Tài liệu Hoàn thiện công nghệ dệt vải tơ tằm mặt hàng cravatte cao cấp

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ THỰC NGHIỆM 2009 – 2010 1/ Cơ quan chủ trì: Phân Viện Dệt-May Tại Thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ : 345/128A Trần Hưng Đạo, Quận 1, Tp. HCM 2/ Tên dự án: “Hòan thiện công nghệ dệt vải tơ tằm mặt hàng cravatte cao cấp” Thực hiện theo hợp đồng KHCN số 03.09.SXTN/HD-KHCN ký ngày 25 tháng 02 năm 2010 giữa Bộ công thương và Phân Viện Dệt May tại TP.Hồ Chí Minh. 3/ Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Anh Kiệt 4/ Cán bộ phối hợp nghiên cứu đề tài: K.S Nhữ Thị Việt Hà K.S Phạm Thị Mỹ Giang K.S Lê Đại Hưng K.S Bùi Thị Chuyên K.S Bùi Minh Thúy K.S Nguyễn Văn Chất K.S Bùi Minh Tâm K.S Nguyễn Thanh Tuyến C.N Trần Thúy Trà 5/ TP. Hồ Chí Minh – Tháng 12 năm 2010 1 LỜI NÓI ĐẦU Vải tơ tằm được phát triển và được xác định đầu tiên ở Trung Quốc khoảng 3000 năm trước công nguyên. Nhờ vào việc giao lưu văn hóa và thương mại, từ Trung Quốc tơ tằm được phát triển sang các nước châu Á, Trung Đông, châu Âu, Bắc Phi….và “con đường tơ lụa” nổi tiếng nối liền châu Á và châu Âu được hình thành từ đây. Thời đó, các sản phẩm tơ tằm chủ yếu phục vụ cho nhu cầu may mặc của vua chúa, tầng lớp quý tộc, quan lại....do những tính chất ưu việt của nó như: nhẹ, mềm mại, bóng, xốp, hút ẩm, hợp môi sinh..., đồng thời là sản phẩm có giá trị cao do được tạo ra với nhiều công sức của người lao động. Trên thế giới, kim ngạch xuất nhập khẩu bình quân năm của tơ và các sản phẩm tơ tằm từ năm 2006 đến năm 2009 là khỏang 5,9 tỷ USD (trong đó tơ thô nguyên liệu khoảng 700 triệu USD), tăng hơn 20% so với những năm đầu của thế kỷ 21. Và hiện nay, mặc dù xơ sợi nhân tạo đang chiếm ưu thế trong tổng lượng nguyên liệu được sử dụng để tạo ra các sản phẩm phục vụ cho nhu cầu may mặc của con người (kim ngạch xuất nhập khẩu bình quân năm các sản phẩm từ nguyên liệu khác từ năm 2006 đến năm 2009 như: xơ sợi nhân tạo khỏang 98 tỷ USD, bông khỏang 43 tỷ USD, len khoảng 11 tỷ USD…- theo COMTRADE), nhưng các lọai xơ sợi thiên nhiên, trong đó có tơ tằm vẫn giữ nguyên giá trị sử dụng của nó, đặc biệt là ở các nước phát triển như Mỹ, châu Âu, Nhật…Điều này thể hiện trong việc sử dụng quần áo công sở như bộ vest mà cravatte là loại sản phẩm không thể thiếu, trong đó cravatte sản xuất từ chất liệu tơ tằm chiếm ưu thế (chiếm khỏang 84% kim ngạch xuất nhập khẩu thị trường thế giới về mặt hàng cravatte từ năm 2006 đến năm 2009 - theo COMTRADE). Ở nước ta, tuy các sản phẩm tơ tằm còn chiếm tỷ lệ khiêm tốn trong ngành dệt may VN, nhưng theo xu thế phát triển của nền kinh tế trong những năm qua, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao, do đó nhu cầu về may 2 mặc và thời trang ngày càng tăng, trong đó nhu cầu sử dụng vải tơ tằm và cravatte tơ tằm cũng đang tăng lên. Thời gian qua, Phân Viên dệt may được sự quan tâm của Bộ Công Thương và Tập Đoàn dệt may Việt Nam đã tiến hành nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng tạo ra các sản phẩm tơ tằm như: chỉ các loại, vải dệt thoi, vải dệt kim ... các sản phẩm này đã được thị trường trong và ngoài nước chấp nhận. Nhằm mục đích đa dạng hóa sản phẩm, mở rộng thị trường tiêu thụ và xuất phát từ kết quả đề tài cấp bộ năm 2008 “ Nghiên cứu tăng trọng tơ tằm nhuộm màu “ và các đế tài nghiên cứu khác như ‘Nghiên cứu nâng cao độ bền màu chỉ tơ tằm xuất khẩu” (năm 2003)…., chúng tôi đã đề xuất và được Bộ Công Thương chấp thuận giao cho thực hiện dự án: “Hòan thiện công nghệ dệt vải tơ tằm mặt hàng cravatte cao cấp” 3 MỤC LỤC I.Lời nói đầu .............................................................................................................. 2 II. Mục tiêu - nội dung và phương án triển khai của dự án .................................... 6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU PHẦN 1: TỔNG QUAN – NHU CẦU THỊ TRƯỜNG............................................ 9 PHẦN 2 : NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ TĂNG TRỌNG ...... 16 I. Định nghĩa ............................................................................................................ 16 II. Các phương pháp tăng trọng ............................................................................. 16 III. Cơ chế phản ứng ............................................................................................... 18 IV. Giới thiệu một số nghiên cứu tăng trọng và kết quả đạt được trên thế giới ............................................................................................................................ 19 V. Nghiên cứu ứng dụng thực tiễn phương pháp tăng trọng do Phân Viện thực hiện................................................................................................................... 31 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .............................................................................. 32 A.Thiết kế, chế tạo máy tăng trọng ........................................................................ 32 I. Thiết kế nâng cấp máy tăng trọng....................................................................... 32 1. Một số yêu cầu về thiết bị .................................................................................... 32 2. Máy tăng trọng tơ tằm sau khi cải tiến nâng cấp............................................... 33 II. Chi phí nâng cấp................................................................................................. 41 III. Máy tăng trọng sau cải tại, sửa chữa nâng cấp ............................................... 41 1. Tủ điều khiển ....................................................................................................... 41 2. Khung ép tơ.......................................................................................................... 42 3. Máy tăng trọng .................................................................................................... 42 B. Sản xuất ............................................................................................................... 43 I. Sản xuất sợi xe mộc .............................................................................................. 43 1. Quy trình.............................................................................................................. 43 2. Thông số kỹ thuật ................................................................................................ 43 II. Chuội sợi tơ tằm ................................................................................................. 45 4 1. Các phương pháp chuội ...................................................................................... 45 2. Quy trình chuội.................................................................................................... 46 III. Tăng trọng ......................................................................................................... 48 1. Công thức tăng trọng........................................................................................... 48 2. Quy trình tăng trọng ........................................................................................... 48 3. Giặt sau tăng trọng .............................................................................................. 50 IV. Nhuộm sợi.......................................................................................................... 50 1. Đơn công nghệ ..................................................................................................... 51 2. Qui trình nhuộm .................................................................................................. 51 3. Làm mềm ............................................................................................................. 51 V. Dệt........................................................................................................................ 52 1. Nguyên liệu đưa vào sản xuất ............................................................................. 52 2. Thiết kết mặt hàng............................................................................................... 52 3. Dệt ........................................................................................................................ 67 VI. Hoàn tất ............................................................................................................. 67 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ và BÌNH LUẬN I. Đánh giá chất lượng ............................................................................................. 68 1. Kết quả thí nghiệm các chỉ chất lượng của sợi và vải........................................ 68 2. Đánh giá ............................................................................................................... 70 II. Phân tích hiệu quả kinh tế của dự án ................................................................ 71 1. Lợi ích do công nghệ tăng trọng mang lại .......................................................... 71 2. Tính hiệu quả kinh tế .......................................................................................... 71 KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ................................................................................... 73 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 5 Mục tiêu dự án: - Mục tiêu tổng quát: thực hiện và hoàn thành dự án trong 02 năm, hiệu quả về mặt kinh tế- xã hội - Mục tiêu cụ thể: tạo ra 08 mặt hàng vải tơ tằm cà vạt cao cấp, với số lượng 25.000 mét. Nội dung dự án: 1. Mô tả công nghệ, quy trình công nghệ (là xuất xứ của dự án) để triển khai trong dự án Hiện tại, vải tơ tằm cà vạt đạt các chỉ tiêu chất lượng về độ co sau giặt, độ bền màu giặt khô, độ bền màu mồ hôi nhưng một số chỉ tiêu về khả năng phục hồi nếp gấp, độ xù lông (Pilling) vẫn chưa đạt. Nhiệm vụ của dự án là nghiên cứu và áp dụng các kỹ thuật dệt, xử lý tơ tằm để hoàn thiện công nghệ dệt vải tơ tằm mặt hàng cà vạt cao cấp. Mô tả tóm tắt công nghệ: Tơ mộc  Xe sợi mộc  Chuội  Tăng trọng  Nhuộm  Dệt Hoàn tất 2. Phân tích những vấn đề mà dự án cần giải quyết, hoàn thiện về công nghệ Kế thừa kết quả của đề tài “Nghiên cứu tăng trọng sợi tơ tằm nhuộm màu”, dự án sẽ tập trung nghiên cứu, ứng dụng các kỹ thuật dệt, xử lý hoàn tất tơ tằm (chuội, tăng trọng, nhuộm, định hình) để cải thiện tính chất của vải (khả năng phục hồi nếp gấp, độ xù lông Pilling) 3. Liệt kê và mô tả các nội dung, bước công nghệ cần thực hiện để giải quyết những vấn đề đặt ra - Hoàn thiện công nghệ tăng trọng sợi dệt cà vạt - Nghiên cứu, nâng cấp hoàn thiện máy tăng trọng - Nghiên cứu thị trường và thiết kế các mẫu cà vạt 6 - Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ dệt - Triển khai qui trình công nghệ cho công nhân và cán bộ kỹ thuật để tiếp nhận, thực hiện qui trình sản xuất. Phương án triển khai: 1 Phương án tổ chức sản xuất thử nghiệm: - Phương thức tổ chức thực hiện dự án: nghiên cứu các công nghệ tại Phân Viện, phần sản xuất nhuộm hoàn tất sợi và dệt tại Phân Viện Dệt, hoàn tất văng – sấy định hình vải tại nhà máy nhuộm Bình An, may cà vạt và phân phối tiêu thụ sản phẩm liên kết với công ty DK Sài Gòn. 2. Phương án tiêu thụ sản phẩm, quảng bá công nghệ để thị trường hoá kết quả Dự án; - Giá thành sản phẩm dự kiến theo từng chủng loại sản phẩm: 153.400đồng/ mét - Giá bán sản phẩm dự kiến : 205.000 đồng/ mét - Danh mục các đơn đặt hàng: liên kết với công ty DK Sài Gòn. Sản phẩm của dự án: Sản xuất 25.000 mét vải tơ tằm với 08 mặt hàng cà vạt cao cấp. Bảng chỉ tiêu chất lượng: Bảng 1: Bảng chỉ tiêu chất lượng của vải cravatte Mức chất lượng TT 1 2 3 Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị đo Độ xù lông (Pilling) Độ co sau giặt Độ bền màu giặt - Dây màu 7 Cần đạt Cấp % 4 ≤3 Cấp 4 4 5 6 - Phai màu Độ bền màu mồ hôi - Dây màu - Phai màu Độ bền màu ma sát Độ phục hồi nếp gấp Cấp 4 Cấp Cấp Cấp Cấp 4 4 4 4 5. Phương án phát triển sau khi kết thúc dự án: -Sau khi dự án kết thúc dự án khả năng tiếp nhận chuyển giao công nghệ của đơn vị liên kết thực hiện dự án với Phân Viện là Công Ty Hà Bảo, Bảo Lộc là rất lớn vì sẽ giúp Công ty sản xuất được mặt hàng chất lượng cao có khả năng cạnh tranh trên thị trường mà trước đây Công ty chưa tự sản xuất được 8 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU PHẦN 1: TỔNG QUAN – NHU CẦU THỊ TRƯỜNG Vải Jacquard sợi màu tơ tằm dùng làm cravatte có vị trí đặc biệt trong thị trường quà lưu niệm của ngành du lịch, trong thời trang may mặc … Để có nhận thức rõ hơn về vị trí của tơ tằm và các sản phẩm tơ tằm, trong đó có vải dệt thoi tơ tằm dùng làm cravatte trên thị trường thế giới và trong nước, chúng tôi xin giới thiệu những số liệu thống kê sau đây: Bảng 2: Kim ngạch xuất nhập khẩu tơ và các sản phẩm từ tơ tằm trên thế giới qua các năm 2006-2009 Mã sản phẩm: 50 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2006 2007 2008 2009 Tổng cộng Nhập khẩu 2.930 2.933 3.007 2.034 10.904 Xuất khẩu 3.347 3.254 3.484 2.692 12.777 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 3: Các nước nhập khẩu chính về tơ tằm và các sản phẩm tơ tằm trên thế giới qua các năm 2006-2009 Mã sản phẩm: 50 Kim ngạch Mỹ Đơn vị tính: triệu USD HK Ấn Độ Ý Nhật Các nước khác Nhập khẩu 1.004 980 1.510 1.460 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) 9 666 5.283 Bảng 4: Các nước xuất khẩu chính về tơ tằm và các sản phẩm tơ tằm trên thế giới qua các năm 2006-2009 Mã sản phẩm: 50 Kim ngạch TQ Đơn vị tính: triệu USD HK Ấn Độ Ý Nhật Các nước khác Xuất khẩu 5.542 706 1.361 1.845 441 2.880 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 5: Kim ngạch xuất nhập khẩu vải dệt thoi tơ tằm trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 5007 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2006 2007 2008 2009 Tổng cộng Nhập khẩu 1.973 2.044 2.089 1.396 7.502 Xuất khẩu 2.329 2.307 2.550 1.982 9.168 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 6: Các nước nhập khẩu chính về vải dệt thoi tơ tằm trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 5007 Kim ngạch TQ Đơn vị tính: triệu USD HK Ấn Độ Ý Mỹ Các nước khác Nhập khẩu 403 805 623 767 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996 10 966 3.936 Bảng 7: Các nước xuất khẩu chính về vải dệt thoi tơ tằm trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 5007 Kim ngạch TQ Đơn vị tính: triệu USD HK Ấn Độ Ý Hàn quốc Các nước khác Xuất khẩu 3.127 602 1.310 1.614 435 2.077 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 8: Kim ngạch xuất nhập khẩu các lọai cravatte trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 6215 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2006 2007 2008 2009 Tổng cộng Nhập khẩu 1.060 1.145 1.189 873 4.267 Xuất khẩu 1.082 1.181 1.240 911 4.414 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 9: Các nước nhập khẩu chính các lọai cravatte trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 6215 Kim ngạch Nhật Đơn vị tính: triệu USD Đức Anh Pháp Mỹ Các nước khác Nhập khẩu 586 308 288 226 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) 11 998 1.859 Bảng 10: Các nước xuất khẩu chính các lọai cravatte trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 6215 Kim ngạch TQ Đơn vị tính: triệu USD Ý Đức Pháp Thụy Sĩ Các nước khác Xuất khẩu 1.493 220 1.491 297 188 723 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 11: Kim ngạch xuất nhập khẩu các lọai cravatte tơ tằm trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 621510 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2006 2007 2008 2009 Tổng cộng Nhập khẩu 909 974 1.012 719 3.614 Xuất khẩu 933 990 1.005 733 3.661 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Bảng 12: Các nước nhập khẩu chính các lọai cravatte tơ tằm trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 621510 Kim ngạch Nhật Đơn vị tính: triệu USD Đức Anh Pháp Mỹ Các nước khác Nhập khẩu 554 265 221 200 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) 12 909 1.463 Bảng 13: Các nước xuất khẩu chính các lọai cravatte tơ tằm trên thế giới 2006-2009 Mã sản phẩm: 621510 Kim ngạch TQ Đơn vị tính: triệu USD Ý Đức Pháp Thụy Sĩ Các nước khác Xuất khẩu 1.056 188 1.417 277 180 544 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS1996) Từ năm 2004 Việt Nam trở thành là nước gia công và tiêu thụ các sản phẩm tơ tằm, do ngành trồng dâu nuôi tằm nước ta gặp khó khăn, nên kén trong nước chủ yếu sử dụng cho nhu cầu nội địa. Việt Nam nhập kén và tơ mộc cấp cao từ Trung Quốc, các nước Trung Á, Brasil, các nước Trung Đông (bảng 14)…., và gia công tơ xe, vải các loại xuất sang các nước Nhật, Hàn Quốc, châu Âu, Mỹ, Ấn Độ, Lào, Campuchia, Thái Lan…. Đáng chú ý là kim ngạch nhập khẩu tơ và hàng tơ tằm tăng nhanh hơn so với kim ngạch xuất khẩu, ngoại trừ sản phẩm cravatte tơ tằm (xem bảng 13, 15, 17). Bảng 14: Kim ngạch xuất nhập khẩu tơ và các sản phẩm tơ tằm của Việt Nam trên thế giới 2004-2008 Mã sản phẩm: 50 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2004 2005 2006 2007 2008 Tổng cộng Nhập khẩu 35,653 53,338 76,468 58,135 35,671 259,265 Xuất khẩu 34,202 40,608 41,637 36,201 40,007 192,655 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS2002) 13 Bảng 15: Kim ngạch xuất nhập khẩu tơ mộc của Việt Nam trên thế giới 2004-2008 Mã sản phẩm: 5002 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2004 2005 2006 2007 2008 Tổng cộng Nhập khẩu 24,131 37,779 28,203 27,806 30,005 147,924 Xuất khẩu 0,533 1,220 2,003 0,338 0,448 4,542 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS2002) Bảng 16: Kim ngạch xuất nhập khẩu vải dệt thoi tơ tằm của Việt Nam trên thế giới 2004-2008 Mã sản phẩm: 5007 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2004 2005 2006 2007 2008 Tổng cộng Nhập khẩu 8,767 15,838 45,591 29,292 8,909 108,397 Xuất khẩu 6,874 4,725 5,118 3,992 3,234 23,943 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS2002) Bảng 17: Kim ngạch xuất nhập khẩu các lọai cravatte của Việt Nam trên thế giới 2004-2008 Mã sản phẩm: 6215 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2004 2005 2006 2007 2008 Tổng cộng Nhập khẩu 1,718 2,263 4,452 5,638 3,963 18,034 Xuất khẩu 9,174 9,026 7,820 7,554 7,162 40,736 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS2002 ) 14 Bảng 18: Kim ngạch xuất nhập khẩu cravatte tơ tằm của Việt Nam trên thế giới 2004-2008 Mã sản phẩm: 621510 Đơn vị tính: triệu USD Kim ngạch 2004 2005 2006 2007 2008 Tổng cộng Nhập khẩu 0,085 0,244 1,646 2,160 1,371 5,506 Xuất khẩu 4,719 1,078 0,722 0,600 5,103 12,222 (Nguồn: UN. statistics division, mã tài liệu: HS2002 ) Về mặt hàng cravatte, VN xuất khẩu mặt hàng làm từ chất liệu tơ tằm mới chiếm khoảng 30% kim ngạch xuất khẩu mặt hàng cravatte (bảng 17, 18), khoảng 0,22% kim ngạch xuất khẩu mặt hàng cravatte tơ tằm của thế giới (từ năm 2006 đến 2008, xem bảng 11, 18), còn lại là mặt hàng làm từ sợi polyester, thị trường xuất khẩu cravatte tơ tằm của VN là châu Âu (chủ yếu là nước Đức, Hà Lan), Úc, Mỹ…, (nguồn : COMTRADE), VN nhập khẩu cravatte tơ tằm từ Trung Quốc, Nhật, Hàn Quốc (tỷ lệ kim ngạch nhập khẩu khoảng 45% xuất khẩu). Trong khi đó, trên thế giới sản phẩm cravatte sản xuất từ chất liệu tơ tằm chiếm ưu thế, khỏang 83% kim ngạch xuất khẩu thị trường thế giới về mặt hàng cravatte từ năm 2006 đến năm 2009 (bảng 8, 11). Như vậy nhu cầu của thị trường thế giới đối với vải tơ tằm và hàng cravatte tơ tằm là tương đối lớn về dung lượng và phong phú về chủng loại. Trong khi đó, nhu cầu của thị trường trong nước đối với sản phẩm này có triển vọng và đang phát triển. 15 PHẦN 2 : NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ TĂNG TRỌNG Dự án này Phân Viện ứng dụng kết quả của đề tài tăng trọng sợi tơ tằm nhuộm màu năm 2008. I. Định nghĩa: Tăng trọng (làm nặng tơ) là phương pháp giúp cho tơ tằm bù lại một phần trọng lượng tiêu hao trong quá trình chuội tơ và giúp cho thể tích của tơ tăng lên so với ban đầu, giúp cho mặt lụa có vẻ đầy và bóng bẩy hơn. Đồng thời, khi tăng trọng tơ tằm cũng cải thiện một số tính chất sử dụng như: khả năng định hình nhiệt, tính chất giặt, tính chất mặc, khả năng phục hồi (góc hồi nhàu) và độ xù lông. Người ta có thể sử dụng những chất hữu cơ hoặc vô cơ để làm nặng tơ, dựa trên nguyên tắc là chất sử dụng để làm nặng phải bám chặt vào tơ và không bị trôi đi khi giặt xả. Tơ tằm sau khi được làm nặng có thể ngấm đến 300% chất lạ. Nhưng nếu làm nặng tơ quá mức sẽ gặp rất nhiều phức tạp như: - Ái lực của tơ với thuốc nhuộm giảm. - Mặt hàng bị cứng. - Độ bền của tơ giảm II. Các phương pháp tăng trọng: Có thể thực hiện làm nặng theo một trong những phương pháp sau đây: 1/Phương pháp tăng trọng cổ điển: + Sử dụng chất làm nặng có nguồn gốc thực vật: các chất thuộc da, chất màu có chiết xuất từ gỗ. + Sử dụng các khoáng chất để làm nặng: các loại muối kim loại như muối chì, muối antimon, muối thiếc. + Sử dụng các hỗn hợp gồm các khoáng chất và các chất hữu cơ từ thực vật. 16 Tuy nhiên các phương pháp này rất phức tạp, khó khăn và chất lượng tơ chưa cao: độ bóng và độ bền giảm, tơ không tồn trữ được lâu. 2/Phương pháp kỹ thuật tăng trọng mới: Kỹ thuật gắn kết các monomer vào tơ tằm được xem như là một phương pháp tăng trọng thay thế cho phương pháp tăng trọng bằng khoáng chất cổ điển để tăng trọng lượng tơ và bù vào lượng tơ mất đi khi chuội. Tính chất cơ lý – hóa của sợi tơ tằm được tăng trọng bằng phương pháp gắn kết không chỉ phụ thuộc vào mức độ gắn kết ( trọng lượng đạt được) mà còn phụ thuộc ở tính chất của nhóm chức monomer gắn kết; các monomer này sẽ trở thành một phần, bộ phận của tơ. Các monomer, chất xúc tác thường được sử dụng trong tăng trọng tơ tằm: Bảng 19: Các chất tăng trọng, xúc tác của tăng trọng tơ tằm Vinyl monomer Công thức Chất xúc tác Methyl methacrylate (MMA) CH2:C(CH3)CO2CH2 KPS, APS, TBB Methacrylamide (MAA) CH2:C(CH3)CONH2 KPS, APS, d*) Styrene CH2:CHC6H5 KPS 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) CH2:C(CH3)COOCH2CH2OH APS Methacrylonitrile (MAN) CH2:C(CH3)CN NaPS N(n-butoxylmethyl) methacrylamide (nBMAA) CH2:C(CH3)CONH(CH2OC4H9 APS ) Ethoxyethyl (ETMA) a*), b*), c*), d*) methacrylate CH2:C(CH3)COOCH2CH2OC2 H5 Acrylamide (AA) CH2:CHCONH2 17 APS a*) N,N’methylenebisacrylamide (N,N’-BMA) (CH2:CHCONH)2CH2 a*) Ethyl methacrylate (EMA) CH2:C(CH3)COOC2H5 d*) Butyl methacrylate (BMA) CH2:C(CH3)COO(CH2)3CH3 d*), KPS KPS= Potassium persulphate APS = Amonium persulphate NaPS= Sodium persulphate TBB= Tri -n butylborane a*) = Vanadium (V), Cerium (IV), Manganese (III)- Axalic acid, Chromium (VI) b*)= Hydrogen peroxide-sodium thiosulphate, peroxydiphosphate thiourea, potassium peroxydiphosphate c*)= Lutidine – bromine, isoquinoline sulphurdioxide d*)= tia  III. Cơ chế phản ứng: Các gốc tự do được tạo bởi chất xúc tác tác động đến nhóm chức carboxyl, amin, hydroxyle của đại phân tử fibroin (của tơ tằm); các nhóm chức này sẽ phản ứng với monomer, dẫn đến việc hình thành các chuỗi polymer gắn kết. Mỗi loại monomer, chất xúc tác, nhiệt độ, thời gian, pH, nồng độ phản ứng, môi trường đồng trùng hợp có thể ảnh hưởng đáng kể hiệu quả phản ứng gắn kết và lượng monomer gắn kết vào tơ tằm. Nhiệt độ phản ứng tốt nhất tùy thuộc vào độ trương nở của xơ, tính tan của monomer và tốc độ khuyếch tán của dung dịch vào xơ, năng lượng hoạt hóa của chất xúc tác, tốc độ tạo các gốc tự do…pH acid góp phần thúc đẩy sự phân ly của chất xúc tác, là môi trường phản ứng tạo ra lượng lớn các gốc tự do ban đầu. Hơn nữa, sự gắn kết cũng bị ảnh hưởng bởi độ trương nở của xơ ( xơ càng trương nở thì phản ứng càng xảy ra mãnh liệt. Sự gia tăng lượng monomer và chất xúc tác có ảnh hưởng đến trọng lượng đạt được. 18 Phản ứng của vinyl monomer đối với tơ tằm phụ thuộc vào tính chất hóa học của monomer. Ví dụ: Các chất dẫn xuất của acid methacrylate như MMA, MAA và HEMA sẽ cho trọng lượng gắn kết ( trọng lượng đạt lượng ) cao hơn và hiệu quả gắn kết cao hơn so với các dẫn xuất của acid acrylic. IV.Giới thiệu một số nghiên cứu tăng trọng và kết quả đạt được trên thế giới: 1. Nghiên cứu của tác giả: Jutarat Prachayawarakorn & Wattana Klairatsamee Theo Effect of Solvents on Properties of Bombyx mori Silk Grafted by Methyl Methacrylate (MMA) and Methacrylamide (MAA) Ngâm tơ chuội trong dung dịch gồm: - 0,8M monomer - 0,05M APS - Thời gian: 30phút - Nhiệt độ: 800C - Dung tỉ 1:100 - Giặt qua nước 3 lần rồi vắt khô Monomer sử dụng là : MMA, MAA Kết quả: 1.1. Phần trăm polymer thêm vào: Bảng 20 cho thấy % polymer thêm vào của MMA, MAA và MMA/MAA khi dùng các tỉ lệ khác nhau của nước/ethanol. Sự khác nhau ở % polymer thêm vào với hai loại vinyl monomer MMA và MAA là do các phản ứng hóa học của cấu trúc hóa học monomer gắn kết với tơ tằm. Bằng sự so sánh giữa MMA và MAA khi gắn kết với tơ tằm trong nước có thể thấy rõ: MMA cho thấy phản ứng hóa học trong vấn đề gắn kết và đồng trùng hợp cao hơn MAA, ngoại trừ trong môi trường 100% nước. 19 Bảng 20: Phần trăm polymer thêm vào của MMA, MAA và MMA/MAA khi dùng các tỉ lệ khác nhau của nước/ethanol. H2O/Ethanol (%) MMA (%) MAA (%) MMA/MAA 100/0 135±5 145±5 44±5 75/25 116±7 92±7 38±4 50/50 86±10 45±7 35±5 25/75 54±3 33±5 36±5 0/100 60±3 25±7 41±5 (%) Khi pha MMA và MAA chung khi tiến hành gắn kết thì hiệu quả tăng trọng giảm do sự cạnh tranh phản ứng giữa MMA và MAA trong suốt quá trình phản ứng. Đối với tơ tằm tăng trọng bằng MMA thì tỉ lệ H2O/Ethanol càng cao thì lượng MMA gắn kết vào tơ tằm càng nhiều, sợi tơ tằm cũng sẽ trương nở trong nước nhiều hơn trong dung môi ethanol. Tuy nhiên, càng nhiều polymer gắn vào sợi tơ tằm càng bị cứng, không phù hợp để làm vật liệu dệt. Tỉ lệ 25/75 và 0/100 của H2O/Ethanol cho kết quả khả quan hơn: cảm giác sờ tay của tơ mềm mại. Giống MMA, lượng polymer MAA gắn kết vào sợi tơ tằm nhiều nhất khi dùng nước làm dung môi. Càng nhiều nước được sử dụng thì càng nhiều lượng polymer gắn vào tơ tằm, chứng tỏ nước là dung môi thích hợp cho việc gắn kết MAA vào tơ tằm. Bên cạnh đó, tơ tằm tăng trọng bằng MAA có bề mặt mềm mại, điều này bất chấp đến việc sử dụng loại dung môi nào. So sánh % lượng polymer gắn kết của MMA/MAA với các tỉ lệ dung môi H2O/Ethanol khác nhau: dung môi không phải là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng gắn kết. Tuy nhiên nếu sử dụng 25/75 H2O/Ethanol sẽ cho sợi tơ tằm tăng trọng có bề mặt nhẵn, mượt với độ cứng vừa phải. 20