Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word Bia Mucluc Nhan2008 doc Bé c«ng th−¬ng ViÖn nghiªn cøu da giÇy B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc “Nghiªn cøu c«ng nghÖ ®iÒu chÕ dÇu tæng hîp sö dông cho qu¸ tr×nh ¨n dÇu trong[.]
Bộ công thơng Viện nghiên cứu da-giầy Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da Chủ nhiệm đề tài: TS Trần Thị Nhàn 7189 17/3/2009 Hà nội, 12/2008 Đề tài đợc thực sở Hợp đồng nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ mà số: 174.08/RD/HĐ-KHCN ngày 25/2/2008 MC LC Trang DANH SCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN MỞ ĐẦU PHẦN I - TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở pháp lý đề tài 1.2 Sự cần thiết mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Sự cần thiết 1.2.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Nội dung 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Tình hình nghiên cứu nước 1.5 Cơ sở lý thuyết 1.5.1 Nguyên lý trình ăn dầu cho da 1.5.2 Một số loại dầu tự nhiên tổng hợp dùng làm chất ăn dầu cho da PHẦN II - THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 14 2.1 Điều chế chất ăn dầu tổng hợp sử dụng cho công nghệ sản xuất da 14 2.1.1 Phân tích, chuẩn bị mẫu nguyên liệu 14 2.1.2 Điều chế metyl este 15 2.1.3 Điều chế propylen glycol monoeste từ dầu cá 16 2.1.4 Tính hiệu suất phản ứng 16 2.2 Ảnh hưởng thông số phản ứng đến hiệu suất phản ứng điều chế metyl este monoeste propylen glycol 17 2.2.1 Ảnh hưởng thông số phản ứng đến điều chế metyl este 17 2.2.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thông số phản ứng đến hiệu suất phản ứng điều chế monoeste propylen glycol 20 2.3 Quy trình cơng nghệ điều chế chất ăn dầu tổng hợp 21 2.3.1 Điều chế metyl este từ dầu cá phương pháp trao đổi 21 este 2.3.2 Quy trình điều chế chất ăn dầu metyl este từ axit béo tổng hợp phương pháp este hoá 22 2.3.3 Quy trình điều chế chất ăn dầu monoeste propylen glycol dầu cá 22 2.4 Thí nghiệm ăn dầu cho da 23 2.4.1 Phương pháp tiến hành 23 2.4.2 Triển khai thí nghiệm 24 PHẦN III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34 3.1 Điều chế dầu tổng hợp 34 3.1.1 Điều kiện lựa chọn cho điều chế metyl este phương pháp este hoá 34 3.1.2 Điều kiện lựa chọn cho điều chế monoeste propylen glycol từ dầu cá theo phương pháp trao đổi este 34 3.2 Ứng dụng dầu tự điều chế vào sản xuất 34 PHẦN IV - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy MỞ ĐẦU Những mặt hàng da thuộc phục vụ cho tiêu dùng thị trường giới hầu hết mặt hàng da mềm Để có sản phẩm da mềm dẻo, chất lượng cao đáp ứng nhu cầu ngày cao người tiêu dùng, công đoạn ăn dầu cơng nghệ sản xuất da đóng vai trị quan trọng Sau thuộc, da trở nên háo nước, cần phải trải qua công đoạn ăn dầu để trả lại tính mềm mại, tăng độ bền da làm cho da mang tính kỵ nước Cơng đoạn định tính mềm dẻo sản phẩm da thuộc, đồng thời mở rộng phạm vi sử dụng chúng việc đa dạng hoá sản phẩm chế biến từ da thuộc Để thực công đoạn ăn dầu, giới người ta sử dụng chất ăn dầu có nguồn gốc tự nhiên (dầu thực vật, động vật) chất ăn dầu tổng hợp có nguồn gốc từ sản phẩm hoá dầu (parafin), axit béo tổng hợp, este… Các tác nhân dầu dùng cho công đoạn ăn dầu công nghệ thuộc da ngày đa dạng phong phú chủng loại tính tác dụng Để dầu thấm sâu vào cấu trúc da thuộc, phải có chất nhũ hố, chất nhũ hố này, mặt có tác dụng tạo nhũ dầu nước làm cho trình ăn dầu thuận tiện hơn, mặt khác chúng có tính thấm ướt làm cho dầu xuyên sâu kết hợp với cấu trúc sợi colagen da thuộc Các tác nhân dầu sử dụng công nghiệp thuộc da gồm loại: 1- Tác nhân dầu không ion (non ion): hỗn hợp dầu với chất nhũ hố khơng mang điện tích 2- Tác nhân dầu cation: hỗn hợp dầu với chất nhũ hoá chất hoạt động bề mặt cation 3- Tác nhân dầu anion: hỗn hợp dầu với chất nhũ hoá chất hoạt động bề mặt anion Trong loại dầu nêu tác nhân dầu anion sử dụng phổ biến đặc tính ưu việt da đồng thời tạo sản phẩm da có chất lượng tốt Hiện nay, phần lớn loại hố chất dùng cho cơng nghiệp thuộc da phải nhập ngoại, có chất sử dụng cơng đoạn ăn dầu Do đó, việc nghiên cứu điều chế chất ăn dầu sở nguồn nguyên liệu sẵn có, đáp ứng địi hỏi chất lượng sử dụng cơng nghệ thuộc da vấn đề cần quan tâm “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy Từ nhu cầu thực tế, Viện Nghiên cứu Da - Giầy Bộ Công Thương giao nhiệm vụ nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” từ nguồn nguyên liệu nước nhằm tạo sản phẩm dầu có tính ứng dụng thực tiễn, thay phần nhập ngoại góp phần giảm chi phí ngoại tệ tăng chủng loại hố chất có xuất xứ nội địa Báo cáo đề tài: phần mở đầu, tài liệu tham khảo phụ lục chia làm phần: Phần I: Tổng quan Phần II: Thực nghiệm Biện luận Phần III: Đánh giá kết nghiên cứu đề tài Phần IV: Kết luận kiến nghị “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy PHẦN I - TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở pháp lý đề tài Căn Hợp đồng nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ số 174/08/RD/HĐ-KHCN ký ngày 25 tháng năm 2008 Bộ Công Thương Viện Nghiên cứu Da - Giầy thực đề tài “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” 1.2 Sự cần thiết mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Sự cần thiết Hàng năm ngành công nghiệp thuộc da nước ta phải nhập khoảng 90-95% loại hoá chất để phục vụ sản xuất da thuộc, lại khoảng 5-10% sử dụng hoá chất nước bao gồm: số loại axit muối vơ cơ… Chỉ tính riêng lượng dầu phải nhập bình quân năm gần khoảng từ 2,5 - ngàn (tính theo tỷ lệ sử dụng 8-10% so với trọng lượng da phèn bào sản xuất khoảng 80 - 100 triệu bia/năm) Sản xuất phát triển, lượng hoá chất bao gồm chất ăn dầu phải nhập lớn, trong nước có khả điều chế số loại hố chất từ nguồn nguyên liệu nội địa để thay phần nhập khẩu, tiết kiệm ngoại tệ Trước tình hình thực tế nêu trên, việc đề xuất đề tài “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” phù hợp cần thiết 1.2.2 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp dạng este axit béo dùng công nghệ thuộc da nhằm thay phần sản phẩm dầu tính phải nhập ngoại 1.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Nội dung - Thu thập tài liệu, thơng tin ngồi nước liên quan đến đề tài; - Khảo sát nguồn cung cấp chất ăn dầu sử dụng doanh nghiệp sở sản xuất nước; “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy - Tìm hiểu công nghệ ăn dầu loại dầu sử dụng phổ biến sở sản xuất; - Tiến hành thí nghiệm điều chế chất ăn dầu tổng hợp dạng este axit béo (metyl este propylen glycol monoeste); - Phân tích lựa chọn mẫu dầu đảm bảo tiêu kỹ thuật phù hợp với công nghệ ăn dầu cho da; - Thực thử nghiệm ăn dầu cho da mũ giầy bò (kết hợp dầu nhập dầu tự điều chế); - Công nghệ ăn dầu tiến hành phần thuộc lại với công đoạn: trung hoà, thuộc lại nhuộm; - Triển khai thí nghiệm tiến hành số mẫu da, phân tích tiêu lý hố, đánh giá tiêu cảm quan, lựa chọn mẫu dầu phù hợp sử dụng công nghệ thuộc da 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu, thông tin thu thập chất ăn dầu sử dụng công nghệ sản xuất da thuộc; - Nghiên cứu phương pháp điều chế chất ăn dầu phương pháp sử dụng dầu công nghiệp thuộc da; - Nghiên cứu công nghệ ăn dầu da mũ giầy; - Thiết lập cơng nghệ ăn dầu có kết hợp dầu tự điều chế dầu nhập ngoại; - Nghiên cứu thí nghiệm điều chế chất ăn dầu tổng hợp dạng este; - Phân tích thơng số kỹ thuật; - Tiến hành thí nghiệm ăn dầu cho da mẫu dầu điều chế; - Phân tích tiêu kỹ thuật sản phẩm da, so sánh lựa chọn mẫu dầu đạt yêu cầu chất lượng phù hợp cho việc sử dụng sản xuất da “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 1.4 Tình hình nghiên cứu nước Ngoài nước: Ở nước phát triển việc nghiên cứu điều chế loại hố chất cung cấp cho ngành cơng nghiệp sản xuất da nói chung chất ăn dầu nói riêng có từ hàng trăm năm trước Cho đến việc nghiên cứu không ngừng phát triển ngày tạo loại hoá chất chất ăn dầu có chất lượng cao thân thiện mơi trường để đáp ứng yêu cầu chất lượng sản phẩm da đòi hỏi ngày cao, đồng thời đảm bảo an tồn vệ sinh mơi trường sức khoẻ cho người tiêu dùng Chất ăn dầu đóng vai trị quan trọng việc nâng cao chất lượng da thành phẩm, đặc biệt độ mềm dẻo, độ xốp, độ bền tính chống thấm nước… Hiện số hãng hoá chất nước như: Clariant, Stahl, Basf, Bayer, Stockhausen… nghiên cứu đưa vào sản xuất loại dầu có chất lượng cao phù hợp cho việc sản xuất loại sản phẩm da cao cấp nhiều doanh nghiệp thuộc da nước ưa chuộng đặt hàng cung cấp thường xuyên để phục vụ cho sản xuất, có doanh nghiệp Việt Nam Những năm gần số cơng ty hố chất nước ngồi thành cơng việc bán chuyển giao cơng nghệ sử dụng hố chất cho sở sản xuất da nước, 100% chất ăn dầu nhập từ nước Các loại dầu chào bán từ hãng ngày đa dạng, phong phú, nhiều chủng loại phù hợp theo yêu cầu loại sản phẩm da (da mũ giầy, da áo, da bọc đệm…) Trong nước: Những năm 90 trở trước ngành cơng nghiệp thuộc da cịn yếu kém, chưa phát triển, sản xuất da chủ yếu sử dụng công nghệ truyền thống thủ công, thiếu thiết bị, hoá chất Các sở sản xuất đa phần tự điều chế hố chất có chất ăn dầu để sử dụng, song chất lượng hạn chế dẫn đến chất lượng da thành phẩm thấp cấp Từ năm 90 trở lại nay, việc quan hệ với nước thuận lợi, sở sản xuất da khơng cịn tự chế hố chất thuộc chất ăn dầu mà chuyển “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy sang mua cơng ty nước ngồi đến Việt Nam mở đại diện kinh doanh Hầu hết sở sản xuất nước nhận hướng dẫn cơng nghệ mua hố chất họ Từ đến ngành cơng nghiệp thuộc da nước bắt đầu chuyển sang thời kỳ mới, phát triển nhanh chất lượng sản phẩm da thuộc ngày nâng cao Tuy nhiên, sản xuất phát triển, ô nhiễm môi trường tăng, vấn đề mối quan tâm lớn quan chức xã hội 1.5 Cơ sở lý thuyết 1.5.1 Nguyên lý trình ăn dầu cho da Ăn dầu trình tẩm thớ sợi da thuộc lớp dầu mỡ có tính chất bơi trơn Mục đích q trình ăn dầu làm cho da thuộc mềm mại, dẻo, bền, độ linh động sợi da tăng lên tăng khả chịu nước Da có tính thấm ướt cao chưa qua giai đoạn ăn dầu, đặc tính nước Tính thấm nước giảm mạnh khoảng trống thớ da lấp đầy lớp dầu mỡ Lượng dầu mỡ da thuộc lớn tăng tính bền nước độ mềm mại da, nên trình ăn dầu, tượng thấm ướt đóng vai trị quan trọng Sự thấm ướt tượng xẩy ranh giới tiếp xúc ba pha: pha chất rắn (ở da thuộc) cịn hai pha chất lỏng khí Sự thấm ướt bề mặt chất rắn chất lỏng xẩy chất lỏng làm giảm sức căng bề mặt chất rắn ranh giới tiếp xúc với không khí Chỉ chất lỏng có cấu tạo hố học phân cực gần với chất rắn giảm sức căng bề mặt thấm ướt chất rắn Sự thấm ướt điều kiện cần cho việc tiến hành có hiệu cơng đoạn ăn dầu da thuộc Để làm tăng độ thấm ướt, người ta sử dụng chất hoạt động bề mặt [7] Có thể thay đổi tính nước dầu bề mặt chất rắn Để thực điều cần tạo lớp hấp thụ chất hoạt động bề mặt bề mặt chất rắn Ví dụ, bề mặt da thuộc có tính nước, tức nước thấm ướt da thuộc tốt Bề mặt làm cho kỵ nước cách xử lý dung dịch axit béo Các phân tử axit béo hấp thụ lên bề mặt da thuộc tạo lớp định hướng bề mặt da nhóm phân cực phân tử axit béo hướng vào bề mặt da thuộc, cịn nhóm hydrocacbon hướng vào khơng khí “Nghiên cứu cơng nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy Tương tự vậy, bề mặt kỵ nước chất rắn làm cho nước ta xử lý chất hoạt động bề mặt làm cho bề mặt thấm nước [7] Như vậy, để nước với chất tan tương tác với bề mặt chất rắn (thấm ướt xuyên sâu vào vật qua mao quản ) cần phải tăng khả thấm ướt bề mặt Ngược lại, để ngăn cản trình tương tác chất lỏng với bề mặt chất rắn, cần phải làm cho bề mặt chất rắn khơng có khả thấm ướt chất lỏng Trong công đoạn ăn dầu cho da thuộc, xẩy trình biến đổi khả thấm nước bề mặt sợi da thành khả thấm dầu với tham gia chất hoạt động bề mặt Bản thân dầu khống loại dầu mỡ khác khơng có khả thấm ướt bề mặt da thuộc mà chúng tồn dạng hình cầu thời gian Nếu thêm lượng nhỏ chất nhũ hố vào dầu khống, giọt dầu hỗn hợp khơng cịn gĩư hình cầu loang trải bề mặt da thuộc Quá trình ăn dầu cho da thuộc tiến hành môi trường nước (q trình nhũ hố) trực tiếp với da chứa độ ẩm lớn (50-60%), tức trình ăn dầu phết tẩm Do phải sử dụng chất nhũ hoá để tạo dạng nhũ dầu nước cho chất dầu mỡ dùng cho trình ăn dầu [11] Như vậy, để da thuộc thấm dầu phải biến đổi bề mặt da thuộc từ trạng thái nước sang trạng thái dầu cách sử dụng chất hoạt động bề mặt Mặt khác, trình ăn dầu thực mơi trường nước nên phải dùng chất hoạt động bề mặt có khả tạo nhũ dầu nước Các nhóm phân cực phân tử chất hoạt động bề mặt thường là: - COOH, - OH, - COOMe, OSO3H, - SO3H Các hợp chất chứa nhóm có khả tạo nhũ dầu nước cho dầu mỡ động thực vật dầu khoáng Hiện nay, chất nhũ hoá phổ biến hợp chất có chứa nhóm SO3H OSO3H [9] Mức độ phân cực hợp chất lớn khả thấm ướt lên bề mặt rắn lớn Mức độ thấm ướt bề mặt da thuộc lại thước đo khả ăn dầu da, tức dầu mỡ làm thành lớp mỏng trải rộng bề mặt da thuộc hiệu trình ăn dầu cao 1.5.2 Một số loại dầu tự nhiên tổng hợp dùng làm chất ăn dầu cho da Trong công nghệ sản xuất da sử dụng nhiều loại tác nhân ăn dầu, loại chất ăn dầu điều chế phù hợp với yêu cầu loại sản phẩm da Các chất ăn dầu chủ yếu có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp, dầu tự nhiên bao gồm “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 25 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Sau thông số kỹ thuật loại dầu: Dầu nhập hãng cung cấp [6]: - Derminol CST dầu thực vật sunphat hoá, sử dụng ăn dầu cho da mũ giầy, có đặc tính kỹ thuật sau: + Màu sắc: dung dịch trong, có màu nâu + Đặc tính hố học: dầu thực vật sunphat hố + Đặc tính ion: anion + Chất hoạt động: 78% + pH dung dịch 10%: 7,5 - + Độ bền ánh sáng: tốt + Bền môi trường axit yếu nước cứng - Derminol SPE dầu cá sunphit hoá + Màu sắc: dung dịch màu nâu + Đặc tính hố học: dầu cá sunphit hố + Đặc tính ion: anion + Chất hoạt động: 65% + pH dung dịch 10%: - + Độ bền ánh sáng: tốt + Bền môi trường axit nước cứng - Derminol RA chất ăn dầu tổng hợp + Màu sắc: dung dịch sệt màu trắng đục + Đặc tính hố học: tổng hợp axit béo + Đặc tính ion: anion + Chất hoạt động: 55% + pH dung dịch 10%: - + Độ bền ánh sáng : tốt + Bền môi trường axit yếu, nước cứng + Sử dụng kết hợp với chất ăn dầu khác Dầu tự điều chế đề tài có thơng số kỹ thuật sau: “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 26 Viện Nghiên cứu Da - Giầy - M1 chất ăn dầu tổng hợp metyl este axit béo tổng hợp từ parafin metanol + Màu sắc: dung dịch sệt vàng đục + Đặc tính hố học: este axit béo tổng hợp từ parafin + Đặc tính ion: anion + Chất hoạt động: 80% + pH dung dịch 10%: - + Bền môi trường axit yếu, sử dụng kết hợp với chất ăn dầu khác - M2 chất ăn dầu tổng hợp monoeste propylen glycol axit béo từ dầu cá + Màu sắc: dung dịch sệt nâu sẩm + Đặc tính hố học: este axit béo từ dầu cá + Đặc tính ion: anion + Chất hoạt động: 85% + pH dung dịch 10%: - + Bền môi trường axit yếu, sử dụng kết hợp với chất ăn dầu khác Q trình thí nghiệm thực xưởng thực nghiệm thuộc da Viện Nghiên cứu Da - Giầy a Thí nghiệm sử dụng 100% dầu nhập cho da mũ giầy Nước, hoá chất Tỷ lệ % Nhiệt độ oC Nước 100 60 Dorminol CST 2,5 Dorminol SPE 3,0 Dorminol RA 2,5 Thời gian quay phu lông (phút) 60 Trên phần ăn dầu công nghệ thuộc lại, nhuộm, ăn dầu hãng Clariant sử dụng 100% dầu ngoaị nhập, sử dụng cho da mũ giầy với tổng lượng dầu 8% so với trọng lượng da bào, dầu tổng hợp Dorminol RA 2,5% Đề tài tiến hành thí nghiệm để làm so sánh chất lượng da “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 27 thành phẩm sử dụng 100% dầu ngoại loại dầu thay Dorminol RA theo tỷ lệ khác (1,5%, 2%, 2,5%, 3%) b Thí nghiệm thay dầu ngoại dầu tổng hợp M1 Sau tiến hành thí nghiệm thay dầu tổng hợp Dorminol RA dầu tự điều chế metyl este với tỷ lệ nêu (tỷ lệ dầu tính so với trọng lượng da bào) kết tổng hợp bảng sau: Thứ tự Tổng thí lượng nghiệm dầu ngoại % 6,5 Tỷ lệ % dầu thay (M1) Tổng lượng dầu sử dụng % Nhận xét chất lượng da thí nghiệm thơng qua kết phân tích tiêu t lý hố đánh giá cảm quan 1,5 8,0 6,0 2,0 8,0 5,5 2,5 8,0 5,0 3,0 8,0 Chất lượng da tương đương với da sử dụng 100% dầu ngoại Chất lượng da tương đương với da sử dụng 100% dầu ngoại Chất lượng da so với da sử dụng 100% dầu ngoại Chất lượng da so với da sử dụng 100% dầu ngoại Qua kết thí nghiệm, thí nghiệm với tỷ lệ thay dầu ngoại 1,5% 2% có chất lượng da tương đương với da sử dụng 100% dầu ngoại Tuy nhiên, thí nghiệm lựa chọn thí nghiệm có tỷ lệ thay cao hơn, thí nghiệm (thay 2%) c Thí nghiệm thay dầu ngoại dầu tổng hợp M2 Thứ tự Tổng thí lượng nghiệm dầu ngoại % 6,5 Tỷ lệ % dầu thay (M2) Tổng lượng dầu sử dụng % Nhận xét chất lượng da thí nghiệm thơng qua kết phân tích tiêu t lý hoá đánh giá cảm quan 1,5 8,0 6,0 2,0 8,0 5,5 2,5 8,0 5,0 3,0 8,0 Chất lượng da tương đương với da sử dụng 100% dầu ngoại Chất lượng da tương đương với da sử dụng 100% dầu ngoại Chất lượng da tương đương với da sử dụng 100% dầu ngoại Chất lượng da so với da sử dụng 100% dầu ngoại “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 28 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Tương tự trên, với tỷ lệ thay dầu ngoại 2,5% dầu tổng hợp M2 lựa chọn tỷ lệ cao đạt chất lượng tương đương với sử dụng 100% dầu ngoại Phần đánh giá chất lượng sản phẩm da thí nghiệm vào kết phân tích thơng số kỹ thuật co lý hố cảm quan Như trình bày phần trên, trình ăn dầu cho da thực phần thuộc lại với công đoạn: trung hồ, thuộc lại nhuộm Các cơng đoạn có mối liên quan chặt chẽ với nhau, hỗ trợ cho Các hoá chất thuộc lại sử dụng công nghệ trước ăn dầu kết hợp với da tạo điều kiện cho dầu xuyên vào bên sợi da làm cho da có độ mềm dẻo, độ nây độ bền xé “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 29 Sau thí nghiệm lựa chọn: Thí nghiệm 1: Thí nghiệm thực với 100% dầu nhập ngoại, với tỷ lệ sử dụng dầu 8% so với trọng lượng da bào, sản phẩm thí nghiệm da bò làm mũ giầy, độ dày từ 1,1 đến 1,3 mm Q trình thực phần theo cơng nghệ thơng thường cho da mũ giầy từ da bị, sản phẩm thí nghiệm phân tích tiêu kỹ thuật lý hoá để làm sở so sánh với thí nghiệm khác sử dụng dầu t iu ch nc Công nghệ thuộc lại, nhuộm, ăn dầu cho da mũ giầy Nguyên liệu Độ dày Mặt hàng Số TT Công chất Ra : Tõ da bß phÌn (Wetblue) ViƯt Nam : 1,1 - 1,3 mm : Da mị giÇy : nghệ/ ho¸ Tû lƯ (%) so NhiƯt víi da bµo (oC) Nưíc Sandoclean MW 150 0,2 Axit foocmic(HC00H) (Pha tû lƯ 1:10) 0,2 ®é Thêi gian KiĨm tra quay ghi (phót) chó 30 30 Th¸o nưíc Thuộc lại cr«m Nưíc Gramofin PL 100 1,0 Feliderm MS 0,5 Bét cr«m 3,0 Sodium format 30 30 40 1,0 45 pH= 3,8 Tháo nớc Trung hoà Nớc Tanicor APR 100 2,0 35 “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Sodium format Sodium bicarbonate Viện Nghiên cứu Da - Giầy 30 1,5 0,5 10 60 pH= 4,8-5 KT: BCG Thuéc l¹i, Nhuém Tanicor PQ Paramel PAN 2,0 2,0 20 10 Tegotan RA 1,0 30 Mimosa 3,0 20 Tanicor PQ Tanicor RA Thuèc nhuém 3,0 3,0 2,5 30 60 Coralin 0T + Nưíc 0,5 100 Axit Formic Axit Formic 1,0 0, 60 KT: xuyªn 10 30 30 pH= Tháo nước Ăn dầu Nưíc Derminol CST Derminol SPE Derminol RA Axit formic Catalix GS 100 2,5 3,0 2,5 1,0 0,5 60 10 60 30 20 pH= 3,8 Rưa,v¾t mƠ Thí nghiệm 2: Dưới công nghệ lựa chọn sau thực số thí nghiệm ăn dầu với mẫu số (M1), dầu tự điều chế metyl este điều chế theo phương pháp este hố axit béo tổng hợp, thí nghiệm tiến hành với tỷ lệ dầu tự điều chế thay dầu nhập khác Tỷ lệ 2,0% dầu tự điều chế so với tổng số dầu sử dụng 8% (tương đương 25% so với 100%), cho kết sản phẩm da có chất lượng tốt tương đương với thí nghiệm “Nghiên cứu cơng nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 31 Công nghệ thuộc lại, nhuộm, ăn dầu cho da mũ giầy Nguyên liệu Độ dày Mặt hàng Số : Từ da bß phÌn (Wetblue) ViƯt Nam : 1,1 - 1,3 mm : Da mị giÇy : TT Công ngh/ hoá Tỷ lƯ (%) NhiƯt ®é Thêi chÊt so víi da (oC) gian bµo quay (phót) Rửa Nưíc Sandoclean MW 150 0,2 Axit foocmic(HC00H) (Pha tû lƯ 1:10) 0,2 KiĨm tra ghi chó 30 30 Th¸o nưíc Thuộc lại cr«m Nưíc Gramofin PL 100 1,0 30 Feliderm MS 0,5 Bét cr«m 3,0 40 Sodium format 1,0 45 30 pH= 3,8 Tháo nớc Trung hoà Nớc Tanicor APR Sodium format Sodium bicarbonate 100 2,0 1,5 0,5 35 Thuéc l¹i, Nhuém Nước Tanicor PQ Paramel PAN 30 2,0 2,0 20 10 Tegotan RA 1,0 30 Mimosa 3,0 20 Tanicor PQ 3,0 10 60 pH= 4,8-5 KT: BCG “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 32 Tanicor RA Thuèc nhuém 3,0 2,5 Coralin 0T + Nưíc 0,5 100 Axit Formic Axit Formic 1,0 0, 30 60 60 KT: xuyªn 10 30 30 pH= Tháo nước Ăn dầu Nưíc Derminol CST Derminol SPE Dầu tự điều chế M1 Axit formic Catalix GS 100 2,8 3,2 2,0 1,0 0,5 60 10 60 30 20 pH= 3,8 Rưa,V¾t mƠ Thí nghiệm 3: Đề tài tiến hành số thí nghiệm ăn dầu cho da với tỷ lệ dầu tự điều chế khác mẫu số (M2 ) monoeste propylen glycol dầu cá điều chế theo phương pháp trao đổi este để so sánh lựa chọn tỷ lệ thích hợp việc sử dụng thay dầu nhập Kết so sánh cho thấy: Với tỷ lệ 2,5% dầu tự điều chế so với tổng số 8% lượng dầu sử dụng (tương đương 31% so với 100%) cho sản phẩm da tốt, chất lượng tương đương với da thí nghiệm (sử dụng 100% dầu nhp) Công nghệ thuộc lại, nhuộm, ăn dầu cho da mũ giầy Nguyên liệu Độ dày Mặt hàng Số TT Công chất Ra Nớc : Từ da bò phèn (Wetblue) ViÖt Nam : 1,1 - 1,3 mm : Da mị giÇy : nghệ/ Sandoclean MW ho¸ Tû lƯ (%) so Nhiệt với da bào (oC) 150 độ Thời gian Kiểm tra quay ghi (phót) chó 30 0,2 “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Axit foocmic(HC00H) (Pha tû lÖ 1:10) Viện Nghiên cứu Da - Giầy 33 0,2 30 Tháo nớc Thuc li crôm Nớc Gramofin PL 100 1,0 30 Feliderm MS 0,5 Bét cr«m 3,0 40 Sodium format 1,0 45 30 pH= 3,8 Th¸onưíc Trung hoµ Nưíc Tanicor APR Sodium format Sodium bicarbonate 100 2,0 2,0 0,5 35 10 60 pH= 4,8-5 KT: BCG Thuéc l¹i, Nhuém Tanicor PQ Paramel PAN 2,0 2,0 20 10 Tegotan RA 1,0 30 Mimosa 3,0 20 Tanicor PQ Tanicor RA Thuèc nhuém 3,0 3,0 2,5 30 60 Coralin 0T + Nưíc 0,5 100 Axit Formic Axit Formic 1,0 0, 60 KT: xuyªn 10 30 30 pH= Tháo nước Ăn dầu Nước Derminol CST Derminol SPE Dầu tự điều chế M2 Axit formic Catalix GS 100 2,5 3,0 2,5 1,0 0,5 60 10 60 30 20 pH= 3,8 V¾t mƠ “Nghiên cứu cơng nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 34 Viện Nghiên cứu Da - Giầy PHẦN III - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Quá trình nghiên cứu đề tài thu két sau: 3.1 Điều chế dầu tổng hợp Đề tài tiến hành nghiên cứu thành công công nghệ điều chế chất ăn dầu tổng hợp: metyl este (M1) axit béo tổng hợp metanol, monoeste propylen glycol dầu cá (M2) xác định điều kiện phù hợp cho phản ứng điều chế: 3.1.1 Điều kiện lựa chọn cho điều chế metyl este phương pháp este hoá: + Nhiệt độ phản ứng: 650C + Thời gian phản ứng: + Tỷ lệ n metanol/n axit béo: + Chỉ số axit (CSA)= 4,5 3.1.2 Điều kiện lựa chọn cho điều chế monoeste propylen glycol từ dầu cá theo phương pháp trao đổi este + Nhiệt độ phản ứng: 1500C + Thời gian phản ứng: + Tỷ lệ n propylenglycol / n dầu cá : 15 + Chỉ số axit (CSA)=0 Quá trình điều chế tiến hành điều kiện thí nghiệm, cịn nhiều hạn chế sở vật chất, nhiên nhóm nghiên cứu cố gắng tạo sản phẩm với mong muốn sản phẩm ứng dụng vào công nghệ sản xuất da, mở hướng sản xuất dầu từ nguồn nguyên liệu nước để cung cấp cho ngành công nghiệp thuộc da, góp phần thay phần dầu nhập ngoại 3.2 Ứng dụng dầu tự điều chế vào sản xuất da Các sản phẩm dầu M1; M2 sau điều chế nhũ hoá đưa vào thử nghiệm sử dụng thay dầu ngoại công nghệ ăn dầu cho da Viện Nghiên cứu Da - Giầy Sau thí nghiệm lựa chọn cho kết quả: - Thí nghiệm 1: 100% dầu ngoại - Thí nghiệm 2: 75% dầu ngoại 25% dầu tự điều chế M1 - Thí nghiệm 3: 69% dầu ngoại 31% dầu tự điều chế M2 “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 35 Viện Nghiên cứu Da - Giầy Hai sản phẩm dầu đề tài điều chế: metyl este (M1) monoeste propylen glycol (M2) thay dầu tổng hợp Dorminol RA nhập ngoại, nhiên sản phẩm dầu M2 thay tỷ lệ cao so với M1 Sản phẩm da mũ giầy thí nghiệm có chất lượng tương đương Điều thể qua kết phân tích tiêu kỹ thuật lý hoá đánh giá cảm quan Ở thí nghiệm 3, sản phẩm dầu M2 có tỷ lệ thay 31% tỷ lệ dầu ngoại Dorminol RA sử dụng công nghệ ăn dầu Điều cho thấy dầu M2 tương đương với dầu ngoại bị thay (Dorminol RA) - Giá thành sản phẩm dầu tự điều chế điều kiện thí nghiệm tính so với dầu nhập (chi tiết xem phần phụ lục): + Chất ăn dầu metyl este (este hoá): 18.400đồng/kg + Chất ăn dầu monoeste propylen glycol: 22.500 đồng/kg + Dầu ngoại nhập Derminol RA (dầu thay thế): 27.500đồng/kg So với dầu ngoại, giá thành dầu đề tài (tạm tính) thấp khoảng 20 - 30% Từ kết cho thấy đề tài hoàn thành mục tiêu đề ra, điều chế loại chất ăn dầu thay dầu nhập ngoại tính Sản phẩm dầu M1 có tỷ lệ thay thấp so với M2 giá thành hạ Các mẫu sản phẩm da đề tài phân tích Viện Nghiên cứu Da Giầy Sau bảng số liệu phân tích tiêu kỹ thuật da thử nghiệm: M1- sản phẩm da sử dụng 100% dầu ngoại nhập M2 - sản phẩm da sử dụng dầu metyl este (M1) thay Dorminol RA M3 - sản phẩm da sử dụng dầu monoeste M2) thay Dorminol RA Các thông số kỹ thuật sản phẩm da sử dụng dầu đề tài thay dầu nhập đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Da - Giầy 36 Bảng kết phân tích tiêu lý hố sản phẩm da thí nghiệm: TT Thông số/ Chỉ tiêu Đơn vị M1 M2 M3 Tiêu chuẩn Phơng pháp thử Kết Độ ẩm % 16,7 17,5 17,8 16 -18 Hàm lợng chất bÐo % 4,5 4,8 4,3 -8 §é bỊn kéo đứt N/mm2 19,4 24,5 23,7 Min 20 Độ dÃn dài % 65 64,5 66,7 Max 80 Độ bỊn xÐ r¸ch N/mm 31,3 30,6 29,5 Min 25 §é mÒm Mm 3,8 3,5 3,9 3-5 TCVN 7537: 05 TCVN 7129: 02 TCVN 7121: 06 TCVN 7121:06 TCVN 7122: 06 IUP 36 §é chèng thÊm níc sau 30 % 32 28,4 27,8 Max 30 TCVN 7427: 04 Độ bền uốn gấp: - Sau 20.000 lần với da ớt - Sau 50.000 lần với da khô Da không bị rạn Da không bị rạn Da không bị rạn Da không bị rạn TCVN 7534: 05 Nghiờn cu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 37 Viện Nghiên cứu Da - Giầy PHẦN IV - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Với cố gắng nhóm nghiên cứu, đề tài hồn thành nhiệm vụ theo đề cương Hợp đồng ký kết Bộ Công Thương Viện Nghiên cứu Da Giầy đồng thời đáp ứng yêu cầu mục tiêu đề Kết nghiên cứu đề tài điều chế chất ăn dầu tổng hợp metyl este monoeste propylen glycol từ nguồn nguyên liệu nước để thay phần dầu nhập ngoại tính Kết điều chế dầu tổng hợp xác định điều kiện phù hợp cho phản ứng điều chế (nhiệt độ, thời gian tỷ lệ chất tham gia phản ứng) Qua q trình thí nghiệm sử dụng dầu điều chế thay dầu ngoại công nghệ sản xuất da, đề tài lựa chọn tỷ lệ phù hợp: Dầu metyl este điều chế từ axit béo tổng hợp phương pháp este hoá thay 25% dầu monoeste propylen glycol điều chế phương pháp trao đổi este thay 31% dầu nhập ngoại Chất lượng da thành phẩm thí nghiệm dầu thay tương đương với da sử dụng 100% dầu nhập ngoại Đây lần điều chế dầu tổng hợp nước đạt kết định Trong hai loại sản phẩm dầu, sản phẩm dầu monoeste propylen glycol (M2) thay dầu ngoại tỷ lệ cao (31%) so với (25%) dầu metyl este (M1) giá thành cao So với dầu nhập ngoại, dầu điều chế nước có giá thành thấp khoảng 20 - 30% (theo giá tạm tính điều kiện thí nghiệm) Như sở thuộc da sử dụng phần dầu nước nhằm giảm bớt giá thành tăng tính cạnh tranh sản phẩm Mặc dù kết nghiên cứu đề tài số hạn chế, song mở hướng việc nghiên cứu điều chế loại dầu hố chất khác phục vụ cho ngành cơng nghiệp thuộc da từ nguồn nguyên liệu nước “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 38 Viện Nghiên cứu Da - Giầy 4.2 Kiến nghị Từ kết thu đề tài, Kính đề nghị Bộ Cơng Thương tạo điều kiện cho Viện tiếp tục hồn thiện công nghệ điều chế dầu tổng hợp nghiên cứu điều chế số loại hoá chất khác cung cấp cho ngành công nghiệp sản xuất da, thay phần hố chất nhập ngoại “Nghiên cứu cơng nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho trình ăn dầu công nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn Mã số: 174.08/RD/HĐ-KHCN 39 Viện Nghiên cứu Da - Giầy TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.S.S DUHA “Principle of leather manufacture” 1978 India J.H SHARPHOUSE “Leather Technicians Handbook” Reprinted 1989 BERNARDINI “Ecological leather chemicals” Edition 2003 STOCKHAUSEN Chemische Fabrik Stockhausen GmbH, September 1996 LEONARD STRIJBOS Fatliquoring and Degreasing agents with improved ecological performance, June 1998 6.CLARIANT Wet End Chemicals, 2002 Б С Алаев, Н К Маньковская, А М Шиман "Производство ситетических жирных спиртов и кислот" Пишепромиздат Москва 1989 В И Бавика "Щёлочная и физическая рафинация рыбьего жира" НПАО "СитезПАВ" г Шебекино 1996 П И Лебенко "Жирование и свойства кож" Издательство "Лёгкая индустия" Москва 1980 10 Raymond Jacquot "Organic Constituents of Fish and Other Aquatic Animal Foods" Centre National de la Recherche Scientifique France 1989 11 Robert W Johnson, Earle Frits " Fatty Acids in Industry Processes, Prperties, Derivatives, Applications" New York 1988 12 Академия наук СССР "Успехи коллоидной химии' Ленинград "ХИМИЯ" Ленинградское отделение 1991 13 Р П Ластовский, Ю И Вайнштейн "Технический анализ в производстве промежуточных продуктов и красителей" Государственное научно-техническое издательство химической литературы Москва 14 Б.Н Тютюнников Химия жиров Издательство "Пишевая промышленность" “Nghiên cứu công nghệ điều chế dầu tổng hợp sử dụng cho q trình ăn dầu cơng nghiệp thuộc da” - TS Trần Thị Nhàn