Tài liệu Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò

  • Số trang: 42 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 85 |
  • Lượt tải: 0
nguyetha

Đã đăng 8490 tài liệu

Mô tả:

Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 0 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU DA-GIÀY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ Tên đề tài: "NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DA THUỘC PHỤC VỤ CÔNG NGHIỆP QUỐC PHÒNG TỪ NGUYÊN LIỆU DA TRÂU, BÒ" Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN ngày 14/4/2010 Cơ quan chủ quản : Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì : Viện Nghiên cứu Da - Giầy Chủ nhiệm đề tài : KS. Lê Văn Kha 8401 Hà Nội, tháng 12/2010 Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, Đề tài được thực hiện trên cơ sở ngày Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 14 tháng 4 năm 2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 1 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU DA - GIÀY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ Tên đề tài: "NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DA THUỘC PHỤC VỤ CÔNG NGHIỆP QUỐC PHÒNG TỪ NGUYÊN LIỆU DA TRÂU, BÒ" Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN ngày 14/4/2010 Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài Viện Nghiên cứu Da - Giầy KS. Lê Văn Kha Hà Nội, tháng 12/2010 Đềthực tài được thựccơhiện trênđồng cơ sởsố:Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, Đề tài được hiện trên sở Hợp 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 ngày 14 tháng nămnghiệp 2010 quốc phòng từ nguyên "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ4 công liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 2 Viện Nghiên cứu Da - Giầy DANH SÁCH THÀNH VIÊN CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI STT 1. Họ và tên Lê Văn Kha Học hàm, Cơ quan Học vị công tác Kỹ sư thuộc da, Nhiệm vụ Viện NCDG Chủ nhiệm Nghiên cứu viên chính 2 Bùi Đức Vinh Kỹ sư thuộc da, Viện NCDG Cộng tác viên Chuyên viên chính 3. Hoàng Mạnh Hùng Kỹ sư hóa, Viện NCDG Cộng tác viên Nghiên cứu viên 4. Nguyễn Hữu Cường Kỹ sư thuộc da, Viện NCDG Cộng tác viên Nghiên cứu viên Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 3 Viện Nghiên cứu Da - Giầy DANH SÁCH BẢNG BIỂU Thứ tự bảng Tên bảng Trang Bảng 1 Yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm 18 Bảng 2 Quy trình thí nghiệm sử dụng chất CTN trong thuộc da 20 Bảng 3 Thời gian CTN của mẫu da sử dụng chất CTN (phút) 20 Bảng 4 Ảnh hưởng của lượng dùng kết hợp các chất CTN (5% 21 Coripol BZN, 5% Denzodrin S) Bảng 5 Ảnh hưởng của lượng dùng kết hợp các chất CTN 22 (5% Lubritan WP, 5% Denzodrin S) Bảng 6 Ảnh hưởng của lượng dùng kết hợp các chất CTN 23 (5% Lubritan WP, 5% Coripol BZN) Bảng 7 Quy trình công nghệ chuẩn bị thuộc và thuộc phèn 24 mũ giầy chịu nước Bảng 8 Quy trình công nghệ thuộc lại áp dụng cho 25 da mũ giầy chịu nước Bảng 9 Quy trình công nghệ xử lý trau chuốt da mũ giầy có 27 khuyết tật Bảng 10 Công đoạn chuẩn bị thuộc và thuộc 29 Bảng 11 Công đoạn hoàn thành 30 Bảng 12 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm đã nghiên cứu 31 Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 4 Viện Nghiên cứu Da - Giầy DANH SÁCH HÌNH VẼ Thứ tự hình Tên hình Trang Hình 1 Mặt cắt thiết diện trâu bò 11 Hình 2 Sơ đồ phân bố điện tích trong thiết diện da 15 Đồ thị 1 Đồ thị biểu diễn tác dụng CTN theo lượng dùng 16 Đồ thị 2 Ảnh hưởng của lượng dùng kết hợp các chất CTN 17 (5% Coripol BZN, 5% Denzodrin S) Đồ thị 3 Ảnh hưởng của lượng dùng kết hợp các chất CTN 19 (5% Lubritan WP, 5% Denzodrin S) Đồ thị 4 Ảnh hưởng của lượng dùng kết hợp các chất CTN 20 (5% Lubritan WP, 5% Coripol BZN) Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 5 Viện Nghiên cứu Da - Giầy MỤC LỤC Trang TÓM TẮT 6 TỔNG QUAN 8 1.1 Cơ sở pháp lý, xuất xứ và sự cần thiết của đề tài 8 1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 8 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 9 1.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 9 1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 9 THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 17 Địa điểm thực hiện, thiết bị, nguyên liệu, hoá chất sử 17 PHẦN I PHẦN II 2.1 dụng 2.2 Trình tự tiến hành và các giải pháp công nghệ 17 2.3 Công nghệ sản xuất da mũ giầy sĩ quan chịu nước 19 2.4 Công nghệ sản xuất da gioăng 28 KẾT LUẬN 33 3.1 Đánh giá kết quả nghiên cứu. 33 3.2 Kết luận 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC 35 PHẦN III Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 6 Viện Nghiên cứu Da - Giầy TÓM TẮT Đề tài "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” được tiến hành theo Hợp đồng đặt hàng khoa học công nghệ số 242.10 RD/HĐ-KHCN giữa Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Da Giầy . Với nội dung: - Thu thập tài liệu có liên quan đến da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng - Nghiên cứu xác định tiêu chuẩn chất lượng các sản phẩm da quốc phòng: gioăng, giầy sĩ quan chịu nước. - Nghiên cứu xây dựng các quy trình công nghệ thuộc và hoàn thiện da phục vụ công nghiệp quốc phòng: gioăng, giầy sĩ quan chịu nước, chịu dầu: - Thử nghiệm các quy trình công nghệ và hiệu chỉnh thông số kỹ thuật. - Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ tối ưu thuộc và hoàn thiện da phục vụ công nghiệp quốc phòng: gioăng, giầy sĩ quan chịu nước, chịu dầu. - Đánh giá hiệu quả đề tài. Da gioăng, da mũ giầy chịu nước là loại da thuộc có giá trị cao cho công nghiệp quốc phòng Việt Nam. Sau một năm làm việc nghiêm túc, khoa học, đề tài đã thực hiện đúng theo hợp đồng. Về mặt khoa học, đề tài đã đưa ra hoàn chỉnh một quy trình thuộc và hoàn thiện da gioăng, da mũ giầy chịu nước, chịu dầu cho chất lượng cao từ nguồn nguyên liệu trong nước. Quy trình công nghệ phù hợp ổn định để sản xuất mặt hàng từ nguồn nguyên liệu trong nước. Công nghệ có tính chất khả thi và áp dụng cho tất cả các cơ sở sản xuất thuộc da trong nước. Hoá chất sử dụng hầu hết là hoá chất sẵn có của các hãng nổi tiếng như Clariant, Stahl, Pielcolor, BASF, ATC… trên thị trường trong nước. Thiết bị thường có trong các cơ sở thuộc da không đòi hỏi đầu tư tốn kém, các cơ sở sản xuất thủ công nhỏ lẻ cũng có thể áp dụng được. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 7 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Qua phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật sản phẩm và so sánh với mẫu da của CHLB Nga, cho thấy kết quả chất lượng và hình thức là tương đương. Như vậy, khả năng đáp ứng mặt hàng da da gioăng, da mũ giầy chịu nước, chịu dầu phục vụ nhu cầu trong nước là hoàn toàn có triển vọng và hiện thực. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 8 Viện Nghiên cứu Da - Giầy PHẦN I. TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở pháp lý, xuất xứ và sự cần thiết của đề tài 1.1.1 Cơ sở pháp lý: Đề tài "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” được tiến hành theo Hợp đồng đặt hang khoa học công nghệ số 242.10 RD/HĐ-KHCN giữa Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Da Giầy . 1.1.2 Sự cần thiết của đề tài: Ở Việt Nam cũng như nhiều nước khác, da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng hàng năm có nhu cầu lớn để sản xuất các mặt hàng gioăng, mũ giầy sĩ quan chịu nước. Tuy nhiên, công nghệ thuộc các loại da này ở Việt Nam chưa được nghiên cứu bài bản nên chất lượng da thuộc còn kém so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Vì vậy, đề tài "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” được tiến hành sẽ giải quyết được vấn đề trên, tạo ra sản phẩm nội địa chất lượng cao. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu của đề tài là: Tạo ra các sản phẩm da thuộc làm mũ giầy và gioăng phục vụ công nghiệp quốc phòng. Cụ thể là: - Nghiên cứu, đề xuất công nghệ chuẩn bị thuộc, thuộc và hoàn thiện da mũ giầy chịu nước - Nghiên cứu, đề xuất công nghệ chuẩn bị thuộc, thuộc và hoàn thiện da gioăng . 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu trực tiếp của đề tài là quy trình công nghệ thuộc, hoàn thiện da mũ giầy chịu nước và da gioăng làm từ da bò nội địa. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 9 Viện Nghiên cứu Da - Giầy 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu: Da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng gồm nhiều mặt hàng như da mũ giầy, da gioăng, da thắt lưng, da bao súng, da yên ngựa…Tuy nhiên phạm vi nghiên cứu của đề tài là da gioăng và da mũ giầy chịu nước, chịu dầu làm từ da bò nội địa. 1.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Nội dung nghiên cứu: - Thu thập tài liệu có liên quan đến da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng - Nghiên cứu xác định tiêu chuẩn chất lượng các sản phẩm da quốc phòng: gioăng, giầy sĩ quan chịu nước. - Nghiên cứu xây dựng các quy trình công nghệ thuộc và hoàn thiện da phục vụ công nghiệp quốc phòng: gioăng, giầy sĩ quan chịu nước, chịu dầu: - Thử nghiệm các quy trình công nghệ và hiệu chỉnh thông số kỹ thuật. - Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ tối ưu thuộc và hoàn thiện da phục vụ công nghiệp quốc phòng: gioăng, giầy sĩ quan chịu nước, chịu dầu. - Đánh giá hiệu quả đề tài. 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu Lựa chọn mẫu sẵn có, xác định tiêu chuẩn chất lượng. Từ đó kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực hành, xây dựng hướng công nghệ, tiến hành thí nghiệm theo phương pháp thử - sai, phân tích đánh giá kết quả qua từng thí nghiệm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật trong quá trình thực hiện nhằm tìm ra quy trình công nghệ tối ưu. 1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước: Khoảng 10 năm lại đây, nhu cầu sản xuất mặt hàng da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng như: da gioăng, đệm cho các trục khuỷu máy móc và xe pháo, da mũ giầy sĩ quan chống thấm nước, chịu dầu, da bao súng, da yên ngựa, da thắt lưng...tăng lên mạnh. Ngoài ra, sản phẩm da thuộc này cũng được cung cấp cho các ngành dân dụng. Đã có một số cơ sở bước đầu sản xuất da thuộc, Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 10 Viện Nghiên cứu Da - Giầy tuy nhiên do chưa có sự nghiên cứu bài bản nên chất lượng còn kém, chưa đáp ứng được nhu cầu quốc phòng. Viện Nghiên cứu Da- Giầy trong các năm gần đây đã tiến hành nghiên cứu và gia công sản xuất da thuộc phục vụ các mặt hàng công nghiệp với chất lượng tương đối. Song, thành công này mới chỉ là bước đầu, thiết bị máy móc chưa đầy đủ, da thuộc còn chưa đạt yêu cầu về hình thức, chất lượng... 1.5.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước: Từ nhiều năm trước, mặt hàng da thuộc đã được quan tâm nghiên cứu sản xuất do nhu cầu của nền công nghiệp Quốc phòng. Một số nước đã có công nghệ thuộc và trau chuốt hoàn thiện mặt hàng này như: CHLB Nga, Ý, …Sản phẩm da thuộc của họ đạt tới trình độ cao, phục vụ tốt cho quốc phòng. Đi kèm công nghệ là các thiết bị chuyên ngành, phù hợp với yêu cầu nghiên cứu và sản xuất. Ở nước ta cũng sử dụng nhiều sản phẩm loại này Hi vọng rằng từ các điển hình mẫu mực trên, đề tài sẽ mô phỏng, áp dụng hợp lý vào điều kiện cụ thể ở các nhà máy thuộc da trong nước. 1.5.3. Một số cơ sở khoa học áp dụng trong đề tài: 1.5.3.1. Thành phần hóa học của da 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 và là xúc giác của cơ thể… Với bò có lớp da tương đối dày, nếu thuộc và đưa vào sử dụng làm một số sản phẩm phục vụ quốc phòng sẽ vừa đảm bảo được độ bền cơ học, chống tác dụng môi trường, lại hợp vệ sinh cho người sử dụng. Da bò được tạo nên từ hai phần chính: - Trên bề mặt là phần vẩy sừng (Epidermis) - Phần cật là thành phần chính của da gồm có hai lớp: lớp trên (papillary layer) có cấu tạo sợi mịn, liên kết chặt chẽ tạo mặt cật cho da và lớp dưới (reticular layer) có cấu trúc mạng lưới, có độ dày lớn hơn lớp trên và là phần chính tạo độ bền cơ học cho da. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 11 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Hình 1. Mặt cắt thiết diện da trâu bò Thành phần hóa học của da gồm có nước, protein, chất béo và một vài muối khoáng. Protein là thành phần chính tạo nên da thuộc. Protein gồm có hai loại: - Protein dạng 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. - Protein không dạng sợi: globulin, albumin. 1.5.3.2. Da nguyên liệu. Da là một sản phẩm quan trọng của ngành chăn nuôi trâu bò và được đánh giá cao bởi các đặc tính của nó. Da trâu bò 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. Khuyết tật của da nguyên liệu: Các khuyết tật của da nguyên liệu ảnh hưởng nhiều đến chất lượng da thuộc. Có 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: Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 12 Viện Nghiên cứu Da - Giầy 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. 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. 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 mãu sẽ không đều và không thể xuất khẩu được. 1.5.3.3. Công nghệ thuộc và hoàn thiện da mũ giầy chịu nước, chịu dầu và da gioăng. Công nghệ sản xuất da mũ giầy chịu nước: Xét về mặt tác dụng của nước, hơi nước lên mặt da và qua thiết diện da, ta có các khái niệm sau [2, 3, 4]: Da thuộc tương đối dễ thấm nước tĩnh, cho nước xuyên qua thiết diện. Nếu da hoàn toàn không thấm nước dùng làm vật tiếp xúc với cơ thể người cũng không hẳn tốt, vì không đạt yêu cầu về mặt thông thoáng vệ sinh của da. Da kỵ nước (water repellency) là loại da không hút nước trên bề mặt da. Da chịu nước (water resistancy) là loại da ít hấp thụ nước trên bề mặt da và cũng ít cho nước xuyên qua thiết diện da. Da bền nước (waterproof) là loại da hoàn toàn không cho nước thấm trên bề mặt cũng như không cho nước xuyên qua thiết diện (kể cả nước tĩnh và động). Khả năng chống thấm nước của da thuộc có thể định nghĩa như độ bền vững chống lại sự xuyên qua thiết diện da của nước [4]. Công nghệ sản xuất da chống thấm nước bằng một trong hai hoặc kết hợp cả hai phương pháp: - Xử lý công đoạn ướt, thường là thuộc lại - Chống thấm nước cho da mộc trong khâu trau chuốt. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 13 Khả năng chống thấm nước hoặc hạn chế thấm nước có thể thực hiện bằng các biện pháp: a. Tạo bề mặt không cực. Do nước là chất lỏng có cực mạnh sẽ không thấm vào được. b. Tạo khả năng trương nở của sợi collagen ở lớp dưới cật, làm lấp đầy khoảng trống giữa các bó sợi khi da gặp nước. Biện pháp này đòi hỏi phải sử dụng các hóa chất đặc biệt [5] c. Tăng khả năng trương nở của các sợi da nhờ các chất trợ làm lấp các khoảng trống giữa các bó sợi, tạo hệ nhũ nước trong dầu [1] Lý thuyết thực hiện biện pháp chống thấm nước (a) dựa trên hiện tượng sức căng bề mặt [7]. Phân tử vật chất ở lớp trau chuốt bề mặt tiếp xúc trong mỗi pha tạo nên tác dụng lực không cân đối. Đó là nguyên nhân tạo nên sức căng bề mặt. Nếu ta nhỏ một giọt nước trên bề mặt da, ở trạng thái cân bằng các lực tác dụng ở các lớp phân cách môi trường triệt tiêu nhau. Ta biểu diễn các lực đó bằng phương trình: ζ gs - ζ ls ζ ls = ζ gs – ζ gl cosφ cosφ = ζ gl Từ phương trình trên suy ra: 180o > φ > 90o ζ ls > ζ gs cosφ ≤ 0 ζ ls max ζ gl : Lực tương hỗ giữa chất khí và chất lỏng Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 14 Viện Nghiên cứu Da - Giầy ζ gs : Lực tương hỗ giữa chất khí và chất rắn ζ ls : Lực tương hỗ giữa chất rắn và chất lỏng φ : Góc tiếp xúc giữa chất lỏng và chất rắn. Trong trường hợp: φ = 180o : Mặt da hoàn toàn thấm nước φ = 90o : Giới hạn giữa hiện tượng thấm nước và không thấm nước φ = 0o : Mặt da hoàn toàn không thấm nước Blazej và Galatic [8] đã đưa khái niệm “grid effect” như góc tiếp xúc của bề mặt có cấu tạo dạng sợi và không gian mao mạch là không khí. Khi lấp đầy không gian mao mạch bằng nước, góc tiếp xúc sẽ nhỏ và da sẽ dễ thấm nước. Nếu mặt da có lớp trau chuốt thì “grid effect” không thích ứng. Xử lý về mặt lý thuyết biện pháp (b) và (c) là giống nhau [9]. Trong trường hợp đó gen tạo ra sẽ mất đi khi sấy. Xerogel xuất hiện với thể tích nhỏ hơn, khi tiếp xúc với môi trường ẩm nó lại trương nở và trở về trạng thái ban đầu. Ta biết rằng da thuộc tạo bởi các bó sợi xếp quấn lại bên nhau. Nối liền các bó sợi là các phân tử chất thuộc. Đoạn xích giữa hai bó sợi collagen có thể làm biến dạng góc quay quanh mối liên kết hoá trị. Độ quay của góc đó tuân theo các định luật như đối với các chất cao phân tử khác. Với sự xâm nhập của nước vào da, đoạn xích giữa hai bó sợi căng lên. Sự biến dạng này tạo trạng thái cân bằng động. Do đó nếu ta dùng các hóa chất có tác dụng giữ vững sự cân bằng động trong da (tương tác giúp nước đi vào da và sự trương căng các mối liên kết chống lại sự xâm nhập của nước) thì sẽ ngăn không cho nước thấm qua da được [5]. Da thuộc là vật liệu có cực nên dầu rất khó xâm nhập vào da (một ví dụ cho thấy là muốn ăn dầu thì dầu đó phải được nhũ hóa tốt: dầu tan trong nước). Thực tế cho thấy khi da thuộc có khả năng chịu nước tốt thì khả năng chịu dầu cũng được tăng lên. Không những thế, dầu thường xâm nhập vào giầy qua đế và các đường may. Vì thế thường người ta quan tâm nhiều đến khả năng chịu nước của da. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 15 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Da mũ giầy chịu nước đòi hỏi ngoài việc sử dụng hóa chất tạo cho da tính chịu nước, còn phải đảm bảo các tính chất khác của da mũ giầy. Hóa chất tạo khả năng chịu nước chủ yếu dựa vào sự lựa chọn dầu waterproof. Tuy nhiên, hóa chất này sẽ làm cho da bị lỏng mặt. Vì vậy, công nghệ thuộc và hoàn thiện yêu cầu sử dụng chất thuộc lại bổ sung để khắc phục nhược điểm trên. Khả năng hấp thụ syntan, tannin thảo mộc và resin trên các phần da rất khác nhau (tannin vào nhiều ở phần lưng, resin vào nhiều ở phần bụng). Sự phân bố các chất trên cũng thay đổi theo độ dày của da và độ pH. Hình dưới đây chỉ rõ khả năng đó. Mặt cật Mặt váng pH=5 pH=4 Hình 2. Khả năng hấp thụ chất thuộc Công nghệ thuộc da gioăng: Da gioăng là loại da dầy, có dộ bền cơ học cao, độ bai dãn thấp, chịu nén, chịu nước, dầu, nhiệt. Do đó, da nguyên liệu làm da gioăng phải là da bò đực to để da đanh, chắc, độ dầy 4- 5 mm, công nghệ thuộc da gioăng đòi hỏi sử dụng hóa chất đặc biệt, tạo nên các tính chất trên cho da. Cụ thể da gioăng phải được xử lý đặc biệt trước khi thuộc. Công đoạn ăn dầu cũng phải thay đổi so với khi áp dụng cho da mũ giầy để da được đanh chắc, dẻo. Thành phần dầu cũng cần lựa chọn để da Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 16 Viện Nghiên cứu Da - Giầy mềm vừa phải, chịu nước, chịu dầu tốt. Trong hoàn thành khô cần chú ý căng để giảm tối đa khả năng bai dãn. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 17 Viện Nghiên cứu Da - Giầy PHẦN II. THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 2.1. Địa điểm thực hiện, thiết bị, nguyên liệu, hoá chất sử dụng 2.1.1 Địa điểm: Nghiên cứu thực nghiệm công nghệ thuộc, hoàn thành da gioăng, da mũ giầy chịu nước được thực hiện tại xưởng thực nghiệm thuộc da - Viện Nghiên cứu Da Giầy. 2.1.2 Thiết bị sử dụng Các thiết bị hiện có tại xưởng thực nghiệm Viện Nghiên cứu Da Giầy như thùng quay gỗ, thùng quay Inox, các máy nạo thịt, bào da, ép nước, làm mềm, đánh nhám, đánh bóng, các hệ thống căng phơi, sơn da, in da. 2.1.3 Nguyên liệu và hoá chất sử dụng Nguyên liệu da bò mới lột mổ hoặc da được bảo quản bằng các phương pháp bảo quản trên. Hoá chất sử dụng: Hoá chất của các hãng sản xuất hoá chất cho ngành thuộc da đang có mặt tại thị trường Việt Nam như: Clariant, Stahl , Piecolor, Basf, ATC... đây là các hãng có uy tín trên thế giới, đảm bảo các sản phẩm của họ không tồn dư các chất độc hại hiện bị cấm trên thị trường. 2.2. Trình tự tiến hành và các giải pháp công nghệ 2.2.1 Các bước tiến hành - Phân tích đánh giá các mẫu da thành phẩm của nước ngoài - Kết hợp tài liệu chuyên ngành và kết quả của các đề tài nghiên cứu khoa học trước có liên quan, xây dựng quy trình công nghệ sản xuất da gioăng, da mũ giầy chịu nước, chịu dầu - Tiến hành các thí nghiệm nhỏ, phân tích các kết quả của thí nghiệm này để xác định tìm ra được các thông số kỹ thuật tối ưu, phù hợp. - Thí nghiệm trung hình để hoàn chỉnh công nghệ. 2.2.2 Phân tích mẫu. Phân tích, đánh giá mẫu sản phẩm da thuộc trâu bò làm gioăng, mũ giầy chịu nước, chịu dầu của nước ngoài, cụ thể của CHLB Nga. Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 18 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Bảng 1. Yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm TT 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mức chất lượng Mẫu tương tự Kết quả cần đạt Trong CHLBNga được nước Tên sản phẩm và chỉ Đơn tiêu chất lượng chủ vị đo yếu Da thuộc làm gioăng Hàm lượng Cr3+ % 4,5- 5,0 Khả năng chống mốc Tháng Không dưới 6 Độ pH 6,0- 6,2 Hàm lượng muối 0,3 ≥ sulphate trung bình Độ bền kéo đứt N/mm2 Lớn hơn 32 Hàm lượng chất béo % 10- 12 Độ bền xé rách N/m 30-40 m Da thuộc làm giầy sĩ quan chịu nước, chịu dầu Hàm lượng Cr3+ % 2,5 – 3,5 Khả năng chống mốc Tháng Không dưới 6 Độ pH 3,5-4,0 pH chênh lệch ≥0,7 Độ bền uốn gấp Cảm Da ko bị rạn (50 000 lần) quan mặt Độ bền mài mòn: Cấp - Da khô - Da và nỉ ko nhỏ hơn cấp 3 - Da ướt - Da và nỉ ko nhỏ hơn cấp 3 2 Độ bền kéo đứt N/mm Lớn hơn 20 Hàm lượng chất béo % 3-4 Độ bền chịu nước: Tĩnh % Sau 24 h: 50 Động % Sau 2 h: 50 Độ bền chịu dầu: Tĩnh % Sau 12 h: 50 Động % Sau 2 h: 50 1-2 4,5- 5,0 Không dưới 6 6,0- 6,2 0,3 ≥ 10-12 Lớn hơn 32 10- 12 15-20 30-40 1-2 Rạn mặt 1-2 1-2 10-15 2,5 – 3,5 Không dưới 6 3,5-4,0 ≥0,7 Da ko bị rạn mặt - Da và nỉ ko nhỏ hơn cấp 3 - Da và nỉ ko nhỏ hơn cấp 3 Lớn hơn 20 3-4 Sau 1- Sau 24 h: 50 Sau 2 h: 50 2h Sau 1- Sau 24 h: 50 2h Sau 2 h: 50 Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha Mã số: 242.10 RD/HĐ-KHCN 19 Viện Nghiên cứu Da - Giầy 2.3. Công nghệ sản xuất da mũ giầy sĩ quan chịu nước, chịu dầu Để sản xuất da bò làm mũ giầy sĩ quan chịu nước (water resistancy), chịu dầu (oil resistancy), đề tài xác định cần sử dụng các hóa chất thuộc lại đặc biệt làm cho da đanh, chắc và một số loại dầu có khả năng kỵ nước. Lớp trau chuốt cũng sử dụng các hóa chất chịu nước tốt và bóng hãm là bóng dung môi (không tan trong nước). Như vậy khả năng chống thấm nước trên mặt da cũng như sự chuyển nước qua thiết diện sẽ đảm bảo. Các công đoạn khác chỉ lưu ý làm tốt theo công nghệ sẵn có. 2.3.1. Giới thiệu các hóa chất được sử dụng DENZODRIN S Là chất chống thấm nước của hãng hóa chất BASF, được sản xuất từ mỡ động vật, a xít béo tổng hợp và dung môi có cực, thuộc loại anion, có thể sử dụng với dầu sulphat hay sulphit, dầu tự nhiên hay tổng hợp, anion hay không ion khác. Thông số kỹ thuật: Lượng chất béo: Min 21% Lượng tác nhân nhũ hóa: Min 11% Lượng chất nhũ: pH dung dịch 10%: Min 105 8 – 9,5 CORIPOL BZN: Là chất chống thấm nước của hãng hóa chất BASF, dạng kem sệt, là ester của rượu mạch vòng. Hàm lượng chất béo: Khoảng 50% pH dung dịch 10%: 6,2 Tính ion: Anion LUBRITAN WP Là chất chống thấm nước của hãng hóa chất BASF, là polyme tổng hợp. Dễ hòa tan trong nước, ở 40- 50oC không bị biến màu. 2.3.2. Các thí nghiệm nhỏ. Để có công nghệ sản xuất thích hợp, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm xác định: - Tác dụng chống thấm nước (CTN) của mỗi chất khi thay đổi lượng dùng - Tác dụng CTN khi tỷ lệ các hóa chất được dùng thay đổi Đề tài được thực hiện trên cơ sở Hợp đồng số: 242.10 RD/HĐ-KHCN, ngày 14/4/2010 "Nghiên cứu công nghệ sản xuất da thuộc phục vụ công nghiệp quốc phòng từ nguyên liệu da trâu, bò” - KS. Lê Văn Kha
- Xem thêm -