Trả lời nhanh: Sợi tái sinh (regenerated cellulose) được làm bằng cách hòa tan cellulose từ gỗ, phụ phẩm nông nghiệp hoặc vải cotton phế thải, rồi đùn qua lỗ phun và cho đông tụ lại thành sợi mới. Viscose (rayon) dùng NaOH và CS₂ độc hại; modal là viscose cải tiến bền ướt hơn; còn lyocell (TENCEL™) hòa tan cellulose trực tiếp trong dung môi NMMO, thu hồi hơn 99% dung môi, cho sợi bền gấp khoảng 1,5 – 1,9 lần viscose khi khô và khoảng 2,3 – 3,8 lần khi ướt. Đây là nhóm sợi mềm, mát, thấm hút tốt, rất hợp may đồ lót, đồ ngủ.
Ở bài trước, May đã nói sợi từ lá, thân cây thường thô cứng. Vậy làm sao để biến cellulose từ gỗ, vỏ cam hay vải cũ thành sợi mềm mịn như lụa? Câu trả lời là “tái sinh” cellulose: phá vỡ cấu trúc cũ rồi dựng lại một sợi mới theo ý muốn.
1. Nguyên lý: hòa tan rồi tái tạo cellulose
Cellulose không tan trong nước hay dung môi thông thường vì các chuỗi liên kết hydro với nhau rất chặt. Muốn làm sợi tái sinh, người ta phải:
- Hòa tan cellulose (trực tiếp trong dung môi đặc biệt, hoặc gián tiếp qua một dẫn xuất hóa học).
- Kéo sợi: đùn dung dịch nhớt qua bộ phun nhiều lỗ nhỏ.
- Đông tụ: cho dòng dung dịch vào bể nước hoặc bể axit để cellulose kết tủa lại thành sợi rắn.
- Kéo giãn, rửa, hoàn tất: kéo giãn giúp các chuỗi cellulose định hướng theo trục sợi, tăng độ bền.
Sau tái sinh, cellulose chuyển sang dạng tinh thể khác (cellulose II) và mức độ kết tinh thấp hơn bông, nên sợi mềm, rủ và thấm hút tốt hơn.
2. Viscose (rayon): quy trình lâu đời nhưng nhiều hóa chất
Theo Zhang và cộng sự, BioResources, 2018, bột cellulose được ngâm NaOH, ủ chín, rồi phản ứng với carbon disulfide (CS₂) tạo cellulose xanthat tan được; dung dịch được kéo sợi ướt vào bể chứa axit sulfuric. Vấn đề môi trường:
- CS₂ dễ bay hơi và độc; chỉ thu hồi được khoảng 70 – 75%.
- Bể đông tụ chứa muối natri, kẽm cần xử lý; tiêu thụ nhiều nước.
- Sợi viscose thường mất nhiều độ bền khi ướt, dễ giãn hoặc co khi giặt.
Modal là dạng viscose cải tiến có mô-đun ướt cao, giữ phom tốt hơn khi giặt, cảm giác gần với bông, nên rất phổ biến trong quần lót, áo lót, đồ ngủ.
3. Lyocell (TENCEL™): hòa tan trực tiếp, tuần hoàn khép kín
Quy trình lyocell hòa tan cellulose trực tiếp trong N-methylmorpholine N-oxide (NMMO) mà không tạo dẫn xuất hóa học. Theo Zhang và cộng sự, BioResources, 2018:
- Dung dịch điển hình gồm khoảng 76% NMMO, 10% nước, 14% cellulose, chuẩn bị ở 90 – 120°C (trên 120°C NMMO bị phân hủy).
- Kéo sợi kiểu ướt qua khe khí (dry-jet wet spinning): dung dịch đi qua một khoảng không khí trước khi vào bể đông tụ; khe khí ảnh hưởng mạnh tới độ định hướng và độ bền sợi.
- Hơn 99% NMMO được thu hồi để tái sử dụng, nhưng khâu thu hồi tốn khá nhiều năng lượng.
- Sợi lyocell có tiết diện tròn, bề mặt nhẵn, chỉ số kết tinh khoảng 0,44 so với khoảng 0,25 của viscose.
- Nhược điểm: sợi dễ xơ hóa (fibrillation) khi ma sát ướt, tạo cảm giác “bông xơ” trên vải; nhà sản xuất khắc phục bằng chất liên kết ngang hoặc xử lý enzyme.
| Tính chất | Lyocell | Viscose |
|---|---|---|
| Độ bền khô (cN/dtex) | 40 – 42 | 22 – 26 |
| Độ bền ướt (cN/dtex) | 34 – 38 | 10 – 15 |
| Mô-đun khô (GPa) | 8 – 10 | 3 – 5 |
| Mô-đun ướt (GPa) | 3 – 4,5 | 0,6 – 1 |
| Giữ độ bền khi ướt (%) | 60 – 80 | 50 – 55 |
| Độ giãn khô (%) | 11 – 16 | 17 – 25 |
| Độ giãn ướt (%) | 16 – 18 | 21 – 30 |
Nguồn: Bảng 2, Zhang và cộng sự, BioResources, 2018.
Lenzing (Áo) thương mại hóa lyocell dưới tên TENCEL™. Công nghệ REFIBRA™ (2017) trộn vải vụn cotton từ xưởng may với bột gỗ; từ 2019, tỷ lệ nguyên liệu tái chế lên tới 30% (Textile World).
4. Thế hệ mới: sợi từ phụ phẩm và rác thải dệt may
- Orange Fiber (Ý): tách cellulose từ vỏ cam quýt bỏ đi của ngành nước ép (Ý thải hơn 700.000 tấn mỗi năm), kéo thành sợi; từ 2021 hợp tác với Lenzing làm TENCEL™ lyocell từ bột cam và bột gỗ (ECESP).
- Infinna – Infinited Fiber (Phần Lan): dùng công nghệ cellulose carbamate được cấp bằng sáng chế để biến rác thải dệt may giàu cotton (kể cả vải pha) thành sợi mới cảm giác giống bông, không dùng CS₂. Dự án New Cotton của EU (10/2020 – 3/2024, kinh phí khoảng 8,8 triệu euro) do Infinited Fiber điều phối, adidas và H&M đã bán sản phẩm làm từ sợi này (CORDIS – Ủy ban châu Âu).
Hướng này đặc biệt quan trọng vì theo Ủy ban châu Âu, chỉ khoảng 1% vật liệu trong quần áo được tái chế thành quần áo mới.
5. So sánh nhanh các loại sợi cellulose cho đồ lót, đồ ngủ
| Sợi | Nguồn nguyên liệu | Ưu điểm khi mặc | Lưu ý môi trường |
|---|---|---|---|
| Bông (cotton) | Quả bông | Mềm, thấm hút, dễ chăm sóc | Tốn nước, thuốc BVTV (trừ bông hữu cơ) |
| Viscose / rayon | Bột gỗ, tre… | Mềm, mát, rủ | CS₂ độc, thu hồi 70 – 75% |
| Modal | Bột gỗ | Rất mềm, bền ướt hơn viscose, ít co | Vẫn là quy trình xanthat |
| Lyocell (TENCEL™) | Bột gỗ, vải vụn (REFIBRA™), vỏ cam | Mát, mịn, bền ướt cao | Thu hồi hơn 99% dung môi; dễ xơ hóa |
| Infinna | Rác thải dệt may giàu cotton | Cảm giác như bông | Không dùng CS₂; tái chế vải cũ |
Góc thợ may: may vải modal, lyocell
- Vải modal, lyocell dạng thun rất mềm, trơn: dùng kim đầu tròn (ballpoint/jersey) cỡ nhỏ và chỉ polyester.
- Giặt thử mẫu trước khi cắt để kiểm tra độ co; phơi phẳng, tránh vắt xoắn mạnh khi ướt.
- Với lyocell dệt thoi, giặt chế độ nhẹ để hạn chế xơ hóa bề mặt.
- Dùng mũi zigzag hoặc máy vắt sổ, máy trần đè cho đường may co giãn ở đồ lót.
Đọc thêm: cách chọn vải may quần lót, vật liệu thời trang bền vững trên thế giới.
Câu hỏi thường gặp
Sợi tái sinh (regenerated cellulose) là gì?
Là sợi làm bằng cách hòa tan cellulose từ gỗ, phụ phẩm hoặc vải phế thải rồi kéo sợi và đông tụ lại; gồm viscose, modal, lyocell, cupro.
Lyocell khác viscose thế nào?
Lyocell hòa tan cellulose trực tiếp trong dung môi NMMO và thu hồi hơn 99% dung môi; viscose dùng NaOH và CS₂ độc, chỉ thu hồi khoảng 70 – 75% CS₂. Lyocell cũng bền hơn, nhất là khi ướt.
Modal có phải sợi tự nhiên không?
Modal là sợi tái sinh từ cellulose gỗ, nên có nguồn gốc tự nhiên nhưng được sản xuất qua quy trình hóa học; nó là dạng viscose cải tiến bền ướt hơn.
Vì sao vải lyocell bị xơ lông?
Do hiện tượng xơ hóa (fibrillation): các vi sợi trên bề mặt tách ra khi ma sát lúc ướt; nhà sản xuất hạn chế bằng chất liên kết ngang hoặc xử lý enzyme.
Sợi nào hợp may đồ lót, đồ ngủ?
Modal và lyocell rất hợp vì mềm, mát, thấm hút tốt và bền khi giặt; bông, đặc biệt bông hữu cơ, cũng là lựa chọn tốt.
Tài liệu tham khảo
- Zhang, S., Chen, C., Duan, C., Hu, H., Li, H., Li, J., Liu, Y., Ma, X., Stavik, J., Ni, Y. (2018). Regenerated Cellulose by the Lyocell Process, a Brief Review of the Process and Properties. BioResources, 13(2). Bản PDF
- Borneman, J. (2020). REFIBRA™: Sustainable Lyocell Production. Textile World, 17/2/2020.
- CORDIS – Ủy ban châu Âu: “Textile waste becomes new cotton” – Dự án New Cotton (H2020, mã 101000559).
- ECESP: “Orange Fiber converts orange waste into a versatile, biodegradable fabric”.
- Ủy ban châu Âu: EU Strategy for Sustainable and Circular Textiles.
