Ứng dụng công nghệ ozone trong lĩnh vực dệt may

Quy trình sản xuất hàng may mặc, dệt nhuộm tiêu thụ một lượng lớn năng lượng điện, nhiên liệu và nước. Đồng thời quy trình sản xuất này cũng xả thải ra môi trường một lượng lớn khí nhà kính và nước thải công nghiệp gây ô nhiễm môi trường. Để nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường và cạnh tranh toàn cầu, chính phủ các nước đã đưa các yêu cầu khắt khe hơn về tiêu chuẩn nước thải công nghiệp cũng như buộc ngành dệt may phải tìm ra quy trình và các giải pháp xử lý khí thải và nước thải thân thiện với môi trường hơn. Bên cạnh công nghệ Plasma, quy trình enzym hoá thì công nghệ ozone cũng ngày càng được áp dụng rộng rãi hơn trong quy trình sản xuất, xử lý khí thải, xử lý nước thải ngành công nghiệp dệt may.

Các phương pháp tạo Ozone xử lý khí và xử lý nước

Ozone là một chất oxy hóa mạnh có sẵn tự nhiên trong khí quyển hoặc có thể được sản xuất bằng các máy móc công nghiệp.

Máy ozone có thể tạo ra ozone  “tại chỗ” vì nó là khí rất dễ phản ứng và không cần lưu trữ và không cần vận chuyển.

Các phương pháp cơ bản để nhân tạo ozone bao gồm:

• Tạo ozone quang hóa: Các nguyên tử oxy được hình thành do sự phân ly oxy bằng bức xạ tia cực tím bước sóng ngắn phản ứng với các phân tử oxy để tạo thành ozone. Hiệu suất lượng ozone từ lý thuyết bằng kỹ thuật quang hóa là 2%. Tuy nhiên, năng suất thực tế là xấp xỉ 0,5% . Bởi vì, đèn thủy ngân áp suất thấp không chỉ tạo ra bức xạ 185 nm chịu trách nhiệm sản xuất ozone mà còn cả bức xạ 254 nm phá hủy ozone. UV áp suất trung bình tạo ra mức bức xạ 185 nm cao hơn và nó tạo ra nhiều ozone hơn. Nồng độ thấp của ozone từ máy phát tia cực tím hạn chế việc sử dụng chúng để xử lý nước cho các ứng dụng đặc biệt. Nhưng nó có thể được sử dụng trong xử lý không khí một cách hiệu quả.

• Điện phân tạo ozone: Một tế bào điện phân được sử dụng để tạo ozone. Điện phân liên quan đến việc chuyển đổi oxy trong nước thành ozone bằng cách cho nước đi qua các bề mặt tích điện dương và âm. Quá trình điện phân nước có thể tạo ra nồng độ ozone cao. Tuy nhiên, sản lượng thấp và phương pháp này đắt hơn quá trình phóng hào quang. Các đơn vị điện phân nhỏ có thể được sử dụng để xử lý nước có độ tinh khiết cực cao trong các ngành công nghiệp dược phẩm và điện tử.

• Tạo ozone phóng xạ: Các tia phóng xạ có thể giúp hình thành ozone. Hiệu quả sử dụng năng lượng của phương pháp này lớn hơn so với hiệu suất năng lượng của ozone được tạo ra bằng phóng điện. Tuy nhiên, nó vẫn chưa được thương mại hóa do cấu trúc phức tạp, các vấn đề liên quan đến việc thu hồi ozone, tách các sản phẩm phụ và chất phóng xạ.

• Tạo ozone bằng phóng điện hào quang: Ozone được tạo ra bằng cách cung cấp không khí hoặc khí oxy vào máy phát. Và oxy hoặc không khí được chuyển đổi thành ozone bằng quá trình phóng điện. Các thành phần chính trong không khí trước hết được phân tách thành các nguyên tử hoặc gốc phản ứng nhờ tác dụng của điện trường cường độ cao. Sau đó, các nguyên tử phản ứng này có thể phản ứng với nhau. Tạo ozone bằng cách phóng hào quang là phương pháp đặc biệt được sử dụng rộng rãi nhất để xử lý nước.

Ứng dụng ozone trong ngành dệt may

Các ứng dụng ozone trong ngành dệt may gồm có: Ứng dụng trong sản xuất, xử lý khí và ứng dụng sục ozone xử lý nước.

Khử mùi trên các sản phẩm may mặc

Ozone có thể loại bỏ mùi hôi trên các sản phẩm may mặc như quần áo, vải, giày dép … Để sử dụng tính năng này, máy tạo ozone được vận hành trong vài giờ hoặc thậm chí vài ngày tùy thuộc vào độ mạnh của mùi.

Sử dụng ozone trong giặt denim

Trang phục denim rất phổ biến và được mọi người ở mọi lứa tuổi, tầng lớp và giới tính ưa thích. Tùy thuộc vào hiệu quả mong muốn, quần áo denim được xử lý bằng các chất khác nhau. Rất nhiều kỹ thuật xử lý khô và ướt được sử dụng.

Quy trình ướt trong giặt denim không thân thiện với môi trường. Tiêu thụ nhiều nước và năng lượng, lượng lớn nước thải và chất thải rắn như đá bọt thường gây ra những vấn đề về môi trường trong quá trình giặt denim. Natri hypoclorit là một chất tẩy trắng rất phổ biến trong quá trình giặt denim. Đặc biệt là AOXs (các hợp chất hữu cơ halogen hóa hấp phụ) gây ra những vấn đề ô nhiễm môi trường trầm trọng nhất. Do đó các công nghệ tẩy trắng không chứa clo là một giải pháp tốt cho sản xuất may mặc. Ozone hóa là một phương pháp tẩy trắng thay thế hoàn toàn hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Ozone hóa là một quá trình đơn giản, “xanh” và thân thiện với môi trường do nó làm giảm đáng kể thời gian xử lý, tiêu thụ nước, hóa chất, năng lượng và lượng nước thải.

Ozone hóa sợi xenlulo

Rất nhiều nhà nghiên cứu nghiên cứu về quá trình ozone hóa sợi xenlulo, đặc biệt là bông. Nhiều nghiên cứu được thực hiện về việc sử dụng khí ozone trong việc tẩy trắng vải bông. Vải bông chứa 60% nước ở pH 7 có thể được tẩy trắng trong thời gian ngắn với xử lý ozone hóa. Sau khi ozone hóa trong thời gian ngắn, tổn thất DP và độ trắng của vải ở mức độ chấp nhận được để nhuộm.

Ozone hóa các sợi protein

Quá trình ozon hóa giúp vải và quần áo len có khả năng chống co ngót.

Khử màu nước thải dệt nhuộm

Khử màu nước thải có chứa thuốc nhuộm bằng cách ozone hóa nhằm giúp giảm thiểu ô nhiễm do các nhà máy dệt nhuộm và nhà máy sản xuất thuốc nhuộm gây ra.

Quá trình khử màu của thuốc nhuộm trực tiếp được thực hiện bằng cách sục sủi bọt ozone ở đáy lò phản ứng chứa nước thải dệt nhuộm. Nồng độ thuốc nhuộm, liều lượng ozone, tốc độ dòng khí ozone và độ pH dung dịch sẽ tác động đến tốc độ khử màu.

Tổng hợp

(Theo Sciencedirect.com và Jenesco.com)