Brückner và Weber Ultrasonics sẽ chắc chắn về tính khả dụng của ứng dụng mới.Tương tự như một tấm đệm lót và có thể dễ dàng tích hợp vào các nhà máy và dây chuyền hiện có.

Ảnh: Weber Ultrasonics/ Sonovia.

Một công nghệ hoàn thiện dựa trên sóng siêu âm mới được Sonovia cùng với Brückner và Weber Ultrasonics phát triển mang lại một số lợi thế quan trọng trong việc sản xuất hàng dệt kháng khuẩn.

Với kỹ thuật hoàn thiện hóa siêu âm (sonochemical) mới, việc ngâm tẩm vải đáp ứng các yêu cầu công nghiệp về khả năng chống rửa trôi, đảm bảo lớp hoàn thiện kháng khuẩn, duy trì hiệu quả trong một thời gian dài – ngay cả khả năng chống virus corona. Nó cũng giảm thiểu các tác động môi trường liên quan đến quá trình hoàn thiện hàng dệt may thông thường.

Hầu hết các chất dùng để ngâm vải giúp bảo vệ và chống lại vi khuẩn, vi rút và nấm sử dụng các chất liên kết hóa học chỉ mang lại khả năng chống rửa trôi hạn chế, do đó hiệu quả bảo vệ bị hạn chế. Ngoài ra, các hóa chất và chất được sử dụng có thể gây hại cho môi trường và cũng có thể dẫn đến dư lượng chất ô nhiễm trên thành phẩm.

Liat Goldhammer, giám đốc kỹ thuật tại Sonovia cho biết, “Để đảm bảo hàng dệt may có khả năng chống vi khuẩn như những loại vải được sử dụng trong đồ bảo hộ cho nhân viên y tế, ga trải giường bệnh viện và khẩu trang hô hấp làm giảm đáng kể nguy cơ nhiễm trùng, việc ngâm phải đảm bảo giúp vải có khả năng chịu được việc giặt thường xuyên ở nhiệt độ cao của ngành y tế. Chúng không thể mất tác dụng trong suốt vòng đời sản phẩm.”

Lịch sử phát triển

Năm 2017, công ty khởi nghiệp Sonovia của Israel đã bắt đầu công nghiệp hóa quy trình hoàn thiện hóa siêu âm đã được cấp bằng sáng chế của họ và tiếp tục được phát triển tại Đại học Bar-Ilan. Quá trình hoàn thiện hóa siêu âm sonochemical phù hợp với tất cả các loại hàng dệt may – từ sợi tự nhiên tới sợi tổng hợp hoặc sợi hỗn hợp. Quá trình này sử dụng các hạt nano oxit kẽm làm môi trường hoạt động và dựa trên hiện tượng vật lý là tạo ra tiếng động âm thanh – khi tiếp xúc với sóng siêu âm, các bong bóng nhỏ liên tục hình thành trong dung dịch trộn với các hạt nano, sau đó nở ra và xẹp xuống trong vòng vài giây.

Quá trình này tạo ra các mẫu vi dòng năng lượng cao di chuyển với tốc độ khoảng 500m/s. Những mẫu này mang theo các hạt và nhúng chúng chắc chắn vào các sợi vải. Ông Goldhammer giải thích: “Đây là một điểm khác biệt trong công nghệ của chúng tôi so với các quy trình hoàn thiện hàng dệt thông thường sử dụng các chất liên kết hóa học. Với công nghệ hoàn thiện hóa siêu âm sono, các hạt được nhúng cơ học, do đó các đặc tính kháng khuẩn vẫn tồn tại trong một thời gian dài.Hơn nữa, không cần thiết sử dụng các chất kết dính gây ô nhiễm trong quá trình này và việc sử dụng hóa chất có thể giảm tới 50% ”.

Việc hình thành các bong bóng thông qua sóng siêu âm là rất quan trọng để áp dụng hiệu quả các hạt oxit kẽm kháng khuẩn.Hệ thống siêu âm tiêu chuẩn không thể sử dụng được cho quá trình này.

Đối tác công nghiệp

Để chuyển giao công nghệ từ quy mô lớn sang sản xuất công nghiệp quy mô lớn, Sonovia đã hợp tác với Brückner, nhà sản xuất nổi tiếng về hệ thống hoàn thiện hàng dệt may có trụ sở tại Leonberg, Đức và nhà sản xuất linh kiện công nghệ siêu âm Weber Ultrasonics của Karlsbad, Đức. Bộ phận nghiên cứu và phát triển tại Weber Ultrasonics đã nghiên cứu và chứng minh siêu âm đo lường được trong khi Brückner đã phát triển và xây dựng một thiết bị ứng dụng tương ứng có thể được tích hợp vào quy trình hoàn thiện liên tục và rộng hơn.

Ảnh:  Weber Ultrasonics/ Sonovia.

Ưu điểm

Nguyên mẫu hệ thống đầu tiên cho quy trình hóa siêu âm sonochemical đã được sử dụng tại trung tâm công nghệ của Brückner từ đầu năm 2019. Ngoài việc đảm bảo độ tin cậy tối đa của quy trình, các yếu tố chính trong quá trình phát triển của nó là đáp ứng các tiêu chuẩn cao của ngành dệt may hiện đại về năng suất, độ tin cậy, tính bền vững, dễ bảo trì và hiệu quả về chi phí.

Ông Goldhammer cho biết: “Mặc dù quá trình phát triển vẫn chưa hoàn thiện nhưng các tính toán thận trọng ban đầu cho thấy khả năng tiết kiệm khoảng 10% từ việc giảm các hóa chất sử dụng.Thiết bị ứng dụng mới, tương tự như một tấm đệm lót, có thể dễ dàng được tích hợp vào các nhà máy và dây chuyền hiện có. Nó có thể được sử dụng để hoàn thiện cả vải dệt thoi và dệt kim, cũng như sản phẩm không dệt và thảm.

Bằng chứng

Để chứng minh hiệu quả kháng khuẩn lâu dài và đáng tin cậy của quá trình hoàn thiện dệt bằng hóa chất, Sonovia đã tiến hành thử nghiệm với các viện nghiên cứu và chứng nhận dệt may, họ đã xác nhận rằng các loại vải thành phẩm vẫn giữ được đầy đủ các đặc tính kháng khuẩn sau nhiều chu kỳ giặt ở nhiệt độ cao.

Ảnh: Weber Ultrasonics/ Sonovia.

Sonovia hiện sản xuất và bán mặt nạ hô hấp kháng khuẩn sử dụng công nghệ này.Các thử nghiệm được thực hiện vào mùa hè năm 2020 cho thấy khả năng chống lại virus SARS-CoV-2 là hơn 99%. Ngoài ra, mặt nạ lọc 95% các hạt 3 micro–loại hạt đã được WHO xác định là có liên quan đến sự lây lan của Covid-19.

Ngoài quy trình thân thiện và bền vững, hiệu quả bảo vệ lâu dài của công nghệ mới đã được chứng minh khiến nó trở thành giải pháp tối ưu để hoàn thiện trang phục cho nhân viên y tế và các sản phẩm ga gối…. trong bệnh viện, viện dưỡng lão và khách sạn cũng như nhiều khu vực khác mà công tác vệ sinh và kiểm soát nhiễm trùng là rất quan trọng.Các ngành công nghiệp thời trang,trang phục thể thao cũng như lĩnh vực ô tô cũng quan tâm đến hàng dệt may hoàn thiện bằng hóa chất.Các thử nghiệm liên quan sẽ được thực hiện tại trung tâm công nghệ của Brückner bắt đầu từ quý 2 năm 2021.

Người dịch: Trịnh Thùy Giang