Nghiên cứu áp dụng công nghệ sinh thái trong khâu hoàn thành ướt, hoàn thành khô, áp dụng vào sản xuất da mũ giầy trẻ em từ da nguyên liệu trong nước

STT Nội dung TrangBảng 1 Mức độ ô nhiễm nước thải trong khâu hoàn thành ướt – khô Bảng10 Quy trình công nghệ tạo bọt cho dung dịch trau chuốt 34 Bảng 12 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm

Viện nghiên cứu da-giầy

Báo cáo tổng kết

đề tài nghiên cứu khoa học

“Nghiên cứu xây dựng công nghệ thuộc da sinh thái

(Eco-Technology) giai đoạn hòan thành và áp dụng sản xuất da

mũ giầy trẻ em từ nguyên liệu da bò”

Chủ nhiệm đề tài: KS Nguyễn Hữu Cường

PHầN Mở ĐầU

1 Cơ sở pháp lý, xuất xứ và sự cần thiết của đề tài … …… 1

1.1 Cơ sở pháp lý …….……… 1

1.2 Sự cần thiết của đề tài……… 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ……… 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ……… 2

3.1 Đối tượng nghiên cứu … ….……… 2

3.2 Phạm vi nghiên cứu ……… 2

4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Nội dung nghiên cứu 3

4.2 Phương pháp nghiên cứu 3

Phần I - Tổng quan 4 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước …… 4

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước ……… 4

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ……… 5

1.1.3 Một số cơ sở khoa học áp dụng trong đề tài ……… 5

1.1.3.1 Khâu hoàn thành và sự ô nhiễm môi trường ……… 5

1.1.2 Hoàn thành ướt và hoàn thành khô da thuộc crôm ………… 10

1.1.2.1 Công nghệ sinh thái trong khâu hoàn thành (ướt – khô)… 12

1.1.2.2 Công nghệ sinh thái trong sản xuất giày trẻ em ……… 15

Phần II - Thực nghiệm và biện luận 17 2.1 Trình tự tiến hành và các giải pháp công nghệ ……… 17

2.1.1 Khảo sát, thống kê số liệu kỹ thuật của các xưởng thuộc da

17 2.1.2 Các cơ sở nhỏ thuộc khu vực được gọi là “Làng thuộc da”

2.2.2 Xác định giải pháp công nghệ ……… 19

2.2.2.1 Lựa chọn hoá chất……… 19

2.2.2.2 Công nghệ sinh thuộc lại ………… 20

2.2.2.3 Công nghệ sấy……… 26

2.3 Công nghệ trau chuốt ……… 26

2.4 Tổng kết các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môI trường trong công nghiệp thuộc da sinh thái ………

43 Phần III Tổng quát hoá và đánh giá kết quả nghiên cứu 38 3.1 Tổng quát hoá 38

3.1.1 Đánh giá kết quả nghiên cứu ……… 43

Danh mục các tài liệu tham khảo

Phụ lục

Thành viên chính thực hiện đề tài

STT Họ và tên Học hàm,

Học vị

Cơ quan công tác

Basic chromium sulphate

Biological oxygen demand

Chemical oxygen demand

International union physical

Total supended solids

Volatile organic compounds

High volume, low pressure

United Nations Industry

Development Oraganization

Pentachlorphenol

Cr«m sun ph¸t kiÒm Nhu cÇu « xy sinh häc Nhu cÇu « xy ho¸ häc HiÖp héi vËt lý quèc tÕ Tæng l−îng chÊt r¾n kh«ng tan Dung m«i h÷u c¬ bay h¬i L−îng khÝ lín, ¸p lùc thÊp

Tæ chøc ph¸t triÓn c«ng nghiÖp Liªn hîp Quèc

Mét lo¹i chèng mèc bÞ cÊm

DANH MụC CáC HìNH Vẽ, Đồ THị

Hình 1 Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành ướt, hoá chất

sử dụng và thành phần chất thải

6

Hình 2 Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành khô, hoá

chất sử dụng và thành phần chất thải

8

Hình 3 Thiết bị sấy da ở nhiệt độ thấp tại Xưởng Thực nghiệm,

Viện Nghiên cứu Da - Giầy

26

Hình 4 So sánh hiệu suất phun của HVLP với hệ phun thông

thường

27

Hình 5 Hệ thống phun HVLP và buồng phun có màng lọc nước

tại xưởng thực nghiệm Viện Nghiên cứu Da - Giầy

28

STT Nội dung Trang

Bảng 1 Mức độ ô nhiễm nước thải trong khâu hoàn thành ướt – khô

Bảng10 Quy trình công nghệ tạo bọt cho dung dịch trau chuốt 34

Bảng 12 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong công

Đề tài “Nghiên cứu công nghệ thuộc da sinh thái (EcoTechnology) giai

đoạn hoàn thành và áp dụng sản xuất da mũ giày trẻ em từ da nguyên liệu”

được tiến hành theo Hợp đồng nghiên cứu khoa học số 172.08/R-D/HĐ-KHCN giữa Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Da - Giầy, đáp ứng đòi hỏi cấp thiết

về môi trường cho ngành thuộc da nước ta trong xu thế hội nhập thế giới

Sau khi khảo sát thực tế, kết hợp nghiên cứu tài liệu chuyên ngành, thấy rằng công nghiệp thuộc da là một trong những ngành gây ô nhiễm nặng cho môi trường Trong công nghệ thuộc da hiện hành, nguồn ô nhiễm có ở tất cả các công

đoạn, kể cả khâu hoàn thành khô và ướt, ảnh hưởng đến đất đai, nguồn nước và bầu không khí ở đó

Đề tài đã tiến hành nghiên cứu và đề ra nhiều biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng da thành phẩm

Đề tài đã đi sâu nghiên cứu ứng dụng công nghệ thuộc lại compact kết hợp

sử dụng các hợp chất không chứa các chất độc hại nặng; sử dụng biện pháp sấy

da ở chế độ nhiệt độ thấp; sử dụng hệ phun HVLP trong buồng phun có màng lọc nước nhằm loại bỏ bụi và hoá chất lan toả trong khí thải Đây là những công nghệ tiên tiến phù hợp với các doanh nghiệp thuộc da nhỏ ở Việt Nam

Trong quá trình xác định công nghệ, đề tài đã áp dụng phương pháp nghiên cứu thử - sai, biện luận khoa học các kết quả thí nghiệm để xác định các thông số kĩ thuật tối ưu Nhìn chung, các quy trình công nghệ này đều tương đối

đơn giản, dễ áp dụng trong thực tiễn

Đề tài cũng đưa ra nhiều biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nên áp dụng trong công nghiệp thuộc da thuộc 3 lĩnh vực:

Thay đổi công nghệ sản xuất, thay thế hóa chất;

Hợp lý hóa trong quản lý điều hành sản xuất;

Thay đổi thiết bị sản xuất

hướng triển khai áp dụng vào sản xuất

Sản phẩm thí nghiệm, cũng như mức độ ô nhiễm môi trường của chất thải

được phân tích và đánh giá kết quả tại Trung tâm Công nghệ Môi trường, Viện Nghiên cứu Da - Giầy

Như vậy, sau quá trình thực hiện đề tài nghiêm túc, có khoa học, Đề tài đã tạo ra được quy trình công nghệ sinh thái (hoàn thành khô và ướt) và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường Da thành phẩm hoàn thành theo quy trình công nghệ này có chất lượng như da thuộc trước đây, nhưng đảm bảo tính vệ sinh và mức độ ô nhiễm môi trường đã giảm đi đáng kể

Đề tài mở ra khả năng áp dụng công nghệ sinh thái trong thuộc da, giúp các cơ sở sản xuất có điều kiện phát triển khi mà việc xử lý môi trường ngày càng đòi hỏi gắt gao

Nội dung nghiên cứu, tiến độ thực hiện cũng như việc chi tiêu tài chính của đề tài theo đúng Hợp đồng và Đề cương đã đăng kí với Bộ Công Thương

Phần Mở đầu

1 Cơ sở pháp lý, xuất xứ và sự cần thiết của đề tài

1.1 Cơ sở pháp lý

Đề tài “Nghiên cứu công nghệ thuộc da sinh thái (EcoTechnology) giai

đoạn hoàn thành và áp dụng sản xuất da mũ giày trẻ em từ da nguyên liệu”

được tiến hành theo hợp đồng nghiên cứu khoa học số 172-08/R-D/HĐ-KHCN Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Da Giầy

1.2 Sự cần thiết của đề tài

Theo công nghệ thuộc da hiện hành, da nguyên liệu được xử lý bởi một lọat các công đoạn bao gồm: hồi tươi, tẩy lông - ngâm vôi, tẩy vôi, làm mềm, tẩy mỡ, làm xốp, axit hóa, thuộc, nâng kiềm Các công đọan này được chia làm 2 khâu: chuẩn bị thuộc và thuộc

Tiếp theo là 2 khâu quan trọng, tạo nên tính chất cơ- lý, hoá học và cảm quan của da hoàn thành Đó là khâu hoàn thành ướt và hoàn thành khô Các khâu này gồm những công đoạn sau: ép, bào, trung hoà, thuộc lại, nhuộm, ăn dầu, hãm, vắt mễ, ty - ép, sấy, hồi ẩm, vò mềm, trau chuất, phân loại, đo bia, đóng gói

ở tất cả các bước trên đều có sử dụng nhiều hóa chất Một phần được tác dụng với da, tạo ra các sản phẩm trung gian và phế thải, một phần thoát ra ngòai cùng chất thải dạng rắn, lỏng, khí

Trong bối cảnh hội nhập kinh tế, phát triển sản xuất phải gắn liền bảo vệ môi trường, vì vậy việc nghiên cứu công nghệ thuộc da sinh thái nhằm giảm thiểu chất độc hại thóat ra môi trường được đặt ra rất cấp thiết, phù hợp với tiêu chuẩn ISO 14000

Đặc biệt mặt hàng mũ giày trẻ em lại đòi hỏi gắt gao về yêu cầu vệ sinh so với da mũ giày người lớn (độ thoáng khí, không có chất độc hại trong da) Tuy nhiên, hiện tại các doanh nghiệp sản xuất giày trẻ em mới chỉ tập trung giải quyết

công nghệ để đảm bảo tính chất cơ lý và cảm quan cho giày mà chưa quan tâm nhiều đến tính chất vệ sinh môi trường của da

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, đưa ra công nghệ sinh thái, nhằm đảm bảo sản phẩm da thuộc không chứa các chất độc hại và giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong khâu hoàn thành Cùng đó là đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm khác để các cơ sở sản xuất lựa chọn, áp dụng cho phù hợp điều kiện thực tế của mình

Các biện pháp và công nghệ này, trước hết phục vụ cho các tổ chức và cá nhân quan tâm tới vấn đề giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong thuộc da Chúng cũng được sử dụng như cuốn sách hướng dẫn kĩ thuật cho đội ngũ quản lý và kĩ thuật ngành thuộc da

Công nghệ này sẽ được áp dụng để sản xuất da mũ giày trẻ em, một mặt hàng đòi hỏi cao về tính chất cơ- lý (độ mềm mại) và tính vệ sinh nghiêm ngặt so với da mũ giày người lớn (không chứa chất độc hại và có độ thoáng khí tốt)

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu trực tiếp của đề tài là quy trình công nghệ thuộc da sinh thái và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường khác trong thuộc da, cụ thể là quá trình công nghệ sản xuất da mũ giầy trẻ em

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Công nghệ thuộc da sinh thái đã được tổ chức UNIDO-UNDP của Liên hợp quốc cùng các nước công nghiệp phát triển nghiên cứu và áp dụng rộng rãi

Trên cơ sở sưu tầm, nghiên cứu, đề tài sẽ áp dụng mô phỏng vào điều kiện

cụ thể của các cơ sở thuộc da ở Việt Nam, một nước đang phát triển vùng Đông Nam á với quy mô và công nghệ thuộc da truyền thống, khả năng kĩ thuật hạn chế, kiến trúc hạ tầng đơn giản, thiếu thốn

Chính vì vậy, công nghệ đề tài nghiên cứu đưa ra phải hết sức đơn giản, dễ chấp nhận, hiệu quả cao, giá cả hợp lý

4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

4.1 Nội dung nghiên cứu

Tham quan, khảo sát các cơ sở thuộc da cổ phần và tư nhân, kết hợp sưu tầm tài liệu có liên quan Từ đó đề xuất ý tưởng công nghệ, tiến hành các thí nghiệm xác định thông số kĩ thuật Khâu cuối cùng là hoàn thiện công nghệ, đánh giá khả năng ứng dụng của công nghệ với các tiêu chí: đơn giản, hiệu quả, giá cả hợp lý để đạt lợi ích:

- Tiết kiệm tài chính;

- Tăng chất lượng sản phẩm;

- Bảo vệ môi trường lao động, sức khoẻ cho người tiêu dùng và bảo vệ môi

trường sinh thái

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp lý thuyết và thực hành, tìm giải pháp công nghệ tối ưu qua các thí nghiệm thử - sai

Phần I tổng quan

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Các cơ sở thuộc da của Việt Nam gồm khoảng 50 đơn vị phân tán trong một khu vực thuộc da cũ ở quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh Những cơ sở mới,

có năng suất đang họat động trong khu công nghiệp nằm quanh thành phố và có một số cơ sở mới đang được xây dựng Một số cơ sở gần Hà Nội đóng góp không

đáng kể vào sản lượng da thuộc của ngành

Các cơ sở thuộc da có thể chia làm 3 nhóm với những đặc điểm riêng:

- Các cơ sở nhỏ thuộc khu vực được gọi là “ Làng thuộc da” Tân Bình (Thành phố Hồ Chí Minh) và Phố Nối (tỉnh Hưng Yên)

- Các công ty cổ phần cỡ trung bình

- Các cơ sở thuộc da có vốn đầu tư nước ngoài

Nhìn chung trừ nhóm 3 và một số cơ sở trong nhóm 2, còn lại đều chưa có thiết bị, máy móc hiện đại, hoàn chỉnh, chủ yếu sử dụng công nghệ thuộc da truyền thống

Do đó nước thải không được xử lý tốt mà đổ thẳng ra hệ thống cống công cộng Chất thải rắn không được xử lý hoàn chỉnh, chủ yếu là chôn lấp Chất thải khí được đưa thẳng vào khí quyển

Tuy nhiên, vẫn chưa có cơ sở nào trong nước đặt vấn đề nghiên cứu và áp dụng công nghệ sinh thái, do điều kiện kinh tế và áp lực môi trường chưa đủ mạnh Đối chiếu với luật Môi trường mới được ban hành và trong thời kì hội nhập hiện nay, đã đến lúc vấn đề nghiên cứu công nghệ sinh thái cần thiết đặt ra

Đặc biệt mặt hàng mũ giày trẻ em lại đòi hỏi gắt gao về yêu cầu vệ sinh so với da mũ giày người lớn (độ thoáng khí, không có chất độc hại trong da) Tuy nhiên, hiện tại các doanh nghiệp sản xuất giày trẻ em mới chỉ tập trung giải quyết công nghệ để đảm bảo tính chất cơ lý và cảm quan cho giày mà chưa quan tâm nhiều đến tính chất vệ sinh môi trường của da

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trong những năm 80 của thế kỉ trước, trên thế giới đã nêu lên vấn đề môi trường và kiểm soát ô nhiễm Đến thập kỉ 90, khái niệm công nghệ sinh thái được

đưa ra và phát triển, tiến bộ nhanh chóng

Thuộc da là một trong những ngành công nghịêp gây ô nhiễm nặng cho môi trường, cả đất đai, nguồn nước và không khí ở tất cả các nước châu Âu và ấn

Độ đều có những điều luật qui định giới hạn cho phép của các chất độc (trong đó

có crôm) của nước thải công nghiệp [1]

Rất nhiều công trình nghiên cứu về công nghệ sinh thái đã được UNIDO – UNDP triển khai áp dụng ở các nước [2], [3]

Theo các tài liệu đó, qui trình công nghệ thuộc da sinh thái với hệ thống thiết bị hiện đại được thực hiện trong các nhà máy thuộc da quy mô lớn và vừa ở các nước công nghiệp có khả năng dồi dào về kĩ thuật và tài chính Mô hình này

được vận hành rất hiệu quả

Hi vọng rằng từ các điển hình mẫu mực trên, đề tài sẽ mô phỏng, áp dụng hợp lý vào điều kiện cụ thể ở các nhà máy thuộc da trong nước với công nghệ thuộc da truyền thống, khả năng kĩ thuật và tài chính hạn chế

1.2 Một số cơ sở khoa học áp dụng trong đề tài

1.2.1 Khâu hoàn thành và sự ô nhiễm môi trường

ở nước ta, thuộc da là một ngành công nghịêp đang phát triển mạnh mẽ Năm 2007 đạt công suất 80 triệu bia da thành phẩm, đóng góp quan trọng đối với công nghiệp Da - Giầy

Trong các nhà máy thuộc da, người ta sử dụng tổng hợp các phản ứng hóa học và tác động cơ học Từ da phèn, để sản xuất da thành phẩm, phải qua các khâu hoàn thành ướt (wet end) và hoàn thành khô (finishing) Mỗi khâu lại bao gồm nhiều công đoạn, mà công đoạn nào cũng thải ra môi trường các chất độc hại Cụ thể hoá bằng sơ đồ sau:

Hình 1: Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành ướt, hoá chất sử

dụng và thành phần chất thải

Da phèn WB

ép nước BOD, COD, axit, SS,

CR3+, chất chống mốc

xẻ xanh Váng xanh

Mùn bào Bào

Syntan, tanin thảo mộc,

COD

Muối trung hoà, Cr 3

Mùn bào, axit, BOD, COD, Cr 3+ , chất chống

H¬i axit, dÇu

DÇu, phÈm, BOD, COD,

Hình 2: Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành khô, hoá chất sử dụng

và thành phần chất thải

Phân loại, đo bia,

đóng gói

Da thành phẩm

Hãm bóng Chất lỏng dung

môi, nước

Dung môi, VOC

Phun màu Bụi màu, kết

Hồi ẩm

Vò mềm

Đánh mật Bụi da

Mức độ ô nhiễm của mỗi công đoạn được cụ thể hóa trong bảng sau:

Bảng 1: Mức độ ô nhiễm nước thải trong khâu hoàn thành ướt - khô

của công nghệ thuộc da

(kg/tấn da nguyên liệu) [4]

Đã đến lúc hàng da thuộc trên thị trường phải đối mặt với vấn đề hạn chế ô nhiễm môi trường

Một số nước trên thế giới đã đưa ra giới hạn cho phép của nước thải công nghiệp (Bảng 2)

- Chất thải rắn (250 – 350 kg) bao gồm:

Mùn bào, riềm da: 100 kg

Bụi da: 2 kg

Bùn sau xử lý (40% độ ẩm) = 50 kg

Pigment: 1 – 1,5 kg

- Chất thải khí (40 kg): glutaraldehyd, formaldehyd, VOC (xylene,

toluene, tetrachlorethylene, khí từ chất đốt (NOx, CO, CO2)

Bảng 2: Tiêu chuẩn cho phép của nước thải trong sản xuất da thuộc của một số nước [4]

Chỉ số Aus

-tria

zil

Bra-Đan Mạch

ở Việt nam, cũng đã có tiêu chuẩn TCVN đối với nước thải, khí thải và

chất thải rắn với các giới hạn chất độc hại tương tự nước ngoài

1.2.2 Hoàn thành ướt và hoàn thành khô da thuộc crôm

Hiện nay phần lớn (80%) sản lượng da được thuộc bằng chất thuộc crôm

Mục đích của công đoạn thuộc lại là:

- Sản xuất ra các loại da mộc (crust) khác nhau từ da bán thành phẩm (WB)

- Đáp ứng các yêu cầu của khách hàng về tính chất cơ - lý, hoá học và thời

trang của da thành phẩm

- Tạo ra điều kiện cần thiết để trau chuốt hoàn thiện da

Khái niệm “thuộc lại” thường bao gồm các công đoạn trung hoà, thuộc lại, nhuồm, ăn dầu Với mỗi loại da mộc đòi hỏi thời gian khác nhau, kéo dài 3 – 7 giờ

Trước khi thuộc lại với tamin thảo mộc hay tổng hợp, da thuộc crôm (WB) cần được trung hoà, tạo điều kiện cho hoá chất thuộc lại, phẩm nhuộm, dầu dễ xuyên vào da Mức độ trung hoà rất khác nhau, phụ thuộc vào loại da thành phẩm

và độ dày Trung hoà không chỉ ảnh hưởng đến sự liên kết của phẩm nhuộm và chất thuộc lại mà còn ảnh hưởng đến cảm quan của da thành phẩm

Các ảnh hưởng trong quá trình thuộc lại:

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 điện tích của bề mặt da Các hoá chất sau có cùng tính chất điện dễ xuyên sâu vào da hơn Đây là lý 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 điện tích 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 giúp cho hoá chất dễ xuyên sâu hơn vào trong da Nhiệt độ cao lại tăng cường khả năng liên kết của hoá chất với da

Do đó nhiệt độ thuộc lại cần được khống chế sao cho hoá chất xuyên vào da và kết hợp chặt chẽ với da để tạo kết quả da thành phẩm tốt nhất

ảnh hưởng của hệ số lỏng: chất thuộc lại dễ xuyên sâu vào da khi quá trình thuộc lại được thực hiện với hệ số lỏng thấp Khi hệ số lỏng quá thấp, thì da dễ bị nhăn, hoá chất xuyên không đều vào da Phù hợp với lý do này, công nghệ thuộc lại hiện đại cần được thực hiện với hệ số lỏng thấp đến mức có thể

ảnh huởng 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 khiển chính xác độ pH khi trung hoà sẽ tạo khả năng chuyên 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 lại 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 lông với thời gian quay

Sấy là công đoạn rất quan trọng trong khâu hoàn thành Trong quá trình sấy, nước trong da bay hơi, dẫn theo sự tăng cường liên kết của hoá chất thuộc lại,

sự di trú của chất béo trong da, ảnh hưởng rất lớn tới tính chất cơ lí của da thành phẩm (cứng, dẻo, lỏng mặt, chặt da ) Có nhiều phương pháp sấy được áp dụng tuỳ theo điều kiện thực tế và từng loại da như: sấy chân không, sấy tự nhiên, sấy trong buồng sấy

Phần việc cuối cùng trong khâu hoàn thành khô là trau chuốt da: 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:

1.2.3 Công nghệ sinh thái trong khâu hoàn thành (ướt - khô)

Trong những năm gần đây, trên thế giới đã đưa ra nhiều hướng giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường Một trong các hướng đó là áp dụng công nghệ sinh thái

Sinh thái là ngành khoa học nghiên cứu tương tác giữa sinh vật và môi trường xung quanh Đó là các môi trường vật lý (nhiệt độ, nước, gió…), môi trường sinh học (bao gồm các ảnh hưởng được các sinh vật khác sử dụng với 2 dạng cộng tác và triệt tiêu)

Công nghệ sinh thái nghiên cứu mối quan hệ giữa sản xuất công nghiệp và kinh tế, mối quan hệ giữa công nghiệp – kinh tế và sinh thái tự nhiên (sử dụng năng lượng, vật liệu mới, áp dụng khoa học, luật pháp…)

Nguyên tắc của công nghệ sinh thái là:

- Quá trình sản xuất có tạo ra chất thải, nhưng không phải là rác bỏ đi,

- Cần thay đổi công nghệ sản xuất để đảm bảo tính bền vững môi trường,

- Chất thải công nghiệp cần được tái sử dụng lại,

- Mỗi sản phẩm khi kết thúc quá trình sử dụng phải trở thành nguyên liệu hoặc sản phẩm cho quá trình sản xuất hay sử dụng lại [5]

Việc áp dụng công nghệ sinh thái trong thuộc da dựa trên 3 yếu tố: công nghệ khả thi, sự điều chỉnh bộ máy quản lý và bối cảnh kinh tế - xã hội

áp dụng công nghệ sinh thái trong sản xuất da thuộc thể hiện ở các biện pháp:

- Giảm thiểu lượng nước sử dụng,

- Giảm chi phí xử lý nước thải,

- Thu hồi hoặc quay vòng hóa chất sử dụng,

- Tăng hiệu suất sử dụng hóa chất,

- Lọai bỏ các chất độc hại,

- Giảm thiểu việc thải khí độc vào môi trường,

Các biện pháp trên có thể chia thành 3 lĩnh vực chính sau:

- Thay đổi công nghệ sản xuất (Thay đổi quy trình công nghệ, thu hồi chất thải, thay thế hóa chất);

- Quản lý điều hành sản xuất khoa học, hợp lý,

- Tái sử dụng phế liệu

Trong công nghệ sinh thái, thuộc lại “ compact” với mục đích giảm thiểu nước, năng lượng và hoá chất như một biện pháp hữu hiệu Với công nghệ thông thường, là công nghệ truyền thống, các công đoạn trung hoà, thuộc lại, nhuộm và

ăn dầu được nối tiếp nhau qua các lần chắt nước, rửa Phương pháp thuộc lại cơ bản này được áp dụng rộng rãi mặc dù nó đòi hỏi tốn công lao động, năng lượng

và nước

Phương pháp thuộc lại “compact” được phát triển theo yêu cầu bảo vệ môi trường và kinh tế với ít hoá chất hơn, ít thay nước hơn và hệ số lỏng thấp, rút ngắn thời gian, giảm 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 sau trung hoà Quá trình kéo dài 4 - 5 h 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 ly Nếu không, cần rửa sạch trước khi ăn dầu

Trong công nghệ sinh thái, các chất thuộc lại ( tanin thảo mộc, syntan, tanin polymer, resin taning) phải là các chất không chứa các thành phần gây nguy hại cho môi trường, phẩm nhuộm không chứa các azo gây độc Ngoài ra nên dùng thêm các chất trợ để hoá chất ngấm vào da triệt để hơn, giảm thiểu tối đa hoá chất trong nước thải

Sấy là công đoạn đòi hỏi nhiều năng lượng Do đó công nghệ sinh thái cũng yêu cầu áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng như sấy ở nhiệt độ thấp, cách nhiệt tốt, trao đổi nhiệt triệt để theo nguyên tắc ngược dòng với các buồng sấy tunnel, sử dụng năng lượng mặt trời

ở khâu trau chuốt, thông thường hiện nay các nhà máy thuộc da thực hiện khâu trau chuốt trong điều kiện thông gió cưỡng bức để phát tán nhanh chóng các hơi độc vào khí quyển nhằm bảo vệ sức khoẻ người lao động Tuy nhiên đây chỉ là biện pháp tạm thời, vì sức gió không thể thổi hết được các chất khí trong buồng phun, không đáp ứng được nồng độ giới hạn cho phép các chất độc hại trong không khí ở cơ sở sản xuất được Bộ Y tế ban hành theo Quyết định 505BYT/QĐ ngày 13 tháng 4 năm 2002

Trong công nghệ sinh thái UNDP đã khuyến cáo áp dụng các biện pháp bảo

vệ môi trường như:

- Kĩ thuật hiện đại ít phát tán: dùng máy cán màng (roler coater), máy phun

tự động (spraying machine) có kiểm soát việc phun xì bằng máy tính hay tế bào quang điện

- Dùng buồng phun có màng nước chảy để lọc, giảm thiểu phát tán bụi hoá chất vào khí quyển

- Dùng hệ thống phun với lượng lớn ở áp suất thấp HVLP tạo dạng sương hoá chất hoà không khí, giảm bụi hoá chất bắn ra ngoài khí quyển

- Dùng các hoá chất trau chuốt hệ nước, không chứa dung môi

1.2.4 Công nghệ sinh thái trong sản xuất giày trẻ em

Giầy trẻ em là loại sản phẩm rất cần chú trọng đến yếu tố gây độc hại cho người sử dụng và môi trường Da làm giày trẻ em một mặt phải đảm bảo độ mềm, thoáng khí, hình thức đẹp; mặt khác phải đảm bảo không chứa các chất độc hại như Cr6+, pentachlorphenol (PCP), cadmium, chì, formaldehyd, phẩm azo độc tính [11]

So với da làm mũ giày người lớn, giới hạn các chất độc hại nhỏ hơn rất nhiều Cụ thể hoá trong bảng sau:

Bảng 3: Hạn chế tồn dư hoá chất đối với hàng da mũ giầy trẻ em

Chất Các nước áp dụng Da sử dụng Giá trị hạn chế

Da bò, da cừu 15-20ppm

Các tiêu chuẩn này sẽ đáp ứng được nếu áp dụng công nghệ thuộc da sinh

thái, bởi công nghệ này không những giảm thiểu tối đa tác dụng môi trường mà

còn không sử dụng các hoá chất độc trên trong thuộc da

Phần II Thực nghiệm và biện luận

2.1 Trình tự tiến hành và các giải pháp công nghệ

Đây là đề tài nghiên cứu đề xuất các biện pháp công nghệ chuyên ngành Bởi vậy các bước tiến hành được xác định như sau:

- Khảo sát, thống kê các số liệu kỹ thuật của các xưởng thuộc da: Địa điểm,

đặc điểm công nghệ, công suất, trình độ công nghệ và lượng thải

- Sử dụng ý tưởng công nghệ tiên tiến trong các tài liệu nước ngòai để xây dựng quy trình công nghệ sản xuất da mũ giày trẻ em [8,9,10]

- Thí nghiệm theo phương pháp thử - sai để xác định thông số kĩ thuật tối

ưu

- Hoàn thiện công nghệ

- Tổng hợp các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong công nghệ thuộc da sinh thái

2.2 Khảo sát, thống kê số liệu kỹ thuật của các xưởng thuộc da

3.2.1 Các cơ sở nhỏ thuộc khu vực được gọi là “Làng thuộc da” Tân Bình (thành phố Hồ Chí Minh) và Phố Nối (Hưng Yên)

Các cơ sở này nhìn chung có đặc điểm sau:

- Cơ ngơi nhà xưởng xuống cấp và hầu như không còn thích hợp cho sản xuất da thuộc,

- Sản lượng hàng ngày từ 300 - 900kg da nguyên liệu,

- Số lao động từ 4 - 15 người,

- Công nghệ thuộc da truyền thống lạc hậu,

- Mức nước tiêu thụ từ 10 - 20 m3 (50l nước cho 1 kg da, từ khâu da sống

đến thành phẩm),

- Nguyên liệu chủ yếu là da nội địa,

- Máy móc không hoàn chỉnh, kể cả công đọan xử lý ướt và hoàn thành Tất cả các cơ sở này đều không có máy nạo (fleshing), ty ép (setting out), máy sấy

chân không, máy vò … Họ chỉ có một ít máy móc, chủ yếu là thùng quay, máy

xẻ, máy bào nhỏ (độ dài làm việc của máy là 30 cm) đã lỗi thời,

- Nước thải không được xử lý sơ bộ mà được đổ thẳng ra cống công cộng Chất thải rắn chủ yếu được đem đi chôn lấp Chất thải khí đưa thẳng vào khí quyển

2.2.2 Các công ty cổ phần, tư nhân cỡ trung bình

Trong nhóm này gồm có: Cơ sở thuộc da Huynh đệ Hưng Thái, Công ty Thuộc da Đặng Tư Kí, Công ty Cổ phần Da Sài Gòn, Công ty Cổ phần Da Tây

Đô, Công ty Cổ phần Da Vinh, Công ty Thương mại và Dịch vụ Da Đại Lợi, Công

ty Cổ phần Thuộc da Nguyên Hồng, Công ty Da Đông Hải…

Các cơ sở này có những đặc điểm sau:

- Diện tích sản xuất 2000 5000 m2,

- Trang thiết bị đủ thích hợp cho việc thuộc da,

- Sản lượng ngày khoảng 7000 - 30000 bia,

2.2.3 Các cơ sở thuộc da có vốn đầu tư nước ngoài

Nhóm này gồm có Công ty Thuộc da Hào Dương (Đài Loan), Công ty Green Tech (Hàn Quốc), Công ty Prime Asia Việt Nam (Hồng Kông), Công ty Samwoo (Hàn Quốc), Công ty Tonghong Việt Nam, Công ty Vina Rong Shin, Công ty Perin Rostaning…

Đặc điểm chung của nhóm này: