Vải Sợi Tổng Hợp: Nguồn Gốc, Đặc Điểm, Phân Loại & Ứng Dụng

Vải sợi tổng hợp là loại vải được sản xuất từ các polyme tổng hợp, có nguồn gốc từ tài nguyên không tái tạo như dầu mỏ và than đá, thông qua một quy trình hóa học phức tạp gọi là sự trùng hợp. 

Đây được xem là một trong những phát minh vĩ đại nhất của ngành dệt may thế kỷ 20, không chỉ thay đổi cách con người sản xuất và sử dụng quần áo mà còn là nền tảng cho sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác.

Theo báo cáo của Grand View Research (2021), thị trường vải sợi tổng hợp toàn cầu đạt giá trị 88,5 tỷ USD vào năm 2020 và dự kiến sẽ tăng lên 99,8 tỷ USD vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 5,2% trong giai đoạn 2021-2025. Trong đó, sợi polyester chiếm khoảng 55% tổng lượng sợi tổng hợp tiêu thụ, nhờ vào các đặc tính vượt trội như độ bền cao, khả năng chống nhăn và giá thành cạnh tranh. 

Bài viết dưới đây sẽ đi sâu tìm hiểu chi tiết về loại vải đặc biệt này thông qua 6 yếu tố chính:

1. Nguồn gốc ra đời
2. Quy trình sản xuất
3. Ưu và nhược điểm
4. Các loại vải sợi tổng hợp phổ biến
5. Ứng dụng thực tế
6. Cách bảo quản và chăm sóc đúng cách

Cùng Điện Máy Tổng Hợp Miền Nam tìm hiểu ngay sau đây để khám phá những điều thú vị về loại vải này!

Vải sợi tổng hợp là gì?

Vải sợi tổng hợp là loại vật liệu dệt may nhân tạo được sản xuất thông qua quá trình trùng hợp hóa các phân tử đơn giản gọi là monomer, thường có nguồn gốc từ các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp hóa dầu, để tạo thành các chuỗi phân tử dài gọi là polyme. 

Quá trình sản xuất này mang lại cho vải sợi tổng hợp những đặc tính được “lập trình” sẵn. Ví dụ như Polyester được tạo thành từ các đơn vị lặp lại liên kết với nhau bằng nhóm chức este, mang lại đặc tính chống nhăn và kỵ nước, khác biệt hoàn toàn với cấu trúc cellulose của sợi bông tự nhiên. 

Do đó, có thể xem chúng là những vật liệu được thiết kế bởi con người để phục vụ những mục đích cụ thể với hiệu suất cao.

Nguồn gốc của vải sợi tổng hợp

Nguồn gốc chính của hầu hết các loại vải sợi tổng hợp là những tài nguyên hóa thạch không thể tái tạo, chủ yếu bao gồm dầu mỏ, than đá và khí tự nhiên, vốn là các hợp chất hydrocarbon cung cấp nguyên liệu thô cho ngành công nghiệp hóa chất. 

Lịch sử của vải sợi tổng hợp bắt đầu vào những năm 1930, với một cột mốc chói lọi là sự phát minh ra Nylon vào năm 1935 bởi nhà hóa học Wallace Carothers tại công ty DuPont, mở ra kỷ nguyên của sợi nhân tạo hoàn toàn. 

Sự kiện này đã chứng minh rằng con người có thể tạo ra các loại sợi mới trong phòng thí nghiệm với những đặc tính mong muốn, không còn phụ thuộc hoàn toàn vào các nguồn tự nhiên như bông, len hay tơ tằm.

Quy trình sản xuất vải sợi tổng hợp như thế nào?

Quy trình sản xuất vải sợi tổng hợp là một chuỗi các công đoạn hóa học và cơ học phức tạp, bao gồm 3 giai đoạn chính: tạo ra dung dịch polyme, thực hiện quá trình kéo sợi (spinning) để định hình sợi, và cuối cùng là các bước xử lý sau kéo sợi để hoàn thiện và dệt thành vải.

1. Tổng hợp Polyme: Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất, nơi các monomer được cho phản ứng với nhau dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, thường có sự tham gia của chất xúc tác, để tạo thành một dung dịch polyme nóng chảy hoặc đậm đặc có độ nhớt cao. Ví dụ, để sản xuất Polyester (PET), người ta cho ethylene glycol phản ứng với axit terephthalic.
2. Kéo sợi (Spinning): Dung dịch polyme sau đó được đẩy qua một thiết bị có nhiều lỗ nhỏ li ti gọi là ổ phun sợi (spinneret) để tạo thành các sợi filament dài liên tục. Có ba phương pháp kéo sợi chính:
   1. Kéo sợi nóng chảy (Melt Spinning): Áp dụng cho các polyme bền nhiệt như Polyester và Nylon. Polyme được đun nóng chảy, ép qua ổ phun và các sợi tạo thành sẽ đông đặc lại khi được làm nguội bằng không khí.
   2. Kéo sợi khô (Dry Spinning): Áp dụng cho Acrylic, Spandex. Polyme được hòa tan trong một dung môi dễ bay hơi, dung dịch được ép qua ổ phun vào buồng khí nóng, khiến dung môi bay hơi và để lại sợi polyme rắn.
   3. Kéo sợi ướt (Wet Spinning): Áp dụng cho một số loại Acrylic và Rayon (bán tổng hợp). Dung dịch polyme được đùn qua ổ phun vào một bể chứa hóa chất, nơi xảy ra phản ứng làm đông tụ polyme và tạo thành sợi.
3. Xử lý và Hoàn thiện: Các sợi filament sau khi tạo thành sẽ được kéo căng (drawing) để các chuỗi phân tử polyme sắp xếp song song, làm tăng đáng kể độ bền kéo (tensile strength) và độ kết tinh của sợi. Sau đó, chúng có thể được xử lý thêm như tạo xoắn, làm xù, nhuộm màu và cuối cùng là dệt kim hoặc dệt thoi để tạo thành các tấm vải hoàn chỉnh.

Vải sợi tổng hợp có ưu nhược điểm gì?

Theo kinh nghiệm nhiều năm hoạt động trong ngành may, Điện Máy Tổng Hợp Miền Nam nhận thấy vải sợi tổng hợp có 5 ưu điểm vượt trội bao gồm: độ bền cơ học cực cao, khả năng chống nhăn và giữ phom dáng ấn tượng, đặc tính kỵ nước giúp vải nhanh khô và kháng vết bẩn, cùng với khả năng chống lại sự tấn công của nấm mốc và côn trùng. 

Tuy nhiên, loại vải này tồn tại 4 nhược điểm như: khả năng thoáng khí kém gây bí bách, không thể phân hủy sinh học gây ô nhiễm vi nhựa, và xu hướng tích tụ tĩnh điện.

Ưu điểm của vải sợi tổng hợp:

1. Độ bền vượt trội: Sợi tổng hợp có độ bền kéo và khả năng chống mài mòn cao hơn nhiều so với sợi tự nhiên. Ví dụ, sợi Aramid (như Kevlar®) có độ bền gấp 5 lần thép nếu xét trên cùng khối lượng, được dùng làm áo chống đạn.
2. Chống nhăn và giữ phom: Cấu trúc phân tử ổn định giúp vải Polyester và Nylon giữ được hình dạng tốt, ít bị nhăn nhàu sau khi giặt và sử dụng, rất phù hợp cho quần áo công sở và du lịch.
3. Nhanh khô: Hầu hết các loại vải tổng hợp có tỷ lệ hút ẩm rất thấp (ví dụ, Polyester chỉ khoảng 0.4% trong khi cotton là 8.5%). Điều này làm cho chúng khô rất nhanh, trở thành lựa chọn lý tưởng cho quần áo thể thao và đồ bơi.
4. Giá thành hợp lý: Việc sản xuất hàng loạt từ nguồn nguyên liệu hóa dầu dồi dào giúp giá thành của vải sợi tổng hợp thường thấp hơn so với các loại sợi tự nhiên cao cấp như lụa hay len merino.
5. Kháng nấm mốc và côn trùng: Vì không có nguồn gốc hữu cơ tự nhiên, vải tổng hợp không phải là “thức ăn” cho nấm mốc hay các loại côn trùng như mối, mọt.

Nhược điểm của vải sợi tổng hợp:

1. Thoáng khí kém: Do tính kỵ nước, vải tổng hợp ít thấm hút mồ hôi, có thể tạo cảm giác nóng, bí và ẩm ướt trên da, đặc biệt là trong điều kiện khí hậu nóng ẩm như ở Việt Nam.
2. Tác động môi trường: Đây là nhược điểm lớn nhất. Vải tổng hợp không phân hủy sinh học và có thể tồn tại trong môi trường hàng trăm năm. Mỗi lần giặt, chúng giải phóng ra hàng triệu hạt vi nhựa, gây ô nhiễm nguồn nước và chuỗi thức ăn.
3. Dễ bị tích điện: Bề mặt kỵ nước làm cho vải dễ bị tích điện, gây ra hiện tượng bám dính vào cơ thể, đặc biệt là trong mùa đông khô hanh.
4. Nhạy cảm với nhiệt: Hầu hết các loại sợi tổng hợp đều là nhựa nhiệt dẻo, nghĩa là chúng sẽ bị chảy và co lại ở nhiệt độ cao. Điều này đòi hỏi sự cẩn trọng khi là (ủi) và sấy khô.

Vải sợi tổng hợp có những loại nào?

Có 5 loại vải sợi tổng hợp chính, quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta: Polyester, Nylon (Polyamide), Spandex (Elastane), Acrylic và Aramid.

Bảng dưới đây, Điện Máy Tổng Hợp Miền Nam sẽ tóm tắt những thông tin cốt lõi về chúng để bạn dễ dàng phân biệt.

Vải sợi tổng hợp có ứng dụng gì?

Với khả năng tùy biến đa dạng và các đặc tính kỹ thuật ưu việt, vải sợi tổng hợp có phạm vi ứng dụng trong 4 lĩnh vực chính: ngành thời trang may mặc, nội thất gia đình, ngành công nghiệp và lĩnh vực y tế.

1. Ngành thời trang và may mặc: Đây là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất. Vải polyester thống trị thị trường “thời trang nhanh” (fast fashion), quần áo thể thao hiệu suất cao, và đồng phục. Nylon được ưa chuộng cho đồ lót và tất. Spandex là thành phần không thể thiếu trong các trang phục cần độ co giãn. Acrylic thay thế len trong các sản phẩm dệt kim mùa đông.
2. Nội thất gia đình: Vải polyester và nylon được sử dụng rộng rãi để làm rèm cửa, thảm trải sàn, khăn trải bàn, và vải bọc sofa nhờ độ bền màu và khả năng chống bám bẩn.
3. Ngành công nghiệp và kỹ thuật: Sợi nylon và polyester siêu bền được dùng để sản xuất lốp xe, dây thừng, dây đai an toàn, cánh buồm, và lưới đánh cá. Các loại sợi kỹ thuật cao như Aramid được dùng trong ngành hàng không vũ trụ và quân sự.
4. Lĩnh vực y tế: Do tính trơ và có thể được khử trùng, vải tổng hợp được dùng làm chỉ khâu phẫu thuật, mạch máu nhân tạo, bộ lọc y tế, và các loại quần áo bảo hộ dùng một lần trong phòng mổ.

Làm gì để bảo quản và vệ sinh vải sợi tổng hợp được bền, đẹp?

Theo kinh nghiệm của Điện Máy Tổng Hợp Miền Nam, để bảo quản và vệ sinh các sản phẩm từ vải sợi tổng hợp luôn bền đẹp với thời gian, bạn cần lưu ý 4 vấn đề chính sau: luôn đọc kỹ nhãn mác, giặt ở nhiệt độ phù hợp, lựa chọn đúng chất tẩy rửa, và cẩn trọng khi sấy và là (ủi). Việc tuân thủ những nguyên tắc này sẽ giúp giữ phom dáng, màu sắc và kéo dài tuổi thọ cho quần áo của bạn.

Luôn đọc kỹ nhãn mác hướng dẫn

Đây là quy tắc vàng quan trọng nhất. Mỗi sản phẩm đều có một nhãn mác đính kèm với các ký hiệu giặt là tiêu chuẩn quốc tế. Nhãn mác này chứa thông tin chính xác nhất từ nhà sản xuất về nhiệt độ nước, chế độ giặt, cách sấy và là (ủi) an toàn cho chính sản phẩm đó.

Giặt ở nhiệt độ phù hợp

Hầu hết các loại sợi tổng hợp đều là nhựa nhiệt dẻo, nghĩa là chúng rất nhạy cảm với nhiệt độ cao.

• Nhiệt độ: Luôn giặt bằng nước lạnh hoặc nước ấm (dưới 40°C). Nước nóng có thể làm sợi vải bị biến dạng, co rút vĩnh viễn hoặc tạo ra các nếp nhăn không thể là phẳng.
• Chế độ giặt: Nên chọn chế độ giặt nhẹ để giảm ma sát, giúp vải bền hơn và hạn chế giải phóng vi nhựa ra môi trường.

Sử dụng chất tẩy rửa nhẹ và tránh hóa chất mạnh

Hóa chất mạnh có thể phá vỡ cấu trúc polyme của sợi vải, làm chúng yếu đi và phai màu.

• Bột giặt/Nước giặt: Hãy ưu tiên các loại chất tẩy rửa nhẹ, ít kiềm.
• Thuốc tẩy: Tuyệt đối tránh sử dụng thuốc tẩy chứa Clo (Chlorine) vì nó sẽ làm hỏng sợi vải. Nếu cần tẩy vết bẩn, hãy tìm các sản phẩm tẩy gốc oxy (Oxygen-based bleach) và thử trên một vùng vải nhỏ, khó thấy trước.

Cẩn trọng khi sấy khô và là (ủi)

Nhiệt độ cao từ máy sấy và bàn là là “kẻ thù” số một của vải sợi tổng hợp.

• Sấy khô: Cách tốt nhất là phơi khô tự nhiên vì vải tổng hợp khô rất nhanh. Nếu dùng máy sấy, hãy luôn chọn chế độ sấy mát hoặc nhiệt độ thấp nhất.
• Là (ủi): Luôn đặt bàn là ở mức nhiệt thấp nhất (thường có ký hiệu “SYNTHETIC”, “POLYESTER”). Để an toàn hơn, bạn có thể là (ủi) qua một lớp vải lót mỏng để tránh mặt bàn là nóng tiếp xúc trực tiếp lên bề mặt vải.

Mặc vải sợi tổng hợp có an toàn cho da không?

Nhìn chung là an toàn. Tuy nhiên, ở một số người có làn da nhạy cảm, các hóa chất tồn dư từ quá trình nhuộm và hoàn thiện vải có thể gây kích ứng. Ngoài ra, do khả năng thoáng khí kém, việc mặc vải tổng hợp bó sát trong thời gian dài có thể giữ lại mồ hôi và vi khuẩn, dễ gây ra các vấn đề về da.

Làm sao để giảm tác động môi trường khi sử dụng quần áo từ sợi tổng hợp?

Bạn có thể áp dụng một vài thói quen: giặt ít hơn khi chưa cần thiết, sử dụng túi giặt chuyên dụng (như túi Guppy Friend) để lọc các hạt vi nhựa, ưu tiên mua các sản phẩm làm từ sợi tổng hợp tái chế (ví dụ rPET từ chai nhựa), và quan trọng nhất là sử dụng sản phẩm lâu dài thay vì chạy theo “thời trang nhanh”.

Cách đơn giản nhất để phân biệt vải sợi tổng hợp và vải cotton là gì?

Phương pháp “thử lửa” là cách phân biệt khá chính xác (Lưu ý: cần thực hiện cực kỳ cẩn thận ở nơi an toàn).

• Vải sợi tổng hợp: Khi đốt, nó sẽ co lại và chảy thành cục nhựa cứng, có mùi khét như mùi nhựa cháy.
• Vải cotton (bông): Khi đốt, nó sẽ cháy nhanh, ngọn lửa màu vàng, để lại tàn tro mịn và có mùi như giấy cháy.

Máy cắt vải nào phù hợp cắt vải sợi tổng hợp?

Các loại máy cắt vải đứng, máy cắt vải cầm tay và máy cắt vải đầu bàn đều có thể cắt được vải sợi tổng hợp. Máy cắt cầm tay và máy cắt đầu bàn linh hoạt cho quy mô nhỏ hoặc các công đoạn riêng lẻ. Đối với sản xuất công nghiệp, máy cắt vải đứng là lựa chọn phổ biến, nhưng yêu cầu lưỡi dao phải luôn sắc bén để hạn chế ma sát sinh nhiệt, tránh làm nóng chảy và dính các lớp vải với nhau.

Địa chỉ nào cung cấp thiết bị ngành may mặc (máy may, máy cắt,…) uy tín, giá tốt?

Điện Máy Tổng Hợp Miền Nam là địa chỉ cung cấp thiết bị ngành may uy tín tại TP.HCM. Chúng tôi cung cấp đa dạng các sản phẩm từ máy cắt vải, máy may gia đình đến máy may công nghiệp, phù hợp cho mọi lĩnh vực sản xuất ứng dụng vải sợi tổng hợp. Ưu điểm của chúng tôi là mang đến giải pháp toàn diện, giúp khách hàng lựa chọn thiết bị phù hợp nhất. Các máy móc đảm bảo vận hành hiệu quả, cho đường cắt sắc nét và đường may bền chắc trên chất liệu khó xử lý này, giúp tối ưu hóa năng suất và chất lượng thành phẩm.

Cần tư vấn về các sản phẩm máy móc ngành may, liên hệ ngay với Điện Máy Tổng Hợp Miền Nam để được hỗ trợ!

Phạm Văn Lâm

Phạm Văn Lâm là một kỹ sư chuyên ngành cơ khí, có hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực mua bán, sửa chữa máy khâu, máy may công nghiệp. Anh tốt nghiệp trường HUTECH – Đại học Công nghệ TP.HCM (Sai Gon Campus) chuyên ngành Kỹ Thuật Cơ Khí.