Khoa học công nghệ mới trong bảo vệ môi trường ngành Dệt may

Sử dụng các công nghệ hiện đại giúp tăng cường hiệu quả xử lý vật liệu, giảm các nguy cơ tiềm ẩn về môi trường trong ngành Dệt may tại Việt Nam đang được các Tập đoàn, doanh nghiệp quan tâm đặc biệt. Nhiều công nghệ hiện đại đang được nghiên cứu, ứng dụng, thử nghiệm tại Việt Nam như công nghệ Plasma, công nghệ nhuộm sóng siêu âm, công nghệ carbon dioxide siêu tới hạn, công nghệ tái chế khép kín phế thải ngành dệt may.

Công nghệ Plasma

Công nghệ plasma được ứng dụng khá đa dạng trong lĩnh vực dệt may. Một trong những ứng dụng phổ biến là xử lý sợi. Vì plasma không xâm nhập sâu vào sợi mà chỉ phản ứng với bề mặt vải nên không ảnh hưởng đến cấu trúc bên trong. Các nhà sản xuất sử dụng plasma để sửa đổi các đặc tính bề mặt vật liệu dệt bằng cách lắng đọng hóa chất theo phương pháp trùng hợp plasma nhằm cải thiện chức năng nhuộm hoặc loại bỏ các hóa chất dư thừa khỏi vật liệu (khắc plasma).

Do không làm thay đổi đặc tính vốn có của vật liệu dệt, và được thực hiện ở giai đoạn khô nên không phát sinh vấn đề xử lý nước thải. So với quá trình liên tục thì công nghệ này được đánh giá có nhiều tính ưu việt hơn.

Ngoài ra, công nghệ plasma lạnh cũng đang được ứng dụng trong xử lý nước thải dệt nhuộm. Gần đây, các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu Môi trường và Tài nguyên (Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh) đã thử nghiệm công nghệ này trên quy mô phòng thí nghiệm và cho thấy tiềm năng ứng dụng rất khả quan. Cụ thể, qua thử nghiệm với nước thải dệt nhuộm chưa qua công đoạn xử lý nào, sử dụng plasma lạnh cho hiệu quả đạt 90,09% với độ mà và 85,75% với giảm nồng độ COD.

Sử dụng các công nghệ hiện đại giúp tăng cường hiệu quả xử lý vật liệu, giảm các nguy cơ tiềm ẩn về môi trường trong ngành dệt may

Công nghệ nhuộm sóng siêu âm

Sử dụng sóng siêu âm trong chế biến ướt hàng dệt giúp tăng cường độ bền, cải thiện khả năng hấp thụ thuốc nhuộm và giảm năng lượng, thời gian xử lý và tiêu thụ nước. Khả năng tiết kiệm năng lượng tới 20%, cải thiện hiệu quả sử dụng nước trong tẩy cặn, làm sạch và tẩy trắng bông khi sử dụng sóng siêu âm làm chất xúc tác trong các quá trình xử lý.

Ngoài ra, ứng dụng sóng siêu âm trong xử lý khử trùng sợi bằng clo và giặt len cũng làm giảm sự chảy sợi và giảm co rút. Kết hợp sóng siêu âm và oxy hóa điện cũng được sử dụng để khử màu nước thải dệt nhuộm. Hiệu quả là hoàn thiện chất làm mềm tốt hơn, tăng 10% –20% độ hấp phụ và cố định của chất làm mềm.

Trong nhuộm, phương pháp nhuộm bằng sóng siêu âm nâng cao khả năng hấp thụ thuốc, năng suất màu cao và độ bền tốt. Đồng thời, kết hợp sóng siêu âm với thuốc nhuộm hoạt tính cho hiệu quả tiêu thụ ít nước và hóa chất hơn, thời gian ngắn hơn và tiết kiệm năng lượng hơn cho làm nóng với nhuộm vật liệu xenlulo.

Đối với vải poly, sử dụng sóng siêu âm làm tăng độ bền màu của vải nhuộm bằng thuốc nhuộm phân tán và làm giảm kích thước hạt thuốc nhuộm trong dung dịch, đồng thời giảm nhẹ độ kết tinh của sợi. Thêm vào đó, kết hợp sóng siêu âm cũng cải thiện độ bền màu, giảm thời gian nhuộm, và do đó, tiết kiệm năng lượng nhiệt. Siêu âm với dải tần 20 - 100kHz thường được sử dụng để tăng tốc các phản ứng hóa học và tăng cường các quá trình vật lý, như làm sạch, nhũ hóa và chiết tách khử khí. Kết quả tốt hơn so với các kỹ thuật khác trong điều kiện kém tối ưu, như nhiệt độ và nồng độ hóa chất thấp.

Hệ thống máy nhuộm không nước Dyecoo

Công nghệ carbon dioxide siêu tới hạn

Carbon dioxide là sự lựa chọn tốt nhất để sản xuất chất lỏng siêu tới hạn vì nó không độc hại và không cháy. Carbon dioxide có thể được tái chế trong một hệ thống khép kín. Các đặc tính cơ bản của chất lỏng siêu tới hạn là độ nhớt thấp, khả năng hòa tan cao và đặc tính khuếch tán cao ngay cả trong các lỗ nhỏ mà không cần xử lý mạnh.

Sử dụng carbon dioxide như một chất nhuộm trung gian cho sợi tổng hợp đem lại nhiều lợi ích. Cụ thể, phương pháp này hạn chế tối đa sử dụng nước trong quá trình nhuộm, nên còn được gọi là nhuộm khô hay nhuộm không nước. Ngoài ra, nó giúp tiết kiệm năng lượng nhiệt trong vật liệu dệt khô, không cần phân tán các chất dẫn xuất và chất làm mịn bề mặt vải sợi, không cần nhiệt độ cao để làm khô và cố định màu, thu hồi thuốc nhuộm còn sót lại, thời gian nhuộm ngắn, không cần chỉnh sửa (giảm việc làm sạch mặt vải) và tiết kiệm một lượng lớn nước. Những đặc tính ưu việt của công nghệ nhuộm không nước khiến nó phát triển mạnh trong những năm gần đây. Một trong những nhà cung cấp giải pháp này là DYECOO (Hà Lan) hiện đã có mặt tại Việt Nam.

Công nghệ tái chế khép kín phế thải ngành dệt may

Công nghệ mới được áp dụng để tách polyester khỏi chất thải dệt may ở dạng hỗn hợp và dạng tạp nhiễm. Các polyester sạch được thu lại chuyển đổi thành các monome ban đầu có giá trị, có thể được sử dụng nhiều lần để tổng hợp vật liệu polyme. Trong quá trình xử lý, một hợp chất hóa học đặc biệt - có khả năng phá vỡ một cách có chọn lọc tương tác hóa học giữa polyester và thuốc nhuộm được sử dụng để tạo màu - được nghiên cứu sử dụng để phân tách.

Trước những hạn chế của các công nghệ cũ, nhóm các nhà khoa học ở KRICT đã đặt mục tiêu nghiên cứu và sử dụng một hợp chất có thể phân hủy sinh học không độc hại với chi phí rẻ để phân biệt polyester về mặt hóa học từ hỗn hợp các loại vải phế thải. Khi hợp chất này được sử dụng cho vải dệt, chúng sẽ tách hoàn toàn các chất màu chỉ có trong polyester, trong khi không gây ra sự thay đổi đáng kể nào với các vật liệu khác. Nhờ đó, polyester sạch sẽ có thể được tách ra khỏi hỗn hợp vải màu. Không chỉ vậy, theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này cũng có thể được sử dụng để tách polyester từ hỗn hợp vải không màu.

Công nghệ phân loại hóa học có thể được sử dụng để thu gom polyester một cách có chọn lọc từ chất thải nhựa và dệt may

Hiện tại, công nghệ tái chế hóa chất này cũng đã được cấp phép cho Công ty TNHH Renew System (Hàn Quốc). Các nhóm R&D đa ngành hiện đang hợp tác chặt chẽ với nhau để xây dựng các cơ sở đa quy mô nhằm tái chế quần áo phế thải bằng hóa chất. Cuối năm 2024 tới, nhà máy đầu tiên áp dụng công nghệ này sẽ ra đời.