Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam

BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU DA - GIẦY

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN

Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Chủ nhiệm đề tài:

Viện Nghiên cứu Da - Giầy PGS. TS. Ngô Đại Quang

8400 HÀ NỘI, 12/2010

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010.

NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

STT Họ và tên Chức vụ, cơ quan công tác

1 PGS. TS. Ngô Đại Quang Viện trưởng Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Chủ biên

2 ThS. Vũ Ngọc Giang Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Trưởng ban biên tập

3. KS. Nguyễn Hữu Cung Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Biên tập viên

4. ThS. Nguyễn Mạnh Khôi Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Biên tập viên

5. KS. Nguyễn Hữu Cường Giám đốc Trung tâm Công nghệ thuộc da Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Phó Trưởng ban biên tập

6. TS. Lưu Hữu Thục Nguyên Trưởng phòng Nghiên cứu Khoa học, Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Biên tập viên

7. KS. Hoàng Phi Nga Phó Giám đốc Trung tâm Công nghệ Môi trường Viện Nghiên cứu Da - Giầy,

Biên tập viên

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1 Cấu tạo da động vật 1

Hình 2 Mạch polypeptid 3

Hình 3 Các tư thế lột mổ da trâu, bò 6

Hình 4 Các đường cắt cơ bản khi lột mổ da tr`âu, bò 7

Hình 5 Các cách lột mổ da lợn 8

Hình 6 Các đường cắt cơ bản khi lột mổ da lợn 8

Hình 7 Các đường cắt cơ bản khi lột mổ da cá sấu 9

Hình 8 Các khuyết tật da động vật 10

Hình 9 Bảo quản ướp muối da động vật 11

Hình 10 Bảo quản ướp muối - phơi khô da động vật 12

Hình 11 Cách rắc muối và đường gấp khi vận chuyển da động vật 13

Hình 12 70 Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành ướt và hoá chất sử dụng

Hình 13 Máy vắt da 71

Hình 14 Pa lét để ủ đống da 71

Hình 15 Sơ đồ máy ép nước 72

Hình 16 Sơ đồ máy bào da 72

Hình 17 Tam giác phối màu 83

Hình 18 Sơ đồ phu lông hình chữ Y 83

Hình 19 Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành khô 91

Hình 20 Sự co bề mặt da theo độ ẩm 94

Hình 21 Sơ đồ cáp căng da 96

Hình 22 Sơ đồ cặp căng da 96

Hình 23 Sơ đồ buồng sấy kính 97

Hình 24 Sơ đồ máy sấy chân không 97

Hình 25 Sơ đồ vò tay 98

Hình 26 Sơ đồ máy vò molissa 99

Hình 27 Sơ đồ nguyên tắc vò molissa 99

Hình 28 Sơ đồ phương pháp trau chuốt bôi tay 105

Hình 29 Máy phủ màng dạng mành 105

Hình 30 Sơ đồ minh hoạ chất lượng trau chuốt 105

Hình 31 Sơ đồ máy trau chuốt cán màng 106

Hình 32 Sơ đồ súng phun 106

Hình 33 Sơ đồ hệ thống trau chuốt phun tay 107

Hình 34 Sơ đồ so sánh hai phương pháp phun tay 107

Hình 35 Sơ đồ máy phun 108

Hình 36 Sơ đồ máy chà mặt da 108

Hình 37 Sơ đồ máy đánh bóng 109

Hình 38 Cả tấm da 122

Hình 39 Da vùng mông 122

Hình 40 Da vùng vai 122

Hình 41 Da vùng bụng 123

Hình 42 Mẫu thử kéo đứt và dãn dài 125

Hình 43 Mẫu thử độ xé rách 126

Hình 44 Máy thử độ bền mặt cật 127

Hình 45 Mẫu thử độ bền mặt cật 127

Hình 46 Phần kẹp mẫu phía trên 128

Hình 47 Thiết bị kẹp mẫu 129

Hình 48 Bộ dụng cụ Kubelka thử độ hấp thụ nước 130

Hình 49 Máy thử độ bền màu 131

Hình 50 Bộ phận thử độ bám dính của màng 133

Hình 51 Phu lông 140

Hình 52 Sơ đồ thiết bị nạo bạc nhạc thô sơ 144

Hình 53 Máy nạo bạc nhạc 145

Hình 54 Dao và trục của máy nạo 145

Hình 55 Máy xẻ 147

Hình 56 Lô đồng 148

Hình 57 Máy ép nước 148

Hình 58 Sơ đồ nguyên lý máy bào da 149

Hình 59 Sơ đồ mô tả hệ thống sấy đường hầm 153

Hình 60 Máy sấy chân không 153

Hình 61 Máy đánh mặt gián đoạn 154

Hình 62 Máy đánh mặt liên tục 155

Hình 63 Máy chải bụi 156

Hình 64 Quá trình phun da dùng súng phun quay 157

Hình 65 Máy phủ màu 158

Hình 66 Buồng phun màu 158

Hình 67 Máy đánh bóng 159

Hình 68 Máy vò Molissa 160

Hình 69 Máy in là thủy lực 161

Hình 70 Máy đo diện tích da sử dụng tế bào quang điện dọc theo trục 162

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Trang

Bảng 1 Thành phần của da 2

Bảng 2 Tỷ lệ nước của protein dạng sợi ở trạng thái cân bằng 4

Bảng 3 Lượng kim loại trong da bò 5

Bảng 4 Phân loại da theo khối lượng 5

Bảng 5 10

Bảng 6 Các khuyết tật của da động vật Quy trình công nghệ thuộc kết hợp Polyhosphat - Syntan 61

Bảng 7 Điểm đẳng điện của da theo phương pháp thuộc 73

Bảng 8 Trị số pH ở các phần tiết diện da 75

Bảng 9 Khả năng hấp thụ màu theo pH của da thuộc 81

Bảng 10 Trị số pH trong các công đoạn thuộc da 89

Bảng 11 pH và tác dụng của pH tới da 90

Bảng 12 Trị số pH và các chất chỉ thị màu 90

Bảng 13 Bản chất của các chất màu pigment 100

Bảng 14 Thông số cốc kiểm tra độ nhớt dung dịch trau chuốt 106

Bảng 15 Một quy trình công nghệ trau chuốt pigment cho da mũ giầy 111

Bảng 16 Quy trình công nghệ trau chuốt aniline, semianiline 112

Bảng 17 Quy trình trau chuốt da sáp 112

Bảng 18 Thành phần dung dịch nước thoát tạo bọt 114

Bảng 19 Quy trình công nghệ trau chuốt bọt 114

Bảng 20 Môi trường chuẩn và dung sai 123

Bảng 21 Một số tiêu chuẩn về da 139

Bảng 22 Các dạng phát thải trong thuộc da 163

Bảng 23 Một số thông số ô nhiễm cơ bản 164

Bảng 24 Thành phần nước thải tại làng Thuộc da Phú Thọ Hoà (thành 165 phố Hồ Chí Minh) Bảng 25 Định lượng đầu vào và đầu ra cho công nghệ thuộc và hoàn 167 thiện 1 tấn da nguyên liệu Bảng 26 Nguồn phát sinh và thành phần khí thải trong thuộc da 168

Bảng 27 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong công nghệ 169 thuộc da Bảng 28 Hiệu quả của các hóa chất khác nhau đến tổng chất rắn lơ lửng 179

và BOD trong mẫu nước thải Bảng 29 Đặc tính nước thải cuối cùng 180

MỤC LỤC

CHƯƠNG I. DA NGUYÊN LIỆU Giải phẫu và mô học da động vật Amino axít Peptid Phản ứng của protein Nước trong da Chất béo Pigment Chất vô cơ Da nguyên liệu Da bò, da trâu Da lợn Da cừu Da dê Da ngựa Da bò sát (trăn, da rắn ) Da cá Da chim, đà điểu Khuyết tật của da nguyên liệu Bảo quản và phân loại da nguyên liệu Bảo quản da nguyên liệu Vận chuyển da Phân loại da nguyên liệu ở Việt Nam CHƯƠNG II. CHUẨN BỊ THUỘC Khái quát chung về chuẩn bị thuộc Công đoạn hồi tươi Công đoạn tẩy lông - ngâm vôi

1.1. 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4. 1.1.5. 1.1.6. 1.1.7. 1.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.2.3. 1.2.4. 1.2.5. 1.2.6. 1.2.7. 1.2.8. 1.2.9. 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. 2.1. 2.2. 2.3. 2.3.1. Mục đích của tẩy lông - ngâm vôi Các yếu tố ảnh hưởng 2.3.2. Quá trình hoá học với keratin và các thành phần khác 2.3.3. Các phương pháp tẩy lông - ngâm vôi 2.3.4. Các lỗi của tẩy lông - ngâm vôi và giải pháp khắc phục 2.3.5. Các phương pháp tẩy lông - ngâm vôi trong công nghiệp 2.3.6. 2.4. Tẩy vôi 2.4.1. Mục đích Yêu cầu 2.4.2. Giải pháp công nghệ 2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng 2.4.4. Thực hiện tẩy vôi trong công nghiệp 2.4.5. Kiểm tra và các lỗi tẩy vôi 2.4.6. 2.5. Làm mềm 2.5.1. Mục đích 2.5.2. 2.5.3. 2.5.4. Tác nhân làm mềm Tính chất của enzym/chế phẩm enzym Các yếu tố ảnh hưởng đến làm mềm Trang 1 1 2 3 4 4 4 5 5 5 5 7 8 8 9 9 9 10 10 11 11 13 13 15 15 15 21 21 21 23 24 26 27 29 29 29 29 31 33 34 35 35 36 37 38

Áp dụng làm mềm trong công nghiệp 2.5.5. Axit hoá 2.6. 2.6.1. Mục đích 2.6.2. 2.6.3. 2.6.4. 3.1. 3.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.4. 3.4.1. 3.4.2. 3.5. 3.5.1. 3.5.2. 3.5.3. 3.5.4. 3.5.5. 3.5.6. 3.6. 3.7. 3.8. 3.8.1. 3.8.2. 3.8.3. 3.8.4. 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.2.4. 5.1. 5.1.1. Hoá chất axit hoá Kiểm tra và các lỗi axit hoá Áp dụng axit hoá trong công nghiệp CHƯƠNG III. THUỘC DA Khái quát chung về thuộc da Khái quát chung về các chất thuộc Lý thuyết thuộc Crôm Thuyết hấp phụ của KNAPP Thuyết liên kết nội phân tử (Intermoleculary Linkage) Thuyết tạo muối Thuyết phối trí và liên kết ngang Phương pháp thuộc Crôm Phương pháp thuộc Crôm một bể Phương pháp thuộc Crôm hai bể Muối Nhôm Sulphat Nhôm Phèn Nhôm Clorua kiềm Nhôm Cơ chế thuộc của muối Nhôm Phương pháp thuộc Nhôm Thuộc muối Nhôm trong thực tế Muối Sắt Muối Zircon Chất hữu cơ Tanin tổng hợp Formaldehyt (Formol) Chất Polyphosphat Chất thuộc thảo mộc (Tannin thảo mộc) CHƯƠNG IV. HOÀN THÀNH ƯỚT Các công đoạn chuẩn bị Loại bỏ dung dịch thuộc tồn dư trong da phèn Phân loại da phèn Xẻ xanh (xẻ da Wet-blue) Ép nước và bào da Thuộc lại da thuộc Crôm Trung hoà Thuộc lại và làm đầy Công đoạn nhuộm Công đoạn ăn dầu CHƯƠNG V. HOÀN THÀNH KHÔ Sấy và các phương pháp sấy Quá trình hóa lý của công đoạn sấy 39 40 40 40 43 44 45 45 45 49 49 49 50 50 50 50 51 52 52 52 52 53 53 54 55 56 57 57 58 60 62 69 70 70 71 71 71 72 72 75 79 85 91 92 92

5.1.2. 5.1.3. 5.1.4. 5.2. 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.3. 5.3.1. 5.3.2. 5.3.3. 5.3.4. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 93 94 95 97 97 98 97 99 100 103 110 110 117 117 117 117 118

7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 8.7 8.8. 8.9. 8.10. 8.11. 8.12. 8.13. 8.14. 120 120 120 121 123 124 140 140 144 147 148 149 151 153 154 156 157 159 160 160 162

9.1. 9.2. 9.2.1. Ảnh hưởng của việc sấy da đến chất lượng da thành phẩm Đặc trưng của quá trình sấy da Các phương pháp sấy Các công đoạn cơ học trước khi trau chuốt Xén diềm Hồi ẩm Vò mềm Trau chuốt và các phương pháp trau chuốt Thành phần hoá chất trau chuốt Các yếu tố cần xác định trước khi trau chuốt Các công đoạn được áp dụng trong trau chuốt da Các phương pháp trau chuốt CHƯƠNG VI. PHÂN LOẠI DA THÀNH PHẨM Phân loại da theo nguyên liệu Phân loại da theo mục dích sử dụng Phân loại da theo phương pháp trau chuốt Phân loại da theo chất lượng CHƯƠNG VII. TÍNH CHẤT CỦA DA THUỘC VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Các tính chất của da Các phép thử liên quan Phương pháp thử Bảo quản mẫu và điều hoà mẫu Tiến hành thử CHƯƠNG VIII. MÁY MÓC THIẾT BỊ THUỘC DA Phu lông Máy nạo bạc nhạc Máy xẻ da Máy ép nước Máy bào da Thiết bị sấy Máy sấy chân không Máy đánh mặt cật Máy chải bụi Thiết bị trau chuốt da Máy đánh bóng Máy vò mềm Máy in là Máy đo diện tích da CHƯƠNG IX. MÔI TRƯỜNG VÀ CHẤT THẢI TRONG CÔNG NGHỆ THUỘC DA Chất thải trong quá trình thuộc da Ảnh hưởng của các loại chất thải tới môi trường Các chất thải rắn 163 163 164 165

165 167 168 169 170 172 173 174 174 177 181 Các chất thải dạng lỏng Các chất thải dạng khí, hơi Xử lý chất thải trong công nghiệp thuộc da Xử lý chất thải rắn Xử lý chất thải dạng lỏng Xử lý chất thải dạng khí, hơi Giới thiệu một số hệ thống xử lý nước thải thuộc da Công nghệ xử lý sơ cấp Xử lý bước 1 Xử lý hóa - lý Xử lý thứ cấp 9.2.2. 9.2.3. 9.3. 9.3.1. 9.3.2. 9.3.3. 9.4. 9.4.1. 9.4.2. 9.4.3. 9.4.4.

LỜI GIỚI THIỆU

Trong những năm qua, Da - Giầy luôn là

ngành xuất khẩu đứng thứ ba trong cả nước, chỉ sau Dầu khí và Dệt - May. Ngoài việc đóng góp đáng kể

TS. (cid:31)(cid:31)ng Tùng, Nguyên V(cid:31) tr(cid:31)(cid:31)ng V(cid:31) Khoa h(cid:31)c và Công ngh(cid:31) (B(cid:31) Công Th(cid:31)(cid:31)ng)

vào kim ngạch xuất khẩu chung của cả nước, ngành Da - Giầy đã và đang tạo công ăn việc làm cho gần 1 triệu lao động cả trực tiếp và gián tiếp, góp phần

ổn định xã hội và chuyển dịch cơ cấu sản xuất của đất nước.

Việt Nam đã và đang có môi trường đầu tư thuận lợi cho các doanh nghiệp trong và ngoài nước vì có tình hình chính trị ổn định, có lực lượng lao

động trẻ và khéo tay, chi phí lao động thấp so với các nước trong vùng, điều kiện địa lý thuận lợi có nhiều cảng biển. Chính phủ Việt Nam có các chính sách ưu đãi đầu tư thúc đẩy sản xuất đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Hơn nữa từ tháng 11 năm 2007 Việt Nam đã chính thức là thành viên của Tổ chức Thương mại Thế giới. Đây là những điều kiện rất thuận lợi cho phát triển các

ngành kinh tế nói chung và ngành Da - Giầy nói riêng.

Ngày 25 tháng 11 năm 2010, tại Quyết định số 6209/QĐ-BCT của Bộ trưởng Bộ Công Thương phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển ngành Da - Giầy Việt Nam giai đoạn đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025, sản lượng da thuộc cả nước đến năm 2015 là 197 triệu bia da mềm/năm và 39 nghìn tấn da cứng/năm, mức tăng trưởng bình quân hàng năm là 15%.

Để đạt được mục tiêu trên, cần phải có chiến lược phát triển nguồn nhân lực và khoa học kỹ thuật chuyên ngành. Bộ Công Thương đã giao Viện Nghiên cứu Da - Giầy thực hiện đề tài NCKH “Soạn thảo tài liệu kỹ thuật thuộc da cho

cán bộ chuyên ngành” do PGS.TS. Ngô Đại Quang làm chủ nhiệm, nhằm cung cấp những kiến thức khoa học cơ bản và kinh nghiệm sản xuất da thuộc trên thế

giới và Việt Nam.

Việc xuất bản cuốn “Tài liệu kỹ thuật thuộc da cho cán bộ chuyên ngành” là một cố gắng rất lớn của đội ngũ cán bộ khoa học Viện Nghiên cứu Da - Giầy.

Hy vọng cuốn sách này sẽ có ích cho tất cả những ai có liên quan và quan tâm đến công nghiệp thuộc da, từ nhà kỹ thuật sản xuất, nhà quản trị kinh doanh và cả nhà quản lý hay hoạch định chính sách.

Nhân dịp xuất bản cuốn sách này, xin cảm ơn Bộ Công Thương, Viện

Nghiên cứu Da - Giầy cùng nhóm tác giả, những người đã dày công biên soạn tài liệu quan trọng này.

Xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc.

Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2010

TS. Đặng Tùng

LỜI TÁC GIẢ

Cuốn “Tài liệu kỹ thuật thuộc da cho cán bộ chuyên ngành” ra đời là kết quả của đề tài Nghiên cứu Khoa học Công nghệ cấp Bộ do Viện Nghiên cứu Da- Giầy chủ trì thực hiện.

Nội dung cuốn tài liệu gồm các phần: - Da nguyên liệu; - Chuẩn bị thuộc; - Thuộc da; - Hoàn thành ướt; - Hoàn thành khô; - Phân loại da thành phẩm; - Tính chất của da thuộc và phương pháp phân tích; - Máy móc thiết bị thuộc da; - Môi trường và chất thải trong công nghệ thuộc da. Ngoài kiến thức về hóa thuộc da, công nghệ thuộc da, trong mỗi phần có

nêu các phương pháp kiểm tra trên dây chuyền công nghệ, cách khắc phục nhanh. Đây là những kinh nghiệm thực tế trong sản xuất rất bổ ích.

Đối tượng phục vụ của bộ tài liệu này là các nhà quản lý, các nhà kỹ thuật

chuyên ngành nên cuốn sách không đi sâu vào lý thuyết, mà chủ yếu là hướng dẫn kỹ thuật thuộc da trong sản xuất da thuộc.

Các kết quả biên soạn này tuy đã được sự góp ý của nhiều nhà khoa học, nhà quản lý, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tập thể nhóm biên soạn hy vọng đây sẽ là tài liệu bổ ích. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của độc giả để lần xuất bản sau được hoàn chỉnh hơn.

Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2010 TM. Nhóm biên soạn

PGS.TS. Ngô Đại Quang

1 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

MỞ ĐẦU

Trong những năm qua ngành Da - Giầy luôn là ngành xuất khẩu đứng thứ

ba trong cả nước, chỉ sau ngành Dầu khí và ngành Dệt - May. Ngoài việc đóng

góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu chung của cả nước, ngành Da - Giầy đã

và đang tạo công ăn việc làm cho gần 1 triệu lao động cả trực tiếp và gián tiếp,

góp phần lớn ổn định an sinh xã hội và chuyển dịch cơ cấu sản xuất của đất

nước.

Việt Nam đang nằm trong vùng kinh tế năng động của châu Á, nơi tiếp

nhận sự dịch chuyển sản xuất giầy dép từ đầu thập kỷ 80 đến nay (có tỷ trọng

sản xuất tới gần 80% tổng sản lượng giầy dép trên thế giới), tuy nhiên hiện chưa

có những thương hiệu riêng nổi tiếng thế giới. Sự dịch chuyển sản xuất này xảy

ra là do các Hãng, Công ty có thương hiệu nổi tiếng toàn cầu, đã tập trung vào

khâu thiết kế và bán lẻ (khu vực sinh lời trong khoảng 25% và 50% của tổng số

lợi nhuận) đồng thời chuyển dịch sản xuất sang châu Á là nơi có chi phí thấp với

lực lượng lao động dồi dào.

Việt Nam đã và đang có môi trường đầu tư thuận lợi cho các doanh

nghiệp trong và ngoài nước vì có tình hình chính trị ổn định, có lực lượng lao

động trẻ và khéo tay, chi phí lao động thấp so với các nước trong vùng, điều

kiện địa lý thuận lợi có nhiều cảng biển. Chính phủ Việt Nam có các chính sách

ưu đãi đầu tư thúc đẩy sản xuất đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Hơn

nữa từ tháng 11 năm 2007 Việt Nam đã chính thức là thành viên của Tổ chức

Thương mại Thế giới (WTO). Đây là những điều kiện rất thuận lợi cho phát

triển các ngành kinh tế nói chung và ngành Da - Giầy nói riêng trong những thập

niên gần đây.

Tuy nhiên, với ngành công nghiệp Thuộc da còn một số hạn chế trong

công tác đào tạo nguồn nhân lực và đào tạo kỹ thuật. Cụ thể là:

Cán bộ kỹ thuật làm việc tại các doanh nghiệp thuộc da được đào tạo

chính quy nhưng số lượng ngày càng giảm đi do đến tuổi về hưu hoặc bỏ nghề

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

2 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

và không có nguồn bổ sung trong nhiều năm nay. Hầu hết cán bộ kỹ thuật thuộc

da chỉ được đào tạo tại Liên Xô (cũ) và các nước xã hội chủ nghĩa Đông Âu(cũ).

Nhìn chung, trình độ của cán bộ kỹ thuật thuộc da đã được nâng lên qua các đợt

học tập, thực tập ngắn này tại nước ngoài và qua quá trình chuyển giao công

nghệ của các hãng hoá chất tại Việt Nam.

Một số ít công nhân kỹ thuật được đào tạo tại nước ngoài như Đức, Tiệp

Khắc và Liên Xô (cũ) hoặc tại các Trường đại học, Cao đẳng Công nghiệp trong

nước là nòng cốt trong việc tiếp thu kỹ thuật mới và chuyển giao công nghệ.

Còn lại là lao động phổ thông không có tay nghề, trình độ văn hoá tốt nghiệp lớp

12 hoặc thấp hơn.

Việc đào tạo công nhân kỹ thuật của ngành còn chắp vá, chưa có hệ thống,

chưa có một chương trình đào tạo cơ bản, thống nhất.

Đào tạo nghề cho doanh nghiệp thường ở 2 dạng:

- Các doanh nghiệp tự đào tạo nhân lực.

- Các cơ sở dạy nghề cung ứng lao động đã qua đào tạo cho doanh nghiệp.

Đối với đào tạo nghề tại doanh nghiệp hay còn gọi là đào tạo tại chỗ,

người lao động được kèm cặp học nghề và thực tập ngay trên dây chuyền sản

xuất của doanh nghiệp. Người truyền nghề là công nhân có tay nghề cao trong

doanh nghiệp hoặc là giáo viên ở các cơ sở dạy nghề doanh nghiệp mời đến

giảng dạy. Việc đào tạo nghề tại các doanh nghiệp có lợi về nhiều mặt. Trước

hết là đáp ứng ngay nhu cầu lao động của doanh nghiệp ở từng công đoạn trên

dây chuyền sản xuất. Doanh nghiệp không phải gửi lao động của mình đến cơ sở

đào tạo, không bị gián đoạn công việc nên tiết kiệm được chi phí. Hơn nữa, trình

độ của người lao động được đào tạo phù hợp với yêu cầu về ngành nghề và trình

độ công nghệ của doanh nghiệp.

Ngoài ra, công nhân còn được học các lớp bồi dưỡng, đào tạo theo

chương trình nâng bậc công nhân kỹ thuật hàng năm do doanh nghiệp tổ chức.

Nhằm góp phần tạo điều kiện cho ngành Da - Giầy Việt Nam phát triển

phù hợp với tiến trình phát triển kinh tế - xã hội chung của cả nước, và là một

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

3 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

ngành sản xuất công nghiệp quan trọng, tăng trưởng ổn định và bền vững, có

năng lực cạnh tranh trên thị trường quốc tế và đáp ứng được nhu cầu ngày càng

tăng của thị trường trong nước trong tương lai, năm 2010 Bộ Công Thương tiếp

tục giao cho Viện Nghiên cứu Da - Giầy đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên

cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác

chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc

da Việt Nam”.

Kết quả của đề tài sẽ là cuốn “Tài liệu kỹ thuật thuộc da cho cán bộ chuyên ngành” là một cố gắng rất lớn của đội ngũ cán bộ khoa học Viện Nghiên cứu Da - Giầy. Hy vọng cuốn sách này sẽ có ích cho tất cả những ai có liên quan

và quan tâm đến công nghiệp thuộc da, từ nhà kỹ thuật sản xuất, nhà quản trị kinh doanh và cả nhà quản lý hay hoạch định chính sách.

Xin cảm ơn Bộ Công Thương, Viện Nghiên cứu Da - Giầy cùng sự góp ý chu đáo, tận tình của nhiều nhà khoa học, nhà quản lý cho nhóm tác giả đã chỉ đạo, giúp đỡ và ủng hộ nhóm tác giả biên soạn tài liệu quan trọng này.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

4 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

1. Những căn cứ pháp lý để thực hiện đề tài

Hợp đồng Đặt hàng số 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN giữa Bộ Công Thương

và Viện Nghiên cứu Da - Giầy ký ngày 18 tháng 5 năm 2010;

2. Mục tiêu nghiên cứu cứu của đề tài

Xây dựng, hiệu chỉnh, in ấn bộ tài liệu hướng dẫn về công nghệ thuộc da

cho cán bộ kỹ thuật thuộc da Việt Nam.

Cuốn tài liệu này không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn sát với

thực tế sản xuất tại các doanh nghiêp thuộc da Việt Nam.

3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu của đề tài

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng của đề tài là các nguồn tài liệu trong và ngoài nước liên quan

đến công nghệ thuộc da và thực tế sản xuất da thuộc tại các doanh nghiệp sản

xuất - kinh doanh ngành da - giầy trong phạm vi cả nước.

3.2. Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu, yêu cầu và nội dung của đề tài, nhóm nghiên cứu

đã áp dụng đồng thời các phương pháp dưới đây:

- Tra cứu, thu thập, lựa chọn tài liệu.

- Phương pháp phân tích thống kê.

- Phương pháp chuyên gia.

- Phương pháp phân tích hệ thống.

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước tới nay đặc biệt các nguồn

thông tin tư liệu của nước ngoài, các báo cáo của các Bộ, ngành liên quan tới

công nghệ thuộc da.

4. Nội dung nghiên cứu của đề tài

Biên soạn thêm phần:

- Các vấn đề môi trường liên quan đến công nghệ thuộc da;

- Một số phương pháp kiểm tra kỹ thuật và chất lượng sản phẩm sau từng

công đoạn công nghệ;

- Những lỗi thường gặp trong các công đoạn thuộc da.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

5 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

- Hiệu chỉnh và sắp xếp lại các phần, chương mục đã xây dựng năm 2009;

- Lấy ý kiến chuyên gia;

- Tổ chức hội thảo chuyên ngành;

- Hiệu đính, chỉnh sửa nội dung và hình thức tài liệu;

- Xuất bản để lưu hành nội bộ.

5. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

Ở các nước có ngành công nghiệp thuộc da phát triển như Ý, Đức, Tây

Ban Nha, các nước Xã hội chủ nghĩa (cũ) ở châu Âu, một số nước Nam Mỹ đều

có trường đào tạo chuyên ngành từ bậc công nhân kỹ thuật đến bậc đại học và

trên đại học với đầy đủ tài liệu giảng dạy, nghiên cứu. Các tài liệu này vừa chứa

đựng kiến thức cơ bản, vừa liên tục được cập nhật theo sự phát triển khoa học

công nghệ của ngành thuộc da.

Các tài liệu chuyên ngành thuộc da đã được hệ thống hóa và chia ra nhiều

chuyên ngành chuyên sâu như: hóa chất thuộc da, máy móc thiết bị thuộc da,

phân tích chất lượng sản phẩm da thuộc, tổ chức lao động thuộc da, xử lý môi

trường trong sản xuất da thuộc. Một đơn cử cụ thể là, hiện nay có hàng trăm nhà

máy chuyên sản xuất hóa chất thuộc da của các hãng hóa chất lớn trên thế giới

đặt ở các nước như các hãng STAHL, PIECOLOR, CLARIANT, BASF,

BAYER.

Các tài liệu về thuộc da đều có ở các thư viện của nhà máy, nhà trường có

chuyên ngành đào tạo, thành phố. Có những tài liệu có tính chất “bác học”

chung, có những tài liệu công nghệ phù hợp với từng địa phương bởi tính chất

của nguồn nguyên liệu đầu vào. Học viên, sinh viên và những người quan tâm

đến công nghệ thuộc da đều dễ dàng tìm, tra cứu tài liệu và tham khảo ý kiến

của các chuyên gia gần gũi.

Nhiều Trường ở các nước Xã hội chủ nghĩa (cũ) ở châu Âu có đào tạo

chuyên ngành thuộc da trước đay đã đào tạo giúp ta một số cán bộ kỹ thuật công

nghệ thuộc da. Tuy nhiên, nguồn tài liệu Bạn cho phép các lưu học sinh của

chúng ta mang về nước rất hạn chế cả số lượng và chất lượng.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

6 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

6. Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Ở nước ta hiện nay chưa có trường lớp chuyên ngành thuộc da, cũng chưa

có tài liệu giảng dạy. Trước đây, thuộc da bằng phương pháp cổ điển là thuộc

hai bể. Cả nước chỉ có hai nhà máy thuộc da lớn là nhà máy thuộc da Thuỵ Khuê

ở miền Bắc và nhà máy thuộc da Sài Gòn ở miền Nam. Nguồn tài liệu rất hạn

chế và không được lưu hành rộng rãi.

Sau năm 1990, Viện Nghiên cứu Da - Giầy được Tổ chức phát triển Liên

hợp quốc (UNDP) và Tổ chức phát triển công nghiệp của Liên Hợp quốc

(UNIDO) tài trợ một dự án VIE/85/013 về thuộc da. Viện đã được trang bị một

dây chuyền mini máy móc thiết bị phục vụ nghiên cứu triển khai. Đây là dây

chuyền hiện đại nhất Việt Nam lúc bấy giờ.

Trên cơ sở đó, lần đầu tiên chúng ta tiếp cận với công nghệ thuộc da mới;

tiếp cận với bột crôm; tiếp cận với nhiều kiến thức mới về thuộc da; tiếp cận và

học hỏi kinh nghiệm của nhiều chuyên gia thuộc da khi họ đến nước ta và ngoài

nước. Đã có nhiều lớp học về công nghệ thuộc da ngắn ngày trang bị những kiến

thức cơ bản về thuộc da cho các cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt

Nam được mở tại Việt Nam.

Nhiều hãng hóa chất đã vào nước ta để chào bán hóa chất. Nhiều lượt cán

bộ kỹ thuật và cán bộ quản lý đã được ra nước ngoài học tập ngắn ngày về công

nghệ thuộc da. Cách tiếp cận công nghệ thuộc da mới dần dần được mở mang và

kiến thức thuộc da của cán bộ kỹ thuật được cập nhật thường xuyên hơn.

Nguồn tài liệu về công nghệ thuộc da chủ yếu bằng tiếng Anh đã dần lớn

thêm lên cả về số lượng và chất lượng. Chất lượng sản phẩm da thuộc của các

nhà máy thuộc da cũng đã tăng lên đáng kể, bước đầu đáp ứng nhu cầu xuất

khẩu tại chỗ và xuất khẩu trực tiếp tuy với số lượng còn khiêm tốn.

Năm 2004, Viện Nghiên cứu Da - Giầy đã biên soạn cuốn “sổ tay kỹ thuật

thuộc da”, nhưng mới chỉ dừng ở một số kiến thức cơ bản cần thiết và ngắn gọn

nhất. Cần phải hoàn thiện thêm để đáp ứng nhu cầu tìm hiểu của nhiều người

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

7 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

quan tâm đến công nghệ thuộc da nói riêng và sự phát triển của ngành công

nghiệp thuộc da nói chung trên phạm vi cả nước.

Những năm gần đây, ngành công nghiệp da - giầy, trong đó có thuộc da

phát triển rất mạnh. Tình hình đó đòi hỏi nguồn nhân lực chuyên ngành cả về số

lượng và chất lượng.

Tuy nhiên, ngoài cuốn sổ tay kỹ thuật kể trên, chúng ta chưa có tài liệu kỹ

thuật chuyên ngành tiếng Việt nào khác. Chính vì vậy, rất cần có bộ tài liệu

hướng dẫn về công nghệ thuộc da để đáp ứng nhu cầu tìm hiểu kiến thức ngày

càng tăng và càng sâu cho các cán bộ quản lý và kỹ thuật thuộc da Việt Nam.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

8 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

CÁC NỘI DUNG THỰC HIỆN

I. Biên soạn bổ sung tài liệu

1.1. Các vấn đề môi trường liên quan đến công nghệ thuộc da

Công nghiệp thuộc da là ngành gây ô nhiễm môi trường do sử dụng

nguyên liệu da sống và nhiều loại hoá chất thuộc khác nhau với khối lượng lớn

để xúc tiến quá trình biến đổi da sống thành da thuộc, hỗn hợp của nhiều loại

hoá chất dư thừa, các sản phẩm chuyển hoá từ chúng và cặn bã ở dạng hoà tan

hay phân tán trong nước cùng tạo ra các chất thải ở 3 thể loại chính: rắn, lỏng,

khí.

Ỏ phần này cần khái quát và trang bị những kiến thức ngắn gọn, tổng hợp

nhằm giúp cho các cán bộ kỹ thuật, các nhà quản lý ý thức được tầm quan trọng

của vấn đề môi trường trong sản xuất da thuộc để có những giải pháp và quyết

sách phù hợp để phát triển ngành công nghiệp thuộc da một cách bền vững.

Nội dung chính được biên soạn bổ sung là:

- Công nghệ thuộc da và các chất thải (rắn, lỏng, khí) bao gồm định tính,

định lượng.

- Cơ hội sản xuất sạch hơn trong thuộc da.

- Xử lý nước thải trong ngành thuộc da.

Nội dung này giúp người đọc nắm được sự ô nhiễm môi trường do công

nghiệp thuộc da phát sinh, các cơ hội sản xuất sạch hơn trong thực tế sản xuất tại

các doanh nghiệp, nguyên tắc xử lý môi trường trong thuộc da và một số phương

pháp áp dụng.

1.2. Một số phương pháp kiểm tra kỹ thuật và chất lượng sản phẩm sau

từng công đoạn công nghệ

Đây là các phương pháp kiểm tra nhanh, dễ thực hiện trên dây chuyền

công nghệ (công đoạn hồi tươi, tẩy lông ngâm vôi, tẩy vôi - làm mềm, a xít hóa,

thuộc, nâng kiềm, trung hòa, thuộc lại, nhuộm, ăn dầu, trau chuốt). Các phương

pháp này được đúc kết từ những kiến thức về phương pháp kiểm tra trong các

nguồn tài liệu và kết hợp kinh nghiệm của các nhà sản xuất da thuộc lâu năm,

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

9 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

giúp người đọc nắm bắt được các kỹ thuật trong thực tế sản xuất một cách nhanh

nhất, dễ hiểu nhất để thực hiện.

1.3. Những lỗi thường gặp trong các công đoạn thuộc da

Các lỗi này được phát hiện qua các phương pháp kiểm tra nhanh trên dây

chuyền công nghệ, từ công đoạn hồi tươi đến hoàn thành. Khi phát hiện lỗi, sẽ

đưa ra biện pháp khắc phục ngay để không bị ảnh hưởng đến công đoạn sau và

da thành phẩm sẽ vẫn đảm bảo chất lượng theo yêu cầu.

Ngoài kiến thức chuyên môn được sưu tầm, đúc rút từ các nguồn tài liệu

qúi giá, đây cũng là kết quả từ kinh nghiệm của các chuyên gia công nghệ thuộc

da kinh qua rất nhiều năm.

II. Hiệu chỉnh và sắp xếp lại các phần, chương mục đã xây dựng năm 2009

- Sửa chữa các thiếu sót trong biên soạn như nội dung, ngữ pháp, chính tả,

các thuật ngữ khoa học.

- Bổ sung thêm một số hình ảnh, sơ đồ phục vụ công nghệ;

- Sắp xếp lại bố cục nội dung, tách phần thiết bị trong các công đoạn

thành phần riêng (chương 8: máy móc và thiết bị thuộc da).

III. Lấy ý kiến chuyên gia

Sau khi biên soạn, chúng tôi đã gửi bản thảo tới các nhà công nghệ thuộc

da cả 2 miền trong các doanh nghiệp và các hãng hóa chất, thiết bị thuộc da để

xin ý kiến. Rất nhiều ý kiến có ý nghĩa khoa học và thực tiễn được gửi về để

chúng tôi nghiên cứu bổ sung cho cuốn tài liệu.

III. Tổ chức hội thảo khoa học

Sau khi tiếp thu ý kiến đóng góp bằng văn bản, cuốn dự thảo tài liệu đã

chỉnh sửa và tổ chức 2 hội thảo khoa học với các chuyên gia vào tháng 8 và

tháng 10 năm 2010. Các hội thảo đã được sự quan tâm và góp ý quý báu của các

chuyên gia kỹ thuật và các nhà quản lý doanh nghiệp. Có hơn 20 lượt nhà quản

lý và công nghệ đã tham dự mỗi buổi hội thảo.

Các nhà khoa học đã đóng góp rất nhiều ý kiến về: bố cục, về thêm hoặc

bớt các nội dung trong cuốn dự thảo tài liệu thuộc da, chỉnh lý và sắp xếp các

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

10 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

phần, chương, mục, mục nhỏ cho phù hợp, logic và khoa học; các thuật ngữ

khoa học cho chính xác và Việt hóa hơn.

IV. Hiệu đính, chỉnh sửa

Sau 2 lần hội thảo chuyên ngành và chỉnh sửa theo góp ý, chúng tôi đã

đưa tài liệu đến 7 chuyên gia công nghệ thuộc da hàng đầu Việt Nam xem xét lại

lần cuối là:

TS. Đặng Tùng

TS. Nguyễn Trí Hạnh.

TS. Lưu Hữu Thục

TS. Trần Thị Nhàn.

ThS. Nguyễn Thị Hồi

KS. Đào Thanh Sơn

KS. Phạm Kim Khánh

Trên cơ sở các nhận xét này, chúng tôi đã hiệu đính lại cuốn tài liệu cho

khoa học và sát với thực tế.

Cuốn tài liệu bao gồm 9 chương, 184 trang với nhiều bảng biểu, hình vẽ

minh họa cho nội dung xúc tích hơn.

Nội dung cuốn tài liệu gồm các phần:

1. Da nguyên liệu; 2. Chuẩn bị thuộc; 3. Thuộc da; 4. Hoàn thành ướt; 5. Hoàn thành khô; 6. Phân loại da thành phẩm; 7. Tính chất của da thuộc và phương pháp phân tích; 8. Máy móc thiết bị thuộc da; 9. Môi trường và chất thải trong công nghệ thuộc da.

Ngoài kiến thức về hóa thuộc da, công nghệ thuộc da, trong mỗi phần có

nêu các phương pháp kiểm tra trên dây chuyền công nghệ, cách khắc phục nhanh. Đây là những kinh nghiệm thực tế trong sản xuất rất bổ ích.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

11 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

Đối tượng phục vụ của bộ tài liệu này là các nhà quản lý, các nhà kỹ thuật

chuyên ngành nên cuốn sách không đi sâu vào lý thuyết, mà chủ yếu là hướng dẫn kỹ thuật thuộc da trong sản xuất da thuộc.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

12 Mã số: 266.10/RD.ĐC/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy

KẾT LUẬN

Cuốn “Tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác

chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc

da Việt Nam” được biên soạn thành công với sự đóng góp của tập thể nhóm

thực hiện đề tài, các chuyên gia công nghệ, là sự mong mỏi của những người

quan tâm đến ngành thuộc da Việt Nam, cuốn tài liệu này cũng sẽ đóng góp vào

sự phát triển của ngành theo đúng Quy hoạch phát triển ngành Da - Giầy Việt

Nam đến năm 2020, tầm nhìn 2025 vừa được phê duyệt tháng 11 năm 2010.

Nội dung, tiến độ và việc chi tiêu tài chính của đề tài được thực hiện theo

đúng Hợp đồng và đề cương đã ký với Bộ Công Thương.

Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số 266.10/RD-ĐC/HĐ-KHCN ngày 18 tháng 5 năm 2010. “Nghiên cứu xây dựng tài liệu hướng dẫn công nghệ thuộc da phục vụ công tác chuyên môn về công nghệ thuộc da cho cán bộ kỹ thuật của các cơ sở thuộc da Việt Nam” - PGS.TS. Ngô Đại Quang

CHƯƠNG I. DA NGUYÊN LIỆU

1.1. Giải phẫu và mô học da động vật

Da động vật là một lớp da bao bọc bên ngoài cơ thể sống của động vật. Ngoài chức năng bảo vệ cơ thể trước tác động cơ học, da động vật còn có các chức năng như điều hòa nhiệt độ cơ thể, thải bỏ các chất không thích hợp ra khỏi cơ thể, bảo vệ cơ thể khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn, điều hòa lượng nước, là cơ quan xúc giác của cơ thể.

Với một số loài vật có lớp da không dày, lớp vẩy sừng hay lông đóng vai trò quan trọng, với một số loài thì chỉ có mật độ và độ bền của lớp da đóng vai trò bảo vệ cơ thể.

Lớp biểu bì

Ống lông

Chân lông

Tuyến mồ hôi

Lớp cật

Lớp trung gian giữa bì phu và lớp cật

Lớp bì phu

Tổ chức dưới da (lớp bạc nhạc)

Da động vật được tạo nên từ các lớp chính như sau: - Trên bề mặt là lớp biểu bì. - Lớp cật là thành phần chính của da gồm có hai lớp: lớp trên có cấu tạo sợi mịn, liên kết chặt chẽ tạo mặt cật cho da và lớp dưới (còn gọi là lớp bì phu) có cấu trúc mạng lưới, độ dày lớn hơn lớp trên và là phần chính tạo độ bền cơ học cho da. Giữa hai lớp này là lớp trung gian giữa bì phu và lớp cật. - Lớp bạc nhạc (các tổ chức dưới da).

Hình 1: Cấu tạo da động vật Thành phần hóa học của da gồm: nước, protein, chất béo và một vài muối

khoáng. Protein là thành phần chính tạo nên da thuộc. Protein có hai loại:

- Protein có cấu trúc sợi: là thành phần chính của da, quyết định tính chất cơ học

và lý học của da. Có 3 nhóm chính là: collagen, elastin và keratin.

1

- Protein không có cấu trúc sợi: globumin, albumin.

Thành phần

Bảng 1: Thành phần của da tươi sau khi lột mổ Tỷ lệ % (khoảng) 55-70 1,5-2,5 0,3-0,7 0,3-0,7 31-35 0,2-0,4 28-30 1-3 0,5-1,5 Nước Chất béo Muối khoáng Thành phần khác (pigment…) Protein - Protein cấu trúc sợi: + Elastin: sợi vòng trong bó sợi colagen + Colagen: tạo nên da thuộc + Keratin (tạo nên lông, biểu bì) - Protein không có cấu trúc sợi: + Albumin, globulin

1.1.1. Amino axít

Thành phần cơ sở tạo nên protein là amino axít. Đó là hợp chất hữu cơ có chứa Nitơ, có thể coi là các monome trong tổng hợp sinh học của protein. Cấu trúc hóa học của amin axít:

R |

H2N – Cα – COOH

| H

Có 21 amin axít cơ bản, được chia thành các nhóm chức khác nhau. Amin axít

-H+

+ OH-

trong nước có điện tích dương hay âm phụ thuộc vào pH:

O- | C = O |

O- | C = O |

H2N – C – H |

H3N+ – C – H |

+ H+

+ H+

R

R

OH | | C = O | H3N+ – C – H | R Khi cho thêm proton H+ (thí dụ: axít hóa), sẽ cản trở sự ion hóa nhóm cacboxyl, tạo cho amin axít ở dạng cation. Trong môi trường kiềm xảy ra hiện tượng ngược lại, amin axít có dạng anion.

2

H |

X- H3N+ – C – COOH

| R

H

H | H2N+– C – COO- + HX | R

H |

|

1.1.2. Peptid

Amin axít liên kết với nhau, tạo nên peptid, polypeptid và protein nhờ mối liên kết peptid -CONH-. Cơ chế của tổng hợp sinh học rất phức tạp. Về mặt hóa học có thể viết như sau:

H | H2N – C – COOH H2N – C – COOH

H O H | || | H2N – C – C – N – C – COOH

| CH3

| | | H H CH3

H | + | H Dipeptid Dipeptid + Amin axít -> tripeptid + (amino axít)n -> polypeptid -> Protein. Khi dưới 10 amin axít kết hợp với nhau, tạo oligopeptid, trên 10 amin axít đến

10.000 tạo polypeptid, trên 10.000 tạo protein.

Hình 2: Mạch polypeptid

3

1.1.3. Liên kết của protein

Liên kết của protein tạo nên: - Phản ứng covalent: liên kết ion, liên kết hydro. - Phản ứng không covalent. Protein có cấu trúc sợi được phân thành: collagen, elastin và keratin. Colagen là thành phần chính tạo nên da thuộc. Có 5 loại colagen. Khi đun nóng colagen trong nước, nó sẽ biến đổi cấu trúc, có mức sắp xếp phân tử kém ổn định hơn, gọi là giê-la-tin.

Nhiệt độ mà ở đó collagen bắt đầu co lại gọi là nhiệt độ co (Ts). Elastin là thành phần quan trọng của protein, có độ đàn hồi lớn tương tự sợi cao su chưa được lưu hóa. Khi thuộc da, cần loại bỏ sợi elastin để giải phóng các sợi collagen tạo cấu trúc rỗng, tránh da bị bó cứng lại.

Keratin không thể coi là một loại protein đồng nhất mà có nhiều dạng sinh học khác nhau, có tính chất chung là không tan trong nước, có mối liên kết disulfid trong phân tử. Keratin là thành phần chính của lông và biểu bì. 1.1.4. Nước trong da

Nước là thành phần không thể thiếu của protein để trong cơ thể sống thực hiện quá trình sinh học cần thiết. Trong protein có cấu trúc sợi, colagen giữ lượng nước lớn, các protein khác (keratin, elastin) giữ lượng nước nhỏ hơn, có ái lực thấp hơn đối với nước. Ở trạng thái cân bằng với nước khi pH = 5 - 7, mỗi loại collagen chứa lượng nước khác nhau.

Bảng 2: Tỷ lệ nước của protein có cấu trúc sợi ở trạng thái cân bằng Tỷ lệ nước trong 1 gam khô (%) Protein Elastin Keratin Fibroin Protein Colagen Myosin Reticular 200 300 30 25 40 32

Nước ở trạng thái liên kết (hydrat) chiếm khoảng 1/3 lượng nước thành phần ở

trạng thái cân bằng collagen - nước. 1.1.5. Chất béo

Chất béo tự nhiên phần nhiều ở trong tế bào mỡ dưới da. Đó là Triglycerid của

axít béo.

CH2 – O.OCR1 | CH – O.OCR2 | CH2 – O.OCR3

R: axít béo phân tử lượng lớn. Ở điều kiện bình thường tẩy mỡ bằng chất kiềm loại bỏ khoảng 10% lượng mỡ

4

tự nhiên. Mỡ trong da chủ yếu được loại bỏ khi tẩy lông - ngâm vôi.

1.1.6. Pigment

Thành phần hóa học của pigment trong da ít được nghiên cứu. Lượng pigment

cũng chỉ khoảng 0,3 - 0,5% trong da động vật. 1.1.7. Chất vô cơ

Da khô chứa khoảng 1% chất vô cơ. Chủ yếu là muối kim loại kiềm Na, K, kim loại kiềm thổ Ca, Mg và kim loại khác Al, Fe, Cu, Ni, Si và một số á kim như S2-, P4+. Thành phần tro của da là như trong bảng sau:

K

Bảng 3: Lượng kim loại trong da bò Cu 6,2 Ca Mg 69,6 45,7 Zn 6,5 Fe Cr Mn 13,1 4,9 0,4 Li 0,1 Sr 0,2 25,6 6,6

Kimloại Na g/g da x 10-6

1.2. Da nguyên liệu

Da động vật sau khi lột mổ là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất da thuộc làm đồ dùng hàng ngày nhờ các tính chất hiệu dụng của nó. Da thuộc ngày càng được sử dụng nhiều hơn với chất lượng và hình thức không ngừng tiến bộ. 1.2.1. Da bò, da trâu

Da bò là nguồn nguyên liệu quan trọng nhất để sản xuất da thuộc, chiếm khoảng 70% tổng lượng da nguyên liệu. Bò nuôi với mục đích khác nhau nên da bò cũng có tính chất khác nhau. Tuy nhiên, sự phân loại không dựa trên cơ sở này. Chủ yếu phân loại theo khối lượng, giống và chất lượng da.

Ở một số nước, da bò được phân loại theo khối lượng như sau:

Bảng 4: Phân loại da theo khối lượng Loại 1 2 3 4 5 6 7 Khối lượng (kg) 15 - 19 20 - 24 30 - 34 38 - 39 40 - 44 45 - 54 55 trở lên

Da bò có cấu trúc sợ nhỏ, mịn. Các bó sợi colagen kết hợp chặt chẽ. Bò nuôi lấy thịt có cấu trúc lỏng lẻo và nhiều mỡ hơn. Bò nuôi lấy sữa có phần cật mỏng hơn nhưng diện tích tấm da lớn hơn và ít mỡ hơn.

Da trâu dày hơn, nhưng nhăn hơn ở cổ, cấu trúc sợi thô và lỏng lẻo hơn da bò. Da bò tươi có khối lượng nhỏ hơn 14 kg thì không phân loại theo giống mà gọi

là da bò nhỏ (da bé).

Theo chất lượng, da bò được chia thành 5 loại tùy theo mức độ khuyết tật của da

(kích thước, số lượng, vị trí). Không tính để phân loại với các khuyết tật sau:

5

- Vết dao nhỏ ở mặt thịt, sâu dưới 20% bề dày của da.. - Vết dao hay vết thủng ở mép da, không quá 5cm cách mép.

Tổng vết không quá 5. - Lông bị bẩn nhưng không ảnh hưởng đến mặt da. - Lột mổ: Khi lột mổ cần chú ý những điểm sau đây: - Chỉ lột da sau khi con vật đã chảy hết máu. Máu còn lại trong da làm da dễ bị

hư hỏng và có màu sẫm. Khi chưa lột sạch sẽ, chưa mổ lấy nội tạng.

- Không để vết dao phạm sâu vào tấm da, da không bị thủng, rách. Dao lột phải

có đầu tròn. Nên dùng dao có bộ phận ngăn lưỡi dao phạm sâu vào da.

Hình 3: Các tư thế lột mổ da trâu, bò

6

- Không có nhiều thịt, mỡ, bầy nhầy trên tấm da. - Tấm da khi trải ra phải bằng phẳng và thành hình con da. - Treo con vật lên móc hoặc đặt lên mễ cao, tránh cát, nước bẩn bám vào da. Với da trâu, bò tiến hành rạch các đường sau: - Rọc một đường thẳng giữa họng từ cố đến ngang dưới đuôi.

- Rọc da ở 4 chân kể từ háng con vật dọc theo chiều hướng của chân (2 chân

trước dọc phía trước, 2 chân sau dọc ở phía sau).

- Rọc nối liền 2 vết dọc của 2 chân trước, cắt ngang qua lần rọc ở bụng (gần sát

đuôi).

- Từ các lần rọc trên, tuốt dần tấm da ra khỏi thân con vật, phải lột kỹ cho sạch

mỡ, thịt, bầy nhầy và không để dao phạm sâu vào da.

- Cắt bỏ 4 chân ở phía trên khuỷa chân (đầu gối). - Các vết rạch ở đầu như hình vẽ.

Hình 4: Các đường cắt cơ bản khi lột mổ da trâu, bò

1.2.2. Da lợn

Trong công nghiệp thuộc da, nguồn nguyên liệu da lợn đứng ở vị trí quan trọng thứ hai sau da bò, trâu. Lượng da lợn ngày càng tăng do nhu cầu tiêu thụ thịt lợn trên thế giới.

7

Da lợn có cấu trúc đặc biệt. Lông mọc (xuyên sâu đến gần lớp trong bạc nhạc da) thành từng nhóm 3 lỗ. Đặc biệt da lợn chứa nhiều mỡ, cả ở trong da và lớp dưới da. Phần mông da chai cứng, nhưng phần bụng lại lỏng lẻo, cổ, lưng có nhiều vết nhăn. Mặt cật da lợn dẽ bị hư hại nên thường được sử dụng mặt trái làm da nhung.

Lột mổ: Chỉ lột da khi khối lượng lợn đạt trên 40kg/con. Có thể lột mổ cả con hay chỉ

phần lưng. Các đường rạch để lột mổ như trong hình vẽ.

Da lợn được phân theo 3 loại chất lượng chứ không phân theo khối lượng.

Hình 5: Các cách lột mổ da lợn

Hình 6: Các đường cắt cơ bản khi lột mổ da lợn

1.2.3. Da cừu

Da cừu có diện tích nhỏ (từ 3 - 12 sqft./con). Do có lớp lông bảo vệ nên cấu trúc colagen thưa, rỗng nên da mềm, xốp, mặt cật mịn, tuy nhiên độ bền cơ học không cao. Tùy theo vị trí địa lý chăn nuôi, da cừu có các đặc điểm khác nhau nhưng đều có lượng mỡ tương đối cao. Da cừu có thể được sử dụng riêng phần da (lông được thu hồi làm len) hoặc được dùng làm da nguyên lông.

Da cừu được lột mổ cả con tương tự như da lợn. Da cừu được phân loại theo

khối lượng và chất lượng da. 1.2.4. Da dê

8

Lượng da dê chủ yếu được cung cấp từ Ấn Độ, Pakistan, Băng-la-đét, An-giê-ri. Lượng da trên thế giới cũng đang tăng lên. Cấu trúc da dê cũng gần giống da cừu, nhưng cấu trúc da đanh, chắc hơn, lượng mỡ cũng ít hơn. Da dê được lột mổ tương tự da cừu.

1.2.5. Da ngựa

Da ngựa có mặt cật tương tự da bò, nhưng phần mông rất chai và nhăn như da lợn. Đồ dày của da ngựa cũng không cao, nên dễ bị vết dao lột mổ. Lượng da ngựa không nhiều và ngày càng giảm do nhu cầu chăn nuôi. 1.2.6. Da bò sát (trăn, da rắn )

Bò sát là loại vật máu lạnh như trăn, rắn. Da không có chức năng ổn định nhiệt nên không có lông và ít mỡ. Trên mặt da bao phủ lớp vẩy có cấu tạo tương tự lớp biểu bì có mạng lưới keratin.

Da trăn, rắn được lột mổ bằng một khoanh tròn ở cổ hoặc rạch một đường thẳng

giữa bụng rồi bóc da ra, sau đó tuốt xuống đến đuôi. 1.2.7. Da cá

Cá sống dưới nước nên da có lớp biểu bì (epidermis) mỏng, mặt da có vẩy hoặc không có vẩy. Da cá sấu: trong các năm gần đây, các sấu được chăn nuôi rất nhiều theo quy mô trang trại. Da cá sấu có giá trị kinh tế cao. Da cá sấu có lớp vẩy thô, nhô cao phần lưng, vẩy mỏng, thấp ở phần bụng. Cá sấu được lột mổ dọc theo lưng hay bụng tùy theo mục đích sử dụng, 4 chân lột tuốt đến móng. Da cá sấu được bán theo chiều rộng phần lớn nhất của da (ngang bụng).

9

Hình 7: Các đường cắt cơ bản khi lột mổ da cá sấu

1.2.8. Da chim, da đà điểu

Da chim rất mỏng, lỗ chân lông rộng và sâu. Sự phân tách giữa lớp reticular và papilar không rõ rệt. Lớp bì phu có cấu trúc thưa, rỗng nên da mềm, xốp, dễ bóc ra từng lớp. Ngày nay các loại da đà điểu, gà, chim được dùng nhiều do hình thức thời trang của các mặt hàng làm từ loại da này.

Việc lột mổ được tiến hành sau khi nhổ lông, rạch khoanh tròn vào cổ sau đầu mỏ, dọc 1 đường dọc cổ đến ức, kéo dài đến khấu đuôi. 2 chân được rạch dọc theo chiều dài phía sau chân. Tuốt da khỏi mình và cánh. 1.2.9. Khuyết tật của da nguyên liệu

Các khuyết tật của da nguyên liệu ảnh hưởng nhiều đến chất lượng da thuộc. Khuyết tật tự nhiên khi súc vật sống như vết sẹo, ghẻ, đóng dấu. Có khuyết tật tạo nên trong quá trình lột mổ, bảo quản như da hư thối, xước, thủng.

Các khuyết tật tạo nên khi con vật sinh trưởng: Vết sẹo: xuất hiện khi con vật bị dây thép gai, cành cây cào vào, hay vết chim mổ, ghẻ lở tạo sẹo lồi hay lõm. Ngoài ra còn vết đóng dấu móng ở mông con vật của trại chăn nuôi đóng dấu.

Hình 8: Các khuyết tật da động vật

Các khuyết tật sau khi con vật chết: Khuyết tật khi lột mổ: đó là các vết dao ở mặt trái con da, thậm chí là lỗ thủng.

Các khuyết tật này làm giảm đi giá trị của con da.

Bảng 5: Các khuyết tật của da động vật

Khuyết tật

10

Khuyết tật ở phần bụng Khuyết tật ở phần lưng Khuyết tật ở phần bụng và mông Khuyết tật ở mặt cật và mặt thịt phần bụng Vết cắt thủng da Trên 8 lỗ thủng Loại xấu Loại bỏ đi % giá trị bị giảm 3 6 10 9 6 10 30 50

Khuyết tật do bảo quản: Nếu bảo quản không đúng kỹ thuật, có thể xẩy ra các khuyết tật sau: - Khuyết tật do da bị thối: do vi khuẩn phá hủy nên da bị hỏng, mức độ nhẹ là

rụng lông, nặng hơn là phân hủy mặt cật.

- Khuyết tật do da bị mốc: nhất là các loại mốc đỏ, ăn xuyên qua thiết diện da,

khi nhuộm hoặc trau chuốt mầu sẽ không đều và không thể xuất khẩu được. 1.3. Bảo quản và phân loại da nguyên liệu

Da nguyên liệu thường chiếm 45 - 55% giá thành da thuộc thành phẩm. Sau khi lột mổ, da tươi không thể được đưa ngay tới các cơ sở thuộc da, vì vậy phải đưa vào bảo quản. Ở điều kiện nóng ẩm như nước ta, nếu sau 12 giờ kể từ khi con vật chết mà chưa kịp bảo quản thì da sẽ bị hư hỏng. 1.3.1. Bảo quản da nguyên liệu

Trước khi đưa vào bảo quản, da cần được rửa sạch và vắt lên mễ cho ráo nước.

1.3.1.1. Bảo quản bằng cách ướp muối hạt

Kỹ thuật muối da tiến hành như sau: a. Trải tấm da lên bục gỗ hay nền xi măng nghiêng (để nước trong da chảy ra được), mặt thịt ở trên, dùng muối xát đều lên mặt thịt. Sử dụng muối có cỡ hạt nhỏ. Nếu hạt to thì phải xay nhỏ. Lượng muối trung bình từ 3 - 4 kg cho 10 kg da. Có thể thêm chất chống khuẩn. Chất da thành đống cao khoảng 0,6m, mặt thịt luôn hướng lên trên. Giữa hai tấm da là một lớp muối. Để yên 3 ngày trong nhà kho có mái che để tránh mưa, nắng, nhà phải thoáng khí để hơi nước dễ thoát ra.

b. Sau 3 ngày, mang da ra phơi gió (không để ánh nắng chiếu trực tiếp vào da) đến khi mặt da khô ráo, nhưng không quá cứng (dùng tay gấp lại, da vẫn mềm). Nếu không phơi được thì sau 3 ngày phải đảo muối 1 lần (làm theo thứ tự từ trên xuống dưới từng tấm một, chất lại thành đống mới, giữa hai tấm là 1 lớp muối mới) cho đến khi mặt da khô ráo như trên.

c. Trong thời gian bảo quản da, mỗi tuần phải đảo da 1 lần. Nếu bảo quản đúng

kỹ thuật, có thể vắt mễ, giữ được từ 3 - 6 tháng.

11

Hình 9: Bảo quản ướp muối da động vật

1.3.1.2. Bảo quản bằng dung dịch muối

Dung dịch muối bão hòa là dung dịch 33% muối ăn (NaCl), tỷ lệ 15kg muối/45 lít nước. Da tươi được rửa sạch và ráo nước, được ngâm trong bể hoặc thùng quay (paddle) với dung dịch muối bão hòa. Bể hoặc thùng quay được quay đảo 5phút/giờ. Sau 12-14 giờ đối với da to như da trâu, bò nước muối sẽ ngấm vào da. Sau đó vớt da ra, để cho ráo nước và ướp muối như phương pháp trên. Phương pháp bảo quản này thường được áp dụng co các loại da lông, da nốt sần, trăn, rắn. Dung dịch muối này có thể được dùng lại, nhưng cần kiểm tra vi khuẩn và bổ sung muối. 1.3.1.3. Bảo quản ướp muối - phơi khô

Mặt thịt

Mặt lông

Phương pháp này được tiến hành như phương pháp bảo quản ướp muối. Sau 3 ngày, da được phơi cho khô ráo, nhưng vẫn còn mềm. Khi đó độ ẩm trong da còn khoảng 20-25%.

Hình 10: Bảo quản ướp muối - phơi khô da động vật

1.3.1.4. Bảo quản phơi khô

Phương pháp chỉ thích hợp với những nơi nắng nhiều. Nó không đòi hỏi hóa chất. Da được phơi khi đến độ ẩm 10 - 14%. Ở độ ẩm này một số vi khuẩn bị tiêu diệt, một số thu lại dạng bào tử không hoạt động.

Chú ý: Không phơi ở nhiệt độ cao quá, vì da dễ bị giê-la-tin hóa. Cũng không phơi ở

nhiệt độ thấp vì lâu khô, da dễ bị vi khuẩn phá hủy. 1.3.1.5. Bảo quản bằng dung dịch axít hóa

Phương pháp này được tiến hành sau khi da đã được tẩy lông, làm mềm. Da để quay trong phu lông với dung dịch 100% nước, 12% muối ăn (NaCl) thời gian 20 phút. Sau đó bổ sung 1 - 1,2% axít Sunphuríc (H2SO4) tỷ lệ 1:10, quay 2 - 3 giờ. Môi trường axít ngăn sự phát triển của vi khuẩn và đồng thời chuẩn bị cho công đoạn thuộc. Cách bảo quản này thường dùng cho các loại da nhỏ hay da nguyên lông. 1.3.1.6. Bảo quản thời gian ngắn

Trong một số trường hợp không cần phải bảo quản thời gian dài (không quá 10

ngày với thời tiết nóng ẩm và 20 ngày với khí hậu khô lạnh).

Bảo quản thời gian ngắn không đòi hỏi lượng hóa chất nhiều mà có thể dùng môi

trường lạnh hay các chất ức chế sự hoạt động của vi khuẩn.

Phương pháp làm lạnh: giữ cho da ở nhiệt độ thấp (2 - 3oC) bằng thiết bị lạnh. Da được xếp trên các mễ gỗ (5 - 6con). Hạ nhiệt độ xuống 1oC qua đêm, sau đó giữ ở nhiệt độ 2 - 3oC.

12

Phương pháp sử dụng hóa chất đơn giản:

và 0,05% Sodium Penta-Chlorphenate.

- Phun vào mặt thịt dung dịch 20% Clorua Kẽm (ZnCl2) hoặc quay trong phu

lông với 50% nước chứa 0,5% ZnCl2

- Quay phu lông với 20 - 30% nước chứa 1% Sunphít Natri (Na2SO3) và 1% axít

Axetic (CH3COOH) trong 10 - 30 phút, pH = 4,5 - 4,7. - Sử dụng muối ăn (NaCl) ướp hoặc phun dung dịch 20% hoặc quay phu lông

dung dịch 0,3%.

- Dùng các hóa chất khác như axít Boric.

1.3.2. Vận chuyển da

Khi vận chuyển da, phải dùng các phương tiện chuyên chở có mái che để tránh mưa nắng. Không được chất da quá chặt để đảm bảo cho da được thoáng khí khi chuyên chở.

Trước khi vận chuyển, da được xếp lại từng tấm một. Mặt thịt ở bên ngoài, bên

trong rắc muối (sử dụng 1 - 2 kg muối cho 10 kg da).

Hình 11: Cách rắc muối và đường gấp khi vận chuyển da động vật

Cần lưu ý: - Da sau khi muối vẫn có thể bị hư hỏng nếu bị ẩm ướt và nóng. Do đó, giữ cho

da được khô, ráo, thoáng khí trong quá trình bảo quản và chuyên chở là rất cần thiết.

- Trong điều kiện nóng ẩm ở nước ta, khi chất đống da để chuyên chở dễ làm

hỏng da. Khi xếp da xong, cần chở ngay đến nơi nhận da trong thời gian ngắn nhất. - Nếu để da trong bao, dùng bao dệt như bao tải, bao sợi PP để da thoáng khí.

1.3.3. Phân loại da nguyên liệu ở Việt Nam 1.3.3.1. Da bò muối

13

a. Loại đặc biệt (từ 15kg/con trở lên): - Nguyên hình con da - Không có vết sẹo, không thủng lỗ, không có vết dao phạm khi lột ở mặt thịt. - Không bị trầy mặt.

- Lông bóng, mượt. - Bảo quản đủ muối, khô ráo. - Thịt bầy nhầy tối đa 2% khối lượng. b. Loại A Phần bắt buộc: - Nguyên hình con da - Phải cắt bỏ đầu, tai, mắt, mũi, đuôi, hậu môn, phần cẳng cắt ngày gối. - Không được tróc lông. - Da không dính đất, cát, khô ráo và được loại bỏ muối trước khi cân. Cho phép các khuyết tật: - Có tối đa 2 vết trầy nhỏ trên da nhưng không làm ảnh hưởng đến mặt da. - Có tối đa 2 vết thủng đường kính không quá 2 cm. - Mặt thịt có tối đa 4 vết dao do dao lột nhưng không để sâu quá ½ chiều dày da. - Có tối đa 2 lỗ thủng, sẹo trong khu vực từ 10cm trở ra mép con da. c. Loại B Phần bắt buộc giống loại A. Phần cho phép khuyết tật: - Có cùng 1 lúc 3 trong số các khuyết tật sau: + Không quá 5 vết xước ở bụng + Hai vết trầy nhưng diện tích không quá 1dm2 + Tối đa 3 lỗ thủng hoặc vết cắt trên con da, bề rộng mỗi lỗ không quá 5cm. + Ở mặt thịt có tối đa 8 vết dao do lột nhưng không sâu quá ¾ chiều dày da. d. Loại C + Gồm những tấm da còn giá trị để thuộc nhưng không đạt các tiêu chí trên. + Diện tích sử dụng còn 60% nhưng phải khô ráo. e. Da dùng để nấu keo: là các tấm da không còn giá trị để thuộc.

1.3.3.2. Da tươi

Các tiêu chuẩn phân loại giống như da muối về hình dáng và khuyết tật. - Da phải ráo nước (nước không còn nhiều) - Không được dính cát, muối, đất, phân…

1.3.3.3. Các loại da quý hiếm

a. Da trăn, rắn Loại đặc biệt: từ 40 cm bề ngang trở lên, không có lỗ thủng, các vảy còn nguyên,

được bảo quản bằng phương pháp kỹ thuật.

Loại A: từ 30 - 40cm bề ngang, cho phép thủng tối đa 2 lỗ, mỗi lỗ 3 cm ở phần

mép tấm da. Nếu lỗ ở giữa tấm da thì mỗi lỗ trừ đi 10cm chiều dài.

Da loại B: Từ 30cm chiều ngang trở xuống. Cho phép tối đa 4 lỗ thủng dọc mép

tấm da, mỗi lỗ không quá 3 cm. Nếu lỗ ở giữa tấm thì trừ mỗi lỗ 15cm.

b. Da nguyên lông Da phải còn nguyên lông và lông bám chắc vào da. Không có mùi hôi thối. Da

14

phải được bảo quản đúng kỹ thuật. Mặt thịt phải sạch muối, bầy nhầy.

CHƯƠNG II. CHUẨN BỊ THUỘC

2.1. Khái quát chung về chuẩn bị thuộc

Quá trình sản xuất da phải thực hiện qua nhiều công đoạn cơ - lý - hoá. Đó là

Các công đoạn của phần chuẩn bị thuộc là: hồi tươi, nạo bạc nhạc, tẩy lông -

phần chuẩn bị thuộc và thuộc, phần hoàn thành ướt và phần hoàn thành khô. Phần chuẩn bị thuộc có nhiều công đoạn khác nhau. Quá trình thực hiện các công đoạn của chuẩn bị thuộc là quá trình biến đổi da nguyên liệu thành da trần. Để biến đổi da nguyên liệu thành da trần, da nguyên liệu phải được loại bỏ lớp biểu bì, lớp tổ chức dưới da (lớp bạc nhạc) và lớp bì phải được biến đổi về tính chất lý - hoá, để có được tính chất và điều kiện phù hợp cho quá trình thuộc. Da trần là da có thành phần chính là nước và sợi collagen, là nguyên liệu chính tạo nên da thuộc. Các công đoạn của chuẩn bị thuộc thực hiện tốt sẽ là điều kiện thuận lợi để thực hiện các công đoạn tiếp theo của công nghệ sản xuất da thuộc, da thành phẩm thu được sẽ đạt được chất lượng cao. Ngoài ảnh hưởng công nghệ, chất lượng da trần còn phụ thuộc khá nhiều vào loại da nguyên liệu, giống, tuổi, vùng miền và phương pháp bảo quản. ngâm vôi, nạo lông, nạo ghét, xẻ vôi. 2.2. Công đoạn hồi tươi Công đoạn hồi tươi là công đoạn đầu tiên của công nghệ sản xuất da thuộc, mục đích của công đoạn hồi tươi là đưa một lượng nước vào trong da nguyên liệu, để da đạt được độ mềm mại như độ mềm mại mà da có được sau khi lột. Ngoài ra còn loại bỏ các chất bảo quản như muối ăn, các chất protein có thể hoà tan được trong nước, đất cát, máu dính ở da. Lượng nước cần đưa lại vào trong da phụ thuộc vào lượng nước đã mất trong quá trình bảo quản. Lượng nước mất nhiều hay ít phụ thuộc vào phương pháp bảo quản. Da bảo quản bằng phương pháp phơi khô chỉ còn 15 - 20% lượng nước, da bảo quản bằng phương pháp muối còn 42 - 45% nước. Hồi tươi để tạo môi trường đưa các hoá chất vào trong da, loại bỏ các chất trước khi thuộc như các chất protein không có cấu trúc sợi như albumin, globumin. Hồi tươi là công đoạn rất quan trọng trong sản xuất da thuộc và có tính quyết định đến chất lượng da thành phẩm. 2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hồi tươi Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hồi tươi gồm: Trạng thái da nguyên liệu trước khi hồi tươi (da bảo quản khô, bảo quản muối, bảo quản muối - phơi khô và các phương pháp bảo quản khác); Nhiệt độ nước dùng để hồi tươi; Thành phần của nước dùng để hồi tươi; Hệ số lỏng (lượng nước hồi tươi); Các tác động kích hoạt; Thời gian hồi tươi; Tác động cơ học. 2.2.1.1. Trạng thái da nguyên liệu Trạng thái da nguyên liệu là trạng thái da sau khi đã được bảo quản. Da nguyên liệu bảo quản theo phương pháp nào, trạng thái da nguyên liệu sẽ mang tính đặc trưng của phương pháp đó.

Da nguyên liệu bảo quản bằng cách phơi khô đã mất một lượng nước khá lớn,

15

quá trình hồi tươi sẽ phức tạp hơn so với da nguyên liệu mất ít nước.

Nếu da nguyên liệu mất nhiều nước như da bảo quản phơi khô, cần đưa một số tác nhân hoạt động bề mặt và chất tẩy mỡ, nhằm giảm sức căng bề mặt giữa da và nước, đồng thời xà phòng hoá các chất béo ở mặt da, tăng khả năng xuyên của nước vào trong da như chất Bemanol D của Hãng sản xuất hóa chất Stalh, Sandozil Nil của Hãng Clariant. 2.2.1.2. Nhiệt độ của nước trong hồi tươi Nhiệt độ của nước hồi tươi có ảnh hưởng đến thời gian và mức độ hồi tươi của da nguyên liệu, qua đó ảnh hưởng đến chất lượng da thành phẩm. Nhiệt độ của nước hồi tươi cần phải xác định để không tạo nên điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn gây thối phát triển. Nhiệt độ của nước thấp, quá trình hồi tươi phải kéo dài, nếu nhiệt độ của nước hồi tươi cao, quá trình hồi tươi nhanh hơn, nhưng vi khuẩn gây thối sẽ phát triển và mặt da dễ bị phá hỏng, thậm chí có thể làm tụt lông.

Nếu nhiệt độ của nước dùng để hồi tươi cao trên 250C , cần đưa các chất chống thối vào dung dịch hồi tươi như Bemanol 2B của Hãng Stalh, Cismollan BH của Hãng Bayer, sẽ hạn chế vi khuẩn gây thối phát triển.

Nếu nhiệt độ của nước hồi tươi thấp (nhiệt độ nước trong mùa đông), để đảm bảo quá trình hồi tươi đạt yêu cầu, cần đưa thêm chất hoạt động bề mặt và tăng tác động cơ học. 2.2.1.3. Thành phần của nước hồi tươi Thành phần của nước hồi tươi có ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình hồi tươi. Thành phần của nước được thể hiện thông qua độ cứng và hàm lượng vi khuẩn, hàm lượng các chất hữu cơ. Hàm lượng vi khuẩn cao, nghĩa là nước bẩn sẽ tạo điều kiện để vi khuẩn gây thối phát triển nhanh.

16

Nước dùng để hồi tươi cần độ cứng thấp hoặc trung bình, không chứa các vi sinh vật và nhiệt độ khá ổn định. Chính vì những yêu cầu trên, nước dùng để hồi tươi tốt nhất là nước ngầm (nước giếng), vì nước ngầm không chứa nhiều vi sinh vật và nhiệt độ là tương đối ổn định trong tất cả các mùa. Nếu nước dùng để hồi tươi là nước cứng, cần phải xử lý độ cứng của nước trước khi dùng để hồi tươi. Sử dụng nước hồi tươi không sạch, trong quá trình hồi tươi cần dùng thêm lượng nhất định chất sát trùng như Bemanol 2B của Hãng Stalh, nhằm hạn chế vi khuẩn phát triển trong thời gian hồi tươi, vì nước bẩn là môi trường thích hợp cho vi khuẩn phát triển. 2.2.1.4. Hệ số lỏng Hệ số lỏng là tỷ lệ giữa lượng nước dùng để hồi tươi và lượng da nguyên liệu đưa vào hồi tươi và được tính theo tỷ lệ phần trăm (%). Ví dụ hệ lỏng là 300%, điều đó có nghĩa là lượng da nguyên liệu là 100 kg, lượng nước cần để hồi tươi là 300 kg. Nếu hệ số lỏng thấp, lượng nước dùng để hồi tươi là ít, mức độ hồi tươi của da nguyên liệu sẽ không đạt được độ đồng đều và triệt để (không hoàn hảo). Ngược lại nếu hệ số lỏng cao, lượng nước dùng để hồi tươi nhiều. Nhiều nước là điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn phát triển, vi khuẩn phát triển sẽ phá huỷ sợi collagen, đồng thời tăng chi phí đầu vào. Hệ số lỏng cao hay thấp là phụ thuộc vào phương pháp bảo quản da nguyên liệu và thiết bị dùng để hồi tươi. Da nguyên liệu được bảo quản bằng phương pháp phơi khô, hệ số lỏng hồi tươi phải cao hơn so với da nguyên liệu bảo quản bằng phương

pháp ướp muối. Thiết bị dùng để hồi tươi là thùng bán nguyệt, hệ số lỏng sẽ cao hơn so với thiết bị dùng để hồi tươi là phu lông. Hồi tươi trong phu lông có hệ số lỏng 250 - 300%, trong thùng bán nguyệt hệ số lỏng là 350 - 400%. 2.2.1.5. Ảnh hưởng của tác động tăng cường Các tác động tăng cường trong quá trình hồi tươi là tác động cơ học và hoá chất. Các tác động tăng cường có tác dụng làm giảm thời gian hồi tươi và tăng khả năng hồi tươi nhanh của da nguyên liệu. Hoá chất dùng trong quá trình hồi tươi có tác dụng làm tăng khả năng hấp thụ nước của da, đồng thời có tác dụng xà phòng hoá các chất béo của da, qua đó sẽ giảm thời gian hồi tươi và hạn chế vi khuẩn phát triển trong thời gian hồi tươi. Các hoá chất thường dùng để hồi tươi là các chất kiềm như Hydroxyt Natri, lượng dùng từ 0,1 - 0,2%, Sulphua Natri dùng từ 0,1 - 0,3% và Polysulphua Natri dùng từ 0,1 - 0,3%, Carbonat Natri dùng từ 0,4 - 0,5%. Ngoài ra, trong hồi tươi còn sử dụng axit hữu cơ. Không dùng axit Clorhydric, axit Sulphuric, vì axit mạnh rất dễ phá huỷ da. Việc sử dụng axit hữu cơ trong hồi tươi chỉ áp dụng cho da nguyên liệu bảo quản khô, vì thời gian hồi tươi lâu hơn, cường độ hồi tươi phải từ từ, vi khuẩn khó có thể phát triển mặc dù thời gian hồi tươi nhiều hơn. Một số muối trung tính như muối ăn cũng được dùng trong hồi tươi, nhưng chỉ áp dụng trong trường hợp da nguyên liệu không bảo quản muối. Việc đưa muối ăn vào dung dịch hồi tươi với da bảo quản không muối, nhằm hạn chế da hấp thụ nước nhanh, tránh được hiện tượng hồi tươi không đồng đều. Các chất hoạt động bề mặt là các hợp chất hữu cơ, có khả năng làm tăng độ xuyên của nước vào trong da, đồng thời xà phòng hoá các chất béo có trong da, nhờ đó mà quá trình hồi tươi tiến triển nhanh hơn. Các chất hoạt động bề mặt được sử dụng phổ biến là các axit Sulphonaphtalic, Monoetanol Amin và Sulphat Alcool béo. Các chất này được sản xuất dưới tên thương mại khác nhau tuỳ theo nhà sản xuất như Molescal C của Hãng BASF, Bemanol D của Hãng Stalh, Sandozil Nil của Hãng Clariant.

Việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt trong quá trình hồi tươi là cần thiết, đặc biệt da nguyên liệu bảo quản khô, da nguyên liệu chứa hàm lượng mỡ cao như da cừu, da lợn, các chất hoạt động bề mặt sẽ đẩy nhanh quá trình hồi tươi.

Ngoài các yếu tố kích hoạt trên, quá trình hồi tươi còn được kích hoạt bởi yếu tố cơ học. Yếu tố cơ học là nhờ tác động chuyển động quay của phu lông trong trường hợp hồi tươi bằng phu lông hoặc nhờ chuyển động quay của cánh gạt nước, làm nước chuyển động như trường hợp hồi tươi trong thùng bán nguyệt.

Nhờ tác động cơ học, nước xuyên vào trong da nhanh hơn, một số chất có trong

da như albumin, globumin, các chất ngoài da như máu, cát bùn dễ bị loại bỏ. 2.2.1.6. Thời gian hồi tươi

17

Thời gian hồi tươi có ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình hồi tươi, thời gian hồi tươi phụ thuộc vào các yếu tố: Loại da nguyên liệu; Phương pháp bảo quản; Các yếu tố tăng cường như hoá chất, chất hoạt động bề mặt; Hệ số lỏng; Nhiệt độ nước dùng để hồi tươi.

Các yếu tố ảnh hưởng trên cần phải lựa chọn một cách thích hợp để thời gian hồi tươi là ngắn nhất, nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng của quá trình hồi tươi và không bị vi khuẩn phá huỷ. Trong các loại da nguyên liệu, thời gian hồi tươi da nguyên liệu sử dụng ngay sau khi lột là ngắn nhất, với da nguyên liệu bảo quản bằng phương pháp phơi khô, thời gian hồi tươi là lâu nhất. 2.2.2. Phương pháp hồi tươi Để quá trình hồi tươi đạt kết quả theo yêu cầu của công nghệ sản xuất mặt hàng da thuộc đã đặt ra, cần phải xem xét da nguyên liệu sẽ hồi tươi đã được bảo quản theo phương pháp nào, từ đó lựa chọn phương pháp và thiết bị hồi tươi cho phù hợp. 2.2.2.1. Hồi tươi da nguyên liệu chưa bảo quản (da tươi) Da nguyên liệu chưa bảo quản là da nguyên liệu sau lột mổ. Loại da này chưa được bảo quản, da không bị mất nước, nên không cần phải thực hiện hồi tươi, mà chỉ cần rửa nhằm loại bỏ các chất bẩn, chất protein có thể hoà tan được trong nước và máu sau khi lột. Thiết bị có thể là phu lông hoặc thùng bán nguyệt, có thể đưa ít muối ăn (khoảng 4 - 5%), nhằm tăng khả năng hòa tan của protein. Sau đó, da nguyên liệu được chuyển sang công đoạn kế tiếp. 2.2.2.2. Hồi tươi da nguyên liệu bảo quản muối Da nguyên liệu bảo quản muối cần được phân loại theo giống, trọng lượng và chất lượng trước khi thực hiện hồi tươi, việc phân loại đó sẽ đảm bảo quá trình hồi tươi đạt độ đồng đều. Trước khi hồi tươi da nguyên liệu cần được loại bỏ muối bám trên mặt da. Da nguyên liệu muối được hồi tươi như sau: Trước khi hồi tươi, da nguyên liệu sẽ được phân loại theo trọng lượng hoặc theo giống tùy theo nhà sản xuất. Quá trình hồi tươi thực hiện theo 2 giai đoạn: Hồi tươi lần 1 và lần 2.

Da nguyên liệu bảo quản đông lạnh chủ yếu áp dụng ở vùng gần bắc cực, vì ở

Hồi tươi lần 1 thực hiện với hệ số lỏng khoảng 250 - 500% tính theo trọng lượng da, thời gian 3 - 5 giờ, nhiệt độ hồi tươi khoảng 22 - 250C. Thiết bị hồi tươi là phu lông hoặc thùng bán nguyệt. Thực hiện như sau: Da nguyên liệu được quay rửa khoảng 15 - 20 phút, sau đó da được ngâm trong nước khoảng 2 - 3 giờ. Tiếp đó, da nguyện liệu được quay rửa với nước lưu thông khoảng 30 phút, sau đó tiến hành nạo bạc nhạc và tổ chức dưới da. Hồi tươi lần 2 được tiến hành sau khi da đã được loại bỏ lớp bạc nhạc và được thực hiện trong phu lông với hệ số lỏng 250 - 300% hoặc trong thùng bán nguyệt với hệ số lỏng 450 - 500%, nhiệt độ 22 - 250C, thời gian từ 6 - 10 giờ tùy thuộc vào mùa. Dung dịch hồi tươi lần 2 có hóa chất hay không là phụ thuộc vào trạng thái da nguyên liệu, hóa chất thường sử dụng là Sulphua Natri, lượng dùng khoảng 0,3 - 0,4% hoặc cao hơn đối với da nguyên liệu là da lợn muối. 2.2.2.3. Hồi tươi da nguyên liệu bảo quản đông lạnh đó điều kiện tự nhiên phù hợp cho phương pháp bảo quản đông lạnh.

18

Da nguyên liệu bảo quản đông lạnh bị mất nước là do quá trình đông lạnh gây nên. Trước khi hồi tươi da nguyên liệu đông lạnh cần phải được khử đông lạnh, khử đông lạnh bằng cách trải da nguyên liệu ra sàn xưởng hoặc ngâm da vào nước khoảng

20 độ. Sau khi khử đông lạnh, da được đưa vào thực hiện hồi tươi với thời gian khoảng 24 giờ. Do da bảo quản đông lạnh chứa nhiều vi khuẩn hơn so với da bảo quản muối, cho nên trong thời gian hồi tươi, cần đưa chất sát trùng vào nước hồi tươi như Florsilicat Natri, lượng dùng khoảng 0,7 gam/lít nước. 2.2.2.4. Hồi tươi da nguyên liệu bảo quản khô Hồi tươi da nguyên liệu bảo quản khô khó khăn hơn so với tất cả các loại da nguyên liệu khác, do da bị mất nước nhiều. Các sợi collgen dính với nhau gần như một khối vững chắc, nên chúng rất khó hấp thụ nước để có thể trương nở và mở cấu trúc sợi. Để thực hiện hồi tươi da bảo quản khô đạt kết quả khả quan, cần đưa một số hoá chất vào nước hồi tươi như Hydroxyt Natri, Sulphua Natri. Thực hiện hồi tươi da bảo quản khô sẽ tiến hành theo 2 giai đoạn, giai đoạn đầu da được hồi tươi với nước chứa 1 - 3 kg Sulphua Natri/1m3 nước hoặc 1 - 2 kg NaOH/1m3 nước, thời gian từ 12 - 24 giờ. Trong môi trường kiềm mạnh (pH = 12,4 - 12,6), các chất béo ở bề mặt da bị xà phòng khá mạnh, tạo điều kiện nước xuyên vào trong da và da đạt được độ trương nở nhất định. Sau đó, da được chuyển sang hồi tươi lần 2 với nước sạch (nước không chứa hoá chất) trong thời gian là 2 - 3 ngày tùy theo trạng thái da khô ban đầu. Để giảm thời gian hồi tươi da nguyên liệu khô, sau khi hồi tươi lần 1, nếu da nguyên liệu đạt được độ mềm, mà độ mềm đó có thể thực hiện nạo bạc nhạc bằng máy hoặc thủ công (bằng tay), da nguyên liệu sẽ phải nạo bạc nhạc trước khi đưa vào thực hiện hồi tươi lần 2. 2.2.3. Các lỗi trong hồi tươi và giải pháp khắc phục Các lỗi xảy ra trong quá trình hồi tươi thường được phát hiện sau khi da thành phẩm đã hoàn thành và có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng da thành phẩm, các lỗi đó thường là các lỗi sau: 2.2.3.1. Hồi tươi không đủ

Da hồi tươi không đủ là da không hút đủ lượng nước như da mới lột. Là nguyên nhân làm da thuộc bị cứng do cấu trúc collagen không được tách mở. Hồi tươi chưa đủ là hậu quả của việc thực hiện chưa đúng các thông số công nghệ như nhiệt độ của nước hồi tươi quá thấp, thời gian hồi tươi ngắn, hệ số lỏng thấp hoặc không sử dụng các yếu tố kích hoạt. Thực hiện sai một trong các thông số công nghệ trên, đều tạo nên những lỗi hồi tươi không đủ, hồi tươi không đạt. Hồi tươi không đủ da bị cứng và tiết diện của da sẽ có màu hơi trong.

Nguyên nhân: - Nếu là da nguyên liệu bảo quản ướp muối: Do nhiệt độ hồi tươi quá thấp (dưới 15oC), khả năng hút nước của da bị hạn chế; cũng có thể thời gian hồi tươi quá ngắn, da không kịp hút đủ nước.

- Nếu da nguyên liệu được bảo quản phơi khô: Có thể do phương pháp hồi tươi không đúng như không đủ thời gian (thời gian hồi tươi cho da bảo quản phơi khô kéo dài 1- 2 ngày, cần bổ sung thêm chất trợ hoạt đông bề mặt).

19

Cách khắc phục: - Nếu là da nguyên liệu bảo quản ướp muối: Cần duy trì quá trình hồi tươi ở nhiệt độ 18 - 22oC. Đây là nhiệt độ thích hợp với hồi tươi, vừa đảm bảo thuận lợi cho quá trình trao đổi chất giữa da và nước, lại hạn chế sự phát triển của vi khuẩn phá hủy da. Thời gian hồi tươi cần kéo dài vừa đủ.

- Nếu da nguyên liệu được bảo quản phơi khô: Cần kết hợp giữa hồi tươi tĩnh và động. Thời gian đầu ngâm da trong nước tĩnh, sau đó mới quay rửa và hồi tươi động. Như vậy da mới không bị nứt vỡ, hút nước đều hơn. Cũng có thể tăng tốc độ và khả năng hút nước của da bằng cách bổ sung thêm lượng nhỏ chất hoạt động bề mặt. Cũng có thể hồi tươi lại.

2.2.3.2. Hồi tươi quá mức Lỗi này là lỗi hồi tươi với hệ số lỏng lớn, nhiệt độ nước hồi tươi cao và thời gian kéo dài. Hồi tươi quá mức sẽ phá huỷ tổ chức sợi da, da thành phẩm thu được sẽ bị lỏng mặt, độ bền cơ - lý thấp, độ bai dãn lớn. Tất cả đều do không thực hiện đúng quy trình công nghệ, giải pháp tốt nhất là cần tuân thủ các yếu tố công nghệ đã đề ra. 2.2.3.3. Da hồi tươi bị tuột lông

Hiện tượng này xảy ra do vi khuẩn phá hủy da. Nguyên nhân có thể do quá trình bảo quản và lưu kho da nguyên liệu sai quy định nên da nguyên liệu bị vi khuẩn hoạt động phân hủy da trong thời gian này. Có thể do nhiệt độ quá cao và không thay nước hồi tươi. Môi trường này thuận lợi cho vi khuẩn hoạt động phân hủy da trong quá trình hồi tươi.

Cách khắc phục: Tuân thủ nghiêm chỉnh quy trình bảo quản và lưu kho da nguyên liệu để da có chất lượng tốt; Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và thay nước hồi tươi, trong mùa hè có thể dùng thêm nước đá để hạ nhiệt độ, cũng có thể cho thêm chất chống khuẩn, không tạo điều kiện cho vi khuẩn hoạt động; Khi thấy da bị hồi tươi quá mức thì dừng lại và chuyển ngay sang công đoạn tiếp theo. 2.2.3.4. Da bị thủng lỗ chỗ kim châm

Đây là hiện tượng trầm trọng hơn tuột lông do vi khuẩn phân hủy da. Vi khuẩn luôn có trong nước và ở da nguyên liệu, gặp điều kiện thuận các vi khuẩn sẽ phát triển mạnh và phá huỷ da. Đặc biệt là bề mặt da, da thành phẩm sẽ không còn mặt cật tự nhiên, giá trị bị giảm rất nhiều. Để loại bỏ lỗi này, khi thực hiện hồi tươi nên sử dụng các tác nhân sát trùng, nhất là khi thực hiện hồi tươi vào mùa hè, vì mùa hè nhiệt độ nước thường cao. Tốc độ sinh sản của vi khuẩn tăng lên theo cấp số nhân, nên quá trình phân hủy da rất nhanh, mạnh.

Nguyên nhân: Bảo quản và lưu kho da nguyên liệu sai quy định; Nhiệt độ và thời gian hồi tươi quá mức, không thay nước thường xuyên; Khi thấy tuột lông, không kịp thời dừng quá trình hồi tươi; Do đó vi khuẩn tiếp tục hoạt động mạnh hơn theo cấp số nhân, da sẽ bị thủng lỗ chỗ như kim châm.

Cách khắc phục: Chấp hành nghiêm chỉnh quy trình bảo quản, lưu kho da nguyên liệu, tránh để da bị phân hủy. Khi thấy có hiện tượng da có mùi hoặc lông không chắc thì sớm đưa da nguyên liệu vào hồi tươi và theo dõi, điều chỉnh quy trình hồi tươi cho hợp lý (duy trì nhiệt độ và thời gian hồi tươi vừa phải, thay nước nhiều lần, cho thêm chất chống khuẩn); Kiểm soát tốt nhiệt độ và thời gian hồi tươi, thay nước đúng quy trình công nghệ; Sử dụng chất chống khuẩn trong hồi tươi. Các biện pháp trên nhằm tránh xảy ra hiện tượng da bị phân hủy. Nhưng nếu da

20

đã bị tuột lông thì cần dừng ngay hồi tươi và chuyển sang công đoạn sau. 2.2.4. Kiểm tra quá trình hồi tươi Để đạt được kết quả hồi tươi tốt, trong quá trình thực hiện hồi tươi cần kiểm tra, giám sát thường xuyên các yếu tố công nghệ như nhiệt độ nước hồi tươi, hệ số lỏng, thời gian hồi tươi, kiểm tra tiết diện cắt của da để có thể khẳng định được mức độ hồi tươi đã đạt hay không đạt, để từ đó cần kéo dài thời gian hoặc giảm thời gian hồi tươi.

Kiểm tra tiết diện cắt của da là việc đòi hỏi người kiểm tra phải có kinh nghiệm, da đã đạt độ hồi tươi là da phải mềm và độ nở khá đồng đều. Để kiểm tra độ mềm tốt hơn, trong quá trình kiểm tra nên kết hợp kinh nghiệm và thiết bị phân tích.

Quá trình tẩy lông - ngâm vôi bị tác động bởi các yếu tố như: Mức độ hồi tươi,

Chủ yếu kiểm tra bằng cảm quan: Dung dịch hồi tươi: Nước trong, không có mùi da hỏng. Da hồi tươi: Sạch, không bám đất, phân; Không bị rụng lông hay bợt mặt da; Gập đôi và vuốt dọc, ngang con da thấy mềm đều, không có chỗ cứng cục bộ; Cắt ngang thiết diện chỗ da dầy nhất thấy có màu đục đều. 2.3. Công đoạn tẩy lông - ngâm vôi 2.3.1. Mục đích của tẩy lông - ngâm vôi Tẩy lông - ngâm vôi là loại bỏ lớp biểu bì, lông, các chất protein giữa các sợi da, làm trương nở cấu trúc sợi da, xà phòng hoá các chất béo có trong da, làm yếu liên kết giữa lớp bì và lớp tổ chức dưới da. Công đoạn tẩy lông - ngâm vôi là công đoạn chính để chuyển hoá da nguyên liệu thành da trần. Việc chuyển hoá được thực hiện bằng phương pháp hoá học và vi sinh. Phương pháp hoá học là phương pháp sử dụng các chất Hydroxyt, Sulphua, axit và các chất oxy hoá khử, các hoá chất sẽ tạo nên những chuyển hoá cần thiết của công nghệ. Phương pháp vi sinh là phương pháp dựa trên chức năng hoạt động của men đối với lớp biểu bì (Epidermis) và các thành phần của lớp biểu bì. 2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng hoá chất và lượng sử dụng, nhiệt độ, hệ số lỏng, thời gian, tác động cơ học. 2.3.2.1. Ảnh hưởng của mức độ hồi tươi

Nếu da nguyên liệu không đạt được độ hồi tươi, khi tẩy lông - ngâm vôi da cũng sẽ không đạt chất lượng, do các hoá chất không thể xuyên đồng đều vào trong da, tác động các hoá chất là không đồng đều đối với các thành phần của da, chất lượng sản phẩm cuối cùng sẽ kém. 2.3.2.2. Hoá chất và lượng sử dụng

Các hoá chất có khả năng tẩy lông - ngâm vôi là tương đối nhiều, các hoá chất

đó được chia thành nhóm theo các đặc tính của chúng như sau:

- Nhóm hydroxyt của một số kim loại kiềm hoặc của một số kim loại kiềm thổ, đó là Hydroxyt Kali, Natri, Bari, và Calxi. Được sử dụng nhiều nhất là Hydroxyt Calxi.

- Các Sulphua của kim loại kiềm và kiềm thổ như Sulphua Kali, Natri, Bari và

Calxi. Được sử dụng phổ thông nhất là Sulphua Natri.

- Các Hydrosulphua như Hydrosulphua Kali, Natri và Calxi, Hydrosulphua

Natri là các chất được sử dụng nhiều nhất.

- Các Amin như Metylamin, Etanolamin, Etylendiamin, Hydroxylamin. - Các chất khử như muối Sắt 3, Sulphit, Bisulphit, Tiosulphit, Glucoza. - Các chất oxyhoá như Clorit Natri - Các axit như axit Suphurơ, axit Acetic. Trong các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy lông - ngâm vôi, yếu tố hoá chất

21

đóng vai trò quyết định.

Trong sản xuất công nghiệp, Vôi, Sulphua và Hydrosulphua Natri vẫn là các chất được sử dụng nhiều và phổ thông nhất đến thời điểm hiện tại, thường sử dụng kết hợp cả 3 loại hoá chất trên. Giai đoạn đầu sử dụng Hydrosulphua Natri với lượng từ 1,0 - 1,2% so với da nguyên liệu, thời gian quay khoảng 30 phút, nhằm làm lỏng lẻo lỗ chân lông và không tạo cho da bị trương nở mạnh, vì độ kiềm của Hydrosulphua là không cao. Sau khi thực hiện 30 phút với Hydrosulphua, Vôi và Sulphua Natri được đưa vào phu lông, lượng Sulphua Natri sử dụng là 1,2 - 1,5%, vôi là 2,5 - 3,0%. Hai hóa chất này sẽ được đưa vào phu lông thành 2 lần, mỗi lần cách nhau 30 phút, mục đích là để độ kiềm của dung dịch tăng một cách từ từ, sẽ tránh được hiện tượng da bị trương nở nhanh và mặt da không bị nhăn nhiều.

Việc sử dụng các hoá chất trên nhằm mục đích loại lông và làm trương nở cấu trúc sợi da, tạo điều kiện để các chất thuộc xuyên vào trong da dẽ dàng hơn. Loại lông nhờ các ion âm SH-, được tạo ra từ phản ứng giữa Nước và Sulphua Natri, giữa Sulphua với Vôi theo phản ứng dưới đây:

Na2S + 2H2O Na(SH) + 2NaOH 2Na2S + Ca(OH)2 + H2O Ca(SH)2 + 4NaOH Na2S + Ca(OH)2 CaS + 2NaOH Tác nhân gây da bị trương nở do ion OH- được tạo từ vôi, nước và từ các phản ứng giữa Nước và Sulphua Natri. Do đó, trong công nghệ tẩy lông - ngâm vôi, cần thực hiện theo giai đoạn, để da không bị trương nở nhanh quá. Da bị trương nở nhanh quá, lông chưa bị lỏng lẻo, mà bị cắt đứt để lại chân lông trong da, mặt da thành phẩm sẽ mất bản chất mềm dịu, mà có cảm giác nháp khi tiếp xúc.

Trong những năm gần đây, một số hãng hoá chất đã sản xuất chất xuyên vôi và chất chống nhăn mặt da, như Molesscal AB của hãng BASF, Bemanol 2B của hãng STAHL, Chemol FR của Thổ Nhĩ Kỳ, mục đích nhằm để mặt cật da không bị nhăn và tăng khả năng vôi xuyên đồng đều vào tất cả các vùng khác nhau của tấm da. 2.3.2.3. Nhiệt độ

Trong quá trình tẩy lông - ngâm vôi, nhiệt độ có vai trò quan trọng đối với chất lượng da thành phẩm. Nhiệt độ cao rất dễ phá huỷ da, nhiệt độ thấp quá thời gian tẩy lông - ngâm vôi phải kéo dài, thời gian dài vi khuẩn dễ phát triển và phá huỷ da. Qua thí nghiệm và từ thực tế đã rút ra là nhiệt độ tối ưu để tẩy lông - ngâm vôi là từ 20 - 250C, nhiệt độ trên 300C là giai đoạn da bắt đầu bị phân huỷ. 2.3.2.4. Hệ số lỏng

Hệ số lỏng được xác lập tùy theo thiết bị dùng để tẩy lông - ngâm vôi, trong trường hợp tẩy lông - ngâm vôi trong thùng bán nguyệt, hệ số lỏng lớn, từ 400 -500%, hệ số lỏng từ 250 - 300% đối với thiết bị là phu lông. Hệ số lỏng càng lớn, tiêu hao hóa chất càng nhiều, ngược lại hệ số lỏng quá thấp, da không được tiếp xúc đồng đều với dung dịch hoá chất, quá trình tẩy lông - ngâm vôi sẽ mắc nhiều lỗi. 2.3.2.5. Thời gian

22

Thời gian tẩy lông - ngâm vôi được xác lập tuỳ theo loại da nguyên liệu, hoá chất, nhiệt độ, thiết bị và da thành phẩm. Thời gian tẩy lông - ngâm vôi kéo dài, một phần chất da sẽ bị phân huỷ và cấu trúc sợi bị mở nhiều, da thành phẩm sẽ mềm, xốp và mặt cật càng bị lỏng. Ngược lại thời gian tẩy lông - ngâm vôi ngắn, cấu trúc sợi da trương nở không đều, độ mềm mại của da thành phẩm là không đều. Thời gian tẩy

lông và ngâm vôi thường từ 24 - 48 giờ tùy theo từng loại da thành phẩm, đối với loại thành phẩm cần độ mềm và độ xốp cao như da áo, da bọc đệm, thời gian tẩy lông và ngâm vôi dài hơn, thậm chí cần phải ngâm vôi lại. 2.3.2.6. Tác dụng cơ học

Tác động cơ học trong quá trình tẩy lông - ngâm vôi có ảnh hưởng đến tốc độ

xuyên của hoá chất vào trong da, độ đồng đều và độ dầy của tấm da.

Trong quá trình thực hiện tẩy lông - ngâm vôi cần giám sát các yếu tố trên,

Ảnh hưởng của tác động cơ học rất quan trọng, nên trong công nghệ cần lựa chọn chế độ tác động cơ học phù hợp. Tác động cơ học mạnh sẽ phá huỷ da, tác động yếu quá sẽ không tạo ra kết quả đồng đều cho toàn bộ tấm da. Cường độ tác động cơ học tùy thuộc vào thiết bị dùng để tẩy lông - ngâm vôi. Thùng bán nguyệt có cường độ tác động cơ nhỏ hơn so với phu lông, vì hệ số lỏng của thùng bán nguyệt lớn hơn phu lông. Hệ số lỏng lớn sẽ làm giảm độ ma sát, độ va đập giữa da và thiết bị. để tránh những lỗi có thể mắc phải và hậu quả sẽ làm giảm chất lượng da thuộc. 2.3.3. Quá trình hoá học với keratin và các thành phần khác Mục đích của quá trình tẩy lông và ngâm vôi là loại bỏ lớp biểu bì , lông và một số chất có thể hoà tan được. Để loại bỏ được các chất trên, các hoá chất phải có phản ứng và chức năng loại bỏ, Sulphua Natri không những loại bỏ các chất hoà tan được như Albumin, Globumin, còn loại bỏ chất keratin của lông và lớp biểu bì.

Các quá trình hoá học của tẩy lông - ngâm vôi bao gồm:

Đến thời điểm hiện nay, các hoá chất dùng phổ biến nhất để tẩy lông - ngâm

2.3.3.1. Quá trình hoá học của vôi vôi là Vôi, Sulphua và Hydrosulphua Natri. Trong dung dịch vôi có chứa các ion OH- và Ca2+. Các ion OH- có tác dụng thuỷ hoá các chất keratin và các chất protein hoà tan khác, cho nên pH của dung dịch tẩy lông - ngâm vôi phải xấp xỉ 11. Các chất kiềm tác dụng với chất keratin của lớp biểu bì, lông và làm gẫy cầu liên kết lưu huỳnh –S–S– của Aminoaxit Cistin, tạo nên chất Sulphohydrolic và axit Sulphonic, phản ứng như sau:

–CH–CH2–S–S–CH2–CH– –CH–CH2–SOH + HS–CH2 –CH– Nhờ có sự phá gẫy liên kết lưu huỳnh, các chất keratin sẽ bị loại bỏ, quá trình

Trong dung dịch, Sulphua Natri sẽ bị thuỷ phân và tạo ra các ion theo phản ứng

tẩy lông sẽ đạt được. 2.3.3.2. Quá trình hoá học của Sulphua Natri sau:

Na2S + H2O 2Na+ + SH- + OH-

23

Các ion âm SH- , OH- đều có tác động trong quá trình tẩy lông - ngâm vôi, quá trình hoá học của Sulphua xảy ra theo 2 giai đoạn, giai đoạn đầu là giai đoạn làm gẫy cầu lưu huỳnh của Cistin, giai đoạn sau là thuỷ phân keratin đã bị giảm độ bền do cầu liên kết lưu huỳnh bị gẫy. Tác dụng tẩy lông của Sulphua Natri có được là nhờ sự tồn tại của các ion âm SH- , S- và ion OH-. Tỷ lệ giữa nhóm ion SH- , S- và nhóm ion OH- rất quan trọng trong công nghệ tẩy lông. Trong điều kiện pH là ổn định, tác dụng tẩy lông sẽ tăng khi tăng

nồng độ Sulphua. Ở điều kiện ổn định nồng độ Sulphua, mức độ trương nở của da sẽ tăng khi tăng pH của dung dịch. Trong dung dịch tẩy lông - ngâm vôi, Sulphua Natri sẽ bị thuỷ phân tạo ra các ion âm như ion hydroxyl OH-, ion sulphohydrilic SH- và ion dương Na+, vôi sẽ tạo ra các ion OH- . Phản ứng tạo ra các ion như sau:

Na2S + H2O NaSH + NaOH NaOH Na+ + OH- NaSH SH- + Na+

CaO + H2O Ca(OH)2

Ca(OH)2 Ca2+ + 2 OH-

Tham gia vào quá trình hoá học với keratin chủ yếu là các ion âm OH- và SH- đã được tạo ra từ các phản ứng trên, các ion sẽ tác dụng và phân huỷ keratin và các protein hòa tan được. Ion Hydroxyl OH- có tác dụng làm da trương nở, mở cấu trúc sợi, tạo điều kiện để hoá chất thuộc xuyên vào. 2.3.3.3. Quá trình hoá học của Hydrosulphua Natri Nếu trong dung dịch chỉ chứa Hydrosulphua Natri, không chứa chất khác, tác dụng tẩy lông của chúng rất thấp, nhưng có thêm vôi, tác dụng tẩy lông sẽ được nâng lên. Vì trong dung dịch Hydrosulphua Natri và Vôi sẽ kết hợp với nhau, tạo ra Hydrosulphua Calxi và Hydroxyt Natri, nhờ việc tạo ra 2 chất này, tác dụng tẩy lông được nâng lên. Phản ứng như sau:

2NaSH + Ca(OH)2 = Ca(SH)2 + 2NaOH

24

Việc sử dụng Hydrosulphua Natri là nhằm tạo sự ổn định lượng Calxi trong dung dịch từ 1,29gam/lít - 1,50gam/lít. Thực tế cho thấy quá trình tẩy lông - ngâm vôi với Hydrosulphua Natri và Vôi, da không bị trương nở mạnh kể cả khi dùng nhiều Hydrosulphua. Ngược lại khi dùng nhiều Sulphua Natri, da sẽ bị trương nở mạnh, đó là điều khác biệt giữa Hydrosulphua và Sulphua Natri. Do đó, việc sử dụng các hoá chất trên cần phải lựa chọn theo mục đích của sản phẩm, sản phẩm cần độ mềm chắc như da mũ giầy, chỉ cần sử dụng Vôi và Hydrosulphua, vì chúng chỉ tạo độ trương nở trung bình, ngược lại cần phải dùng Sulphua Natri. 2.3.4. Các phương pháp tẩy lông - ngâm vôi Phương pháp tẩy lông hiện đang được áp dụng trong sản xuất gồm có: Tẩy lông bằng Vôi - Sulphua Natri; Tẩy lông bằng Enzyme/Chế phẩm Enzyme; Tẩy lông bằng chất Oxyhoá; Tẩy lông bằng Amin. 2.3.4.1. Tẩy lông Vôi - Sulphua Natri Phương pháp tẩy lông Vôi - Sulphua Natri, Vôi - Sulphua và Hydrosulphua Natri là phương pháp được áp dụng nhiều trong sản xuất da thuộc. Tùy theo yêu cầu về độ trương nở, mà sử dụng 2 hoặc cả 3 loại hoá chất kể trên để tẩy lông. Khi tẩy lông quan trọng nhất là cần kiểm tra độ Be’. Lượng và loại hoá chất sẽ sử dụng theo quy trình công nghệ đã xác lập theo tính chất, chất lượng của mặt hàng da thuộc cần sản xuất. Trong sản xuất công nghiệp, phương pháp tẩy lông kết hợp cả 3 loại hoá chất được áp dụng nhiều nhất (tất cả hoá chất tính theo trọng lượng da nguyên liệu), thiết bị là phu lông hoặc thùng bán nguyệt. Quy trình công nghệ tẩy lông cho da để làm mũ giầy từ da bò như sau:

Công nghệ tẩy lông - ngâm vôi

25

1. Rửa: Nước 22 - 25 độ C 250% quay 20phút. Chắt bỏ 2. Tẩy lông - Ngâm vôi: Nước 22 - 25 độ C 250% NaHS 0,6% quay 30phút. NaHS 0,6% Na2S 0,6% Vôi bột 0,5% quay 30phút, ngừng 30phút, 2lần Bemanol LS 0,5% Na2S 1,5% Vôi bột 1,5% quay 30phút, ngừng 30phút. Sau 30 phút quay, kiểm tra lông đã tụt hay không, nếu lông đã tụt (chưa tụt lông, quay thêm 30 - 60phút), bổ xung 150% nước và đặt quay tự động 5phút/giờ trong thời gian 24 - 30 giờ. Trong trường hợp có chất trợ xuyên vôi như Unitan Fr62 của PIECOLOR, Bemanol 2S của Hãng STAHL, lượng dùng 0,3 - 0,5% và đưa vào cùng với vôi. Chất trợ xuyên vôi sẽ tạo độ trương nở đồng đều cho các vùng của da. 2.3.4.2. Tẩy lông bằng Enzym/Chế phẩm Enzym Tẩy lông bằng Enzym/Chế phẩm Enzym là phương pháp tẩy lông thân thiện với môi trường, nhưng giá thành cao và thực hiện phải cẩn thận hơn so với phương pháp Sulphua - Vôi. Enzym/Chế phẩm Enzym dùng để tẩy lông là loại Enzym/Chế phẩm Enzym Proteaza, được chiết suất từ một số thực vật và từ nấm. Trong sản xuất công nghiệp, tẩy lông bằng Enzym/Chế phẩm Enzym được thực hiện trong phòng đặc biệt, trong đó da nguyên liệu được treo, không được trải chồng lên nhau như muối da. Trong thời gian tẩy lông, nhiệt độ trong phòng luôn phải duy trì ở một giá trị tương đối cố định. Thời gian tẩy lông bằng Enzym/Chế phẩm Enzym phụ thuộc vào nhiệt độ, nếu nhiệt độ từ 20 - 25 độ, thời gian 1 - 2 ngày, tẩy lông bằng Enzym/Chế phẩm Enzym ở nhiêt độ này được gọi là “tẩy lông ấm”. Nếu nhiệt độ từ 8 - 16 độ, tẩy lông sẽ là “tẩy lông lạnh”, thời gian kéo dài từ 1 đến 2 tuần. Trong thời gian tẩy lông, không khí trong phòng luôn là không khí ẩm. 2.3.4.3. Tẩy lông bằng Oxyhoá Chế phẩm được biết nhiều trong công nghệ tẩy lông là Clorit Natri (NaClO2). Trong môi trường axit yếu Clorit Natri sẽ bị phân giải và giải phóng Bioxyt Clor (ClO2). Bioxyt Clor là tác nhân thực hiện phản ứng phá huỷ keratin ở lông và lớp biểu bì, tạo điều kiện để loại bỏ được lông một cách thuận lợi. Trong phu lông, dưới tác động cơ học lông sẽ bị loại bỏ trong thời gian quay, do các tấm da cọ sát với nhau và lông bị loại. Khi tẩy lông bằng Clorit Natri, các chất béo của da sẽ bị xà phòng hoá, da trần thu được sau tẩy lông có thể tác dụng trực tiếp với chất thuộc tanin thảo mộc. Việc áp dụng công nghệ tẩy lông bằng chất oxyhoá có một số thuận lợi như giảm chu kỳ sản xuất, tiết kiệm một số chất như Sulphua, Vôi và Enzym/Chế phẩm Enzym, vì không cần sử dụng và chất lượng da thành phẩm tốt hơn như độ đầy, mặt

cật mịn. Những bất lợi khi tẩy lông bằng chất oxyhoá là cần trang bị bảo hộ cho người lao động, do chất Clorit Natri là chất độc hại. 2.3.4.4. Tẩy lông bằng Amin

Một số amin có tác dụng tẩy lông mạnh hơn so với Sulphua Natri, trong công nghệ có thể chỉ sử dụng riêng amin hoặc sử dụng kết hợp với vôi để tẩy lông đều thực hiện với kết quả tốt. Trong số các amin được dùng để tẩy lông là Metylamin, Etanolamin, Etylendiamin, Hydroxylamin. Các Amin dùng để tẩy lông được sản xuất dưới tên thương mại như SEBACOL hoặc tên khác tuỳ theo Hãng sản xuất hóa chất.

Phương pháp tẩy lông bằng Amin không được áp dụng vào sản xuất công

Các lỗi của công đoạn tẩy lông - ngâm vôi thường xẩy ra do quá trình tẩy lông -

nghịêp, do giá thành quá cao, mặc dù da thành phẩm thu được có chất lượng tốt. 2.3.5. Các lỗi của tẩy lông - ngâm vôi và giải pháp khắc phục ngâm vôi chưa đủ, tẩy lông - ngâm vôi quá dài hoặc vết vôi. 2.3.5.1. Lỗi do tẩy lông - ngâm vôi chưa đủ

Lỗi này xẩy ra là do thời gian thực hiện công nghệ không đủ hoặc quá ngắn, do nồng độ hoá chất và nhiệt độ quá thấp. Lỗi tẩy lông - ngâm vôi chưa đủ được thể hiện thông qua hiện tượng chân lông còn lại sâu ở mặt da, hiện tượng giống như lông bị cắt đứt. Chân lông còn ở mặt da sẽ tạo mặt da có cảm giác nháp, không nhẵn mịn, chất lượng da thành phẩm sẽ giảm. Tẩy lông - ngâm vôi chưa đủ, điều đó có nghĩa là mức độ mở cấu trúc sợi da chưa đủ hoặc không đồng đều, do đó chất thuộc sẽ xuyên không đồng đều vào trong da, da thuộc sẽ trở nên cứng.

Sau công đoạn hồi tươi, cần kiểm tra đánh giá đúng kết quả chất lượng. Có như

Da làm để không bị lỗi trên, khi thực hiện công nghệ cần giám sát, kiểm tra tốt

vậy, da chuyển sang công đoạn tẩy lông mới phù hợp. các thông số công nghệ như nhiệt độ, thời gian và nồng độ hoá chất.

Nguyên nhân: Thời gian tẩy lông chưa đủ nên tác nhân tẩy lông chưa hoạt động hết khả năng; Lượng hoá chất tẩy lông không đủ nên dù kéo dài thời gian thì cũng không loại hết lông; Phản ứng bảo vệ lông ức chế quá trình tẩy lông; Hồi tươi không đủ, da chưa hút đủ nước.

Cách khắc phục: Tăng lượng hóa chất, kiểm tra lượng nước và kéo dài thời gian tẩy lông- ngâm vôi. Biện pháp này tăng cường khả năng tẩy lông cho da trong bất cứ trường hợp nào; Tránh dùng trực tiếp dung dịch vôi tươi sau khi hồi tươi, vì dung dịch vôi tươi làm da bị trương nở và nâng pH cao đột ngột, chân lông bị cắt ngang và bít kín, cản trở hóa chất vào da. 2.3.5.2. Lỗi do tẩy lông - ngâm vôi quá mức

Lỗi này xảy ra với khả năng trương nở da quá mức. Hậu quả là collagen bị mất (hoà tan) quá nhiều làm da nhão, giảm độ đàn hồi. Thậm chí có thể làm giảm độ bền cơ học, tuyết nhung ở mặt váng dài, da bị lỏng mặt.

Nguyên nhân: Thời gian ngâm vôi quá lâu, hoặc nhiệt độ quá cao. Nếu tẩy lông - ngâm vôi quá dài, lông và lớp biểu bì bị loại hết, bề mặt da sạch, nhưng các sợi da bị dãn nhiều, da thành phẩm xốp, mềm và các chỉ tiêu cơ - lý bị giảm; Dung dịch ngâm vôi để quá lâu cũng làm da bị trương nở quá mức; Tác động cơ học quá mạnh như tốc độ quay quá cao.

26

Cách khắc phục: Hiệu chỉnh thời gian của công nghệ. Rút ngắn thời gian ngâm vôi và lưu ý kiểm soát nhiệt độ trong mùa hè. Thậm chí, nếu cần phải cho thêm

đá lạnh để giảm nhiệt độ; Tránh sử dụng nước vôi để quá lâu, hoặc pha lẫn nước vôi cũ và mới; Giảm tác dụng cơ học. Kiểm soát tốc độ quay của phu lông 2 - 4 vòng/phút. Nếu da bị ngâm vôi quá mức, phải điều chỉnh các công đoạn tiếp theo cho phù

hợp như ngâm vôi lại, làm mềm, a xít hoá và ăn dầu. 2.3.5.3. Vết vôi

Mặt da sau khi tẩy lông - ngâm vôi sạch, nhưng để lâu trong không khí, bề mặt da sẽ xuất hiện những vết vôi. Các vết vôi là muối Carbonat Calxi được tạo thành bởi ion Calxi ở mặt da và Dioxyt Carbon trong không khí.

Nguyên nhân: Da vôi bị tiếp xúc trực tiếp với không khí thời gian dài; Da không chìm ngập trong dung dịch vôi; Nước sử dụng có quá nhiều CO2 hay là nước 2-; Rửa không sạch sau khi tẩy mỡ bằng Soda. Vết vôi cứng là nước có nhiều ion CO3 sẽ tạo thành khi phản ứng của vôi với Soda thoát khỏi da trần.

Cách khắc phục: Tránh để da vôi tiếp xúc trực tiếp với không khí thời gian dài. Nếu không tránh được cần che phủ kín da bằng ny lon; Cần kiểm tra phu lông, chắc chắn da được ngập trong dung dịch. Nếu không thì cần bổ sung thêm nước; Có thể loại vết vôi bằng axít hóa với a xít Clohydric (HCl). 2.3.5.4. Sáp vôi

Sáp vôi tạo nên do phản ứng giữa vôi và a xít béo. Nguyên nhân: Da nguyên liệu có nhiều mỡ; Mỡ chưa tẩy hết, còn bám trên da. Cách khắc phục: Tăng cường công đoạn tẩy mỡ hoá học, đặc biệt đối với da lợn, da cừu, da đà điểu. Lựa chọn tác nhân tẩy mỡ và sử dụng đúng số lượng cần thiết để tẩy sạch mỡ đến mức tối đa; Kết hợp biện pháp tẩy mỡ cơ học, tăng cường các khâu tẩy vôi, làm mềm nhằm loại bỏ hoàn toàn hiện tượng sáp vôi. 2.3.5.5. Vết chân lông trên mặt da Vết chân lông màu đen còn lại trên mặt da là do không loại bỏ được keratin chân lông, nó bám lại trong lỗ chân lông.

Nguyên nhân: Nhiệt độ tẩy lông quá thấp nên hoá chất không phản ứng tốt; Tác động cơ học quá yếu, làm lắng đọng keratin; Không đủ thời gian tẩy lông; Không đủ hoá chất; Có thể do một hay kết hợp cả mấy nguyên nhân kể trên.

27

Cách khắc phục: Kéo dài thêm thời gian ngâm vôi, bổ sung thêm hoá chất (khoảng 0,5% Sulphua Natri); Giải quyết vết chân lông còn sót lại bằng cách tăng tác động cơ học, thậm chí dùng thêm máy nạo ghét. 2.3.6. Các phương pháp tẩy lông - ngâm vôi trong công nghiệp Có nhiều phương pháp tẩy lông - ngâm vôi trong công nghiệp như tẩy lông - ngâm vôi bằng Vôi, tẩy lông - ngâm vôi bằng Vôi với Sulphua Natri, và tẩy lông - ngâm vôi bằng phương pháp bôi phết. Trong đó, phương pháp tẩy lông bôi phết và phương pháp tẩy lông - ngâm vôi kết hợp là 2 phương pháp được ứng dụng phổ thông trong công nghiệp. 2.3.6.1. Tẩy lông - ngâm vôi bôi phết Phương pháp tẩy lông bôi phết là phương pháp phết lên mặt thịt của tấm da hỗn hợp ở dạng sệt. Hỗn hợp đó gồm các chất như Sulphua Natri, Vôi, Hydrosulphua Natri hoặc chế phẩm men. Các chất trong hỗn hợp sẽ tác động và làm yếu các liên kết giữa lớp bì và lớp biểu bì, các chất khác của lớp biểu bì, chân lông và làm lỏng lẻo lỗ chân lông, lông và lớp biểu bì sẽ bị loại. Phương pháp tẩy lông bôi phết có thể thực hiện ở mặt thịt hoặc mặt lông của tấm da, nhưng bôi phết lên mặt thịt của tấm da có nhiều ưu điểm hơn, bởi lẽ lông sau

khi loại có thể làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác như công nghiệp sản xuất len dạ và cấu trúc sợi da được mở từ phía mặt thịt, mặt cật ít bị tác động, không gây nên độ lỏng mặt cật.

Tẩy lông bôi phết lên mặt thịt thường được áp dụng nhiều, nhất là khi lông có giá trị kinh tế cao. Khi áp dụng phương pháp bôi lên mặt thịt, cần lưu ý độ đậm đặc của hỗn hợp. Hỗn hợp không đặc qúa và cũng không quá loãng, hỗn hợp đặc quá sẽ khó bôi một cách đồng đều lên mặt thịt, ngược lại hỗn hợp loãng quá sẽ dễ chảy và bám vào lông làm giảm giá trị lông. Trong thực tế, hỗn hợp được pha trộn như sau: Lượng Sulphua Natri là 1,1 - 1,2% loại 60%, 1,5 - 1,8% Oxyt Calxi và 0,9 - 1,0% cao lanh (có thể cho thêm 0,3% Hydroxyt Natri). Tỷ lệ các thành phần trên được tính phần trăm theo trọng lượng da nguyên liệu sau khi đã hồi tươi và nạo bạc nhạc. Ví dụ: Để tẩy lông lượng da là 1300kg, lượng Sulphua Natri loại 60% là 130kg và hoà tan trong nước đạt nồng độ 120 gam/lít, sau đó bổ sung lượng vôi khoảng 15kg và 10 - 12kg cao lanh, trộn hỗn hợp kỹ để tạo độ đồng đều. Nếu hỗn hợp loãng, cần bổ sung thêm cao lanh đạt được độ đậm đặc, để khi bôi phết lên mặt da, hỗn hợp không chảy ra ngoài. Thời gian tẩy lông với hỗn hợp pha chế trên 3 - 4 giờ. Sau khi lông đã tụt, việc nạo lông sẽ thực hiện bằng tay hoặc bằng máy tùy thuộc vào điều kiện thực tế. Da đã được nạo lông sẽ được ngâm vào nước để cấu trúc sợi tiếp tục trương nở, có thể bổ sung Vôi hoặc Sulphua vào nước, tùy theo loại da nguyên liệu và mặt hàng da thành phẩm cần sản xuất. 2.3.6.2. Tẩy lông - ngâm vôi kết hợp Tẩy lông - ngâm vôi kết hợp là phương pháp tẩy lông - ngâm vôi với 2 hoặc 3 loại hoá chất khác nhau như vôi, Sulphua và Hydrosulphua Natri, được áp dụng nhiều và phổ thông nhất đến thời điểm hiện tại. Tẩy lông - ngâm vôi kết hợp có thể thực hiện trong bể, phu lông và thùng bán nguyệt.

28

Tẩy lông - ngâm vôi kết hợp thực hiện trong bể chỉ áp dụng cho mặt hàng da thuộc là da để làm đế, số lượng bể cần từ 3 đến 5 bể tuỳ theo trọng lượng da và yêu cầu của mặt hàng, thời gian tẩy lông trong mỗi bể là 24 giờ, hệ số lỏng 350 - 450%, nhiệt độ là 20 - 22 độ, trong 2 - 3 bể đầu nên sử dụng dung dịch tẩy lông - ngâm vôi cũ, các bể còn lại là các bể chứa dung dịch mới, hàm lượng vôi khoảng 10 -15gam/lít, Sulphua Natri 2,0 - 2,5gam/lít. Đối với các loại da khác như da để làm mũ giầy da, da bọc đệm, phương pháp tẩy lông - ngâm vôi kết hợp thường thực hiện trong phu lông hoặc thùng bán nguyệt. Lượng Sulphua Natri loại 60% từ 2 - 3,0%, vôi bột khoảng 2,5 - 3,0% (vôi tôi dạng sệt là 7 - 10%), hệ số lỏng 250 - 300%, thời gian là 30 - 48 giờ tùy theo độ xốp, độ đầy của mặt hàng. 2.3.7. Phương pháp kiểm tra Kiểm tra bằng cảm quan và đo pH dung dịch. Dung dịch tẩy lông - ngâm vôi: Trị số pH = 12 - 13; không có mùi da thối. Da vôi trần: Trắng sạch, không còn lông và vết đen chân lông; Da không bị bợt mặt; Thiết diện trong đều, dầy lên nhiều so với da hồi tươi; Da mềm đều, vuốt ngang dọc không có vết gợn do da cứng.

2.4. Tẩy vôi 2.4.1. Mục đích Mục đích của công đoạn tẩy vôi là loại bỏ vôi và các chất kiềm khác có trong da, đồng thời giảm độ trương nở kiềm của da, để tạo điều kiện phù hợp cho các công đoạn kế tiếp, da thành phẩm thu được đạt những chỉ tiêu về chất lượng đặt ra như độ mềm, độ đầy. 2.4.2. Yêu cầu Sau tẩy lông - ngâm vôi, một phần vôi và chất kiềm còn lại trong da. Nếu không loại bỏ chúng, các công đoạn như làm mềm, thuộc sẽ khó thực hiện được do ion Calxi sẽ kết hợp với Crôm, chất thuộc thảo mộc, chất thuộc tổng hợp (Syntan) tạo ra các chất kết tủa, kết quả làm tiêu hao chất thuộc và da thành phẩm trở nên cứng. Do đó, tẩy vôi là một công đoạn không thể thiếu trong công nghệ sản xuất da thuộc. 2.4.3. Giải pháp công nghệ Sau tẩy lông - ngâm vôi, các chất kiềm có trong da là vôi và hợp chất của Natri. Vôi tồn tại trong da dưới dạng vôi tự do, vôi tụ lại giữa các sợi da ở thể rắn, vôi hoà tan trong nước ngậm ở các khoảng trống giữa các bó sợi da, vôi liên kết hóa học với sợi collagen, vôi ở dạng xà phòng Calxi được tạo nên giữa Calxi và chất béo của da. Do đó, việc loại vôi trong da là khó khăn hơn nhiều so với Natri.

Các hợp chất của Natri tồn tại trong da dưới dạng tự do và liên kết. Loại các hợp chất của Natri tự do có thể thực hiện bằng cách rửa, vì nó dễ hoà tan trong nước. Các hợp chất Natri liên kết hoá học cũng có thể loại được chúng bằng cách rửa, do mức độ phân ly của chúng lớn. Trong công nghệ sản xuất da thuộc, việc loại bỏ vôi là cần thiết, nếu không loại hết vôi, chất lượng da thành phẩm sẽ không đạt. Để loại vôi trong da cần sử dụng kết hợp giải pháp rửa và giải pháp hoá học, rửa là để loại một phần vôi tự do, giải pháp hoá học là hoán vị hợp chất vôi không tan sang hợp chất vôi có thể tan trong nước. 2.4.3.1. Tẩy vôi bằng giải pháp rửa da Rửa da bằng nước có thể loại vôi tự do tồn tại ở dạng đọng tụ giữa các sợi da và hoà tan trong nước có trong da. Quá trình rửa da không loại được vôi liên kết hóa học, bởi tại ion Calxi phân ly yếu, lượng Hyđrôxýt Calxi tan trong nước rất ít, nên cần rửa nhiều lần và phải kéo dài thời gian rửa. Do đó, giải pháp tốt là giải pháp hoá học. Trong trường hợp nước rửa chứa hàm lượng Dioxyt Carbon cao hoặc độ cứng của nước rửa là độ cứng tạm thời lớn, việc loại bỏ vôi là khó khăn, vì Dioxyt Carbon sẽ kết hợp với Vôi để tạo Carbonat Calxi kết tủa trong da, như vậy vôi không được loại khỏi da. Phản ứng tạo Carbonat Calxi như sau:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2 H2O

2.4.3.2. Tẩy vôi bằng giải pháp hoá học Giải pháp hoá học là giải pháp sử dụng một số chất hóa học có khả năng loại vôi ra khỏi da và giảm được độ trương nở kiềm, nhưng không phá hủy da trần. Các hoá chất đáp ứng được các điều kiện và yêu cầu trên là các axit vô cơ, hữu cơ và một số muối. Các chất tẩy vôi sẽ kết hợp với vôi, tạo ra các muối có thể hoà tan được trong nước, các muối này sẽ bị loại ra khỏi da bằng cách rửa.

Trong tẩy vôi, mức độ trương nở kiềm của da trần bị giảm, da trần trở nên

29

mềm, xốp và mất độ đàn hồi.

a. Tẩy vôi với axit Khi sử dụng axit để tẩy vôi, mức độ tẩy vôi của axit phụ thuộc vào khả năng xuyên của axit vào trong da, phản ứng giữa vôi và axit, khả năng dịch chuyển của vôi trong da ra ngoài và vào dung dịch. Các axit có thể sử dụng để tẩy vôi bao gồm axit Sulphuric, axit Formic, axit Clorhydric, axit Acetic, axit Lactic, axit Butylic.

a1. Axit Clorhydric Trong nước axit Clorhydric phân cực mạnh thành ion Clor và ion Hydro. axit Clorhydric phản ứng với Vôi, tạo thành Clorua Calxi có khả năng hoà tan được trong nước, sau đó bị loại khi rửa, phản ứng với vôi tự do như sau: 2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O Phản ứng vôi liên kết với da:

NH2 NH2 2R Ca + 2HCl = 2R + CaCl2 (COO)2 COOH Axit Clorhydric là tác nhân tẩy vôi nhanh và loại hết vôi có trong da, nhưng tạo nên trương nở axit lớn, lớp bề mặt của da bị trương nở và bịt các lỗ hổng, cản trở dịch chuyển ra ngoài của muối Calxi sẽ ngăn cản axit xuyên sâu vào trong da để tiếp tục phản ứng với vôi. Do đó toàn bộ độ dầy của da không được tẩy vôi triệt để, da thành phẩm sẽ không đạt độ mềm đồng đều. Tẩy vôi với axit Clorhydric chỉ phù hợp cho mặt hàng da cần độ cứng như da làm đế. Quá trình tẩy vôi da để làm đế không cần triệt để, mà chỉ cần tẩy vôi bề mặt là đạt yêu cầu.

a2. Axit Sulphuric Axit Sulphuric là axít mạnh như axit Clorhydric, khả năng tham gia phản ứng tốt, nhưng cũng gây ra sự trương phồng của da mạnh (hydrat hóa) làm cản trở quá trình kết hợp của các hóa chất ở các công đoạn sau.

Mặt khác, axit Sulphuric phản ứng với vôi tạo nên muối kết tủa Sulphat Calxi đọng lại ở mặt da và trong da, không thể loại ra ngoài được, như vậy da thành phẩm sẽ đầy, mặt da cứng hơn và trở nên dòn khi khô. Vì thế axit Sulphuric ít được dùng để tẩy vôi.

a3. Axit hữu cơ Trong số các axit hữu cơ được sử dụng phổ thông nhất là axit Acetic, axit Formic. Hai loại axit này có khả năng xuyên sâu vào trong da, giúp cho việc tẩy hết vôi ở bên trong da, tạo ra các muối Formiat Calxi hoà tan dễ dàng trong nước, đồng thời không gây trương nở axit cho da, da thành phẩm sẽ mềm mại. Loại axit này thường được sử dụng để tẩy vôi cho loại da có độ dầy lớn như da trâu, da bò đực.

b. Các muối axit Các muối axit được sử dụng trong tẩy vôi là các muối của axit hữu cơ và vô cơ yếu như Bicarbonate Natri, Carbonat Natri, Clorua Amôn, Sulphat Amôn, muối Amôn của các axit Formic, Acetic và Lactic.

2HCOOH + Ca(OH)2 = (HCOO)2Ca + 2H2O

30

Ngoài các axit nêu trên, các Hãng hoá chất thuộc da đã sản xuất một số phức axit hữu cơ chủ yếu là chất được tạo ra từ nhóm axit Sulphonic và axit Carbonic, các phức axit có khả năng loại vôi tự do và vôi kết hợp không những ở trên mặt mà cả bên trong mặt da.

Các muối được sử dụng trong tẩy vôi là muối Amôni của các axit Clorhydric,

Sulphuric, Acetic, Formic, Lactic và Bisulphit Natri. Bisulphit Natri có tác dụng trung hòa vôi như axit nhẹ. Có nghĩa là Bisulphit Natri chỉ loại vôi tự do, không có khả năng loại vôi liên kết hoá học. Mức độ phân ly của Bisulphit Natri thấp, nên muối Bisulphit Natri chỉ được dùng để tẩy vôi sơ bộ ở bề mặt da, tẩy vôi bên trong phải sử dụng tác nhân tẩy vôi khác. Phản ứng vôi với Bisulphit Natri như sau:

2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Ca(SO3) + Na2SO3 + H2O

Clorua Amôn là tác nhân tẩy vôi khá phổ biến trong công nghệ tẩy vôi. Khi sử dụng Clorua Amôn, sẽ giải phóng Hydroxyt Amôn, nhưng Hydroxyt Amôn không gây mức độ trương nở lớn như Hydroxyt Calxi. Phản ứng như sau:

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH4OH

Clorua Calxi tạo ra trong quá trình tẩy vôi là muối tan được trong nước và dễ dàng bị loại khi rửa. Khi đã loại hết các ion Calxi có trong da, trong cấu trúc sợi không còn muối Calxi kết tủa, tạo điều kiện các hoá chất khác xuyên vào đồng đều, da thành phẩm sẽ mềm mại. Do đó, muối Clorua Amôn chủ yếu dùng để tẩy vôi cho mặt hàng da cần mềm mại. Khi mặt hàng da cần độ cứng, quá trình tẩy vôi sẽ sử dụng Sulphat Amôn, bởi Sulphat Amôn tác dụng với Vôi tạo ra Sulphat Calxi kết tủa trong da, do lượng Sulphat Calxi kết tủa giữa các bó sợi, làm giảm độ mềm và tăng độ cứng cho da thành phẩm. Phản ứng như sau:

(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2NH4OH

Ngoài các tác nhân tẩy vôi nêu trên, các Hãng hoá chất đã sản xuất các chất tẩy vôi có hệ số an toàn cao và hiệu quả tẩy vôi tốt. Đó là axit Lactic, axit Acetic, Melasa và muối Amôn. Tuỳ theo tỷ lệ của các thành phần, các tác nhân tẩy vôi sẽ mang tên thương mại riêng như Decaltal N, Decalcifiant A, Decalcifiant L. Ví dụ: Decalcifiant L, Bascal S. Decalcifiant L là hỗn hợp, mà nó được tạo bởi muối Amôn của axit Lactic, axit Sulphuric và Melasa, các chất này được trộn với nhau tạo thành Decalcifiant L. Bascal S là hỗn hợp các axit Dicarbonic yếu. 2.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng Trong công đoạn tẩy vôi các yếu tố ảnh hưởng gồm các yếu tố sau: Mức độ rửa da trước khi tẩy vôi; pH dung dịch tẩy vôi; Nhiệt độ dung dịch tẩy vôi; Thời gian tẩy vôi; Thiết bị tẩy vôi; Lượng tác nhân tẩy vôi; Hệ số lỏng. 2.4.4.1. Rửa da sau khi kết thúc tẩy vôi Mục đích rửa da trước khi tẩy vôi là loại vôi không liên kết hoá học (vôi tự do) có ở mặt da và một phần vôi không liên kết trong nước có trong da. Nếu lượng vôi tự do không được rửa hết trước khi thực hiện tẩy vôi hoá học, không những tiêu hao tác nhân tẩy vôi, mà còn tạo ra các muối kết tủa ở trên mặt da và bên trong da, các muối kết tủa này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng da thành phẩm.

31

Tác nhân tẩy vôi là axit Sulphuric, Sulphat Amôn, Bisulphit Natri. Rửa da trước khi tẩy vôi là cần thiết, nhưng không thể kéo dài thời gian rửa, vì lượng vôi bị loại không thể tăng, mà ngược lại lượng vôi bị giảm. Nước dùng để rửa vôi là nước không chứa nhiều Dioxyt Carbon, Bicarbonat Calxi và Magiê, vì các muối này sẽ tác dụng với vôi tạo ra Carbonat Calxi kết tủa, để lại các vết trên mặt da.

32

2.4.4.2. pH dung dịch tẩy vôi Trị số pH của dung dịch tẩy vôi là nguyên nhân gây nên trương nở, pH thấp (khoảng <4,0) sẽ gây trương nở axit, nên trong quá trình tẩy vôi cần phải kiểm tra để pH dung dịch luôn có giá trị trên 4,0. Việc kiểm tra pH dung dịch thực hiện bằng chất chỉ thị màu (dung dịch Phenolphtalein). Để tránh da bị trương nở axit, nếu dùng axit để tẩy vôi, nên sử dụng lượng ít và đưa vào một cách từ từ. 2.4.4.3. Nhiệt độ dung dịch tẩy vôi Nhiệt độ của dung dịch tẩy vôi ảnh hưởng khá nhiều đến tốc độ tẩy vôi và mức độ trương nở của da. Nhiệt độ dung dịch tăng sẽ tăng tốc độ tẩy vôi, đồng thời tăng lượng vôi bị loại, song nhiệt độ tăng sẽ giảm độ hòa tan của vôi, nên trong quá trình tẩy vôi, nhiệt độ dung dịch cần từ 30 - 350C. Thực tế, nhiệt độ dung dịch thường được áp dụng là 350C thuận lợi cho Enzym/Chế phẩm enzyme hoạt động trong quá trình làm mềm sau khi tẩy vôi đã kết thúc. 2.4.4.4. Thời gian tẩy vôi Thời gian có ảnh hưởng đến quá trình tẩy vôi. Thời gian tẩy vôi dài hay ngắn phụ thuộc vào tác nhân tẩy vôi, thiết bị, thời gian rửa da trước khi tẩy vôi và mức độ tẩy vôi cần đạt. Từ những vấn đề trên, thời gian tẩy vôi thường từ 1 - 2 giờ tùy theo các yếu tố đã nêu ở trên. 2.4.4.5. Thiết bị tẩy vôi Các thiết bị được sử dụng để tẩy vôi là phu lông, thùng bán nguyệt và bể. Trong đó, phu lông và thùng bán nguyệt là hai thiết bị dùng để tẩy vôi hiệu quả hơn so với tẩy vôi trong bể, vì phu lông và thùng bán nguyệt tạo ra được tác động cơ học trong suốt qúa trình tẩy vôi, tác động cơ học sẽ giảm được thời gian và lượng tác nhân tẩy vôi. Tẩy vôi trong bể tiêu hao về tác nhân tẩy vôi và kéo dài thời gian, song da không bị tác động cơ học, tránh được hiện tượng phá hỏng tổ chức sợi của da. 2.4.4.6. Hệ số lỏng Hệ số lỏng có ảnh hưởng đến thời gian tẩy vôi và phụ thuộc vào thiết bị tẩy vôi. Để quá trình tẩy vôi hiệu quả, hệ số lỏng cần lựa chọn phù hợp với thiết bị và mặt hàng cần sản xuất. Hệ số lỏng thường từ 100 - 150% cho thiết bị là phu lông, từ 250 - 300% với thiết bị là thùng bán nguyệt và từ 350 - 450% với thiết bị là bể. 2.4.4.7. Lượng tác nhân tẩy vôi Lượng tác nhân tẩy vôi sử dụng trong quá trình tẩy vôi phụ thuộc vào mức tẩy vôi của mặt hàng cần sản xuất. Mặt hàng da cần độ mềm và độ xốp cao, lượng tác nhân tẩy vôi phải cần nhiều và phải là các tác nhân không tạo ra các muối Calxi kết tủa để có thể loại hết ion Calxi ra khỏi cấu trúc sợi da. 2.4.5. Thực hiện tẩy vôi trong công nghiệp Thực hiện tẩy vôi trong công nghiệp cho các loại mặt hàng da có những điểm giống và khác nhau. Những điểm giống nhau là da sau tẩy lông - ngâm vôi đều phải rửa trước khi thực hiện tẩy vôi. Những điểm khác là lượng và loại tác nhân tẩy vôi phụ thuộc vào loại mặt hàng da cần sản xuất, vào phương pháp tẩy lông - ngâm vôi.. Thực tế, công đoạn tẩy vôi và làm mềm được thực hiện trong cùng dung dịch, sau khi tẩy vôi thực hiện được 60 - 90 phút (tuỳ theo độ dầy của da), kiểm tra mặt cắt của tiết diện da, mức độ tẩy vôi đạt 70 - 80%, công đoạn làm mềm sẽ thực hiện. Lượng

và loại tác nhân hoá học, các thông số công nghệ tẩy vôi, sẽ được xác lập theo nhiệt độ của nước dùng để tẩy vôi, loại da và mặt hàng. 2.4.5.1. Tẩy vôi theo trong lượng da nguyên liệu Da trần có trọng lượng trên dưới 12 kg (da nhỏ), tẩy vôi thường thực hiện trong thùng bán nguyệt với hệ số lỏng 300 - 350%, nhiệt độ 30 - 350C độ. Trước khi tẩy vôi da được rửa với nước 30 - 350C, thời gian là 30 phút, sau đó da được tẩy vôi với 2,5 - 3,0% tác nhân tẩy vôi, thời gian 30 - 45 phút.

Kiểm tra tiết diện cắt, mức độ tẩy vôi đạt 70 - 80%, 0,5 - 1,0% tác nhân làm mềm sẽ được đưa vào dung dịch, thời gian làm mềm là 30 - 45 phút, sau đó bổ sung 0,5 - 0,6% tác nhân tẩy vôi, để loại hoàn toàn vôi trong da, vì loại da nhỏ thường được sản xuất các mặt hàng da mềm. Kết thúc công đoạn tẩy vôi là công đoạn rửa. Da trần có trọng lượng trên dưới 25 kg, tẩy vôi thường thực hiện trong phu lông, hệ số lỏng 50 - 60%, lượng tác nhân tẩy vôi 2,5 - 3,0%, thời gian 45 - 60 phút tuỳ theo độ dầy, nếu độ dầy của da lớn như da trâu, có thể dùng thêm tác nhân tẩy vôi là axit Formic, mục đích là tăng khả năng loại hết vôi ở bên trong, vì axit Formic có khả năng tẩy vôi và khả năng xuyên sâu vào bên trong độ dầy, lượng dùng từ 0,4 - 0,5%. Tiếp công đoạn tẩy vôi là công đoạn làm mềm.

Lượng men hoặc chế phẩm men sử dụng là 0,5 - 0,6%, lượng men sử dụng ít hơn so với da nhỏ, vì da lớn thường được dùng để sản xuất các mặt hàng da với độ mềm không cao. 2.4.5.2. Tẩy vôi theo mặt hàng

a. Mặt hàng da làm mũ giầy Quá trình tẩy vôi là tương tự như quá trình tẩy vôi cho da có độ dầy lớn, nhưng điểm khác là tác nhân tẩy vôi. Nếu da để làm mũ giầy cải tạo mặt cật (da nguyên liệu kém chất lượng), tác nhân tẩy vôi phải là các tác nhân mà nó có thể để lại một lượng muối Calxi trong da như Sulphat Amôn và quá trình tẩy không cần đạt 100%, nghĩa là quá trình tẩy vôi không cần thực hiện tẩy hết vôi ở độ dầy, mà một phần của độ dầy không tẩy vôi, độ mềm của da thành phẩm thu được phù hợp cho việc cải tạo mặt cật. Ngược lại, da mũ giầy với cật tự nhiên không cải tạo, quá trình tẩy vôi cần thực hiện một cách triệt để, tác nhân tẩy vôi phải là các tác nhân có thể tẩy hết vôi và không tạo ra các muối Calxi kết tủa trong da, da thành phẩm sẽ mềm mại, phù hợp với các sản phẩm đồ da cao cấp.

b. Mặt hàng da làm đế Quá trình tẩy vôi sẽ thực hiện trong thùng bán nguyệt. Hệ số lỏng 250 - 300%,

nhiệt độ 25 - 300C, tác nhân tẩy vôi tùy theo mức độ tẩy vôi cần đạt.

Tác nhân tẩy vôi thường sử dụng là Bisulphit Natri 0,2 - 0,5%, Clorua Amôn

0,2 - 0,4%, hoặc Sulphat Amôn 3 - 4% và Axit Clorhydric từ 0,4 - 0,5%.

Trước khi thực hiện tẩy vôi da cần được rửa với nước 30 độ, thời gian 90 - 120 phút. Khi thực hiện tẩy vôi với axit, trong thời gian đưa axit đã hoà loãng vào thùng quay, cần kiểm tra pH dung dịch với Metil đỏ.

Với lượng axit đưa vào dung dịch, da sẽ được tẩy vôi đạt khoảng 10%. Sau đó

đưa Sulphat Amôn vào và quay 120 phút.

Kiểm tra mức độ tẩy vôi đã đạt yêu cầu đặt ra, da sẽ được rửa với nước trong

33

thời gian 30 phút để kết thúc quá trình tẩy vôi.

Quá trình tẩy vôi thực hiện không đúng theo quy trình công nghệ, không kiểm

2.4.6. Các lỗi tẩy vôi và kiểm tra tẩy vôi 2.4.6.1. Các lỗi tẩy vôi tra một cách chính xác, có thể xảy ra các lỗi sau: a. Trương nở a xít bề mặt da trần Hiện tượng này xảy ra do giảm pH đột ngột khi sử dụng chất tẩy vôi có tính a xít mạnh. Do đó, tránh sử dụng a xít mạnh để tẩy vôi, nên dùng muối của a xít yếu.

b. Không tẩy hết vôi trong thiết diện da Hiện tượng biểu hiện khi chất kiềm sau tẩy vôi vẫn tồn tại trong thiết diện da. Nhỏ phenonphtalein vào thiết diện da vẫn thấy màu đỏ hoặc hồng.

Nguyên nhân: Không đủ hoá chất tẩy vôi; Thời gian tẩy vôi không đủ; Sử dụng không đúng tác nhân tẩy vôi (tính a xít quá yếu hoặc quá mạnh); Có thể do một hay cả ba nguyên nhân kể trên. Cách khắc phục: Tuỳ theo nguyên nhân cụ thể, có thể tăng cường khả năng tẩy vôi bằng cách bổ sung thêm tác nhân tẩy vôi phù hợp hay tăng thêm thời gian tẩy vôi.

c. Các vết vôi Các vết vôi tạo ra ở bề mặt da là muối Carbonat Calxi, bởi tại: Nước sử dụng để rửa da có độ cứng tạm thời cao (chứa nhiều muối Bicarbonat Calxi) và da để lâu trong không khí trước khi thực hiện tẩy vôi. Bicarbonat Natri trong nước và Carbonic trong không khí đã kết hợp với vôi, tạo ra Carbonat Calxi không tan đọng lại ở bề mặt da, tạo nên các vết được gọi là vết vôi. Các vết vôi ở mặt da rất khó loại bỏ, mặt da nháp và màu của các vết vôi sẽ là màu sáng hơn so với những chỗ không có vết vôi.

Có thể dùng lượng nhỏ (0,2 - 0,3%) a xít HCl hoặc a xít foocmic (HCOOH) tẩy mặt da. A xít HCl là a xít tương đối mạnh, trung hoà muối kiềm làm tan đi vết vôi.

d. Tẩy vôi không không triệt để Hiện tượng biểu hiện khi chất kiềm sau tẩy vôi vẫn tồn tại trong thiết diện da. Nhỏ phenonphtalein vào thiết diện da vẫn thấy màu đỏ hoặc hồng.

Nguyên nhân: Không đủ hoá chất tẩy vôi; Thời gian tẩy vôi không đủ; Sử dụng không đúng tác nhân tẩy vôi (tính a xít quá yếu hoặc quá mạnh); Có thể do một hay cả ba nguyên nhân kể trên. Quá trình tẩy vôi không triệt để, ion Calxi còn lại trong da sẽ kết hợp với Tanin tạo nên Tanat Calxi không tan, da thuộc sẽ trở nên cứng. Mặt khác, vôi còn lại trong da sẽ nâng độ kiềm của chất thuộc Crôm, ngăn cản Crôm xuyên tiếp vào trong da, da thuộc sẽ không đạt, khi da thuộc không đạt thường được gọi là da thuộc “sống”. 2.4.6.3. Giải pháp khắc phục lỗi tẩy vôi

Để không bị mắc lỗi trong quá trình tẩy vôi, cần tránh: Không sử dụng nước có độ cứng tạm thời cao; Không để da trần tiếp xúc với không khí trong thời gian dài. Nếu phải kéo dài thời gian, da trần cần được che phủ tốt để da không tiếp xúc với không khí; Kiểm tra pH và mức độ tẩy vôi thật kỹ.

Tuỳ theo nguyên nhân cụ thể, có thể tăng cường khả năng tẩy vôi bằng cách bổ

34

sung thêm tác nhân tẩy vôi phù hợp hay tăng thêm thời gian tẩy vôi. 2.4.6.2. Kiểm tra tẩy vôi Quá trình tẩy vôi là quá trình rất quan trọng, nên cần kiểm tra các thông số công nghệ như nhiệt độ dung dịch, thời gian, hệ số lỏng, pH dung dịch và pH tiết diện cắt của da. Mức độ tẩy vôi được kiểm tra bằng Phenolphtalein đối với môi trường kiềm, Metyl đỏ dùng cho môi trường axit. Da trần chưa tẩy vôi sẽ có màu đỏ đậm với

Phenolphtalein, bởi Phenolphtalein có màu đỏ trong môi trường kiềm với pH trên 8,0, màu đỏ sẽ không còn khi da đã được tẩy vôi hoàn toàn. Kiểm tra mức độ tẩy vôi cần thực hiện sau khoảng thời gian nhất định tính từ đầu của quá trình tẩy vôi. Mép của tiết diện cắt thường là không màu với Phenolphtalein, nhưng phần giữa của tiết diện vẫn là màu hồng, bởi hai mép của tiết diện được tẩy vôi nhanh hơn so với phần giữa. Thông qua việc kiểm tra tiết diện cắt với Phenophtalein, sẽ là điều kiện để đánh giá được mức độ tẩy vôi, phần tiết diện có màu đỏ nhiều sẽ thể hiện mức độ tẩy vôi đạt tỷ lệ thấp, phần tiết có màu đỏ ít thể hiện mức độ tẩy vôi đạt tỷ lệ cao. Toàn bộ tiết diện không có màu đỏ với Phenolphtalein, điều đó có nghĩa là da đã được tẩy vôi hoàn toàn, trong da không còn ion Calxi. Để việc kiểm tra quá trình tẩy vôi chính xác, mẫu kiểm tra là mẫu ở phần da có độ dầy nhất như ở phần cổ. Việc kiểm tra quá trình tẩy vôi sẽ thực hiện sau khoảng thời gian nhất định, để xác định được mức độ tẩy vôi và đồng thời xác định được thời điểm kết thúc quá trình tẩy vôi, qua đó xác định được thời gian tẩy vôi. Tuỳ theo loại mặt hàng da thuộc, mức độ và các thông số công nghệ tẩy vôi sẽ xác lập, để quá trình tẩy vôi đạt hiệu quả như yêu cầu của mặt hàng cần.

Phương pháp kiểm tra Kiểm tra bằng cách đo pH dung dịch và da trần. Dung dịch tẩy vôi có pH = 7 - 8; Nước trong, không vẩn đục. Da trần: Cắt ngang thiết diện da chỗ dầy nhất, nhỏ dung dịch phenolphtalein

không màu, thấy không đổi màu hoặc hơi hồng ở giữa thiết diện là được. 2.5. Làm mềm 2.5.1. Mục đích Quá trình làm mềm là tạo độ mềm cho da thành phẩm. Tùy theo yêu cầu độ cứng, độ mềm của mỗi loại mặt hàng, quá trình làm mềm sẽ thực hiện khác nhau, thậm chí không thực hiện như da để làm đế. Làm mềm còn nhằm để peptit hoá lớp bì, loại tiếp lớp biểu bì, chân lông, xà phòng hoá các chất béo, chuyển hoá các sợi đàn hồi (elastic) và giảm độ trương nở của da. 2.5.2. Tác nhân làm mềm Nguyên liệu dùng để làm mềm là Enzym/Chế phẩm enzym. Dưới tác dụng của Enzym/Chế phẩm enzym, các biến đổi xảy ra trong da là các biến đổi như phân giải các protein và chất béo. Enzym/Chế phẩm enzym Proteaza phân giải các protein, phân giải các chất béo là enzym/Chế phẩm enzym Lipaza.

Enzym/Chế phẩm enzym Proteaza được tạo ra từ động vật, thực vật như: - Dạ dầy của động vật, loại Enzym/Chế phẩm enzym này được gọi là

- Enzym/Chế phẩm enzym được làm từ mỡ cơm xôi của động vật, gọi là

35

Enzym/Chế phẩm enzym Proteaza peptit hoặc Pepsin (Peroly). Enzym/Chế phẩm enzym Pancreatic (Tripsin); được làm từ gan gọi là Cateptic. Để quá trình làm mềm đạt kết quả cao, cần chất để tạo môi trường cho Enzym/chế phẩm Enzym phát triển. Chất thường sử dụng là các muối Amôn như Sulphat và Clorua Amôn. Các muối này sẽ duy trì môi trường kiềm yếu và ổn định, Enzym/Chế phẩm enzym phát huy được hoạt tính cuả nó, kết quả làm mềm sẽ đạt.

Thành phần của Enzym/Chế phẩm enzym Tripsin bao gồm 65 - 70% Sulphat

Proteaza hoặc Pepsin là loại Enzym/Chế phẩm enzym của dạ dầy, trong công nghệ thuộc da loại enzyme Pepsin ít sử dụng hơn, bởi hoạt tính của Pepsin đạt tối ưu ở pH axit cao khoảng 1,7 - 2,0, môi trường axit mạnh là không phù hợp với da gellatin. Catepsin và Enzym/Chế phẩm enzym thực vật ít sử dụng trong công nghiệp, bởi giá thành của loại Enzym/Chế phẩm enzym này cao, mặt khác tác dụng làm mềm của loại Enzym/Chế phẩm enzym này là không đạt được yêu cầu đặt ra. Trong nhóm này, loại Enzym/Chế phẩm enzym được sử dụng nhiều và phổ thông nhất là Enzym/Chế phẩm enzym Proteolitic, Proteaza dưới dạng chế phẩm tự nhiên và nhân tạo. Enzym/Chế phẩm enzym Pancreatic có nhiều chủng loại, trong đó quan trọng nhất là Enzym/Chế phẩm enzym Tripsin. Tripsin được sản xuất từ mỡ cơm xôi của lợn và cừu. Mỡ cơm xôi khô sẽ được nghiền thành bột và trộn với muối Amôn như Sulphat Amôn, Clorua Amôn, Clorua Natri và mùn cưa. Muối Amôn ( Clorua hoặc Sulphat Amôn) được dùng để tẩy vôi, đồng thời duy trì môi trường kiềm yếu, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym phát triển. Mùn cưa có tác dụng là giá thể để men khuyếch tán. Muối Clorua Natri có tác dụng bảo quản để Enzym/Chế phẩm enzym không bị phân giải. Amôn, 20 - 25% mùn cưa, 5 - 7% chế phẩm Pancreatic và 3 - 5% Clorua Natri. Proteaza từ thực vật như từ vỏ bánh mì, nấm và mốc, loại Enzym/Chế phẩm enzym này được gọi là Papaina. Enzym/Chế phẩm enzym đặc trưng của nhóm này là loại được chiết suất từ nấm Aspergillus. Enzym/Chế phẩm enzym thực vật được quen biết dưới tên là Papaina và được chiết suất từ vỏ bánh mỳ. Enzym/Chế phẩm enzym Papaina có tác dụng làm mềm như Tripsin. Do lượng Enzym/Chế phẩm enzym chiết suất không nhiều, cho nên giá thành loại Enzym/Chế phẩm enzym này cao, chính vì lý do đó mà loại Enzym này ít được sử dụng trong công nghiệp. 2.5.3. Tính chất của Enzym/Chế phẩm enzym 2.5.3.1. Tác dụng lên collagen

Tác dụng của Enzym/Chế phẩm enzym lên collagen làm rỗng, phân giải cấu trúc sợi da của lớp bì. Mức độ làm rỗng là phụ thuộc vào các công đoạn trước khi làm mềm. Nếu tẩy lông - ngâm vôi quá, Enzym/Chế phẩm enzym sẽ mở rộng, phân giải cấu trúc sợi càng nhiều so với tẩy lông - ngâm vôi ở mức vừa phải.

Mức độ phân giải lớp bì là phụ thuộc vào muối trung tính có trong dung dịch như clorua Natri, Amôn phụ thuộc vào một số axit hữu cơ. Nếu trong dung dịch làm mềm có các muối hoặc axit, collagen sẽ bị phân giải nhanh và dễ hơn. Ngoài ra mức độ làm mềm còn phụ thuộc vào độ trương nở của collagen. Tác dụng phân giải collagen của men mạnh ở thời điểm ban đầu, sau đó tác dụng sẽ giảm dần, do hoạt tính của men bị hãm bởi các chất được tạo ra trong quá trình phân giải collagen.

36

Nhiệt độ dung dịch làm mềm ảnh hưởng đến tốc độ phân giải, tốc độ phân giải tăng chỉ khi nhiệt độ tăng đến một gía trị nhất định, nếu nhiệt độ cao quá, collagen sẽ bị phân huỷ hoàn toàn. Nhiệt độ tối ưu cho quá trình làm mềm là khoảng 30 - 400C , trong thực tế quá trình làm mềm thực hiện ở nhiệt độ 35 - 370C. pH của dung dịch và da trần cũng ảnh hưởng đến mức độ phân giải collagen, pH tối ưu là 7,5 - 8,5.

Da nguyên liệu sau khi loại bỏ lớp bạc nhạc và biểu bì, phần còn lại là lớp bì, lớp bì được tạo bởi 2 lớp - lớp lưới và lớp nhú. Trong quá trình làm mềm, lớp nhú là lớp dễ bị Enzym/Chế phẩm enzym tác dụng nhanh và mạnh nhất, bởi lớp nhú là lớp được tạo bởi các sợi da mịn và mỏng so với các sợi da của lớp lưới.

Sự khác biệt giữa da không làm mềm và da được làm mềm là da sau khi đã được làm mềm, da trở nên thoáng khí và nước hơn so với da không được làm mềm. Da trở nên thoáng khí và nước là nhờ tác động của Enzym/Chế phẩm enzym lên sợi collagen và sự phân giải các protein. 2.5.3.2. Tác động làm mềm đối với sợi đàn hồi (Elastin)

Enzym/chế phẩm enzym Pancreatic tác động lên sợi đàn hồi (elastic fibre) của da, tạo nên sự biến tính các sợi đàn hồi, để các sợi đàn hồi có được các tính chất gần giống các tính chất của sợi collagen.

Trên cơ sở cấu tạo, sợi đàn hồi và sợi collagen là tương tự nhau, điểm khác so với collagen là sợi đàn hồi có chứa chất có những tính chất khác so với các tính chất của collagen. Dưới tác động của Enzym/Chế phẩm enzym, chất này bị loại ra khỏi cấu tạo của sợi đàn hồi, do vậy sợi đàn hồi trở nên gần giống sợi collagen. 2.5.3.3. Tác động làm mềm đối với chất béo

Trong Enzym/Chế phẩm enzym Pancreatic chứa thành phần Lipaza, Lipaza sẽ tác động lên các chất béo còn lại trong da, chuyển các chất béo sang dạng xà phòng tan trong nước hoặc nhũ hoá chúng để tăng khả năng loại bỏ chúng ra khỏi da. Các dạng chuyển đổi trên thực hiện được thông qua quá trình xà phòng hoá và nhũ hoá, sau khi làm mềm cấu trúc sợi của da, đặc biệt khoảng trống giữa các bó sợi sẽ rỗng hơn. 2.5.3.4. Tác động làm mềm làm giảm trương nở

Da sau khi tẩy lông - ngâm vôi, cấu trúc sợi da bị trương nở ( trương nở kiềm) do tác động của các chất kiềm, pH của da là khoảng 11 - 12. Trong quá trình tẩy vôi, pH của da giảm xuống còn 7,5 - 8,5, khi pH giảm sẽ làm giảm độ trương nở. Quá trình làm mềm được thực hiện ở cuối giai đoạn tẩy vôi và tiếp tục giảm độ trương nở của da, đồng thời mở cấu trúc sợi tạo điều kiện thuận lợi để chất thuộc xuyên vào trong da. 2.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến làm mềm Quá trình làm mềm bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong số đó yếu tố quan trọng nhất là tỷ lệ Enzym/Chế phẩm enzym và muối Amôn trong Enzym/Chế phẩm enzym, nhiệt độ và pH của dung dịch, độ cứng của nước, tác động cơ học, phương pháp bảo quản da nguyên liệu, thời gian làm mềm. 2.5.4.1. Ảnh hưởng pH đối với mức độ làm mềm

Quá trình làm mềm chỉ có thể thực hiện được ở pH từ 7,0 - 9,0, thấp hoặc cao hơn giá trị pH nêu trên, hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym không còn tác dụng. Do vậy pH của dung dịch làm mềm cần phải duy trì trong khoảng 7,0 - 9,0.

Trong trường hợp quá trình làm mềm thực hiện trong cùng dung dịch tẩy vôi, nếu pH của dung dịch tẩy vôi cao hoặc thấp hơn 7,0 - 9,0, cần phải điều chỉnh pH trước khi thực hiện làm mềm. Việc điều chỉnh thực hiện với hỗn hợp đệm Amôniăc và Sulphat Amôn.

37

Nếu quá trình làm mềm được thực hiện trong môi trường mới, không phải là dung dịch tẩy vôi, cần phải điều chỉnh pH dung dịch trước khi thực hiện quá trình làm mềm.

2.5.4.2. Ảnh hưởng tỷ lệ enzym/chế phẩm enzym và muối Amôn

Lượng Enzym/Chế phẩm enzym có trong chế phẩm ảnh hưởng đến mức độ và thời gian làm mềm. Thời gian làm mềm giảm nếu tăng tỷ lệ enzym/chế phẩm enzym. Nhưng tăng tỷ lệ Enzym/Chế phẩm enzym cao nhằm giảm tối đa thời gian làm mềm, mặt da sẽ bị phá huỷ, nếu kéo dài thời gian vừa phá huỷ mặt da, lại phá huỷ cả lớp bì.

Lượng Enzym/Chế phẩm enzym cần sử dụng là phụ thuộc vào loại mặt hàng, mặt hàng cần độ mềm cao như da áo, da găng, quá trình làm mềm cần sử dụng loại men có hoạt tính cao hơn ví như Enzym/Chế phẩm enzym loại A (đã nêu ở phần trên), lượng dùng là 0,7 - 1,0%. Đối với mặt hàng không cần độ mềm cao, cần sử dụng loại Enzym/Chế phẩm enzym có hoạt tính thấp như Enzym/Chế phẩm enzym loại C, dùng khoảng 0,3 - 0,4%. 2.5.4.3. Ảnh hưởng của muối Amôn

Muối Amôn có trong chế phẩm Enzym/Chế phẩm enzym nhằm ổn định pH, ngoài ra còn tác dụng tẩy vôi. pH ổn định sẽ tăng hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym trong khi làm mềm, tác dụng làm mềm sẽ đạt mức đặt ra cho mỗi mặt hàng. 2.5.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ của dung dịch làm mềm ảnh hưởng đến hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym. Qua các nghiên cứu đã xác định được khoảng nhiệt độ, ở nhiệt độ đó hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym là mạnh nhất. Loại Enzym/Chế phẩm enzym Pancreatic có hoạt tính mạnh ở nhiệt đô là 30 - 500C, cao hoặc thấp hơn nhiệt độ này, Enzym/Chế phẩm enzym sẽ mất hoạt tính, quá trình làm mềm không đạt.

Trong thực tế, nhiệt độ làm mềm là khoảng 35 - 380C, vì da trần rất nhậy với nhiệt độ cao và dễ bị phân huỷ. Nhiệt độ tối ưu của quá trình làm mềm còn phụ thuộc vào pH của của dung dịch, thời gian làm mềm và một số tạp chất có trong dung dịch, điều đó có nghĩa là nhiệt độ tối ưu của quá trình làm mềm cần được xác định, khi các yếu tố ảnh hưởng liên quan là cố định, các yếu tố ảnh hưởng liên quan đến xác lập nhiệt độ tối ưu cần phải xác lập trước hoặc phải cố định. 2.5.4.5. Ảnh hưởng của thời gian

Thời gian làm mềm là phụ thuộc vào hoạt tính của chế phẩm Enzym/Chế phẩm enzym, bản chất da nguyên liệu và mức độ làm mềm cần thực hiện. Thời gian làm mềm càng lâu, nhiệt độ làm mềm cần phải thấp.

Khi sử dụng Enzym/Chế phẩm enzym có hoạt tính cao, lượng Enzym/Chế phẩm enzym và thời gian làm mềm cần thấp hơn so với cùng loại Enzym/Chế phẩm enzym nhưng mức độ làm mềm cần cao hơn.

Thời gian làm mềm cần phải xác lập theo yêu cầu của từng loại mặt hàng và loại Enzym/Chế phẩm enzym, không nên áp dụng chung cho tất cả các mặt hàng và bất kỳ loại Enzym/Chế phẩm enzym nào hiện có. 2.5.4.6. Ảnh hưởng của muối khoáng

38

Muối khoáng trong nước dùng để làm mềm ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình làm mềm. Nếu nước làm mềm là nước có độ cứng cao, độ cứng sẽ ảnh hưởng đến hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym, bởi các muối khoáng sẽ hạn chế phát triển của hoạt tính Enzym/Chế phẩm enzym, mặc dù các điều kiện khác là phù hợp cho hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym phát triển. Cho nên độ cứng của nước cần được quan tâm trong công nghệ thuộc da nói chung và công nghệ làm mềm nói riêng.

2.5.5. Áp dụng làm mềm trong công nghiệp

Quá trình làm mềm cho tất cả các loại da đều được thực hiện trong phu lông hoặc trong thùng bán nguyệt với hệ số lỏng 150 - 300%. Làm mềm da trong thùng bán nguyệt tốt hơn trong phu lông, bởi trong thùng bán nguyệt, sẽ thuận lợi cho việc kiểm tra và giám sát các thông số công nghệ như pH, nhiệt độ, đồng thời tác động cơ học không mạnh như phu lông, mặt cật của da sẽ được bảo vệ tốt hơn, bởi mặt cật là phần da rất dễ bị Enzym/Chế phẩm enzym tác động và phá huỷ nhanh hơn so với các phần da khác.

Thực tế, quá trình làm mềm được thực hiện trong cùng dung dịch tẩy vôi. Quy trình công nghệ làm mềm cần xác định cho từng loại mặt hàng, loại da nguyên liệu, mức độ tẩy lông - ngâm vôi, cụ thể như sau:.

- Với cùng loại mặt hàng và cùng loại da nguyên liệu, nhưng da nguyên liệu được bảo quản bằng phương pháp phơi khô, quá trình làm mềm sẽ phải lâu và hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym cần mạnh hơn so với loại da nguyên liệu đó bảo quản bằng phương pháp ướp muối.

- Da được tẩy lông - ngâm vôi trong thời gian ngắn, quá trình làm mềm cần

thực hiện mạnh hơn so với da được tẩy lông - ngâm vôi trong thời gian dài.

- Da có có cấu trúc sợi chặt như da lợn, làm mềm cần thực hiện mạnh hơn so

với da có cấu trúc sợi lỏng như da cừu.

39

Trong sản xuất công nghiệp, việc nắm bắt được nguồn gốc, phương pháp bảo quản da nguyên liệu và các công đoạn trước đó như hồi tươi, tẩy lông - ngâm vôi là rất quan trọng, để làm cơ sở cho việc xác lập công nghệ công nghệ làm mềm một cách phù hợp. Da thành phẩm cần mềm và dẻo bao nhiêu, quá trình làm mềm càng mạnh bấy nhiêu. 2.5.5.1. Làm mềm da nguyên liệu bò Da nguyên liệu là da bò, làm mềm thường thực hiện trong dung dịch tẩy vôi và sau quá trình tẩy vôi, mà quá trình tẩy vôi đã thực hiện tẩy được 60 - 70% tiết diện cắt, nhiệt độ khoảng từ 35 - 360C, thời gian 45 - 60 phút, loại Enzym/Chế phẩm enzym sử dụng có hoạt tính trung bình (750 - 1000 đơn vị), lượng sử dụng 0,5 - 1,0%, tuỳ theo loại da nguyện liệu to hay nhỏ, độ mềm cao hay trung bình. Các thông số công nghệ cần được xác lập một cách phù hợp cho mỗi trường hợp cụ thể. Ở Việt Nam nguồn da nguyên liệu không giống nhau về phương pháp bảo quản, nên một lô da nguyên liệu xuất thuộc bao gồm các loại da được bảo quản với điều kiện rất khác nhau, đó cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến chất lượng da thành phẩm không đồng đều. 2.5.5.2. Làm mềm da nguyên liệu lợn Da nguyên liệu lợn là loại da có cấu trúc sợi chặt hơn so với da nguyên liệu là da bò, da trâu. Cho nên quá trình làm mềm da lợn cần thực hiện kỹ và mạnh hơn. Quá trình làm mềm da nguyên liệu lợn cũng thực hiện trong cùng dung dịch tẩy vôi và sau khi tẩy vôi được 80 - 90% tiết diện, nhưng việc làm mềm phải thực hiện với loại và lượng men cao hơn. Lượng Enzym/Chế phẩm enzym khoảng 1,2 - 1,5% và hoạt tính là 1000 - 1500 đơn vị. Tỷ lệ Enzym/Chế phẩm enzym là tùy thuộc vào loại da nguyên liệu lợn, da nguyên liệu lợn là da lợn nái hay da lợn thịt, da lợn nái thường có cấu trúc sợi rất chặt, ngược lại da lợn thịt có cấu trúc sợi lỏng hơn nhiều, cho nên loại da lợn

thịt thường được dùng để sản xuất mặt hàng da mềm như da áo, da găng tay, da lợn nái chỉ dùng để sản xuất da lót hoặc da găng tay bảo hộ lao động. 2.5.6. Các lỗi trong làm mềm và phương pháp kiểm tra 2.5.6.1. Làm mềm quá mức

Làm mềm quá mức sẽ giảm độ bền cơ học và độ đàn hồi của da thành phẩm. Nguyên nhân: Quá nhiều Enzym/Chế phẩm enzym và thời gian làm mềm quá lâu; Các công đoạn trước làm mềm bị tiến hành quá mức độ; Sai sót trong khâu bảo quản da nguyên liệu, làm công nghệ bị ảnh hưởng ngay từ đầu vào.

Cách khắc phục: Kiểm soát và điều chỉnh phù hợp các công đoạn trước làm mềm; Giảm bớt lượng Enzym/Chế phẩm enzym và thời gian làm mềm, nhất là với loại Enzym/Chế phẩm enzym có hoạt độ cao (trên 1000 LVU/g); Với da đã bị làm mềm quá mức cần tăng cường độ bền cơ học bằng cách điều chỉnh công nghệ thuộc lại. 2.5.6.1. Làm mềm không đủ

Kiểm tra da bằng cảm quan: - Da dầy: Ấn đầu ngón tay cái lên mặt da. Khi bỏ tay ra, vết lõm còn giữ lại trên

- Da mỏng: Túm da lại thành hình quả bóng rồi bóp mạnh, nếu có bọt khí thoát

40

Làm mềm không đủ làm da sau khi hoàn thành sẽ bị đét, cứng, dễ bị nứt vỡ; Không làm da nhung được; Da cật cũng không dùng làm da áo được vì cứng, đét. Nguyên nhân do lượng Enzym/Chế phẩm enzym không đủ, hoặc lưu kho không đúng quy địmh bị giảm chất lượng; Thời gian không đủ; Nhiệt độ và trị số pH không phù hợp làm mềm không phát huy hết khả năng làm mềm. 2.5.6.3. Phương pháp kiểm tra mặt da là được. ra là được. 2.6. Axit hoá 2.6.1. Mục đích Axit hoá làm giảm giá trị pH của da để phù hợp với chất thuộc và làm giảm các phân tử nước hydrat trong da trần. Mức độ giảm pH là phụ thuộc vào chất thuộc. Nếu chất thuộc là Crôm, pH cần giảm từ 8,5 xuống 2,8 - 3,2. Bởi tại, pH của da sau khi tẩy vôi và làm mềm là cao, sẽ làm tăng độ kiềm của chất thuộc Crôm, Crôm sẽ kết hợp ở các phần bên ngoài của da, phần bên trong của da không được thuộc, da sau khi thuộc sẽ không thể sử dụng cho sản xuất mặt hàng da. Da sau khi tẩy vôi và làm mềm, một phần tác nhân tẩy vôi và Enzym/Chế phẩm enzym còn lại trong da, các tác nhân này cần được loại bỏ để không ảnh hưởng đến quá trình thuộc và chất lượng của da thành phẩm. Axit hoá sẽ loại bỏ tác nhân tẩy vôi và làm ngừng hoạt tính của Enzym/Chế phẩm enzym không cho Enzym/Chế phẩm enzym tiếp tục phát triển. 2.6.2. Hoá chất sử dụng trong quá trình axit hoá Hoá chất sử dụng trong quá trình axit hoá là axit vô cơ như axit Sulphuric, axit Clorhydric, axit hữu cơ như axit Formic, axit Acetic, Muối ăn, Formiat Natri hoặc Calxi. Gần đây, trong công nghệ axit hoá đã sử dụng một số axit không gây trương nở cho da như axit Sulphophtalic, axit Naphtalin - Sulphonic. Mục đích sử dụng các axit không gây trương nở cho da là giảm lượng muối dùng trong axit hoá. Dùng muối nhiều sẽ hạn chế khả năng kết hợp của Crôm với da. Axit sử dụng trong quá trình axit hoá còn nhằm mục đích trung hoà các chất kiềm còn lại trong da sau khi tẩy vôi và

làm mềm, qua đó sẽ giảm giá trị pH của da, pH giảm sẽ giảm và ngừng tác động của men đối với da.

Muối ăn được sử dụng là nhằm mục đích không để da bị trương nở trong môi trường axit, đồng thời loại bỏ nước có trong da, tạo cấu trúc sợi da mở, chất thuộc dễ dàng xuyên vào trong da nhanh và đồng đều hơn. 2.6.2.1. Các axit dùng trong axit hoá Các axit có thể dùng trong quá trình axit hoá là các axit mạnh, axit yếu và axit không gây trương nở. Axit mạnh là các axit vô cơ, làm da trương nở nhiều và giảm pH xuống thấp được. Axit yếu là các axit hữu cơ, không gây da bị trương nở nhiều và không thể giảm pH xuống thấp. Axit không gây trương nở là các axit thơm Sulfonic, khả năng giảm pH không cao.

Muối là thành phần thứ 2 dùng trong quá trình axit hóa. Mục đích là nhằm loại

a. Axit Clorhydric công nghiệp Axit Clorhydric là dung dịch không màu hoặc mầu vàng xanh, mùi hắc, nồng độ là 23%, 28% và 31% tuỳ thuộc vào nhà sản xuất. Axit Clorhydric dùng để axit hoá cho loại da đó được tẩy vôi ít, vì axit Clorhydric sẽ tạo muối Calxi hoà tan dễ dàng trong nước, bề mặt của da thành phẩm mịn và phẳng hơn nhưng da dễ bị lỏng mặt. b. Axit Sulphuric công nghiệp Axit Sulphuric là dung dịch không màu, đặc sánh, tỷ trọng lớn, có khả năng hút nước cao, độ ăn mòn lớn và carbon hóa tất cả các chất hữu cơ. Axit Sulphuric được sản xuất với các nồng độ khác nhau như 96%, 92% và 73%. Da được axit hóa với axit Sulphuric sẽ đầy mặt hơn, nhưng mặt da không phẳng. c. Axit Formic công nghiệp Axit Formic (HCOOH) là dung dịch không màu, mùi khó chịu. Axit Formic công nghiệp được sản xuất với các nồng độ khác nhau như 90%, 86% và 80% tinh khiết. Axit Formic là axit không gây trương nở và có khả năng giảm độ kiềm của Crôm, do axit Formic có khả năng tạo phức Crôm che phủ. d. Axit hữu cơ khác như Acetic, Lactíc, Tartaric, vòng thơm Các axit hữu trên là các axit không gây trương nở, có khả năng tạo phức che phủ với Crôm. Da được axit hoá với các axit trên sẽ đạt độ đầy, mặt da mịn màng hơn. 2.6.2.2. Muối dùng trong axit hoá bỏ hiện tượng sợi collagen bị trương nở axit.

b. Sulphat Natri Sulphat Natri có khả năng loại nước kém hơn so với muối ăn, do vậy lượng

Quá trình axit hoá bị ảnh hưởng bởi yếu tố quan trọng nhất là mức độ tẩy vôi,

41

a. Muối ăn Muối ăn (NaCl) là loại muối được sử dụng nhiều và phổ thông nhất trong quá trình axit hoá, có khả năng loại nước cao nhất trong các muối sử dụng để axit hóa. Lượng sử dụng tùy thuộc vào hệ số lỏng, nhưng ít hay nhiều phải đảm bảo dung dịch axit hoá phải đạt được 6,0 - 7,0 độ Be’. Muối dùng nhiều trong axit hóa sẽ ảnh hưởng đến môi trường, cho nên cần hạn chế lượng muối hoặc sử dụng giải pháp thay thế. Sulphat Natri cần dùng nhiều hơn. 2.6.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng độ dầy của da, loại da, nồng độ axit, muối, thời gian, nhiệt độ và tác dụng cơ học.

Đối với loại da có độ dầy quá lớn, trong quá trình axit hoá nên sử dụng kết hợp

a. Mức độ tẩy vôi Hiệu quả của axit hoá được xác định bằng lượng axit mà da hấp thụ, vì lượng axit sẽ làm giảm hoạt tính các nhóm Amin của da, nghĩa là làm giảm khả năng kết hợp của muối kiềm Crôm với da, tạo điều kiện Crôm xuyên và phân bố đồng đều trong da. Để đạt cùng một giá trị pH, da trần được tẩy vôi càng ít bao nhiêu, lượng axit dùng để axit hoá càng nhiều bấy nhiêu, vì một phần axit bị tiêu hao trong trong quá trình loại bỏ vôi còn lại trong da. b. Độ dầy của da Độ dầy, độ chặt của sợi da càng lớn bao nhiêu, lượng axit và muối cần sử dụng càng nhiều bấy nhiêu, và thời gian axit hoá càng kéo dài hơn. Đạt được các yêu cầu trên, axit có thể xuyên vào đồng đều và xuyên hết độ dầy của da. với các axit có khả năng xuyên tốt hơn như các axit hữu cơ. c. Nồng độ axit và muối Hiệu quả của axit hoá là phụ thuộc vào lượng axit và muối mà da hấp thụ. Vai trò đầu tiên cuả axit là giảm độ kiềm của Crôm, tăng tốc độ xuyên của Crôm ở thời điểm ban đầu. Muối có vai trò làm chậm quá trình liên kết Crôm với da ở giai đoạn ban đầu, đạt được như vậy quá trình thuộc sẽ hiệu quả hơn. Lượng axit hấp thụ vào da là phụ thuộc vào lượng và loại axit, một phần vào hệ số lỏng. Nếu lượng vôi còn nhiều trong da, lượng axit cần phải nhiều để loại vôi, đồng thời một lượng axit tiêu hao trong việc tạo dung dịch đệm giữa muối Calxi và axit.

Lượng muối bị hấp thụ còn phụ thuộc vào nồng độ của muối trong dung dịch. Trong mọi trường hợp, nồng độ 6% muối là đủ để có thể tránh được hiện tượng trương nở axit. Nếu axit hóa với hệ số lỏng cao - axit hoá trong thùng bán nguyệt, lượng muối cần là nhiều để làm sao đạt được độ Be’ = 6. Hiệu quả tương hỗ giữa axit và muối còn được phản ánh thông qua thay đổi pH của dung dịch axit hoá. Clorua Natri làm giảm pH của dung dịch, ngược lại Sulphat Natri làm tăng pH của dung dịch. Mức giảm pH phụ thuộc vào loại axit trong dung dịch axit hoá. pH giảm nhiều nếu axit trong dung dịch axit hoá là axit vô cơ, pH giảm ít hơn nếu axit trong dung dịch là axit hữu cơ yếu. d. Thời gian, tác động cơ học và nhiệt độ axit hóa Thời gian axit hoá, nhiệt độ và tác động cơ học có ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình axit hoá, hiệu quả axit hoá đồng đều và hết độ dầy của da, nhưng làm giảm đáng kể độ bền cơ - lý của da thành phẩm, độ dãn và độ mềm.

42

Nếu thời gian axit hoá quá ngắn, lượng axit mà da sẽ hấp thụ là không đồng đều, phần bên ngoài hấp thụ nhiều axit nhưng phần bên trong hấp thụ không nhiều hoặc không hấp thụ được axit. Thời gian axit hoá dài hay ngắn còn phụ thuộc vào độ dầy của da, da càng dầy, thời gian axit hoá càng dài hơn so với da có độ dầy nhỏ hơn. Trong một lô da nguyên liệu, độ dầy của các tấm da là không đồng đều, cho nên quá trình axit hoá khó đạt được độ đồng đều, do vậy quá trình axit hoá cần thực hiện axit hoá cân bằng, điều đó có nghĩa axit hoá phải đạt giá rị pH luôn thấp hơn so với giá trị pH của dung dịch Crôm (pH dung dịch Crôm là 2,5 - 3,5).

Lưu ý khi sử dụng da trần đã bảo quản bằng phương pháp axit hoá: Axit hóa được xem như là một phương pháp bảo quản da nguyên liệu để tránh da bị phân huỷ trong thời gian lưu giữ. Axit hóa với mục đích là bảo quản, pH của da là thấp hơn so với pH (khoảng 2,0 - 2,2) của da với mục đích để thuộc. Để da bảo quản theo phương pháp axit hoá có thể thuộc đạt kết quả tốt, da cần được khử axit hoá. Để tránh da bị trương nở axit, da không được cho ngay vào trong nước, vì nồng độ muối có trong da bị giảm, da dễ dàng bị trương nở axit, da phải cho vào nước đã chứa ít nhất 5% muối ăn, sau đó thực hiện quá trình khử axit bằng các chất như Bicarbonat Natri, Borắc, Sulphit Natri, Tiosulphat Natri. Kiểm tra quá trình khử axit hoá bằng chỉ thị màu Metyl đỏ, kiểm tra tiết diện cắt của phần da dầy nhất. Tiosulphat Natri là tác nhân khử axit được sử dụng phổ thông nhất, vì Tiosulphat Natri không những có tác dụng trung hòa axit, mà còn có tác dụng chuyển đổi axit mạnh thành axit yếu theo phản ứng sau:

H2SO4 + Na2S2O3 = Na2SO4 + H2SO3 + S Quá trình khử axit hoá không thể thực hiện với các chất kiềm mạnh như

Hydroxyt Natri, Carbonat Natri, vì da sẽ bị trương nở trong môi trường kiềm mạnh. 2.6.3. Kiểm tra và các lỗi axit hoá 2.6.3.1. Nồng độ muối

Liều lượng muối ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng da thành phẩm. Lượng muối vừa đủ khi nồng độ dung dịch muối 6,0 - 7,0 độ Be’. Kiểm tra nồng độ muối của dung dịch thực hiện bằng Buamê kế hoặc bằng tỷ trọng kế. Khi kiểm tra bằng tỷ trọng kế, nếu chỉ số đo được dưới 1,0426, da sẽ bị trương nở axit. Kiểm tra bằng Buamê kế, chỉ số đo được không thấp hơn 6,0 độ Be’. Dưới mức trên, da bị trương nở. Thực hiện kiểm tra sau khi da đã quay trong dung dịch muối trong thời gian từ 10 - 15 phút. Sau thời gian 10 - 15 phút, nồng độ muối sẽ giảm, một phần muối đã bị da hấp thụ. Các lỗi có thể xảy ra với nồng độ muối là nồng độ muối cao hay thấp. Nếu nồng độ muối không đạt chỉ số yêu cầu, cần bổ sung muối đến khi đạt yêu cầu. Ngược lại, sẽ bổ sung nước vào dung dịch để giảm nồng độ muối nếu nồng độ muối quá cao. 2.6.3.2. Trương nở a xít

Trương nở a xít làm cho mặt cật da thành phẩm bị giòn, độ bền cơ học giảm. Nguyên nhân: Lượng muối không đủ khi làm xốp và lượng a xít quá nhiều; Cho a xít vào quá sớm khi lượng muối chưa tan hết và da chưa ngấm. Da làm xốp bị nhúng trực tiếp vào nước.

43

Cách khắc phục: Kiểm tra nghiêm ngặt nồng độ muối; Cần chắc chắn lượng muối đã tan hết và ngấm vào da (10 - 15 phút) mới đổ dung dịch a xít loãng từ từ vào phu lông; Tránh đổ hoặc để da trần tiếp xúc trực tiếp với nước. 2.6.3.3. pH dung dịch và da Trước khi kết thúc quá trình axit hoá, pH dung dịch axit hóa và của da cần được kiểm tra. pH của da luôn phải thấp hơn so với pH của dung dịch Crôm mà nó sẽ được dùng để thuộc. Nếu pH cao hơn so với pH của Crôm, cần bổ sung axit vào dung dịch và tiếp tục thực hiện axit hoá trong một thời gian 30 - 45 phút. Lượng axit bổ sung là 0,2 - 0,3%. Sau đó kiểm tra lại pH dung dịch và thiết diện da. Khi trị số pH cao (3,8- 4,2), Crôm sẽ sa lắng tạo vết trên mặt da mà không thể xuyên vào thiết diện da. pH phù hợp trong thuộc chỉ nên 2,8 - 3,2. pH quá thấp là do lượng axit nhiều, có thể giảm pH bằng cách trung hòa với chất kiềm yếu như trường hợp khử axit hoá.

Kiểm tra pH của da thực hiện bằng cách kiểm tra pH của tiết diện cắt ở phần da dầy nhất, bằng chỉ thị màu Metyl đỏ hoặc Metyl da cam. Kiểm tra pH của dung dịch được thực hiện với giấy pH.

pH của dung dịch và của da không đạt hoặc không chính xác theo công nghệ là do các nguyên nhân như: Sai số về trọng lượng da trần; Tính sai lượng axit cần; Lượng lớn chất kiềm còn lại sau khi tẩy vôi và làm mềm; Độ cứng của nước không ổn định; Nồng độ axit không tương ứng với kết quả phân tích.

Phương pháp kiểm tra Kiểm tra bằng cảm quan và đo nồng độ, pH. Dung dịch: Dùng Buamê kế đo nồng độ muối. Nếu trị số 6,0 - 7,0 độ Be’ là đạt.

Hoặc đo pH dung dịch bằng giấy quỳ hoặc máy. pH dung dịch 2,8 - 3,2 là được.

Kiểm tra da bằng cảm quan: Có thể quan sát xem da trong phu lông có bị quấn không vì thời điểm này da rất mềm, lại ít nước nên da dễ bị quấn. Hoặc vắt khô da, cắt ngang thiết diện, nhỏ Metyl Orange vào vết cắt, thấy có màu nâu đỏ là được. 2.6.4. Áp dụng axit hoá trong công nghiệp Trong thực tế quá trình axit hoá thường thực hiện trong phu lông, tốc độ quay của phu lông là 6 vòng/phút đối với da bò, da trâu. Với da lợn, tốc độ quay cao hơn khoảng 10 - 12 vòng/phút.

Axit hóa thực hiện sau khi da đã tẩy vôi làm mềm và da đã được rửa sạch. Tùy theo kích thước của phu lông, hệ số lỏng từ 50 - 100% so với trọng lượng da trần. Hệ số lỏng thấp là điều kiện tốt để tăng tốc độ xuyên của chất thuộc, giảm lượng muối sử dụng và lượng muối thải ra môi trường.

Lượng muối thường sử dụng là 6,0 - 6,5% cho hệ số lỏng 50%, 11% cho hệ số lỏng 100%. Lượng muối trên sẽ tạo nồng độ muối của dung dịch là 6,5 - 7,0 độ Be’, nếu lượng nước đưa vào là chính xác, 5% muối Formiat Natri có thể được đưa vào dung dịch nhằm đảm bảo da không bị trương nở axit, đồng thời tạo ra các tác nhân che phủ Crôm trong quá trình thuộc. Thời gian quay muối là 15 phút. Axit thường được sử dụng là axit vô cơ và hữu cơ như axit Sulphuric và axit Formic. Sử dụng kết hợp 2 loại axit sẽ tránh được hiện tượng không đồng đều về giá trị pH ở các vùng khác nhau của da.

44

Đặc biệt là những vùng da có độ dầy lớn hơn, do khả năng xuyên tốt của axit hữu cơ. Lượng axit vô cơ sử dụng là 1,0 - 1,5%, lượng axit hữu cơ là 0,5%. Thời gian axit hoá tuỳ thuộc vào loại và độ dầy của da. Giải pháp tốt nhất là axit hoá qua đêm, nghĩa là sau khi axit hoá được 3 - 4 giờ, sẽ thực hiện chế độ quay tự động qua đêm 5 phút/giờ.

CHƯƠNG III. THUỘC DA

3.1. Khái quát chung về thuộc da Thuộc da là quá trình cơ - lý - hoá để chuyển đổi da nguyên liệu dễ bị thối rữa do tác động của vi khuẩn, thành vật liệu bền đối với mọi tác động bên ngoài, kế cả tác động của vi khuẩn gây thối rữa. Vật liệu bền đó được gọi là da thuộc. Thuộc da được phân loại theo loại chất thuộc sử dụng trong quá trình thuộc: Thuộc khoáng - chất thuộc là chất khoáng; Thuộc thảo mộc - chất thuộc là chất thảo mộc. Thuộc hữu cơ - chất thuộc là chất hữu cơ; Thuộc tannin tổng hợp - chất thuộc là tannin tổng hợp; Trong quá trình thuộc có thể sử dụng một chất thuộc hoặc kết hợp hai chất thuộc. Chất thuộc nào được sử dụng trong quá trình thuộc, da thuộc thu được sau thuộc sẽ mang đặc tính của chất thuộc đó. Da được thuộc bằng sự kết hợp hai chất thuộc, sẽ có đặc tính tổng hợp của cả hai chất thuộc.

Thuộc khoáng gồm những phương pháp thuộc sau: Thuộc với muối Crôm gồm thuộc Crôm 1 bể và thuộc Crôm 2 bể; Thuộc với muối Nhôm, trong đó gồm thuộc trắng và thuộc dầu; Thuộc với muối Sắt; Thuộc với muối Zirconi; Thuộc với chất hữu cơ gồm có thuộc với lưu huỳnh và Metafosfat.

Thuộc thảo mộc bao gồm: Thuộc chậm; Thuộc bán chậm; Thuộc nhanh. Thuộc kết hợp bao gồm: Thuộc khoáng - thảo mộc; Thuộc khoáng - khoáng;

Các phương pháp thuộc khác.

Các phương pháp thuộc khác bao gồm: Thuộc với Aldehyt và Quinon; Thuộc

45

với Sulphoclorua; Thuộc dầu. Thuộc da còn được phân loại theo liên kết giữa chất thuộc và da. Theo cách phân loại này, thuộc da gồm có Thuộc da không thể đảo ngược được và Thuộc da có thể đảo ngược được. Thuộc da không thể đảo ngược được là quá trình thuộc, trong đó, chất thuộc liên kết một cách bền vững với da, tạo cho da thuộc có độ bền cao, không bị khử thuộc khi bị rửa kéo dài với nước và sau khi khô da không mất tính chất thuộc, da vẫn mềm mại và xốp. Thuộc da có thể đảo ngược được là quá trình thuộc, trong đó, chất thuộc không thể tạo được liên kết bền vững với da, một phần chất thuộc có thể bị loại ra khỏi da khi rửa với nước, da thuộc không thể đạt được độ bền cao. 3.2. Khái quát chung về các chất thuộc 3.2.1. Muối Crôm Muối Crôm tồn tại dưới 2 dạng: Muối Crôm hoá trị 3 và hoá trị 6. Trong công nghệ thuộc da, muối Crôm hoá trị 3 được sử dụng nhiều theo phương pháp thuộc một bể. Crôm hóa trị 3 là chất có thể tạo liên kết hóa học với các nhóm chức của da. Muối Crôm hoá trị 3 có màu xanh lá cây hoặc màu hơi tím. Để muối Crôm 3 có khả năng thuộc được da, muối Crôm 3 cần phải được nâng độ kiềm. Nâng độ kiềm của muối Crôm 3 được thực hiện bằng cách đưa chất kiềm vào dung dịch muối Crôm 3, chất kiềm thường dùng là Hydroxyt hoặc muối kiềm như Carbonat Natri. Muối Crôm hoá trị 6 không có tính chất thuộc da, và quá trình thuộc da chỉ xảy khi Crôm hoá trị 6 được khử thành Crôm hoá trị 3. Việc chuyển Crôm hoá trị 6 sang Crôm hoá trị 3 sẽ xảy ra ở bên trong cấu trúc sợi, nghĩa là Crôm hoá trị 6 đã xuyên vào trong da, sau đó

Crôm hoá trị 6 bị khử thành thành Crôm hóa trị 3. Phương pháp thuộc với Crôm hoá trị 6 gọi là phương pháp thuộc 2 bể. 3.2.1.1. Muối kiềm Crôm

Một trong số các muối Crôm được dùng phổ biến nhất trong công nghệ thuộc da là Sulphat kiềm Crôm. Sulphat kiềm Crôm với độ kiềm 33% là loại chất thuộc được sử dụng nhiều nhất trong công nghệ sản xuất da thuộc. Hàm lượng của nó thường được biểu hiện gọn hơn qua phần trăm Ôxyst Crôm (% Cr2O3) thay cho phần trăm Sulphat Crôm [% Cr2 (SO4)3].

Quá trình chuyển hóa Crôm 6 sang Crôm 3 là dựa trên cơ sở phản ứng oxy hoá

Sulphát kiềm Crôm được điều chế như sau: Hòa tan Bicromat Natri hoặc Bicromat Kali trong nước, sau đó bổ xung axit Sulphuric. Dung dịch thu được sẽ được hiệu chỉnh độ kiềm bằng Carbonat Natri đã hòa tan trong nước. Trong khi bổ xung Carbonat Natri, dung dịch cần được khuấy đảo liện tục. Độ kiềm của dung dịch Crôm tăng lên nhờ việc loại bỏ nhóm Carbonic và thay vào đó là nhóm Hydroxyl. Nếu tiếp tục bổ xung Carbonat Natri, sẽ xảy ra quá trình Olyhóa Crôm. khử Crôm 6, cơ chế phản ứng như sau:

K2Cr2O7 + H2SO4 + R = Cr2O3 + K2SO4 + H2O + RO3

Trong đó R là chất khử như Gluco, rỉ đường, Na2S2O3, SO2. Như vậy, phản ứng khử Crôm 6 sang Crôm 3 cần có sự tham gia của axit và chất khử. Trong thực tế, phản ứng khử Crôm 6 thường thực hiện với lượng axit dư, để hòa tan một cách triệt để Bicromat. Lượng axit Sulphuric trong phản ứng là cơ cở để xác định độ kiềm.

Để tính lượng axit cần để khử 100kg Bicromat Natri hoặc Bicromat Kali và đạt

độ kiềm mong muốn, sẽ tính theo công thức sau: A = 133,3 - B

Trong đó: A - Lượng axit sulphuric tinh khiết. B - Độ kiềm cần.

Sulphat kiềm Crôm được sản xuất dưới những tên thương mại khác nhau tùy từng Hãng hoá chất như Chromosal B của hãng BAYER, Chromitan của Hãng BASF, Chromtan AB của Thổ Nhĩ Kỳ.

Sulphat kiềm Crôm với độ kiềm 33% là chất thuộc được sử dụng phổ thông nhất hiện nay. Loại chất thuộc này được sản xuất dưới 2 dạng, dạng dung dịch và dạng bột. Sulphat kiềm Crôm dạng dung dịch là sản phẩm thu được từ phản ứng oxy hoá khử Bicromat Natri hoặc Bicromat Kali, không qua công đoạn sấy khô để tạo bột. Loại Sulphat kiềm Crôm dạng bột là sản phẩm thu được từ Sulphat kiềm Crôm dạng dung dịch, nhưng đã qua công nghệ sấy phun để tạo bột.

Ngoài Sulphat kiềm Crôm, trong công nghệ thuộc da còn Sử dụng Clorua

Crôm. Clorua Crôm tồn tại ở dạng sau:

46

- Clorua Hexacvo Cromic: Cr(H2O)6 Cl3, có màu xanh tro. - Clorua pentacvo clorocromic: có màu xanh nhạt. - Clorua Tetracvo Diclocromic: có màu xanh xẫm.

(H2O)5

Cr Cl2,

Cl (H2O)5

Cr Cl

Cl2

Clorua kiềm Crôm điều chế bằng cách kiềm hoá dung dịch Clorua Crôm, nội cầu của phức không còn ion Clor và sẽ tạo nên phức cation. Clorua kiềm Crôm hòa tan tốt hơn so với Sulphat kiềm Crôm và có chỉ số kết bông cao, điểm kết bông cao nhất ở độ kiềm xấp xỉ 75%, điểm kết bông của Sulphat kiềm Crôm ở độ kiềm gần 55 - 60%.

Ngày nay Clorua kiềm Crôm không được sử dụng nhiều trong công nghệ thuộc

da, do không có nhiều thuận lợi so với Sulphat kiềm Crôm. 3.2.1.2. Đặc tính của dung dịch Crôm

a. Độ kiềm Muối kiềm Crôm là muối có chứa nhóm OH- trong nội cầu. Trong công nghệ thuộc da, nhóm OH- trong nội cầu có vai trò rất quan trọng, số

lượng nhóm OH- thể hiện độ kiềm của muối Crôm.

Theo Schorlemmer, độ kiềm được định nghĩa là số nhóm OH- liên kết với hóa trị của Crôm hoặc là tỷ lệ Crôm liên kết với nhóm OH- và tổng Crôm, độ kiềm được tính theo phần trăm (%).

Một trong hóa trị của Crôm 3 liên kết với OH-, độ kiềm là 33,33% độ Schorlemmer, 2 hóa trị chính liên kết với nhóm OH-, độ kiềm là 66,66% độ Schorlemmer. Sulphat Crôm Cr2(SO4)3 có độ kiềm là 0%, nhưng Hydroxyt Crôm Cr(OH)3 có độ kiềm là 100%.

b. Xác định độ kiềm Hiện nay chưa có phương pháp xác định trực tiếp số nhóm -OH liên kết với

Crôm, mà chỉ có thể xác định gián tiếp.

Phương pháp xác định gián tiếp đó được thực hiện bằng các xác định tổng Crôm và % Crôm liên kết, phần chênh lệch thể hiện Crôm liên kết, tức lượng Crôm liên kết là độ kiềm. Schorlemmer đưa ra công thức xác định độ kiềm như sau: A - B x 100 A

Trong đó: A- lượng dung dịch Tiosulphat Natri, tính theo ml. B- lượng dung dịch Hydroxyt Natri, tính theo ml. Trong trường hợp dung dịch Crôm chứa nhiều axit vô cơ tự do, cần phân biệt

giữa độ kiềm và chỉ số độ kiềm.

Chỉ số độ kiềm được xác định theo công thức sau:

OH liên kết với Cr x 100 Chỉ số độ kiềm = Tổng Cr

47

c. Hiệu chỉnh độ kiềm với axit hoặc bazơ Hiệu chỉnh độ kiềm thực hiện trong các trường hợp sau: - Độ kiềm của Crôm trước thuộc

Trước quá trình thuộc độ kiềm cần được hiệu chỉnh, nếu yêu cầu của công nghệ thuộc đòi hỏi. Chẳng hạn, quá trình thuộc cần độ kiềm cao hay thấp theo mục đích của công nghệ, mà chất thuộc Crôm hiện có không đáp ứng được yêu cầu.

- Độ kiềm của dung dịch Crôm sau khi khử Trong quá trình thực hiện khử Crôm, độ kiềm thực tế của dung dịch không

đúng như độ kiềm đã tính theo lý thuyết. Cho nên cần phải hiệu chỉnh độ kiềm.

- Độ kiềm của Crôm trước kết thúc quá trình thuộc Mục đích hiệu chỉnh độ kiềm trước kết thúc thuộc là nhằm tăng kết hợp giữa Crôm và nhóm chức của da, việc hiệu chỉnh độ kiềm trước kết thúc thuộc là công đoạn cần thiết và được gọi là nâng kiềm. Hiệu chỉnh độ kiềm là tăng hoặc giảm độ kiềm. Tăng độ kiềm trong trường hợp độ kiềm thấp hơn độ kiềm của công nghệ thuộc yêu cầu. Giảm độ kiềm khi độ kiềm cần thấp hơn so với độ kiềm của Crôm hiện có.

+ Tăng độ kiềm: Tăng độ kiềm được thực hiện với muối kiềm như Carbonat Natri, phản ứng như

sau:

Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

Để nâng 1gam Cr2O3 lên độ kiềm 100%, cần 318/152 = 2,09 gam Na2CO3

Từ phản ứng trên cho thấy, nếu tính theo đơn vị khối lượng (đvkl - g, kg) thì một 152 đvkl Cr2O3 (tương đương 302 đvkl Cr2(SO4)3) cần 106 đvkl Na2CO3, để nâng độ kiềm từ 0% lên 100%. Tính đương trọng lượng theo đơn vị là gam, rút ra kết luận như sau: khan. Trên cơ sở trên, công thức tính lượng Carbonat Natri cần như sau: a x b x 2,09 = Kg (Na)2CO3 100

Trong đó: a - Lượng Cr2O3, tính theo Kg. b - Độ kiềm cần đạt

Ví dụ: Để thuộc một lô da, lượng Cr2O3 với độ kiềm 33% cần dùng là 26,4kg, nhưng yêu cầu của công nghệ thuộc cần Crôm với độ kiềm là 48%, lượng Carbonat Natri cần để nâng độ kiềm là:

a . b . 2,09 = 26,40 . (48 – 33) = 26,40 . 15.2,09 = 8,276 kg Na2CO3 100 100 100

+ Giảm độ kiềm: Giảm độ kiềm được thực hiện với axit Sulphuric. Lượng axit cần để hiệu chỉnh

tính theo công thức sau: c x b x 1,93 = Kg H2SO4 100 Trong đó: b - Độ kiềm cần đạt c - Lượng Cr2O3

48

Hãng BASF đã sản xuất muối kiềm Crôm với độ kiềm khác nhau, như Chomitan FMS với độ kiềm là 48 - 50% Schorlemmer, Chomitan MS với độ kiềm là 50% Schorlermmer, Chomitan FM với độ kiềm là 40% Schorlermmer.

Khi thuộc da với muối Crôm độ kiềm cao, quá trình nâng kiềm là quá trình tự nâng kiềm, khi đó pH của dung dịch thuộc tự điều chỉnh trong thời gian thuộc đến một giá trị tối ưu để kết thúc quá trình thuộc. Mặt cật của da được thuộc với muối Crôm độ kiềm cao mịn và phẳng hơn, màu nhuộm sẽ đồng đều, đó là ưu điểm để áp dụng thuộc cho các loại da không cải tạo mặt cật. - Ảnh hưởng của các chất che phủ trong dung dịch Crôm: Trong quá trình khử Bicromat Natri với Glucoza, sẽ thu được muối kiềm Crôm +3 và các sản phẩm phụ là các axit hữu cơ và vô cơ, các muối của các axit. Các chất này sẽ phức hóa Crôm và được coi là các chất che phủ.

Các chất che phủ đưa vào phức Crôm, sẽ làm thay đổi ái lực của phức đối với

Nếu bổ xung axit hữu cơ hoặc muối của các axit hữu cơ vào dung dịch muối kiềm Crôm, các anion của chúng có ái lực khác so với phức Crôm sẽ xuyên vào phức Crôm. Anion có ái lực mạnh hơn sẽ xuyên vào trước. Khi anion xuyên vào phức Crôm, sẽ loại bỏ anion có ái lực thấp hơn đang có trong phức. collagen, thay đổi độ kiềm và làm giảm khả năng oxyhoá của Crôm.

Các chất che phủ có thể đưa vào trong dung dịch Crôm hoặc đưa vào trong da trước khi thuộc với dung dịch Crôm. Việc đưa chất che phủ vào trong da trước thuộc, thường thực hiện ở công đoạn axit hoá. 3.3. Lý thuyết thuộc Crôm Lý thuyết về phản ứng của các chất thuộc vô cơ với các protein rất quan trọng trong công nghệ thuộc da. Lý thuyết thuộc của muối Crôm đã được phát triển không ngừng, đặc biệt khi công nghệ hóa hữu cơ, hóa vi sinh, hóa huyền phù và sự hiểu biết thêm về thành phần, tính chất và cấu trúc của collagen, về chất thuộc.

Những ngày đầu khoa học đã nghiên cứu và phân tích quá trình thuộc da trên quan điểm hoàn toàn hoá học hoặc lý học. Từ đó, các nhà nghiên cứu đã đưa ra 2 lý thuyết - thuyết hoá học và thuyết lý học. Được quan tâm nhiều là các thuyết sau: 3.3.1. Thuyết hấp phụ của KNAPP Thuyết KNAPP cho rằng quá trình thuộc da là quá trình ngâm tẩm các sợi collagen với chất thuộc, vì da được ngâm tẩm với các chất thuộc, các sợi da không bị dính vào nhau sau khi khô.

R.M.Cobb và F.S.Hunt cho rằng protein không phản ứng với Crôm thông qua

E.Elod, Th.Schachowskoi và R.Sinn đã chỉ ra Crôm liên kết với protein bằng

49

Các sợi da không dính với nhau là thể hiện đặc tính của da thuộc. Kết luận của KNAPP không còn giá trị khi các phát minh về hóa học của chất thuộc đã được nghiên cứu như chất Formalin. 3.3.2. Thuyết liên kết nội phân tử (Intermoleculary Linkage) các nhóm ion, mà thông qua liên kết nội phân tử (Liên kết Van der Waals). liên kết nội phân tử, bởi liên kết này tăng khi tăng kích thước muối kiềm Crôm. E.Stiasny và các cộng sự cho rằng lực kết hợp chính trong công nghệ thuộc Crôm là các nhóm Hydroxyl (OH-) của muối kiềm Crôm. Các nhóm Hydroxyl (OH-) liên kết với collagen bằng liên kết nội phân tử. Crôm liên kết với da bằng liên kết nội phân tử không tăng được nhiệt độ co của da, mà liên kết này chỉ làm tăng độ đầy của da thuộc, đó là nền tảng tạo cho da thuộc đạt được độ đầy, không phải là bản chất của quá trình thuộc Crôm.

3.3.3. Thuyết tạo muối Theo Wilson Crôm liên kết với nhóm axit của protein tạo nên sự kết hợp dưới dạng muối. Theo lý thuyết hóa học, liên kết muối là liên kết bền vững. Liên kết muối trong công nghệ thuộc Crôm, được tạo nên bởi liên kết điện hoá trị giữa nhóm Amino tích điện dương và phức Crôm tích điện âm. Do tạo ra liên kết muối, nên nhiệt độ co của da thuộc Crôm tăng lên. 3.3.4. Thuyết phối trí và liên kết ngang

Phương pháp thuộc Crôm được áp dụng trong sản xuất rất đa dạng, song chủ

Thomas và Kelly đã kết luận là Nitơ cuả nhóm Amin trong protein có vai trò quan trọng trong quá trình thuộc Crôm, do các Nitơ tạo ra các liên kết phối trí với Crôm, đồng thời tạo các liên kết ngang với nhóm Carboxyl của mạch collagen liền kề. 3.4. Phương pháp thuộc Crôm yếu là phương pháp thuộc Crôm một bể và phương pháp thuộc Crôm 2 bể. 3.4. 1. Phương pháp thuộc Crôm một bể

Phương pháp thuộc Crôm một bể là phương pháp thuộc, mà chất thuộc Crôm xuyên vào trong cấu trúc sợi da và kết hợp với các nhóm chức của collagen đều xảy ra trong cùng một dung dịch (một bể). Phương pháp này có thể áp dụng theo nhiều giải pháp khác nhau, tuỳ theo độ kiềm của chất thuộc Crôm.

Nếu độ kiềm của chất thuộc Crôm là 33% và khi không có loại Crôm với độ kiềm cao hơn, chất thuộc Crôm cho phép đưa vào thuộc một lần, không cần phải chia thành nhiều lần.

Nếu có nhiều chất thuộc Crôm với độ kiềm khác nhau như loại 33%, 45%, 50%

Để đảm bảo da thuộc không bị nhăn do nồng độ Crôm cao, nên đưa Crôm vào thuộc trong 2 lần, lần đầu đưa lượng Crôm thấp khoảng 30 - 40% của tổng Crôm, tiếp theo là lượng Crôm còn lại. Sau khi Crôm đã xuyên vào hết độ dầy của da, pH của dung dịch thuộc cần được nâng lên, nhằm tạo phản ứng kết hợp giữa chất thuộc và da. Phương pháp thuộc Crôm một bể thường được thực hiện trong dung dịch axit hoá, bởi độ axit của dung dịch sẽ ngăn cản phản ứng kết hợp của Crôm với collagen, để Crôm tiếp tục xuyên vào trong da một cách dễ dàng, mặt da sẽ mịn và phẳng hơn. hoặc chất thuộc Crôm che phủ (Masked Chrome) nên thuộc kết hợp là hiệu quả nhất. Đây là cách thuộc được thực hiện theo giai đoạn. Lúc đầu thuộc với Crôm có độ kiềm thấp (loại 33%), sau đó thuộc với Crôm có độ kiềm cao hơn (độ chát cao - astringency). Như vậy, sẽ tránh được hiện tượng thuộc bề mặt hoặc thuộc sống, nghĩa là lớp bên ngoài bị thuộc quá mức, còn bên trong không được thuộc.

Trong thực tế, thực hiện thuộc với 2 - 4% Crôm loại 33% như Chromosal B, sau 30 - 120 phút, bổ xung 5 - 7% Crôm loại che phủ với độ kiềm 50% như Chromosal A. Phương pháp thuộc kết hợp là phù hợp để thuộc loại da không xẻ, da còn nguyên độ dầy, bởi Crôm sử dụng thuộc ở giai đoạn tiền thuộc là Crôm với độ kiềm thấp, Crôm sẽ xuyên nhanh vào trong da. Phương pháp thuộc kết hợp không cần công đoạn nâng kiềm, nếu pH kết thúc thuộc với Crôm độ kiềm cao đạt được 3,8 - 4,2. Trong trường hợp pH kết thúc thuộc không đạt được 3,8 - 4,2, phải nâng kiềm.

50

Thực tế trong sản xuất, giá trị pH đạt 2,8 - 3,2 sau 3 giờ axit hoá, pH kết thúc thuộc sẽ đạt 3,8 - 4,2, nếu sau 3 giờ axit hoá, pH cao hơn 2,8 - 3,2, cần bổ xung thêm axit vào dung dịch axit hoá.

3.4. 2. Phương pháp thuộc Crôm hai bể Phương pháp thuộc Crôm 2 bể được thực hiện theo 2 giai đoạn. Giai đoạn tiền thuộc được thực hiện với Bicromat và axit Clorhydric. Giai đoạn 2 sẽ khử Bicromat, khử Crôm hoá trị 6 sang Crôm hoá trị 3. Giai đoạn đầu da hấp thụ axit Bicromic được tạo ra từ phản ứng giữa Bicromat và Axit. Da hấp thụ axit Bicromic sẽ chuyển từ màu trắng sang màu vàng. Phản ứng giữa da và axit Bicromic tạo nên liên kết bền vững đối với nước khi rửa da. Phản ứng tạo axit Bicromic như sau:

Na2Cr2O7 + 2HCl = H2Cr2O7 + 2NaCl

Việc khử Crôm hoá trị 6 sang Crôm hoá trị 3 là rất khó triệt để và hiện nay do

Từ phản ứng trên cho thấy 1kg Bicromat Natri, cần 0,929kg axit Clohydric loại 30%. Thực tế, chỉ cần 0,4 - 0,5kg axit Clorhydric. Để thuộc 100 kg da trần, cần 6kg Bicromat và 3kg axit Clorhydric. Để tránh da bị trương nở trong môi trường axit, cần đưa muối trung tính ( NaCl hoặc Na2SO4) vào dung dịch thuộc, tỷ lệ thường sử dụng là 2 - 4% so với trọng lượng da trần. Sau 3 - 4 giờ thuộc với Bicromat, kiểm tra mức độ xuyên, nếu Bicromat đã xuyên hết độ dầy, da được vắt mễ và phải được che phủ kín, để tránh tạo các vết nâu xẫm Bioxyt Crôm, các vết này không thể loại bỏ trong quá trình khử. Giai đoạn khử được thực hiện với Tiosulphat Natri và axit Sulphuric hoặc axit Clorhydric, quá trình khử Crôm hoá trị 6 sang Crôm hoá trị 3 xảy ra trên sợi da. Phản ứng khử axit Bicromic như sau: a. H2Cr2O7 + 2H2SO4 + 3Na2S2O3 = 2Cr(OH)SO4 + 3Na2SO4 + 3S + 2H2O b. 4H2Cr2O7 + 5H2SO4 + 3Na2S2O3 = 8Cr(OH)SO4 + 3Na2SO4 +5H2O c. H2Cr2O7 + 5H2SO4 + 6Na2S2O3 = 2Cr(OH)SO4 + 3Na2S4O6 + 3Na2SO4 + 5H2O Phản ứng khử trên xảy ra đồng thời tuỳ theo nồng độ, chất lượng axit và Tiosulphat. Chất lượng da thuộc bằng phương pháp thuộc 2 bể là phụ thuộc vào lượng oxyt Crôm có trong da. Da chứa lượng oxyt Crôm cao, da sẽ mềm và dãn hơn so với da chứa lượng oxyt Crôm thấp. yêu cầu vệ sinh, môi trường của da thành phẩm nên không dùng phương pháp này. 3.4.3. Các lỗi và kiểm tra trong công đoạn thuộc crôm

Quá trình thuộc crôm là quá trình trong đó crôm ngấm vào trong da trần và kết hợp với da trần, chuyển da trần thành da thuộc phèn. Trong công đoạn thuộc crôm, thường kiểm tra da bằng cách luộc da trong nước sôi (boil test). Các hiện tượng có thể xảy ra là: 3.4.3.1. Nước luộc da có màu xanh Nguyên nhân: Hoá chất nâng kiềm không đủ nên pH kết thúc thuộc thấp (nhỏ hơn 3,8); Thời gian nâng kiềm chưa đủ nên crôm chưa kết hợp hết với da. Cách khắc phục: Bổ sung thêm tác nhân nâng kiềm; Kéo dài thêm thời gian

51

nâng kiềm (ít nhất là 30 phút đối với tác nhân NaHCO3); 3.4.3.2. Da bị cứng, co diện tích nhiều Nguyên nhân: Lượng crôm không đủ thuộc; Sai sót trong công đoạn nâng kiềm (thiếu hoá chất hoặc thời gian).

Cách khắc phục: Nếu do lượng crôm không đủ thì có thể bổ sung thêm crôm kiềm cao (Tancrome FC, Baychrome A), hoặc dừng công đoạn thuộc phèn crôm. Sau đó điều chỉnh tăng cường thuộc lại crôm. Nếu do nâng kiềm chưa đạt thì bổ sung thêm tác nhân và thời gian nâng kiềm (pH = 3,8 - 4,2; thời gian ít nhất là 30 phút) 3.4.3.3. Crôm không xuyên hết thiết diện da Hiện tượng biểu hiện sau 3 - 4 giờ mà crôm vẫn không xuyên hết thiết diện da. Mặt cắt thiết diện vẫn còn vệt trắng, nhất là với các loại da dầy. Nguyên nhân: có thể do trong công đoạn a xít có sai sót (pH quá cao) hoặc lượng crôm không đủ. Cách khắc phục: Bổ sung thêm a xít, kéo dài thời gian a xít hoá, có thể ngâm

qua đêm; Bổ sung thêm crôm. 3.4.3.4. Vết crôm bám trên mặt da

Vết crôm tạo trên mặt da do crôm kết tủa, bám vào mặt da. Nguyên nhân: pH hoặc nhiệt độ thuộc quá cao, làm crôm phản ứng kết hợp nhanh, đột ngột, bám vào mặt da; Da sau khi thuộc không rửa, vắt mễ không phẳng nên dung dịch crôm đọng lại trên mặt da.

Cách khắc phục: Kiểm soát trị số pH và nhiệt độ phù hợp (pH= 3,8 - 4,2; T = 25 - 30oC); Nên rửa da trước khi vắt mễ và trải da phẳng trên mễ, không để dung dịch crôm đọng lại trên mặt da. 3.4.3.5. Phương pháp kiểm tra thuộc crôm

Dung dịch: Nước không còn hoặc xanh nhạt, pH = 3,8 - 4,2. Da: Vắt khô, gập làm 4 và bóp mạnh. Sau đó bỏ tay ra thấy có màu trắng là được. Hoặc luộc da trong nước sôi (boil test) như sau: cắt 2 miếng da (chỗ mỏng nhất và chỗ dầy nhất trên con da), sau đó đặt lên tờ giấy, vẽ lại chu vi. Thả miếng da đó vào nước đang sôi (chú ý không để da chạm vào bình đun). Đun tiếp 3 phút thì vớt ra. Nếu da mềm, đặt lại lên giấy vẽ trước đó, thấy chu vi co ít là được. 3.5. Muối Nhôm

Phèn Nhôm là muối kép của Nhôm và kim loaị hoá trị 1 như Kali, Natri, NH4

Clorua kiềm Nhôm là sản phẩm thu được từ phương pháp điện phân các muối

52

Muối Nhôm được sử dụng trong công nghệ thuộc da từ những năm trước kia, sau khi phát hiện muối Nhôm và độ bền ẩm của da thuộc Nhôm không cao, cho nên việc áp dụng công nghệ thuộc muối Nhôm bị giảm. Ngày nay, xu hướng thuộc muối Nhôm dần dần tăng lên, do tính độc hại của Crôm, đặc biệt Crôm hoá trị 6. Các muối Nhôm dùng để thuộc da là các muối: Sulphat Nhôm; Phèn Nhôm; Clorua kiềm Nhôm. 3.5.1. Sulphat Nhôm Sulphat Nhôm có công thức hoá học Al2(SO4)3.18H2O, chứa 15,3% Al2O3. Sulphat Nhôm công nghiệp được sản xuất từ Cao lanh, quặng Boxit hoặc từ Silicat Nhôm. Sulphat Nhôm được sản xuất bằng cách xử lý quặng Boxit với NaOH thu được hợp chất Nhôm - Natri, sau đó đưa axit Sulphuric vào và thu được Sulphat Nhôm. 3.5.2. Phèn Nhôm +. Công thức hoá học tổng quát là MeAl(SO4)2.12H2O nếu Me có hóa trị bằng 1. Phèn Nhôm thu được từ Silicat kiềm Nhôm, sau đó kết tinh hoá tạo ra hỗn hợp 10,7% Al2O3 - phèn Kali và 11,1% Al2O3 - phèn Natri. 3.5.3. Clorua kiềm Nhôm kiềm Nhôm.

Clorua kiềm Nhôm xuất hiện trên thị trường với các tên khác nhau như Lutan, Blancorol, Blancoton. Sản phẩm đặc trưng của Clorua kiềm Nhôm là Lutan B, Lutan O. Lutan B chứa 25% Al2O3, độ kiềm là 65%. Lutan O chứa 20% Al2O3, độ kiềm là 85%. Clorua kiềm Nhôm tạo da thuộc có màu trắng, cấu trúc sợi da chắc sau khi thuộc, nhưng nhiệt độ co không cao, chỉ đạt được 85 - 900C. 3.5.4. Cơ chế thuộc của muối Nhôm Muối Nhôm là một trong các chất thuộc được sử dụng trong công nghệ thuộc da động vật. Cơ chế thuộc của muối Nhôm là tương tự như cơ chế thuộc của muối Crôm. Tác dụng thuộc của muối Nhôm là nhờ khả năng kết hợp của muối Nhôm với collagen. Muối Nhôm bị thuỷ phân khi tan trong nước sẽ giải phóng axit, điều đó cho thấy khả năng tạo phức kiềm Nhôm.

Thuộc da với muối Nhôm được thực hiện theo 3 phương pháp: Thuộc dầu;

Trong quá trình thuộc, nhờ sự thuỷ phân muối Nhôm, da trần hấp thụ axit tự do và sau đó là muối kiềm Nhôm. Để tránh hiện tượng da bị tượng trương nở axit do hấp thụ axit tự do, trong dung dịch thuộc cần được bổ xung muối Clorua Natri. Nhờ muối Clorua Natri và axit tự do, sẽ tạo nên hiện tượng axit hóa da. Trong thời gian thuộc collagen hấp thụ axit tự do trong dung dịch, đồng thời muối kiềm Nhôm sẽ tụ lại xung quanh sợi da, nhưng không xuyên vào bên trong sợi, cho nên một phần muối kiềm Nhôm sẽ bị loại khi rửa, quá trình thuộc là nghịch đảo, điều đó có nghĩa là da trở lại trạng thái gần giống như trạng thái trước khi thuộc. Để quá trình thuộc không bị nghịch đảo, trong thuộc da cần sử dụng muối kiềm Nhôm, nhưng loại có độ kiềm cao hơn hoặc loại muối kiềm Nhôm đã che phủ bởi axit hoặc muối hữu cơ hoặc thuộc kết hợp với chất thuộc khác. Với các giải pháp đã nêu, da thuộc thu được sẽ đạt chất lượng cao hơn so với da thuộc đơn thuần với muối kiềm Nhôm. Muối kiềm Nhôm được dùng để thuộc da có màu trắng, da găng tay hoặc thuộc kết hợp với chất thuộc khác, nhằm hạn chế chất thải độc hại ra môi trường. 3.5.5. Phương pháp thuộc Nhôm Thuộc thông thường; Thuộc muối kiềm Nhôm. 3.5.5.1. Thuộc dầu Thuộc dầu là phương pháp thuộc phổ biến nhất trong công nghệ thuộc Nhôm. Phương pháp thuộc dầu thường áp dụng cho các loại da như da thỏ, da chồn v.v. để làm mặt hàng như găng tay, quần áo. Sau khi da đã loại lông, làm mềm, sẽ đưa vào thuộc, công nghệ thuộc thực hiện với các chất như sulphat Nhôm, Clorua Natri, lòng đỏ trứng và bột mỳ. Sulphat Nhôm có vai trò để thuộc, muối ăn (NaCl) để tránh trương nở axit, lòng đỏ trứng có tác dụng làm mềm da, tạo cho da có độ nây và mềm, bột mỳ đóng vai trò làm đầy da thuộc.

Hỗn hợp thuộc dầu bao gồm: + 6 - 18% Sulphat Nhôm. + 2 - 5 % NaCl. + 5 - 6% Lòng đỏ trứng. + 10 - 15% Bột mỳ. + 60 - 70% Nước. Trong hỗn hợp trên cần lưu ý tỷ lệ của lòng đỏ trứng và bột mỳ, vì 2 thành phần

53

này tạo độ mềm và độ đầy cho da thuộc.

Lượng oxyt Nhôm kết hợp sẽ cao hơn nếu đưa NaCl vào dung dịch thuộc,

Hãng hóa chất BASF đã sản xuất một số muối Nhôm như Lutan B, Lutan CR

70% 8%

54

3.5.5.2. Thuộc thông thường Phương pháp thuộc da thông thường là phương thuộc da lâu đời. Da được thuộc theo phương pháp thuộc này đều phải xử lý theo các công nghệ chuẩn bị thuộc như các loại da khác. Nhưng tẩy vôi cần phải thực hiện một cách triệt để, để loại hết ion Calxi, vì ion Calxi còn, sẽ tạo Sulphat Calxi trong da, da thuộc sẽ cứng. Phương pháp thuộc da thông thường không sử dụng muối ăn hoặc Sulphat Natri, tác dụng thuộc không cao, da thành phẩm sẽ cứng. Tác dụng thuộc thấp là do lượng Nhôm kết hợp thấp với da, chỉ khoảng 2 - 3% và lượng đáng kể axit Sulphuric (6 - 9%). Do lượng axit có trong da, da vẫn còn ở trạng thái trương nở axit, khi da khô các sợi da dễ dính vào với nhau, các sợi da không tách ra khỏi nhau được, do vậy da trở nên cứng. 3.5.5.3. Thuộc muối kiềm Nhôm Phương pháp thuộc với muối kiềm Nhôm được thực hiện với dung dịch Sulphat kiềm Nhôm. Da thuộc với dung dịch Sulphat kiềm Nhôm đạt chất lượng cao hơn so với da thuộc theo phương pháp thông thường, do da hấp thụ lượng lớn Nhôm và lượng axit thấp. Lượng oxyt Nhôm có trong da là 6% nếu da được thuộc với nồng độ cao Sulphat kiềm Nhôm. Clorua Natri sẽ hạn chế khả năng kết bông của Sulphat kiềm Nhôm. 3.5.6. Thuộc muối Nhôm trong thực tế và Lutan F. Luatn B là Clorua kiềm Nhôm với độ kiềm là gần 65%, pH = 3,7, lượng Al2O3 là 22 - 23%. Lutan B áp dụng để thuộc da cần mặt cật chặt và chắc, đồng thời áp dụng để thuộc lại da thuộc với chất thuộc thảo mộc, thuộc kết hợp với chất thuộc Crôm. Công nghệ thuộc kết hợp Crôm - Nhôm da Nubuck và da nhung Axit hoá: Nước: Muối: Quay 10 phút. 0,7% Axit Sulphuric (1:10): Quay 2 giờ ( có thể để qua đêm). Ngày hôm sau chắt bỏ dung dịch và quay với dung dịch mới: 70% Nước: Muối: 3% Quay 10 phút. Chromitan B (hoà tan) 5% Lutan B (hoà tan) 4,5% Hai dung dịch trên sẽ đưa vào thuộc thành 3 lần, mỗi lần cách nhau 30 phút. Tổng thời gian quay là 8 giờ. Sau 8 giờ quay quá trình nâng kiềm như nâng kiềm da thuộc Crôm. Lutan F là phức Clorua kiềm Nhôm với độ kiềm là gần 20%, lượng Al2O3 là 16 - 18%. Lutan F dùng để thuộc các loại da lông, đồng thời cũng được sử dụng để thuộc da trắng và nhẹ như da găng tay trắng có thể rửa được. Công nghệ thuộc như sau:

80 - 100% 6 - 10%

Công nghệ thuộc da găng tay mềm Axit hoá: Nước 30 độ C: Muối: Quay 10 phút. Axit Formic loại 85% (1:10): 1,5% Cho vào làm 2 lần, cách nhau 30 phút. Tổng thời gian axit hóa là 2 giờ hoặc để

20% 3% 1%

40% 5% 3%

3% 0,2%

qua đêm, pH = 3,5. Thuộc: Nước: Bastamol K: Bastamol B: Quay 2 giờ, sau đó thay dung dịch. Nước: Lipoderm PN: Eusapon AS: Quay 1 giờ, bổ xung thêm: Lutan F: Chromitan B (hoà tan): Quay 2 giờ, bổ xung thêm: Acetat Na (hoà tan): 2,0% Dung dịch Acetat cho vào thành 2 lần, mỗi lần cách nhau 10 phút, tổng thời gian quay là 90 phút, pH dung dịch là 4,5. 3.6. Muối Sắt Trong những năm cuối của thế chiến thứ I, khi muối Crôm không đủ, muối Sắt đã được sử dụng để thuộc da. Tính chất thuộc da của muối Sắt hoá trị 3 là tương tự như tính chất của muối Crôm và Nhôm. Muối Sắt không được sử dụng nhiều để thuộc da, do da thuộc bằng muối Sắt đạt độ bền lưu kho thấp. Độ bền lưu kho thấp là do muối Sắt bị thuỷ phân mạnh, tạo ra một lượng lớn axit tự do, lượng axit này phá huỷ sợi da.

Mặt khác, muối Sắt 3 dễ bị khử thành Sắt 2, mà bản chất của Sắt 2 là một xúc

tác cho quá trình oxyhoá protein.

Da thuộc với Sắt 2 không đạt được chất lượng cao, da cứng và dễ bị phân giải

55

Để khắc phục những nhược điểm trên, các nghiên cứu đã đưa ra các phức Sắt trên cơ sở khả năng che phủ của Sắt với Sulphophtalat, ví dụ như Ferrigan P. Da thuộc với Ferrigan P đạt được những đặc tính của da thuộc với chất thuộc thảo mộc, chất thuộc vô cơ. 3.6.1. Thuộc da với dung dịch Sulphat Sắt 2 Công nghệ thuộc da với Sulphat Sắt 2 là da trần thuộc với Sulphat Sắt 2, sau đó, khử Sắt 2 bằng chất oxyhoá sang Sắt 3. Quá trình khử Sắt 2 sang Sắt 3 xảy ra trong da. Các chất oxyhoá là các chất như Bicromat Natri, Bicromat Kali, Bioxyt Mangan, axit Sulphuric, Clorat và Perclorat Natri và Kali, hỗn hợp axit Azotic và Sulphuric, khí Clor, Oxy già. nhanh do độ axit của da cao.

Da thuộc với phức Sắt che phủ đạt chất lượng cao hơn, da đầy và bền vững khi

3.6.2. Thuộc da với dung dịch muối Sắt 3 Dung dịch Sulphat Sắt 3 không thể kiềm hoá cao được, chỉ có thể kiềm hoá tối đa là 20% độ Schorlemmer mà không bị kết tủa. Do vậy da thuộc với Sulphat Sắt 3 không hoàn hảo. Để tránh trương nở axit, thuộc da với dung dịch Sắt 3 được thực hiện trong môi trường có NaCl hoặc Na2SO4. Nhiệt độ co của da thuộc chỉ đạt 54 - 660 C. Do khả năng thuỷ phân mạnh của muối Sắt, da không được rửa hoặc trung hoà sau khi thuộc. Nếu rửa da hoặc trung hoà, các muối Sắt sẽ bị loại ra khỏi da và da sẽ bị trương nở do axit giải phóng từ phản ứng thuỷ phân. 3.6.3. Thuộc da với phức Sắt che phủ lưu kho và nhiệt độ cao. Phức Sắt bền đối với quá trình thuỷ phân, có khả năng kiềm hoá trên 20% độ Schorlemmer, pH của dung dịch là axit yếu hơn so với muối Sắt không che phủ, đó là ưu điểm của muối sắt che phủ, tạo cho Sắt kết hợp với các nhóm chức của da. Việc sử dụng phức Sắt che phủ đã loại bỏ được hiện tượng thuỷ phân, song hiện tượng oxy hoá sau khi thuộc là điều phức tạp và không dễ giải quyết. Tác nhân gây nên hiện tượng oxy hóa là đa dạng.

Qua nghiên cứu, khi da thuộc với Sắt được xử lý với các chất dầu hoặc các axit béo không no (có nối đôi), độ bền giảm nhanh. Mức độ giảm độ bền là phụ thuộc theo thời gian và loại chất béo sử dụng.

Dưới đây là ảnh hưởng của các chất béo đến độ bền sau 5 ngày và ở nhiệt độ là

50 độ C, giảm độ bền tính theo % so với trọng da khô:

- Dầu khoáng không giảm độ bền. - Paraphin làm giảm 9%. - Dầu cá làm giảm 69%. - Dầu cá đã oxyhoá làm giảm 8%. - Dầu thầu dầu ( dầu ve) làm giảm 52%. - Dầu thầu dầu sulphat hoá làm giảm 55%. Độ bền của phức Sắt che phủ là phụ thuộc vào tác nhân che phủ, tác nhân che

phủ là các gốc của các axit hữu cơ như axit Acetic, Formic, axit béo. Việc đưa các chất che phủ để tạo phức Sắt bền, ít bị thuỷ phân, có thể thực hiện bằng cách đưa chất che phủ vào dung dịch Sắt trước khi thuộc hoặc ngâm tẩm da với chất che phủ. Sau khi thuộc, quá trình che phủ hoá sẽ xảy ra trong da. 3.7. Muối Zircon Muối Zircon có tính chất thuộc da và việc sử dụng chúng đã được áp dụng từ lâu. Các nghiên cứu về Zircon trong công nghệ thuộc da không nhiều, do Zircon là một kim loại hiếm. Tính chất thuộc da của muối Zircon tương tự như muối Crôm, Nhôm và Sắt như độ thuỷ phân, độ kiềm.

Trong nước, muối Zircon thuỷ phân theo phản ứng sau:

Zr(SO4)2 + H2O = ZrOSO4 + H2SO4

56

Tên thương mại của muối Zircon dùng để thuộc da là Blancorol WL của hãng BAYER. Bản chất của Blancorol WL là Clorua kiềm Zirconiu. Khi thực hiện công nghệ thuộc, cần sử dụng thêm Sulphat Natri nhằm tạo nên tính chất thuộc đạt tối đa. Lượng sử dụng trong công nghệ thuộc là 6 - 10% Blancorol WL và 8% Na2SO4. Da

thuộc với muối Zircon có màu trắng, độ đầy cao và độ bền kéo đứt tốt, nhiệt độ co đạt được 900C và không bị khử thuộc khi rửa. Những năm gần đây, sản phẩm mới của muối Zircon là Blancorol BZ (hãng Bayer). Blancorol BZ dùng để thuộc da Nubuck, da nhung. Đặc biệt, dùng để thuộc các loại da có cấu trúc sợi lỏng, để làm da mũ giầy cải tạo mặt cật. Để việc sử dụng Blancorol BZ đạt hiệu quả cao, quá trình thuộc lại cần thực hiện ở pH nhỏ hơn 3 và với hệ số lỏng thấp (thuộc khan). 3.8. Chất hữu cơ

Các chất hữu cơ có tính chất thuộc da là các Tanin tổng hợp, Tanin thảo mộc,

Tanin tổng hợp hoặc Syntan (Tannin Synthetic) được điều chế để thay thế chất

Formol và hợp chất Quinon. 3.8. 1. Tanin tổng hợp thuộc thảo mộc (Tanin Thảo mộc).

Thành phần và cấu tạo hóa học của Syntan khác với thành phần hoá học của - - nhóm hoà tan), Tanin Thảo mộc. Đại đa số Syntan đều chứa nhóm Sulphonic (SO3 tạo cho Syntan tan được trong nước. Syntan và Tanin Thảo mộc có chung đặc tính, đó là có nhân Benzene trong phân tử.

Nhân Benzen của Syntan được hoạt hóa bởi các nhóm như Hydroxyl, nhóm Sulphonic, nhóm Amin, nhóm Alkyl và các liên kết ngang như cầu Sulphonic, Sulphosilic hoặc Sulphonimidic.

Đặc trưng của nhóm Syntan thay thế là sản phẩm ngưng tụ của axit Fenolsulphonic. Sản phẩm này được sản xuất công nghiệp từ năm 1911 theo công nghệ của E. Stiasny. 3.8.1.1. Syntan thay thế

57

Tính chất thuộc da của Syntan là phụ thuộc vào cấu tạo hoá học của phân tử và bản chất của nguyên liệu dùng để điều chế Syntan. Trên cơ sở ứng dụng trong công nghệ thuộc, Syntan được chia ra làm 2 nhóm, Syntan thay thế và Syntan phụ trợ hoặc Syntan kết hợp. Syntan thay thế là Syntan có thể thuộc được da mà không cần kết hợp với chất thuộc khác. Syntan thay thế mang tính axit yếu, tính chất thuộc có được là nhờ nhóm Hydroxylphenolic trong phân tử, đó cũng là đặc tính giống Tannin Thảo mộc. Tính chất thuộc được da mạnh hay kém là phụ thuộc vào số lượng nhóm Hydroxylphenolic có trong phân tử. Khả năng thuộc da của Syntan càng mạnh, nếu số lượng nhóm Sulphonic càng ít, bởi nhóm Sulphonic chỉ có tác dụng tăng khả năng hoà tan trong nước, không có tác dụng thuộc da. Tính chất thuộc da càng cao, nếu trong phân tử chứa nhiều nhân Benzene không chứa nhóm Sulphonic. Ngoài các tính chất trên, Syntan thay thế không chứa nhiều chất phi Tannin. Thông thường Syntan đó có tính thuộc da mạnh thì tỷ lệ phi Tannin không vượt quá 10% theo trọng lượng khô. Da được thuộc hoàn toàn với Syntan thay thế đạt độ đầy và đàn hồi, chỉ số thuộc của loại da này là 50%. Syntan thay thế có thể sử dụng thuộc kết hợp với Tanin thảo mộc, sẽ tăng tốc độ xuyên của Tannin Thảo mộc, giảm thời gian thuộc. Phương pháp thuộc kết hợp Syntan - Tannin Thảo mộc có thể áp dụng cho các loại da thuộc như da để làm đế, da mũ giầy. Trong thực tế, phương pháp thuộc kết hợp sẽ thực hiện

– .

Ngày nay, trong công nghiệp đã sản xuất nhiều loại Syntan thay thế từ Phenol,

Trong môi trường nước, Formol có thể polymer hoá tạo hệ cao phân tử và mang

58

tuần tự thuộc với Syntan trước, sau đó thuộc với Tannin Thảo mộc. Syntan được đưa vào giai đoạn đầu nhằm khống chế các nhóm chức của collagen, tạo điều kiện để Tannin Thảo mộc xuyên vào nhanh mà không bị ngăn cản bởi các nhóm chức, do đó giảm thời gian thuộc. Da thuộc thu được đạt độ mềm dẻo và độ đầy cao hơn so với da thuộc hoàn toàn với Tannin Thảo mộc. 3.8.1.2. Syntan phụ trợ Syntan phụ trợ được điều chế từ các Hydrocarbon thơm thông qua phản ứng đa tụ. Đặc trưng của nhóm Syntan phụ trợ là sản phẩm ngưng tụ của Antracen Sulphonic (Antrancen đã Sulphua hóa), Naphtalen Sulphonic. Để điều chế nhiều loại Syntan phụ trợ, có thể thực hiện bằng cách nối các sản phẩm Phenol với nhau bằng liên kết như –CH2–, –SO2–, –S–, –S–S–, –O–SO2–, –NH– SO2 Crezol, Naphtol và hỗn hợp của các đơn chất kể trên. Đặc tính của Syntan phụ trợ là có tốc độ xuyên nhanh vào trong da và tác dụng khống chế các nhóm chức của collagen, để các chất thuộc khác dễ dàng xuyên nhanh vào bên trong da. Syntan phụ trợ không thể thuộc được da, nhưng ở điều kiện pH thấp hơn 2,5, Syntan phụ trợ có khả năng thuộc da được. Ngược lại khi tăng pH khả năng thuộc của chúng sẽ giảm. Syntan phụ trợ có khả năng kháng mốc tốt, nên Syntan phụ trợ thường được sử dụng cùng với các chất thuộc thảo mộc, lượng sử dụng là 5 - 10%, nhằm tạo cho mặt cật đạt được độ dẻo nhất định và da thuộc không bị mốc. 3.8. 2. Formaldehyt (Formol) Tác dụng thuộc da của Formadehyt đã được biết từ lâu. Da thuộc hoàn toàn với Formol có đặc tính giống như da thuộc với muối Nhôm, da có màu trắng và nhẹ, da mềm mại nếu các công đoạn cơ học thực hiện phù hợp. Formol có khả năng giữ lông tốt, cho nên Formol thường được sử dụng thuộc da nguyên lông. Formol là chất khí hoà tan trong nước, mùi khó chịu và được điều chế từ quá trình oxy hoá Alcool Metylic. Formol công nghiệp có nồng độ là 36 - 40% và có tên thương mại là Formol hoặc Formalin. Formol kết hợp với các nhóm kiềm của da với điều kiện là các nhóm kiềm này chưa bị ion hoá. Do đó, quá trình thuộc da của Formol có thể xảy ra trong môi trường nước và cả trong môi trường Alcool. đặc tính huyền phù, phản ứng như sau: O OH HC + H2O 2H2C H OH OH H H H H 4H2C HO—C—O—C—O—C—O—C—OH + 3H2O OH H H H H

3.8.2.1. Các nhóm chức liên kết với Formol

a. Nhóm Amin - NH2 Trong các nhóm chức của protein, nhóm Amin là nhóm có hoạt tính mạnh nhất

E.R. Theis cho rằng Formol phản ứng ở dạng anion với nhóm Amin không tích

-OOC—R—NH2 + CH2O -OOC—R—NH—CH2—OH

trong phản ứng với Formol. Protein có 2 nhóm Amin, nhóm Amin thứ nhất là nhóm Amin của axit Amin ở phần cuối của mạch thẳng protein và nhóm Amin thứ hai là nhóm Amin của mạch ngang Lizin. Đến thời điểm hiện tại, chưa xác định được sự khác nhau của hai nhóm Amin trong phản ứng với Formol. điện theo phản ứng sau:

H. Fraenkel và K.H. Gustavson cho rằng Formol tác dụng với nhóm Amin

-OOC—R—NH3 + CH2O -OOC—R—NH—CH2 + H+

trong môi trường axit và giải phóng ion Hydro từ nhóm NH3. Phản ứng như sau:

Phần cuối của Arginic của protein chứa nhóm Guanidinic:

H. Nitschmann đã thí nghiệm Formol với Casein và thấy nước được tạo ra, Ông đã kết luận là giai đoạn đầu Formol liên kết với nhóm Amin tạo ra nhóm Metilolic, sau đó tác dụng tiếp với nhóm Amin, tạo nên liên kết Metilen và giải phóng nước, phản ứng như sau: NH2 NH—CH2OH R + CH2O R NH2 COO- NH2—CH2O H2N NH—CH2—NH—R R + R R + H2O COO- -OOC COO- - Nhóm Guanidinic: —NH—C—NH2 NH So với nhóm Amin, nhóm Guanidinic có tính kiềm hơn, do đó Guanidinic có vai trò quan trọng trong liên kết với Formol giống như liên kết của Amin với Formol. Nhóm Guanidinic tác dụng với Formol trong môi trường kiềm ở pH > 8,0.

b. Nhóm Amidic Nhóm Amidic là nhóm được nối ở mạch ngang và phần cuối của Asparagin

Thuộc da hoàn toàn với Formol đã được ứng dụng trong công nghiệp, nhưng

(H2N-OC-H2-CH-COOH) và của Glutamin (H2N-OC-(CH2)2-CH-COOH) NH2 NH 3.8.2.2. Thuộc Formol trong công nghiệp thuộc kết hợp Formol với các chất thuộc khác được ứng dụng phổ thông hơn.

59

Thuộc Formol có thể thực hiện trong phu lông hoặc trong bể. Trong phu lông, quá trình thuộc thực hiện với hệ số lỏng là 200 - 250%, lượng Formol là 1,0 - 1,5% loại 36%, pH dung dịch là 7,5 - 8,0, thời gian thuộc khoảng 3 - 6 giờ. pH dung dịch được điều chỉnh bằng Carbonat Natri và cần duy trì trong suốt quá trình thuộc. Việc

Các chất Polyphosphate không tạo da thuộc chất lượng cao, để nâng cao chất

điều chỉnh pH là cần thiết, vì trong quá trình thuộc một lượng Formol chuyển sang axit Formic theo phản ứng sau: 2 CH2O + H2O = HCOOH + CH3OH Thuộc Formol trong bể chỉ áp dụng cho loại da lớn và phương pháp thuộc kết hợp Formol - Tanin Thảo mộc để làm mặt hàng da đế. Hệ số lỏng từ 350 - 400%, lượng Formol là 2,0% loại 36%, pH = 7,5 - 8,0, thời gian 24 - 48 giờ. Trước khi kết thúc thuộc, da cần rửa thật kỹ để loại bỏ Formol tự do, có thể rửa với Sulphat Amôn hoặc Bisulphat Natri, vì các chất này sẽ phản ứng với Formol tự do. 3.8.3. Chất Polyphosphat lượng da thuộc, cần sử dụng các Polyphosphat trong phương pháp thuộc kết hợp. Polyphoslphat có thể chia thành 4 nhóm: Nhóm Metaphosphat với công thức là NaPO3, nhóm Polyphosphat với công thức là NaPO3.H2O hoặc NaPO3.Na2O, nhóm Izometaphosphat (izomer vòng của Metaphosphat) và nhóm phức với cấu tạo Ipotetic. Metaphosphat được điều chế từ xử lý Ortophosphat ở nhiệt độ 700, phản ứng xử lý như sau:

n(NaH2PO4) = (NaPO3)n + n(H2O)

Trong đó: n = 130 - 140 Polyphosphat công nghiệp được điều chế bằng cách đun Metaphosphat Natri và Polyphosphat Natri khan. Tỷ lệ các thành phần trên có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của sản phẩm cần đạt. Polyphosphat tồn tại ở dạng tinh thể với trọng lượng phân tử khác nhau. Polyphosphat được tạo bởi các mạch thẳng và dài, mỗi nguyên tử Phospho trong mạch được liên kết với một nguyên tử Hydro có khả năng phân ly mạnh và một nguyên tử Hydro phân ly yếu. Công thức cấu tạo của Polyphosphat như sau: ONa ONa ONa ONa ONa

HO— P—O— P—O— P—O— P —O—P—OH

ONa ONa ONa ONa ONa

60

Các nghiên cứu về công nghệ thuộc với Polyphosphat đã được J. A. Wilson thực hiện và rút ra kết luận là Trimetaphosphat, Pirophossphat và Tripolyphosphat loại kết tinh không có tác dụng thuộc da. Lasserre đã thí nghiệm với các Polyhosphat với mức polymer hóa khác nhau và đưa ra là các Polyphosphat có tác dụng thuộc phải có trọng lượng phân tử từ 1500 - 2000. Thoả mãn điều kiện trên là các Polyphosphat mạch thẳng với công thức cấu tạo (PO3)n.Na2O, tỷ lệ Na2O/P2O5 là 1,0 - 1,05. Khả năng collagen hấp thụ Polyphosphat phụ thuộc vào pH, hấp thụ tăng khi tăng độ axit, hấp thụ tối đa ở pH= 2,3 - 2,4, trên giá pH này mức độ hấp thụ sẽ giảm. Lượng Phosphor tối đa kết hợp với collagen ở pH = 2,3 - 2,4 là 5,8 - 7,5%. Trong dung dịch thuộc có muối trung tính, sẽ làm giảm lượng Polyphosphat kết hợp với collagen. Lượng muối trung tính càng cao, lượng Polyphosphat kết hợp càng giảm. Nên da trần cần được rửa sạch trước thuộc.

Da thuộc sẽ cứng sau khi khô. Sau khi hồi ẩm và vò mềm, da sẽ trở nên mềm

Polyphosphat sử dụng để thuộc da theo 2 phương pháp: 3.8.3.1. Phương pháp thuộc 100% muối Polyphosphat Để thuộc 100kg da trần, cần 5kg Metaphosphat. Quá trình thuộc sẽ xảy ra dưới tác dụng quay của phu lông trong thời gian 2 - 3 giờ. Sau đó da thuộc được vắt mễ, tiếp theo đó da sẽ được rửa để loại bỏ chất thuộc không kết hợp hoá học. mại và trắng, mặt da mịn và không bị lỏng, độ bền cơ học tốt, nhiệt độ co đạt 650C. 3.8.3.2. Phương pháp thuộc kết hợp Trong phương pháp thuộc kết hợp, Polyphosphat sẽ được sử dụng để tiền thuộc cho da thuộc Crôm hoặc da thuộc Tannin Thảo mộc hoặc với Syntan, lượng Polyphosphat sử dụng để tiền thuộc là 0,5 - 1,5% cho 100kg da gellatin. Nếu thuộc kết hợp với Tannin Thảo mộc, tiền thuộc với Polyphosphat sẽ loại bỏ giải pháp tiền thuộc với Crôm, như vậy giảm được lượng Crôm có trong da, đặc biệt da thuộc đòi hỏi lượng Crôm thấp. Tiền thuộc với Polyphosphat tạo điều kiện thuận lợi, để có thể thuộc với Tannin Thảo mộc nồng độ cao, nhưng da thuộc không bị thuộc sống (phần giữa da chưa được thuộc), đồng thời giảm thời gian thuộc. 3.8.3.3 Phương pháp thuộc kết hợp Polyphosphat - Syntan trong công nghiệp Phương thuộc kết hợp Polyphosphat - Syntan được sử dụng để thuộc các loại da, mà da thành phẩm thu được từ phương pháp thuộc kết hợp là mềm, không chứa kim loại nặng để sản xuất mặt hàng da cao cấp.

Bảng 6. Quy trình công nghệ thuộc kết hợp Polyphosphat - Syntan

Hoá chất Ghi chú

Công đoạn Nhiệt độ (C) Thời gian (phút)

30 Chắt, rửa Rửa

Tỷ lệ(%) 200,0 0,2 30

30 Tẩy vôi/làm mềm

pH = 8,5 - 9,0 pH = 8,0 - 8,5 90 60 0,0 2-2,5 80,0 0,5-1,0

25

Axit hoá/ thuộc

50,0 7,0 0,6 0,5 2,5

Be = 5 - 6 Đặt quay tự động qua đêm Đưa vào nhiều lần 20 15 60 120 120-150

30 150

Hãm 30 Cho vào thành đợt

61

Nước Chất hoạt động bề mặt Nước Tác nhấn tẩy vôi Nước Enzym/chế phẩm enzym Nước Muối ăn HCOOH H2SO4 Polyphosphat Formiat Natri Bicarbonat Natri Syntan thay thế Syntan trợ xuyên Nước Perborat Natri 1,5-2,0 1,2-1,5 3,0 1-1,5 100,0 0,8-1,0 60-90

3.8.4. Chất thuộc thảo mộc (Tannin thảo mộc) Thuộc da với Tannin Thảo mộc được gọi tên là thuộc Thảo mộc. Thuộc da thảo mộc là phương pháp thuộc da lâu đời nhất. Do cấu tạo phức tạp của Tannin Thảo mộc và của collagen nên cơ chế hoá học xảy ra trong quá trình thuộc Thảo mộc chưa được phân tích và chứng minh một cách hoàn hảo. Các Tannin Thảo mộc sử dụng trong công nghệ thuộc da là Quebracho, Mimosa, Castan, Chestnut, Gambir, Sumac.

- Quebracho: Quebracho có tốc độ xuyên nhanh vào trong da, da thuộc có độ bền ánh sáng thấp. Do đó, Quebracho thường phải thuộc kết hợp với tannin có độ bền ánh sáng cao.

- Castan: Castan có tốc độ xuyên vào da tốt, tạo da thuộc cứng, chặt, sáng màu và bền

ánh sáng. Do ưu điểm trên, Castan được sử dụng để thuộc da đế.

- Mimosa: Mimosa là chất thuộc thảo mộc được sản xuất chủ yếu ở châu Phi và châu Úc. Trên thị trường, Mimosa được bán ở dạng đã Sulphit hoá, có tốc độ xuyên vào trong da tốt, có khả năng dùng để thuộc da mà không cần kết hợp với chất thuộc khác hoặc thuộc kết hợp. Màu da thuộc với Mimosa không sulphit hoá là màu đỏ, màu da thuộc với Mimosa sulphit hóa là màu nâu vàng. 3.8.4.1. Tính chất hoá học của chất thảo mộc Các chất thảo mộc là các hợp chất fenolic có trong thực vật. Thành phần hoá học của chúng khác biệt so với các chất thuộc khác, nhưng tất cả các chất thuộc thảo mộc có một số đặc tính chung sau:

- Làm kết tủa dung dịch protein. Mức độ kết tủa protein phụ thụôc vào độ chát

(astringent) của chất thảo mộc. Độ chát càng lớn, lượng protein bị kết tủa càng nhiều.

- Có khả năng thuộc được da, có nghĩa là chất thảo mộc có khả năng chuyển

hoá một số nhóm ưa nước thành nhóm kị nước.

- Với muối của kim loại nặng khác nhau, chất thảo mộc tạo các màu khác nhau.

Với muối sắt chất thảo mộc tạo màu xanh sẫm và xanh lá cây sẫm. - Tạo các vết màu không tan được với phẩm kiềm. - Hoà tan được trong nước, dung dịch có tính axit yếu. - Hoà tan được trong acetone, acetate etyl, hỗn hợp alcool và eter công nghiệp,

K.Freundenberg đã phân loại Tannin Thảo mộc thành thành 2 nhóm theo bản

Đặc trưng của nhóm Tannin có khả năng thuỷ phân được là Tannin Depsid,

Depsid là ester của axit Phenolic và được tạo ra theo phản ứng sau:

62

nhưng không tan được trong eter tinh khiết. chất của liên kết của các phần trong phân tử, đó là: - Tannin có khả năng thuỷ phân được. - Tannin ngưng tụ. a. Tannin có khả năng thuỷ phân được Tannin có khả năng thuỷ phân được là các Tannin có thể phân giải thành các thành phần khi bị thuỷ phân. Các thành phần tạo ra sau khi phân giải có cấu tạo hoá học đơn giản hơn. Galotannin và Elagotannin.

CH

CH

CH

CH HC CH-OH HOOC-HC CH HC CH--O--CO--CH CH + - H2O HOOC-HC CH HC CH-OH HOOC-HC CH HC CH-OH CH CH CH CH Depsid

b. Tannin ngưng tụ Tannin ngưng tụ được đặc trưng bởi các nhân benzene trong phân tử, mà nó được nối với nhau bằng cầu hoá trị như =C-C=. Tannin ngưng tụ không bị phân giải trong nước, trong axit loãng. Trong axit mạnh hoặc bằng phương pháp oxy hoá sẽ xảy ra quá trình ngưng tụ các chất tannin, tạo ra chất không tan trong nước và được gọi là Flobafen. Trên cơ sở các nghiên cứu của K. Freundenberg, Tannin ngưng tụ là sản phẩm ngưng tụ của Catehin, tạo nên Tannin Catehinic. Đặc trưng đơn giản nhất của Tannin Catehinic là Pentahydroxibenzofenona: RO—CH--------- R là gốc: CH-OR CH-----CH-OH ---CH -CO-HC CH-OH CH-OR CH ----- CH-OH CH-------- RO— CH2 Pentagaloilglucoza 3.8.4.2. Các chất khác có trong tannin

Trong tannin còn chứa một số chất như: - Chất phi tannin. - Chất không hoà tan. a. Chất phi tannin Khi chiết xuất các chất tannin, trong dung dịch sẽ chứa một số chất không có khả năng kết tủa được protein, nghĩa là các chất đó không thuộc được da và được gọi là chất phi tannin. Tỷ lệ phần trăm giữa lượng tannin trên tổng lượng tannin và phi tannin sẽ biểu thị cho chỉ số tinh khiết của tannin tương ứng.

Chỉ số tinh khiết khác nhau tuỳ theo loại tannin. Các chất phi tannin chưa được nghiên cứu sâu và hiểu biết nhiều. Trong thành phần của chất phi tannin có chứa các chất mang đặc tính của fenol, đường, axit hữu cơ đơn giản, protein thực vật, muối khoáng, chất màu.

63

b. Chất không hoà tan Trong bất kỳ tannin nào đều chứa chất kết tủa, đó là các chất không hòa tan. Các chất không hòa tan có thể được coi như là chất tannin và phi tannin với mức độ khuyếch tán thấp. Các chất tannin và phi tannin này sẽ không hòa tan được tùy theo nhiệt độ và nồng độ. Các chất không hòa tan được của dung dịch tannin Pirogalic là các chất được tạo ra từ axit Galic, axit Egalic. Chất không hoà tan của tannin Catehinic là sản phẩm của quá trình ngưng tụ và oxy hoá các chất tannin Catehinic.

3.8.4.3. Tính chất huyền phù của dung dịch Tannin Các chất tannin thảo mộc phân tán trong nước tạo dung dịch dạng huyền phù. Đối với các chất huyền phù, mức độ khuyếch tán của các hạt sẽ quyết định tính chất của chất huyền phù, điều đó có nghĩa là mức độ khuyết tán của chất tannin, sẽ quyết định đến khả năng thuộc da của chất tannin đó.

Ngoài tính chất huyền phù, một tính chất rất quan trọng là tính chất thuỷ hoá của các hạt huyền phù. Khả năng thuỷ hoá của các hạt, đặc biệt là khả năng thuỷ hoá của tannin càng cao bao nhiêu, tannin đó càng bền bấy nhiêu đối với hiện tượng đa tụ (coalugation) dưới tác dụng của chất điện ly hoặc phương pháp đa tụ khác.

Từ tính chất trên, các hạt có kích thước lớn, sẽ đa tụ nhanh và mạnh hơn so với các hạt có kích thước nhỏ, ngược lại các hạt có kích thước nhỏ sẽ ít bị đa tụ và khuyếch tán tốt hơn. Tannin khuyếch tán tốt, sẽ hoà tan tốt hơn trong nước. 3.8.4.4. Tính chất công nghệ của Tannin

Tính chất công nghệ của tannin làm cơ sở trong việc xác lập công nghệ thuộc

và các yếu tố ảnh hưởng, để tạo ra được sự kết hợp tốt nhất giữa tannin và da.

Tính chất công nghệ của tannin được biết thông qua các tính chất của tannin. Các tính chất công nghệ của tannin bao gồm các tính chất sau: a. Tốc độ xuyên Tốc độ xuyên liên quan đến yếu tố thời gian của công nghệ thuộc. Tốc độ

xuyên nhanh, thời gian của công nghệ sẽ ngắn.

b. Mức độ hãm và kết hợp Mức độ hãm còn gọi là chỉ số hãm sẽ thể hiện lượng tannin hấp thụ hoặc hãm trên 100 gam bột da trong dung dịch 6% tannin và thời gian là 3 hoặc 24 giờ. Chỉ số kết hợp thể hiện lượng tannin hãm mà không bị nghịch đảo trên 100 gam bột da, trong dung dịch 6% tannin và thời gian là 3 giờ hoặc 24 giờ.

c. Kết tủa với NaCl Muối hoà tan trong dung dịch tannin sẽ làm kết tủa chất tannin, bởi các hạt tannin là các hạt ưa nước. Muối trong dung dịch sẽ khử nước của các hạt, làm giảm nồng độ tannin trong dung dịch.

Nếu tiếp tục tăng nồng độ muối trong dung dịch, các hạt tannin bị khử nước

càng mạnh và cuối cùng các hạt tannin sẽ bị kết tủa.

Với các axit hữu cơ ở khoảng pH tương tự, không gây nên mức độ kết bông

d. Kết bông (Flocculation) với axit vô cơ trong khoảng pH=7,0 đến pH=1,0 Tăng độ axit của dung dịch sẽ làm giảm độ hoà tan của tannin và tăng sa lắng. Ví dụ, dung dịch Tannin Cattehinic sẽ bị kết bông ở pH = 7,0 và pH = 1,0. Giá trị pH trên là điểm kết bông đặc trưng của Tannin Catehinic. như axit vô cơ.

Hiện tượng kết bông là do hiện tượng giảm và cân bằng tích điện của hạt

tannin tích điện âm và ion Hydro tích điện dương.

e. Sa lắng khi có hoặc không có da trần Mức độ sa lắng của dung dịch tannin phụ thuộc vào bản chất tannin, nồng độ

tannin, độ chát, thành phần chất phi tannin, pH dung dịch.

Để hạn chế mức độ sa lắng chất tannin, trong công nghệ thuộc cần sử dụng kết

64

hợp Syntan có khả năng tăng độ hoà tan của tannin thảo mộc.

3.8.4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuộc thảo mộc

a. Tốc độ xuyên của tannin vào trong da Tốc độ xuyên của tannin vào trong da phụ thuộc vào vi cấu trúc (microstruture) của da. Tăng kích thước hạt tannin, tốc độ xuyên vào trong da sẽ rất khó khăn, tannin có độ chát lớn sẽ khó xuyên vào trong da hơn so với tannin có độ chát thấp. Nếu da có vi cấu trúc chặt hơn được thuộc với dung dịch tannin nồng độ cao, rất dễ gây nên hiện tượng thuộc sống, vì tannin khó xuyên vào vi cấu trúc chặt, mặt khác do nồng độ tannin cao tạo nên kết hợp bề mặt, ngăn cản quá trình xuyên tiếp của tannin.

b. Hấp thụ và kết hợp của tannin với da Sau khi tannin xuyên vào trong da, sẽ xảy ra hiện tượng hấp thụ và kết hợp giữa tannin và da. Mức độ hấp thụ tannin tuỳ thuộc vào bản chất và phương pháp chiết xuất của chất tannin. Lượng tannin đã được da hấp thụ, sẽ kết hợp với da là khác nhau. Từ quan điểm này sẽ phân biệt 3 nhóm thành phần của tannin:

Nhóm thành phần thứ nhất là nhóm thành phần được hấp thụ vào mao mạch (capillary), không kết hợp với da và sẽ bị loại khỏi da khi rửa, tạo nên các chất tự do tan trong nước.

Nhóm thành phần thứ 2 và 3 sẽ tan vào nước liên kết có trong da, đó là các tannin có khả năng kết hợp với da. Các tannin này sẽ hoà tan trong nước nếu quá trình rửa kéo dài. Thành phần của 2 nhóm này đặc trưng cho tính chất thuộc của tannin. Mức độ thuộc và chất lượng da thuộc được xác định bởi tannin kết hợp không thể nghịch đảo. Theo L. Meunier và C. Vaney, kết hợp không thể nghịch đảo của tannin là dạng kết hợp R1-NH-O-R2, theo N.V. Cernov và cộng sự, kết hợp không thể nghịch đảo là dạng kết hợp R1-NH-R2. Dạng liên kết trên là dạng liên kết ngưng tụ, rất bền vững và không thể nghịch

đảo được, tương tự như liên kết dạng R1-NH3-O-R2.

Ngoài liên kết trên, tannin còn liên kết với nhóm peptid của phân tử protein bằng cầu Hydro tạo nên hợp chất không bền. Tannin có thể bị hoà tan khi rửa kéo dài. 3.8.4.6. Cơ chế thuộc thảo mộc Thuộc thảo mộc là một phương pháp thuộc da lâu đời. Cơ chế thuộc da thảo mộc chưa được hoàn thiện, do chưa hiểu biết đầy đủ về cấu tạo của collagen và tannin thảo mộc. Sự kết hợp giữa tannin và collagen không đủ bền đối với thuỷ phân, được minh chứng thông qua nhiệt độ co của da thuộc có giá trị tương đối thấp (75 - 800C). Thuyết đầu tiên của A. Seguin (1858) cho rằng quá trình thuộc thảo mộc là quá trình tạo muối dạng tannat collagen giữa nhóm kiềm của da và nhóm Hydroxyl của tannin.

Thuyết của K. Freudenberg cho rằng pha đầu tiên tannin tác dụng với collagen tạo hợp chất cộng, pha thứ 2 tạo nên hợp chất polymer thông qua quá trình polymer hoá và ngưng tụ với oxy trong không khí, pha thứ 3 là pha hợp chất polymer tác dụng với collagen.

Còn theo thuyết E. Stiasny cơ chế thuộc thảo mộc là sự kết hợp giữa nhóm

65

Hydroxyl của tannin và nhóm peptid bằng cầu Hydro. G.A. Arbuzov, S.I.Socolov và A. N. Mikhailov cho rằng quá trình thuộc thảo mộc xảy ra theo 2 giai đoạn kế tiếp nhau. Giai đoạn đầu tannin xuyên vào trong da, giai đoạn sau xảy ra phản ứng giữa các tannin đã xuyên vào trong da trần và ở bề mặt

collagen. Đồng thời, trong giai đoạn sau cũng xảy ra sự liên kết giữa collagen và nhóm hoạt tính của tannin, tạo nên liên kết điện hoá trị (electrovalent) theo sơ đồ sau:

R—NH2 + HO—T = R—NH3--O—T

T - mạch tannin.

Trong đó: R - mạch polypetid. Tannin không bị loại khỏi da bằng dung dịch kiềm là tannin kết hợp với collagen bằng liên kết hoá trị (covalent). Liên kết hoá trị là liên kết bền nhất trong các liên kết. Liên kết hoá trị tạo ra bằng phản ứng ngưng tụ sau khi loại nước:

R—NH3—O —T -H2O R—NH---

| | CH-----CH | C=O---------------------------- H-C—CH CH-OH------------------NH | | CH-----CH | HOOC-R- CH HO- CH HN------- R-----------------CH | | (1) | NH HCH------------------------------------- --------O= C | | (3) | C=O | NH | (2) CH------CH | HC –R—NH3 --O-------------- HC CH CH-R- NH2 | CH-----CH | | | OH-------------------------------- O=C HN--------- OH | | | (3) | | CH----CH | CO—HO-HC CH—CH NH | CH----CH | | | | | HOOC-R- CH HC –OH HC-R-COOH | | | NH HCH-----------------------------------------------O= C | | | Mạch peptid Tannin Mạch peptid

Tổng quát liên kết giữa tannin và collagen như sau:

Mũi tên có đánh số thể hiện: - Số 1: liên kết hoá trị giữa tannin và mạch peptid (nét gạch kéo dài). - Số 2: liên kết điện hoá trị giữa tannin và mạch peptid (nét gạch liền). - Số 3: liên kết hydro (nét gạch đứt quãng).

Tất cả các phương pháp thuộc thảo mộc là dựa trên nguyên lý là da trần tiếp

3.8.4.7. Áp dụng trong công nghiệp xúc với dung dịch tannin với nồng độ tăng dần (nguyên lý ngược chiều).

66

Tuỳ theo yêu cầu của da thành phẩm, phương pháp thuộc có thể là: - Thuộc chậm với dung dịch tannin loãng. - Thuộc bán nhanh với dung dịch tannin đậm đặc hơn. - Thuộc nhanh.

a. Thuộc chậm với dung dịch tannin loãng Thuộc chậm với dung dịch tannin loãng là phương pháp thuộc dựa trên cơ sở thuộc da trần với dung dịch tannin loãng. Phương pháp thuộc chậm không được áp dụng nhiều, do thời gian thuộc kéo dài hàng tháng. Phương pháp thuộc chậm thường thực hiện trong bể theo nguyên lý ngược dòng, điều đó có nghĩa là ban đầu da trần tiếp xúc với dung dịch tannin rất loãng (có thể là dung dịch tannin đã sử dụng). Sau một thời gian nhất định, da được chuyển sang bể kế tiếp với dung dịch nồng độ cao hơn. Trong khi da dịch chuyển sang bể tannin nồng độ cao hơn, dung dịch tannin sẽ dịch chuyển từ bể nồng độ cao sang bể nồng độ thấp, nhằm bổ sung lượng tannin đã tiêu thụ trước đó, số lượng bể là 12 hoặc nhiều hơn tuỳ theo điều kiện cho phép. Nguyên lý thuộc ngược dòng có thể mô tả như sau: Da trần mới Da đã thuộc Dung dịch tannin loãng Dung dịch tannin nồng độ cao

b. Thuộc bán chậm Phương pháp thuộc bán chậm được áp dụng rộng rãi hơn so với phương pháp thuộc chậm. Phương pháp thuộc bán chậm sử dụng lượng tannin nhiều hơn hoặc sử dụng kết hợp Tannin thảo mộc và Syntan. Quá trình thuộc thực hiện thuộc kết hợp trong bể và trong phu lông, đồng thời tận dụng được yếu tố nhiệt độ trong quá trình thuộc, nhiệt độ dung dịch thuộc sẽ tăng lên do ma sát giữa da và thùng quay trong thời gian thuộc. Tất cả các điều kiện trên sẽ giảm được thời gian thuộc khoảng 45 ngày.

c. Thuộc bán nhanh Phương pháp thuộc bán nhanh tạo da thuộc đạt chất lượng về độ bền mài mòn

tốt và tỷ trọng nhỏ (nhẹ hơn). Để tạo tốc độ xuyên của tannin vào trong da nhanh hơn, giai đoạn ban đầu da được thuộc với dung dịch tannin có độ chát thấp và khả năng xuyên cao, trước khi kết thúc thuộc, da được thuộc với dung dịch tannin có khả năng kết hợp với da cao hơn. Phương pháp thuộc bán nhanh thực hiện theo 3 giai đoạn riêng biệt: - Tiền thuộc trong bể. - Thuộc với dung dịch nồng độ cao trong bể. - Thuộc trong phu lông. c1. Tiền thuộc trong bể Nhằm đạt các mục đích như: Tiếp tục tẩy vôi, kể cả vôi liên kết ở trong da, để da không còn vôi; Tạo độ trương nở axit thấp để hạn chế da bị co nhăn khi tiếp xúc với độ chát của tannin; Đảm bảo tannin xuyên gần hết độ dầy, đặc biệt phần da dầy nhất.

c2. Thuộc với dung dịch nồng độ cao trong bể Sau khi đã được tiền thuộc trong bể, da sẽ được đưa vào trong bể với dung dịch tannin nồng độ cao hơn, trong thời gian 15 - 30 ngày nhằm hoàn thiện quá trình tiền thuộc, bởi tiền thuộc chỉ là thuộc sơ bộ, da chỉ đạt được mức độ thuộc thấp.

c3. Thuộc trong phu lông Thuộc trong phu lông là nhằm mục đích tăng lượng tannin xuyên vào trong da,

67

khi da khô sẽ đạt được độ phẳng và trọng lượng cần thiết. Thuộc trong phu lông là điều kiện để tăng lượng tannin xuyên vào trong da, nhờ tác động cơ học và nhiệt độ. Nhiệt độ tăng lên trong quá trình thuộc là nhờ ma sát giữa da và thùng quay trong thời gian quay, nhiệt độ tăng cao hơn, nếu hệ số lỏng là thấp.

d. Thuộc nhanh Phương pháp thuộc nhanh được áp dụng hạn chế. Trong thực tiễn, chỉ áp dụng

68

cho loại da hoặc phần da có giá trị thấp như da cổ, da bụng. Phương pháp thuộc nhanh thường được thực hiện trong phu lông và được áp dụng nhiều nhất. Thuộc trong phu lông là điều kiện, để có thể sử dụng được cả 3 yếu tố ảnh hưởng như yếu tố cơ học, nồng độ và nhiệt độ. Thuộc nhanh trong phu lông có nhược điểm là da thuộc bị lỏng mặt, do tác động cơ học.

CHƯƠNG IV. HOÀN THÀNH ƯỚT

Da sau khi thuộc phèn (thuộc Crôm) chưa thể sấy khô hay trau chuốt bởi da chưa đạt được các tính chất mà người sử dụng yêu cầu như độ mềm, dẻo, chắc, màu sắc cũng như độ đồng đều trên toàn bộ bề mặt tấm da. Những hạn chế này cần được loại bỏ bằng khâu thuộc lại (hay còn gọi là hoàn thành ướt). Trong đó, các hoá chất dạng dung dịch sẽ tác dụng lên da ướt trong phu lông. Khâu hoàn thành ướt bao gồm các công đoạn: rửa, trung hoà, thuộc lại, nhuộm, ăn dầu. Đôi khi tùy yêu cầu của da thành phẩm, được đưa thêm các công đoạn như chống thấm nước, ngâm tẩm, thứ tự các công đoạn có thể được thay đổi hoặc tiến hành đồng thời; bởi vì chúng tác dụng ảnh hưởng lẫn nhau. Để đưa da vào thuộc lại, trước tiên cần phải ổn định hoá chất trong da phèn, sau đó lấy cự ly độ dày bằng phương pháp cơ học là xẻ hoặc bào.

Da phèn “WB”

BOD, COD, axit, SS, Cr3+, chất chống mốc

Ủ đống, Ép nước

Xẻ xanh

Váng xanh

Bào

Mùn bào

Rửa

Nước

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

Trung hoà

Muối trung hoà, Cr3+

Nước

Muối trung hoà, Cr3+

Rửa

Tanin, thảo mộc, syntan

thuộc lại

Syntan, tanin thảo mộc, COD

Sơ đồ các bước tiến hành trong hoàn thành ướt như sau:

69

Muối, chất trung hoà

Phẩm

Phẩm

Dầu

Dầu, COD

Axit

Axit

Nước

Dầu, COD, BOD, phẩm, axit

Ty ép

Dầu, phẩm, BOD, COD, axit

Hơi axit, dầu

Nhuộm Ăn dầu Hãm Rửa Sấy Da mộc Hình 12. Các công đoạn trong khâu hoàn thành ướt và hoá chất sử dụng

4.1. Các công đoạn chuẩn bị 4.1.1. Loại bỏ hóa chất tồn dư trong da phèn

Sau khi thuộc, da phèn còn dư thừa một lượng dung dịch axit, mặt khác chất thuộc Crôm chưa kết hợp hết với da. Vì vậy, cần loại bỏ dung dịch axit này để tạo điều kiện cho chất thuộc tiếp tục kết hợp với da trong thời gian ít nhất là 24 giờ. Có thể dùng phương pháp vắt mễ hay ủ đống.

70

Vắt mễ: thường mễ (còn gọi là ngựa gỗ) làm bằng gỗ hoặc vật liệu không gỉ. Chân mễ có thể dùng bánh xe để mễ tiện di chuyển. Nan gỗ đủ mau để tránh khi da vắt lên bị gấp nếp.

Hình 13. Mễ vắt da Ủ đống: cũng có thể ủ da trên mễ nằm ngang (pallet). Trên đống da có thể che

phủ để da khỏi bị khô. Không nên chất da cao quá 60 cm.

Hình 14. Pa lét để ủ đống da Sau 24 giờ dung dịch axit chảy ra, pH trong da được nâng cao, crôm sẽ kết hợp

với da. 4.1.2. Phân loại da phèn

Da nguyên liệu được đưa vào thuộc phèn có các khuyết tật tự nhiên khác nhau nên cần phải phân loại trước khi hoàn thành ướt để sử dụng làm các mặt hàng phù hợp. Phân loại chủ yếu dựa theo độ dày, chất lượng bề mặt da. Da thuộc có mặt cật đẹp sẽ được sản xuất các mặt hàng cần giữ bề mặt tự nhiên (full grain), da xấu dùng để sản xuất các mặt hàng thấp cấp hơn bằng cách cải tạo mặt cật (corrected grain). 4.1.3. Xẻ da phèn (xẻ da Wet-blue)

Với da phèn được thuộc mà không xẻ vôi thì trước khi thuộc lại cần xẻ lấy cự li

vừa phải. Phần váng xanh sẽ được sử dụng làm các mặt hàng khác. 4.1.4. Ép nước và bào da

Kết thúc thuộc và vắt mễ, da phèn có độ ẩm khoảng 70%. Mục đích của công đoạn ép nước là giảm bớt lượng nước trong da cho phù hợp (35 - 40%) để bào không bị dính, cự li sẽ chính xác hơn và tránh hư hại mặt cật.

71

Công đoạn ép nước được thực hiện bằng máy ép.

Hình 15. Sơ đồ máy ép nước Bào da: mục đích nhằm hiệu chỉnh lại độ dày theo yêu cầu của mặt hàng, vì trong công đoạn xẻ, độ dày trên tấm da không đồng đều. Các máy bào hiện đại đều có tốc độ trục dao phù hợp để bào đều cả tấm da. Cự li bào được điều chỉnh bằng cơ học hay nút bấm tự động và được kiểm tra bằng thước đo cự li da. Độ dày của da bào phụ thuộc vào độ dày của da thành phẩm và công nghệ sản xuất da thuộc. Có thể cự li da thành phẩm sẽ tăng lên hoặc giảm xuống so với lúc bào. Độ dày cần được hạ thấp từ từ để tránh làm hư hỏng máy bào và da.

Khối lượng da sau khi bào được dùng làm cơ sở để tính lượng hoá chất và nước

cho khâu thuộc lại.

Khi bào da sẽ tạo ra mùn bào. Mùn bào có thể được chế biến thành carton da

hay thủy phân làm thức ăn gia súc.

Hình 16. Sơ đồ máy bào da

4.2. Thuộc lại da thuộc Crôm 4.2.1. Trung hoà 4.2.1.1. Mục đích và yêu cầu

72

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 aldehyt) 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 có tính cation. Phần lớn phẩm, dầu và các chất thuộc lại có tính anion. Bởi vậy, bề mặt cationic sẽ tạo phản ứng mạnh, các hoá chất trên 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.

Bảng 7. Điểm đẳng điện của da theo phương pháp thuộc

Điểm đẳng điện

Phương pháp thuộc Da thuộc aldehyt Da thuộc tanin tổng hợp Da thuộc tanin thảo mộc Da trần (da vôi) Da nguyên liệu Da thuộc crôm masking Da thuộc muối crôm sulphat Da thuộc nhôm Da thuộc Zircon 2,5 3,3 4,0 4,7 5,2 6,0 6,7 7,2 7,5

TT 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Các hạn chế này được loại bỏ bằng công đoạn trung hoà. Đó là quá trình trong đó axit mạnh được trung hoà và biến đổi thành axit yếu. Khi rửa, nước hoà tan muối và một phần axit tự do.

Rửa trước trung hoà được tiến hành trong phu lông cửa hở hoặc cửa kín. Trước kia, phương pháp rửa cửa hở được sử dụng nhiều nhưng gây lãng phí nước. Ngày này, chủ yếu rửa bằng phương pháp cửa kín với 200 - 300% nước ở nhiệt độ 35 - 400C. Sau 10 - 15’ quay, da được rửa sạch mùn bào và muối, đồng thời cũng ấm lên, phù hợp cho hoá chất dễ dàng tác dụng với da.

Tuỳ theo yêu cầu của da thành phẩm, da được trung hoà với các mức độ khác nhau. Da thành phẩm mềm, xốp, cần được trung hoà lên pH cao, da thành phẩm chắc, đanh, cần trung hoà ở pH thấp hơn. Song cần tránh trung hoà lên pH quá cao vì sẽ xảy ra hiện tượng khử thuộc trong da (Detannage).

Để trung hoà thường dùng các muối trung tính hay kiềm nhẹ. Quá trình thuộc lại, nhuộm và ăn dầu sẽ phụ thuộc vào khả năng trung hoà. Trung hoà chưa đạt làm da cứng, lỏng không đều, rất khó sửa chữa. Lỗi tương tự cũng xảy ra khi trung hoà quá mức. Quan trọng nhất là các hoá chất trung hoà sẽ tác dụng lên da như thế nào.

Tác nhân trung hoà có tính kiềm mạnh như Na2CO3, NaHCO3 tác dụng sâu vào thiết diện rất khó. Ngược lại nó làm trung hoà bề mặt da quá mức.

NH4OH, NaHSO3 ... là tác nhân trung hoà mạnh tác dụng vào thiết diện nhanh, nhưng cũng dễ làm trung hoà quá mức. Vì vậy, thường dùng muối Na của axit hữu cơ như HCOONa (còn gọi là P4).

73

Cần đáp ứng đòi hỏi trung hoà đều khắp thiết diện da để hoá chất thuộc lại và dầu mỡ dễ xuyên vào thiết diện da, nhất là đối với các loại da mềm. Trong thực tế, sự chênh lệch giữa bề mặt da và phía trong thiết diện là có nhưng không đáng kể. Để xác

định pH thiết diện da, có thể dùng chất chỉ thị màu (BCG - Bromua Cresol Green - 0,1g trong 14,3 ml 0,01N - NaOH và điền nước đủ 100ml). Chất chỉ thị màu này khi nhỏ vào da sẽ cho màu vàng ở pH = 3,8, xanh nước biển ở pH = 5,4, và xanh lá cây ở pH = 5,5. 4.2.1.2. 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. Sau khi thử bằng chất chỉ thị màu, 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.

+, nhưng pH lại cao hơn.

Giá trị pH khác nhau trên tấm da và trong thiết diện gây 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 của Bromua Cresol Green (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

Syntan trung hoà: để trung hoà, có thể dung 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 Sulfo, 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 Sulfo axit thơm, tăng cường độ bền của da.

Dùng Syntan trung hoà còn 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. 4.2.1.3. Phương pháp tiến hành

a. Rửa da Trước khi trung hoà, da cần được đưa vào rửa sạch mùn bào và các tạp chất

bám vào mặt da như mạt sắt (từ lưỡi dao bào).

Người ta thường sử dụng 150 - 200% nước ở nhiệt độ 35 - 400C và 0,1%

74

HCOOH, quay khoảng 10 - 15 phút. Sau đó chắt nước.

b. Trung hoà Thay nước mới (100 - 150%), nhiệt độ 35 - 40oC. Đổ trực tiếp khoảng 1,5 - 2,5% syntan trung hoà và 0,2 - 0,5% NaHCO3 hay HCOONa. Tuỳ theo sản phẩm da cần làm (độ dày, tính chất) mà xác định trị số pH của dung dịch và da sau trung hoà. Đối với da chắc, dẻo thì pH = 4,8 - 5,2 đối với da mềm, xốp thì pH = 5,5 - 5,8.

Thuốc thử cho thiết diện da là BCG, với dung dịch có thể dùng giấy quỳ hoặc

máy đo pH. Thời giant trung hoà có thể từ 2 - 3 giờ.

Kết thúc trung hoà cần chắt nước và rửa cẩn thận, vì sự có mặt của muối trung

hoà dẽ làm cho các resin trong thuộc lại bị kết tủa. c. Các lỗi trong công đoạn trung hòa Công đoạn trung hòa rất quan trọng, nhằm loại bỏ muối trung tính và crôm không kết hợp trong da; Trung hoà các a xít tự do; Tạo ái lực cho da đối với chất thuộc lại, phẩm nhuộm và dầu mềm. Có thể kiểm tra trung hoà bằng cách đo pH dung dịch và pH thiết diện da bằng chất chỉ thị màu.

Các lỗi có thể mắc phải là: c1. pH trên mặt da quá cao, nhưng pH thiết diện lại quá thấp Nguyên nhân: do sử dụng tác nhân trung hoà có tính kiềm quá mạnh hoặc chất trung hoà và thời gian trung hoà không đủ. Cách khắc phục: Bổ sung thêm tác nhân trung hoà dễ xuyên như: masking salt (Formiat Natri, Sodiumphtalate); Tanin trung hoà tổng hợp; Tăng thời gian trung hòa.

c2. Không kiểm soát được trị số pH trên mặt và thiết diện da Với những loại da khác nhau (da bò - da trâu - da mũ giầy - da áo, da dầy - da mỏng) đòi hỏi trị số pH bề mặt da và ở thiết diện khác nhau. Với một số loại da, yêu cầu giữ đúng pH là rất quan trọng. Thí dụ: Bảng 8: Trị số pH ở các phần tiết diện da Trị số pH Các vị trí theo thiết diện da

Da mũ giầy truyền thống 6,0 - 6,5 3,6 - 3,8 6,0 - 6,5 Da mũ giầy mềm 5,5 4,5 - 5,0 5,5

Mặt cật Giữa thiết diện Mặt váng Khi trung hoà, có thể xảy ra hiện tượng trị số pH thiết diện quá thấp khi pH bề mặt da đã cao hoặc pH cả thiết diện và bề mặt đều cao.

Nguyên nhân: do áp dụng tỷ lệ các tác nhân trung hoà chưa hợp lý. Thí dụ: Lượng Bicarbonat Natri (NaHCO3) quá nhiều, lượng Formiat Natri (P4 - NaHCOO) hoặc syntan trung hoà quá ít. Cũng có thể do thời gian trung hoà quá lâu. Cách khắc phục: Giảm thời gian trung hoà và điều chỉnh tỷ lệ tác nhân trung

hoà bề mặt, thiết diện da cho hợp lý. d. Phương pháp kiểm tra Kiểm tra bằng cảm quan - Dung dịch: Có màu xanh của crôm chứng tỏ lượng crôm có đủ. - Da: Sau 2 - 3 giờ, cắt ngang thiết diện da thấy xanh hết là được.

4.2.2. Thuộc lại và làm đầy

75

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 như:

- Độ đầy (fullness). - Độ chặt mặt cật (tight grain). - Độ xốp (softness). - Độ đồng đều màu nhuộm (levelness of dyeing). - Độ mịn và phẳng của mặt cật (fineness and smooth of the grain). - Tính chất quay đập khan (dry - drumming properties). - Độ đàn hồi (elasticity). - Khả năng in (embossing ability). - Khả năng hấp thụ (absorbency). - Khả năng đánh mặt cật (buffing). - Các tính chất cơ lý khác (physical properties).

4.2.2.1. Các hoá chất thuộc lại

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 sáng 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 2-) để tăng ngập nước. Trong thành phần hoá học của syntan có chứa nhóm sulfo (SO3 khả năng hòa 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 tanin (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 đập 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 chủ yếu ở dạng bột, rất ít khi ở dạng dung dịch.

76

- 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 giày, 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.

4.2.2.2. Các ảnh hưởng trong quá trình thuộc lại

a. 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 chắt nước và cho chất có tính thuộc cao hơn vào phu lông.

b. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ thấp giúp 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.

c. 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 lí do này, công nghệ thuộc lại cần được thực hiện với hệ số lỏng thấp đến mức có thể.

d. 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.

e. 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 lông với thời gian quay. 4.2.2.3. Các phương pháp tiến hành

a. Thuộc lại da thuộc crôm - Thuộc lại thông thường:

77

+ Tiền thuộc lại: Tiền thuộc lại thường được tiến hành trước công đoạn trung hoà bằng chất thuộc crôm có độ kiềm cao, phức kết hợp crôm - nhôm hay crôm - syntan. Cũng có thể dùng thêm glutaraldehyde. Lượng dùng 2 - 3 % chất thuộc có crôm, sau 30 - 60 phút, cho thêm 1,5 - 2% glutaraldehyde, quay tiếp 60 - 90 phút. Tiếp tục trung hòa bình thường.

+ Thuộc lại: Thuộc lại được tiến hành sau khi trung hòa. Có nhiều công nghệ tiến hành khác nhau. Nhưng nhìn chung là các chất có tính thuộc yếu, cần xuyên sâu thì cho vào trước, các chất có tính thuộc cao hoặc chỉ cần chủ yếu ở bề mặt thì đưa vào sau.

Những chất trợ (trợ xuyên hoặc phân tán) thì cho vào trước hoặc cùng lúc với chất thuộc. Tốt nhất là sau mỗi lần cho hóa chất vào thì quay khoảng 20 - 45 phút để ổn định hóa chất thì nới cho tiếp hoá chất sau. Tùy theo yêu cầu sản phẩm da hoàn thành mà sử dụng chất thuộc lại nào và khối lượng bao nhiêu cho phù hợp.

Nhiệt độ thuộc lại nên giữ ở 35 - 40oC để hóa chất đủ xuyên nhanh và kết hợp tốt với da. Không nên để nhiệt độ quá cao, nhất là khi dùng tanin thảo mộc vì dễ làm da bị nhăn.

- Thuộc lại “compact”: Trong công nghệ sinh thái, 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, mhuộm, 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 thuộc lại “compact” phát triển theo yêu cầu bảo vệ môi trường và kinh tế với ít hóa chất hơn, ít thay nước hơn và hệ số lỏng thấp, rút ngắn thời gian và 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 (một dung dịch) sau trung hòa. Quá trình kéo dài 4 - 5giờ. 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.

b. Thuộc lại da trắng Da trắng có thể được sản xuất từ da thuộc crôm (wetblue) hoặc da thuộc trắng (wetwhite). Da thuộc trắng là da thuộc bằng các chất thuộc trắng hoặc không màu như phèn nhôm, photpho, syntan…

Với da thuộc crôm, trước tiên cần tẩy trắng bằng axit oxalic hoặc bằng các syntan tẩy trắng. Công đoạn này tiến hành trước trung hoà. Lượng syntan cần dùng từ 2 - 3%, axit Oxalic 0,3 - 0,5%.

Trong thuộc lại, cần lựa chọn các chất không tạo màu cho da như tanin thảo mộc hoặc các syntan có màu (được ghi trong giới thiệu hoá chất của các nhà sản xuất). Các loại dầu được lựa chọn cũng phải là dầu không màu, bền ánh sáng. Tùy mặt

hàng, có thể trộn thêm TiO2 vào dầu để tăng độ trắng cho da. 4.2.2.4. Các lỗi và cách khắc phục trong công đoạn thuộc lại

Khâu thuộc lại nhằm tăng cường các tính chất lý - hoá của da thuộc. Trong đó người ta đưa vào da 8 - 16% hóa chất thuộc lại so với trọng lượng da bào, bao gồm chất khoáng thuộc lại, tanin thảo mộc, tanin trợ, tanin thuộc tổng hợp.

78

Trong thuộc lại có thể xảy ra một số hiện tượng sau: a. Chất thuộc lại không xuyên vào da Hiện tượng xảy ra khi thời gian thuộc lại khá lâu, nhưng cắt ngang thiết diện vẫn thấy màu crôm, trong dung dịch vẫn còn nhiều chất thuộc lại hoà tan.

Nguyên nhân: Sai sót trong công đoạn trung hoà, pH da không thích hợp với thuộc lại; Nhiệt độ thuộc lại quá cao làm chất thuộc kết hợp ngay trên mặt da; Thứ tự tiến hành thuộc lại các loại tanin không hợp lý.

Cách khắc phục: Kéo dài thêm thời gian thuộc lại ở nhiệt độ thích hợp; Bổ sung thêm chất trợ xuyên, phân tán (syntan trợ); Nên đưa các chất thuộc lại có ái lực thấp đối với da vào thuộc trước rồi mới đưa các chất có ái lực cao, kích thước lớn.

b. Da thuộc bị nhăn Trong thuộc lại da bị nhăn chủ yếu do hoá chất thuộc lại kết hợp đột ngột ngay trên mặt da, bám vào mặt da. Nguyên nhân: Nhiệt độ thuộc lại quá cao nên tốc độ phản ứng nhanh; Tác động cơ học lớn (phu lông quay nhanh). Cách khắc phục: Tuân thủ đúng quy trình thuộc lại đã được nghiên cứu xây dựng; Không để nhiệt độ, pH, tốc độ phu lông quá cao.

c. Phương pháp kiểm tra Chủ yếu bằng cảm quan: - Dung dịch: Nước không còn màu hoặc màu nhạt của chất thuộc lại. - Da: Cắt ngang thiết diện, không còn màu xanh của crôm, thay vào đó là màu

chất thuộc lại là được. 4.2.3. Công đoạn nhuộm

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). 4.2.3.1. Các khái niệm và phân loại phẩm nhuộm

Phần lớn các loại phẩm thường dùng là phẩm aniline. Để phân loại phẩm người ta thường dùng phương pháp phân loại kĩ thuật dựa vào tính chất công nghệ sử dụng chúng để nhuộm. Theo cách phân loại này thì những thuốc nhuộm tuy được xếp cùng một loại theo phân loại hoá học có thể nằm theo các loại khác nhau theo phân loại kĩ thuật. Những loại phẩm nhuộm theo phân loại kĩ thuật gồm:

79

- Phẩm nhuộm trực tiếp. - Phẩm nhuộm axit. - Phẩm nhuộm hoạt tính. - Phẩm nhuộm bazơ - cation. - Phẩm nhuộm cầm màu. - Phẩm nhuộm hoàn nguyên tan và không tan. - Phẩm nhuộm lưu huỳnh. - Phẩm nhuộm azo không tan. - Phẩm nhuộm phân tán. - Phẩm nhuộm oxi hoá. - Phẩm nhuộm pigment. Phần lớn các phẩm nhuộm dùng để nhuộm da đều là hỗn hợp từ các thành phần của một hay nhiều loại phẩm axit hay trực tiếp. Ngoại lệ là phẩm bazơ, thí dụ để nhuộm da thuộc tanin thảo mộc. Sự phân chia các loại phẩm da thành phẩm trực tiếp

hay axit được dựa theo tính chất của nó khi nhuộm vải. Đối với nhuộm da thì cả 2 loại trên đều được hiểu như các loại phẩm của 1 nhóm phẩm anion.

Phẩm dùng trong công nghệ thuộc da gồm các loại chính sau: - Phẩm trực tiếp (direct dyestuff). - Phẩm axit (acid dyestuff). - Phẩm kiềm (basic dyestuff). a. Phẩm trực tiếp Là phẩm tan được trong nước, nhuộm được da mà không cần chất trợ nhuộm. Phần lớn các loại phẩm trực tiếp đều có nguồn gốc là phẩm azoic và chứa nhóm sulfo để tăng khả năng hoà tan trong nước. Phẩm trực tiếp bị kết tủa trong môi trường axit, nên da thuộc crôm cần được trung hoà trước khi nhuộm để loại bỏ axit sulfuric còn dư trong quá trình thuộc và làm cho phẩm không bị kết tủa ngay trên bề mặt da.

Trong trường hợp cần tăng độ hoà tan và độ xuyên của phẩm trực tiếp, dung dịch nhuộm cần được bổ sung thêm một lượng nhỏ amoniac để nâng pH dung dịch nhuộm. Phẩm trực tiếp có khả năng nhuộm phủ bề mặt tốt, song kém xuyên sâu vào da. Phẩm trực tiếp bền về ánh sáng nhưng kém bền với mồ hôi và ma sát.

b. Phẩm axit Phẩm axit thường là các muối Natri. Trong phân tử có chứa nhóm Hydroxin OH-, nhóm cacboxyl COOH-, nhóm sulfo SO3H-. Nhờ nhóm sulfo có trong phân tử mà phẩm axit hoà tan được trong nước.

Do sự giải phóng axit sulfonic trong môi trường axit nên phẩm axit tác dụng tốt với các vật nhuộm mang tính axit. Da thuộc crôm dễ tác dụng với phẩm axit, kể cả khi nồng độ phẩm thấp. Nếu nồng độ phẩm cao, cần phải dùng axit fomic để tăng khả năng kết hợp hết phẩm.

Phẩm axit được dùng để nhuộm da thuộc crôm, da thuộc thảo mộc và da thuộc kết hợp crôm - syntan. Phẩm axit tạo được màu nhuộm tươi và bền ánh sang hơn so với phẩm kiềm. Phẩm axit có khả năng xuyên tốt vào da nên được dùng để nhuộm da khi cần nhuộm xuyên hết độ dày.

c. Phẩm kiềm Phẩm kiềm được dùng để nhuộm da ít hơn so với phẩm axit và phẩm trực tiếp

do phẩm kiềm dễ bị kết tủa trong môi trường kiềm.

Phẩm kiềm có chứa nhóm amin tự do, dạng đặc trưng cho loại phẩm kiềm là clo +Cl-. hydrat có thể biểu thị bằng công thức R-NH3 Trong môi trường kiềm, phẩm kiềm bị kết tủa dười dạng:

+Cl- + NaOH (cid:198) R-NH2 + NaCl + H2O

R-NH3 Phẩm kiềm cũng bị kết tủa nếu nước dùng để nhuộm có độ cứng tạm thời. Sự

kết tủa có thể biểu diễn qua phản ứng sau:

+Cl- + Ca(CO3H)2 (cid:198) 2R-NH2 + CaCl2 + 2 H2O + 2CO2

2R-NH3

R-NH3

80

Phẩm kiềm cũng bị kết tủa với phẩm axit theo phản ứng sau: +Cl- + RO-Na+ (cid:198) R-OH + R-NH2 + NaCl Phẩm kiềm có ái lực mạnh với da thuộc thảo mộc hoặc da thuộc với các chất thuộc tanin tổng hợp nên khi nhuộm da thuộc thảo mộc với phẩm kiềm dễ tạo nên các vết sẫm màu. Để khắc phục các nhược điểm trên, trong dung dịch nhuộm cần bổ sung một lượng nhỏ axit Axetic làm giảm ái lực của phẩm kiềm đối với da thảo mộc.

4.2.3.2. Cơ chế liên kết phẩm nhuộm với vật liệu

Khi tiếp xúc với da trong môi trường nước ở nhiệt độ thích hợp, phẩm nhuộm sẽ thực hiện liên kết với da làm cho nó được giữ lại bền vững trên da với nhiều chỉ tiêu khác nhau.

Quá trình liên kết này không chỉ xảy ra ở bề mặt ngoài của da mà chủ yếu trên các thành mao quản, các khoang trống bên trong giữa các chùm đại phân tử của da. Quá trình này cũng không đơn thuần chỉ là những lực liên kết hoá lí (lực liên kết phân tử và lực hấp phụ) mà có trường hợp còn là quá trình hoá học, phẩm nhuộm thực hiện liên kết ion hay liên kết hoá trị với da. Tuỳ thuộc vào mỗi loại phẩm nhuộm, mỗi loại vật liệu mà liên kết nào sẽ trội hơn, sẽ là chủ đạo, nhưng thường thì phẩm nhuộm được gắn hay được giữ trên da bằng nhiều lực liên kết cùng thực hiện đồng thời.

Trong công nghệ nhuộm, quá trình tạo điều kiện cho phẩm nhuộm liên kết với vật liệu gọi là gắn màu, hãm màu, cố định, định hình (color fix). Tuỳ theo mỗi trường hợp cụ thể, dưới đây là các lực liên kết của phẩm nhuộm với da thường gặp:

- Liên kết ion. - Liên kết đồng hoá trị. - Liên kết hiđro. - Liên kết Van der Waals. - Lực tương tác kị nước.

4.2.3.3. 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 vải sợi, 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 9. Khả năng hấp thụ màu theo pH của da thuộc

pH = 5 pH = 3,5 Ái lực pH = 7

nhuộm Yếu Sẫm màu Phẩm có ái lực thấp

Trung bình Trung bình Không được Trung bình

Phẩm có ái lực trung bình Phẩm có ái lực cao Yếu Không nhuộm được

81

Sẫm màu 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: - 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.

- 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.

- Lý 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. Càng ít thành phần phẩm nhuộm trộn với nhau càng tốt. 4.2.3.4. Nguyên lý phối ghép màu

Trong thực tế, ít khi sẵn có màu phù hợp với màu của các mặt hàng theo thị hiếu hoặc mốt thời trang của người tiêu dùng, vì vậy phối ghép để tạo nên các màu mới là công việc thường xuyên của các nhà kĩ thuật nhuộm.

Phối hợp thuốc nhuộm cũng dựa trên nguyên lí ghép cộng và ghép trừ các tia màu quang phổ và nguyên lí ghép từ 3 màu cơ bản. Điều khác chủ yếu với ghép màu quang học là ở chỗ phẩm nhuộm không phải là các sản phẩm tinh khiết có màu đơn sắc, lại chứa các phụ da nên màu tạo thành có sai lệch so với ghép quang học. Phối ghép màu từ phẩm nhuộm kĩ thuật còn gọi là ghép màu cơ học, có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị xử lí bằng máy tính điện tử. Dù dùng phương pháp nào cũng phải dựa vào các nguyên tắc sau:

1. Phải dùng phẩm nhuộm cùng loại theo phân loại kĩ thuật và có tính chất kĩ thuật tương tự nhau: cùng điều kiện nhuộm (pH, nhiệt độ, xúc tác, phụ gia); có cùng tốc độ bắt màu, cùng có độ bền màu với các chỉ tiêu khác nhau.

2. Khi phối phẩm nhuộm thuộc các lớp khác nhau để nhuộm da cần phải có những loại không tích điện trái dấu, không chứa các phụ gia chất kị nhau làm cho dung dịch nhuộm bị kết tủa, sa lắng hoặc biến màu, có ghép đồng màu.

3. Có thể phối màu từ hai thuốc nhuộm kĩ thuật để tạo màu mới cần thiết nhưng số màu mới tạo thành sẽ bị hạn chế. Để tạo nên nhiều gam màu khác nhau, người ta dùng kĩ thuật phối ghép từ 3 màu cơ bản: đỏ, vàng và xanh lam hoặc đỏ, vàng và xanh lục. Đồ thị ghép màu được thiết lập theo hình tam giác đều, mỗi màu cơ bản được đặt ở một đỉnh, tỉ lệ phối ghép chia đều theo các cạnh, màu tạo thành theo qui luật sau:

- Theo mỗi cạnh của tam giác sẽ nhận được dãy các màu trung gian do kết quả

ghép từ 2 màu.

- Theo đường cao của tam giác sẽ là dãy màu do kết quả bổ trợ nhau của nhiều

cặp màu tương ứng.

- Tâm của tam giác vào vùng phụ cận sẽ là miền có màu vô sắc (ghi, xám) do

hiệu quả trung hoà lẫn nhau của 3 màu cơ bản có cường độ màu tương đương

82

- Các điểm khác nằm ở bên trong tam giác sẽ là vô số các màu được phối ghép từ 3 màu cơ bản với tỉ lệ khác nhau, màu và ánh màu của chúng tuỳ thuộc vào toạ độ trên tam giác.

Đỏ

Tím

Da cam

ghi

Xanh lam

Vàng

Xanh lục

Tam giác màu được biểu diễn như sau:

Hìmh 17. Tam giác phối màu

4.2.3.5. Các phương pháp tiến hành a. Nhuộm da trong phu lông Là phương pháp nhuộm phổ thông nhất. Quá trình trong phu lông thuộc lại bình thường (có đường kính lớn, đường sinh nhỏ, tốc độ tương đối nhanh) hoặc phu lông hình chữ Y.

Hình 18. Sơ đồ phu lông hình chữ Y Nhuộm một lần: Phần lớn các loại da thông thường (như da mũ giầy) đều nhuộm một lần. Công đoạn nhuộm được tiến hành sau khi thuộc lại và được chia làm 2 giai đoạn.

Giai đoạn 1: Dùng hệ số lỏng và nhiệt độ thấp. Phẩm được đổ trực tiếp (không hoà tan) vào phu lông và quay khoảng 30 - 45 phút đến khi phẩm xuyên hết thiết diện da.

Giai đoạn 2: Bổ sung thêm nước và nâng nhiệt độ lên 50 - 550C (có thể bổ sung thêm 0,5% phẩm hoà tan trong nước). Quay khoảng 20 - 30 phút. Ở nhiệt độ cao, phẩm sẽ dễ dàng kết hợp ngay trên bề mặt, tạo màu cho da.

Sau đó hãm phẩm bằng dung dịch HCOOH trong khoảng 20 – 30 phút cho pH

83

bằng 3,8 - 4,0 là được. Nhuộm gián đoạn:

Nhuộm gián đoạn đơn giản nhất là áp dụng tiền nhuộm trước khi thuộc lại và nhuộm chính sau khi thuộc lại. Trong tiền nhuộm, sử dụng lượng phẩm nhỏ (0,2 - 0,3%) hoà tan rồi cho vào phu lông quay khoảng 10 - 15 phút với da. Sau đó tiến hành thuộc lại, rồi nhuộm như thường. Phương pháp này cho da có màu đậm và tươi hơn. Khi nhuộm da nhung, thường áp dụng công nghệ nhuộm gián đoạn như sau: Giai đoạn đầu: da chỉ được trung hoà, thuộc lại và ăn dầu mà không nhuộm.

Sau đó, da được phơi khô, hồi ẩm, vò và căng phẳng rồi đánh giấy ráp tạo nhung.

Giai đoạn hai: da nhung được cân lại để tính hoá chất. Sau đó hồi ẩm với 800 - 1000% nước, 1 - 1% Hydroxyt Amôn (NH4OH) trong thời gian 2 - 3 giờ. Thay nước nhuộm, ăn dầu như khi nhuộm 1 lần. 4.2.3.6. Các lỗi và cách khắc phục trong công đoạn nhuộm

Nhuộm là công đoạn quan trọng tạo nên hình thức màu sắc cho da thành phẩm. Nhuộm có thể tiến hành trước khi thuộc lại hoặc sau khi thuộc lại, tùy theo yêu cầu công nghệ. Những lỗi có thể mắc phải trong khi nhuộm là:

a. Phẩm nhuộm không xuyên vào da Hiện tượng này xảy ra khi nhuộm 30 phút nhưng phẩm vẫn không xuyên hết thiết diện da. Dù kéo dài thêm thời gian thì phẩm cũng khó xuyên hết được.

Nguyên nhân: Trị số pH trung hòa da không thích hợp với phẩm nhuộm, làm phẩm bị kết hợp với da ngay trên bề mặt; Nhiệt độ nhuộm quá cao làm phẩm kết hợp nhanh với da; Lượng phẩm không đủ, phẩm bị hòa tan trước khi cho vào nhuộm, lượng nước nhuộm quá nhiều. Những nguyên nhân này làm nồng độ phẩm không đủ để nhuộm xuyên.

Cách khắc phục: Trị số pH bề mặt và thiết diện da phải điều chỉnh phù hợp với yêu cầu công nghệ nhuộm; Nên nhuộm ở nhiệt độ và lượng nước thấp. Phẩm không hòa tan trước mà cho trực tiếp vào phu lông nhuộm; Bổ sung thêm phẩm nếu dung dịch nhuộm thấy loãng. Lượng phẩm để nhuộm xuyên cần khoảng 1,5 - 3% khối lượng da bào (tùy độ dầy của da); Nếu phẩm vẫn không xuyên thì phải dừng nhuộm, vắt mễ, phơi khô da và nhuộm lại.

b. Màu nhuộm loang, vết phẩm bám trên mặt da Hiện tượng biểu hiện với những đám màu loang lổ hoặc vết đậm nhạt trên da. Nguyên nhân: Do lượng nước nhuộm ít, phu lông quay chậm, da không được đảo đều. Do đó phẩm không tiếp xúc đều với da; Da bị quấn trong khi quay; Hãm phẩm đột ngột khi phẩm vẫn còn nhiều trong phu lông; Không rửa da trước khi vắt mễ và da không được trải phẳng khi vắt mễ, để dung dịch đọng lại trên da.

Cách khắc phục: Khi nhuộm mặt phải bổ sung đủ nước (100 - 150%) so với khối lượng da bào; Tốc độ quay của phu lông phải phù hợp (14 - 20 vòng/phút). Thường xuyên kiểm tra, không để da bị quấn; Hãm phẩm từ từ (đổ dần dung dịch hãm pha loãng vào phu lông); Nên rửa da trước khi vắt mễ và da phải được vắt phẳng để nước thoát hết khỏi mặt da. c. Màu không đậm Màu da nhuộm khộng đậm như ý muốn, nhất là đối với các màu sẫm. Nguyên nhân: Phẩm nhuộm không đạt yêu cầu; Dùng các chất thuộc lại có tác dụng làm nhạt màu; Không nhuộm và hãm mặt.

84

Cách khắc phục: Chọn đúng loại phẩm cần thiết để nhuộm; Không dung các chất thuộc lại làm nhạt màu và nên nhuộm sau khi thuộc lại, thay nước thuộc lại trước khi nhuộm; Nên nhuộm mặt và hãm khi phẩm vẫn còn trong dung dịch. Có thể dùng fix agent để hãm. pH dung dịch 3,4 - 3,7.

d. Màu bị phai Màu bị phai khi ma sát, đặc biệt là với vật ẩm. Nguyên nhân: Chất hãm không đủ, phẩm trong dung dịch còn nhiều; Thời gian hãm ít; Da không rửa trước khi vắt mễ.

Cách khắc phục: Dùng đủ lượng phẩm cần thiết, không để thừa phẩm; Bổ sung thêm chất hãm, pH dung dịch 3,4 - 3,8. Có thể dùng fix agent để hãm; Kéo dài thời gian hãm, ít nhất là 20 - 30 phút. e. Phương pháp kiểm tra Chủ yếu bằng cảm quan: - Dung dịch: Còn ít màu hoặc không còn màu phẩm nhuộm - Da: Vắt khô, cắt ngang thiết diện, thấy có màu nhuộm xuyên hết là được. + Thử độ phai khô: Đối với da khô, lấy miếng vải trắng miết mạnh trên da,

không thấy phai là được.

+ Thử độ phai ướt: Đối với da khô, lấy miếng vải trắng thấm nước và miết

mạnh trên da, không thấy phai là được. 4.2.4. Công đoạn ăn dầu

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. 4.2.4.1. 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 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 Cácbon. H – O R – C – S – OH+

H O

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.

85

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 dấu

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 sulphát. Đó là dầu có chứa nhóm –O–SO3H Chúng dễ bị thuỷ phân, giải phóng axit H2SO4 làm phân huỷ, 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 trong dầu, hoặc hàm lượng dầu trung tính chứa trong dầu.

- Dầu sulphát hóa chứa 1- 2% SO3 hoặc 75 - 90% dầu trung tính được dùng để ăn dầu bề mặt như da thảo mộc.

- Dầu sulphát hóa chứa 3 - 4% SO3 hoặc 50 - 70% dầu trung tính được dùng để ăn dầu da mũ giầy mềm, da áo, da găng.

- Dầu sulphát hóa chứa 5 - 6% SO3 hoặc 30 - 50% dầu trung tính được dùng để ăn dầu da có độ mềm cao hơn.

- Dầu sulphát hóa chứa 6 - 7% SO3 hoặc 18 - 30% dầu trung tính được dùng 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 (Phần sấy da).

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 xuyên 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.

86

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

f. Dầu tổng hợp (syntetic 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:

- Tính bôi trơn: Tính bôi trơn rất quan trọng và quyết định hiệu quả sử dụng dầu. Tính bôi trơn phụ thuộc vào độ dài của mạch carbonhydro, độ nhớt và khả năng bay hơi. Dầu tổng hợp không có độ bôi trơn bằng dầu thực vật và động vật, nhưng cao hơn dầu khoáng. Da được ăn dầu tổng hợp sẽ có bề mặt khô hơn so với da ăn dầu động thực vật.

- Độ phân cực: Trong thành phần dầu tổng hợp chứa các nhóm có khả năng tạo lưỡng cực (dipol) với bất kỳ thành phần hoặc nhóm chức nào có trong da như các nhóm chức của protein, các chất thuộc, thuộc lại, phẩm nhuộm.

Độ phân cực là điểm khác biệt của dầu tổng hợp với các loại dầu khác, đặc biệt là dầu khoáng (dầu khoáng không có khả năng phân cực). Do phân cực mà dầu tổng hợp có khả năng kết hợp chặt chẽ với da, hạn chế sự di trú lên bề mặt trong khi sấy hoặc lưu kho, cũng như hòa tan trong dung môi khi lau bề mặt da.

- Khả năng nhũ hóa trong nước: Dầu tổng hợp có chứa nhóm ưa nước (hydrophilic group) trong cấu trúc phân tử. Các nhóm ưa nước có thể lànhóm sulpho, nhóm anion, nhóm amin, nhóm cation hoặc nhóm không ion. Các nhóm này được phân bố đều trong phân tử dầu tổng hợp, giúp dầu phân tán đều và mịn trong nước, do đó khả năng xuyên và bền trong da cao hơn. Dầu tổng hợp thường được dùng kết hợp với các loại dầu khác tuỳ theo yêu cầu chất lượng da thành phẩm.

- Thành phần dầu tổng hợp có thể là:

+ Clo hóa hydro các bua có độ dài mạch các bon C16 - C30 được nhũ hóa bằng cách sulpho - clo hóa, tạo ra sản phẩm bền ánh sáng và oxy hóa.

+ Các dẫn xuất của axit sulphoamidacetic được tạo từ phản ứng sulphonyl

chloride với amoniac và axit chloracetic.

+ Các ester tổng hợp là sản phẩm ester của alcol và axit béo. Các ester tổng

hợp có tính chất gần giống dầu thực vật và dầu cá voi. 4.2.4.2. Ăn dầu trong sản xuất da thuộc

87

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%.

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 foocmic (HCOOH) 20 - 30 phút cho 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 hiện sau khi thuộc lại với

lượng dầu nhiều hơn.

Sau thời gian ăn dầu (45 - 60 phút), kiểm tra khả năng ngấm dầu và hãm axit

HCOOH hoặc chất hãm khác (Fix agent) thời gian 20 - 30 phút, pH = 3,8 - 4,0.

b. Ăn dầu da đế Da đế thuộc bằng tanin thảo mộc cần tẩy trắng để da sáng màu. Tác nhân tẩy

trắng có thể là khí SO2 hoặc Na2CO3 và axit H2SO4. 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 và 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 để độ ẩm trong da là 35% thì đạt.

Phương pháp ăn dầu phu lông (drum oiling): Được tiến hành trong phu lông có thiết bị gia nhiệt đi kèm. Khí nóng được thổi vào phu lông bằng quạt thổi qua đầu trục và được thu hồi lại bộ phận gia nhiệt, rồi lại tiếp tục quay vòng đến khi nhiệt độ trong phu lông đạt 50- 550C. Sau đó da được đưa vào, quay tiếp đến khi nhiệt độ đo bởi hai thiết bị khác đều chỉ 55oC. Cho 15- 20% dầu mỡ đã nóng chảy vào phu lông qua phễu, 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 đưa lượng dầu mỡ lớn vào da hoặc 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 sulpho; Mỡ bò, sterine; Paraphin. 4.2.4.2. Các lỗi và cách khắc phục trong công đoạn ăn dầu

88

Trong ăn dầu, da được quay trong dung dịch dầu ấm. Dầu làm da dẻo, mềm, xốp, nhưng cũng có thể làm da bị lỏng mặt, nhão do sai sót trong công nghệ. Những lỗi có thể mắc phải:

a. Da bị lỏng mặt, nhão Hiện tượng này biểu hiện là da sau ăn dầu thì quá mềm, khi hoàn thành thì nhão, lỏng mặt. Nguyên nhân: Tỷ lệ dầu nhũ hóa cao quá nhiều; Lượng dầu sử dụng quá nhiều. Cách khắc phục: Sử dụng tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp dầu (dầu động vật - thực vật, dầu tự nhiên - tổng hợp, dầu sulphit - sulphat) phù hợp với từng loại da; Sử dụng lượng dầu phù hợp theo công nghệ.

b. Dầu ít ngấm vào da hoặc bị bết Hiện tượng biểu hiện khi quay dầu 30 - 45 phút mà dung dịch vẫn đục (còn nhiều dầu hòa tan), da vẫn đét, cứng. Nếu bị nặng, dầu bết thành lớp trên mặt da. Nguyên nhân: Dùng dịch ăn dầu có chứa các ion hãm dầu (có thể từ một số chất thuộc lại); Tỷ lệ dầu ít nhũ hóa quá cao; Nhiệt độ ăn dầu quá thấp. Cách khắc phục: Nên thay nước thuộc lại trước khi ăn dầu; Sử dụng tỷ lệ hỗn hợp dầu hợp lý cho từng loại da.

c. Phương pháp kiểm tra Chủ yếu bằng cảm quan và đo pH dung dịch - Dung dịch: Không còn đục trắng sữa do dầu nhũ hoá, pH = 3,4 - 3,7 - Da: Không bết dầu trên mặt da, mặt da không bị nhăn.

4.3. Một số lưu ý về độ axít và kiềm

Bảng 10. Trị số pH trong các công đoạn thuộc da

Công đoạn

89

Làm xốp Thuộc crôm Thuộc thảo mộc Trung hoà và ăn dầu da thuộc crôm Tẩy vôi Làm mềm Thuộc dầu Tẩy lông - làm mềm Nhuộm: - Phẩm a xít. - Phẩm trực tiếp. - Các loại phẩm đặc biệt. pH 2,8 - 3,2 2 - 4 3 - 5 4 - 6 5 - 9 7,5 - 9 6,5 - 10 12 - 13 3 - 4 4 - 6 6 - 8,5

Bảng 11. pH và tác dụng của pH tới da

pH Phân loại Nồng độ Hoá chất pH Tác dụng tới da pH

Axít mạnh Da dễ thuỷ phân hoặc 0 giê la tin hoá Trương nở mạnh 1

0,3% HCl 1,0 0,5% H2SO4 1,0

trung

Axít bình Trương nở 2 Trương nở yếu 3 Trương nở rất yếu 4

0 1 2 3 4

5;6 Axít yếu

Nước

7 Trung tính 8;9 Kiềm yếu

0,025% HCOOH 3,0 0,05% a. Acetic 3,4 0,01% a. Lắc-tic 3,5 2-4% a. Boric 4,5 Không trương nở 5; 6 7 8; 9

trung 1% NaHCO3 8,5 1% Vôi 12,3 Trương nở 10; 11; 12

Kiềm bình Kiềm mạnh 0,67% Caustic Soda 13

10; 11; 12 13 14 Trương nở rất mạnh 13 Giê la tin hóa 14

Chất chỉ thị màu

90

Bảng 12. Trị số pH và chất chỉ thị màu Màu Đỏ Đỏ Vàng Vàng Vàng Đỏ Vàng Không màu Vàng Không màu pH trên 2,8 4,0 4,6 5,5 6,8 7,8 7,6 9,0 9,6 10,5 pH dưới 1,2 2,6 3,0 3,8 5,2 5,4 6,0 8,2 8,0 9,4 Thymol blue Metyl Orange Brom phenol Blue Brom Cresol Green Brom Cresol purple Litmus (giấy quỳ) Brom Thymol Blue Phenol Phtalein Thymol Blue Thymol Phtalein Màu Vàng Vàng Xanh - tím Xanh nước biển Đỏ tía - tím Xanh nước biển Xanh nước biển Hồng Xanh nước biển Xanh nước biển

Da mộc (crust)

Hồi ẩm

Vò mềm

Đánh mặt

Bôi da

Ngâm tẩm

Phu màu

Pigment, phẩm, kết dính, nước

Bột màu, kết dính

Dung môi, VOC

Hãm bóng

Chất bóng, dung môi, nước

Phân loại, đo bia, đóng gói

CHƯƠNG V. HOÀN THÀNH KHÔ

5.1. Sấy và các phương pháp sấy

Da thành phẩm Hình 19. Sơ đồ các công đoạn trong khâu hoàn thành khô

Da sau khi thuộc lại được ủ đống để ổn định liên kết hoá chất. Tiếp theo đứợc

đưa và ty - ép và sấy khô để loại bỏ độ ẩm còn lại.

Sấy khô là một công đoạn rất quan trọng, bởi nó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Sấy không chỉ loại bỏ lượng nước mà do tác động sấy, xảy ra quá trình hãm và phản ứng hóa học giữa các vật chất trong khoảng không gian giữa các bó sợi và sợi da.

91

Sấy ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng da, do đó tới hiệu quả của sản xuất.

Trước hết sấy ảnh hưởng đến sự thay đổi trong phân bố dầu mỡ. Sau khi vớt da khỏi phu lông chất dầu mỡ trong da ở dạng hạt nước, mây mù trên sợi da và một phần liên kết hóa học với nó. Sự phân bố ở bề mặt cật, mặt váng, giữa thiết diện và các vị trí khác nhau trên tấm da rất khác nhau. Trong quá trình sấy, nước đi từ phía trong thiết diện ra bề mặt da và bay hơi. Trong nước có hòa tan hay khuyếch tán nhũ dầu di trú cùng với nước. Sự di trú sẽ mạnh hơn khi dầu chưa được hãm tốt và ở tất cả các phương pháp sấy mà nước chỉ bay hơi từ một mặt của da như sấy dán, sấy chân không. Rất cần quan tâm đến chế độ sấy mà ở đó quá trình di trú xảy ra mạnh nhất. Khi độ ẩm trên 55%, không gian giữa các sợi da được lấp đầy nước, sự di trú chỉ xảy ra đối với dầu nhũ hóa. Ở độ ẩm thấp hơn, khoảng 30- 40%, tuy sợi da ẩm, nhưng không gian giữa các bó sợi không chứa nước, tạo nên bề mặt phân cách lớn giữa sợi da ẩm và không khí. Ở điều kiện đó, do sức căng bề mặt, dầu bị phân tích thành triglyceride và axit béo dạng lớp mỏng trên mặt cấu trúc sợi. Chế độ sấy trong giai đoạn này rất quan trọng cho da có chất lượng cao. Nhiều kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng độ ẩm thích hợp cho sự di trú dầu mỡ đối với da thuộc crôm là 40- 30% và da thuộc tanin là 40- 35%. Đó là khoảng tương đối hẹp. Giới hạn dưới của độ ẩm rất có ý nghĩa, vì ở đó xảy ra sự co diện tích. Trong khoảng độ ẩm đó tốc độ sấy ảnh hưởng rất lớn đến diện tích và cảm quan mặt da. Dĩ nhiên việc lựa chọn loại dầu, công nghệ thuộc lại và chế độ sấy có liên quan chặt chẽ đến nhau và đến chất lượng da thành phẩm. 5.1.1. Quá trình hóa lý của công đoạn sấy

Tính chất của da thay đổi theo chế độ sấy được nghiên cứu trong nhiều tài liệu. Trong sản xuất công nghiệp thường áp dụng phương pháp giảm dần tốc độ sấy tỷ lệ nghịch với hàm lượng nước và độ dày của da. Phương pháp này giữ cho da có độ xốp :

T mc - me T= C1 log (1) hc m - mc

Trong đó T là thời gian cần thiết sấy để đạt được độ ẩm cân bằng me từ độ ẩm ban đầu m. Độ ẩm cân bằng này nằm dưới độ ẩm tới hạn mc. Độ ẩm tới hạn được định nghĩa như lượng nước mà ở đó kết thúc quá trình giảm tốc độ sấy. Trong biểu thức này, t là độ dày ban đầu của da và hc là hệ số truyền nhiệt (là hàm số của tốc độ dòng không khí trong buồng sấy), C1 là hằng số đối với một loại da và điều kiện sấy xác định.

log (2)

Biểu thức trên biến thiên tuyến tính với logarit của sự giảm tốc độ sấy và giả thiết rằng tốc độ sấy tỷ lệ thuận với hàm lượng ẩm ở điều kiện sấy. Biểu thức này áp dụng cho cả da thuộc tanin sấy trong trạng thái tự do với tốc độ của dòng không khí thấp. Tất nhiên khong thể có một phương trình chính xác lý tưởng cho riêng từng loại da nào. Trong vùng xác định trước và sau hàm lượng nước tới hạn thì giá trị quyết định là sự khuyếch tán độ ẩm của sợi da. Nếu công đoạn sấy được giới hạn bởi tốc độ khuyếch tán thì thời gian sấy có thể tính bằng biểu thức:

mc - me T = C2 t2 m - mc

92

Hệ số khuyếch tán được giả thiết là hằng số như C2. Tất cả các hệ số khác vẫn có giá trị như trong phương trình (1). Trong biểu thức này, thời gian để đạt được độ

ẩm cân bằng tỷ lệ với phương trình độ dày của da và không phụ thuộc vào vận tốc dòng khí lưu thông.

Việc nghiên cứu công đoạn sấy da thuộc crôm chỉ ra rằng tốc độ sấy giảm đi 1/2 khi độ ẩm của da giảm từ 30 xuống 18% . Điều đó không phụ thuộc vào nhiệt độ sấy và độ ẩm không khí. Tốc độ sấy với độ ẩm có thể biểu diễn bằng đồ thị và gồm ba đoạn thẳng từ độ ẩm 80% đến độ ẩm cân bằng (khoảng 18 %) Trong phòng sấy, nước được lấy khỏi da bằng hai cách: - Dùng quạt thổi làm khô da. - Tăng nhiệt độ trong phòng. Khí nóng ở 50oC, sấy được lượng nước gấp 10 lần so với khí lạnh (10oC), thậm

chí còn hơn nữa. Khi sử dụng nhiệt cần lưu ý bảo ôn cách nhiệt tốt buồng sấy.

Sấy sẽ hiệu quả hơn khi buồng sấy hình ống và hoạt động theo nguyên tắc ngược dòng. Khí nóng, khô thổi vào da sấy xong đi ra ngoài, sau đó tiếp tục vào trong sấy cho da ẩm. Khi thoát ra ngoài sẽ sấy tiếp cho da mới đi vào buồng. 5.1.2. Ảnh hưởng của việc sấy da tới chất lượng da thành phẩm

Việc sấy da có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng da thành phẩm. Ngay cả trong cùng một lô da, nếu các tấm da được sấy theo các phương pháp và chế độ sấy khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau.

Thực tế cho thấy kỹ thuật sấy đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo độ cảm quan, độ mềm, độ cứng, làm tăng hay giảm diện tích, độ dầy cũng như còn có thể tác động đến màu sắc của da.

Khi sấy da bị co lại, nếu được co tự do, da sẽ co nhiều về diện tích hơn là về độ dầy. Đặc biệt khi hàm lượng nước xuống dưới 25%, các lực co ngót có thể rất mạnh. Tuy nhiên mức độ co ở các loại da có khác nhau: da thuộc thảo mộc thường ít co hơn da thuộc theo kiểu khác. Thông thường nhiệt độ sấy càng cao, sự co càng lớn và da sau khi sấy cứng hơn. Nếu da ẩm mà sấy ở nhiệt độ quá cao, có thể bị cứng, gẫy thậm chí bị cháy.

Quá trình sấy da còn ảnh hưởng đến các chất thuộc và các chất khác. Dầu và chất béo sẽ loang đồng đều hơn trên bề mặt sợi da và phẩm nhuộm có xu hướng xuyên thấm sâu hơn và sẽ định vị chắc chắn hơn.

Tuy nhiên các chất thuộc, phẩm, dầu chưa định vị có thể di trú trong khi sấy. Các phần da khô nhanh hơn (như mép, bụng lỏng...) có các vệt sẫm màu hơn. Các khuyết tật này càng nổi bật do các điều kiện sấy không đồng đều.

Để có thể hiểu được nguyên nhân của các vấn đề trên và giải pháp khắc phục, nâng cao chất lượng da sấy ta cần đi sâu tìm hiểu bản chất quá trình sấy cũng như các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng da trong quá trình sấy. 5.1.2.1. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí Yếu tố này ảnh hưởng rất nhiều đến tốc độ sấy và khả năng loại ẩm của vật sấy. Độ ẩm tương đối của không khí càng thấp, càng dễ loại bỏ ẩm của vật sấy. Nếu ở giai đoạn đầu của quá trình sấy được thực hiện ở độ ẩm tương đối quá thấp bề mặt da có thể bị khô ngay, bề mặt da dễ co và sẽ cản trở quá trình chuyển dịch nước từ bên trong ra ngoài.

Giải pháp tốt nhất là giảm độ ẩm tương đối của không khí một cách từ từ: giai

93

đoạn đầu độ ẩm là 60%, giai đoạn cuối 45 - 50 %.

Do độ ẩm tương đối của không khí tăng lên trong quá trình sấy, cần có bộ phận thoát không khí ẩm nguội ra ngoài để duy trì sự ổn định của độ ẩm tương đối của không khí trong buồng sấy. 5.1.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ sấy ảnh hưởng nhiều đến chất lượng da thành phẩm. Nhiệt độ sấy tăng làm tăng quá trình bay hơi nước ở bề mặt da, tạo điều kiện cho nước ở bên trong dịch chuyển nhanh ra bề mặt. Tuy nhiên cũng không thể tăng nhiệt độ sấy lên quá cao vì nhiệt độ sấy càng cao, sau khi khô da càng cứng và có thể bị gẫy mặt nếu da được sấy là da thuộc với chất thuộc thảo mộc vì chất thuộc thảo mộc dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao.

Nhiệt độ sấy nên tăng từ từ đối với sấy căng hoặc sấy tự nhiên, nhiệt độ sấy ban đầu: từ 30 - 350 C, kết thúc ở 40 - 450 C. Đối với da thuộc với chất thuộc thảo mộc khi sấy chân không nhiệt độ sấy từ 50 - 600 C và đối với da thuộc Crôm nhiệt độ sấy trong khoảng 70 - 800 C. 5.1.2.3. Ảnh hưởng của sự đối lưu không khí

Không khí trong phòng sấy được đối lưu tạo điều kiện tuần hoàn nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng sấy, nhờ vậy độ ẩm còn lại của da sau khi sấy sẽ đồng đều trên toàn bộ tấm da, tránh được hiện tượng da khô không đồng đều.

Nếu da khô không đồng đều, sản phẩm sẽ có độ xốp độ mềm không đồng đều

trên toàn bộ tấm da. 5.1.3. Đặc trưng của quá trình sấy da

Quá trình sấy được đặc trưng bởi sự thay đổi một cách liên tục độ ẩm của da

dẫn đến sự thay đổi đáng kể kích thước của da.

Quá trình này được mô tả bằng đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mức độ co

diện tích của da với lượng độ ẩm chứa trong nó.

Hình 20 . Sự co bề mặt da theo độ ẩm

94

Qua đồ thị ta thấy quá trình co bề mặt có thể chia thành 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: ở thời điểm sấy ban đầu và trong một khoảng thời gian tương đối ngắn bề mặt da co rất nhanh, lý do là trong giai đoạn này việc loại nước chủ yếu phụ thuộc vào chế độ sấy và trạng thái sấy.

- Giai đoạn 2: Bề mặt da hầu như không co và đường cong gần như nằm ngang, do ở thời điểm này tốc độ bay hơi nước từ bề mặt vào môi trường bằng tốc độ khuyếch tán hơi ẩm từ bên trong ra bề mặt da.

- Giai đoạn 3: Tốc độ co bề mặt tiếp tục tăng lên do bắt đầu quá trình loại nước

ngậm ở các mao quản nhỏ. Độ ẩm của da càng thấp, tốc độ co bề mặt càng chậm.

Da có thể được sấy trong các môi trường như sau: - Sấy trong môi trường không khí ẩm: Trong điều kiện này chỉ có thể loại được nước ở bề mặt và nước trong các mao quản lớn mà không loại được nước ở trong các mao quản nhỏ. Da sau khi sấy tương đối khô, bề mặt không bị co. Bởi tại, sau khi khô, các tổ chức sợi da chỉ xích lại gần nhau và tạo liên kết mạng với nhau. Các liên kết này khá bền vững, nên kích thước của da không bị thay đổi nhiều. - Sấy trong môi trường không khí khô: Trong điều kiện này, ngay ở giai đoạn đầu của quá trình loại nước đã có thể loại ngay cả nước ở trong các mao quản nhỏ, vì vậy bề mặt da bị co mạnh. 5.1.4. Các phương pháp sấy 5.1.4.1. Sấy tự do trong không khí

Đây là phương pháp cổ điển nhất, ngày nay chỉ còn được áp dụng ở những nơi mà điều kiện khí hậu cho phép. Da được ty phẳng, sau đó phơi vắt lên sào. Nguồn nhiệt là từ không khí tự nhiên. Cũng có thể tăng tốc độ bằng cách tạo không khí lưu thông. Trong trường hợp không khí lạnh, dòng khí có thể được sấy nóng bằng phương pháp truyền nhiệt.

Sấy tự nhiên không đòi hỏi đầu tư lớn cho buồng sấy và nguồn nhiệt. Da sấy tự nhiên đạt có độ mềm cao, đàn hồi hơn so với da sấy bằng các phương pháp khác. Nhược điểm của phương pháp này là thời gian sấy lâu, diện tích thu hồi da thấp. 5.1.4.2. Sấy căng

95

a. Căng đinh hoặc cặp Sấy căng là phương pháp sấy phổ biến hơn. Da được căng và định vị trên cáp căng bằng đinh hay cặp trên cáp căng bằng gỗ hay kim loại. Cặp và cáp căng như trong hình dưới đây

Hình 21. Sơ đồ cáp căng da

Hình 22. Sơ đồ cặp căng da Sau đó đưa và sấy trong buồng sấy nóng hay được thổi khí nóng vào. Phương pháp này đòi hỏi mức đầu tư thiết bị và năng lượng cao hơn sấy tự nhiên. Tuy nhiên diện tích da thu hồi lớn hơn, da không bị nhăn, nhưng dễ bị lỏng mặt. Phương pháp này thường được áp dụng cho da thuộc bằng tanin thảo mộc

b. Phương pháp sấy dán Đây cũng là một phương pháp sấy căng. Da được dán mặt cật lên tấm kính bằng keo hồ tinh bột với dung dịch cationic. Buồng sấy hoạt động theo nguyên tắc quay vòng; da được dán lên kính, đẩy vào buồng sấy; khi ra khỏi buồng sấy, da khô được bóc ra; rửa kính và dán tiếp da. Cứ như thế cho đến khi sấy hết da.

Keo dán da là hồ tinh bột carboxymethylcelulosa trộn với dầu cationic. Chất keo này dán da chặt, nhưng khi khô bóc ra dễ dàng và không để lại vết hồ trên mặt da, kính cũng dễ rửa sạch bằng nước.

Các tấm kính hình chữ nhật được treo trên cáp treo dòng dọc. Phương pháp này thường áp dụng cho da cải tạo mặt cật làm mũ giầy, lót giầy

vì nó cho mặt da sấy phẳng.

96

Độ ẩm và nhiệt độ trong buồng sấy được kiểm tra và điều chỉnh tự động (khoảng 50oC và độ ẩm 50%). Nếu buồng sấy chứa khoảng 200 tấm kính thì thời gian sấy từ 3- 6 giờ.

Hình 23. Sơ đồ buồng sấy kính

5.1.4.3. Sấy chân không

Một trong các phương pháp sấy hiện đại nhất là sấy chân không.Ở áp suất thường, nước sôi ở 100oC, nếu áp suất giảm thì nhiệt độ sôi cũng giảm và sấy sẽ nhanh hơn. Đó là nguyên tắc của phương pháp sấy chân không.

Da được ty ép xuống còn 55% độ ẩm và trải mặt cật xuống tấm kim loại nhẵn, thường là hợp kim crôm. Tấm kim loại này được sấy nóng bằng thiết bị gia nhiệt. Phía trên tấm da là tủ chân không. Khi sấy bơm hút sẽ tạo ra chân không.

Nhiệt được truyền vào mặt cật da từ tấm kim loại. Da ẩm được ty ép chặt vào tấm kim loại và giữ nguyên trạng thái căng như sấy dán, tính chất da sấy cũng chắc, dẻo, không lỏng mặt, lại phẳng.

Da thuộc crôm sấy ở 70 - 80oC, thời gian 3 - 4 phút. Da thuộc thảo mộc sấy ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng 60oC), thời gian 6 - 7 phút. Thời gian và nhiệt độ sấy được điều chỉnh cho phù hợp với từng loại da.

Hình 24. Sơ đồ máy sấy chân không

5.2. Các công đoạn cơ học trước khi trau chuốt 5.2.1. Xén diềm

Da sau khi sấy khô cần phải sửa sang, cắt bỏ các phần mép không sử dụng được (như vết đinh, phần da hỏng…). Công việc tuy đơn giản, nhưng cần lưu ý cẩn thận, vì nếu còn đinh sót trên da hay vật lạ sẽ làm hỏng máy vò mềm. Công cụ sử dụng xén riềm là kéo hay dao sắc. Tránh xén không hết hay xén quá các phần cần xén bỏ. 5.2.2. Hồi ẩm

97

Sau khi sấy phần lớn da có độ ẩm thấp (khoảng 10%), da rất cứng và không thể dùng biện pháp cơ học để làm mềm ngay được. Nếu tác động cơ học ngay, có thể làm gãy mặt da hay hỏng rách máy vò. Để trong không khí ẩm, da sẽ hút ẩm và đạt độ ẩm 14- 18%. Để đạt được như vậy, da cần hồi ẩm.

Hồi ẩm là quá trình nâng cao độ ẩm của da bằng cách phun nước dạng sương lên mặt váng. Sau đó ủ đống, trên phủ bằng nylon trong khoảng 24 giờ. Tránh để lâu hơn, da sẽ bị mốc. Phương pháp này không đòi hỏi cầu kỳ, nhưng da dễ bị ẩm không đều khắp vùng.

Phương pháp khác là chất đống da xen kẽ với mùn cưa ẩm. Mùn cưa từ gỗ mềm, không có đinh hay cát sỏi và được làm ẩm đến độ ẩm khoảng 40%. Da được ủ trong mùn cưa từ 24 - 36 giờ.

Phương pháp tiên tiến hơn là hồi ẩm bằng điều hoà. Người ta dùng không khí ẩm, thường là độ ẩm 100% tiếp xúc với mặt da trong phòng hồi ẩm. Phương pháp này giúp nâng độ ẩm của da rất đều. Tuy nhiên đầu tư tốn kém và thường áp dụng cho các loại da cao cấp. 5.2.3. Vò mềm

Mục đích của công đoạn vò mềm là làm cấu trúc sợi da trở nên linh động, vì trong quá trình sấy, các sợi da dính chặt với nhau. Khi cấu trúc sợi linh động, các sợi da dễ dàng dao động trượt cạnh nhau, da trở nên mềm mại.

Vò mềm có thể thực hiện bằng tay, máy hoặc các động tác cơ học như quay đập

khan trong phu lông. 5.2.3.1. Vò tay

Dụng cụ vò là một tấm sắt hình lưỡi liềm gắn trên khung gỗ. Hai tay người vò cầm chắc hai đầu da, áp mặt váng vào lưỡi sắt, tỳ kéo qua kéo lại cho mềm khắp tấm da. Vò mềm bằng tay chỉ dùng cho các loại da bé như da thỏ, da rắn hay da nguyên lông. Công suất vò thấp, da mềm không đều.

Hình 25. Sơ đồ vò tay

5.2.3.2. Vò molissa

Nguyên tắc vò như sau: Da được đưa vào máy vò bằng băng chuyền tải. Da nằm giữa hai lớp vải chuyển động. Trong máy có hai bộ phận rung bằng plastic, bộ phận dưới là tấm có các lỗ đục, bộ phận phía trên là tấm có gắn các chày nhỏ. Khi da đi qua, các tấm này sẽ rung nhịp nhàng, va đập vào da làm da mềm.

Dùng molissa, da được vò mềm đều. Tốc độ và cường độ vò có thể điều chỉnh

98

dễ dàng cho phù hợp với yêu cầu độ mềm của da.

Hình 26. Sơ đồ máy vò molissa

Hình 27. Sơ đồ nguyên tắc vò molissa

5.2.3.3. Quay đập khan

Với da cần độ mềm lớn như da áo, da găng thì thường áp dụng phương pháp quay đập khan. Phương pháp này được tiến hành trong phu lông hình trụ hay bát giác, có đường sinh nhỏ và bán kính lớn, tốc độ quay nhanh để tăng tác dụng làm mềm cơ học. Có thể tăng tác dụng vò mềm bằng cách tăng nhiệt độ hay hơi nước đưa vào phu lông.

Da sau khi hồi ẩm, cho vào phu lông quay 4 - 5 giờ, kiểm tra độ mềm, xốp. Nếu

đạt thì đưa ra, căng nhẹ cho phẳng lại. 5.3. Trau chuốt và các phương pháp trau chuốt

Trau chuốt là công đoạn cuối cùng và là một trong các công đoạn rất quan trọng

trong công nghệ thuộc da.

Mục đích công đoạn trau chuốt là nâng cao chất lượng và làm tăng khả năng sử dụng của da thành phẩm. Trau chuốt tạo màu sắc, khắc phục các khuyết tật tự nhiên và công nghệ trong các giai đoạn trước như sẹo ghẻ, lỏng mặt, đồng thời tạo hình thức, hoa văn và lớp bảo vệ trên bề mặt da.

99

Lớp trau chuốt cần bền vững đối với các tác động va chạm, với ánh sáng, nhiệt độ cao hoặc thấp, đáp ứng các tiêu chuẩn uốn gấp, mài nỉ khô, ướt. Đặc biệt, nó cần bền vững với các dung môi hữu cơ như toluen, aceton. Cuối cùng trau chuốt cần phải

làm sao để vẫn bảo đảm các đặc tính ưu việt của da thật như hình thức, khả năng thoát khí, hơi. 5.3.1. Thành phần hoá chất trau chuốt 5.3.1.1. Chất màu

a. Phẩm nước Là phẩm màu aniline dạng chất lỏng, có thể hoà tan trong nước hay dung môi (có cực hoặc không cực). Phẩm nước thường dùng trong trau chuốt aniline hoặc semianiline, hoặc pha vào chất bóng hãm.

b. Pigment Pigment là chất màu không hoà tan mà chỉ khuyếch tán trong nước. Do đó kích thước hạt (độ mịn) rất quan trọng. Pigment được dùng trong dung dịch trau chuốt tạo màu sắc cho da.

Pigment vô cơ chủ yếu là các oxýt kim loại như BaO, TiO2, FeO,…Pigment hữu cơ tự nhiên hoặc tổng hợp có màu sắc tươi hơn pigment vô cơ, nhưng khả năng che phủ lại thấp hơn pigment. Muốn tạo màu tươi, nên trộn lẫn pigment vô cơ và hữu cơ, nhưng cần lưu ý tránh bị phân lớp.

Bảng 13. Bản chất của các chất màu pigment

Màu Bản chất của pigment

Trắng Vàng Các màu nâu Đen Da cam Xanh lá cây Các màu xanh nước biển Các màu đỏ Titanium dioxide Chromate chì Các oxide kim loại Carbon Gốc chromate chì Chrome oxide hoặc pigment hữu cơ tổng hợp Các pigment hữu cơ tổng hợp Các pigment hữu cơ tổng hợp

Pigment dùng trong trau chuốt da đòi hỏi phải có độ mịn cao. Độ mịn càng cao, khả năng che phủ càng lớn. Ngoài ra pigment cần phải có độ bền với ánh sáng, với nhiệt độ. 5.3.1.2. Chất kết dính

Chất kết dính là thành phần quan trọng nhất về mặt cơ học của lớp trau chuốt, đó là các chất cao phân tử hay hợp chất có khả năng polyme hóa hoặc trùng ngưng hóa, tạo độ bền liên kết làm lớp trau chuốt có các tính chất như độ dãn dài, độ bền ma sát, độ chịu nước…Bởi da có khả năng uốn mềm, co dãn nên chất kết dính cũng phải có tính chất tương tự như vậy để khi kết hợp với nhau không bị bong ra, bị rạn hoặc vỡ. Phần lớn các chất kết dính đều được các chất trợ làm cho mềm hơn. Các chất kết dính có thể là các sản phẩm tự nhiên hay tổng hợp.

100

Chất kết dính phải đáp ứng được các yêu cầu sau: - Bám dính tốt với da. - Liên kết tốt giữa các lớp trau chuốt. - Mềm dẻo trong khoảng nhiệt độ biến thiên rộng. - Chống mài mòn tốt. - Bền vững với nước, đôi khi với cả dung môi.

- Tạo cảm giác trơn tay cho bề mặt da. - Không dính lắc in, nhưng giữ được vân in. - Kết hợp tốt với hóa chất trau chuốt khác như pigment, chất trợ và các chất kết

dính khác.

Phần lớn các chất kết dính chỉ đáp ứng được một số yêu cầu trên, còn muốn đáp ứng được nhiều yêu cầu thì phải biết kết hợp hai hay nhiều chất kết dính khác nhau tuỳ theo yêu cầu sản phẩm cuối cùng. Việc lựa chọn chất kết dính phụ thuộc:

- Kiểu và chất lượng da mộc đưa vào trau chuốt. - Yêu cầu tính chất và kiểu mẫu thời trang của da sau trau chuốt. - Khả năng áp dụng các thiết bị cơ học của xưởng trau chuốt. - Yêu cầu bảo vệ môi trường của dịa phương. - Khả năng tài chính và yêu cầu nâng cấp da thành phẩm a. Các chất kết dính tự nhiên

- Casein:

Là chất kết dính tự nhiên quan trọng nhất. Casein có dạng protit thu được qua việc kết tủa sữa Casein là hỗn hợp của một vài protit có khối lượng khác nhau. Trong nước casein hầu như không tan mà chỉ hút nước và trương nở, nó chỉ tan trong môi trường kiềm. Dung dịch casein trong nước amoniăc có pH= 9. Nếu độ kiềm quá cao, có thể ảnh hưởng đến độ bền của màng trau chuốt về mặt cơ học khi bị ẩm.

Màng casein tương đối cứng và ròn, bởi vậy cần được làm mềm. Để làm mềm người ta dùng dầu sulpho hóa. Nhờ có dầu, casein dễ hoà tan và mềm hơn. Cũng như các protit khác, casein kém bền nước và càn được hãm (fix) ở trên. Tác nhân hãm trước kia thường là dung dịch formaldehyde. Ngày nay là các chất bóng hãm như nitrocelulose hay phlyurethane.

-Gelatin:

Được tạo ra từ collagen của da hay xương, gelatin được dùng một phầm nhỏ trong dung dịch trau chuốt da. Gelatin hòa tan trong nước nóng, tạo dung dịch gel. Cũng như casein, màng gelatin cần được hãm ở trên.

- Albumin trứng: Lòng trắng trứng tan trong nước ở nhiệt độ thấp. Nếu đun nóng lên 60oC thì bị đông lại và không tan nữa. Màng trau chuốt albumin có độ che phủ và bóng cao, được làm mềm bằng dầu sulpho. Trên lớp màng cần có bóng hãm.

b. Các chất kết dính tổng hợp Vật liệu polyme tổng hợp dược sử dụng rất nhiều trong dung dịch trau chuốt da. Khi được dùng kết hợp, các chất đó sẽ tạo ra màng trau chuốt có tính chất rất khác nhau. Đây là vật liệu được sản xuất công nghiệp, với số lượng lớn nên giá rẻ. Phần lớn các sản phẩm đều tan trong nước. Ngoài ra nó còn có ưu điểm là dễ đóng gói, bảo quản, hàm lượng khô cao.

Các chất kết dính tổng hợp gồm:

- Chất kết dính hệ acrylic: Chất kết dính polymer được sử dụng nhiều nhất là polymer của ester acide

101

propen(acryl) và 2- methyl- propen (methannacryl).

CH3 CH2 = CH – COOR CH2 = C – COO – R Ester acide acrylic Ester acide methanacrylic

Độ mềm của nó phù hợp cho phần lớn các loại da. Tuy nhiên, để đáp ứng các

yêu cầu của màng trau chuốt thì cần dùng kết hợp với các thành phần kết dính khác.

Polyacrylic không màu hoặc màu sữa nhạt, hơi đục. Màng trau chuốt bền vững với nước và các dung môi hữu cơ (trừ clorua các bon). Polyacrylic được sản xuất với nhiều chế phẩm có độ mềm khác nhau.

Hệ kết dính này có các tính chất sau: - Giữ được độ mềm ở nhiệt độ thấp; - Độ kết dính trung bình; - Tương đối trơn tay; - Độ dẻo cao; - Độ mài mòn nỉ khô và ướt cao; - Kém chịu bền va chạm cơ học; - Độ dính lăc in vừa phải; - Độ che phủ trung bình. - Chất kết dính hệ butadien và vinyl: Đối với loại da sẫm màu và cải tạo mặt, thường dùng latex làm chất kết dính cho lớp nền. Các chất này được tạo nên bằng cách nhũ hóa polyme của các butadien. Thường dùng là butadien, chlopren, izopren. Polyvinylchlorid cũng có thể được sử dụng như copolymer với acrylate hoặc polymer mềm khác.

Chất kết dính này có các đặc điểm sau: - Độ che phủ khuyết tật của da cao. - Chống rạn vỡ tốt ở nhiệt độ thấp. - Khả năng liên kết giữa các lớp trau chuốt không cao. - Cảm giác trơn dịu. - Độ mềm dẻo ở mức trung bình. - Bền vững khi mài nỉ khô, ướt.Chông va chạm cơ học tốt. - Giữ được vân in. - Chất kết dính hệ polyurethane: Polyurethane là loại chất kết dính được sử dụng ngày càng nhiều trong trau chuốt da bởi chúng rất bền về mặt cơ học và hóa học. Sản phẩm da được trau chuốt bằng polyurethane có vẻ đẹp lâu bền.

Sự tạo thành kết dính polyurethane xảy ra khi izocyanate ( hợp chất có chứa

nhóm – N = C = O ) tác dụng với alcohol, tạo nên urethane:

R – N = C = O + H – O – R’ R – N – C – O – O – R’ HO Urethane

Chất kết dính polyurethane có thể kết hợp với đại đa số pigment thông dụng và các chất làm đầy khác, trừ pigment kiềm, vì bị đông đặc nhanh. Thí dụ: pigment crôm - chì hay ô xýt kẽm làm giảm thời gian sử dụng của polyurethane 2 cấu tử.

Hệ kết dính polyurethane có các đặc tính sau:

102

- Chống rạn vỡ ở điều kiện nhiệt độ lạnh (thậm chí dưới âm 30oC)

- Độ kết dính rất cao. - Cảm giác dịu, mát. - Màng trau chuốt mềm, dẻo. - Khả năng mài nỉ khô và ướt cao. - Chịu va chạm cơ học tốt. - Giữ được vân in tốt. - Độ che phủ khuyết tật của da vừa phải

5.3.1.3. Các chất phụ trợ

Các chất trợ là các chất hoà tan trong nước hoặc dung môi, có tác dụng biến tính màng trau chuốt hay màng bóng hãm. Chúng làm tăng cường các tính chất đặc biệt của màng trau chuốt và da thành phẩm. Các chất trợ có đặc tính sau: - Tăng cường độ che phủ và độ đặc của dung dịch trau chuốt. - Tăng hoặc giảm độ bóng. - Tạo cảm giác đặc biệt cho da thành phẩm như trơn, cảm giác dầu, sáp… - Tăng độ đồng đều khi phun, chống tạo bọt. - Giảm dính lắc và giữ được vân khi in. Các chất trợ được chia thành một số nhóm: - Chất trợ cationic, chất trợ anionic - Chất trợ dầu. - Chất trợ sáp.

5.3.1.4. Chất bóng hãm

Chất bóng hãm rất quan trọng trong trau chuốt, nó ngăn cách màng trau chuốt với môi trường bên ngoài, giúp cho màng trau chuốt không bị mài mòn hoặc bị phai màu, đồng thời tạo bóng cho da hoàn thành. Có 2 loại bóng: chất bóng hệ dung môi và chất bóng hệ nước. Tương lai, chất bóng hệ nước sẽ được dùng nhiều do các chất bóng này tạo cho da thành phẩm có tính tự nhiên hơn và ít gây ô nhiễm môi trường hơn.

Một trong các yếu tố quan trọng nhất của khâu trau chuốt da là lựa chọn chất

bóng. Độ bóng, cảm quan, hình thức… cần được điều chỉnh theo yêu cầu khách hàng.

Các hãng hóa chất sản xuất rất nhiều loại bóng đáp ứng các yêu cầu này. Các

hình thức của chất bóng được ưa chuộng là: aniline, florentique, chimax.

Hệ bóng nước: tan được trong nước, bao gồm: nitrocelulosa nhũ hóa, celulose

acetate nhũ hóa, polyacrylic nhũ hóa, polyurethane phân tán

Hệ bóng dung môi: Chỉ tan trong dung môi hữu cơ, chất bóng này có độ bền mài nỉ khô và ướt cao, nhưng màng bóng hơi cứng. Bao gồm: Vinyl, urethane, urethane hoạt tính.

Hiện nay một số hãng hóa chất đã sản xuất được chất bóng vừa tan trong dung

môi, vừa tan trong nước, tuy giá thành còn hơi cao. 5.3.2. Các yếu tố cần xác định trước khi trau chuốt 5.3.2.1. Loài và chất lượng da mộc

Mỗi tấm da mộc đều được đánh giá trên cơ sở: da loài động vật như da bò, da

trâu, da cừu, da lợn, da dê.

103

Mỗi loài động vật cho bộ da có cấu tạo và hình thức hoàn toàn khác nhau, da bò có mặt phẳng, da trâu có bề mặt thô, nhăn, da lợn có lỗ chân lông sâu tạo cụm ba phần

nách, bụng lỏng, mông chai, da cừu mềm mại, chân lông mịn, các loại da nốt sần có vẩy hình dáng đặc trưng…

Chất lượng của các tấm da cùng loài vật cũng khác nhau: da đẹp, da có khuyết tật tự nhiên hay trong quá trình sản xuất. Từ đó phân loại để đưa vào trau chuốt không cải tạo mặt cật hay cải tạo mặt cật (full grain or corected grain). 5.3.2.2. Yêu cầu của khách hàng

Xác định mặt hàng để đưa ra các kiểu trau chuốt khác nhau như da mũ giầy, da

bọc đệm, da cặp, túi, ví.

a. Hình thức da hoàn thành - Trau chuốt aniline với hình thức tự nhiên. - Độ che phủ khuyết tật cao với trau chuốt pigmented. - Độ bóng cao với cảm giác trơn bóng của trau chuốt. - Hình thức mờ với cảm giác dầu, sáp. Khi đó cũng cần sử dụng các biện pháp cơ học khác nhau như đánh bóng

(polishing), in vân nổi.

b. Yêu cầu lý học Trau chuốt cần bền vững với các dung môi như toluen, aceton, ròn gãy khi lạnh,

giặt khô, chịu ánh sáng, chịu nhiệt.

Trên cơ sở các yêu cầu của thị trường, lựa chọn hóa chất, đưa ra quy trình công nghệ. Thí dụ: da bọc đệm nội thất cần bền ánh sáng UV, mồ hôi, ma sát và đặc biệt mềm dẻo. Da mũ giầy cần bền chống va chạm cơ học, chịu được dung môi vì trong quá trình đóng giầy có sử dụng nhiều dung môi có thể làm hư hại màng trau chuốt… 5.3.2.3. Chuẩn bị da mộc trước khi trau chuốt

a. Phân loại da mộc Phần lớn da thuộc trong công nghiệp là da trâu, da bò, da dê, da cừu, da lợn, da

ngựa, da nốt sần (da cá sấu, da rắn, da trăn, da đà điểu, da gà…)

Mỗi loại da này đòi hỏi yêu cầu trau chuốt khác nhau để che lấp hoặc tôn lên

hình thức tự nhiên của nó.

Với mỗi lô da cần phân loại da mộc cần phân loại để xử lý khi trau chuốt (giữ

nguyên mặt cật hay cải tạo mặt) và kiểu trau chuốt cho phù hợp. b. Kiểu trau chuốt

- Da không cải tạo mặt cật (full grain F/G).

- Da cải tạo mặt cật (corrected grain C/G). - Da váng phủ. - Da hai mặt (double face). - Da nguyên lông (hair-on). - Da nhung (nubuck).

5.3.2.4. Các biện pháp cơ học và thiết bị máy móc

a. Bôi phết Dùng bàn chải thấm dung dịch trau chuốt dạng sệt và bôi lên da. Bàn chải: Được làm bằng gỗ, có bọc lớp nhung hoặc lông. Giữa gỗ và lớp

104

nhung là lớp mút có độ đàn hồi cao và thấm nước tốt.

Hình 28. Sơ đồ phương pháp trau chuốt bôi tay

Trong công nghiệp, người ta thường sử dụng máy bôi da như sơ đồ sau:

Hình 29. Máy phủ màng dạng mành

Lưu ý: - Da mộc cần phẳng và được căng dãn tốt - Độ thấm trên tấm da không đồng đều nên việc bôi sẽ khó đều được như phun xì.

Bởi vậy cần khắc phục bằng các biện pháp khác nhau

- Dung dịch trau chuốt bôi phết cần có độ đặc (dạng sệt) cao để bôi cho khỏi chảy, nhưng không được cao quá vì dễ tạo vết. Có thể cho thêm chất chống bọt, tạo sệt.

Hình 30. Sơ đồ minh hoạ chất lượng trau chuốt

Hình trái: Dung dịch bôi đạt yêu cầu, thấm sâu vào da Hình phải: Dung dịch bôi không đạt yêu cầu, không thấm sâu vào da

105

b. Cán màng (roller - coating) Máy cán màng là loại máy hiện đại, được sử dụng nhiều trong các năm gần đây, nhất là cho trau chuốt da cải tạo mặt. Nó được phát triển từ máy cán màng, có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của trục lô dễ dàng. Màng trau chuốt dày đều, không bị vết. Máy cán màng thường được lắp kèm với buồng sấy tunel.

Hình 31. Sơ đồ máy trau chuốt cán màng

So với các phương pháp khác, cán màng có tiến bộ hơn là: Tiết kiệm hóa chất; Giảm thiểu ô nhiễm môi trường; Kiểm soát chính xác lượng hóa chất trau chuốt; Sản phẩm da trau chuốt có cảm giác mềm mại hơn; Rút ngắn thời gian sấy (vì dung dịch chứa ít nước hơn); Khả năng bám dính tốt hơn phun xì; Thao tác dễ dàng hơn. Phương pháp cán màng được áp dụng cho: Nhuộm màu da; Ngâm tẩm da cải tạo, không cải tạo, da váng phủ; Cán màng trau chuốt cho da cải tạo, không cải tạo, da váng phủ; Việc kiểm soát lượng hóa chất trau chuốt cho máy cán màng được thực hiện bởi kích thước cốc đo, biểu thị qua số của cốc. Ví dụ:

Lượng hóa chất (g/l)

Bảng 14. Thông số cốc kiểm tra độ nhớt dung dịch trau chuốt Số lỗ cốc 20 x 20 25 x 25 40 x 40 60 x 60 Cốc số 20 25 40 60 20 – 40 10 – 30 5 – 12 3 – 7

Tỷ lệ tốc độ giữa trục mang hóa chất và trục chuyển da là 2:1 đến 5:1 Các điểm cần chú ý khi sử dụng máy cán màng (roller-coater): Da mộc cần

phẳng và có khả năng hấp thụ hoá chất trau chuốt đều; Da mộc không bị vết dao lột mổ và có độ dày đồng đều; Phương pháp này giữ cho mặt trái tấm da không bị giây bẩn màu; Độ nhớt cần cao hơn khi bôi phết hay phun xì.

c. Phương pháp phun xì - Phun xì bằng súng thường: Trong kỹ thuật này, người ta dùng súng phun để đưa hóa chất lên mặt da. Cấu

tạo súng phun như sau:

106

Hình 32. Sơ đồ súng phun

Dung dịch trau chuốt được đẩy qua súng tới tấm da; nhờ áp lực khí nén tạo hạt mịn như mưa phùn. Phương pháp này tạo màng trau chuốt mỏng đều và có thể trau chuốt cả các tấm da nhỏ. Tuy nhiên, phun xì bằng súng gây lãng phí hóa chất vì bị bắn ra ngoài tấm da do phản lực.

Hình 33. Sơ đồ hệ thống trau chuốt phun tay

Hóa chất vào vật liệu

P.xạ

Hóa chất phun

i à o g n a R

Hóa chất vào vật liệu

P.xạ

i à o g n a R

Phun áp lực thấp (HVLP): Khi sử dụng súng phun thông thường, dung dịch trau chuốt dạng sương ra khỏi súng dưới áp lực tương đối cao (6 kgF).Hiệu quả phun chỉ đạt khoảng 60%.Dưới áp lực đó, không khí được trộn với dung dịch trau chuốt làm tăng sự thất thoát trong phần phản xạ bắn trở lại; tức là dung dịch bắn ra từ súng, đập vào mặt da và quay trở lại không khí. Hiệu quả phun chỉ đạt khoảng 60%. Dưới đây là so sánh hiệu quả phun xì thông thường và phun xì HVLP:

HVLP Hóa chất Phun thường phun PHUN THƯỜNG

107

Hình 34. Sơ đồ so sánh 2 phương pháp phun tay

Duo Tech là súng phun dạng sương hoà không khí với dung dịch trau chuốt, sử dụng lượng phun lớn ở áp suất thấp (HVLP). Duo Tech đạt 3 tiêu chuẩn: hiệu suất phun đạt trên 90%, chất lượng trau chuốt cao do phun ở áp suất thấp, màng trau chuốt liên kết với da dới dạng mềm, xốp. Năng suất phun đạt 300 ml/phút.

d. Phun máy (spraying machine) Trong sản xuất lớn, người ta dùng nhiều súng phun tự động ghép lại với nhau

thành hệ thống phun như hình vẽ:

Hình 35. Sơ đồ máy phun (spraying machine)

Da được trải lên băng chuyền bằng dây nilon với tốc độ 4- 7 m/phút, qua máy phun gồm nhiều đầu súng phun (6, 9 hoặc 12 đầu súng). Các đầu súng này chuyển động quay tròn. Việc phun được kiểm soát bằng tế bào quang điện nên hóa chất không bị phun ra ngoài tấm da. Sau đó da được đưa qua buồng sấy tunel. Khi ra khỏi buồng sấy thì hóa chất đã khô và da được quay vòng phun tiếp. Ngoài các thiết bị đưa hoá chất lên da kể trên, người ta còn sử dụng nhiều thiết bị khác tuỳ theo kiểu trau chuốt.

e. Máy đánh mặt (buffing machine) Để làm da nhung và cải tạo mặt tấm da có nhiều khuyết tật, người ta phải sử dụng máy đánh mặt. Có loại máy đánh mặt là máy đánh mặt liên tục và máy đánh gián đoạn.

108

Hình 36. Sơ đồ máy chà mặt da

Khi sử dụng máy đánh mặt cần lưu ý: - Da được căng phẳng. - Khi đánh cần chọn các tấm da cùng loại để đánh một lần. - Lựa chọn loại giấy ráp thích hợp P120, P200, P300, P360, P400 cho từng loại

da.

Sau khi đánh mặt thì bắt buộc phải đưa da qua máy hút bụi để mặt da khỏi dính bột da. Cũng có 2 loại máy hút bụi là máy hút riêng và máy kết hợp với máy đánh mặt thành một hệ thống.

h. Máy đánh bóng (Polishing machine) Đối với da tanin và da trau chuốt aniline cần phải sử dụng máy đánh bóng. Máy đánh bóng kết hợp với màng trau chuốt đặc biệt tạo cho da có vân và màu sắc đa dạng tự nhiên.

Với da tanin sử dụng máy đánh bóng Famos, với da bán crôm sử dụng máy trục gỗ phíp, còn với da nốt sần thì sử dụng máy trục nỉ hoặc máy ghè (glassing machine).

Hình 37. Sơ đồ máy đánh bóng (glassing machine)

Mục đích sử dụng máy đánh bóng là: - Tăng độ phẳng và trơn, mềm của da - Cùng với dung dịch hóa chất, giúp che phủ khuyết tật tự nhiên. - Tạo cảm quan cho da thành phẩm. - Tạo màu sắc giả cổ ( 2- tone special efect). - Tăng độ bóng của màng trau chuốt. Khi sử dụng máy đánh bóng cần lưu ý: - Da đưa vào đánh bóng cần phải có cấu trúc chặt chắc vì nếu không có thể gây

ra hiện tượng lỏng mặt.

- Trước khi phun hóa chất cần lựa chọn hóa chất có khả năng chịu được ma sát và có tính xuyên vào da tốt. Khi phun xong phải phơi cho da thất khô trong bóng dâm.

i. Máy vò nhăn (boarding) Một kiểu trau chuốt là tạo cho da thành phẩm có nếp nhăn nhỏ như tăm. Hỗ trợ

109

cho phương pháp trau chuốt này cần có công cụ cầm tay hoặc máy như hình sau

k. Máy in da Một loại máy không thể thiếu được trong trau chuốt da là máy in da. Nhờ áp lực và nhiệt độ, màng trau chuốt nóng chảy, liên kết với nhau và với da chặt chẽ hơn. Hoa văn của da thành phẩm được tạo ra theo vân của lắc in như chân lông, vân da cá sấu.

Ngoài máy in bàn, người ta còn dùng máy in trục. Tốc độ in của máy in trục cũng tăng nhiều so với máy in bàn. Ngoài ra máy in trục còn giúp cho da mềm, không bị gấp mép. 5.3.3. Các công đoạn được áp dụng trong trau chuốt da

Tuỳ theo từng loại da, yêu cầu kỹ thuật, hình thức của da thành phẩm mà người

ta lựa chọn các kiểu trau chuốt.

Cấu tạo chung của lớp trau chuốt bao gồm: 1. Lớp ngâm tẩm: Dùng dung dịch gồm một số loại resin cùng với chất trợ

xuyên thấm sâu vào mặt da làm cho mặt da chắc hơn.

2. Lớp nền (hay lớp nước thoát): Là thành phần chính của màng trau chuốt, làm tăng cường tính chất cơ - lý và màu sắc cho da. Thành phần của lớp này bao gồm chất màu, resin, chất trợ.

3. Lớp bóng hãm: Ngăn cách lớp nước thoát với môi trường bên ngoài, tăng độ bền chịu nước, chịu va chạm cơ học. Thành phần bao gồm dung dịch nước hoặc dung môi hữu cơ của nitrocellulose hoặc polyurethane, các chất trợ, cảm quan. 5.3.4. Các phương pháp trau chuốt 5.3.4.1. Xử lý cải tạo mặt da

Nguyên tắc xử lý da có khuyết tật sẹo ghẻ hoặc da lỏng mặt là dùng giấy ráp đánh mặt, sau đó dùng dung dịch resin có kích thước hạt mịn, nhỏ cùng với chất trợ xuyên thấm tẩm lên mặt da để hoá chất xuyên sâu vào thiết diện, kết dính các lớp sợi lại với nhau. Da sẽ chắc, bớt lỏng mặt.

Các hãng hoá chất lớn đều có các sản phẩm dùng cho ngâm tẩm như RI 2060, RA 2393, PT 0415 của STAHL, RE 2903, RE 2952, PT 8532 của PIECOLOR, LAB SM3, MXD của hãng SAMSUNG.

Vấn đề đặt ra là đánh mặt cải tạo sâu đến mức nào và dùng loại giấy ráp nào là

vừa, hoá chất xuyên thấm trong thời gian và độ sâu vào thiết diện đến đâu là vừa.

Qua tài liệu tham khảo và thực tế, thời gian để hệ hoá chất ngâm tẩm thấm vào da là rất quan trọng và thường là 1,5 - 2,0 giây. Nếu thấm nhanh quá da sẽ bị cứng. Nếu thấm chậm quá, hoá chất đọng lại trên mặt da làm cho da bị cứng.

Quy trình công nghệ ngâm tẩm như sau: - Dùng giấy ráp loại P300 - P400 đánh mặt da cho hết các vết sẹo, xước. - Hoà dung dịch ngâm tẩm theo tỷ lệ lựa chọn. - Dùng bàn chải hoặc máy roller - coater bôi dung dịch ngâm tẩm lên mặt da

theo liều lượng xác định.

- Phơi khô trong bóng dâm (khoảng 4 - 5 giờ). - In lắc giả chân lông với nhiệt độ cao, áp lực thấp. - Đánh mặt lại bằng giấy ráp mịn (P600). Xử lý cải tạo da có khuyết tật lõm: Đối với loại da rất xấu, bị vết lõm nhiều, trước kia chỉ làm giầy thấp cấp bằng

110

cách in sần để che phủ khuyết tật.

Theo công nghệ mới thì: 1. Dùng giấy ráp để đánh mặt, sau đó ngâm tẩm. 2. Dùng các tấm nhựa mềm bả lên vết lõm chất bả mềm Stucco R (Clariant) hay

AA 4634 (Piecolor), hay FI 18 -152 (Stahl).

3. Hoà loãng dung dịch bả phun đều lên mặt da. 4. Phơi khô, in nhiệt độ cao (85 - 100oC, 100 kgF, 3giây). 5. Đánh mặt lại bằng giấy ráp mịn (P600) cho da hết ráp rồi trau chuốt bình

thường. 5.3.4.2. Trau chuốt pigment

Trong phương pháp này người ta dùng pigment hoà vào dung dịch nước thoát

phun hoặc bôi lên mặt da.

Màng trau chuốt pigment thường dày, bền hơn các phương pháp trau chuốt

khác và có thể che phủ hoàn toàn khuyết tật.

Tuy nhiên khả năng thoát hơi khí của da lại kém đi. Một quy trình công nghệ

trau chuốt pigment cho da mũ giầy có thể như sau:

Bảng 15. Một quy trình công nghệ trau chuốt pigment cho da mũ giầy

DD 2 300 100 150 150 50 150

DD 3 300 100 150 150 75 75 100

Hoá chất PT 0415 Chất trợ xuyên RI 2060 Resin ngâm tẩm RA 2393 Resin acrylic FI 18 074 Chất trợ RC 7479 Resin compact RU 3908 Polyurethane tổng hợp RB 1173 Resin butadiene PP 18 000 Pigment FI 1261 Chất trợ FI 18 160 Chất trợ FI 50 Chất trợ BI 372 Binder WT 18 482 Bóng nước WT 2564 Bóng nước HM 3139 Trợ cảm giác XR 2521 Trợ tạo mạch lưới Nước DD 4 100 500 500 30 30 30

DD 1 150 100 200 50 500

Phương pháp tiến hành: 1. Đánh mặt bằng giấy ráp P320 2. Ngâm tẩm bằng rollercoater 1x Phơi qua đêm Sấy chân không Đánh mặt lại bằng giấy rap P400

3. Rollercoating 2x

111

In sandblast (in phông) 150 kgF/80oC/3s

4. Rollercoating 3x In 150 kgF/80oC/3s Rollercoating 3x 5. Rollercoating 4x

5.3.4.3. Trau chuốt aniline - semianiline

Trong phương pháp này, người ta không dùng (aniline) hoặc dùng rất ít

pigment (semianiline).

Thay cho pigment, người ta dùng phẩm nước, sau đó đánh bóng (polishing). Da

dùng trau chuốt phải là loại da không có khuyết tật (full grain) và không bị lỏng mặt.

Quy trình công nghệ trau chuốt aniline, semianiline có thể như sau:

Bảng 16. Quy trình công nghệ trau chuốt aniline, semianiline

Dung dịch 2 Hoá chất Dung Dung

dịch 1 dịch 3 Aniline

Semi- aniline 150 200 50 100 150 50 20 300 300 50 50 300 RU 3989 PT 0415 RA 2393 FI 92 BI 1 RA 1079 LD 5900 Pigment LS 18 212 Nước

20 400 300

150 200 50 100 150 80 300

Phương pháp tiến hành: 1. Phun đậm dung dịch 1 Phơi trong bóng dâm 4 giờ

2. Đánh bóng bằng máy polishing machine 3. Phun 2 lần dung dịch 2, phơi khô 4. Phun đậm dung dịch 3

In lắc bóng 150 kgF/80oC/3s

5.3.4.4. Trau chuốt da sáp

Kiểu trau chuốt này đòi hỏi phải có da mặt đẹp (full grain) và thuộc đanh chắc. Không dùng màng trau chuốt có kết dính, mà chỉ sử dụng các chất dầu và sáp

mà thôi. Một quy trình trau chuốt da sáp có thể như sau:

Bảng 17. Quy trình trau chuốt da sáp

Dung dịch 1 500

112

Hoá chất FI 32 Chất trợ dầu FI 627 Chất trợ sáp FI 702 Chất trợ dầu Dung dịch 2 200 600

Phương pháp tiến hành: 1. Phun đậm dung dịch 1

Phơi tự do qua đêm.

2. Phun đậm dung dịch 2 Phơi trong bóng dâm ít nhất 4 giờ. In lắc bóng 150 kg/50oC/1,5s 5.3.4.5. Phương pháp trau chuốt “cationic”

Lớp trau chuốt “cationic” có thể được sử dụng như lớp tiếp xúc đầu tiên với da mộc. Da mộc chưa được xử lý trong khâu thuộc lại bằng hoá chất cationic, thậm chí chỉ là chất hãm như dầu cationic để bề mặt da có điện tích cation mạnh.

Nước thoát cationic được phun đậm lên bề mặt da. Có thể dùng rollercoater hoặc bôi bằng bàn chải. Tiếp theo cần phơi khô tự nhiên với nhiệt độ trong phòng hoặc nóng ít trong 24 giờ. Sau đó, mới tiến hành các công đoạn tiếp theo.

Quá trình in nóng rất quan trọng trong trau chuốt cationic. Da nóng lên, hoá chất chảy vào các bó sợi, liên kết với nhau và với sợi da, nhờ vậy nâng cấp được da hoàn thành. Thường in ở chế độ 80-90oC/150- 180kgF/3- s đối với máy in thuỷ lực, hoặc 100- 110oC/50- 70 bar, tốc độ chậm cho máy là (rotary ioning machine) sẽ tạo kết quả tốt nhất. Nếu bỏ qua công đoạn này thì không nâng cấp được chất lượng da và có vấn đề trong màng trau chuốt.

Da sẽ mềm, xốp hơn nếu quay khan qua đêm hoặc sử dụng thiết bị “mechanical

butterfly”.

Có thể lựa chọn các phương pháp trau chuốt cationic sau: - Trau chuốt hoàn toàn cationic với hoá chất cationic trong nước thoát và sau đó

hãm như thường lệ.

- Trau chuốt bán cationic hoặc nhiều dấu điện tích với cách sử dụng sản phẩm

cationic yếu, không điện tích và anionic yếu.

- “Trau chuốt kẹp” (Sandwich finish). Khi đó nước thoát đầu là dùng dung dịch cationic hoàn toàn, sau đó dùng sản phẩm anionic như thường lệ. Cần chú ý là trong nước thoát đầu tiên không dùng hệ butadien, vì nó sẽ ảnh hưởng đến vấn đề liên kết giữa các lớp trau chuốt. Một điều khá thú vị với sản phẩm cationic là có thể trau chuốt trong khâu thuộc lại, được hiểu như trau chuốt trong phu lông (Drum pigmentation). Tiến hành như sau:

Da được trung hoà, thuộc lại, ăn dầu anionic và hãm axít như thường lệ. Sau đó, chắt kiệt nước và thay nước mới 100 - 150%, nhiệt độ 45 - 50oC, pH= 4 - 4,2 đối với da bò, 4,6 - 5,0 đối với da cừu và quay với hỗn hợp sau:

113

1. 5% cationic pigment. 2. 8% cationic filler. 3. 3% resin acrylic trung tính. Lượng hoá chất trên được tính theo khối lượng da bào Chia lượng dung dịch đó ra làm 3 phần, đổ vào phu lông cách nhau 3 phút. Sau đó quay 20 - 30 phút. Cuối cùng hãm bằng 0,5 - 1% HCOOH (1:10), quay tiếp 20 - 30 phút. Kiểm tra kỹ, thấy nước trong thì dừng lại, vắt mễ 24 giờ và sấy như thường lệ.

Ở đây, độ pH quyết định khả năng hãm màu nên cần kiểm tra kỹ từng điểm trên

tấm da.

Phương pháp này cũng không thay thế cho nhuộm được nên cần nhuộm trước

khi tiến hành trau chuốt phu lông.

Đối với da có nhiều khuyết tật, phải dùng giấy ráp chịu nước (waterproof) đánh

mặt da trước khi trung hoà. 5.3.4.6. Trau chuốt bọt

Trau chuốt bọt là hướng mới trong công nghệ giúp cho da có độ che phủ khuyết tật và độ mềm tốt. Hệ bọt là hệ dung dịch xốp trong đó có chất lỏng là dung dịch nước thoát và bọt là không khí.

Tuy nhiên, công nghệ trau chuốt này đòi hỏi thiết bị và hoá chất mới như thiết bị tạo bọt, thiết bị khuấy trộn, thiết bị phun chân không hoặc áp lực thấp, hoá chất tạo bọt, hoá chất ổn định bọt.

Dung dịch nước thoát tạo bọt có thành phần như sau:

Bảng 18. Thành phần dung dịch nước thoát tạo bọt Công dụng Hoá chất Lượng dùng (g/l)

150 150 50 50 100 200 30 Resin compact Unires Water Duller Filler Camotex pigment mix Foam Compact resin Misc. Auxiliary RC 7479 Ru 3906 WD 1078 Fi 50 PP 19-000 Rc 18-007 Ma 2476

Dùng máy khuấy tạo bọt trong thùng có vạch chia thể tích để xác định lượng bọt đã tạo ra. Sau đó cho dung dịch này vào thùng chứa chịu áp lực rồi dùng súng phun chân không hay HVLP hay rollercoater trau chuốt lên da.

Bảng 19. Quy trình công nghệ trau chuốt bọt

Hoá chất DD 1 DD 2 DD 3

300 150 150 50 50 100 200 30 300

RC 7479 Ru 3906 WD 1078 Fi 50 PP 19-000 Rc 18-007 Ma 2476 Nước Ra 2393 Rc 2349 PP 18 000 M 6 500

114

100 50 300 200 150 150

Phương pháp tiến hành: 1. Dùng giấy ráp mịn P400 đánh mặt da 2. Tạo bọt dung dịch 1

Dùng súng HVLP phun đậm lên mặt da hoặc rollercoater In 80kgF, 800C, 2s

3. Phun 2x 4. Phun 3x

In 120 kgF, 800C, 1,5s Có thể cho chạy qua máy in trục Sản phẩm tạo ra theo công nghệ này rất xốp, mềm mại, có độ che phủ khuyết

tật cao.

Hàm lượng bọt tối ưu là 20 - 50%, độ nhớt cho súng phun là 20 - 30s đối với cốc thử (ford cup) số 4. Da phơi khô ở nhiệt độ 55 - 600C trong 1- 2 giờ, lượng dung dịch phun cho da cải tạo mặt là 8 - 20g/bia. 5.3.5. Các lỗi và cách khắc phục trong công đoạn trau chuốt

Trau chuốt là công đoạn cuối, tạo màu sắc hình thức, cảm quan cho da thành phẩm. Công đoạn trau chuốt cũng khắc phục những lỗi tự nhiên hay công nghệ khâu trước đó.

Những lỗi có thể mắc phải là: a. Da ngâm tẩm không đạt yêu cầu Hiện tượng xảy ra khi da bị quá cứng hoặc quá mềm, lỗi lỏng mặt không khắc phục được.

Nguyên nhân: Hóa chất kết dính để ngâm tẩm không được lựa chọn đúng thành phần và tỷ lệ; Lượng chất trợ xuyên không phù hợp nên dung dịch xuyên vào da quá sâu hay quá nông; Cách ngâm tẩm không đúng công nghệ (cách pha dung dịch, cách cán bôi dung dịch, cách phơi ủ).

Cách khắc phục: Chọn thành phần và tỷ lệ phù hợp với từng loại da; Thử khả năng thấm hút của da trước khi quyết định tỷ lệ chất trợ xuyên; Thực hiện đúng quy trình ngâm tẩm.

b. Màng trau chuốt dễ bong chóc Hiện trượng xảy ra khi màng trau chuốt bị dính hay giòn, dễ bị bong chóc khi chịu tác động cơ học ở bên ngoài.

Nguyên nhân: Lớp trau chuốt đầu tiên có độ bám dính với da không tốt (do da kém bám: dính dầu, sáp, thành phần kết dính không phù hợp); Thành phần dung dịch trau chuốt không phù hợp (quá ít hoặc quá nhiều chất kết dính, lượng nước ít nên màng trau chuốt khó khô, bị dính), các lớp trau chuốt không liên kết tốt với nhau; Lớp hãm không phù hợp (quá ít nên màng trau chuốt bị dính, không bền khi va chạm hoặc tiếp xúc với nước).

Cách khắc phục: Thử khả năng thấm hút của da để quyết định xử lý bề mặt trước khi trau chuốt; Sử dụng đúng thành phần và tỷ lệ các hóa chất trau chuốt theo công nghệ; Sử dụng in nhiệt để hóa chất nóng chảy, liên kết chặt với da và các lớp với nhau.

c. Da hoàn thành không đáp ứng các yêu cầu trau chuốt Yêu cầu trau chuốt rất cao và đa dạng vì thế rất dễ xảy ra việc không đáp ứng được các yêu cầu cụ thể như khả năng che phủ khuyết tật, màu sắc và cảm quan…

115

Cách khắc phục: Ngày càng có rất nhiều kiểu trau chuốt và hóa chất mới phù hợp. Các hóa chất này có tính chất rất khác nhau: màu trong suốt hoặc có độ che phủ

cao, tạo cảm giác trơn dầu hoặc sáp, trơn bóng hoặc mờ, nhiều kiểu vân và màu sắc đa dạng, chịu nước, dầu, va chạm cơ học. Vì thế nên thường xuyên tìm hiểu thông tin chuyên ngành để nắm bắt công nghệ và hóa chất. Có như thế mới không ngừng tiến bộ, tạo ra sản phẩm đáp ứng yêu cầu công nghệ và thị trường.

d. Phương pháp kiểm tra Có thể kiểm tra bằng cảm quan và nhờ các thiết bị phân tích chuyên ngành. - Màu sắc, cảm quan theo yêu cầu công nghệ. - Độ bền cơ học: Gập da làm 4, miết xuống mặt bàn hoặc vải, nếu da không bị mất màu là được. Cũng có thể vò mạnh vài lần miếng da mà màu không bong là được. - Độ bám dính: Lấy miếng băng dính loại tốt, áp dán cẩn thận vào mặt da. Cầm

một đầu băng dính đó giật mạnh, nếu màu không bị bong ra là được.

116

- Độ bền chịu nước: Lấy miếng vải ẩm miết lên mặt da vài lần, không bong màu là được. Cũng có thể nhúng miếng da vào nước rồi vò mạnh, màu không bong là được.

CHƯƠNG VI. PHÂN LOẠI DA THÀNH PHẨM

6.1. Phân loại da theo nguyên liệu

Phân loại da theo nguyên liệu như: da bò, da trâu, da dê, da cừu, da lợn. - Da bò: là loại da có bề mặt mịn, mềm, lỗ chân lông nhỏ, được dùng nhiều

nhất trong sản xuất da mũ giầy, cặp, túi, ví.

- Da trâu: là loại da được dùng nhiều trong thuộc da sau da bò, có bề mặt thô hơn, không mịn như da bò, lỗ chân lông thô và to hơn. Do đó, da trâu được sử dụng trong phạm vi hẹp hơn da bò và dùng để sản xuất một số mặt hàng nhất định như da bọc đệm, có thể dùng làm da mũ giầy, da cặp, túi.

- Da cừu: là loại da có nhiều tính ưu việt để sản xuất một số mặt hàng cao cấp như quần áo, găng tay, túi, ví, ngoài ra có thể làm da mũ giày nữ cao cấp. Da cừu thường mỏng có lông và lỗ chân lông mịn, không ăn sâu vào lớp bì nên bề mặt da cừu rất mịn.

- Da dê: là loại da có lớp bì dầy hơn da cừu, sợi lông da dê to hơn, cứng hơn da cừu và tập trung thành từng nhóm 2 - 3 sợi lông. Da dê thuộc được dùng để sản xuất các mặt hàng như da mũ giầy nữ, cặp, túi, ví.

- Da lợn:có cấu trúc sợi da chặt hơn nên da cứng hơn đặc biệt là phần mông, lông thưa hơn nhưng ăn sâu gần hết độ dầy của tấm da. Lông lợn phân bố theo kiểu cụm ba sợi hình tam giác nên dễ nhận thấy hoa văn của lỗ chân lông. Da lợn cũng là loại da đựơc dùng nhiều trong công nghiệp thuộc da chủ yếu dùng làm da lót, ngoài ra cũng được dùng trong sản xuất da găng tay, da áo. 6.2. Phân loại da theo mục đích sử dụng

Phân loại da theo mục đích sử dụng như da dùng làm mũ giầy, da áo, găng, da

lót, da đế, da bọc đệm, da may cặp túi, ví, da công nghiệp, da nhung.

- Da mũ giầy: là loại da có mặt cật tự nhiên, mặt cật cải tạo, da nubuck, da láng,

thường được làm từ da bò thuộc Crôm, da mềm mại có tính đàn hồi để làm mũ giầy;

- Da áo, găng: thường làm từ da bò, cừu, dê được thuộc hoàn toàn bằng Crôm

hoặc thuộc kết hợp, da mỏng, xốp, mềm, có độ đàn hồi để làm áo, găng tay;

- Da lót: dùng để lót bên trong mũ giầy, thường làm từ những da mỏng như da lợn, da cừu, da dê có chất lượng kém, hoặc từ váng bò, lợn, trâu được thuộc kết hợp tanin/ tổng hợp hoặc Crôm/tanin;

- Da đế: dùng để làm đế hoặc mặt đế bên trong của giầy, thường đựợc làm từ những da to không xẻ, da cổ, da bụng, và thuộc tanin thảo mộc hoặc kết hợp giữa thảo mộc và tổng hợp;

- Da bọc đệm: là loại da mềm, có độ dày từ 1,2 - 1,3 mm, thường được làm từ

các loại da có diện tích lớn và thuộc phi Crôm;

- Da may cặp, túi ví: là những da được thuộc tanin hoặc thuộc kết hợp Crôm

tanin chúng được làm từ những da nhỏ như da bò, da lợn hoặc từ những da nhẹ;

- Da công nghiệp: là những da dùng để làm đai dẫn động, vòng đệm, máy sợi, dây an toàn treo tường. Tuỳ theo mục đích sử dụng mà chúng được làm từ các loại da nguyên liệu khác nhau và sử dụng phương pháp thuộc khác nhau. 6.3. Phân loại da theo phương pháp trau chuốt

117

Phân loại da theo phương pháp trau chuốt thường như sau:

- Da trau chuốt Anilin - Da trau chuốt bán Anilin - Da phủ pigment - Da sần, da sáp, da nubuck.

6.3.1. Da trau chuốt Anilin

Da trau chuốt Anilin là loại da thành phẩm có mặt cật mịn, đẹp không khuyết tật. Màu sắc được tạo chủ yếu từ công đoạn nhuộm, chỉ cần phun một lớp mỏng dung dịch bóng màu hoặc không màu làm tăng độ tươi và độ bóng cho da thành phẩm. Da trau chuốt anilin có giá trị cao và được dùng để sản xuất các mặt hàng cao cấp như mũ giầy, cặp, túi, ví, da bọc đệm. 6.3.2. Da trau chuốt bán Anilin

Da trau chuốt bán Anilin thường có mặt cật hơi xấu, và được mài nhẹ hoặc không mài. Quá trình trau chuốt cần phủ một lượng pigment nhất định lên mặt cật của da ngoài có thể thêm một lượng phẩm hữu cơ nhằm tăng cường che phủ khuyết tật và độ tươi màu lớp phủ phải mỏng để đảm bảo được độ mềm và giữ vẻ tự nhiên. Da trau chuốt bán anilin được dùng để sản xuất da mũ giầy, da bọc đệm. 6.3.3. Da trau chuốt phủ pigment

Da trau chuốt phủ pigment được sản xuất từ những loại da có mặt cật kém, thường mặt cật được mài kỹ để loại bỏ khuyết tật tạo độ đồng đều trên bề mặt, sau đó dùng dung dịch trau chuốt.

Da phủ pigment có hai loại: da cải tạo mặt cật và da láng.

+ Da cải tạo mặt cật: là da không còn mặt cật tự nhiên, được mài để làm mất những vết xước hoặc những khuyết tật tạo điều kiện cho quá trình trau chuốt sau này. Da cải tạo có thể dùng làm mũ giầy nhưng có giá trị thấp hơn so với da không cải tạo. + Da láng: là loại da được sản xuất từ những da có bề mặt rất xấu. Trong quá trình trau chuốt, bề mặt được phủ khá dầy sau đó phủ dung dịch bóng có độ bóng cao. Da láng dùng để làm da mũ giầy, túi. 6.3.4. Da Nubuck, da dầu, da sáp - Da Nubuck: có mặt cật được mài giống như mặt nhung mịn. Tuỳ theo độ dầy, độ mềm da nubuck có thể được dùng làm da mũ giầy, da áo. - Da dầu, da sáp: là loại da có mặt cật được mài nhiều hơn so với da nubuck. Sau đó phủ một lớp sáp hoặc dầu. 6.4. Phân loại da theo chất lượng

Phân loại da theo chất lượng dựa theo diện tích sử dụng, theo phần trăm các vết sẹo, vết xước có trên tấm da mà phân thành A, B, C, D hoặc loại I, loại II, loại III, IV tuỳ theo cách đặt tên. 6.4.1. Da loại A

118

Thường là da có mặt cật đẹp, không cải tạo. - Bắt buộc: là những tấm da phù hợp về độ dày, kích cỡ theo yêu cầu, có bề mặt bằng phẳng, mềm mại khi sờ dẻo, nhẵn tự nhiên, lớp trau chuốt không dòn, không dính trên toàn bộ tấm da, không có các vết đốm, nếp gấp đường vạch, có mặt trái nhẵn, đã nạo sạch thịt.

- Cho phép khuyết tật: có tối đa 3 - 5% vết trầy xước trên tấm da nhưng không

ở những vùng chính như mông, lưng.

- Có tối đa 3 vết thủng mà đường kính không quá 2cm nhưng không ở những

vùng chính. 6.4.2. Da loại B

Thường có mặt cật xấu hơn. - Bắt buộc như da loại A. - Cho phép: có cùng một lúc các khuyết tật sau: vết trầy, vết xước, vết thủng

nhưng tối đa 5 - 10%. 6.4.3. Da loại C

- Bắt buộc: có một số yêu cầu không đạt như loại A, B. - Cho phép: có cùng lúc các khuyết tật sau: trầy, sước, thủng tối đa 10 - 15%.

6.4.3. Da loại D

119

Gồm những tấm da không đạt các yêu cầu trên.

CHƯƠNG VII. TÍNH CHẤT CỦA DA THUỘC VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

7.1. Các tính chất của da 7.1.1. Tính chất cơ lý, hoá học của da

Các phép thử liên quan đến các tính chất lý, hoá và màng trau chuốt của của da thuộc, đến các yếu tố khác của da phát sinh trong quá trình sản xuất và quá trình sử dụng. 7.1.1.1. Các tính chất liên quan đến độ bền

Để đánh giá đặc tính của da thuộc trong khi sử dụng theo mối liên quan: - Độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt. - Độ bền xé rách. - Độ bền mặt cật. Các tính chất này biểu thị chất lượng độ bền sợi da, nó phụ thuộc vào bản chất của da nguyên liệu, quy trình công nghệ...Nó thay đổi theo vùng và hướng lấy mẫu của tấm da, thường lấy theo hai hướng song song và vuông góc với sống lưng của con da. 7.1.1.2. Các tính chất hoàn thành liên quan đến màng trau chuốt da

Đặc tính màng trau chuốt da rất quan trọng nó liên quan đến màu sắc bề ngoài

của da trong quá trình sử dụng: - Độ bền uốn gấp - Độ bền mài màng trau chuốt - Độ bám dính của màng trau chuốt

7.1.1.3. Các tính chất liên quan đến hơi nước và tính vệ sinh

Trong quá trình sử dụng da thuộc nhất là da mũ giầy tác động của nước và hơi nước rất quan trọng vì da thuộc phải ngăn nước từ bên ngoài thấm vào trong giầy và phải thấm hơi nước ở bên trong, vì vậy nó liên quan đến các yếu tố:

- Độ chống thấm nước của da. - Độ hấp thụ hơi nước của da.

7.1.1.4. Các tính chất liên quan đến hoá học của da hoàn thành

Da và các sản phẩm da là mặt hàng có giá trị sử dụng cao, được ưa chuộng trên thị trường thế giới và trong nước. Ngoài những tính chất sử dụng bền đẹp của sản phẩm từ da còn phải quan tâm đến những tính chất liên quan đến môi trường, sức khoẻ vệ sinh an toàn của người sử dụng. Do đó, phải kiểm tra các tính chất hoá học của da là cần thiết.

Hàm lượng ẩm và chất béo ảnh hưởng quyết định đến các tính chất cơ lý của sợi da. Ví dụ: các chất béo phải liên kết tốt trong da, ngoài ra chúng có thể di trú vào trong màng bám dính và làm cho các mối liên kết dính kém đi. Sử dụng lượng Crôm ít mang lại hiệu quả kinh tế và tốt cho sinh thái môi trường. 7.2. Các phép thử liên quan

120

Thử cơ lý, hoá và thử độ bền màu của da có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình kiểm tra chất lượng của da thuộc, có thể xác định theo các phương pháp thử của Hiệp Hội Quốc tế các nhà hoá học thuộc da ( IULTCS), theo tổ chức chất lượng Quốc tế ISO, theo các nước như DIN, BS ASTM, TCVN, bao gồm: 7.2.1. Các phép thử cơ lý của da - Xác định độ dầy.

- Xác định độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt. - Xác định độ bền xé rách. - Xác định độ bền mặt cật. - Xác định độ bền uốn gấp. - Xác định độ hấp thụ nước. - Xác định độ chống thấm nước.

7.2.2. Các phép thử màng trau chuốt của da

- Xác định độ bền mài màng trau chuốt. - Xác định độ bám dính của màng. 7.2.3. Các phép thử về hoá học của da như sau - Xác định hàm lượng ẩm có trong da. - Xác định hàm lượng chất béo có trong da. - Xác định hàm lượng oxítcrôm có trong da. - Xác định hàm lượng tro. - Xác định độ pH. - Xác định hàm lượng Formaldehyt có trong da. - Xác định thuốc nhuộm azo có trong da.

7.3. Phương pháp thử

Với mỗi loại da khác nhau đòi hỏi mục đích sử dụng khác nhau, do vậy các

phép thử kèm theo cũng khác nhau.

Ví dụ: da mũ giầy thử độ bền mặt cật, độ bền kéo đứt, độ xé rách, độ hấp thụ hơi nước, da nhung thử độ bền kéo đứt và độ nứt rạn, da bọc đệm thử độ bền uốn gấp và độ phai màu, da áo thử độ xé mũi khâu, độ bền sáng màu và độ bền màu mài mòn.

Sự phân biệt giữa các phép thử da thuộc để xác định các tính chất hoá học, tính chất liên quan đến độ bền cấu trúc sợi và độ bền màu màng trau chuốt da hoàn thành là cần thiết. Do vậy, trước khi tiến hành thử các tính chất của da cần phải xác định vị trí lấy mẫu và để da ổn định ở điều kiện chuẩn trong phòng thí nghiệm. 7.3.1. Vị trí lấy mẫu

Trên toàn bộ con da ở mỗi vị trí khác nhau có các tính chất của da khác nhau nên việc xác định vị trí lấy mẫu, chuẩn bị mẫu và điều hoà mẫu phù hợp (vị trí lấy mẫu để thử cơ lý và độ bền màu và vị trí lấy mẫu để phân tích hoá học) là cần thiết.

Cả hai vị trí thử cơ lý và thử hoá học này được lấy theo một qui định riêng vùng lấy mẫu nơi hội tụ đầy đủ các giá trị tính chất của da (độ kéo đứt, giãn dài, xé rách, bền mặt cật, bền màu, hàm lượng chất béo, hàm lượng oxitcrom) 7.3.2. Mục đích và phạm vi

Phương pháp này qui định vùng lấy mẫu riêng đối với từng phép thử cơ lý, hoá

và độ bền màu. Áp dụng cho tất cả các loại da thuộc. 7.3.3. Định nghĩa

Mẫu phòng thí nghiệm: là mẫu được lấy từ các vùng được qui định.

7.3.4. Vị trí lấy mẫu

121

- Vùng chọn để lấy mẫu phòng thí nghiệm không có các vết xước và vết cắt. - Mẫu thử cơ lý và độ bền màu được lấy từ những vùng đánh dấu thẫm. - Mẫu thử hoá học, lấy từ những vùng không đánh dấu thẫm.

7.3.4.1. Cả tấm da

Lấy một miếng hình vuông có đánh dấu thẫm GIKH hoặc không đánh dấu thẫm

HLMN như trong hình 1:

Vị trí của các miếng được xác định như sau: CA = 2AB AF = FD GE = EH HL = LK

Hình 38. Cả tấm da

7.3.4.2. Da vùng mông

Lấy miếng hình vuông có đánh dấu thẫm GIKH hoặc miếng hình vuông không

đánh dấu thẫm HLMN ở hình 2.

Vị trí các miếng được xác định như sau: CA = AB GE = EH HL = LK AF = FD

Hình 39. Da vùng mông

7.3.4.3. Da vùng vai

Lấy miếng hình chữ nhật đánh dấu thẫm ABCD hay miếng hình vuông không

đánh dấu thẫm JKLA như trong hình 3.

Vị trí của các miếng được xác định như sau: AB = 2AD AL = LB RP = PS JA = AD

Hình 40. Da vùng vai 7.3.4.4. Da vùng bụng

Lấy miếng hình chữ nhật có đánh dấu thẫm GIKH hoặc miếng hình vuông

122

không đánh dấu thẫm LMNG và HPQR như trong hình 4.

Hình 41. Da vùng bụng

Vị trí của các miếng được xác định như sau:

CA = AB GE = EH = EF LG = HR = GH/4 GH ≈150 mm

7.4. Bảo quản mẫu và điều hoà mẫu

Mẫu được bảo quản cần tránh nhiễm bẩn và nơi bảo quản không bị tác động gia

nhiệt cục bộ và được bảo vệ trong điều kiện nhiệt độ đặc biệt. 7.4.1. Mục đích Phương pháp này qui định nhiệt độ, độ ẩm tương đối và thời gian đạt đến môi trường chuẩn để điều hoà mẫu thử. Vì khối lượng và một số tính chất của da bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường, nên cần phải điều hoà mẫu trước khi tiến hành thử. 7.4.2. Môi trường chuẩn

Là môi trường có nhiệt độ và độ ẩm tương đối được duy trì trong dung sai xác định, mà ở đó mẫu thử được giữ trong một thời gian nhất định trước khi tiến hành các phép thử. Là sự kết hợp điều hoà không khí bằng một máy làm lạnh và một máy làm ẩm, cả hai được kiểm tra bằng nhiệt kế và máy điều ẩm có thể dễ dàng điều chỉnh ở trong phòng.

Bảng 20. Môi trường chuẩn và dung sai

Thiết kế 23/50 20/65 Nhiệt độ (oC ) 23 ± 2 20 ± 2 Độ ẩm tương đối ( % ) 50 ± 5 65 ± 5

7.4.3. Điều hoà mẫu

Điều hoà mẫu bằng cách giữ mẫu thử trong khoảng thời gian tối thiểu 24 giờ, ở các điều kiện môi trường qui định như trong bảng 1.Giữ mẫu sao cho tất cả các bề mặt đều tiếp xúc được với không khí và giữ cho không khí chuyển động xung quanh mẫu thử. 7.4.4. Chuẩn bị mẫu thử

123

Bằng cách ấn dao dập lên mặt cật của da (đã được điều hoà trước) - Chuẩn bị mẫu da thử hoá học: da được nghiền, cắt nhỏ; - Chuẩn bị mẫu da thử cơ lý: da được cắt theo mẫu từng phép thử.

7.5. Tiến hành thử

Da sau khi điều hoà ở môi trường chuẩn sau đó đem cắt mẫu theo yêu cầu của

từng phép thử rồi tiến hành các phép thử cơ, lý hoá. Chú thích: Với những phép thử cơ lý, điều kiện không khí phòng chuẩn là cần thiết đối với da trước khi thử và trong suốt quá trình thử . 7.5.1. Phương pháp thử cơ lý 7.5.1.1. Đo độ dầy a. Mục đích Xác định độ dầy của da. b. Phạm vi và lĩnh vực áp dụng Phương pháp này áp dụng cho tất cả các loại da c. Thiết bị, dụng cụ - Máy đo có đĩa số: có thang độ hở rộng để đọc trực tiếp đến 0,01mm trên toàn

bộ chiều dài khoảng thang độ với độ chính xác đến 0,01 mm.

- Đe: bao gồm bề mặt phẳng, nằm ngang có hình trụ đường kính 10 mm nhô lên

3 mm trên bề mặt phẳng tròn đồng tâm có đường kính 50 mm.

- Chân ấn: có bề mặt phẳng tròn, đường kính 10 mm đồng trục với đe và có thể

chuyển động vuông góc với mặt đe.

- Chân đứng cứng. d. Cách tiến hành - Đặt da vào trong máy đo hướng mặt cật lên trên. - Áp tải trọng một cách từ từ và đọc giá trị ở 5 giây sau khi đạt đủ tải trọng. - Thực hiện đo trong điều kiện mẫu và các bề mặt chân ấn và để ở vị trí nằm

ngang.

e. Biểu thị kết quả Kết quả đọc được là mm.

7.5.1.2. Đo độ bền kéo đứt và độ dãn dài khi đứt

a. Mục đích và phạm vi Xác định độ bền kéo đứt và độ dãn dài của tất cả các loại da. b. Nguyên tắc - Độ bền kéo đứt: miếng mẫu da được đo độ dầy, kéo căng miếng mẫu trong

máy thử cho đến khi mẫu bị đứt.

- Độ dãn dài: kéo dãn một miếng mẫu thử đã được điều hoà nhờ máy thử độ bền kéo cho đến khi lực tác động lên mẫu đạt một giá trị đã xác định trước cho đến khi mẫu bị đứt.

124

c. Thiết bị, dụng cụ - Dao ấn dùng để cắt mẫu - Máy đo độ dầy - Máy thử độ bền kéo có tốc độ chuyển động của ngàm kẹp đều là 100 mm/ phút ± 10 mm/ phút. Kẹp được chế tạo sao cho mẫu không bị trượt trong quá trình thử. Kẹp mẫu sẽ chịu tác động bởi một lực 300 N lên vùng trung tâm của diện tích chịu kẹp. Mặt kẹp được khía răng cưa. Bề mặt kẹp phải giữ được tối thiểu 40 mm theo hướng lực tác dụng.

d. Mẫu thử

Có kích thước và hình dạng như hình vẽ:

Hình 42. Mẫu thử kéo đứt và dãn dài

e. Cách tiến hành e1. Độ bền kéo đứt - Đo độ dầy của miếng mẫu thử tại 3 vị trí: tại điểm E và nửa đường giữa E và

các đường AB, CD. Lấy giá trị trung bình của 3 giá trị đo làm độ dầy mẫu thử.

- Kẹp chặt mẫu sao cho các mép kẹp nằm dọc theo các đường AB, CD. Chạy

máy cho đến khi miếng mẫu đứt, lấy giá trị lực cao nhất làm lực kéo đứt.

- Biểu thị kết quả theo N/mm2. - Tính độ bền kéo đứt: bằng cách chia lực làm đứt mẫu cho diện tích của tiết

diện ngang của miếng mẫu.

Trong đó: Diện tích tiết diện ngang của mẫu thử = Chiều rộng X Chiều dày mẫu e2. Độ dãn dài tại thời điểm đứt mẫu - Kẹp chặt miếng mẫu giữa các kẹp. Đo khoảng cách giữa các kẹp với độ chính

xác 0,5 mm và lấy khoảng cách này làm độ dài ban đầu của mẫu thử

- Khởi động máy. - Ghi khoảng cách giữa các cặp kẹp tại thời điểm xẩy ra đứt mẫu. Lấy khoảng

cách này làm độ dài của mẫu tại thời điểm đứt mẫu.

- Tính độ dãn dài của mẫu tại thời điểm đứt mẫu: bằng cách lấy độ dài của nó tại thời điểm đứt mẫu trừ độ dài ban đầu. Biểu thị hiệu số này theo phần trăm độ dài ban đầu của miếng mẫu.

Các lưu ý trong thử nghiệm:

125

Kết quả các lần thử phụ thuộc vào các yếu tố như loại da to, da nhỏ, các phương pháp thuộc và gia công hoàn thiện da. Ở mức độ lớn còn phụ thuộc vào vị trí lấy mẫu thử và hướng cắt ở mọi vị trí. Do đó khi so sánh hai hay nhiều loại da, cần cắt miếng mẫu thử cùng vị trí trong mỗi con da và theo cùng hướng so với xương sống hoặc các đặc tính cấu tạo khác.

7.5.1.3. Đo độ bền xé rách

a. Mục đích và phạm vi Xác định độ bền xé rách của tất cả các loại da. b. Nguyên tắc Mẫu da hình chữ nhật có khía rãnh hoặc lỗ theo hình dạng qui ước trứơc, được kéo trượt qua hai đầu đã gấp của một cặp giá đỡ được gắn vào ngàm kẹp của máy thử độ bền kéo đứt. Giá trị lực cao nhất trong quá trình kéo tách hai giá đỡ được coi là độ bền xé.

c. Thiết bị, dụng cụ - Dao ấn: để cắt mẫu. - Máy đo độ dầy. - Máy đo độ bền kéo. - Giá đỡ mẫu thử gồm một miếng thép rộng 10 mm và dày 2 mm, được uốn cong thành góc vuông ở một đầu và được hàn vào để tạo thành một thanh cứng vầ nó vừa với cặp ngàm của máy đo độ bền kéo.

d. Mẫu thử Có hình dạng và kích thước như hình vẽ:

Hình 43. Mẫu thử độ xé rách

e. Cách tiến hành - Nhét mẫu thử qua các đầu gấp lại sao cho chúng nhô ra qua khe rãnh bằng chiều rộng của các đầu đã gấp song song với các cạnh thẳng của rãnh. Lắp mẫu thử một cách chác chắn lên trên giá đỡ.

- Cho máy chạy cho đến khi mẫu bị xé rời, ghi giá trị lực lớn nhất đạt được

trong quá trình xé rách.

- Biểu thị kết quả: + Lực ghi được bằng N coi là lực xé của mẫu thử. + Kết quả theo N/mm là độ bền xé của mẫu thử.

7.5.1.4. Đo độ bền mặt cật

a. Mục đích và phạm vi Xác định độ phồng và độ bền của cật da. Phương pháp này đặc biệt sử dụng cho

126

da mũ giầy và giầy cao cổ đồng thời cũng áp dụng cho các loại da nhẹ.

b. Nguyên tắc Một quả bi thép được ấn vào tâm mặt trái của miếng da hình đĩa tròn, được kẹp một cách chắc chắn xung quanh chu vi của nó. Áp suất và độ phồng của miếng da thử sinh ra ở chỗ nhô lên của bi, có thể xuất hiện vết rạn cật.

c. Thiết bị Sử dụng thiết bị có tên gọi là Plastometer.

Hình 44. Máy thử độ bền mặt cật

Trong đó: A: miếng kim loại hình tròn để giữ kẹp

B: bi kim loại ở giữa nhô lên

C: tay quay D: bộ phận đếm số đọc sức căng của mẫu thử E: đồng hồ đo lực

d. Mẫu thử Kích thước và hình dạng như hình vẽ.

Hình 45. Mẫu thử độ bền mặt cật

e. Cách tiến hành - Kẹp miếng mẫu da thử vào trong thiết bị mặt cật ở trên, mặt váng ở dưới liền

kề với bi.

- Quay tay bánh xe làm tăng độ phồng của mẫu với tốc độ xấp xỉ 0,2 mm/s và theo dõi mặt cật có vết rạn hay không. Khi xảy ra rạn mặt cật ghi lại lực và độ phồng của mẫu.

- Biểu thị kết quả: Độ bền mặt cật tính theo số hiển thị trên bộ phận đếm của

127

thiết bị, mỗi con số tương ứng 0,01mm.

7.5.1.5. Đo độ bền uốn gấp

a. Mục đích và phạm vi Xác định độ uốn gấp của da và sử dụng với các loại da nhẹ. b. Nguyên tắc Miếng da mẫu thử được gấp và kẹp vào máy để duy trì quá trình uốn gấp trong máy. Một đầu kẹp cố định và đầu kia gập ngược lại và kẹp vào phía dưới. Mẫu được đánh giá mức độ rạn theo số lần quy định được thể hiện ở bộ phận đếm.

c. Thiết bị Sử dụng thiết bị có tên gọi là Flexometer. Được mô tả như hình vẽ.

Hình 46. Phần kẹp mẫu phiá trên

Hình thang ABCD với góc nhọn D. Gờ EF chặn mẫu. Tấm EGHCF ở hai bên

có thể bắt vít với nhau để giữ một đầu của mẫu.

d. Mẫu thử Hình chữ nhật có kích thước 70 x 45 mm. e. Cách tiến hành Kẹp mẫu thử vào máy và bật máy cho chạy sau một số lượt nhất định (Thường tiến hành thử 50.000 lần với da khô và 20.000 lần với da ướt) rồi tắt máy và kiểm tra xem mức độ rạn của da, ghi lại số lượt trên máy và đánh giá độ bền của da.

g. Biểu thị kết quả Dùng kính phóng đại để đánh giá mức độ rạn lớp trau chuốt của da.

7.5.1.6. Độ chống thấm nước a. Mục đích và phạm vi Xác định độ chịu nước của da và áp dụng cho các loại da mũ giầy và ủng. b. Nguyên tắc Miếng da được uốn cong trên máy khi thử ở trạng thái động. Đánh giá mẫu thử

theo:

128

- Thời gian nước xuyên qua mẫu da từ mặt này đến mặt kia;

- Phần trăm trọng lượng P của mẫu hấp thụ nước trong suốt thời gian thử

mẫu;

- Khối lượng nước chuyển qua mẫu thử từ mặt này đến mặt kia trong một

khoảng thời gian.

c. Thiết bị, dụng cụ Sử dụng thiết bị có tên gọi là Penetrometer.

Hình 47. Thiết bị kẹp mẫu

- Hai hình trụ đường kính 30 mm được làm bằng vật liệu cứng trơ, cách điện

dùng để kẹp vít mẫu da thử;

- Motor điện chạy làm dao động hình trụ với chuyển động tay quay 50 vòng/

phút;

- Một khay chứa nước cất dùng để nhúng mẫu thử; - Miếng vải hình chữ nhật kích thước 120 x 40 mm; - Một bản cực kim loại dẫn điện. d. Mẫu thử Hình chữ nhật có kích thước 75 x 60mm e. Cách tiến hành - Cân mẫu da có khối lượng ( m1); - Kẹp mẫu da thử vào hai miếng hình trụ tạo thành máng da, nhét miếng vải vào

máng da rồi gài vào máy, lắp bản cực kim loại vào;

- Nâng khay nước ở dưới lên; - Cho motor chạy, tính thời gian cho đến khi nước xuyên qua mẫu da; - Dừng máy lấy mẫu ra rồi cân mẫu có khối lượng (m2) để xác định độ hút nước của da;

- Cân vải trước và sau khi kết thúc có khối lượng là (m3) và (m4) để xác định lượng nước xuyên qua da trong khoảng thời gian xác định.

g. Biểu thị kết quả - Thời gian nước xuyên qua mẫu thử, tính theo phút;

129

- Độ hút nước của mẫu da trong khoảng thời gian xác định, tính bằng % khối lượng da đã hút nước với khối lượng da ban đầu. P = 100( m2- m1) / m1 ( %) - Khối lượng nước xuyên qua da: m = m4 - m3 (gam) 7.5.1.7. Độ hấp thụ nước

a. Mục đích và phạm vi Xác định độ hấp thụ nước của các loại da trong thời gian nhấn chìm ở các điều

kiện ổn định.

b. Nguyên tắc Nhấn chìm mẫu da thử có khối lượng hoặc thể tích đã biết trước vào nước cất,

trong thời gian đo ở một nhiệt độ xác định. Đo thể tích nước đã hấp thụ. c. Thiết bị, dụng cụ Bộ dụng cụ Kubelka bằng thuỷ tinh Hình 11. Nối chặt vào nút cao su C một thanh thuỷ tinh hoặc một dây thép không gỉ hoặc dây Niken có đường kính xấp xỉ 1mm để giữ mẫu thử ở một đầu có khoảng cách từ C đến B. Chia độ trên cổ bình theo mm.

Hình 48. Bộ dụng cụ Kubelka thử độ hấp thụ nước

d. Mẫu thử Hình tròn đường kính 70 mm. Chú thích: Mẫu thử đã sử dụng để xác định tỷ trọng biểu kiến có thể sử dụng để

thử độ hấp thụ nước.

e. Cách tiến hành Đặt thiết bị sao cho bình cầu A nằm ngay dưới xy lanh B. Đổ nước cất vào dụng cụ vừa đủ khoảng 75 ml ở nhiệt độ (20 ± 2)oC để đạt mức nước gần vạch 0 trên thang độ.

- Tiến hành cân mẫu: Đặt miếng da mẫu vào trong xy lanh B. Rót nước vào dụng cụ để miếng da mẫu chìm trong nước. Đậy kín xy lanh bằng nút cao su C để tránh hao hụt do bay hơi;

- Sau khi miếng da thử được nhấn chìm trong thời gian đặt trước, xoay dụng cụ sao cho nước được tháo lại vào bình cầu A. Một phút sau khi bắt đầu tháo nước, ghi lại mức nước đọc được trên thang chia độ và tính toán thể tích đã hấp thụ;

- Nếu nước hấp thụ sau những khoảng thời gian khác nhau, xoay dụng cụ ngay

lập tức sao cho nước chảy ngược lại vào xy lanh B và đậy miếng mẫu lại;

- Lặp lại các thao tác trên theo thời gian yêu cầu. g. Biểu thị kết quả Tính toán lượng nước đã hấp thụ bằng một trong các công thức sau:

Q = 100 x V1/m (ml/100g) P = 100 x V1/V2 ( ml/100 ml)

130

Trong đó: Q: Lượng nước đã hấp thụ, tính bằng ml trên 100 gam da.

P: Lượng nước đã hấp thụ, tính bằng ml trên 100 ml da. m: Khối lượng của mẫu thử, tính bằng gam. V1: Thể tích nước hấp thụ, tính bằng ml. V2: Thể tích của mẫu thử, tính bằng ml. 7.5.2. Phương pháp thử màng trau chuốt của da 7.5.2.1. Độ bền mài màng trau chuốt a. Mục đích và phạm vi Xác định tính chất bề mặt của da khi chà xát với nỉ. b. Nguyên tắc - Dùng miếng nỉ chà xát lên bề mặt mẫu da thử với số lần chuyển động qua lại

cho trước;

- Sự thay đổi màu của miếng nỉ và da được đánh giá bằng thang so màu xám. c. Thiết bị, dụng cụ

Hình 49. Máy thử độ bền màu

* Một thiết bị chịu tải gồm:

- Một chân đế kim loại phẳng, nằm ngang. - Một bộ phận giữ nhằm xiết chặt da vào chân đế, để hở 80 mm. - Một thiết bị giúp mẫu da có thể dãn tuyến tính tối thiểu 20% theo hướng chà xát.

* Một cái chốt có khối lượng 500 ± 25 g, có thể tháo ra được hoặc có thể gắn cố

định chắc chắn tại chỗ cùng với:

- Một tấm nền kích thước 15 x 15 mm. - Một thiết bị để gắn miếng nỉ lên tấm nền. - Một thanh có khối lượng 500 ± 10g để chất tải lên chốt, khối lượng toàn bộ

1kg.

- Thiết bị để hạ thấp chốt với tấm nền phẳng đến gần mẫu thử. * Một thiết bị dẫn động chốt qua lại, khoảng cách đi dược 35 - 40 mm ở tần số

40 ± 2 chu trình/ phút với chuyển động qua lại hoàn thiện.

d. Mẫu thử - Hình chữ nhật có kích thước 120 x 20 mm. - Miếng nỉ trắng hoặc đen, kích thước 15 x 15 mm. e. Cách tiến hành

131

- Lắp mẫu thử vào máy và làm căng nó 10% theo hướng chà xát. Nếu mẫu không thể căng tuyến tính 10% thì làm căng một chút hay giữ nguyên.

- Gắn miếng nỉ vào chốt. Đặt chốt lên da và tiến hành một số chu kỳ chọn trước theo 5, 10, 20, 50, 100. - Tháo mẫu thử, đánh giá sự thay đổi màu của da và độ dây màu của miếng nỉ.

Thường tiến hành với các điều kiện: - Miếng nỉ khô trên da khô. - Miếng nỉ ướt trên da khô. - Miếng nỉ khô trên da ướt. Lưu ý: - Lấy miếng nỉ ướt ra khỏi nước vắt hay vẩy nó nhằm giảm lượng nước thấm

vào khoảng 1 gam (không được ngâm quá 24 giờ.

- Lấy miếng da mẫu thử khỏi nước và bớt nước dư trên bề mặt bằng giấy thấm

(không được ngâm quá 1giờ).

g. Biểu thị kết quả Đánh giá sự thay đổi màu của da và độ dây màu của miếng nỉ bằng thang so màu xám theo phương pháp IUF/131 và IUF/132 của Hiệp hội các nhà hoá học thuộc da Quốc tế.

*IUF/131 đánh giá sự thay đổi màu sắc của da: theo 5 cấp độ Cấp 1: mất màu hoàn toàn. Cấp 2: màu thay đổi nhiều. Cấp 3: màu thay đổi. Cấp 4: màu hơi đổi. Cấp 5: màu không đổi. *IUF/132 đánh giá mức độ dây màu của miếng nỉ: theo 5 cấp độ Cấp 1: rất bẩn. Cấp 2: hơi bẩn. Cấp 3: tương đối sạch. Cấp 4: sạch. Cấp 5: rất sạch.

7.5.2.2. Độ bám dính của màng

a. Mục đích và phạm vi Xác định độ bám của màng trau chuốt với các loại da sơn màu b. Nguyên tắc Miếng da được dán trên miếng PVC Giá trị lực đọc được trong qúa trình tách mẫu thử và miếng PVC thể hiện độ bám dính của màng. Lực tác động để bóc được màng càng lớn chứng tỏ độ bám của màng càng tốt.

132

c. Thiết bị, dụng cụ Được mô tả như hình vẽ:

Da được dán lên PVC

Da không còn màng trau chuốt Màng trau chuốt bám lại ở mặt PVC

Hình 50. Bộ phận thử độ bám dính của màng

d. Mẫu thử Hình chữ nhật có kích thước 200 x 20 mm. e. Cách tiến hành Dán mẫu da thử lên miếng PVC. Sau đó sử dụng máy đo độ bền kéo để tách đôi

lớp da thử và lớp PVC ở một góc khoảng 90o và đọc gía trị lực ghi được trên máy.

g. Biểu thị kết quả Theo N/cm là độ bám dính của màng (cm: chiều rộng mẫu).

7.5.3. Phương pháp phân tích hoá học 7.5.3.1. Hàm lượng ẩm có trong da

a. Mục đích và phạm vi áp dụng Xác định hàm lượng nước có trong da. Áp dụng cho tất cả các loại da. b. Nguyên tắc Mẫu da được sấy trong tủ sấy cho đến khi khối lượng không đổi. c. Thiết bị, dụng cụ - Tủ sấy. - Cân phân tích. - Cốc đựng mẫu da. d. Cách tiến hành Cân khoảng 3 ± 0,01gam mẫu da cho vào bình cân đã biết trước khối lượng. Sấy khô mẫu khoảng 12 - 16 giờ trong tủ sấy ở nhiệt độ 102 ± 2oC cho đến khi khối lượng không đổi. Làm nguội bình và cân.

e. Biểu thị kết quả

Tính theo % khối lượng bằng công thức: W = (m0 - m1) X 100/m0

Trong đó: mo: khối lượng mẫu ban đầu trước khi sấy, tính bằng gam. m1: khối lượng mẫu sau khi sấy, tính bằng gam. 7.5.3.2. Xác định hàm lượng chất béo có trong da (chất hoà tan trong Diclometan)

133

a. Mục đích và phạm vi áp dụng - Xác định các chất béo có trong da;

- Áp dụng cho các loại da.

b. Nguyên tắc Chất có thể chiết (chất béo và các chất hoà tan khác có thể được chiết từ da

bằng diclometan).

c. Dụng cụ, hoá chất

Bình chiết Soxhlet, ống lọc bằng thuỷ tinh, tủ sấy, cân phân tích. Dung môi: Diclometan

e. Cách tiến hành

Cân khoảng 10 ± 0,01gam mẫu da cho vào ống lọc thuỷ tinh. Tiến hành chiết liên tục với Diclometan. Sau 30 lần thay đổi dung môi, tiến hành chưng cất Diclometan từ bình có chứa chất chiết khoảng 4 giờ. Sau đó đem sấy khô bình có chứa chất chiết trong tủ sấy và duy trì ở nhiệt độ 102 ± 2 oC, làm nguội và cân.

g. Biểu thị kết quả Tính theo phần trăm khối lượng bằng công thức:

Xb = m1 x 100/mo

Trong đó: mo: khối lượng mẫu thử, tính bằng gam; m1: Khối lượng của phần chiết được, tính bằng gam. Lưu ý: Diclometan đã sử dụng một lần có thể sử dụng lại sau khi chưng cất thu

hồi. 7.5.3.3. Hàm lượng tro sulphat hoá

a. Mục đích Xác định tạp chất vô cơ có trong da. b. Nguyên tắc Các bon hoá da và sử lý với axít sunfuric, tiếp tục tro hoá trong chén nung ở

800oC.

c. Thiết bị dụng cụ, hoá chất - Chén nung và cốc nung. - Lò nung. - Axít sunfuric (H2SO4) 2N. d. Cách tiến hành

Cân từ 2 - 5 ± 0,01 g mẫu da và các bon hoá da ở nhiệt độ 800oC trong lò nung. Sau đó làm ẩm cẩn thận với dung dịch sunfuric và tiếp tục nung nóng đến khi không còn khói nữa, duy trì nung cho đến khi hoàn toàn thành tro, làm nguội và cân.

e. Biểu thị kết quả Tính theo phần trăm khối lượng bằng công thức:

% tro = (mo - m1) X 100/mo

Trong đó: mo: khối lượng mẫu da ban đầu, tính bằng gam m1: khối lượng tro sulfat hoá, tính bằng gam 7.5.3.4. Xác định hàm lượng oxit crôm

134

a. Mục đích Xác định hàm lượng Oxit Crôm có trong da thuộc.

b. Nguyên tắc Crôm có trong da bị oxyhoá bằng axit Pecloric và chuyển sang trạng thái Crôm hoá trị 6. Hàm lượng Oxit Crôm được xác định bằng phương pháp chuẩn độ iôt dung dịch Crôm hoá trị 6.

c. Dụng cụ, thuốc thử - Bình tam giác, bếp điện, tủ sấy, buret; - Axit nitric (HNO3) 70%. - Axit sunfuric (H2SO4) 98%. - Axit hypocloric (HClO4) 60 - 70%. - Axit phôtphoric (H3PO4) 90%. - Dung dịch chuẩn độ natri thiosunfat (Na2S2O3) 0,1N. - Chỉ thị hồ tinh bột 10g/l, dung dịch thuốc thử Kali Iotdua (KI) 10%. d. Cách tiến hành Cân từ 1- 2 ± 0,01 g mẫu da cho vào bình nón, thêm 15ml hỗn hợp axit H2SO4 & HClO4 theo tỉ lệ 1:2 và đun sôi trên bếp cho đến khi dung dịch có màu vàng thêm 100 ml nước cất vào tiếp tục đun sôi, để nguội cho 15ml H3PO4 vào bình và cho thêm 20ml dung dịch KI vào bình đậy kín sau đó đem chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N, ghi lại thể tích dung dịch chuẩn độ đã tiêu hao.

e. Biểu thị kết quả Tính theo % khối lượng bằng công thức:

% Cr2O3 = V x 0,002534 x100 x F/ mo

Trong đó: V: thể tích tiêu hao của dung dịch chuẩn độ, tính bằng ml; mo : khối lượng da mẫu, tính bằng gam; 1ml Na2S2O3 0,1N ≈ 0,002534g Cr2O3; F: hệ số chuyển đổi chất khô F = 100/ (100 - W) W: độ ẩm của da 7.5.3.5. Xác định độ pH a. Mục đích Đo độ axit và độ bazơ trong da. b. Nguyên tắc Sử dụng máy đo pH và đo độ pH của dung dịch chiết từ mẫu da thử; Đo pH chênh lệch khi pha loãng dung dịch gấp 10 lần so với dung dịch pH ban

đầu.

135

c. Dụng cụ, chất thử - Máy lắc phù hợp; - Máy đo pH với điện cực thuỷ tinh; - Nước cất hoặc đã khử ion; - Dung dịch đệm. d. Cách tiến hành Cân 5 - 10 ± 0,01 g da cho vào bình cùng với 100ml nước cất, lắp vào máy và cho máy chạy trong khoảng 16 - 24 giờ. Sau đó lọc dung dịch rồi tiến hành đo pH trên máy đo pH.

e. Xác định pH chênh lệch Lấy 10 ml chất chiết trên cho vào bình định mức 100ml và pha loãng theo tỉ lệ

1:10 với nước cất.

Sau đó, lấy dung dịch pha loãng này đo pH trên máy đo pH.

7.5.3.6. Xác định hàm lượng formaldehyt có trong da

a. Mục đích Xác định hàm lượng Formaldehyt có trong nước chiết từ da. b. Nguyên tắc (có nhiều phương pháp xác định hàm lượng F ở đây mô tả

phương pháp so màu).

Mẫu da được rửa bằng nước ở 40oC. Nước rửa giải được xử lý với axetyl axeton nhờ đó formaldehyt phản ứng tạo

thành hợp chất màu vàng.

Độ hấp thụ chất này được đo ở bước sóng 412nm. Lượng formaldehyt tương ứng với giá trị độ hấp thụ của mẫu thử thu được từ

đường cong hiệu chuẩn và được chuẩn bị trong cùng điều kiện.

c. Hoá chất - Natridodecylsulfonat 0,1% (chất tẩy rửa); - 150g amoni axetal + 3ml axit axetic băng + 2ml axetyl axeton trong 1000ml

nước;

- 150g amoni axetat + 3ml axit axetic băng trong 1000ml nước; - 5g dimedon trong 1000ml nước. d. Thiết bị dụng cụ Quang phổ kế có cuvet thích hợp có thể đo độ hấp thụ ở bước sóng 412nm, nên

dùng cuvét có độ dày là 20mm.

e. Chuẩn bị và chuẩn hoá dung dịch formaldehyt gốc g. Cách tiến hành - Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu; - Chiết formaldehyt; - Phản ứng với axetyl axeton; - Kiểm tra thuốc thử không có formaldehyt; - Thử các hoá chất khác có khả năng tạo màu với axetyl axeton; - Hiệu chuẩn. h. Biểu thị kết quả Cp = ( Ep - Ee ) Vo x Vf F x W x Va

136

Trong đó: Cp: nồng độ F có trong mẫu da, tính bằng mg/ Kg; Ep: độ hấp thụ dung dịch lọc sau khi phản ứng axetyl axeton; Ee : độ hấp thụ dung dịch lọc (màu ban đầu); Vo: thể tích dung dịch rửa giải, tính bằng ml; Va: phần chia từ dung dịch lọc, tính bằng ml; Vf: thể tích dung dịch sau khi phản ứng, tính bằng ml; F: gradient của đường cong hiệu chuẩn (y/x), tính bằng ml/kg; W: khối lượng mẫu da.

7.5.3.7. Xác định hàm lượng thuốc nhuộm azo có trong da

a. Mục đích Xác định thuốc nhuộm azo có trong da, do trong quá trình nhuộm da nó giải

phóng ra một trong các amin thơm bị cấm sử dụng.

b. Nguyên tắc Sau khi tẩy dầu mỡ, mẫu da được xử lý với Natridithionit trong dung dịch đệm ở 70oC trong bình kín. Các amin giải phóng ra trong quá trình tách được chuyển vào pha ete t-butyl metyl bằng phương pháp chiết lỏng - lỏng sử dụng cột kieselguhr. Dung dịch chiết sau đó được cô đặc dưới điều kiện từ từ trong máy quay chân không, phần cặn được hoà tan trong một dung môi thích hợp, tuỳ theo phương pháp sử dụng để xác định amin.

c. Thiết bị - Bình phản ứng bằng thuỷ tinh kín chịu nhiệt; - Bếp đốt bằng cát hoặc bếp cách thuỷ có bộ ổn nhiệt; - Nhiệt kế; - Bình định mức, pipét; - Cột bằng poly propylen hoặc thuỷ tinh có đường kính trong từ 25- 30 mm

chiều dài 140 - 150 mm có phễu lọc thuỷ tinh ở đầu ra, được nhồi đầy kieselguhr;

- Bơm tiêm bằng poly propylen 2ml; - Máy cô quay chân không; - Bể siêu âm có bộ ổn nhiệt; - Bình đáy tròn 100 ml có khớp nối tròn; - Thiết bị phân tích. d. Hoá chất Metanol, ete t - butyl metyl, Natri dithionit, n - hexan: - Các amin từ 1 - 18. - Dung dịch gốc của các amin. - Dung dịch đệm citrat. - Dung dịch chuẩn dùng để kiểm tra quá trình amin hoá. - Metanolic NaOH 20% (W/v). e. Cách tiến hành - Khử dầu mỡ. - Tách khử. - Chiết lỏng - lỏng. - Kiểm tra hệ thống phân tích. - Hiệu chuẩn. - Phân tích sắc ký. g. Biểu thị kết quả Hàm lượng amin được tính toán là phần khối lượng tính theo mg của phần riêng

W = biệt/kg da theo công thức sau: Ap x Bk x V Ak x E

137

Trong đó: A: diện tích pic của các amin tính theo đơn vị diện tích;

B: nồng độ của amin trong dung dịch hiệu chuẩn, mg/ml; V: thể tích mà mẫu thử được tạo thành, tính bằng ml;

E: phần khối lượng tính theo mẫu da trong thể tích cuối của mẫu thử, tính bằng gam;

138

W: phần khối lượng; P: mẫu thử; K: dung dịch amin hiệu chuẩn.

Bảng 21. Một số tiêu chuẩn về da

Các chỉ tiêu

Da mũ giầy 13-18 Min 2,5 Max 2 3- 8 ≥ 3,5 Da bọc đệm 13-18 Min 2,5 Max 2 5-11 ≥ 3,5 Da áo 13-18 Min 2,5 Max 2 Max 16-18 ≥ 3,5

TT 1 Hàm lượng ẩm (%) 2 Hàm lượng Cr2O3 (%) 3 Hàm lượng tro sunfát (%) 4 Hàm lượng chất béo trích ly (%) 5 ≤ 0,7 ≤ 0,7 ≤ 0,7 pH pH chênh lệch khi pha loãng 1:10

Độ chấm thấm nước (%)

Min 27,5 Max 50 Min 50 - ≥ 7 Min 25 Max 50 Min 35 - ≥ 7

6 Độ bền kéo đứt (N/mm2) 7 Độ dãn dài khi đứt (%) 8 Độ bền xé rách (N/mm) 9 10 Độ bền mặt cật (mm) 11 Độ bền uốn gấp: 50.000 lần với da khô - -

20.000 lần với da ướt - -

12 Độ bền mài màng trau chuốt: Nỉ ướt trên da khô

Min 20 Max 80 Min 40 Min 20 ≥ 7 Da không bị rạn Da không bị rạn 50 lượt: Da và nỉ đều ở cấp 3 Da và nỉ đều ở cấp 3

Nỉ khô trên da ướt

50 lượt: Da và nỉ đều ở cấp 3 500 lượt: Da và nỉ đều ở cấp 3 80 lượt: Da và nỉ đều ở cấp 3 Da và nỉ đều ở cấp 3

139

Nguồn: Leather Technician’s Handbook by J. H. Sharphouse, B.Sc, 1989

CHƯƠNG VIII. MÁY MÓC THIẾT BỊ THUỘC DA

8.1. Phu lông 8.1.1. Đại cương về phu lông

Trong thuộc da, phu lông (hay thùng quay) là một thiết bị hết sức quan trọng và tiện dụng. Phu lông được dùng trong nhiều công đoạn và cho các mục đích khác nhau. Việc sử dụng phu lông cho phép tiết kiệm diện tích, đồng thời rút ngắn thời gian thuộc da trong khi vẫn bảo đảm chất lượng da thuộc.

Hình 51. Phu lông

Phu lông thường có dạng trụ tròn. Tuỳ theo yêu cầu công nghệ mà phu lông có các kích thước và số vòng quay khác nhau. Ví dụ: phu lông chuẩn bị thuộc có số vòng quay từ 2 - 4 vòng/phút, phu lông thuộc có số vòng quay từ 3 - 5 vòng/phút, phu lông nhuộm ăn dầu 6 - 8 vòng/phút, quay đập khan 12 - 14 vòng/phút (với phu lông có kích thước 2200x2200). Kích thước phu lông đã được tiêu chuẩn hoá, ví dụ: 2050x1500, 3000x3000. Để truyền chuyển động từ động cơ tới phu lông, người ta sử dụng các cơ cấu dẫn động như: bộ truyền đai, bộ truyền bánh răng, bộ truyền xích. Ngoài ra còn có các cơ cấu phanh dừng, đảo chiều quay, hẹn giờ cho phu lông.

Tuy mỗi công đoạn chế độ làm việc của phu lông là khác nhau nhưng đặc điểm chung là phu lông phải làm việc trong điều kiện tải lớn, va đập mạnh, phải chịu đựng nhiệt độ cao và các loại hoá chất ăn mòn như axít, bazơ.

Ví dụ, ở công đoạn chuẩn bị thuộc: da nguyên liệu + nước hồi tươi + vôi tôi được cho vào phu lông. Khi phu lông quay da được các cánh gạt (hoặc vú gỗ) nhấc lên, quay đi cho tới khi chúng bị trượt và rơi xuống đáy của phu lông. Quá trình đó cứ lặp đi lặp lại như vậy. Việc cho da vào, kiểm tra da, lấy da ra được thực hiện qua cửa nằm ở giữa phu lông.

Trong trường hợp phu lông bằng gỗ, để gia nhiệt cho phu lông người ta có thể dùng hơi nước nóng thổi trực tiếp vào bên trong, xuyên qua trục tâm bị rỗng ở giữa. Đối với phu lông làm bằng các vật liệu khác như inox, nhựa tổng hợp việc gia nhiệt cho nước trong phu lông được thực hiện bằng các bộ trao đổi nhiệt.

140

Đối với các phu lông này việc kiểm tra, khống chế nhiệt độ được thực hiện một cách dễ dàng và điều quan trọng hơn có thể tránh được nguy cơ phá huỷ da do nhiệt cục bộ như ở trường hợp phu lông gỗ.

Quá trình trên cũng diễn ra tương tự ở các công đoạn sau, tuy nhiên với các chế độ, thông số khác nhau như số vòng quay, thời gian quay, mức tải, lượng nước (dung dịch), kích thước phu lông, lượng và loại hoá chất.

Phu lông phải làm việc trong các điều kiện khắc nghiệt vì vậy phải chế tạo phu lông sao cho bảo đảm độ bền, độ cứng vững, độ chịu mài mòn, để tuổi thọ của phu lông là cao nhất. 8.1.2. Các chỉ tiêu, yêu cầu đối với phu lông 8.1.2.1. Vật liệu

Trước đây và cho đến hiện nay người ta vẫn dùng gỗ để làm phu lông. Gỗ để làm phu lông thường là lim, thông, tếch, chò chỉ có độ dầy 40 mm. Việc chế tạo phu lông bằng gỗ khá đơn giản và giá thành phu lông phụ thuộc khá nhiều vào loại gỗ được dùng. Các loại gỗ khác nhau có đặc điểm mòn và mức độ hút dung dịch hoá chất khác nhau.

Để tránh việc chuyển hoá chất từ quá trình này sang quá trình khác khi sử dụng chung một phu lông cho nhiều công đoạn khác nhau, người ta sử dụng các loại phu lông khác nhau cho các công đoạn khác nhau. Ví dụ phu lông hồi tươi, ngâm vôi, phu lông thuộc hoặc nhuộm ăn dầu. Để giữ gỗ trong điều kiện trương nở, phu lông phải được giữ ẩm thường xuyên nhờ đó duy trì độ kín nước của phu lông. Bu lông và các chi tiết bằng kim loại được sử dụng trên phu lông, đặc biệt là các chi tiết lắp bên trong phu lông phải được bọc đồng hoặc làm bằng thép không gỉ.

Việc sử dụng gỗ làm phu lông còn do bản thân gỗ chịu dược phần lớn các dung dịch hoá chất ở các nồng độ thông thường, hơn nữa gỗ là vật liệu cách nhiệt tốt vì vậy một khi da và dung dịch đã được gia nhiệt nó sẽ giữ nhiệt trong một số giờ.

Tuy nhiên, việc gia nhiệt cho phu lông khi được chất tải và đang chạy không phải là việc dễ dàng. Nếu hơi nóng được trực tiếp thổi qua trục rỗng cần phải rất quan tâm để da được thuộc không bị phá huỷ do nhiệt cục bộ. Số lượng và độ cao của các cánh gạt (hoặc vú gỗ) trong phu lông đóng vai trò quan trọng trong mức tác động cơ học và nhào trộn mà da nhận được. Độ cao thông thường của chi tiết này là 15 % của đường kính phu lông.

Các nghiên cứu gần đây cho thấy tác động cơ học tốt hơn có thể đạt được bằng cách bố trí các cánh gạt ở vị trí tạo thành một góc nhỏ so với trục của phu lông hơn là bố trí song song với trục. Các cánh gạt có thể dược bố trí ở bên phải, bên trái vì vậy tải có thể được ném từ phía này sang phía kia của phu lông. Cánh gạt nhấc cả dung dịch và da lên khi phu lông quay đôi khi làm cho da bị cuộn lại thành bó chặt. Để tránh điều này, các cánh gạt có thể hoàn toàn hoặc từng phần được thay thế bởi các vú gỗ có dạng hình trụ tròn.

Người ta đã chế tạo được phu lông có đặc điểm nhào trộn tốt bằng cách sử dụng các vú gỗ dài có tiết diện ngang hình ô van, được bố trí so le để vừa tạo ra chuyển động nhào trộn vừa đẩy da theo chiều ngang. Tuy nhiên phu lông gỗ có những nhược điểm sau:

141

- Khó rửa sạch hoàn toàn. - Không có khả năng điều khiển nhiệt độ một cách chính xác. - Không thuận tiện cho việc lấy da và dung dịch thuộc da ra khỏi phu lông. - Quá trình rửa kém hiệu quả ngay cả khi có đường cấp nước qua trục rỗng.

Cửa hở để tháo nước thường không thoả mãn vì trước khi phần lớn lượng nước được rút ra, các lỗ tháo nước đã bị da trong phu lông bịt kín. Trong các quá trình thuộc đòi hỏi dung dịch cần được rút ra hoàn toàn trước khi cho vào một lượng nước (hoặc dung dịch) mới, việc rút kiệt nước không dễ thực hiện và phải mất rất nhiều thời gian để hoàn thành công việc này.

Trong những năm gần đây những phát triển trong lĩnh vực thép không gỉ (inox) chịu được hoá chất thuộc, thép có phủ polymer chịu ăn mòn và chất dẻo cứng đã cho phép chế tạo phu lông từ các vật liệu khác ngoài gỗ. Phu lông làm bằng các vật liệu này có ưu điểm dễ làm sạch, không bị ăn mòn và linh hoạt trong thiết kế. Các phu lông này còn dễ khống chế nhiệt độ, có khả năng tự động hoá các quá trình sản xuất từ việc cho nguyên liệu, hoá chất cho đến việc kiểm tra chất lượng, xử lý nước thải, làm việc tin cậy, tuổi thọ cao.

Tuy nhiên việc chế tạo phu lông khó khăn, phức tạp đòi hỏi phải có các thiết bị chuyên dùng. Phu lông chế tạo bằng inox có giá thành cao hơn nhiều so với phu lông làm bằng gỗ. 8.1.2.2. Độ kín nước

Phu lông phải được bảo đảm độ kín khít để dung dịch trong phu lông không bị lọt ra ngoài. Đối với phu lông bằng gỗ, phải thường xuyên giữ ẩm cho gỗ để gỗ luôn trong điều kiện trương nở không bị co ngót nhờ đó duy trì độ kín nước của phu lông và cho khả năng linh hoạt của cấu trúc. 8.1.2.3. Độ chịu áp lực và điều kiện bền của vật liệu làm phu lông

Phu lông bị tác động bởi nhiều lực, ngoài tải trọng bản thân, tải trọng của da nguyên liệu, dung dịch chất thuộc, khi phu lông quay còn có các lực ly tâm, lực va đập khi tải rơi xuống, lực ma sát giữa da nguyên liệu với phu lông và giữa da với nhau. Vì vậy phu lông phải có cấu trúc chắc chắn, bền vững để có thể chịu được các lực kể trên. Đối với phu lông bằng gỗ, để giữ cho các thanh gỗ không bị bung ra dưới tác dụng của các lực tác động từ bên trong người ta phải dùng các đai thép quấn quanh chu vi ngoài của phu lông. Đường kính và số lượng đai tuỳ theo đường kính phu lông. Chu vi của đai có thể thay đổi bằng cách xiết các đai ốc ở hai đầu đai để đai có thể bóp chặt theo chu vi ngoài của phu lông. Với các phu lông làm bằng inox, phải bảo đảm độ bền các mối hàn, độ bền vật liệu. 8.1.2.4. Bộ truyền động

Có thể dùng bộ truyền động đai hoặc bánh răng để truyền chuyển động cho phu lông. Bộ truyền chuyển động cho phu lông có thể rất đơn giản nhưng phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn về an toàn lao động. Bộ truyền đai cho chuyển động êm, tuy nhiên mỗi phu lông có thể phải dùng từ 3 - 5 dây đai chữ V đắt tiền, mỗi đai dài tới 8 mét. Tuy nhiên truyền động đai có nhược điểm liên quan tới vấn đề ma sát như đai bị chùng, đai bị trượt do dính dầu mỡ, ẩm.

142

Trong truyền động bánh răng, chuyển động từ động cơ qua bộ truyền đai, qua hộp giảm tốc rồi truyền cho vành răng lớn gắn trên thành bên phu lông. Truyền động này có kết cấu vững chắc, làm việc có độ tin cậy cao, diện tích chiếm chỗ nhỏ, dễ điều khiển việc phanh, dừng, đảo chiều, thay đổi số vòng quay, chi phí bảo dưỡng nhỏ, ít phải sửa chữa, thay thế. Nhược điểm của bộ truyền này là đầu tư ban đầu lớn hơn so với bộ truyền đai.

8.1.2.5. Điều khiển phu lông

Để thay đổi số vòng quay của phu lông, có thể sử dụng một trong các phương

pháp sau:

- Dùng các puly để thay đổi tỷ số truyền. - Dùng hộp số biến tốc. - Thay đổi số vòng quay của động cơ. Ngoài việc thay đổi số vòng quay của phu lông, tuỳ theo yêu cầu có thể lắp đặt

các cơ cấu hẹn giờ, đảo chiều, gia nhiệt cho phu lông. 8.1.2.6. Ảnh hưởng của đường kính, số vòng quay của phu lông tới chất lượng da thuộc

Trong thuộc da điều đáng mơ ước là đạt được sự phân bố nhanh chóng, đồng đều của dung dịch trên toàn bộ bề mặt của tấm da trước khi phản ứng hoá học với da bắt đầu. Sự đâm xuyên tiếp theo của các dung dịch thuộc vào cấu trúc sợi bên trong của da phụ thuộc vào sự khuyếch tán. Các phương pháp thuộc da thủ công không cho đủ mức trợ giúp cơ học cho sự đâm xuyên này và điều này chỉ có thể thực hiện trong trường hợp thuộc da bằng phu lông.

Khi phu lông quay, da được nâng lên cao hơn tâm trục bởi các vú gỗ hoặc thép không gỉ, sau đó rơi xuống đáy phu lông tạo ra tác động cơ học ép lên các khoảng trống bên trong của da và ép dung dịch thuộc da vào bên trong da. Tác động cơ học này càng mạnh, dung dịch thuộc được đưa vào tiếp xúc với cấu trúc sợi bên trong càng nhanh. Đây là điều rất quan trọng và đáng mong muốn để tránh phản ứng của các hoá chất thuộc, nhuộm, dầu với lớp mặt cật hoặc bề mặt thịt của da, tạo ra việc thuộc quá mức của mặt cật, thuộc bị sống của lớp sợi ở bên trong, khả năng đâm xuyên kém của thuốc nhuộm hoặc nhuộm quá mức của lớp bề mặt ngoài, da bết hoặc thiếu độ mềm.

Kích thước và số vòng quay tối ưu của phu lông là do kinh nghiệm và để có các thông số đó người ta phải tiến hành thử nghiệm, tất cả các nhân tố đều phải được cân nhắc. Tuy nhiên trong mọi trường hợp không cho phép đơn giản là điều chỉnh các điều kiện đề đạt được mức tác động cơ học quá mức, không chỉ bởi vì lượng năng lượng và cấu trúc vật lý của phu lông đòi hỏi mà là vì quay quá mức có thể làm hỏng da do cào xước, mòn, thắt nút, biến dạng hình dáng, nhăn, lỏng cấu trúc sợi da.

Sự pha trộn bên ngoài đơn giản của da và dung dịch chỉ là một khía cạnh của sự tác động cơ học, điều khó khăn hơn là mức tác động cơ học cần thiết để đạt được sự đâm xuyên vào lớp sợi bên trong. Các điều kiện tối ưu đã được thiết lập bằng phương pháp thử sai cho mỗi loại phu lông, số vòng quay, loại và số lượng da và các điều kiện thuộc. Tất cả các yêu tố đều phải được cân nhắc như kích thước phu lông, số vòng quay, thời gian quay, nhiệt độ, số lượng và loại da, điều kiện của chúng, lượng chất lỏng. Việc cân nhắc tất cả các nhân tố là khó khăn và không phải là một khoa học chính xác. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi phu lông quay ở số vòng quay gọi là số vòng quay tới hạn, lực ly tâm trên tấm da ép nó vào thành phu lông vì vậy da không bị rơi xuống do tác dụng của lực trọng trường và do vậy không có tác động cơ học nào lên da. Số vòng quay này được tính theo công thức:

143

n = 42,2/ √d , trong đó d là đường kính trong phu lông. Ở 66 % của số vòng quay tới hạn, tác động cơ học (nén và ép) trên da do rơi là cực đại và nó được gọi là số vòng quay va đập. Ở số vòng quay thấp hơn (bằng 50 %

của số vòng quay tới hạn), lực ly tâm giữ da ép lên thành phu lông ít hơn nên không giữ và quay da đi được lâu và dễ dàng rơi trở lại vì vậy hiệu quả tác động nhỏ, chuyển động là chuyển động lăn.

Cần lưu ý rằng tác động cơ học phụ thuộc không chỉ vào số vòng quay của phu lông mà còn phụ thuộc vào căn bậc hai của đường kính trong của nó. Vì vậy khi giảm kích thước phu lông phải tăng số vòng quay để đạt được cùng mức tác động cơ học trên da.

Mức độ tác động cơ học còn phụ thuộc vào độ cao rơi của tải. Đường kính phu lông càng lớn, tác động càng lớn. Trong thực tế điều này không hoàn toàn đúng bởi vì phu lông không rỗng và việc rơi tự do không phải tới đáy của phu lông mà là tới da và dung dịch vẫn còn ở đáy phu lông. Khi lượng chất lỏng ít, số vòng quay thấp có nguy cơ da sẽ cuộn thành quả bóng lăn và cứ giữ nguyên như vậy. Trong trường hợp đó nên định kỳ đảo chiều quay của phu lông. Nói chung, vú gỗ (hoặc vú bằng kim loại) thường được sử dụng khi lượng chất thải lỏng nhiều, quay chậm; còn cánh gạt được sử dụng khi lượng chất lỏng ít, quay nhanh. 8.2. Máy nạo bạc nhạc 8.2.1. Phương pháp nạo thủ công Nạo bạc nhạc là quá trình làm sạch các lớp thịt, mỡ, tổ chức dưới da trên tấm da được thuộc bằng cách sử dụng các dụng cụ hoặc thiết bị. Nạo bạc nhạc có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng máy. Khi nạo bạc nhạc bằng tay, dụng cụ cần dùng như hình vẽ gồm có một bàn để nạo tấm da và dao nạo.

Hình 52. Sơ đồ thiết bị nạo bạc nhạc thô sơ

Đặt tấm da cần nạo bạc nhạc lên trên giá đỡ mặt có lớp bạc nhạc ở trên. Dùng dao nạo có hai tay cầm như hình vẽ ở trên đẩy đi đẩy lại thực hiện việc nạo bạc nhạc và các tổ chức sợi, mỡ trên bề mặt của tấm da. Phương pháp nạo thủ công tốn nhiều công sức, năng suất thấp, đòi hỏi kỹ năng cao của người thợ. 8.2.2. Nạo bạc nhạc bằng máy

Trong công nghiệp việc nạo bạc nhạc được thực hiện bằng máy. Nạo bằng máy được áp dụng phổ biến ở các nước do những ưu điểm của nó như năng suất cao, chất lượng tốt, thao tác dễ dàng.

Máy nạo bạc nhạc có kích thước làm việc khác nhau và các kích thước này đã

144

được tiêu chuẩn hóa (ví dụ: 1800 mm, 2000 mm, 2400mm) 8.2.3. Cấu tạo của máy nạo bạc nhạc Máy nạo bạc nhạc có thể được mô tả như trong sơ đồ dưới đây:

Hình 53. Máy nạo bạc nhạc

8.2.4. Nguyên lý làm việc của máy nạo

Đặt tấm da cần nạo bạc nhạc lên trục đỡ A, vị trí đặt ở vào khoảng giữa tấm da, mặt có bạc nhạc hướng lên trên. Nhấn bàn đạp, trục đỡ da chuyển động lên ép da vào trục kẹp đẩy ở trên, lúc này da được truyền chuyển động theo hướng đi ra khỏi máy và trục dao quay ngược chiều với chiều chuyển động của tấm da thực hiện việc nạo bạc nhạc. Khi tấm da đã ra khỏi máy, ấn bàn đạp chân các trục lại tách dời ra; quay đầu tấm da, lặp lại thao tác trên để nạo nốt phần tấm da còn lại. 8.2.5. Các yêu cầu kỹ thuật đối với với các chi tiết của máy nạo 8.2.5.1. Dao nạo

Hình 54. Dao và trục dao của máy nạo

a. Yêu cầu về dao nạo Dao nạo là công cụ trực tiếp thực hiện việc nạo bạc nhạc, có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của công đoạn này. Dao nạo có dạng xoắn trôn ốc, được lắp trên rãnh xoắn của trục dao. Dao có dạng xoắn phải và xoắn trái được bố trí đối diện nhau ở hai phía của trục dao làm chức năng trải da và nạo bạc nhạc.

Số lượng dao nạo thay đổi tuỳ theo kích thước làm việc cũng như đường kính của trục dao. Để có thể nạo bạc nhạc và duy trì được khả năng làm việc lâu dài, dao phải có độ cứng, độ bền, độ dẻo dai, độ chống mài mòn, độ chống va đập và phải được làm từ vật liệu có chất lượng tốt.

145

Ngoài việc phải bảo đảm độ chính xác về hình dáng hình học và kích thước để có thể lắp được vào rãnh có dạng đường xoáy ốc trên trục dao, dao nạo còn phải có khả năng đàn hồi cao để tự hãm chặt trên rãnh xoắn. Do dao nạo được lắp trên trục dao

nên độ cân bằng của trục dao là hêt sức quan trọng và điều này có liên quan đến chất lượng của việc chế tạo, cân bằng trục dao; của việc lắp dao, tháo dao cũ thay dao mới vì nếu công việc này không được thực hiện đúng kỹ thuật có thể sẽ gây ra hiện tượng cong trục, dẫn đến mất cân bằng trục dao. Hậu quả là ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng của da khi nạo thậm chí làm thủng, xé rách, làm hỏng tấm da.

b. Các thông số kỹ thuật của dao nạo - Bước dao - Bản rộng lưỡi dao - Độ dầy dao - Đường kính trong của dao - Đường kính ngoài của dao - Độ cứng bề mặt làm việc c. Vật liệu làm dao Dao phải được chế tạo từ vật liệu đủ khả năng làm việc trong môi trường ẩm ướt có các yếu tố ăn mòn cao đồng thời lại phải có đủ độ bền, độ dẻo dai để vừa đáp ứng yêu cầu của việc nạo thịt và duy trì khả năng làm việc lâu dài. 8.2.5.2. Yêu cầu về trục dao Trục dao được làm từ thép ít các bon chất lượng cao và được ủ để giảm ứng suất trong qúa trình tạo trục. Sau đó trục dao được tiện trên máy tiện để đạt được hình dáng và kích thước yêu cầu và được tạo các rãnh xoắn để lắp dao nhờ các bộ gá đặc biệt. Sau khi tạo rãnh, trục dao được cân bằng động lực học trên máy cân bằng ở số vòng quay rất cao để kiểm tra sự phân bố đồng đều của khối lượng trục xung quanh trục dao. Nếu sự phân bố này không đồng đều, phần mất cân bằng sẽ được lấy đi.

Tuy nhiên, ngay cả khi trục dao đã được cân bằng, sự mất cân bằng vẫn có thể xảy ra khi thay dao cũ lắp dao mới vì dao và dây đồng chèn dao có thể làm thay đổi sự cân bằng này. Nguyên nhân khác của sự mất cân bằng trục dao có thể do trục dao bị cong đi do tác dụng cơ học của quá trình thay dao. Nếu nguyên nhân này xuất hiện, nên không thể cân bằng trục theo cách đã trình bày ở trên và phải khắc phục bằng phương pháp uốn. Vì lý do trên, khi chế tạo trục dao cũng như khi tháo lắp, thay dao cần phải bảo đảm đúng yêu cầu kỹ thuật để không làm biến dạng kích thước hình học của trục, làm hỏng rãnh dao và làm trục dao mất cân bằng. 8.2.5.3. Bộ phận kẹp chuyển đẩy da

Bộ phận này có chức năng kẹp giữ, đẩy da đi trong quá trình nạo tấm da. Bộ phận này gồm có hai trục chính là trục đỡ và trục kẹp đẩy được lắp song song với nhau và tỳ chặt vào nhau khi nạo.

Ngoài trục kẹp đẩy chính, tuỳ theo yêu cầu công việc có thể có thêm một trục kẹp đẩy phụ cũng được lắp song song với hai trục trên. Trục đỡ được bọc lớp cao su bên ngoài. Trục kẹp đẩy có thê được bọc cao su hoặc được tạo nhám để tăng khả năng kẹp đẩy tấm da.

146

Với chức năng trên, yêu cầu khi chế tạo các trục này là phải bảo đảm độ chính xác về kích thước và hình dạng hình học; độ bám chặt của lớp cao su bọc ngoài lên trục cũng như bảo đảm các yêu cầu về độ bền, độ chịu ăn mòn để có thể duy trì khả năng làm việc lâu dài.

8.2.5.4. Cơ cấu tạo chuyển động vào ra của trục đỡ da Chuyển động vào ra của trục đỡ da trước đây được thực hiện bằng cơ khí nhưng sau đó với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã được thay thế bằng hệ thống thuỷ lực do hệ thống này có những ưu điểm vượt trội như chuyển động êm, cơ cấu nhỏ gọn, khả năng làm việc tin cậy. 8.2.5.5. Hệ thống điều chỉnh khoảng cách giữa trục dao và trục đỡ da

Hệ thống này có chức năng điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục nói trên cho phù hợp với sự thay đổi về độ dày của tấm da để có thể tiến hành việc nạo bạc nhạc mà không cắt vào bề mặt tấm da. 8.3. Máy xẻ da

Máy xẻ được dùng để xẻ tấm da thành hai lớp. Có nhiều loại máy xẻ: máy xẻ da vôi, máy xẻ da wetblue, máy xẻ da khô. Mặc dù có những yêu cầu và đòi hỏi kỹ thuật khác nhau, song các loại máy xẻ đều dựa trên cấu tạo và nguyên lý hoạt động giống nhau. 8.3.1. Cấu tạo máy xẻ

Hình 55. Máy xẻ

8.3.2. Nguyên lý làm việc

Khi xẻ, da được đẩy vào lưỡi dao xẻ quay tròn theo chiều từ phải sang trái và được xẻ thành hai lớp: lớp ở trên (lớp mặt cật) và lớp ở dưới (lớp váng). Lớp da cật ở trên được người thao tác từ từ kéo ra khỏi máy, còn lớp váng tự rơi xuống tấm kim loại đỡ váng ở phía dưới.

Khó khăn chủ yếu khi xẻ da là làm sao giữ cho được da (trong trạng thái ướt và

mềm) được chặt trong khi nó được xẻ.

147

Để có thể xẻ thành 2 lớp, da phải đi qua hai trục: trục và lô đồng. Trục kẹp giữ ở trên được tạo rãnh xoắn và được truyền chuyển động, độ cao trên mép lưỡi dao xẻ của trục này xác định độ dầy của lớp mặt cật được xẻ và độ cao này có thể điều chỉnh được. Lô đồng ở dưới là một trục gồm nhiều đoạn trục ngắn rỗng bằng đồng có trục tâm xuyên qua để xâu giữ lại tạo thành trục. Các đoạn trục ngắn này không bị ép chặt vào nhau mà giữa chúng có khe hở để mỗi đoạn trục có thể quay tròn một cách độc lập

với nhau. Lô đồng này được đỡ bởi một trục cao su mềm bọc bên ngoài nhờ vậy các phần da có độ dầy khác nhau có thể đi qua lô đồng bằng cách nén các đoạn trục bằng đồng ở dưới vào trục cao su mềm này.

Hình 56. Lô đồng Nhờ có các tấm kim loại tỳ ở phía sau, mép dao xẻ được giữ ở vị trí gần giữa 2 trục. Vị trí này rất quan trọng bởi nếu mép dao xẻ vào quá sâu hai mép vát của dao xẻ tỳ mạnh vào da làm cho da bị trượt sang một phía của máy xẻ đồng thời làm cản trở da chuyển động đi qua máy. Ngược lại nếu vị trí mép lưỡi dao ở qua xa, da sẽ không được kẹp chặt trước khi nó được chuyển đến mép của lưỡi dao dẫn đến độ dầy lớp mặt cật được xẻ không đồng đều.

Chú ý: - Kết quả của việc xẻ da phụ thuộc vào kết quả nạo da ở công đoạn trước. Nếu việc nạo bạc nhạc và xén diềm ở trước đó không được làm tốt sẽ gây khó khăn cho việc xẻ da.

- Việc đạt được lớp da cật sau khi xẻ đồng đều về độ dầy, không hoặc ít bị lẹo, rách, thủng phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết của người đứng máy xẻ về việc điều chỉnh các thông số của máy phù hợp với từng loại da, phụ thuộc vào chất lượng da sau công đoạn tẩy lông ngâm vôi.

- Máy xẻ phải làm việc trong tình trạng ẩm ướt và có yếu tố ăn mòn cao vì vậy sau khi xẻ cần quan tâm đến việc vệ sinh máy, đặc biệt là bộ phận dao xẻ. Kết thúc quá trình vệ sinh, cần điều chỉnh áp lực căng dao để dao xẻ trở về trạng thái tự do để duy trì khả năng làm việc lâu dài của dao. 8.4. Máy ép nước Máy ép nước dùng để loại bỏ một phần lượng nước trong da, máy có hình dạng và cấu tạo như dưới đây: 8.4.1. Cấu tạo

Hình 57. Máy ép nước

148

A. Trục đỡ da với ống nỉ rỗng bọc ngoài

B. C. D. E. F. Da được ép Trục kẹp giữ da với ống nỉ rỗng bọc ngoài Xi lanh, pit tông thủy lực cung cấp áp lực cho trục C Dao và trục dao Bàn đạp điều khiển

8.4.2. Nguyên lý làm việc Đặt và trải phẳng da cần ép nước lên trục đỡ da A, nhấn bàn đạp chân trục đỡ da cùng với da sẽ chuyển động lên trên ép vào trục kẹp giữ da ở trên và trục dao ở phía sau. Lúc này trục dao E với lưỡi dao cùn dạng xoắn ốc sẽ trải phẳng da trên trục đỡ đồng thời ép nước ra khỏi da. Da vừa được ép nước vừa được từ từ kéo ra khỏi máy. Trục A được bao ngoài bởi một trục nỉ rỗng và được tỳ ép vào trục C cũng được bao ngoài bởi một ống nỉ để ép nước ra khỏi da. Áp suất tỳ ép giữa hai trục có thể điều chỉnh được cho phù hợp với yêu cầu của công đoạn và phù hợp với độ đầy của da và theo yêu cầu về độ ẩm còn lại của da sau khi được ép.

Lưu ý: Để duy trì khả năng làm việc của các ống nỉ, trước và sau khi tiến hành ép nước cho da, cần làm thấm ướt các ống nỉ để tránh các ống nỉ tiếp xúc trực tiếp với nhau trong tình trạng khô ráp. Sau khi hoàn thành việc áp nước cho da, cần tiến hành vệ sinh máy và khu vực xung quanh, xả dầu trong xi lanh trở về bể chứa dầu, tra dầu mở các bộ phận chuyển động. 8.5. Máy bào da

Bào da là một công đoạn trong công nghệ thuộc da nhằm đạt được sự đồng đều trên toàn bộ tấm da đồng thời làm tăng diện tích da, làm giảm độ co giãn và do vậy làm tăng độ bền kéo đứt. Chất lượng và độ chính xác khi bào phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ chính xác của máy, chất lượng của dao bào, tình trạng của da khi bào, tay nghề công nhân... 8.5.1. Cấu tạo

Máy bào gồm có các bộ phận chính sau: da được bào (1), trục dao (2), trục đỡ

da 3), trục kẹp và đẩy da (4), đá mài dao (5), trục chống quấn da (6), bàn đỡ da (7).

Hình 58. Sơ đồ nguyên lý máy bào da

149

1. Da được bào 2. Trục dao 3. Trục đỡ da

4. Trục kẹp và đẩy da 5. Đá mài dao 6. Trục chống quấn da 7. Bàn đỡ da

8.5.2. Nguyên lý làm việc Dùng hai tay trải phẳng tấm da (1) trên bàn đỡ da (7), ấn bàn đạp chân, trục đỡ da (3) chuyển động lên ép da vào trục kẹp đẩy (4) da được kéo vào trong máy và trục dao 2 bắt đầu bào da theo độ dầy được định trước. Khi đã bào gần hết chiều dài tấm da, ấn bàn đạp chân, trục đỡ 3 mở ra và chuyển động trở về vị trí ban đầu. Quay đầu tấm da và tiếp tục bào nốt phần tấm da còn lại. 8.5.3. Yêu cầu khi bào da

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khi bào da ví dụ như dao bào, loại, hình dáng, độ dầy và độ ẩm của da; kết quả thực hiện của công đoạn trước (công đoạn xẻ da); tình trạng của máy; thao tác của người vận hành.. sau đây ta chỉ điểm qua vài nét về một số yêu cầu, cụ thể: 8.5.3.1. Yêu cầu về dao

Dao bào là công cụ trực tiếp thực hiện việc bào da vì vậy nó có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của công đoạn này. Để có thể bào được da và duy trì được khả năng làm việc lâu dài, dao phải có độ cứng, độ bền, độ dẻo dai, độ chống va đập và phải được làm từ vật liệu có chất lượng tốt.

Ngoài việc phải bảo đảm có độ chính xác về hình dạng hình học và kích thước để có thể lắp trên rãnh có dạng đường xoắn ốc được tạo ra trên trục dao, dao bào còn phải có khả năng đàn hồi cao để tự hãm chặt trên rãnh xoắn. Do dao được lắp trên trục dao nên độ cân bằng của trục dao là hết sức quan trọng và điều này có liên quan đến chất lượng của việc thay dao vì nếu công việc này không được thực hiện đúng kỹ thuật có thể gây ra hiện tượng cong trục dẫn đến mất cân bằng trục dao. Hậu quả là ảnh hưởng nghiêm trọng tới chất lượng của da khi bào thậm chí làm thủng, xé rách, làm hỏng tấm da 8.5.3.2. Yêu cầu về da

Khi bào da điều kiện hay tình trạng của da là rất quan trọng. Da phải mềm dẻo

và dễ uốn để có thể trải phẳng trên trục đỡ da.

Tuy nhiên nếu da quá mềm hay quá lỏng lẻo các sợi da sẽ bị xé và kéo chứ không phải bị cắt. Vấn đề này có liên quan đến độ ẩm của da. Thực tế cho thấy, nếu độ ẩm của da quá lớn, khi bào da sẽ bị quấn vào trục; còn nếu da quá khô, da sẽ bị nóng khi bào và thậm chí có thể có các vết cháy. Vì vậy phải tạo độ ẩm hợp lý cho da khi bào và độ ẩm này được xác định bằng thí nghiệm. 8.5.3.3. Hình dạng tấm da:

Tấm da càng được xén diềm tốt và có hình dạng càng đơn giản thì việc bào

càng dễ dàng, giảm nguy cơ xảy ra các khuyết tật khi bào.

150

Lưu ý: Sau khi kết thúc việc bào da, trên máy bào và xung quanh máy có rất nhiều mùn bào vì vậy cần hết sức quan tâm đến công việc vệ sinh máy, đặc biệt là đường trượt bộ phận đá mài dao để tránh đá mài va đập đột ngột hoặc quá mạnh vào dao khi mài có thể gây vỡ đá, vỡ dao.

8.6. Thiết bị sấy 8.6.1. Đại cương về việc sấy da

Nước trong da tồn tại ở hai dạng: nước hấp phụ và nước ngậm. Do năng lượng liên kết yếu, nước hấp phụ dễ dàng tách khỏi da khi có sự chênh lệch về độ ẩm giữa da và môi trường xung quanh. Nước ngậm trái lại do có liên kết bền vững với các tổ chức sợi của da thông qua liên kết cầu Hydro nên khó bị loại hơn.

Để loại nước trong da ta có thể sử dụng kết hợp hai phương pháp: phương pháp cơ học (dùng các máy ép, máy ty ép da) và phương pháp nhiệt (phương pháp sấy dùng nhiệt năng để tách ẩm khỏi da). 8.6.2. Phương pháp sấy 8.6.2.1. Sấy căng da Theo phương pháp này da được căng và được cố định trong suốt quá trình sấy, mức độ căng mạnh hay nhẹ tùy theo tính chất của da thành phẩm. Sấy căng được thực hiện bằng:

- Sấy căng trên cáp gỗ hoặc cáp mắt sàng: áp dụng cho mặt hàng da cần có độ đanh hơn và không cần có độ dãn dài như da cặp, da ví, da đế mặt, da đế, da bóng mặt... Sau khi khô các bó sợi da sáp lại gần nhau và tạo thành mạng chắc chắn hơn. - Sấy chân không: da được ty dính lên mặt bàn kim loại nhẵn bóng đã được gia nhiệt bằng nước nóng. Trong điều kiện chân không, điểm sôi của nước sẽ thấp hơn ở điều kiện bình thường. Nhiệt độ sấy: 70-80 oC (da thuộc crôm), 40-50oC (da thuộc thảo mộc), thời gian sấy từ 3-4 phút, độ ẩm còn lại của da trong khoảng 20-30 %. Ưu điểm: bề mặt da sau khi khô phẳng, nhẵn hơn, có thể loại bớt một phần các vết nhăn trên mặt da.

- Sấy dán trên mặt kính

Da được ty dính lên mặt kính và được đặt trong phòng sấy. Do da được ty dính lên mặt kính, các sợi da sẽ bị cố định trước khi khô. Khi da khô, bề mặt da không bị co, diện tích da được bảo toàn, thậm chí nếu ty dán tốt, có thể tăng được diện tích da. Sấy theo phương pháp này, các bó sợi không bị căng mạnh nên da thành phẩm có độ xốp và độ dãn dài nhất định. Phương pháp này rất phù hợp với các mặt hàng cần độ xốp thấp và độ dãn dài ở phạm vi nhất định như da làm mũ giầy.

- Sấy dán lên mặt kim loại

Tương tự như phương pháp trên, điểm khác biệt là ở đáy mặt bàn làm bằng thép không gỉ. Nhiệt độ sấy: 90-100 0C (da thuộc crom) và nhỏ hơn 90 0C trong trường hợp da thuộc thảo mộc.

Phương pháp này có ưu điểm là vốn đầu tư ít, tuy nhiên môi trường làm việc nóng, có hại cho sức khỏe của công nhân. Phương pháp sấy dán lên mặt kim loại chỉ phù hợp với sản xuất nhỏ, chưa có điều kiện đầu tư. 8.6.2.2. Sấy để da tự do

151

Thực hiện bằng cách phơi da lên sào hoặc treo móc, sau đó da được đưa vào buồng sấy. Trong suốt quá trình sấy, các bó sợi không bị căng mà ở trạng thái tự do nên có thể co lại sau khi khô do vậy các bề mặt sẽ bị nhăn và bị giảm về diện tích, đồng thời độ dầy sẽ tăng lên đáng kể. Ưu điểm: da sau khi phơi sẽ xốp hơn, có độ dãn dài cao do các sợi da không bị dính lại, chúng có thể được tách ra qua vò và quay khan.

Da sấy theo cách này được áp dụng cho các mặt hàng da cần có độ xốp và độ

dãn dài cao như da găng, da áo, da bọc đệm, da mũ giầy có mặt chun tự nhiên. 8.6.3. Các phương pháp sấy da đang được áp dụng ở nước ta hiện nay

Các cơ sở thuộc da ở nước ta áp dụng cả hai phương pháp sấy: sấy căng và sấy để da tự do. Nguồn nhiệt để sấy có thể là ánh nắng mặt trời, lò hơi đốt bằng than, điện, dầu, gần đây còn bắt đầu sử dụng gas cho buồng sấy da. Các hệ thống sấy thường gặp là: sấy buồng, sấy đường hầm (Tuynen), máy sấy chân không. Sau đây giới thiệu hoạt động của các thiết bị trên:

152

- Hệ thống sấy buồng: không khí trong buồng sấy được gia nhiệt bằng hơi nước quá nhiệt, bằng điện thông qua hệ thống điện trở. Sự lưu thông không khí có thể là tự nhiên hoặc bằng hệ thống quạt. Khi tiếp xúc với da được sấy, không khí hút ẩm từ da và sau đó được đưa ra khỏi phòng sấy. Đặc điểm của hệ thống sấy buồng là hệ thống sấy theo chu kỳ từng mẻ một, do đó năng suất sấy không cao. Hệ thống sấy buồng có thể sấy được da theo cả hai phương pháp (sấy căng và sấy để da tự do). Lượng không khí trong phòng chỉ giữ được một lượng nước nhất định bay hơi từ da được sấy và khi đạt tới giới hạn này không thể sấy thêm được nữa trừ phi: - Không khí trong phòng được luân chuyển bằng các quạt bố trí ở các vị trí thích hợp nhờ vậy không khí ẩm bị thổi ra ngoài và được thay thế bằng không khí khô. - Nhiệt độ trong phòng sấy được nâng lên. Ở 50oC không khí giữ được một lượng nước gấp 10 lần không khí ở 10oC và vì vậy khả năng sấy cao hơn. Ngoài ra nước sẽ bay hơi nhanh hơn nếu da được cấp nhiệt. Dùng nhiệt hay không khí nóng sẽ là đắt tiền nếu nếu phần lớn lượng nhiệt này không tiếp xúc được với da mà bị mất đi qua cửa để hở hoặc qua tường và mái phòng sấy do lắp không đảm bảo yêu cầu hoặc do cách nhiệt kém. - Hệ thống sấy đường hầm: một số cơ sở thuộc da có sử dụng hệ thống sấy này trong công đoạn hoàn thành da. Khác với hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy đường hầm là một hầm sấy dài, da ướt vào đầu hầm và khi ra khỏi là da khô. Đặc điểm của sấy đường hầm là vật liệu sấy vào và ra liên tục và nó cũng có thể sấy da theo cả hai phương pháp (sấy căng và sấy để da tự do). Năng suất sấy của hệ thống này cao hơn năng suất sấy của hệ thống sấy buồng rất nhiều. - Máy sấy chân không: một số cơ sở thuộc da ở nước ta trong những năm gần đây đã nhập máy sấy chân không để phục vụ cho sản xuất da do những ưu điểm hết sức quan trọng của nó. Tuy nhiên, do điều kiện khí hậu nhiệt đới, trong quá trình sử dụng cũng gặp một số khó khăn trong việc đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật của máy như : bảo đảm việc cấp nhiệt lượng, nước làm mát cho hệ thống ngưng tụ. Ngoài ra không thể không đề cập tới vấn đề chi phí đầu tư bởi vì giá thành của máy khá cao do vậy nhiều cơ sở chưa thể tính đến việc mua máy sấy chân không để phục vụ sản xuất. 8.6.3.1. Hệ thống sấy đường hầm Sấy có hiệu quả nhất là sấy trong hệ thống sấy đường hầm hoặc trong lò sấy, đặc biệt nếu hệ thống và thiết bị này có thiết bị lưu thông không khí hiệu quả và có các thiết bị điều khiển nhiệt độ và độ ẩm. Hình dưới đây mô tả cách bố trí thiết bị và cách sấy da trong hệ thống sấy đường hầm.

Hình 59. Sơ đồ mô tả hệ thống sấy đường hầm Theo cách bố trí này, không khí ấm, khô được thổi đầu tiên lên các tấm da đã gần như được sấy khô, tiếp theo lên các tấm da ẩm hơn và vì vậy không khí càng về sau càng chứa nhiều hơi ẩm hơn.

Việc sấy đạt được hiệu quả cao nhất khi kết hợp được một cách tối ưu lượng

không khí và lượng nhiệt cung cấp cho hệ thống sấy. 8.7. Máy sấy chân không Dùng để sấy da trong điều kiện chân không. Máy có hình dạng, kích thước và số buồng sấy khác nhau tùy theo yêu cầu sản xuất và tùy theo nhà chế tạo, tuy nhiên về cấu tạo và nguyên lý chung là giống nhau. 8.7.1. Cấu tạo

Hình 60. Máy sấy chân không

8.7.2. Nguyên lý làm việc Trong điều kiện không khí bình thường, nước sôi ở 100 oC. Nếu áp suất không khí giảm xuống, điểm sôi hạ xuống và vì vậy nước có điểm sôi thấp hơn và được hoá hơi dễ dàng và nhanh chóng hơn trong máy sấy chân không. Trong hình vẽ mô tả máy sấy chân không dưới đây, da ẩm ướt được dàn trải phẳng trên bề mặt phẳng nhẵn bóng được làm bằng thép không gỉ. Bề mặt này được gia nhiệt và nhiệt lượng này được truyền đến bề mặt của da. Đầu chụp sau đó được hạ xuống mặt bàn sấy tạo thành buồng sấy và sau đó hệ thống bơm chân không hoạt động tạo ra áp suất thấp trong buồng sấy.

153

Trong điều kiện áp suất như vậy, nước trong da bốc hơi và được hệ thống chân không hút ra ngoài. Khi đi qua hệ thống làm lạnh, hơi nước thoát ra hoá lỏng và được thải ra ngoài vào đường thoát nước.

Hiệu quả của việc hút chân không tỷ lệ với hiệu quả làm lạnh hơi nước thoát ra từ buồng sấy và vì vậy nước cung cấp cho hệ thống làm lạnh phải bảo đảm cả về lưu lượng cũng như về nhiệt độ.

Kết thúc quá trình sấy, đầu chụp nhấc lên và da được sấy có bề mặt sấy phẳng, nhẵn bóng được lấy ra ngoài và quá trình sấy lại được lặp lại như mô tả ở trên. Toàn bộ các chế độ sấy như nhiệt độ, thời gian sấy, áp suất chân không đều có thiết bị điều khiển lắp trên máy và trên bảng điều khiển thuận tiện cho thao tác và sửa chữa bảo dưõng thiết bị. 8.8. Máy đánh mặt cật Đánh mặt là công đoạn mài bề mặt da bằng giấy ráp. Đánh mặt được thực hiện trên cả hai bề mặt: mặt cật và mặt thịt của da tùy theo loại da. Da sau đánh mặt có bề mặt đồng đều hơn nhờ đó các chất phẩm nhuộm và các hóa chất trong công đoạn hoàn thành có thể liên kết với các bề mặt này.

Máy dùng để thực hiện công đoạn này gọi là máy đánh mặt (Buffing Machine). Có nhiều loại máy đánh mặt: loại dùng một cách độc lập và loại dùng trong dây chuyền liên tục; loại máy dùng để đánh mặt cật cho các loại da thông thường và loại dùng để đánh mặt cho các loại da đặc chủng (da cá sấu, da trăn, da đà điểu).

Một số thông số kỹ thuật - Trục mang giấy ráp thông thường có đường kính từ 180 - 500 mm, chiều rộng

làm việc từ 260 - 610 mm, số vòng quay khoảng 800 - 1000 vòng/phút. Môi trường làm việc của máy đánh mặt (nhiệt độ, độ ẩm...)

Máy đánh mặt làm việc tốt trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm bình thường. Nếu độ ẩm quá cao và duy trì trong thời gian dài có thể ảnh hưởng tới chất lượng của giấy ráp từ đó ảnh hưởng tới chất lượng da đánh mặt.

Hình 61. Máy đánh mặt gián đoạn

8.8.1. Cấu tạo máy đánh mặt

154

A. B. C. D. E. F. G. Bàn điều khiển bằng chân Trục điều khiển độ căng đai truyền chuyển động Đai truyền Trục đỡ và đẩy da Da Trục mang giấy ráp Trục chống quấn da

H. Ống hút bụi

Hình 62. Máy đánh mặt liên tục

8.8.2. Nguyên lý làm việc

Trải phẳng da trên trục đỡ da D, trục này cùng với da sau đó được đẩy vào tiếp xúc với trục mang giấy ráp F nhờ bàn đạp chân A. Lúc này trục mang giấy ráp thực hiện việc đánh mặt cho da. Khoảng cách giữa trục đỡ da và trục mang giấy ráp có thể được điều chỉnh để phù hợp với các yêu cầu khác nhau về độ dầy cần đánh đi.

Với loại máy dùng độc lập, sau khi đánh xong một phần chiều dài tấm da, trở đầu tấm da để đánh nốt phần còn lại. Còn đối với máy đánh mặt liên tục, da tự động được đẩy qua máy đánh mặt rồi vào máy chải bụi thực hiện việc chải bụi cho da.

Để tránh bụi mài tích tụ lại trên bề mặt giấy ráp làm hạn chế chất lượng đánh mặt, một trục chải bụi được bố trí ở phía dưới trục mang giấy ráp. Trục này thường được dẫn động từ trục mang giấy ráp. Bụi mài được quạt hút, hút qua đường ống dẫn tới hệ thống thu bụi.

Giấy ráp dùng để đánh mặt có nhiều loại với các kích thước hạt mài khác nhau dùng để mài thô và mài tinh. Cỡ hạt 80 dùng để mài thô, cỡ hạt thường sử dụng cho da làm mũ giầy từ 220 - 320, cỡ hạt mịn nhất là 400. 8.8.3. Yêu cầu của da đưa vào đánh mặt

Da đưa vào đánh mặt phải được xén diềm và phải có độ ẩm phù hợp để bảo

đảm chất lượng và năng suất đánh mặt. 8.8.4. Yêu cầu khi đánh mặt da

- Phải trải da thật phẳng trên trục đỡ da, việc tiếp xúc giữa da với trục mài cần

thực hiện một cách nhẹ nhàng, tránh tiếp xúc đột ngột.

Lưu ý: Trong công đoạn đánh mặt có thể xảy ra cháy do lực tĩnh điện và do sự kích

thích của các hạt bụi mài.

Da sau khi đánh mặt cần được làm sạch bề mặt bằng luồng khí nén áp suất cao

để lấy đi lớp bụi trên bề mặt.

Việc làm sạch lớp bụi này không phải dễ dàng vì có sự dính kết giữa lớp bụi với bề mặt sợi da. Sự dính kết này được tăng cường bởi lực tĩnh điện hình thành từ sự cọ sát giữa hai bề mặt dẫn điện kém trong khi đánh mặt da.

155

Da và môi trường càng khô, việc tích tụ tĩnh điện càng lớn.

8.8.5. Vật liệu mài

Mài là sự cắt gọt bề mặt bằng các dụng cụ mài trong đó hạt mài làm nhiệm vụ của các lưỡi cắt. Các hạt mài được dính với nhau bằng chất dính tạo nên các hình dạng dụng cụ mài khác nhau. Các hạt mài làm nhiệm vụ cắt gọt cần phải cớ cạnh sắc, có độ cứng cao, độ chịu mài mòn và chịu nhiệt cao nhờ đó nó có thể gia công được các bề mặt với các độ cứng khác nhau. Khi cắt gọt, hạt mài cắt đi một lớp vật liệu rất mỏng với tốc độ cắt rất cao (đến 40m/s hoặc hơn nữa). Do đó, bằng cách mài có thể gia công các vật liệu có độ chính xác và độ nhẵn rất cao. Các hạt mài sắp xếp hỗn độn nên có góc cắt phức tạp. Khi mài, ma sát giữa vật mài và vật liệu mài rất lớn, nhiệt độ tại chỗ tiếp xúc cũng rất lớn.

Sau một thời gian mài, các hạt mài bị mòn và mất hình dáng ban đầu, mặt khác do các bụi từ vật được mài bít kín vào các chỗ trống giữa các hạt mài làm ảnh hưởng tới khả năng mài. Hiện tượng này được biểu hiện ở độ nhẵn bóng của bề mặt được mài giảm đi, bề mặt được mài bị cháy, vật được mài bị rung và có tiếng kêu khi mài. Để khôi phục khả năng làm việc ta phải khôi phục lại khả năng làm việc của các hạt mài. Trong trường hợp mài mặt cật da, cần phải làm sạch bề mặt của giấy ráp bằng cách dùng trục trải bụi quay ngược chiều với trục mang giấy ráp. 8.9. Máy chải bụi

Máy chải bụi cho phép loại bỏ lớp bụi da ở dạng rất mịn bám trên bề mặt da sau

công đoạn đánh mặt. 8.9.1. Cấu tạo

Máy chải bụi gồm các bộ phận: - Bộ phận vận chuyển da cần chải bụi gồm 2 băng tải (băng tải trên và băng tải dưới). Da được kẹp giữa hai băng tải, được đưa qua bộ phận thổi và hút bụi vào hệ thống thu gom, lắng đọng bụi.

- Hệ thống hút bụi gồm quạt thổi tạo khí nén áp suất cao, đường ống dẫn khí tới

buồng thổi và hút bụi, đường ống dẫn bụi, hệ thống lọc không khí và lắng bụi.

- Hệ thống điện điều khiển, các cơ cấu an toàn.

Hình 63. Máy chải bụi

8.9.2. Nguyên lý làm việc

156

Da sau đánh mặt được đặt trên băng tải dưới, bề mặt cần chải bụi hướng lên trên. Băng tải dưới vận chuyển da vào vùng giữa băng tải trên và dưới đi qua bộ phận hút bụi rồi đi ra ngoài ở phía bên kia máy. Dưới tác dụng của luồng khí nén áp suất cao, bụi trên mặt da được thổi sách khỏi bề mặt và được hút vào buồng hút, qua hệ

thống ống dẫn lên buồng lắng lọc bụi. Khí nén qua các ống vải thoát ra ngoài, bụi được lắng đọng và được chứa trong các túi chứa bụi ở phía dưới buồng lắng bụi. 8.10. Thiết bị trau chuốt da 8.10.1. Tổng quan về công đoạn trau chuốt da

Trau chuốt da là một trong các công đoạn hoàn thiện sau cùng của quá trình thuộc da, công đoạn này có vai trò quyết định tạo nên mầu sắc, chất lượng của da thành phẩm. Chính vì vậy ở các nước có ngành da phát triển như Ý, Ấn Độ, Pakistan, công đoạn này rất được chú trọng.

Nhiều thiết bị trau chuốt như: băng truyền phun xì, sấy da dùng súng phun quay tự động, máy phủ màu dạng trục (Roller Coating) v.v… được thiết kế chế tạo để bảo đảm cho da sau khi trau chuốt có chất lượng ổn định, năng suất, hiệu quả kinh tế cao.

Quá trình trau chuốt là quá trình phủ lên bề mặt của da mộc một lớp màng màu phù hợp với mục đích sử dụng. Lớp màng này phải có độ bám dính tốt vào bề mặt tấm da để có thể chịu được các tác động cơ học, hóa học trong quá trình chế biến và sử dụng da.

Ở các cơ sở thuộc da lớn người ta hay sử dụng băng truyền phun xì và sấy da.

Về công nghệ, băng truyền này phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Kích thước phải phù hợp với tấm da - Ca bin phun phải dễ quan sát, thuận tiện cho thao tác của người sử dụng. - Các buồng sấy phải đủ thời gian và nhiệt độ để làm se bề mặt lớp màng, có thể

khống chế, điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với từng loại sản phẩm. Khi trau chuốt, da thường được xử lý qua hai bước: - Phủ lớp nước nền (lớp áo). - Phủ lớp hãm và bong.

Thời gian se và khô được hai lớp đó phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tó như nhiệt độ, độ ẩm không khí, loại dung môi pha mầu (nếu sử dụng cách phơi tự nhiên) và tùy thuộc vào số lớp nước thông thường phải mất từ 30 phút tới 4-5 giờ.

Thời gian này có thể được rút ngắn rất nhiều nếu ta sử dụng buồng sấy với các

chế độ sấy thích hợp. 8.10.2. Các phương pháp phủ lớp màng mầu cho da 8.10.2.1. Phương pháp dùng súng phun quay

Trong ca bin phun, các súng phun được lắp trên giá quay tròn và phun mầu lên bề mặt tấm da được băng truyền vận chuyển qua khu vực phun. Súng phun được điều chỉnh trước cả về góc độ phun, vị trí phun và dừng không phun ở khu vực không có da.

157

Hình 64. Quá trình phun da dùng súng phun quay

8.10.2.2. Phương pháp dùng máy phủ mầu

Theo phương pháp này màng mầu trên da được tạo ra khi da đi qua khu vực máng chứa mầu. Độ dầy lớp màu và tốc độ chảy của lớp mầu có thể đạt được bằng cách điều chỉnh khe hở để màu chảy xuống bề mặt da. Thông thường máy phủ mầu được bố trí ở đầu một dây chuyền có chức năng kết hợp việc phủ mầu với việc sấy da.

Hình 65. Máy phủ mầu

8.10.2.3. Phương pháp dùng súng phun cố định Lớp mầu trên bề mặt da được tạo ra bằng súng phun cầm tay, người công nhân dùng súng phun có gắn bộ phận chứa mầu và phun lên bề mặt tấm da đặt trên mặt sàng trong khoang dùng để phun mầu.

Hình 66. Buồng phun mầu

Quạt hút Sàng phun cố định Súng phun Bộ điều chỉnh áp suất và lọc không khí Bình chứa khí nén

A. Máy nén khí B. C. D. E. F. Lưu ý: - Để bảo đảm chất lượng khí nén cung cấp cho súng phun, cần định kỳ kiểm tra

158

và xả lượng nước đọng trong bình chứa khí nén.

- Cần lưu ý góc nghiêng mặt sàng đặt da cũng như góc nghiêng của súng khi phun mầu để bảo dảm chất lượng phun cũng như bảo đảm lượng mầu và hóa chất hư hao là tối thiểu.

- Sau mỗi lần phun cần lau mặt sàng để tránh dính mầu vào mặt váng của tấm da được phun tiếp theo nhất là đối với các loại da có màu sang và có yêu cầu cao về vệ sinh.

Lưu ý: Các thiết bị kể trên sau khi kết thúc ca làm việc cần phải làm công tác vệ sinh ngay để tránh các chất mầu và dung dịch hóa chất tồn đọng trong và trên thiết bị khô cứng, gây tắc nghẽn trong lần sử dụng tiếp theo.

Đối với ca bin phun có thể dùng vòi phun nước áp suất cao để rửa sạch, súng phun cần được rửa và thông sạch đường dẫn mầu và van điều chỉnh việc phun mầu ở đầu súng phun. 8.11. Máy đánh bóng Dùng để tạo màu bóng tự nhiên cho các loại da đã trải qua công đoạn hoàn thành. Về cấu tạo và nguyên lý các loại máy đánh bóng đều giống nhau, tuy nhiên vật liệu dùng để đánh bóng khác nhau tùy theo yêu cầu đánh bóng cần đạt và phù hợp với các loại da khác nhau.

Hình dưới đây giới thiệu một trong các kiểu máy đánh bóng được sử dụng khá

thông dụng.

Hình 67. Máy đánh bóng

159

8.11.1. Đánh bóng bằng trục bọc ngoài bằng vải nhung Da được đánh bóng bằng cách tỳ da lên trục được bọc ngoài bằng lớp vài nhung. Trục này có thể có đường kính 25 inches (1 inche = 25,4 mm), chiều dài trục 18 inches và có số vòng quay 300 vòng/phút. Sử dụng thiết bị này, quá trình đánh bóng khá nhẹ nhàng và chỉ được dùng với da có độ bóng tự nhiên cao. 8.11.2. Đánh bóng bằng trục bọc ngoài bằng nỉ Trục đánh bóng dài 4 feet (1 feet = 12 inches), đường kính 12 inches và được bọc ngoài bằng ống nỉ được ép chặt với số vòng quay khoảng 600 vòng/phút. Người thao tác tỳ da chặt trên bề mặt trục. Nhiệt do ma sát sinh ra hút dầu trong da lên bề mặt ngoài của tấm da và tạo ra lớp bóng có cảm giác rất sâu vào bên trong da. Đây là thao tác rất khó vì rất dễ làm hỏng bề mặt da.

Máy vò Molissa gồm có hệ thống động lực tạo chuyển động cho băng tải trên

8.12. Máy vò mềm 8.12.1. Cấu tạo và băng tải dưới; hệ thống tay quay thanh truyền tạo chuyển động vò cho da.

Ngoài ra, máy còn có hệ thống thủy lực, hệ thống điện điều khiển, hệ thống bảo

đảm an toàn cho người vận hành.

Hình 68. Máy vò Molisa

8.12.2. Nguyên lý làm việc

Khi vò, da được đưa qua hệ thống vò bằng cách đặt giữa băng tải trên và băng tải dưới. Bộ phận rung sau đó tác động ở bên ngoài bề mặt hai băng tải với da được kẹp chặt ở giữa.

Áp suất và tần suất rung có thể được điều chỉnh để phù hợp với các loại da khác nhau và phù hợp với ngay cả với từng phần khác nhau của tấm da được vò. Sau khi máy đã được điều chỉnh. ngay cả người thao tác không có kỹ năng cũng có thể vận hành máy và đạt được năng suất vò rất cao.

Khi vò da vào một đầu và ra ở phía đầu bên kia. Một số máy vò hiện đại có cơ cấu dẫn hướng để da sau khi vò quay trở lại vị trí đầu tiên và vì vậy chỉ cần một người đứng thao tác máy.

Để bảo đảm an toàn cho máy, việc đặt các mức vò bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa các chi tiết như ở hình vẽ dưới đây phải phù hợp với các loại da cũng như độ dầy mỗi tấm da và vì vậy người thao tác phải được huấn luyện để hiểu rõ cấu tạo và cách điều chỉnh mức vò. 8.13. Máy in là

Dùng để in bóng và tạo trên bề mặt da hoàn thành các họa tiết khác nhau như

giả chân lông, giả da đặc chủng.

Máy in là có thể là máy cơ hoặc máy thủy lực,có thể in là ở dạng tấm in hoặc ở

160

dạng trục in được gia nhiệt.

8.13.1. Cấu tạo

Hình 69. Máy in là thủy lực

A. Đường cấp dầu áp lực từ bơm thủy lực B. Ống dầu về bể chứa C. Khung máy D. Tấm khắc hoa văn (lắc in) để in lên mặt da E. Bộ phận giữ lắc in F. Da được in trên máy in G. Bộ phận pit tông thủy lực H. Cơ cấu điều khiển van thủy lực Giữa tấm da F và bề mặt của đầu pit tông G thường có tấm vật liệu chịu nén bằng cao su hay nỉ. Tấm chịu nén này có vai trò quan trọng trong việc bảo đảm cho mọi phần trên tấm da được in là đều được nén vào lắc in E ở trên. Lắc in E có bề mặt phẳng, nhẵn bóng hoặc được tạo hoa văn giả chân lông, giả da các loại quý hiếm như đà điểu, cá sấu hoặc các họa tiết khác theo thời trang từng thời kỳ. 8.13.2. Nguyên lý làm việc

Sau khi đặt và đạt được các chỉ số về nhiệt độ, áp suất in, thời gian in đặt tấm da cần in lên bề mặt pít tông G, mặt cật cần in là hướng lên trên. Kéo tấm chắn bảo vệ trước mặt người thao tác xuống pít tông chuyển động lên trên mang theo tấm da F ép vào bề mặt lắc in D đã được gia nhiệt. Sau một khoảng thời gian đã được đặt trước pít tông chuyển động xuống dưới trở về vị trí trước khi in hai người thao tác phía trước và sau máy đẩy kéo tấm da ra phía sau để điều chỉnh phần chưa in vào vị trí. Quá trình in sau đó được lắp lại cứ như vậy cho đến khi in xong tấm da.

Máy in là thủy lực hiện đại làm việc rất an toàn, tin cậy. Xung quanh máy có bố trí các công tắc an toàn để bảo đảm an toàn tuyệt đối cho người thao tác. Điều cần lưu ý nhất khi sử dụng máy là việc lựa chọn áp suất in phải phù hợp với độ dầy tấm da, độ đầy còn lại của tấm chịu nén giữa bề mặt pít tông và lắc in để bảo đảm đầu pít tông không chuyển động quá giới hạn gây kẹt dính đầu pít tông vào lắc in thậm chí phá hỏng cơ cấu phòng quá tải.

161

Chất lượng bề mặt tấm da sau khi in phụ thuộc vào chất lượng bề mặt lắc in vì vậy lắc in cần được bảo vệ tránh các vết cào xước, ăn mòn, cong vênh... Ở các cơ sở

sản xuất lớn số lượng lắc in rất lớn. Để thuận tiện cho bảo quản sử dụng, các lắc in được đặt trên các giá có cơ cấu trượt để giảm nặng nhọc khi lấy ra hoặc đặt vào sau khi sử dụng xong.

Cần định kỳ kiểm tra mức dầu thủy lực trong máy, việc bôi trơn bề mặt chuyển động của pít tông, kiểm tra các công tắc an toàn quanh máy. Ghi và theo dõi số giờ làm việc của máy để thay dầu máy theo đúng định kỳ, bảo đảm sự hoạt động của pít tông xi lanh kéo dài tuổi thọ của máy. 8.14. Máy đo diện tích da

Da mộc hay da hoàn thành thường được mua bán trên thi trường theo đơn vị khối lượng nếu là loại da năng (kg), hoặc đơn vị diện tích nếu là da mềm (bia - Sqft, dm2). Diện tích da được đo bằng máy đo bia.

Có nhiều loại máy đo diện tích da. Máy đo bánh trục: Cấu tạo gồm trục lăn có rãnh khía, trên đó có các bánh xe nhỏ (mép mỗi bánh xe đánh dấu vạch là những ghim cùn). Da được di chuyển theo bánh xe dẫn hướng, cản đinh ghim trong rãnh.Khi mỗi ghim nâng lên làm bánh xe quay thêm 1 răng. Bánh xe làm xoay con sâu xoắn, tác động tới bánh xe, làm thanh ghi hoạt động, ghi số liệu trên bảng số. Nếu da có lỗ thủng, máy sẽ không ghi phần diện tích đó.

Với máy đo bia bánh trục, nếu đo da ướt (thí dụ da WB) sẽ gây rỉ sét cho máy. Một vài loại máy đo khác cũng dựa trên nguyên tắc này được nhiều cơ sở sản xuất da thuộc sử dụng.

Các loại máy đo bia hoạt động theo nguyên tắc khác: Máy đo sử dụng tế bào quang điện dạng bàn: Băng tải ni lon chuyển động đưa da đi giữa nguồn sáng và tế bào quang điện. Da làm gián đoạn đường đi của tia sáng, một hệ thống máy tính điện tử căn cứ lượng ánh sáng bị cản, ghi lại diện tích da. Băng tải ni lon có thể làm sai lệch số đo nếu da mềm bị võng xuống. Thiết bị này đòi hỏi nguồn điện và tốc độ băng tải ổn định.

Hình 70: Máy đo diện tích da sử dụng tế bào Quang điện dọc theo trục Loại máy đo khác sử dụng mặt bàn rộng. Tấm da ướt hay da mềm được trải phẳng lên bàn. Chùm tia sáng từ nguồn sáng chiếu tới mặt da, phản xạ lại tế bào quang điện, chuyển thành số đo diện tích. Một thiết bị khác ghi lại số liệu trên băng giấy. Có thể quan sát hoạt động các máy đo này trên màn hình, qua camera. Với thiết

162

bị này, da cần được ty phẳng trên bàn để tránh bị sai lệch số đo.

CHƯƠNG IX. MÔI TRƯỜNG VÀ CHẤT THẢI TRONG CÔNG NGHỆ THUỘC DA

Công nghiệp thuộc da là ngành gây ô nhiễm môi trường do sử dụng nguyên liệu da sống và nhiều loại hoá chất thuộc khác nhau với khối lượng lớn để xúc tiến quá trình biến đổi da sống thành da thuộc, hỗn hợp của nhiều loại hoá chất dư thừa, các sản phẩm chuyển hoá từ chúng và cặn bã ở dạng hoà tan hay phân tán trong nước cùng tạo ra các chất thải ở 3 thể loại chính: rắn, lỏng, khí. 9.1. Chất thải trong quá trình thuộc da

Có thể tổng quát các chất thải ứng với từng công đoạn trong thuộc da như sau: Bảng 22. Các dạng phát thải trong thuộc da

Bảo quản da nguyên liệu.

Muối NaCl

Muối trong nước thải

Chuẩn bị thuộc: Hồi tươi, nạo thịt, tẩy lông, ngâm vôi, tẩy vôi.

Vôi, sunfua, muối amôn, muối sunphate, chất hữu cơ,...

Thuộc: axít hoá, thuộc.

Các axít, muối Crôm, chất thuộc

- Chất thải rắn: mỡ, bạc nhạc, diềm da, cặn vôi, lông... - Chất thải lỏng: có hàm lượng BOD, COD, SS, Cl- Sulphua cao - Chất thải khí: H2S, NH3.. - Tiếng ồn - Chất thải rắn: diềm da, cặn - Chất thải lỏng: có chứa Crôm, chất chống mốc, hàm lượng BOD, COD, SS, ... - Chất thải khí: Hơi axít. - Tiếng ồn

Hoàn thành ướt: ép nước, bào, xẻ da, trung hoà, thuộc lại, nhuộm ăn dầu.

Muối Crôm, tanin, thuốc nhuộm, axít foocmic, NaOH, dầu động thực vật...

Hoàn thành khô: sấy, hồi ẩm, vò mềm, trau chuốt.

Chất trau chuốt có kim loại nặng, dung môi hữu cơ...

- Chất thải rắn: mùn bào,diềm da - Chất thải lỏng: có chứa Crôm, tanin, chất chống mốc, BOD, COD, SS, ... - Chất thải khí: Hơi axít. - Tiếng ồn,bụi - Chất thải rắn: mùn bào,diềm da, cặn bã chất trau chuốt... - Chất thải lỏng: có chứa kim loại nặng..... - Chất thải khí: VOC. - Tiếng ồn,bụi

163

Chất gây ô nhiễm Tên dạng phát thải Các công đoạn gây ô nhiễm

9.2. Ảnh hưởng của các loại chất thải tới môi trường

Theo nghiên cứu của các nhà công nghệ thuộc da nước ngoài khi thuộc mỗi tấn

da bò nguyên liệu sẽ thu được các thông số gây ô nhiễm sau:

Bảng 23. Một số thông số ô nhiễm cơ bản

Thông số BOD5 COD SS Tổng lượng Nitơ Sulphide Crụm III Muối (NaCl) Muối Sunphat Mỡ Nước thải Đơn vị: Kg 80 220 140 13 9 6 170 40 50 50 m3

Công nghệ thuộc da ở Việt Nam còn ở mức trung bình. Để sản xuất một tấn da nguyên liệu, các nhà máy phải sử dụng từ 35 - 40 m3 nước, trong khi các nhà máy hiện đại của thế giới chỉ sử dụng 29 - 25 m3. Sự lạc hậu này không chỉ gây lãng phí nguồn nước ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải mà còn đưa ra sông rạch lượng nước thải khổng lồ. Trong các cơ sở thuộc da, nước thải thường có độ pH trung bình 9 - 11, chỉ số BOD, COD cao, có thể lên tới 700 mg/l và 2500 mg/l, hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) cao hơn gấp nhiều lần cho phép. Đặc biệt có chứa cả kim loại nặng, phẩm màu, sút và các hợp chất có độc tính sinh thái cao với nguy cơ gây ung thư, rất khó phân hủy trong môi trường. Có những nhà máy, lượng nước thải lên tới 2000 - 3000 m3/ngày, các chỉ tiêu BOD, COD cao gấp 10 - 18 lần cho phép, lượng nước thải này không được xử lý đầy đủ mà đổ trực tiếp ra sông.

164

Ngoài nguồn nước thải ô nhiễm, ngành thuôc da còn thải ra ngoài lượng lớn chất thải rắn trong thuộc da. 25% khối lượng da nguyên liệu phải đưa ra dưới dạng chất thải (chưa thuộc và thuộc). Làng nghề cũng là một trong các địa phương có vị trí quan trọng trong ngành da giầy. “Làng nghề là làng nông thôn hiện đang tồn tại các nghề thủ công, phi nông nghiệp, có ít nhất 30% so với tổng số hộ và lao động ở làng nghề, hoặc có ít nhất 300 lao động, nhưng đóng góp ít nhất 50% tổng giá trị sản xuất và thu nhập chung của làng, hoặc doanh thu hàng năm từ ngành nghề ít nhất 300 triệu đồng”. Việc phát triển làng nghề đã làm cho bộ mặt nông thôn đổi mới, nhưng kèm theo đó là hiện tượng ô nhiễm môi trường ở nhiều nơi đã đến mức báo động. Làng nghề ở nước ta phần lớn tổ chức theo hộ gia đình; truyền nghề theo kiểu kèm cặp, lao động thủ công là chính và không được trang bị kiến thức môi trường và an toàn lao động. Nơi sản xuất chế biến thường cùng ở nơi gia đình sinh hoạt. Một ví dụ cụ thể là làng nghề thuộc da ở Hưng Yên hoặc thành phố Hồ Chí Minh có tới 60% công việc là

sản xuất thủ công, chỉ có 37% là trang bị nửa cơ khí, xong hầu hết sản xuất tại gai đình, mỗi năm sản xuất, chế biến hàng trăm tấn da nguyên liệu, từ đó đổ ra hàng chục tấn phế thải rắn, hàng nghìn m3 nước không được xử lí làm ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí.

Kết quả nghiên cứu cho thấy ở các làng nghề thuộc da, nước mặt, nước ngầm đều có dấu hiệu ô nhiễm ở mức độ khác nhau, nhiều dòng sông có làng nghề sản xuất bị ô nhiễm, nhiều cánh đồng bị giảm năng suất, 100% mẫu nước thải có thông số vượt quá tiêu chuẩn cho phép.

Bảng 24. Thành phần nước thải tại làng thuộc da Phú Thọ Hòa (thành phố

Hồ Chí Minh)

Thông số pH

7 - 11 6 - 9 COD (mg/l) 2 500 50 BOD5 (mg/l) 600 - 800 20 SS (mg/l) 400 - 550 50 Cr3+ (mg/l) 2 - 4 0,2

Kết quả phân tích Giới hạn cho phép (TCVN 5945 - 2005)

Nguồn: Sở TNMT Tp. Hồ Chí Minh

9.2.1. Các chất thải rắn

- Chất thải rắn công đoạn thuộc da chủ yếu là chất thải từ da trước thuộc và da sau thuộc. Da trước thuộc dễ bị phân huỷ sinh học gây mùi hôi thối, da sau thuộc khó phân huỷ sinh học. - Chất thải rắn từ da chưa thuộc (da sống, da ngâm vôi): riềm rẻo, bạc nhạc, da chưa thuộc ... các chất thải chưa thuộc có chứa lượng Protein và chất béo lớn nên dễ bị phân huỷ, gây ra mùi khó chịu và gây ách tắc dòng chảy nếu rơi xuống mương rãnh; - Các chất thải rắn qua thuộc (mùn bào, diềm rẻo, bụi da... ) có chứa các chất thuộc dễ gây ô nhiễm môi trường đất đai về lâu dài; - Các chất thải rắn khác như: bùn thải, cặn vôi, bã rắn của hệ pigment trau chuốt cũng gây mất vệ sinh và mùi khó chịu nơi làm việc, môi trường xung quanh.

- Hệ thống xử lý nước thải thuộc da phát sinh bùn ở công đoạn hoá lý và sinh học. Bùn có chứa crôm là chất thải nguy hại cần có biện pháp quản lý theo quy định pháp luật. 9.2.2. Các chất thải dạng lỏng

Nước thải trong quá trình sản xuất da thuộc có đặc tính thay đổi và phụ thuộc

vào từng công đoạn sản xuất, được phát sinh từ các hoạt động:

- Nước thải từ công đoạn chuẩn bị thuộc (Bảo quản da, hồi tươi, tẩy lông, ngâm

vôi, tẩy vôi, làm mềm...)

- Nước thải từ công đoạn thuộc; - Nước thải từ công đoạn hoàn thành; - Nước thải từ vệ sinh nhà xưởng, thiết bị máy móc. Đặc trưng chủ yếu của nước thải thuộc da là có mùi hôi thối, hàm lượng BOD,

165

COD, SS, muối NaCl, Sulphua, muối Sulphat, muối Crôm, protein, phẩm , dầu mỡ....

- Các muối NaCl, Sulphua, Sulphat: ảnh hưởng đến các sinh vật sống trong

nước;

- pH: thông số dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, giá trị pH thấp hay cao đều ảnh hưởng đến động vật, thực vật sống trong nước.

- Chất rắn lơ lửng SS: nhiều sẽ gây ách tắc dòng chảy. Nếu giữ ở dạng huyền phù chúng làm đục nước, cản trở sự xuyên thấu của ánh sáng và quang hợp của hệ thực vật.... Tuỳ thuộc vào bản chất chúng có thể gây ra mùi khó chịu bởi sự thối rữa và làm tăng các giá trị COD, BOD của nước thải;

- Các muối Crôm bao gồm: muối Crôm hoá trị 3 và crôm hoá trị 6 gây ra hiện

tượng ăn mòn, đặc biệt nguy hại dễ gây bệnh ung thư đến cơ thể sống;

- Các chất bảo quản, chống mốc: tuy có hàm lượng rất nhỏ trong nước thải

nhưng gây tác động xấu đến các loại sinh vật sống trong nước. Ngoài ô nhiễm hữu cơ, cặn lơ lửng, nước thải thuộc da cũng chứa kim loại nặng, độ kiềm và hàm lượng muối cao, nếu nước thải này không được xử lý, xả thẳng vào tự nhiên có khả năng gây ô nhiễm trầm trọng môi trường.

- Ngoài ra có thể có một lượng nước thải từ các khu vực các phũng thớ nghiệm, phân tích. Tuy lượng nước này không nhiều nhưng có hàm lượng các chất ô nhiễm cao, cũng cần phải thu gom xử lý. Ảnh hưởng của các loại chất thải trên tới môi trường xung quanh có thể tóm tắt như sau:

Các chất thải hòa tan hay phân tán trong nước: - Muối Clorua: ảnh hưởng xấu đến sinh vật nước ngọt, gây ô nhiễm nguồn nước

ngầm.

- Muối Sulphua: tạo mùi khó chịu, trong môi trường axit sẽ giải phóng khi H2S và làm giảm nhiều lượng Oxy sinh học (BOD), là nguồn gây ăn mòn và chất độc cho nhiều sinh vật sống trong nước.

- Các muối Sunfat: không thích hợp với các sinh vật nước ngọt. - Độ kiềm cao (pH cao): ức chế nhiều loại động vật và thực vật sống trong nước - SS: có thể gây ra ách tắc dòng chảy. Nếu giữ nguyên ở dạng huyền phù, chúng sẽ làm đục nước và cản trở sự xuyên thấu ánh sáng và quang hợp của hệ thực vật... Tùy thuộc vào bản chất, chúng có thể gây ra mùi khó chịu bởi sự thối rữa và làm tăng các giá trị BOD, COD của nước thải.

- Dầu, mỡ: có thể lắng đọng trong rãnh thoát nước, tại các hồ nước, chúng có xu hướng nổi lên bề mặt, hạn chế sự hấp thụ Oxi và ánh sáng. Khi dầu mỡ tồn tại ở dạng nhũ nhờ các chất hoạt động bề mặt, chúng sẽ cản trở quá trình sa lắng của các chất rắn lơ lửng và gây ra các lớp bọt không mong muốn.

Khi quá trình tẩy mỡ được áp dụng, nước thải còn chứa một lượng dung môi

xác định, có thể gây cháy hay mùi độc hại.

- BOD: đây là chỉ số xác định khả năng làm giảm lượng Oxi của nước thải do

166

hoạt động của các vi sinh vật trong quá trình phân hủy chất hữu cơ có trong đó.

- COD: đây là chỉ số đo khả năng phản ứng hóa học của chất thải, nghĩa là khả

năng phá hủy hàm lượng Oxy có trong nước

- Chất bảo quản, chống mốc: tuy có hàm lượng rất nhỏ trong nước thải nhưng

gây tác động xấu đến các vi sinh vật trong nước. 9.2.3. Các chất thải dạng khí, hơi

Khí thải trong thuộc da phát sinh chủ yếu từ các công đoạn chính sau: - Công đoạn chuẩn bị thuộc: do quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, protein tạo

ra khí NH3, H2S và các hợp chất chứa N, S, hơi của các axít dễ bay hơi.

Khí thải loại này có mùi hôi thối rất khó chịu, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người lao động và khu vực xung quanh. Ở nồng độ cao sẽ gây ngộ độc cho người lao động;

- Công đoạn hoàn thành khô (trau chuốt): chủ yếu là hơi của dung môi chất dễ bay hơi (VOC) gây ra mùi khó chịu, ở nồng độ cao sẽ gây hại đến sức khoẻ cho người lao động và môi trường nếu không được thông thoát tốt.

- Khí thải phát sinh do sử dụng nồi hơi với đặc trưng chủ yếu là CO, NOx, SO2,

bụi.

Bảng 25. Định lựơng đầu vào và đầu ra cho công nghệ thuộc và hoàn thiện

1 tấn da nguyên liệu

Da thành phẩm: 200 - 250 kg

Nước: 50 m3

Nước: 50 m3 BOD ≈ 100 kg COD ≈ 230 - 250 kg SS ≈ 150kg

Cr3+ ≈ 5 - 6kg 2- ≈ 10kg SO3

Da : 1.000 kg

Đã thuộc: Váng ≈ 225kg

Chất thải rắn Chưa thuộc: Riềm ≈120kg ≈ 450–730 kg Váng ≈ 70 – 350 kg Mùn bào Riềm da Đã nhuộm hoặc hoàn thiện: Bụi da ≈ 2kg Riềm ≈ 30kg Bùn sau xử lý (≈ 40 % khô) ≈ 50 kg

Khí ≈ 40 kg VOC

Đầu ra

167

Đầu vào Hóa chất: 500 kg Năng lượng: 42 GJ

Bảng 26. Nguồn phát sinh và thành phần khí thải trong thuộc da

Thành phần khí thải

Nguồn phát sinh Phản ứng hóa học khi sản xuất

Chất đốt sinh ra

Dung môi sử dụng

- Glutaraldehyde - Amoniac - Formaldehyde - Sulfur Dioxide - NOx - CO, CO2 - Polycylic Aromatic Hydrocarbons (PAHS) - VOC - Xylene - Toluene - Tetrachloroethylene (perc) - Spirit trắng (có chứa Toluene và Xylene)

9.3. Xử lý chất thải trong công nghiệp thuộc da

Để cải tạo môi trường cho ngành công nghiệp thuộc da, đã có nhiều hội thảo, tập huấn, nhiều hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất sạch hơn, công nghệ thuộc da sinh thái, BAT (Best Available Technique). Mục đích chung của các công nghệ này là hạn chế lượng chất thải ngay từ “đầu đường ống”.

Đối với chất thải, nguyên tắc chung yêu tiên theo hướng: - Hạn chế phát sinh; - Giảm thiểu số lượng; - Sử dụng lại; - Quay vòng/Thu hồi; - Xử lí chất thải. Người ta tiến hành xử lý các chất thải bao gồm: chất thải rắn, chất thải khí, chất thải lỏng. Trong đó việc xử lý các chất thải rắn và lỏng đòi hỏi những nỗ lực và chi phí lớn của cơ sở sản xuất da thuộc cũng như các nhà nghiên cứu bảo vệ môi trường.

Thuộc da là ngành công nghiệp gây ô nhiễm lớn tới môi trường xung quanh bởi

tác động của nhiều dạng chất thải, rắn, lỏng, khí với những khối lượng không nhỏ.

Các biện pháp khoa học nhằm thay đổi, cải tiến công nghệ trong nhiều năm qua cũng chỉ góp phần giảm thiểu lượng chất thải trên, chứ không thể triệt tiêu chúng được.

168

Việc xử lý các chất thải trong công nghiệp thuộc da bao gồm: - Xử lý các chất thải rắn, - Xử lý các chất thải khí, - Xử lý các chất thải lỏng.

Giảm nước thải

Giảm chất thải rắn

Giảm mùi độc hại

Giảm nước sử dụng

Tiết kiệm tài chính

Giảm hóa chát sử dụng

Giảm nước thải nguy hiểm

Giảm khí thải nguy hiểm

Giảm ô nhiễm không khí

Giảm hóa chất trong nước thải

X

X

X

da

X X

X X

X

X X

X

X

X

X X

X

X

X

X

X

X

X

lông không

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

làm

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

chất

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

tuyên

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

lý chất

thải

X

Bảng 27. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong công nghệ thuộc da

Nhóm biện pháp thay đổi công nghệ Sử dụng da tươi Bảo quản không muối Giũ sạch da muối Bào da muối, nạo sau hồi tươi Tẩy phân hủy Quay vòng nước thải TLNV Sử dụng khí CO2 trong tẩy vôi Thay thế dung môi tẩy mỡ Giảm muối xốp Quay vòng nước axit hóa Quay vòng và thu hồi crôm Tăng khả năng hấp thụ crôm Thay thế thuộc crôm Sử dụng thiết bị hiện đại Nhóm các biện pháp thiết bị sản xuất Cân đong chính xác Giám sát nước sử dụng Tổ chức truyền, học tập Nhóm biện pháp xử lý phế thải Tái sử dụng phế thải rắn Xử lỏng 9.3.1. Xử lý chất thải rắn

169

- Các chất thải rắn từ da chưa thuộc (da sống, da ngâm vôi) như bạc nhạc, riềm da, vụn da, váng da dễ bị phân hủy tạo ra mùi khó chịu và gây ách tắc dòng chảy nếu rơi xuống rãnh nước.

- Các phế liệu da đã thuộc (mùn bào, rẻo da, bụi da) làm mất vệ sinh nhà

xưởng.

Các chất thải rắn khác như cặn vôi, bã rắn của pigment trau chuốt cũng gây mất

vệ sinh và mùi khó chịu khi làm việc.

Nên phân loại tại nguồn thành các loại sau: - Các chất thải rắn chưa thuộc như: bạc nhạc, mỡ, diềm da…có thể thu gom để chế biến thành thức ăn cho gia súc, nấu keo gelatin, làm phân bón. Phần bã còn lại sau chế biến được đem chôn lấp;

- Các chất thải rắn đã thuộc (chủ yếu thuộc Crôm) gồm mùn bào, diềm da có thể nghiền thành sợi da, kết hợp với vật liệu sợi khác để chế tạo các tấm bìa da theo công nghệ xeo giấy hoặc thuỷ phân trong môi trường kiềm nhằm thu hồi Crôm hydroxyt và keo gelatin.

- Các chất thải rắn khác như bùn thải, cặn vôi cần thu gom và thuê đơn vị có

chức năng xử lý.

Lượng không nhỏ các chất thải rắn của sản xuất da thuộc đã làm đau đầu các nhà thuộc da và quản lý môi trường hiện nay trên thế giới. Thông thường các chất thải chưa thuộc như bạc nhạc,mỡ, váng vụn, diềm da đã ngâm vôi… có thể đựơc đưa vào chế biến thành phần thực ăn cho gia súc, nấu keo gelatin, hoạc làm phân bón.Phần bã còn lại đựơc đem chế biến sau chôn lấp.

- Các chất thải rắn đã thuộc (chủ yếu thuộc Crôm) gồm mùn bào, diềm da, bột

da, có thể được xử lý theo các hướng sau:

+ Nghiền thành sợi da, kết hợp với vật liệu sợi khác để chế tạo các tấm

bìa da theo công nghệ xeo giấy.

+ Thuỷ phân trong môi trường kiềm nhằm thu hồi Crôm Hyđroxyt và keo Glatin. Trong những năm gần đây, đã nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm men để tăng cường hiệu quả của quá trình này.

+ Trong một số trường hợp, phế thải rắn khô có thể đem đốt thu hồi năng lượng, xỉ. Khi đó cần lưu ý đến việc xử lý các phế thải thoát ra. Các biện pháp xử lý kể trên chủ yếu giải quyết tồn đọng của chất thải rắn mang ý nghĩa bảo vệ môi trường hơn là tính kinh tế. 9.3.2. Xử lý chất thải dạng lỏng

Xử lý nước thải trong công nghiệp thuộc da là một công nghệ được thiết lập đầy

đủ, gồm bốn bước cụ thể là xử lý sơ bộ, xử lý bước 1, xử lý bước 2, xử lý bước 3. 9.3.2.1. Xử lý sơ bộ

Bao gồm các công việc: - Sàng lọc để loại bỏ các chất thải rắn lẫn trong dòng nước thải; - Khử các váng mỡ trên bề mặt nước thải; - Cân bằng các dòng nước thải khác nhau.

170

9.3.2.2. Xử lý bước 1

Là quá trình xử lý hoá lý liên quan chủ yếu tới việc khử các chất thải rắn lơ

lửng Crôm và sul phia để làm giảm chất độc hại.

Khử Sulphua: Phương pháp phổ biến nhất để khử Sulphua là sự ô xi hoá nó bằng không khí với muối mangan làm xúc tác, đây là phương pháp khá đơn giản giá thành thấp, dễ thực hiện trong các bể chứa. Sục khí có thể thực hiện bằng các thiết bị đặt chìm dưới đáy bể hay treo nổi theo mức nước của bể.

Các điều kiện cần chú ý: - Duy trì giá trị pH của bể xử lý khoảng 10 - 12; - Lượng không khí cần sục 2,5l/g Sulphua; - Lượng chất xúc tác 50 - 100mg/l nước thải; - Thời gian sục khí 4 - 6 giờ, có thể làm giảm nồng độ Sulphua từ 2000mg/l

xuống tơí 20mg/l.

Vì xúc tác muối Mangan khá đắt nên cần tách riêng nước thải chứa sulphua vào bể xử lý, tránh pha loãng bởi các nước thải khác. Với các nồng độ muối Mangan thấp hơn, thời gian sục khí sẽ dài hơn. Có thể kiểm tra mức độ còn laị của Sulphua bằng cách thử với giấy chứa chì Acetat.

Kỹ thuật khác kết tủa Sul phua: Các muối Sulphat sắt 2 có thể có thể được dùng để tách Sulphua khỏi nước thải ngâm vôi tẩy lông bằng cách kết tủa. Phương pháp này tương đối đơn giản, triệt để và nhanh chóng. Cách xử lý này cũng làm giảm giá trị pH của bể, gây ra sự kết tủa một phần các chất protein. Nhược diểm của việc sử dụng muối sắt là:

- Sulphua sắt kết tuả gây ra mầu tối sẫm cho các chất bị kết tụ, nếu không đựơc

sa lắng tốt sẽ tạo màu đen nhạt cho nước thải.

- Bùn thu được trong trường hợp này có thể tích lớn. Do đó, trong thực tế chúng

thường được dùng như các chất đông tụ, bổ xung vào bể điều hoà.

Khử Crôm và chất rắn lơ lửng: Sự hoà trộn nước thải của công đoạn chuẩn bị thuộc (chủ yếu là dung dịch Tẩy lông - Ngâm vôi sau khi đã khử Sulphua) tạo pH cao và nước thải của quá trình thuộc, hoàn thành ướt mang tính axít là rất quan trọng. Vì các dòng nước thải trong một ngày của nhà máy thuộc da khác nhau nhiều về số lượng và chất lượng. Trong quá trình hoà trộn này cũng xảy ra quá trình tự trung hoà, dẫn tới sự kết tủa Cr(OH)3 và đông tụ các protein ở dạng chất rắn lơ lửng. Hai quá trình trên đạt hiệu quả tốt nhất khi bể điều hoà đạt chỉ số pH đạt 8 - 9. Do đó, nếu quá trình tự trung hoà không đạt thì cần bổ xung thêm axít hoặc kiềm từ bên ngoài. Ngoài ra cần có sự khuấy cơ học hoặc sục khí tốt để đảm bảo kết quả đông tụ đồng đều và tránh sự sa lắng các kết tủa trên trong bể điều hoà.

171

Việc tách các chất rắn lơ lửng để làm trong nước thải cần được thực hiện trong tháp sa lắng có đáy hình côn (nón hoặc chóp). Để tăng tốc độ sa lắng thường dùng thêm các chất đông tụ và kết bông.

Các chất đông tụ thường dùng là: Al2(SO4)3.18H2O và FeSO4.7H2O. Liều lượng sử dụng chúng phụ thuộc vào dặc diểm nứơc thải, thiết bị xử lý, các điều kiện thực hiện tối ưu, mức độ lắng trong cần đạt và lượng chất kết bông. Lượng cần dùng phổ biến đối với muối nhôm là 200mg/l nước thải với muối sắt là 500mg/l. Muối sắt thường rẻ hơn, có thể tiếp tục các vết Sulphua, nhưng do nhược điểm đã nêu trên nên ít dùng hơn.

Hiệu quả quá trình đông tụ tăng lên nhờ dùng thêm các chất kết bông. Chất kết bông phổ biến nhất là các chất điện giải polyme anionic với lượng dùng 1 - 5mg/l nước thải.

Cách sử dụng có hiệu quả nhất các chất này là bổ xung chất đông tụ vào đầu đường vận chuyển từ bể điều hòà sang tháp sa lắng và chất kết bông ở cuối đường này. Kỹ thuật xử lý này tương đối đơn giản và có thể khử tới 90% chất rắn lơ lửng,

khoảng 70% giá trị BOD của nhà máy thuộc da.

Tách nước khỏi bùn: Sau một thời gian sa lắng nhất định, bùn loãng (hàm lượng chất khô khoảng 40 - 60g/l) ở đáy tháp được vận chuyển đến các thiết bị tách nước khỏi bùn để giảm chi phí vận chuyển tới nơi chôn lấp.

Việc ép khô bùn có thể tự xảy ra trên sân lọc bùn được thiết kế thích hợp với các lớp đá thô, sỏi và cát vàng. Các thiết bị mày ép lọc khung bản sẽ giúp cho việc tách nước này thực hiện nhanh, triệt để và chủ động hơn. Nước thoát ra từ bộ phận lọc bùn sẽ chảy trực tiếp ra mương thải hoặc đi vào bể xử lý sinh học.

Bùn ráo nước thường được đưa đi chôn lấp, có thể được nghiên cứu sử dụng

làm chất cải tạo đất, phân bón, bioga. 9.3.2.3. Xử lý bước 2 (quá trình xử lý sinh học)

Khi cần đựơc làm sạch ở mức độ cao hơn để đưa vào ao hồ sông ngòi thì nước thải của nhà máy thuộc da sau khi xử lý bứơc 1 phải tiến hành xử lý sinh học để tiếp tục làm giảm hàm lượng chất rắn lơ lửng và giá trị BOD. Nhiều vi sinh vật sẵn có trong nước thải hay được thêm từ ngoài vào có khả năng phân huỷ thành mùn trong nhưng điều kiện nhất định. Đó trình là bản chất của quá trình xử lý sinh học. Quá trình này có thể xảy ra ở trạng thái ưa khí hay kỵ khí tuỳ thuộc vào loại vi sinh vật đựơc dùng. Thông thường dạng xử lý ưa khí thường được ưa dùng hơn vì các sinh vật kỵ khí rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ pH, hàm lượng các chất độc hại trong môi trường xử lý.

Sau xử lý bước 1, nước thải của nhà máy thuộc da vẫn còn chứa một lượng

đáng kể các chất ức chế quá trình hoạt động sinh học. Do đó nó cần đựơc pha loãng.

Sau quá trình xử lý sinh học này thường thực hiện việc sa lắng và lọc các chất

mùn sinh ra từ khâu xử lý này. 9.3.3. Xử lý chất thải dạng khí, hơi

Trong nhà máy thuộc da thường xuyên có mặt chất khí hay hơi được sinh ra

172

một cách tản mạng như:

- Hơi của các axit dễ bay hơi. - Các sản phẩm khí NH3, H2S hay hợp chất khí khác chứa N, S... do sự biến đổi

các chất tham gia quá trình, do sự phân huỷ các phế thải rắn chưa thuộc.

Để tạo ra môi trường làm việc tốt hơn, đối với khí thải NH3, H2S, và các hợp chất khí khác chứa N, S phát sinh từ các công đoạn trong quá trình thuộc da cần thiết kế hệ thống thông gió và điều hoà không khí tốt, làm vệ sinh công nghiệp thường xuyên và có thể làm sạch môi trường không khí bằng phương pháp hoá học khác như dùng máy tạo khí ozôn oxyhoá các khí gây ô nhiễm trong nhà xưởng, dùng H2O2;

- Phần gây ô nhiễm môi trường không khí nặng nề nhất là việc phát tán hơi của

dung môi hữu cơ ở khâu trau chuốt da.

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 chaóng các hơi dung môi này vào khí quyển nhằm đảm bảo vệ sinh sức khoẻ cho người lao động.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã cố gắng nghiên cứu thay thế một phần hoặc hoàn toàn các hệ trau chuốt dùng dung môi bằng hệ có thể pha loãng bằng nước hoặc hệ không chứa dung môi tuỳ thuộc vào phương pháp điều chế chúng.

Các màng trau chuốt màng bóng từ các hệ nước hay chứa nước tuy có độ bền cơ lý, độ bóng thấp hơn màng từ hệ dung môi hay hay chứa dung môi có tính hợp vệ sinh cao hơn đối với người sử dụng. Việc sử dụng các hệ trau chuốt nước, chứa nước góp phần giảm thiểu sự phát tán các hơi dung môi hữu cơ vàokhí quyển.

Các hệ trau chuốt này ngày càng được nghiên cứu hoàn chỉnh và cnàg được ưa

chuộng rộng rãi. 9.4. Giới thiệu một số hệ thống xử lý nước thải thuộc da

Hệ thống dây chuyền xử lý nước thải được lắp đặt ở một nhà máy thuộc da sẽ tuỳ thuộc vào qui mô nhà máy, số lượng và tính chất nước thải, vị trí của nhà máy thuộc da có gần các khu vực dân cư hay không, dòng chảy và các điều kiện nhận nước thải. Không có thông số cố định nào cho sự lựa chọn thực tế cho hệ thống xử lý nước thải được đầu tư và nó chỉ được thực hiện sau khi phân tích kỹ lưỡng các điều kiện ở địa phương.

Tuy nhiên, tài liệu này có thể đưa ra những gợi ý nhằm giúp cho sự lựa chọn như vậy và địa phương sẽ cân nhắc phương án thích hợp. Tài liệu này đặc biệt giới thiệu cho các khu vực khó khăn về tài chính, trình độ kỹ thuật cao và những trường hợp nước thải sẽ chảy vào nước mặt (sông, hồ). Nước thải thuộc da có những tính chất sau: chất rắn lơ lửng SS là 3300 mg/l, BOD5 là 1300 mg/l, khi công nghệ thuộc da sử dụng 45 l/kg da nguyên liệu. Nơi nào nước thải có những tính chất cơ bản khác với số liệu trên thì ta phải hiệu chỉnh hệ thống này.

173

Trước khi lựa chọn phương án xử lý cần xem xét: - Hệ thống xử lý kết hợp: Nếu có nhiều nhà máy thuộc da nằm trong một địa phương thì hệ thống xử lý kết hợp mang lại hiệu quả kinh tế hơn nhiều, có thể giảm chi phí đầu tư đến hơn 6 lần.

- Tình hình địa phương: Vấn đề vị trí của nhà máy thuộc da nằm trong khu vực dân cư hoặc ở nông thôn có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải. Ở vùng nông thôn chỗ đào hồ chứa nước thải ít khó khăn hơn, trong khi đó ở thành thị không gian bị hạn chế. Vấn đề tiếng động cũng nổi lên đối với thành thị, một số hệ thống xử lý nước thải làm việc 24 giờ/ngày, gây mức độ ồn ào đáng kể (những thiết bị sục khí…).

Tuy nhiên ta có thể hạn chế những tiếng động này bằng cách lựa chọn công nghệ tiên tiến, thí dụ các thiết bị xục khí chìm ít gây ra tiếng động hơn là các thiết bị xục khí nổi. 9.4.1. Công nghệ xử lý sơ cấp

Thực hiện công nghệ xử lý nước thải thuộc da nào cũng phải thấy rằng các chất

lỏng thuộc da được chia làm 3 loại chủ yếu:

- Chất lỏng chứa vôi (đặc biệt là các chất lỏng chứa muối Sulfua, kể cả nước

rửa bạc nhạc và rửa da đầu tiên).

- Chất lỏng chứa Crôm (kể cả chất lỏng từ tẩy lông). - Các chất lỏng khác. Các thiết bị sử dụng: Sàng lọc: Thiết bị đầu tiên ở hệ thống xử lý phải là thiết bị sàng để đảm bảo rằng mọi nguồn nước thải qua sàng sẽ loại bỏ những phần lớn rác làm tắc ống bơm và mương máng.

Nhiều loại thiết bị sàng được chế tạo ở các địa phương tỏ ra có hiệu quả. Chúng có thể là một cụm gồm 2 hoặc 3 thiết bị gồm có những chấn song cách nhau 5 cm đặt dưới lưới lỗ 0,5 cm. Những sàng rẻ tiền, được chế tạo ở địa phương cần phải được làm sạch thường xuyên (có thể giao cho một người chịu trách nhiệm này).

Để được những thiết bị sàng kinh tế và hiệu quả nhất, cũng phải chú ý tới công

tác lắp đặt, thường xuyên làm sạch thủ công.

Trong thực tế, các thiết bị “ sàng chải” (kiểu Parkwood) hiệu quả hơn. Mặc dù

những thiết bị này đòi hỏi diện tích sàn lớn hơn và điện năng cho động cơ nhiều hơn

Bơm: Mặc dù đó tận dụng tối đa nguyên lý “nước chảy từ cao xuống thấp” ở những nơi có thể, nhưng chất lỏng vẫn phải bơm ít nhất một lần trong khi được xử lý. Có nhiều loại bơm thích hợp nhưng chú ý rằng các máy bơm được thiết kế cho việc sử dụng nước thải liên tục. 9. 4.2. Xử lý bước 1

174

Các chất lỏng chứa Sulfua: Mặc dù muối sunfua chứa trong nước thải thuộc da, nếu được pha loãng đầy đủ, chỉ tác động đến việc khó trồng trọt cho nguồn nhận nước thải, nhưng nó cũng gây ra mùi khó chịu và độc bởi khí H2S, nên người ta cố gắng tách các chất lỏng chứa các muối Sulfua ra và xử lý chúng đến nồng độ Sulfua thấp nhất.

9.4.2.1. Oxy hoá sunfua bằng chất xúc tác

Kỹ thuật ôxy hoá bằng chất xúc tác hiện nay được sử dụng rất hiệu quả. Năm 1967 các ông Bailey và Humphrey công bố một tài liệu vạch ra công nghệ đơn giản, chi phí thấp để loại bỏ các muối Sulfua bằng cách sục khí có chất xúc tác Mangan. Quá trình thực hiện trong một hệ thống bể lọc nướ thải thuộc da. Thông thường quá trình được thực hiện hàng ngày, tránh mùi hôi thối của chất lỏng tồn tại lâu.

Cũng có thể dùng tháp cao (trên 5 - 6 m) và không khí sục vào đáy tháp 0,3 m3/phút cho 1 m2 tiết diện tháp. Chất xúc tác (Mangan Sulphat) có nồng độ 100 mg/l Mn++ sục trong 4 - 6 giờ, làm giảm mức độ Sulphua từ 2000 mg/l xuống 20 mg/l S--.

Trước kia dùng chất xúc tác không hoà tan, nhưng hiện nay để cho hiệu quả hơn thì chất xúc tác ban đầu được hoà tan trong nước. Nồng độ Mn++ là 44 mg/l cho kết quả tốt.

Trong quá trình ôxy hóa bằng chất xúc tác,có thể xuất hiện bọt, do đó ta nên

dùng một số chất chống bọt thích hợp là Keroxin.

Gần đây người ta dùng các thiết bị sục khí bề mặt hoặc thiết bị sục khí chìm loại mạnh cho quá trình ôxy hoá bằng chất xúc tác. Việc chọn thiết bị sục khí tuỳ thuộc vào hoàn cảnh địa phương.

Các thiết bị sục khí có tuabin bề mặt rất khoẻ nhưng rất ồn áo, lắp đặt đơn giản cho, thường nổi lên mặt nước và bắt chặt vào 3 giá đỡ của chu vi bể. Chúng thích hợp với những hệ thống ôxy hoá lớn (trên 100 m3) và có tỷ lệ 1 - 2 kg ôxy/kw/giờ.

Những thiết bị xục khí loại chìm với những ống thổi, không gây ồn ào như các loại sục khí nổi và có thể dùng trong các nhà máy thuộc da có hầm sục khí. Tỷ lệ ôxy xục nhỏ hơn 2 kg ôxy/kw/giờ.

Chú ý: Bể sục khí có thể hình tròn hoặc hình chữ nhật được làm bằng vật liệu địa phương. Trong bể tròn có một số vách ngăn cản trở chất lỏng chảy xoáy trong bể. Thể tích của bề mặt bị khống chế bởi lượng bọt chứa muối Sulphua cho phép chiếm khoảng 20 - 30 % dung tích.

Kích thước của hệ thống sục khí có thể được tính toán đơn giản khi biết lượng Sulfua ban đầu, giả sử trong quá trình ôxy hoá bằng chất xúc tác “1 g Sulphua (S-2) tương ứng với 3,94 g Na2S kỹ thuật (độ tinh khiết 62 %)”. Để ôxy hoá 1 kg muối Sulphua cần 0,75 kg ôxy, thời gian bể vận hành 4 - 6 giờ là thích hợp. Ta có thể tính lượng không khí yêu cầu từ các máy thổi; 1m3 không khí có 0,28 kg ôxy. Nếu hiệu suất chuyển là 12 % thì: 1 m3 không

khí có 0,034 kg ôxy, nghĩa là 30 m3 không khí có 1 kg ôxy.

Hệ thống sục khí để ôxy hoá bằng chất xúc tác theo thiết kế trên có một bất tiện chủ yếu: sự ôxy hoá không thực hiện hoàn toàn đến muối Sulphat, mà muối Sulphua có thể tạo thành trở lại và khí H2S cú thể phát sinh.

175

Khi xử lý toàn bộ muối Sulphua trong chất lỏng, người ta thấy rằng với lượng lớn được xử lý, chất xúc tác 50-75 mg/l Mangan Sulphat giảm hàm lượng muối

Sulphua từ 800 ppm xuống còn 5 ppm khi sục khí 3,5 - 4 giờ. Với lượng không khí 680 m3/giờ là đủ cho 90 m3 chất lỏng, nồng độ ban đầu là 800 mg/l muối Sulphua hoá trị 2, pH = 10,2 là pH tối ưu cho việc xử lý. Tuy nhiên, khi pH của chất thải được sục khí giảm đến 8,5 - 9 thí muối Sulphua lại xuất hiện. Một số báo cáo đưa ra « phản ứng nghịch đảo tạo thành Sulphua chỉ xuất hiện khi thời gian sục khí ít hơn 16 giờ ôxy »

Như vậy việc ôxy hoá bằng chất xúc tác thích hợp khi nước thải được thải ra nhanh chóng và có đủ khí ôxy tự do. Sự ôxy hoá bằng chất xúc tác như vậy có thể không thích hợp cho việc xử lý các chất lỏng chảy vào hồ chứa không khí. 9.4.2.2 Các hệ thống khử muối Sulphua khác

a. Ôxy hóa Có thể xử lý các chất lỏng chứa Sulphua bằng cách dùng Peroxyt Hydro và Kali Permanganat hoặc các chất khác. Tuy nhiên, phương pháp này khó thực hiện ở các nước đang phát triển vì chi phí cho hoá chất cao và phải dùng ngoại tệ mua những hoá chất này.

b. Kỹ thuật ngưng tụ Nước ta có thể dùng sắt Sunphat và Sắt Clorua để loại trừ Sulphua từ dung dịch bằng cách kết tủa. Loại bỏ các muối Sulphua, cũng như làm giảm trị số pH, ngoài ra còn làm kết tủa một phần chất prôtein bằng một hệ thống như vậy tương đối đơn giản, tuỳ thuộc vào lượng các Hydroxyt tạo thành. Những bất tiện khi dùng muối Sắt là :

- Làm cho các chất đông tụ bị sẫm mầu và nếu không được đông cặn đầy đủ thì

làm cho nước thải cuối cùng có mầu tối.

- Bùn cặn từ hệ thống này không đặc do vậy thể tích của nó rất lớn.

9.4.2.3. Loại bỏ muối

Việc làm kết tủa các muối Crôm tương đối đơn giản và có hiệu quả. Hiệu suất xử lý tuỳ thuộc vào khả năng tập hợp các muối crôm chủ yếu trong chất lỏng vào trung tâm xử lý crôm. Nếu không xử lý chất lỏng chứa crôm riêng, muối crôm sẽ kết tủa trong bùn bể cân bằng, sinh ra có mùi hôi thối. Nếu có yêu cầu xử lý bùn chứa Crôm thì việc xử lý dòng chảy sẽ tách Crôm thành một lớp bùn vữa nhỏ, có thể vớt riêng ra, không để hỗn hợp với bùn chung.

Để có thể thu được hầu hết bùn chứa crôm tự do, nổi lên trên mặt nước có độ pH cao hơn 8, cho thêm muối nhôm (200 ppm Al3+) và chất điện ly anion (đến 5 ppm) thì chúng sẽ nhanh chóng kết tụ lại và có thể vớt ra khỏi bể đóng cặn, chất lỏng có mầu sáng và chứa ít muối crôm.

Nếu giải quyết hoàn toàn lớp váng chứa khoảng 4 mg/l Cr2O3, có thể bơm hòa

vào các dòng chảy khác của nước thải.

Có thể dùng Magiê Oxyt làm chất kết tủa.

9.4.2.4. Dòng chảy nước thải hỗn hợp

176

a. Cân bằng và phối trộn dòng chảy Nước thải thuộc da thường phát sinh không liên tục trong một giai đoạn 8 - 12 giờ. Để xử lý tiếp theo nên có một dòng chảy ổn định trên 10 giờ hoặc 24 giờ với các

đặc tính đồng nhất. Dòng chảy ổn định thì không cần dây chuyền xử lý đặc biệt có kích thước lớn phục vụ cho lúc nước thải chảy mạnh. Như vậy, cần xử lý từng dòng chảy (có nước Sulphua và có muối Crôm). Sau đó, đưa vào cân bằng mọi nước thải trong một bể. Bể này nên có dung tích chứa lượng nước thải một ngày. Từ bể cân bằng này, nước thải được bơm đều đặn theo chu kỳ làm việc (nếu tổng lượng nước thải một ngày là 400 m3/giờ trong 10 giờ). Nếu dòng chảy quá lớn, ta có thể điều chỉnh lưu lượng một cách hoàn toàn chính xác bằng cách thêm một khớp nối hình chữ T nhằm khống chế dòng chảy trở lại bể cân bằng.

Mức nước trong bể cân bằng không được dưới 30% tổng thể tích nước, nhằm đảm bảo luôn luôn có đủ nước để cân bằng nước thải chảy vào. Việc cân bằng cho phép trung hoà và kết tủa kết hợp. Như vậy chất lỏng không có lông với pH <4 và chất lỏng tẩy lông có pH >4 phối hợp với nhau cho một chất lỏng cân bằng có thể có pH khoảng 9.

Muối Crôm sẽ bị kết tủa bởi dung dịch kiềm và một số prôtêin cũng bị keo tụ. Trong thời gian cân bằng, để đảm bảo các chất lỏng đồng nhất và quá trình kết tủa - keo tụ tối đa, các chất rắn lơ lửng không được lắng xuống, phải duy trì các điều kiện xục khí (thiết bị khuấy cơ học, hoặc tia khí.

Điện năng cần thiết cho 1m3 chất lỏng không lắng cặn là 40w. Những rôto lớn (đường kính 1,5-3,5 m) quay chậm (50-100 vòng /phút) được dùng trong bể có tỷ lệ chiều rộng/ chiều sâu bằng 2 (với bể tròn, cần phải có vách ngăn đảm bảo tính chất của dòng chảy). Nguồn không khí phun vào phần dưới bể cân bằng hiệu quả hơn trong qúa trình lắng đọng các chất rắn lơ lửng. Với bể sâu 2 - 4 m, luồng không khí tối ưu là 3 - 4 m3/giờ cho 1 m2 bể.

Các thiết bị sục khí bề mặt cũng thích hợp làm bể cân bằng.

9.4.3. Xử lý hoá - lý

Công nghệ tương đối đơn giản cho phép loại bỏ trên 95 % chất rắn lơ lửng và

70 % BOD khi ta dùng phương pháp xử lý hóa - lý.

Hiệu quả lọc nước (loại bỏ chất rắn lơ lửng) bằng phương pháp hóa- lý tương đối cao. Chất thải cuối cùng từ phương pháp xử lý này có mầu sáng, độ đục tối thiểu, hàm lượng muối sunfua và crôm tự do có thể chấp nhận được trong nước thải của hầu hết các nước dang phát triển. Phương pháp xử lý này yêu cầu vốn ít và công nghệ dễ hiểu đối với các kỹ sư thuộc da.

Điểm chủ yếu của quá trình xử lý hóa- lý là : phải có giai đoạn tiền xử lý bằng cách cho thêm chât keo tụ đê giúp cho việc đóng cặn các chất rắn lơ lửng. Nước thải lọc qua một bể đông cặn tách bùn cặn, các chất rắn lơ lửng nổi trên bề mặt làm cho các chất lỏng có mầu sáng và hầu như không có chất rắn và BOD giảm nhiều. 9.4.3.1. Tiền xử lý

Đưa vào dung dịch nước thải một chất keo tụ không điện ly. Từ đó tạo ra sự kết

177

tủa do các chất keo và va chạm do khuấy cơ học.

Như vậy chất kết bông là một chất kích thích kết tụ, nó làm tăng sự liên kết và

mật độ của kết tủa xốp. Những chất thường dùng là :

a. Chất keo tụ - Phèn nhôm (nhôm sunfat) Al2(SO4)3.18H2O - Sắt Sulphat (FeSO4.7H2O) Liều lượng cho vào tuỳ thuộc vào hoàn cảnh địa phương và các điều kiện tối ưu. Xác định liều lượng thường theo kinh nghiệm và đặc tính của nước thải, thiết bị thích hợp, độ trong yêu cầu của nước thải và chất kết bông (nếu sử dụng).

Phèn Nhôm được dùng phổ biến nhất, (200 mg/l kg/m3 nước thải). Phèn Nhôm

cũng làm tăng hiệu quả khi dùng đến 400 mg/l kg/m3.

Sắt Sulphat được dùng đến 500 mg/l, có nhiều ưu điểm do rẻ tiền và hiệu quả kết tủa các muối Sulphua, nhưng có bất tiện là làm sẫm mầu của nước và bùn, do kết quả tạo thành kết tủa Sulphua mầu đen. Trong một số trường hợp, dùng cả hai loại trên. Có nhiều chất keo tụ, như Sắt Sulphat, Sắt Clorua, Phốt phát, Magiê Cácbonat để keo tụ các chất rắn lơ lửng, nhưng Sắt Sulphat có giá rẻ nên được dùng nhiều nhất.

b. Chất keo bông Chất keo bông là những chất điện ly anion mạch dài, được dùng ở mức độ 1 đến

10 mg/l.

Liều lượng hoá chất: Xác định liều lượng hoá chất cần thiết bằng máy bơm liều lượng. Hoá chất cho thêm được chuẩn bị trong dung dịch tiêu chuẩn và bơm liều lượng hiệu chỉnh khối lượng cần thiết trong một giờ. Những dây chuyền lớn có lắp đồng hồ đo dòng chảy, đặt bên cạnh máy bơm liều lượng.

Dùng bơm liều lượng có thể phun dung dịch hoá chất trực tiếp vào dòng chảy

và không cần phải dùng riêng thùng trộn.

Độ pH: Độ pH tối ưu để kết tủa phèn trong chất thải chưa Sulphua là 7 - 10. Trong thực tế, người ta thấy rằng chất lỏng hỗn hợp thường có pH từ 7 đến 10. Nếu do nguyên nhân nào đó pH chất lỏng hỗn hợp không nằm trong phạm vi này thì cần phải cho thêm axit hoặc kiềm. Nếu cần thiết, hiệu chỉnh pH cách tốt nhất bằng cách sử dụng cơ cấu khống chế độ pH cùng với 2 máy bơm liều lượng. 9.4.3.2. Sa lắng

2 loại bể lắng có thể dùng là: a. Bể lắng ngang Nếu yêu cầu hiệu suất cao thì những bể lắng này chưa đáp ứng được. Bể hay bị tắc, giá đắt; không thích hợp với yêu cầu giá thành rẻ, chế tạo tại địa phương; hiệu quả lắng không cao, bể đầy cặn và nước thải chảy qua bể này không được lắng hoàn toàn.

178

Nước thải chảy vào bể này phải ở lại bể 6 giờ, bể phải thường xuyên nạo vét bùn nên phải có bể dự phòng. Có thể dùng bơm mạnh hút bùn ra sau khi các váng nổi được bơm sang bể bên cạnh.

b. Bể lắng dọc Có thể được chế tạo tại địa phương, có hiệu quả xử lý nhất định và chi phí rẻ, phù hợp cho quá trình lắng của các nhà máy thuộc da. Bể được chế tạo bằng thép (với lớp phủ epoxy), thép không gỉ, sợi thuỷ tinh, bể hình trụ hoặc hình khối hộp chữ nhật nếu vật liệu bằng bê tông hoặc gỗ.

Với hình chóp ở đáy có góc 60 độ, bùn được tự thải. Yêu cầu cơ bản là nước chảy vào phải hơi xoáy ở lối vào để đảm bảo trộn đều và kết bông. Trong những phần còn lại của thiết bị, chất lỏng không được chảy xoáy. Bùn đặc lắng ở đáy có thể qua van ra ngoài. Tốc độ chảy của chất lỏng là 1-1,5 m3/m2/giờ.

c. Phương pháp làm nổi Người ta có thể dùng phương pháp làm nổi để loại chất rắn lơ lửng ra khỏi nước

thải hỗn hợp.

- Làm nổi bằng điện: Nước thải được điện phân tạo thành những bọt khí hydro

và ôxy), nâng chất rắn lơ lửng lên bề mặt chất thải và từ đây ta có thể loại bỏ chúng.

- Làm nổi bằng khí: Không khí hoà tan vào nước thải thu hồi bằng áp suất. Khi áp suất này thấp hơn áp suất trong bể xử lý, những bọt không khí nhỏ được giải thoát nâng chất rắn lơ lửng lên bề mặt chất lỏng.

Ưu điểm của phương pháp làm nổi bằng khí là thiết bị xử lý bùn đặc chứa nhiều chất rắn lơ lửng (15 %), tuy nhiên nó đòi hỏi chi phí cao về hoá chất để thu được pH tối ưu. Điều kiện tối ưu cho việc làm nổi bằng khí là pH = 4 với liều lượng 500 mg/l nhôm Sulphat, 5 mg/l chất điện ly anion.

Phương pháp làm nổi sẽ được áp dụng trong tương lai ở các nước đang phát

triển, nhưng hiện nay chưa thích hợp vì đòi hỏi chi phí hoá chất cao.

Hiệu quả lắng: Cho thêm 400 mg muối nhôm vào 1 lít nước thải thuộc da cho

phép giảm như sau:

70% BOD5, 80 % COD, 97,5 % chất rắn lơ lửng. Dùng phèn Nhôm làm chất keo tụ đến 800 mg/l, sau đó thêm 10 mg/l chất điện

ly sẽ thu được hiệu quả cao, giảm chất rắn lơ lửng đến 99 % và BOD đến 90 %.

Hiệu quả của các hoá chất khác nhau dùng lắng nước thải thuộc da được trình

bày trong bảng sau:

Bảng 28. Hiệu quả của các hoá chất khác nhau đến tổng chất rắn lơ lửng

và BOD trong mẫu nước thải.

Lượng giảm BOD Liều lượng hoá chất

Phèn nhôm 500 mg/l Phèn + polyme (Nafloc 6761) Sắt clorua 20 mg/l Tổng lượng giảm chất rắn lơ lửng 86 87 76 43 53 22

179

Đặc tính của nước thải sau khi xử lý hóa- lý: Nếu nước thải thuộc da được xử lý theo phương pháp trên (ôxy hoá bằng chất xúc tác chất lỏng không có lông, kết tủa

muối crôm, cân bằng, keo tụ và kết bông để làm nước thải trong hơn, thì nước thải muối Sulphua và nước Crôm được giải phóng có những đặc tính cơ bản được trình bày trong bảng 29.

Bảng 29. Đặc tính nước thải cuối cùng

Hàm lượng

Đặc tính nước thải cuối cùng Xử lý cao Xử lý trung bình

Nước thải ban đầu 3300 mg/l 1300 mg/l Chất rắn lơ lửng BOD Giảm 95 % (165 mg/l) Giảm 70% (390 mg/l) Giảm 75 % (495 mg/l) Giảm 45% (715 mg/l)

Với những đặc tính này, nước thải không còn muối sunfua và muối crôm sẽ có

thể thải vào nước bề mặt trong hầu hết các nước đang phát triển. 9.4.3.3. Xử lý bùn cặn

Bùn cặn thu được từ hệ thống lắng trên không còn nhiều muối Sulphua và muối Crôm có thể được chấp nhận làm phân bón cho nông nghiệp. Bùn phải được xử lý ngay để tránh các muối Sulphua hồi phục.

Bùn cặn có chứa 3 - 5 % chất rắn, được thải ra từ hệ thống lắng ban đầu có thể

bơm ra ngoài, sau đó dùng ô tô có thùng chứa đưa đi nơi khác.

a. Giường phơi khô bùn Có thể dùng trong các nhà máy thuộc da nhỏ, nhưng không quá đông đúc dân cư, vì yêu cầu đất rộng. Giường phơi khô bùn đòi hỏi vồn đầu tư thấp nhưng nhiều lao động vì thường phải làm thủ công. Có thể chuyển bùn khi hàm lượng chất rắn khoảng 25 - 30% và bùn này được mang đi chôn hoặc làm phân bón. Có thể giảm mùi hôi từ các giường sấy bằng cách rắc lên bề mặt vôi bột.

b. Khối lượng bùn cặn Có thể tính khối lượng bùn cặn từ các thông số cơ bản của dự án. Giả sử dòng

chảy hàng ngày là 400 m3 nước thải có các đặc tính như trong bảng 29 thì:

- Chất rắn lơ lửng: 400 m3 ở 3300 mg/l = 1320 kg/ngày (tương đương 95%

được giảm đi) là 1250 kg/ngày.

- BOD (giả sử 50 % BOD được giảm đi theo chất rắn lơ lửng) sẽ là: 400 m3 ở

1300 mg/l = 520 kg/ngày.

(50 % BOD còn lại được giảm đi 45 %): 117 kg/ngày Tổng lượng bùn cặn: 1400 kg/ngày. Nếu bùn chứa 4 % chất rắn thì chiếm khoảng 35 m3/ngày (khối lượng bùn cặn

bằng 8-12 % khối lượng nước thải, nếu dùng 30-50 l/kg nước).

c. Cấu tạo giường phơi khô Giường phơi khô bùn cặn thường được cấu tạo bằng những lớp lọc, các ống

180

thải ở dưới đáy để thu gom nước thải và sẽ được quay trở lại bể cân bằng.

Diện tích giường phơi khô: Lượng vữa bùn cặn 35 m3/ngày được trải rộng ra các giường sấy khô, dày 0,5 m, đòi hỏi 70 m2 giường/ngày, nên kích thước thích hợp là 14 x 5 m.

d. Thời gian phơi khô Có thể thay đổi từ 2 đến 4 tuần tuỳ theo điều kiện địa phương và lượng hoá chất trong bùn cặn. Nếu tuần làm việc 5 ngày thì sẽ có 10 - 20 giường phơi khô có kích thước trên (tổng diện tích yêu cầu là 700 -1400 m2).

e. Hệ thống thoát nước của bùn - Thiết bị làm đặc lớp bùn: Thiết bị làm đặc lớp bùn, tương tự như bể lắng mô tả ở phần trên có thể được

dùng để làm đặc bùn cặn. - Thiết bị ép, lọc: Kích thước thiết bị ép lọc có thể được tính toán theo khối lượng bùn cặn và yêu cầu chất lượng bùn cặn; phải dùng vôi, sắt sunfat và chất điện ly. Do đòi hỏi chi phí đầu tư cao và chi phí sử dụng lớn, nên thiết bị ép lọc ít được ưu tiên sử dụng trong các nước đang phát triển.

- Các thiết bị thoát nước liên tục: Ưu điểm của những thiết bị này là chi phí đầu tư tương đối thấp và có thể được dùng trong các nhà máy thuộc da có khối lượng nước thải lớn hơn 400 m3/ngày. Chúng thoát được nhiều nước, làm cho nước thải chứa 20 - 30% chất rắn, không cần làm khô bằng phương pháp ép lọc. Giá thiết bị thoát nước liên tục để xử lý 50 m3/ngày vữa bùn (2-3% chất rắn) là khoảng 30.000 - 50.000 USD. 9.4.4. Xử lý thứ cấp

Nhiều nơi trong các nước đang phát triển nếu thực hiện tốt phương pháp xử lý hóa- lý, thải ra nước thải đạt tiêu chuẩn 200 mg/l chất rắn lơ lửng và 400 mg/l BOD5, có thể được chính quyền địa phương chấp nhận. Trong trường hợp yêu cầu nước thải trong lành hơn, cần thiết phải qua hệ thống xử lý sinh học. Có nhiều hệ thống xử lý sinh học, đó là: Lọc sinh học; Bùn cặn được hoạt tính hoá (theo phương pháp cổ truyền); Bùn cặn được hoạt tính hoá (ôxy hoá bằng mương rãnh); Hồ chứa (sục khí bắt buộc và kỵ khí);

Cả 4 phương pháp trên đều đó được thử nghiệm xử lý lý nước thải thuộc da nhưng hệ thống ôxy hoá bằng mương rãnh thích hợp hơn đối với các nhà máy thuộc da nhỏ ở các nước đang phát triển. Việc lựa chọn hệ thống xử lý thứ cấp tuỳ thuộc vào vị trí nhà máy thuộc da, sự thích hợp của khu đất, sự thành thạo kỹ thuật, khả năng chế tạo thiết bị của địa phương và giá điện năng.

Những hệ thống sau đây có thể được dùng:

9.4.4.1 Hệ thống ôxy hoá bằng mương rãnh

181

Nguyên lý của việc hoạt tính hoá bùn cặn là: Nước thải ô nhiễm hữu cơ được tiếp xúc với vi khuẩn hiếu khí và các loại vi sinh khác ở dạng kết tụ sinh học, gọi là “ bùn hoạt tính”.

Trong hệ thống hoạt tính bùn cặn theo phương pháp cổ truyền, kết tụ sinh học được tiếp xúc trên bề mặt thiết bị sục khí hoặc khuyếch tán không khí trong bể hình chữ nhật có bổ sung đầy đủ ôxy. Chất hữu cơ trong chất thải có thể được loại bỏ bằng tác động sinh học.

Để duy trỡ mật độ kết tụ vi sinh cao trong bể xử lý, nước thải sau khi xử lý phải đi qua một bể lắng (hoặc thiết bị khác) và phần lớn kết tụ hoạt tính quay trở lại bể xử lý.

Những khác biệt chủ yếu của quá trình ôxy hoá bằng mương rãnh với xử lý hoạt

hoá cổ truyền là:

- Bể xử lý là bể hình tròn làm cho các chất hoạt tính lơ lửng, bảo đảm khí hyđro

thoát ra đầy đủ và không khí được sục vào không thiếu.

- Thời gian bùn cặn lưu lại trong bể dài hơn và hàm lượng chất hữu cơ thấp

thích hợp hơn trong việc xử lý nước thải thuộc da.

- Lượng bùn cặn giảm đi đáng kể, nghĩa là 0,3 kg bùn/kg BOD được loại bỏ, so

sánh với phương pháp hoạt tính hoá cổ truyền là 1 kg/kg BOD được loại bỏ.

Hệ thống hoạt hóa bằng mương rãnh đòi hỏi chi phí bảo trì thấp và khi kết hợp

tốt có thể thải ra nước thải có chất lượng thoả mãn thấp hơn

Có thể tính toán dựa trên cơ sở số liệu 250 - 500g BOD5/m3/ngày, thời gian nước thải lưu lại trong hệ thống là 2 - 4 ngày. Như vậy 400 m3/ngày nước thải được xử lý lắng sơ cấp có hiệu quả có lượng BOD5 là 500 mg/l (0,5 kg/m3) bằng 200 kg BOD. Hoặc 0,25 kg BOD5/m3 ngày sẽ đòi hỏi 800 m3, 3 ngày lưu lại trong hệ thống 1200 m3 mương rãnh.

Ôxy chuyển dịch nhờ các rôto, thay đổi tuỳ theo chiều sâu của dòng nước và có thể là: 2 kg ôxy cho 1m rôto (nước sâu 10 cm) là 48 kg/m/ngày. 4 kg ôxy cho 1m rôto (cập 20 cm) là 96 kg/m/ngày.

Theo các nhà chế tạo, 1m rôto xử lý được khoảng 30kg BOD5/ngày khi chiều sâu ngập nước là 13cm, bởi vậy 200 kg BOD sẽ đòi hỏi 6,7m chiều dài rôto; cụ thể là 2x3.5. Công suất đắp đặt là 2x10 mã lực. Yêu cầu điện năng là 2 x 4,8 mã lực = 0,9 kw/kg BOD5.

Nhiều ý kiến khác nhau về việc tiền xử lý như thế nào trước khi đưa đến mương ôxy hoá. Nói chung người ta đồng ý rằng nên loại bỏ các muối Sulphua và muối Crôm trước để tránh độc hại cho vi sinh.

Chắc chắn phải dùng một số thiết bị sàng và thiết bị lắng, nhưng có thể không cần dùng hoá chất keo tụ cho vào bể lắng vì với nhiều địa phương, bản thân mương ôxy hoá là môi trường xử lý hiệu quả nhất.

Vật liệu xây dựng và kích thước mương ôxy hoá được khống chế theo quy mô của dự án. Mương có thể tích 1200-1300 m3 với 70-80 cm rôto, thường là mương nông, chiều sâu dưới 2m, cạnh vát phủ lớp bê tông butyl.

Mương có thể tích 250 m3 với tổng chiều dài 36m, tổng chiều rộng 8 m, chiều

182

sâu 1,8 m.

Mương có thể tích 1300 m3 với tổng chiều dài 63m, tổng chiều dài 15m, chiều

sâu 1,8 m.

Những mương lớn hơn 1200 m3 có thể dùng rôto 1m hoặc lớn hơn, được gia cố

bằng bê tông và thành thẳng đứng.

Người ta thường cho thêm vào các mương ôxy hoá một lượng nhỏ chất dinh dưỡng phốtpho để cho vi sinh hoạt động và không ảnh hưởng đến nước thải thuộc da. Có thể cho thêm 10 kg/ngày phân bón (chứa 18,5% P205) cho 100 m3 nước thải/ngày.

Lượng chất kết bông cho thêm tuỳ theo các điều kiện. Với các chất rắn lơ lửng

của chất lỏng hỗn hợp nên là 3500 - 5000 mg/l.

Có thể không cần bể lắng bằng những biện pháp thay thế sau: mỗi ngày 4 lần cho rôto ngừng chạy ½ giờ, chất kết bông sẽ lắng, điều chỉnh nước cho phép thải các váng nổi trên mặt (bằng ¼ nước thải một ngày). Khởi động lại rôto mỗi khi thải xong và điều chỉnh nước.

Những kết bông từ bể lắng đến mương ôxy hoá được vận chuyển nhờ bánh xe

thu hồi bùn. Tuy nhiên có thể dùng bơm mà không có tác hại đáng kể.

Nếu nước thải được loại bỏ trên 95% BOD thì có thể dùng mương ôxy hoá, nghĩa là chất lỏng ban đầu có 500 mg/l BOD được xử lý đến dưới 25 mg/l và ở mức này nước thải có thể được chính quyền địa phương chấp nhận cho thải ra sông.

a. Bùn cặn hoạt tính Nhiều phương pháp xử lý có thể được áp dụng đạt hiệu quả kỹ thuật (kể cả mương ôxy hoá mô tả ở trên). Trong thực tế, để xử lý thứ cấp nước thải thuộc da, người ta dùng mương ôxy hoá và 2 loại xử lý xen kẽ nhau.

b. Bùn cặn hoạt tính cao Hệ thống xử lý yêu cầu diện tích nhỏ nhất, vì thường dùng bể chữ nhật, sâu 3m hoặc hơn, có sục khí phối hợp (sục khí bề mặt, sục khí chìm hoặc sục khí khuyếch tán. Thời gian chất lỏng lưu lại trong bể 6 - 12 giờ là có hiệu quả. Như vậy, ở mương ôxy hoá với dòng chảy 400m3/ngày có xử lý sơ cấp tốt, thải ra nước thải thứ cấp có khoảng 500mg/l BOD5 (nghĩa là 200 kg BOD/ngày) thì nên dùng một bể có thể tích 133m3 (8 x 4 x 4m), hai thiết bị sục khí 4 hoặc 5 kw (tuỳ thuộc vào đặc tính). Nước thải này có chất hữu cơ 1,5 kg BOD/m3 ngày, hệ thống lắng phải đảm bảo chất rắn lơ lửng khoảng 5000 mg/l. Cần phải lưu ý rằng, mặc dù hệ thống này tỏ ra có hiệu quả xử lý nước thải thuộc da, nhưng không phù hợp với nước quá nhiều chất hữu cơ và không thích hợp với nhiều nước đang phát triển (tiêu thụ điện năng khoảng 1 kW cho 1kg BOD5). 9.4.4.2. Hồ chứa nước thải

183

Người ta có thể dùng nhiều loại hồ chứa để xử lý nước thải thuộc da a. Hồ chưá không khí Có thể loại bỏ 85 % BOD trong 10 ngày, tuy nhiên chúng thường phát sinh ô nhiễm cho không khí, do các muối sunfua bị tạo thành lại và khí hydro sunfua bốc lên. Vì vậy chỉ nên dùng ở những nơi xa xôi. b. Hồ chứa ngẫu nhiên

Chúng xử lý với 3 lớp rõ rệt - Lớp bề mặt: hiếu khí; - Lớp giữa: không bắt buộc; - Lớp dưới: kỵ khí. Trong 9 ngày chất lỏng lưu lại hồ này, hệ thống nhận đầy đủ ôxy cho phép hoạt động làm sạch sinh học. Sơ đồ hoạt động của hồ xục khí cưỡng bức với tổng lượng nước thải là 2000 m3/ngày, dùng 2 hồ: hồ thứ nhất 3000 m3, hồ thứ hai 1500 m3, tổng cộng 18000 m3, nghĩa là nước lưu lại trong hồ 9 ngày.

Hồ số 1 có 2 máy xục ôxy nổi, hồ sâu 2-5 m. Hồ số 2 được chia thành 4 ngăn, có chiều sâu 1,7 m và có những thiết bị sục khí. Vốn đầu tư và chi phí sử dụng không lớn nhưng diện tích đất lớn khoảng 10.000 m2. Ở những nơi mà nước trên mặt đát bị ô nhiễm thì cũng phải đắp bờ cho các hồ.

Từ 5 - 10 năm phải nạo vét hoàn toàn các hồ chứa nước và công việc này đòi hỏi trên 3 tháng, do đó cần phải cải tiến hệ thống này. Hồ chứa nước nên có 3 hệ thống song song, 2 hệ thống hoạt động thường xuyên và 1 hệ thống dự trữ, dành cho việc nạo vét bùn.Việc mở rộng 50 % hệ thống sẽ làm tăng năng lực xử lý lên 13 ngày nước lưu trong hồ và đòi hỏi diện tích bề mặt lớn (7,5 m2 hồ cho 1 m3 nước thải trong 1 ngày). 9.4.4.3. Hồ bốc hơi

Có thể bố trí ở những khu vực xa xôi, khô cằn, vì kích thước bể ảnh hưởng tới tỷ lệ bốc hơi, Tuy nhiên ở các vùng khô cằn này, nước bị bốc hơi nhiều, nước thải được xử lý có thể phục vụ cho lợi ích xã hội. Thêm vào đó, các hồ này cũng toả ra mùi khó chịu.

184

Chú ý: Việc lắp đặt và sử dụng các loại bể, hồ phải tuỳ thuộc vào điều kiện địa lý cụ thể của địa phương. ở những nơi có đầy đủ số liệu địa chất không thích hợp do lớp đất ở dưới đáy bị thấm thì phải lỏt lớp nhựa Butyl hoặc bê tông để tránh làm ô nhiễm nước trên mặt đất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.

Tiếng Việt

[1] Lưu Hữu Thục, Nguyễn Trí Hạnh, Nguyễn Hữu Cường (2001), Sổ tay kỹ

thuật thuộc da, Viện Nghiên cứu Da - Giầy.

[2] Báo cáo về ngành công nghiệp thuộc Da Việt Nam năm 2005. Hiệp hội Da - Giầy Việt Nam phối hợp với Thương vụ Đại sứ quán Ý tại Việt Nam thực hiện.

[3] Vũ Ngọc Giang, Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp nâng cao chất

lượng da thuộc thành phẩm của ngành công nghiệp thuộc da Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học (2008).

[4] Chử Tuấn Trung và các đồng tác giả, Dự thảo Dự án quy hoạch ngành

công nghiệp thuộc Da Việt Nam, (1999).

[5] Trần Thị Nhàn, Nghiên cứu đề xuất một số phương pháp quản lý công nghệ thuộc da, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học (2005).

[6] Hiệp hội Da Giầy Việt Nam, Dự án quy hoạch phát triển ngành công

nghiệp Da Giầy Việt Nam đến năm 2010 (số liệu cập nhật đến tháng 9/2004).

[7] Đỗ Thị Hồi, Đánh giá trình độ công nghệ ngành Da Giầy Việt Nam. Báo

cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học (2006).

2.

Tiếng nước ngoài

[8] Website: http://www.argentine-leather.us/historyofleather.php

[9] Website: http://www.cepis.ops-oms.org/mu www/full text/repind

60/aloy/.html

[10] Website: http://www.leather-ssn.com/eco-tech_english.html

[11] Website: http://europa.eu.int/comm/enterprise/footwear/trade.html

[12] Website: html://www.cepis.ops-oms.org/mu www/fulltext/repind

60/aloy/html

[13] J. H. Sharphause, B.Sc., Leather Technical Handbook, (1989), Leather

Producer’s Assosiation (Great Britain).

[14] Tanning, Dyeing, Finishing, Printed in Germany Bayer AG Leverkusen,

(1990), Hausdruckerei.

[15] Strakhov, Khimia i tekhnologia kodzi i mekha, Moscow, (1985),

Liogprombưtrizdat.

[16] The Journal of the American Leather Chemists’ Association.

Some view on the Mechanical action of drums BASF - 5600 Ludwigshafen, West Germany.

[17] Leather international Journal.

[18] Document of VIE/85/013 Project.

[19] Ing. I. Rotaru, Ing. Gh. Schultz, Technologia pieilor, (1972), Bucuesti.

[20] Prof. Dr. Ing. Gh. Chirita, Technologia Pielii Si Blanurilor, Vol. I, II,

(1966), Bucuesti.

[21] Project LIFE 00 ENV/E/00048.

[22] Project BAT: Best availabe techniques.

[23] Eco - Leather Manufacture Technology, China Leather And Footwear

Industry Research Institute.

[24] Richard Anderson, (June.2000) Duo Tech - The Start of a New Beginning,

Reports Leather.

[25] Schlert, Pankner (2003), JALCA 667.

[26] (January, 2005), Leather, The International Journal.

[27] Vietnam Leather Fair (2008).

[28] Tomas Dederie, VUK, ZCL: Ochrana Zivotniho Prostredi Se Rovnez Zvysi Zavedenim Recyklace Opadnich Kozeluzskych Lani, (2003).

[29] Vasek, V. Pham Manh: Control Unit Application IFAC Workshop On Programmable Devices And Systems PDS, Gliwice, Poland, ( 2001).

[30] J. Gazo a Kol., Vseobecna a anorganicka chemia, ALFA, Bratislava,

(1995).

[31] Doc. Ing. Anton Blazej, Dr: Chemia a Technologia Mineralnych

Ciniacich Latok, SVST, Bratislava, (1990).