Mùa nóng, áo sáng màu dễ loang mồ hôi thành mảng. Áo tối màu lại đọng vệt trắng sau khi khô. Dòng sợi làm mát chống lộ mồ hôi xử lý cả hai vấn đề này. Trên cùng một sợi còn có cảm giác mát, khô nhanh, cản nhiệt, chống tia UV và chống xuyên thấu. Sau vài chục lần giặt, các chức năng vẫn còn nguyên. Vì sao lại bền đến vậy? Câu trả lời nằm ở cách chức năng được đưa vào sợi: phủ bên ngoài vải hay nằm trong thân xơ.
Hai cách đưa chức năng vào vải
Muốn một tấm vải có chức năng, người ta làm theo hai hướng, và thứ quyết định nhất là độ bền sau giặt. Hướng quen thuộc hơn là xử lý sau khi dệt: dung dịch chức năng được phủ hoặc ngấm lên bề mặt vải. Cách này nhanh, làm được trên nhiều loại vải, đơn nhỏ cũng chạy. Nhưng hóa chất chỉ bám ở mặt ngoài, bên trong xơ vẫn sạch. Mỗi lần giặt, lớp hóa chất bị mài mòn. Khoảng hai ba chục lần giặt, chức năng gần như biến mất.
Hướng còn lại là thêm chức năng ngay từ khâu kéo sợi. Khi xơ chưa định hình, bột chức năng đã được trộn vào nguyên liệu. Sợi ra khỏi máy, chức năng nằm ngay trong thân xơ. Giặt tác động lên bề mặt, không chạm tới phần bên trong. Dòng sợi làm mát chống lộ mồ hôi đi theo hướng này, nên chức năng không bị giặt trôi.
Hạt masterbatch: nấu chức năng trước khi kéo sợi
Bột chức năng không thể đổ thẳng vào máy kéo sợi. Bột rời sẽ vón cục và bịt kín hàng nghìn lỗ nhỏ trên máy, sợi không kéo ra được. Phải làm hạt masterbatch trước. Hạt masterbatch giống như nước dùng cô đặc: gia vị được nhào vào một cục bột nhỏ cho thật đều, rồi mới trộn vào nồi lớn.
Quy trình gồm sáu bước. Cân nguyên liệu theo công thức, tỷ lệ bột khoảng 30–50% vì hạt là dạng cô đặc. Tiếp theo, phủ chất kết nối lên bề mặt hạt bột để bột khoáng bám vào nhựa hữu cơ. Trộn khô, rồi nhào nóng bằng máy đùn trục vít đôi cho bột tan đều. Ép dải, cắt hạt và sấy khô triệt để; ẩm sót sẽ làm sợi nổi bọt khi gặp nhiệt cao. Khâu kiểm tra cuối gồm hàm lượng bột, độ phân tán và độ ẩm.
Bản chất của hạt masterbatch rất đơn giản: biến thứ không thể cho vào sợi thành thứ cho vào đều được.
Từ hạt masterbatch đến sợi làm mát: bốn bước
Bột chức năng của dòng sợi làm mát chống lộ mồ hôi là bột gốm, thuộc nhóm vi bột vô cơ. Bột đi vào sợi qua bốn bước. Bắt đầu bằng hạt masterbatch chức năng, làm theo sáu bước vừa nêu. Khâu này quyết định bột có đủ mịn và phân tán đều hay không. Khâu thứ hai là phối liệu: trộn hạt với nguyên liệu thường theo tỷ lệ. Tỷ lệ này là thông số mỗi nhà sản xuất giữ kín nhất, cũng chiếm phần chi phí lớn nhất. Mức thường gặp là vài phần trăm.
Khâu thứ ba là kéo sợi: hỗn hợp nóng chảy ở khoảng 270°C, qua bộ lọc rồi phun ra từ tấm phun sợi. Tấm phun giống vòi sen lớn với hàng nghìn lỗ nhỏ. Dung dịch qua từng lỗ, làm nguội và định hình thành sợi. Bột đủ mịn, lại đã phân tán từ giai đoạn masterbatch, nên đi qua lỗ dễ dàng. Bước chót là phong tỏa chức năng: sợi định hình xong, bột nằm đều bên trong polymer. Dệt thành vải, mỗi mặt cắt sợi đều chứa bột, mọi vị trí đều hoạt động.
Cấu trúc lõi – vỏ: chức năng ở lớp vỏ, độ bền ở lõi
Dòng sợi này không dừng ở việc trộn bột. Nó dùng cấu trúc lõi – vỏ (sheath-core). Kéo sợi lõi – vỏ dùng hai loại nguyên liệu, mỗi loại đi một đường ống riêng. Chúng gặp nhau tại đầu phun đặc biệt, tạo ra sợi vỏ bọc lõi như kẹo có nhân. Bột chức năng chỉ nằm ở lớp vỏ, lõi là polyester sạch.
Thiết kế này mang lại ba lợi ích rõ rệt. Chức năng được đặt đúng chỗ. Cảm giác mát và kiểm soát ẩm chỉ cần ở bề mặt tiếp xúc da. Bột nằm ở vỏ, chạm là có tác dụng. Độ bền cũng được giữ. Bột nhiều làm sợi giòn, nhưng lõi sạch nên khung sợi không bị ảnh hưởng. Chức năng và độ bền không còn phải đánh đổi. Chi phí lại nhẹ hơn: bột chỉ dùng ở vỏ, lượng masterbatch ít hơn hẳn so với trộn cả sợi.
Quan trọng hơn, lớp vỏ trở thành một tầng chức năng. Nhiều loại bột có thể xếp chung mà không ảnh hưởng nhau, lõi vẫn giữ độ bền. Dòng sợi này gồm cảm giác mát, khô nhanh, cản nhiệt, chống tia UV và chống xuyên thấu. Mỗi chức năng theo một cơ chế riêng.
Cảm giác mát đến từ khả năng dẫn nhiệt
Mùa đông chạm lan can sắt buốt hơn lan can gỗ, vì sắt dẫn nhiệt nhanh. Bột gốm làm việc theo nguyên lý tương tự. Polyester dẫn nhiệt kém nên da tiếp xúc lâu thấy bí. Bột gốm ở lớp vỏ dẫn nhiệt đi ngay khi da chạm vào, mặt tiếp xúc mát tức thì. Mức mát này có tiêu chuẩn đo riêng: GB/T 35263-2017, chỉ số Q-max. Giá trị từ 0,15 trở lên được xem là có cảm giác mát khi chạm, mức tốt đạt trên 0,25.
Khô nhanh: độ hút ẩm thấp và mặt cắt sợi
Polyester khô nhanh vì độ hút ẩm chỉ khoảng 0,4%. Mồ hôi khó vào trong xơ, lượng nước cần bay hơi ít, vải khô nhanh. Phần khác biệt nằm ở khả năng dẫn mồ hôi. Hướng thứ nhất là mặt cắt dị hình, kiểu chữ thập hay bốn rãnh. Diện tích bề mặt lớn hơn, có rãnh dẫn ẩm, mồ hôi được trải rộng để bay hơi nhanh. Hướng thứ hai là mặt cắt tròn, dùng đồng trùng hợp ưa nước hoặc sợi siêu mảnh để bù khả năng thấm ướt. Cả hai đều khả thi, nhưng mặt cắt dị hình thường dẫn ẩm tốt hơn. Một ví dụ đang được cung ứng là sợi COOLMAX 21s nhanh khô cho tất thể thao (https://www.vinayarn.com/dong-soi-chuc-nang/soi-chong-truot/soi-coolmax-21s-nhanh-kho-cho-tat/). Cấu trúc lõi – vỏ không mâu thuẫn với hai hướng này: vỏ lo chức năng, lõi chịu độ bền.
Cản nhiệt, chống tia UV và chống xuyên thấu: cùng một lớp phụ gia
Cảm giác mát xử lý việc chạm vào thấy mát. Cản nhiệt xử lý việc phơi nắng không nóng, hai việc khác nhau. Phần lớn nhiệt mặt trời là bức xạ gần hồng ngoại. Quần áo tối màu hấp thụ nhiệt này và nóng dần. Lớp vỏ thêm bột gốm phản xạ bức xạ gần hồng ngoại, nhiệt bị chặn lại, vải không nóng lên nhiều.
Chống tia UV dựa trên sự tán xạ. Polyester tự thân chống UV kém. Lớp vỏ có hạt nano titanium dioxide (TiO2) thì tình thế đảo ngược. TiO2 phản xạ và tán xạ tia UV trên dải 280–400 nm, hạt nano có thể phản xạ trên 85%. Đây chính là lý do sợi polyester mờ chống nắng hơn sợi bóng. Độ mờ đến từ TiO2, chọn đúng mức mờ có thể bỏ bớt công đoạn xử lý chống UV sau dệt.
Chống xuyên thấu cũng nhờ tán xạ. Ánh sáng gặp vật liệu có chiết suất khác nhau thì bị bật lại. Chiết suất của TiO2 cao hơn polyester rõ rệt. Sợi chứa nhiều hạt nhỏ nên ánh sáng không xuyên qua được. Bột càng nhiều, vải càng kín đáo. Chống xuyên thấu và độ mờ về bản chất là cùng một cơ chế.
Tất cả chức năng nằm ở lớp vỏ. Bột phối hợp không xung đột, lõi chỉ lo giữ độ bền. Một sợi có thể mang đồng thời năm chức năng mà không bị giặt làm hư.
Nhuộm pha màu: màu sắc cũng được “trồng” vào sợi
Hạt masterbatch không chỉ mang chức năng mà còn mang màu sắc. Nhuộm pha màu (dope dyed) cũng vậy: bột màu trộn với nhựa làm masterbatch, sợi ra khỏi máy đã có màu, không cần nhuộm lại. So với dệt vải trắng rồi nhuộm, cách này có ba lợi thế. Màu không phai vì màu nằm trong thân xơ. Quy trình thân thiện môi trường hơn vì không có nước thải nhuộm. Màu ổn định giữa các lô vì cùng một mẻ masterbatch, vấn đề chênh màu giữa các mẻ gần như được loại bỏ. Với đơn lặp lại, số vòng chỉnh màu khi chuyển từ mẫu sang bulk order giảm hẳn.
Cái giá phải trả cũng có ba điều. Đổi màu phải vệ sinh toàn bộ máy, tốn thời gian và chi phí. MOQ cao hơn nhuộm thường nhiều. Nếu dự trù sai màu, phải chịu tồn kho. Cho nên, sợi pha màu hợp với sản phẩm màu đậm, màu cố định lâu dài, không hợp với đơn nhỏ nhiều màu xoay vòng nhanh. Dòng sợi DTY polyester nhuộm pha màu co giãn cao (https://www.vinayarn.com/soi-co-ban/soi-polyester/soi-dty-polyester-75d-36f/) là một ví dụ triển khai theo hướng này. Cách nhận biết nhanh khi nhận hàng là soi mặt cắt sợi: màu đồng nhất từ ngoài vào trong là sợi pha màu, màu chỉ ở lớp ngoài, lõi trắng là sợi nhuộm sau.
Kháng khuẩn, hồng ngoại xa, chống tĩnh điện: cùng một logic
Hiểu hạt masterbatch là hiểu phần lớn ngành sợi chức năng. Sợi kháng khuẩn dùng bột bạc hoặc kẽm. Với sợi hồng ngoại xa, bột gốm là lựa chọn quen thuộc. Bột dẫn điện lại là nền của sợi chống tĩnh điện. Sợi hút ẩm phát nhiệt dùng bột than cà phê. Tất cả đi theo một logic: trồng bột chức năng vào thân xơ. Khái niệm sợi chức năng và cách phân nhóm theo ứng dụng đã được trình bày ở bài sợi chức năng là gì (https://www.vinayarn.com/soi-chuc-nang/soi-chuc-nang-la-gi/). Đây cũng là lý do sợi chức năng có giá cao hơn: chức năng nằm thật trong nguyên liệu, chi phí dàn trải trên từng kg và không thể bỏ bớt.
“Trồng” vào sợi cũng có mặt trái
Trồng được vào chưa chắc trồng tốt. Rủi ro đầu tiên là bột nhiều quá, sợi giòn. Bột không tham gia vào khung cấu trúc của xơ. Càng nhiều bột, chức năng càng mạnh nhưng sợi càng dễ đứt, khả năng kéo sợi và độ ổn định giảm. Công thức tốt là cân bằng giữa chức năng, độ bền và khả năng kéo sợi. Cấu trúc lõi – vỏ là cách phổ biến để né bài toán này.
Một rủi ro khác là bột phân tán không đều. Bột vón cục làm sợi xù lông, đứt, độ bền chập chờn. Khi dệt, lực căng không ổn định tạo vệt ngang trên mặt vải, vải chỉ còn cách hạ cấp hoặc loại bỏ. Ngay cả khi mắt thường không thấy, vải có thể có chỗ có chức năng, chỗ không. Trường hợp thứ ba là lấy hoàn tất phủ bề mặt gán nhãn “trồng trong sợi”. Nhãn đều ghi làm mát, kháng khuẩn, giá chênh nhiều lần. Giặt vài lần mất chức năng, đa số là sợi phủ bề mặt giả dạng.
Ba trường hợp trên không hiếm trong quá trình hỗ trợ mẫu và đơn hàng số lượng lớn. Ngành sợi chức năng không ngại giá cao. Điều cần đề phòng là nhà cung cấp lấy sợi phủ bề mặt bán như sợi trồng trong thân xơ.
Bốn câu hỏi kiểm tra sợi chức năng trước khi đặt hàng
Bốn câu hỏi với nhà cung cấp
Bộ phận mua hàng có thể hỏi bốn câu để biết thực hư một mã sợi chức năng. Câu một: dùng loại bột gì? Gốm, mica, bạc hay than cà phê. Trả lời được ngay là có thực lực. Tiếp theo, tỷ lệ masterbatch bao nhiêu? Vài phần trăm và vài phần nghìn cho chức năng khác hẳn nhau, tỷ lệ cũng là ranh giới giá.
Câu thứ ba: là sợi chức năng hay xử lý hoàn tất? Yêu cầu soi mặt cắt dưới kính hiển vi. Bột phân bố đều bên trong là dạng trồng, bột chỉ ở bề mặt hoặc không thấy là dạng phủ. Câu chót: có báo cáo của bên thứ ba không? Kết quả sau giặt mới là điều quan trọng. Q-max, tỷ lệ kháng khuẩn đạt ngay ban đầu chưa đủ. Còn đạt sau 20 hay 50 lần giặt mới là ranh giới giữa trồng và phủ. Ghi rõ số chu kỳ giặt và điều kiện giặt trong yêu cầu test. Cách chọn và kiểm tra sợi kháng khuẩn đã được trình bày ở bài viết riêng (https://www.vinayarn.com/soi-chuc-nang/soi-khang-khuan-cach-chon-test/). Với khía cạnh chất có hại, có thể tham chiếu OEKO-TEX STANDARD 100 (https://www.oeko-tex.com/en/our-standards/oeko-tex-standard-100), chức năng vẫn cần số liệu test riêng.
Tính giá hợp lý
Trước khi chốt, hãy tính toán đơn giản. Chi phí masterbatch cộng tỷ lệ thêm và loại nguyên liệu nền quyết định mức giá hợp lý. Sợi chức năng rẻ hơn hẳn mặt bằng chung thì nên nghi ngờ nguồn gốc. Khi so giá, đừng chỉ so giá mỗi kg. So sánh theo ba con số sẽ rõ hơn: tỷ lệ phụ gia, loại bột và dữ liệu kiểm tra.
Nếu đang phát triển hàng mùa nóng, có thể bắt đầu từ nhóm sợi làm mát (https://www.vinayarn.com/dong-soi-chuc-nang/soi-lam-mat/) rồi thu hẹp theo sản phẩm cuối. Khi gửi yêu cầu cho đội ngũ hỗ trợ mẫu, hãy kèm sản phẩm cuối, chi số sợi, thành phần, màu sắc, ứng dụng, yêu cầu test, MOQ và thời gian giao hàng dự kiến. Thông tin càng rõ, hướng sợi và mức phụ gia đề xuất càng sát thực tế.
