Nghiên cứu công nghệ sulfo hoá dầu thực vật trong nước sử dụng làm mềm da thuộc

Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật sử dụng làm mềm da thuộc – KS.. Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật sử dụng làm mềm da thuộc – KS.. Lê Đắc Kháng 2 TÓM TẮT NỘI DUN

Trang 1

Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật sử dụng làm mềm da thuộc –

KS Lê Đắc Kháng 1

VIỆN NGHIÊN CỨU DA-GIẦY

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ

Đề tài:Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật trong

Trang 2

TÓM TẮT NỘI DUNG

Đề tài “Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật trong nước sử dụng làm mềm da thuộc” được tiến hành theo Hợp đồng đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp công nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 250.11.RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 25 tháng 11 năm 2011 giữa Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Da- Giầy

Trong sản xuất da thuộc, dầu mềm là một trong hóa chất quan trọng, giúp da mềm mại, xốp, dẻo và trong một số trường hợp làm tăng khả năng thấm nước của

da Hàng năm chúng ta vẫn phải nhập hơn 10.000 tấn dầu mềm các loại Trong nước, dầu sulfo hóa còn được dùng nhiều ở một số ngành như hóa chất, dệt may, khai khoáng v.v…Vì vậy việc đề xuất đề tài “Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật trong nước để làm mềm da thuộc” là cần thiết

Sau khi sưu tầm, tra cứu tài liệu và tham khảo ý kiến các chuyên gia chuyên ngành, đề tài đã đề xuất công nghệ sulpho hóa dầu lạc và dầu thầu dầu để nghiên cứu thực nghiệm, gồm các bước:

- Lựa chọn dầu nguyên liệu, hóa chất;

- Xử lý nguyên liệu trước khi sulpho hóa;

- Sulpho hóa dầu thực vật trong nồi 2 vỏ;

- Rửa tách hỗn hợp dầu sulpho hóa;

-Trung hòa dầu sulpho hóa

Đề tài đã sử dụng mô hình toán học quy hoạch thực nghiệm, xác định được các thông số kỹ thuật tối ưu cho công nghệ sulpho hóa dầu lạc là: lượng axít sulphuric đặc (96%): 26 % theo khối lượng dầu; Thời gian ủ: 6 giờ (tính cả thời gian rót a xít vào dầu nguyên liệu); Nhiệt độ phản ứng: 31,5oC Các thông số kỹ thuật tối ưu cho công nghệ sulpho hóa dầu thầu dầu là: lượng a xít sulphuric đặc (96%): 26 % theo khối lượng dầu; Thời gian ủ: 5 giờ; Nhiệt độ phản ứng: 32oC

Hai loại dầu này phù hợp dùng cho công đoạn ăn dầu da thuộc, có thể dùng riêng rẽ từng loại, hoặc kết hợp 2 loại với nhau hay với dầu ngoại khác Da sau khi

ăn dầu mềm mại, chất lượng tốt

Đề tài đã sản xuất thử 05 lô dầu với 50 kg dầu lạc sulpho hóa, 50 kg dầu thầu dầu sulpho hóa Chất lượng dầu được phân tích và thử nghiệm ăn dầu cho kết quả tốt

Trang 3

Chúng tôi đã giới thiệu sản phẩm dầu này với xưởng thực nghiệm thuộc da của Viện Nghiên cứu Da-Giầy, một số cơ sở thuộc da khác và cửa hàng bán hóa chất thuộc da ở Hà Nội Các đơn vị này đều có nhận xét tốt về mẫu dầu và đề nghị kết quả của đề tài sớm được hoàn thiện trong dự án Sản xuất thử nghiệm để sản phẩm dầu lạc và dầu thầu dầu sulpho hóa sớm vào thực tế sản xuất

Giá thành của sản phẩm dầu lạc sulpho hóa là: 38.858 đ/kg, dầu thầu dầu sulpho hóa là: 42.588 đ/kg; chỉ bằng 54% và 59% giá bán dầu Corilene F330N

Quy trình công nghệ sulpho hóa dầu thực vật như sau:

Sơ đồ công nghệ sulpho hóa dầu thực vật

Thành công của đề tài sẽ hiện thực hóa khả năng thay thế dầu mềm nhập ngoại bằng dầu sulpho trong nước có chất lượng cao dùng trong thuộc da và một số ngành công nghiệp khác

Thùng p/ư 2 vỏ

ủ

Rửa

Trung hòa

Dầu sulpho hóa

dd NaCl bão hòa

Dd NaOH 10%

Trang 4

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC HÌNH VẼ 8

NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN 9

I TỔNG QUAN 10

1.1 Cơ sở pháp lý của đề tài 10

1.2 Sự cần thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 10

1.2.1 Sự cần thiết 10

1.2.2 Mục tiêu của đề tài 10

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 11

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 11

1.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 11

1.4.1 Nội dung nghiên cứu 11

1.4.2.Phương pháp nghiên cứu 11

1.5 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước 11

1.5.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 11

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 12

1.6 Cơ sở khoa học 12

1.6.1 Dầu mềm và quá trình ăn dầu cho da 12

1.6.2 Các chất ăn dầu dùng trong công nghiệp thuộc da 13

1.6.3 Ăn dầu trong sản xuất da thuộc 15

1.6.2 Dầu nhũ hóa dùng trong ăn dầu 17

1.6.3 Dầu thực vật 19

1.6.3.1 Một số đặc tính của dầu thực vật 19

1.6.3.2 Các chỉ số hóa học của dầu mỡ 20

1.6.4 Giới thiệu phương pháp quy hoạch thực nghiệm 21

II THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 25

2.1 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 25

2.1.1 Một số loại dầu được sử dụng trong nghiên cứu của đề tài 25

2.1.2 Các hóa chất khác được sử dụng trong nghiên cứu của đề tài 25

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 25

2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 26

2.2.1 Xác định các chỉ số của dầu thực vật 26

2.2.2 Phương pháp cảm quan xác định khả năng nhũ hóa của dầu phù hợp làm mềm da 28

2.2.3 Phương pháp hóa lý phân tích da thành phẩm 28

2.3 Kết quả và thảo luận 29

2.3.1 Lựa chọn nguyên liệu dầu thực vật dùng cho sulpho hóa 29

2.3.2.Thí nghiệm sulpho hóa dầu thực vật 31

2.3.3 Thí nghiệm ăn dầu cho da 56

2.3.4 Thử nghiệm sulpho hóa dầu quy mô xưởng thực nghiệm 59

Trang 5

2.3.5 Hiệu quả kinh tế 59

III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

3.1 Kết luận 61

3.2 Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

Trang 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Tính chất của dầu sulpho hóa 18

Bảng 2 Các axit béo no/ bão hòa phổ biến nhất trong các dầu thực vật 19

Bảng 3 Thành phần hoá học của một số dầu thực vật 25

Bảng 4 Danh mục hóa chất sử dụng trong đề tài 26

Bảng 5 Thang điểm xác định hàm mục tiêuchất lượng thiết diện da 28

Bảng 6 Chỉ số a xit (CSA) và chỉ số xà phòng hóa (CSX) của các mẫu dầu thực vật thí nghiệm 30

Bảng 7 Đặc điểm một số loại dầu dùng cho thí nghiệm 30

Bảng 8 Điều kiện thí nghiệm được chọn 34

Bảng 9 Ma trận kế hoạch 23 35

Bảng 12 Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ j 38

Bảng 13 Kết quả tính bước chuyển động бj của các yếu tố 40

Bảng 14 Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 40

Bảng 19 Kết quả thí nghiệm leo dốc 43

Bảng 20 Điều kiện thí nghiệm được chọn 46

Bảng 21 Ma trận kế hoạch 23 47

Bảng 22 Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệmtrực giao bậc I, (k=3) 47

Bảng 30 Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập YL 54

Trang 7

Bảng 31 Kết quả thí nghiệm leo dốc 54

Bảng 32 Quy trình công nghệ thuộc lại áp dụng cho da mũ giầy 56

Bảng 33 Kết quả phân tích cơ,lí, hóa của sản phẩm da thí nghiệm sau ăn dầu 57

Bảng 34 Kết quả sulpho hóa dầu quy mô xưởng thực nghiệm 59

Bảng 35 Kết quả phân tích chất lượng mẫu dầu sulfo hóa 59

Bảng 36 Giá thành dầu sulpho hóa 60

Trang 8

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 Sơ đồ công nghệ sulpho hóa dầu thực vật đề xuất nghiên cứu 32

Hình 3 Hàm lượng SO 3 và khả năng nhũ hóa của dầu thực vật sulpho hóa theo các phương án thí nghiệm 55

Hình 4 Đồ thị biểu diễn tính chất cơ-lý, hóa học của da thành phẩm 58

Trang 9

NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN

1 Lê Đắc Kháng Kỹ sư Hóa Viện NCDG Chủ nhiệm đề tài

3 Nguyễn Minh Hoàng Kỹ sư Hóa Viện NCDG Cộng tác viên

5 Nguyễn Thị Hải Hưng Kỹ sư Hóa Viện NCDG Cộng tác viên

Trang 10

I TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở pháp lý của đề tài

- Căn cứ Hợp đồng đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp công nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 250.11.RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày

25 tháng 11 năm 2011 giữa Bộ Công Thương và viện Nghiên cứu Da- Giầy về việc

thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật trong nước sử

Vì vậy việc đề xuất đề tài “Nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật

trong nước sử dụng làm mềm da thuộc” là cần thiết Thành công của đề tài sẽ hiện

thực hóa khả năng thay thế dầu mềm nhập ngoại bằng dầu sulpho trong nước có chất lượng cao dùng trong thuộc da và một số ngành công nghiệp khác

1.2.2 Mục tiêu của đề tài

Công nghệ sulpho hóa dầu thực vật để sản xuất dầu sulpho đạt các tiêu chuẩn được sử dụng làm mềm da thuộc

Trang 11

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Một số loại dầu thực vật để làm mềm da thuộc

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Dầu thực vật trong nước

1.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan về nhu cầu thị trường và công nghệ chế tạo dầu thực vật sulpho hoá

- Nghiên cứu và hoàn thiện các thông số kỹ thuật (nhiệt độ, pH, nồng độ, thời gian) của quy trình sulpho hoá dầu thực vật

- Phân tích đánh giá một số chỉ số dầu sulpho hoá, thành phần hoá học

- Nghiên cứu dùng thử dầu đuợc sulpho hoá trong công đoạn ăn dầu của quá trình thuộc da

- Đánh giá chất lượng da làm mềm bằng dầu sulpho hoá

- Đánh giá khả năng ứng dụng của công nghệ trong thực tế sản xuất

1.4.2.Phương pháp nghiên cứu

- Sưu tầm, nghiên cứu tài liệu chuyên ngành

- Phương pháp thực nghiệm khoa học

- Phương pháp chuyên gia

- Quy hoạch thực nghiệm bằng mô hình toán học

1.5 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước

1.5.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

Những nghiên cứu về quá trình sulpho hóa dầu thực vật bằng axit sulfuric đặc đã được công bố rất sớm từ năm 1830 Một số sản phẩm sulpho hóa được dùng làm chất cầm màu trong ngành nhuộm, dùng trong lĩnh vực in đen anilin, nhuộm alizarin cho vải cotton Tới năm 1890 Proctor là người đầu tiên dùng dầu thầu dầu sulpho hóa (Turkey Red Oil) vào công đoạn ăn dầu cho da thuộc Đến giữa thế kỷ

20 nhiều loại dầu thực vật, dầu mỡ động vật và dầu cá đã được đưa vào nghiên cứu

và cho nhiều sản phẩm sulfat hóa hoặc sulfonat hóa nói chung

Trong nhiều thập niên qua, lượng dầu thực vật được sulpho hoá hàng năm trên thế giới sử dụng chỉ tính riêng cho ngành thuộc da đã lên tới hàng triệu tấn

Trang 12

Một số hãng như: Clarian,Stahl, Basf, Stockhausen… sản xuất các loại dầu phong phú, đa dạng, trong đó có dầu thực vật sulpho hóa phù hợp với yêu cầu của các mặt hàng da thuộc, xuất khẩu cho nhiều nước trên thế giới trong đó có các doanh nghiệp thuộc da Việt Nam Hiện nay trên thế giới dầu sulpho hoá vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện nhằm nâng cao chất lượng đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của ngành thuộc da

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Hàng năm ngành thuộc da trong nước nhập khẩu khoảng 10 ngàn tấn dầu các loại, trong đó có dầu sulpho hóa Trước đây, một số cơ sở trong nước [3] tự điều chế sulpho hóa dầu lạc, dầu thầu dầu hoặc dầu gan cá để làm dầu làm mềm cho da thuộc thủ công, tuy nhiên chất lượng còn hạn chế nên hiện tại không còn sản xuất nữa Năm 1995 Viện Nghiên cứu Da-Giầy cũng đã nghiên cứu biến tính dầu mỡ tự nhiên để sản xuất chất ăn dầu trong công nghiệp thuộc da Kết quả

đã được áp dụng sản xuất dầu mềm cho xưởng thuộc da của Viện và một số cơ sở thuộc da miền Bắc trong những năm cuối thế kỷ XX Tuy nhiên ngày nay chất lượng da thuộc đòi hỏi nâng cao, với công nghệ sulpho hóa đã nghiên cứu sản phẩm dầu mềm của ta không còn đáp ứng được, rất cần có sự nghiên cứu công nghệ sulpho hóa dầu thực vật nâng cấp chất lượng dầu mềm, đáp ứng nhu cầu thay thế dầu mềm của nước ngoài

1.6 Cơ sở khoa học [1,3-9]

1.6.1 Dầu mềm và quá trình ăn dầu cho da

Ăn dầu là một trong các công đoạn quan trọng khi sản xuất da mũ giầy, da áo,

da găng và các loại da mềm khác Mục đích là làm cho da mềm, dẻo và bền chắc khi bị uốn Các tính chất này đạt được nhờ tăng lượng dầu mỡ và các chất làm mềm cho da, giảm ma sát bề mặt giữa các sợi da trong cấu trúc Một số trường hợp còn làm tăng khả năng chịu nước cho da

Có một số phương pháp ăn dầu Với da đế, có thể bôi tay hay dùng máy chải dầu Với da công nghiệp sử dụng phương pháp ăn dầu nóng chảy Với da cần ăn dầu mạnh (da chịu nước) thì ăn dầu khan với không khí nóng trong phu lông Tác động cơ học giúp dầu khuyếch tán nhanh và da Ngày nay thường dùng biện pháp nhũ hóa dầu trong nước và ăn dầu bằng thiết bị phu lông

Trang 13

1.6.2 Các chất ăn dầu dùng trong công nghiệp thuộc da

Dầu cho da có thể được chia thành dầu anion, dầu cation, dầu không ion và dầu khoáng hay dầu sống Dầu anion (anionic fatliquor) bằng cách sulphát hóa hoặc sulphít hóa các dầu thực vật, động vật hay tổng hợp

a Dầu anion (anionic fatliquor)

Dầu loại này là dầu có nhóm hoạt động bề mặt mang điện tích âm, có khả năng dùng kết hợp với các chất thuộc lại hay phẩm anion

Dầu sulphít là loại dầu được biến tính bằng phản ứng sulphít hóa, trong đó nhóm sulphít SO3H kết hợp trực tiếp với mạch các bon

Mối liên kết S với O tương đối bền, nên dầu sulphít bền với phản ứng thuỷ phân Mặt khác sự ion hóa của nhóm sulphít mạnh hơn của dầu sulphát Do vậy dầu sulphít xuyên vào da sâu hơn

Lượng dầu loại này dùng tương đối nhiều, nhất là dầu cá và dầu cá voi Do việc săn cá voi bị hạn chế, nên nguồn dầu này được thay thế bằng dầu tổng hợp từ axit béo hay paraphin dầu mỏ Độ sulphít có ảnh hưởng tới tính chất của dầu Thường dùng dầu sulphit thấp, chứa tới 4% SO3H Dầu có độ sulphít cao hơn dễ làm lỏng mặt da, nên chỉ làm tác nhân nhũ hóa

Nhóm dầu tiếp theo là dầu sulphat Đó là dầu có chứa nhóm – O – SO3Na Chúng dễ bị thuỷ phân, tạo ra axit H2SO4 nên giai đoạn cuối sau khi ăn dầu cần trung hòa để khử axit tránh làm hư hỏng da Dầu sulphát thường được điều chế từ dầu thực vật hoặc dầu cá, rượu và sản phẩm dầu mỏ

Dầu ve sulphát hóa có khả năng xuyên tốt, tạo hệ nhũ mịn, song bôi trơn kém, mặt da khô; thường được dùng ăn dầu da nhung Dầu cá có khả năng bôi trơn cao hơn dầu thực vật nên được dùng chủ yếu cho các loại da mềm Dầu chân bò được sulphát ở mức độ thấp, do vậy khả năng xuyên không cao nhưng bôi trơn tốt

Khả năng bôi trơn và xuyên sâu vào da của dầu sulphát phụ thuộc vào bản chất dầu nguyên liệu và mức độ sulphát hóa Mức độ sulphát hóa càng cao, khả năng xuyên vào da càng tốt, nhưng tính bôi trơn càng giảm

Mức độ sulphát hoặc sulphít hóa được biểu thị bằng hàm lượng nhóm SO3

2-trong dầu, hoặc hàm lượng dầu trung tính chứa 2-trong dầu

- Dầu sulpho hóa chứa 1- 2% SO3 hoặc 75- 90% dầu trung tính được dùng

để ăn dầu bề mặt như da thảo mộc

Trang 14

để ăn dầu da mũ giầy mềm, da áo, da găng

để ăn dầu da có độ mềm cao hơn

để ăn dầu da có độ mềm cao và bề mặt da khô như da nhung

b Dầu cation (cationic fatliquor)

Loại dầu này được sản xuất bằng cách trộn dầu sống (dầu chưa được biến

tính, chỉ tinh chế sau khi ép dầu) với tác nhân nhũ hóa cation (cationic emulsifying agent) Dầu cation tạo hệ nhũ mang điện tích dương Dầu cation rất bền với muối kim loại, axit và chất thuộc vô cơ Khả năng xuyên tốt vào da trong dung dịch thuộc crôm nên được dùng ăn dầu trong dung dịch thuộc và hồi ẩm Dầu cation còn được sử dụng trong trường hợp cần tạo cảm giác trơn tay cho da và trong sấy dán

c Dầu không ion (non- ionic fatliquor)

Được sản xuất bằng cách trộn dầu sống chất nhũ hóa không ion (non- ion emulsifier) Dầu không ion cũng bền với axit, kiềm và các chất vô cơ, do vậy có khả năng ngấm tốt vào da

d Dầu khoáng

Dầu khoáng là dầu không biến tính, có độ bền hóa học cao, da dùng dầu khoáng không bị biến đổi màu khi lưu kho và không bị vi khuẩn, nấm mốc tấn công Dầu khoáng không hòa tan trong nước, nên được dùng kết hợp với các loại dầu khác đã được nhũ hóa Dầu khoáng tuy có nhiều tính chất tốt, song lượng dùng không nhiều (1- 2% so với khối lượng da bào) do còn các nhược điểm sau:

- Dầu khoáng xuyên vào da kém, tạo cho mặt da bị ẩm dầu, ảnh hưởng đến độ bám dính của màng trau chuốt

- Nếu chỉ dùng dầu khoáng, da sẽ bị đét, không xốp

- Khi gia nhiệt (như sấy chân không), dầu khoáng sẽ di trú lên mặt da tạo cảm giác ướt dầu, mặt khác sợi da bị dính nên khi khô da bị cứng

e Dầu xà phòng (soap fatliquor)

Dầu xà phòng là hỗn hợp của 2% dầu chân bò, 1% xà phòng Khi sử dụng

hỗn hợp trên, dung dịch axit sẽ trung hòa xà phòng, tạo nên các hạt dầu mịn và đọng lại giữa các sợi da Độ axit của da càng lớn, quá trình trung hòa xà phòng

Trang 15

càng xảy ra nhanh Các giọt dầu tạo thành sẽ đọng ngay trên bề mặt da, trước khi xuyên vào da Do vậy dầu xà phòng chỉ được dùng để ăn dầu cho các loại da ăn dầu bề mặt như da công nghiệp

f Dầu tổng hợp (synthetic fatliquor)

Được tổng hợp từ các ester alcol và axit béo Tính chất bôi trơn của dầu tổng hợp vượt trội hơn dầu thực vật và dầu khoáng Việc lựa chọn dầu tổng hợp trên cơ sở:

1.6.3 Ăn dầu trong sản xuất da thuộc

Yêu cầu ăn dầu phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có loại sản phẩm

da cần sản xuất Yêu cầu đầu tiên và thường xuyên nhất là phải tạo được nhũ tốt Tiếp theo là dầu không chỉ ở bề mặt mà phải xuyên sâu vào da Hơn nữa là tính

chất bề mặt da sau khi ăn dầu Đó là kết quả của thành phần dầu, lượng dùng và công nghệ

Một chỉ tiêu quan trọng đối với dầu là thời gian ổn định nhũ khi ăn dầu Đòi hỏi này đáp ứng khi nhũ không bị phân tách trước 15- 20 phút và không bền lâu quá 2 giờ Trong trường hợp đầu, nếu thời gian ổn định nhũ quá ngắn, dầu sẽ bết trên bề mặt da, da sẽ kém bám dính; phần trong thiết diện da không được ăn dầu,

da sẽ cứng Từ đó gây ra hiện tượng lỏng mặt Nếu bền nhũ quá thì ngược lại, trong thiết diện sẽ được ăn dầu tốt, nhưng mặt da khô

Lượng dầu cần dùng theo yêu cầu độ mềm của da Da cứng (như da đế, da công nghiệp) dùng 2- 5% dầu, da mềm vừa (như da mũ giầy) dùng 5- 8%, da rất mềm (da áo) dùng 10- 20%

Trang 16

Ăn dầu thường kết hợp với nhuộm Ăn dầu sau thuộc lại để giảm bớt khả năng lỏng mặt da Để thúc đẩy phản ứng ăn dầu, nhiệt độ cao (40- 60 oC), thời gian 45-

60 phút, sau đó hãm bằng axit HCOOH 20- 30 phút đảm bảo pH=3,8- 4,2

Ăn dầu không tốt sẽ ảnh hưởng tới độ bám dính của màng trau chuốt vì dầu kết tủa trên bề mặt da, ngoài ra còn phải kể đến hiên tượng di trú dầu khi sấy hoặc

in da

a Ăn dầu cho da thuộc thông thường

Thông thường việc ăn dầu thực hiện trong phu lông bằng dầu được nhũ hóa Việc lựa chọn thành phần và khối lượng dầu căn cứ vào yêu cầu chất lượng mặt hàng

Công đoạn ăn dầu có thể tiến hành theo 1 hoặc 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Ăn dầu sơ bộ (prefatliquoring) với lượng 2- 4% dầu bền trong dung dịch điện ly được tiến hành ngay sau trung hòa

- Giai đoạn 2: ăn dầu chính (main fatliquoring) thực hiên sau khi thuộc lại với lượng dầu nhiều hơn

Sau thời gian ăn dầu (khoảng 45- 60 phút), kiểm tra khả năng ngấm dầu và hãm axit HCOOH hoặc tác nhân hãm khác (Fix agent) thời gian 20- 30 phút, pH= 3,8- 4,0

b Ăn dầu da thuộc tanin

Da thuộc bằng tanin thảo mộc cần tấy trắng để da sáng màu Tác nhân tẩy trắng có thể là khí SO2 hoặc Na2CO3 và axit oxalic, sau đó được đưa vào ăn dầu

Da đế cần có độ đanh, dẻo, chịu mài mòn Do vậy, khi ăn dầu da đế:

- Chỉ cần ăn dầu bề mặt và lượng dầu ít;

- Tác nhân ăn dầu bền ánh sáng

Phương pháp ăn dầu bôi tay (hand oiling): Hỗn hợp dầu sống (raw oil), dầu sulphô, được bôi đều lên mặt da, sau đó xếp thành đống, mặt cật áp vào mặt cật Để qua đêm, dầu tiếp tục xuyên vào da Hôm sau da được sấy nhẹ trong buồng sấy đế

Trang 17

lông đạt 50- 550C Sau đó da được đưa vào, quay tiếp đến khi nhiệt độ đo bởi hai thiết bị F và C đều chỉ 55oC Cho 15- 20% dầu mỡ đã nóng chảy vào phu lông qua phễu E, quay tiếp 30- 45 phút để da hấp thụ hết dầu Da được lấy ra, để nguội và phơi khô

So với phương pháp ăn dầu bằng tay, phương pháp ăn dầu bằng phu lông có nhiều ưu điểm hơn như:

- Có thể đưa lượng dầu mỡ lớn vào da

- Có thể dùng các loại dầu mỡ có điểm nóng chảy cao để ăn dầu

Các tác nhân ăn dầu da đế là:

- Dầu chân bò, dầu ve, dầu ve sulphô

- Mỡ bò, sterine

- Paraphin

1.6.2 Dầu nhũ hóa dùng trong ăn dầu

1.6.2.1 Các phương pháp tạo nhũ tương chất ăn dầu [1,3-8]

Do dầu mỡ là các chất không tan trong nước nên để phân tán chúng thành các hạt rất nhỏ tạo ra nhũ tương của chất ăn dầu trong nước có thể dùng một số phương pháp sau đây:

- Dùng các chất nhũ hóa như:

+ Xà phòng: là muối Na, K, hoặc amoni của các axit béo C18-C22, chúng có tính hoạt động bề mặt khá tốt và khả năng nhũ hóa vừa phải để phân tán dầu vào trong nước Nhưng khi dùng với lượng đủ lớn thì xà phòng có xu hướng tẩy rửa nhiều hơn nên khó có khả năng đưa các hạt dầu vào sâu trong tấm da Mặt khác khi nước

sử dụng bị cứng, các muối canxi hoặc muối vô cơ hay axit thì tính hoạt động bề mặt của xà phòng bị giảm đáng kể nên độ bền của nhũ tương ăn dầu cũng giảm và

dễ dàng để lại các vết xà phòng không tan trên bề mặt da thuộc Do đó hiện nay ít dùng phương pháp này

+ Chất nhũ hóa tự nhiên: như Lecithin có trong lòng đỏ trứng là chất nhũ hóa tự nhiên duy nhất, thường được dùng trong công nghiệp thực phẩm Nhưng do giá thành cao và không thuận tiện trong sản xuất công nghiệp nên ít dùng trong ngành thuộc da

+ Các chất nhũ hóa tổng hợp: đôi khi có thể dùng loại hoạt tính không ion hoặc hoạt tính cation Phổ biến hơn là chất hoạt động bề mặt hoạt tính anion có chứa các

Trang 18

nhóm -COOH, -OH, -SO3H, -OSO3H …trong phân tử Chúng vừa có khả năng nhũ hóa dầu vào trong nước vừa có khả năng thấm ướt bề mặt da tạo điều kiện cho các hạt dầu nhỏ bé xuyên thấm vào trong tấm da để đạt được quá trình ăn dầu hoàn hảo

- Bằng các phương pháp hóa học:

Có thể đưa các nhóm có tính năng hoạt động bề mặt vào trong chính các phân

tử dầu mỡ tự nhiên, hoặc các sản phẩm của công nghiệp dầu béo (axit béo, alcol béo, ester béo…) và công nghiệp chế biến dầu mỏ (paraffin, dầu khoáng…) để biến một lượng nhỏ chúng thành chất hoạt động bề mặt có khả năng nhũ hóa các phần dầu mỡ chưa được biến tính thành nhũ tương dầu trong nước Phổ biến nhất là các phương pháp sulphat hóa (gắn nhóm -OSO3H), phương pháp sulfit hóa ( gắn nhóm –SO3H) các dầu mỡ thực vật và động vật, trong đó đơn giản nhất là sulphat hóa dầu mỡ bằng tác nhân axit sulfuric đậm đặc Khi các chất ăn dầu có chứa nhóm -

SO3H, -OSO3H bao phủ lên các sợi collagen ngoài khả năng bôi trơn cơ học thì chúng còn tạo mối liên kết các nhóm SO3H, OSO3H với các nhóm chức của da thuộc như sau:

NHn

1.6.2.2 Một số chỉ tiêu chất lượng của dầu sulpho hóa

- Độ sulfat hóa: Được thể hiện bằng tỉ lệ phần trăm của nhóm SO3 kết hợp với dầu Dầu có độ sulfat hóa càng lớn thì khả năng nhũ hóa càng cao, dầu xuyên nhiều vào da, giảm lượng dầu đọng trên bề mặt Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất đối với dầu sulfat hóa

Bảng 1 Tính chất của dầu sulpho hóa[4-8]

Trang 19

Việc xác định hàm lượng –SO3 liên kết hữu cơ với gốc axit béo ở dạng ester của axit sulfuric có thể được thực hiện theo phương pháp của SLO 2/8 Ngoài ra, các chỉ số như giá trị pH, hàm lượng nước, hàm lượng tro cũng có thể xác định bằng các phương pháp thông dụng

1.6.3 Dầu thực vật

1.6.3.1 Một số đặc tính của dầu thực vật

Dầu và chất béo thực vật, thường được gọi là dầu thực vật được chiết xuất từ thân, hạt hoặc cùi quả của một số loại cây có dầu như dừa, hướng dương, thầu dầu, dầu lạc Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật chủ yếu tồn tại ở dạng lỏng, chỉ một số rất ít ở dạng rắn như bơ cacao Chúng được dùng làm thức ăn cho người và động vật, hoặc phục vụ trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau

Thành phần chủ yếu của dầu thực vật là hỗn hợp các glycerid của các axit béo

no và không no, có gốc Hydrocarbon C12-C22 Phân tử lượng trung bình và số nối đôi trong gốc axit béo cúa các loại dầu là khác nhau tùy thuộc vào bản chất cây trồng, điều kiện thổ nhưỡng và một phần vào phương pháp chế biến

Dầu thầu dầu: Chỉ có một nối đôi trong mạch các bon nên quá trình sunfat hóa

có nhiều thuận lợi, ít bị sịnh ra sản phẩm phụ

Dầu lạc: Có nhiều nối đôi hơn cho nên qua trình sunfat hóa cần khống chế nhiệt

độ

Bảng 2 Các axit béo no/ bão hòa phổ biến nhất trong các dầu thực vật [10]

Axit béo no

Axit Lauric C12H24O2 dầu dừa, dầu cọ (nhân)

Axit Palmitic C16 H32O2 mỡ, dầu cọ

Axit Arachitic C20 H24CO2 dầu lạc

Axit béo không no có 1 nối đôi

Trang 20

Axit Gadoleic C20H38O2 dầu cá , sáp Jojoba

Axit béo không no có hơn 1 nối đôi

Axit Linoleic C18H32O2 Dầu hạt rum, dầu bông,

hướng dương, đậu tương…

Dầu có 1 nối đôi và chứa 1 nhóm –OH

Axit ricinoleic C18H34O3 hạt cây thầu dầu

1.6.3.2 Các chỉ số hóa học của dầu mỡ

Ðể đánh giá chất lượng của dầu mỡ, người ta thường xác định các chỉ số hóa học sau đây: Chỉ số iod, chỉ số acid, chỉ số xà phòng hóa và chỉ số ester hóa Các

chỉ số này của mỗi loại dầu mỡ được qui định nằm trong một giới hạn nhất định

- Chỉ số iod của dầu mỡ là số gam iod có thể kết hợp với các acid béo không

no có trong 100 g dầu mỡ trong những điều kiện nhất định

Những acid béo không no trong dầu mỡ có thể kết hợp với iod để bão hoà các nối đôi trong gốc axit Vì thế chỉ số Iod đặc trưng cho tính chưa no của các axit béo có trong dầu mỡ

- Chỉ số acid là số mg KOH cần thiết để trung hòa các acid béo tự do có trong 1g dầu mỡ Chỉ số này là thước đo hàm lượng axit béo tự do, được tính toán dựa trên khối lượng phân tử của axit béo hay hỗn hợp axit béo đã cho hoặc được

đo bằng cách chuẩn độ trực tiếp với dung dịch KOH trong rượu và phenolphthalein làm chỉ thị

- Chỉ số xà phòng hóa là số mg KOH cần thiết để trung hòa các acid béo tự

do và xà phòng hóa este có trong 1g dầu mỡ Cùng với chỉ số Iod nó hợp thành những hằng số hóa học quan trọng nhất đặc trưng cho dầu mỡ

- Chỉ số ester hóa là số mg KOH cần thiết để xà phòng hóa ester có trong 1g dầu mỡ Nó có thể được tính toán như hiệu số giữa chỉ số xà phòng hóa và chỉ số axit

Việc xác định 3 chỉ số trên dựa theo tính chất các acid béo tự do trong chất béo có khả năng phản ứng với kiềm để tạo thành muối kiềm của các acid béo (xà phòng)

Các dầu thực vật được chọn cho quá trình sulfat hóa ( hoặc sulfonat hóa nói chung) thường có chỉ số Iod không quá cao và thành phần các axit béo gồm 1

Trang 21

lượng nhỏ axit béo bão hòa và lượng lớn axit béo không no 1 nối đôi và 2 nối đôi Khi đó phản ứng của chúng với axit sulfuric đặc khá dễ dàng và ít xảy ra các phản ứng phụ khác

1.6.4 Giới thiệu phương pháp quy hoạch thực nghiệm (QHTN) [2]

a Định nghĩa QHTN

QHTN là tập hợp các tác động nhằm đưa ra chiến thuật làm thực nghiệm từ giai đoạn đầu tiên đến giai đoạn kết thúc của quá trình nghiên cứu đối tượng (từ nhận thông tin mô phỏng đến việc tạo ra mô hình toán, xác định các điều kiện tối ưu), trong điều kiện đã hoặc chưa hiểu biết đầy đủ về cơ chế của đối tượng Đây là

cơ sở phương pháp luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại, là phương pháp nghiên cứu mới, trong đó công cụ toán học giữ vai trò tích cực Cơ sở toán học nền tảng của lý thuyết quy hoạch thực nghiệm là toán học xác suất thống kê với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phương sai và phân tích hồi quy

b Mục đích:

Ứng dụng xử lý số liệu thực nghiệm của đề tài

c Mô tả ứng dụng

Thuật toán (các bước) của phương pháp QHTN cực trị

Để áp dụng có hiệu quả phương pháp QHTN, người nghiên cứu phải dự tính và chuẩn bị trước đó khá công phu Theo quan điểm hệ thống, bước chuẩn bị này được coi là giai đoạn đầu của QHTN Vì thế, có thể liệt kê trình tự ứng dụng phương pháp QHTN theo các bước sau:

• Chọn thông số nghiên cứu

Giai đoạn này bao gồm việc phân loại các yếu tố ảnh hưởng lên đối tượng thành các nhóm Z (kiểm tra được, điều khiển được), nhóm T (kiểm tra được, không điều khiển được) nhóm E (không kiểm tra được, không điều khiển được)

Bên cạnh đó, cần lựa chọn chỉ tiêu (mục tiêu) đánh giá đối tượng sao cho các chỉ tiêu này vừa đáp ứng các yêu cầu của phương pháp QHTN, vừa đại diện nhất cho các điều kiện tối ưu của đối tượng nghiên cứu

Trong giai đoạn này, miền quy hoạch và số mức thay đổi của các yếu tố ảnh hưởng phải được xác định sơ bộ Ở giai đoạn sau, miềm quy hoạch và mức thay đổi có thể được điều chỉnh cho phù hợp với loại kế hoạch được lựa chọn

Lập kế hoạch thực nghiệm

Trang 22

Yêu cầu cơ bản của giai đoạn này là chọn được dạng kế hoạch thực nghiệm phù hợp với điều kiện tiến hành thí nghiệm và đặc diểm các yếu tố của đối tượng Mỗi dạng kế hoạch đặc trưng bởi các chuẩn tối ưu và tính chất khác nhau, mà không phải bao giờ cũng có thể phân tích, đối chứng một cách rạch ròi Vì thế ở đây nên quan tâm nhiều đến điều kiện thí nghiệm và đặc điểm đo đạc, nhận giá trị của mục tiêu Ở một số trường hợp đặc điểm yếu tố vào (biến thiên liên tục hay rời rạc) lại giữ vai trò quyết định

Tiến hành thí nghiệm nhận thông tin

Giai đoạn này cần sử dụng các phương pháp xử lý số liệu, kiểm tra một số giả thiết thống kê Việc xử lý nhanh các thông tin ngay trong quá trình nhận chúng có tác dụng tích cực, giúp xác minh được kịp thời những thí nghiệm cần bổ sung khi diều kiện thực nghiệm còn đang cho phép với các phép kiểm tra đồng nhất phương sai, mức độ ảnh hưởng thực sự của các yếu tố…

Xây dựng và kiểm tra mô hình thực nghiệm

Ở bước này sử dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất và các nội dung phân tích hồi quy, phân tích phương sai để xác định giá trị cụ thể của các hệ số trong mô hình hồi quy đa thức, kiểm tra mô hình theo độ tương thích và khả năng làm việc Tùy theo loại thực nghiệm tuyến tính hay bậc hai mà mô hình là tuyến tính:

Trong đó X• là ma trận chuyển vị trí của ma trận kế hoạch

Để tiện tính toán, công thức này được khai triển thành các công thức ứng dụng tính trong từng hệ số hồi quy (sẽ được xét cụ thể sau) Các hệ số này chỉ là ước

Trang 23

Tối ưu hóa hàm mục tiêu

Đây là nội dung đặc trưng nhưng cũng là phức tạp nhất của quy hoạch cực trị Căn cứ vào hàm toán đã lập được, ta có thể dùng các phương pháp tối ưu tác động lên nó dể tìm ra các chế độ tối ưu Các phương pháp tối ưu có thể là các phương pháp giải tích, các phương pháp quy hoạch…

Nếu hàm mục tiêu có dạng phi tuyến thì thuật toán tìm chế độ tối ưu có thể có các bước sau:

1 Xác định tọa độ điểm cực trị y, (x ju ) của hàm mục tiêu bằng cách giải hệ phương trình tuyến tính các đạo hàm riêng bậc nhất của hàm y theo từng yếu tố ảnh hưởng x j (j=1, 2,…, k):

∂y

= 0 (I = 1, 2, …, k) ∂y

Nghiệm của hệ là tọa độ cực trị của bề mặt mục tiêu Để biết đó là điểm tối ưu hay chưa cần phân tích tiếp bề mặt mục tiêu ở bước sau

2 Chuyển phương trình bề mặt về dạng chính tác (chuẩn hóa các hệ số của

mô hình):

Dựa vào đặc điểm dấu và trị số của các hệ số chính tắc để phân loại dạng bề mặt đang xét Nếu mặt mục tiêu thuộc loại có cực đại hoặc cực tiểu thì kết quả tìm cực trị ys (xjs), (j = 1, 2, …, k) chính là điểm tối ưu cần tìm, bài toán dừng ở đây

3 Nếu mặt chỉ tiêu thuộc loại minimax (vừa có cực đại, vừa có cực tiểu)

hoặc loại tăng nhanh cao điểm, thì tọa độ cực trị y g (x js ) chỉ là điểm đặc biệt của

bề mặt đối tượng (điểm minimax)

Để tìm điểm tối ưu mà tại đó hàm mục tiêu có giá trị cực trị (ymax hoặc ymin) cần giải bài toán tìm cực trị có điều kiện (còn gọi là cực trị quy ước) của bề mặt mục tiêu trong không gian yếu tố đang xét Quy trình tìm cực trị có điều kiện này khá đa dạng Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của bài toán mà có thể chọn quy trình

Trang 24

thích hợp, đơn giản nhất Trong đó chủ yếu là phương pháp gần đúng, xem xét cục

bộ bề mặt mục tiêu, dò tìm giá trị thích hợp nhất của hàm

4 Kiểm chứng bằng thực nghiệm:

Để khẳng định tính đúng đắn và độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu trên đây, người thực nghiệm cần đặt thực nghiệm vào điểm tối ưu và kiểm định sự phù hợp của giá trị tối ưu xác định bởi phương trình hồi quy so với kết quả thực nghiệm Để kết quả kiểm chứng là tin cậy về mặt thống kê, cần đánh giá mức độ trùng nhau đó theo các chuẩn thống kê, được phương sai (chuẩn số Fisher, Student,…)

Trang 25

II THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 2.1 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

2.1.1 Một số loại dầu được sử dụng trong nghiên cứu của đề tài

-Dầu thầu dầu: Dầu thầu dầu được trích ly từ hạt cây thầu dầu (Ricinus communis), hàm lượng dầu trong hạt khoảng 5% Đây là loại dầu thương mại duy nhất chứa một lượng lớn axit béo có nhóm –OH (axit hydroxy) Các nước sản xuất chủ yếu dầu thầu dầu là Brazil, Ấn độ và Nga Đặc trưng chủ yếu theo tiêu chuẩn

của AOCS:

Bảng 3 Thành phần hoá học của một số dầu thực vật [10]

20 - 30 Oleic acid (Một nối đôi)

50 - 55 lioleic acid (Hai nối đôi) 5-10 triolenic acid (Ba nối đôi)

2

Dầu thầu

dầu (Castor oil)

Lượng nhỏ 80-85 Ricinoleic acid (Hydroxy oleic acid )

7 Oleic acid (Một nối đôi)

3 Lioleic acid (Hai nối đôi)

3

Dầu lạc

(peanut oil)

15 -20 Palmitic acid

50 - 60 Oleic acid (Một nối đôi) 20-25 lioleic acid ( Hai nối đôi)

2.1.2 Các hóa chất khác được sử dụng trong nghiên cứu của đề tài

Ngoài các loại dầu thực vật, trong đề tài còn sử dụng một số loại hóa chất như a xít sulphuric, xút ăn da, muối ăn (Bảng 4)

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

Việc nghiên cứu được tiến hành tại phòng thí nghiệm và xưởng Thực nghiêm thuộc da Viện Nghiên cứu Da- Giầy:

- Thiết bị trong phòng thí nghiệm như bình cầu đẳng nhiệt, pipet

- Thiết bị phản ứng 2 (có nước lưu thông điều hòa nhiệt)

- Các thiết bị phân tích

Trang 26

1 Axít

sulphuric

H2SO4

Số CAS [7664-93-9]

Là axit vô cơ mạnh, có nhiều ứng dụng nên nó được sản xuất rất nhiều

Dùng trong quá trình sulpho hóa,

2 Natri

hydroxyt

NaOH

Số CAS 55-8

144-Thường ở dạng tinh thể không màu hay bột màu trắng, dễ hút ẩm, tan nhanh trong nước

Dùng trong trung hòa dầu sulpho

3 Cácbonat

natri

Na 2 CO 3

Số CAS 19-8

497-Na 2CO3 là muối natri của axit carbonic

Dùng trong quá trình trung hòa dầu sulpho

4 Natri clorua NaCl

Số CAS 7647-14-5

Clorua natri là muối chủ yếu tạo ra độ mặn trong các đại dương Là thành phần chính trong muối ăn

Dùng trong quá trình rửa dầu sulpho

2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

2.2.1 Xác định các chỉ số của dầu thực vật

2.2.1.1 Xác định chỉ số acid của chất béo

Cân chính xác 5g dầu thực vật, cho vào trong bình nón dung tích 250ml Thêm 50ml hỗn hợp cồn tuyệt đối - ether ethylic (1:1) đã được trung hòa bằng KOH 0,1N với chỉ thị phenolphtalein Lắc đều Nếu khó tan có thể lắp sinh hàn ngược đun cách thủy đến khi tan hoàn toàn Thêm 3 giọt phenolphtalein Chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N tới khi xuất hiện mầu hồng Các chất béo có chỉ số acid dưới 1 được định lượng bằng microburet

Chỉ số acid được xác định theo công thức:

Trong đó:

a : Số ml dung dịch KOH 0,1N đã dùng

b : Lượng chất thử (g)

Trang 27

2.2.1.2 Xác định chỉ số xà phòng của chất béo:

Cân chính xác 2g dầu thực vật , cho vào trong bình nón dung tích 250ml Thêm 25ml dung dịch KOH 0,5N trong cồn vào bình nón bằng buret Lắp sinh hàn hồi lưu, đun cách thủy trong 60-90 phút cho đến khi chất béo thủy phân hoàn toàn (hỗn hợp không bị đục khi pha loãng với nước) Ðối với những chất khó xà phòng hóa, thêm 5-10ml xylen và đun lâu hơn

Sau khi phản ứng kết thúc, thêm vào bình 25ml nước mới đun sôi để nguội Thêm 5 giọt phenolphtalein Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,5N cho đến khi dung dịch mất mầu

Xác định chỉ số este của chất béo:

Chỉ số este của chất béo được xác định theo công thức :

Chỉ số este = chỉ số xà phòng - chỉ số acid

2.2.1.3 Xác định chỉ số iod:

Chỉ số iod I được tính theo công thức:

I = 0,01269.(a-b).100/w a: số ml dung dịch natri thiosulfat 0,1N dùng cho mẫu trắng

b: số ml dung dịch natri thiosulfat 0,1N dùng cho mẫu thử

w: lượng dầu mỡ dùng để xác định (g)

Phương pháp tiến hành: Cân chính xác 0,300g dầu trong một cốc cân nhỏ, bằng Thả nhẹ nhàng cốc chứa dầu vào trong một bình nón khô, có nút mài, dung tích 250ml Thêm 3ml chloroform Lắc đều để hòa tan dầu Thêm 25,0ml iod clorid Lắc mạnh trong 1 phút Lần lượt thêm 10ml dung dịch kali iodide 10%, 50ml nước cất Lắc đều Chuẩn độ bằng dung dịch natri thiosulfat 0,1N Khi định lượng gần kết thúc thêm 2 – 3ml chloroform và 2ml dung dịch hồ tinh bột

Song song tiến hành với mẫu trắng

Trang 28

Tính kết quả theo công thức đã nêu ở trên

2.2.2 Phương pháp cảm quan xác định khả năng nhũ hóa của dầu phù hợp

làm mềm da

Dầu phù hợp để ăn dầu cho da phải là dầu có khả năng nhũ hóa, nhưng phải

có khả năng dùng a xít phooc mic hãm được

Phương pháp cảm quan xác định khả năng nhũ hóa này là khi hòa dầu trong nước, sẽ tạo nhũ trắng, sau thời gian 2 giờ, chất nhũ phải bị phân hủy, dầu kết thành dạng huyền phù Dựa trên các tiêu chí này, qua tài liệu chuyên ngành và bằng kinh nghiệm nghề nghiệp, đề tài đưa ra thang điểm 10 cho tiêu chuẩn Dưới 5

là không đạt, 5 - 6 là tạm được, 7 - 8 là khá và 9 - 10 là tốt

Bảng 5 Thang điểm xác định hàm mục tiêuchất lượng thiết diện da

Nhũ tốt, thời gian giữ nhũ trong hơn 3 giờ 7 - 8

Nhũ tốt, thời gian giữ nhũ trong ít hơn 1 giờ 4 - 6

2.2.3 Phương pháp hóa lý phân tích da thành phẩm

Việc phân tích, thử mẫu hóa- lý của da theo tiêu chuẩn quốc gia về sản phẩm

da (theo TCVN) dùng để phân tích chỉ tiêu cơ- lý:

Trang 29

TCVN 7429: 2004 – Xác định hàm lượng oxit crom bằng chuẩn độ iot

TCVN 7430: 2004 – Xác định chất hòa tan trong ete etyl

TCVN 7537: 2005 – Xác định hàm lượng ẩm

TCVN 7535: 2005 – Xác định hàm lượng Formaldehyt

2.3 Kết quả và thảo luận

2.3.1 Lựa chọn nguyên liệu dầu thực vật dùng cho sulpho hóa

Việc lựa chọn chủng loại dầu sunfat hóa sử dụng trong công đoạn ăn dầu dựa vào các tiêu chí sau: Các chỉ số axit, iod, xà phòng, cấu tạo hoá học của một số dầu thực vật

Xác định chỉ số xà phòng hóa : Số mg KOH dùng để xà phòng hóa hết lượng dầu

và axit béo trong 1g mẫu

CSX =

g

F: hệ số điều chỉnh cho dung dịch HCl 0,5 N

V1: Lượng dung dịch HCl 0,5N tiêu tốn để chuẩn mẫu thử; ml

V: Lượng dung dịch HCl 0,5N tiêu tốn để chuẩn mẫu trắng; ml

g: lượng mẫu thử tính bằng gam

Tiến hành xác định các chỉ số trên ba nhóm dầu thực vật:

Nhóm 1;2;3 : Mẫu dầu lạc

Trang 30

Nhóm 4;5;6 : Mẫu dầu thầu dầu

Nhóm 7;8;9 : Mẫu dầu đậu nành

Kết quả phân tích như sau:

Bảng 6 Chỉ số a xit (CSA) và chỉ số xà phòng hóa (CSX) của các mẫu dầu thực vật

Kết quả trên cho thấy đặc điểm một số loại dầu dùng cho thí nghiệm như sau:

Bảng 7 Đặc điểm một số loại dầu dùng cho thí nghiệm [10]

Chỉ số

Loại dầu

Khối lượng riêng d 25

Chỉ số iod

Chỉ số xà phòng hóa

Chỉ số a xít Thành phần axit béo

Thầu dầu 0,9158-0,9162 127-129 193-195 2,0-2,05

Axit Palmitic: 2%, axit Stearic 1%, axit Oleic 7%, axit Ricinoleic 87-95%, axit Linoleic 4,5 -

0,920-Axit béo no (Palmitic, Stearic): 11-20%

-Axit béo không no: 90% (oleic 15-33%;

83-linoleic 43 -56%;

linolenic: 5-11%) Với dầu thầu dầu, chỉ số a xít nhỏ (2,0-2,05) không gây ảnh hưởng lớn, nhưng

đối với dầu lạc và dầu đậu nành, chỉ số a xít tương đối lớn (2,06-4,0 và 4,03-4,1) sẽ

gây trở ngại tới sự xử lý sau sulpho hóa

Trang 31

Mẫu dầu lạc một nối đôi thuận lợi cho quá trình sunpho hoá

Mẫu dầu đậu nành có chỉ số a xít tương đối cao, cần xử lý trước khi sulpho hóa

Đề tài tiến hành triển khai nghiên cứu công nghệ sunpho hóa dầu thực vật đã lựa chọn điều chế trên cơ sở hai mẫu:

- Dầu lạc: M1

- Dầu thầu dầu: M2

2.3.2.Thí nghiệm sulpho hóa dầu thực vật

2.3.2.1 Công nghệ điều chế dầu thực vật sulpho hóa

Sau khi nghiên cứu tài liệu và hội thảo với các chuyên gia công nghệ, đề tài đưa ra sơ đồ công nghệ sulpho hóa dầu thực vật để nghiên cứu như hình 1

Xử lý dầu mỡ lỏng với axit sulfuric đặc ở nhiệt độ phòng trong thiết bị nồi 2 vỏ được làm lạnh bằng nước và có bộ phận khuấy trộn Lượng axit sulfuric được đưa

từ từ vào trong bể dầu, tiếp tục khuấy trộn hỗn hợp dầu và axit đến khi đạt khả năng nhũ hóa của hỗn hợp này ở trong nước Sau một thời gian để yên, hỗn hợp này được rửa bằng dung dịch nước muối NaCl bão hòa để loại bớt axit sulfuric dư, ngăn ngừa việc tạo nhũ trong khi rửa và tạo điều kiện cho sự phân ly sản phẩm phản ứng với dung dịch rửa Sau đó dầu sulpho hóa được điều chỉnh pH bằng dung dịch NaOH 10% hoặc dung dịch Na2CO3 loãng, để yên, tách nước sẽ thu được sản phẩm dầu sulfat hóa (dầu sulpho hóa sau khi trung hòa bằng kiềm được gọi alf dầu sulphat do phản ứng tạo muối của nhóm SO32- với in Na+) là chất lỏng nhớt

có màu nâu nhạt hoặc màu nâu xẫm Phản ứng sulpho hóa là không hoàn toàn và sản phẩm còn chứa cả glycerid và axit béo chưa bị sulpho hóa, nước, muối và một

số sản phẩm phụ khác

Đề tài lựa chọn bốn mẫu M1; M2 sulphat hoá, tiến hành một số thí nghiệm thăm dò trên mẫu nhỏ (các mẫu thí nghiệm lặp lại 6 lần, lấy kết quả trung bình) Kết quả thử nghiệm được kiểm chứng, đánh giá sơ bộ các chỉ tiêu cơ lí hoá sản

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	630,48 KB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1]. The journal of the American oil chemists society, march 1947	Khác
[2]. TS. Nguyễn Doãn Ý, Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2003	Khác
[3]. Một số Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu khoa học do Viện Nghiên cứu Da - Giầy chủ trì	Khác
[4]. J. H. Sharphouse, B. Sc., Leather Technician’s Handbook, L.P.A, 1 989 [5]. STOCKHAUSEN Chemische Fabrik stockhausen 1996	Khác
[9]. Fereidoon Shahidi, BAILEY’S INDUSTRIALOIL AND FATPRODUCTSJALCA, vol6, John Wiley & Sons, Inc., Publication	Khác