BỘ CƠNG THƯƠNG
ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ OZONE VỚI MỘT SỐ PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ VẢI TƠ TẰM TRUYỀN
THỐNG.
Mã số đề tài:

195.MTT01

Chủ nhiệm đề tài:

Trần Nguyễn Tú Uyên

Đơn vị thực hiện:

Khoa Công nghệ May-Thời trang

TP. Hồ CHÍ MINH 2021


LỜI CẢM ƠN
Nhóm tác giả xin được gởi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo trường Đại
học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, nguyên Hiệu trưởng TS. Nguyễn Thiên

Tuế, Hiệu trưởng đương nhiệm TS. Phan Hồng Hải, PGS.TS. Đoàn Sao Mai,
PGS.TS. Trịnh Ngọc Nam và các Thầy cơ thuộc phịng quản lý Khoa học và hợp
tác Quốc tế đã tạo điều kiện, hỗ trợ nhóm nghiên cứu trong suốt thời gian thực hiện
đề tài.
Đặc biệt, chúng tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành và kính trọng tới thầy
Nguyễn Mậu Tùng, lãnh đạo Khoa Công nghệ may-Thời trang đã ủng hộ và tạo
động lực cho nhóm nghiên cứu hồn thành nội dung này.
Chúng tơi xin cảm ơn cố vấn khoa học PGS.TS. Bùi Mai Hương cùng với sự
giúp đỡ của các Anh/chị thuộc Phân viện Dệt may TP.HCM, Viện Tài nguyên và
môi trường và Trung tâm công nghệ sinh học đã hỗ trợ cho nghiên cứu này.
Một lần nữa, chúng tôi xin chân thành cảm ơn tới tất cả mọi người. Kính chúc mọi
người sức khỏe, niềm vui và ngày càng thành công trong công việc cũng như trong
cuộc sống.
Nhóm tác giả đã cố gắng hồn thiện quá trình nghiên cứu và báo cáo này, tuy
nhiên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những đóng góp
q báu của các thầy cơ trong hội đồng đánh giá để đề tài được hoàn thiện hơn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
Trân trọng!

Chủ nhiệm đề tài

Trần Nguyễn Tú Uyên


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
PHẦN I. THƠNG TIN CHUNG .......................................................................1
I.

Thơng tin tổng quát ..............................................................................1

1.1

Tên đề tài .............................................................................................1

1.2

Mã số ...................................................................................................1

1.3

Danh sách chủ trì, thành viên thực hiện đề tài ....................................1

1.4

Đơn vị chủ trì.......................................................................................1

1.5

Thời gian thực hiện..............................................................................1

1.6

Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có) .........................2

1.7

Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: ...........................................2

II.


Kết quả nghiên cứu ...............................................................................3

2.1

Đặt vấn đề ............................................................................................3

2.2

Mục tiêu của đề tài ..............................................................................4

2.3

Phương pháp nghiên cứu .....................................................................5

2.4

Tổng kết về kết quả nghiên cứu ..........................................................8

2.5

Đánh giá kết quả đạt được và kết luận ................................................8

2.6

Tóm tắt kết quả ....................................................................................8

III.

Sản phẩm của đề tài, công bố và kết quả đào tạo ............................10


3.1

Kết quả nghiên cứu ............................................................................10

3.2

Kết quả đào tạo ..................................................................................10

IV.

Tình hình sử dụng kinh phí ...............................................................11

V.

Kiến nghị ..............................................................................................11

PHẦN II. BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ....13
PHẦN NỘI DUNG............................................................................................13
TỔNG QUAN VỀ TƠ TẰM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ OZONE

I.

...............................................................................................................13
1.1

Tổng quan về vải tơ tằm ....................................................................13

1.2

Tổng quan về phương pháp xử lý ozone ...........................................28



II.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................34

2.1

Nguyên liệu, dụng cụ và hoá chất thực nghiệm ................................34

2.2

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ..............................................40

2.3

Các phương pháp phân tích, đánh giá kết quả ..................................49

III.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...............................................................52

3.1

Ảnh hưởng của phương pháp xử lý ozone lên tính chất vải tơ tằm ..52

3.2

Ảnh hưởng của các điều kiện xử lý tới hiệu quả chuội keo và tẩy


trắng bằng ozone trên vải tơ tằm .......................................................................63
3.3

So sánh hiệu quả của phương pháp xử lý ozone so với các phương

pháp truyền thống ..............................................................................................68
IV.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................71

4.1

Kết luận .............................................................................................71

4.2

Kiến nghị ...........................................................................................73

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 74
PHỤ LỤC SẢN PHẨM ............................................................................... 75


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Sơ đồ thực nghiệm ........................................................................................1
Hình 1.1: Tằm Mulberry từ trứng, tằm, tạo kén........................................................14
Hình 1.2: Mơ hình cấu trúc sợi tơ đơn ......................................................................15
Hình 1.3: Tơ tằm chưa chuội keo (a) và tơ tằm đã chuội keo (b) .............................15
Hình 1.4: Phản ứng hóa học giữa tơ tằm với axit [6]................................................19
Hình 1.5: Phản ứng hóa học giữa phân tử tơ tằm với kiềm [6].................................19
Hình 1.6: Lớp sericin bao bọc thành phần fibroin của tơ tằm [2] .............................24

Hình 1.7: Cấu trúc của ozone ....................................................................................28
Hình 1.8: Sơ đồ hình thành ozone .............................................................................29
Hình 2.1: Các loại hóa chất sử dụng trong thí nghiệm ............................................. 35
Hình 2.2: Máy ozone PC57L-16 ...............................................................................36
Hình 2.3: Mơ hình 3D bể sục khí ..............................................................................36
Hình 2.4: Máy nhuộm hồng ngoại Auto-chroma IR infra_red dyeing .....................37
Hình 2.5: Máy sấy M120-VF ....................................................................................38
Hình 2.6: Cân điện tử 420H ......................................................................................38
Hình 2.7: Máy đo pH Lap 845 ..................................................................................39
Hình 2.8: Thiết lập sơ đồ đơn cơng nghệ trên máy nhuộm hồng ngoại ....................41
Hình 2.9: Mẫu thử nghiệm đã chuẩn bị và ống nhuộm chứa dung dịch dùng để
chuội keo ...................................................................................................................41
Hình 2.10: Mẫu vải vừa được sấy khơ bằng máy sấy ...............................................41
Hình 2.11: Ống nhuộm chứa mẫu chuội keo được lắp vào trong máy nhuộm hồng
ngoại Auto -chroma IR infra_red dyeing ..................................................................41
Hình 2.12: Dung dịch pH4 sau điều chỉnh đo bằng máy đo pH ..............................44
Hình 2.13: Dung dịch pH5 sau điều chỉnh đo bằng máy đo pH ..............................44
Hình 2.14: Thơng số cài đặt trên máy ozone dùng cho thí nghiệm ..........................44
Hình 2.15: Ngâm mẫu trong dung dịch pH4 .............................................................45
Hình 2.16: Mẫu ngấm ép 50% ..................................................................................45
Hình 2.17: Các mẫu vải được treo dọc trong bể sục khí ozone khơ (Mơi trường khơ)
...................................................................................................................................46


Hình 2.18: Các mẫu vải đang được xử lý trong bể sục khí ozone được đổ đẩy dung
dịch axit (Mơi trường ướt) ........................................................................................46
Hình 2.19: Các mẫu sau xử lý chuội keo bằng ozone ...............................................46
Hình 2.20: Máy nhuộm hồng ngoại đang vận hành ..................................................47
Hình 2.21: Chuẩn bị dung dịch tẩy trắng ..................................................................47
Hình 2.22: Sơ đồ cồng nghệ tẩy trắng trên máy nhuộm hồng ngoại ........................48

Hình 2.23: Mẫu vải tơ tằm đã chuội keo trước (bên trái) và sau (bên phải) khi xử lý
tẩy trắng bằng H2O2...................................................................................................48
Hình 2.24: Phơi khơ mẫu ..........................................................................................49
Hình 2.25: Các mẫu sau xử lý tẩy trắng bằng ozone ................................................49
Hình 3.1: Ảnh chụp SEM mẫu vải tơ tằm thơ (chưa chuội keo) với độ phân giải
1000x và 5000x ......................................................................................................... 56
Hình 3.2: Ảnh chụp SEM mẫu vải tơ tằm chuội keo bằng ozone (pH4, 30 phút, độ
ngấm ép 50%) với độ phân giải 1000x và 5000x......................................................56
Hình 3.3:Ảnh chụp SEM mẫu vải tơ tằm (đã chuội keo bằng xà phòng) trước xử lý
tẩy trắng bằng ozone với độ phân giải 1500x và 5000x ...........................................61
Hình 3.4: Ảnh chụp SEM mẫu vải tơ tằm sau tẩy trắng bằng ozone (pH4, 30 phút,
độ ngấm ép 50%) với độ phân giải 1500x và 5000x.................................................61
Hình 3.5: Mẫu khăn từ vải sau khi xử lý chuội ozone ..............................................70

MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Khả năng trương nở và hịa tan của tơ tằm............................................... 18
Bảng 1.2: Đơn cơng nghệ chuội keo bằng phương pháp truyền thống [2] ............... 24
Bảng 1.3: Đơn công nghệ chuội keo do Dr.J.Hilden [12]......................................... 25
Bảng 1.4: Đơn công nghệ chuội keo bằng siêu âm [13] ........................................... 25
Bảng 1.5: Đơn công nghệ tẩy trắng tơ tằm bằng H2O2 [12] ..................................... 27
Bảng 1.6: Công thức tẩy trắng trong mơi trường khử [12] ....................................... 27
Bảng 1.7: Tóm tắt thơng số hóa học của ozone [11]................................................. 28
Bảng 1.8: Bảng so sánh giữa ozone và hóa chất khử trùng truyền thống Chlorine
[14] ............................................................................................................................ 30


Bảng 2.1: Các loại hóa chất sử dụng trong thí nghiệm ............................................. 35
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy ozone PC57L-16 .................................................35
Bảng 2.3: Thơng số bể sục khí ..................................................................................36
Bảng 2.4: Thông số máy hồng ngoại Auto-chroma IR infra_red dyeing .................37

Bảng 2.5: Thông số máy sấy M120-VF [22] ............................................................37
Bảng 2.6: Thông số cân điện tử 420H.......................................................................38
Bảng 2.7: Thông số máy đo pH Lap 845 ..................................................................39
Bảng 2.8: Đơn chuội keo tơ tằm bằng phương pháp truyền thống xà phòng ...........40
Bảng 2.9: Đơn công nghệ tẩy trắng tơ tằm bằng Hydrogen peroxide ......................47
Bảng 3.1: Tỷ lệ % thay đổi về một số tính chất của mẫu vải tơ tằm trước và sau xử
lý chuội keo bằng ozone ............................................................................................ 52
Bảng 3.2: Tỷ lệ % thay đổi về một số tính chất của mẫu vải tơ tằm trước và sau xử
lý tẩy trắng bằng ozone .............................................................................................59
Bảng 3.3: Tỷ lệ phần trăm thay đồi một số tính chất của vải tơ tằm khi xử lý chuội
keo bằng xà phòng và ozone (pH4, 30 phút, độ ngấm ép 50%, trong môi trường
ướt) ............................................................................................................................69
Bảng 3.4: Tỷ lệ phần trăm thay đồi một số tính chất của vải tơ tằm khi xử lý tẩy
trắng bằng Hydrogen peroxide và ozone (pH4, 30 phút, độ ngấm ép 50%, trong môi
trường ướt) ................................................................................................................69
Bảng 3.5: Độ bền màu của mẫu khăn tay sử dụng vải chuội bằng ozone.................70
MỤC LỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Quy trình thực ngiệm ...............................................................................34
Sơ đồ 2.2: Quy trình xử lý chuội keo vải tơ tằm bằng ozone ...................................42
Sơ đồ 2.3: Quy trình xử lý tẩy trắng vải tơ tằm bằng ozone .....................................48


PHẦN I. THƠNG TIN CHUNG
I.

Thơng tin tổng qt

1.1 Tên đề tài
Đánh giá và so sánh phương pháp xử lý ozone với một số phương pháp xử lý
vải tơ tẳm truyền thống.

1.2 Mã số
195.MTT01
1.3 Danh sách chủ trì, thành viên thực hiện đề tài
Stt

Họ và tên
(Học hàm, học vị)

Đơn vị công tác

Vai trò thực hiện

Khoa May thời trang
1

ThS. Trần Nguyễn Tú Uyên

trường

ĐH

Công Chủ nhiệm đề tài

Nghiệp Tp. HCM
Bộ môn Công nghệ
2

PGS.TS Bùi Mai Hương

dệt - Khoa Cơ khí Cố vấn khoa học,

trường

ĐH

Bách tham gia nghiên cứu

Khoa TP.HCM
Khoa May thời trang
3

ThS.Phạm Thị Thảo

trường

ĐH

Công Tham gia nghiên cứu

Nghiệp Tp. HCM
1.4 Đơn vị chủ trì
Khoa May thời trang – Trường ĐH Cơng Nghiệp Tp. HCM
1.5 Thời gian thực hiện
1.5.1 Theo hợp đồng
Từ tháng 1 năm 2019 đến tháng 1 năm 2020.
Thời gian gia hạn (nếu có) đến tháng 12 năm 2020.
1


1.5.2 Thực hiện thực tế
Từ tháng 1 năm 2019 đến tháng 6 năm 2021

1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có)
Có sự thay đổi về thời gian thực hiện và hoàn thành đề tài do tác động của dịch
bệnh Covid, lý do sức khoẻ khi mang thai và thời gian nghỉ thai sản của chủ nhiệm
đề tài.
1.7 Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài:
Ba mươi triệu đồng (30.000.000đ).

2


II.

Kết quả nghiên cứu

2.1 Đặt vấn đề
Tơ tằm thô là sợi protein có nguồn gốc động vật gồm hai thành phần chính là
fibroin và sericin chiếm lần lượt khoảng 75% và 25% khối lượng tơ. Fibroin trong
tơ tằm ở dạng hai sợi dài liên tục song song với nhau và được bao phủ bên ngoài bởi
lớp keo sericin và một số tạp chất khác như chất béo và muối. Thành phần fibroin
trong tơ tằm gồm một chuỗi polypeptide được cấu tạo bởi 18 amino acid [1], có
ngoại quan trơn láng, độ bóng cao, được sử dụng để dệt vải hoặc ứng dụng trong
một số lĩnh vực khác. Một trong những khâu quan trọng trong sản xuất vải tơ tằm là
“chuội” vải, đây là quá trình xử lý làm sạch, loại bỏ chất keo sericin bên ngoài bằng
cách phân cắt các liên kết peptide của sericin, giải phóng 2 sợi fibroin giúp sợi tơ
mềm mại, bóng, thống, tăng độ giãn,v.v... Có rất nhiều phương pháp chuội keo,
phổ biến nhất là các phương pháp chuội keo bằng xà phòng kết hợp với kiềm, chuội
keo bằng siêu âm, bằng các chất tẩy rửa tổng hợp và chuội keo dưới áp suất ở nhiệt
độ cao [2]. Khâu chuội vải tơ tằm ở Việt Nam hiện nay thường sử dụng quy trình
ướt với xà phịng và một số hóa chất khác. Hiện nay trên thế giới đã có một số
nghiên cứu về xử lý vải bằng khí ozone nhằm xây dựng quy trình xử lý giảm thiểu

tối đa tác hại đến môi trường.
Ozone (O3) là một chất oxy hóa mạnh, có dạng khí ở điều kiện và áp suất tiêu
chuẩn, màu xanh nhạt và có mùi tanh, nó là một dạng thù hình khơng ổn định của
oxy chứa 3 nguyên tử oxy. Ozone bị hóa lỏng ở nhiệt độ -112 °C, hóa rắn ở -193
°C, ở hai trạng thái này nó đều có màu xanh thẫm đặc trưng. Nó có tác dụng oxy
hố cực mạnh, hơn clo hàng trăm lần nhưng không bền vững nên chỉ có thể sản xuất
dùng ngay tại chỗ. Xử lý bằng ozone không tạo ra các hợp chất phụ độc hại nào
kèm theo nên từ lâu đã được các nước có nền khoa học phát triển ứng dụng và coi
ozone như một chất oxy hóa làm sạch lý tưởng nhất [3]. Ozone đã được phổ biến
nhanh chóng trong nhiều lĩnh vực như sát khuẩn, khử độc, khử mùi, khử màu, làm
sạch khơng khí, nước uống, nước thải, bảo quản, chế biến thực phẩm…Trong ngành
dệt may nói riêng, ozone được dùng để khử bẩn màu nước thải nhuộm bằng cách
3


tấn công vào các liên kết đôi của thuốc nhuộm, xử lý để tăng tốc độ nhuộm và khả
năng hấp thụ màu nhuộm của vải polyester [4]. Với khả năng oxy hóa cao, sử dụng
ozone trong tẩy trắng vải đã được nghiên cứu và ứng dụng, kết quả cho thấy trong
một thời gian rất ngắn, vải cotton có thể được tẩy trắng. Ngoài ra một số yếu tố ảnh
hưởng đến xử lý tẩy trắng cotton [5] bằng ozone như độ ẩm và độ pH cũng được
nghiên cứu và so sánh với phương pháp tẩy trắng thông thường bằng H2O2, cho
thấy khả năng ứng dụng tẩy trắng vật liệu dệt của ozone. Nghiên cứu của Tomiji
năm 2004 [9] về xử lý vải tơ tằm bằng ozone cho thấy vải sau xử lý có độ thấm hút
nước tăng, độ co sau giặt giảm, tốc độ nhuộm của vải sau xử lý tăng, mặc dù khơng
có sự thay đổi nhiều về bề mặt khi quan sát ảnh SEM nhưng cảm giác sờ tay của vải
khô hơn. Xử lý chuội và tẩy trắng vải tơ tằm bằng ozone cũng đã được nghiên cứu
bởi D.Sargunamani và cộng sự [10] cho thấy hiệu quả xử lý cao nhất khi mẫu được
ngấm ép 50%, pH4, thời gian xử lý 30 phút. Kết quả độ bền và giãn đứt của vải
giảm, độ ngả vàng cao hơn, hiệu quả loại bỏ sericin thấp hơn so với phương pháp
chuội bằng xà phòng. Nghiên cứu của Nurşah Balci và cộng sự [7] khi xử lý tơ tằm

bằng ozone và plasma cũng kết luận độ bền của vải giảm, độ ngả vàng tăng khi kéo
dài thời gian xử lý. Trong nghiên cứu này, tác giả đã thử nghiệm xử lý chuội và tẩy
trắng vải tơ tằm bằng phương pháp ozone trong môi trường khô và ướt, đồng thời
đánh giá hiệu quả của phương pháp này với phương pháp chuội xà phòng và tẩy
trắng vải tơ tằm bằng H2O2 truyền thống. Sản phẩm vải sau chuội ozone được vẽ
trang trí thủ cơng và sử dụng làm khăn tay trong thời trang.
2.2 Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu và xây dựng quy trình – thông số công nghệ xử lý ozone và ảnh
hưởng của nó lên vải tơ tằm thơ với mục đích chuội keo và vải đã chuội với mục
đích tẩy trắng.
Đánh giá và so sánh ảnh hưởng phương pháp xử lý ozone với phương pháp xử
lý vải tơ tằm bằng xà phòng – kiềm và tẩy trắng bằng H2O2.
Ứng dụng mẫu vải đã xử lý để vẽ khăn, thí nghiệm đánh giá một số tính chất
của sản phẩm khăn lụa.
4


2.3 Phương pháp nghiên cứu
Quy trình chuội vải tơ tằm thơ bằng xà phịng: Mẫu vải tơ tằm thơ được chuội
trong dung dịch gồm nước cất, xà phòng MS tỷ lệ 5g/l, 0,015g Na2CO3 ở nhiệt độ
90°C trong 60 phút bằng máy nhuộm hồng ngoại, sau đó được giặt sạch bằng nước
và sấy bằng máy máy sấy M120-VF ở điều kiện 70°C trong 10 phút. Mẫu sau khi
được xử lý chuội bằng phương pháp xà phòng sẽ được lưu làm mẫu thử cho thí
nghiệm tẩy trắng tơ tằm bằng ozone và bằng H2O2.

Hình 1: Sơ đồ thực nghiệm
Chuội vải tơ tằm bằng ozone quy trình khơ: Mẫu vải tơ tằm thô được ngấm ép
50% với dung dịch HCl pH4 và được xử lý ozone ở nồng độ 60g/m3, lưu lượng 2
lít/phút trong 10, 20 và 30 phút máy ozone PC57L-16. Các mẫu sau khi xử lý được
giặt bằng xà phòng MS tỷ lệ 2g/l ở 85°C trong 10 phút, sau đó giặt sạch lại bằng

nước, sấy khơ mẫu ở 70°C trong 10 phút và điều hòa mẫu trong điều kiện tiêu
chuẩn.

5


Tẩy trắng vải tơ tằm bằng H2O2: Tẩy trắng mẫu M1 bằng dung dịch pha từ
20ml nước cất, 0.4ml H2O2 , 0.025g Na2SiO3 ở 90°C trong 60 phút. Giặt sạch bằng
nước, sáy khơ, điều hịa ở điều kiện tiêu chuẩn.
Tẩy trắng vải tơ tằm bằng ozone: Mẫu M1 được ngấm ép 50% với dung dịch
HCl pH4 và được xử lý ozone ở nồng độ 60g/m3, lưu lượng 2 lít/phút trong 10, 20
và 30 phút. Mẫu sau xử lý được giặt sạch bằng nước và sấy khô ở 70°C trong 10
phút, điều hòa mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn.
Vẽ khăn lụa từ mẫu đã chuội ozone: Mẫu M2 sau khi điều hịa ở điều kiện
chuẩn được vẽ trang trí thủ cơng bằng màu chuyên vẽ lụa Jacquard green label làm
khăn tay thời trang, sản phẩm được đánh giá độ bền màu sau giặt.
Phân tích cấu trúc:
- Sử dụng kính hiển vi điện tử quét SEM (Scanning Electron Microscope
Evo18 Carl Zeiss) để quan sát và đánh giá sự thay đổi cấu trúc ngoại quan
của vật liệu trước và sau khi xử lý chuội, thực hiện tại Trung tâm Công nghệ
sinh học Tp. Hồ Chí Minh.
- Phân tích các mẫu bằng máy quang phổ FT-IR Nicolet 6700 để thu được
biểu đồ giải phổ của mẫu trước và sau khi xử lý, giúp nghiên cứu cơ chế
phản ứng hóa học của mẫu khi xử lý ozone.
Phân tích tính chất cơ lý:
- Khối lượng của mẫu: Xác định phần trăm thay đổi về khối lượng của mẫu
trước và sau khi làm xử lý bằng cân điện tử phân tích có độ chính xác
0,0001g tại Phân viện Dệt May Tp. Hồ Chí Minh. Mẫu được điều hòa tối
thiểu 24h trong phòng điều kiện tiêu chuẩn với độ ẩm 65 ± 2% và nhiệt độ
21± 2°C trước khi được cân. Phần trăm thay đổi khối lượng được tính theo

cơng thức:
X=

M1 − M0
× 100 (%)
M0

Trong đó: M0 là Khối lượng mẫu thử trước xử lý (g)
M1 là Khối lượng mẫu thử sau xử lý (g)

6


- Độ bền đứt, độ giãn đứt: Thực hiện trên thiết bị Universal Testing Machine Titan 4 theo tiêu chuẩn TCVN 7121:2014 tại Phân viện Dệt May Tp. Hồ Chí
Minh, áp dụng cho các loại vải dệt thoi, không dệt và vải nỉ.
- Phần trăm thay đổi của độ bền kéo đứt (Y) của mẫu trước và sau khi xử lý
được tính theo cơng thức:
Y (%) =

B1 − B0
× 100 (%)
B0

Trong đó: B0 là Độ bền kéo đứt của mẫu trước xử lý (N)
B1 là Độ bền kéo đứt của mẫu sau xử lý (N).
- Phẩn trăm thay đổi độ giãn đứt (E) của mẫu trước và sau khi xử lý được tính
theo cơng thức:
E (%) =

E1 − E0

× 100 (%)
E0

Trong đó: E0 là Độ giãn đứt của mẫu trước xử lý (%)
E1 là Độ giãn đứt của mẫu sau xử lý (%).
Đánh giá độ sáng của mẫu:
- Sử dụng máy so màu quang phổ X-Rite Color i5 theo tiêu chuẩn ISO 105J01: 1997 tại Trung tâm công nghệ Dệt Ý – Việt trường Đại học Bách Khoa
Tp. Hồ Chí Minh để so sánh sự khác biệt về màu sắc giữa các mẫu thí
nghiệm. Các giá trị CIE L * a * b * được đo từ máy đo quang phổ với giá trị
L * hiển thị độ chói trong khơng gian màu CIELab và các giá trị của nó từ 0
(đen) đến 100 (trắng). Giá trị + a * biểu thị giá trị màu đỏ và -a * biểu thị
màu xanh lá cây, trong khi giá trị + b * biểu thị giá trị màu vàng và -b * biểu
thị màu xanh lam.
- Phần trăm thay đổi độ sáng L của mẫu sau khi xử lý so với mẫu ban đầu
được tính theo cơng thức:
L (%) =

DL∗
L∗

× 100 (%)

Trong đó: L* là Hệ số độ sáng của mẫu tiêu chuẩn
DL* là Hệ số độ lệch về độ sáng của mẫu sau xử lý so
với mẫu tiêu chuẩn.

7


Đánh giá độ bền màu sau giặt:

- Độ bền màu sau giặt thực hiện tại Phân viện Dệt may Tp. Hồ Chí Minh theo
tiêu chuẩn ISO 105-C06 A1S-2010. Độ bền màu được đánh giá bằng thước
xám theo hai tiêu chuẩn là độ phai màu và độ dây màu với 5 cấp: Cấp 1 là
xấu nhất và cấp 5 là tốt nhất.
2.4 Tổng kết về kết quả nghiên cứu
Phương pháp xử lý ozone có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của vải tơ tằm
khi sử dụng để chuội keo và tẩy trắng, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng không giống
nhau, thời gian xử lý ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vải tơ tằm.
So sánh giữa hai phương pháp chuội keo, ozone mang lại hiệu quả tốt hơn so
với phương pháp xà phịng. Mẫu sau xử lý bằng ozone có độ giãn đứt tăng cao hơn
mẫu xử lý bằng xà phịng khoảng 24%, các tính chất cịn lại như khối lượng, độ bền
đứt và độ sáng của vải chênh lệch từ 0,5 – 2,8%. Ozone có thể sản xuất dùng ngay
tại chỗ, quy trình cơng nghệ xử lý giảm hơn 50% lượng xà phòng sử dụng so với
phương pháp truyền thống. Phương pháp tẩy trắng bằng ozone còn gặp một số hạn
chế như làm giảm 0,2% độ sáng của mẫu, độ bền kéo đứt và độ giãn dứt giảm nhiều
hơn so với tẩy trắng bằng H2O2 từ 7 – 10%. Mẫu khăn sau xử lý chuội ozone và
trang trí thủ công bằng màu vẽ lụa chuyên dụng đạt độ bền màu sau giặt tốt. Ứng
dụng ozone vào xử lý chuội vải tơ tằm là hoàn toàn khả thi và cần nghiên cứu thêm
để áp dụng với quy mô lớn.
2.5 Đánh giá kết quả đạt được và kết luận
Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các nhà công nghệ và thiết kế có thể tham
khảo và lựa chọn phương pháp xử lý vải tơ tằm nhằm nâng cao chất lượng sản
phẩm dệt và xây dựng quy trình sản xuất xanh góp phần bảo vệ mơi trường sống và
sức khỏe của con người
2.6 Tóm tắt kết quả
Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, ozone được sử dụng để chuội và tẩy trắng vải
tơ tằm. Ảnh hưởng của phương pháp này lên một số tính chất cơ lý của vải được
đánh giá và so sánh với phương pháp chuội bằng xà phòng và tẩy trắng bằng
8



hydrogen peroxit (H2O2) truyền thống. Kết quả nghiên cứu khi xử lý ở môi trường
khô trong 10, 20 và 30 phút đối với mẫu ngấm ép 50% dung dịch HCl pH4 cho thấy
phương pháp xử lý bằng ozone đã giúp loại bỏ keo sericin trong tơ thô, thành phần
fibroin không bị ảnh hưởng, độ giãn đứt dọc tăng, độ bền đứt và khối lượng giảm,
thời gian xử lý càng tăng thì giá trị các tính chất càng giảm. Đồng thời, mẫu vải đã
xử lý đáp ứng được yêu cầu về độ bền màu sau khi ứng dụng làm khăn tay trang trí
bằng phương pháp thủ cơng, cho thấy tính khả thi của sản phẩm trong may mặc và
thời trang. Mặt khác, phương pháp ozone chỉ cần sử dụng một lượng xà phòng bằng
khoảng 40% so với phương pháp chuội keo bằng xà phịng thơng thường với thời
gian xử lý ít hơn.
Abstract: This study investigated the effect of ozone treatment on 100% raw
mulberry silk and its influence on fabric physical properties, the results were
compared with traditional degumming method by soap and bleaching by hydrogen
peroxide (H2O2) for reference. It was observed that sericin in raw silk was removed
and the fibroin was not affected after treatment. The treatment result increase in
elongation, decrease in breaking strength and weight under dry treatment condition,
wet pick up 50% of hydrochloric acid (HCl) pH4 in 10, 20, and 30 minutes, these
properties values decrease with treatment time increase. The hand-painted scarf
using treated fabric provide good color fastness that can be used in fashion apparel.
Besides, soap used in ozone treatment is 40% of that in the traditional method in
less time treatment.

9


III. Sản phẩm của đề tài, công bố và kết quả đào tạo
3.1 Kết quả nghiên cứu
Yêu cầu khoa học/chỉ tiêu
Stt


1
2
3

kinh tế - kỹ thuật

Tên sản phẩm

Đăng ký

Đạt được

Khăn lụa tơ tằm đã xử lý ozone

1

1

Quy trình cơng nghệ đề xuất (Quy trình

1

1

1

1

thực nghiệm)

Bài báo Khoa học (IUH)

3.2 Kết quả đào tạo

TT Họ và tên

Thời gian
thực hiện đề tài

Tên đề tài
Tên chuyên đề nếu là NCS
Tên luận văn nếu là Cao học

Đã bảo
vệ

Nghiên cứu sinh
Không
Học viên cao học
Không
Sinh viên Đại học
Không

10


IV. Tình hình sử dụng kinh phí

Stt


Nội dung chi

Kinh phí

Kinh phí

được duyệt

thực hiện

(triệu đồng)

(triệu đồng)

A

Chi phí trực tiếp

1

Th khốn chun mơn

12.000.000

12.000.000

2

Ngun vật liệu


14.000.000

14.000.000

3

Thiết bị, dụng cụ

1.500.000

1.500.000

4

Cơng tác phí

0

0

5

Dịch vụ th ngoài

0

0

0


0

1.000.000

1.000.000

0

0

1.500.000

1.500.000

0

0

30.000.000

30.000.000

6

Hội nghị, hội thảo, thù
lao nghiệm thu giữa kỳ

7

In ấn, văn phịng phẩm


8

Chi phí khác

B

Chi phí gián tiếp

1

Chi phí quản lý

2

Chi phí điện nước
Tổng

V.

Ghi chú

Kiến nghị
Kết quả nghiên cứu cho thấy tính khả thi khi thay thế phương pháp chuội truyền

thống bằng phương pháp ozone. Tuy nhiên việc ứng dụng vào thực tế với quy mơ
cơng nghiệp vẫn cịn hạn chế và cần nghiên cứu thêm để phù hợp với yêu cầu khi
sản xuất số lượng lớn. Vì vậy, hướng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào tối ưu
hoá các thiết bị và kinh phí sản xuất để phù hợp với ứng dụng thực tế.


11


Phụ lục sản phẩm
1/ Khăn lụa tơ tằm
2/ Quy trình cơng nghệ đề xuất (Quy trình thực nghiệm)
3/ Bài báo khoa học (Tạp chí IUH)

Tp. HCM, ngày ... tháng ... năm 2021
Chủ nhiệm đề tài

Phòng QLKH&HTQT

Trưởng đơn vị

12


PHẦN II. BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
PHẦN NỘI DUNG
I. TỔNG QUAN VỀ TƠ TẰM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ OZONE
1.1 Tổng quan về vải tơ tằm
1.1.1 Giới thiệu chung về tơ tắm
Tơ tằm có nguồn gốc rất lâu đời và bắt nguồn từ miền Đông Nam Châu Á. Theo
nhiều tài liệu tham khảo, Trung Quốc là nước có nghề trồng dâu ni tằm sớm nhất
trên thế giới. Sau đó dâu tằm mới được phát triển và lan rộng đến các khu vực khác
trên thế giới. Cách đây 4 - 5 nghìn năm Trung Quốc đã biết ni và thuần hóa giống
tằm để tạo ra tơ lụa. Đồng thời lúc này, các vị Hoàng đế Trung quốc đã đưa ra sắc
lệnh bảo vệ và chỉ có tầng lớp quý tộc mới được sử dụng vì thế mà trong suốt một
thời gian dài, Trung Quốc đã giữ được bí mật độc quyền trong lĩnh vực trồng dâu

ni tằm. Lụa tơ tằm trở thành một vật liệu cao cấp và được ưa chuộng, các thương
gia Phương tây dùng vàng, ngà voi, ngựa hoặc đá quý để trao đổi với tơ lụa. Cho tới
khoảng 1000 năm sau đó, bí mật ngành tơ tằm dâu mà Trung Quốc cất giữ mới
được tiết lộ và lan truyền qua các nước lân cận bằng “Con đường tơ lụa”. Con
đường tơ lụa bắt đầu từ Phúc Châu, Hàng Châu, Bắc Kinh (Trung Quốc) qua Mông
Cổ, Ấn Độ, Afghanistan, Kazakhstan, Iran, Iraq, Thổ Nhĩ Kỳ, Hy Lạp, xung quanh
vùng Địa Trung Hải và đến tận Châu Âu. Con đường tơ lụa cũng đi đến cả Triều
Tiên và Nhật Bản. Vào thế kỉ XIX, tằm dâu bị dịch bệnh tại Pháp và lan truyền sang
Châu Âu và Trung Đông, làm cho ngành dâu tằm rơi vào tình trạng khủng hoảng.
Mãi tới năm 1870, Louis Pasteur người đã tìm ra cách để loại trừ dịch bệnh này,
đưa ngành tơ tằm thốt khỏi tình trạng khủng hoảng và tiếp tục được phát triển trở
lại. Vì lợi ích kinh tế nên tơ lụa rất được nhiều thương gia quan tâm đến.
Ở Việt Nam, tơ lụa được sản xuất và phát triển tương đối sớm từ thời Vua Hùng
Vương thứ VI. Do công chúa Thiều Hoa khởi nghiệp, do đó dân làng ở đây đã rất
giỏi nghề dệt lụa, để tưởng nhớ công ơn họ đã lập đền thờ công chúa Thiều Hoa.
13


Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi cho việc trồng dâu nuôi tằm, dâu được trồng
rất dễ dàng từ ven sông cho đến vùng đồi núi. Bảo lộc (Lâm đồng) được quy hoạch
làm nơi trồng dâu nuôi tằm điển hình của cả nước với sản lượng và chất lượng cao.
Trên thị trường thế giới hiện nay, lụa tơ tằm dâu là loại nguyên liệu thuộc ngành
dệt may có giá trị cao.
Theo tính thương mại của các loại tằm, ta thường chia làm 5 loại chính:
- Tằm Mulberry (Tằm dâu)
- Tằm Tasar (Tussah)
- Tằm Oak tasar (Tằm tạc tốt)
- Tằm Eri (Endi hoặc Errandi)
- Tằm Muga
Trong số 5 loại tằm trên, Tằm Mulberry chiếm số lượng lớn nhất khoảng 95%

sản lượng của thế giới với tên khoa học Bombyx mori-Linnaeus sống nhờ ăn lá cây
dâu tằm. Vòng đời trải qua bốn giai đoạn khác nhau: trứng, tằm, nhộng và ngài. Đã
được thuần hóa và ni hồn tồn trong nhà.

Hình 1.1: Tằm Mulberry từ trứng, tằm, tạo kén
1.1.2 Cấu trúc và thành phần cấu tạo của tơ
Tơ tằm có mặt cắt ngang không đồng đều, sợi tơ mảnh và dài. Cấu trúc tơ bao
gồm hai sợi fibroin nằm sóng đơi với nhau và được bao bọc bởi lớp keo gọi là
sericin. Sợi fibroin bao gồm các bó xơ (fibrillar bundle) nằm dọc theo trục sợi, có
chiều ngang 100 nm, chiều dài khoảng 250 nm. Giữa các bó xơ có nhiều chỗ trống
(Hình 1.2, 1.3), các vi xơ (microfibril) nằm trong bó gồm 20-30 đại phân tử fibroin
có bề ngang 10 nm, chúng xếp thành từng lớp tinh thể [2].

14


Khi được sử dụng làm các mặt hàng may mặc thì tơ tằm sẽ được loại bỏ lớp keo
sericin trong quá trình chuội keo, nên sợi tơ là tập hợp những xơ fibroin dạng
filament có mặt cắt ngang hình tam giác với các góc trịn (Hình 1.2). Nhờ đó phản
xạ ánh sáng từ mọi góc độ làm cho vải tơ tằm có độ bóng tự nhiên.
Về cấu trúc tinh thể: Tơ tằm có cấu trúc tấm tinh thể gấp nếp beta song song
ngược chiều. Thành phần lặp lại của tấm tinh thể beta chính là các mono alanine
hoặc glycine-alanine.
Ngồi fibroin và sericin là những protein tự nhiên, tơ tằm mộc (tơ sống, tơ thơ)
cịn chứa một số tạp chất hịa tan trong este, rượu etylic và các chất màu thiên nhiên
thường có màu vàng. Tùy theo từng giống tằm cũng như điều kiện chăm nuôi tằm
mà hàm lượng tạp chất của tơ có thể khơng cố định mà thay đổi trong một khoảng
nhất định.

Hình 1.2: Mơ hình cấu trúc sợi tơ đơn


Hình 1.3: Tơ tằm chưa chuội keo (a) và tơ tằm đã chuội keo (b)
15


Thành phần cấu tạo của tơ tằm bao gồm:
- Fibroin:

75 – 83%

- Sericin:

17 – 25%

- Tạp chất tan trong este: 0.4 – 0.6%
- Tạp chất tan trong rượu: 1.2 – 3.3%
- Chất khoáng:

1.0 – 1.7%

Khi chuội keo bằng các chất giặt tẩy, ngoại trừ fibroin các tạp chất kể trên đều
bị tách ra khỏi tơ, nên sau quá trình chuội keo khối lượng của nó giảm đi từ 17 –
25%. Trong q trình ươm tơ sericin ít nhiều cũng sẽ bị hịa tan nên hàm lượng của
nó trong tơ sống luôn luôn nhỏ hơn trong kén.
Thành phần các nguyên tố cấu tạo của fibroin bao gồm:
- Cacbon: 48.00 – 49.00%
- Oxy:

26.00 – 27.90%


- Hiđro:

17.35 – 18.89%

Thành phần fibroin trong tơ tằm gồm một chuỗi polypeptide được cấu tạo bởi
18 amino acid trong số đó có một số chất như alanine, glycin, serin, tyrosin chiếm
khoảng 93%.
Dựa vào các chuỗi polipeptit được tách ra khi thủy phân fibroin tơ, có thể nhận
thấy [2]:
- Mạch polipeptit của fibroin có những đoạn dài chỉ cấu tạo từ các gốc glycin,
alanine và serin nằm nối tiếp nhau, cịn các acid amin cịn lại có trong fibroin
thì chỉ tập trung ở một số đoạn mạch nhất định.
- Mạch polipeptit của fibroin có một số đặc điểm đặc biệt là ít nhánh và chứa
nhiều acid amin đơn giản như alanine, glicin và sericin.
- Fibroin của tơ có cấu trúc kém chặt chẽ ở những phần vô định hình nên các
nhóm chức của tơ dễ dành tác dụng với hóa chất.
- Một số nhược điểm của tơ tằm là dễ thay đổi hình dạng, khơng có khả năng
giữ nếp lâu, nguyên nhân là do thiếu các liên kết ngang giữa các mạch.
So với fibroin thì sericin là thành phần protein ít được nghiên cứu hơn. Cũng
giống như fibroin thành phần nguyên tố của sericin cũng thường có sự chênh lệch,
16


điều này cho thấy thành phần của nó phụ thuộc vào giống tằm và phương pháp
chuội. Nhìn chung sericin có thành phần nguyên tố cấu tạo như sau:
- Cacbon:

44.32 – 46.29%

- Hiđro:


5.72 – 6.42%

- Nitơ:

16.44 – 18.30%

- Oxy:

30.35 – 32.50%

- Lưu huỳnh: 0.15%
Sericin khác fibroin ở hàm lượng cacbon của nó ít hơn, tuy nhiên hàm lượng
oxy cao hơn và sự có mặt của một lượng nhỏ lưu huỳnh. Cũng giống như fibroin,
thành phần hóa học của sericin gồm đa số các acid amin phân tử nhỏ như: glycin,
alanine, tyrosin. Nhưng hàm lượng các hidroxy-acid (serin), threonin, acid aspartic,
arginine thì cao hơn hẳn so với fibroin.
Khác với fibroin, sericin không bền với tác dụng của các men vi sinh vật nó dễ
bị thủy phân. Ngồi ra nếu gia cơng tơ sống (tơ chưa chuội keo) với focmalin (dung
dịch formaldehyde có khoảng 40% theo thể tích hoặc 37% theo khối lượng) thì độ
hịa tan của sericin sẽ bị giảm đi rõ rệt khi khử keo, điều này có lẽ do focmalin cũng
phản ứng với các nhóm amin ở mạch bên của sericin để tạo thành mối liên kết
metylen giữa các mạch polipeptit [6].
1.1.3 Một số tính chất của tơ tằm
1.1.3.1 Tính chất vật lý
Độ bóng và cảm giác sờ tay: Sau khi chuội, tơ tằm có độ bóng rất cao. Độ bóng
tơ cịn tùy thuộc vào giống tằm, tính chất của các sợi tơ đơn và chịu ảnh hưởng của
phương pháp xử lý tơ tằm. Ngồi độ bóng tơ tằm cịn cho cảm giác sờ tay mềm mại.
Khối lượng riêng, độ bền kéo đứt và độ giãn đứt: Tơ tằm có khối lượng riêng
khoảng 1,25 g/cm3 nhỏ hơn so với khối lượng riêng của bông, lanh, rayon và len.

Nhưng độ bền của tơ tằm lớn hơn bông và vào khoảng 27-54 cN/tex ở trạng thái
khô và 23 - 45 cN/tex ở trạng thái ướt. Nếu căn cứ vào độ mảnh sợi tơ (1.5-2.5D),
thì độ bền này tương đương với loại xơ sợi nhân tạo. Trong điều kiện bình thường,
độ giãn đứt trong khoảng 20 - 25%. Với độ ẩm tương đối là 100% thì độ giãn đứt có
17


thể đạt 33%. Khi kéo giãn đến 2% độ phục hồi kích thước có thể đạt 90%, cịn khi
kéo giãn 30-35% độ hồi phục kích thước chỉ cịn khoảng 20%. Từ tính chất trên, ta
thấy rằng tơ tằm có độ chống nhàu tốt hơn so với bông nhưng kém hơn so với len.
Tính hút ẩm: Tơ tằm hút ẩm nhanh tương tự như len, có thể hút được lượng
nước bằng khoảng 30% khối lượng mà không tạo cảm giác ướt. Tuy nhiên độ bền
ướt giảm chỉ còn 75 - 85% độ bền khi khơ. Trong nước nóng, chất keo sericin dễ
dàng bị hòa tan, khi tơ tằm đã chuội keo thì nó dễ dàng trương nở hơn so với tơ tằm
thô. Độ hồi ẩm khoảng 11% ở điều kiện tiêu chuẩn (21 , độ ẩm 65%). Với tốc độ
hút ẩm và nhả ẩm nhanh nên vải tơ tằm mặc rất dễ chịu vì thống mát, hợp vệ sinh.
Tính chịu nhiệt: Khả năng chịu nhiệt của tơ tằm tốt hơn len, gia nhiệt tới 140
trong một khoảng thời gian dài vẫn không bị hỏng. Nhưng ở 170

tơ tằm sẽ bị

phân hủy rất nhanh, khi cháy có mùi giống tóc cháy. Khi ủi các sản phẩm của tơ
tằm cần điều chỉnh nhiệt độ bàn ủi thấp hơn 150

và nên dùng bàn là bằng hơi

nước. Khi các sản phẩm tơ tằm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ thúc đẩy oxy hóa
làm cho các sản phẩm bị sẩm màu và giảm bền.
Tính cách điện và cách nhiệt: Tơ tằm có tính cách điện và cách nhiệt tương đối
cao nên giúp giữ ấm thân thể vào mùa đơng và thống mát vào mùa hè vì khả năng

hút ẩm, thống khí. Ngồi ra tơ tằm cũng có tính kháng vi sinh vật.
1.1.3.2 Tính chất hóa học
Khả năng trương nở và hịa tan: Tơ tằm không tan trong nước, rượu, este,
cacbon sunfua và các dung mơi hữu cơ thơng thường nhưng hịa tan trong các dung
dịch ZnCl, CaCl2, alkali thiocyanate.
Bảng 1.1: Khả năng trương nở và hịa tan của tơ tằm
Ngun NaOH
liệu
5%
Tơ tằm
(1,25
+
g/m3)

HCOOH
80%
×

CH3COOH
Băng

HClđđ

H2SO4
70%

Phenol
90%

−


×

×

−

Aceton

Dimetilflourua

−

+

(Ghi chú: “ ”: Tan hoàn toàn; “ ”: Tan một phần; “ ”: Không tan)
Tác dụng với acid: Tương tự như len, trong phân tử tơ tằm có sự hiện diện của
các nhóm amino tự do (-NH2), do đó sợi tơ tằm có khả năng tạo phản ứng với các
18