Vải nylon? Đặc điểm và ứng dụng của vải nylon trong đời sống

Vào năm 1939 tại Wilmington, Delaware, 4.000 đôi tất nylon đã được bán hết chỉ trong vòng 3 tiếng đồng hồ. Điều gì đã khiến cựu tổng thống Hoa Kỳ Roosevelt nhận định vải nylon là tiềm năng kinh tế to lớn và thú vị?

Vải nylon là gì? 

Vải nylon là loại nguyên liệu tổng hợp polymer có nguồn gốc từ dầu mỏ và than đá. Khác vởi vải hữu cơ, chất liệu này hoàn toàn không có thành phần hữu cơ nên được gọi là nhựa nhiệt dẻo hay polyamt aliphatic. Để tạo ra sản phẩm này, người ta sử dụng phản ứng trùng hợp ngưng tụ dưới áp suất cao và nhiệt độ lớn để cho ra một loại polymer có dạng tấm.

Nylon lần đầu tiên xuất hiện vào năm 1935 bởi công ty Du Pont của Mỹ. Thương hiệu này được thành lập bởi Éleuthère Irénée du Pont với 2 dòng sản phẩm đầu tiên là thuốc súng và sơn sử dụng cellulose. Sau đó, Du Pont tiếp tục cho ra đời chất liệu amoniac tổng hợp cùng một vài hóa chất khác. Sợi tơ tổng hợp được phát triển dựa trên nền tảng sợi celluose. Đây là cột mốc quan trọng cho dòng sản phẩm nylon sau này.

Quy trình sản xuất vải nylon

Vải nylon thực chất là các polyme ngưng tụ hoặc copolyme được tạo nên từ phản ứng giữa các monpme khác nhau có thành phần axit amin và axit cacboxylic tương tự. Do đó, các amit được hình thành ở cả 2 đầu monomee trong phản ứng tương tự để tạo ra các chất độc sinh học polypeptide.

Hầu hết các sợi nylon được hình thành từ phản ứng của axit dicarboxylic và diamine hoặc axit amin, cũng có thể là axit amin với chính nó (chẳng hạn như PA6).

Với nylon 6-6, các monome được sử dụng là axit adipic và hexamethylene diamin. Sự kết hợp của chúng tạo ra polymer và nước. Nước tiếp tục được lấy ra khỏi quá trình sản xuất để tránh ảnh hưởng tới khâu tạo vải nylon. Chuỗi polymer thường bao gồm 20.000 đơn vị monomer kết nối tạo thành nhóm amit, trong đó mỗi nhóm chứa 1 nguyên tử nitơ.

Các phân tử nylon khá linh hoạt, có xu hướng kết hợp ngẫu nhiên với lực kém. Chất liệu phải được làm sạch và rút ra để tạo thành sợi dệt vải.

Các khâu sau đó như dệt vải, nhuộm màu, làm sạch và hoàn thiện được tiện hành tương tự như các loại sợi khác. Khâu kiểm tra diễn ra nghiêm ngặt nhằm đảm bảo chất lượng đồng đều trên từng sản phẩm, loại bỏ hàng lỗi, tìm ra nguyên nhân sự cố và nâng cao hiệu quả sản xuất cho lần kế tiếp.

Lịch sử hình thành vải nylon

Quá trình nghiên cứu

Chương trình nghiên cứu sợi về polyme trải dài từ năm 1927 đến khi có thông báo chính thức vào năm 1938 trước ngày khai mạc Hội chợ Thế giới New York năm 1939. Dự án này được đề xuất bởi Charles Stine. Ban đầu, ông đề xuất thành lập bộ phận hóa học bao gồm nhiều nhóm nhỏ tập trung vào nghiên cứu các vấn đề tiên phong trong hóa học và áp dụng chúng vào thực tiễn ứng dụng. Giảng viên Harvard, Wallace Hume Carothers được mời đến để chỉ đạo nhóm nghiên cứu polymer.

Ban đầu, ông chỉ tập trung nghiên cứu lý thuyết thuần túy, việc xây dụng và thử nghiệm chúng được giap cho nhà hóa học người Đức Hermann Staudinger. Với nghiên cứu này, ông đã thành công trong việc cải thiện đáng kể kiến thức cơ bản về polyme cho khoa học.

Tới năm 1930, Carothers và nhóm của ông đã tổng hợp ra 2 loại polymer mới là cao su tổng hợp và miếng dán màu trắng có khả năng đàn hồi mạnh mẽ. Miếng dán trắng này được coi là tiền thân của vải nylon. Từ đó, nhóm Carothers đã chuyển hướng từ nghiên cứu và điều tra tổng quát sang mục tiêu tập trung hơn vào thực tiễn để tìm ra sự kết hợp các chất hóa học vào ứng dụng công nghiệp.

Mãi tới năm 1935, loại polymer 6-6 mới được sản xuất bằng phương pháp tẩm ướt. Phương pháp này được tiếp tục sử dụng vào năm 1935 để hoàn thiện nylon. Sản phẩm nylon đầu tiên có đầy đủ các đặc tính mong muốn về độ co giãn, sức bền nhưng qui trình sản xuất đòi hỏi khá phức tạp. Vào tháng 9 năm 1938, Dun Pont chính thức được nhận bằng sáng chế cho polymer và nhanh chóng độc quyền chất liệu này.

Chiến lược tiếp thị 

Dự án này của Du Pont đã chứng minh được tầm quan trọng của kỹ thuật hóa học trong ngành công nghiệp, giúp tạo ra nhiều việc làm và tiếp tục phát triển các kỹ thuật hóa học sau này. Thực tế, phương pháp này được sử dụng ở các nhà máy hóa chất đã tạo ra 1800 việc làm và sử dụng các công nghệ mới nhất thời bây giờ, chúng vẫn được sử dụng trong mô hình nhà máy hóa chất ngày nay.

Khả năng có được số lượng lớn các nhà khoa học và kỹ sư nhanh chóng cũng đóng góp không nhỏ cho sự kiện này. Vào ngày 26/10/1995, nhà máy Seaford được Hiệp hội hóa học Hoa Kỳ chỉ định là cột mốc hóa học mang tầm lịch sử của quốc gia.

Khâu tiếp thị vải nylon được Du Pont chú trọng để tăng cường nhu cầu trước khi sản phẩm ra mắt trên thị trường chung. Thông báo thương mại được đăng trên các bài báo ở New York với nhan đề: sợi dệt hữu cơ nhân tạo đầu tiên có nguồn gốc từ than, nước và không khí, hứa hẹn sẽ “mạnh như thép và tốt như mạng nhện”. Điều này được đón nhận nồng nhiệt từ phía độc giả mà phần nhiều trong đó là phụ nữ trung lưu. Tại hội chợ và triển lãm, vải nylon được giới thiệu như một phần của “thế giới tương lai” và “thế giới hóa học kỳ diệu”.

Vào năm 1939, 4.000 đôi vớ được bán hết chỉ trong 3 giới đồng hồ. Bên cạnh đó, nó cũng được tuyên truyền với ý tưởng giảm nhập khẩu lụa từ Nhật Bản, thậm chí là được Tổng thống Roosevelt đề cử như một “tiềm năng kinh tế qui mô và đầy thú vị” ngay sau khi tài liệu được công bố.

Tuy nhiên, sự tung hô quá sớm khiến nhiều người nuôi kỳ vọng vô lý vào một sản phẩm tốt hơn lụa nhập khẩu, kỳ diệu như thép và bền chắc mãi mãi. Nhận thấy tầm nguy hiểm về các khiếu nại, công ty đã rút lại những điều khoản thông báo ban đầu. Lời tuyên truyền về một chất liệu nhân tạo mang tính cách mạng cũng khiến không ít người tiêu dùng cảm thấy khó chịu, mất lòng tin, thậm chí là sợ hãi đối với các loại vải nhân tạo.

Để giải quyết cuộc khủng hoảng này, Du Pont đã thay đổi chiến lượng nhấn mạnh vào nguồn gốc của nylon từ than, không khí và nước và tập trung vào khía cạnh thẩm mỹ, thay vì quá chú trọng vào chất lượng bên trong. Các khẩu hiệu như “Nếu đó là nylon, nó sẽ đẹp và ồ! Sao nó lại nhanh khô đến vậy!” giúp chuyển sự chú ý sang khía cạnh vật liệu và phục vụ nhu cầu tiêu dùng của sợi.

Đặc tính chất liệu vải nylon

Ưu điểm

Bền chắc

Các chiến dịch quảng cáo đều dựa trên những đặc tính nhất định của sản phẩm. Thực chất, vải nylon có độ bền chắc cao hơn so với dòng vải khác như lụa, voan, chiffon,... Chúng có khả năng chống chầy xước, chống mài mòn vượt trội. Bạn có thể thoải mái giặt máy mà không quá ảnh hưởng đến chất lượng ban đầu như vải tự nhiên.

Co giãn tốt

Khâu sản xuất được kiểm soát hoàn toàn đã tạo lợi thế về độ co giãn cùng trọng lượng nhẹ của nylon. Độ co giãn cao giúp vải dễ dàng phục hồi hình dáng ban đầu sau khi kéo căng.

Hơn thế nữa, trọng lượng nhẹ mang lại cảm giác thoải mái, nhẹ nhàng cho người sử dụng. Khả năng cách nhiệt rất thích hợp với dòng sản phẩm mùa đông, làm áo khoác ngoài.

Ít nhăn

Vải nylon thường rất khó nhăn và rất dễ làm phẳng. Trong suốt thời gian dài, vải chỉ xuất hiện vài nếp nhăn ở vài điểm hay co gập như khủy tay, đầu gối, nách áo,...

Dễ nhuộm màu

Khả năng bắt màu nhuộm giúp nó có độ chuẩn màu cao, sáng hơn so với nhiều loại sợi nhân tạo khác. Vải bền màu, khó phai và đa dạng về mầu sắc. Không có gì lạ khi chúng trở thành cơn sốt trong ngành công nghiệp thời năm vào những năm 1940.

Nhanh khô

Cũng như nhiều dòng vải tổng hợp khác, vải nylon hút ẩm kém nhưng cực kỳ nhanh khô, ít ảnh hưởng bởi quá trình thủy phân do nước biển, chịu được độ ẩm cao. Vì vậy, chúng được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm đồ bơi.

Chống nắng

Khả năng chống nắng tối khiến vải nylon khá được ưa thích trong những ngày hè. Các chị em có thể sử dụng trang phục nylon khi ra đường để bảo vệ làn da của mình.

Kháng khuẩn tốt

Vải nylon có khả năng kháng khuẩn hiệu quả. Các mầm bệnh gây hại, nấm mốc sẽ được ngăn chặn tối đa trong thời gain dài sử dụng. Đây cũng là nhân tố bảo vệ sức khỏe toàn diện hơn.

Hạn chế

Hút mồ hôi kém

Bên cạnh những tác dụng không thể chối cãi, đặc tính hút ẩm kém của vải đôi khi khiến người tiêu dùng cảm thấy hầm bí, nóng bức và khó thoát mồ hôi. Bạn nên hạn chế sử dụng loại vải này trong nền nhiệt cao hoặc diên trang phục nylon khi chạy bộ, hoạt động với cường độ cao.

Dễ co ngót

Trên thực tế, vải nylon rất dễ co ngót khi tiếp xúc với nhiệt độ cao từ 180-200 độ C và tan chảy hoàn toàn ở 215-260 độ C. Chúng sẽ nhanh hỏng khi phơi dưới trời nắng gắt hay đặt gần các thiết bị, khu vực có nhiệt lượng lớn.

Không tự phân hủy

Không có khả năng tự phân hủy và tỉ lệ tái chế thấp là nhược điểm của tất cả các sợi tổng hợp. Điều này được coi là nguyên nhân hàng đầu ảnh hưởng tới môi trường sống. Đồng thời, các khí oxit nitơ cũng gây ra hiệu ứng nóng lên toàn cầu.

Phân loại vải nylon

Chất liệu vải nylon được sản xuất hoàn toàn theo các phương trình hóa học. Điều này giúp nhà sản xuất có thể dễ dàng gia giảm thêm các nguyên liệu và loại sợi khác nhằm hạ giá thành, nâng cao tính năng sản phẩm.

Nylon 6-6

Đây là loại vải nylon tổng hợp 100% đầu tiên. Nó được làm từ hexamethylene diamine và một số loại axit dicarboxylic. Chất rắn sau đó sẽ được nấu chảy để tạo sợi hoặc kết tinh lại cho mục đích tinh chế.

Nylon 6

Loại sợi này đôi khi được sử dụng để sản xuất vải, nhưng chúng ít được phổ biến hơn loai nylon 6-6.

Nylon 46

Nylon 46 hay còn gọi là Stanyl được sản xuất bởi tập đoàn DSM. Tuy không được sử dụng rộng rãi nhưng chúng vẫn gây ấn tượng với người tiêu dùng bằng khả năng chống chọi tốt với môi trường khách nghiệp. Chúng thường được dùng trong các động cơ như phanh, hệ thống làm mát không khí.

Nylon 510

Chất liệu này được phát triển bởi công ty Du Pont với dự định thay thế cho chất liệu nylon 6-6. Tuy nhiên, chi phí đắt đỏ của chúng khó đáp ứng được nhu cầu sản xuất hàng loạt và hiện nay được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm công nghiệp và khoa học.

Ngoài ra, sợi nylon được trộn thêm với các sợi nhân tạo hoặc sợi tự nhiên như lụa, polyester, gấm, cotton,... khác để đáp ứng yêu cầu của sản phẩm.

Ứng dụng vải nylon trong đời sống

Ứng dụng trong lĩnh vực thời trang

Nhờ vào ưu điểm nổi bật, vải nylon được ứng dụng trong nhiều loại trang phục như trang phục thể thao, áo khoác gió, quần áo khoác sử dụng trên đường giày, giày leo núi, balo leo núi,... Những phẩm chất đặc biệt giúp cản bớt gió, giữ ấm và chống ẩm cho người sử dụng trước điều kiện môi trường khác nghiệt nhất là ở vùng lạnh giá.

Ứng dụng trong đồ dùng nội thất

Đặc tính chống nước cùng độ sáng bóng, bền chắc giúp nylon được sử dụng nhiều trong lĩnh vực nội thất gia đình. Chúng có thể được dùng để làm rèm cửa, khăn trải bàn, thảm trải sàn, sợi bàn chải đánh răng.

Ứng dụng khác

Ngoài các ứng dụng kể trên, vải nylon còn được biết tới trong nhiều lĩnh vực khác nhau như làm lều, áo giáp, dây buộc hàng, phông bạt, tấm dù, cuộn phim, ống lót, bao đựng, dây đàn, áo mưa, dây vợt cầu lông,...

Phân biệt vải nylon

Hiện nay vải nylon thường pha trộn thêm nhiều loại sợi khác nhau nên việc tìm được nylon 100% là rất khó. Tuy nhiên, các ưu thế nổi trội của chúng vẫn được thể hiện rõ rệt ở những đặc điểm sau:

• Mặt vải nylon có độ bóng, sáng và mềm mại.
• Khi thử vò, gấp, vải nylon rất ít nhăn, nhanh trở về hình dạng ban đầu.
• Vải không ngấm nước hoặc ngậm ít và chậm khi tiếp xúc với chất lỏng.
• Vải nylon gây nóng bức, bí hơi và bết dính vào da khi người mặc ra nhiều mồ hôi.
• Dùng lửa là cách tốt nhất để phân biệt chất liệu này. Vải nylon khi đốt sẽ có mùi khét, khói đen, vón thành cục tròn màu đen.
• Một số loại vải nylon có bề mặt sáng bóng như lụa, satin nhưng khi sờ thử chúng khá trơn trượt chứ không mềm mại, sang trọng như sợi tự nhiên.

Cách bảo quản vải nylon

• Hạn chế sử dụng nước nóng và máy sấy vì nhiệt độ có thể làm vải nylon biến dạng.
• Không cần là ủi trang phục nylon thường xuyên. Nếu cần thiết, hãy chọn nhiệt độ thấp và bổ sung thêm lớp vải lót.
• Tránh việc tẩy trắng vải.
• Vải nylon có độ bền cao, dễ tẩy rửa nên bạn có thể giặt máy hoặc giặt tay đều được. Chất tẩy trung tính vẫn nên được ưu tiên để vệ sinh sản phẩm.
• Phơi vải nylon ở nơi khô ráo, sạch sẽ, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng gay gắt của mặt trời.   

Mời bạn tham khảo một số chất liệu vải khác: