Vải bông thường được gọi là vải cotton có một số đặc trưng chất lượng quý giá đáp ứng được nhu cầu sử dụng như mềm mại, độ bền cơ học cao, độ ổn định hoá học tương đối tốt, khả năng nấu, tẩy, giặt, là thuận tiện đặc biệt là do có khả năng hút ẩm cao, thấm thoát mồ hôi tốt, nên đảm bảo được tính vệ sinh trong mặt hàng may mặc.
Vải cotton được sản xuất từ xơ bông. Xơ bông phát triển trên vỏ của hạt bông chứa trong quả bông, quả bông gồm có nhiều múi bông. Xơ bông là dạng xơ đơn.
Thành phần chủ yếu cấu tạo nên xơ bông là xenlulo chiếm 88 - 96%, chất pectin 1,2%, protein 1,3%, đường 0,3%, tro 1,2%, sáp 0,6%, các chất khác 1,4%.
Thành phần xenlulo quyết định nhiều đến tính chất của xơ bông. Xenlulo được cấu tạo từ 3 nguyên tố: cacbon, hydro và oxy. Trong đó cacbon chiếm 44,4%, hydro chiếm 6,2%, oxy chiếm 49,4% khối lượng chung.
Các đại phân tử của xenlulo có cấu tạo thẳng bao gồm một số các mắt xích, có
công thức phân tử như sau: C6H10O5 n.
Trong đó: C6H10O5 là một mắt xích hay một khâu đơn giản.
n - là hệ số trùng hợp, n bông = 10 000
Công thức cấu tạo của xenlulo còn được viết dưới dạng: C6H7O2(OH)3 n
Hình 1.9. Hình vẽ tượng trưng 3 mắt xích của đại phân tử xenlulo
Đặc trưng cấu tạo đại phân tử xenlulo: H OH H CH2 OH OH H O H OH H O OH CH2 OH H H H H O O H H OH H CH2 OH OH H O H H O H C6 H10O5
34
Hai vòng cơ bản nằm sát cạnh nhau quay với nhau một góc bằng 1800
Giữa hai vòng cơ bản trong đại phân tử xenlulo thực hiện liên kết glucozit (cầu oxy), khi đại phân tử xenlulo bị phá hủy thì liên kết đó bị đứt trước tiên.
Trong mỗi vòng cơ bản của đại phân tử xenlulo có 3 nhóm hydroxin, các nhóm này thể hiện khả năng tích cực trong các môi trường axit và kiềm
Đại phân tử xenlulo có dạng cấu tạo thẳng và thực hiện các lực liên kết phân tử như liên kết Hydro và Van de Wall
Tính chất
* Tính tiện nghi:
Tính giữ nhiệt: Xơ bông tương đối mảnh và mềm mại. Do đó, chúng thường được làm thành các sợi có tỷ lệ lỗ thoáng khí tương đối thấp ( thể tích riêng thấp). Để ấm hơn người ta có thể làm cho sợi phồng to lên, tuy nhiên phải chọn sợi, cấu trúc vải thích hợp và tăng độ nhám bề mặt.
Tính hấp thụ ẩm: Bông có thể hấp thụ hơi nước lên đến 20% mà không cảm thấy ướt. Vải bông hấp thụ chất lỏng rất nhanh và có thể hấp thụ tới 65% so với
khối lượng của chúng mà không bị nhỏ giọt. Bông lâu khô. Độ ẩm của xơ bông là
8% trong điều kiện không khí tiêu chuẩn (nhiệt độ 20 20C, độ ẩm tương đối của
không khí 65 2%).
Tính tiện nghi tiếp xúc: Vì bông mảnh và mềm mịn nên khi tiếp xúc với da thấy rất dễ chịu.
* Tính chất cơ lý hoá chủ yếu:
Độ giãn: Bông có độ giãn tương đối thấp, khoảng 6-10% Độ đàn hồi: Bông đàn hồi rất kém nên dễ bị nhăn.
Độ nhiễm điện: Bông không nhiễm điện vì nó luôn chứa ẩm.
Độ mảnh và cảm giác sờ tay: Xơ bông rất mảnh và xốp, bông tạo cảm giác dễ chịu khi sờ tay.
Khối lượng riêng của xơ bông từ 1,54 đến 1,56g/cm3
Tác dụng của nhiệt độ: Sấy xenlulo ở nhiệt độ 1200C trong thời gian một vài giờ
35
phân hủy lúc đầu chậm, sau 1600C nhanh hơn và sau 1800
C thì quá trình phân hủy các phân tử xenlulo tiến hành rất mạnh, sự phá hủy phân tử bắt đầu từ sự đứt liên kết glucozit rồi đến vòng cơ bản.
Tác dụng của axit: Mối liên kết glucozit trong đại phân tử của xenlulo kém bền vững trước tác dụng của axít, nhất là các axít vô cơ. Dưới tác dụng của axít, mối liên kết glucozit sẽ bị thuỷ phân làm cho mạch xenlulo bị đứt dẫn đến giảm độ bền cơ học của xơ.
Các loại axít hữu cơ có tác dụng phá huỷ yếu hơn đối với xenlulo.
Tác dụng thuỷ phân xenlulo của axít phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu trúc của xenlulo trong xơ, nồng độ axít, nhiệt độ và thời gian tác dụng. Tốc độ thuỷ phân phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường hơn là nồng độ axít. Các axit vô cơ
như: H2SO4, HCl, HNO3 thuỷ phân xenlulo rất mạnh, các axit hữu cơ như:
CH3COOH, HCOOH thuỷ phân xenlulo rất yếu.
Tác dụng của kiềm: Bông tương đối bền vững trước tác dụng của kiềm. Các
dung dịch kiềm có nồng độ cao, ở nhiệt độ cao và có mặt đồng thời ôxy của không khí sẽ phá huỷ bông mạnh hơn.
Ở nhiệt độ bình thường xơ bông bị trương nở mạnh trong dung dịch xút đậm đặc (hơn 10%) làm cho xơ bông mất xoắn co rút về chiều dài nhưng đồng thời làm cho xơ trở nên xốp hơn, tính đàn hồi của xơ tăng lên. Nếu trong khi kiềm hóa đồng thời giữ không cho xơ bông co ngắn, khi đó xơ sẽ tròn và bề mặt sẽ bóng hơn.
Tác dụng của chất khử và chất oxi hoá: Bông bền với các chất khử, không bền với các chất ôxy hoá. Tuỳ loại chất ôxy hoá và điều kiện phản ứng mà bông bị biến đổi nhiều hay ít.
Tác dụng của ánh sáng mặt trời và khí quyển: Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời và khí quyển bông bị ôxi hoá bằng ôxy của không khí tạo thành ôxitxenlulo làm cho độ bền xơ bông bị suy giảm. Thử nghiệm cho thấy độ bền của bông giảm đi 50% so với ban đầu khi chiếu ánh sáng mặt trời trực tiếp trong 900 - 1000 giờ.
36
Tác dụng của vi sinh vật: Khi bông ở trong môi trường ẩm một thời gian dài sẽ bị một số loại vi khuẩn và nấm mốc phá hủy một phần hoặc hoàn toàn cấu trúc phân tử của xenlulo trong xơ bông.
Ứng dụng
Xơ bông có thể dùng nguyên chất hoặc pha trộn với các loại xơ khác như polyester, nylon, acrylic, viscose và modal. Sự pha trộn với các xơ sợi tổng hợp để dễ sử dụng và tăng độ bền cho quần áo. Pha trộn với viscose và modal để tăng độ bóng, độ đồng đều mà vẫn hút ẩm tốt và hạ giá thành sản phẩm. Modal pha với bông để tăng độ bền và độ giãn. Tỷ lệ pha trộn phổ biến nhất là 50:50, 60:40, 70:30.