Mời tôi một cốc trà đá!  

Hóa học đằng sau áo bóng đá World Cup 2022

Với trận chung kết World Cup 2022 diễn ra vào cuối tuần này (18/12/2022), đây là bài viết cập nhật về thành phần hóa học của áo thi đấu bóng đá, và xem xét các vật liệu polymer khác nhau được sử dụng trong quá trình sản xuất áo thi đấu. Bạn hãy giành ít thời gian để tham khảo nhé!

Đôi nét

Trong quá khứ, trước khi polymer được sử dụng rộng rãi trong quần áo, áo bóng đá được làm từ chất liệu cotton hoặc thậm chí là len. Những thứ này có nhược điểm rõ ràng là hơi ấm, đồng thời thấm mồ hôi tiết ra, khiến chúng khá khó chịu khi mặc. 

Đội đầu tiên đi ngược lại xu hướng áo sơ mi cotton và mặc áo sơ mi làm từ chất liệu nhân tạo là Bolton Wanderers trong trận Chung kết FA Cup năm 1953. Đáng buồn thay, vật liệu chính xác được sử dụng dường như không được ghi lại ở bất kỳ đâu mà chúng t có thể tìm thấy, chỉ được mô tả là ‘vật liệu sáng bóng’.

Có vẻ như khó theo dõi chính xác khi nào áo sơ mi polyester được sử dụng phổ biến, nhưng đến những năm 1990, áo sơ mi polyester đã trở thành tiêu chuẩn cho phần lớn các câu lạc bộ. Polyester thực sự là tên của một loạt các polymer; polymer là các phân tử dài, dạng chuỗi được hình thành từ nhiều phân tử nhỏ hơn, thường được gọi là monomer. 

Trong trường hợp polymer đơn giản, chẳng hạn như polyethene, các monomer đều giống nhau, nhưng trong trường hợp polyester, cần có hai bộ phân tử khác nhau: rượu (alcohol) và axit cacboxylic. Phản ứng trùng hợp có thể được thực hiện theo một số cách – cách phổ biến nhất là sử dụng diol (một phân tử có hai nhóm chức rượu) và axit dicarboxylic (một phân tử có hai nhóm chức axit cacboxylic). Nó tiến hành thông qua phản ứng ngưng tụ, giải phóng nước dưới dạng sản phẩm phụ.

Hóa học đằng sau

Polyethylene terephthalate

cau truc hoa hoc cua PET
Cấu trúc hóa học của PET. Ảnh: Wikipedia

Polyethylene terephthalate, thường được viết tắt là PET, là loại polyester được sử dụng phổ biến nhất. Nó có rất nhiều ứng dụng – từ chai nhựa đến khay thức ăn, màng nhựa mỏng và tất nhiên là trong quần áo. Trong quần áo, polyester có lợi thế lớn hơn so với sợi bông truyền thống ở chỗ chúng hút nước ít hơn nhiều. 

Bông có thể hấp thụ 7% trọng lượng của nó trong nước, trong khi polyester chỉ hấp thụ khoảng 0,4% trọng lượng của nó. Điều này làm cho nó ít có khả năng bị đổ mồ hôi trong một trận bóng đá. Thay vào đó, mồ hôi có thể chảy xuống sợi áo và bay hơi; vì điều này, nó được gọi là vải ‘thấm hút’, hay nói chung hơn là vải ‘thoáng khí’. Nó cũng bền và không dễ bị nhàu.

cau truc hoa hoc cua cotton
Cấu trúc hóa học của sợi cotton. Ảnh: Barnhardt Purified Cotton

Elastane

Mặc dù một số áo bóng đá là 100% polyester, nhưng các loại sợi khác được dệt cùng với nó để thay đổi đặc tính của nó cũng là điều phổ biến. Elastane là một loại polymer khác thường được sử dụng – thường được gọi là spandex hoặc lycra. 

Trong quá trình sản xuất, một chất chuẩn bị trước tiên được hình thành từ các hợp chất glycol và diisocyanate, được phản ứng theo tỷ lệ 1:2. Chất chuẩn bị polymer này sau đó được phản ứng thêm với một diamine, để tạo ra chất lỏng của polymer elastane. Sau đó, chất lỏng này được kéo thành sợi trong một tế bào hình trụ và được làm nóng với sự có mặt của khí nitơ, để chuyển đổi nó thành các sợi polymer rắn.

cau truc hoa hoc cua
Cấu trúc hóa học của Spandex. Ảnh: Future Learn

Mặc dù elastane không thoáng khí như polyester, nhưng nó có các đặc tính có lợi khác. Một trong số đó là nó có thể được kéo dài đến khoảng 600% chiều dài của nó trước khi đứt hẳn, một đặc điểm rất hữu ích trong trò chơi hiện đại nơi mà hành động kéo áo là phổ biến. Nó cũng dễ dàng trở lại hình dạng ban đầu.

Polyurethane

Một loại polymer cuối cùng thường được sử dụng trong sản xuất áo bóng đá là polyurethane. Một lần nữa, đây là tên của một loại polymer, chứ không phải là một loại polymer cụ thể; thực ra chúng tôi đã đề cập đến polyuretan trong một bài viết trước, vì chúng cũng là một trong những polymer được sử dụng trong sản xuất bóng đá

phan ung tao elastane polymer
Phản ứng hóa học tạo thành polyurethane. Ảnh: Future Learn

Polyurethane được hình thành từ các hợp chất gọi là isocyanate và polyol. Phần giữa của các phân tử này có thể thay đổi để tạo ra các polyuretan khác nhau với các đặc tính khác nhau. Trong áo bóng đá, chúng thường là chất liệu làm nên các chữ cái, số và nhà tài trợ trên áo, mặc dù vải hoặc các chất liệu khác đôi khi cũng có thể được sử dụng. Chúng có thể được liên kết nhiệt lên áo sơ mi bằng máy hàn nhiệt và không giống như các loại vải khác, chúng có ưu điểm là chống nước.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Compound InterestFuture Learn.

Chia sẻ:
 
HHLCS

Tôi là người đam mê Hóa học và muốn chia sẻ những kiến thức này cho những người cùng sở thích, đam mê. Tôi chủ yếu xuất bản về các chủ đề liên quan đến hóa học trong cuộc sống hằng ngày.