Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình nhuộm sợi cotton và tơ tằm bằng dung dịch tách chiết từ lá bàng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.78 MB, 75 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------------
PHẠM VĂN HOÀNG
NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH
NHUỘM SỢI COTTON VÀ TƠ TẰM BẰNG
DUNG DỊCH TÁCH CHIẾT TỪ LÁ BÀNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT - MAY
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. HOÀNG THỊ LĨNH
HÀ NỘI - 2011
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
mục lục
lời cảm ơn ...........................................................................................4
Lời cam đoan ......................................................................................5
danh mục bảng biểu......................................................................................... 6
danh mục hình .................................................................................................... 7
lời nói đầu........................................................................................... 8
Chơng 1: tổng quan ...................................................................... 9
1.1. Mục đích, yêu cầu và nhu cầu nhuộm sợi............................................................ 9
1.1.1. Mục đích nhuộm sợi.......................................................................................... 9
1.1.2. Yêu cầu đối với quá trình nhuộm sợi................................................................ 9
1.1.3. Nhu cầu nhuộm sợi............................................................................................ 9
1.2. Thực trạng về công nghệ nhuộm sợi cotton và tơ tằm ..................................... 10
1.2.1. Về loại thuốc nhuộm ....................................................................................... 10
1.2.2. Về phơng pháp nhuộm .................................................................................. 12
1.2.3. Về thiết bị nhuộm............................................................................................ 12
1.3. Xu thế nghiên cứu trong ngành nhuộm sợi ....................................................... 14
1.3.1. Tìm kiếm, sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên...................................................... 14
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên trên thế giới và ở Việt
Nam............................................................................................................................ 15
1.3.3. Giá trị của công nghệ nhuộm sợi bằng chất màu tự nhiên............................. 18
1.4. Nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên từ cây bàng ................................................... 19
1.4.1. Cây bàng và một số công dụng của cây bàng................................................. 19
1.4.2. Thu gom và sơ chế nguyên liệu lá bàng ......................................................... 20
1.4.3. Thành phần một số chất có trong dung dịch chiết từ lá bàng......................... 22
1.4.4. Vai trò của một số thành phần trong dịch chiết từ lá bàng............................. 25
1.5. Khái quát về sợi cotton, tơ tằm............................................................................ 26
1.5.1. Thành phần, tính chất và đặc tính của sợi cotton ........................................... 26
1.5.2. Thành phần, tính chất và đặc tính của sợi tơ tằm .......................................... 28
1.5.3. Khả năng nhuộm sợi cotton và tơ tằm bằng dung dịch tách chiết từ lá bàng.
.................................................................................................................................... 29
1.6. Khái quát về quy hoạch thực nghiệm cực trị .................................................... 30
1.6.1. Khái niệm ........................................................................................................ 30
1.6.2. Các bớc của phơng pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị........................... 30
HVTH: Phạm Văn Hoàng
1
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
1.6.3. Các u điểm của quy hoạch thực nghiệm cực trị............................................ 31
1.7. Kết luận chơng 1 ................................................................................................. 31
Chơng 2: đối tợng, phơng pháp và nội dung nghiên
cứu ........................................................................................................ 33
2.1. Đối tợng nghiên cứu............................................................................................ 33
2.1.1. Lá bàng ............................................................................................................ 33
2.1.2. Sợi tơ tằm và sợi cotton ................................................................................... 33
2.1.3. Hóa chất sử dụng............................................................................................. 33
2.1.4. Thiết bị sử dụng............................................................................................... 34
2.2. Phơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 35
2.2.1. Phơng pháp nghiên cứu tài liệu..................................................................... 35
2.2.2. Phơng pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm................................................... 36
2.2.3. Phơng pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị ................................................. 42
2.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................................. 42
2.3.1. Khảo sát nguyên liệu lá bàng.......................................................................... 42
2.3.2. Độ ổn định dung dịch chiết từ lá bàng............................................................ 43
2.3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hởng đến quá trình nhuộm sợi tơ tằm và cotton ... 43
2.3.4. Tối u hóa quá trình nhuộm............................................................................ 44
2.3.5. Đánh giá độ bền màu ...................................................................................... 45
2.3.6. So sánh tính kinh tế khi nhuộm bằng dung dịch lá bàng và chất màu tổng hợp
.................................................................................................................................... 45
Chơng 3. Kết quả và thảo luận ............................................. 46
3.1. Trữ lợng lá bàng và độ ổn định của dung dịch chiết từ lá bàng ................... 46
3.1.1. Trữ lợng lá bàng và khả năng thay thế thuốc nhuộm tổng hợp.................... 46
3.1.2. Độ ổn định dung dịch chiết từ lá bàng............................................................ 46
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hởng đến quá trình nhuộm sợi tơ tằm và cotton .. 48
3.2.1. ảnh hởng của nhiệt độ nhuộm...................................................................... 48
3.2.2. ảnh hởng của thời gian nhuộm..................................................................... 49
3.2.3. ảnh hởng của nồng độ(tỉ lệ lá/ khối lợng sợi)............................................ 51
3.2.4. ảnh hởng của môi trờng nhuộm................................................................. 52
3.2.5. Nhận xét chung................................................................................................ 54
3.3. Tối u hóa quá trình nhuộm sợi tơ tằm và cotton ........................................... 54
3.3.1. Lựa chọn biến và hàm mục tiêu ...................................................................... 54
3.3.2. Thiết lập phơng trình hồi quy........................................................................ 55
HVTH: Phạm Văn Hoàng
2
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
3.3.3. Tìm cực trị của phơng trình hồi quy ............................................................. 60
3.3.4. Nhận xét chung................................................................................................ 60
3.4. Đánh giá độ bền màu............................................................................................ 62
3.4.1. Đánh giá độ bền màu với giặt bằng xà phòng:............................................... 62
3.4.2. Đánh giá độ bền ánh sáng:.............................................................................. 63
3.5. So sánh tính kinh tế khi nhuộm bằng dung dịch lá bàng và chất màu tổng
hợp.................................................................................................................................. 63
3.5.1. Sợi tơ tằm ......................................................................................................... 64
3.5.2. Sợi cotton ......................................................................................................... 65
3.5.3. Nhận xét........................................................................................................... 65
Kết luận ............................................................................................. 66
hớng phát triển của đề tài .................................................... 67
tài liệu tham khảo ....................................................................... 68
phụ lục................................................................................................................... 63
HVTH: Phạm Văn Hoàng
3
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh, ngời đã nhiệt tình động
viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi góp ý, giúp đỡ em trong suốt quá trình
thực hiện luận văn.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Dệt may và
Thời trang đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo sau đại học, Phòng thí nghiệm Hóa Dệt,
Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội; Công ty Dệt Nhuộm Nam Định đã giúp đỡ em
trong quá trình thực hiện luận văn.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến Trờng Cao đẳng nghề Kinh tế Kỹ
thuật Vinatex Nam Định đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập
và nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện luận văn em đã không ngừng học hỏi trau dồi kiến
thức. Tuy nhiên, trong một khoảng thời gian ngắn mà bản thân còn nhiều hạn chế
trong quá trình nghiên cứu, em rất mong đợc sự góp ý của các thầy cô giáo và
bạn bè đồng nghiệp.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
4
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Lời cam đoan
Tác giả xin cam đoan toàn bộ kết quả nghiên cứu đợc trình bày trong luận
văn là do tác giả cùng đồng nghiệp nghiên cứu, do tác giả tự trình bày, không sao
chép từ các luận văn khác. Tác giả xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung,
hình ảnh cũng nh các kết quả nghiên cứu trong luận văn.
Nam Định, ngày
tháng
năm 2011
Ngời thực hiện
Phạm Văn Hoàng
HVTH: Phạm Văn Hoàng
5
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
danh mục bảng biểu
Bảng 1.1: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đã đợc sử dụng trên thế giới ........... 11
Bảng 1.2: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đã đợc sử dụng ở Việt Nam ........... 12
Bảng 1.3: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đang đợc nghiên cứu trên thế
giới...........................................................................................................................16
Bảng 1.4: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đang đợc nghiên cứu ở Việt
Nam ...................................................................................................................... 17
Bảng 1.5: Thành phần hóa học xơ bông ............................................................................ 26
Bảng 2.1: Thuốc nhuộm tổng hợp và chất phụ trợ dùng để phối mầu ra mầu lá
bàng ...................................................................................................................... 34
Bảng 2.2: Thang đánh giá sự thay đổi màu ....................................................................... 40
Bảng 2.3: Thang đánh giá sự dây màu............................................................................... 41
Bảng 3.1: Kết quả đo màu của sợi tơ tằm và cotton khi khảo sát độ ổn định của
dung dịch...........................................................................................................47
Bảng 3.3: Kết quả đo màu khi xét ảnh hởng của thời gian.............................................. 49
Bảng 3.4: Kết quả đo màu khi xét ảnh hởng của nồng độ............................................... 51
Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm trung tâm theo kế hoạch thực nghiệm bậc một ................. 55
Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm trung tâm theo kế hoạch thực nghiệm bậc một ................. 56
Bảng 3.8: Kết quả thí nghiệm lặp tại tâm theo kế hoạch thực nghiệm bậc một ............... 57
Bảng 3.9: Kết quả thí nghiệm lặp tại tâm theo kế hoạch thực nghiệm bậc một ............... 57
Bảng 3.10: Giá trị toàn bộ các hệ số b của phơng trình hồi quy .................................... 58
Bảng 3.11: Giá trị tb ứng với toàn bộ các hệ số b của phơng trình hồi quy.................... 58
Bảng 3.13: Kết quả độ bền màu với giặt bằng xà phòng của sợi tơ tằm và cotton .......... 62
Bảng 3.14: Kết quả độ bền ánh sáng của sợi tơ tằm và cotton ......................................... 63
Bảng 3.15: Đơn công nghệ và tính chi phí khi nhuộm sợi tơ tằm bằng ............................ 64
Bảng 3.16: Đơn công nghệ và tính chi phí khi nhuộm sợi cotton bằng ............................ 65
HVTH: Phạm Văn Hoàng
6
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
danh mục hình ảnh, đồ thị
Hình 1.1: Một số sản phẩm của quá trình nhuộm sợi......................................................... 9
Hình 1.2: Máy nhuộm Bobil và sơ đồ cấu tạo................................................................... 14
Hình 1.3: Máy nhuộm guồng.............................................................................................. 14
Hình 1.4: Cây bàng ............................................................................................................ 20
Hình 1.5: Lá bàng khô........................................................................................................ 21
Hình 1.6: Làm sạch lá bàng ............................................................................................... 21
Hình 1.7: Phơi khô lá bàng ................................................................................................ 21
Hình 1.8: Lá bàng đã đợc cắt nhỏ ................................................................................... 22
Hình 1.9: Lá bàng đã đợc cắt nhỏ và đóng bao .............................................................. 22
Hình 1.10: Công thức cấu tạo của tanin............................................................................ 23
Hình 1.11: Công thức cấu tạo của Saponin....................................................................... 23
Hình 1.12: Công thức cấu tạo của Violaxanthin............................................................... 24
Hình 1.13: Công thức cấu tạo của Lutein.......................................................................... 25
Hình 1.14: Công thức cấu tạo của Zeaxanthin.................................................................. 25
Hình 2.1: Con sợi tơ tằm và cotton .................................................................................... 33
Hình 2.2: Máy nhuộm cốc Ti-color I ................................................................................. 35
Hình 2.3: Máy đo màu X-Rite SP62 ................................................................................... 35
Hình 2.4: Nồi chiết dung dịch màu trong phòng thí nghiệm............................................. 36
Hình 2.5: Dụng cụ lọc dung dịch chiết trong phòng thí nghiệm ....................................... 37
Hình 2.6: Làm ẩm con sợi trớc nhuộm ............................................................................ 38
Hình 2.7: Giặt nóng sợi cotton và tơ tằm nhuộm............................................................... 38
Hình 2.8: Thiết bị sấy sợi ................................................................................................... 39
Hình 3.1: Bọt và cặn của dung dịch chiết từ lá bàng ........................................................ 47
Hình 3.2: Đồ thị thể hiện sự ảnh hởng của nhiệt độ đến cờng độ lên màu................... 48
Hình 3.3: Đồ thị thể hiện sự ảnh hởng của thời gian đến cờng độ lên màu ................. 50
Hình 3.4: Đồ thị thể hiện sự ảnh hởng của nồng độ đến cờng độ lên màu................... 51
Hình 3.5: Đồ thị thể hiện sự ảnh hởng của môi trờng đến cờng độ lên màu.............. 52
HVTH: Phạm Văn Hoàng
7
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
lời nói đầu
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của xã hội trên tất cả các
lĩnh vực thì ngành Dệt-May Việt Nam cũng có những bớc phát triển lớn mạnh. Sự
phát triển của ngành có những đóng góp to lớn đối với sự phát triển của nền kinh tế
quốc dân. Từ năm 2009 ngành đã vơn lên trở thành ngành kinh tế có kim ngạch xuất
khẩu lớn nhất của Việt Nam và đã đạt 9,07 tỷ USD. Ngành Dệt-May thế giới nói
chung và Dệt-May ở nớc ta nói riêng đang trên đà phát triển mạnh theo xu hớng
phát triển bền vững, tạo ra các sản phẩm thân thiện với con ngời và môi trờng. Một
trong những khâu quan trọng của quá trình tạo ra sản phẩm của ngành Dệt-May là
công đoạn nhuộm. Hàng năm thế giới sử dụng xấp xỉ 1,3 triệu tấn thuốc nhuộm, bột
màu pigment, với giá trị khoảng 23 tỉ đô la. Những loại thuốc nhuộm hiện nay đang
sử dụng hầu hết là thuốc nhuộm tổng hợp bên cạnh những u điểm nh màu sắc
phong phú, khả năng lặp lại màu cao, dễ dàng sản xuất ở quy mô lớn...đáp ứng yêu
cầu về màu sắc và chất lợng sản phẩm của khách hàng. Tuy nhiên thuốc nhuộm tổng
hợp cũng có những hạn chế nh: nguồn nguyên liệu chủ yếu để điều chế thuốc nhuộm
tổng hợp là dầu mỏ thì đang ngày càng cạn kiệt, quá trình sản xuất và sử dụng thuốc
nhuộm tổng hợp không thân thiện với môi trờng, ảnh hởng tới sức khỏe con ngời...
Chính vì vậy mà ngày nay nhiều nớc trên thế giới có xu hớng quay trở lại tìm kiếm
và sử dụng các chất màu tự nhiên để nhuộm cho sản phẩm dệt may. ở nớc ta thì
cũng đã có một số công trình nghiên cứu về chất màu tự nhiên. Nhìn chung, các công
trình trên tập trung nghiên cứu tìm kiếm các nguồn thuốc nhuộm tự nhiên mới, nghiên
cứu khả năng nhuộm cũng nh thiết lập công nghệ nhuộm vải tơ tằm và cotton từ lá
chè, bàng, xà cừ, hạt lơng nho... Cha có công trình nghiên cứu đánh giá ảnh hởng
của các yếu tố đến quá trình nhuộm sợi, cũng nh tìm thông số nhuộm tối u cho quá
trình nhuộm sợi.
Đề tài Nghiên cứu tối u hóa quá trình nhuộm sợi cotton và tơ tằm bằng
dung dịch tách chiết từ lá bàng nhằm tìm ra thông số công nghệ nhuộm tối u khi
nhuộm sợi cotton và tơ tằm: nhiệt độ, thời gian, môi trờng và tỷ lệ nguyên liệu lá so
với khối lợng sợi. Góp phần khẳng định giá trị của việc tận dụng lá bàng thải bỏ để
nhuộm sợi, sử dụng hiệu quả nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên từ lá bàng thay thế một
phần thuốc nhuộm tổng hợp.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
8
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Chơng 1: tổng quan
1.1. Mục đích, yêu cầu và nhu cầu nhuộm sợi
1.1.1. Mục đích nhuộm sợi
Mục đích của nhuộm sợi là đa chất màu lên sợi nhằm tạo ra các sản phẩm sau:
- Sản phẩm chỉ may, chỉ thêu có màu.
- Tạo ra sợi màu để dệt nên các sản phẩm vải kẻ sọc, kẻ caro...
Hình 1.1: Một số sản phẩm của quá trình nhuộm sợi
1.1.2. Yêu cầu đối với quá trình nhuộm sợi
Tùy theo chủng loại sản phẩm mà có những yêu cầu khác nhau đối với sợi nhuộm,
nhng thông thờng sản phẩm sợi nhuộm phải đáp ứng các chỉ tiêu sau [6,8] :
- Các chỉ tiêu về độ bền màu nh độ bền màu với giặt bằng xà phòng và độ dây
màu; độ bền màu với ánh sáng; độ bền màu với mồ hôi; độ bền màu với ma sát; độ
bền màu với là nóng...
- Các chỉ tiêu sinh thái và tính tiện nghi nh có khả năng kháng khuẩn; thấm hút
tốt; không có các chất gây dị ứng, ung th; quá trình sản xuất không thải ra nhiều các
chất gây ô nhiễm môi trờng
1.1.3. Nhu cầu nhuộm sợi
- Trong những năm qua cùng với sự gia tăng dân số và sự phát triển của xã hội thì
nhu cầu về các sản phẩm dệt may cũng gia tăng, trong đó có những mặt hàng truyền
HVTH: Phạm Văn Hoàng
9
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
thống từ vật liệu cotton và tơ tằm. Theo ớc tính thì mỗi năm ngành Dệt-May ở nớc
ta cần khoảng 450.000 tấn sợi để dệt vải và các tạo các sản phẩm khác nh chỉ khâu,
chỉ thêu, riêng tại nhà máy nhuộm Nam Định thì lợng sợi nhuộm màu năm 2008 là
khoảng 360tấn sợi/năm. Từ đó cho thấy nhu cầu sản xuất sợi và nhuộm sợi nói chung
trong đó có sợi từ vật liệu cotton và tơ tằm hiện nay là rất lớn. Nhu cầu nhuộm sợi
không chỉ gia tăng về mặt số lợng mà yêu cầu chất lợng đối với các sản phẩm dệt
may nói chung và với sản phẩm sợi nhuộm nói riêng ngày càng cao. Sản phẩm không
chỉ bền đẹp mà còn phải thân thiện với môi trờng và con ngời.
- Ngành Dệt May ở nớc ta hiện nay đã có những bớc phát triển mạnh mẽ, trở
thành ngành công nghiệp mũi nhọn, trọng điểm về xuất khẩu. Nếu nh trớc đây
ngành Dệt May ở nớc ta chủ yếu tập trung phát triển ngành may mặc, thì gần đây do
ngành may đã bắt đầu có dấu hiệu bão hòa nên trong định hớng phát triển của ngành
Dệt may đã có sự chuyển dịch tập trung phát triển lĩnh vực kéo sợi và nhuộm. Hiện
nay có nhiều công ty may mặc đã tiến hành đầu t mở rộng thêm các xởng nhuộm,
cũng nh nhiều nhà máy kéo sợi và nhuộm đang đợc đầu t xây dựng. Chính các yếu
tố trên đã đặt ra cho lĩnh vực nhuộm sợi những cơ hội và thách thức mới.
1.2. Thực trạng về công nghệ nhuộm sợi cotton và tơ tằm
1.2.1. Về loại thuốc nhuộm
Hiện nay để nhuộm sợi thì ngời ta sử dụng cả thuốc nhuộm tổng hợp và thuốc
nhuộm thiên nhiên. Tuy nhiên, trong hai loại thuốc nhuộm này thì thuốc nhuộm tổng
hợp đợc sử dụng rất phổ biến với sản lợng sợi đợc nhuộm lớn hơn rất nhiều so với
sợi đợc nhuộm bằng thuốc nhuộm tự nhiên.
a. Thuốc nhuộm tổng hợp
- Nhuộm sợi cotton [6,9]
Để nhuộm cho sợi cotton thì hiện nay đang sử dụng chủ yếu các loại thuốc
nhuộm nh: thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm hoàn
nguyên, thuốc nhuộm bazơ, thuốc nhuộm lu hoá, thuốc nhuộm Azo.
- Nhuộm sợi tơ tằm [6,9]
HVTH: Phạm Văn Hoàng
10
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Để nhuộm cho sợi tơ tằm thì hiện nay đang sử dụng chủ yếu các loại thuốc
nhuộm nh: thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm phức kim loại, thuốc nhuộm trực tiếp,
thuốc nhuộm hoạt tính.
b. Thuốc nhuộm tự nhiên
Chất màu tự nhiên để nhuộm cho sản phẩm dệt may trong đó có sợi đợc lấy từ
các nhuồn chính sau:
- Chất màu tự nhiên có nguồn gốc thực vật nh thân, hoa, lá, cành, vỏ, củ, quả, rễ...
- Chất màu tự nhiên có nguồn gốc động vật từ các loài côn trùng, động vật thân
mềm nh ốc gai, cánh kiến, rệp son
- Chất màu tự nhiên có nguồn gốc khoáng vật lấy từ các loại đất, oxit kim loại...
Bảng 1.1: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đã đợc sử dụng
trên thế giới [14,15,16]
STT
Nguồn màu
Dạng sử dụng
1
Cây chàm
(Indigo)
Lá cây, cành
cây
2
3
Cây tùng lam
(Woad)
Cây đại hoàng
(rhubarb)
Màu sắc đạt đợc
Nơi sử dụng
Màu xanh nớc biển, phổ biến ở Ai cập
xanh da trời, đỏ tía, nâu
và ấn độ
Lá cây
Màu xanh da trời
Châu Âu
Rễ cây
Màu vàng, xanh lá cây
ấn độ
4
Cây sồi
Thân cây
Màu đen
Châu Âu
5
Cây óc chó
(Walnut)
Vỏ cây
Màu hồng nhạt, nâu,
đen
Trung quốc,
Uzbekistan
6
Cây thiên thảo
(Madder)
Rễ cây
Màu hồng, màu đỏ,
màu da cam.
Ai cập, nepan,
7
Sâu Kemet
Xác khô
Màu đỏ
ấn độ
8
Con rệp son
Xác khô
Màu đỏ,
ấn độ, Ai len
Xác khô
Màu đỏ tía
Châu Âu
Thân cây
Màu đỏ, đỏ tía
Nepan, ấn độ
9
10
ốc gai
(murex)
Cây cánh kiến
(Lac)
HVTH: Phạm Văn Hoàng
11
ấn độ
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Bảng 1.2: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đã đợc sử dụng
ở Việt Nam [1,2,15]
STT
Nguồn màu
Dạng sử dụng
Màu sắc đạt đợc
1
Cây chàm
Lá chàm
màu xanh lam
2
Cây nâu
Củ nâu
màu nâu, đen
3
Cây vang
Gỗ vang
Màu nâu, nâu đỏ
4
Cây mặc na
Quả mặc na
Màu đen
1.2.2. Về phơng pháp nhuộm
Phơng pháp nhuộm có nhiều cách để phân loại, thông thờng đợc phân thành
phơng pháp nhuộm liên tục và gián đoạn hoặc phơng pháp nhuộm tận trích và
ngấm ép. Hiện nay, để nhuộm sợi cotton và tơ tằm chỉ có phơng pháp nhuộm gián
đoạn theo từng mẻ, theo phơng pháp tận trích với cả hai cách đó là thủ công và hiện
đại [6,10].
- Nhuộm thủ công: là quá trình nhuộm sợi mà các thao tác nhuộm đợc tiến hành
chủ yếu bằng tay với các dụng cụ đơn giản nh cốc, xô, thùng, dùng chủ yếu để
nhuộm con sợi nhỏ, với sản lợng và hiệu quả thấp.
- Nhuộm hiện đại: là quá trình nhuộm đã đợc cơ khí hoá và tự động hoá trong
các thiết bị chuyên dụng, dùng để nhuộm các con sợi hoặc búp sợi với sản lợng và
hiệu quả cao hơn.
1.2.3. Về thiết bị nhuộm
Thiết bị để nhuộm sợi có nhiều loại khác nhau, có thể khác nhau về cấu tạo đơn
giản hay phức tạp, có thể đợc cơ khí hóa hoặc tự động hóa, có thể dùng để nhuộm
với sản lợng cao hay thấpVì vậy tùy theo yêu cầu về loại vật liệu nhuộm, loại
thuốc nhuộm, dạng con sợi hay búp sợi, sản lợng sợimà ngời ta chọn loại thiết bị
nhuộm cho phù hợp. Tuy hiện nay có nhiều thiết bị nhuộm sợi nhng về mặt nguyên
lý thờng thuộc các loại sau [6,10]:
a. Loại thiết bị nhuộm có con sợi tĩnh còn dung dịch tuần hoàn
- Máy nhuộm thùng (nhúng, guồng):
+ Dùng để nhuộm con sợi.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
12
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
+ u điểm: thiết bị có cấu tạo đơn giản ít hỏng hóc; có thể nhuộm, nấu, tẩy, giặt
nhiều loại vật liệu, kể cả những loại sợi có độ bền kém và chịu mài mòn kém bằng
nhiều loại thuốc nhuộm.
+ Nhợc điểm: thời gian chuẩn bị thao tác mắc sợi lâu, dung tỷ nhuộm cao và
chỉ nhuộm đợc ở nhiệt độ và áp suất thấp.
- Máy nhuộm Bobin:
+ Dùng để nhuộm búp sợi (quả sợi, cối sợi).
+ Ưu điểm: thiết bị có loại hoạt động cả ở nhiệt độ và áp suất cao hay ở nhiệt độ
thờng(sôi) và áp suất thờng; có thể nhuộm đợc nhiều mặt hàng với các công nghệ từ
nấu, tẩy đến nhuộm, giặt; nhuộm với dung tỷ thấp; năng suất và chất lợng cao.
+ Nhợc điểm: chất lợng các mẻ khó đồng đều, vốn đầu t mua sắm thiết bị
lớn vì phải mua hệ thống dây chuyền thiết bị (máy đảo xốp, đánh ống đảo, máy
nhuộm, hệ thống sấy, máy nén khí).
b. Thiết bị có con sợi chuyển động, dung dịch đứng yên.
- Thiết bị này cũng có cấu tạo giống nh máy nhuộm guồng, nhng chỉ có con
sợi chuyển động nhờ guồng quay, không có bơm tuần hoàn dung dịch.
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản ít hỏng hóc; có thể nhuộm, nấu, tẩy, giặt nhiều loại
vật liệu bằng nhiều loại thuốc nhuộm.
- Nhợc điểm: thời gian chuẩn bị thao tác mắc sợi lâu, dung tỷ cao và chỉ nhuộm
đợc ở nhiệt độ và áp suất thấp.
c. Thiết bị có cả con sợi và dung dịch chuyển động
- Máy nhuộm phun. Cấu tạo của máy nhuộm phun giống nh máy nhuộm guồng
ở phần trên nhng các con sợi liền tục đợc đảo nhờ guồng quay, đồng thời dung dịch
trong bể nhuộm đợc tuần hoàn nhờ bơm, ngoài ra do con sợi đợc đảo quanh trục
phun dung dịch nhuộm nên dung dịch nhuộm có điều kiện ngấm sâu vào trong sợi.
- Ưu điểm: dung dịch có điều kiện ngấm sâu vào xơ sợi.
- Nhợc điểm: thời gian chuẩn bị thao tác mắc sợi lâu, dung tỷ cao và chỉ nhuộm
đợc ở nhiệt độ và áp suất thấp, thiết bị này còn ít đợc dùng để nhuộm thuốc nhuộm
hoàn nguyên do dễ bị oxi hoá sớm.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
13
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Hình 1.2: Máy nhuộm Bobil và sơ đồ cấu tạo
Hình 1.3: Máy nhuộm guồng
1.3. Xu thế nghiên cứu trong ngành nhuộm sợi
1.3.1. Tìm kiếm, sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên
Hiện nay để nâng cao hiệu quả quá trình nhuộm. Ngoài mục đích nâng cao năng
suất, chất lợng và giảm chi phí trong quá trình nhuộm, thì các nhà sản xuất đã chú ý
nhiều hơn đến vấn đề sản xuất bền vững, sản phẩm thân thiện với con ngời, nhuộm
gắn với bảo vệ môi trờng [8,16]. Vì vậy mà đã có những hớng nghiên cứu nh:
- Cải tiến về mặt thiết bị (cấu tạo, cơ khí hoá, tự động hoá).
- Sản xuất những thuốc nhuộm tổng hợp có chất lợng tốt hơn.
- Tối u hóa quá trình sản xuất.
- Tìm kiếm, sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên
Trong đó hớng nghiên cứu tìm kiếm, sử dụng các nguồn thuốc nhuộm tự nhiên thay
thế thuốc nhuộm tổng hợp đang đợc đặc biệt quan tâm.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
14
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên trên thế giới và ở
Việt Nam
Trên thế giới và ở Việt Nam, chất màu tự nhiên đợc sử dụng từ lâu đời và ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực nh: tạo màu thực phẩm, thủ công mỹ nghệ, hội họa, in ấn,
trang trí nội thấtđặc biệt là trong lĩnh vực nhuộm cho các sản phẩm dệt may.
a. Trên thế gới [9,15,16]
Thuốc nhuộm tự nhiên cho vải sợi đã đợc biết đến từ thời cổ đại và là nguồn
thuốc nhuộm duy nhất cho đến năm 1856 - khi William Henry Perkin phát hiện ra
thuốc nhuộm màu đỏ tím thuộc lớp thuốc nhuộm azin và là thuốc nhuộm tổng hợp
đầu tiên đợc sản xuất ở phạm vi công nghiệp.
- Thuốc nhuộm màu chàm là một trong các loại thuốc nhuộm cổ nhất đợc sử
dụng để nhuộm màu trong dệt vải và in ấn ở Ai Cập, ấn Độ, Trung Quốc. Biên bản
sớm nhất của việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên đợc tìm thấy ở Trung Quốc vào
năm 2600 Tr.CN. Xét nghiệm hoá chất vải đỏ đợc tìm thấy trong lăng mộ của vua
Ttankhamen tại Ai Cập đã cho thấy sự hiện diện của Alizarin - một sắc tố đợc chiết
suất từ cây thiên thảo. Trong lịch sử, sản phẩm áo màu tím cũng đã đợc đề cập đến
vào thời Alexander đại đế 327 Tr.CN khi ông chinh phục Susa - thủ đô Ba T.
- Đến thời Trung Cổ ở Châu Âu ngời ta đã sử dụng tùng lam để tạo ra thuốc
nhuộm màu xanh lam. Vào thế kỷ 15 thì thuốc nhuộm từ côn trùng nh rệp son và sâu
kermes đã trở nên phổ biến.
- Đến thế kỷ 17 thuốc nhuộm lấy từ gỗ nh cây vang đã đợc giới thiệu tại Anh
và cây chàm đã đợc bắt đầu trồng tại đây. Thế kỷ 18, vào năm 1775 một thuốc
nhuộm từ vỏ cây sồi ở Bắc Mỹ đã đợc cấp bằng sáng chế. Màu xanh Phổ đợc chế từ
Kalicacbonat và muối sắt là một trong những thuốc nhuộm hoá chất đi từ khoáng chất
đầu tiên đợc biết đến.
Ngoài việc khai thác những nguồn thuốc nhuộm tự nhiên đã có nh trình bày
trong bảng 1.2, thì ngày nay các nhà nghiên cứu trên thế giới đã tiến hành tìm kiếm
những nguồn thuốc nhuộm mới. ở những quốc gia mà nguồn chất màu tự nhiên hạn
chế thì đã có những nghiên cứu nhằm tận dụng chất màu từ các ngành công nghiệp
khác nh ngành công nghiệp sản xuất nớc giải khát và công nghiệp thực phẩm.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
15
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Bảng 1.3: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đang đợc nghiên cứu trên thế giới
STT
Nguồn màu
Màu sắc đạt đợc
1
Vỏ hành
2
Cây bồ công anh
3
Vỏ táo
4
Cây chút chít
5
Cúc la mã
6
Hoa cúc vạn thọ
7
Vỏ cây óc chó
Màu nâu
8
Rong biển
Màu nâu
9
Cây dâu
Màu nâu vàng
10
Hoa thợc dợc
Màu cam sáng
11
Lá cây thủy lạp
Màu xanh ngọc
12
Cây tầm ma
13
Nấm
14
Cây mâm xôi
Màu hoa cà, nâu tía, ghi
15
Đầu củ cà rốt
Màu vàng
16
Cây thì là
Màu vàng
17
Rau bina
Màu xanh oliu, vàng xanh
18
Cây mao lơng hoa vàng
19
Cây dơng xỉ
20
Quả nho
21
Vỏ cây thích
Màu oliu, tía
22
Hoa nghệ tây
Màu vàng
23
Quả cây tầm xuân
24
Địa y tím
HVTH: Phạm Văn Hoàng
màu vàng
màu vàng, tía, đỏ tơi
Màu vàng chanh, vàng sáng, nâu đỏ
Màu vàng sáng, đồng ánh xanh
Vàng sáng đến vàng đậm
Màu vàng, nâu
Màu vàng ánh xanh lục
Màu ghi
Màu vàng
Màu xanh lục ánh vàng, xanh oliu
Màu tím
Màu hồng tối
Màu tím
16
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
b. ở Việt Nam
Thuốc nhuộm tự nhiên từ lâu đã đợc các dân tộc Việt Nam dùng để nhuộm vải
sợi, với các nguồn thuốc nhuộm chủ yếu là từ thực vật nh: lá chàm để nhuộm màu xanh,
củ nâu để nhuộm màu nâu và đen, quả mặc na để nhuộm màu đen... Tuy nhiên việc
nhuộm vải sợi chủ yếu dựa vào kinh nghiệm là chính, quy mô và hiệu quả còn thấp.
Trong những năm trở lại đây thì cùng với xu thế chung của thế giới thì ở nớc ta
cũng đã xuất hiện những công trình nghiên cứu về thuốc nhuộm tự nhiên, nhằm tìm
kiếm những nguồn thuốc nhuộm tự nhiên mới, cũng nh những nghiên cứu sâu hơn về
những loại thuốc nhuộm tự nhiên truyền thống để từ đó nâng cao hiệu quả và quy mô
của quá trình nhuộm nh: Nghiên cứu sử dụng chất màu tự nhiên và công nghệ hoàn
tất sản phẩm Dệt-Nhuộm truyền thống ở Việt Nam [2], Một số đặc tính cơ bản của
chất màu tự nhiên [1]; Nghiên cứu khả năng nhuộm vải của chất màu tự nhiên từ hạt
điều nhuộm [3]; Nghiên cứu công nghệ nhuộm vải của lá chè xanh theo phơng pháp
ngấm ép [4]; nghiên cứu ứng dụng dịch chiết từ gỗ vang để nhuộm vải cotton và tơ
tằm của Giang Thị Kim Liên (ĐHSP Đà Nẵng) Trong đó đã có những công trình
đợc chuyển giao, ứng dụng vào thực tiễn góp phần thay thế một phần thuốc nhuộm
tổng hợp phải nhập khẩu và bảo vệ môi trờng.
Bảng 1.4: Một số nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên đang đợc nghiên cứu ở Việt Nam
STT
Nguồn màu
Màu sắc đạt đợc
1
Lá xà cừ
Màu tím hồng, nâu đỏ
2
Hạt điều mầu
Màu vàng da cam
3
Củ nghệ
Màu vàng
4
Vỏ măng cụt
Màu vàng, nâu đỏ
5
Lá chè
Màu nâu nhạt
6
Gỗ vang
Màu đỏ, cam, tím
7
Lá hồng xiêm
Màu vàng
8
Lá xoài
Màu vàng
9
Lá bàng
Màu vàng
HVTH: Phạm Văn Hoàng
17
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
1.3.3. Giá trị của công nghệ nhuộm sợi bằng chất màu tự nhiên
a. Sản phẩm có giá trị cao
- Thể hiện ở tính sinh thái:
Sản phẩm đợc nhuộm bằng chất màu tự nhiên hầu nh là thân thiện với sức
khỏe con ngời, do trong thành phần của chất màu tự nhiên hầu nh không có các
chất độc hại ảnh hởng xấu đến sức khỏe. Ngoài khả năng nhuộm mầu cho vật liệu thì
bản thân trong chất mầu tự nhiên chiết đợc, đã có thêm các chất có tác dụng quý
khác nh khả năng chống nhàu, kháng khuẩn và có chức năng điều trị một số bệnh
nhất định.
- Thể hiện ở tính thẩm mỹ:
Sản phẩm nhuộm từ thuốc nhuộm tự nhiên đa phần thờng cho các gam màu
trầm ấm, hòa điệu với tự nhiên. Từ thuốc nhuộm tổng hợp để phối ra đợc màu giống
nh màu sẵn có của thuốc nhuộm tự nhiên thờng phải phối từ nhiều màu đơn sắc và
tốn rất nhiều công sức, nguyên vật liệu mà cha chắc đã ra đợc màu giống nh chất
màu tự nhiên.
- Thể hiện ở tính văn hóa:
ở mỗi vùng, mỗi nền văn minh khác nhau thì đều sử dụng các chất màu tự nhiên
truyền thống khác nhau, phù hợp với đặc điểm về đất đai, khí hậu và phong tục tập
quán của từng nơi. Sự khác biệt có thể là màu sắc đợc sử dụng, nguồn gốc chất màu,
quá trình chế biến chất màu và phạm vi sử dụng của chất màu đó. Chất màu tự nhiên
không chỉ mang giá trị vật chất mà còn mang giá trị về mặt tinh thần, tuỳ từng nơi mà
mỗi màu sắc lại mang một ý nghĩa tơng trng nhất định. Việc tiếp tục sử dụng và
phát triển các chất màu tự nhiên chính là góp phần làm phong phú và lu giữ các giá
trị văn hoá của mỗi quốc gia cũng nh của mỗi nền văn minh.
b. Công nghệ thân thiện với môi trờng
- Trong ngành Dệt-May thì công đoạn nhuộm phát sinh ra nớc thải đáng chú ý
nhất. Thông thờng các chất màu và chất phụ trợ có trong dung dịch nhuộm không
bám dính hết vào vải sợi trong quá trình nhuộm mà bao giờ cũng còn d lại một lợng
nhất định tồn tại trong nớc thải. Trong nớc thải của ngành nhuộm có nhiều loại hóa
chất nh các chất hữu cơ và vô cơ có màu, các kim loại nặng khó bị phân hủy...nếu
HVTH: Phạm Văn Hoàng
18
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
thải ra môi trờng thì sẽ ảnh hởng rất lớn đến môi trờng và sức khỏe con ngời.
Theo dự tính thì thì lợng nớc thải bình quân đạt khoảng 10 đến 300m3/ 1tấn thành
phẩm, và để xử lý đợc lợng nớc thải này thì phải tốn một khoản chi phí không hề nhỏ.
Chính sự ô nhiễm môi trờng do sản xuất và sử dụng một số chất màu tổng hợp đã dẫn
đến một sự hồi sinh đáng kể mối quan tâm đến chất màu tự nhiên. Các chất thải của quá
trình chế biến, sử dụng chất màu tự nhiên thông thờng là dễ phân huỷ, ít độc hại và có
khả năng chế biến sử dụng vào mục đích khác nh sản xuất phân vi sinh [17].
- Nh ta đã biết thì thuốc nhuộm tổng hợp hầu nh đợc sản xuất từ nguyên liệu
hoá thạch (dầu mỏ và than đá) - nguồn nguyên liệu này đợc coi nh không thể tái tạo
trong tơng lai gần. Đây là nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong rất nhiều lĩnh
vực, đợc sử dụng rất nhiều và hiện nay con ngời đã nhận ra rằng, với mức khai thác
các nguồn tài nguyên hoá thạch nh hiện tại thì nó sẽ chắc chắn cạn kiệt trong một
tơng lai không xa. Theo dự tính năm 2008 với tốc độ khai thác nh hiện nay thì trữ
lợng dầu mỏ của thế giới chỉ đủ dùng trong khoảng 40 năm nữa.
- Khác với nguyên liệu hoá thạch thì nguồn sản suất thuốc nhuộm thiên nhiên từ
thực vật và động vật thờng dễ kiếm, giá thành rẻ và có thể đợc tái tạo. Công nghệ
nhuộm bằng các chất màu tự nhiên nh lá bàng, lá chè già, vỏ quả măng cụt...sẽ tận
dụng đợc các nguyên liệu mà trớc đây có lẽ chỉ đem đốt, chôn lấp hoặc bỏ đi gây ô
nhiễm môi trờng.
c. Công nghệ đơn giản
- Nguồn chất màu tự nhiên thờng dễ tìm, dễ sơ chế và bảo quản.
- Quy trình chiết dung dịch chất màu, nhuộm đơn giản, dễ làm, sử dụng ít hóa
chất. Trong khi thuốc nhuộm tổng hợp ngoài chất màu còn phải sử dụng nhiều chất
trợ với quy trình phức tạp.
1.4. Nguồn thuốc nhuộm thiên nhiên từ cây bàng
1.4.1. Cây bàng và một số công dụng của cây bàng
a. Cây bàng (tên khoa học là Terminalia catappa) [20]:
- Cây bàng là một loài cây thân gỗ lớn, thuộc họ Trâm bầu, sinh sống ở vùng
nhiệt đới. Nguồn gốc của loài này hiện vẫn đang là vấn đề gây tranh cãi, nó có thể có
nguồn gốc từ ấn Độ, Malaixia, hay New Guinea.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
19
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
- Cây bàng có thể mọc cao tới 35m, với tán lá mọc thẳng và đối xứng, các cành
nằm ngang. Lá to, hình bầu dục, dài khoảng 15-25cm và rộng 10-14cm, xanh sẫm và
bóng. Đây là loài cây có lá sớm rụng về mùa khô, khi rụng các lá chuyển màu thành
màu đỏ ánh hồng hay nâu vàng.
- Cây bàng có hoa đơn tính cùng gốc, các hoa đực và hoa cái mọc trên cùng một
nhánh. Cả hai loại hoa có đờng kính khoảng 1cm, màu trắng hơi xanh, chúng mọc
trên các nách lá hoặc đầu cành. Quả thuộc loại quả hạch, dài 5-7 cm và rộng 3-5.5
cm, khi non màu xanh lục sau đó ngả sang màu vàng và cuối cùng có màu đỏ khi
chín, có một hạt.
Hình 1.4: Cây bàng
b. Một số công dụng của cây bàng
- Bàng đợc trồng bên đờng với mục đích cung cấp bóng mát.
- Hột bàng đợc dùng nh thực phẩm và có thể dùng để chiết lấy dầu ăn.
- Tanin trích ra từ vỏ và lá cây đợc dùng để nhuộm màu đen.
- Tác dụng điều trị một số bệnh:
+ Lá-vỏ-trái chữa bệnh lỵ và tiêu chảy, làm thuốc đắp cho những bệnh đau khớp.
+ Lá khô dùng chữa bệnh gan. Lá khô ngâm vào nớc sẽ làm giảm nhẹ pH của
nớc và có tác dụng diệt khuẩn.
+ Búp non phơi khô tán bột, rắc chữa ghẻ, sắc đặc ngậm trị sâu răng
1.4.2. Thu gom và sơ chế nguyên liệu lá bàng [5]
a. Nguyên liệu
- Lá bàng khô: thời gian thu hoạch vào mùa khô, khoảng từ tháng 11 năm trớc
đến tháng 01năm sau (dơng lịch), khi lá bàng đã ngả sang màu đỏ và bắt đầu rụng.
Hình thức là quét thu gom thủ công, hạn chế các loại lá tạp khác lẫn vào.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
20
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Hình 1.5: Lá bàng khô
b. Sơ chế nguyên liệu:
Lá bàng khô rửa phơi khô băm nhỏ đóng bao.
- Rửa: thủ công 2 lần bằng nớc sạch, yêu cầu là sạch bụi đất bám vào là đợc.
Hình 1.6: Làm sạch lá bàng
- Phơi khô: phơi nắng, trên sân xi măng đã quét sạch, đến độ ẩm khoảng 8 10%, trong quá trình phơi đồng thời tiến hành đảo trộn để đồng nhất nguyên liệu và
loại bỏ các loại lá khác lẫn vào .
Hình 1.7: Phơi khô lá bàng
- Cắt nhỏ: lá bàng khô có thể băm thủ công bằng dao (hoặc bằng máy) với kích
thớc lá trung bình khoảng từ 1cm đến 4 cm. Lá sau khi cắt nhỏ có thể tiến hành phơi
thêm vài nắng để có thể bảo quản lâu dài.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
21
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
Hình 1.8: Lá bàng đã đợc cắt nhỏ
- Đóng bao: lá bàng khô sau khi băm nhỏ đợc cho vào túi nilon, lèn chặt, với
khối lợng khoảng 10 đến 15kg/túi, buộc kín.
Hình 1.9: Lá bàng đã đợc cắt nhỏ và đóng bao
1.4.3. Thành phần một số chất có trong dung dịch chiết từ lá bàng
Nghiên cứa khoa học trên thế giới cho thấy trong thành phần của lá bàng có chứa
một số flavonoid; tannin; các chất saponin; phytosterol và các sắc tố nh violaxanthin,
lutein và zeaxanthin.
a. Flavonoid:
Các chất Flavonoid là những hợp chất poliphenol, cấu trúc của nó dựa trên cơ sở là
bộ khung có 15 nguyên tử cacbon. Là một nhóm sắc tố thực vật có vai trò rất lớn
trong việc tạo ra màu sắc của nhiều loại hoa quả. Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy
Flavonoid rất hữu ích trong điều trị và ngăn ngừa nhiều tình trạng bệnh lý của cơ thể.
Có hơn 4000 hợp chất Flavonoid đã đợc phân lập và phân loại dựa vào cấu trúc hoá
học [15,18,20].
HVTH: Phạm Văn Hoàng
22
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
b. Tanin:
Tanin là một nhóm các poliphenol có chứa nhiều nhóm Hidroxyl, có phân tử khối
từ 500-3000đvC, tồn tại phổ biến trong thực vật, có khả năng tạo liên kết bền vững với
protein và một số hợp chất cao phân tử thiên nhiên. Tanin có vị chát, màu hơi vàng.
Có hai loại tanin là tanin thủy phân (Hydrolyzable tanins) và tanin ngng tụ
(Condensed tanins) [15,18,20].
Hydrolyzable tanins
Condensed tanins
Hình 1.10: Công thức cấu tạo của tanin
Tanin thủy phân để lâu sẽ chuyển sang màu nâu, đợc sử dụng nh một loại thuốc
nhuộm thực vật. Tanin ngng tụ là một loại thuốc nhuộm Flavonoid cơ bản đợc tổng
hợp từ flavins và catechins. Tanin kị với các chất kiềm, gelatin, kim loại nặng, sắt,
chất oxi hóa..
c. Saponin:
Saponin là một glicozit tự nhiên, thờng gặp trong nhiều loại thực vật, nhằm giúp
cho chúng tự chống lại các loại vi khuẩn, nấm... Saponin có vị đắng, có tính chất
chung là khi hoà tan vào nớc thì có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của dung
dịch tạo nhiều bọt [15,20].
Hình 1.11: Công thức cấu tạo của Saponin
HVTH: Phạm Văn Hoàng
23
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
Luận văn cao học
GVHD: PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh
d. Phytosterol:
Phytosterol là một hoạt chất thuộc nhóm sterol có nguồn gốc thực vật. Tác dụng
điển hình của Phytosterol là có lợi cho sức khoẻ nhờ khả năng làm giảm nồng độ
cholesterol trong máu, ngăn ngừa các bệnh liên quan đến tim mạch và mỡ máu [20].
e. Các sắc tố
Trong lá bàng có hai nhóm sắc tố chính là sắc tố lục (clorophin) và sắc tố vàng
(carotenoit). Khi lá còn tơi thì sắc tố lục trong tế bào không bị mất màu vì nằm trong
phức hệ với protein và lipit, do sắc tố lục chiếm u thế về hàm lợng nên lá có màu
xanh lục. Khi lá già và rụng thì dới tác động của ánh sáng và trong môi trờng có
Oxi thì sắc tố lục bị Oxi hoá mất màu. Lúc này màu của lá bàng sẽ chuyển sang màu
đỏ ánh hồng hay nâu vàng là màu của sắc tố vàng. Nhóm sắc tố vàng (carotenoit) có
khả năng hấp phụ ánh sáng chọn lọc, quang phổ hấp thụ cực đại của nhóm sắc tố này
nằm trong khoảng từ 420 - 500 nm và gồm 2 nhóm nhỏ là caroten (C40H56) và
xanthophyll (C40HnOm với n = 52 - 58, m = 1 - 6). Các nghiên cứu cho thấy trong
thành phần của lá bàng khô có một số sắc tố sau [5,20]:
- Violaxanthin:
Violaxanthin có công thức phân tử là C40H56O4, khối lợng phân tử
600.85g/mol, nhiệt độ nóng chảy 200oC. Violaxanthin là một sắc tố Xanthophyll tự
nhiên, trạng thái tinh thể màu da cam. Cấu trúc có hệ thống 9 liên kết đôi liên hợp.
Hình 1.12: Công thức cấu tạo của Violaxanthin
- Lutein:
Lutein có công thức phân tử là C40H56O2, khối lợng phân tử 568.87g/mol,
không tan trong nớc. Lutein là một sắc tố màu vàng hoặc da cam. Cấu trúc có hệ
thống 10 liên kết đôi liên hợp.
HVTH: Phạm Văn Hoàng
24
Ngnh: Công nghệ Vật liệu Dệt - May
