Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm da mũ giầy xuất khẩu từ nguyên liệu da bò trong nước

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1 Cường độ nhuộm màu ở 3 độ pH theo phương pháp Wick 21 Bảng 2 Quy trình công nghệ thuộc lại compact áp dụng cho da Bảng 8 Quy trình công nghệ tạo bọt cho du

BÁO CÁO TỔNG KẾT

DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM

Tên dự án SXTN:

"HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM DA

MŨ GIẦY XUẤT KHẨU TỪ NGUYÊN LIỆU DA BÒ TRONG NƯỚC"

Mã số: 03.09.SXTN/HĐ-KHCN ngày 14/4/2010

Cơ quan chủ quản : Bộ Công Thương

Cơ quan chủ trì : Viện Nghiên cứu Da - Giầy Chủ nhiệm dự án : KS Nguyễn Hữu Cường

8405

Hà Nội, tháng 12/2010

VIỆN NGHIÊN CỨU DA-GIÀY

BÁO CÁO TỔNG KẾT

DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM

Tên dự án SXTN:

"HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM DA

MŨ GIẦY XUẤT KHẨU TỪ NGUYÊN LIỆU DA BÒ TRONG NƯỚC"

Mã số: 03.09.SXTN/HĐ-KHCN ngày 14/4/2010

Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm dự án

Viện Nghiên cứu Da - Giầy Nguyễn Hữu Cường

Hà Nội, tháng 12/2010

THÀNH VIÊN CHÍNH THAM GIA DỰ ÁN

Học vị

Cơ quan cộng tác

1 KS Nguyễn Hữu Cường Kỹ sư, Nghiên cứu viên Viện NCDG

2 KS Hoàng Mạnh Hùng Kỹ sư, Nghiên cứu viên Viện NCDG

3 CN Nguyễn Hông Sơn Cử nhân, phó quản đốc xưởng

Thực nghiệm thuộc da

Viện NCDG

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Cường độ nhuộm màu ở 3 độ pH theo phương pháp Wick 21

Bảng 2 Quy trình công nghệ thuộc lại compact áp dụng cho da

Bảng 8 Quy trình công nghệ tạo bọt cho dung dịch trau chuốt 34

Bảng 9 Quy trình công nghệ trau truốt bọt (quy trình 7) 35

Bảng 10 So sánh tính chất lý, hoá học của da thành phẩm 36

Bảng 11 Thống kê các lô thuộc thí nghiệm 37 Bảng 12 Thống kê các đợt mua da nguyên liệu 38 Bảng 13 Thống kê các lô thuộc thí nghiệm 39 Bảng 14 So sánh tính chất lý, hoá học của da thành phẩm 44

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1 Sơ đồ 1 Công nghệ sản xuất da phèn 12

Hình 2 Sơ đồ 2 Công nghệ hoàn thành ướt 14

Hình 3 Sơ đồ 3 Công nghệ hoàn thành khô 15

BẢNG CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT

QTCN SXTN TCVN NCDG QTCN

Quy trình công nghệ Sản xuất thử nghiệm Tiêu chuẩn Việt Nam Nghiên cứu da giầy Quy trình công nghệ

MỤC LỤC

PHẦN III TỐNG QUÁT HÓA, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

PHỤ LỤC 47

TÓM TẮT

Dự án “Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm da mũ giầy xuất khẩu từ nguyên liệu da bò trong nước” được tiến hành theo hợp đồng số 03.09/SXTN/HĐ-KHCN giữa Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Da- Giầy Những vấn đề mà đề tài “Nghiên cứu công nghệ cải tạo mặt da để nâng cấp chất lượng da mũ giầy từ da bò”, mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN còn chưa giải quyết triệt để là:

- Da thành phẩm còn một số vị trí bị lỏng mặt như phần bụng, nách

- Phần cổ và bụng con da còn nhăn

- Khả năng che phủ khuyết tật của màng trau chuốt chưa tốt

- Màu sắc chưa đều

- Chưa đảm bảo sản phẩm không chứa các chất độc hại bị cấm

- Tính ổn định của công nghệ chưa được kiểm chứng qua sản xuất

Để khắc phục các nhược điểm trên, sau khi cùng các chuyên gia chuyên ngành trao đổi đã xác định các công đoạn của công nghệ cần lưu ý là:

- Khâu chuẩn bị thuộc và thuộc:

+ Giải quyết vấn đề chống nhăn cho da

+ Nâng cao chất lượng thuộc cho mặt da đầy

- Khâu thuộc lại:

+ Công đoạn trung hòa: Sử dụng tác nhân trung hoà hợp lý để tạo điều kiện cho thuận lợi cho công đoạn thuộc lại

+ Công đoạn thuộc lại: Lựa chọn những hóa chất và công nghệ phù hợp để mặt da được đầy, chắc, dẻo

+ Công đoạn nhuộm: Đảm bảo phẩm nhuộm không chứa azo bị cấm, phẩm xuyên hết thiết diện da, màu tươi, đồng đều, không phai

+ Công đoạn ăn dầu: Chế độ ăn dầu giúp da không bị lỏng mà da vẫn dẻo, đầy

- Khâu hoàn thành khô

+ Chế độ sấy phù hợp cho da chắc, dẻo

+ Công đoạn trau chuốt: Lựa chọn những hoá chất và công nghệ phù hợp để nâng cao chất lượng da thành phẩm

Sau mỗi nghiên cứu hoàn chỉnh từng công đoạn công nghệ trong thuộc da, chúng tôi đều tiến hành sản xuất thử nghiệm với quy mô phòng thí nghiệm, số lượng mỗi 1 lô sản xuất là 30 kg da muối Thiết bị sử dụng là phu lông bán tự

động do nước ngoài sản xuất Kết quả da thành phẩm được đưa phân tích tại Trung tâm Phân tích của Viện Nghiên cứu Da - Giầy

Trên cơ sở sản phẩm sản xuất thử nghiệm trên quy mô phòng thí nghiệm đã được phân tích cho thấy kết quả tương đối tốt, từ đó chúng tôi đã tiến hành sản xuất thử nghiệm với quy mô với số lượng lớn hơn, mỗi 1 lô sản xuất khoảng

500 - 700 kg da muối

Các lô sản xuất này, khâu chuẩn bị thuộc và thuộc được tiến hành sản xuất trung hình tại Công ty TNHH thuộc da Đông Hải (Thái Bình) dưới sự chỉ đạo kỹ thuật của cán bộ thực hiện dự án và khâu hoàn thành được tiến hành sản xuất tại xưởng thực nghiệm thuộc da Viện Nghiên cứu Da - Giầy

Như vậy, sau hai năm sản xuất chúng tôi nhận thấy công nghệ nghiên cứu đã hoàn thiện và tương đối ổn định Kết quả da thành phẩm đạt chất lượng cao hơn khi thực hiện đề tài mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN

Các mẫu da thành phẩm về tính chất hoá học được xác định đều tương tự như nhau và đạt tiêu chuẩn yêu cầu

Hình thức cảm quan của da như độ chặt của mặt da, độ dẻo, độ xốp và đầy ở phần bụng, nách, màu sắc tươi, đồng đều trên toàn con da, đạt chất lượng cao

và đạt yêu cầu xuất khẩu

Sản phẩm da hoàn thành được bán cho một số công ty làm hàng xuất khẩu như TNHH Nhật Thắng, Công ty TNHH Hùng Quang (Hà Nội), Công ty TNHH Tân Minh (Thành phố Hồ Chí Minh) làm hàng xuất khẩu Khách hàng có nhận xét rất tốt về chất lượng loại da này Đặc biệt sản phẩm da của đề tài đã được Công ty cổ phần Da- Giầy Huế đặt hàng lô đầu tiên xuất khẩu sang công ty SIMON của Nhật

Các đơn hàng vẫn được tiếp tục gia hạn, bên cạnh đó chúng tôi vẫn tăng cường hoàn thiện công nghệ và khai thác thêm khách hàng mới

* Kết luận:

Nhiệm vụ hoàn thiện công nghệ: Đã đưa ra được 03 quy trình công nghệ thuộc da mũ giầy:

- Quy trình công nghệ thuộc phèn

- Quy trình công nghệ thuộc lại

- Quy trình công nghệ trau chuốt

Các Quy trình công nghệ này đều mang tính khoa học và tính khả thi cao Sản phẩm da thuộc có chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu xuất khẩu Đây là yêu

cầu cấp thiết khi mà chúng ta đã ra nhập WTO, hàng hoá xuất khẩu phải đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng, vệ sinh và bảo vệ môi trường Kết quả chuyên đề mang ý nghĩa cao về khoa học và thực tiễn, thúc đẩy sự phát triển của ngành da giầy Việt Nam

Nhiệm vụ SXTN, kết quả như sau:

So với chỉ tiêu chất lượng sản phẩm đăng ký (20% loại A, 60% loại B, 20% loại C), thực tế dự án đã thu được hơn 60% sản phẩm loại A, 30% loại B và chỉ 10% loại C

Sản lượng đăng ký của dự án là 40.000 bia da thành phẩm, nhưng số lượng

thực tế đã đạt 45.151,3 bia và đã được khách hàng mua và có nhận xét tốt

Các tính chất hoá học ở cả các mẫu da thành phẩm được xác định đều tương

tự như nhau và đạt tiêu chuẩn yêu cầu

Hình thức cảm quan của da như độ chặt mặt, độ dẻo, độ xốp và đầy ở phần bụng, nách, màu sắc tươi, đồng đều trên toàn con da, đều có chất lượng cao, đạt yêu cầu xuất khẩu

Như vậy, Dự án SXTN được thực hiện nghiêm túc, khoa học, đúng nội dung, tiến độ và chế độ tài chính thực hiện theo Hợp đồng đã ký với Bộ Công Thương

số vấn đề cần được hoàn thiện

Dự án “Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm da mũ giầy xuất khẩu

từ nguyên liệu da bò trong nước” tạo điều kiện để hoàn thiện công nghệ trong thực tế sản xuất, đồng thời cung cấp cho khách hàng lượng da mũ giầy lớn hơn

Dự án hoàn thành sẽ tạo điều kiện triển khai sản xuất lớn cho cơ sở chuyển giao công nghệ trong ngành thuộc da

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của dự án

Mục tiêu của dự án là nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ thuộc da mũ giầy và sản xuất thử với quy mô trung hình

Công nghệ được hoàn thiện phải có tính khoa học và tính khả thi, tạo ra sản phẩm da thuộc có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu của các đơn vị sản xuất

da thuộc trong nước và tiến tới sản phẩm xuất khẩu ra được nước ngoài

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu trực tiếp của dự án là da bò nội địa làm mũ giầy Phạm vi nghiên cứu áp dụng cho da bò với quy mô xưởng thực nghiệm thuộc da viện Nghiên cứu Da- Giầy

1.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ (QTCN) thuộc da mũ giầy bằng

da bò trong nước Từng bước áp dụng vào sản xuất thử nghiệm với quy mô trung hình tại xưởng thực nghiệm viện Nghiên cứu Da - Giầy và Công ty TNHH thuộc da Đông Hải (Thái Bình)

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp lý thuyết và thực hành, tiến hành các thí nghiệm, nhận xét, biện luận kết quả, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật để tạo ra QTCN tối ưu Áp dụng công nghệ này vào sản xuất thử nghiệm

1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Hiện nay ở nước ta, trừ một số cơ sở lớn sản xuất da thuộc nhập da nguyên liệu về thuộc làm hàng xuất khẩu hoặc hàng cao cấp tiêu dùng nội địa, còn các

cơ sở thuộc da khác sản xuất da mũ giầy từ da bò nội địa với chất lượng phần lớn chỉ đạt yêu cầu tiêu dùng nội địa cả về hình thức mặt da cũng như chỉ tiêu cơ

lý hoá Đã có nhiều nghiên cứu về công nghệ sản xuất da mũ giầy xuất khẩu, Chất lượng da thuộc cũng từng bước được nâng cao, nhưng nhìn chung vấn đề sản xuất da mũ giầy xuất khẩu vẫn còn là mục tiêu lớn của ngành để tăng khả năng nội địa hóa nguyên liệu làm hàng xuất khẩu Đề tài “Nghiên cứu công nghệ cải tạo mặt da để nâng cấp chất lượng da mũ giầy từ da bò”, mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN đã được bảo vệ đạt kết quả xuất sắc Tuy nhiên, kết quả này chưa được kiểm chứng qua sản xuất và còn một số vấn đề cần được hoàn thiện trước khi được chuyển giao cho các doanh nghiệp thuộc da

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới cũng như khu vực, tỷ lệ lớn sản lượng da thuộc là da mũ giầy Tương ứng với mỗi loại da mũ giầy có công nghệ riêng Nhiều nước có công nghệ thuộc da tiên tiến đã có công nghệ ổn định Mặt khác do súc vật được chăn nuôi với công nghệ cao nên da nguyên liệu nước ngoài đều có chất lượng tốt (diện tích con da lớn, ít có khuyết tật tự nhiên hay do lột mổ, bảo quản ) Do đó sản phẩm không những có chất lượng cao, mà còn phù hợp với chủng loại mặt hàng

1.5.3 Một số cơ sở khoa học áp dụng trong dự án:

Thuộc da là quá trình biến đổi da sống thành da thuộc Cho đến nay 90% lượng da thuộc là dùng chất thuộc crôm Da thuộc crôm dẻo, đầy, có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt tốt [1]

80%-Quy trình công nghệ thuộc da gồm các công đoạn sau [2, 7, 16]:

- Chuẩn bị thuộc và thuộc (hồi tươi, tẩy lông- ngâm vôi, tẩy vôi, làm mềm, a xít hóa, thuộc phèn, nâng kiềm)

- Hoàn thành ướt (thuộc lại khoáng chất, trung hòa, thuộc lại tanin, nhuộm,

ăn dầu)

- Hoàn thành khô (sấy, hồi ẩm, vò mềm, trau chuốt)

Sơ đồ các bước công nghệ, hóa chất đưa vào và chất thải như sau:

Hóa chất sử dụng Công đoạn Chất thải

Dung môi, mỡ, BOD,

Tẩy vôi, làm mềm

Làm xốp, thuộc

Nâng kiềm

Da phèn WB

Syntan, tanin thảo mộc,

COD

Muối trung hoà, Cr3+

Mùn bào, axit, BOD, COD, Cr3+, chất chống

Sơ đồ 2 Công nghệ hoàn thành ướt

Hơi axit, dầu

Dầu, phẩm, BOD, COD,

Sơ đồ 3 Công nghệ hoàn thành khô

Trong khâu chuẩn bị thuộc, cần tạo điều kiện cho khâu thuộc như hồi tươi cho da nguyên liệu được rửa sạch và hút nước trở lại, tẩy sạch lông, loại bỏ các thành phần không cần thiết trên da nguyên liệu Khâu thuộc giúp da không bị phá hủy trong không khí nhờ chất thuộc Với da mũ giầy, phần lớn sử dụng chất thuộc crome

Sau khi vắt mễ, da phèn được ép, bào lấy cự ly và đưa vào khâu hoàn thành ướt (trung hòa, thuộc lại, nhuộm, ăn dầu)

Phân loại, đo bia, đóng gói

Da thành phẩm

Hãm bóng

Chất bóng, dung

môi, nước

Dung môi, VOC

Hồi ẩm

Vòmềm

a Trung hoà [1, 3, 9, 15]:

Mục đích và yêu cầu của công đoạn trung hoà

Sau khi thuộc crôm, da phèn có pH= 3,8 – 4,2 Khi ủ đống, tiếp tục quá trình giải phóng axit và tác dụng của crôm với colagen làm pH trong da sẽ được nâng lên Tất cả các phương pháp thuộc (trừ thuộc andehit) đều cho da ở môi trường axit Axit này tạo sự thuỷ phân sẽ làm hỏng da Mặt khác, bề mặt da có tính cation Mức độ cation tăng lên với sự giảm pH Tính chất bề mặt không ion của da ở điểm đẳng điện (pH ≅ 6 – 6,7)

Da có pH thấp hơn pH của điểm đẳng điện sẽ mang điện tích dương (cation) Phần lớn phẩm, dầu và các chất thuộc lại có tính anion Bởi vậy, bề mặt cationic sẽ tạo phản ứng mạnh, hoá chất sẽ kết hợp ngay trên bề mặt da; trong khi đó, ở sâu trong thiết diện da lại ít có hoá chất xuyên được vào

Tác nhân trung hoà

NaHCO3 : tác nhân này trung hoà axit mạnh, tạo ra CO2 Trung hoà xảy ra trên bề mặt da trong khi ở giữa thiết diện không thay đổi Thường dùng khoảng 1% NaHCO3 theo khối lượng da bào Lượng lớn hơn sẽ gây trung hoà quá mức

ở bề mặt da Chỉ số pH tạo nên sau 30 – 50 phút trung hoà trong phu lông cần được kiểm tra, theo dõi chặt chẽ

Dung dịch trong phu lông có pH = 5 – 6,5 Giá trị này cũng có ở bề mặt da

pH thiết diện da được xác định bằng chất chỉ thị màu (BCG), bề mặt da màu xanh nước biển giữa thiết diện màu vàng xanh, phần bụng màu xanh đậm và tiếp tục tác dụng mạnh hơn khi trung hoà kéo dài Giá trị pH khác nhau trên tấm da

và trong thiết diện làm cho việc thuộc lại làm đầy, ăn dầu không đồng đều Bởi vậy trung hoà bằng NaHCO3 không thích hợp cho các loại da cao cấp

Ca(HCOO) 2 : Tác nhân trung hoà này thường được sử dụng rộng rãi H2SO4 trong da tác dụng với Ca(HCOO) 2 tạo muối và axit HCOOH Sử dụng lượng 0,5 – 1% là đủ biến đổi màu BCG đồng đều toàn thiết diện Phần lớn sẽ là xanh nước biển – xanh lá cây, tương đương pH = 4 – 4,5 Từ đó thấy rằng, trung hoà thường xảy ra trong toàn thiết diện chứ không chỉ ở bề mặt Thể hiện rõ cả khi nhuộm và ăn dầu Nhược điểm là da sẽ chứa lượng ion Ca2+ làm kết tủa dầu sulfat, dầu kém bền, có thể chỉ ở bề mặt mà không đủ vào sâu trong da Bởi vậy, nên có thể thay thế muối Ca2+ bằng Na+ hay NH4+, nhưng pH lại cao hơn

Syntan trung hoà: Để trung hoà, có thể dùng các loại tannin tổng hợp Loại hay được sử dụng để trung hoà là muối amôn hay natri của sulfo axit thơm Các

chất này loại bỏ axit của da bằng phản ứng trao đổi, trong đó axit H2SO4 được thay thế bằng sulfo axit Khả năng trung hoà phụ thuộc vào thành phần của syntan Khối lượng nguyên tử cũng như số lượng, sự sắp xếp nhóm sunfo, sự hiện diện của hydroxyl fenolic… đóng vai trò quan trọng trong khả năng trung hoà

Thường sử dụng kết hợp syntan với tác nhân trung hoà khác, chẳng hạn 0,5% Ca(HCOO)2 và 0,1 – 0,4% NaHCO3 Bởi vì chỉ riêng NaHCO3 dễ làm trung hoà quá mức bề mặt, nếu có syntan sử dụng kèm thì nhược điểm này được loại bỏ, bởi vì xảy ra sự trung hoà cùng quá trình thuộc của sunfo axit thơm, tăng cường độ bền của bề mặt da

Dùng syntan trung hoà cũng có lợi trong công nghệ, bởi vì có thể kết hợp trung hoà với tiền thuộc lại Syntan là chất anionic, làm giảm độ cationic của da thuộc crôm, do đó quá trình thuộc lại tiến hành sẽ dễ dàng hơn

b Thuộc lại và làm đầy

Thuộc lại là một trong những công đoạn quan trọng của phần hoàn thành ướt Nó củng cố các tính chất và cảm quan mà da thuộc crôm chưa đạt được, tạo nên các tính chất của da thành phẩm

Các hoá chất thuộc lại [2, 4,11]:

Thuộc lại thường tiến hành theo 2 bước: tiền thuộc lại và thuộc lại

Tiền thuộc lại thường được tiến hành bằng cách sử dụng các chất thuộc khoáng hay chất thuộc kết hợp crôm – syntan

Tiền thuộc lại bằng khoáng chất thường sử dụng muối crôm, với da gam màu thì dùng muối nhôm hoặc zircon Tiền thuộc crôm làm da mềm, đàn hồi, nhôm làm da dẻo nhưng không đầy như crôm Zircon làm đầy tốt nhưng mặt da không đẹp Điều cơ bản khi tiền thuộc lại là sử dụng muối kiềm cao hơn khi thuộc phèn

Tiền thuộc hoá chất thường được đưa vào trước trung hoà với lượng dùng từ

2 – 3% (hoặc 0,3 – 1,8% tính theo Oxit kim loại)

Thuộc lại thường sử dụng các hoá chất sau:

Tanin tổng hợp: chất thuộc tổng hợp còn gọi là syntan, là hợp chất hữu cơ

có khả năng kết hợp được với các nhóm chức của collagen tạo cho da không bị thối khi ngập nước Trong thành phần hoá học của syntan có chứa nhóm synfo (SO32-) để tăng khả năng hoà tan trong nước

Theo tính chất thuộc, syntan được chia làm 2 loại:

- syntan thay thế là sản phẩm trùng ngưng của phenol, có khả năng thuộc được da và thay thế các chất thuộc khác; có khả năng làm đầy các khoảng trống giữa các bó sợi nên được dùng làm đầy trong quá trình thuộc lại

- syntan phụ trợ: là sản phẩm trùng ngưng của naphtalen Loại syntan này không có khả năng thuộc được da, chúng chỉ có khả năng tăng cường một số tính chất như ổn định pH của dung dịch trung hoà, tăng khả năng khuếch tán các chất thuộc lại

Nhựa (resin) là chất đa tụ từ các axit acrylic, melamin, Diciamid … tuy không có khả năng thuộc lại nhưng lại làm đầy cấu trúc da, đặc biệt là các phần

có cấu trúc sợi lỏng lẻo

Ngoài da, các chất nhựa tannin còn tạo cho da có độ mềm, dẻo, tăng khả năng quay độc khan của da thuộc

Chất thuộc tannin thảo mộc:

Các chất thuộc thảo mộc quan trọng nhất là Quebracho, Mimosa, Chestnut, Valonia, Myrobalan Các chất này được sử dụng chủ yếu ở dạng bột, rất ít khi ở dạng dung dịch

- Quebracho: được sản xuất từ cây Quebracho ở Nam Mỹ và được dùng trong công nghệ thuộc da đế là chủ yếu Khi thuộc lại, lượng dùng không lớn do Quebracho tạo cho da nặng và có màu sẫm

- Mimosa: được sản xuất từ vỏ cây có keo nhựa Nguồn cung cấp chủ yếu ở các nước Nam và Đông Phi, Braxin và Ấn Độ Mimosa có phân tử nhỏ hơn nên không những được dùng để thuộc da đế mà còn được dùng nhiều trong thuộc lại

da mũ giày, đặc biệt là loại da mũ giày có cải tạo mặt cật

- Chestnut: được sản xuất từ vỏ của cây dẻ, nguồn cung cấp chính là Pháp,

Ý, Nam Tư Chestnut cũng được dùng để thuộc lại da mũ giầy, song lượng dùng không nhiều do phân tử lớn và da thuộc có màu sẫm

- Valonia và Myrobalan là chất thuộc thảo mộc chủ yếu dùng để thuộc da

đế, rất ít dùng trong công đoạn thuộc lại, do nó làm cho da nặng và sẫm màu Khả năng hấp thụ syntan, tannin thảo mộc và resin trên các phần da rất khác nhau (tannin vào nhiều ở phần lưng, resin vào nhiều ở phần bụng) Sự phân bố các chất trên cũng thay đổi theo độ dày của da và độ pH Hình dưới đây chỉ rõ khả năng đó

Ảnh hưởng của tiến trình sử dụng hoá chất: Với phẩm nhuộm, chất trợ nhuộm, hay chất thuộc lại, hoá chất nào tác dụng trước với mặt da sẽ quyết định tính chất ion của bề mặt da Các hoá chất sau có cùng bản chất ion dễ xuyên sâu vào da hơn Đây là lí do tại sao thuộc lại thường bắt đầu với các chất có tính thuộc yếu như tanin trung hoà và chất trợ Các sản phẩm này tạo ion mới trên bề mặt da, sau đó nên chắt nước đi và cho chất có tính thuộc cao hơn vào phu lông Ảnh hưởng của nhiệt độ: nhiệt độ thấp vào da Phù hợp với lí do này, công nghệ thuộc lại cần được thực hiện với hệ số lỏng thấp đến mức có thể

Ảnh hưởng của độ pH: đối với hoá chất thuộc lại và phẩm nhuộm anionic, ở

pH thấp thì khả năng liên kết với da sẽ mạnh hơn Sự điều chỉnh chính xác độ

pH khi trung hoà sẽ tạo khả năng xuyên sâu và liên kết của hoá chất với da Ảnh hưởng của thời gian quay phu lông: thời gian quay càng lâu thì chất thuộc hay phẩm càng xuyên sâu và kết hợp chặt chẽ với da Tuy nhiên, chỉ lâu đến mức có thể vì quá lâu sẽ dẫn đến hiện tượng lỏng mặt da Trong thực tế, người ta cần bố trí phù hợp giữa cấu tạo của phu long với thời gian quay

Thuộc lại “compact”: Thuộc lại “compact” nhằm mục đích giảm thiểu lượng nước, năng lượng sử dụng Trong công nghệ thông thường là công nghệ truyền thống, các công đoạn trung hòa, thuộc lại, nhuộm, ăn dầu được nối tiếp nhau qua các lần chắt nước, rửa Phương pháp thuộc lại này được áp dụng rộng rãi mặc dù nó đòi hỏi nhiều công lao động, nước và năng lượng

Phương pháp “compact” khác với phương pháp truyền thống là các công đoạn nhuộm, ăn dầu và sau đó thuộc lại cùng trong một bể (một dung dịch) sau trung hòa Quá trình kéo dài 4 – 5h Thời điểm cuối da cần được rửa sạch muối Thuộc lại “compact” chỉ được tiến hành nếu dầu có khả năng nhũ hoá tốt trong môi trường điện li Nếu không, cần rửa sạch da trước khi ăn dầu

c Công đoạn nhuộm [5, 10, 14]

Công đoạn nhuộm trong hoàn thành ướt phụ thuộc vào yêu cầu của da thành phẩm Da có trau chuốt bề mặt thì chỉ cần nhuộm qua hoặc không cần nhuộm Ngược lại với da cần giữ nguyên đặc trưng bề mặt tự nhiên (da trau chuốt aniline, semianiline) hay màu của phẩm nhuộm (da nhung) thì cần phải nhuộm cẩn thận Có nhiều loại phẩm nhuộm ngày nay các loại phẩm màu thực vật ít sử dụng như tanin thảo mộc (mimosa, quebracho, …)

Ái lực của phẩm nhuộm:

Dung dịch phẩm nhuộm chỉ nhuộm được khi vật cần nhuộm có chứa nhóm phân tử có khả năng liên kết với nhóm nhuộm màu của phẩm Sự tương tác lẫn nhau này được gọi là ái lực

Mỗi phẩm màu vào vật nhuộm có một giá trị ái lực nhất định

Ái lực của da là tổng hợp ái lực của colagen và tất cả các thành phần hoá chất sử dụng để thuộc da Độ lớn của ái lực thay đổi trong một khoảng rộng Khác với vải sợi không thay đổi trong công nghệ, với da, các giá trị thay đổi theo từng qui trình công nghệ Ái lực của phẩm nhuộm được xây dựng với da thuộc crôm Theo phương pháp Wick, thử màu trên da thuộc ở 3 giá trị pH Cường độ nhuộm màu ở 3 độ pH đó như sau

Bảng 1 Cường độ nhuộm màu theo phương pháp Wick

Không nhuộm

Trung bình Trung bình Trung bình Phẩm có ái lực trung

bình

được Phẩm có ái lực cao

Phẩm nhuộm hấp phụ yếu trong môi trường trung tính và mạnh trong môi trường axit (ở đó protein ở dưới điểm đẳng điện và các nhóm chức mang tính cation) có ái lực thấp Do đó, phẩm có điện tích anion sẽ có ái lực cao Phẩm không bị ảnh hưởng pH của dung dịch nhuộm có ái lực trung bình

Ái lực của da có thể được xác định tương tự như trường hợp sử dụng 1 loại phẩm đã biết ái lực Với phẩm anion, da thuộc crôm có ái lực cao Da thuộc tanin thảo mộc có ái lực thấp Da thuôc crôm – tanin thảo mộc có ái lực trung bình

Tổng hợp tính chất của da và phẩm nhuộm có các khả năng sau:

1 Da có ái lực cao được nhuộm bằng phẩm có ái lực cao Kết quả màu nhuộm sẫm Trong trường hợp ái lực cao quá ngưỡng giới hạn, có thể xảy ra hiện tượng kết tủa phẩm, màu nhuộm sẽ không đều, làm hỏng da

2 Da có ái lực thấp được nhuộm bằng phẩm có ái lực thấp Kết quả màu nhuộm nhạt, nhưng phẩm xuyên sâu và kém bền màu

3 Lí tưởng nhất là nhuộm da có ái lực cao bằng da có ái lực thấp, hoặc ngược lại, hoặc cả 2 ở mức trung bình Trong trường hợp đó, phẩm xuyên sâu vào da và có màu tươi, đẹp, bền

Trường hợp sử dụng hỗn hợp phẩm (thường làm trong công nghệ) cần chọn các phẩm có ái lực tương đương và càng ít thành phần phẩm nhuộm trộn với nhau càng tốt

d Công nghệ hoàn thành khô

Công nghệ hoàn thành khô bao gồm các bước: sấy, hồi ẩm, vò mềm, trau chuốt

Với da mũ giầy, để cho da hoàn thành đạt yêu cầu về chất lượng, cần kết hợp nhiều biện pháp sấy như sấy chân không kết hợp với sấy căng trong buồng sấy

Phần việc cuối cùng trong khâu hoàn thành khô là trau chuốt da [12]: đây là công đoạn rất quan trọng, mục đích là nâng cao chất lượng và hình thức da thành phẩm Trau chuốt làm tăng tính hấp dẫn về màu sắc và cảm quan của da thành phẩm Trau chuốt còn cải tạo các khiếm khuyết của da nguyên liệu và công nghệ thuộc da như cải tạo bề mặt da xấu, chống lỏng mặt cho da Lớp trau chuốt cần bền vững đối với tác động cơ học, ánh sáng, nhiệt độ cao hoặc thấp, chống thấm nước, dung môi, axit Cuối cùng, trau chuốt phải làm sao để vẫn bảo toàn các tính chất ưu việt của da thật như khả năng thoát khí, hơi, hình thức

tự nhiên Thành phần của lớp trau chuốt bao gồm:

PHẦN II THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN

2.1 Trình tự tiến hành và các giải pháp công nghệ

Cụ thể các bước tiến hành được xác định như sau:

- Hoàn thiện quy trình công nghệ:

+ Nhận xét những nhược điểm còn tồn tại ở đề tài “Nghiên cứu công nghệ cải tạo mặt da để nâng cấp chất lượng da mũ giầy từ da bò”, mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN

+ Sử dụng kiến thức tiên tiến trong các tài liệu nước ngoài để xây dựng ý tưởng công nghệ

+ Thí nghiệm theo phương pháp thử - sai để xác định các thông số kỹ thuật tối ưu

- Từng bước tiến hành sản xuất thử nghiệm trung hình từ quy mô thí nghiệm đến xưởng thực nghiệm

2.2 Hoàn thiện quy trình công nghệ thuộc da mũ giầy từ da bò

2.2.1 Xác định nhược điểm của đề tài và hướng nghiên cứu

Những vấn đề mà đề tài “Nghiên cứu công nghệ cải tạo mặt da để nâng cấp chất lượng da mũ giầy từ da bò”, mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN còn chưa giải quyết triệt để là:

- Da thành phẩm còn một số vị trí bị lỏng mặt như phần bụng, nách

- Phần cổ và bụng con da còn nhăn

- Khả năng che phủ khuyết tật của màng trau chuốt chưa tốt

- Màu sắc chưa đều, tươi

- Chưa đảm bảo sản phẩm không chứa các chất độc hại bị cấm

- Tính ổn định của công nghệ chưa được kiểm chứng qua sản xuất

Để khắc phục các nhược điểm trên, sau khi cùng các chuyên gia chuyên ngành trau đổi đã xác định các công đoạn của công nghệ cần lưu ý là:

Khâu chuẩn bị thuộc và thuộc:

- Giải quyết vấn đề chống nhăn cho da

- Nâng cao chất lượng thuộc cho mặt da đầy

Khâu thuộc lại:

- Công đoạn trung hòa: Sử dụng tác nhân trung hoà hợp lý để tạo điều kiện cho thuận lợi cho công đoạn thuộc lại

- Công đoạn thuộc lại: Lựa chọn hóa chất và công nghệ phù hợp dể da đầy, chắc, dẻo

- Công đoạn nhuộm: Đảm bảo phẩm nhuộm không chứa azo bị cấm, phẩm xuyên hết thiết diện da, màu tươi, đồng đều, không phai

- Công đoạn ăn dầu: Chế độ ăn dầu giúp da không bị lỏng mà da vẫn dẻo, đầy

Khâu hoàn thành khô

- Chế độ sấy phù hợp cho da chắc, dẻo

- Công đoạn trau chuốt: Lựa chọn hoá chất và công nghệ phù hợp để nâng cao chất lượng da thành phẩm

2.2.2 Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ thuộc phèn

2.2.2.1 Xây dựng hướng nghiên cứu

Qua khảo sát tài liệu nước ngoài và công nghệ thuộc phèn của đề tài mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN , hướng nghiên cứu được đặt ra như sau:

- Công đoạn hồi tươi, tẩy lông ngâm vôi giải quyết vấn đề chống nhăn

- Công đoạn thuộc giải quyết vấn đề nâng cao chất lượng thuộc

2.2.2.2 Công nghệ hồi tươi

* Thí nghiệm 1:

Nguyên tắc công nghệ: Da muối được giũ sạch muối, đưa vào hồi tươi, có sử

dụng thêm chất hoạt động bề mặt, chất chống khuẩn và nâng nhẹ pH

Hoá chất sử dụng: Tetrapol W, Bemanol 2B, Na2S

Tiến hành: Hồi tươi

Da muối được giũ sạch muối, quay rửa cửa kín, chắt

150% nước ở nhiệt độ thường

0,2% Tetrapol W,

0,2 % Bemanol 2B, quay 60 phút, kiểm tra mềm của da

0,4 % Na2S., 90 phút, kiểm tra da

Quay đảo 5 phút/giờ qua đêm

Sáng hôm sau, kiểm tra độ mềm đều là được

Nhận xét kết quả:

Da hồi tươi xong thấy rằng da mềm trên toàn tấm da và thiết diện trắng đục đều, sạch, lông không rụng và không có mùi Da hồi tươi đạt yêu cầu

2.2.2.3 Công nghệ hồi tẩy lông- ngâm vôi

* Thí nghiệm 2:

Nguyên tắc công nghệ: Da đã hồi tươi được chuyển sang tẩy lông ngâm vôi,

có sử dụng thêm chất hoạt động bề mặt, chất chống nhăn Quá trình tẩy lông được tiến hành từ từ để da không bị nhăn

Hoá chất sử dụng: Tetrapol W, NaHS, Na2S, vôi bột, Antiwrinkle AW

Tiến hành: Tẩy lông

Da hồi tươi, chuyển sang tẩy lông ngâm vôi

100% nước ở nhiệt độ thường

1 % vôi bột (hoà tan vào nước) Quay 180 phút, kiểm tra khả năng tuột lông

Bổ sung 100% nước Quay đảo 5 phút/giờ qua đêm

Sáng hôm sau, kiểm tra độ mềm trên toàn tấm da và sạch lông

Nguyên tắc công nghệ: Da trần đã tẩy vôi- làm mềm được làm xốp, a xít hoá

ở nhiệt độ thấp (20- 220C), sau đó thuộc bằng crôm của Clarial hoặc Stahl, kết thúc bằng công đoạn nâng kiềm lên pH= 3,8- 4,2

Hoá chất sử dụng: Muối ăn, HCOOH, H2SO4, bột crôm NaHCO3

Tiến hành: Thuộc phèn crôm

Da trần đã làm mềm được đưa sang làm xốp và thuộc phèn

8 % Chromosal B , 4 h, ngâm qua đêm

0,4 % NaHCO3 ( Chia 2 lần cách nhau 20 phút) 90 phút

Kiểm tra luộc nước sôi da không bị co là được

Nhận xét kết quả:

Da thuộc phèn crôm không chỉ mềm, xốp, bề mặt đầy, màu sáng, nhiệt độ co cao, Ts= 110 - 125oC

2.2.3 Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ hoàn thành ướt

2.2.3.1 Xây dựng hướng nghiên cứu

Qua khảo sát tài liệu nước ngoài và công nghệ thuộc lại của đề tài mã số 160.01/R-D/HĐ-KHCN , hướng nghiên cứu được đặt ra như sau:

Khâu thuộc lại:

- Công đoạn trung hòa: Sử dụng tác nhân trung hoà hợp lý

- Công đoạn thuộc lại: Lựa chọn công nghệ phù hợp dể da đầy, chắc, dẻo

- Công đoạn nhuộm: Đảm bảo phẩm nhuộm xuyên hết thiết diện da

- Công đoạn ăn dầu: Chế độ ăn dầu giúp da không bị lỏng mà da vẫn dẻo, đầy

2.2.3.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thuộc lại da phèn crôm

Da phèn crôm được sản xuất theo qui trình thuộc trên được đưa vào nghiên cứu cho khâu hoàn thành ướt

Các hoá chất được lựa chọn kĩ càng theo catalog của các hãng hoá chất, đảm bảo rằng trong các hoá chất đó không hàm chứa các chất độc hại và khắc phục các nhược điểm mà da phèn còn có, tăng cường các tính chất cần có của da

mũ giầy

Sau khi tìm hiểu tài liệu chuyên ngành, Chuyên đề sử dụng qui trình thuộc lại cho da mũ giày như sau:

• Thí nghiệm 4:

Da phèn được bào lấy cự ly 1,6 mm Lượng nước và hoá chất được tính theo

khối lượng da bào

Bảng 2 Quy trình công nghệ thuộc lại áp dụng cho da mũ giầy

(quy trình 1) Công