Nghiên cứu quy trình nhuộm vải cotton từ dịch chiết củ dền

Hầu hết các chất màu tự nhiên được sử dụng để nhuộm cho các sản phẩm dệt may có nguồn gốc tự nhiên như cotton, len, tơ tằm,.... hoặc các vật liệu có bản chất hóa học gần giống với vật liệu tự nhiên như Polyamide, visco,

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN KỸ THUẬT DỆT MAY

-oOo -ĐỒ ÁN NHUỘM

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ NHUỘM VẢI COTTON BẰNG CHẤT

MÀU TỰ NHIÊN CHIẾT XUẤT TỪ CỦ DỀN

LỜI NÓI ĐẦU 3

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 4

1.1 Tổng quan về chất màu tự nhiên 4

1.1.1 Lịch sử về thuốc nhuộm tự nhiên 4

1.2 Sử dụng chất màu tự nhiên trong dệt nhuộm 6

1.2.1 Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên trong lĩnh vực dệt may trên thế giới 6

1.2.3 Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên trong lĩnh vực dệt may ở Việt Nam 7

1.2.4 Giá trị của công nghệ nhuộm vải bằng chất màu tự nhiên 8

1.3 Vải bông 11

1.3.1 Sơ lược về cấu trúc xơ bông 11

1.3.2.Tính chất vật lý 12

1.3.3 Tính chất hóa học 12

1.3.4.Các loại vải bông và ứng dụng của chúng 13

1.4.5 Thuốc nhuộm tổng hợp sử dụng cho vải cotton 14

1.4 Củ dền 14

1.4.1 Giới thiệu chung 14

1.4.2 Thành phần hóa học trong củ dền 15

1.4.2.1 Polyphenol 15

1.4.2.2 Saponin 16

1.4.2.3 Flavonoid 17

1.5 Giới thiệu về chất màu betacyanin 17

1.5.1 Khái niệm về chất màu betalain và betacyanin 17

1.5.2 Công thức phân tử và cấu tạo của betacyanin 18

1.5.3 Cấu trúc hóa học của các betalain và betacyanin 18

1.5.4 Tính chất vật lý và hóa học của betacyanin 19

1.6 Một số ứng dụng của củ dền trong nhiều lĩnh vực 21

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH NHUỘM VẢI COTTON BẰNG CHẤT MÀU TỪ CỦ DỀN 23

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 23

2.1.1 Củ dền 23

2.1.2 Vải cotton 23

2.1.3 Hóa chất 23

2.1.4 Hệ thống thiết bị và dụng cụ sử dụng 23

2.2 Quá trình trích ly chất màu từ củ dền 23

2.2.1 Các khái niệm cơ bản về quá trình chiết 23

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết 24

2.2.3 Các phương pháp chiết 25

2.3 Thiết lập quy trình công nghệ nhuộm vải cotton 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25

LỜI NÓI ĐẦU

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU

Hình: Một số màu vàng polyene 4

Hình: Công thức cấu tạo của Indigofera tinctoria L 5

Hình: Cấu trúc mặt cắt ngang xơ bông 12

Hình: Củ dền đỏ 15

Hình: Cấu trúc của polyphenol 16

Hình: Cấu trúc của amyrin Hình: Cấu trúc của olean 17

Hình: Cấu trúc chung của flavonoid 17

Hình: Màu sắc của các loại hoa xương rồng thay đổi theo tỷ lệ betaxanthin và betacyanin 18

Hình: Công thức cấu tạo của betacyanin 18

Hình: Cấu trúc phân tử betalamic acid và vài betacyanin thường gặp 19

Hình: Ảnh hưởng của pH đến màu sắc của betacyanin 21

Bảng: Một số ứng dụng nghiên cứu của củ dền trong nhiều lĩnh vực 22

Bảng: Hệ thống thiết bị và dụng cụ sử dụng 23

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

1.1 Tổng quan về chất màu tự nhiên

1.1.1 Lịch sử về thuốc nhuộm tự nhiên

Trước khi phẩm màu hóa học được tạo ra, con người đã biết dùng chất liệu tự nhiên như khoáng vật, đất son hay cây chàm để tạo màu sắc Trước công nguyên 1500 năm, người Ai Cập đã biết dùng inđigo (màu xanh chàm) để nhuộm vải và sử dụng phổ biến alizarin lấy từ rễ cây marena để nhuộm màu đỏ, sử dụng campec chiết xuất từ gỗ sồi để nhuộm màu đen cho len và lụa tơ tằm Đến nay người ta đã xác định được công

thức cấu tạo của một số phẩm màu thiên nhiên theo từng loại màu, từ đó đánh giáđược tính chất sử dụng của chúng.

- Thuốc nhuộm thiên nhiên màu vàng: Các thuốc nhuộm thiên nhiên màu vàngđều có nguồn gốc thực vật Quan trọng nhất là REZEĐA, khi phối màu vàngREZEĐA với màu xanh chàm sẽ nhận được màu xanh lục rất đẹp và gọi là màuLINCON

Hình: Một số màu vàng polyene

- Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ: Cecmec, cosenil, lac có nguồn gốc động vật,thuốc nhuộm màu đỏ quan trọng nhất là marena (alizazin) có nguồn gốc từ thựcvật Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ có độ bền màu với các chỉ tiêu cao hơnnhiều so với các màu vàng

- Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ tía: Cấu tạo của thuốc nhuộm này đã đượcFridlender tim ra vào năm 1909 là 6,6- đi brominđigo Hiện nay, người ta đãxác định được quá trình tạo màu đỏ tía từ thân lá của cây Dacathais orbita

- Thuốc nhuộm thiên nhiên màu xanh chàm: Là inđigo được tách ra từ cây họchàm có tên khoa học là Indigofera tinctoria L, có công thức hoá học:

Hình: Công thức cấu tạo của Indigofera tinctoria L

- Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đen: Có ý nghĩa thực tế duy nhất là màu đen campec

vì nó có khả năng tạo phức không tan với muối kim loại có màu đen Khi mới tách từ

gỗ campec ra thì hợp chất ban đầu có màu đỏ gọi là hematin, khi kết hợp với muốicrom thì nó chuyển thành màu đen vì thế mà gỗ campec trở nên có giá trị

Hình: Công thức cấu tạo của hematin

Đa số thuốc nhuộm tổng hợp màu đen dùng trong ngành dệt và một số ngành khác đều

là hỗn hợp của hai hay nhiều hơn nữa các thuốc nhuộm thành phần vì thuốc nhuộmtổng hợp màu đen có màu không tươi khi dùng riêng Màu đen campec được dùngnhư là một thuốc nhuộm đơn, riêng biệt, để nhuộm tơ tằm, da và một vài vật liệu khác

* Đặc điểm của phẩm màu thiên nhiên: Có độ bền thấp, cường độ màu nhỏ, hiệu suất

khai thác thấp nhưng có khả năng phủ màu tốt nên giá thành cao

* Phẩm màu thiên nhiên ở Việt Nam: Hệ quần thể thực vật nước ta đa dạng và phong

phú, đồng bào ta ở khắp mọi miền đất nước đã biết sử dụng những thực vật thiênnhiên tạo màu dùng trong thực phẩm, dệt lụa và làm thuốc Đồng bào thiểu số ở cáctỉnh miền núi phía bắc dùng lá chàm để nhuộm màu xanh lam Ở bắc bộ, người dândùng nước chiết từ củ nâu để nhuộm màu nâu tươi, khi nhúng vào bùn ao thì màu nâunày chuyển thành màu đen bền và đẹp, dùng lá bàng, vỏ sú, vỏ vẹt để nhuộm màunâu và đen, ở Nam Bộ dùng nước chiết từ quả mặc nưa để nhuộm lót sau đó nhúngvào bùn sông Hậu sẽ tạo thành màu đen bền và đẹp Một số loại lá và quả dùng đẻnhuộm thực phẩm như: quả giành giành, bột nghệ để nhuộm màu vàng, lá cơm sôi đểnhuộm xôi màu đỏ, Tuy người dân đã biết sử dụng những phẩm màu thiên nhiên đónhưng chỉ ở mức độ là thô sơ và dựa vào kinh nghiệm dân gian của từng miền nênchưa phát huy được hết giá trị của nó

1.2 Sử dụng chất màu tự nhiên trong dệt nhuộm

1.2.1 Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên trong lĩnh vực dệt may trên thế giới.

Trong nhiều thập kỷ qua, những công trình nghiên cứu về quá trình trích ly hay táchchiết hợp chất màu tự nhiên và cô lập xác định từng hợp chất riêng lẻ được nghiên cứurất nhiều [22], [31] Trong đó, cũng có một số công bố về việc sử dụng mô hình thựcnghiệm và tối ưu hóa mô hình vào trong quá trình tách chiết chất màu tự nhiên đơn lẻ[22], [25] Tuy nhiên vấn đề trích ly chất màu tự nhiên ứng dụng trong công nghệnhuộm lại mang một ý nghĩa ứng dụng khác; không cô lập hợp chất đơn lẻ mà sửdụng hỗn hợp dịch chiết nhuộm cho các loại vật liệu vải sợi khác nhau

Những năm gần đây, vấn đề nghiên cứu quy trình nhuộm vải bằng chất màu tự nhiênđược nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm mà chủ yếu tập trung vào chất màutrích ly từ thực vật Sự đa dạng của hệ thực vật trên thế giới đã tạo nhiều gam màu đadạng cho các công trình nghiên cứu về công nghệ này Vào năm 1994 nhóm nghiêncứu của C Mahidol đã bắt đầu nghiên cứu hoạt tính sinh học của các loại cây trồng tựnhiên ở Thái Lan [19]; năm 2012 Supaluk Teppanrin và các cộng sự nghiên cứu khảnăng nhuộm màu trên vải cotton, tơ tằm và vải tơ tằm bằng dịch chiết từ hạt đậuMarind [28] …v.v…

Từ năm 2000 đến 2014, có khá nhiều công trình nghiên cứu về khả năng nhuộm vậtliệu dệt của dịch chiết từ vỏ măng cụt đã được công bố ở một số bài báo của cáctrường đại học hoặc các viện nghiên cứu chủ yếu ở Thái Lan, Ấn Độ, Mỹ và Úc Một

số bài báo tập trung nghiên cứu quy trình nhuộm trên các loại vật liệu cotton, tơ tằm,len đã được công bố [27]

Trong những năm qua, có một số công trình nghiên cứu về khả năng nhuộm vật liệudệt của dịch chiết từ nụ hoa hòe công bố ở một số bài báo của các trường đại học hoặccác viện nghiên cứu chủ yếu ở Trung Quốc, Hàn Quốc Các bài báo tập trung nghiêncứu quy trình nhuộm trên tơ tằm đã được công bố Nghiên cứu này đã phân tích việc

sử dụng dịch chiết từ nụ hoa hòe để nhuộm vải, kết quả màu sắc và độ bền của vải lụanhuộm Thành phần sắc tố trên vải lụa và tái sử dụng dịch chiết này cũng đã đượcnghiên cứu Kết quả chỉ ra rằng vải lụa nhuộm có khả năng bền giặt, bền ma sát vàthấm mồ hôi tốt, thành phần sắc tố trên vải lụa chủ yếu là rutin và quercetin Nhữngkết quả này chứng minh rằng dịch chiết từ nụ hoa hòe là một thuốc nhuộm tự nhiênhiệu quả [29]

1.2.3 Tình hình sử dụng chất màu tự nhiên trong lĩnh vực dệt may ở Việt Nam

Tại Việt Nam, tính đến thời điểm này, các trường đại học và các viện nghiên cứu cũng

đã có khá nhiều nghiên cứu về công nghệ nhuộm vải bằng chất màu tự nhiên từ nhiềuloại hực vật khác nhau Tuy nhiên, các ý tưởng và xu hướng nghiên cứu này chủ yếu

là vẫn dựa trên các công trình nghiên cứu của PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh, khoa Côngnghệ Dệt may và Thời trang, Đại học Bách Khoa Hà Nội PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh đãtìm ra công nghệ nhuộm vải cotton và lụa tơ tằm bằng lá bàng, lá xà cừ, củ nâu, lá trầukhông, chàm, lá thiên lý, lá tre, á găng, ngải cứu, lá bạch đàn, lá chè, lá hồng xiêm, vỏcây xà cừ, chè, cây lá móng, cây xà cừ, nghệ, bạch đàn, sapoche…

Là chuyên gia hóa nhuộm, bằng đam mê khoa học PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh đã bắt đầunghiên cứu lĩnh vực này từ năm 1996, đến nay Bà đã chủ nhiệm rất nhiều đề tài, dự án

về công nghệ nhuộm vật liệu dệt bằng chất màu tự nhiên Trong đó, phải kể đến đề tàiNghị định thư hợp tác giữa chính phủ Việt Nam và chính phủ Áo: “Nghiên cứu khảnăng sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bông và tơ tằm, thiết lập qui trình côngnghệ và triển khai ứng dụng cho một số cơ sở làng nghề dệt nhuộm Trong dự án nàyPGS.TS Hoàng Thị Lĩnh đã nghiên cứu thành phần và bản chất của các loại chất màu

có nguồn gốc thiên nhiên, từ đó xây dựng, lựa chọn và tối ưu hóa các quá trình táchchiết chất màu với các thông số công nghệ phù hợp; đã xây dựng quy trình nhuộmbằng chất màu chiết tách từ lá chè, lá bàng, lá xà cừ và hạt điều màu cho vải bông vàvải tơ tằm; nghiên cứu các biện pháp xử lý sau nhuộm nâng cao độ bền màu của sảnphẩm Khẳng định độ bền màu cũng như một số tính chất ưu việt của sản phẩmnhuộm màu từ 4 loại thảo mộc như khả năng chống nhàu, khả năng hút ẩm, độ thoángkhí Nghiên cứu đa dạng hóa màu sắc của sản phẩm nhuộm bằng chất màu chiết tách

từ 4 loại thảo mộc bằng cách phối ghép nguyên liệu hoặc cầm màu để nâng cao độ bềnmàu [8] Sự thành công của dự án còn phải kể đến là có thể chuyển giao công nghệcho nông dân để sản xuất hàng thủ công, góp phần xoá đói, giảm nghèo, mang ý nghĩa

an sinh xã hội rất cao Ngoài ra, PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh còn thực hiện thành công dự

án kết hợp với doanh nghiệp “Thay thế chất nhuộm hóa học bằng chất màu tự nhiên Phương pháp sản xuất sạch và hiệu quả hơn” triển khai và đã nghiệm thu 2012-2013,với sự tài trợ của dự án Đổi mới Sáng tạo Việt Nam - Phần Lan (IPP), Công ty TNHHDệt nhuộm Trung Thư - Hưng Yên đã phối hợp nghiên cứu áp dụng thành công côngnghệ nhuộm vải bằng các chất màu tự nhiên thay thế chất nhuộm hóa học Kết quả dự

-án phần nào khẳng định sự thành công của công nghệ nhuộm vật liệu dệt bằng chấtmàu tự nhiên thân thiện môi trường, giảm thiểu hiện tượng ô nhiễm môi trường.

1.2.4 Giá trị của công nghệ nhuộm vải bằng chất màu tự nhiên

Từ xa xưa con người đã biết dùng các chất màu tự nhiên để nhuộm cho các sản phẩmmay mặc tạo ra các sản phẩm với nhiều màu sắc Cho đến năm 1856 nhà khoa họcWilliam Henry Perkin (1838-1907) khám phá ra thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên vàsau đó nhiều loại thuốc nhuộm tổng hợp khác được tìm ra với những tính năng ưu việt

về kinh tế, khả năng công nghệ đáp ứng sản xuất công nghiệp hơn hẳn thuốc nhuộm tựnhiên thì thuốc nhuộm tự nhiên không còn phổ biến nữa Thuốc nhuộm tổng hợpnhanh chóng chiếm vị trí quan trọng trong toàn xã hội, đáp ứng được nhu cầu củangười tiêu dùng Ngành công nghiệp sản xuất thuốc nhuộm tổng hợp đã phát triển như

vũ bão Tuy nhiên, trong những năm gần đây vấn đề về môi trường, sinh thái toàn cầuđược đặc biệt quan tâm Chẳng hạn như môi trường bị ô nhiễm bởi việc tổng hợpthuốc nhuộm, nước thải nhuộm, sinh thái sản phẩm dệt may, Đây là vấn đề nóngbỏng, nhức nhối cần phải được quan tâm giải quyết kịp thời Chính vì vậy mà xuhướng quay trở lại sử dụng các chất màu tự nhiên cho ngành dệt may đang được nhiềunước trên thế giới quan tâm Ở Nhật Bản, thời trang sinh thái (Eco-fashion) không chỉ

là một khái niệm được nhiều người biết đến mà hiện nay nó còn cung cấp một công cụkinh tế hữu hiệu cho các hãng dệt may Nhật Bản Vì vậy, những công ty dệt may NhậtBản đã tồn tại và cạnh tranh được trên thị trường nhờ phát hiện ra những sản phẩmmới này Còn lại hầu như các hãng sản xuất hàng dệt may giá rẻ của Nhật đã phảiđóng cửa do không thể cạnh tranh với Trung Quốc Giới nghiên cứu cho rằng thịtrường dệt may thân thiện với môi trường đang nổi lên như một lĩnh vực mới để cáccông ty Nhật Bản đón đầu và phát triển Fujitex, công ty hiện đã có uy tín trên thịtrường cao cấp cũng thiết lập một danh mục các sản phẩm sợi cashmere được nhuộmbằng loại thuốc nhuộm chiết xuất từ thực vật như cây lựu, cây keo và cây đinh hương.Đại diện công ty cho biết họ đang nỗ lực để triển khai sử dụng các loại chất màu tựnhiên thay cho thuốc nhuộm tổng hợp dựa trên cơ sở xem xét các vấn đề môi trường,đây là một vấn đề nóng bỏng hiện nay đang được nhiều nước trên thế giới quantâm[14]

Nhiều cuộc hội thảo trên thế giới bàn về việc sử dụng trở lại chất màu tự nhiên chẳnghạn như UNESCO tổ chức hội thảo tại Hyderabad từ ngày 5 đến ngày 12 tháng 11năm 2006 với sự có mặt của 600 nhà khoa học đến từ 57 quốc gia trên thế giới để tìmphương án quay trở lại với màu tự nhiên Hội thảo nói về nhuộm màu tự nhiên tổ chứcvào ngày từ ngày 8 đến 16 tháng 3 năm 2008 tại Mayan, Mexico,

Từ đó, chúng ta thấy công nghệ nhuộm vải bằng chất màu tự nhiên mang một ý nghĩarất lớn về mặt kinh tế xã hội và môi trường sinh thái được thể hiện thông qua:

a Sử dụng nguồn nguyên liệu dễ tái sinh:

Nguồn nguyên liệu để nhuộm màu tự nhiên từ thực vật được lấy từ sản phẩm trực tiếpcủa nông nghiệp hoặc tận dụng nguồn phế thải từ các ngành như vỏ cây từ ngành công

nghiệp gỗ, bã thải từ ngành chế biến thức ăn [10], từ lá chè già bị thải bỏ từ các nôngtrường chè, lá bàng, lá xà cừ, bạch đàn, rụng thu gom dọc đường phố, công viên, Đây là nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú, đa dạng, dễ tái sinh Đa số các loạithực vật dùng để nhuộm là loại cây dễ trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, có thểđược trồng để che bóng mát, lấy gỗ, lá trên cây hoặc lá rụng xuống thường bỏ đinhưng nếu công nghệ nhuộm vải bằng chất màu tự nhiên từ thực vật được thực hiệntrên quy mô sản xuất công nghiệp thì sẽ tận dụng được nguồn nguyên liệu vô giá này.Hơn nữa, khi công nghệ này được chuyển giao cho nông dân thực hiện sẽ tạo công ănviệc làm, góp phần xóa đói, giảm nghèo cho người nông dân.

b Quy trình công nghệ đơn giản, ít sử dụng hóa chất:

Thuốc nhuộm tổng hợp cho chúng ta màu đơn sắc, còn muốn tạo ra một màu hòa sắcnhư màu sẵn có trong tự nhiên thì chúng ta phải phối từ rất nhiều màu đơn sắc vớinhau Vì vậy sẽ rất mất thời gian, công sức, nguyên vật liệu để thực hiện nhưng cũngkhó tạo nên được màu giống màu tự nhiên Hơn nữa, thuốc nhuộm tổng hợp có nguồngốc chủ yếu từ nguồn dầu mỏ - là nguồn tài nguyên khó tái sinh, nó là hỗn hợp củacủa các hợp chất hữu cơ trong đó có một số chất chứa nhóm azo gây ung thư, dị ứng

da, quá trình sản xuất thuốc nhuộm tổng hợp thì phải sử dụng nhiều nhiều hóa chấtđộc hại như axit, kiềm mạnh, dung môi, muối kim loại nặng, nhiệt độ cao Nước thảicủa thuốc nhuộm tổng hợp khi thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường Quátrình nhuộm bằng thuốc nhuộm tổng hợp tốn nhiều chi phí cho năng lượng và sinh ranhiều khí thải có thể gây ra hiệu ứng nhà kính

Màu tự nhiên là sự tổng hòa của nhiều màu cộng lại cùng với một số tạp chất sẵn cótrong nguồn nguyên liệu dùng để chiết xuất chất màu nên có thể tạo nên những gammàu trầm tự nhiên mà thuốc nhuộm tổng hợp không thể có được Hơn nữa, cùng mộtdung dịch màu nhưng phương pháp nhuộm, cầm màu khác nhau có thể tạo ra nhiềunhiều màu sắc khác nhau chứ không phức tạp, tốn kém như việc pha phối tạo màu mớiđối với màu tổng hợp

Quy trình chiết và nhuộm từ nguồn nguyên liệu thực vật như sau:

Hình: Quá trình chiết xuất và nhuộm bằng chất mà tự nhiên từ thực vật

Quá trình nhuộm bằng chất màu tự nhiên ít sử dụng các hóa chất phụ trợ nên nướcthải nhuộm có ít chất độc hại, dễ phân hủy sinh học[4] Đa số chất màu tự nhiênkhông có độc tố nên không gây độc hại trong quá trình sản xuất, sử dụng sản phẩmcũng như không gây ô nhiễm môi trường sống

c Tận dụng bã thải sau khi tách chiết chất màu:

Bã thải sau quá trình chiết xuất dung dịch màu có thể sử dụng để tạo ra phân hữu cơ visinh bởi vì có những đặc điểm như sau: chúng đã ở dạng mềm, dễ phân hủy và có kíchthước phù hợp do chiết ở nhiệt độ 100oC với thời gian tương đối dài và nguồn nguyênliệu đã được nghiền nhỏ trước khi chiết Các thành phần như cellulose, khoáng, đạm,

đã ở dạng dễ hòa tan hơn nhiều do đó rất thuận tiện để chế biến thành phân hữu cơ visinh

* Giá trị của phân hữu cơ vi sinh[13,18]:

- Giá trị môi trường: Sử dụng phân hữu cơ sinh học chế biến từ bã thải thực vật

có thể bón cho lúa, ngô, cà phê, hồ tiêu,… có những ích lợi về môi trường sauđây:

● Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái, không ảnh hưởng đến sức khoẻ conngười, cây trồng, vật nuôi

● Cải thiện kết cấu, độ xốp và độ phì nhiêu của môi trường đất

● Cân bằng hệ vi sinh vật trong môi trường đất.

● Có tác dụng phân huỷ, chuyển hoá các chất hữu cơ khác trong đất để cung cấpdinh dưỡng cho cây trồng

● Có tác dụng nâng cao được hệ số sử dụng phân khoáng bón cho cây trồng, dẫnđến giảm thiểu lượng phân hoá học rữa trôi xuống tầng nước ngầm hay thănghoa vào môi trường không khí gây ô nhiễm môi trường

- Giá trị kinh tế: Để sản xuất được phân hữu cơ vi sinh chỉ cần bỏ ra công lao

động, bã thải và chi phí để mua men sinh học, phân chuồng (nếu gia đìnhkhông có), phân urê, và đường ăn thì có thể sản xuất ra hữu cơ vi sinh có chấtlượng tốt nhưng giá thành chỉ bằng 30% so với giá phân cùng loại bán trên thịtrường Do đó, có thể tiết kiệm được một lượng kinh phí đáng kể Mặt khác,bón phân hữu cơ vi sinh này cho cây trồng góp phần ổn định năng suất, giảmđược lượng phân khoáng là hướng đi đầy tiềm năng để tiết kiệm chi phí sảnxuất

1.3 Vải bông

1.3.1 Sơ lược về cấu trúc xơ bông

Xơ bông (tiếng Anh: cotton fiber) là một trong những loại nguyên liệu quan trọng nhấttrong ngành dệt Nó là thành phần cơ bản của bông và được sử dụng để sản xuất cácsản phẩm dệt khác nhau Bông có cấu trúc đa lớp dạng thớ gồm: thành sơ cấp(primary wall), thành thứ cấp (secondary wall) và lõi (lumen)

Hình: Cấu trúc mặt cắt ngang xơ bông

1.3.2.Tính chất vật lý

•Chứa cellulose tinh khiết, dẹt, xoắn và giống ruy băng → tính chất vật lý của ΧΟ

• Độ bền xơ 25% cấu trúc có độ tinh thể cao và nhiều thớ Khi ướt độ bền tăng

• Không thể duỗi thẳng → nguyên liệu thô dễ nhàu.

• Dẫn nhiệt tốt → mát khi mặc Hút nước nhưng lâu khô (độ hồi ẩm tiêu chuẩn =8.5%)

• Dễ bị dơ → bề mặt sợi gồ ghề Co khi giặt (dung dịch kiềm mạnh)

• Dễ bị hư hại bởi nấm mốc (mildew) → tránh lưu trữ nơi ẩm thấp

• Dễ bị dơ → bề mặt sợi gồ ghề Co khi giặt (dung dịch kiềm mạnh)

• Bị ngả vàng và giảm bền khi tiếp xúc ánh sáng mặt trời đủ lâu

➢Khối lượng riêng (g/cm3 ) – 1.50

➢Độ hồi ẩm (21°C, 65% độ ẩm tương đối, 8.5%)

• Không bị ảnh hưởng bởi các chất oxy hóa nếu đem xử lý với các điều kiện

• Ái lực (affinity) tốt với thuốc nhuộm trực tiếp (direct), hoạt tính (reactive), hoànnguyên (vat), sulphur và azo nhờ sự phân cực (polarity) của polymer và hệ thốngpolymer trong bông

• Bị nấm mốc (mildew) và bướm/ nhậy (moth) tấn công → cần cách ngăn chặn

• Tiếp xúc ánh sáng lâu → cellulose bị thoái hóa → tránh tiếp xúc lâu với ánh sángtrực tiếp + phơi khô nơi thoáng mát sau giặt.

• Có khả năng dẫn nhiệt → chịu được nhiệt độ là/ủi cao (150oC không bị phá hủy).Cháy xém và cháy ở 245oC

• Không phản ứng với các muối kim loại, không bị phá hủy bởi kiềm

• Chất gây ô nhiễm không khí (tính axít) → xơ giảm bền nhanh (thủy phân do axít) →phai màu vải (phân tử thuốc nhuộm bị phá hủy)

• Tia UV có thể biến bông thành oxi-cellulose

• Có thể nhuộm với các loại thuốc nhuộm trực tiếp, hoạt tính, lưu huỳnh và hoànnguyên

• Giữ căng bông trong kiềm (18%) → làm bề mặt xơ sợi bóng mượt

• Sau khi rửa kiềm và sấy → bông có dạng hình trụ, mặt cắt ngang tròn hơn

• Tính chất hóa học của xơ bông đã và chưa kiềm hóa không khác nhiều, nhưng bông

đã kiềm hóa có khả năng hoạt hóa và khả năng nhuộm màu tốt hơn

1.3.4.Các loại vải bông và ứng dụng của chúng

Vải cotton là loại vải được dệt từ xơ bông Loại vải này có nhiều ưu điểm vượt trộinhư thoáng mát, mềm mại, thoải mái, hút ẩm tốt (ở điều kiện tiêu chuẩn độ ẩm khoảng8,5%) ở trên thế giới trữ lượng vải cotton được sử dụng để may quần áo, đồ gia dụngchiếm tỷ trọng lớn (sử dụng để may quần áo lót, mặc ngoài, quần áo mùa hè, quần áotrẻ em, khăn mặt, chăn ga gối, ) Quần áo bằng vải cotton có khả năng hút mồ hôinhanh chóng, tính vệ sinh cao Bông có thể chịu được nhiệt độ cao và được nhuộm dễdàng Ở nhiệt độ sôi và nhiệt độ khử khuẩn cũng không làm cho bông bị phá vỡ cấutrúc Bông cũng có thể được là ép ở nhiệt độ tương đối cao, chịu mài mòn tốt Sau đây

là một số loại vải bông thông dụng và ứng dụng của chúng:

- Terry Cloth là loại vải bông dệt vòng được sử dụng làm khăn tắm, áo choàng

- Denim: là một loại vải bông thô dệt chéo Vải denim này được sử dụng tại Mỹ

từ cuối thế kỷ XVIII để may quần bò nhuộm màu chàm

- Chambray là loại vải cotton nhẹ thường sử dụng cho ren và đồ trang trí

- Vải phin là loại vải dệt thoi mỏng, nhẹ, chất liệu cotton, kiểu dệt vân điểm,khối lượng từ 90 - 100 g/m2 và có ưu điểm là hút ẩm, thoáng khí, nhẹ và máthơn vải poplin, thường được sử dụng để may áo sơ mi, vải lót Ngoài ra còn rấtnhiều loại vải cotton khác nữa