so với keratin trong len. Fibroin ở dạng mạch thẳng, các phân tử acid amin xếp song song và chỉ liên kết ngang với nhau bởi những nôi hydrogen, đây là cấu trúc dạng β, không xoắn nên ít đàn hồi cũng như không xốp. Cấu trúc hóa học của fibroin [15] Với cấu tạo trên tơ tằm có bề mặt ánh sáng bóng, mịn, óng ả, có độ bền cao, khả năng hút ẩm tốt, có độ đàn hồi tốt, tương đối bền đối với acid vô cơ loãng và acid hữu cơ. Tuy nhiên, khả năng chống chịu với bazo kém và nhạy cảm ánh sáng.
Fibroin rất nhạy cảm với chất oxy hóa vì thế có thể làm thay đổi nhóm định chức của fibroin bằng cách oxy hóa các nhóm rượu bậc nhất hoặc làm mất các nhóm amin. Lịch sử nghề sản xuất lụa tơ tằm [30] Lụa là một loại vải mịn, mỏng được dệt bằng tơ. Loại lụa tốt nhất được dệt từ tơ tằm. Người ta nuôi tằm (Bombyx mori), lấy tơ xe sợi dệt thành lụa.
Đây là một nghề có từ rất lâu đời và có nguồn gốc từ Trung Quốc. 5 Nghề dệt lụa xuất hiện đầu tiên ở Trung Quốc, có thể từ rất sớm khoảng năm 6000 TCN nhưng chắc chắn là khoảng năm 3000 TCN là đã có. Ban đầu, chỉ có vua mới được dùng hoặc ban tặng cho người khác tuy nhiên sau đó thì lụa dần dần được các tầng lớp xã hội ở Trung Quốc dùng, ở nhiều nơi rồi lan ra đến các vùng khác của châu Á. Lụa nhanh chóng trở thành một thứ hàng cao cấp ở những nơi mà thương nhân người Hoa đặt chân tới, bởi nó bền và có vẻ đẹp óng ánh.
Nhu cầu về lụa thì nhiều và nó trở thành một ngành thương nghiệp xuyên quốc gia. Tháng 7 năm 2007, các nhà khảo cổ đã phát hiện ra những mẫu vải lụa được dệt và nhuộm một cách tinh xảo trong một ngôi mộ ở tỉnh Giang Tây có từ đời nhà Đông Chu, cách đây khoảng 2500 năm. Bằng chứng đầu tiên về việc mua bán tơ lụa là việc phát hiện sợi tơ trong tóc của một xác ướp Ai Cập. Lụa đã được đưa tới tiểu lục địa Ấn Độ, Trung Đông, châu Âu và Bắc Phi thông qua con đường tơ lụa nổi tiếng.
Các vị vua Trung Hoa đã cố gắng giữ bí mật nghề nuôi tằm nhằm giữ thế độc quyền của người Trung Hoa. Tuy nhiên người Triều Tiên đã học được nghề này vào khoảng năm 200 TCN, sau đó là người Khotan cổ vào khoảng nửa đầu thế kỷ 1 CN và người Ấn Độ khoảng năm 300 CN. Tại Việt Nam, theo thần tích làng Cổ Đô, huyện Ba Vì thì nghề chăn tằm, ươm tơ đã có từ thời vua Hùng Vương thứ 6 do công chúa Thiều Hoa khởi nghiệp. Nêu theo đó dân làng vốn giỏi nghề dệt lụa thờ Thiều Hoa làm thành hoàng.
Trong thư tịch thì sách Hán Thư cũng ghi là người Lạc Việt biết trồng dâu nuôi tằm và lại ghi rõ là "một năm có hai vụ lúa, tám lứa tằm”. Tổng quan về công nghệ dệt nhuộm 1. Giới thiệu về phương pháp nhuộm Nhuộm là quá trình gia công nhằm đưa chất màu lên vải, làm cho nó phân bố đều và gắn chặt vào xơ hay nói cách khác là làm cho vải có màu đó phải bền trên vải. Quá trình nhuộm được chia làm bốn giai đoạn [13], [14]: Giai đoạn 1: Các hạt thuốc nhuộm khuếch tán từ dung dịch đến bề mặt ngoài của xơ.
Giai đoạn 2: Các hạt thuốc nhuộm hấp phụ lên mặt ngoài xơ. Giai đoạn 3: Các hạt thuốc nhuộm khuếch tán từ mặt ngoài vào lõi xơ. Giai đoạn 4: Thuốc nhuộm thực hiện liên kết với xơ. Tùy theo dạng vật liệu và điều kiện cụ thể mà người ta dung các phương pháp khác nhuộm khác nhau nhưng nhìn chung có ba phương pháp nhuộm là nhuộm liên tục và nhuộm gián đoạn.
Giới thiệu công nghệ nhuộm tận trích Công nghệ nhuộm tận trích là đưa thuốc nhuộm vào sâu bên trong lõi xơ sợi chủ yếu bằng quá trình chuyển dịch cân bằng nồng độ từ dung dịch nhuộm vào xơ sợi, thông qua các quá trình nhiệt động học. Vải được cấp vào máy một cách gián đoạn. Nhuộm tận trích là phương pháp nhuộm mà vật liệu nằm trong dung dịch trong suốt quá trình nhuộm. Nhờ vậy, chất màu có trong dung dịch nhuộm được đưa lên vật liệu đồng thời thực hiện các liên kết để gắn màu cho vật liệu.
Phương pháp này ứng dụng cho tất cả các loại vật liệu và tất cả các loại thuốc nhuộm do đơn giản, dễ thực hiện và yêu cầu kỹ thuật không cao. Nó được áp dụng trong cả quy mô công nghiệp và quy mô thủ công [16]. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhuộm Kích thước mao quản và kích thước phân tử thuốc nhuộm: Kích thước phân tử thuốc nhuộm và kích thước mao quản trong xơ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình khuếch tán thuốc nhuộm từ bề mặt xơ vào trong các mao quản. Phân tử thuốc nhuộm càng nhỏ hay đường kính các mao quản trong xơ càng lớn vận tốc khuếch tán càng lớn.
Tuy nhiên, thuốc nhuộm càng dễ khuếch tán vào lõi xơ thì cũng dễ bị di hành ra bên ngoài xơ nên độ bền màu không cao [19] Nhiệt độ nhuộm: nhiệt độ ảnh hưởng tới quá trình nhuộm trên các yếu tố, hệ số khuếch tán D kích thước mao quản được tính như sau: (1.1) Trong đó: DT: hệ số khuếch tán của thuốc nhuộm ở nhiệt độ T Do: hệ số khuếch tán của thuốc nhuộm ở nhiệt độ chuẩn E: năng lượng hoạt hóa của thuốc nhuộm R: hằng số khí lý tưởng T: nhiệt độ tuyệt đối. Như vậy, khi tăng nhiệt độ hệ số khuếch tán tăng làm tăng tốc độ khuếch tán của thuốc nhuộm. Nhiệt độ còn làm tăng các chuyển động nhiệt của xơ làm tăng kích thước các mao quản trong xơ tạo điều kiện cho quá trình khuếch tán thuốc nhuộm.Tuy nhiên, nhiệt độ cũng ảnh hưởng tiêu cực tới độ bền của xơ và thuốc nhuộm. NGhề dệt lụa tơ tằm ở Quảng Nam [28], [29] 1.
Lịch sử nghề dệt lụa tơ tằm Quảng Nam Quảng Nam được xem là cái nôi của nghề trồng dâu nuôi tằm, ươm tơ dệt lụa. Theo Lê Quý Đôn “. xứ Quảng Nam là đất phì nhiêu nhất thiên hạ. Người Thăng Hoa, Điện Bàn biết dệt vải lụa, vóc, đoạn, lĩnh, là, hoa màu khéo đẹp chẳng kém Quảng Đông.
Giáo sĩ Alexandre de Rhode trong cuốn Hành trình và truyền 7 giáo viết rằng: “Xứ này nhiều lơ lụa đến nỗi còn dùng để đan lưới và bện dây thuyền”. Còn nhà truyền giáo Christophoro Borri trong cuốn “Xứ Đàng Trong năm 1621” ghi nhận, lụa dư thừa đến nỗi người Đàng Trong đủ dùng riêng cho mình và còn bán cho Nhật Bản và gửi sang Lào để rồi đưa sang Tây Tạng. Thứ lụa này tuy không thanh và mịn nhưng bền và chắc hơn lụa Tàu… Cách đây khoảng 300 năm, tại huyện Đại Lộc, một số làng nằm ở ven sông Vu Gia như Giao Thủy, Quảng Huế, Phước Bình, Hà Nha., nhờ các bãi bồi ven sông đầy ắp phù sa, bên cạnh nghề trồng rau, đậu, lúa, bắp, thuốc lá, người dân nơi đây đã chú trọng đến nghề trồng dâu nuôi tằm: Làng dâu tằm Đại Bình (xã Quế Trung huyện Nông Sơn) có từ lâu đời, ra đời cách đây khoảng 300-400 năm. Vùng đất này mặc dù thường xuyên bị lụt lội, nhưng lại được phù sa bồi đắp hàng năm rất thích hợp với việc trồng cây dâu, cư dân vùng đất này đã nuôi tằm ươm tơ để bán cho các làng dệt ở đồng bằng, trong đó chủ yếu là ở Duy Xuyên.
Nghề ươm tơ dệt lụa ở các làng Đông Yên, Thi Lai (Duy Trinh, Duy Xuyên) ra đời từ thế kỷ 16, gắn liền với sự tích Bà chúa Tàm tang Đoàn Quý Phi và thế tử Nguyễn Phúc Loan. Làng dệt lụa Mã Châu hình thành từ thế kỷ 15, bên cạnh kinh đô Trà Kiệu, sản phẩm lụa Mã Châu đã nổi tiếng từ bao đời nay. Làng tơ lụa Mã Châu từng được xem như “thủ phủ dâu tằm” xứ Quảng, chuyên cung cấp lụa cho vua chúa, giới quý tộc. Thời hưng thịnh, Mã Châu có đến 2.000 ha đất trồng dâu nuôi tằm lụa và với hơn 4.000 khung cửi đưa thoi đêm ngày.
Các công việc trồng dâu, chăn tằm, ươm tơ, dệt lụa đều được thực hiện trong làng, với sự tham gia của hàng trăm hộ gia đình theo phương thức thủ công. Khi xứ Đàng Trong – Việt Nam mở cửa giao thương với thế giới bên ngoài qua cảng thị Hội An thì tơ lụa Mã Châu là mặt hàng được xuất khẩu nhiều nhất. Trải qua bao biến động, thăng trầm, nghề dệt vẫn được truyền lưu giữ trao truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác. Công ty lụa Mã Châu, Quảng Nam 8 Có thời điểm Quảng Nam có đến hơn 2.000 ha trồng dâu trải dài ven sông Thu Bồn, nhưng hiện nay chỉ còn 11 ha, tập trung tại một số xã của huyện Duy Xuyên như: Duy Hòa, Duy Châu, thị trấn Nam Phước, Duy Trinh với khoảng 30 hộ trồng.