Thiết lập quy trình công nghệ sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bông và tơ tằm

THIẾT LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SỬ DỤNG CHẤT MÀU TỰ
NHIÊN ĐỂ NHUỘM VẢI BÔNG VÀ TƠ TẰM
Lê Hiền Nhi Thắm, Lê Thị Thanh Thảo, Nguyễn Phi Long,
Trịnh Ngô Thu Nhật Hoa, Nguyễn Thị Tú Trinh
Khoa Kiến trúc-Mỹ thuật, Trường Đại học Cơng nghệ TP. Hồ Chí Minh
GVHD: ThS. Trần Thị Hồng Mỹ

TÓM TẮT
Để tạo ra được một tấm vải hồn chỉnh thì cơng đoạn cuối cùng chính là nhuộm và nói đến màu nhuộm
ta thường sẽ nghĩ ngay đến những chất màu nhân tạo do con người tạo ra. Tuy nhiên việc sử dụng
màu nhuộm thường gây ảnh hưởng khơng tốt đến sức khỏe cũng như mơi trường. Vì vậy việc sử dụng
chất màu tự nhiên được con người tìm đến ngày một nhiều. Theo nghiên cứu, những màu nhuộm được
chế biến trực tiếp từ tự nhiên, vừa bảo vệ môi trường vừa không gây ảnh hưởng đến làn da người mặc.
Từ khóa: màu nhuộm tự nhiên, bảo vệ mơi trường, nhuộm vải tự nhiên, thiên nhiên, chăm sóc sức khỏe.
1.TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
1.1 Tầm ảnh hưởng của chất màu tự nhiên
Từ xa xưa, khi nền Cơng nghiệp hóa chất chưa phát triển, con người chủ yếu sử dụng các sản phẩm có sẳn
trong tự nhiên, do vậy vải và màu nhuộm đã nằm trong quy luật đó.
Tuy nhiên, cho đến ngày nay với sự gia tăng dân số và nhu cầu đa dạng về ăn mặc cùng với sự phát triển về
nền Công nghiệp tiên tiến, đã sản xuất thuốc nhuộm tổng hợp với khối màu sắc đa dạng và phạm vi sử dụng
rộng lớn. Nhưng việc sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp sẽ gây huệ lụy đến sự ơ nhiễm mơi trường. Ngồi ra cịn
có một số loại chưa được kiểm sốt nghiêm ngặt về chất lượng sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Do
đó việc ra đời những sản phẩm thân thiện với mơi trường có ý nghĩa vơ cùng to lớn đến môi trường sống và
sức khỏe con người.
Nhuộm vải tự nhiên bằng các loại rau củ quả dễ tìm, là cách nhuộm màu cho quần áo theo những loại rau củ
quả, hoặc các khống chất xung quanh mơi trường sống của con người. Theo cách nhuộm này, màu nhuộm
hoàn toàn tự nhiên nên bảo đảm được sức khỏe cho người mặc. Đối với những loại da hay bị dị ứng, nhuộm
quần áo theo cách thức này, sẽ bảo vệ được làn da khỏi những chất hóa học độc hại.

1025

Thông thường đây là cách nhuộm được sử dụng tại các làng nghề làm vải truyền thống. Tuy nhiên, vì sự đa
dạng về màu sắc, cũng như để nhuộm vải được nhanh hơn. Người thợ sẽ dùng thuốc nhuộm nhân tạo, để tạo
màu sắc cho vải. Nguồn nước thải từ những chất nhuộm hóa học, sẽ làm cho mơi trường dễ ứ đọng rác và gây
ô nhiễm nguồn nước, đất và dần dần ảnh hưởng đến mơi trường.
Vì những ngun nhân này, mà ngày nay con người đã dần trở lại với thiên nhiên. Hướng đến thời trang bền
vững, cũng như sử dụng những loại vải thân thiện nhất với mơi trường. Để góp phần vào việc bảo vệ mơi
trường, con người sử dụng lại những cách nhuộm vải tự nhiên. Dùng những loại rau củ quả gần gũi nhất, để
chế tạo màu và làm thuốc nhuộm cho vải.
1.2 Ưu điểm của chất màu tự nhiên
Nguồn nguyên liệu dễ tái sinh: Nguyên liệu được lấy trực tiếp từ sản phẩm nông nghiệp hoặc tận dụng nguồn
phế thải từ các ngành công nghiệp gỗ như vỏ cây, lá chè già từ các nông trường chè, lá bàng, bạch đàn... rụng
thu gom ngồi đường, cơng viên. Đây là nguồn ngun liệu phong phú, đa dạng và dễ tái sinh.
Quy trình cơng nghệ đơn giản, ít sử dụng hóa chất: Màu tự nhiên là sự tổng hòa của nhiều màu cộng lại cùng
với một số tạp chất sẵn có trong nguồn nguyên liệu dùng để chiết xuất chất màu nên có thể tạo nên những gam
màu trầm tự nhiên. Hơn nữa, cùng một dung dịch màu nhưng phương pháp nhuộm, cầm màu khác nhau có thể
tạo ra nhiều màu sắc khác nhau. Đa số chất màu tự nhiên khơng có độc tố nên khơng gây độc hại trong q
trình sản xuất, sử dụng sản phẩm cũng như không gây ô nhiễm môi trường.
Giá trị sinh thái: Các sản phẩm thời trang được nhuộm từ màu tự nhiên khơng những có màu sắc đẹp mà cịn
có giá trị sinh thái sử dụng cao như khơng gây dị ứng da, khơng chứa các nhóm azo độc gây ung thư, bền màu
với ánh sáng, bền màu giặt. Hơn nữa, quá trình nhuộm bằng chất màu tự nhiên không gây ô nhiễm môi trường,
không độc hại cho người cơng nhân trong q trình sản xuất.
1.3 Những hạn chế của chất màu tự nhiên
Chất màu tự nhiên kém ổn định, phụ thuộc vào thiên nhiên.
Độ tái lập màu không cao giữa các mẻ nhuộm do phụ thuộc vào độ ổn định của nguồn nguyên liệu dùng để
chiết tách chất màu.
Có hạn chế về gam màu. Màu nhuộm thường chỉ đạt gam màu trung bình và nhạt, ít loại có thể đạt được độ
đậm màu cao hoặc khi cần phải xử lý cầm màu đặc biệt.
Rất khó để tái tạo sắc thái bằng cách sử dụng thuốc nhuộm / chất tạo màu tự nhiên, vì các sản phẩm nơng
nghiệp này thay đổi từ mùa này sang mùa khác, thời kỳ trưởng thành, v.v.

Trong nhiều trường hợp thuốc nhuộm tự nhiên cần có chất gắn màu để cố định thuốc nhuộm trên vải.

1026


2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SỬ DỤNG CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
2.1 Phương pháp nghiên cứu và kĩ thuật sử dụng
Phương pháp kế thừa: khảo sát thực tiễn tại các làng nghề, phân tích những yếu tố kế thừa kinh nghiệm truyền
thống và phát triển theo hướng hiện đại.
Phương pháp chuyên gia trong nghiên cứu lựa chọn loại thiết bị sản xuất: nghiền, tách chiết dung dịch chất
màu và các loại máy nhuộm nhằm khẳng định tính hiện đại của cơng nghệ mới.
Phương pháp hóa lý hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại, phổ hấp thụ màu và đo màu quang phổ để xác
định bản chất nhuộm màu và một số tính chất của vải nhuộm.
Phương pháp so sánh, mô phỏng: đánh giá, kiểm tra và so sánh các phương án công nghệ để lựa chọn phương
pháp tối ưu trong chuyển giao công nghệ và triển khai ứng dụng.
Khi nhuộm vải bằng nguyên liệu tự nhiên, cần chọn những chất liệu vải như cotton, linen, hay vải len. Đây là
những chất liệu vải dễ thấm màu, không giống như những loại vải tổng hợp. Và để màu lên được đúng nhất,
nên chọn vải có màu sáng hoặc trắng.
Phát triển ý tưởng về công nghệ, vừa tách dịch màu, vừa nhuộm vải trên thiết bị công nghiệp với số lượng lớn.
Nguyên liệu sau khi thu gom được đưa vào bộ phận phụ trợ bên cạnh máy nhuộm để chiết dung dịch màu. Sau
đó, dung dịch được đưa trực tiếp vào máy nhuộm để nhuộm vải như phương pháp nhuộm thông thường.
Sau khi đã tẩy đi màu tự nhiên của vải, người thợ sẽ tiến hành nhuộm vải. Và để tạo ra được màu sắc có chất
lượng nhất, cần pha chế dung dịch màu nhuộm theo đúng tỷ lệ. Trước khi cho vải vào nhuộm, cần nấu dung
dịch nhuộm này nóng lên đến 90 độ C. Khuấy đều dung dịch màu, và cho trực tiếp vài vào nồi nhuộm. Hoặc
có thể cho vải chạy trên guồng quay, khi nhuộm sẽ quay guồng đều tay để vải thấm hết màu nhuộm.
Để màu nhuộm được đều hơn, vải không chỉ được nhúng màu một lần. Có thể nhuộm từ 2 đến 3 lần, cho đến
khi nào màu sắc lên đúng và đều là được. Sau khi nhuộm xong, vải sẽ được đem đi phơi khơ tự nhiên trong
khơng khí.
Q trình nhuộm vải bằng máy, sẽ được thực hiện theo phương pháp nhuộm gián đoạn. Và khi nhuộm, vải sẽ
được ngâm trong dung dịch nước nhuộm trước. Sau đó thuốc nhuộm và vải cần nhuộm sẽ được đưa vào

máy nhuộm. Thời gian nhuộm thường kéo dài từ 4 cho tới 18 tiếng (tùy vào từng loại vải).
Vải sẽ được cho vào các thùng màu để ngâm tùy theo chất lượng vải cũng như chất lượng thuốc nhuộm sẽ có
thời gian khác nhau. Thường sẽ mất từ 2 đến 7 ngày . Sau công đoạn nhuộm màu thì ta tiến hành giặt vải, bước
này sẽ được thực hiện nhiều lần nhằm làm sạch vải nhất có thể. Nếu bạn muốn làm cho vải trở nên mềm mại,
độ bền cao, tăng khả năng chống co rút màu thì bạn phải thực hiện cơng đoạn Wash vải.

1027


Phương pháp nhuộm vải hiện nay rất đa dạng, có thể nhuộm theo nhiều cách khác nhau trong quy trình nhuộm
vải dệt kim để tạo ra màu sắc, kiểu dáng và hình thức thể hiện khác nhau cho sản phẩm. Theo cách nhuộm có
thể chia làm hai loại: nhuộm nhúng và nhuộm độn
Nhuộm nhúng
Nhuộm nhúng là phương pháp đưa vải nhúng vào dung dịch nhuộm trong một thời gian nhất định. Vải và thuốc
nhuộm sẽ tiếp xúc với nhau và chờ cho thuốc nhuộm cố định trong sợi.
Phương pháp nhuộm này phù hợp với tất cả các loại hàng dệt như sợi rời, sợi, vải lô nhỏ, vải lụa, vải len, v.v.
Đặc điểm khi áp dụng phương pháp này bởi sản xuất gián đoạn, hiệu quả sản xuất thấp, thiết bị dùng để nhuộm
đơn giản và dễ vận hành.
Padding
Sau khi nhúng vải trong một thời gian ngắn vào dung dịch thuốc nhuộm, dùng cuộn ấn vải để ép dung dịch
nhuộm vào khe mơ của vải. Phương pháp này có thể loại bỏ dung dịch thuốc nhuộm thừa và thuốc nhuộm được
phân bố đều. Tiếp sau là hơi nước hoặc nóng chảy, …
Đây là quy trình nhuộm vải liên tục, hiệu quả sản xuất cao, thích hợp cho việc nhuộm vải với số lượng lớn. Do
vật liệu nhuộm sẽ chịu lực căng cao nên phù hợp với vải dệt thoi.
2.2 Công nghệ nhuộm bằng dung dịch tách chiết từ hạt điều màu
Xử lý mẫu: Thu thập, làm sạch, loại chất béo bằng n-hẽan, sấy mẫu. Chiết tách chất màu annatto bằng dung
môi metanol trong bể siêu âm.
Đánh giá chất lượng và định lượng chất màu thông qua:
- Phương pháp xác định cấu trúc hóa học bằng phổ hồng ngoại (FTIR)
- Phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis

- Đánh giá hiệu quả chiết tách qua hai thông số: hiệu suất và hàm lượng chất màu
- Lập kế hoạch thực nghiệm, xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm bằng mơ hình hợp tâm và phần mềm
Design Expert 10
- Xác định sự phụ thuộc của hàm mục tiêu đến các biến số theo phương pháp bề mặt đáp ứng
Vải bông và tơ tằm: Nhuộm màu cho vải bông và tơ tằm bằn chất màu thu được từ hạt điều nhuộm, trong mơi
trường kiềm, bằng cơng nghệ nhuộm tận trích với nồng độ chất màu khác nhautheo ba phương pháp: cầm màu
trước, cầm màu sau và không cầm màu.
Đo màu, đánh giá khả năng lên màu của mẫu vải theo tiêu chuẩn ISO 105J01: 1997
1028


Đánh giá độ bềnh màu của các mẫu với quá trình giặt theo tiêu chuẩn ISO 105-C01, ISO 105-C03 và sử dụng
phương pháp so màu theo tiêu chuẩn ISO 105-A02.
Đánh giá độ bềnh cơ học của các mẫu vải theo tiêu chuẩn TCVN 1754 : 1986
Đánh giá một số chỉ tiêu sinh thái cho các mẫu vải đã được nhuộm: độ thơng thống theo tiêu chuẩn TCVN
5092.
2.3 Quy trình cơng nghệ trong sản xuất
Thu gom nguyên liệu.
Nguyên liệu sau khi thu gom được đưa vào bộ phận phụ trợ bên cạnh máu nhuộm để chiết dung dịch màu.
Sau đó, dung dịch được đưa trực tiếp vào máu nhuộm để nhuộm vải như phương pháp nhuộm thông thường.
Một số nguyên liệu có trong tự nhiên: Lá chè già (bị vứt bỏ trên các nông trường chè), hạt lương nho (hạt cà ri
sẵn có trong miền Nam), lá hồng xiêm và lá bàng là những nguồn nguyên liệu dồi dào nhất, có thể sử dụng
trong sản xuất. Mỗi loại có thể tạo ra 5 gam màu khác nhau, từ đậm tới nhạt. Còn nếu phối các gam màu của
các loại lá này với nhau hì sẽ tạo ra nhiều gam màu độc đáo hơn nữa.
Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm cũng khẳng định các màu tự nhiên này đặc biệt thích hợp với vải tơ tằm.
Một phát hiện thú vị hơn trong q trình nghiên cứu là lá chè có khả năng kháng nhàu cho lụa tơ tằm trong khi
lá bàng và bạch đàn làm tăng khả năng khán khuẩn cho sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Diễn đàn công nghệ may [ ]

1029