tìm hiểu những xu hướng tiến bộ hiện nay và các giải pháp sinh hóa đối với ngành thuộc da việt nam

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA HĨA


TIỂU LUẬN MƠN HỌC
CHUN ĐỀ CHUN NGÀNH HĨA

Đề tài:
TÌM HIỂU NHỮNG XU HƯỚNG TIẾN BỘ HIỆN NAY
VÀ CÁC GIẢI PHÁP SINH HÓA
ĐỐI VỚI NGÀNH THUỘC DA VIỆT NAM
GVHD

: Th.S Trần Thị Việt Hà

Mã lớp HP: 220406602
SVTH

MSSV

Trần Thị Nguyệt Hằng

07711641

Trần Thị Hà Liêm

07701471

Bùi Thị Thanh Phượng

07701841

Trần Thị Ái Vi

07705751

Nguyễn Thúy Vy

09243661

Đỗ Thị Minh Yến

07721761

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 9 năm 2010


MỤC LỤC

2


LỜI MỞ ĐẦU
Trong lịch sử cổ đại, người ta đã biết cách thuộc da và sử dụng những sản
phẩm bằng da. Hiện nay, ngành thuộc da đang đẩy mạnh việc nghiên cứu các giải
pháp công nghệ mới cho các quá trình chế biến da và lơng thú. Tạo ra nhiều sản
phẩm bằng da rất được ưa chuộng: túi xách, ví, giày dép…với những đặc tính nổi
bật của nó như: màu sắc và chất liệu thời trang, bền và không thấm nước… Theo
đánh giá của Viện Nghiên cứu Da giày, ngành công nghiệp da giày đang đứng thứ
ba về kim ngạch xuất khẩu cả nước, sau dệt may và dầu thô.

Song song với sự phát triển đó, ngành da giày ln phải đối mặt với nhiều
vấn đề như nguồn nguyên liệu đa phần là nhập khẩu, làm thế nào để nâng cao chất
lượng sản phẩm khi mà công nghệ thuộc da trong nước cịn nhiều hạn chế. Bên
cạnh đó, cơng nghệ thuộc da đã làm cho tốc độ ô nhiễm môi trường ngày càng gia
tăng và chưa có cách xử lý triệt để. Do đó, cần phải triển khai những phương pháp
xử lý nhanh, có tính kinh tế, đáng tin cậy với những thiết bị đơn giản hơn so với
những hệ thống xử lý hiện hành.
Chuyên đề nghiên cứu khoa học ngành hóa là mơn học giúp chúng em định
hướng được những vấn đề cấp thiết hiện nay, tìm hiểu những đề tài nghiên cứu
khoa học trong ngành hóa nói chung và trong lĩnh vực thuộc da nói riêng. Đồng
thời, có thể rút ra những hướng nghiên cứu mới khắc phục những khó khăn của
ngành cơng nghệ thuộc da trong tương lai. Như vậy, nhóm chúng em đã quyết
định chọn đề tài tiểu luận: “ Tìm hiểu những xu hướng tiến bộ hiện nay và các
giải pháp sinh hóa đối với ngành thuộc da Việt Nam”.
Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận, nhóm chúng em đã nhận được sự
hướng dẫn tận tình của GV Trần Thị Việt Hà để có thể hoàn thành tốt bài tiểu
luận. Chúng em xin chân thành cảm ơn cơ. Dù nhóm đã hết sức cố gắng nhưng do
một số hạn chế về kiến thức nên chắc hẳn có nhiều thiếu sót mong được sự góp ý
của cô và các bạn để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn.

3


DANH MỤC VIẾT TẮT
1.BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá): là lượng oxy cần
thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng:
Vi khuẩn

Chất hữu cơ + O2

CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi q trình oxy hố sinh học xảy ra thì các vi
sinh vật sử dụng oxy hồ tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hồ tan cần thiết cho
q trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một
dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ
trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.
2.COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học): là lượng oxy cần thiết
để oxy hố các hợp chất hố học trong nước bao gồm cả vơ cơ và hữu cơ.
3.DO: là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật
nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra do sự hồ tan
từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong
khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá
chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước
giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự
ô nhiễm nước của các thuỷ vực.
Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan
trong nước (DO). Do vậy, nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm
nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung.
Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra
các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước.

4


4.SS (Suspended Solids): Hàm lượng chất rắn lơ lửng là những chất rắn không tan
trong nước.
5.TS (Total Solids): Tổng hàm lượng các chất rắn trong nước. Các chất rắn có thể
là những chất tan hoặc không tan.

5


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ THUỘC DA
1.1.Tổng quan về ngành thuộc da
Da thuộc từ trước đến nay vẫn luôn được coi là loại vật liệu phủ bọc sang
trọng nhất. Da thật có đặc tính mềm, dẻo dai và đặc biệt rất bền, và da có tuổi thọ
gấp nhiều lần các loại vật liệu phủ giả da khác. Da có thể thở nên chúng có thể làm
mát vào mùa hè và giữ ấm vào những tháng mùa đông. Da dùng làm vật liệu phủ
bọc được trải qua một chuỗi quy trình xử lý hóa học gọi là thuộc da, chu trình này
làm mềm, làm đẹp và giúp bảo vệ da nhằm nâng cao chất lượng của da.
1.1.1.Định nghĩa thuộc da và da thuộc:
Thuộc da: Là cơng nghệ có từ lâu đời và có ở nhiều quốc gia. Đây thực chất
là một q trình chế biến da và lơng bằng hóa chất để nâng cao chất lượng của da
sống và da lơng. Thuộc da là việc dùng hố chất để tạo nên vật liệu bằng da từ da
động vật để phục vụ cho nhu cầu của con người. Mục đích của nó là chống lại sự
phân huỷ của da động vật và có thể được nhuộm màu khi cần thiết.
Da thuộc: Là từ dùng chung cho các loại da với cấu trúc sợi da cịn ngun
thuỷ nhiều hay ít, loại da đó đã được xử lý đến mức khơng thể thối được, có thể
cịn lơng hoặc khơng cịn lơng.
1.1.2.Lịch sử ngành thuộc da
Da thuộc là một trong những nghề thủ công lâu đời nhất được biết đến.
Các loại da thú thu được từ săn bắn, chăn nuôi đã bước đầu được sử dụng để làm
quần áo để giữ ấm cơ thể, làm lều trại để che chắn, sinh sống. Nhưng da động vật
lại dễ bị đông cứng ở nhiệt độ thấp và bị mục nát ở nhiệt hơi cao. Sau đó, con
người đã nghĩ ra cách cọ xát với mỡ động vật để làm cho chúng linh hoạt hơn và
bền vững hơn nhằm làm tăng thời gian sử dụng. Đây là thao tác thô sơ đầu tiên đại
diện cho quá trình thuộc da và được diễn tả trong tác phẩm “Illiad “ của Homer và
những bài viết về người Assyria.

6


Phim ảnh cũng tái hiện trang phục da của người tiền sử

Trên cơ sở đó đã dẫn đến thuộc da với aldehyde hoặc xát muối, xát phèn,
phơi nắng, sấy khô để làm chậm quá trình phân hủy, thối rửa của da. Những quá
trình này dần dần ngày càng trở nên tinh tế và hiệu quả, tạo nền tảng cho việc sử
dụng da thuộc trong thế giới cổ đại. Con người đã tiếp tục sử dụng các phương
pháp qua nhiều thế kỷ liên tục và cho đến nay. Bằng chứng về sử dụng rộng rãi
của các kỹ thuật này đã được tìm thấy trong nhiều tài liệu, văn bản, tranh ảnh và
những phát hiện khảo cổ.
Ở Lưỡng Hà, người ta đã dùng da để làm váy dài và mũ, nón cho phụ nữ từ
nhiều ngàn năm trước. Người Assyria dùng da chế tạo giày dép hay làm phao cho
bè… Người Ai Cập cũng đạt được một số kỹ năng đáng kể trong việc thuộc da, sử
dụng da làm quần áo,bao tay,các cơng cụ,vũ khí và đồ trang trí đơn giản…
Ngành thuộc da đã được phát triển vào thế kỷ thứ VIII ở Tây Ban Nha. Sau
đó, dưới sự thống trị của Moorish cùng những bước tiến quan trọng trong quá
trình thuộc da đã đẩy ngành này nổi tiếng khắp châu Âu trong nhiều thế kỷ. Thuộc
da dầu đã được sử dụng để sản xuất da cho hàng may mặc bảo hộ, thuộc da phèn
cũng được phổ biến rộng rãi, mặc dù khơng phải lúc nào cũng hồn tồn thành
cơng. Con người đã nghiên cứu nhiều cách thức để làm cho da dẻo dai hơn và có

7


vẻ ngoại quang tốt hơn, chủ yếu thông qua công đoạn nhuộm. Vào đầu thế kỷ thứ
XIV, da được kết hợp với gỗ để sản xuất ghế, băng ghế với kỹ năng sắc sảo. Vào
cuối thế kỷ XIV, một yếu tố mang tính cách mạng ra đời, đó là sự thay thế các hố

thuộc da bằng các luân trống. Theo kết quả nghiên cứu những đổi mới thời bấy
giờ, thời gian cần thiết thuộc da giảm đi rất nhiều, một q trình địi hỏi 8 đến 12
tháng đã giảm xuống chỉ cịn vài ngày. Các cơng cụ cạo, đậu, đệm và trang trí đã
được tìm thấy ở hầu hết các di tích lịch sử khoảng thời gian mà thuộc da xuất
hiện..
Đấy là một vài trong số rất nhiều chứng tích chứng minh thuộc da đã gắn
bó với cuộc sống của con người từ thưở mới sơ khai. Và công nghệ thuộc da vẫn
đang và sẽ ngày một mở rộng, phát huy trong thời đại mới ngày nay.

Xưởng thuộc da cổ từ thời La Mã được
khai quật tại Roma diện tích 1000m2
* Lịch sử thuộc da ở Việt Nam
Ngõ Hài Tượng, thuộc đất thơn Hài Tượng, tổng Hữu Túc (sau đó đổi
thành Đơng Thọ), huyện Thọ Xương, nay thuộc quận Hồn Kiếm (Hà Nội). Người
làng Chắm giữa, tức làng Phong Lâm (huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương) lên cư trú
và hành nghề ở Ngõ Hài Tượng từ thế kỷ XVIII. Những người thợ ở đây sản xuất
các loại giày dép theo kiểu truyền thống, do đó hình thành nên tên ngõ. Những
người thợ này đã lập đền thờ Tổ nghề là Phả Trúc Lâm tại số nhà 16 ở ngõ này.
8


Dân phố tơn ơng Phạm Đức Chính, Phạm Sỹ Bơn, Phạm Thuần Chính quê ở làng
Phong Lâm làm Tổ nghề.
Vào thời Lê-Mạc (năm 1565), cả ba ơng có mặt trong đoàn sứ bộ sang
Trung Quốc bang giao. Trên đường đi, đồn sứ bộ có qua Hàng Châu, các ơng đã
chú ý đến nghề thuộc da, đóng giày mà lúc đó ở nước ta, nghề này chưa phát triển.
Hồn thành cơng việc sứ bộ, ba ông quay lại Hàng Châu học nghề da giày.
Các ơng học và nắm vững các bí quyết về thuộc da, đóng giày, khi về nước
đã truyền nghề cho dân làng Phong Lâm. Từ đó nghề thuộc da, đóng giày ngày
càng phát triển thịnh đạt. Các ơng được triều đình ban phong chức quan "Thượng

y" ở Quốc Tử Giám.
Hàng năm vào dịp tháng 2 và tháng 8 âm lịch người thợ giày da đã đến đền
Phả Trúc Lâm làm lễ tưởng nhớ các ông Tổ nghề Phạm Đức Chính, Phạm sỹ Bơn,
Phạm Thuần Chính. Đền Phả Trúc Lâm được cơng nhận là di tích lịch sử văn hóa
cấp quốc gia năm 1995.
1.1.3.Nguyên liệu sản xuất thuộc da
Là các loại da, lông thú như: da hươu, dê, trâu, chồn, da đà điểu, cá sấu, chó,
rắn, kangaroo, bị, và bị Tây Tạng cũng có thể được sử dụng cho ngành thuộc
da…
1.1.4.Quá trình lấy da thuộc
Quá trình lấy các tấm da ở thân thịt hoặc cơ quan động vật, bắt đầu với cách
buộc và treo cả hai chân lên cao, sử dụng ngón tay để cảm nhận và xác định vị trí
khớp nối giữa hai đoạn chân với đùi, sau đó cắt da và dây chằng xung quanh khớp
chân như hình:

Hình 1:…
Tiếp theo dùng con dao sắc mỏng tạo các vết mổ như trên hình:

9


Hình 2:…
Sau đó sử dụng các ngón tay và ngón tay cái để tách da từ thịt và làm thế
nào để phần thịt cịn bao bọc ngun vẹn.

Hình 3:

Sử dụng bàn

tay

và

trọng

lượng cơ thể của bạn để kéo lớp da thuộc.

10


Hình 4:…
1.1.5.Thị trường của các sản phẩm bằng da
Việt Nam hiện xếp ở vị trí 4/10 nước xuất khẩu giày dép hàng đầu thế giới.
Sản phẩm da giày Việt Nam đã có mặt tại 50 quốc gia và vùng lãnh thổ.
Kim ngạch xuất khẩu giày dép các loại của Việt Nam 5 tháng đầu năm 2010
tăng 8%. Theo số liệu thống kê, kim ngạch xuất khẩu giày dép các loại của Việt
Nam tháng 5/2010 đạt 414,8 triệu USD, tăng 9,8% so với tháng 4/2010 và tăng
10,8% so với cùng tháng năm ngoái, nâng tổng kim ngạch xuất khẩu giày dép của
Việt Nam 5 tháng đầu năm 2010 đạt 1,8 tỉ USD, tăng 8% so với cùng kỳ, chiếm
6,9% trong tổng kim ngạch xuất khẩu hàng hoá của cả nước 5 tháng đầu năm
2010.
Hoa Kỳ là thị trường dẫn đầu về kim ngạch xuất khẩu giày dép của Việt Nam
5 tháng đầu năm 2010, đạt 501 triệu USD, đứng thứ hai là Anh đạt 195,9 triệu
USD, thứ ba là Đức đạt 126 triệu USD, sau cùng là Hà Lan 102,8 triệu USD. Một
số thị trường xuất khẩu giày dép của Việt Nam có tốc độ tăng trưởng mạnh:
Braxin, tiếp theo đó là Ấn Độ, Đan Mạch, Indonesia, sau cùng là Trung Quốc.

11

1.2. Quy trình cơng nghệ thuộc da
1.2.1 Q trình chế biến da và lơng thú bằng hóa chất:
Thuộc da là ngành cơng nghiệp bao gồm các q trình hóa lý phức tạp, đa
dạng , sử dụng nguồn nguyên liệu sống, hóa chất gồm cả hữu cơ, vơ cơ, chất tổng
hợp, chất tự nhiên.
Chất thuộc da thường dùng là tanin, fomanđehit, các hợp chất của crom,
nhơm, ziriconi... Trong q trình thuộc da giữa các chất protein (colagen) của da,
lông và chất thuộc da hình thành liên kết hố học, làm biến đổi bất thuận nghịch
các tính chất của da và lơng, giảm sự co ngót thể tích khi sấy khơ, tăng độ xốp sau
khi sấy, tăng độ bền cơ học, giảm độ trương khi ngấm nước, bền đối với các men
thủy ngân, tăng độ đàn hồi. Chất thuộc da ngấm vào da trong nhiều trường hợp
gây ra sự biến đổi màu sắc, tỉ số giữa độ sâu bị đổi màu và độ dày của lớp da được
gọi là độ nhuốm màu.
Thuộc da bằng tanin thường thực hiện qua 1 giai đoạn, thời gian 3 - 4 ngày
đêm. Thuộc da bằng hoá chất vơ cơ có thể thực hiện qua 1 hoặc 2 giai đoạn.
Giai đoạn 1: cho dung dịch đicromat và axit vào, hỗn hợp này khơng có tính
chất thuộc da nhưng có tính chất nhuộm màu.
Giai đoạn 2: cho Hiposunfit vào để khử Cr 6+ thành Cr3+ là tác nhân có tính
chất thuộc da, liên kết với colagen của da. Thuộc da bằng fomanđehit làm cho da
có một số tính chất đặc biệt: màu trắng, bền với kiềm và chất oxi hố, nhưng
fomanđehit ít khi dùng một mình.

12


1.2.2 Quy trình sản xuất da thuộc
Các đầu vào

Các cơng đoạn

Các đầu ra

13


Da tươi ướp
muối nhập
Chất diệt khuẩn
soda khan, nước
Vôi, Natri
sunfua, nước
Axit lactic, dung
dịch làm mềm da
Amôni Clorua, nước

Muối, axit
sunfuric, nước
Crôm sunphat, muối
syntan, Natri fomat,
soda khan, chất diệt
khuẩn

Syntan, thuốc nhuộm,
canxi format. Bột đậu keo,
titan dioxit, dầu và nước.

Nguyên liệu ướp muối

Hồ tươi (ngâm)

Khử lông và ngâm vôi lại

Xén mép nạo thịt và chẻ

Khử vôi và làm mềm da

Tẩy sạch da

Khử mỡ

Thuộc Crôm

Ép, bào

Thuộc lần hai,
nhuộm và ăn dầu
Các chất
phủ bề mặt

Sấy khô, xén mép và phân
loại, đánh bóng
Sản phẩm da thuộc

Bùn nặng, dung
dịch muối
Hydro sunfua

Nước thải kiềm

Các đầu mẩu da và thịt

Amoniac
Nước thải kiềm
Nước muối, nước
pha loãng axit
Mỡ
Nước thải axit chứa
Cr3+ suntan, muối
Chất lỏng ép
Phôi bào chứa Cr3+
Nước thải axit chứa
Cr3+, syntan, thuốc
nhuộm, mỡ.

Các đầu mẩu da
chứa Cr3+; hơi
dung mơi

Chú thích:
Chất thải rắn

14


Nước thải
Khí thải
Bảng 1: Danh mục các loại hóa chất sử dụng trong nhà máy thuộc da

Tên hóa chất
Natri clorua (muối xử lý có trong da
ngun liệu thơ)

Vơi tơi
Natri sunfua (62% Na2S)
Axit sunfuric
Natri cacbonat khan
Chất làm mềm da
[95% (NH4)2SO4, 5% enzym]
Canxi format
Axit lactic (30%)
Natri format
Chất diệt khuẩn
Amon clorua
Tanolin (16% Crôm)
Sytan A và B
Thuốc nhuộm
Dầu
Các chất chiết tanin
Soyaric flo
Titan dioxit
Metyl xenluloza
Keo bán dung dịch
Tổng

Lượng
( tấn/năm)
622
1.123
445
160
74
65

40
35
26
19
9
760
424
77
312
190
45
30
9
17
4.482

Theo thông tin của ngành thuộc da ước tính lượng hóa chất hấp thụ khoảng
90%, cịn lại 10% thải ra cùng dòng thải. Riêng tanolin hấp thụ khoảng 75% tổng
lượng, cịn lại 25% là chất thải.
1.3. Cơng nghệ xử lý bề mặt da thuộc

15


Sau khi thuộc, da thuộc đòi hỏi phải được xử lý thêm để loại bỏ những chất
khơng bình thường của bề mặt làm cho da thuộc sẵn sàng cho việc sử dụng bởi
việc làm cho nó mềm hơn, chống thấm nước, ... Các q trình này bao gồm việc
gia cơng thêm gồm việc làm mềm, căng da, bào mỏng, đập, cuộn để làm cứng bề
mặt, và ướp với dầu.
Da thuộc sau đó có thể được xử lý thêm hoặc được hoàn thiện bởi việc

nhuộm, tạo hạt hoặc dập nổi để làm giả da của các loại khác, phủ keo, đánh bóng,
nghiền để tạo ra một loại da lộn hoặc một sản phẩm hồn thiện mềm (như nhung),
việc bơi sáp, nhuộm đen, làm nhẵn, việc hoàn thiện bằng việc tráng mặt bóng, in
chữ...
Da thuộc có thể được bọc hoặc phủ bằng một loại véc-ni hoặc sơn màu
hoặc bằng một tấm Plastic được tạo hình trước (da thuộc đã làm bóng bề mặt hoặc
tráng phủ Plastic, đã hoặc chưa làm nổi hạt, nổi vân) hoặc có thể được bọc bằng
bột kim loại hoặc lá kim loại (da thuộc đã phủ kim loại).
1.3.1.Thuốc nhuộm dùng trong quá trình thuộc da
Thuốc nhuộm dùng trong thuộc da là thuốc nhuộm trực tiếp hay còn gọi là
thuốc nhuộm tự bắt màu, là những hợp chất màu hòa tan trong nước, vào một số
vật liệu như: xơ xenlulô, giấy, tơ tằm, da và xơ polyamit một cách trực tiếp nhờ
các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm. Hầu hết thuốc nhuộm trực
tiếp thuộc về nhóm azo, số ít hơn là dẫn xuất của đioxazin và ftaloxianin, tất cả
được sản xuất dưới dạng muối Natri của axit sunfonic hay các cacboxylic hữu cơ,
một vài trường hợp được sản xuất dưới dạng muối amoni va kali, nên được viết
dưới dạng tổng quát là Ar – SO 3Na (Ar là gốc hữu cơ mang màu của thuốc
nhuộm). Khi hoà tan vào nước thuốc nhuộm phân ly như sau: Ar – SO 3Na -->Ar –
SO3- + Na+, ion Ar – SO3- là ion mang màu, tích điện âm.
Khả năng tự bắt màu của thuốc nhuộm trực tiếp phụ thuộc vào 3 yếu tố
dưới đây:
- Phân tử thuốc nhuộm phải chứa một hệ thống mối liên kết nối đôi cách
khơng dưới 8 kể từ đầu nhóm trợ màu này đến đầu nhóm trợ màu kia, như vậy
16


phân tử thuốc nhuộm sẽ luôn ở trạng thái chưa bảo hồ hố trị và có khả năng thực
hiện các liên kết Van der Waals và liên kết Hydro với vật liệu.
- Phân tử thuốc nhuộm phải thẳng vì xơ xenlulơ nói riêng và những vật liệu
mà thuốc nhuộm có khả năng bắt màu điều có cấu tạo phân tử mạch thẳng, có như

vậy phân tử thuốc nhuộm mới dễ dàng tiếp cận với vật liệu và thực hiện các liên
kết.
- Phân tử thuốc nhuộm phải có cấu tạo thẳng, các nhân thơm hoặc các
nhóm chức của thuốc nhuộm phải nằm trên cùng một mặt phẳng để nó có thể tiếp
cận cao nhất với mặt phẳng của phân tử vật liệu, cũng là yếu tố quan trọng cho
việc phát sinh và duy trì các lực liên kết của nó với vật liệu.
1.3.2.Phân loại thuốc nhuộm trực tiếp
1.3.2.1.Theo cấu tạo hoá học
Thuốc nhuộm trực tiếp được chia thành các nhóm sau đây:
- Nhóm nhuộm trực tiếp azo: trong phân tử chứa một hoặc nhiều nhóm azo
( - N = N -). Nhóm này chiếm đại bộ phận các thuốc nhuộm trực tiếp và xếp thành
bốn loại: loại thơng thường, loại có độ bền màu cao, loại chứa hoặc có khả năng
kết hợp với ion kim loại thành phức không tan và loại có khả năng điazo hố sau
khi nhuộm.
- Thuốc nhuộm trực tiếp là dẫn xuất của đioxazin.
- Thuốc nhuộm trực tiếp là dẫn xuất của ftaloxyanin.
1.3.2.2.Dựa vào các chỉ tiêu về độ bền màu và phương pháp sử dụng
Thuốc nhuộm trực tiếp được chia làm bốn nhóm:
- Gồm những màu có độ bền với ánh sáng dưới cấp 4 (theo thang 8 cấp),
còn độ bền với xử lý ướt dưới cấp 3 (theo thang 5 cấp).
- Gồm những thuốc nhuộm trực tiếp có độ bền ánh sáng trên cấp 4, bền với
xử lý ướt ở mức trung bình, sau khi cầm màu độ bền sẽ tăng lên.
- Gồm những thuốc nhuộm cần xử lý cầm màu với muối đồng nên trong tên
gọi có chữ “cupro”, độ bền màu với giặt đạt trên cấp 3, cịn với ánh sáng khơng
dưới cấp 5.
17


- Gồm những thuốc nhuộm có thể điazo hố trên vải và kết hợp tiếp với
một thành phần azo nữa để tăng độ bền màu với giặt lên cấp 4.

Bảng 2:Tên thương mại của các thuốc nhuộm trực tiếp của các hãng
nổi tiếng trên thế giới có thể xem ở bảng sau:

Nước
sản
xuất

Hãng sản xuất

Anh

Tên nhóm thuốc nhuộm trực tiếp
1

2

3

4

ICI

Chlorazol

Durazol,fixazol

Durazol
cupro

Chlorazol

Balan

Chemicolor

Direct

Helion

Đức

Bayer

Benzo ánh

Sirius bền

Benzo cuprol Benzamin

Sirius supra

Benzo cuper Benzo para

Hochst

Remastral

BASF

Diazo

Lurantin

Wolfen

Columbia

Solamin

Dianin

Cupracon

Solamin –fau
Mỹ

D- pont

pontamine

Pomtamin fast

Naftogen
Zambenzi

Pontamin
cuper

Pontamin
diazo

1.4.Những nghiên cứu về bảo vệ môi trường và xử lý nước thải ngành thuộc
da.
Vấn đề môi trường ngày càng được quan tâm đối với các ngành cơng
nghiệp nói chung và các ngành cơng nghiệp thuộc da nói riêng vì nước thải, khí
thải cơng nghiệp nếu chưa được xử lý triệt để sẽ ảnh hưởng rất lớn đối với sức
khỏe của chính những người làm việc tại nhà máy và người dân địa phương.

18


Quy chuẩn đánh giá chất lượng nước thải: Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về nước thải công nghiệp (QCVN 24: 2009/BTNMT).
1.4.1.Tính chất nguồn nước thải thuộc da
Với cơng nghệ thuộc da truyền thống, trung bình 1 tấn da nguyên liệu thải
ra mơi trường khoảng 50m3 nước thải có độ màu đậm đặc và 500 - 600kg chất thải
rắn, nặng mùi hơi thối khó chịu. Lượng hố chất thơng dụng được sử dụng trong
công nghệ da thuộc gồm các chất vô cơ và hữu cơ như Sunfit, Sunfa, Sunfit Natri,
Hydroxit Canxi, Cacbonat, Axit, muối…do đặc thù thuộc da là quá trình chuyển
đổi Protit của da động vật sang dạng bền vững để sử dụng.
Khi nước thải thuộc vô cơ ngấm xuống đất, không những môi trường đất
mà nước ngầm cũng bị ảnh hưởng. Xả nước thải thuộc da ra cống rãnh sẽ gây hiện
tượng ngưng tụ các chất Cacbonat và làm tắc cống. Vì vậy, trước khi xử lý nước
thải thuộc da phải dựa vào tính chất để tách các dịng thải (Ví dụ: dịng thải chứa
Crom, dịng thải hữu cơ, vô cơ…)
- Nước thải từ công đoạn hồi tươi: nước thải có tính trung tính, chứa nhiều
hàm lượng SS, BOD, dầu mỡ.
- Nước thải từ công đoạn ngâm vôi mang tính kiềm cao, chứa chủ yếu các
chất vơi khơng tan, COD cao nhất so với các công đoạn khác.
- Nước thải từ cơng đoạn tẩy lơng mang tính kiềm, chứa dầu mỡ, hàm

lượng BOD, SS rất cao.
- Nước thải từ cơng đoạn tẩy vơi có tính kiềm, hàm lượng BOD, SS khá
cao.
- Nước thải ngâm axit chứa hàm lượng axit rất cao
- Nước thải cơng đoạn thuộc crơm có tính axit cao, nồng độ Crơm khoảng
250 mg/l, nước thải màu xanh nhạt.
Bảng 3: Tính chất nước thải thuộc da
Loại nước thải
Hồ tươi (ngâm)

Số lượng
m3/tấn da
sống
2,5 – 4,0

pH
7,5 – 8,0

TS
(g/l)

SS
(g/l)

8,0 – 28

2,5 – 4

BOD
(g/l)

1,1 – 2,5
19


Ngâm vôi
Khử vôi
Thuộc bằng vôi
Tẩy sạch
Thuộc crôm
Tổng

6,5 – 10
7,0 – 8,0
2,0 – 4,0
2,0 – 3,0
4,0 – 5,0
30 – 35

10,0 – 12,5
3,0 – 9,0
5,0 – 6,8
2,9 – 4,0
2,6 – 3,2
7,5 – 10

16 – 45
1,2 – 12
8 – 50
16 – 45
2,4 – 12

10 – 25

4,5 – 6,5
0,2 – 1,2
5 – 20
0,6 – 6,0
0,3 – 1,0
1,2 – 6,0

6,0 – 9,0
1,0 – 2,0
6 – 12
0,6 – 2,2
0,8 – 1,2
2,0 – 3,0

1.4.2.Xử lý nước thải ngành thuộc da
Việc tách riêng các dòng chất thải, sẽ làm tăng khả năng cho tuần hoàn và
tái sử dụng chất thải đồng thời sẽ làm giảm chi phí xử lý chất thải cơng nghiệp.Để
có được phương án giảm thiểu chất thải hiệu quả nhất cần xác định rõ đặc điểm
của mỗi loại chất thải.
* Dòng thải chứa Sunfua
Đối với các dòng thải chứa Sunfua cần được sử lý sơ bộ dòng chất thải này
trước khi trộn lẫn với các chất thải axit khác.
* Dịng thải chứa Crơm
- Việc thu hồi Crôm được thực hiện bằng phản ứng kết tủa Crôm Hydroxit
khi thêm Natri Cacbonat vào dung dịch (pH = 8 – 8,5).
- Thay đổi q trình cơng nghệ sản xuất: thay quá trình gián đoạn bằng quá
trình liên tục, thay thế bằng q trình cơng nghệ sạch hơn. Giảm lượng hoặc loại
nguyên liệu thô sử dụng.

- Sử dụng các chất tăng độ phân tán thay cho các dung môi hữu cơ ở những
nơi thích hợp.
- Xử lý cơ học: để loại bỏ rác cặn và điều hoà lưu lượng và nồng độ.
- Xử lý hố học: khử Crơm Cr+6 thành Cr+3 và được loại bỏ ra khỏi nước
thải bằng phương pháp kết tủa.
* Dòng thải chứa dầu mỡ
- Xử lý cơ học: loại bỏ dầu mỡ, cặn, rác. Điều hoà lưu lượng và nồng độ
nước thải.

20


- Xử lý hố lý - keo tụ tạo bơng: loại bỏ các chất ô nhiễm như: các chất hữu
cơ...
* Các dòng thải trên sau khi được xử lý riêng lẻ sẽ cùng được đưa đến giai
đoạn xử lý sinh học để loại bỏ các chất ơ nhiễm cịn lại trong nước thải bao gồm:
- Xử lý sinh học hiếu khí - bùn hoạt tính.
- Xử lý bùn thải.

CHƯƠNG 2: NHỮNG NGHIÊN CỨU MỚI TRONG CÔNG NGHỆ
THUỘC DA HIỆN NAY
2.1.Những nghiên cứu nhằm thay thế công nghệ mới trong quy trình sản xuất
thuộc da.
Những mặt hàng da phục vụ cho tiêu dùng trên thế giới hầu hết là các mặt
hàng da mềm. Chính vì vậy trong cơng nghệ thuộc da, ngồi những cơng đoạn
như: ngâm vơi, hồi tươi, trung hồ, thuộc lại v.v..., công đoạn ăn dầu là một trong
những công đoạn quan trọng. Sau khi thuộc, da trở nên khơ và háo nước, do đó
cần phải trải qua cơng đoạn ăn dầu để trả lại tính mềm mại, bóng láng của da và
làm cho da mang tính kỵ nước. Cơng đoạn này quyết định tính mềm mại của sản
phẩm da thuộc, mở rộng phạm vi sử dụng chúng trong việc chế tạo các sản phẩm

đi từ da thuộc.

21


Cho đến nay, phần lớn các loại hoá chất dùng cho công nghiệp thuộc da
chúng ta đều phải nhập ngoại. Do dó, việc nghiên cứu tái sử dụng nguồn nguyên
liệu sẵn có trong nước mang tính kinh tế. Viện Hóa học Công nghiệp đã tiến hành
đề tài “Nghiên cứu công nghệ điều chế chất làm mềm sử dụng trong công
nghiệp thuộc da từ dầu thu hồi của quá trình oxy hoá parafin lỏng.” Chủ
nhiệm đề tài: Hà Văn Vợi. Mã tài liệu: TCT 11-2002. Từ dầu thu hồi trong quá
trình oxyhoá parafin lỏng sản xuất thuốc tuyển tại Viện hoá học Cơng nghiệp,
nhóm đề tài đã tiến hành nghiên cứu điều chế chất làm mềm dùng trong công
nghiệp thuộc da bằng cách sulfat hóa. Để có thể tăng lượng chất làm mềm điều
chế từ dầu thu hồi của quá trình oxy hố parafin vào sử dụng cơng nghiệp thuộc da
cần có sự nghiên cứu tiếp nhằm khắc phục nhược điểm về mùi đặc trưng của sản
phẩm.
Bên cạnh đó, Viện cũng đã nghiên cứu “Cơng nghệ sử dụng dầu khống
nhũ hóa từ dầu khống phế thải trong cơng nghệ thuộc da” để thay thế dầu
nhập ngoại, có những ưu điểm sau:
- Giá thành rẻ.
- Chất lượng tương đương dầu nhập ngoại.
- Độ nhũ tốt.
- Khả năng ăn dầu cao.
- Da mềm.
Để những sản phẩm bằng da Việt Nam có thể xuất khẩu sang những thị
trường khó tính như Mỹ, địi hỏi sản phẩm của chúng ta phải đáp ứng nhiều yêu
cầu khắt khe: chất lượng tốt, tính tự nhiên của mặt cật, độ dày và độ dẻo, không
chứa chất độc hại sau quá trình thuộc. Năm 2005, TS.Lưu Hữu Thục đã nghiên
cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ thuộc lại và trau chuốt da dây lưng từ da

bò thuộc kết hợp Crôm-Syntan để sản xuất dây lưng 2 lớp phục vụ tiêu dùng
nội địa và xuất khẩu.” Đề tài đã nghiên cứu thành cơng trong việc sử dụng các
loại hố chất thuộc lại và trau chuốt, đặc biệt dùng tỷ lệ cao các chất thuộc lại
Tanin thảo mộc (Tanin là những chất có nguồn gốc thực vật, vị chất, có khả năng
22


kết hợp với protein của da tươi (sống) động vật thành da thuộc, không bị phân huỷ
và rất bền). Từ việc sử dụng hợp lý các chất thuộc lại và trau chuốt, sản phẩm thu
được từ nghiên cứu, đã đạt được các chỉ tiêu của mặt hàng mà khách hàng yêu
cầu.
Một trong những loại da thuộc hàng cao cấp, phải kể đến da đà điểu và da
cá sấu. Da đà điểu được xem là cá tính và thời trang bởi những hạt chân lơng nổi
rõ, rất đều và đẹp. Cịn với cá sấu, da chúng có độ thống khí cao, không tĩnh điện,
cách nhiệt tốt. Với lớp vẩy đanh chắc như một tấm áo giáp, sau khi thuộc, loại da
này rất đẹp. Đặc biệt, ma sát càng lớn thì độ bóng của da càng cao. Vì thế, thời
trang làm từ da cá sấu ln được coi là q phái và đẳng cấp. Biết bảo quản, theo
thời gian các sản phẩm này ngày càng mới và sáng bóng, độ bền gần như vĩnh
cửu. Năm 2005, KS Nguyễn Mạnh Hùng đã nghiên cứu đề tài “Công nghệ thuộc
và trau chuốt da cá sấu, đà điểu , da trăn để làm các mặt hàng da cao cấp
phục vụ tiêu dùng trong nghiên cứu và xuất khẩu”. Đề tài đưa ra được 3 quy
trình cơng nghệ hồn chỉnh ổn định để thuộc, thuộc lại da cá sấu, đà điểu, trăn và 2
quy trình trau chuốt đối với các loại da này. Các quy trình cơng nghệ này phù hợp
và ổn định mang tính khả thi cao. Các quy trình cơng nghệ phù hợp dễ thực hiện
tại tất cả các cơ sở thuộc da trong nước, sản phẩm tạo ra theo các quy trình đó đều
đạt chất lượng cao. Đặc biệt đề tài đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo được một thiết
bị chuyên dụng dùng để thuộc, thuộc lại cho da cá sấu, da trăn và da nguyên lông.
Đây là một thiết bị hoàn toàn mới trong ngành thuộc da của Việt Nam. Về mặt
thực tiễn các quy trình cơng nghệ và thiết bị đều có tính khả thi cao, hố chất sử
dụng hầu hết sẵn có trên thị trường trong nước, cơng nghệ khơng địi hỏi đầu tư

thiết bị tốn kém, thậm chí có thể áp dụng vào sản xuất tại các cơ sở thủ công nhỏ.
2.2. Những nghiên cứu về bảo vệ môi trường đối với ngành thuộc da trong
thời gian gần đây
Chất thải công nghiệp gia tăng là hệ quả tất yếu của q trình cơng nghiệp
hóa. Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm cơng nghiệp của cả nước nên hằng năm
một lượng rất lớn chất thải công nghiệp được phát sinh. Trong thành phần chất
23


thải phát sinh, có thể dễ dàng nhận thấy tỷ lệ ngày càng tăng của chất thải từ
ngành thuộc da. Và những quy tắc về môi trường trên thế giới đang làm thay đổi
công nghiệp chế biến da thuộc. Trong cơng nghiệp thuộc da, q trình tiền thuộc
và thuộc tạo ra 80 – 90 % của tổng ô nhiễm và các khí độc hại như khí Hydrơ
Sunphua (H2S), các chất thải rắn và cặn bã Crơm. Việc tìm ra một biện pháp quản
lý thích hợp và phương pháp xử lý hữu hiệu đối với bùn chứa kim loại nặng hiện
nay là vấn đề rất bức thiết.
Trong quá trình thuộc da, người ta phải làm thay đổi cấu trúc da động vật
để cho da được bền nhiệt, khơng cứng giịn khi lạnh, khơng bị nhăn hoặc thối rữa
khi ẩm và nóng. Có nhiều phương pháp thuộc da tùy theo yêu cầu và mục đích sử
dụng, phổ biến nhất là phương pháp thuộc da bằng muối Cr. Tuy nhiên, với
phương pháp này, lượng Cr (III) cịn sót lại trong da phế thải lại gây ô nhiễm đáng
kể đối với môi trường. Theo thống kê, trung bình trên cả nước mỗi năm lượng chất
thải rắn phát sinh trong quá trình thuộc da khoảng trên 4.000 tấn, 1% khối lượng
đó là Crom (Cr) và một lượng đáng kể gelatin. Điều nguy hiểm là Cr (III) khi gặp
điều kiện thuận lợi có thể bị chuyển hóa thành Cr (IV), Cr (VI) là chất độc, có thể
gây ung thư, tử vong cho động vật khi tiếp xúc.
Đề tài: “Nghiên cứu cơng ngệ thuộc da bị làm mũ giày bằng thay thế
hồn tồn chất thuộc Crơm, nhằm giảm ô nhiễm trong nước thải và đáp ứng
yêu cầu về môi trườg của thị trườg xuất khẩu” được TS. Lưu Hữu Thục nghiên
cứu năm 2005.

- Đề tài đã đưa ra quy trình thuộc thay thế hồn tồn chất thuộc Crôm.
- Nước thải sau khi thuộc và da thuộc không chứa chất Crơm, vì khơng sử
dụng một lượng nào chất thuộc Crơm, đáp ứng được tính vệ sinh của mặt hàng da
thuộc.
- Thay thế hoàn toàn chất thuộc sulphat kiềm Crơm (có thể lựa chọn các
muối vơ cơ ít độc hại như Nhôm, Zirconiu, Titaniu và Sắt, các muối này có thể
được sử dụng như các chất thuộc thay thế muối Crôm), tạo ra sản phẩm da thuộc
không chứa kim loại Crôm.
24


- Chất lượng da thành phẩm đạt độ mềm và các tính chất cơ - lý - hố khác
đáp ứng được yêu cầu của da làm mũ giầy.
- Không gây ô nhiễm môi trường do không sử dụng chất thuộc crơm.
Trong cơng nghệ thuộc Crơm hiện tại chỉ có khoảng 60-70% lượng Crôm ở
dạng BCS được hấp thụ vào da, phần cịn lại thốt ra ngồi theo nước thải. Sự có
mặt của crơm trong nước thải từ nhà máy thuộc da là nguyên nhân gây ô nhiễm
môi trường. Hàm lượng Crôm cao trong nước thải làm phức tạp và tăng chi phí xử
lý. Bùn chứa Crơm là mối đe doạ sinh vật ở đó. Các nhà khoa học đã tạo ra quy
trình cơng nghệ và các thiết bị kèm theo nhằm thu hồi crôm trong nước thải theo 2
phương pháp quay vòng trực tiếp và thu hồi sa lắng. Năm 2006, KS Nguyễn Hữu
Cường đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu cơng nghệ quay vịng và thu hồi Crơm
trong nước thải thuộc da bằng phương pháp sa lắng.”
- Trong thiết bị sa lắng, MgO (được tạo thành dạng dung dịch sệt nhờ thiết
bị hoà tan khác) được đưa vào từ từ trong lúc máy khuấy hoạt động liên tục đến
khi dung dịch có pH = 8. Q trình kéo dài khoảng hơn 1 giờ. Sau đó dừng khuấy,
Crơm sẽ kết tủa ở dạng bùn trong khoảng 4 giờ. Nước trong thoát ra qua các van ở
thành thiết bị, được dùng làm nước rửa hay thuộc da. Bùn Crơm thốt ra ở đáy
thiết bị. Bùn này có thể được sấy khơ, đóng bánh hay đưa vào tái sinh.
- Thiết bị tái sinh gồm 1 bình chứa dung dịch Axit Sunphuric, một thùng

khuấy trong đó chứa bùn Crơm. Dung dịch Axit đổ vào từ từ vào thùng khuấy đến
khi dung dịch đạt pH = 2,5 – 2,8 Basicity 30 – 33%. Sau đó dung dịch Crơm được
làm lạnh trong 3 – 4 giờ.
- Crôm thu hồi ở dạng dung dịch được chứa trong các thùng hoặc bể và sử
dụng trong công đoạn thuộc Crôm như thuờng với tỉ lệ 70% BCS mới, 30% BCS
thu hồi. Tồn bộ quy trình có thể lặp lại các lần sau đó.
Nhìn chung các quy trình cơng nghệ này đều tương đối đơn giản, dễ vận
hành, giá thành thiết bị khơng cao, có tính khả thi trong thực tiễn. Da thuộc bằng
Crơm thu hồi có chất lượng tương đương da thuộc bằng Crôm mới. Đề tài mở ra
khả năng áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn trong thuộc da và chế tạo thiết bị
25