Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu khả năng nhuộm màu vải sợi từ lá sakê (Artocarpus altilis)

NHIỆM VU VÀ NOI DUNG:Nghiên cứu kha năng nhuộm mau vai soi protein bang dich mau trích ly từ lá sa kê.Nội dung bao gồm: — Định tính nhóm chất màu có trong dịch chiết— Khảo sát ảnh hưởng

LÊ THỊ LỆ HOA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHUỘM MÀU

VAI SOI TỪ LA SA KE(ARTOCARPUS ALTILIS)

CHUYEN NGANH: KY THUAT HOA HOCMA NGANH: 60 52 03 01

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH, thang 01 nam 2017

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Bùi Mai Hương - 2 + sex.

PGS TS Lê Thị Hồng Nhan - - 5+5:

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Phan Thị Hoàng Anh - - - - + + s+s+E+EsEsEerree

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Mai Huỳnh Cang .- - - s6 +x+k+E£E+E+EeEeEerereei

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQG Tp HCMngày 5 thang 1 năm 2017

Thành phần hội đồng đánh giá luận văn gồm:

1 Chủ tịch: PGS TS Phạm Thanh Quân2 Phản biện 1: TS Phan Thị Hoang Anh3 Phản biện 2: TS Mai Huỳnh Cang

4 Ủy viên: TS Bạch Long Giang5 Thư ký: TS Lê Xuân TiếnXác nhận của Chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Thị Lệ Hoa MSHV: 7140190Ngay, thang, nam sinh: 17/03/1990 Noi sinh: Binh Duong

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa hoc Mã số: 60 52 03 011 TÊN DE TÀI: Nghiên cứu khả năng nhuộm màu vai soi từ lá sa kê (Artocarpus

altilis)

2 NHIỆM VU VÀ NOI DUNG:Nghiên cứu kha năng nhuộm mau vai soi protein bang dich mau trích ly từ lá sa kê.Nội dung bao gồm:

— Định tính nhóm chất màu có trong dịch chiết— Khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi ethanol/nước đến tính chất dich mau.Đánh giá tính chất của vải sợi khi nhuộm bang các mẫu dịch chiết khác nhau

— Xây dựng quy trình trích ly chất màu từ lá sa kê— Xây dựng quy trình nhuộm vải sợi phù hợp với tính chất vật liệu và chất màu3 NGÀY GIAO NHIEM VU: 11 tháng 1 năm 2016

4 NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 2 tháng 12 năm 20165 CAN BO HUONG DÂN: TS Bùi Mai Huong, PGS TS Lê Thị Hồng Nhan

Tp HCM, ngay thang nam

CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

TRUONG KHOA KTHH

Với tâm lòng kính trọng và biết ơn chân thành, tôi kính gửi lời cám ơn đến TSBùi Mai Hương, PGS.TS Lê Thị Hồng Nhan đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt chotôi những kiến thức, kinh nghiệm nghiên cứu quý báo, luôn quan tâm hỗ trợ và tạo

điêu kiện thuận lợi dé tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi cũng xin được bảy tỏ lòng biết ơn đến quý thầy cô trường Đại học BáchKhoa Tp Hồ Chí Minh, quý thây cô công tác tại khoa Kỹ thuật Hóa học đã truyềnđạt cho tôi những kiến thức nền tản vững chắc trong suốt thời gian học tập va

nghiên cứu.

Xin được gửi lời cám ơn đến các anh chị, các bạn cùng thực hiện luận văn tại

phòng thí nghiệm Hữu cơ khoa Kỹ thuật Hóa học đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua.

Lời sau cùng, con xin cám ơn cha me, gia đình đã sinh ra, nuôi dưỡng con nên

người và luôn bên cạnh động viên, là chỗ dựa tinh thần dé con vượt qua khó khăn

trong học tập và cuộc sông.

Xin chân thành cám ơn.

Tp HCM, ngày 17 tháng 12 năm 2016

Lê Thị Lệ Hoa

TOM TAT

Dé tài được tiễn hành với mục tiêu khảo sát điều kiện trích ly chất màu từ lá sa kêkhô (Artocapus altilis) và khả năng nhuộm mau của dịch chiết lên 2 loại xơ proteinlà len và tơ tăm Hiệu quả quá trình trích ly được đánh giá qua hiệu suất, màu sắcngoại quan (hệ đo màu CIEL”c”h”), thành phan cơ bản thông qua phố hap thu UV-VIS) Mẫu nhuộm được đo các thông số trong hệ đo màu CIEL”c”h”, hệ số K/S, độbền màu với giặt dé đánh giá ảnh hưởng của dich mau, các điều kiện nhuộm khácnhau đến tính chất của vải sợi Kết quả đạt được: hiệu quả quá trình trích ly chấtmảu từ lá sa kê tốt nhất khi sử dụng dung môi ethanol/nước với nồng độ ethanol là40 %, nhiệt độ trích ly 60 °C duy trì trong thời gian 90 phút, ty lệ chiết răn/lỏng là1/10 (g/mL), thực hiện trích ly 1 lần Điều kiện nhuộm thích hợp cho len va tơ tamlà: nhiệt độ 70 °C, thời gian nhuộm 45 phút, dung tỷ 1/40, màu sắc của mẫu nhuộmđạt được từ màu vàng đến nâu thẫm, tùy thuộc vào chất cam mau sử dụng Sau 10lần giặt, độ bên màu của mẫu đạt cấp 3 theo thang thước xám (Grey scale)

In this thesis, investigation of extracting colorant from dried breadfruit leaves(Artocapus altilis) and dyeing on wool fibers and silk cloths were caried out The

extracting solution was evaluated by yield, apperance color (CIEL“c h’system) and

basic ingredients (UV-Vis spectrum) Dyed samples were assessed by apperance

color (CIEL"c’h* system), K/S value and color fastness to washing to understand the

changes in color due to different conditons To have a good quality of colorsolution, the leaves should be extracted with ethanol 40 % at material: slovent ratioof 1/10 g/ml and at 60 °C for 90 min The suitable dyeing conditions for bothmaterials were at liquor ratio of 1/40 g/ml and at 90 °C for 45 min The dyes werelight yellow to greyish brown, depending on dye conditions, especially type ofmordants Color fastness to washing get class 3 (Grey scale) after 10 times washing.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn làdo tôi thực hiện, chưa từng được công bồ trong bat kì luận văn cùng cấp nao

Tp Hỗ Chí Minh, ngày 17 tháng 12 năm 2016

Lê Thị Lệ Hoa

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE NGUYEN VAT LIEU TRONG NGHIÊN CUU 11.1 TONG QUAN VE CÂY SA KE wieccccccsssesscecececececsccecscsvevevevevavararacacacacecececees |1.1.1 Nguồn gốc và phân lOại - - - E191 5 ExSxSvccvcvcv g1 g g rrrvco |1.1.2 Đặc điểm sinh thái ¿2E SE +E+E5EEEEEE2EE E91 1151511111111 111110 21.1.3 Các nghiên cứu về lá sa lÊ + + E9 SE ve 41.2 THUOC NHUỘM TỰ NHIÊN -.- 2 SE 22223 E2 E215 2121515121111, 6

1.2.1 Phân ÏOạI + - << << E113 11111103030 191111 vớ 6

1.2.2 Ưu điểm và nhược điểm của thuốc nhuộm tự nhiên 2 cs s52 81.2.3 Lich su phat trién va ung dung thuốc nhuộm tự nhiên 101.3 ĐẶC TINH CUA VAT LIEU DET DUNG TRONG NGHIÊN CỨU 151.3.1 Cau tao và tính chất của xơ prOf€in cv xxx EEEEeEererrerees 15

1.3.2 Cơ sở nhuộm XO Protein cccceessssssssncccsscceeeeecceceeeseeeesssnseeeeeeeeeeeeees 171.3.3 LL@T ccQ Ăn TH TH ve 18

1.3.4 Tơ tăm vecccccecccseccccscscscsscscscsscscscsscscsssscscscsscscsvsssscscsssscssssecavsesecetssssessssees 19

CHƯƠNG 2 THUC NGHIỆM - ¿G5522 122123 E5 1211111111511 21111 E1 te 22

2.1 MỤC TIEU DE TÀI VÀ NOI DUNG NGHIÊN CỨU - 222.2 NGUYEN LIEU, HÓA CHAT, DUNG CU VÀ THIET BỊ 23

2.2.1 NGUYEN GU 0001757 - (da 23

2.2.2 Hóa chất sử dung cccccscscsccssssscssssssssesscscscsesesesscscecacasavevacavavavsvsveveveeeen 24

2.2.3 DUNG 0 24

p5 10077 242.3 QUY TRÌNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU 2 2 2s +x+E+E+E+E+Ezezeex 25

2.3.1 Quy trình trích ly dich màu - 22222231111 1EESSsssssrsss 26

2.3.2 Thử nghiệm qua trình nhuộm trên vai sợi 5555555 s++<<++<ss+ 272.3.3 Xây dựng quy trình trích ly dịch chiẾT - «+ + 5xx sversrscee 282.3.4 Kiểm tra khả năng ứng dụng của quy trình trích ly - 29

2.3.5 Xây dựng quy trình nhuộm - +2 22211111 EESssesssssss 29

2.4 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT DỊCH MÀU VÀ CHẤTLƯỢNG VAI SOI SAU NHUỘM - 2c Sa S St Sa EE SE E3 E+ESEEEESESEEEEsErersrsersree 31

2.4.1 Phương pháp xác định độ âm - xxx EEEEEEeEsrrererees 312.4.2 Đánh giá ngoại quan dịch mau và thông số màu của vải sau nhuộm 312.4.3 Tiêu chuẩn đánh giá độ bền màu với giặt oes - + scsesesesrsrererees 332.4.4 Kiểm tra độ tận trích -. :-+-xccxtcrrttrrittrittritrirrirrrrrirrirrrrrrie 342.4.5 Định tính nhóm chất màu trong dịch ChiẾT SG an cn San ve Esesesereed 35CHUONG 3 KET QUÁ VA BAN LUẬN - - - tt EEEEeEeEsEseseseeerered 373.1 TINH CHAT CUA NGUYEN LIEU 55252 25ccccccrxsrerrrsrrrerred 373.2 ANH HUONG CUA DUNG MOI TRÍCH LY DEN TINH CHAT DỊCHMAU VÀ KHẢ NANG NHUỘM MAU TREN VAI SỢI - 42

3.2.1 Anh hưởng của dung môi đến tính chat của dich MAU eee 423.2.2.Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu quả nhuộm màu trên xơ len 453.2.3 Anh hưởng của dung môi đến hiệu quả nhuộm màu trên vai tơ tăm 533.2.5 Kết luận ccctt th tre 563.3 XÂY DỰNG QUY TRÌNH TRÍCH LY DICH MAU 5-5 5s: 58

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly 5-5 ss+s+s+essse 58

3.3.2 Anh hưởng của tỷ lệ chiết ran/long đến quá trình trích ly 603.3.3.Ảnh hưởng của thời gian chiết đến quá trình trích ly - 5 «se: 633.3.4 Anh hưởng của số lần chiết đến quá trình trích ly - s s «se: 653.4 KIEM TRA QUY TRÌNH TRÍCH LLY + + +E+E+E+E+E+E+E£E£e£e£e££cse 67

3.4.1 Độ lặp lại va nang cao quy mô quy trình «<< << csessssssss 67

3.4.3 Đánh giá tính chất dịch màu sau thời gian lưu trữ << «se: 693.5 XÂY DỰNG QUY TRINH NHUỘM -. + + + E222 SE EErerereree 7]

3.5.1 Ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến hiệu quả của quá trình nhuộm 7 Ì

3.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến hiệu quả của quá trình nhuộm 733.5.3 Ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến hiệu quả của quá trình nhuộm 763.5.4 Ảnh hưởng của chất cầm mau đến hiệu quả quá trình nhuộm 783.5.5 Kiểm tra độ bền màu của mẫu sau 20 lần 0 82CHƯƠNG 4 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, -cccccticrrirrrirrrrrrrrrrrree 84I.)00I900057 90,084 001 87

DANH MUC HINH ANHHình 1.1 Cay sa kê và các bộ phận của cây - CS S931 151111srrrree 2Hình 1.2 Công thức hóa học IndIØOfiTi - - cc 5 11111133331 1111115111111 xe 7Hình 1.3 Công thức hóa học Alizarin (1,2-dihydroxy anthraquinone) 7Hình 1.4 Công thức hóa học NaphthoquInone + ++++++<<sseeeeeresss 7Hình 1.5 Công thức hóa học Luf€O ÏIT\ << + 111113333335 15555 7Hình 1.6 Công thức hóa học DIXIH - .- c S202 0232 1011111113118 111111111 8011111 ngư 8Hình 1.7 Công thức chung của œ-amino acid << + s + s++sssseeeereseeses 15

Hình 1.8 Cấu trúc chuỗi polypeptide - - << se xxx EEEEeEeEererererees 16Hình 2.1 Anh ngoại quan của vật liệu nhuộm 23Hình 2.2 Sơ đồ tiễn hành nghiên CỨu - - << xxx EEEEeEeEererererees 25

Hình 2.3.Quy trình trích ly lá sa KÊ << G- < G1111 11111111 1111888533531 111111 errree 26

Hình 2.4 Giản đồ nhuộm xơ len và vải tơ tăm c:-ccccctcrrirrrrrrrrrrrrrrree 28Hình 2.5 Giản đồ nhuộm khảo sát ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ và dung tỷ

nhUỘm + << << E133 1181118030 911118050 1119 nọ vớ 30

Hình 3.1 Ngoại quan của lá sa KÊ - G52 221132112111 111911 11 1t ng ng ghg 37

Hình 3.2 Ngoại quan dịch chiết khi sử dụng dung môi - 22s =£s+szs2 38Hình 3.3 Quang phố hấp thu của các mẫu dịch chiết khi sử dụng dung môi khác

Hình 3.4 Hiệu suất thu dịch chiếtkhi sử dụng dung môi với nông độ ethanol khác

Hình 3.9 Độ tận trích đối với nhuộm xơ len khi su dụng dich chiết với nồng độ

ethanol khác nhau - c1 1332101118331 11199 1111 1 9910 kí 47Hình 3.10 Quang phô hap thu của dịch trước/sau nhuộm đối với nhuộm xơ len khi

sử dụng dịch chiết với nồng độ ethanol khác nhau 2-2-6 +x+E+E+££E+E+£sxsz 48Hình 3.11 Tổng sai biệt màu sau nhuộm và sau giặt đối với nhuộm xơ len khi sửdụng dịch chiết với nông độ ethanol khác nhau << {<< << <£c<<ss 49Hình 3.12 Thông số màu sau nhuộm và giặt đối với nhuộm xơ len khi sử dụng dịchchiết với nồng độ ethanol khác nhau - - - + E+E#E#E+E+ESEEEEEEEEEEEeEekekeeeeeeeree 50Hình 3.13 Thông số K/S của mẫu len khi sử dụng dịch chiết với nồng độ ethanol

khác nhau - E226 0661010303011 111110300 111911 nà S1

Hình 3.14 Bề mặt xơ len dưới kính hién vi ¿5-52 2 2+E+E+£+E+Ez£zkrrersceee 52Hình 3.15 Pho hap thu của dịch trước và sau nhuộm vải tơ tằm 5- ¿ 54Hình 3.16 Độ tận trích đối với nhuộm tơ tăm khi sử dụng dịch chiết với nồng độ

ethanol 4i190i 1i: 00 (154 54

Hình 3.17 Tổng sai biệt mau sau nhuộm va sau giặt đối với nhuộm tơ tăm khi sửdụng dịch chiết với nồng độ ethanol khác nhau 5 66 2E 2E+E+E£E£E+E+Esese 55Hình 3.18 Thông số màu sau nhuộm, giặt đối với nhuộm tơ tam khi sử dụng dịchchiết với nồng độ ethanol khác nhau - - - + E+E#E#E+E+ESEEEEEEEEEEEE+EeEekeeeeeeeree 55Hình 3.19.Thông số K/S của mẫu vai to tăm khi sử dụng dịch chiết với nồng độethanol 3110.) P0188 56

Hình 3.20 Hiệu suất quá trình trích ly ở các nhiệt độ khác nhau 58

Hinh 3.21 Thong số màu của dich chiết ở các nhiệt độ khác nhau - 59

Hình 3.22 Quang phố hấp thu của dịch chiết ở các nhiệt độ khác nhau 59

Hình 3.23 Độ hấp thu của dịch chiết ở các nhiệt độ khác nhau - 60

Hình 3.24 Hiệu suất quá trình trích ly ở các tý lệ chiết khác nhau 60

Hình 3.25 Thông số màu của dịch chiết ở các ty lệ chiết khác nhau 61

Hình 3.26 Quang phố hấp thu của dịch chiết ở các tỷ lệ chiết khác nhau 62

Hình 3.27 Độ hấp thu của dịch chiết ở các tỷ lệ chiết khác nhau 62

Hình 3.28 Hiệu suất quá trình trích ly ở các thời gian khác nhau -. 63

Hình 3.29 Thông số màu của dịch chiết ở các thời gian trích ly khác nhau 64

Hình 3.30.

Hình 3.31.Hình 3.32.Hình 3.33.Hình 3.34.mô khác nhauHình 3.35.Hình 3.36.Hình 3.37.

Hình 3.38.Hình 3.39.khác nhauHình 3.40.Hình 3.41.Hình 3.42.Hình 3.43.Hình 3.44.Hình 3.45.Hình 3.46.Hình 3.47.khác nhauHình 3.48.Hình 3.49.

Quang phổ hấp thu của các mẫu dịch chiết ở các thời gian trích ly khác

¬ 64

Độ hấp thu của các mẫu dịch chiết ở các thời gian trích ly khác nhau 64

Hiệu quả trích ly ở các lần trích ly khác nhau 5-5-5 +cc+s+s2 65Phố hap thu ở các quy mô khác nhau c.cccccccesssesssscsesesesssesesesececsenees 67Thông số màu của xơ len sau giặt nhuộm bằng mẫu dịch chiết với quy 68

Tính chất của dich mau theo thời gian lưu trữ - cs sec: 69Tính chất của mẫu len nhuộm bang mẫu dịch lưu trữ -: -s: 69Độ tận trích của dung dịch nhuộm len ở các thời gian nhuộm khác nhau¬— 71

Tính chat của xơ len ở các thời gian nhuộm khác nhau - 72

Độ tận trích của dung dịch nhuộm vải tơ tằm ở các thời gian nhuộm¬— 72

Tính chat của vải tơ tam ở các thời gian nhuộm khác nhau 73

Độ tận trích của dung dịch nhuộm xơ len ở các nhiệt độ khác nhau 73

Tinh chất của xơ len sau nhuộm ở các nhiệt độ khác nhau 74

Độ tận trích của dung dịch nhuộm vải tơ tằm ở các nhiệt độ khác nhau75Tính chất vải tơ tăm nhuộm ở các nhiệt độ khác nhau 75

Độ tận trích của dung dịch nhuộm tơ tam ở các dung tỷ khác nhau 77

Thông số màu của tơ tăm nhuộm ở các dung tỷ khác nhau 77

Độ tận trích cua dung dich nhuộm len khi sử dung các chất cầm mau¬— 79

Thông số mau của len khi sử dụng các chất cầm màu khác nhau 79

Độ tận trích của dung dịch nhuộm tơ tăm khi nhuộm với các chât câmmàu khác nhaU - - - G0030 0800 3000008099330 01090 3000080090109 009 00 0 1 0 1 1 1 1 v8 1 cv 81Hinh 3.50.Thông sô mau của mau tơ tam khi nhuộm với các chat cam mau khác

Bang 1.1 Thành phan hóa hoc của lá sa kê trong các dung môi khác nhau 4Bang 1.2 Các hợp chất hóa học trích ly từ lá sa kê bằng các dung môi khác nhau 5Bang 2.1.Các thông số cơ bản của len và vải tơ tằm - 5 cscsEskeesesrsrererees 23Bang 2.2 Hóa chat sử dụng trong quá trình nghiên cứu - - - <scscscexecee: 24Bang 2.3 Các cấp độ bền mau (SE 1111515 11115111 34Bang 3.1 Kết quả định tính các hợp chất cơ ban trong dịch chiết - 38Bang 3.2.Thông số màu của dịch chiết ở các quy mô khác nhau 5-5 67Bang 3.3 Thông số màu của mẫu len nhuộm ở các dung tỷ khác nhau 76Bang 3.4 Mẫu len nhuộm với các chất cầm màu khác nhau -.- 5< 55c: 78Bang 3.5 Mẫu tơ tăm nhuộm với các chất cầm màu khác nhau 5-5: 80Bang 3.6 Độ bên màu của xo len sau 20 lần giặt cv sxsEeEsEsrsrererees 82Bang 3.7 Độ bên màu của vải to tắm sau 20 lần giặt + ccsesrsrerrees 82

DANH MUC PHU LUC

Phụ lục 1.Tinh chất của dịch chiết ở các gia tri nông độ ethanol khác nhau 9]

Phụ lục 2 Độ tận trích của dung dịch nhuộm xơ len ở các nông độ ethanol khácPhụ lục 6 Thông số màu của vải tơ tăm nhuộm ở các nông độ ethanol khác nhau 93Phu lục 7 Thong sô mau của vải tơ tam nhuộm ở các nông độ ethanol khác nhau82:00 a 93

Phụ lục 8 Tính chất của dịch chiết ở các giá trị nhiệt độ khác nhau 93

Phụ lục 9 Tính chất của dịch chiết ở các ty lệ rắn/lỏng khác nhau 94

Phụ lục 10.Tính chất của dịch chiết ở các thời gian trích ly khác nhau 94

Phụ lục 11 Tính chất của dịch chiết ở các lần chiết khác nhau - 94

Phụ lục 12 Thông sô màu của xơ len sau giặt, nhuộm băng mâu dịch chiết ở cácQUY MO khac nhau 080878 95

Phụ luc 13 Tinh chất của dịch chiết theo thời gian lưu frữỮ -<<<<s 95Phụ lục 14 Thông số màu của mẫu xơ len, nhuộm bang dịch chiết lưu trữ 95

Phụ lục 15 Thông số màu của xơ len ở các thời gian nhuộm khác nhau 96

Phụ lục 16 Thông số màu của vải tơ tăm ở các thời gian nhuộm khác nhau 96

Phụ lục 17.Thong số màu của xơ len ở các nhiệt độ nhuộm khác nhau 96

Phụ lục 18 Thông số màu của vải tơ tăm ở các nhiệt độ nhuộm khác nhau 97

Phụ luc 19 Thông số màu cua vải to tam nhuộm ở các dung ty khác nhau 97

Phụ lục 20 Thông số màu của len khi sử dụng các chất cầm mau khác nhau 97

Phụ lục 21 Thông sô màu cua vải tơ tam khi nhuộm với các chat cam màu khác

Phụ lục 23.Phụ lục 24.Phụ lục 25.Phụ lục 26.Phụ lục 27.Phụ lục 28.Phụ lục 29.Phụ lục 30.Phụ lục 31.

Thông số màu của vải tơ tam sau 20 lần giặt - -cscscsrsrerees 98Bang tính quy đối cấp bền màu của xơ len - - - sec sxsxsxsesxd 99Bang tính quy đối cấp bền màu của vải tơ tăm 556 cssxsxsxd 99Mẫu len nhuộm bang dich chiét véi nông độ ethanol khác nhau 101Mẫu tơ tam nhuộm băng dịch chiết với nông độ ethanol khác nhau [0T

Mau len nhuộm ở các thời gian khác nhau - 5s s sex: 102

Mau tơ tằm nhuộm ở các thời gian khác nhau 55565252 102

Mau len nhuộm ở các nhiệt độ khác nhau 2255 52s se £ss 5+2 102

Mau tơ tam nhuộm 6 các nhiệt độ khác nhau - 22 2 =ss s2 52 103

LỜI MỞ ĐẦU

Những di chỉ khảo cổ tìm được trên thế giới cho thấy từ nền văn minh cô đạicon người đã biết sử dụng thuốc nhuộm Người ta tìm kiếm thuốc nhuộm từ nhữngsản phẩm có sẵn trong tự nhiên, lay từ động vật, thực vật Từ năm 1856 thuốcnhuộm tổng hợp ra đời đã nhanh chóng thay thế thuốc nhuộm tự nhiên bởi các tínhchất ưu việt của nó như: màu sắc phong phú, đa dạng, độ bền màu cao, phù hợp vớiquy mô sản xuất công nghiệp Vì thế thuốc nhuộm tự nhiên dân bị lãng quên, không

mây ai còn nhớ đên những săc màu tuyệt đẹp mà nó mang lại.

Tuy nhiên, hiện nay thuốc nhuộm tổng hợp dang dần mat chỗ đứng do nhữngnhận thức mang tính quốc tế về bảo vệ môi trường và sinh thái Con người có xuhướng quay lại với thiên nhiên, tìm kiếm các loại thuốc nhuộm tự nhiên để đưa vàosản xuất, góp phân giải quyết vẫn nạn ô nhiễm môi trường, tạo ra các sản phẩmhàng may mặc “xanh”- một xu hướng mới cho ngành công nghiệp dệt may trong thế

ký XXI.

Sa kê (tên khoa học là Artocarpus altilis) được xem là một trong những loại

cây lương thực thiết yếu, được trồng rộng rãi ở vùng nhiệt đới nóng âm thuộcvùng Đông Nam Á và các đảo trên biển Thái Bình Dương Bên cạnh quả sakevới hàm lượng dinh dưỡng cao, các bộ phận như rễ, thân và lá của cây sa kê rat giaudược tinh, có khả năng kháng khuẩn Ngoài ra, trong lá sa kê còn chứa thành phanmang màu như flavonoids, tannins có tiềm năng ứng dụng cho ngành nhuộm Dođó, đề tài “Nghiên cứu khả năng nhuộm màu vải sợi từ lá sa kê” được tiễn hànhnham góp phan tạo nên tính đa dạng về nguyên liệu, sự phong phú về mau sắc, nângcao độ bền mau cho sản phẩm — một trong những hạn chế của lĩnh vực nghiên cứu

thuôc nhuộm tự nhiên hiện nay.

1.1 TONG QUAN VE CAY SA KE1.1.1 Nguồn gốc va phân loại

Cây sa kê có tên khoa học là Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg, tên tiếngAnh là breadfruit Nguôn gốc của cây sa kê là loài cây hoang dã, có hạt, với tên gọilà Artopus Camasi Blanco hoặc breadnut, được tìm thay ở các vùng New Guinea,quan dao Moluccas (Indonesia) và Philippines Khoảng 3000 năm trước, lần đầutiên cây sa kê được trồng ở Tây Thái Bình Dương, sau đó được nhân rộng đến cácvùng nhiệt đới Polynesians và bắt đầu được trồng rộng rãi ở các đảo thuộc TháiBinh Dương Vào những thập niên cuối của thế ky XVII, một số giống cây sa kêkhông hạt được vận chuyển từ New Guinea đến Caribbean, tại đây nó được xem làthực phẩm cho người nghèo Sau đó, cây sa kê được phân bố đến khắp các vùngTrung và Nam Mỹ, Châu Phi, Ấn Độ, Đông Nam A, Madagascar, Indonesia, SriLanka, mién bac Australia va nam Florida [1]

Phân loại khoa hoc[2].Giới (Kingdom): PlantaeNgành (Division): MagnoliophytaLớp (Class): MagnoliopsidaPhân lớp (Subclass): HamamelididaeBộ (Order): Rosales

Họ (Family): MoraceaeChi (Genus): ArtocarpusLoai (Species): Artocarpus altilis

trồng rộng rãi ở các nước nhiệt đới Thái Bình Dương, vùng Caribbean và châu Phi[3] Cây thích hợp trồng ở các vùng khí hậu cận nhiệt đới và nhiệt đới nóng âm,mưa nhiều Sa kê là một trong những loài cây lương thực có sản lượng cao, với mộtcây có thể ra tới trên 200 quả mỗi mùa Tại miền nam Thái Bình Dương cây cho ra50 - 150 quả mỗi năm Tại miền nam An Độ sản lượng thông thường là 150 - 200quả mỗi năm [2] Qua sa kê giàu hàm lượng carbohydrates, khoáng chất, các

b Hoa và lá

a Cây sa kê c Quả sa kê

Hình 1.1 Cây sa kê và các bộ phận của cây

— Thân: Cây sa kê có thé đạt tới chiều cao 20 m hoặc cao hơn nữa khi trưởngthành, thường chéu cao trung bình khoảng 12 m — 15 m Đường kính thân cây cóthể rộng đến 2 m [5] Gỗ có màu vàng nhưng khi tiếp xúc với không khí sẽ chuyển

— Hoa: Sa kê là loài cây lưỡng tính, có nghĩa là có cả hoa duc và hoa cái trên

cùng một cây Hoa đực ra trước và sau đó một khoảng thời gian ngắn sẽ ra hoa cái,mọc thành cum, chỉ có khả năng thụ phan được sau khi ra hoa ba ngày Chùm hoacó đường kính khoảng 5 cm và dai 45 cm Hoa đực hình elip, màu xanh, đầu nhọndai khoảng 2.5 inch (6.35 cm) Hoa trai qua quá trình thụ phan chéo với phan hoađược gió và côn trùng phát tán Khi cả hoa đực va hoa cái thụ phấn sẽ phát triểnthành noãn hoa và sau đó phát triển thành quả [6]

— Lá: Lá day có màu xanh đậm ở phan lưng và bề mặt bóng Mặt dưới có mauxanh xám với các gân lá, có lông nhám Lá có nhiều kích thước và hình dạng ngaytrên cùng một cây Cuối nhánh, lá mọc thành cụm, thường mọc so le nhau [6] Kíchthước lá phụ thuộc vào thân cây, chiều dai khoảng 15 em — 60 em [5]

— Quả: Quả sa kê có nhiều hình dạng, kích cỡ Chúng có thể là hình tròn, oval

hoặc hình thuông, đường kính khoảng 9 cm — 20 cm, dài hơn 30 cm, nặng 0.25 kg —

6 kg Bề mặt qua sa kê có nhiều lỗ thông khí hoặc gai nhỏ Quả thường có màuxanh nhạt, vàng xanh hoặc màu vàng khi chín Cùi quả có mảu trăng kem hoặc vàngnhạt, có thé có hoặc không có hạt, tùy thuộc vào giống cây Sau 15 — 19 tuần quachín có thể thu hoạch và ăn được [5]

Quả sa kê chứa nhiều hàm lượng carbohydrates, ít chất béo, nhiều khoáng chấtvà vitamin Ở mọi giai đoạn phát triển của quả đều có thể sử dụng làm thức ăn Khiquả chín, mềm, có vị ngọt Quả chưa chín vẫn được sử dụng bang cách nau chin

hoặc cat lát mong, luộc, hấp, chiên, nướng Quả sa kê được đóng hộp bán tại các thị

trường Caribbean và là đặc sản ở Hoa Kỳ, Canada và các nước châu Âu [5].Trong sa kê có chứa các hợp chat phenolic gồm: flavonoids, stillbenoid,arylbenzofurons, jacalin Đã có những nghiên cứu vé khả năng kháng viêm, chốngoxi hóa, kháng nam, kháng khuẩn, kha năng trị bệnh tiểu đường, bệnh lao, viêmkhớp của các hợp chất có hoạt tính sinh học được trích ly từ lá, thần, quả, vỏ của

cây sa kê [7].

cây Nhựa mủ của cây được sử dụng thoa da để trị các vết thương gãy xương, bonggân, giúp giảm đau thần kinh tọa ở cột sống Lá cây sau khi nghiền có công dụngđiều trị các bệnh ngoài da, nam Dùng lá vàng nau với nước có tác dụng hạ huyếtáp, giảm hen suyễn, kiểm soát bénhtiéu đường Chat chiết xuất từ rễ va vỏ thân câycó khả năng kháng khuẩn và có tiềm năng sử dụng trong điều trị các khối u [5].

Gỗ cây sa kê có trọng lượng nhẹ, dễ uốn và có thé chỗng mối mot, dùng déxây dựng nha ở, làm thuyén, bè Vỏ bên trong có thé dùng làm vải, nhưng loại trangphục cô xưa này chi còn ở Marquesas Ngoài ra còn dùng làm dây thừng băng cáchbện chặt vỏ cây lại Ở khu vực Thái Bình Dương, lá sa kê lớn dùng để bao gói thựcphẩm Mu trắng của cây có tác dụng như một chất kết dính Nó được sử dụng rộngrãi dé dán những khe hở của thuyén, hoặc sử dụng dé bay chim [5]

1.1.3 Các nghiên cứu về lá sa kêMbeayi-Nwaoha và cộng sự [8] đã tiễn hành định tính, định lượng thành phầnhóa học, đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất hóa học có trong các cao

chiết phân đoạn ethanol, n-hexane, nước được trích ly từ lá sa kê Kết quảphân tích

cho thấy trong cả ba phân đoạn cao chiết đều có các hợp chất: alkaloid, tannin,

flavonoid, steroid, đường khử, saponin, carbohydrate hòa tan, hydrogen cyanide va

glycoside Phân đoạn cao ethanol có hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của lá sa kê trong các dung môi khác nhau [S].

Phyt RS Sap | Alk | Sol Ster | HCN | Gly | Flav(mg/100g) CH

Nước 1.45 | 2.2 | 2.12 | 0.79 | 1.92 | 0.05 | 2.37 | 3.11Ethanol 1.77 | 2.21 | 2.99 | 0.69 | 1.72 | 0.04 | 2.25 | 3.31n-Hexane | 1.98 | 2.22 | 2.52 | 0.71 | 1.89 | 0.04 | 2.25 | 3.31SBLP 2.15 | 2.37 | 3.35 | 0.86 | 1.94 | 0.05 | 2.83 | 3.94

Seedless breadfruit leaves powder, Phyt- thanh phan héa hoc.Pradhan va Mohanty [9] đã sử dụng các dung môi khác nhau như petroleum

ether, ethyl acetate và methanol để trích ly các hợp chất từ lá, quả sa kê Tiến hànhđịnh tính thành phan hóa học và đánh giá khả năng kháng các loai sinh vật gây bệnhcủa các hợp chất có trong dịch trích ly Các hợp chất hóa học được xác định trongtừng loại dung môi được trình bày trong Bảng 1.2 Kết quả thu được, với dung môimethanol dịch chiết cho khả năng kháng khuẩn cao nhất

Bang 1.2 Các hợp chất hóa học trích ly từ lá sa kê băng các dung môi khác nhau [9]

, Dung môi trích lyHợp chât hóa học

petroleum ether | ethyl acetate | methanolAlkaloid - - -

Steroid + + +

Phenol - + +

Flavonoid + + Saponin - - -Tannin - - +

1.2.1 Phân loại

Thuốc nhuộm là tên chỉ chung những hợp chất hữu cơ có màu (nguồn gốcthiên nhiên và tổng hợp) rất đa dạng về mảu sắc và chủng loại, chúng có khả năngnhuộm màu, nghĩa là có khả năng bắt màu hay gắn màu trực tiếp cho các vật liệukhác Tùy theo cau tao, tính chat và phạm vi sử dụng mà người ta chia thuốc nhuộm

thành các nhóm, họ, loại, lớp khác nhau [10].

Thuốc nhuộm tự nhiên được chiết xuất từ các nguồn tài nguyên thiên nhiêngồm: thực vật, động vật, khoáng sản trong đó nguồn nguyên liệu quan trọng nhấtlà thực vật Các bộ phận của thực vật chỉ có một lượng nhỏ thuốc nhuộm 0.5 — 5 %cùng với các hợp chất khác như carbohydrate, protein, chất diệp lục Do đó, thuốcnhuộm tự nhiên có thành phan hóa học phức tạp Không như thuốc nhuộm tổnghop, chúng không tổn tại dạng don chất, mà là hỗn hợp của các dẫn xuất khác nhaucủa một nhóm chất Dựa trên cau tạo hóa học, có thé phân thành các nhóm thuốc

nhuộm sau [11]:

Indigoid: thuốc nhuộm mau cham Indigo là thuốc nhuộm quan trọng nhấttrong lớp thuốc nhuộm tự nhiên nảy, có cấu trúc hóa học là hợp chất Indigotine(Hình 1.2) được tìm thấy trong lá của các loài cây thuộc loài Indigofera như

l.mctoria,Ì errecta, Ì sumatrana

Anthraquinone: phan lớn các thuốc nhuộm tự nhiên mau đỏ là dẫn xuất củaAnthraquinone Trong đó, quan trọng nhất là alizarin (Hình 1.3) được chiết xuất từloài cây Europeanmadder (Rubia tinctorum) Ngoài ra, còn có một số hợp chat màu

khác như: purpuroxanthin, morindadiol, soranjidiol, purpurin, laccaic acid,kermesic, carminic acid

Naphthoquinone: Cấu trúc cơ bản của hợp chat Naphthoquinone được théhiện trên Hình 1.4 Một số thuốc nhuộm tự nhiên thuộc nhóm này như henna (thuđược từ cây lá móng), walnut (thu được từ hạt quả óc chó) Hợp chất mang mảu cótrong thuốc nhuộm henna là 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone (lawsone) và trong

Flavonoid: Hau hết các thuốc nhuộm tự nhiên mau vàng đều là dẫn xuấthydroxyl hoặc dẫn xuất methoxy của hợp chất flavone Thuốc nhuộm có cấu trúchóa học này được tim thấy trong nhiều nguồn nguyên liệu tự nhiên khác nhau LoàicâyWeld (Reseda luteola) chứa thành phần mang mau là hop chất 2-(3,4-

Dihydroxypheny])-5,7-dihydroxy-4-chromenone (luteolin) được sử dụng rộng rãi ở

châu Âu dé nhuộm màu cho len, vải tơ tam, với đặc điểm nỗi bật là cho mau vàngsáng và đạt độ bền màu tốt Hoa marigold (7agefsspp) có chứa hợp chất mang màulà quercetagetol — một hợp chất flavonol được sử dụng nhuộm màu cho len, tơ tamtạo ra các sắc màu vàng, cam, và đạt độ bền mau tốt

Carotenoid: Loại thuốc nhuộm chính trong nhóm nay là bixin tim thấy tronghạt quả annatto (quả điều nhuộm) và crocin được tìm thay trong nhuy của hoasaffron (nghệ tây) Cả hai hợp chất này đều có cấu trúc của carotenoid (Hình 1.6)

Tannin: Tannin là một loại hợp chất polyphenolic hiện diện trong nhiều loài

thực vật trong tự nhiên, được sử dụng trong ngành nhuộm Sử dụng tannin làm

thuốc nhuộm cần có thêm chất cầm màu Phức chất tạo ra từ thuốc nhuộm — chấtcầm màu có xu hướng làm thay đôi màu sắc của vật liệu được nhuộm Thuốcnhuộm được chiết xuất từ vỏ của cây Acacia nilotica, từ gỗ cây Acacia catechu đềucó cầu trúc hóa học là polyphenolic

CH; CHạ O

Hình 1.6 Công thức hóa hoc bixin1.2.2 Ưu điểm và nhược điểm của thuốc nhuộm tự nhiên1.2.2.1 Ưu điểm

Thuốc nhuộm tự nhiên được xem là thân thiện với môi trường và sinh thái vìchúng được điều chế từ nguồn nguyên liệu có thé tái tạo khác với thuốc nhuộm tonghợp có nguồn gốc từ dầu mỏ là nguồn tài nguyên không thé tái tạo Chúng có thé bịphân hủy bởi các vi sinh vật, nguồn thực vật còn dư sau quá trình khai thắc thuốcnhuộm có thé phối trộn dé làm phân bón cho nông nghiệp Vì vậy van dé xử lý chấtthải sẽ dễ dàng hơn

Thuốc nhuộm tự nhiên tạo ra các tông màu dịu nhẹ, hài hòa Bang cach phốitrộn phù hợp các loại thuốc nhuộm sẽ tạo ra hàng loạt màu sắc Một thay đôi nhỏtrong kỹ thuật nhuộm hoặc thay thế các chất cầm màu khác nhau trên cùng một lọaithuốc nhuộm sẽ làm thay đối mau sắc trên một phạm vi rộng [12]

Bên cạnh những lợi ích về môi trường, thuốc nhuộm tự nhiên cũng mang lạinhững lợi ích cho người mặc, người sử dụng các sản phẩm dệt may

Buc xa tia cực tim (UV) từ mặt trời là nguyên nhân làm sam mau da, gây lão

hóa da sớm và khi tiếp xúc quá nhiễu có thé dẫn đến ung thư da [13] Nhiều loạithuốc nhuộm tự nhiên có thé hấp thu tia cực tim, vì thé vải nhuộm với thuốc nhuộmtự nhiên có khả năng kháng UV tốt Tính chất kháng UV của sợi cellulose sau khiđược xử lý với thuốc nhuộm tự nhiên đã được trình bày trong nhiều nghiên cứu

khác nhau [14, 15].

Griffony [16] nhận thấy khi sử dung tannin làm chất cầm mau có thé làm tăng

kả năng kháng UV của vải.

Saxena [11] nghiên cứu cho thay dịch chiết từ vỏ quả lựu giau tannin có khảnăng hấp thu mạnh tia UV và vải cotton xử lý bằng dịch chiết này có tính kháng UV

rât tôt ngay cả sau nhiêu lân giặt.

alkaloid [21] và quinone [22] Vì thế một số các sản phẩm dệt may nhuộm bangthuốc nhuộm tự nhiên cũng có hoạt tính kháng khuẩn Tính chất này đã được trìnhbày trong nhiều nghiên cứu [23, 24].

Nhiều thuốc nhuộm tự nhiên có hoạt tính sinh học được sử dụng trong nhiềungành y học khác nhau Các sản phẩm dệt may nhuộm băng những chất trên cũngcó đặc tính chữa bệnh nhờ sự hấp thụ của hợp chất dược liệu qua da Các sản phẩmdệt may sản xuất ở Kerala- An Độ được nhuộm bang thao moc tro nén pho bién,được xem là san phẩm có khả năng trị bệnh va được xuất khâu sang nhiều quốc gia

khác nhau[11].

1.2.2.2 Nhược điểmThuốc nhuộm tự nhiên được xem là thân thiện với môi trường sinh thái, là mộtlựa chọn để nhuộm các mặc hàng dệt may, đặc biệt là nhuộm sợi tự nhiên Tuynhiên, có rất nhiều hạn chế trong việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên

So với thuốc nhuộm tong hop, thuốc nhuộm tự nhiên cần thời gian dai đểnhuộm, vì cần phải tách chiết dich màu và cần có thêm bước cầm màu Nếu sử dụngthuốc nhuộm dạng bột thì giá thành cao, không có tính kinh tế

Độ tận trích của các thuôc nhuộm tự nhiên trên vật liệu dệt không cao dù có sửdung chat cầm mau.

Bên cạnh đó, chat mau tự nhiên con có giới han về sự phong phú đa dang củamàu sắc Khó khăn trong việc lập lại các màu sắc là một nhược điểm khác của thuốcnhuộm tự nhiên, nguyên nhân là do sự khác biệt về tỷ lệ các thành phan hóa học cótrong nguồn nguyên liệu Theo đó, quá trình trích ly nguyên liệu thô phụ thuộc vảonhiều yếu tô như loại đất trồng, vùng miền Do đó không thé sản xuất được cùngmột sắc màu khi đi từ một loại thuốc nhuộm tự nhiên với cùng một thao tác nhuộm[25] Một số thuốc nhuộm tự nhiên nhạy với pH và có xu hướng thay đổi màu sắckhi thay đổi pH Thuốc nhuộm tự nhiên có xu hướng tạo thành phức màu với các

ion kim loại, các thành phan khoáng có trong nước cũng là nguyên nhân gây ra các

ánh mau khác nhau Do đó, cùng một loại bột màu nhuộm có thể tạo ra các ánh màukhác nhau ở hai nơi khác nhau do sự khác biệt về khoáng chất và độ pH của nước.Điều này gây khó khăn cho việc lập lại các màu.

Thuốc nhuộm tự nhiên khó đáp ứng được các tiêu chuẩn về độ bên màu Chỉcó một vài thuốc nhuộm tự nhiên có độ bền màu đáp ứng được yêu cầu của mặthàng dệt may hiện đại Hạn chế về việc sử dụng các chất cầm màu là muối của kimloại như crom, đồng, thiếc theo tiêu chuẩn sinh thái không chỉ làm giảm số lượngmàu sắc có thể tạo ra của thuốc nhuộm tự nhiên mà còn làm cho khó đạt được độbền màu [11]

1.2.3 Lich sử phát triển và ứng dụng thuốc nhuộm tự nhiênTừ nền văn minh cô đại, con người đã biết cách sử dụng các chất màu, thuốcnhuộm có nguồn gốc từ tự nhiên dé nhuộm mau cho da, vải sợi và dùng trong thực

phẩm Tuy nhiên, nhìn chung thuốc nhuộm tự nhiên có độ bền màu thấp, nhất là vớiánh sáng Hiệu suất khai thác thuốc nhuộm từ thực vật rất thấp, phải dùng nhiều tan

nguyên nguyên liệu mới thu được | kg thuốc nhuộm, nên giá thành cao Vì vậy, từnăm 1856, thuốc nhuộm tông hợp ra đời đã dan thay thế thuốc nhuộm tự nhiên bởiưu thế vượt trội về độ bền màu, sự phong phú đa dạng về màu sắc và có chỉ phí sảnxuất thấp

Tuy nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, việc sử dụng thuốc nhuộm tổng hợpđang giảm dan do những nhận thức mang tính quốc tế về bảo vệ môi trường va sinhthái Nếu không được xử lý tốt các loại thuốc nhuộm tổng hop gây ô nhiễm môitrường vì chúng không có khả năng bị phân hủy sinh học Ngoài ra, một số loạithuốc nhuộm tổng hợp có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người: gây dị ứng,bệnh ung thu Do đó, việc sử dụng các loại thuốc nhuộm tự nhiên không gây diứng, không độc hại và thân thiện với môi trường đã trở thành định hướng phát triểncho ngành công nghiệp dệt nhuộm trong thế kỷ XXI

Thuốc nhuộm tự nhiên có thể khai thác từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau,nhưng chủ yếu là thực vật

Năm 2009, Thomas Bechtold va Rita Mussak [26] đã xuất bản quyén sáchHandbook ofNatural Colorants, tap hop bai viét cua nhiéu nha khoa hoc da va dangnghiên cứu về lĩnh vực chat màu tự nhiên Các bài viết giới thiệu về đặc điểm củacác loài cây trên thế giới được sử dụng làm nguyên liệu để tách chiết chất màu,thành phan hóa học và phạm vi sử dụng Khoảng hon 100 loại thuốc nhuộm tựnhiên có nguồn gốc thực vật, được khai thác từ các bộ phận khác nhau của cây như

- Cây lá móng (tên khoa học Lawsonia spinosa, họ Lythraceae): lá chứa

lawsone, tinh thé màu vàng cam và thay đổi thành màu đỏ khi tiếp xúc với không

khí.- Cây xà cu (tên khoa học Khaya senegalensis, họ Meliaceae): lá và vỏ cay

được sử dụng để nhuộm lụa cho màu sắc khác nhau, từ màu vàng sáng đến nâu.- Gỗ vang - Sappan (tên khoa học Caesalpinia sappan, ho Fabaceae): Phanquan trọng của cây nảy là lõi gỗ, trong đó có chứa thuốc nhuộm hòa tan trong nướcnhư brazilin, protosappanin, sappan chalcone và haematoxylum Thuốc nhuộmđược chiết xuất từ những mảnh gỗ ngâm trong nước sôi Brazilin là một chất nhuộmmàu đỏ được sử dụng để nhuộm màu cho da, lụa, bông, len, các loại sợi khác, inhoa, in ấn Calico, đồ nội thất, sàn nhà Phèn sắt sulfate có thể được sử dụng để tăngsự liên kết của chất nhuộm màu trên bề mặt

- Hoa hòe (tên khoa học Sophora japonica, ho Leguminosae): cây phát triểnchủ yếu ở đồng băng Bắc Bộ của Việt Nam và trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đớinhư Campuchia, Philippines, Malaysia và Ấn Độ Nụ hoa có chứa rutin, tạo thành

một loại thuốc nhuộm màu vàng trong dung dịch kiềm Chất này thường được sửdụng để nhuộm giấy hoặc vẽ và in hình ảnh Đông Hồ.

- Nghệ (tên khoa học Curcuma longa, thuộc họ Zingiberaceae): nghệ đượctrồng để lay cu, su dung lam thuc pham, gia vi va lam thuốc Củ cũng có thể được

sử dụng để nhuộm g6, lụa và da Chứa chất mau curcumin (tinh thé mau do nau),không hòa tan trong nước nhưng nó tan trong cồn, ether va các dung môi khôngcực Trong môi trường axit thuốc nhuộm chuyển sang màu đỏ tươi Trong dungdịch kiềm màu đỏ, sau chuyển sang mau tím

Ngoài ra còn một số loài cây khác có thé sử dụng trong ngành nhuộm như:bạch đàn, lá trầu không, sapoche

Năm 1995, PGS.TS Lưu Đàm Cư thuộc Viện Sinh Thái Và Tài Nguyên Sinh

Vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các cộng sự đã điều tra và chi nhậnở Việt Nam có trên 200 loài cây cho chất nhuộm màu thuộc 57 chi, thuộc 28 họ.Đây là một nguồn màu tự nhiên déi dào có thé quan tâm khai thác thay thé cho cácphẩm màu nhuộm tổng hợp hiện nay

Trong mỗi loại thực vật có thé chứa một hoặc nhiều hợp chất mang màu Dođó, quá trình trích ly các hợp chất màu tự nhiên cần được thực hiện ở các điều kiệnkhác nhau về kỹ thuật, các thông số công nghệ như dung môi, nhệt độ, thờigian để tìm được điều kiện tối ưu nhất, phù hợp với từng loại nguyên liệu tựnhiên Các phương pháp phân tích hiện đại như: phố hap thu UV — VIS, sắc ký bảnmong (Thin layer chromatatography TLC), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HighPerformance Liquid Chromatography HPLC), phố hồng ngoại (FourierTransformInfrared Spectroscopy FT-IR), phố cộng hưởng từ hat nhân (NuclearMagnetic Resonance) duoc sử dung dé phân tích thành phan, cau trúc hóa học vàtính chất của các chất màu tự nhiên

Quang phố hap thu UV — VIS của hợp chất mau tự nhiên thé hiện đặc điểmcủa nhóm chất mang màu có trong dịch trích ly, đồng thời cũng là cơ sở để xác địnhđiều kiện tối ưu trong quá trình trích ly, thông qua việc đo độ hấp thu của dịch màu

ở bước sóng hâp thu cao nhât Khi sử dụng nước làm dung môi, điêu kiện tôi ưu đê

trich ly chất mau tự nhiên từ một số loài thực vat đã được trình bay trong luận án

nghiên cứu của Konar như sau [12]:

Ty lệrắnlỏng Nhiệtđộ Thờigian Hiệu suất

Nguyên liệu

(g/ml) (°C) (phut) (%)Vo qua luu (Pomegranate) 1/20 90 45 40Hoa cúc vàng (Mariegold) 1/20 80 45 40Babool (Babla) 1/20 100 120 40

Gỗ mít (Jack fruit wood) 1/10 100 30 40Pauline Guinot [28] đã nghiên cứu khả năng nhuộm mau của hop chấtflavonoid trích ly từ hoa cúc vạn thọ (marigold) Băng phương pháp phân tích NMRvà HPLC, MS đã phân lập được hai hợp chất patulitrin (1) và patuletin (2) là haiflavonoid chính thực hiện liên kết với vải sợi, trong đó thành phần aglycone liên kếtmạnh với len hơn thành phân ølucoside Quá trình trích ly được thực hiện ở 60°C,thời gian 30 phút, dung môi trích ly là hỗn hợp ethanol-nước ở các nồng độ khác

nhau.

Thuốc nhuộm tự nhiên có những hạn chế về khả năng tạo liên kết với vật liệudệt, và độ bền màu không cao Từ nguyên nhân đó, đã dẫn đến các nghiên cứu vềcác chất cầm màu, nhăm tăng khả năng hap thụ thuốc nhuộm vào sâu bên trong cautrúc vật liệu dệt Các chất cầm màu thường được sử dụng ở dạng muối của các kim

loại như nhôm, crom, thiếc, đồng, sắt Dựa vào thời gian sử dụng các chất cầm màu

trong quá trình nhuộm, phương pháp cầm màu có thé chia làm ba loại: cầm màutrước nhuộm (pre-mordantine) cầm màu đồng thời với quá trình nhuộm(simultaneously mordanting) và cầm màu sau nhuộm (post mordanting) [12].Saravanan [29] đã nghiên cứu trích ly hop chất mau tự nhiên từ vỏ cây bồ dé (Ficusreligiosa.L) và nhuộm màu cho vải tơ tắm Quá trình nhuộm sử dụng các chất cầm

màu khác nhau như CuSOa, FeSO4, phèn nhôm (K;SO¿.Alz(SOa):.24H¿©),

K2Cr07, NiSOa, SnCh, tiến hành thí nghiệm với cả ba phương pháp cầm màu:

trước nhuộm, sau nhuộm, và cầm cùng lúc với quá trình nhuộm Kết quả đạt được,

phương pháp cầm màu trước nhuộm đạt hiệu quả tốt nhất, mẫu vải nhuộm có giá trị

K/S cao nhat Với môi loại chat cam mau, mâu nhuộm sé có các tông màu khác

nhau và đạt kết quả tốt khi kiểm tra các chỉ tiêu về độ bền màu gồm: độ bền màuvới giặt, ánh sáng và ma sát.

Khi sử dụng chất cầm màu là muối của kim loại thì vẫn còn mặt hạn chế, đó làcó một số kim loại có khả năng gây hại cho da và sự có mặt của chúng trong nướcthải gây ảnh hưởng không tốt đến môi trường như crom, thiếc, đồng [11] Do đó,hiện nay các nhà nghiên cứu có xu hướng tìm kiếm các loại chất cam màu từ tựnhiên để sử dụng trong quá trình nhuộm, điển hình là hợp chất tannin Trong một

nghiên cứu, Prabhu va Teli [17] đã sử dung tannin trích ly từ lớp vỏ của hạt me

(Tamarindus indica L.) dé làm chất cầm màu trong quá trình nhuộm vải cotton, len,tơ tăm bang các loại thuốc nhuộm tự nhiên chiết xuất từ củ nghệ và vỏ quả lựu Kếtquả đạt được, khi sử dụng chất cam mau thì giá tri độ sâu màu K/S cao hơn, đồngthời vật liệt dệt có khả năng kháng khuẩn (S aureus và E colii), tuy nhiên độ bềnmàu với giặt lại không tốt Khi sử dụng CuSO,(0.5 %) kết hợp với tannin để xử lýtrong quá trình cầm màu, giúp nâng cao kha năng kháng khuẩn, và độ bền màu vớigiặt tốt hơn (sau 20 lần giặt), độ bền màu với ánh sáng cũng được cải thiện

Nghiên cứu và sử dụng thuốc nhuộm nguồn gốc từ tự nhiên là định hướng chosự phát triển bền vững của ngành công nghiệp dệt nhuộm Tuy nhiên, trong thựctrạng sản xuất, thuốc nhuộm tự nhiên chỉ chiếm khoảng 1 % trong tổng số lượngthuốc nhuộm được sử dụng Bởi nó vẫn còn nhiều hạn chế như: thiếu nguồn nguyênliệu để khai thác thuốc nhuộm với quy mo lớn, màu sắc chưa đa dạng, độ bền màuchưa cao, chi phí sản xuất cao Ngày càng có nhiễu nghiên cứu khoa học với mụcđích: tìm kiém nguôồn nguyên liệu tự nhiên, phương pháp thích hop để điều chếthuốc nhuộm, tao nên sự phong phú đa dạng về màu sắc; xác định thành phần hóahọc của chất mau, từ đó nghiên cứu phương pháp nâng cao độ bền mau cho vật liệu,

đưa ra quy trình kỹ thuật nhuộm phù hợp.

1.3 ĐẶC TINH CUA VAT LIEU DET DUNG TRONG NGHIÊN CỨUCó nhiều loại vật liệu dệt có nguồn gốc tự nhiên được sử dụng trong ngànhcông nghiệp dệt nhuộm như xơ cellulose, protein và xơ gốc khoáng sản Khả năngnhuộm màu cho vật liệu của thuốc nhuộm phụ thuộc vào tính chất của vật liệu như:tính chất bề mặt, tính ion hóa, cấu trúc vật liệu, khả năng trương nở và bản chất củaloại thuốc nhuộm Trong lĩnh vực nhuộm tự nhiên, độ bền màu của thuốc nhuộm

phụ thuộc vào sự lựa chọn vật liệu dệt và quy trình kỹ thuật nhuộm Theo các

nghiên cứu hiện nay, thuốc nhuộm tự nhiên được ứng dụng thành công trên xơprotein Với cau trúc hóa hoc là chuỗi polypeptide tạo nên mạch phân tử protein,đầu và cuối của đại phân tử protein là hai nhóm: amine (-NH;) có tính kiềm vàcarboxyl (-COOH) có tính acid Nên xơ protein dễ thực hiện liên kết với các loạithuốc nhuộm Chính vì thé, vật liệu dét được lựa chon trong nghiên cứu này là xơ

protein, cụ thê là len và to tam — đây là hai loại xơ tiêu biêu cho xơ có gôc protein.

1.3.1 Câu tạo và tính chất của xơ proteinXơ protein là loại xơ tạo nên từ các polymer có nguồn gốc động vật Proteintrong xơ dét là các polyamide phức còn được gọi là polypeptide, là sản phẩm đa

trùng ngưng sinh học của một hỗn hợp các loại acid amine đặc biệt (a-amino acid)

Hình 1.7 Công thức chung của œ-amino acid

Các a-amino acid có câu hình tứ diện và được cấu tạo bởi ba thành phan:

nhóm amine (-NH;), nhóm carboxyl (-COOH), cuối cùng là nguyên tử carbon ởtrung tâm liên kết với một nguyên tử hydro và nhóm R quyết định tính chất của các

acid amine [30].

Có hon 30 loại acid amine khác nhau tạo nên các protein Trên phan tử

protein, các acid amine liên kết với nhau bằng các liên kết peptide tạo nên chuỗipolypeptide Liên kết peptide được tạo thành do nhóm carboxyl của acid amine nàyliên kết với nhóm amine của acid amine tiếp theo và giải phóng một phân tử nước.Mỗi phân tử protenin có thé gồm một hay nhiều chuỗi polypeptide cùng loại

R, H lộ) Ra

)

—v—

Aminoacid Liên kết peptide

Hình 1.8 Cầu trúc chuỗi polypeptide

Các acid amine kết hợp với nhau theo những cách khác nhau tạo nên vô sốloại protein khác nhau Mỗi loại protein đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trìnhtự sắp xếp các acid amine trong phân tử Các protein thường thấy trong xơ dệt 1a:

fibroin, sericin, keratin và cazein [31].

Các mach protein trong xo lại liên kết ngang với nhau bang các liên kết ion,liên kết cộng hóa trị, liên kết hydrogen và liên kết ky nước Số lượng và chất lượngcác liên kết này phụ thuộc vào thành phan các acid amine có mặt trên đó và ảnhhưởng rất lớn đến các tính chất hóa lý của xơ như nhiệt độ nóng chảy, độ co giãn,khả năng hút âm, mức độ tương tác giữa thuốc nhuộm và các phân tử polymer trongquá trình nhuộm Đầu và cuối của chuỗi polypeptide là hai nhóm: amine (—NH;) cótính bazo và nhóm carboxyl (COOH) có tinh acid nên dé nhuộm bang các thuốcnhuộm acid cũng như thuốc nhuộm bazo [31]

Do có nhiều mối liên kết khác nhau trong đại phân tử protein nên chúng là loạixơ dan hỏi tốt, chống lại nếp nhăn và nếp nhăn có thé biến mat trong quá trình sửdụng Dun nóng ở 90 °C — 100 °C làm xơ giảm bên, đến 170 °C thì bị phá hủy, tựcháy khi đến 590 °C Xo protein dé bi oxy hóa dưới ánh nang mặt trời, giảm bền và

lão hóa theo thời gian Khả năng hút âm từ 9 % - 15 % ở điều kiện chuẩn (20 °C vàđộ am tương đối của môi trường là 65 %), có tính thắm nước nhanh và nhiều hơncellulose, khi ướt, tiết diện xơ nở ngang, độ bền giảm Xơ protein bên với acid vôcơ loãng va acid hữu cơ đậm đặc Tuy nhiên, đối với kiềm, xơ dé bị phá hủy ngaycả ở nông độ dung dịch loãng hay nhiệt độ thấp.

1.3.2 Cơ sở nhuộm xơ protein

Gidng với nhiêu loại xơ sợi khác, xơ protein thường được nhuộm trong bênhuộm nghĩa là sự khuêch tán thuôc nhuộm vào xơ điên ra trong môi trường nước.Quá trình nhuộm găn liên với 4 giai đoạn sau:

— Di chuyển thuốc nhuộm trong dung dịch đến bề mặt phân cách dung

dịch với xơ.

— Hấp phụ thuốc nhuộm lên bề mặt xơ— Khuếch tán thuốc nhuộm từ bề mặt vào sâu trong lõi xơ— Thuốc nhuộm thực hiện phản ứng gan mau với xo [30].Các yếu tố ảnh hưởng đến kha năng nhuộm xơ là nước, nhiệt độ và các chattrợ Khi ngâm trong nước, xơ trương nở khoảng 16 % theo chéu ngang và hơn 1 %theo chiều dài Khi xơ hấp thụ nước, bên trong sợi hình thành áp suất thầm thấu làmcho các chuỗi phân tử di chuyển tách xa nhau dan, tạo điều kiện cho các phân tửthuốc nhuộm len lỏi vào sâu bên trong xơ Một số chất trợ nhuộm như acid, muối,chất hoạt động bề mặt làm thay đối lực liên kết giữa các phân tử protein (trừ liên kếtcộng hóa trị) Điều này làm tăng khả năng trương nở của xơ trong giới hạn chophép Ngoài tác động của những chất trên thì độ trương nở của xơ sợi còn chịu ảnh

hưởng của nhiệt độ.

Trong quá trình nhuộm xơ cần chú ý đến thời gian và nhiệt độ nhuộm, điềunay rất quan trong, ảnh hưởng đến độ đều mau, khả năng khuếch tán thuốc nhuộmvào xơ Trong hơi nước 90 °C — 100 °C, mạch phân tử keratin (len) bị giảm độ bên,trong khi mạch phân tử fibroin (tơ tắm) không bị giảm nhiều Tơ tăm có khả năngchịu nhiệt tốt hơn len, nên nhiệt độ nhuộm cũng có thé thay đổi trong khoảng giá trirộng hon Tuy thuộc vào loại thuốc nhuộm và thiết bị sử dụng, quá trình nhuộm

được thực hiện ở pH từ 2 — 7 Nêu năm ngoài điêu kiện nay, cau trúc protein trongvật liệu sẽ bị thay đôi, làm xơ ngả vàng, năng suât quá trình giảm và ảnh hưởng đên

tính chất của xơ

1.3.3 Len

Len là một loại vật liệu dệt may thu được từ lông của động vật có vú như cừu,

dé, thỏ, lạc da trong đó len lay từ lông cừu chiếm 90 % Từ thế ky XIX đến nay,do sự xuất hiện của các loại xơ sợi mới có sức cạnh tranh cao nên trung tâm sảnxuất xơ len của thế giới đã chuyền về châu Úc, nơi có điều kiện chăn nuôi cừu tốthơn.Tuy nhiên sản lượng đã giảm dan và chỉ còn chiếm tỷ trọng khoảng 3 % [31]

Những giống cừu phô biến cung cấp len hiện nay: Black — Faced, Corriedale,Leicester, Lincoln, Merino, Romney, Suffolk [30].

Len thô chứa khoảng 25 % — 70 % khối lượng tạp chất bao gồm mỡ cừu (chatsáp) m6 hôi cừu, bụi ban, tạp thực vật (vỏ, hạt, lá cây ) Mỡ bám trên lông cừu làmột hỗn hợp phức tạp của nhiều loại ester và các acid béo Thành phần chính trong

m6 hôi cừu chủ yếu là muối kali của acid mạch ngắn, cộng với một số gốc sunfate,phosphate va nito [30] Len chứa khoảng 170 loại phân tử protein khác nhau, trong

đó thành phần chủ yếu là keratin, chúng chứa hơn 17 loại acid amine khác nhau vớithành phan tính theo khối lượng thay đối theo từng giống len Thanh phan cystinecó vai trò quan trọng trong 6n định cấu trúc xơ nhờ liên kết ngang disulfide, tạo nênđộ bền ướt, độ hòa tan thấp của keratin so với các loại xơ protein khác Sự phá vỡvà sắp xếp lại liên kết disulfide tạo tính chất chống nhăn và định hình cho len

Phân tử keratin của len có hai dang cấu trúc tinh thé khác nhau Bằng phươngpháp nhiễu xạ tia X người ta thấy ở điều kiện bình thường, keratin của len có dạngxoăn 6c œ-keratin với các liên kết hydrogen theo hướng dọc trục Khi xơ bị kéocăng trong nước có thể giãn đến 50 % hay trong hơi nước đạt đến 100 % thì chúngdan dan chuyển qua cau trúc B-keratin, các liên kết hydrogen chuyển theo hướngngang giống như trong fibroin của tơ tam Déu này cho thay sợi len có tính co giãn,đàn hồi cao nhất so với các loại xơ protein khác, nhất là khi độ âm tăng Mặc khác,lúc không có lực căng và với các điều kiện xử lý thích hợp (nhiệt, 4m, gấp, cuộn )

chiều đài sợi len mau hồi phục và có thé rút ngăn so với kích thước ban đầu hơn30%, cầu trúc của keratin lại quay về dạng xoắn lò xo Nhờ sở hữu đặc tính này nênvải len ít nhàu và phục hồi nếp nhăn tốt, một số mặt hang vải khi giặt xong khôngcần phải là, ủi [31].

Len là vật liệu chậm cháy, khó bắt lửa và tự tắt khi không có ngọn lửa Len dễlão hóa dưới ánh sáng mặt trời, nhất là khi ướt vải sợi sẽ bị hóa vàng, giảm bên,giảm đàn hồi và tăng độ cứng

Acid và bazo loãng không làm tốn thương len, nhưng làm trương nở Lentương đối bền trong acid hữu cơ đậm đặc và acid vô cơ nông độ trung bình Len bịphá hủy bởi chất kiểm, dung dịch Natri hypochlorite (NaOCl) nông độ 5 %, ở nhiệtđộ 20 °C hay NaOH 5 % đun nóng, len bi hòa tan hoàn toàn trong 20 phút Đối với

chất oxy hóa như HO; len dễ bị mat màu nhanh, nếu ở nhiệt độ cao và thời giankéo dài, len sẽ bị phá hủy.

1.3.4 Tơ tắmTơ tam là loại sợi do tam dâu (tên khoa học là Bombys mori L.), họBombycidae cho tơ, chiếm hơn 90 % sản lượng tơ thiên nhiên trên thế giới Ngoaira còn là tơ tam dai họ Staurniidae, loại sâu còn mang nhiều nét hoang đã, ăn nhiềuthứ lá như lá thầu dau, lá san, lá s6i, dùng chủ yếu dé kéo sợi đũi [33]

Tơ tăm là một trong số những hàng dệt may được biết đến lâu đời nhất, xuấthiện ở Trung Quốc giữa thiên niên ky thứ ba trước Công nguyên [31] Sau đó cáckỹ thuật nay lan truyền qua Hàn Quốc đến Nhật Bản và An Độ To Tam đến châuAu thời dé quốc Byzantine, nghề trồng dâu nuôi tam xuất hiện đầu tiên ở Ý và cácthung lũng Rhone tại Pháp Đến thế kỷ XV, XVI kỹ thuật sản xuất tơ tam được đưavào Anh, sau đó đến Bắc Mỹ [34].Ở Việt Nam, sản xuất tơ lụa cũng được phát triểntương đối sớm, từ thời vua Hùng Vương thứ 6 [31]

Việt Nam có nhiều điều kiện thuận lợi để trồng dâu nuôi tăm Cây dâu (tênkhoa học là Morus alba L.) thuộc ho Moraceae, trong rất dé dàng ở khắp các miễn

từ các bãi ven sông đên vùng đôi núi Bảo Lộc (Lâm Đông) được quy hoạch làm nơi

trồng dâu nuôi tăm điển hình của cả nước với sản lượng và chất lượng cao Trên thị

trường thế giới hiện nay, to tằm là loại sợi cao giá nhất trong các loại sợi dệt [33]

Thanh phần chính của tơ tam là hợp chất protein, gồm hai loại protein làfibroin và secirin Soi tơ mảnh và dai gồm 2 sợi fibroin năm sóng đôi nhau, đượcbao bọc bởi lớp keo sericin Một sợi to tằm chứa 72 % — 81 % fibroin, 19 % - 28 %sericin, 0.8 % - 1 % chất béo và sap, 1 % - 1.4 % chất mau trên tổng trọng lượng tơtằm [35] Fibroin được tạo thành từ các loại acid amine như: glycine, serine,analine, tyrosin có ít cystine nên cấu trúc phân tử có phan khác so với keratintrong len Phần lớn các nhóm phân cực trong tơ là các hydroxyl, có trong serine,

threanine va tyrosine [34].

Khối lượng riêng của to tam khoảng 1.3g/cm3, độ bền lớn hơn bông va vào

khoảng 27 — 54 cN/tex ở trạng thái khô; 23 — 45 cN/tex ở trạng thái ướt Gặp nước

thì hút và trương nở, đàn hồi hơn Nước nóng làm cho chất keo sericin hòa tan Ởđiều kiện chuẩn độ hồi âm của tơ tam là 11 %, khi độ âm tương đối của môi trườnglà 95 %, tơ tăm hút âm đến 20 %, với tốc độ hút âm và nhả âm nhanh nên tạo cảmgiác dễ chịu, thoải mái cho người mặc Tơ tằm không có tính ky nước như len,chúng có thể hút nước đến 30 % trọng lượng nhưng sờ vào người ta vẫn không cảmthấy ướt

Tơ tăm có tính cách điện và cách nhiệt tương đối cao Ở nhiệt độ 80 °C — 100°C kéo dai tơ bị cứng, don, giảm bên va thay đổi màu sắc Ở 170 °C tơ bị phá hủy

Tơ tăm rất nhạy cảm với ánh sáng mặt trời, xâm mau nhanh và giảm bên khiphơi ngoài nang do bi oxy hóa, khả năng bao vệ của vai to tằm đối với tia cực tímrất kém, nhưng có tinh kháng vi sinh vật mặc dù không đáng ké nên ít bị nam mốchay mối mot tan công [31]

To tăm hòa tan trong dung dịch acid vô cơ đậm đặc (H2SO., HCl) ngay cả ở

nhiệt độ thường trong một thời gian ngăn Các acid vô cơ đậm đặc có thể cắt đứt

cầu nối peptide va phá hủy sợi tơ Các acid vô cơ loãng có thé làm cho tơ tăm bị corút Các acid hữu cơ không có tác dụng với tơ tăm, ngay cả các dung dịch acid hữu

cơ mạnh, loãng ở nhiệt độ cao Do vậy, khi nhuộm tơ trong môi trường acid cũng

không làm giảm độ bên của nó [31]

La xo protein nên tơ tam dé bị phá hủy trong môi trường kiểm, trong đó

NaOH có tác dụng mạnh hơn cả Dung dịch NaOH 5 % -7 % ở nhiệt độ sôi sẽ pha

hủy tơ trong vài phút Với các chất kiềm loãng và ở nhiệt độ thường thành phầnfibroin trong to tam tuong đối bên, ít bị thiệt hai nhưng tơ bị giảm độ bóng và cứng

Fibroin rất nhạy cảm với chất oxy hóa vì có thé làm thay đôi nhóm định chứccủa fibroin bang cách oxy hóa các nhóm rượu bậc nhất hoặc làm mất các nhómamyl Người ta thường dùng H;O; để tay trắng tơ vì nó ít ảnh hưởng đến fibroin.Các dung dich NaClO, NaClOz it được dùng vì ngay cả ở nhiệt độ thấp chúng

cũng phá hủy fibroin [31].

Fibroin kém bền vững với tác dụng quang học, dưới tác dụng của ánh sáng vàkhí quyền độ bền của tơ có thể giảm đến 10 % Các muối hữu co ít phá hủy to,ZnCl có thé hòa tan tơ, natriclorua không làm hại tơ tăm trong dung dịch kiềm yếu,nhưng phải trung hòa thật sạch trước khi sấy [32]

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM

2.1 MỤC TIỂU ĐÈ TÀI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨUĐề tai nghiên cứu khả năng nhuộm mau trên vải sợi của hợp chất hữu cơ chiếtxuất từ lá sa kê mà cụ thé ở đây là cum chất màu, từ đó đưa ra quy trình trích ly phùhợp với đối tượng nghiên cứu Xây dựng quy trình nhuộm phù hợp với tính chất của

dịch màu và vật liệu dệt.

Y nghĩa khoa học: nghiên cứu hướng đến mục tiêu sử dụng nguồn nguyên liệutự nhiên, có kha năng tái sinh là lá sa kê nhằm góp phan tạo nên tính đa dạng vềnguyên liệu phong phú về màu sắc cho ngành nhuộm tự nhiên ở Việt Nam và trênthế giới

Y nghĩa thực tiễn: Mục tiêu chuẩn hóa quy trình chiết tach chất màu tự nhiênđể đưa vào sản xuất trên quy mô công nghiệp, góp phần làm giảm ô nhiễm môi

trường gây ra bởi nước thải của ngành công nghiệp dệt nhuộm.Với mục tiêu trên, đê tài xây dựng nội dung nghiên cứu như sau:

— Đánh giá tính chất của nguyên liệu lá sa kê— Khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi ethanol/nước đến tính chat dịch mau

Đánh giá tính chất của vải sợi khi nhuộm bằng các mẫu dịch chiết khác

nhau.

— Xây dựng quy trình trích ly chất màu từ lá sa kê, khảo sát các yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình trích ly gồm: nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ rắn/lỏng, số lầntrích ly.

— Xây dựng quy trình nhuộm vải sợi phù hợp với tính chất vật liệu và chất

mau, khảo sát các thông số kỹ thuật gồm: nhiệt độ nhuộm, thời gian, dung

ty, ảnh hưởng của chất cầm màu đến tính chất của vải sợi sau nhuộm

— Đánh giá độ bên mau của vật liệu sau nhuộm.

2.2 NGUYEN LIEU, HOA CHAT, DUNG CỤ VA THIẾT BỊ

2.1

(a) (b)

Hình 2.1 Anh ngoại quan của vật liệu nhuộm: (a) Xo len (b) Vải tơ tam

Bảng 2.1.Các thông số cơ bản của len và vải tơ tắm

Thông sô Len Vải tơ tămMàu sắc Trăng ngà Trăng ngà

Tính chất Mêm, mịn | Mêm mượt và có độ bóng đặc trưng

L 87.83 84.3

Mau sac C 17.42 16.77

h 110.60 102Mật độ sợi ngang - Ad

(sợ1/cm)Mật độ sợi dọc

- 68

(sợ1/cm)

Trọng lượng (g/m^) : 45.45

2.2.2 Hóa chất sử dụngDanh mục hóa chất sử dụng được trình bảy trong Bảng 2.2

Bảng 2.2 Hóa chất sử dụng trong quá trình nghiên cứu

Tên hóa chất Độ tỉnh khiết (%) Xuất xứ

Ethanol 99 Việt NamAcid Tannic 90.9 Trung Quốc

FeSOx.7HaO 99 Trung QuốcCuSOa.5H›2O 99 Trung Quốc

KAI(SOa):.12H:O 09.2 Trung Quốc

2.2.3 Dụng cụ

— Ông sinh han — Binh định mức 20ml, 100ml— Binh cầu hai cổ — PIpet

— Nhiệt kế — Phéu lọc— Cốc thuỷ tinh — Binh lọc chân không— Phéu chiết — Erlen

— Bình cô quay — Đũa khuấyVà một số dụng cụ cần thiết khác

2.2.4 Thiết bị

Máy đo màu Minolta CR300Máy cô quay chân không (Rotary evaporator)

Máy đo độ âm Sartorius-MA35

May Thermo Scientific Helios Epsilon UV-VISMay do K/S Datacolor 600