Công nghệ in dệt tuần hoàn giúp Việt Nam thúc đẩy thời trang xanh
Từ công nghệ nhuộm vải bằng CO2 siêu tới hạn không sử dụng nước tại Nhơn Trạch đến các phương pháp in kĩ thuật số giúp giảm hóa chất, tiết kiệm năng lượng và sản xuất theo nhu cầu, ngành dệt may Việt Nam đang đứng trước cơ hội chuyển đổi sang mô hình thời trang xanh.
Theo Chris Walker, chuyên gia tư vấn khởi nghiệp, thời trang và thương hiệu “Your Story Your Hoodie” chia sẻ tại Tọa đàm "Dệt may hướng tới tương lai" chiều 14/10, đổi mới công nghệ không chỉ giúp thúc đẩy thời trang xanh mà còn mở ra cơ hội cho các doanh nghiệp nhỏ tham gia sâu hơn vào chuỗi sản xuất.
Nhuộm vải không cần nước: Công nghệ thời trang xanh đã hiện diện tại Việt Nam
Ngành dệt may từ lâu gắn liền với những thách thức môi trường, đặc biệt là lượng nước, năng lượng và hóa chất tiêu thụ trong quá trình nhuộm, in vải. Trong bối cảnh các thương hiệu thời trang toàn cầu ngày càng chịu áp lực giảm phát thải và chất thải, những công nghệ sản xuất tuần hoàn đang trở thành hướng đi quan trọng.
Một trong những công nghệ đáng chú ý là nhuộm CO2 siêu tới hạn (supercritical CO2 dyeing), phương pháp có khả năng nhuộm vải mà không cần sử dụng nước. Điều đáng chú ý là công nghệ này không chỉ tồn tại trong các phòng thí nghiệm ở nước ngoài mà đã được triển khai tại Việt Nam.
Theo Chris Walker, chuyên gia tư vấn khởi nghiệp, thời trang và thương hiệu “Your Story Your Hoodie”, một nhà máy ứng dụng công nghệ này nằm tại Nhơn Trạch, Đồng Nai, thuộc Công ty CleanDye. Ông cho biết IKEA và Nike cũng đã đầu tư vào công nghệ nhuộm CO2 siêu tới hạn, phản ánh sự quan tâm của những thương hiệu lớn đối với các giải pháp sản xuất ít tác động đến môi trường.
Quy trình hoạt động dựa trên việc đưa vải vào các bình chứa chuyên dụng, sau đó niêm phong và nâng áp suất lên khoảng 73 bar, ở nhiệt độ khoảng 31 độ C. Trong điều kiện này, CO2 chuyển sang trạng thái siêu tới hạn, có đặc tính vừa giống chất lỏng, vừa có khả năng lan tỏa và lấp đầy toàn bộ không gian bình chứa.
Thuốc nhuộm được đưa vào hệ thống để thẩm thấu lên vải. Theo thông tin Walker chia sẻ, hiệu suất thẩm thấu thuốc nhuộm có thể đạt tới 98%. Điểm khác biệt lớn nhất là quy trình không sử dụng nước, qua đó tránh được lượng nước thải phát sinh từ các công đoạn nhuộm truyền thống.
Tuy nhiên, công nghệ này hiện chủ yếu phục vụ nhuộm màu trơn, chưa đáp ứng nhu cầu tạo ra những họa tiết phức tạp trên vải. Đây là lí do các công nghệ in kĩ thuật số đang được chú ý, bởi chúng cho phép tạo ra nhiều thiết kế đa dạng hơn, đồng thời sản xuất với số lượng nhỏ.
Theo Walker, khả năng trang trí vải bằng những bản in nhiều màu sắc, họa tiết và hiệu ứng chuyển màu đang được mở rộng nhờ công nghệ kĩ thuật số. Thay vì chỉ lựa chọn những màu đơn sắc, các nhà sản xuất có thể tạo ra những sản phẩm mang tính cá nhân hóa cao hơn mà không nhất thiết phải sản xuất hàng loạt.
Với một ngành dệt may có vị trí quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, việc tiếp cận những công nghệ này không chỉ mang ý nghĩa môi trường. Đây còn là cơ hội để các doanh nghiệp nâng cấp năng lực sản xuất, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của những thị trường xuất khẩu lớn về tính bền vững và khả năng truy xuất quy trình sản xuất.
In kĩ thuật số mở đường cho sản xuất ít nước, ít chất thải
Một trong những công nghệ in phổ biến nhất tại Việt Nam hiện nay là in lụa xoay (rotary screen printing). Quy trình này gồm ba công đoạn chính: in, hấp và giặt. Sau khi mực được đưa lên vải, sản phẩm phải trải qua quá trình hấp để các sắc tố bám vào sợi, sau đó giặt nhằm loại bỏ hóa chất phụ trợ còn lại.
Theo phân tích của Walker, chính hai công đoạn sau in khiến phương pháp này tiêu thụ nhiều nước và năng lượng, tạo ra những thách thức đối với mục tiêu sản xuất tuần hoàn.
Một phương pháp khác là in lụa màn hình phẳng (flat screen printing), sử dụng các màn hình để đưa mực lên vải thông qua hệ thống thanh gạt. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam. Walker ước tính khoảng 70% hoạt động in thiết kế trên vải sử dụng phương pháp này. Tuy nhiên, tương tự in lụa xoay, quy trình vẫn cần hấp và giặt, đồng thời phù hợp hơn với sản xuất hàng loạt.
Điều đó tạo ra rào cản đối với các thương hiệu nhỏ và doanh nghiệp khởi nghiệp. Theo Walker, mỗi thiết kế có thể phải đáp ứng đơn hàng tối thiểu khoảng 1.000 mét vải, khiến những thương hiệu muốn thử nghiệm sản phẩm với số lượng ít khó tiếp cận công nghệ. Đây là khoảng trống mà in chuyển nhiệt kĩ thuật số (digital sublimation transfer) có thể giải quyết.
Phương pháp này gồm hai bước. Đầu tiên, máy in phun kĩ thuật số đưa thuốc nhuộm lên giấy. Sau đó, giấy và vải polyester được đưa qua hệ thống ép nhiệt dạng cuộn, với nhiệt độ khoảng 180-230 độ C. Dưới tác động của nhiệt, mực chuyển từ trạng thái rắn sang khí và thẩm thấu vào sợi polyester.
Ưu điểm là khả năng tạo ra hình ảnh có màu sắc sống động, độ bền màu tốt và đặc biệt phù hợp với sản xuất số lượng nhỏ. Walker cho biết ông đã sử dụng chính công nghệ này để phát triển chiếc hoodie mang thương hiệu “Your Story Your Hoodie”, qua đó chứng minh một nhà sáng lập thương hiệu nhỏ vẫn có thể tạo ra sản phẩm với thiết kế riêng mà không cần đặt hàng quy mô lớn.
Tuy nhiên, in chuyển nhiệt cũng phát sinh chất thải. Sau khi hoàn tất quá trình ép, giấy in vẫn còn một lượng mực dư, khiến việc xử lí và tái sử dụng trở thành vấn đề cần giải quyết.
Một hướng nghiên cứu đáng chú ý đến từ Mimaki, nhà sản xuất máy in kĩ thuật số, với quy trình NeoCroma. Công nghệ này hướng đến khả năng chiết xuất mực chuyển nhiệt khỏi vải polyester đã in, giúp thu hồi vật liệu và đưa vải trở lại vòng đời sản xuất. Theo Walker, quy trình vẫn chưa khả thi về mặt thương mại, nhưng có thể trở nên phổ biến trong khoảng 5-10 năm tới.
Trong khi đó, in kĩ thuật số trực tiếp lên vải (direct-to-fabric digital printing) được đánh giá có tiềm năng lớn hơn trong việc giảm tác động môi trường. Máy in phun đưa mực trực tiếp lên bề mặt vải, không cần công đoạn hấp và giặt như in lụa truyền thống.
Công nghệ này còn có thể in trên cotton, mở rộng đáng kể khả năng ứng dụng so với in chuyển nhiệt vốn chủ yếu hoạt động trên polyester. Theo Walker, Việt Nam hiện có hàng trăm máy in trực tiếp lên vải loại nhỏ và khoảng 12 máy quy mô lớn. Những thiết bị nhỏ có giá khoảng 15.000 USD, trong khi các hệ thống công nghiệp lớn có thể lên tới 500.000-1 triệu USD.
Mức đầu tư thấp hơn đối với máy nhỏ tạo điều kiện cho các startup tham gia thị trường, thử nghiệm thiết kế và sản xuất theo đơn hàng thực tế. Thay vì phải dự trữ số lượng lớn sản phẩm, doanh nghiệp có thể in khi có nhu cầu, giảm nguy cơ tồn kho và lãng phí nguyên liệu.
Một lựa chọn khác là in trực tiếp lên màng phim (direct-to-film - DTF). Công nghệ này in hình ảnh hoặc logo lên màng phim PET, sau đó cắt và sử dụng máy ép nhiệt để chuyển hình ảnh lên trang phục. Không cần nước hay công đoạn hấp, DTF phù hợp với việc in logo, hình ảnh và các thiết kế cơ bản theo nhu cầu.
Từ tái sử dụng giấy đến vòng đời mới cho vải: Bài toán tuần hoàn còn ở phía trước
Theo Walker, đổi mới tuần hoàn trong ngành in dệt may không chỉ dừng lại ở việc thay thế máy móc tiêu thụ nhiều nước bằng thiết bị hiện đại hơn. Một quy trình thực sự tuần hoàn cần đáp ứng ba nguyên tắc: sản phẩm bền hơn, vật liệu có thể phục hồi và các công đoạn sản xuất được tổ chức theo vòng khép kín.
Thứ nhất là độ bền. Quần áo cần giữ được màu sắc và chất lượng sau nhiều lần giặt, tiếp xúc với ánh nắng và ma sát cơ học. Nếu màu sắc hoặc họa tiết nhanh chóng phai mờ, người tiêu dùng có thể loại bỏ sản phẩm sớm hơn, khiến vòng đời sử dụng bị rút ngắn.
Thứ hai là khả năng phục hồi. Khi người dùng không còn muốn sử dụng một thiết kế hoặc sản phẩm đã gần hết vòng đời, vật liệu cần có khả năng được thu hồi, xử lí và tái sử dụng. Điều này đòi hỏi doanh nghiệp phải tính đến khả năng tái chế ngay từ khâu lựa chọn vải, thuốc nhuộm và phương pháp in.
Thứ ba là quy trình khép kín, trong đó các thành phần phát sinh trong sản xuất, từ nước, giấy đến thuốc nhuộm và sắc tố, được thu hồi hoặc tái sử dụng thay vì trở thành chất thải.
Đối với giấy sử dụng trong công nghệ in chuyển nhiệt, Walker đưa ra một ví dụ khá thú vị về cách thị trường tự tìm phương án tận dụng vật liệu sau sản xuất. Một số người mua từ Ấn Độ thu gom giấy in chuyển nhiệt đã qua sử dụng từ các nhà máy, đưa về nước và sử dụng làm khăn trải bàn trong các đám cưới. Với những sự kiện có khoảng 500 khách, lượng giấy cần thiết khá lớn. Sau buổi tiệc, giấy được thu gom và loại bỏ.
Ngoài ra, giấy còn có thể được sử dụng làm nhiên liệu đốt để tạo nhiệt, phục vụ sản xuất điện. Dù những phương án này chưa phải giải pháp tái chế hoàn chỉnh, chúng cho thấy vật liệu sau sản xuất vẫn có thể tìm được công dụng khác thay vì bị vứt bỏ ngay lập tức.
Khó khăn lớn hơn nằm ở việc thu hồi thuốc nhuộm và các hóa chất đã được sử dụng trong quá trình in. Đây là lĩnh vực mà các nhà sản xuất máy in và viện nghiên cứu vẫn đang tìm cách cải thiện. Công nghệ NeoCroma của Mimaki là một ví dụ về hướng tiếp cận này, khi mục tiêu không chỉ là tạo ra sản phẩm mới mà còn tìm cách đưa vải đã qua sử dụng trở lại chu trình sản xuất.
Một hướng nghiên cứu khác là khử màu hóa học của cotton (chemical decolorization of cotton), nhằm chiết xuất thuốc nhuộm và sắc tố khỏi vải đã in để phục hồi vật liệu. Tuy nhiên, theo Walker, công nghệ này hiện vẫn đang được nghiên cứu tại các trường đại học, chưa đạt tính khả thi thương mại và chưa được triển khai tại Việt Nam.
Nhìn tổng thể, ngành in dệt may đang đứng trước sự chuyển dịch từ mô hình sản xuất dựa trên quy mô lớn sang hệ thống linh hoạt hơn, trong đó công nghệ kĩ thuật số cho phép tạo ra sản phẩm theo nhu cầu, giảm tồn kho và hạn chế lãng phí. Dù vậy, để đạt được tính tuần hoàn thực sự, doanh nghiệp cần giải quyết đồng thời bài toán độ bền sản phẩm, thu hồi vật liệu và tái sử dụng hóa chất.
Với lợi thế đã có những công nghệ mới được triển khai trong nước, từ nhuộm CO2 siêu tới hạn tại Nhơn Trạch đến các hệ thống in kĩ thuật số, Việt Nam có cơ hội tham gia sâu hơn vào quá trình chuyển đổi này. Thách thức không chỉ là đầu tư máy móc, mà còn là xây dựng chuỗi thu gom, tái chế và kết nối các mắt xích sản xuất. Khi đó, thời trang xanh sẽ không còn chỉ nằm ở câu chuyện sử dụng nguyên liệu thân thiện môi trường, mà trở thành một mô hình sản xuất có khả năng giảm chất thải trong toàn bộ vòng đời sản phẩm.