Các sản phẩm dệt may được nghiên cứu nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu cao hơn của con người như quần áo có khả năng chống cháy, chống đạn, khả năng chịu nước, chống khuẩn, không dễ cháy, những tính năng này có thể đạt được với việc sử dụng các phương pháp xử lý nguyên liệu bằng các loại hóa học khác nhau bên trong hoặc bên ngoài bề mặt vật liệu bằng kỹ thuật khác nhau như điện phân, ngâm tẩm, tráng phủ, vv...
Nhiều nhà nghiên cứu đã ứng dụng vi nang vào trong ngành dệt may, cùng với sự kết hợp của nhiều ngành công nghệ khác nhau đã tạo ra nhiều ứng dụng hết sức tuyệt vời cho sản phẩm. Ví dụ như những sản phẩm hỗ trợ điều trị chấn thương, sản phẩm hỗ trợ y học, hỗ trợ làm đẹp, trong ngành xây dựng, cơ khí v.v...., vật liệu sử dụng trong các ngành lao động đặc biệt: Hàng không, cứu hỏa, các môi trường độc hại, vải chống thấm v.v...
1.3.1. Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy khô lên khả năng bám dính của vi nang
Trong nghiên cứu của mình tác giả Pablo Monllorl và các cộng sự [5] đã đánh giá sự hiện diện của các vi nang có hương thơm được đưa nên vải bông và sử dụng các ứng dụng khác nhau bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và máy quang phổ hồng ngoại (FTIR) Khi OH kéo dài trong khoảng 3700-3000 cm-1 từ quang phổ đã được kiểm tra, tác giả đã đề xuất một số tỷ lệ diện tích để định lượng sự hiện diện của các vi nang trên vải. Các tỷ lệ được đề xuất cho thấy khi nồng độ của vi nang tăng lên, lượng vi nang trên vải cũng tăng lên.
Trong nghiên cứu này tác giả đã phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ có thể gây ra trên vi nang. Các tác giả đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới vi nang. Điều này được thực hiện bằng cách phun dòng không khí nóng ở 120°C, 140°C và 160°C vào vi nang, hoặc bằng cách tiến hành là (1lần, 5lần và 10 lần) lên vải có tráng phủ viên nang siêu nhỏ ở 110°C, 150°C và 200°C. Kết quả cho thấy khi nhiệt độ đạt cao hơn 120°C, vi nang đã bị xẹp
Nguyễn Thị Thu Hường 27 Khóa học 2013 - 2015
và bị hỏng. Điều này có thể được quan sát bằng cách sử dụng hình ảnh chụp qua kính hiển vi điện tử quét và máy quang phổ hồng ngoại.
Từ đó một quy trình ngâm tẩm sợi dệt với vi nang đã được nghiên cứu để tăng chất lượng hàng dệt may. Vì vậy các tác giả chuẩn bị các loại vải khác nhau với nồng độ vi nang khác nhau mà đã được nghiên cứu phù hợp với ứng dụng thực tế.
Các tác giả đã nghiên cứu keo kết dính nên vải, xử lý nhiệt bằng cách như đã nói trên. Vi nang có thể bị phá hủy do nhiệt độ nhưng chưa có sự nghiên cứu mối liên quan đến vải. Để nghiên cứu điều này tác giả đã thử nghiệm tráng phủ vi nang tạo mùi thơm, vải sau khi được tráng phủ vi nang, được làm nóng nhằm mục đích polymer hóa lớp nhựa liên kết vi nang với vải và thí nghiệm được tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau 120, 140, 160oC tất cả đều được thực hiện trong vòng 10 phút sau đó được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét và phổ hồng ngoại để quan sát ảnh hưởng của vi nang dưới các nhiệt độ.
Đối với mẫu được thực hiện bằng cách là: Bàn là được làm nóng bằng dòng điện, các nghiên cứu được thử nghiệm với các nhiệt độ 110, 120, 150o
C sau khi được là 1 lần, 5, 10 lần, kết quả cho thấy khi nhiệt độ đạt 120°C, viên nang siêu nhỏ đã bị xẹp và bị hỏng. Điều này có thể được nhìn thấy bằng cách sử dụng hình ảnh chụp qua kính hiển vi điện tử quét và máy quang phổ hồng ngoại. Nghiên cứu đã áp dụng tiêu chuẩn ISO 3758: 2005 [5].
1.3.2. Ảnh hƣởng thời gian sấy khô lên khả năng bám dính của vi nang
Trong nghiên cứu này tác giả Kyeyoun Choi, Gilsoo Cho, Pilsoo Kim and Changgi Cho [6] đã nghiên cứu các loại vải sử dụng viên nang chứa hoạt chất là chất biến đổi pha polyurea octadecane. Hoạt chất này sử dụng tốt nhất cho các tính chất nhiệt là 60°C trong 8 phút, để đáp ứng nhiệt độ 100-140°C. Vì vậy để bảo đảm độ bền của vi nang cần thông qua sự lựa chọn vật liệu tạo màng thích hợp là cần thiết. Mục tiêu của nghiên cứu này là để trình bày các dữ liệu cơ bản cho việc phát triển quần áo có tính tiện nghi nhiệt. Vì mục đích
Nguyễn Thị Thu Hường 28 Khóa học 2013 - 2015
này tác giả đã tổng hợp các viên nang siêu nhỏ để sử dụng thuộc tính lưu trữ / giải phóng nhiệt dưới nhiệt độ cố định và thời gian là 100°C trong thời gian 2 phút và 110, 120, và 140°C trong thời gian 1 phút, đó là những điều kiện thực nghiệm để phát triển quần áo lưu trữ nhiệt. Tác giả tổng hợp các viên nang siêu nhỏ để so sánh các thuộc tính lưu trữ / giải phóng nhiệt của vi nang với các quy trình sơn và sản phẩm KOR, và tính chất cơ học, hút ẩm và thấm không khí bằng cách kiểm tra trước và sau khi thử nghiệm. Loại vải có độ dày là 0,28 mm, và trọng lượng của mẫu M2 là 42 g. Hỗn hợp lớp phủ đã được thực hiện bằng cách trộn viên nang siêu nhỏ với một chất kết dính acrylic. Tuy nhiên, các loại vải dày và trọng lượng của sản phẩm và KOR là khác nhau. Các loại vải được xử lý được đặt trong một máy nhiệt (Daiei Kagaku Seiki Mfg. Co, Ltd) dưới nhiệt độ cố định và thời gian như sau 100°C trong 2 phút và 110, 120, và 140°C trong 1 phút, đó là những điều kiện khô ở một nồng độ 30%. Thuộc tính lưu trữ / giải phóng nhiệt của viên nang siêu nhỏ và mẫu được xử lý bằng viên nang siêu nhỏ chứa octadecane được phân tích bằng cách quét khác biệt giữa nhiệt lượng. Sản phẩm lưu trữ được xác định bằng cách đo nhiệt độ nóng chảy (T) và nhiệt độ nóng chảy (Hm) tại 10-50 ° C, và phát hành vi nang bằng cách đo nhiệt độ kết tinh (Tc) và nhiệt độ kết tinh (Anh) ở 10 - 50°C. Các tính chất nhiệt của các loại vải được xử lý tăng lên khi nồng độ vi nang tăng lên [6].
1.4. Một số ứng dụng của vi nang.
Vi nang có thể được áp dụng cho nhiều lĩnh vực như mỹ phẩm, dược phẩm, chất tẩy rửa. Tuy nhiên, hầu hết trong các lĩnh vực bao gồm hàng dệt may, cung cấp những đổi mới rất hữu ích trong lĩnh vực này. Do đó, microencapsulation dệt may có thể tham gia: sử dụng viên nang siêu nhỏ với kỹ thuật này, cho phép giám sát liên tục và điều trị của bệnh nhân, gây ra một bước tiến lớn trong cả hai ngành công nghiệp dệt may mà còn trong lĩnh vực y tế.
Nguyễn Thị Thu Hường 29 Khóa học 2013 - 2015
1.4.1. Ứng dụng vi nang trong dƣợc phẩm
Công nghệ vi nang được ứng dụng trong ngành dược phẩm trên các sản phẩm: thuốc chữa bệnh, thực phẩm chức năng và mỹ phẩm.
Các hoạt chất là thuốc kháng sinh, kháng vi khuẩn, không được đưa trực tiếp lên vải mà phải bọc trong vi nang rồi đưa lên vải để chữa bệnh. Nó tránh tác động của môi trường bên ngoài, loại dược phẩm này sử dụng ngoài ra (gạc phẫu thuật, băng dán,..) hay được đưa trực tiếp vào bên trong cơ thể (thuốc uống, chỉ khâu tự tiêu,...).
Hình 1.18. Ứng dụng vi nang trong sản phẩm dược
Có thể thấy ứng dụng của vi nang trong phần lớn công nghệ dược phẩm, sử dụng trong gần như tất cả các loại thuốc, bằng cách lựa chọn vật liệu vỏ vi nang phù hợp. Sau đây là một số vật liệu tạo màng polime thường được sử dụng: Methylcellulose, Ethylcellulose, Carboxy, Cellulose Acetate, Gum Arabic vv…
Kỹ thuật bọc hoá chất của vi nang trong dược phẩm thuốc phụ thuộc vào tính chất vật lý và hoá chất của vật liệu được bao bọc:
- Sự ổn định về hoạt tính sinh học của thuốc - Năng suất và hiệu quả bao bọc thuốc - Quy mô công nghiệp sử dụng.
Nguyễn Thị Thu Hường 30 Khóa học 2013 - 2015
Hình 1.19. Ứng dụng vi nang trong viên thuốc.
1.4.2. Ứng dụng vi nang trong mỹ phẩm.
Dựa vào các đặc tính của vi nang mà nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghệ mỹ phẩm. Vi nang được ứng dụng nhiều trong các loại kem dưỡng da, nước hoa…, hóa chất khử mùi, phụ gia của bột giặt, nước xả vải…
Hình 1.20. Một số mỹ phẩm ứng dụng vi nang (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyễn Thị Thu Hường 31 Khóa học 2013 - 2015
* Viên nang siêu nhỏ có mùi nước hoa được sử dụng trong kem dưỡng ẩm. Kỹ thuật này đã cho người dùng có cảm giác giữ mùi tốt trong suốt cả ngày [7].
Hình 1.21. Vi nang có mùi mước hoa trong kem dưỡng da
1.4.3. Ứng dụng vi nang trong nông nghiệp.
Công nghệ vi nang được ứng dụng trong nông nghiệp để kiểm soát sự độc hại của thuốc bảo vệ thực vật, tạo ra ngành thuốc bảo vệ thực vật bền vững. Nhiều sản phẩm phân bón tan chậm ứng dụng công nghệ vi nang ra đời, kéo dài thời gian tan rã phân, tất cả dinh dưỡng nằm trong một viên phân, không bị thất thoát dinh dưỡng do bị rửa trôi hay bay hơi, giúp cho nhà nông bón phân cây trồng với liều lượng thấp, giảm chi phí sản xuất nhưng mang lại hiệu quả kinh tế cao, an toàn cho con người và môi trường.
Nguyễn Thị Thu Hường 32 Khóa học 2013 - 2015
1.4.4. Ứng dụng vi nang trong ngành thực phẩm.
Ngoài ra vi nang còn sử dụng làm tăng tính ổn định và chất lượng của một số thành phần thực phẩm, cũng như tạo mùi vị vỏ ngoài của sản phẩm.
Hình 1.23. Một số thực phẩm chức năng ứng dụng vi nang
1.4.5. Ứng dụng vi nang trong ngành xây dựng – vật liệu
Trong ngành xây dựng công nghệ vi nang được ứng dụng nhằm cải thiện, tăng độ bền các vật liệu của ngành (làm chất xúc tác, phụ gia cho các loại bê tông,...), trong ngành cơ khí...
Để thực hiện nhà sản xuất đưa một lớp vi nang nên một phần của ốc vít. Các vi nang này với hoạt chất là một loại keo nở, sẽ phát tán sau một thời gian nhất định khi có lực tác dụng vừa đủ. Loại keo nở ( hoạt chất vi nang ) bung ra trong mối nối, điền đầy khoảng trống giữa ốc và chân ốc gia tăng độ bền và độ kín, khít của mối liên kết. Loại ốc này thường được sử dụng trong các thiết bị chứa các loại ga, khí, chất lỏng cần bảo quản cao chánh rò rỉ.
Trong công nghệ in ấn [9]: cũng được ứng dụng công nghệ vi nang để sao chép ra nhiều bản từ một bản gốc. Công nghệ này gọi là công nghệ in áp lực trên giấy. Lớp in từ hai đến ba lớp. Việc sao chép bản in giữa hai hay ba lớp giấy, trên mặt sau của tờ đầu tiên người ta phủ một lớp vi nang – các hoạt chất chứa mực, tờ thứ hai cũng tương tự. Khi chữ in trên bề mặt tờ thứ nhất, do áp lực vi nang ở mặt thứ hai của tờ thứ nhất và thứ hai sẽ dính mực in lên mặt
Nguyễn Thị Thu Hường 33 Khóa học 2013 - 2015
thứ nhất của tờ thứ hai và thứ ba. Các hạt này sẽ bị phá vỡ và phát tán mực in lên giấy.
1.4.6. Ứng dụng vi nang trong dệt may
Trong lĩnh vực dệt may vi nang được ứng dụng bảy mảng lớn của ngành, nhằm mục đích cải thiện vật liệu và nâng cao tính năng của sản phẩm.
Ứng dụng của vi nang trong ngành dệt may.
Vật liệu đổi pha.
Vi nang được sử dụng với mục đích giảm sự biến đổi nhiệt độ của vật liệu
trong những khoảng nhiệt độ nhất định – vật liệu quần áo có khả năng duy trì nhiệt độ trong khoảng nhất định bằng cách thay đổi trạng thái từ rắn sang lỏng. Viên nang chuyển pha lần đầu tiên được áp dụng tại Nasa đầu những năm 1980 trên quần áo phi hành gia. Ngày nay những loại vi nang được áp dụng cho vật liệu khác nhau, áo khoác, chăn, đệm vv...
Vật liệu chống cháy Vật liệu chống vi khuẩn Tạo mùi Bảo vệ nhãn hiệu sản phẩm Tạo hiệu ứng mầu sắc Sử dụng Trong CN nhuôm Ngành CN Dệt May Vật liệu đổi pha
Nguyễn Thị Thu Hường 34 Khóa học 2013 - 2015 Hình 1.24: Quần áo cho vận động viên trượt tuyết
Hình 1.25: Quần áo phi hành gia
Trong đầu năm 1980, Tela được thiết kế để bảo vệ các phi hành gia thông qua việc duy trì nhiệt độ của họ. Bởi vì trong không gian, nhiệt độ không ổn định; các Tela có thể được chứa trong chất xơ hoặc vải để ngăn chặn phi hành gia từ tác hại của biến đổi nhiệt độ nhanh chóng
Microencapsulation cũng cho phép vải để lưu trữ trở lại chaleurspour dư thừa trong quá trình giảm nhiệt độ cơ thể. Các thương hiệu như dim® đã bán quần áo "giảm béo" microencapsulation sử dụng để chạy. Microencapsulation đã cho phép chế tạo hàng dệt thermochromic và tia cực tím, sau này là một khám phá rất cần thiết cho bệnh nhân bị khô da [7].
Nguyễn Thị Thu Hường 35 Khóa học 2013 - 2015 Hình 1.26: Quần giảm béo
Tạo mùi hương cho vật liệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiều thử nghiệm đã thực hiện được việc đưa mùi hương lên trực tiếp lên vải, tuy nhiên những mùi thơm này sẽ bị mất đi sau vài lần giặt. Bằng việc áp dụng công nghệ vi nang mùi hương được lưu giữ trên vải lâu hơn, trong thời gian dài hơn và ổn định hơn. Vi nang chứa tinh dầu thơm như mùi hoa oải hương, hương thảo, cây thông và nhiều loại hương khác. Những sản phẩm này thường được sử dụng trong việc hỗ trợ điều trị các chứng mất ngủ, giúp cơ thể sảng khoái, cũng ngăn ngừa mùi hôi cơ thể. Nhà sản xuất Aero Celje Tiếng Slovenia đã phát triển công nghệ mùi hương trên sản phẩm tất chân.
Vật liệu chống cháy.
Những sản phẩm chống cháy hiện nay thường mang lại cảm giác cứng ráp, để khắc phục nhược điểm này, vi nang chứa các hoạt chất chống cháy được phát triển, chúng được áp dụng cho các loại vải sử dụng trong quân sự như tentage.
Nguyễn Thị Thu Hường 36 Khóa học 2013 - 2015 Hình 1.27. Một số sản phẩm quần áo chống cháy
Vật liệu đổi mầu sắc.
Vi nang được ứng dụng trong việc thay đổi mầu sắc vật liệu, chúng ta có thể thấy ứng dụng này trong dệt may với công nghệ ghi nhãn sản phẩm, y tế và một số ứng dụng trong ngành an ninh khác.
Những dải phản chiếu microencapsulation rất hữu ích cho việc sử dụng làm quần áo đối với người đi xe đạp và người lái xe vào ban đêm hoặc đồng phục làm việc cho người lao động trong áo khoác màu vàng. Dải phản quang có sử dụng viên nang siêu nhỏ chứa trong đó và kèm theo một sắc tố đổi màu phản ứng với ánh sáng để cung cấp cho họ khả năng phản xạ tuyệt vời để bảo vệ người lao động làm việc vào ban đêm [7].
Nguyễn Thị Thu Hường 37 Khóa học 2013 - 2015
Công nghệ kháng khuẩn.
Vi nang chứa các hoạt chất kháng khuẩn được đưa lên vật liệu với khả năng kháng khuẩn bền vững. Sản phẩm dệt may được sử lý kháng khuẩn được biết trên thị trường hiện nay với các tên thương mại khác như: Bacterbril, Biofresh, Trevia hoạt tính sinh học, Amicor vv...
Vải kháng khuẩn lầm đầu tiên được đưa vào sử dụng tại Việt Nam là loại vải Flutect do tập đoàn Shikibo (Nhật Bản) sản xuất. Vải Flutect đã được viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh xét nghiệm, và cho kết quả loại vải này có tính kháng các loại vi khuẩn lao, E.Coli, P.aeruginosa, S.aureus, Salmonella,…Vải có tính năng diệt được các loại vi khuẩn và đặc biệt là làm