Hóa chất dệt nhuộm là một nhóm các hợp chất hóa học đa dạng được sử dụng trong mọi giai đoạn của quy trình sản xuất và hoàn thiện dệt may, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu thô đến sản phẩm cuối cùng. Chúng đóng vai trò thiết yếu trong việc tạo ra các loại vải có màu sắc phong phú, độ bền màu cao, cảm giác chạm (hand-feel) mong muốn và các tính năng đặc biệt khác.
Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành tiêu thụ hóa chất lớn nhất, với một danh mục sản phẩm hóa chất vô cùng rộng lớn và phức tạp.
Dựa trên chức năng và giai đoạn sử dụng, hóa chất dệt nhuộm có thể được phân loại thành các nhóm chính sau:
1. Hóa chất tiền xử lý (Pre-treatment Chemicals): Đây là nhóm hóa chất được sử dụng trong giai đoạn chuẩn bị sợi, vải trước khi nhuộm hoặc in. Mục đích là loại bỏ các tạp chất tự nhiên (như sáp, dầu, pectin, các chất màu tự nhiên), tạp chất cơ học (bụi bẩn, xơ bông vụn) và các hóa chất xử lý ban đầu (hồ sợi) để đảm bảo vải sạch, có khả năng thấm hút tốt và đồng đều, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo.
Chất làm ướt (Wetting Agents/Surfactants): Giảm sức căng bề mặt của nước, giúp dung dịch xử lý thấm ướt đều vào vải.
Chất tẩy hồ (Desizing Agents): Enzyme (amylase) hoặc hóa chất oxy hóa (persulfate, bromite) để loại bỏ lớp hồ sợi trên vải dệt thoi.
Chất tẩy dầu, tẩy sáp (Scouring Agents): Thường là chất kiềm mạnh (NaOH - xút ăn da) kết hợp với chất hoạt động bề mặt để loại bỏ tạp chất dầu mỡ, sáp.
Chất tẩy trắng (Bleaching Agents):
Hydro peroxide (H₂O₂): Phổ biến nhất, hiệu quả, ít gây hại cho sợi.
Natri Hypochlorite (NaClO - Nước Javen): Hiệu quả tẩy trắng mạnh nhưng có thể làm suy yếu sợi và tạo ra sản phẩm phụ độc hại, ít được dùng cho vải cao cấp.
Natri Clorit (NaClO₂): Dùng cho vải tổng hợp.
Chất ổn định peroxide (Peroxide Stabilizers): Ngăn chặn sự phân hủy quá nhanh của hydro peroxide, kiểm soát quá trình tẩy trắng.
Chất ngấm (Penetrating Agents): Giúp hóa chất thấm sâu vào bên trong sợi vải.
Chất sequestering (Sequestering/Chelating Agents): Liên kết với ion kim loại (như Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺) có trong nước hoặc trên vải, ngăn chúng gây cản trở quá trình xử lý hoặc tạo vết ố.
2. Hóa chất nhuộm và in (Dyeing & Printing Chemicals): Đây là nhóm hóa chất đa dạng nhất, bao gồm thuốc nhuộm và các chất phụ trợ để giúp thuốc nhuộm bám tốt vào sợi, lên màu đúng sắc độ, đồng đều và bền màu.
Thuốc nhuộm (Dyes): Phân loại theo cấu trúc hóa học và cách ứng dụng lên sợi:
Thuốc nhuộm trực tiếp (Direct Dyes): Cho sợi cellulose.
Thuốc nhuộm hoạt tính (Reactive Dyes): Tạo liên kết cộng hóa trị với sợi cellulose, cho độ bền màu cao.
Thuốc nhuộm phân tán (Disperse Dyes): Cho sợi polyester và các sợi tổng hợp khác.
Thuốc nhuộm axit (Acid Dyes): Cho sợi protein (len, lụa) và nylon.
Thuốc nhuộm bazơ (Basic Dyes): Cho sợi acrylic và một số sợi protein.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên (Vat Dyes): Cho sợi cellulose, độ bền màu cực cao.
Thuốc nhuộm lưu huỳnh (Sulfur Dyes): Cho sợi cellulose, đặc biệt là màu đen, xanh đậm.
Thuốc nhuộm pigment (Pigment Dyes): Không tạo liên kết với sợi mà bám trên bề mặt, thường dùng trong in.
Chất trợ nhuộm (Dyeing Auxiliaries):
Chất điều chỉnh pH (pH Regulators): Axit (acetic acid), kiềm (soda ash, caustic soda) để tạo môi trường pH tối ưu cho quá trình nhuộm.
Chất điện giải (Electrolytes/Salts): Muối (NaCl, Na₂SO₄) để tăng khả năng hấp thụ thuốc nhuộm của sợi.
Chất làm đều (Leveling Agents): Đảm bảo thuốc nhuộm phân bố đều trên bề mặt vải, tránh loang lổ.
Chất phân tán (Dispersing Agents): Giúp thuốc nhuộm phân tán đều trong dung dịch, ngăn ngừa kết tụ.
Chất mang (Carriers): Dùng trong nhuộm polyester ở nhiệt độ thấp để "mở" cấu trúc sợi, giúp thuốc nhuộm thấm vào.
Chất tạo bọt (Defoamers/Antifoaming Agents): Ngăn chặn hoặc loại bỏ bọt sinh ra trong quá trình nhuộm.
Chất cố định màu (Fixing Agents): Cải thiện độ bền giặt, bền màu của thuốc nhuộm trên sợi.
3. Hóa chất hoàn tất (Finishing Chemicals): Là nhóm hóa chất được sử dụng ở giai đoạn cuối cùng để cải thiện các đặc tính cảm quan (mềm mại, mịn màng) và chức năng của vải (chống nhăn, chống thấm nước, chống cháy, kháng khuẩn).
Chất làm mềm (Softening Agents): Silicone, chất béo, dầu parafin để cải thiện cảm giác chạm, làm vải mềm mại hơn.
Chất chống nhăn (Crease-Resistant/Wrinkle-Free Agents): Thường là các sản phẩm gốc formaldehyde (resin) để tạo liên kết ngang trong sợi cotton, giảm nhăn.
Chất chống thấm nước/chống dầu (Water/Oil Repellents): Các hợp chất fluorine (PFCs/PFAS) hoặc silicone để tạo bề mặt kỵ nước.
Chất chống cháy (Flame Retardants): Các hợp chất gốc photpho, halogen để giảm khả năng cháy của vải.
Chất kháng khuẩn (Anti-bacterial Agents): Các hợp chất bạc, triclosan để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn.
Chất chống tĩnh điện (Antistatic Agents): Giảm tích điện trên vải tổng hợp.
Chất tạo độ cứng (Stiffening Agents): Tăng độ cứng cho vải.
Chất chống tia UV (UV Absorbers): Bảo vệ vải khỏi tác động của tia UV, ngăn ngừa phai màu.
4. Các hóa chất phụ trợ khác:
Chất trợ giặt (Washing Auxiliaries): Để loại bỏ thuốc nhuộm không bám và các hóa chất dư thừa sau quá trình nhuộm.
Chất phân tán (Dispersing Agents): Giúp các hạt thuốc nhuộm hoặc hóa chất phân tán đều trong dung dịch.
Chất chống tạo bọt (Antifoaming Agents): Ngăn chặn sự hình thành bọt trong các quy trình xử lý.
Chất điều chỉnh độ nhớt (Thickeners): Quan trọng trong in ấn để kiểm soát độ nhớt của hồ in.
Ngành hóa chất dệt nhuộm đang đối mặt với nhiều thách thức, chủ yếu liên quan đến môi trường và sức khỏe con người:
Ô nhiễm nước: Nước thải từ các nhà máy dệt nhuộm thường chứa lượng lớn thuốc nhuộm, hóa chất và kim loại nặng, gây ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý đúng cách.
An toàn hóa chất: Một số hóa chất truyền thống (như formadehyde, một số loại thuốc nhuộm azo) có thể gây hại cho sức khỏe người lao động và người tiêu dùng.
Tiêu thụ năng lượng và nước: Quy trình dệt nhuộm tiêu thụ lượng lớn năng lượng và nước.
Để đối phó với những thách thức này, ngành công nghiệp đang hướng tới:
Phát triển hóa chất thân thiện môi trường: Sử dụng hóa chất ít độc hại, có khả năng phân hủy sinh học cao, và không chứa các chất bị hạn chế (ví dụ: các hợp chất per- và polyfluoroalkyl - PFAS).
Quy trình sản xuất sạch hơn: Tối ưu hóa quy trình để giảm thiểu lượng nước, năng lượng và hóa chất tiêu thụ (ví dụ: nhuộm ít nước, nhuộm không nước, nhuộm lạnh).
Hệ thống xử lý nước thải tiên tiến: Áp dụng các công nghệ xử lý nước thải hiệu quả hơn để loại bỏ hóa chất và màu trước khi xả thải.
Chứng nhận và tiêu chuẩn: Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt như ZDHC (Zero Discharge of Hazardous Chemicals), Oeko-Tex, Bluesign để đảm bảo sản phẩm và quy trình sản xuất an toàn và bền vững.
Tóm lại, hóa chất dệt nhuộm là yếu tố không thể thiếu trong việc tạo ra các sản phẩm dệt may đa dạng và chất lượng. Tuy nhiên, việc lựa chọn và sử dụng hóa chất một cách có trách nhiệm, bền vững là ưu tiên hàng đầu của ngành công nghiệp hiện nay.
