Vải sợi carbon là gì? Ưu nhược điểm và ứng dụng trong cuộc sống

Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Coolmate tìm hiểu về vải sợi carbon, đặc điểm, ứng dụng của loại sợi này cũng như cách các sợi carbon được làm ra.

Ngày đăng: 27.03.2024, lúc 13:30 914 lượt xem

80% nam giới hiện đại đều đánh giá cao chất liệu vải sợi carbon cho trang phục của mình. Với những ưu điểm vượt trội như độ bền cao, trọng lượng nhẹ, không biến dạng và có khả năng ngăn ngừa tia X, tia UV, vải sợi carbon đã chinh phục ánh mắt của rất nhiều người sành thời trang. Hãy cùng tìm hiểu vải sợi carbon là gì và những đặc điểm, ứng dụng và cách nhận biết chất liệu này trong bài viết dưới đây của Coolmate nhé. 

Vải sợi carbon là gì?

Vải sợi carbon là chất liệu vải được dệt từ sợi carbon nhỏ và mảnh, kết hợp với các chất liệu khác như polyme, nylon, composite. Nhờ thành phần này, vải sợi carbon có độ bền cực kỳ cao, đồng thời không nhạy cảm với nhiệt độ cao, cho phép sử dụng trong thời gian dài mà không cần lo lắng về chất lượng sản phẩm. 

Vải sợi carbon là chất liệu được dệt từ sợi carbon và các chất liệu tổng hợp khác 

Vải sợi carbon là chất liệu được dệt từ sợi carbon và các chất liệu tổng hợp khác (Nguồn: Vật liệu composite)

Nguồn gốc và quy trình sản xuất vải sợi carbon

Nguồn gốc của vải sợi carbon

Sợi carbon được Thomas Edison phát minh vào năm 1879 và được sử dụng như sợi dệt vải vào những năm 50s của thế kỷ trước. Hiện nay, vải sợi carbon được sản xuất từ sợi polyacrylonitrile và epoxy để tăng độ bền và giảm trọng lượng sản phẩm, giúp chất liệu này nhanh chóng trở nên phổ biến trong các ngành công nghiệp vũ trụ, sản xuất đồ thể thao, đồ dùng nội thất xe hơi.

Vải sợi carbon xuất hiện từ những năm 1950s 

Vải sợi carbon xuất hiện từ những năm 1950s (Nguồn: Cardina)

Quy trình sản xuất sợi carbon

Để sản xuất ra sợi carbon và vải sợi carbon cần trải qua quy trình 6 bước gồm:

  • Bước 1 - Chuẩn bị nguyên liệu: Các nguyên liệu như polyacrylonitrile (PAN), xenlulo, graphite hoặc pitch sẽ được nung, kéo sợi ở mức nhiệt cao (khoảng 1000°C - 3000°C) và trong điều kiện không có oxy.

  • Bước 2 - Oxy hóa ổn định: Các sợi được đưa vào lò dài từ 15 đến 30m, với nhiệt độ hàng trăm độ C. Quá trình này sẽ tinh lọc tạp chất, giúp sợi bền và cứng hơn.

  • Bước 3 - Xử lý bề mặt, hoàn thiện kích cỡ: Sợi được oxy hóa bề mặt để tăng độ liên kết với các vật liệu khác. Đồng thời, sợi carbon cũng sẽ được phủ thêm lớp bảo vệ và xác định kích cỡ bằng cách quấn sợi lên các ống có kích thước khác nhau.

  • Bước 4 - Xoắn sợi: Các sợi được xoắn theo độ dày và kích thước khác nhau. Bước này sẽ quyết định độ dẻo, khả năng dẫn điện và chịu lực của sợi.

  • Bước 5 - Dệt sợi thành vải carbon: Sử dụng các phương pháp dệt thường thấy như dệt kim, jacquard để dệt sợi carbon thành các tấm vải sợi carbon lớn. 

  • Bước 6 - Hoàn thiện: Phủ thêm lớp phủ nhựa epoxy, polyurethane, polyamide hoặc các vật liệu nano lên vải carbon để tăng tính thẩm mỹ, độ bền và khả năng chống cháy. 

Quy trình sản xuất vải sợi carbon khá phức tạp 

Quy trình sản xuất vải sợi carbon khá phức tạp (Nguồn: Inox đại dương)

Ưu và nhược điểm của vải sợi carbon

Ưu điểm của vải sợi carbon

Vải sợi carbon được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhờ những ưu điểm vượt trội sau:

  • Siêu nhẹ: Với mật đổ cực thấp chỉ 1,5g/cm3, vải carbon nhẹ hơn nhiều so với các vật liệu khác. 

  • Siêu bền: Tuy rất nhẹ nhưng vải carbon lại có độ bền vượt trội. Chất liệu này có thể chịu lực gấp 5 lần và cứng gấp 2 lần so với thép. Bên cạnh đó, vải carbon còn có khả năng chống axit, chống oxy hóa, và không bị ăn mòn khi tiếp xúc với các hóa chất. Vì thế, vải sợi carbon có thể chống chịu được cả những điều kiện thời tiết khắc nghiệt nhất.

  • Hệ số giãn nở nhiệt thấp, ít biến dạng: Vải carbon rất ít thay đổi khi có sự chênh lệch về nhiệt độ. Vì thế, đây cũng là loại vải sợi có khả năng chống cháy rấy tốt. 

  • Thấm tia X: Nhờ ưu điểm này mà sợi vải carbon được ứng dụng rất nhiều trong ngành y tế.

Vải sợi carbon có độ bền cực kỳ cao 

Vải sợi carbon có độ bền cực kỳ cao 

Nhược điểm của vải sợi carbon

Vải sợi carbon có một số nhược điểm như sau:

  • Khó tái chế: Do đặc thù của quá trình sản xuất, vải sợi carbon gần như không thể tái chế do sợi carbon khá giòn và có thể đứt gãy khi tái chế.

  • Không thân thiện với môi trường: Quá trình sản xuất của vải sợi carbon sử dụng khá nhiều hóa chất và các nguyên liệu nhân tạo, không đảm bảo các tiêu chí thân thiện với môi trường.

Vải carbon rất khó tái chế và không thân thiện với môi trường 

Vải carbon rất khó tái chế và không thân thiện với môi trường

So sánh vải sợi carbon với vải polyamide, microfiber

Loại vải

Ưu điểm

Nhược điểm

Vải sợi carbon

- Trọng lượng nhẹ

- Độ bền cao

- Ít biến dạng ở nhiệt độ cao, chống cháy tốt

- Thấm tia X, ngăn tia UV

- Khó tái chế

- Không thân thiện với môi trường

Vải polyamide

- Không thấm nước

- Tính thẩm mỹ cao

- Dễ nhuộm màu và in họa tiết

- Không thể phân hủy tự nhiên

- Chịu nhiệt kém

Vải microfiber

- Thấm hút mồ hôi tốt

- Có khả năng bắt bụi và ngăn ngừa vi khuẩn

- Độ bền cao

- Giữ form tốt

- Dễ bảo quản và vệ sinh

- Dễ dính bẩn

- Khó giặt sạch

Cách nhận biết vải sợi carbon

Để nhận biết vải sợi carbon thì các bạn có thể áp dụng một số phương pháp đơn giản sau:

  • Quan sát bằng mắt thường: Bề mặt vải sợi carbon có độ cứng cáp, chắc chắn cao nhưng không quá thô ráp, vẫn có độ trơn vừa phải

  • Sờ và cảm nhận: Vải sợi carbon có trọng lượng nhẹ, chạm trơn tay

  • Thử nghiệm: Vải sợi carbon có độ nhạy nhiệt thấp và khả năng chống cháy tốt, gần như không bị biến dạng khi đốt thử 

  • Đọc nhãn mác: Đối với các trang phục được làm từ vải sợi carbon đều được ghi chú đầy đủ trên tem hàng hóa để người dùng dễ dàng nhận biết và phân biệt.

Có thể quan sát hoặc sờ trực tiếp để phân biệt vải sợi carbon 

Có thể quan sát hoặc sờ trực tiếp để phân biệt vải sợi carbon (Nguồn: 5S Fashion) 

Ứng dụng của sợi carbon trong đời sống

Với tính thẩm mỹ và độ bền cao, vải sợi carbon là một trong những ứng dụng hiện đại nhất của ngành công nghiệp thời trang. Bằng chứng là không ít nhà mốt danh tiếng như Gucci, Chanel, Louis Vuitton đã cho ra mắt hàng loạt các sản phẩm quần áo, phụ kiện làm từ chất liệu này. Bên cạnh đó, sợi carbon còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như xây dựng, năng lượng, công nghiệp điện tử, y tế,....

  • Ngành thể thao: Sợi carbon được dùng để làm vợt tennis, cần câu cá, gậy golf,...

  • Ngành y tế: Chế tạo các bộ phận cơ thể nhân tạo như van tim, khớp gối,... và sản xuất dụng cụ phẫu thuật. Vải sợi carbon còn được dùng để may ga trải giường trong bệnh viện, mang đến cảm giác thoải mái hơn cho bệnh nhân.

  • Ngành hàng không: Chế tạo vỏ, cánh, cánh quạt máy bay, trực thăng; chế tạo thân tàu vũ trụ; chế tạo vệ tinh,...

  • Ngành ô tô: Chế tạo khung xe, vỏ xe, các bộ phận của xe ô tô,... đặc biệt là dòng xe đua F1.

Vải carbon bắt đầu được ứng dụng rất nhiều trong ngành may mặc, thời trang 

Vải carbon bắt đầu được ứng dụng rất nhiều trong ngành may mặc, thời trang

Hướng dẫn cách vệ sinh và bảo quản vải sợi carbon đúng cách

Vải sợi carbon có khả năng chống cháy tốt và độ bền cao, nhưng để giữ cho trang phục luôn bền đẹp như mới thì cần giặt phơi đúng cách. Các phương pháp vệ sinh và bảo quản vải sợi carbon như sau:

  • Sử dụng chất tẩy rửa có nguồn gốc thiên nhiên: Các chất tẩy mạnh hoặc hóa chất khác có thể ảnh hưởng đến cấu trúc sợi carbon, làm hỏng vải và ảnh hưởng đến khả năng chống cháy. Do đó, nên sử dụng các chất giặt tẩy nhẹ nhàng.

  • Nên giặt bằng tay: Nên giặt vải sợi carbon bằng tay hoặc chế độ nhẹ khi giặt máy, tránh sử dụng chế độ vắt mạnh làm ảnh hưởng cấu trúc sợi vải

  • Phơi ở nơi khô ráo và thoáng mát: Để đảm bảo giữ màu và không giảm khả năng chống cháy, vải sợi carbon nên được phơi khô ở nơi râm mát, thoáng gió, không phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời

  • Bảo quản ở nơi sạch sẽ, không ẩm mốc: Vải sợi carbon nên được gấp gọn hoặc treo phẳng trên móc treo ở nơi sạch sẽ, khô thoáng, không gần các nguồn ẩm mốc. 

Nên lưu ý khi vệ sinh và bảo quản vải sợi carbon nhằm tăng độ bền sản phẩm 

Nên lưu ý khi vệ sinh và bảo quản vải sợi carbon nhằm tăng độ bền sản phẩm (Nguồn: Cách nhiệt)

Các câu hỏi thường gặp (FAQ)

Có thể tái chế vải sợi carbon không?

Vải sợi carbon rất khó tái chế, đồng thời phải sử dụng rất nhiều hóa chất không an toàn với môi trường dẫn đến chi phí tái chế cao. Do đó, các chuyên gia không khuyến khích tái chế vải sợi carbon. 

Vải sợi carbon có chống được tia UV không?

Vải sợi carbon được dệt bằng phương pháp đặc biệt, kết hợp với các sợi carbon mảnh nhẹ, độ kín khít cao, có khả năng ngăn ngừa ảnh hưởng của tia UV và cả tia X đối với làn da. 

Vải sợi carbon có khả năng ngăn ngừa ảnh hưởng của tia UV 

Vải sợi carbon có khả năng ngăn ngừa ảnh hưởng của tia UV (Nguồn: Inox đại dương)


Lời kết

Trên đây là những thông tin chi tiết nhất về vải sợi carbon là gì và cấu tạo, đặc điểm, quy trình sản xuất, ứng dụng. Với những đặc tính vượt trội, loại chất liệu này sẽ mang đến những đột phá mới không chỉ cho ngành công nghiệp thời trang, mà còn cả những ngành công nghiệp mà vật liệu này được ứng dụng.

Đừng quên theo dõi Chuyên mục Chất liệu may mặc để cập nhật những xu hướng mới nhất của thời trang. Ngoài ra, bạn cũng có thể tham khảo chuyên mục Phối đồ tìm hiểu được nhiều thứ hay ho về thời trang tại blog Coolmate nhé!

 

Bạn có thể thích
x

Đã thêm vào giỏ hàng!

Xem giỏ hàng
Voucher dành cho bạn