Hóa học đằng sau đồ bơi

Đồ bơi được làm từ nhiều chất liệu khác nhau, từ polyester đến nylon và hỗn hợp elastane. Cho dù bạn chọn đồ bơi cho trẻ nhỏ hay trẻ sơ sinh, điều quan trọng là phải chọn chất liệu phù hợp với nhu cầu của con bạn. Các loại vải khác nhau sẽ có tác động khác nhau không chỉ đến chất lượng của đồ bơi mà còn đến sự thoải mái và trải nghiệm tổng thể của con bạn. Bài viết sau đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hóa học đằng sau cũng như một vài điều thú vị xung quanh đồ bơi nhé!

Ngày nay, ba loại vải phổ biến nhất được sử dụng làm đồ bơi là elastane, polyester và nylon. Điều cần thiết là phải hiểu lợi ích của từng loại và cách chúng ảnh hưởng đến sự thoải mái, khả năng thở, độ bền và chi phí.

Elastane

Được biết đến phổ biến hơn với cái tên Spandex, elastane là một loại polymer tổng hợp có chứa ít nhất 85% polyurethane. Thuật ngữ Spandex là cách đảo chữ của từ ‘expand,’ và đó chính là đặc điểm chính của loại vật liệu này. 

cau truc elastane
Cấu trúc của elastane. Ảnh: SpringerLink

Về mặt kỹ thuật, có một loại elastane, mặc dù nó được gọi bằng nhiều tên khác nhau. Spandex là một trong số đó. DuPont đã đặt tên này làm tên gọi cho elastane khi nó được phát triển lần đầu tiên. Sản phẩm cuối cùng được mang nhãn hiệu Lycra, nhưng tên Spandex vẫn được giữ nguyên. DuPont đã đặt nhãn hiệu cho sản phẩm elastane của mình dưới tên Lycra khi họ bắt đầu tiếp thị sản phẩm này cho các nhà sản xuất. Ngày nay, tên này vẫn là nhãn hiệu đã đăng ký của công ty.

Elastane được tạo thành từ một chuỗi dài polyurethane và được thiết kế để có thể co giãn đến một giới hạn nhất định và trở lại hình dạng ban đầu khi được giải phóng. Nó tương tự như cao su, chỉ có điều nó nhẹ hơn, chắc hơn, linh hoạt hơn và hầu như vượt trội hơn về nhiều mặt. Do thành phần hóa học của nó, elastane có thể giãn nở gấp 8 lần kích thước ban đầu.

Ưu điểm và công dụng

Elastane là chất liệu được ưa chuộng trong hầu hết đồ bơi do chất lượng chống tia cực tím tuyệt vời. Bản thân elastane có xếp hạng UPF (Hệ số bảo vệ tia cực tím) là 25-39. Nghiên cứu cũng cho thấy vải ướt, co giãn, co giãn có chỉ số UPF tốt, trái ngược với vải dệt kim không co giãn được coi là không phù hợp để chống tia cực tím. 

Elastane không đứng riêng lẻ mà được pha trộn với các loại vải khác. Len, tơ nhân tạo, bông hoặc thậm chí tre là những loại sợi chủ yếu chứa elastane. Việc pha trộn elastane với những chất liệu này giúp tạo ra loại vải linh hoạt, đàn hồi và có khả năng giữ dáng tuyệt vời. Tuy nhiên, khi nói đến đồ bơi, loại vải kết hợp thông thường cho elastane là nylon hoặc polyester.

Mặc dù không hề thoáng khí nhưng elastane lại có đặc tính hút ẩm. Đây là loại vải hoàn hảo để mặc vào mùa hè vì nó không thấm mồ hôi. Hơn nữa, nó nhanh chóng khô sau khi bạn ra khỏi nước. Và vì nó co giãn và vừa vặn thoải mái nên nó được nhiều vận động viên bơi lội thi đấu sử dụng. Nó “dính” tốt cho da và rất nhẹ, cho phép khí động học tốt hơn.

Đây sẽ là điều bạn ít quan tâm nhất khi nói đến đồ bơi trẻ em, nhưng thực tế là con bạn đang mặc thứ gì đó không có khe hở sẽ loại bỏ những lo ngại về an toàn khi chúng đi bơi.

Các nhà sản xuất quần áo sử dụng elastane chủ yếu cho quần áo vừa vặn và thuôn dài, chẳng hạn như quần tập yoga, quần trượt tuyết và quần jean bó. Họ pha trộn elastane với các loại vải khác vì cho rằng sử dụng 100% elastane là không kinh tế lắm. 

Do độ bền và độ đàn hồi của nó, elastane thường tăng gấp đôi tuổi thọ của quần áo được pha trộn với nó. Khi được bảo quản tốt, đồ bơi bằng elastane có thể tồn tại trong nhiều năm. Đồ bơi làm bằng elastane phải được giặt kỹ bằng nước mát sau mỗi lần sử dụng.

Đặc điểm của elastane

  • Nhẹ
  • Dẻo dai
  • Trơn tru
  • Mềm mại
  • Mạnh mẽ và bền bỉ
  • Chống trầy xước
  • Xếp hạng UPF tốt
  • Chống chảy xệ dù bị kéo dãn nhiều lần
  • Chống lại sự hư hỏng do chất dịch cơ thể, sản phẩm da hoặc chất tẩy rửa gây ra

Nylon

Từ “nylon” là một thuật ngữ chung đề cập đến một họ polymer tổng hợp được sử dụng để sản xuất nhiều loại quần áo. Không giống như các chất liệu truyền thống như cotton và len, nylon hoàn toàn là chất tổng hợp và không chứa thành phần hữu cơ. 

cau truc nylon 66
Cấu trúc của nylon-6,6. Ảnh: PlasticRanger

Tập đoàn DuPont, công ty đã phát minh và phát triển nylon, ban đầu đặt tên cho loại vật liệu này là “no-run”; dựa trên khả năng chống giật khi sử dụng trên vải. Chẳng bao lâu sau, cái tên này được đổi thành “nuron” khi người ta phát hiện ra rằng trên thực tế, nylon có thể bị chạy. Cuối cùng, tên được đổi thành “nilon” và sau đó lại thành “nylon”, trở thành tên chính thức của loại vải.

Giống như elastane, nylon là một loại polymer, có nghĩa là nó bao gồm một chuỗi dài các phân tử hữu cơ nhỏ gọi là monomer. Một sự tương tự tốt với nylon là một sợi dây xích, được tạo thành bằng cách sử dụng các liên kết lặp đi lặp lại. Nylon thực chất là một nhóm vật liệu có nguồn gốc từ các monomer polyamit chiết xuất từ ​​dầu mỏ. DuPont được cấp bằng sáng chế cho dạng ban đầu nên các đối thủ cạnh tranh phải phát triển các giải pháp thay thế. 

Ưu điểm và công dụng

Nylon có sức mạnh tuyệt vời và có khả năng chống mài mòn đáng kinh ngạc. Đây là một lý do nó được sử dụng trong nhiều môn thể thao. Nó không co giãn như elastane nhưng có khả năng phục hồi đàn hồi tốt, nghĩa là bạn có thể kéo giãn nó đến giới hạn và nó sẽ không nhanh chóng mất đi hình dạng.

Nylon còn có khả năng chống tia UV tốt, đó là lý do tại sao nó cũng là lựa chọn phổ biến cho nhiều đồ bơi. Mặc dù nó không cung cấp mức độ bảo vệ chống lại tia UV như elastane, nhưng cấu trúc hóa học của nó giúp tăng cường đặc tính chống nắng, khiến nó trở thành một lựa chọn tốt hơn so với các loại sợi tự nhiên như bông.

Nylon cũng có khả năng chống nước. Nếu bạn sở hữu một chiếc áo gió có dòng chữ “chống nước” có khả năng lớn là nó được làm từ nylon. Không giống như lụa, cotton và các loại vải tương tự khác, nylon không hút nước hoặc hơi ẩm. Ví dụ: khi bạn mặc áo sơ mi nylon và đi đến phòng tập thể dục hoặc đi bơi, nước từ hồ bơi hoặc mồ hôi sẽ đọng lại trên bề mặt và bay hơi trong thời gian ngắn.

Chất lượng chống thấm nước của nylon làm cho nó trở thành sự lựa chọn tuyệt vời cho ô và trang phục mùa hè, những nơi bắt buộc phải thấm ẩm. Chất lượng đặc biệt này của nylon cũng bảo vệ nó khỏi sự phát triển của nấm mốc.

Nylon lần đầu tiên được đưa ra thị trường như một chất thay thế cho lụa, đặc biệt là loại vải chính được sử dụng để làm tất. Không giống như lụa, nylon rẻ hơn và bền hơn. Cho đến ngày nay, nylon vẫn được sử dụng làm tất của phụ nữ, cùng với các loại trang phục vừa vặn khác như quần tập yoga và quần bó là những ứng dụng chính của nó.

Nylon cũng được sử dụng trong quần áo thể thao, mặc dù nó không được coi là ưu việt bằng sợi tổng hợp và bán tổng hợp như polyester và elastane. Mặc dù nylon có đặc tính hút ẩm tốt nhưng nó không tốt bằng polyester và elastane ở lĩnh vực này và được coi là lựa chọn không tốt cho hầu hết các hoạt động thể chất.

Đặc điểm của nylon

  • Co giãn
  • Mềm mại nhưng bền bỉ
  • Chống mài mòn
  • Chống vết bẩn
  • Chống nhăn
  • Đàn hồi
  • Xếp hạng UPF tốt
  • Dễ dàng khô

Polyester

Polyester là loại vải tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ và được đưa vào thời trang vào những năm bảy mươi. Không có gì lạ khi một số sản phẩm may mặc chỉ được làm từ polyester, mặc dù chất liệu này thường được pha trộn với các loại sợi tự nhiên khác, chẳng hạn như bông. Kết quả của sự kết hợp như vậy được gọi là hỗn hợp poly. 

cau truc polyester
Cấu trúc của polyester. Ảnh: The Essential Chemical Industry

Một ưu điểm của việc pha trộn polyester với cotton là nó giúp cải thiện độ co ngót và độ bền. Nó cũng làm giảm nếp nhăn và vì nó có khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt cao nên rất lý tưởng cho các ứng dụng ngoài trời.

Dạng sợi polyester nổi tiếng nhất là ethylene polyester, còn được gọi là PET. Quá trình sản xuất loại polyester này bao gồm ethylene đóng vai trò là polymer tương tác với các hóa chất khác nhau để tạo ra hợp chất dạng sợi ổn định. Nhiều sản phẩm tổng hợp mà chúng ta thấy và sử dụng trong cuộc sống hàng ngày được sản xuất bằng nhựa PET. 

Ưu điểm và công dụng

Trong nhiều năm, vải polyester đã dẫn đầu trong ngành đồ bơi. Dù được pha trộn với elastane hay tự nó, polyester vẫn là chất liệu được yêu thích khi nói đến đồ bơi. Nhờ các công nghệ mới, polyester đã tiến một bước dài về mặt kết cấu. So với các loại vải khác, polyester thoải mái hơn cho da, có khả năng chống clo cao hơn và có thể giữ màu lâu hơn.

Hầu hết mọi người thích đồ bơi làm từ polyester vì nhiều lý do khác nhau. Đây là một lựa chọn phổ biến vì chỉ số UPF cao, thường nằm trong khoảng từ 25 đến 39 tùy thuộc vào loại trang phục. Bản thân polyester có chứa một vòng benzen có tác dụng hấp thụ tia UV. Quần áo polyester sáng bóng cũng có khả năng bảo vệ cao khỏi tia UV vì nó phản chiếu bức xạ.

Polyester cũng có khả năng chống vết bẩn. Nó đặc biệt có khả năng chống lại các vết bẩn gốc nước rất cao. Vì nó không dễ dàng hấp thụ chất lỏng nên việc làm sạch và bảo trì sẽ dễ dàng hơn. Ngay cả những vết bẩn cứng đầu nhất cũng có thể được loại bỏ chỉ bằng cách ngâm vải polyester trong hỗn hợp nước ấm và bột giặt.

Mặc dù polyester không co giãn như elastane nhưng đồ bơi làm từ polyester có độ bền cao và có thể giữ nguyên hình dạng sau nhiều lần sử dụng. Và như đã đề cập, nó có xếp hạng UPF cao, khiến nó trở thành chất liệu lý tưởng cho mọi trang phục đi biển. Bản chất tổng hợp của polyester cũng mang lại cho nó khả năng chống nấm mốc và hóa chất tự nhiên, hai yếu tố chính làm giảm tuổi thọ của hầu hết các loại vải.

Một điểm cộng lớn khác của đồ bơi polyester là mặc dù ban đầu chúng có thể đắt hơn một chút nhưng chúng rất bền và là lựa chọn hoàn hảo nếu bạn đang tìm kiếm một khoản đầu tư dài hạn.

Đặc điểm của polyester

  • Mạnh mẽ và kiên cường
  • Mềm mại và thoải mái
  • Bền chặt
  • Chống co ngót
  • Có khả năng chống đóng cọc và mài mòn
  • Chống nhăn
  • Sấy khô nhanh
  • Xếp hạng UPF tốt
  • Giữ hình dạng của nó tốt
  • Thoáng khí tốt
  • Rất tiết kiệm so với các loại sợi tổng hợp khác

Một vài điều thú vị

Khả năng chống nắng

Nylon và một số loại polymer tổng hợp khác có dùng trong vải sẽ bị phân hủy dần khi tiếp xúc với bức xạ cực tím từ mặt trời. Các nhà sản xuất thường thêm chất hấp thụ tia cực tím vào vải để ngăn chặn điều này.

Chất hấp thụ cực tím hấp thụ tia UV, ngăn chặn nó tạo ra gốc tự do phá vỡ liên kết trong polymer. Các sắc tố vô cơ như titan dioxide hoặc các hợp chất hữu cơ như dẫn xuất benzophenone có thể đảm nhận vai trò này.

Ảnh hưởng của clo trong hồ bơi

Chúng ta thêm clo vào hồ bơi, thường ở dạng muối hypochlorite, để tiêu diệt vi khuẩn và vi rút. Nhưng axit hypochlorous tác dụng lên mầm bệnh cũng có thể làm hỏng đồ bơi của bạn.

Theo thời gian, axit hypochlorous tấn công các sợi polymer trong đồ bơi, làm hỏng chúng và làm giảm độ đàn hồi của vải. Một số sợi có khả năng kháng clo tốt hơn những loại khác. Polyesters ít bị phân hủy dễ dàng hơn thành nylon và elastane.

Giặt kỹ đồ bơi bằng nước lạnh rồi phơi trong bóng răm là cách tốt nhất để ngăn chặn sự phẩn hủy của sợi polymer. Tránh giặt máy, sấy khô và tẩy trắng.

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 C&EN, Cheeky Chickadee StoreSundazesurf.

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.