ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
VÕ ĐÌNH KHẢI
KHẢO SÁT TẠO MÀU XANH LỤC TRÊN VẢI TƠ TẰM
BẰNG KỸ THUẬT NHUỘM TRỰC TIẾP VÀ NHUỘM
CHỒNG (OVER-DYEING) TỪ CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
GỐC CHLOROPHYLL, FLAVONOID VÀ CAROTENOID
Chuyên ngành: Công nghệ Dệt, May
Mã số: 8540204
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2023
Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Bùi Mai Hương
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Tuấn Anh
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. TS. Lê Thị Hồng Nhan
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
Ngày 30 tháng 6 năm 2023.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch hội đồng: TS. Hồ Thị Minh Hương
2. Thư ký hội đồng: TS. Nguyễn Vũ Anh Duy
3. Ủy viên: PGS. TS. Bùi Mai Hương
4. Phản biện 1: TS. Nguyễn Tuấn Anh
5. Phản biện 2: PGS. TS. Lê Thị Hồng Nhan
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ
TS. Hồ Thị Minh Hương
PGS. TS. Nguyễn Hữu Lộc
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------------------
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
--------------------------------
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: VÕ ĐÌNH KHẢI
MSHV: 2171012
Ngày, tháng, năm sinh: 20/06/1999
Nơi sinh: Bình Thuận
Chun ngành: Cơng Nghệ Dệt, May
Mã số: 8540204
I. TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT TẠO MÀU XANH LỤC TRÊN VẢI TƠ TẰM
BẰNG KỸ THUẬT NHUỘM TRỰC TIẾP VÀ NHUỘM CHỒNG (OVERDYEING) TỪ CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN GỐC CHLOROPHYLL,
FLAVONOID VÀ CAROTENOID
TÊN ĐỀ TÀI TIẾNG ANH: INVESTIGATION OF GREEN COLORING
PROCESS ON SILK FABRICS BY DIRECT DYEING AND OVER-DYEING
TECHNIQUES FROM NATURAL DYES BASED ON CHLOROPHYLL,
FLAVONOID AND CAROTENOID
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Phần lý thuyết:
+ Nghiên cứu tổng quan về màu xanh lục.
+ Nghiên cứu các kỹ thuật nhuộm tạo màu xanh lục trên vật liệu dệt tự nhiên.
+ Nghiên cứu các loại thực vật tự nhiên có sắc tố Chlorophyll, Lutein và
Anthocyanin.
- Phần thực nghiệm:
+ Chiết tách chất màu từ lá dứa, hoa đậu biếc và hoa cúc vạn thọ.
+ Thực nghiệm các điều kiện nhuộm ảnh hưởng đến cường độ màu lục trên vải tơ
tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp.
+ Khảo sát các điều kiện nhuộm ảnh hưởng đến khả năng tạo màu lục trên vải tơ
tằm theo kỹ thuật nhuộm chồng.
- Phần đánh giá kết quả:
+ Đánh giá hiệu suất quy trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa bằng Ethanol.
+ Đánh giá khả năng tạo màu xanh lục (thông qua cường độ màu) trên vải tơ tằm.
+ Đánh giá độ tin cậy của quy trình nhuộm màu xanh lục tối ưu.
+ Đánh giá một số chỉ tiêu bền màu trên các mẫu nhuộm tối ưu.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 09/06/2022
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. Bùi Mai Hương
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)
(Họ tên và chữ ký)
PGS. TS. Bùi Mai Hương
PGS. TS. Bùi Mai Hương
TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ
(Họ tên và chữ ký)
PGS. TS. Nguyễn Hữu Lộc
i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Bùi Mai Hương,
người đã trực tiếp hướng dẫn để tác giả hoàn thành nghiên cứu này một cách tốt
nhất. Cơ đã tận tình chỉ bảo những kiến thức, những kỹ năng và những kinh nghiệm
q báu của mình, ln hướng đến những điều tốt đẹp nhất trên con đường học
thuật. Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến cô Lê Song Thanh Quỳnh, người đã tư
vấn và chỉ ra những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu của tác giả.
Song, tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện Nghiên Cứu Dệt
May Tại Thành phố Hồ Chí Minh (VTRSI) đã hỗ trợ các thí nghiệm, kiểm định,
giúp đề tài nghiên cứu được hoàn thiện thuận lợi và đầy đủ nhất.
Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 06 năm 2023
Tác giả
VÕ ĐÌNH KHẢI
ii
TĨM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn nghiên cứu quy trình chiết tách và nhuộm màu xanh lục trên vải tơ
tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp và kỹ thuật nhuộm chồng (over-dyeing) bằng các
chất màu tự nhiên gốc Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid. Đầu tiên, các loại
nguyên liệu thực vật bao gồm lá dứa, hoa đậu biếc và hoa cúc thọ, được xử lý sơ bộ
để thu được dạng bột khô và sau đó được chiết tách trong dung mơi phù hợp. Quy
trình chiết tách chất màu từ lá dứa bằng Ethanol 99º được chứng minh đạt hiệu suất
xấp xỉ 80%. Ở kỹ thuật nhuộm trực tiếp bằng dịch chiết từ lá dứa, các yếu tố dung
tỷ nhuộm, nhiệt độ nhuộm và thời gian nhuộm có ảnh hưởng đến cường độ màu
xanh lục trên vải tơ tằm. Khi sử dụng bộ thông số công nghệ nhuộm với dung tỷ
1:40 ở nhiệt độ 50 ºC trong 60 phút, cường độ màu đạt giá trị cao cùng với góc tơng
màu gần với màu xanh lục. Ở kỹ thuật nhuộm chồng bằng hai tác nhân màu lam và
màu vàng, giả lập bằng dịch chiết từ hoa đậu biếc và dịch chiết từ hoa cúc vạn thọ,
thứ tự nhuộm chồng vàng – lam được xác định là cho hiệu quả nhuộm tốt nhất với
các yếu tố ảnh hưởng tối ưu như dung tỷ nhuộm 1:40 và pH dịch nhuộm bằng 8 đối
với tác nhân màu lam và nồng độ chất cầm màu 1 % o.w.f đối với tác nhân màu
vàng. Một số chỉ tiêu bền màu của các mẫu vải nhuộm màu xanh lục theo hai kỹ
thuật được thử nghiệm và cho kết quả tương đối tốt. Nghiên cứu giúp tạo tiền đề
cho sự phát triển kỹ thuật tạo màu xanh lục trên các loại vật liệu tự nhiên.
iii
ABSTRACT
The thesis studies the process of extraction and green dyeing on silk fabrics by
direct dyeing technique and over-dyeing technique with natural pigments based on
Chlorophyll, Flavonoids and Carotenoids. First, plant materials, including pandan
leaves, butterfly pea flowers and marigold flowers, are pre-treated to obtain a dry
powder form and then extracted in a suitable solvent. The process of extracting
pigments from pandan leaves using 99º Ethanol has been shown to achieve
approximately 80% efficiency. In direct dyeing technique with pandan leaf extract,
the factors of dyeing ratio, dyeing temperature and dyeing time have an influence
on the intensity of green color on silk fabrics. When using a set of dyeing
technology parameters with a liquor ratio of 1:40 at a temperature of 50 ºC for 60
minutes, the color intensity reached a high value along with a tone angle close to
green. In the technique of over-dyeing with blue and yellow agents, simulated by
butterfly pea flower extract and marigold extract, the order of yellow-blue overdyeing was determined to give the best dyeing efficiency with optimal influencing
factors such as 1:40 in liquor ratio and dye solution pH of 8 for blue agent and 1 %
o.w.f in mordant concentration for yellow agent. Some color fastness parameters of
green dyed fabric samples in two techniques were tested and gave relatively good
results. The research helps to pave the way for the development of green coloring
techniques on natural materials.
iv
LỜI CAM ĐOAN
Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của Võ Đình Khải, được thực hiện dưới
sự hướng dẫn của PGS.TS. Bùi Mai Hương. Các số liệu, hình ảnh và những kết luận
được trình bày trong luận văn này hồn tồn trung thực.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 06 năm 2023
Tác giả
VÕ ĐÌNH KHẢI
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ I
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................... II
ABSTRACT ............................................................................................................ III
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... IV
MỤC LỤC ................................................................................................................. V
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ X
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. XIV
1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1.1. Tính cấp thiết đề tài ..........................................................................................1
1.2. Mục đích đề tài .................................................................................................3
1.3. Mục tiêu đề tài ..................................................................................................3
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................4
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................4
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................4
1.5. Ý nghĩa đề tài ....................................................................................................4
1.5.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................4
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ....................................................................................5
2. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ............................................................................. 6
2.1. Tổng quan về màu xanh lục ..............................................................................6
2.1.1. Lý thuyết màu sắc ...................................................................................6
2.1.2. Thuốc nhuộm và màu sắc .......................................................................6
2.1.3. Màu xanh lục ..........................................................................................8
vi
2.3. Kỹ thuật nhuộm trực tiếp (direct dyeing) tạo màu xanh lục.............................9
2.4. Kỹ thuật nhuộm chồng (over-dyeing) tạo màu xanh lục ................................10
2.5. Cây lá dứa và sắc tố Chlorophyll....................................................................12
2.5.1. Tổng quan về cây lá dứa .......................................................................12
2.5.2. Tổng quan về Chlorophyll ....................................................................13
2.5.3. Cơ chế gắn màu của Chlorophyll trên vật liệu tơ tằm ..........................19
2.6. Hoa cúc vạn thọ và sắc tố Lutein ....................................................................19
2.6.1. Sơ lược về hoa cúc vạn thọ ...................................................................19
2.6.2. Lutein – Hợp chất mang màu trong hoa cúc vạn thọ............................21
2.6.3. Một số cơng trình nghiên cứu nhuộm vật liệu dệt tự nhiên bằng dịch
chiết từ hoa cúc vạn thọ ..................................................................................23
2.6.4. Cơ chế gắn màu của Lutein trên vật liệu tơ tằm ...................................23
2.7. Hoa đậu biếc và sắc tố Anthocyanin ..............................................................24
2.7.1. Sơ lược về hoa đậu biếc ........................................................................24
2.7.2. Anthocyanin – Hợp chất mang màu nhạy cảm với pH ........................25
2.7.3. Một số cơng trình nghiên cứu chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc .....26
2.7.4. Cơ chế gắn màu của Anthocyanin trên vật liệu tơ tằm.........................26
2.8. Kết luận tổng quan ..........................................................................................28
3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM...................................................................... 31
3.1. Nguyên liệu, hoá chất, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm .......................................31
3.1.1. Ngun liệu và hố chất thí nghiệm .....................................................31
3.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm .............................................................31
3.2. Quá trình chiết tách chất màu xanh lục từ lá dứa ...........................................33
3.2.1. Quá trình xử lý sơ bộ nguyên liệu lá dứa .............................................33
vii
3.2.2. Quá trình chiết tách Chlorophyll từ lá dứa ...........................................34
3.3. Thí nghiệm về khả năng nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật
nhuộm trực tiếp sử dụng chất màu Chlorophyll, chiết từ lá dứa ...........................35
3.4. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ
tằm theo kỹ thuật nhuộm trực tiếp .........................................................................37
3.5. Thí nghiệm về khả năng nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật
nhuộm chồng sử dụng chất màu tự nhiên gốc Flavonoid và Carotenoid ..............38
3.5.1. Quá trình chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc .....................................39
3.5.2. Quá trình chiết tách chất màu từ hoa cúc vạn thọ ................................40
3.5.3. Quá trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ thuật nhuộm chồng
........................................................................................................................41
3.6. Quá trình phân tích màu sắc trong khơng gian màu CIELab .........................43
3.7. Quá trình đánh giá độ bền màu của mẫu nhuộm ............................................44
3.7.1. Phương pháp đánh giá độ bền màu giặt................................................44
3.7.2. Phương pháp đánh giá độ bền màu ma sát ...........................................45
3.8. Phân tích thống kê kết quả thực nghiệm.........................................................46
3.8.1. Phương pháp so sánh hai trị trung bình (T-test) bằng chuẩn Student ..46
3.8.2. Phương pháp kiểm định tính đồng nhất của hai phương sai mẫu.........47
4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................................ 48
4.1. Đánh giá quá trình chiết tách chất màu xanh lục từ lá dứa ............................48
4.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của các điều kiện nhuộm đến cường độ màu K/S trên
vải tơ tằm khi sử dụng kỹ thuật nhuộm trực tiếp từ dịch chiết Chlorophyll .........50
4.2.1. Đánh giá sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải
tơ tằm nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa .........................................................54
viii
4.2.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu trên vải
tơ tằm nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa .........................................................59
4.2.3. Đánh giá sự ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu trên
vải tơ tằm nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa ...................................................62
4.3. Đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm theo kỹ
thuật nhuộm trực tiếp sử dụng dịch chiết từ lá dứa ...............................................63
4.4. Đánh giá khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm khi áp dụng kỹ thuật
nhuộm chồng sử dụng chất màu tự nhiên gốc Flavonoid và Carotenoid ..............65
4.4.1. Đánh giá sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm của tác nhân màu lam đến
khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm .....................................................69
4.4.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của pH dịch nhuộm của tác nhân màu lam đến
khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm .....................................................70
4.4.3. Đánh giá sự ảnh hưởng của nồng độ chất cầm màu của tác nhân màu
vàng đến khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm .....................................71
4.4.4. Đánh giá sự ảnh hưởng của thứ tự nhuộm màu các tác nhân vàng-lam
đến khả năng tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm ..............................................72
4.5. Đánh giá một số chỉ tiêu bền màu của các mẫu tơ tằm màu xanh lục............75
5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN ......................... 78
5.1. Kết luận ...........................................................................................................78
5.2. Hướng phát triển của đề tài ............................................................................81
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ................................................ 82
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................... 83
PHỤ LỤC 1 .............................................................................................................. 89
PHỤ LỤC 2 .............................................................................................................. 90
PHỤ LỤC 3 .............................................................................................................. 91
ix
PHỤ LỤC 4 .............................................................................................................. 92
PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ........................................................................ 93
Q TRÌNH ĐÀO TẠO ........................................................................................ 93
Q TRÌNH CƠNG TÁC ..................................................................................... 93
x
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Màu xanh lục trong hạng mục Pantone Color of the Year 2017 ................2
Hình 1.2. Hai ánh màu xanh lục trong bảng báo cáo màu sắc xu hướng trong thời
trang tại New Year Fashion Week Spring/Summer 2021 ...........................................2
Hình 1.3. Ba xu hướng màu xanh lục trong năm 2018 ...............................................2
Hình 2.1. Cây lá dứa (dứa thơm hay lá dứa) .............................................................13
Hình 2.2. Sự tương đồng về cấu trúc của Hemoglobin ở máu và Chlorophyll ở lá .14
Hình 2.4. Cấu tạo hoá học của Chlorophyll a và Chlorophyll b ...............................15
Hình 2.5. Quang phổ hấp thụ của Chlorophyll .........................................................16
Hình 2.6. Quang phổ hấp thụ vùng khả kiến của Chlorophyll a và b .......................16
Hình 2.7. Màu xanh oliu ...........................................................................................17
Hình 2.8. Sự thay thế ion Mg2+ bởi ion Cu2+ tạo nên hợp chất có màu xanh bền ....18
Hình 2.9. Cấu tạo phân tử của phức Đồng – Chlorophyll.........................................18
Hình 2.10. Đề xuất cơ chế liên kết giữa chất màu Chlorophyll và vật liệu tơ tằm ...19
Hình 2.11. Hoa cúc vạn thọ .......................................................................................20
Hình 2.12. Cấu trúc phân tử Lutein trong hoa cúc vạn thọ (Tagetes erecta L) .........21
Hình 2.13. Cấu tạo phân tử Lutein (dạng đồng phân all-trans) ................................22
Hình 2.14. Một số dạng đồng phân cis thường gặp của Lutein [41].........................22
Hình 2.15. Quang phổ hấp thụ của chất màu tự nhiên Lutein [45] ...........................23
Hình 2.16. Đề xuất cơ chế liên kết giữa chất màu Lutein và vật liệu tơ tằm ............24
Hình 2.18. Hoa đậu biếc ............................................................................................24
Hình 2.19. Cấu trúc chung của Anthocyanin ............................................................26
Hình 2.20. Sự ảnh hưởng của pH đến màu sắc dịch chiết từ hoa đậu biếc ...............26
Hình 2.21. Đề xuất cơ chế gắn màu và cầm màu giữa tơ tằm và Anthocyanin ........27
xi
Hình 2.22. Cơ chế nhuộm trực tiếp và nhuộm chồng màu trên vật liệu tơ tằm ........28
Hình 3.1. Xử lý nguyên liệu thô: (a) lá dứa tươi, (b) lá dứa sấy khơ, (c) bột lá dứa 33
Hình 3.2. Sơ đồ uy trình xử lý ngun liệu thơ tạo bột lá dứa ..................................34
Hình 3.3. Sơ đồ quy trình chiết tách chất màu từ lá dứa bằng dung mơi Ethanol 99º
...................................................................................................................................34
Hình 3.4. Máy đo màu quang phổ Xrite Color i5 .....................................................36
Hình 3.5. Giản đồ quá trình cầm màu sau nhuộm.....................................................37
Hình 3.6. Sơ đồ quy trình xử lý ngun liệu thơ tạo bột hoa đậu biếc .....................39
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc ................................40
Hình 3.8. Sơ đồ quy trình chiết tách chất màu từ hoa cúc vạn thọ ...........................40
Hình 4.1. Đường cong giá trị K/S đặc trưng của mẫu vải tơ tằm nhuộm bằng dịch
chiết từ lá dứa ............................................................................................................51
Hình 4.2. Đường cong phản xạ/truyền suốt đặc trưng của mẫu vải tơ tằm nhuộm
bằng dịch chiết từ lá dứa ...........................................................................................51
Hình 4.3. Đường cong của hệ số hấp thụ đo lường trên mẫu vải tơ tằm nhuộm bằng
dịch chiết từ lá dứa ....................................................................................................52
Hình 4.4. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 50 ºC và thời gian nhuộm 45 phút ........................................54
Hình 4.5. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 50 ºC và thời gian nhuộm 60 phút ........................................55
Hình 4.6. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 50 ºC và thời gian nhuộm 75 phút ........................................55
Hình 4.7. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 60 ºC và thời gian nhuộm 45 phút ........................................56
xii
Hình 4.8. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 60 ºC và thời gian nhuộm 60 phút ........................................56
Hình 4.9. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 60 ºC và thời gian nhuộm 75 phút ........................................57
Hình 4.10. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 70 ºC và thời gian nhuộm 60 phút ........................................57
Hình 4.11. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm ở nhiệt độ nhuộm 70 ºC và thời gian nhuộm 75 phút ........................................59
Hình 4.12. Đồ thị sự ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm khi sử dụng dung tỷ nhuộm 1:40 và thời gian nhuộm 45 phút ..........................60
Hình 4.13. Đồ thị sự ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm khi sử dụng dung tỷ nhuộm 1:40 và thời gian nhuộm 60 phút ..........................60
Hình 4.14. Đồ thị sự ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm khi sử dụng dung tỷ nhuộm 1:40 và thời gian nhuộm 75 phút ..........................61
Hình 4.15. Đồ thị sự ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu trên vải tơ
tằm khi sử dụng dung tỷ nhuộm 1:40 và nhiệt độ nhuộm 50 ºC...............................63
Hình 4.15. Đường cong hấp thụ đặc trưng của mẫu vải tơ tằm được nhuộm theo kỹ
thuật nhuộm chồng ....................................................................................................66
Hình 4.16. Đường cong phản xạ/truyền suốt đặc trưng của mẫu vải tơ tằm được
nhuộm theo kỹ thuật nhuộm chồng ...........................................................................66
Hình 4.17. Đường cong độ sâu màu điển hình của mẫu vải tơ tằm được nhuộm theo
kỹ thuật nhuộm chồng ...............................................................................................67
Hình 4.18. Đường cong độ sâu màu của mẫu vải tơ tằm được nhuộm theo kỹ thuật
nhuộm chồng với giá trị K/S cực đại tại bước sóng 380 nm ....................................67
Hình 4.19. Đường cong độ sâu màu của mẫu vải tơ tằm được nhuộm theo kỹ thuật
nhuộm chồng với giá trị K/S lớn nhất tại bước sóng 380 nm và 390 nm .................68
xiii
Hình 4.20. Mẫu vải tơ tằm nhuộm chồng được quan sát bằng mắt thường ..............69
Hình 4.21. Đồ thị sự ảnh hưởng của dung tỷ nhuộm của tác nhân màu lam đến độ
lệch góc tơng màu của mẫu nhuộm chồng ................................................................69
Hình 4.22. Đồ thị sự ảnh hưởng của pH dịch nhuộm của tác nhân màu lam đến độ
lệch góc tơng màu của mẫu nhuộm chồng ................................................................70
Hình 4.23. Đồ thị sự ảnh hưởng của nồng độ chất cầm màu KAl(SO4)2.12H2O của
tác nhân màu vàng đến độ lệch góc tơng màu của mẫu nhuộm chồng .....................71
xiv
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Mối quan hệ giữa màu sắc và bước sóng hấp thụ [7] .................................7
Bảng 3.1. Nguyên liệu và vật liệu nhuộm .................................................................31
Bảng 3.2. Hố chất thí nghiệm ..................................................................................31
Bảng 3.3. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm .................................................................32
Bảng 3.4. Các giá trị khảo sát trong 3 yếu tố ảnh hưởng đến quy trình nhuộm .......36
Bảng 3.5. Giá trị khảo sát về dung tỷ nhuộm của tác nhân màu lam ........................42
Bảng 3.6. Giá trị khảo sát về pH dịch nhuộm của tác nhân màu lam .......................42
Bảng 3.7. Khảo sát về sự thay đổi nồng độ chất cầm màu của tác nhân màu vàng..43
Bảng 4.1. Hiệu quả thu dịch chiết chất màu từ lá dứa bằng Ethanol 99º ..................48
Bảng 4.2. So sánh hai giá trị trung bình của hiệu quả thu dịch chiết chất màu từ lá
dứa dại khi thay đổi thể tích dung mơi Ethanol ........................................................48
Bảng 4.3. Kết quả đo độ ẩm của bột lá dứa khô .......................................................49
Bảng 4.4. So sánh hai giá trị trung bình của độ ẩm của bột lá dứa khô khi thay đổi
khối lượng bột phân tích ...........................................................................................50
Bảng 4.5. Bảng đo cường độ màu của các mẫu nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa
được khảo sát ở các bộ thông số nhuộm khác nhau ..................................................52
Bảng 4.6. So sánh hai giá trị trung bình của độ lệch màu DEcmc ở hai mức dung tỷ
nhuộm 1:30 và 1:40 trong cùng bộ thông số nhuộm 70 ºC – 60 phút ......................58
Bảng 4.7. Bảng đo cường độ màu của các mẫu nhuộm bằng dịch chiết từ lá dứa
được khảo sát ở dung tỷ nhuộm 1:40 và thời gian nhuộm, nhiệt độ nhuộm thay đổi
...................................................................................................................................61
Bảng 4.8. So sánh DEcmc của các mẫu nhuộm ở hai mẻ nhuộm sử dụng cùng đơn
công nghệ nhuộm tạo màu xanh lục..........................................................................64
xv
Bảng 4.9. So sánh Dh* của các mẫu nhuộm ở hai mẻ nhuộm sử dụng cùng đơn công
nghệ nhuộm tạo màu xanh lục ..................................................................................65
Bảng 4.10. Giá trị màu của các mẫu vải nhuộm chồng theo thứ tự lam – vàng .......72
Bảng 4.11. Giá trị màu của các mẫu vải nhuộm chồng theo thứ tự vàng – lam .......72
Bảng 4.12. Sự ảnh hưởng của thứ tự nhuộm chồng đến tông màu xanh lục trên vải
tơ tằm khi dung tỷ nhuộm tác nhân màu lam 1:40 ....................................................73
Bảng 4.13. Sự ảnh hưởng của thứ tự nhuộm chồng đến tông màu xanh lục trên vải
tơ tằm khi dung dịch nhuộm tác nhân màu lam có pH = 6 .......................................74
Bảng 4.14. Sự ảnh hưởng của thứ tự nhuộm chồng đến tông màu xanh lục trên vải
tơ tằm khi nồng độ chất cầm màu là 1 % o.w.f của tác nhân màu vàng ...................74
Bảng 4.15. Kết quả khảo sát thông số nhuộm chồng tối ưu theo thứ tự vàng – lam 75
Bảng 4.16. Kết quả thử nghiệm độ bền màu giặt của các mẫu vải tơ tằm nhuộm....76
Bảng 4.17. Kết quả thử nghiệm độ bền màu ma sát của các mẫu vải tơ tằm nhuộm
màu xanh lục .............................................................................................................77
1
1. MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết đề tài
Các màu sắc nhuộm trên vải rất đa dạng về ánh màu. Sự ra đời của thuốc nhuộm
tổng hợp cho phép con người có thể phối trộn và tạo ra những loại thuốc nhuộm có
màu sắc khác nhau. Bởi thế, những màu sắc mới và những xu hướng màu mới được
sản sinh ra mỗi năm. Tuy nhiên, thuốc nhuộm tổng hợp không thân thiện với môi
trường bởi mức độ phức tạp khi xử lý nước thải nhuộm và tiềm ẩn mối nguy ảnh
hưởng đến sức khoẻ con người.
Ngày nay, ngành dệt may cũng như tất cả những ngành công nghiệp khác đều đi
theo xu hướng an toàn và phát triển bền vững. Chiết tách chất màu tự nhiên từ các
loại thực vật và sử dụng chúng làm thuốc nhuộm để nhuộm vật liệu dệt là một lĩnh
vực nghiên cứu theo xu hướng phát triển bền vững trong ngành nhuộm. Thuốc
nhuộm tự nhiên được chiết tách phải đáp ứng được các tiêu chí cơ bản giống như
các loại thuốc nhuộm tổng hợp. Đặc biệt, màu sắc nhuộm trên vải phải thoả mãn xu
hướng về màu sắc trong trang phục thời trang qua từng thời kỳ. Trong số đó, màu
xanh lục là một màu sắc rất được ưa chuộng.
Sự hiện diện của màu xanh lục có thể bắt nguồn từ nền văn minh Lưỡng Hà.
Người La Mã và Ai Cập đã đánh giá rất cao và trân quý nó. Đối với người Ai Cập
cổ đại, đó là màu của sự tái sinh và phục sinh, là một khởi đầu mới. Màu xanh lục là
màu biểu trưng cho thảm thực vật. Nó gắn liền với cuộc sống, sự phát triển và đổi
mới. Bảng màu của tự nhiên được phủ đầy màu xanh với cây, lá, cỏ. Từ màu xanh
lục (green) được phát triển từ một động từ tiếng Anh cũ "growan" có nghĩa là phát
triển (grow).
Màu xanh lục rất dịu mắt. Nó được coi là có tác dụng làm dịu, giảm căng thẳng
và trẻ hóa. Trong tâm lý học màu sắc, các màu có bước sóng ngắn hơn được cho là
có tác dụng thư giãn hoặc làm mát và màu xanh lá cây thuộc nhóm màu có bước
sóng ngắn hơn. Các ánh màu, sắc thái của màu xanh lục mang lại một tâm trạng yên
2
tĩnh. Chính vì thế, màu xanh lục là một trong những màu sắc xu hướng rất được ưa
chuộng và được sử dụng nhiều trong thiết kế thời trang hiện nay.
Hình 1.1. Màu xanh lục trong hạng mục Pantone Color of the Year 2017
Hình 1.2. Hai ánh màu xanh lục trong bảng báo cáo màu sắc xu hướng trong thời
trang tại New Year Fashion Week Spring/Summer 2021
Hình 1.3. Ba xu hướng màu xanh lục trong năm 2018
Khơng có một nguồn thuốc nhuộm tự nhiên màu xanh lục nào có độ bền màu và
chống phai màu tốt. Một học giả lập luận rằng khơng có thuốc nhuộm xanh lục tự
nhiên nào có thể tạo ra màu xanh lục vĩnh viễn bởi vì tất cả các thuốc nhuộm dựa
trên chất diệp lục cuối cùng sẽ bị phai màu [1]. Do đó, ta có thể giải thích tại sao
3
màu xanh lá cây hiếm khi được sử dụng trên khắp Đông Nam Á cho đến khi thuốc
nhuộm tổng hợp ra đời. Thuốc nhuộm tự nhiên màu xanh lá cây cũng khá hiếm.
Trong một cuộc khảo sát 93 loại thuốc nhuộm tự nhiên, chỉ có 5 loại có màu xanh lá
cây [2].
Thuốc nhuộm màu xanh lục phải có hai dải hấp thụ, một dải màu đỏ và một dải
màu xanh lam và trong thực tế rất khó đạt được [2] [3]. Do vậy, việc tìm kiếm một
loại thuốc nhuộm tự nhiên màu xanh lục có độ bền màu tốt và phát sắc đúng ánh
xanh lục để nhuộm vật liệu dệt là một điều rất cần thiết để đáp ứng xu hướng thời
trang hiện đại cũng như là xu hướng phát triển bền vững hiện nay.
1.2. Mục đích đề tài
Đề tài được thực hiện với mục đích giải quyết các vấn đề liên quan đến các
phương pháp nhuộm tạo màu xanh lục trên vật liệu dệt bằng các hợp chất tự nhiên,
Chlorophyll, Flavonoid và Carotenoid, đặc biệt là Chlorophyll và đánh giá độ tin
cậy (tái lặp màu) của quy trình. Trong đó, mục đích chính là tìm ra quy trình nhuộm
tạo màu xanh lục tối ưu từ hợp chất tự nhiên trên vật liệu tơ tằm.
1.3. Mục tiêu đề tài
Từ những tổng quan nghiên cứu trong nước và ngoài nước, các vấn đề đối với
màu xanh lục trên trang phục và những khó khăn trong việc nhuộm màu xanh lục
trên vật liệu dệt từ các hợp chất tự nhiên đã được đề cập, những vấn đề cần nghiên
cứu và giải quyết cũng là mục tiêu đề tài với các nội dung chính sau đây:
(1) Nghiên cứu xây dựng quy trình nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng kỹ
thuật nhuộm trực tiếp bằng chất màu tự nhiên gốc Chlorophyll.
(2) Nghiên cứu xây dựng quy trình nhuộm màu xanh lục trên vải tơ tằm theo kỹ
thuật nhuộm chồng (over-dyeing) bằng các hợp chất tự nhiên gốc Flavonoid và
Carotenoid.
(3) Đánh giá độ tin cậy của quy trình tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm bằng các
hợp chất tự nhiên.
4
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Điều kiện chiết tách chất màu tự nhiên từ lá dứa dại, hoa cúc vạn thọ, hoa đậu
biếc: các bước tiền xử lý; dung môi và nồng độ dung môi chiết tách; thời gian, nhiệt
độ và tỷ lệ chiết tách.
- Các phương pháp nhuộm tạo màu xanh lục trên vật liệu dệt tự nhiên.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhuộm tạo màu xanh lục trên vải tơ tằm:
dung tỷ nhuộm, nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, pH dịch nhuộm, chất cầm màu,
thứ tự nhuộm chồng.
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu xoay quanh các nội dung sau:
Thứ nhất, thực hiện chiết tách chất màu và khảo sát sự ảnh hưởng của các điều
kiện thí nghiệm đến quy trình ứng dụng các hợp chất tự nhiên để tạo màu xanh lục
trên vải tơ tằm ở quy mơ phịng thí nghiệm.
Thứ hai, đánh giá cường độ màu và độ bền màu của thuốc nhuộm tự nhiên chiết
tách khi nhuộm trên vải tơ tằm.
Đề tài được thực hiện từ 06/02/2023 đến 15/05/2023 tại Phịng thí nghiệm Hố
Dệt thuộc Bộ mơn Kỹ thuật Dệt May, Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách Khoa –
ĐHQG TP.HCM.
1.5. Ý nghĩa đề tài
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài đã đóng góp trong lĩnh vực chiết tách chất màu tự nhiên để nhuộm vật
liệu dệt với các nội dung như sau:
(1) Quy trình nhuộm tạo màu xanh lục với các thông số công nghệ tối ưu nhằm
giải quyết các vấn đề liên quan đến cường độ màu, độ bền màu của vật liệu tơ tằm
sau nhuộm.
5
(2) Quy trình nhuộm tạo màu xanh lục theo kỹ thuật nhuộm chồng bằng các hợp
chất tự nhiên mang màu xanh lam và màu vàng.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Bên cạnh các đóng góp khoa học, đề tài có các ý nghĩa thực tiễn như sau:
(1) Tạo ra tiềm năng ứng dụng các hợp chất thiên nhiên từ thực vật vào công
nghiệp nhuộm tại Việt Nam, sử dụng những nguyên liệu sẵn có phù hợp với điều
kiện kinh tế và địa lý của nước nhà.
(2) Tạo tiền đề cho việc ứng dụng các hợp chất thiên nhiên trong quá trình
nhuộm vải cho các sản phẩm cổ phục Việt Nam với màu sắc “xưa” tại các thương
hiệu nội địa ở quy mô vừa và nhỏ.
(3) Đóng góp vào sự phát triển hệ màu sắc trong thực tiễn thời trang Việt Nam.
(4) Góp phần nâng cao nhận thức của người tiêu dùng và cả các nhà nghiên cứu
về vấn đề môi trường cũng như sự an toàn và phát triển bền vững trong đời sống
hiện đại ngày nay.
6
2. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về màu xanh lục
2.1.1. Lý thuyết màu sắc
Màu sắc mà con người nhận biết được phụ thuộc vào ba yếu tố: nguồn sáng, vật
được quan sát và mắt người. Ánh sáng là nguồn vật chất tạo cảm giác màu. Khi
khơng có ánh sáng thì khơng có cảm giác màu. Ánh sáng là một dạng bức xạ, và
ánh sáng khả kiến chỉ chiếm một dải rất hẹp trong dải sóng của bức xạ mặt trời.
Muốn nhìn thấy vật thể cần có nguồn sáng chiếu vào nó. Khơng có ánh sáng, sẽ
khơng có hình ảnh hay màu sắc, bởi vì ánh sáng và màu sắc là những thứ không thể
tách rời. [4] Khi ánh sáng từ nguồn sáng chiếu đến vật thể sẽ xảy ra các khả năng
sau: tia sáng xuyên qua vật thể; tia sáng bị hấp thụ bởi vật thể; tia sáng bị phản xạ
bởi vật thể. [5] Khi vật thể hấp thụ ánh sáng một cách chọn lọc theo bước sóng, ta
nhận thấy vật thể có màu.
2.1.2. Thuốc nhuộm và màu sắc
Thuốc nhuộm và pigment như một chất tạo màu được sử dụng rộng rãi trong
ngành công nghiệp dệt may, dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm, sơn, mực, ảnh và
giấy, v.v. Người ta ước tính rằng hơn 10.000 loại thuốc nhuộm và pigment khác
nhau được sử dụng trong công nghiệp và hơn 7×105 tấn thuốc nhuộm tổng hợp
được sản xuất hàng năm trên toàn thế giới (Zollinger 1999; Checker et al. 2013). [6]
Nếu một hợp chất hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến (400 nm –800 nm), chỉ
khi đó nó mới xuất hiện màu. Do đó, một nhóm mang màu (chromophore) có thể
hoặc khơng thể truyền màu cho hợp chất tùy thuộc vào việc nhóm mang màu đó hấp
thụ bức xạ trong vùng nhìn thấy hay vùng UV. [7]
Sự phát triển lịch sử của các lý thuyết liên quan đến mối quan hệ giữa màu của
thuốc nhuộm và thành phần hóa học của nó đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Năm
1867, Graebe và Liebermann đã đề xuất rằng màu sắc của các phân tử thuốc nhuộm
có liên quan đến sự khơng bão hòa bên trong các phân tử, sau khi quan sát thấy rằng
quá trình khử đã phá hủy màu của thuốc nhuộm. Một lý thuyết ban đầu về thuốc