Hiện nay, công nghiệp dệt may đang mang lại cho nền kinh tế nước ta một nguồn lợi to lớn, nhất là trong thời kỳ hội nhập. Kim ngạch thu được cho ngân sách nhà nước từ xuất khẩu dệt may hàng năm lên tới hàng tỷ USD. Tuy nhiên hàng năm, nước ta phải nhập một lượng lớn hoá chất; Magnesi chloride Mgcl2, tween polysorbate 80, span 80, triethanolamine tea …. để xử lý làm sạch vải sợi trước khi nhuộm mầu, in hoa và các công đoạn sản xuất vải tiếp theo. Trong số hoá chất đó, các chất hoạt động bề mặt tween 80, span 80 … để tẩy dầu mỡ, chất béo, tạp chất trên vải, chất giũ hồ, chất ngấm chiếm một lượng lớn. Có nhiều nguyên nhân để vải sợi bị nhiễm bẩn dầu mỡ, tạp chất, nhưng thông thường là các lý do sau:
-Khi chuốt sợi, người ta phải cho paraffin, hỗn hợp tween 80, tween 20, span 80 … hoặc dầu vào để tránh cho sợi bị xù lông và để các sợi không dính vào nhau trong quá trình dệt.
-Đối với các loại sợi poliamit, poliester do có khả năng sinh tĩnh điện cao nên gây khó khăn cho quá trình dệt, để hạn chế hiện tượng này, khi dệt người ta thường phải cho thêm chất bôi trơn là dầu khoáng, tween 80, tween 20, span 80 … có thể tạo độ nhớt như dầu.
-Khi dệt thông thường cho thêm hồ tinh bột.
-Trong sợi bông luôn có các tạp chất như chất béo, sáp, lignin, hợp chất chứa nitơ, tro, pectin, các tạp chất cơ học do mảnh hạt lẫn vào.
-Dầu mỡ từ máy dệt có thể thâm nhập vào trong quá trình dệt, gây nhiễm bẩn
cục bộ cho sợi hoặc các tấm vải thành phẩm.
-Các chất bẩn từ môi trường bám dính vào vải và sợi trong quá trình dệt và vận chuyển.
Đến công đoạn nhuộm mầu và in hoa, tất cả các chất bẩn nêu trên phải được tẩy sạch; nếu không thì quá trình nhuộm sẽ không có hiệu quả do các loại chất này ngăn cản sự thấm nước và mầu nhuộm, không cho thuốc nhuộm khuyếch tán vào vải, gây loang mầu.
Hiện nay trong cả nước ta có khoảng 1000 nhà máy dệt lớn nhỏ với hơn 10. 500 máy dệt. Lớn nhất là nhà máy dệt của Vinatex có công suất 3000 tấn vải/ ngày; nhỏ như xí nghiệp dệt nhuộm Trung thư cũng có đến 6-7 tấn vải /ngày. Theo thống kê, trong một năm, trung bình nước ta sản xuất ra hơn 23 triệu tấn vải. Lượng vải này cần đến khoảng 5000 tấn chất chất hoạt động bề mặt (polysorbate 80, polysorbate 20, span 80) để xử lý làm sạch. Tất cả các chất chất hoạt động bề mặt (polysorbate 80, polysorbate 20, span 80) này đều phải nhập ngoại với giá không nhỏ: 2-3 USD/1Kg. Như vậy ta sẽ không chủ động được về sản phẩm. Không những thế, các loại hoá chất xử lý nhập ngoại cộng với lượng dư thừa thuốc nhuộm đã và đang gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Nước thải của công nghiệp dệt nhuộm là một trong những loại nước thải độc hại nhất ngày nay.
Trước đây trong công nghiệp dệt chủ yếu sử dụng các phương pháp tiền xử lý vải sợi cơ học hoặc các loại hoá chất nhập ngoại không thân thiện môi trường. Thông thường phải sử dụng 3 loại hóa chất trong quá trình sản xuất vải, đó là: Chất tẩy dầu, chất giũ hồ, chất ngấm. Thông thường các hóa phẩm đó phải nhập từ nước ngoài, chủ yếu của Hàn Quốc, Đài Loan. Một điểm đáng lưu ý là để sản xuất vải thành phẩm, không thể thiếu bất kể thành phần nào trong số đó, tức là nếu nhập thiếu một trong 3 chất đó thì sẽ không thể hoàn thiện được qui trình. Các xí nghiệp dệt nhuộm lại thiếu chủ động và phụ thuộc nơi cung cấp sản phẩm. Giai đoạn nấu tẩy để giũ hồ phải thực hiện ở nhiệt độ tương đối cao, gây tốn kém năng lượng và phức tạp trong công nghệ. Mỗi giai đoạn khác như tẩy dầu, nhuộm đều phải thay đổi đơn phối chế vì các quá trình đó sử dụng các hóa phẩm khác nhau. Bên cạnh đó, nước thải nhuộm khi sử dụng các chất truyền thống cũ gây ô nhiễm trầm trọng.
Đứng trước tình hình đó, để chủ động tạo ra sản phẩm từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước và giảm giá thành sản phẩm cho ngành công nghiệp dệt may, nhóm nghiên cứu về chất hoạt động bề mặt (HĐBM) của trường Đại học Bách khoa Hà Nội tham gia đề xuất, tuyển chọn và đã được Bộ Khoa học và Công nghệ cho phép thực hiện đề tài ( từ 1/1/2008 đến 31/12/2009) để tổng hợp ra các chất hoạt động bề mặt nhằm sản xuất chất tẩy rửa (CTR) đặc chủng cho công nghiệp dệt nhuộm. Qua 2 năm nghiên cứu tìm tòi, chủ nhiệm Đề tài và các cộng sự đã tổng hợp được chất chất hoạt động bề mặt và CTR có hoạt tính rất cao, cùng lúc thay thế được cả 3 loại chất: Chất tẩy dầu, chất giũ hồ, chất ngấm. Chất tẩy rửa, polysorbate 80, polysorbate 80, span 80 chế tạo được có nguồn gốc từ dầu thực vật (dầu thông) nên thân thiện môi trường, giúp phần giảm thiểu ô nhiễm do nước thải của công nghiệp nhuộm gây nên. Cũng xây dựng được qui trình công nghệ để xử lý tẩy sạch vải sợi trong thực tế dựa trên các số liệu thử nghiệm tại nhà máy.
Công nghệ sử dụng CTR của Đề tài đơn giản, vẫn sử dụng được công nghệ vốn có của nhà máy. Tuy nhiên có thể thay đổi công nghệ để quá trình đơn giản hơn, đỡ tốn năng lượng hơn.
Điểm mới của Đề tài là xác đinh được loại dầu có hoạt tính bề mặt cao, đó là dầu thông (DT) và tìm được phương pháp biến tính DT với tác nhân và xúc tác phù hợp để tạo ra chất chất hoạt động bề mặt không ion và anion sử dụng để xử lý vải sợi. Bằng phương pháp xác định tính chất hóa lý của bề mặt vải sợi, đã đưa ra cơ sở khoa học để lựa chọn loại CTR phù hợp cho mỗi loại vải nhiễm bẩn. Đưa ra phương pháp chế tạo nhũ tương, một dạng hoạt tính cao của CTR để sử dụng trực tiếp. Nghiên cứu tính chất hóa lý của bề mặt vải sợi khác nhau như cotton, polieste, poliamit, vải pha… để tìm ra cách thức nhiễm bẩn dầu mỡ trên vải, cơ chế tẩy rửa thích hợp đối với từng loại vải trên nhằm điều chỉnh quá trình xử lý tẩy sạch vải sợi, mang lại hiệu quả cao. Mặt khác tham gia đề xuất đơn pha chế cho các quá trình và giải pháp đơn giản hóa công nghệ cho quá trình xử lý vải từ khâu đầu đến khâu cuối cùng là nhuộm mầu.
Sản phẩm đã được thử nghiệm tại nhà máy Dệt nhuộm Trung Thư và được cơ sở đối tác đánh giá cao về chất lượng, về tính thuận tiện và sẽ đưa vào ứng dụng sau khi hoàn thiện công nghệ.
Trong báo cáo tổng kết này, trình bầy các nội dung sau:
-Tìm các loại dầu thực vật có hoạt tính bề mặt
-Nghiên cứu tính chất hóa lý của bề mặt vải sợi nhằm tìm ra cơ chế bám dính của dầu mỡ trên vải, làm cơ sở định hướng cho việc tổng hợp CTR đặc chủng.
-Tổng hợp chất chất hoạt động bề mặt và CTR bằng phương pháp sunfat hóa DT
-Tổng hợp chất chất hoạt động bề mặt và CTR bằng phương pháp hydrat hóa DT
-Nghiên cứu các điều kiện về chế độ khuấy, chế độ truyền nhiệt để thực hiện phản ứng tổng hợp chất chất hoạt động bề mặt và CTR trên thiết bị lớn
-Nghiên cứu cơ chế xử lý tẩy sạch vải sợi
-Thử nghiệm sản phẩm tại nhà máy để thiết lập qui trình công nghệ xử lý vải sợi
-Đánh giá hiệu quả khi sử dụng sản phẩm
-Đưa ra các loại qui trình công nghệ.
-Hướng phát triển tiếp theo của Đề tài và kiến nghị
Cho đến nay, Đề tài đã hoàn thành tất cả các nội dung đề ra từ ban đầu. Đã tổng hợp được chất chất hoạt động bề mặt và CTR có tính năng đạt và vượt yêu cầu. Sản phẩm đã được chấp nhận để ứng dụng trong thực tế. Tuy nhiên cũng cần nghiên cứu thêm một số vấn đề và hoàn thiện công nghệ đối với các loại vải sợi khác nhau, các nhà máy dệt có tính chất khác nhau, có công suất và các loại máy móc khác nhau (sẽ được trình bầy ở phần cuối của báo cáo) để đưa sản phẩm áp dụng vào công nghiệp dệt nhuộm ở nước ta.