Hiệu quả nhuộm và khả năng kháng uv của vải tơ tằm với chất màu anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc (clitoria ternatea) có hỗ trợ vi sóng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LƯƠNG NGUYỄN VIẾT NAM HIỆU QUẢ NHUỘM VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG UV CỦA VẢI TƠ TẰM VỚI CHẤT MÀU ANTHOCYANIN CHIẾT TỪ HOA ĐẬU BIẾC (CLITORIA TERNATEA) CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG Chuyên ngành: Công nghệ Dệt May Mã sớ: 8540204 ḶN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2023 i Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG – HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tuấn Anh ThS Trịnh Thị Kim Huệ Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS TS Huỳnh Văn Trí Cán bợ chấm nhận xét 2: PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG – HCM ngày 30 tháng 06 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng: PGS TS Bùi Mai Hương Thư ký hội đồng: TS Lê Song Thanh Quỳnh Phản biện 1: PGS TS Huỳnh Văn Trí Phản biện 2: PGS TS Lê Thị Hồng Nhan Ủy viên TS Nguyễn Tuấn Anh CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỢNG HỊA XÃ HỢI 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: LƯƠNG NGUYỄN VIẾT NAM MSHV: 2171003 Ngày, tháng, năm sinh: 16/09/1998 Nơi sinh: Sóc Trăng Chuyên ngành: Công nghệ Dệt, May Mã số: 8540204 I TÊN ĐỀ TÀI: Hiệu quả nhuộm và khả kháng tia UV vải tơ tằm với chất màu anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc (Clitoria ternatea) có hỗ trợ vi sóng Dyeing efficiency and UV resistance of silk fabric with anthocyanin dye extracted from butterfly pea flowers with microwave assistant extraction NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Ảnh hưởng nồng độ chất màu đến khả tạo màu cho vải tơ tằm chất màu anthocyanin Ảnh hưởng nhiệt độ nhuộm đến khả tạo màu cho vải tơ tằm chất màu anthocyanin Ảnh hưởng thời gian nhuộm đến khả tạo màu cho vải tơ tằm chất màu anthocyanin Nghiên cứu khả kháng tia UV vải với chất màu anthocyanin Đánh giá hiệu quả nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin thông qua các tiêu chí đánh giá đợ bền màu II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/02/2023 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/06/2023 IV HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Tuấn Anh ThS Trịnh Thị Kim Huệ Tp HCM, ngày 15 tháng 06 năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS Nguyễn Tuấn Anh ThS Trịnh Thị Kim Huệ TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) iii LỜI CẢM ƠN Tôi xin đặc biệt gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Tuấn Anh và ThS Trịnh Thị Kim Huệ là người trực tiếp hướng dẫn từ định hướng đề tài đến hoàn thành luận văn Mặc dù công việc bận rộn Thầy và Cô đã hướng dẫn từ kiến thức nền tảng đến kinh nghiệm quý báu cho luận văn và công việc thực tế sau này Bên cạnh đó, cũng xin gửi lời cảm ơn quý Thầy Cô bộ môn Kỹ thuật Dệt may – Khoa Cơ khí đã hỡ trợ giúp đỡ suốt quá trình thực hiện đề tài Xin cảm ơn Viện công nghệ Nano – Đại học Q́c gia Thành phớ Hồ Chí Minh, Viện cơng nghệ sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Công ty TNHH SGS Việt Nam và bộ môn Kỹ thuật Dệt may – Khoa Cơ khí đã hỡ trợ thiết bị để tơi có thể tiến hành thực hiện đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2023 Học viên Lương Nguyễn Viết Nam iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn thực hiện nghiên cứu đề tài “Hiệu quả nhuộm và khả kháng tia UV vải tơ tằm với chất màu anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc có hỗ trợ vi sóng” Thông qua đề tài, tác giả tiến hành nghiên cứu quy trình chiết tách chất màu tự nhiên anthocyanin từ hoa đậu biếc bằng hai phương pháp: chiết thông thường và chiết có hỗ trợ vi sóng Hàm lượng anthocyanin thu được chiết bằng phương pháp có hỗ trợ vi sóng gấp 1.47 lần so với phương pháp chiết thông thường Kết quả cho thấy rằng, hiệu quả nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nồng độ chất màu, nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm và số lần giặt Hiệu quả nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin được tối ưu với nồng độ 80 % o.w.f ở nhiệt độ 70°C 70 phút Hiệu quả nhuộm và khả kháng tia UV vải tơ tằm với chất màu anthocyanin có sự tương quan tỉ lệ thuận Ngoài ra, khả kháng tia UV vải với chất màu anthocyanin vẫn đáp ứng được sau 20 lần giặt (chỉ số UPF mẫu vẫn 50) Vải nhuộm với chất màu anthocyanin đều đạt kết quả khả thi tiến hành đánh giá tiêu chí đợ bền màu (mức 4.5 ở các mục đánh giá) Tuy nhiên, đối với độ bền màu ánh sáng cho kết quả sự thay đổi ánh màu vải khá rõ rệt (mức 1.5 đánh giá) Đề tài đã nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố nồng độ chất màu, nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, chất cầm màu và tỉ lệ chất cầm màu và số lần giặt đến hiệu quả nhuộm và khả tia UV vải nhuộm với chất màu anthocyanin Chứng minh được có thể nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin để có thể tăng khả kháng tia UV vải v ABSTRACT The thesis research on the topic “Dyeing efficiency and UV resistance of silk fabric with anthocyanin dye extracted from butterfly pea flowers with microwave assistant extraction” Through the topic, the author conducts research on the process of extracting anthocyanin from butterfly pea flowers by two methods: conventional extraction and microwave-assisted extraction The anthocyanin content obtained when extracted by microwave-assisted method is 1.47 times higher than that of conventional extraction method The results show that, the dyeing efficiency of silk fabric with anthocyanin is affected by factors such as dye concentration, dyeing temperature, dyeing time and number of washes The dyeing efficiency of silk fabric with anthocyanin dye is optimized with a concentration of 80% o.w.f at 70°C for 70 minutes The dyeing efficiency and UV resistance of silk fabric with anthocyanin dye have a positive correlation In addition, the UV resistance of the fabric with anthocyanin dye still meets the requirements after 20 washes (the UPF index of the sample is still above 50) The fabric dyed with anthocyanin dye all achieved feasible results when evaluating the color fastness criteria (level 4.5 at the evaluation levels) However, for light fastness, the result shows a clear change in color of the fabric (level 1.5 when evaluating) The topic has studied the effects of factors such as dye concentration, dyeing temperature, dyeing time, mordant and mordant ratio and number of washes on the dyeing efficiency and UV resistance of fabric dyed with anthocyanin dye Proving that it is possible to dye silk fabric with anthocyanin dye to increase the UV resistance of the fabric vi LỜI CAM ĐOAN Luận văn đã hoàn thành về nội dung và tiến độ thực hiện Đây là kết quả nổ lực cả giáo viên và học viên Tôi xin cam đoan bản luận văn này là công trình nghiên cứu bản thân quá trình học tập tại Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phớ Hồ Chí Minh Nếu ḷn văn này là chép một công trình khác xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2023 Học viên Lương Nguyễn Viết Nam vii MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN v ABSTRACT vi LỜI CAM ĐOAN vii MỤC LỤC .viii DANH MỤC HÌNH ẢNH xi DANH MỤC BẢNG BIỂU .xiii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvi CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở hình thành đề tài 1.2 Xác định mục tiêu đề tài 1.3 Ý nghĩa của đề tài 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Cơ sở lý thuyết ảnh hưởng của tia UV 1.6.1 Sự ảnh hưởng của tia UV đến sức khỏe người 1.6.2 Những phương pháp làm giảm ảnh hưởng của tia UV vải 11 1.7 Tổng quan về thuốc nhuộm tự nhiên [8] 12 1.7.1 Phân loại thuốc nhuộm tự nhiên 13 1.7.2 Ưu và nhược điểm của thuốc nhuộm tự nhiên 15 1.8 Giới thiệu chung về hoa đậu biếc 17 1.8.1 Thành phần hóa học của “Hoa đậu biếc” 18 1.8.2 Chất màu anthocyanin “ Hoa đậu biếc” [10] 18 1.9 Phương pháp chiết xuất 21 1.9.1 Phương pháp chiết xuất thông thường [13] 21 1.9.2 Phương pháp chiết xuất có hỗ trợ vi sóng [14] 23 1.10 Phương pháp cầm màu và chất cầm màu [19] 29 1.10.1 Giới thiệu phương pháp cầm màu 29 1.10.2 Giới thiệu chất cầm màu 29 1.11 Khái quát về vật liệu tơ tằm 30 viii 1.11.1 Cấu trúc của tơ tằm [11] 30 1.11.2 Tính chất của tơ tằm [12] 32 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 32 2.1 Đánh giá và lựa chọn phương án thí nghiệm 32 2.1.1 Phương án thí nghiệm cho quá trình chiết tách 33 2.1.2 Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin [22] 34 2.1.3 Phương án thí nghiệm cho quá trình nhuộm 35 2.2 Khảo sát các phương án thí nghiệm 36 2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng 36 2.2.2 Quá trình chiết tách chất màu 39 2.2.3 Thí nghiệm xác định hàm lượng anthocyanin 40 2.2.4 Thí nghiệm khảo sát hiệu quả nhuộm 41 2.2.5 Tiến độ thực hiện các thí nghiệm 43 2.3 Kiểm tra các tiêu chí về cường độ màu 44 2.3.1 Tiến hành giặt mẫu 44 2.3.2 Kiểm tra cường độ màu 44 2.3.3 Kiểm tra độ bền màu ma sát (theo tiêu chuẩn AATCC TM8) 46 2.3.4 Kiểm tra độ bền màu ánh sáng (theo tiêu chuẩn AATCC TM16.3) 47 2.3.5 Kiểm tra độ dây màu (theo tiêu chuẩn AATCC TM107) 48 2.3.6 Kiểm tra độ bền màu giặt (theo tiêu chuẩn AATCC TM61) 49 2.3.7 Kiểm tra khả kháng tia UV (theo tiểu chuẩn AATCC TM183) 49 CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 54 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng dịch chiết hoa đậu biếc 54 3.1.1 Sự tách ẩm nguyên liệu khô – bột Hoa đậu biếc 54 3.1.2 Hàm lượng anthocyanin chiết từ hai phương pháp 54 3.1.3 Kết quả phân tích sắc ký lỏng (HPLC) mẫu cao chiết 56 3.1.4 Kết quả phân tích phổ hồng ngoại FTIR mẫu cao chiết 56 3.1.5 Hiệu quả thu dịch chiết 58 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo màu cho vải tơ tằm 59 3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ dịch nhuộm 59 3.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm 63 3.2.3 Ảnh hưởng của thời gian nhuộm 66 ix 3.2.4 Ảnh hưởng của chất cầm màu và tỉ lệ chất cầm màu 68 3.2.5 Ảnh hưởng của số lần giặt đến màu sắc của mẫu nhuộm 71 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả kháng tia UV 74 3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ dịch nhuộm đến khả kháng tia UV của vải 74 3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến khả kháng tia UV của vải 76 3.3.3 Ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến khả kháng tia UV của vải 77 3.3.4 Ảnh hưởng của số lần giặt đến khả kháng tia UV của vải 78 3.4 Kết quả kiểm tra độ bền màu giặt, độ dây màu, độ bền ma sát và độ bền ánh sáng 81 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 4.1 Kết luận 83 4.2 Kiến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 85 x Tiểu kết: Có thể thấy, số lần giặt có ảnh hưởng đến màu sắc vải tơ tằm được nhuộm bằng dịch nhuộm chất màu anthocyanin Tuy nhiên, sự thay đổi này có thể chấp nhận được bởi vì số lần giặt là 10 và 20 lần thì sự thay đổi này mới thật sự rõ rệt 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả kháng tia UV 3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ dịch nhuộm đến khả kháng tia UV của vải Bảng 15: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo nồng độ dịch nhuộm Ký hiệu Nồng độ (%) UPF Mẫu chuẩn - 10.0 1.1 10 29.2 1.2 20 60.8 1.3 30 101.4 1.4 40 118.5 1.5 50 133.0 1.6 60 191.2 1.7 70 260.4 1.8 80 309.4 1.9 90 315.7 1.1 100 315.9 Hình 21: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo nồng độ chất màu 74 Nhận xét kết quả: Dựa vào Bảng 3.15 và biểu đồ Hình 3.21 cho thấy rằng tăng nồng độ dịch nhuộm lên càng cao thì chỉ số UPF cũng tăng lên đáng kể, nhiên tăng nồng độ dịch nhuộm lên cao thì chỉ số UPF thay đổi không đáng kể Cụ thể, khoảng nồng độ dịch nhuộm từ 10 % đến 80 % o.w.f thì chỉ số UPF mẫu sau nhuộm tỉ lệ thuận với nồng độ dịch nhuộm Chỉ số UPF tăng từ 29.2 lên tới 309.4 nồng độ dịch nhuộm tăng từ 10 % đến 80 % o.w.f và tăng nhẹ tiếp tục tăng nồng độ dịch nhuộm lên 90 % và 100 % o.w.f (315.7 tại 90 % o.w.f và 315.9 tại 100 % o.w.f) Giải thích kết quả: Như đã đề cập ở Mục 3.2.1, quá trình nhuộm vải tơ tằm được xem là quá trình hấp thụ chất màu anthocyanin vào vật liệu tơ tằm Quá trình hấp thụ diễn có sự chênh lệch nồng độ chất màu anthocyanin vật liệu tơ tằm và dịch nhuộm làm cho chất màu khuếch tán vào vật liệu tơ tằm Do vậy, tăng nồng độ chất màu anthocyanin lên càng cao thì mức độ hấp thụ thuốc nhuộm vải tơ tằm càng lớn tức là lượng anthocyanin từ dịch nhuộm vào vật liệu tơ tằm càng nhiều Hơn nữa, chỉ số UPF lại tỉ lệ thuận với lượng anthocyanin có vật liệu nên tăng nồng độ dịch nhuộm sẽ kéo theo chỉ số UPF càng tăng Nhưng quá trình hấp thụ đạt được trạng thái bão hòa thì lượng anthocyanin vào vải không tăng lên mặc dù nồng độ dịch nhuộm không đổi từ đó làm cho chỉ số UPF không đổi Ngoài ra, so sánh phổ FTIR các mẫu đã nhuộm và nhuộm với nồng độ dịch nhuộm khác (30 %, 80 % o.w.f) Cho thấy, có sự tăng cường tín hiệu tại các bước sóng đặc trưng cho anthocyanin (3 500 – 000 cm-1 các nhóm O – H, 300 cm-1 các liên kết C = C) Điều này chứng tỏ chỉ số UPF tỉ lệ thuận với lượng anthocyanin có mẫu Bên cạnh đó, đối với mẫu nḥm 30% o.w.f và mẫu nḥm 80 % o.w.f tín hiệu tại bước sóng 300 cm-1 có sự tăng cường kéo theo chỉ số UPF mẫu nhuộm 80 % o.w.f cao mẫu nhuộm 30 % o.w.f Có thể nói rằng, chỉ số UPF mẫu được quyết định bởi lượng anthocyanin mẫu sau nhuộm Tiểu kết: Nồng độ dịch nhuộm có ảnh hưởng đến khả kháng UV vải tơ tằm Khi tăng nồng độ dịch nhuộm sẽ làm tăng mức hấp thụ chất màu anthocyanin vải tơ tằm Nhưng quá trình hấp thụ đạt được trạng thái bão hòa thì chỉ số UPF thay đổi không 75 đáng kể Khi lượng chất màu anthocyanin vải tơ tằm tăng lên là kết quả việc tăng nồng độ dịch nhuộm làm cho chỉ số UPF vải tăng đáng kể 3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến khả kháng tia UV của vải Bảng 16: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo nhiệt độ nhuộm Ký hiệu Nhiệt độ (°C) UPF Mẫu chuẩn - 10.0 2.1 50 221.0 2.2 60 241.4 2.3 70 318.6 2.4 80 300.7 2.5 90 213.3 Hình 22: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo nhiệt độ nhuộm Nhận xét kết quả: Khi tiến hành nhuộm với các mức nhiệt độ nhuộm khảo sát từ 50 đến 90 °C, cho thấy chỉ số UPF có sự biến thiên Dựa vào Bảng 3.16 và Biểu đồ Hình 3.22 cho thấy tăng nhiệt độ nhuộm từ khoảng 50 đến 70 °C thì chỉ số UPF tăng từ 221.0 lên đến 318.6, lại giảm xuống 300.7 tại 80 °C và 213.3 tại 90 °C khoảng nhiệt độ từ 70 đến 90 °C 76 Giải thích kết quả: Sự biến thiên nói là quá trình hấp thụ phụ thuộc vào hai yếu tố là nhiệt độ và sự chênh lệch nồng độ Tức là tăng nhiệt độ lên cao thì tốc độ khuếch tán chất màu anthocyanin tăng lên kèm theo đó là tốc độ phân hủy anthocyanin cũng tăng theo làm cho sự chênh lệch nồng độ chất màu vật liệu và dịch nhuộm thay đổi Do vậy, tăng nhiệt độ từ 50 lên 70 °C thì chỉ số UPF tăng (lượng anthocyanin tơ tằm nhiều hơn) và càng tăng nhiệt độ lên cao thì chỉ số UPF giảm (lượng anthocyanin tơ tằm hơn) Tiểu kết: Nhiệt đợ nḥm có ảnh hưởng đến kháng UV vải tơ tằm Khi tăng nhiệt độ nhuộm thì chỉ số UPF tăng lên (tại 70 °C ) tăng lên càng cao thì chỉ số UPF lại giảm Bởi vì chỉ số UPF mẫu vải phụ thuộc vào lượng chất màu anthocyanin có mẫu nhuộm 3.3.3 Ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến khả kháng tia UV của vải Bảng 17: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo thời gian nhuộm Ký hiệu Thời gian (phút) UPF Mẫu chuẩn - 10.0 3.1 60 253.3 3.2 70 301.1 3.3 80 250.4 3.4 90 136.7 Hình 23: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo thời gian nhuộm 77 Nhận xét kết quả: Dựa vào kết quả Bảng 3.17 và biểu đồ Hình 3.23 Khi tiến hành nhuộm vải tơ tằm ở các mức thời gian khảo sát cho thấy chỉ số UPF mẫu nhuộm có sự biến thiên Cụ thể, tăng thời gian nhuộm từ 60 lên 70 phút thì chỉ số UPF mẫu tăng từ 253.3 lên đến 301.1 sau đó lại giảm đáng kể xuống 250.4 nhuộm 80 phút và 136.7 nhuộm ở 90 phút Giải thích kết quả: Lượng chất màu anthocyanin mẫu sau nhuộm có vai trò quyết định chỉ số UPF vải Bên cạnh đó, lượng chất màu anthocyanin được vải hấp thụ quá trình nhuộm phụ thuộc vảo thời gian nhuộm đã đề cập ở Mục 3.2.3 Tiểu kết: Chỉ số UPF vải phụ thuộc vào thời gian nhuộm hay nói một cách khác là thời gian nhuộm sẽ ảnh hưởng đến chỉ số UPF Bởi vì thời gian nhuộm ảnh hưởng trực tiếp đến lượng chất màu anthocyanin mà vải hấp thụ quá trình nhuộm 3.3.4 Ảnh hưởng của số lần giặt đến khả kháng tia UV của vải Bảng 18: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo số lần giặt – Không cầm màu Ký hiệu Số lần giặt UPF Mẫu chuẩn - 317.4 1 312.8 307.5 10 280.4 20 271.9 Hình 24: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo số lần giặt – Không cầm màu 78 Bảng 19: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo số lần giặt - FeSO4.7H2O Ký hiệu Số lần giặt UPF Mẫu chuẩn - 340.9 1 224.5 206.5 10 192.0 20 171.0 Hình 25: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo số lần giặt - FeSO4.7H2O Bảng 20: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo số lần giặt - CuSO4.5H2O Ký hiệu Số lần giặt UPF Mẫu chuẩn - 715.3 1 671.7 667.7 10 449.0 20 327.3 Hình 26: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo số lần giặt - CuSO4.5H2O 79 Bảng 21: Giá trị UPF của mẫu thí nghiệm theo số lần giặt - KAl(SO4)2.12H2O Ký hiệu Số lần giặt UPF Mẫu chuẩn - 358.3 1 350.0 318.2 10 284.2 20 271.9 Hình 27: Biểu đồ biểu diễn giá trị UPF theo số lần giặt - KAl(SO4)2.12H2O Nhận xét kết quả: Đối với cả trường hợp (không cầm màu và cầm màu với chất cầm màu khác nhau) thì chỉ số UPF đều giảm tăng số lần giặt Chỉ số UPF có xu hương giảm đáng kể số lần giặt càng tăng Trong đó, chỉ số UPF mẫu không cầm màu sau lần giặt là 312.5 giảm xuống 280.4 sau 10 lần giặt và 271.9 sau 20 lần giặt Chỉ số UPF các mẫu đã cầm màu cũng có kết quả tương tự Tuy nhiên, đổi với mẫu có sử dụng chất cầm màu, thì sự giảm chỉ số UPF chậm so với mẫu không cầm màu Mặc dù, chỉ số UPF mẫu có giảm vẫn có giá trị lớn 50 nên vẫn thể hiện khả chống tia UV vượt trội Giải thích kết quả: Sự giảm chỉ số UPF là tác động chất tẩy dung dịch giặt tẩy tác động lên mẫu nhuộm, và sự giảm chỉ số UPF này càng tăng số lần giặt càng tăng Tiểu kết: 80 Chỉ số UPF mẫu phụ thuộc vào số lần giặt Khi số lần giặt càng tăng thì chỉ số UPF mẫu càng giảm Nhưng vẫn lớn 50 nên khả chống tia UV vẫn vượt trội 3.4 Kết quả kiểm tra độ bền màu giặt, độ dây màu, độ bền ma sát và độ bền ánh sáng Tiến hành các thí nghiệm để kiểm tra độ bền màu mẫu thông qua các tiêu chuẩn sau: Kiểm tra độ bền màu giặt và độ dây màu theo tiêu chuẩn AATCC TM107 Kiểm tra độ bền màu ma sát theo tiêu chuẩn AATCC TM8 Kiểm tra độ bền màu ánh sáng theo tiêu chuẩn AATCC TM16.3 Thu được kết quả đánh giá sau: Bảng 22: Kết quả kiểm tra độ bền màu giặt độ dây màu Mẫu vải tiêu chuẩn Thí nghiệm Acetate Cotton Nylon Polyester Acrylic Wool Độ bền màu giặt 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 Độ dây màu 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 Bảng 23: Độ bền màu ma sát ánh sáng Mẫu nhuộm Trạng thái Khô Ướt Ban đầu Sau 20 lần giặt Độ bền ma sát 4.5 4.5 - - Độ bền ánh sáng - - 1.5 1.5 Nhận xét kết quả: Độ bền giặt mẫu nhuộm có kết quả khả quan các đánh giá sự dây màu mẫu với các mẫu vải chuẩn đều cao ở cấp 4.5 Độ dây màu mẫu nhuộm có kết quả khả quan các đánh giá sự dây màu mẫu với các mẫu vải chuẩn đều cao ở cấp 4.5 (trừ cotton chỉ 3.0) Độ bền ma sát mẫu vải nhuộm có kết quả khả quan đối với cả trường hơp: ma sát khô ở cấp 4.5 và ma sát ướt ở cấp 4.5 81 Độ bền ánh sáng mẫu vải nhuộm có kết quả chấp nhận được sau tiến hành chiếu ánh sáng 20 giờ Cả mẫu gốc và mẫu sau 20 lần giặt đều cho kết quả 1.5 Kết luận: Mẫu vải nhuộm cho kết quả khả quan đối với các tiêu chí đánh giá đợ bền màu 82 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Hiệu quả nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc có hỗ trợ vi sóng bị ảnh hưởng bởi nồng độ chất màu, nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, chất cầm màu và số lần giặt: Nồng độ chất màu có ảnh hưởng đến hiệu quả nhuộm vải tơ tằm, tăng nồng độ chất màu đến 80 % o.w.f thì hiệu quả nhuộm tăng tăng lên 80 % o.w.f thì hiệu quả nhuộm tăng không đáng kể quá trình nhuộm (quá trình hấp thụ) đã đạt trạng thái bão hòa Nhiệt độ nhuộm có ảnh hưởng đến hiệu quả nhuộm vải tơ tằm, tăng nhiệt độ nhuộm đến 70 °C thì hiệu quả nhuộm tăng tăng lên 70 °C thì hiệu quả nhuộm lại giảm Nhiệt độ nhuộm không chỉ ảnh hưởng đến quá trình nhuộm mà còn ảnh hưởng đến chất màu anthocyanin dịch nhuộm Thời gian nhuộm có ảnh hưởng đến hiệu quả nhuộm vải tơ tằm, tăng thời gian nhuộm đến 70 phút thì hiệu quả nhuộm tăng tăng lên 70 phút thì hiệu quả nhuộm lại giảm Quá trình nhuộm cần một khoảng thời gian để chất màu có thể khuếch tán vào vật liệu, nhiên nhuộm quá lâu dẫn đến anthocyanin sẽ bị phân hủy dẫn đến hiệu quả nhuộm giảm Khi nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin có sử dụng chất cầm màu thì các mẫu nhuộm cho ánh màu khác bởi màu phức tạo thành từ ion kim loại và chất màu là khác Do đó, nếu chỉ sử dụng ΔE và K/S để đánh giá ảnh hưởng chất cầm màu đến hiệu quả nhuộm là chưa đủ Số lần giặt có ảnh hưởng đến màu sắc mẫu, nhiên sự khác biệt rõ rệt về màu sắc mẫu thể hiện số lần giặt là 10 và 20 lần Sự thay đổi này có thể chấp nhận được Điều kiện nhuộm tối ưu nhuộm vải tơ tằm với chất màu anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc có hỗ trợ vi sóng: nồng độ chất màu 80 % o.w.f, nhiệt độ nhuộm 70 °C và thời gian nhuộm 70 phút Khả kháng tia UV vải tơ tằm với chất màu anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc có hỗ trợ vi sóng bị ảnh hưởng bởi nồng độ chất màu, nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm và số lần giặt: 83 Nồng độ chất màu có ảnh hưởng đến khả kháng tia UV vải tơ tằm, tăng nồng độ chất màu đến 80 % o.w.f thì chỉ số UPF tăng tăng lên 80 % o.w.f thì chỉ số UPF không đổi Khi đó, lượng anthocyanin mẫu không tăng tăng nồng độ chất hay – tức là chỉ số UPF mẫu phụ thuộc vào lượng anthocyanin mẫu Nhiệt độ nhuộm có ảnh hưởng đến khả kháng tia UV vải tơ tằm, tăng nhiệt độ nhuộm đến 70 °C thì chỉ số UPF tăng tăng nhiệt độ lên 70 °C thì chỉ số UPF lại giảm Nhiệt độ nhuộm không chỉ ảnh hưởng đến quá trình nhuộm mà còn ảnh hưởng đến chất màu anthocyanin dịch nhuộm kéo theo lượng anthocyanin khuếch tán vào vải giảm làm cho chỉ số UPF giảm Thời gian nhuộm có ảnh hưởng đến khả kháng tia UV vải tơ tằm, tăng thời gian nhuộm đến 70 phút thì chỉ số UPF tăng tăng thời gian nhuộm lên 70 phút thì chỉ số UPF lại giảm Quá trình nhuộm cần một khoảng thời gian để chất màu có thể khuếch tán vào vật liệu, nhiên nhuộm quá lâu dẫn đến anthocyanin sẽ bị phân hủy dẫn đến chỉ số UPF giảm Số lần giặt có ảnh hưởng đến khả kháng tia UV vải tờ tằm, tăng số lần giặt thì chỉ số UPF mẫu giảm Nhưng chỉ số UPF mẫu sau 20 lần giặt đều 50 nên vẫn có khả kháng tia UV vượt trội 4.2 Kiến nghị Do hạn chế về mặt thời gian và thiết bị nên đề tài chưa thực hiện được khảo sát hiệu quả nhuộm đối với từng giá trị pH khác Màu sắc chất màu anthocyanin phụ thuộc vào pH có thể tạo các màu khác cho vải chỉ với một chất màu anthocyanin thay đổi pH nó Ngoài ra, có thể thấy chỉ số UPF vải nhuộm với chất màu anthocyanin khá cao lại có độ bền màu ánh sáng khá thấp Cho nên, việc nghiên cứu các quá trình hoàn tất vải nhuộm với chất màu anthocyanin là cần thiết để có thể khắc phục được hạn chế về độ bền màu ánh sáng vải 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N T Khôi Sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao: Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam, 2010 [2] L Hunter Ultraviolet protection of fabrics and garments: Wood head and publishing in textiles, 2009 [3] “ISO-21348:2007” Internet www.iso.org/standard/39911.html 2023 [4] A F McKinlay and B L Diffey “A reference action spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin” CIE Res, vol 6, pp 17-22, 1987 [5] “Bộ Y tế New Zealand The Environmental Health Indicators New Zealand (EHINZ)” Internet: https://www.ehinz.ac.nz/ 2023 [6] “UV Index” Internet: https://www.who.int/news-room/q-a-detail/radiation-the-ultraviolet-(uv)index 2023 [7] “Chỉ sớ UV tồn cầu” Internet: https://www.temis.nl/uvradiation/world_uvi.php 2023 [8] Saxena et al., “Natural dyes: sources, chemistry, application and sustainability issues.” Roadmap to sustainable textiles and clothing, Springer, 2014 [9] Gupta et al., “Clitoria ternatea (L.): Old and new aspects J Pharm Res, vol 3, no 11, 2010 [10] C Ovando et al., “Chemical studies of anthocyanins: Ả review” Food chemistry, vol 113, iss 4, pp 857-871, 2009 [11] B M Hương, 2022, Bài giảng: "Khoa học Vật Liệu Dệt" Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia - HCM, 2023 [12] H V Trí Vật liệu may Nhà Xuất Bản Đại học Công Nghiệp Tp HCM, 2016 [13] V B Minh Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập – Truyền khối Nhà Xuất Bản Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2018 [14] L P T Q́c “Ứng dụng vi sóng chiết xuất Polyphenol từ chè” Luận văn Thạc sĩ, Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm – Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM, 2015 85 [15] Destandau et al, “Microwave-assisted extraction” London, UK: The Royal Society of Chemistry, 2013, pp 113-156 [16] Nukasani et al, “Review on microwave assisted extraction technique” International Journal of Pure and Applied Bioscience, pp 1065-1074, 2017 [17] N T Tuyết T T Duyên “Nghiên cứu chiết tách chất màu anthocyanin từ hoa Đậu biếc (Clitoria ternatea) Tạp chí Cơng nghiệp nơng thơn, vol 36, pp 81 - 92, 2019 [18] Jeyaraj et al, “Extraction methods of butterfly pea (Clitoria ternatea) folwer and biological activities of its phytochemicals Journal of food science and technology, vol 58, no 6, pp 2054-2067, 2021 [19] Prabhu et al, “Plant based natural dyes and mordants: A Review J Nat Prod, Plant Resour, vol 2, no 6, pp 649-664, 2012 [20] M H Cang et al, “Optimization extraction condition of anthocyanin from butterfly pea flower” Vietnam Trade and Industry Review, vol 20, 2010 [21] N M Thuy et al, “Effect of extraction techniques on anthocyanin from butterfly pea flowers (Clitoria ternatea L.) cultivated in Vietnam Journal of Applied Biology and Biotechnology, vol 9, no 6, pp 173-180, 2021 [22] H T K Cuc et al, “Determination of anthocyanin content in fruits and vegetables by pH-differential spectrophotometry” Vietnam Trade and Industry Review, vol 1, no 1, 2004 [23] Swamy et al, “Extraction and dyeing conditions of natural dye from flowers of Plumeria rubra L on textiles and fastness properties” Indian Journal of Traditional Knowledge, vol 15, no 2, pp 278-284, 2016 [24] Tena et al, “State of the art of anthocyanins: Antioxidant activity, sources, bioavailability, and therapeutic effect in human heath” Antioxidants, vol 9, no 5, pp 451, 2020 [25] D T P Liên N N M Phương “Ảnh hưởng biện pháp xử lí nguyên liệu đến khả trích ly và sự ởn định anthocyanin từ bắp cải tím (Brassica oleracea)” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ – Cao Đẳng Nông Nghiệp, vol 1, no 1, pp 1-7, 2014 86 [26] Liu et al, “Effect of temperature and pH on stability of anthocyanin obtained from blueberry” Journal of Food Measurement and Characterization, vol.12, pp 1744-1753, 2018 [27] Ludin et al, “Utilization of natural dyes from zingiber officinale leaves and clitoria ternatea flowers to prepare new photosensitisers for dye-sensitised solar cells” Int J Electrochem Sci, vol.13, no.8, pp 7451-7465, 2018 [28] Yusuf et al, “Characteristic and quality of silk fabric colored using natural dye” In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol.575, no.1, pp 012126, 2020 87 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: LƯƠNG NGUYỄN VIẾT NAM Ngày, tháng, năm sinh: 16/09/1998 Nơi sinh: TP Sóc Trăng Địa chỉ liên lạc: 497 Hòa Hảo, phường 7, quận 10, Thành phồ Hồ Chí Minh Điện thoại: 0768 99 09 19 Email: lnvnam.sdh212@hcmut.edu.vn nathan.luongnguyen@gmail.com Q TRÌNH ĐÀO TẠO 2016 – 2021: Kỹ sư Cơng nghệ Sợi Dệt, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp HCM 2021 – 2023: Học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Dệt May, Trường Đại học Bách – Đại học Quốc gia Khoa Tp HCM 88