Tạp chí Đại học Công nghiệp
13
ẢNH HƯỞNG CỦA pH ĐẾN KHẢ NĂNG NHUỘM MÀU TRÊN VẬT LIỆU
DỆT CỦA DỊCH CHIẾT TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT
Phạm Thị Hồng Phượng*, Võ Thái Duy*, Trần Quốc Lợi**,
Hoàng Minh Sơn**, Hoàng Thị Lĩnh***
TÓM TẮT
Nghiên cứu quy trình nhuộm vải cotton, polyamide, tơ tằm và len với dịch chiết từ vỏ quả
măng cụt. Khảo sát ảnh hưởng của pH trong khoảng từ 3-11 đến cường độ màu của loại vật liệu
dệt được nhuộm bằng chiết dịch từ vỏ măng cụt tươi và vỏ măng cụt khô; dịch măng cụt được chiết
bằng dung môi là nước với tỷ lệ bột măng cụt và nước là 1:5 ở 80oC, trong thời gian là 2 giờ. Kết
quả đạt được cho sản phẩm nhuộm có ánh màu từ vàng nhạt đến màu nâu sẫm. Kết quả khảo sát
cường độ màu tương đối cao và đạt các chỉ tiêu về độ bền màu với xử lý ướt.
EFFECTS OF THE PH LEVEL ON THE COLOR FASTNESS OF THE EXTRACT
FLUID FROM MANGOSTEEN PEEL ON TEXTILE MATERIALS
SUMMARY
Research on the process of dyeing on cotton, polyamide, silk and wool yarn with aqueous
extract of mangosteen pericarp. Investigate the influence of pH in the range 3-10 to the colour
strength of textile materials have been dyed with aqueous extract of dried and fresh mangosteen
pericarp that were extracted with a water solution in a 1:5 ratio of mangosteen powder to solvent at
80oC for 2 hours. The products obtained color shade from light yellow to dark brown. The colour
strength have been found to be very good in dyed samples and the wet fastness properties have also
been evaluated and were found to be very good.
KeyWords: natural dye, mangosteen, garnacia mangostana L., silk, wool, cotton
1. Giới thiệu
Ngành dệt may hiện nay đang là một
trong những ngành công nghiệp có tốc độ tăng
trưởng rất nhanh, thuốc nhuộm và hóa chất sử
dụng rất nhiều nhưng chi phí cho xử lý chất thải
sau nhuộm lại chưa cao. Mặt khác, công nghệ
nhuộm hiện nay tiến hành theo phương pháp cổ
điển với các loại thuốc nhuộm tổng hợp, nhưng
để đáp ứng nhu cầu chất lượng sản phẩm ngày
càng cao đòi hỏi phải tăng cường sử dụng hóa
chất, nhiệt lượng, nước, v.v… Như vậy, mức độ
ô nhiễm của nước thải sau nhuộm lại tăng lên và
giải pháp khắc phục ô nhiễm lại càng khó khăn.
Trong khi đó, các loại hợp chất mang màu
được nghiên cứu từ tự nhiên như mạc nưa,
chàm, lá bàng, xà cừ, nhựa cánh kiến, vỏ quả
măng cụt… lại có khả năng nhuộm vật liệu dệt
rất hiệu quả. Trong đó, vỏ măng cụt đang được
các nhà khoa học quan tâm nhiều vì ngoài
những tính chất dược lý vô cùng quý giá, vỏ
măng cụt còn có khả năng trở thành một loại
thuốc nhuộm tự nhiên tuyệt vời.
* ThS. Trung tâm Công nghệ Hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM
** Lôùp Đại học Hữu cơ 3, Khoa Công nghệ Hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM
*** PGS.TS. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Ảnh hưởng của pH đến khả năng nhuộm màu…..
14
Với lợi thế là măng cụt được trồng khá
nhiều tại khu vực Đông Nam Bộ, Việt Nam và
khu vực các nước Đông Nam Á, nên nguồn
nguyên liệu dồi dào và phong phú. Hơn nữa,
việc khai thác măng cụt để làm thuốc nhuộm chỉ
tận dụng phần vỏ là nguồn nguyên liệu phế thải
trong đời sống hàng ngày, nhưng lại chiếm đến
68-70% trên cả quả, nên chắc chắn sẽ mang lại
hiệu quả kinh tế cao.
Một số nghiên cứu về khả năng nhuộm
một số vật liệu dệt của dịch chiết từ vỏ măng cụt
đã được công bố ở một vài bài báo của các
trường đại học ở Thái Lan và Ấn Độ, nhưng vẫn
chỉ mới là những nghiên cứu ban đầu. Trong
tương lai, các nghiên cứu về khả năng ứng dụng
trong công nghệ nhuộm màu tự nhiên của vỏ
măng cụt này sẽ được quan tâm nhiều hơn và sẽ
được ứng dụng trong công nghiệp như một nhu
cầu thiết yếu.
Chính vì thế, đề tài “Ảnh hưởng của pH
đến khả năng nhuộm màu trên vật liệu dệt của
dịch chiết từ vỏ quả măng cụt” là hết sức cần
thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
Với định hướng tìm ra quy trình nhuộm
vật liệu dệt bằng nguồn nguyên liệu tự nhiên,
thay thế nguồn thuốc nhuộm tổng hợp hiện nay,
giải quyết phần nào bài toán về môi trường của
ngành dệt nhuộm. Mục tiêu đặt ra của đề tài này
là nghiên cứu khả năng gắn màu trên các loại
vải cotton, len, tơ tằm và polyamide của dịch
chiết từ vỏ quả măng cụt khô và vỏ quả măng
cụt khô. Kết quả đạt được của đề tài sẽ giúp
chúng ta tìm ra một công nghệ nhuộm mới, tận
dụng được nguồn phế thải từ vỏ măng cụt, thân
thiện với môi trường và sức khỏe con người,
đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống.
Góp phần khẳng định sự lớn mạnh của thuốc
nhuộm tự nhiên có thể thay thế dần thuốc
nhuộm tổng hợp gây ô nhiễm môi trường trong
lĩnh vực dệt nhuộm.
3. Ñoái töôïng, noäi dung nghieân cöùu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Vật liệu dệt: vải cotton 100%,
polyamide, tơ tằm và len.
- Vỏ quả măng cụt: vỏ khô và vỏ tươi được
nghiền nhỏ hoặc xay nhuyễn.
- Hóa chất sử dụng: cồn, acid axetic,
Na2CO3, Na2SO4, chất trợ nhuộm, chất
giặt sau nhuộm…
- Thiết bị và dụng cụ sử dụng: máy nhuộm
mẫu, máy sấy mẫu, bếp điện, các loại
dụng cụ thủy tinh cần thiết, máy đo độ hấp
thu quang, máy đo màu Minolta CR 300
Japan 73180167.
3.2. Nội dung nghiên cứu
3.2.1. Chuẩn bị dịch chiết vỏ quả măng
cụt khô và măng cụt tươi với nước
Dung môi dùng để chiết là nước; vỏ măng
cụt khô hoặc tươi sau khi xử lý sơ bộ, được
nghiền nhỏ hoặc xay nhuyễn. Bột vỏ măng cụt
được hòa tan trong nước với tỷ lệ 1:5. Sau đó
gia nhiệt đến 80oC trong thời gian 2 giờ, cô cạn
dung dịch còn khoảng 50% và cuối cùng đem
lọc thu được dịch chiết từ vỏ măng cụt. Quy
trình chiết dịch từ vỏ quả măng cụt được tiến
hành như sau:
Tạp chí Đại học Công nghiệp
15
3.2.2. Quy trình nghiên cứu
Đơn công nghệ khảo sát các loại vật liệu
như sau:
Polyamide và tơ tằm: bột măng cụt x%
(Owf), acid acetic 1-3%, Na2CO3 1-3%, dung tỷ
1/40, thời gian nhuộm 60 phút, nhiệt độ nhuộm
60-80oC, pH 3-10, nhiệt độ sấy 50oC, thời gian
sấy 15 phút.
Len: bột măng cụt x% (Owf), acid acetic
1-3%, Na2SO4 0-2%, dung tỷ 1/40, thời gian
nhuộm 45 phút, nhiệt độ nhuộm 60-90oC, pH 3-
8, nhiệt độ sấy 50oC, thời gian sấy 15 phút.
Cotton: bột măng cụt x% (Owf), Na2CO31-
3%, Na2SO4 0-2%, dung tỷ 1/40, nhiệt độ
nhuộm 60-90oC, thời gian nhuộm 45 phút, pH
6-10, nhiệt độ sấy 50oC, thời gian sấy 15 phút.
Quy trình nghiên cứu được tiến hành như
sau:
Sơ đồ 1.1. Quy trình chiết dịch từ vỏ măng cụt
Ảnh hưởng của pH đến khả năng nhuộm màu…..
16
Dịch chiết từ vỏ măng cụt được sử dụng
nhuộm các loại vật liệu dệt: cotton, len, tơ tằm
và polyamide. Tiến hành khảo sát các yếu tố
ảnh hưởng đến khả năng gắn màu của dịch chiết
từ vỏ măng cụt như pH và nhiệt độ. Sau khi
nhuộm xong, các mẫu sau nhuộm được đem đi
kiểm tra và tính toán các thông số sau: L, a, b,
C, ∆E trên máy đo màu Minolta CR 300. Cuối
cùng các mẫu sau nhuộm được đem đi kiểm tra
các tiêu chuẩn về độ bền ướt như mồ hôi, clo và
giặt. Các chỉ tiêu độ bền clo, mồ hôi, bền giặt
được kiểm tra theo các tiêu chuẩn TCVN 5234:
2002 – ISO 105 – E04:1994[8]; TCVN 5235:
2002 – ISO 105 – E04:1994 [9]; TCVN 4537:
2002 – ISO 105 – C01:1989 [10].
Sơ đồ 1.2. Quy trình nghiên cứu khả năng nhuộm cotton, len, tơ tầm và polyamide của
dịch chiết từ vỏ măng cụt
Tạp chí Đại học Công nghiệp
17
3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.2. Vỏ quả măng cụt và dịch chiết từ vỏ măng cụt
Hình 1.1. Phổ IR bột măng cụt khô
Kết quả phổ IR của bột măng cụt khô cho
thấy rằng: ở tần số 3396,73 nm-1 hợp chất có
chứa nhóm –OH của phenol; ở vùng tần số
2922,23 nm-1 dự đoán hợp chất có thể chứa
nhóm –OH có lien kết nội phân tử hoặc –CO-
CH3; ở tần số 1613,16 ÷ 1734,56 nm-1 dự đoán
là –C=O và C=C liên hợp –C=O ; ở khoảng tần
số 416,19 ÷ 1518,92 nm-1 dự đoán là nhân thơm
thế, dao động biến dạng của anken δ-CH, liên
kết –C–O–C,… Như vậy phổ IR của bột măng
cụt khô chứa nhiều thành phần của xanhthones,
trong đó phần lớn là các hợp chất mang màu
như: α-mangostin;3-isomangostin; Garcinon D;
BR-Xanthone A [5].