Tác giả: ThS. Trương Thị Ngân
Đơn vị: Khoa CNSD
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, con người đã nghiên cứu, sản xuất rất nhiều loại xơ, sợi nhân tạo. Các loại vật liệu này ngày càng được cải thiện để có được những tính chất ưu việt như xơ tự nhiên. Vật liệu dệt có nguồn gốc tự nhiên vẫn đóng một vai trò quan trọng trong ngành dệt may. Người tiêu dùng vẫn có xu hướng tìm về với vải sợi tự nhiên. Các sản phẩm dệt có nguồn gốc từ thiên nhiên vẫn rất được ưa chuộng và trở thành xu hướng thời trang hiện đại. Trong nhiều công trình nghiên cứu mới về sợi chuối có bài viết của tác giả Vivian Hendriksz về khám phá những giải pháp thay thế bền vững và công dụng tiềm năng của sợi chuối. Đây là những đổi mới dệt may hiện đang được theo đuổi trên toàn thế giới để phát triển xanh hóa ngành dệt may [1]. Ngoài các loại vải như tơ tằm, len, lanh, cotton thì vải sợi chuối cũng là một loại vải có nguồn gốc từ tự nhiên, có các đặc tính ưu việt như hút ẩm tốt, có độ bóng đẹp, có các đường gân đẹp mắt,… Vải chuối thường dùng để may áo nam, nữ thời trang, vest, sơ mi, ga, màn, vải trang trí nội thất.
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới, mùa hè ở nước ta rất nóng và khắc nghiệt, không khí khô, nhiệt độ cao. Vì vậy, người tiêu dùng luôn có xu
hướng lựa chọn các loại vải có khả năng thấm hút mồ hôi tốt, thông thoáng. Chính vì vậy xơ chuối hiện nay cũng là loại xơ có nhiều ưu điểm để lựa chọn ứng dụng trong may mặc, tuy nhiên trên thực tế xơ chuối chưa được phổ biến rộng rãi. Hiện nay ở Việt Nam cũng đã có các cơ sở sản xuất sợi chuối tuy nhiên vẫn còn đang sản xuất ở dạng thô, để sản xuất thành xơ mềm mại dùng để kéo sợi dệt vải cũng đang được các cơ sở sản xuất nghiên cứu về công nghệ để làm mềm, tăng độ bền, độ giãn đứt tốt hơn. Bài viết này sẽ giới thiệu một số tính chất của xơ chuối được sử dụng để tạo ra một số sản phẩm may mặc và một số sản phẩm khác.
2. NỘI DUNG
2.1. Xơ chuối và qui trình tách lấy xơ
Xơ có nguồn gốc từ bẹ của thân cây chuối thuộc nhóm xơ libe, hay còn gọi là sợi musa, được biết đến với tính chất dẻo, dai, bền chắc. Ngoài ra nó còn dễ phân hủy sinh học. Loại cây này được trồng rất nhiều ở vùng khí hậu nhiệt đới. Xơ/tơ chuối bao gồm các mô tế bào có thành dày, liên kết với nhau bằng keo tự nhiên và thành phần chủ yếu bao gồm cellulose, hemicelluloses và lignin. Xơ chuối tương tự như xơ tre tự nhiên, nhưng khả năng kéo sợi, độ mịn và độ bền kéo của xơ chuối được cho là tốt hơn. Sợi chuối có thể được sử dụng để làm một số loại vải dệt khác nhau với khối lượng và độ dày khác nhau, dựa trên phần nào của thân chuối mà từ đó sợi được sản xuất. Các xơ/tơ dày hơn, bền hơn được lấy từ các bẹ bên ngoài của cây chuối, trong khi các bẹ bên trong tạo ra các xơ/tơ mềm hơn. Chuối là loại cây chỉ ra trái một lần, người nông dân thu hoạch chuối sau đó đốn bỏ toàn bộ thân cây. Số lượng thân cây chuối bị bỏ mỗi năm hơn 1 tỷ tấn. Theo nghiên cứu, cần có 37kg thân cây để sản xuất 1kg tơ chuối. Kể từ năm 2014, Green Banana Paper đã tái chế 80.000kg thân cây chuối vốn bị bỏ đi [1]. Theo thống kê, chỉ có 10% thân chuối bỏ đi được tái chế. Do xu hướng của thế giới hiện nay là bảo vệ, thân thiện với môi trường nên trong những năm gần đây xơ chuối đã tạo được sự chú ý, quan tâm của các nhà sản xuất ở các nước trên thế giới.
|
Hình 1: Cây chuối trồng lấy xơ
|
Xơ chuối rất phát triển ở Philipin, có thể nói xơ chuối là niềm tự hào của đất nước Philipin. Tuy nhiên, sợi chuối ở Philipin chủ yếu vẫn là loại sợi kéo bằng tay, thủ công, dùng để đan móc. Trung Quốc đã phát triển ngành công nghiệp kéo sợi chuối rất thành công. Hiện nay, Trung Quốc đã kéo được sợi chuối có chi số sợi Nm60. Việt Nam hiện có khoảng trên 200.000ha trồng chuối phân bổ khắp nơi trên cả nước. Tuy nhiên, chuối chỉ có giá trị ở phần quả, còn lại thân chuối, lá chuối và củ chuối là phế phẩm, chỉ sử dụng như một phần nhỏ làm thức ăn chăn nuôi mà chưa khai thác để trở thành hàng hóa có giá trị. Nếu tách sợi từ thân chuối, Việt Nam có thể cung cấp lượng sợi khoảng 400.000 tấn/năm, đem lại doanh thu hơn 1 tỷ USD nếu tính theo giá sợi chuối thô thấp nhất trên thị trường quốc tế hiện nay (khoảng 2,5 USD/kg). [2]
Qui trình sử dụng xơ chuối
Bước 1: Tách lấy xơ
+ Cắt dọc phần thân chuối 1 hoặc 1,5m trong vườn vào lúc sáng sớm hoặc tối muộn khi phần thân chuối đang mềm
+ Làm sạch sợi, lau chuối bằng khăn ẩm để loại bỏ vết bẩn.
+ Làm thẳng sợi. Giữ bằng một tay và tay kia nhẹ nhàng, nhưng chắc chắn, miết lòng bàn tay của bạn dọc theo chiều dài của sợi từ đầu này đến đầu kia.
+ Tước vỏ, cẩn thận loại bỏ lớp chống thấm nước khỏi bề mặt của sợi (“lớp ruột”) nằm trên vỏ
|
Hình 2: Một số hình ảnh trong công đoạn tách lấy xơ chuối [3]
|
Bước 2: Kéo sợi
Sau khi tách lấy được xơ chuối thì thực hiện kéo sợi
Bước 3: Dệt vải
|
Hình 3: Một số hình ảnh kéo sợi, dệt vải từ xơ chuối [2]
|
2.2. Tính chất của xơ chuối
Xơ chuối có 1 số đặc trưng sau: hút ẩm tốt, thoát ẩm nhanh, dễ phân hủy (thân thiện với môi trường), xơ bóng, nhẹ. Vải dệt từ sợi chuối có khả năng
hút và thoát ẩm tốt tạo cảm giác thoáng mát, thoải mái cho người mặc, vải có độ bóng, đẹp, tính thẩm mĩ cao, phù hợp với các sản phẩm thời trang.
Thành phần hóa học:
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của xơ chuối [3]
|
Thành phần |
% |
|
Cellulose |
67,4 |
|
Lignin |
4,8 |
|
Chất tro |
1,0 |
|
Độ ẩm |
7,5 |
|
Chất hòa tan |
1,9 |
|
Chất hòa tan 1% NaOH |
28,5 |
Xơ chuối là một loại xơ tự nhiên nên có tính chất vật lý và hóa học riêng và nhiều đặc tính khác làm cho sợi chuối trở thành một loại sợi chất lượng tốt.
2.2.1. Tính chất cơ lý
+ Khối lượng riêng: 1,4-1,45 g/cm3
+ Khả năng hút ẩm: 9,5%
+ Độ bền tương đối: 6,8 (g/dtex)
+ Độ giãn: 2,6%
+ Độ mảnh: 4,03 denier
2.2.2. Tính chất hóa học
Xơ chuối có khả năng chống lại tác dụng của kiềm, phenol, axit formic, axeton cloroform và ete dầu hóa. Xơ chuối có thể hòa tan trong axit sunfuric đặc nóng. Hàm lượng lignin trong xơ chuối ít hơn xơ đay.
Bảng 2.2: Tính chất cơ lý của xơ chuối dạng xơ đơn và xơ kỹ thuật [3]
|
Đặc tính |
Xơ đơn |
Xơ kỹ thuật |
|
|
Chiều dài (mm) |
Đường kính (µm) |
Độ mảnh (tex) |
Chiều dài (mm) |
Độ giãn đứt (%) |
Độ bền (CN/tex) |
Hút ẩm
(%) |
Khối lượng riêng (g/cm3) |
Giá trị
|
2- 4 |
10-35 |
13,35 |
55~60 |
1,11 |
34,2 |
9,5 |
1,321 |
Bảng 2.3: Tính chất của sợi chuối sau chế biến [2]
|
Đặc tính |
Độ mảnh (tex) |
Độ bền (CN/tex) |
CV độ bền (%) |
Độ giãn dài (%) |
Modulus (cN/tex) |
|
Giá trị |
13,35 |
34,2 |
55,4 |
1,0 |
2180,52 |
Qua bảng các đặc tính của xơ chuối ta thấy:
- Bề ngoài của xơ tương tự như xơ tre và xơ gai
- Thành phần hóa học chính của xơ chuối là Cellulose
- Là loại xơ có độ bền cao
- Độ giãn đứt thấp
- Xơ có độ bóng
- Khối lượng riêng nhỏ
- Hút ẩm cao và thải ẩm tốt
- Khả năng phân hủy sinh học tốt, thân thiện với môi trường
2.3. Ứng dụng
Xơ chuối có rất nhiều công dụng, dùng để làm dây bện thừng, thảm, làm nguyên liệu cho một số loại giấy đặc biệt (túi lọc cà phê, túi gói thịt, cá, các loại giấy nghệ thuật đặc biệt, giấy cách điện bọc dây cáp, giấy nến, giấy than, giấy viết kinh thánh), dùng làm tiền giấy, séc, giấy quấn thuốc lá, giấy lọc của máy hút bụi, giấy mài mòn, giấy cứng briton, giấy vẽ bản đồ, giấy in các văn bằng.
Sợi chuối 100% dùng để làm các mặt hàng vải dệt thoi, loại vải này có cảm giác sờ tay hơi cứng, có các đường gân đẹp mắt được tạo thành trên vải do sự không đều về độ nhỏ của sợi tự nhiên. Về mặt ngoại quan và cảm giác sờ tay, vải sợi chuối 100% tương tự như vải sợi gai (ramie).
Xơ chuối pha xơ cotton (phổ biến là sợi có tỉ lệ pha chuối/cotton = 55/45) có thể dùng cho cả 02 mặt hàng vải dệt thoi và dệt kim. Vải được dệt từ loại sợi chuối pha này, vải sẽ mềm mại hơn, các đường gân sợi cũng sẽ không còn trên mặt vải.
Sợi chuối có thể dùng kết hợp với các loại sợi khác để tạo ra được vải có nhiều tính ưu việt hơn. Mục đích của các loại vải pha trộn đó nhằm để hoàn thiện các đặc tính nổi bật của từng loại nguyên liệu cũng như tạo cho đặc tính bề mặt của vải và cải thiện giá trị chức năng và thẩm mỹ của các loại vải.
Bảng 2.4: Độ nhỏ của sợi chuối phụ thuộc vào tỷ lệ pha [5]
|
Sợi chuối (Hệ kéo sợi cổ điển) |
|
Tỷ lệ pha (%) |
Độ nhỏ của sợi (Ne) |
|
Sợi chuối 100% |
8 - 40 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ bông chải kỹ (70/30) |
16 - 40 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ bông chải kỹ (50/50) |
16 - 40 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ bông chải kỹ (30/70) |
16 - 40 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ modal (70/30) |
16 - 40 |
|
Sợi phan xơ chuối/xơ đậu nành (50/50) |
16 - 40 |
|
|
Bảng 2.5: Độ nhỏ của sợi chuối phụ thuộc vào tỷ lệ pha [5]
|
Sợi chuối (Hệ kéo sợi OE) |
|
Tỷ lệ pha(%) |
Độ nhỏ của sợi (Ne) |
|
Sợi chuối 100% |
8 - 21 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ bông (70/30) |
16 - 30 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ bông (50/50) |
16 - 30 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ bông (30/70) |
16 - 30 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ modal (70/30) |
16 - 30 |
|
Sợi pha xơ chuối/xơ đậu nành (50/50) |
16 - 30 |
Một số sản phẩm được tạo ra từ sợi chuối:
3. KẾT LUẬN
Mặc dù hiện nay việc sản xuất sợi chuối chưa được thực hiện trên quy mô lớn nhưng sợi chuối được cho là đã kéo được thành sợi trên máy kéo sợi đay để tạo ra sợi sử dụng cho dệt vải dệt thoi và các sản phẩm túi và các vật phẩm khác. Trong thập kỷ qua, sự quan tâm sử dụng sợi chuối để chế tạo hàng dệt đã trở lại tại Ấn Độ, Trung Quốc cũng như ở Nhật Bản. Ngày nay, sợi chuối được sử dụng trên khắp thế giới cho nhiều mục đích. Giá trị thương mại của sợi chuối đã tăng lên trong những năm qua. Biến chất thải thành vải có thể sử dụng được và các sản phẩm khác là một thành tựu tuyệt vời.
Không giống như cây gai dầu hoặc tre, quá trình xử lý thân chuối thành các sợi dệt sử dụng được hiện nay không cần ngâm diệt khuẩn gây tốn nhiều thời gian, quá trình nghiền nhỏ hoặc nghiền nát (một thao tác cơ học, làm nát và giã vật liệu đã ngâm, tách rời xơ/tơ trong thân cây). Thu hoạch xơ/tơ chuối tương đối nhanh và không quá nhiều sức lao động. Xơ/tơ chuối có thể dễ dàng được phân loại dựa theo độ dày. Các xơ/tơ trong cùng của lõi mềm và dẻo nhất; các xơ/tơ bên ngoài là dày nhất và cứng nhất.
Sợi chuối trong dệt may chắc chắn sẽ làm giảm nhu cầu về bông ở quy mô lớn. Sợi chuối và các loại sợi khác phối hợp với sợi bông là tốt nhất. Một vài nhà sản xuất ở Ấn Độ và Trung Quốc hiện nay kết hợp sợi chuối vào vải pha trộn bông. Sự pha trộn của sợi bông và sợi chuối có thể làm giảm nhu cầu trồng bông.
Qua bài viết này người viết muốn giới thiệu về tính chất và ứng dụng của xơ chuối trong kéo sợi tạo ra các sản phẩm cho ngành dệt may. Đây là một sản phẩm thân thiện với môi trường trong ngành dệt thay cho các loại sợi tổng hợp. Các sản phẩm từ sợi chuối dự báo sẽ có nhu cầu lớn trên thị trường quốc tế vì chúng không gây độc hại cho con người và môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Vivian Hendriksz (2017), Sustainable Textile Innovations: Banana Fibres.
[2]. Nguồn: Báo điện tử Sở khoa học và công nghệ tỉnh Nghệ An (2021)
[3]. Mazharul Islam Kiron (2021), Banana Fiber: Properties, Manufacturing Process and Applications,
[4]. Academia, banana/31509940/06_chapter_1
[5]. Avneet Kaur (2015), Banana fibre: a revolution in textiles, Fibre 2 fashion
Article: Banana fibre extracting project (A wealth from waste concept)