(Đồ Án Hcmute) Nghiên Cứu Quy Trình Nhuộm Vải Cotton Và Peco Từ Củ Nghệ.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ MAY GVHD TS NGUYỄN TUẤN ANH SVTH HỒ THỊ CHUNG BÙI THỊ PHƯƠNG DUNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12[.]

TỔNG QUAN VỀ NHUỘM VẢI

Khái quát chung về thuốc nhuộm [1]

Thuốc nhuộm, hay phẩm nhuộm, là hợp chất hữu cơ có màu sắc đa dạng, có thể có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp Chúng có khả năng nhuộm màu, tức là gắn màu trực tiếp lên các chất nền như vải, sợi và giấy.

Từ thời cổ đại, con người đã biết sử dụng thuốc nhuộm thiên nhiên từ thực vật và động vật Các mẫu vật khai quật ở Kim Tự Tháp Ai Cập, Trung Quốc và Ấn Độ cho thấy rằng vào khoảng 1500 năm trước công nguyên, người Ai Cập đã sử dụng indigo để nhuộm vải, alizarin từ rễ cây marena để tạo màu đỏ, và campec chiết xuất từ gỗ sồi để nhuộm màu đen cho len và lụa tơ tằm Ngoài ra, họ còn chiết xuất được màu vàng, tím và đỏ tím từ nhiều loại cây khác nhau.

Vải nhuộm bằng thuốc nhuộm tự nhiên mang lại nhiều lợi ích như an toàn cho sức khỏe, không gây dị ứng và thân thiện với môi trường, đồng thời có mùi thơm dễ chịu Tuy nhiên, trừ một số màu như xanh chàm và đỏ alizarin có độ bền cao, hầu hết thuốc nhuộm tự nhiên có độ bền màu thấp và hiệu suất khai thác cũng rất hạn chế, yêu cầu nhiều nguyên liệu để sản xuất một kilogram thuốc nhuộm Quy trình chiết xuất và nhuộm màu phức tạp, tốn thời gian và chi phí đầu tư cao, dẫn đến giá thành cao hơn so với thuốc nhuộm hóa học Tuy nhiên, nếu được thương mại hóa và đầu tư nghiên cứu quy mô lớn, giá thành có thể giảm đáng kể, thậm chí bằng hoặc thấp hơn thuốc nhuộm hóa học Hiện nay, các công thức cấu tạo của một số thuốc nhuộm thiên nhiên đã được xác định, giúp đánh giá tính chất sử dụng của chúng.

 Thuốc nhuộm thiên nhiên màu vàng

SVTH: Hồ Thị Chung - 15109067 - Bùi Thị Phương Dung - 15109070 - Ngành công nghệ may 2

Tất cả các loại thuốc nhuộm thiên nhiên màu vàng đều có nguồn gốc từ thực vật, với Rezeđa là màu vàng quan trọng nhất, được sử dụng trong nhiều thế kỷ Khi kết hợp với màu xanh chàm, nó tạo ra màu xanh lục tuyệt đẹp gọi là màu Lincon Người Việt Nam thường sử dụng gỗ cây mít, trong khi các vùng khác trên thế giới sử dụng nhiều loại rễ củ, từ nghệ đến nghệ tây, để sản xuất màu vàng.

Ai Cập cổ đại đã sử dụng bột vàng pha vào màu sắc, phát triển công nghệ mạ vàng và quét vàng Sau đó, ở châu Á, vàng được chế biến thành sợi, gọi là kim tuyến, để dệt vào vải Do đó, các trang phục cung đình thường có những đường lấp lánh.

 Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ

Khác với các màu vàng, ba trong số bốn thuốc nhuộm màu đỏ thiên nhiên có nguồn gốc động vật, nhưng màu đỏ quan trọng nhất là marena hay alizarin, được chiết xuất từ thực vật Alizarin là hợp chất màu đỏ cam, có tinh thể phát quang lấp lánh, được trích ly từ cây thiến thảo (Rubia spp) và được tổng hợp từ anthraquinon vào năm 1871 Các dẫn xuất của alizarin vẫn được ứng dụng đến ngày nay nhờ màu sắc tươi sáng và độ bền màu cao với ánh sáng, cho thấy thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ có độ bền màu vượt trội so với các màu vàng.

 Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ tía

Cấu tạo của thuốc nhuộm thiên nhiên màu đỏ tía đã được Fridlender tìm ra vào năm

Năm 1909, 6,6’-đibrominđigo (4) đã được xác định, và gần đây, từ thân lá của cây Dacathais orbita, quá trình tạo ra màu đỏ tía này đã được nghiên cứu.

Hình 1.1 Quá trình hình thành màu đỏ tía

 Thuốc nhuộm thiên nhiên màu xanh chàm

Màu xanh lam vaiđa và màu xanh chàm là hai màu xanh thiên nhiên được sử dụng đến ngày nay Ban đầu, người ta nghĩ rằng chúng là hai màu khác nhau, nhưng sau này phát hiện ra chúng có cấu tạo hóa học giống nhau Cả hai màu này đều được chiết xuất từ cây họ chàm, có tên khoa học là indigofera tinctoria, với công thức hóa học đặc trưng.

Hình 1.2 Công thức hóa học của inđigo

 Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đen

Thuốc nhuộm thiên nhiên màu đen, cụ thể là màu đen campec, đã được biết đến từ năm 1500 nhưng chỉ thực sự có ý nghĩa thực tế vào năm 1812 khi một nhà hóa học Pháp phát hiện khả năng tạo phức không tan với muối kim loại màu đen Ban đầu, hợp chất tách ra từ gỗ campec có màu đỏ, được gọi là hematein, và khi kết hợp với muối crôm, nó chuyển thành màu đen.

Hematein có công thức như sau:

Hầu hết các loại thuốc nhuộm màu đen trong ngành dệt và các lĩnh vực khác đều là sự kết hợp của hai hoặc nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau, tạo thành các thuốc nhuộm tổng hợp.

Hồ Thị Chung (15109067) và Bùi Thị Phương Dung (15109070) thuộc ngành công nghệ may 4 cho biết rằng màu đen campec, mặc dù không tươi khi sử dụng riêng, vẫn được áp dụng như một thuốc nhuộm đơn để nhuộm tơ tằm, da và một số vật liệu khác, và vẫn giữ ý nghĩa quan trọng cho đến ngày nay.

Cụ thể về 2 loại thuốc nhuộm tự nhiên: thuốc nhuộm thực vật và thuốc nhuộm động vật a) Thuốc nhuộm thực vật

Nghề dệt nhuộm ở Việt Nam có lịch sử lâu đời, bắt đầu từ thế kỷ III với việc nhuộm vải bằng gỗ vang Đến thế kỷ XIII, vải dệt đã đa dạng màu sắc với nhiều loại như gấm, lụa, và vải được nhuộm bằng năm màu tự nhiên khác nhau Sang thế kỷ XV, một số khu vực như Kinh Bắc đã chuyên môn hóa nghề dệt nhuộm tách khỏi nông nghiệp, nổi bật với việc nhuộm đen từ củ nâu và bùn Tại Thăng Long, phố Hàng Đào trở thành nơi nổi tiếng với nghề nhuộm điều Đặc biệt, ở các vùng núi phía Bắc, người dân tộc như Tày và Nùng tại Lạng Sơn đã khéo léo sử dụng chất màu tự nhiên, như lá chàm, để tạo ra các sắc xanh đẹp mắt, kết hợp với họa tiết thêu, mang lại giá trị kinh tế cao.

Tại La Hòa Bình, người dân tộc Thái sử dụng vỏ cây, hoa vàng, lá xanh và cánh kiến để nhuộm màu cho chiếc khăn Piêu và các sản phẩm thủ công nổi tiếng khác Trong khi đó, người H’Mông và người Dao ở Lào Cai trồng lanh để lấy sợi dệt vải, nhuộm chàm và thêu bằng chỉ nhiều màu sắc Đến giữa thế kỷ XIX, việc nhuộm vải bằng thuốc nhuộm tự nhiên vẫn được duy trì, nhờ vào kinh nghiệm lâu đời của từng dân tộc và vùng miền.

Mỗi làng nghề và dân tộc thường sản xuất những mặt hàng độc đáo với bí quyết riêng, và các thao tác công nghệ chủ yếu dựa vào kinh nghiệm thủ công Một số vùng như Vạn Phúc và Tân Châu nổi bật với sản phẩm như the và lụa Tuy nhiên, việc phát triển sản xuất thủ công truyền thống gặp khó khăn trong việc mở rộng ra thị trường Để các sản phẩm làng nghề chiếm lĩnh thị trường với kỹ thuật cao, cần đầu tư mạnh mẽ để hình thành ngành sản xuất Phát triển làng nghề tại chỗ mang lại lợi thế lớn, tận dụng nguồn lao động dồi dào và khai thác triệt để nguyên liệu cũng như tri thức địa phương.

Hồ Thị Chung và Bùi Thị Phương Dung, sinh viên ngành công nghệ may, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khai thác và phát huy tri thức quý giá trong lĩnh vực này Để các làng nghề phát triển mạnh mẽ, cần kết hợp cải tiến kỹ thuật và đầu tư công nghệ Bên cạnh đó, các loại chất màu tự nhiên phong phú với gần đủ các gam màu cơ bản vẫn chưa được nghiên cứu sâu về bản chất, mở ra nhiều cơ hội cho nghiên cứu và ứng dụng trong ngành.

Có thể nói tới một số loại nguyên liệu tự nhiên được nhân dân hay dùng nhuộm vải:

Thuốc nhuộm bằng củ nghệ [6]

1.2.1 Giới thiệu chung về củ nghệ

Nghệ, hay còn gọi là nghệ nhà hoặc khương hoàng (Curcuma longa), là cây thân thảo lâu năm thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) với củ (thân rễ) nằm dưới mặt đất Cây nghệ có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Tamil Nadu, phía đông nam Ấn Độ, và phát triển tốt nhất ở nhiệt độ từ 20°C trở lên.

Nhiệt độ từ 20 đến 30 độ C (68 đến 86 độ F) cùng với lượng mưa hàng năm dồi dào là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển mạnh mẽ của cây Cây được thu hoạch hàng năm để lấy củ và phần củ này sẽ được sử dụng để nhân giống cho mùa vụ tiếp theo.

Khi không sử dụng ngay, củ nghệ được luộc từ 30 đến 45 phút và sau đó sấy khô, nghiền thành bột màu vàng cam sậm, thường dùng làm gia vị trong ẩm thực Tamil và các món cà ri, cũng như để nhuộm màu cho gia vị mù tạc Thành phần hoạt động chính là curcumin, có vị cay nóng, hơi đắng và mùi mù tạc, mang đến hương vị đặc trưng Curcumin nổi bật nhờ khả năng chữa bệnh tiềm năng cho nhiều chứng bệnh như ung thư, Alzheimer, tiểu đường, dị ứng, viêm khớp và các bệnh mãn tính khác Ấn Độ là quốc gia sản xuất nghệ chủ yếu, với các tên gọi khác nhau tùy theo vùng miền và ngôn ngữ.

Hình 1.16 Cánh đồng nghệ ở một ngôi làng Ấn Độ

Vì nghệ là một hợp chất thực vật tự nhiên, nên nó không mang tính độc quyền để được cấp bằng sáng chế riêng

1.2.2 Thành phần các chất có trong nghệ

Các thành phần hóa học quan trọng nhất của nghệ bao gồm nhóm hợp chất curcuminoid, trong đó curcumin (diferuloylmethane) là hợp chất được nghiên cứu nhiều nhất, chiếm khoảng 3.14% bột nghệ Curcumin có công thức phân tử C21H12O6, khối lượng mol 368,38 g/mol và điểm nóng chảy 180 oC, với màu sắc vàng tươi đặc trưng.

Công thức hóa học của curcumin dạng enol:

Hình 1.17 Công thức hóa học của curcumin dạng enol

Công thức hóa học của curcumin dạng keto:

Hình 1.18 Công thức hóa học của curcumin dạng keto

Curcumin có cấu trúc phức tạp với các nhóm chức bao gồm các vòng thơm và polyphenol, được liên kết bởi hai nhóm cacbonyl α, β-chưa bão hòa, tạo thành diketon Các diketon này có thể hình thành enol ổn định hoặc dễ dàng khử proton để tạo thành enolat, trong khi cacbonyl α, β-chưa bão hòa đóng vai trò là tác nhân nhận Michael và tham gia vào các phản ứng cộng ái lực hạt nhân Đặc biệt, curcumin chứa các nhóm OH và nhiều liên kết đôi, giúp nghệ có khả năng nhuộm vải hiệu quả, thấm sâu vào lớp vải và bền màu.

Ngoài ra còn có các loại tinh dầu quan trọng khác như turmerone, atlantone, và zingiberene Một số thành phần khác là các loại đường, protein và nhựa

Củ nghệ chứa khoảng 5% tinh dầu và 5% curcumin, một polyphenol quan trọng Curcumin, với ký hiệu C.I 75300 hay Natural Yellow 3, là hoạt chất chính trong củ nghệ, có tên hóa học là (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion.

Nghệ, mặc dù là một chất nhuộm vải không bền màu, vẫn được ưa chuộng trong trang phục truyền thống của Ấn Độ và Bangladesh, như sari và áo choàng của tăng lữ Phật giáo Khi được sử dụng làm phụ gia thực phẩm (ký hiệu E100), nghệ giúp bảo vệ sản phẩm thực phẩm khỏi tác động của ánh sáng mặt trời Các nhựa dầu từ cây nghệ được ứng dụng trong các sản phẩm có dầu, trong khi dung dịch curcumin kết hợp với polysorbate hoặc bột curcumin hòa tan trong cồn được dùng cho các sản phẩm có nước Để khắc phục tình trạng màu sắc bị phai, quá trình làm đậm màu thường được áp dụng trong dưa chua, gia vị và mù tạc.

Kết hợp với hạt điều màu (E160b), nghệ được sử dụng để tạo màu cho nhiều sản phẩm thực phẩm như pho mát, sữa chua, hỗn hợp khô, trộn salad, bơ mùa đông và bơ thực vật Ngoài ra, nghệ cũng góp phần tạo màu vàng cho các loại mù tạt làm sẵn, nước canh thịt gà đóng hộp và nhiều thực phẩm khác, thường do chi phí thấp hơn so với saffron.

1.2.3.2 Ứng dụng trong chế biến thực phẩm

Nghệ, một loại gia vị mọc hoang ở Nam Á và Đông Nam Á, là thành phần quan trọng trong nhiều món ăn châu Á Y học cổ truyền Tamil, hay Siddha, khuyến khích sử dụng nghệ trong thực phẩm nhờ vào giá trị chữa bệnh tiềm năng, hiện vẫn đang được nghiên cứu Tuy nhiên, vai trò của nghệ như một chất tạo màu trong ẩm thực Nam Á không được coi là chính yếu.

Nghệ không chỉ được sử dụng trong các món ăn mặn mà còn xuất hiện trong một số món ngọt như bánh Sfouf và patoleo ở Ấn Độ, nơi bột gạo và hỗn hợp dừa được hấp trong lá nghệ Ngoài ra, nghệ còn là một chất tạo màu vàng tự nhiên trong nhiều sản phẩm thực phẩm như đồ uống, bánh ngọt, sữa chua, và các loại bột cà ri Hầu hết nghệ được sử dụng dưới dạng bột, tuy nhiên, ở một số vùng như Maharashtra và Goa, lá nghệ tươi được dùng để bọc và nấu thức ăn, mang lại hương vị đặc trưng.

Nghệ không chỉ được sử dụng ở dạng bột khô mà còn ở dạng tươi, tương tự như gừng, và có nhiều ứng dụng trong ẩm thực Viễn Đông, như dưa muối từ củ nghệ tươi Là gia vị phổ biến trong ẩm thực Nam Á và Trung Đông, nghệ là thành phần chính trong nhiều món ăn Ba Tư, thường được kết hợp với dầu, hành và các nguyên liệu khác trong các món chiên ở Iran Tại Nepal, nghệ cũng được trồng và sử dụng rộng rãi trong nấu ăn.

Nghệ là một gia vị quan trọng trong ẩm thực của nhiều quốc gia, bao gồm Việt Nam, Nam Phi, Indonesia và Thái Lan Tại Việt Nam, bột nghệ không chỉ tạo màu sắc mà còn tăng hương vị cho các món ăn như bánh xèo, bánh khọt và mì quảng Ở Nam Phi, nghệ được sử dụng để tạo màu vàng cho cơm, trong khi tại Indonesia, lá nghệ được dùng trong các món cà ri như rendang và sate padang Thái Lan cũng sử dụng củ nghệ tươi trong nhiều món ăn, đặc biệt là cà ri vàng và súp củ nghệ Trong thời trung cổ châu Âu, nghệ được gọi là saffron Ấn Độ do được dùng để thay thế cho saffron đắt tiền.

1.2.3.3 Sử dụng trong y học cổ truyền và dân gian Ở Tamil Nadu, nghệ đã được sử dụng trong y học cổ truyền hàng ngàn năm như một phương thuốc chữa các bệnh về dạ dày và gan, cũng như thường dùng để chữa lành các vết loét, do những tính chất kháng khuẩn cơ bản của nó Trong hệ thống y học Siddha (từ năm

Nghệ, có từ năm 1900 TCN, được biết đến như một phương thuốc hiệu quả cho nhiều bệnh lý như vấn đề về da, phổi, hệ tiêu hóa, đau nhức, vết thương, bong gân và rối loạn gan Nước ép nghệ tươi thường được sử dụng để điều trị các tình trạng da như bệnh chàm, thủy đậu, zona, dị ứng và ghẻ.

Pal (sữa bột nghệ) là một loại sữa ấm kết hợp với bột nghệ, thường được sử dụng ở Tamil Nadu như một bài thuốc gia truyền cho người bị sốt Bột nghệ nhão được áp dụng để khử trùng vết thương hở, trong khi chun - holud (nghệ trộn với vôi tôi) được dùng để cầm máu theo phương pháp truyền thống Ngoài ra, sản phẩm này còn được sử dụng để làm sáng da ở Tamil Nadu.

Vải nhuộm [3,4]

1.3.1.1 Cấu tạo và thành phần vải Cotton

Cấu trúc sợi Cotton khá phức tạp, gồm 3 lớp:

Lớp biểu bì bên ngoài của vải Cotton có chức năng bảo vệ các lớp bên trong và có tính kị nước, được cấu tạo từ cellulose, hợp chất béo và sáp Để cải thiện khả năng thấm nước của vải Cotton, cần phải xử lý sợi ở lớp biểu bì này.

Dưới lớp biểu bì, lớp thành sợi chính được cấu tạo từ các sợi fibril nhỏ đan xen với nhau Fibril là một thành phần quan trọng trong máu, đóng vai trò trong việc bịt kín miệng vết thương và ngăn chặn sự mất máu.

Lớp thành sợi phụ là thành phần chính của sợi Cotton, chiếm phần lớn khối lượng nhờ vào sự chồng chéo của các lớp sợi liên tiếp theo hướng ngược nhau.

Sợi Cotton có phần ruột rỗng giúp dẫn protein nuôi dưỡng các lớp sợi Khi trưởng thành, sợi Cotton sẽ khô và dẹt lại, tạo thành những sợi xoắn Để tạo thành vải, sợi Cotton cần trải qua nhiều công đoạn xử lý nhằm loại bỏ chất béo và chất sáp ở lớp biểu bì, giúp tăng khả năng thấm hút nước Cấu trúc tổ ong với các lỗ li ti cho phép nước thẩm thấu qua, tạo liên kết hydro mới, khiến sợi Cotton căng phồng, mềm mại và dẻo dai hơn Độ bền của sợi có thể tăng lên 20% so với ban đầu Trong điều kiện nhiệt độ phòng, Cotton có khả năng thấm hút nước khoảng 8%, nhưng có thể tăng lên 30% trong môi trường ẩm Cotton sẽ bị phân huỷ khi tiếp xúc với dung dịch acid loãng, nóng hoặc đậm đặc lạnh, nhưng không bị ảnh hưởng bởi acid loãng ở nhiệt độ phòng.

1.3.1.2 Tính chất của vải bông a) Tính chất vật lí

Vải Cotton nổi bật với độ mềm, mịn và dẻo dai, mang lại sự thoải mái cho người sử dụng Tuy nhiên, vải này cũng dễ bị nhăn, và mức độ nhăn phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm Cotton trong từng loại vải Các loại vải Cotton khác nhau sẽ có độ nhăn và độ mềm mịn khác nhau; tỷ lệ % Cotton càng cao thì độ mềm mịn càng giảm Để cải thiện tính chất này, các nhà sản xuất thường pha trộn thêm các loại sợi khác nhằm tăng cường độ mềm mịn, bền bỉ và giảm thiểu tình trạng nhăn.

Vải Cotton khác biệt với các loại vải pha khác ở chỗ khi đốt sẽ lâu tàn, không có mùi khét nhựa, và không bị quéo lại thành nhựa Được làm từ sợi bông, khi đốt, vải phát ra mùi gỗ, có màu hồng, và tan sạch Những đặc tính này giúp nhận biết chất lượng của vải Cotton.

Với các tính chất trên, vải Cotton mang rất nhiều điểm ưu việt mà không phải loại vải nào cũng có Ưu điểm :

Vải Cotton mang lại sự thoải mái vượt trội nhờ khả năng thấm hút mồ hôi tốt, độ bền cao và tính mềm mại, nhanh khô Đây là chất liệu an toàn, lý tưởng cho mọi đối tượng, đặc biệt là trẻ em có làn da nhạy cảm Vào mùa hè, vải Cotton giúp thông thoáng, hút ẩm và làm mát cơ thể, trong khi vào mùa đông, nó giữ ấm mà vẫn đảm bảo sự thoải mái, không gây khó chịu khi mặc.

- Dễ nhàu nát, khi ủi xong khó giữ được nếp

- Dễ bị mục do nấm mốc, vi khuẩn xâm hại

1.3.2.1 Cấu tạo và thành phần của vải Peco

Vải TC được dệt từ sợi pha với tỉ lệ 65% Polyester và 35% Cotton, mang lại những ưu điểm nổi bật của cả hai loại vải Vải Polyester có độ bền cao và không bị nhăn, trong khi vải Cotton có khả năng hút ẩm tốt và mang lại cảm giác thoáng mát khi mặc.

CVC fabric, or Chief Value of Cotton, is primarily composed of cotton, typically consisting of 65% cotton and 35% polyester This blended fabric combines the characteristics of both cotton and polyester, making it a versatile choice for various applications.

1.3.2.2 Tính chất của vải Peco

Vải pha nổi bật với nhiều ưu điểm vượt trội so với vải sợi bông và vải sợi hóa học, bao gồm độ bền cao, vẻ đẹp hấp dẫn, khả năng nhuộm màu dễ dàng, ít nhăn, thoáng mát khi mặc, dễ dàng giặt sạch và nhanh khô Nhờ những đặc tính này, vải pha được sử dụng rộng rãi trong ngành may mặc và sản xuất các sản phẩm khác, mang lại sự đa dạng về thẩm mỹ và tiện ích trong cuộc sống hàng ngày.

Phương pháp đánh giá độ bền màu của vải [5]

Độ bền màu là khả năng chống phai màu của vật liệu dệt trước tác động hóa học và cơ học, và là một trong những nguyên nhân chính gây khiếu nại từ khách hàng về chất lượng sản phẩm dệt may Độ bền màu phụ thuộc vào chất lượng thuốc nhuộm, độ đậm nhạt, cùng với kỹ thuật xử lý như tẩy, nhuộm và hoàn tất Ngoài ra, độ bền màu cũng khác nhau tùy thuộc vào các tác động như giặt khô hay giặt nước, và khả năng chịu đựng với nước, mồ hôi hay chất tẩy Việc kiểm tra độ bền màu cho sản phẩm nhuộm hoặc in là rất quan trọng trong ngành công nghệ dệt may.

Các vật liệu dệt có độ bền màu khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và các tác nhân ảnh hưởng trong quá trình sử dụng Những tác nhân này có thể gây phai màu hoặc làm dây màu vào các vật liệu khác, bao gồm cả màu trắng Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền màu bao gồm ánh sáng, giặt nước, giặt khô, tiếp xúc với nước, mồ hôi và các chất tẩy rửa Việc hiểu rõ các tác nhân này là cần thiết để đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm dệt.

Các tiêu chuẩn kiểm tra độ bền màu thông dụng áp dụng trên các vật liệu nhuộm hoặc in như sau:

 Đồ bền màu ma sát (Color fastness to rubbing)

 Độ bền màu giặt (Color fastness to wash)

 Độ bền màu với giặt khô (Color fastness to dry clean)

 Độ bền màu ánh sáng (Color fastness to light)

 Độ bền màu với nước (Color fastness to water)

 Độ bền màu với mồ hôi (Color fastness to perspiration)

SVTH: Hồ Thị Chung - 15109067 - Bùi Thị Phương Dung - 15109070 - Ngành công nghệ may 30 Độ bền màu thường được đánh giá theo hai tiêu chí:

 Thay đổi màu sắc của các mẫu vật trước và sau khi thử nghiệm, gọi là độ phai màu hay color change

Độ dây màu hay color staining được định nghĩa là hiện tượng màu dây lên vật liệu không được nhuộm và tiếp xúc với các mẫu vật trong quá trình thử nghiệm Để đánh giá mức độ thay đổi màu và độ dây màu của mẫu thử nghiệm, người ta sử dụng tiêu chuẩn hóa bằng cách so sánh kết quả với bộ hai thước xám tiêu chuẩn, hay còn gọi là Grey scale Thước xám thay đổi màu (Grey scale for color change) là công cụ quan trọng trong việc này.

Hình 1.22 Thước xám thay đổi màu

Thước xám bao gồm mười cặp màu xám, được đánh số từ 1 đến 5, trong đó số 5 có hai màu giống hệt nhau và số 1 thể hiện sự tương phản lớn nhất Mức độ tương phản giảm dần từ 1 đến 5, tương ứng với độ bền màu cũng giảm Sau khi kiểm tra, mẫu màu sẽ được so sánh với mẫu ban đầu để đánh giá độ tương phản Nếu không có sự thay đổi màu sắc, mẫu sẽ được phân loại là ‘5’, tức là độ bền màu rất tốt; ngược lại, nếu mẫu thay đổi màu quá nhiều, sẽ được đánh giá là cấp 1, tức là độ bền màu rất kém.

Thước xám cho độ dây màu (Grey scales for staining)

Hình 1.23 Thước xám cho độ dây màu

Bộ cặp màu trắng - xám với các mức độ khác nhau được sử dụng để đo độ bền màu Mẫu dây màu sẽ được so sánh với mẫu màu trắng tiêu chuẩn để đánh giá độ bền màu dựa trên thước xám Độ bền xếp hạng 5 thể hiện hai mẫu màu trắng giống nhau, trong khi xếp hạng 1 cho thấy sự khác biệt cao giữa màu trắng và màu xám Các con số cho thấy sự thay đổi tương phản giữa màu trắng và chuẩn màu xám, giảm dần từ 5 xuống 1 Nếu kết quả nằm ở giữa hai cấp tương phản, có thể đánh giá độ bền màu ở mức trung bình, ví dụ như xếp hạng 3.

Phương pháp phân tích độ sáng tối của màu bằng phần mềm Photoshop

CMYK là viết tắt của Cyan, Magenta, Yellow và Key (Black), là hệ thống màu trừ đối lập với hệ thống màu cộng RGB Hệ thống CMYK hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ ánh sáng, trong đó màu sắc mà chúng ta nhìn thấy là kết quả của ánh sáng không bị hấp thụ.

CMYK là một mô hình màu sử dụng để tạo ra các màu sắc khác nhau bằng cách loại trừ ánh sáng từ màu trắng gốc Khi kết hợp ba màu Cyan, Magenta và Yellow, chúng sẽ tạo ra màu đen Mô hình màu CMYK thường được áp dụng trong thiết kế in ấn cho các sản phẩm như poster, brochure, name card, catalogue, sách và tạp chí.

RGB là viết tắt của ba màu cơ bản: Đỏ, Xanh lá cây và Xanh lam, tạo thành hệ thống màu cộng Ba màu này được coi là màu gốc trong mô hình màu ánh sáng bổ sung, và khi kết hợp lại, chúng tạo ra màu trắng Mã màu RGB thường được áp dụng trong thiết kế đồ họa cho màn hình, máy tính, điện thoại và các thiết bị điện tử khác.

1.5.1.3 Sự khác nhau giữa CMYK và RGB

Màu CMYK và RGB được sử dụng cho các mục đích khác nhau; cụ thể, màu RGB là lựa chọn tối ưu cho thiết kế digital trên web, trong khi màu CMYK phù hợp hơn cho in ấn.

Khi thiết kế để in ấn, hãy sử dụng màu CMYK, vì nó không bao gồm màu trắng, giả định rằng sản phẩm sẽ được in trên giấy trắng Màu trắng sẽ được lấp đầy bằng tỉ lệ phần trăm của các màu trong CMYK Ngược lại, nếu thiết kế chỉ hiển thị trên môi trường kỹ thuật số, hãy chọn màu RGB, vì Internet tương thích với hệ màu này thông qua các pixel, được tạo thành từ ba sắc sáng: đỏ, xanh lá cây và xanh lam.

Khi áp dụng hệ màu CMYK để phân tích thành phần màu trong vải nhuộm, kết quả cho thấy 100% vàng Do đó, nhóm nghiên cứu quyết định không xem xét riêng từng màu mà chỉ tập trung vào việc phân tích đồ thị sự sáng tối của vải, dựa trên các yếu tố như nguyên liệu, thời gian nhuộm, thời gian ủ, nồng độ và độ bền giặt Điều này có nghĩa là nhóm sử dụng lệnh Levels để phân tích đồ thị sáng tối theo mã màu RGB.

Mô hình màu RGB được sử dụng rộng rãi trong việc hiển thị màu sắc trên các thiết bị như màn hình máy tính và ti vi Mỗi điểm ảnh trên màn hình được lưu trữ dưới dạng các giá trị riêng biệt cho màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam, sau đó chuyển đổi thành cường độ ánh sáng và gửi đến màn hình Bằng cách kết hợp các cường độ này, màn hình có thể tái tạo hầu hết các màu trong dải đen và trắng Vào năm 2003, các màn hình máy tính thường sử dụng 24 bit thông tin cho mỗi điểm ảnh, tương đương với 8 bit cho mỗi màu, cho phép tạo ra khoảng 16,7 triệu màu sắc khác nhau.

RGB là tín hiệu thành phần video quan trọng trong ngành điện tử, bao gồm ba tín hiệu riêng biệt: đỏ, xanh lục và xanh lam Các tín hiệu này thường được truyền qua ba dây cáp khác nhau, có thể cần thêm cáp để truyền tín hiệu đồng bộ Các định dạng RGB thường dựa trên các tiêu chuẩn RS-170 và RS-343, được sử dụng chủ yếu cho thiết bị hiển thị video đơn sắc Tại châu Âu, RGB được ưa chuộng vì chất lượng cao, thường xuất hiện trong các kết nối SCART tiêu chuẩn Ngược lại, ở nhiều khu vực khác, S-video là tín hiệu video phổ biến hơn Dù vậy, RGB vẫn là lựa chọn chính cho hầu hết các màn hình máy tính toàn cầu.

1.5.3 Biểu diễn dạng số 24 bit

Trong mô hình 24 bpp (bits per pixel), các giá trị RGB được biểu diễn bằng ba số nguyên từ 0 đến 255, trong đó mỗi số đại diện cho cường độ của màu đỏ, xanh lục và xanh lam theo thứ tự.

Màu hồng cánh sen được định nghĩa bằng mã RGB (255, 0, 255) Tuy nhiên, trong video kỹ thuật số, thường không sử dụng toàn bộ khoảng RGB mà thay vào đó áp dụng thang độ và các giá trị tương đối Ví dụ, trong định nghĩa RGB kỹ thuật số theo CCIR 601, màu đen được biểu thị bằng (16, 16, 16) và màu trắng bằng (235, 235, 235).

Có hai kiểu màu chính là 16 bpp và 24 bpp Kiểu 16 bpp có thể là 555, với 5 bit cho mỗi màu, hoặc 565, với một bit bổ sung cho màu xanh lá cây do mắt người nhạy cảm hơn với màu này Kiểu 24 bpp được biết đến là màu thật, trong khi kiểu 16 bpp được gọi là cao màu.

Kiểu 32 bpp chủ yếu tương đương với kiểu 24 bpp, vì nó chỉ thêm 8 bit không sử dụng cho mỗi màu, trừ khi được dùng làm kênh alpha Việc mở rộng sang kiểu 32 bpp mang lại tốc độ truy cập nhanh hơn cho hầu hết phần cứng hiện nay, nhờ vào khả năng truy cập dữ liệu được sắp xếp theo các địa chỉ byte chia hết cho 2, so với dữ liệu không được sắp xếp.

Kiểu 32 bpp chủ yếu tương đồng với kiểu 24 bpp, vì nó cũng chỉ sử dụng 8 bit cho mỗi màu thành phần, trong khi 8 bit thừa có thể dùng cho kênh alpha Việc mở rộng sang kiểu 32 bpp mang lại tốc độ truy cập cao hơn, nhờ vào khả năng của phần cứng hiện đại trong việc xử lý dữ liệu được sắp xếp theo địa chỉ byte chia hết cho 2, so với dữ liệu không sắp xếp.

Cường độ màu trên các thiết bị hiển thị không tỷ lệ thuận với giá trị R, G, B Cụ thể, giá trị 127 gần với giữa 0 và 255, nhưng cường độ ánh sáng khi hiển thị (127, 127, 127) chỉ đạt khoảng 18% so với khi hiển thị (255, 255, 255), thay vì 50%.

1.5.3.5 Kiểm tra màu sắc chuyên nghiệp

Việc tái tạo màu sắc chính xác trong môi trường chuyên nghiệp đòi hỏi kiểm tra màu sắc kỹ lưỡng cho tất cả thiết bị trong quy trình sản xuất Sự chuyển đổi giữa các không gian màu phụ thuộc vào thiết bị là cần thiết để đảm bảo tính nhất quán màu sắc Tuy nhiên, các can thiệp vào hình ảnh số hóa có thể ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh do sự suy giảm gam màu Do đó, số lượng gam màu trong hình ảnh gốc càng nhiều thì càng có thể hỗ trợ nhiều quy trình mà không gây suy giảm rõ nét Các thiết bị chuyên nghiệp và phần mềm hiện đại cho phép làm việc với hình ảnh 48 bpp (16 bit trên một kênh) nhằm nâng cao mật độ gam màu.

1.5.4 Ý nghĩa của việc dùng Photoshop để đánh giá độ sáng tối của màu

Một số công trình nghiên cứu về nhuộm vải thực vật [7]

Nghiên cứu khả năng sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bông và tơ tằm đã xây dựng quy trình công nghệ và triển khai ứng dụng cho các cơ sở làng nghề dệt nhuộm Báo cáo khoa học của PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh từ trường Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2002 cho biết phương pháp thủ công được áp dụng bằng cách nấu lá để chiết xuất dung dịch màu, sau đó nhúng vải vào để nhuộm Dung dịch màu được bổ sung các chất tăng cường khả năng lên màu, đều màu và bền màu, tạo ra ánh màu và gam màu đa dạng Quy trình công nghệ hoàn chỉnh cho phép nguyên liệu được chiết xuất màu và đưa vào máy nhuộm tương tự như phương pháp nhuộm thông thường Kết quả nghiên cứu cho thấy các màu tự nhiên này rất phù hợp với vải tơ tằm, trong đó chè có khả năng kháng nhàu cho lụa, trong khi lá bàng và bạch đàn giúp tăng cường khả năng kháng khuẩn cho sản phẩm.

Nghiên cứu quy trình nhuộm màu vải bông hữu cơ dệt kim bằng chất màu chiết xuất từ hạt điều nhuộm kết hợp với saponin chiết xuất từ quả bồ hòn làm chất trợ nhuộm Saponin được chiết tách qua phương pháp ninh chiết, trong khi chất màu annatto từ hạt điều được chiết xuất bằng dung môi hữu cơ metanol, với sự hỗ trợ của sóng siêu âm để đạt hiệu suất tối ưu Vải bông hữu cơ dệt kim được nhuộm với các nồng độ chất ngấm Vitex NL 580 và saponin khác nhau để tiến hành so sánh và đánh giá Kết quả đánh giá độ bền màu với giặt theo tiêu chuẩn ISO 105-C01 cho thấy các mẫu nhuộm với nồng độ khác nhau đạt độ bền giặt tương đương từ cấp 3 đến cấp 3-4.

Bà Lô Thị Liên, cư trú tại bản Can, xã Tam Thái (Tương Dương), nổi tiếng với kỹ thuật nhuộm chàm tinh xảo và nhiều kinh nghiệm Quá trình nhuộm bắt đầu bằng việc hái chàm từ rừng, rửa sạch và ngâm trong nước lã trong 2 ngày 2 đêm Khi chàm sủi bọt, bà loại bỏ cuống và lá, chỉ giữ lại nước chàm Tiếp theo, bà hòa nước vôi với nước chàm để tạo men, ngâm thêm 1 ngày rồi gạn bỏ phần nước trong, chỉ giữ lại phần đặc dưới đáy Phần đặc này được hòa vào nước chàm đã ngâm lâu năm để chuẩn bị cho quá trình nhuộm Sản phẩm như vải, áo, quần, váy sẽ được thả vào chum chàm, sau khi nhuộm xong sẽ giặt sạch và phơi nắng Quá trình nhuộm sẽ tiếp tục cho đến khi đạt được màu đen như ý muốn.

Hình 1.27 Vải vừa được nhuộm chàm bà Lô Thị Liên

Nghiên cứu khả năng nhuộm màu của cây mâm xôi trên vải cotton với sự hỗ trợ của các tác nhân cẩn màu đã được thực hiện bởi Đặng Thị Mỹ An tại trường đại học Công nghệ TP.HCM vào năm 2018 Tác giả đã tối ưu hóa quy trình chiết dịch từ cây mâm xôi nhằm cải thiện hiệu quả nhuộm màu Mục tiêu của nghiên cứu không chỉ là phát triển phương pháp nhuộm tự nhiên mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ nước thải nhuộm hóa chất.

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Mai tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội năm 2015 đã tập trung vào khả năng nhuộm màu cho vải bằng Curcumin chiết xuất từ củ nghệ Luận văn đã chỉ ra phương pháp nhuộm tận trích và xác định loại chất màu bám dính lên vải nhuộm, góp phần vào việc phát triển các ứng dụng mới trong ngành dệt may.

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về nhuộm thực vật, hầu hết đều tập trung vào việc nhuộm vải Cotton và tơ tằm bằng các nguyên liệu như lá xà cừ, lá bạch đàn, quả bồ hòn và hạt điều Trong khi đó, củ nghệ vàng đã được nghiên cứu rộng rãi, chủ yếu trong các lĩnh vực y học, ẩm thực và làm đẹp, cũng như việc tách chiết curcumin để nhuộm màu cho vải lụa tơ tằm và vải bông Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể nào đánh giá khả năng lên màu và độ bền màu của vải khi nhuộm bằng củ nghệ.

Kết quả khảo sát nhuộm vải Cotton và Peco bằng một số loài thực vật

Chuẩn bị 2 miếng vải, bao gồm 1 miếng vải Cotton và 1 miếng vải Peco kích thước 10x10 cm Nhuộm vải trong điều kiện nồng độ 1:10, tương ứng với 1kg nguyên liệu bột với 10 lít nước, hoặc 300g nguyên liệu tươi với 1 lít nước Thời gian nhuộm là 30 phút.

Kết quả thử nghiệm nhuộm màu của vải Cotton và Peco với củ dền cho thấy cả hai loại vải đều có khả năng lên màu kém và sự chênh lệch về màu sắc là rất ít Sau khi nhuộm, màu sắc vẫn giữ được sau khi giặt với nước, nhưng khi giặt với bột giặt, màu sắc nhanh chóng bị phai và không giữ được độ bền.

Kết quả thử nghiệm nhuộm màu của vải Cotton và Peco với lá dứa cho thấy vải Cotton lên màu tốt, đẹp và bắt mắt, trong khi vải Peco có màu nhạt hơn, tạo ra sự chênh lệch màu rõ rệt Mặc dù màu sắc của cả hai loại vải đều giữ được khi giặt với nước, nhưng vải Peco kém bền màu hơn khi tiếp xúc với bột giặt.

1.7.3 Nhuộm bằng lá trà xanh

Hình 1.30 Kết quả thử nghiệm nhuộm màu của vải Cotton và Peco với lá trà xanh so với vải ban đầu

Hồ Thị Chung (15109067) và Bùi Thị Phương Dung (15109070) thuộc ngành công nghệ may 43 đã thực hiện thí nghiệm so sánh khả năng lên màu của vải cotton và Peco Kết quả cho thấy, cotton thẩm thấu tốt hơn và bắt màu hiệu quả hơn so với Peco, dẫn đến sự chênh lệch màu sắc rõ rệt Đặc biệt, Peco gặp khó khăn trong việc lên màu đồng đều và có nguy cơ bay màu cao khi giặt bằng bột giặt.

Kết quả thử nghiệm nhuộm màu cho thấy vải Cotton có khả năng lên màu tốt hơn so với vải Peco khi sử dụng vỏ lựu Dưới cùng điều kiện thí nghiệm, màu sắc của vải Peco không bền và dễ phai khi giặt bằng bột giặt, dẫn đến sự chênh lệch màu rõ rệt giữa hai loại vải.

1.7.5 Nhuộm bằng củ nghệ Ở cùng điều kiện thí nghiệm, khả năng lên màu của nghệ tốt, đẹp, bắt mắt Đều màu hơn so với các loại đã thí nghiệm

Hình 1.32 Kết quả thử nghiệm nhuộm màu của vải Cotton và Peco với củ nghệ so với vải ban đầu

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, trong các nguyên liệu nhuộm như lá trà xanh, lá dứa, củ dền và vỏ lựu, màu nhuộm thu được là nhạt Trong khi đó, nghệ cho độ lên màu tốt nhất, cùng với các đặc điểm nổi bật của nó Do đó, nhóm quyết định chọn nghệ để nghiên cứu nhuộm màu cho vải Cotton và vải Peco.

Vải đẹp và sặc sỡ không thể thiếu màu nhuộm, với nhiều loại như xanh, đỏ, tím, vàng, chàm, tạo ra muôn màu phong phú Sự phát triển của màu nhuộm là thành quả từ sự tìm tòi của những thế hệ trước, khi họ sử dụng cây lá để tạo ra màu sắc, làm cho cuộc sống thêm tươi mới Màu nhuộm không chỉ mang lại vẻ đẹp mà còn thể hiện sự đẳng cấp, sang trọng và quyến rũ cho người sử dụng, khiến nó trở thành mặt hàng được ưa chuộng và quan tâm trong cộng đồng nhờ vào những lợi ích mà nó mang lại.

Nghề nhuộm đã được phát triển nhờ những người đi trước, tạo ra giá trị kinh tế và bảo tồn các giá trị văn hóa cho thế hệ trẻ Nhóm em đã nghiên cứu tài liệu và tìm hiểu các phương pháp nhuộm, cũng như khả năng bền màu của vải Chúng em đã sử dụng các loại cây để chiết tách và nhuộm vải, nhằm hiểu sâu hơn về nghề này Trong quá trình thí nghiệm, nhóm đã gặp nhiều khó khăn và thuận lợi, đồng thời đánh giá độ bền màu của vải sau khi nhuộm.

Nhóm nghiên cứu mong muốn thí nghiệm thành công để khám phá các màu sắc và giá trị của chúng, nhằm đánh giá liệu kết quả có vượt qua sự mong đợi hay không Họ cũng quan tâm đến ứng dụng của qui trình nhuộm vải cho bản thân và cộng đồng.

Nghiên cứu "Cotton và Peco từ củ nghệ" tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của các điều kiện nhuộm đến cường độ màu sắc và chất lượng của quá trình nhuộm Bài viết so sánh độ lên màu và độ bền màu giữa hai loại vải cotton và Peco, đồng thời đánh giá độ bền giặt của vải sau khi nhuộm.

NGHIÊN CỨU NHUỘM VẢI COTTON VÀ PECO TỪ CỦ NGHỆ

- Vải bông: vải dệt thoi, mua tại cửa hàng vải may Việt Thắng

 Vải đã qua nấu, tẩy trắng

- Vải Peco: vải được mua tại cửa hàng vải may Việt Thắng

 Vải đã qua nấu, tẩy trắng

- Củ nghệ lựa chọn nghiên cứu là củ nghệ tươi, có màu vàng, được bán phổ biến ở khắp các chợ trên cả nước

Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu đề tài tiến hành làm các thí nghiệm:

- Củ nghệ đem rửa sạch, cạo vỏ, thái lát rồi cho vào nồi inox, đun nóng lọc lấy dung dịch

- Từ dung dịch thu được, thí nghiệm dùng để nhuộm cho hai loại vải Cotton và Peco

- Vải sau nhuộm lấy ra giặt sạch bằng xà phòng và nước lạnh, phơi trong bóng bóng mát cho đến khi khô

Đánh giá khả năng lên màu của vải nhuộm là rất quan trọng để xác định chất lượng sản phẩm Đồng thời, việc kiểm tra độ bền màu của vải qua quá trình giặt, cả khi chưa có chất xúc tác và khi sử dụng chất xúc tác, giúp đảm bảo tính bền vững và sự hài lòng của người tiêu dùng.

Nhiều phương pháp đã được áp dụng để tách chiết chất màu từ củ nghệ với kết quả tối ưu, nhưng nghiên cứu này chọn phương pháp tách chiết bằng nước Lý do là nước là dung môi hiệu quả trong quá trình nhuộm, giúp tối ưu hóa quá trình tách chiết chất màu.

Hồ Thị Chung và Bùi Thị Phương Dung, sinh viên ngành công nghệ may, đã nghiên cứu về khả năng bắt màu của nghệ lên vải mà không cần sử dụng chất trợ nào, giúp đánh giá một cách khách quan hơn Nghiên cứu này áp dụng phương pháp tách chiết màu từ nghệ bằng nước để thu được chất màu hiệu quả.

Củ nghệ được rửa sạch, gọt vỏ và thái lát mỏng trước khi cho vào nồi inox chứa nước để đun sôi Nhiệt độ giúp tách các chất màu và hợp chất trong củ nghệ Sau khi lọc sạch, dung dịch nghệ được sử dụng để nhuộm vải.

 Sử dụng nồi Inox và bếp điện từ để gia nhiệt đun sôi và tách lấy chất màu

 Vải mỏng để lọc sạch cặn bã

 Cân điện tử VIBRA để cân chính xác lượng bột nghệ thí nghiệm, và hóa chất sử dụng

 Muối thường (NaCl); Phèn chua KAl(SO4)2.12H2O

Hình 2.2 Muối thường (NaCl) Hình 2.3 Phèn chua KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O

 Nước giặt Lix, Bột giặt OMO:

Bột giặt OMO là sản phẩm giặt tẩy mạnh mẽ, có dạng bột xốp màu trắng và mùi thơm nhẹ Sản phẩm này chứa các hạt tẩy linh hoạt màu xanh và đỏ, cần được hòa tan trong nước để đạt hiệu quả giặt sạch tối ưu.

Nước giặt Lix là một loại chất tẩy rửa dạng lỏng, có màu xanh dương, trắng hoặc hồng, với hương thơm dễ chịu hơn so với bột giặt Sản phẩm này có khả năng tẩy nhẹ, cho phép người dùng có thể đổ trực tiếp lên quần áo khi giặt.

Hình 2.4 Nước giặt Lix Hình 2.5 Bột giặt OMO

2.2 Qui trình nhuộm vải bằng củ nghệ

Để làm sạch vải hiệu quả, bạn nên giặt bằng nước sạch nhằm loại bỏ các tạp chất bám trên bề mặt, giúp tăng khả năng thẩm thấu và làm cho sợi vải nở ra Điều này tạo điều kiện cho thuốc nhuộm thẩm thấu sâu hơn, mang lại màu sắc đều và sâu hơn Hóa chất được khuyên dùng trong quá trình này là nước Javel.

Củ nghệ: rửa sạch, cạo vỏ, thái lát cho vào nồi inox, đun nóng và lọc lấy dung dịch Đơn công nghệ tách chiết dung dịch từ củ nghệ:

- Tỉ lệ giữa nguyên liệu và nước là 1:10, tức là 1kg nguyên liệu cho 10(l) nước

Qui trình tách chiết bao gồm việc đun sôi trong 15 phút và lọc dung dịch 3 lần Dung dịch chất màu thu được có thể được sử dụng ngay để nhuộm vải Cotton và vải Peco, hoặc bảo quản trong can nhựa kín để sử dụng trong ngày.

Hình 2.6 Đơn công nghệ tách chiết dung dịch

- Cho vải vào dung dịch nhuộm, để vải ngập hoàn toàn trong dung dịch nhuộm

- Nhuộm ở nhiệt độ sôi: dung dịch ở nhiệt độ bình thường > nâng đến nhiệt độ sôi

2.2.4 Xử lý vải sau nhuộm

- Vải sau khi nhuộm sẽ được xử lý trong dung dịch phèn chua KAl(SO4)2.12H2O ở nhiệt độ 50-60 0 C để cầm màu

- Xả sạch dung dịch sau đó giặt lại bằng nước nóng và nước lạnh với 3 lần xả Để ráo nước và phơi dưới bóng râm

2.2.5 Quy trình nhuộm vải từ nguyên liệu thực vật

Hình 2.7 Sơ đồ quy trình nhuộm vải Cotton và Peco từ củ nghệ

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng lên màu của vải

2.3.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu đến khả năng lên màu của vải

TN1: Chuẩn bị 2 miếng vải, 1 miếng vải Cotton, 1 miếng vải Peco 8x8cm² Nhuộm trong cùng một điều kiện nồng độ 100g/l, nhiệt độ 90 0 C và thời gian nhuộm là 45 phút

- Dụng cụ thiết bị và vật tư thí nghiệm:

 Hóa chất: Muối thường (NaCl)

Rửa sạch, cạo vỏ, thái lát, đun sôi

Củ nghệ Vải Cotton, Peco

Làm sạch vải Lọc lấy dung dịch

Xả sạch vải Phơi (dưới bóng mát) Ủi

Xử lý vải (phèn chua KAl(SO4)2.12H2O Đun sôi, cho từ từ NaCl

Để thực hiện thí nghiệm tách chất màu, cần sử dụng nồi Inox và bếp điện từ để gia nhiệt và đun sôi Vải mỏng sẽ giúp lọc sạch cặn bã, trong khi cân điện tử VIBRA được dùng để cân chính xác lượng nghệ cần thiết cho thí nghiệm.

 Chuẩn bị mẫu: Vải Cotton và vải Peco

 Điều kiện thí nghiệm: Thí nghiệm ở điều kiện phòng

 Đơn công nghệ nhuộm vải Cotton và Peco so sánh độ lên màu giữa 2 nguyên liệu:

 NaCl: đảm bảo đều màu và cầm màu

Hình 2.8 Đơn công nghệ nhuộm vải Cotton và Peco so sánh độ lên màu giữa 2 nguyên liệu

Hình 2.9 Kết quả độ lên màu giữa 2 mẫu vải: vải Cotton (mẫu bên phải) và vải Peco (mẫu bên trái)

- Nhận xét, đánh giá và giải thích kết quả thí nghiệm:

Hình 2.10 Đồ thị độ sáng tối của vải Peco

Hình 2.11 Đồ thị sáng tối của vải Cotton

Đồ thị sáng tối cho thấy vải Cotton có màu sắc sáng hơn vải Peco, do khả năng thấm hút nước tốt hơn, dẫn đến độ khuếch tán của phân tử màu cao hơn Vải Cotton thường có màu đậm hơn, trong khi vải Peco có màu nhạt hơn Cả hai loại vải đều có độ đều màu cao, nhưng khi nhuộm lâu, dưới tác động của chất xúc tác, nhiệt độ và dung dịch nhuộm, màu sắc sẽ đồng đều hơn Ban đầu, sự hấp thụ và khuếch tán của các phân tử màu ở vải Peco kém hơn so với vải Cotton Vải Peco là sự pha trộn giữa Cotton và Polyester, với thành phần chính là Ethylene, có khả năng chống thấm, làm hạn chế khả năng thấm nước vào cấu trúc vải Do đó, khả năng hấp thu và lên màu của vải Peco bị hạn chế, khiến cho các phân tử màu khó xâm nhập và liên kết với vải.

2.3.2 Ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến khả năng lên màu của vải

TN2: Chuẩn bị 3 miếng vải Cotton: A1, A2, A3 và 3 miếng vải Peco lần lượt là: B1, B2, B3 8x8cm 2 Để trong cùng điều kiện nồng độ 100g/l, nhiệt độ 90 0 C

Bảng 2.1 Các mẫu vải khi thay đổi thời gian nhuộm

 Hóa chất: muối thường (NaCl), phèn chua KAl(SO4)2.12H2O

Để thực hiện thí nghiệm tách chất màu từ nghệ, cần sử dụng nồi Inox và bếp điện từ để gia nhiệt và đun sôi Vải mỏng sẽ giúp lọc sạch cặn bã, trong khi cân điện tử VIBRA đảm bảo đo lường chính xác lượng nghệ cần thiết cho quá trình.

 Chuẩn bị mẫu: Vải Cotton, vải Peco

 Điều kiện thí nghiệm: thí nghiệm ở điều kiện phòng

 Đơn công nghệ nhuộm vải Cotton và Peco so sánh độ lên màu khi thay đổi thời gian ủ

 Thời gian nhuộm: lần lượt 30 phút - 60 phút - 90 phút thì lấy mẫu vải 1 lần

 NaCl: đảm bảo đều màu và cầm màu

Hình 2.12 Đơn công nghệ nhuộm vải Cotton và Peco so sánh độ lên màu khi thay đổi thời gian nhuộm

Hình 2.13 Kết quả độ lên màu của vải Peco khi thay đổi thời gian nhuộm 30p, 60p, 90p lần lượt từ trái qua phải

Hình 2.14 Đồ thị sáng tối của màu vải Peco khi thay đổi thời gian nhuộm 30p, 60p, 90p

Theo đồ thị sáng tối, sau 30 phút nhuộm, Peco có độ lên màu tốt nhưng độ lệch sáng còn nhiều Sau 60 phút, các cấu trúc phân tử hấp thụ màu tốt hơn, dẫn đến độ lệch màu tối lớn hơn, giúp màu sắc trở nên đậm và bền hơn Nhuộm trong 90 phút tiếp theo sẽ tiếp tục cải thiện độ bền màu.

Hồ Thị Chung (SVTH: 15109067) và Bùi Thị Phương Dung (SVTH: 15109070) thuộc ngành công nghệ may 56 đã thực hiện nghiên cứu cho thấy màu sắc nhuộm sau 56 phút đậm hơn một chút so với thời gian nhuộm 60 phút, tuy nhiên sự chênh lệch này là rất nhỏ.

Hình 2.15 Kết quả độ lên màu của vải Cotton khi thay đổi thời gian nhuộm 30p, 60p, 90p lần lượt từ trái qua phải

- Nhận xét, đánh giá và giải thích kết quả thí nghiệm:

Hình 2.16 Đồ thị sáng tối của màu vải Cotton khi nhuộm 30p, 60p, 90p

Từ đồ thị sáng tối ta thấy khi nhuộm Cotton trong 30 phút, 60 phút, 90 phút thì độ lệch sáng khá đều nhau, càng về sau thì càng lệch tối

So sánh mẫu vải nhuộm trong điều kiện thường trong 30 phút với hai mẫu vải Cotton và Peco được nhuộm lần lượt trong 60 phút và 90 phút cho thấy thời gian nhuộm có ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng màu sắc Thời gian nhuộm càng lâu, màu sắc của vải càng đậm do các phân tử nhuộm khuếch tán và hấp thụ sâu vào sợi vải Tuy nhiên, sau một khoảng thời gian nhất định, khả năng lên màu sẽ bị giới hạn khi độ hấp thụ của vải đạt đến ngưỡng tối đa.

2.3.3 Ảnh hưởng của thời gian ủ đến khả năng lên màu của vải

Để tiến hành thí nghiệm nhuộm, chuẩn bị 3 miếng vải Cotton (A’1, A’2, A’3) và 3 miếng vải Peco (B’1, B’2, B’3) có kích thước 8x8cm Tất cả các miếng vải sẽ được nhuộm trong cùng một điều kiện về nồng độ và thời gian, cụ thể là 45 phút (không tính thời gian nâng nhiệt) ở nhiệt độ từ 90 đến 95 độ C Mục tiêu là so sánh khả năng lên màu của vải khi thay đổi thời gian ủ.

Bảng 2.2 Các mẫu vải khi thay đổi thời gian ủ

 Vải: Vải Cotton, vải Peco

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Nghiên cứu đã trình bày tổng quan về thuốc nhuộm từ các loại cây lá khác nhau, cùng với các thí nghiệm nhằm lựa chọn nguyên liệu nhuộm vải hiệu quả Bên cạnh đó, bài viết cũng đề cập đến tính chất, ứng dụng và đặc điểm của các loại nguyên liệu như nghệ, cotton và Peco.

Nghiên cứu đã phát triển quy trình công nghệ nhuộm và đánh giá độ bền màu của thuốc nhuộm từ củ nghệ, cho thấy màu sắc đạt được tương đối đều Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng tìm ra phương pháp đánh giá độ bền màu chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế.

Chất màu tự nhiên có thể thay đổi tông màu tùy thuộc vào chất xúc tác, nồng độ, thời gian nhuộm và số lần giặt Những yếu tố này ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của quá trình nhuộm.

- Về nguyên liệu thì cả Cotton và Peco lên màu tốt, Cotton đậm hơn

Thời gian nhuộm vải càng lâu, màu sắc sẽ càng đậm, vì các phân tử nhuộm được khuếch tán và hấp thụ sâu vào xơ sợi Điều này tạo ra cảm nhận màu sắc tốt hơn Tuy nhiên, sau một khoảng thời gian nhất định, khả năng lên màu sẽ bị giới hạn do độ hấp thụ của vải đã đạt đến ngưỡng tối đa.

Thời gian ủ có ảnh hưởng lớn hơn đến Peco so với Cotton, với sự biến động phức tạp hơn và độ lệch sáng ít hơn Bên cạnh đó, Peco cũng cho thấy khả năng thẩm thấu màu thấp hơn so với Cotton.

Để tăng cường khả năng lên màu của vải, nồng độ thuốc nhuộm cần được nâng lên một mức nhất định Tuy nhiên, nếu nồng độ vượt quá giới hạn cho phép, khả năng lên màu sẽ bị hạn chế do thiếu nước, khiến cấu trúc vải không thể trương nở đủ để cho phép các phân tử màu thâm nhập sâu vào bên trong.

Nghiên cứu đánh giá độ bền giặt của vải Cotton và Peco, cả khi có và không có cầm màu Kết quả cho thấy, sau mỗi lần giặt, màu sắc sẽ phai dần, đặc biệt là sau lần giặt đầu tiên Tuy nhiên, vải Peco giữ màu tốt hơn và ít bị phai hơn so với Cotton.

Qua quá trình thử các chất cầm màu thì nhóm nghiên cứu thấy rằng: chất cầm màu hiện sử dụng chưa phù hợp với Cotton và Peco

Trong quá trình nhuộm, cotton bắt màu nhanh hơn nhờ khả năng thẩm thấu cao, nhưng độ bền màu lại kém hơn so với Peco Peco, với cấu trúc vải ổn định và đều màu, cho độ bền màu cao hơn khi chịu tác động từ môi trường Do đó, nhuộm vải Peco bằng nghệ được đánh giá là hiệu quả hơn so với cotton, cho thấy tính khả thi và ứng dụng thực tiễn của đồ án.

Việc sử dụng Peco làm nguyên liệu cho sản phẩm may mặc mang lại nhiều lợi ích như giá thành hợp lý, an toàn và sự thoải mái khi sử dụng Sản phẩm nhuộm từ thiên nhiên không chỉ thân thiện với môi trường mà còn giúp người tiêu dùng yên tâm về chất lượng Bên cạnh việc sử dụng Peco từ nghệ, khách hàng còn mong muốn khám phá nhiều nguyên liệu khác nhau để tạo ra màu sắc đa dạng và ưng ý.

Hạn chế của đề tài: Thực hiện trên qui mô nhỏ, chưa có thiết bị phù hợp để phân tích huyên môn hóa hơn

Nhóm nghiên cứu có thể mở rộng đề tài bằng cách áp dụng nghiệp vụ đo màu trên quy mô lớn hơn, nhằm tìm ra chất cầm màu tối ưu cho các loại vải và nguyên liệu nhuộm, từ đó nâng cao độ bền màu cho sản phẩm Ngoài ra, việc phát triển phần mềm phân tích chỉ số màu và sự biến đổi màu sắc một cách chính xác cũng là một hướng đi quan trọng Cuối cùng, nghiên cứu cần tìm ra phương pháp tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có để giảm thiểu chi phí cho quốc gia.

Về phía Khoa: Để sinh viên tiếp cận nhiều hơn về những đề tài liên quan tới nhuộm bằng nguyên liệu tự nhiên

Nhà trường đang tăng cường đầu tư vào máy móc và thiết bị nhằm phục vụ nghiên cứu các đề tài liên quan đến tự nhiên Điều này phù hợp với xu hướng xã hội hiện nay, khi ngày càng nhiều người tiêu dùng ưa chuộng các sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên.

Tiêu đề	Nghiên Cứu Quy Trình Nhuộm Vải Cotton Và Peco Từ Củ Nghệ
Tác giả	Hồ Thị Chung, Bùi Thị Phương Dung
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Tuấn Anh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ May
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	6,13 MB