Nghiên cứu chiết tách chất màu từ quả dành dành và ứng dụng trong nhuộm vải tơ tằm quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

---------------------------------------

LÊ THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU

TỪ QUẢ DÀNH DÀNH VÀ ỨNG DỤNG

TRONG NHUỘM VẢI TƠ TẰM QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÓA LÝ- HÓA LÝ THUYẾT

Đà Nẵng – Năm 2022

LÊ THỊ PHƯỢNG HÓA LÝ- HÓA LÝ THUYẾT K39

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

---------------------------------------

LÊ THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU

TỪ QUẢ DÀNH DÀNH VÀ ỨNG DỤNG

TRONG NHUỘM VẢI TƠ TẰM QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Hóa Lý - Hóa Lý Thuyết

Mã số: 8440110

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS LÊ TỰ HẢI

Đà Nẵng – Năm 2022

i

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành luận văn thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu chiết tách

chất màu từ quả dành dành và ứng dụng trong nhuộm vải tơ tằm Quảng Nam”

tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều quý thầy, cô. Tôi đặc biệt cảm ơn

PGS.TS Lê Tự Hải đang công tác tại Trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng là

giáo viên trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi với những chỉ dẫn khoa học quý giá trong

suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Đồng thời, tôi trân trọng

cảm ơn quý thầy, cô giảng dạy ở khoa Hóa, trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà

Nẵng đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian học tập

tại trường.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa -

Đại Học Sư Phạm đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi hoàn

thành luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 05 tháng 4 năm 2022.

Học viên

Lê Thị Phượng

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả

nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và nội dung này chưa từng được tác

giả khác công bố.

Đà Nẵng, tháng 04 năm 2022

Giáo viên hướng dẫn Học viên

PGS.TS Lê Tự Hải Lê Thị Phượng

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................i

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ .ii

TRANG THÔNG TIN LUẬN VĂN ........................................................................ ...v

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... .. viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................ ....ix

LỜI MỞ ĐẦU ...............................................................................................................1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ............................................................ ...3

1.1. Tổng quan về nghề sản xuất lụa tơ tằm ........................................................... ...3

1.1.1. Lịch sử hình hình nghề sản xuất lụa tơ tằm ................................................3

1.1.2. Các làng nghề dệt lụa tơ tằm nổi tiếng ở Việt Nam ................................ ....4

1.2. Nghề dệt lụa tơ tằm ở Quảng Nam .................................................................. ....6

1.3. Sự phát triển ngành dệt nhuộm và ô nhiễm môi trường ............................... ....8

1.4. Tổng quan về lý thuyết màu sắc và chất màu tự nhiên ................................. ..10

1.4.1. Sự hấp thụ ánh sáng và cơ chế xuất hiện màu của các hợp chất hữu cơ.. ..10

1.4.2. Lịch sử chất màu tự nhiên ...................................................................... ...21

1.5. Sử dụng chất màu tự nhiên trong dệt nhuộm ...................................................27

1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................ ....27

1.5.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ...........................................................28

1.5.3. Nhuộm tơ tằm bằng chất màu tự nhiên .................................................. ...30

1.6. Tổng quan về hạt dành dành ..............................................................................32

1.6.1. Sơ lược về cây dành dành ..........................................................................32

1.6.2. Thành phần hoá học các hợp chất có trong quả dành dành .......................33

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................34

2.1. Nguyên liệu – hóa chất – thiết bị ........................................................................34

2.1.1. Nguyên vật liệu ..........................................................................................34

2.1.2. Hóa chất .....................................................................................................35

2.1.3. Hệ thống thiết bị và dụng cụ ......................................................................35

2.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ ....36

2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................39

2.3.1. Phương pháp trích ly chất màu thiên nhiên ........................................... ....39

2.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis ................................. ...39

2.3.3. Phương pháp sắc ký khí khối phổ GC-MS ................................................41

iv

2.3.4. Phương pháp chụp hiển vi điện tử quét (SEM) ..................................... ....41

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................42

3.1. Kết quả khảo sát phổ UV-VIS của dịch hạt dành dành .............................. ....42

3.2. Kết quả xác định thành phần các chất hữu cơ có trong dịch chiết nước hạt

dành dành phương pháp GC-MS ......................................................................... ....46

3.2.1. Thành phần hóa học của dịch chiết hạt dành dành trong dung môi n-hexan

.......................................................................................................................... ....46

3.2.2. Thành phần hóa học của dịch chiết hạt dành dành trong dung môi

cloroform......................................................... .....................................................49

3.2.3. Thành phần hóa học của dịch chiết hạt dành dành trong dung môi etyl

axetat.....................................................................................................................52

3.2.4. Thành phần hóa học của dịch chiết hạt dành dành trong dung môi etanol

………………………………………………………………………………... ...54

3.3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình nhuộm vải tơ tằm bằng chất màu

chiết tách từ hạt dành dành ...................................................................................... ....57

3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian nhuộm ............................................................ ...57

3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm ............................................................ ....58

3.3.3. Ảnh hưởng của chất cầm màu ............................................................... ....59

3.3.4. Cấu trúc tế vi của vải trước và sau khi nhuộm ...................................... ....60

3.3.5. Đánh giá độ bền màu với giặt của vải sau nhuộm ....................................61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ ...63

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... ...64

v

TRANG THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ

TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu chiết tách chất màu từ quả dành dành và ứng dụng

nhuộm vải tơ tằm ở Quảng Nam”

Ngành: Hóa Lý- Hóa Lý Thuyết

Họ tên học viên: Lê Thị Phượng

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Tự Hải

Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Sư phạm- Đại học Đà Nẵng.

Tóm tắt: trong khuôn khổ luận văn, qua quá trình nghiên cứu thực nghiệm, tôi rút ra các kết quả chính

như sau:

1. Tìm được điều kiện và phương pháp chiết tối ưu chất màu tự nhiên từ hạt dành dành bằng phương

pháp chưng ninh:

Nhiệt độ chiết: 90oC

Tỷ lệ khối lượng hạt dành dành: 25g/100 mL nước.

Thời gian chiết: 75 phút.

2. Thiết lập được quy trình nhuộm vải tơ tằm bằng chất màu chiết tách từ hạt dành dành với các thông

số tối ưu như sau:

Nhiệt độ nhuộm: 800C

Thời gian nhuộm: 60 phút

Số lần nhuộm: 1 lần

Chất cầm màu: Al2(SO4)3 5g/L.

3. Cấu trúc tế vi của vải tơ tằm trước và sau khi nhuộm được khảo sát bằng ảnh SEM và cho thấy có sự

gắn màu lên bề mặt vải tơ tằm khi nhuộm bằng dịch màu chiết tách từ hạt dành dành.

4. Vải sau khi nhuộm bằng chất màu trích ly từ hạt dành dành và cầm màu bằng Al2(SO4)3 5g/L đạt độ

bền màu cao với giặt.

Những kết quả nghiên cứu của tôi góp phần cung cấp thông tin bổ ích về việc khai thác và sử dụng nguồn

nguyên liệu chất nhuộm màu tự nhiên, giúp người dân tận dụng các nguồn chất thải từ sản xuất nông nghiệp

như lá chè, lá tre... và những cây dễ trồng để cung cấp nguyên liệu cho việc chiết xuất màu. Điều này đáp

ứng được chiến lược quan trọng của ngành công nghiệp hiện đại là “ sản xuất xanh- sạch hơn” đảm bảo phát

triển bền vững trong tương lai.

Đồng thời quá trình nhuộm được thực hiện trên vải sản xuất tại tỉnh Quảng Nam, địa phương được nhiều

người biết đến với nghề trồng dâu nuôi tằm, ươm tơ dệt lụa nổi tiếng, sẽ góp phần tiếp sức, khôi phục làng

nghề truyền thống trồng dâu nuôi tằm xứ Quảng.

Đề tài kiến nghị một số nội dung cần nghiên cứu ở các giai đoạn tiếp theo như: tiếp tục nghiên cứu sử

dụng chất cầm màu tự nhiên thay thế muối kim loại, nghiên cứu quy trình tái sử dụng các dịch màu sau

nhuộm, nghiên cứu phương pháp sử dụng bã hạt dành dành sau khi chiết chất màu làm phân bón hữu cơ.

Từ khóa: cây dành dành, phương pháp chiết tách, điều kiện tối ưu hóa, quy trình nhuộm vải tơ tằm, chất

cầm màu, xây dựng cơ sở cho nhuộm màu thiên nhiên.

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn Người thực hiện đề tài

Lê Tự Hải Lê Thị Phượng

vi

Name of thesis “Study on extraction of pigments from gardenia fruit and

application of dyeing silk fabrics in Quang Nam”

Major: Physical Chemistry - Theoretical Chemistry

Full name of Master student: Le Thi Phuong

Supervisors: Assoc. Prof. Dr. Le Tu Hai

Training institution: Da Nang Pedagogical University.

Summary: in the framework of the thesis, through the process of experimental research, I draw the

following main results:

1. Finding the optimal extraction conditions and methods of natural colorants from gardenia seeds by

distillation:

Extraction temperature: 90oC

Ratio of seed weight spent: 25g/100 mL of water.

Extraction time: 75 minutes.

2. The process of dyeing silk fabrics with pigments extracted from gardenia seeds has been established

with the following optimal parameters:

Dyeing temperature: 800C

Dyeing time: 60 minutes

Number of dyeing times: 1 time

Color stimulant: Al2(SO4)3 5g/L.

3. The microstructure of silk fabric before and after dyeing was investigated by SEM images and

showed that there was color fixation on the surface of silk fabric when dyed with color solution extracted

from gardenia seeds.

4. The fabric, after dyeing with colorant extracted from gardenia seeds and holding color with

Al2(SO4)3 5g/L, achieves high color fastness to washing.

The results of my research contribute to providing useful information on the exploitation and use of

natural dyes, helping people to take advantage of waste sources from agricultural production such as tea

leaves and leaves, bamboo... and easy-to-grow plants to provide raw materials for color extraction. This

meets the important strategy of modern industry of "greener-cleaner production" to ensure sustainable

development in the future.

At the same time, the dyeing process is carried out on fabric produced in Quang Nam province, a

locality known to many people for planting mulberry, raising silkworms, and nurturing silk weaving.

growing mulberry and raising silkworms in Quang.

The topic recommends some contents that need to be studied in the next stages such as: continuing to

study the use of natural mordants to replace metal salts, research on the process of reusing color solutions

after dyeing, research Study on the method of using gardenia seed residues after extracting pigments as

organic fertilizers.

Keywords: gardenia, extraction method, optimization conditions, silk fabric dyeing process, mordant,

building the basis for natural dyeing.

Supervior’s confirmation Student

Le Tu Hai Le Thi Phuong