Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, fibroin từ kén tằm Việt Nam được hòa tan bằng hệ dung dịch LiBr/Ethanol/Nước và

sử dụng để xử lý hoàn tất cho vải viscose dệt thoi bằng phương pháp ngấm ép. Sự lắng đọng fibroin trên vải

sau xử lý được phân tích thông qua ảnh chụp các mẫu vải bằng kính hiển vi quang học (OM), kính hiển vi

điện tử quét (SEM) và đo màu quang phổ. Phân tích một số tính chất cơ lý cơ bản của vải cho thấy vải sau

xử lý fibroin tơ tằm có độ rủ tăng, độ thoáng khí và độ bền kéo đứt giảm nhẹ, và độ giãn đứt của vải giảm

tương đối.

Từ khóa: Tơ tằm Việt Nam, Fibroin tơ tằm, LiBr, dung dịch fibroin, vải viscose.

Abstract

In this paper, silk fibroin from Vietnamese Bombyx mori cocoons was dissolved by a lithium

bromide/ethanol/water solution and regenerated onto a viscose woven fabric via the padding method. The

fibroin deposits on the fabric were characterised by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy

(SEM), and color measurement. The physico‐mechanical properties of the fabrics with and without fibroin

treatment were investigated. The analysed results presented an increase of the drapability, a slight decrease

of the air permeability and breaking strength values, and a moderate decline of the breaking elongation

value of the silk fibroin treated samples compared to the neat fabric.

Keywords: Vietnamese Bombyx mori silk, silk fibroin, LiBr, Fibroin solution, viscose fabric.

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 1

Trang 1

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 2

Trang 2

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 3

Trang 3

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 4

Trang 4

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 5

Trang 5

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 6

Trang 6

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm trang 7

Trang 7

pdf 7 trang baonam 7760
Bạn đang xem tài liệu "Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm

Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 96 
Xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng fibroin tơ tằm 
Finishing Viscose Woven Fabric Using Regenerated Bombyx Mori Silk Fibroin 
Nguyễn Ngọc Thắng1*, Võ Thị Lan Hương1,2 
1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội - Số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam 
2 Trường Đại học công nghiệp Dệt May Hà Nội - Lệ Chi, Gia Lâm, Hà Nội, Việt Nam 
Đến Tòa soạn: 19-11-2019; chấp nhận đăng: 25-9-2020 
Tóm tắt 
Trong nghiên cứu này, fibroin từ kén tằm Việt Nam được hòa tan bằng hệ dung dịch LiBr/Ethanol/Nước và 
sử dụng để xử lý hoàn tất cho vải viscose dệt thoi bằng phương pháp ngấm ép. Sự lắng đọng fibroin trên vải 
sau xử lý được phân tích thông qua ảnh chụp các mẫu vải bằng kính hiển vi quang học (OM), kính hiển vi 
điện tử quét (SEM) và đo màu quang phổ. Phân tích một số tính chất cơ lý cơ bản của vải cho thấy vải sau 
xử lý fibroin tơ tằm có độ rủ tăng, độ thoáng khí và độ bền kéo đứt giảm nhẹ, và độ giãn đứt của vải giảm 
tương đối. 
Từ khóa: Tơ tằm Việt Nam, Fibroin tơ tằm, LiBr, dung dịch fibroin, vải viscose. 
Abstract 
In this paper, silk fibroin from Vietnamese Bombyx mori cocoons was dissolved by a lithium 
bromide/ethanol/water solution and regenerated onto a viscose woven fabric via the padding method. The 
fibroin deposits on the fabric were characterised by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy 
(SEM), and color measurement. The physico‐mechanical properties of the fabrics with and without fibroin 
treatment were investigated. The analysed results presented an increase of the drapability, a slight decrease 
of the air permeability and breaking strength values, and a moderate decline of the breaking elongation 
value of the silk fibroin treated samples compared to the neat fabric. 
Keywords: Vietnamese Bombyx mori silk, silk fibroin, LiBr, Fibroin solution, viscose fabric. 
1. Tổng quan1 
Tơ tằm được sử dụng trong lĩnh vực dệt may 
hàng ngàn năm nay do có rất nhiều tính chất quý như 
mềm mại, bóng đẹp, tính vệ sinh sinh thái cao và có 
khả năng phân hủy sinh học [1]. Phạm vi sử dụng của 
vật liệu này ngày càng được mở rộng trong nhiều lĩnh 
vực như mỹ phẩm và y dược bởi khả năng chống tia 
UV, không gây viêm, không gây độc tế bào và làm 
chất dẫn thuốc [1-4]. Gần đây, fibroin tơ tằm tái sinh 
còn được sử dụng như vật liệu sinh học trong kỹ thuật 
cấy mô, tái tạo xương, cố định xương [1,2,5]. 
Fibroin là thành phần chính của sợi tơ tằm bao 
gồm các amino acid (-Glycine-Alanine-Glycine-
Alanine-Glycine-Serine-) lặp đi lặp lại tạo thành 
mạch polymer, phát triển thành các vi tinh thể dạng 
lớp β (β-sheet microcrystallines) [6]. Để hòa tan 
fibroin tơ tằm, nhiều hệ dung môi khác nhau đã được 
nghiên cứu bao gồm CaCl2/nước/ethanol (CWE), 
LiBr, NaSCN và N-methyl morpholine N-oxide 
[3,4,6-8]. Trong các hệ dung môi này, fibroin tơ tằm 
hòa tan hiệu quả nhất trong dung dịch LiBr/nước và 
dung môi N-methyl morpholine N-oxide với thời gian 
* Địa chỉ liên hệ: (+84) 904 309930 
Email: thang.nguyenngoc@hust.edu.vn 
hòa tan nhanh và lượng fibroin tơ tằm hòa tan lớn. 
Các dung dịch fibroin sau đó đều cần loại bỏ muối 
hoặc dung môi và tái sinh fibroin. Tùy theo mục đích 
sử dụng mà fibroin được tái sinh thành các dạng khác 
nhau như kéo sợi, tạo màng, làm vật liệu nền nuôi cấy 
tế bào, hay tẩm phủ lên các vật liệu dệt khác [6-9]. Sử 
dụng fibroin để xử lý hoàn tất cho vật liệu dệt may 
gần đây cũng được các nhà khoa học trong nước và 
trên thế giới quan tâm nghiên cứu [3,4,8]. Trong bài 
báo này, quá trình chuội tơ tằm Việt Nam, hòa tan 
fibroin trong dung dịch muối lithium bromide và sử 
dụng dung dịch fibroin để xử lý hoàn tất cho vải 
viscose dệt thoi sẽ được nghiên cứu. Đây là một 
hướng tiếp cận mới để xử lý hoàn tất vật liệu dệt theo 
xu thế phát triển bền vững. 
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 
2.1. Đối tượng nghiên cứu 
Kén tằm Bombyx mori (Vọng Nguyệt, Bắc 
Ninh, Việt Nam) sử dụng cho nghiên cứu là loại kén 
nuôi lấy nhộng, đã bị cắt và không thể kéo tơ. Kén có 
màu vàng, được thu hoạch sau khi tằm kéo kén 
khoảng 10 ngày. Vải viscose dệt thoi được cung cấp 
bởi Công ty cổ phần dệt may Nam Định (Kiểu dệt 
vân điểm, Ne 30/1, Pd = Pn = 68 sợi/inch). Các hóa 
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 97 
chất thí nghiệm bao gồm Na2CO3, CH3COOH, 
C2H5OH, LiBr, Al2(SO4)3.18H2O được cung cấp bởi 
Công ty THNN Công nghệ hóa chất sinh học 
Aladdin, Trung Quốc. Các thí nghiệm và phân tích 
được thực hiện tại Trung tâm thí nghiệm Vật liệu Dệt 
may - Da giầy, Trung tâm nghiên cứu và phát triển 
Công nghệ sinh học, Trường Đại học Bách khoa Hà 
Nội, và Viện kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa 
học và Công nghệ Việt Nam. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
2.2.1. Chuội tơ tằm 
Kén tằm Bombyx mori được chuội để loại bỏ 
keo sericin bằng dung dịch Na2CO3 5 g/l ở 98℃ 
trong 30 phút với dung tỷ 1: 20 [8]. Fibroin tơ tằm 
được giặt sạch bằng nước ấm và n ... 
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 98 
VisFib
SấyÉpNgấm dung 
dịch fibroin
Tái sinh 
fibroin
Vải 
Viscose
ÉpSấy
Hình 2. Quy trình xử lý hoàn tất vải viscose dệt thoi bằng dung dịch fibroin tơ tằm. 
2.3.2. Phân tích sự biến đổi màu sắc 
Sự biến đổi màu sắc của các mẫu vải trước và 
sau xử lý hoàn tất được đánh giá thông qua phương 
pháp đo màu quang phổ trên thiết bị Ci4200 
Spectrophotometer của hãng X-rite với nguồn sáng 
D65, góc quan sát 10 theo tiêu chuẩn ISO 105-J02: 
1997. 
Hình 3. Ảnh chụp các dung dịch fibroin tơ tằm thu 
được khi hòa tan (a) 1,4g, (b) 2,8g và (c) 4,2g fibroin 
tơ tằm trong 10ml dung dịch LiEtW. 
2.3.3. Phân tích tính chất cơ lý 
Độ thoáng khí của vải được xác định theo tiêu 
chuẩn TCVN 5092:2009 trên thiết bị M021A Air 
Permeability Tester, SDL Atlas, Anh. 
Độ rủ của vải được xác định theo tiêu chuẩn NF 
G07-109. 
Độ bền kéo đứt và độ giãn đứt của các mẫu vải 
được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 1754:1986 trên 
thiết bị Tenso Lab 3 2512A, Mesdan, Italy. 
Các phân tích cơ lý được thực hiện tại Viện Dệt 
may – Da giầy và Thời trang, Trường Đại học Bách 
khoa Hà Nội. 
3. Kết quả và thảo luận 
3.1. Khả năng hòa tan và tái sinh của fibroin tơ tằm 
Trong nghiên cứu này, hệ dung dịch LiEtW với 
tỷ lệ khối lượng 45:44:11 được sử dụng bởi LiBr có 
khả năng hòa tan tốt fibroin tơ tằm [3,4,6-8]. Trong 
các nghiên cứu đã công bố, với mục đích nghiên cứu 
tính lưu biến, tạo màng nuôi cấy tế bào, tạo sợi tơ tái 
sinh [6,7,9] nên thường sử dụng mức hòa tan thấp, 
khoảng 0,2g fibroin/10 ml dung dịch LiEtW. Với 
mục đích sử dụng fibroin để xử lý hoàn tất cho vật 
liệu dệt, chúng tôi đã khảo sát khả năng hòa tan của 
tơ tằm Việt Nam sau chuội trong dung dịch LiEtW. 
Khi tăng lượng tơ tằm hòa tan trong một thể tích 
dung dịch LiEtW cố định, độ nhớt dung dịch thu 
được tăng dần và màu dung dịch chuyển từ vàng nhạt 
đến vàng sậm. Hình 3 thể hiện các dung dịch fibroin 
tơ tằm thu được khi hoà tan 1,4g, 2,8g và 4,2g fibroin 
tơ tằm trong 10ml dung dịch LiEtW. Các dung dịch 
đều cho thấy fibroin tan hoàn toàn dù lượng fibroin 
sử dụng đã tăng lên so với các nghiên cứu đã công bố 
21 lần. Tuy nhiên, khi tiến hành loại muối LiBr khỏi 
dung dịch fibroin trên thiết bị lọc dòng ngang có hiện 
tượng fibroin tái sinh, kết tụ trên màng siêu lọc 
10kDa, ở mức hòa tan 4,2g fibroin, dù đã pha loãng 
dung dịch lên 15 lần trước khi lọc. Do vậy, nhóm tác 
giả chọn dung dịch có tỷ lệ hòa tan 2,8g fibroin tơ 
tằm/10ml LiEtW để thực hiện các nghiên cứu tiếp 
theo do dung dịch ổn định sau khi lọc phân đoạn trên 
thiết bị lọc dòng ngang. 
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 99 
Sự hòa tan fibroin tơ tằm trong hệ dung dịch 
LiEtW được giải tích là do ion Li+ đã tạo phức với 
các mạch polypeptit của tơ tằm [6-9]. Trong đó, 
ethanol và nước đóng vai trò là dung môi và chất gây 
trương để các mạch polypeptit tách xa nhau và tan 
vào dung môi. Khả năng gây trương fibroin của 
ethanol tốt hơn nước nhưng chúng tôi chọn hệ dung 
môi EtW để giảm lượng dùng ethanol, tăng hiệu quả 
kinh tế và môi trường khi áp dụng quy mô công 
nghiệp. 
Để tái sinh fibroin từ dung dịch, đầu tiên cần 
loại LiBr dư và tiếp theo dùng các dung môi kém 
(poor solvent) để keo tụ fibroin. Phương pháp thông 
dụng để loại LiBr dư khỏi dung dịch là dùng màng 
thẩm tích. Quá trình thẩm tích sử dụng nhiều dung 
môi, thường là nước loại ion, và mất rất nhiều thời 
gian, thường kéo dài vài ngày. Do đó, để hướng tới áp 
dụng trên quy mô công nghiệp, nghiên cứu này đã sử 
dụng hệ thống lọc dòng ngang với các cột siêu lọc để 
loại bỏ lượng muối LiBr và ethanol dư. Dung dịch 
fibroin thu được sau khi lọc chứa các polypeptit có 
KLPT lớn hơn 10kDa. Sau đó, fibroin được tái sinh 
khi xử lý với dung dịch muối Al2(SO4)3. Quá trình 
này giúp cố định fibroin trên vải sợi trong quá trình 
xử lý hoàn tất [8]. 
3.2 Phân tích bề mặt vải viscose được xử lý bằng 
fibroin tơ tằm 
Các mẫu vải dệt thoi viscose trước và sau khi xử 
lý với dung dịch fibroin tơ tằm được phân tích bề mặt 
bằng kính hiển vi quang học (OM) và kính hiển vi 
điện tử quét (SEM) để quan sát sự thay đổi cấu trúc 
bề mặt vải sợi. Hình 4 trình bày ảnh chụp OM cấu 
trúc vải viscose và vải viscose được xử lý với dung 
dịch có nồng độ fibroin là 5,0% với các độ phóng đại 
khác nhau. Ảnh OM cho thấy vải có cấu trúc dệt thoi 
vân điểm, các sợi dọc và ngang bao gồm các bó xơ 
bện vào nhau. Ở độ phóng đại 400 lần cho thấy cấu 
trúc bề mặt xơ viscose của mẫu vải chưa xử lý nhẵn 
bóng. Tuy nhiên, ở độ phóng đại này, bề mặt xơ đã 
trở nên gồ ghề hơn sau khi xử lý fibroin. Mặc dù vải 
đã được xử lý với nồng độ fibroin ở mức cao nhất 
(5,0%) trong nghiên cứu này, nhưng quan sát ảnh OM 
chưa thấy rõ lớp màng fibroin trên các xơ sợi viscose. 
Để minh chứng sự hình thành màng fibroin trên 
vải sợi, phân tích SEM với các mẫu vải được tiến 
hành và kết quả trình bày trong hình 5. Ở độ phóng 
đại trên 1000 lần, ảnh SEM của các mẫu vải sau xử lý 
fibroin cho thấy rõ lớp màng bao quanh các xơ 
viscose, trong khi mẫu vải viscose ban đầu có bề mặt 
xơ nhẵn bóng. Khi tăng nồng độ dung dịch fibroin xử 
lý từ 1,0% lên 5,0%, lớp màng phủ xơ viscose trở nên 
dày và gồ ghề hơn, thậm chí tạo thành các mảng bám 
vào khe giữa các xơ vải ở nồng độ xử lý cao. Kết quả 
phân tích ảnh SEM minh chứng fibroin tơ tằm đã 
được đưa lên vải viscose dệt thoi bằng phương 
pháp ngấm ép và sự phân bố màng fibroin trên bề xơ 
sợi khá đồng đều khi xử lý hoàn tất vải bằng dung 
dịch có nồng độ fibroin 1% và 2,5%. 
3.3. Màu sắc vải viscose trước và sau khi xử lý 
fibroin tơ tằm 
Để đánh giá ảnh hưởng của quá trình xử lý 
fibroin đến màu sắc của các mẫu vải trước và sau xử 
lý hoàn tất, phương pháp đo màu quang phổ được tiến 
hành trên thiết bị Ci4200 Spectrophotometer của 
hãng X-rite với nguồn sáng D65, góc quan sát 10 
theo tiêu chuẩn ISO 105-J01: 1997. Kết quả phân tích 
và so sánh với mẫu vải viscose ban đầu thông qua các 
giá trị L*, a*, b*, E, độ trắng (WI) và độ vàng 
(YI) được thể hiện trong bảng 1. 
Hình 4. Ảnh OM các mẫu vải viscose trước và sau xử lý bằng dung dịch fibroin 5,0% (VisFib3) với các độ 
phóng đại 40, 100 và 400 lần. 
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 100 
Bảng 1. Bảng thông số đo màu các mẫu vải trước và sau khi xử lý fibroin tơ tằm 
Mẫu chuẩn L* a* b* c* h* WI-ASTM YI-E313 
Vis 93,91 0,57 4,33 4,36 97,53 62,29 7,81 
Mẫu thử L* a* b* C* H* Ecmc WI-ASTM YI-E313 
VisFib1 -0,15 D -0,03 G -0,35 B -0,34 D 0,07 G 0,39 63,80 7,15 
VisFib2 -0,50 D -0,03 G 0,09 Y 0,09 B 0,02 G 0,20 60,89 7,99 
VisFib3 -0,66 D 0,01 0,20 Y 0,20 B -0,04 R 0,32 60,03 8,24 
Hình 5. Ảnh SEM các mẫu vải viscose trước và sau xử lý bằng dung dịch fibroin 1,0% (VisFib1), 2,5% 
(VisFib2) và 5,0% (VisFib3) với các độ phóng đại 50, 1000 và 3000 lần. 
Mẫu vải viscose ban đầu có màu trắng (WI = 
62,29), sáng (L = 93,91) và có ánh vàng nhẹ (YI = 
7,81, b = +4,33). Sau khi xử lý vải bằng fibroin tơ 
tằm với các nồng độ khác nhau, các mẫu vải VisFib 
đều giảm độ sáng ( L* âm), độ trắng giảm và độ 
vàng tăng dần theo nồng độ fibroin xử lý. Điều này 
có thể giải thích là do ảnh hưởng của lượng fibroin 
kết tụ trên vải sợi tăng theo nồng độ fibroin xử lý. 
Tuy nhiên, các mẫu xử lý đều có giá trị E < 0,4 nên 
mắt thường không thể phân biệt được sự thay đổi màu 
sắc của vải trước và sau xử lý. Kết quả này mở ra khả 
năng ứng dụng fibroin tơ tằm cho xử lý hoàn tất vật 
liệu dệt mà không làm thay đổi màu sắc của sản phẩm 
cuối cùng. 
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 101 
3.4. Tính chất cơ lý của vải viscose được xử lý bằng 
fibroin tơ tằm 
Sự hình thành lớp màng fibroin trên xơ sợi có 
thể ảnh hưởng đến tính chất cơ học và lý học của vải. 
Để minh chứng giả thuyết này, một số tính chất cơ lý 
cơ bản bao gồm độ thoáng khí, độ rủ, độ bền kéo đứt 
và độ giãn đứt của vải trước và sau khi xử lý được 
xác định theo các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế. 
Kết quả phân tích được đồ thị hóa thể hiện trong hình 
6. 
Độ thoáng khí của mẫu vải ban đầu là 508,6 
L.m2/s. Sau khi xử lý với fibroin ở các nồng độ 
(1,0%, 2,5% và 5,0%), độ thoáng khí của các mẫu 
vải giảm không nhiều, từ 2,4-3,7%. Nguyên nhân 
giảm độ thoáng khí của vải sau xử lý có thể do sự 
hình thành lớp màng fibroin trên các xơ, sợi viscose. 
Lớp màng fibroin này không phủ kín các khe trống 
trong cấu trúc vải nên độ thoáng khí của vải giảm nhẹ 
so với mẫu vải ban đầu. Hơn nữa, sự giảm độ thoáng 
khí của vải tỉ lệ thuận với nồng độ fibroin xử lý. 
Nồng độ fibroin xử lý càng cao thì sự lắng đọng 
fibroin trên trên xơ sợi càng nhiều và ảnh hưởng 
nhiều hơn đến độ thoáng khí của vải. Điều này được 
thể hiện rõ qua phân tích ảnh SEM của bề mặt vải sợi 
viscose. 
Độ rủ của vải được đánh giá thông qua giá trị hệ 
số độ rủ (%). Vải có hệ số độ rủ càng lớn thì độ rủ 
của vải càng kém, vải cứng và ngược lại. Từ đồ thị 
biểu diễn hệ số độ rủ của các mẫu vải trước và sau xử 
lý bằng fibroin, hình 6, ta thấy hệ số độ rủ của các 
mẫu vải giảm dần khi tăng nồng độ fibroin xử lý, có 
nghĩa là vải sau xử lý cho độ rủ tốt hơn. Hệ số độ rủ 
của mẫu vải ban đầu là 52,9%. Sau khi xử lý với 
fibroin ở các nồng độ (1,0%, 2,5% và 5,0%), hệ số 
độ rủ của các mẫu vải giảm tương ứng 13,1%, 14,1% 
và 17,6% so với ban đầu. Sự giảm hệ số độ rủ hay độ 
rủ của vải được cải thiện sau khi xử lý fibroin có thể 
là do sự hình thành lớp màng fibroin trên các xơ sợi 
viscose đã làm giảm số liên kết hydro hình thành giữa 
các mạch đại phân tử cellulose trên bề mặt các xơ 
viscose liền kề. Sự giảm số liên kết hydro giữa các 
đại phân tử cellulose trên bề mặt xơ có thể ảnh hưởng 
đến tính chất cơ học của vải. Do vậy, độ bền kéo đứt 
và độ giãn đứt theo hướng sợi dọc và hướng sợi 
ngang của các mẫu vải trước và sau xử lý bằng 
fibroin tơ tằm được xác định, hình 6. 
Hình 6. Tính chất cơ lý của vải viscose trước và sau khi xử lý bằng fibroin: Độ bền kéo đứt, Độ giãn đứt, Độ 
thoáng khí và Hệ số độ rủ. 
Vis VisFib1 VisFib2 VisFib3
0
50
100
150
200
250
300
 Doc
 Ngang
Đ
ộ
b
ề
n
ké
o
đ
ứ
t
(N
)
ọc
ng
Đ
ộ
g
iã
n
 đ
ứ
t 
(%
)
Vis VisFib1 VisFib2 VisFib3
0
5
10
15
20
25
30 Doc
 Ngang
ọc
ng
Vis VisFib1 VisFib2 VisFib3
0
100
200
300
400
500
 Thoang khi
Đ
ộ
th
o
á
n
g
 k
h
í 
(L
.m
2
/s
)
Vis VisFib1 VisFib2 VisFib3
0
10
20
30
40
50
H
ệ
 s
ố
 đ
ộ
 r
ủ
 (
%
)
 Tạp chí Khoa học và Công nghệ 145 (2020) 096-102 
 102 
Kết quả phân tích cho thấy, độ bền kéo đứt của 
mẫu vải ban đầu theo hướng dọc và hướng ngang lần 
lượt là 294,9N và 298,1N. Khi xử lý các mẫu vải với 
nồng độ fibroin tăng dần (1,0%, 2,5% và 5,0%) độ 
bền kéo đứt của các mẫu vải giảm nhẹ từ 2,5-2,7% 
theo hướng sợi dọc và 1,5-3,2% theo hướng sợi 
ngang. Tuy nhiên, độ giãn đứt của các mẫu vải theo 
hướng dọc và theo hướng ngang so với vải ban đầu 
có mức giảm nhiều hơn so với mức giảm của độ bền 
kéo đứt. Cụ thể, độ giãn đứt của vải chưa xử lý theo 
hướng dọc và hướng ngang lần lượt là 29,2% và 
24,5%. Sau khi xử lý với fibroin, độ giãn đứt của các 
mẫu vải giảm theo hướng sợi dọc từ 4,5-10,6% và 
theo hướng sợi ngang từ 3,5-4,2%. Sự giảm tính chất 
cơ học của vải viscose khi xử lý với fibroin tơ tằm có 
sự tương đồng với sự giảm hệ số độ rủ của vải và có 
liên quan đến sự giảm số liên kết hydro giữa các đại 
phân tử cellulose trên bề mặt xơ liền kề đã được giải 
thích trong phần trên. Một nguyên nhân khác cũng có 
thể do ảnh hưởng của quá trình tái sinh fibroin tơ tằm 
trên xơ sợi viscose bằng muối nhôm sunphat. Theo 
học thuyết axit-bazơ của Bronsted-Lowry thì Al3+ là 
một axit yếu nên có thể ảnh hưởng đến độ bền cơ học 
của vật liệu cellulose, ở đây là viscose. Vấn đề này sẽ 
được phân tích sâu hơn trong các nghiên cứu tiếp 
theo. 
4. Kết luận 
Trong nghiên cứu này, quá trình hòa tan fibroin 
tơ tằm trong hệ dung dịch LiEtW (45:44:11) đã được 
khảo sát ở các tỷ lệ khác nhau của vật liệu trên cùng 
một lượng dung dịch. Dung dịch fibroin sau khi hòa 
tan đã được loại muối LiBr dư và tạp chất qua các 
màng siêu lọc trong thiết bị lọc dòng ngang. Phân 
đoạn fibroin có KLPT trên 10kDa được sử dụng để 
xử lý hoàn tất cho vải viscose dệt thoi bằng phương 
pháp ngấm ép. Phân tích cấu trúc bề mặt các mẫu vải 
bằng ảnh OM và SEM cho thấy có sự hình thành 
màng fibroin trên bề mặt các xơ viscose. Quá trình xử 
lý này không làm thay đổi màu sắc của vải nhưng có 
ảnh hưởng tương đối đến một số tính chất cơ lý của 
vải. Xử lý fibroin tơ tằm cải thiện được độ rủ, làm 
giảm nhẹ độ thoáng khí và độ bền kéo đứt, và làm 
giảm tương đối độ giãn đứt của vải. Nghiên cứu này 
cho thấy cần kiểm soát quá trình tái sinh fibroin để 
màng fibroin đồng đều trên xơ sợi và giảm ảnh hưởng 
tiêu cực đến các tính chất cơ lý của vải sau xử lý. 
Lời cảm ơn 
Tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ của Viện Dệt 
may - Da giầy và Thời trang, Đại học Bách khoa Hà 
Nội và sự hỗ trợ tài chính của trường Đại học Công 
nghiệp Dệt May Hà Nội với đề tài có mã số 
1901/2019HĐ.NCKH. 
Tài liệu tham khảo 
[1] Holland, C., Numata, K., Rnjak‐Kovacina, J., & Seib, 
F. P. The biomedical use of silk: past, present, future. 
Advanced healthcare materials, 8(1), 2019, 1800465-
1800491. 
[2] Kundu, B., Rajkhowa, R., Kundu, S.C. and Wang, X. 
Silk fibroin biomaterials for tissue regenerations. 
Advanced drug delivery reviews, 65(4), 2013, 457-470. 
[3] Ngo, H. T., & Bechtold, T. Surface modification of 
textile material through deposition of regenerated 
silk fibroin. Journal of Applied Polymer Science, 
134(29), 2017, 45098. 
[4] Kosawatnakul, S., Nakpathom, M., Bechtold, T. and 
Aldred, A.K. Chemical finishing of cotton fabric 
with silk fibroin and its properties. Cellulose 
Chemistry and Technology, 52(1-2), 2018, 123-128. 
[5] Zhu, Z., Ling, S., Yeo, J., Zhao, S., Tozzi, L., 
Buehler, M.J., Omenetto, F., Li, C. and Kaplan, D.L. 
High‐Strength, Durable All‐Silk Fibroin Hydrogels 
with Versatile Processability toward Multifunctional 
Applications.Advanced Functional Materials, 28(10), 
2018, 1704757. 
[6] Sashina, E. S., Bochek, A. M., Novoselov, N. P., & 
Kirichenko, D. A. Structure and solubility of natural 
silk fibroin. Russian Journal of Applied Chemistry, 
79(6), 2006, 869-876. 
[7] Chen, X., Knight, D. P., Shao, Z., & Vollrath, F. 
Regenerated Bombyx silk solutions studied with 
rheometry and FTIR. Polymer, 42(25), 2001, 9969-
9974. 
[8] Huong, V.T.L, Thom, D.T., Thang, N. N. 
Morphological and physico‐mechanical properties of 
finished cotton fabric by regenerated Bombyx mori silk 
fibroin. Proceeding Indonesian Textile Conference 
(ITC), 1(3), 2019, 84-93. 
[9] Huang, Y., Bailey, K., Wang, S., & Feng, X. Silk 
fibroin films for potential applications in controlled 
release. Reactive and Functional Polymers, 116, 2017, 
57-68. 

File đính kèm:

  • pdfxu_ly_hoan_tat_vai_viscose_det_thoi_bang_fibroin_to_tam.pdf