Sản xuất vải nano như thế nào, bạn biết chưa?

Cuộc sống biến đổi không ngừng, đòi hỏi con người cũng phải thay đổi để thích nghi với vô vàn điều mới mẻ. Nếu bạn đang tìm kiếm loại vải của tương lai với những ưu điểm vượt trội thì vải nano hội tụ mọi yếu tố như chống thấm nước, kháng khuẩn, khử mùi, … Nhưng để tạo nên chất liệu tuyệt vời như vậy đòi hỏi việc sản xuất với công nghệ tiên tiến. Cùng Coolmate tìm hiểu loại vải độc đáo này và quy trình sản xuất nhé.

1.  Vải nano là gì?

Vải nano là loại vải dệt được phủ một lớp nano mỏng với các đặc tính ưu việt như khả năng chống nước, khử mùi và độ ẩm, tăng độ đàn hồi và chống tia UV. Đặc biệt, phải kể đến khả năng thoát nhiệt, thoát ẩm tối ưu. Theo nghiên cứu, loại vải này giúp người mặc cảm thấy mát hơn 2,1 độ C so với quần áo từ sợi tổng hợp và 2,7 độ C so với vải cotton. Với sự nóng lên toàn cầu và sự khắc nghiệt của khí hậu, vải nano được xem là loại vải thần kì cho hiện tại và tương lai.

vải nano được sản xuất như thế nào

Tại Coolmate, vải Nano được sử dụng để sản xuất áo sơ mi Nano với tính năng chống nhăn tự nhiên, xử lý chống tia tử ngoại giúp bảo vệ sức khoẻ

Đặc điểm sản phẩm:
  • Chất liệu: 100% nano-tech polyester fiber - thấm hút tốt đem lại sự thoáng khí
  • Không nhăn tự nhiên
  • Xử lý chống tia tử ngoại, bảo vệ sức khoẻ
  • Tự hào sản xuất tại Việt Nam
  • Người mẫu: 1m77 - 74kg * Mặc size XL

2.  Hạt nano được hình thành thế nào?

Để sản xuất ra những chất liệu nano như vải nano, mỹ phẩm nano, ... trước hết cần có hạt nano. Liệu các bạn có tò mò về các hạt nano được tạo nên như thế nào không?

Các hạt nano tự do được hình thành thông qua việc phá vỡ các hạt lớn hơn hoặc bằng các quá trình được kiểm soát tốt. Các hiện tượng thiên nhiên và nhiều hoạt động con người trong công nghiệp, sinh hoạt, chẳng hạn như nấu ăn, sản xuất hay vận chuyển đường hàng không, đường bộ đưa các hạt nano vào bầu khí quyển.

sản xuất vải nano thế nào

Hạt nano hình thành trong pha lỏng

Các hạt nano do con người tạo ra được thiết kế để có kích thước, đặc tính bề mặt, thành phần hóa học và điện tích mong muốn. Trong pha lỏng, người ta chế tạo các hạt nano như vậy chủ yếu thông qua các phản ứng hóa học được kiểm soát. Cũng có thể theo sát các điều kiện mà tại đó các nguyên tử và phân tử riêng lẻ tự lắp ráp thành cấu trúc cần thiết.

Quá trình xảy ra tự nhiên tạo ra các hạt nano bao gồm xói mòn và phân hủy hóa học của các vật liệu hữu cơ (mảnh thực vật hoặc vi sinh vật) hay vật liệu địa chất (đất sét).

Hạt nano hình thành trong pha khí

Con đường chính của quá trình hình thành các hạt nano từ dưới lên là do phản ứng hóa học. Theo đó các chất khí được chuyển đổi thành các giọt chất lỏng nhỏ, tiếp theo là sự ngưng tụ và phát triển. Những phản ứng như vậy tạo ra các hạt nano xảy ra tự nhiên trong khí quyển, trong khói núi lửa và trong hoạt động của con người như hàn, nấu chảy và sản xuất polyme.

Hiện nay, kiểu hình thành các hạt nano trong pha khí là quan trọng trong sản xuất công nghiệp bột hạt nano của kim loại, chất bán dẫn và các dạng cacbon khác, có thể dạng hình dây, cầu, ống, … hoặc các hình dạng khác.

Sự hình thành từ trên xuống của các hạt nano bằng cách phân hủy các hạt lớn hơn bị hạn chế trong pha khí vì các hạt nano có xu hướng dính vào nhau rất mạnh.

Các nguồn của hạt nano trong không khí

Trong không khí bao quanh chúng ta, số lượng các hạt nano có thể giống nhau ở các khu vực thành thị và nông thôn, với khoảng một triệu đến một trăm triệu hạt nano trên một lít không khí tùy thuộc vào điều kiện.

Ở nông thôn, hạt nano là sản phẩm của phản ứng hóa học liên quan đến các hợp chất do cơ thể con người thải ra hoặc các hoạt động sinh hoạt như đốt gỗ. Ở các khu vực thành thị, nguồn hạt nano đến từ động cơ diesel hoặc ô tô có bộ chuyển đổi xúc tác nguội, bị lỗi. Giao thông đường bộ tốc độ cao tạo ra số lượng lớn các hạt nano kích thước rất nhỏ.

vải công nghệ nano sản xuất như thế nào

3.  Sản xuất vải nano qua sự kết hợp với hạt nano

Việc sử dụng các hạt nano và sợi nano để sản xuất vải nano chuyên dụng đã trở thành chủ đề được giới thời trang trên toàn thế giới quan tâm. Kể từ năm 2000, sự gia tăng đáng kể của nguồn tài trợ toàn cầu đã thúc đẩy các nỗ lực nghiên cứu trong công nghệ nano, bao gồm cả các loại vải nano. Có rất nhiều quy trình khác nhau để sản xuất loại vải này, cụ thể như Sol – gel, sử dụng plasma hay electrospinning (quay điện).

Quy trình Sol – gel

Sol – gel là quá trình được sử dụng để tạo ra các dung dịch tương tư như gel. Chất gel này được áp dụng cho hàng dệt may như chất hoàn thiện lỏng để tạo ra các sợi vải nano với đặc tính mới. Đầu tiên, người ta tiến hành hòa tan các hạt nano trong dung môi lỏng (thường là rượu). Khi hòa tan xong, một số phản ứng hóa học diễn ra khiến các hạt nano phát triển và thiết lập một mạng lưới chất lỏng. Mạng lưới này chuyển đổi dung dịch thành một chất keo (một huyền phù của các hạt rắn trong chất lỏng) với kết cấu sền sệt. Cuối cùng, chất keo phải trải qua quá trình sấy khô để loại bỏ dung môi thừa ra khỏi hỗn hợp trước khi có thể được sử dụng để xử lí vải. Quá trình sol – gel còn được dùng để tạo ra các sợi nano polyme, là các chuỗi protein siêu mỏng và dài liên kết chặt chẽ với nhau. Đây là một trong những phương pháp phổ biến để sản xuất vải nano.

quy trình sản xuất vải nano

Quy trình Electrospinning (điện quay)

Kĩ thật này chiết xuất các sợi nano từ các dung dịch polyme (được tổng hợp bằng quá trình sol – gel) và thu thập chúng tạo thành các sợi nano không dệt. Một điện trường mạnh được đưa vào dung dịch để tích điện cho các sợi polyme. Dung dịch này được đưa vào một ống tiêm và nhằm vào một tấm thu tích điện đối diện. Khi lực hút giữa các sợi nano polyme và tấm thu vượt quá sức căng bề mặt của dung dịch, các sợi nano được giải phóng khỏi dung dịch và lắng đọng trên tấm thu.  Các hạt nano được phân bổ đồng đều trong ma trận polyme mang lại độ dai và khả năng chống mài mòn. Electrospinning là lựa chọn sản xuất hiệu quả cho vải công nghệ nano.

sản xuất vải nano

Sử dụng plasma tạo ra sợi vải nano

Công nghệ plasma là sự lựa chọn lí tưởng cho các nhà sản xuất vải sợi nano. Đây là một phương pháp khô, thân thiện với môi trường giúp cải thiện bề mặt mà không làm thay đổi khối lượng. Plasma thường được chia thành hai loại: plasma nhiệt – khi các vật ở trạng thái nhiệt và plasma lạnh (plasma nonthermal) thích hợp cho việc sửa đổi và xử lí bề mặt dệt vì phần lớn các vật liệu từ sợi đều là các polyme nhạy cảm với nhiệt. Xử lí plasma lạnh có thể được sử dụng để nâng cao độ kết dính của chất nền sợi. Bằng cách đưa vào các nhóm phân cực và lắng đọng lớp polyme mới giống nhau hoặc thay đổi độ nhám bề mặt, hóa học của chất nền. Ưu điểm chính của các hình thức xử lí như vậy là tạo ra các biến đổi hình thái và hóa học bề mặt đáng kể, cải tiến tính ưa nước và làm sợi dễ tiếp cận hơn với các loại hóa chất khác nhau, bao gồm cả thuốc nhuộm.

Plasma lạnh được chia thành plasma áp suất thấp (chân không) và plasma áp suất khí quyển. Plasma áp suất thấp là công nghệ được yêu thích để đạt được các hiệu ứng khác nhau bằng cách ăn mòn, trùng hợp hoặc hình thành các gốc tự do trên bề mặt của chất nền dệt. Tuy nhiên, phương pháp plasma khí quyển lại hiểu quả hơn. Nó thay thế phù hợp và chi phí cạnh tranh đối với phương pháp xử lí hóa chất ướt và plasma áp suất thấp, không cần thiết bị chân không đắt tiền và cho phép xử lí liên tục, đồng đều bề mặt sợi.

sản xuất vải nano như thế nào

4.  Vải nano thời nay được sử dụng để làm gi?

Vải nano trong lĩnh vực y tế

Vải nano được sử dụng rất nhiều để sản xuất vải băng vết thương, đồ bảo hộ y tế và đặc biệt là khẩu trang. Trong năm 2019, chúng ta đã chứng kiến dịch bệnh Covid 19 hoành hành trên khắp thế giới nhưng tại Việt Nam, dịch bệnh được kiểm soát tốt vì ý thức tuyệt vời của người dân trong việc đeo khẩu trang. Khẩu trang nano có tính kháng khuẩn cao, ngăn ngừa một cách tốt nhất sự truyền nhiễm của loại virus này. Và nhờ loại vải này, mà các bác sĩ có thể yên tâm hơn phần nào.

vải nano công nghệ sản xuất

Vải nano trong lĩnh vực thời trang

Vải chống nước

Các hạt nano được phủ lên bờ mặt vải như một lớp chống nước. Cụ thể được nó được dùng trong sản xuất áo sơ mi nano, áo mưa, áo gió chống nước, … hay cả quần áo mặc thường ngày.

sản xuất vải sợi nano

Vải chống nhăn

Khi sợi vải nano kết hợp với cotton thì tạo nên loại vải đỡ nhăn hơn, đây được coi là giải pháp “chữa cháy” cho những quý ông chưa kịp ủi quần áo trong dịp bận rộn. Ngoài ra, với khả năng chống mùi hôi, chống tia cực tím, … nhưng vẫn giữ được sự thoáng mát và dễ chịu, vải cotton phủ nano được ứng dụng để sản xuất áo sơ mi nano,  áo thun, quần nano, …

Vải không mùi

Vải nano còn được ứng dụng trong công nghệ sản xuất tất, vớ hoặc đồ lót vì hạt nano có thể khử mùi khó chịu do các vi sinh vật không mong muốn gây ra.

Vải chống tia cực tím

Ưu điểm của vải chứa hạt nano là giúp bạn khỏi bị nguy hại bởi ánh nắng mặt trời chứa rất nhiều tia cực tím bời loại vải này chứa hạt nano oxit kẽm hay hat nano titan.

Lời kết,

Trong tương lai, chúng ta sẽ còn đón nhận nhiều sự sáng tạo đột phá của thế giới. Càng tìm hiểu thêm một điều mới càng khẳng định bộ não của con người khi có thể chinh phục những “cánh cửa mới”. Chính quá trình sản xuất ra vải sợi nano đã chứng minh điều đó. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu hơn về vải nano – chất liệu vải của tương lai.

 

 

x

Sản phẩm đã được thêm vào giỏ hàng!

Xem giỏ hàng
Loading image Loading