Nghiên cứu phát triển công nghệ sản xuất da cá sấu bóng gương (high gloss)

TÓM TẮT:

Da cá sấu bóng gương là dòng da thuộc chất lượng cao nhưng chưa thực sự phổ biến tại thị trường trong nước bởi công nghệ sản xuất và khả năng cạnh tranh về giá cả so với các mặt hàng da thuộc cá sấu nói riêng và mặt hàng da thuộc khác nói chung. Da cá sấu bóng gương thường được sử dụng trong sản xuất một số mặt hàng thời trang cao cấp như túi, ví, dây lưng... Bằng các nghiên cứu thực nghiệm và phát triển công nghệ đã thu được công nghệ mới, tiên tiến và thân thiện với môi trường; từ đó tạo ra sản phẩm da cá sấu bóng gương đáp ứng yêu cầu chất lượng dùng cho các mặt hàng thời trang cao cấp.

TỪ KHÓA: da cá sấu bóng gương, quá trình thuộc da, thân thiện môi trường.

1. Đặt vấn đề

Ngành Da - Giầy là một trong những ngành công nghiệp truyền thống của Việt Nam. Hiện nay ngành Da - Giầy Việt Nam đã trở thành một trong những ngành công nghiệp lớn và quan trọng của đất nước; đem về hàng chục tỷ USD xuất khẩu mỗi năm. Trong giai đoạn tới, ngành Da - Giầy vẫn là một trong những ngành kinh tế được các ban ngành và Chính phủ quan tâm đầu tư phát triển nhằm xây dựng ngành Da - Giầy Việt Nam trở thành một ngành công nghiệp xuất khẩu mũi nhọn quan trọng của đất nước.

Da cá sấu bóng gương là khái niệm được sử dụng để miêu tả loại da cá sấu sau khi thuộc có bề mặt sáng bóng và nhẵn mịn. Da cá sấu bóng gương được tạo ra thông qua quá trình thuộc da đặc biệt, trong đó các lớp da được làm mềm, nén chặt lại tạo ra một kết cấu đặc biệt khiến bề mặt của da trở nên mượt mà và sáng bóng. Da cá sấu bóng gương được sử dụng rộng rãi trong ngành Công nghiệp thời trang, ngành Da - giầy và nội thất để tạo ra các sản phẩm sang trọng, đẳng cấp và có giá trị cao, như: túi xách, giày dép, quần áo hoặc ghế sofa… mang lại một vẻ đẹp cao cấp và thu hút sự chú ý.

Tại thị trường trong nước, hiện đã có các sản phẩm thời trang da cá sấu mang thương hiệu Việt Nam. Tuy nhiên, đa số là các thương hiệu nhỏ, không có sự đầu tư về chất lượng sản phẩm và làm nên thương hiệu để phát triển hệ thống phân phối. Sản phẩm da cá sấu cao cấp thì chưa cập nhật được xu thế thời trang thế giới và các sản phẩm thiết kế vẫn đơn điệu, sản xuất manh mún, chất lượng chưa ổn định nên rất khó tiêu thụ. Sản phẩm da cá sấu tại thị trường Việt Nam hiện nay hầu hết đều chưa đủ chuẩn chất lượng để xuất khẩu, vì vậy các sản phẩm chỉ được tiêu thụ hầu hết trong nước, chỉ có một phần nhỏ xuất bằng đường tiểu ngạch (xuất lậu qua biên giới) sang Trung Quốc và Thái Lan hoặc thị trường Nga thông qua hình thức du lịch.

Da cá sấu bóng gương có độ bóng mịn, sáng bóng, lấp lánh và rất đẹp mắt. Để tạo ra hiệu ứng bóng gương đó thì đòi hỏi yêu cầu cao về mặt công nghệ, kỹ thuật, máy móc và hóa chất sử dụng. Công nghệ thuộc da cá sấu mới với sự cải tiến và hoàn thiện về mặt công nghệ theo hướng tiên tiến và hiện đại sẽ tạo ra dòng sản phẩm da cá sấu bóng gương có khả năng ứng dụng tốt trong sản xuất tại các cơ sở, doanh nghiệp sản xuất, chế biến, cũng như với người tiêu dùng do vừa đáp ứng yêu cầu về chất lượng, thích hợp trong việc ứng dụng sản xuất các mặt hàng thời trang khác nhau phục vụ thị trường trong nước, cũng như xuất khẩu.

Nội dung của bài báo là kết quả nghiên cứu của đề án công nghiệp hỗ trợ cấp Bộ Công Thương được thực hiện năm 2023 “Nghiên cứu phát triển công nghệ thuộc da cá sấu bóng gương (high gloss) và sản xuất thử nghiệm tạo ra sản phẩm chất lượng cao đáp ứng thị trường trong nước và xuất khẩu”. Kết quả đã tiến hành nghiên cứu thiết lập, thử nghiệm, hiệu chỉnh và hoàn thiện công nghệ, đồng thời sản xuất thử nghiệm tạo ra sản phẩm da thuộc đạt yêu cầu về chất lượng đáp ứng nhu cầu cho các mặt hàng thời trang khác nhau.

2. Phương pháp, nội dung nghiên cứu

Da cá sấu bóng gương là dòng da thuộc có chất lượng cao, phù hợp với nhu cầu thời trang cao cấp. Chính vì vậy, việc lựa chọn nguyên vật liệu, hóa chất ngay từ những bước đầu tiên phải thật cẩn thận và kỹ lưỡng. Da nguyên liệu được lựa chọn phải là những tấm da cá sấu không bị hư hỏng, không có vết sẹo, vết xước; phải có đầy đủ cả 4 chân.

Các loại hóa chất được sử dụng trong quá trình nghiên cứu gồm: hóa chất cơ bản (được sản xuất trong nước hoặc nhập từ Trung Quốc); hóa chất thuộc được cung cấp từ các đại lý của các hãng hóa chất tại các nước Singapore, Thổ Nhĩ Kỳ, Ấn Độ,... đang có mặt trên thị trường; và các hóa chất chỉ thị màu được sử dụng là loại hóa chất phân tích.

Các máy, thiết bị được sử dụng chính trong quá trình thực nghiệm gồm thùng quay bán nguyệt và thùng quay hình trụ; thiết bị nạo mỡ, bạc nhạc; máy bào, thùng quay khan, máy đánh bóng, máy ghè bóng, xoa bóng, máy in nhiệt, máy đánh mặt sử dụng giấy nhám, máy chải bụi và hệ thống phun xì phục vụ quá trình trau chuốt. Ngoài ra, còn có các công cụ hỗ trợ: cân hóa chất, nhiệt kế, máy gia nhiệt, giấy pH và dung dịch chỉ thị màu.

Quá trình sản xuất da cá sấu bóng gương được tiến hành như sau:

- Chuẩn bị nguyên liệu:

Da cá sấu nguyên liệu (có thể là da mổ bụng hoặc da mổ lưng) được rũ muối và xén diềm nhằm loại các phần thừa, phần hư hỏng và muối,... và chuyển qua khâu chuẩn bị thuộc.

- Khâu chuẩn bị thuộc và thuộc [2,3]:

Công nghệ tại khâu chuẩn bị thuộc và thuộc được kế thừa từ một số công trình nghiên cứu trước đây của các đồng nghiệp. Điểm khác biệt giữa công nghệ chuẩn bị thuộc và thuộc da cá sấu bóng gương so với công nghệ thuộc da cá sấu thông thường ở chỗ sử dụng các hóa chất thân thiện với môi trường, giảm thiểu các hóa chất độc hại,... cụ thể:

+ Sử dụng kết hợp giữa muối NaHS và men tẩy lông (enzyme), nhằm giảm thiểu hàm lượng muối vô cơ Na₂S sử dụng; giảm thiểu lượng sulfua trong nước thải  tại công đoạn tẩy biểu bì - ngâm vôi, đồng thời tăng hiệu quả của quá trình tẩy biểu bì da cá sấu.

+ Sử dụng kết hợp giữa tác nhân tẩy vôi hữu cơ và vô cơ nhằm giảm thiểu hàm lượng muối vô cơ trong nước thải, giảm thiểu lượng chất rắn hòa tan (TDS).

Da cá sấu được tẩy trắng sau công đoạn tẩy vôi, làm mềm nhằm loại bỏ các vết ố trên bề mặt con da cá sấu, giúp cho quá trình hoàn thành ướt (nhuộm màu) được tốt, con da cá sấu không bị loang màu.

Da sau khi tẩy vôi, làm mềm được axit hóa và thuộc sử dụng muối crom. Dung dịch sau thuộc được nâng pH đến giá trị pH~4,0. Nhiệt độ co của da thuộc crom (da wet-blue) được kiểm tra theo phương pháp Boilling test và đạt yêu cầu.

Một số hoạt động cơ học trong công đoạn này được thực hiện thủ công như nạo mỡ, nạo bạc nhạc (được thực hiện bằng bàn nạo mỡ cơ học và dao nạo mỡ chuyên dụng).

- Khâu hoàn thành ướt: là công đoạn chính quyết định đến tính chất và chất lượng của da cá sấu bóng gương [2,3,4]:

Da sau khi thuộc crom được tiến hành ủ đống trong khoảng 24 giờ nhằm giúp cho hóa chất trong da được ổn định. Sau đó, tiến hành bào da mặt trái nhằm tạo độ dầy cần thiết và sự đồng đều trên toàn bộ tấm da.

Các bước công nghệ chính được thực hiện tại khâu hoàn thành ướt bao gồm: hồi ẩm, tẩy trắng - tiền thuộc lại - trung hòa; thuộc lại - làm đầy - ăn dầu sơ bộ, nhuộm màu, ăn dầu chính; nhuộm mặt. Công đoạn này sử dụng kết hợp các chất thuộc lại, làm đầy (đặc biệt tại công đoạn thuộc lại) nhằm tăng độ chắc chắn, đầy đặn cho bề mặt da cá sấu để các bước tiếp theo tại khâu hoàn thành khô có được kết quả tốt, tạo ra chất lượng da cá sấu bóng gương thành phẩm chất lượng cao.

Ăn dầu được chia làm hai giai đoạn giúp cho tấm da sau khi ăn dầu có độ mềm mại, không bị đanh cứng; tuy nhiên vẫn giữ được độ đầy và độ chắc cho tấm da.

Các hóa chất được sử dụng là các hóa chất mới với độc tính thấp, không chứa các tác nhân độc hại với môi trường, được cung cấp bởi các hãng hóa chất thuộc da uy tín đảm bảo các yêu cầu về mặt kỹ thuật cũng như môi trường.

- Khâu hoàn thành khô [2,4]: công đoạn quan trọng quyết định tới tính thẩm mĩ, vẻ cảm quan và sự đồng nhất về chất lượng của da thành phẩm.

Công đoạn hoàn thành khô bao gồm các bước, như: căng phơi, làm mềm, trau chuốt hoàn thiện.

Các hóa chất được sử dụng tại bước trau chuốt và hoàn thiện gồm: chất che phủ khuyết tật; chất làm đầy dạng sáp; chất bám dính; chất tạo màng; chất làm bóng; chất chống chà xát,... Các hóa chất được trộn theo tỷ lệ phù hợp rồi tiến hành phun lên tấm da, sau đó phơi khô và tạo độ bóng bằng máy móc chuyên dụng.

Với mục tiêu nhằm tạo ra sản phẩm da cá sấu có độ bóng cao thì công đoạn này hết sức quan trọng. Bên cạnh việc tạo độ bóng bằng các hóa chất thông thường, còn sử dụng kết hợp giữa các phương pháp ghè bóng, xoa bóng và in bóng bằng máy in nhiệt (máy ép nhiệt).

3. Các kết quả đạt được

3.1. Chất lượng da thành phẩm

Chất lượng da cá sấu bóng gương thành phẩm được kiểm tra thông qua một số chỉ tiêu về cơ lý hóa (độ bền kéo đứt, độ bền xé rách, độ bền uốn gấp, độ bền màu màng ma sát, độ thấm hơi nước, hàm lượng crom III, hàm lượng crom VI,…) theo các tiêu chuẩn TCVN của Việt Nam. Kết quả phân tích được đưa ra trong Bảng 1.

Bảng 1. Đặc tính cơ lý hóa của da thuộc cá sấu bóng gương

STT	Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu	Phương pháp thử nghiệm	Đơn vị đo	Kết quả phân tích	Mức cần đạt
I	Chỉ tiêu cơ lý
1	Độ bền kéo đứt	TCVN 7121:2014	N/mm2	30,3	³ 10
2	Độ giãn dài khi đứt		%	54,2	45-75
3	Độ bền xé rách	TCVN 7122:2007	N/mm	93,1	³ 70
4	Độ bền uốn gấp với da khô - da không rạn	TCVN 7534:2005	Chu kỳ	12.000	12.000
5	Độ phồng của mặt cật	TCVN 7124:2002	mm	7,2	³ 7
6	Độ bền mặt cật		N	59,0	³ 20
7	Độ bền màu màng ma sát: - 100 chu kỳ với da khô - 40 chu kỳ với da ướt	TCVN 10063-2013	Cấp thang xám	Cấp 3	Đạt cấp ³ 3
8	Độ thấm hơi nước (WVP) Hệ số hấp thụ hơi nước (WVC)	TCVN 7653: 2007	mg/cm2h   mg/cm2	WVP = 0,8 mg/cm2h WVC = 15 mg/cm2	WVP ≥ 0,8 mg/cm2h WVC ≥ 15 mg/cm2
II	Chỉ tiêu hóa lý
1	Hàm lượng Crom III (Cr2O3)	TCVN 7429:2004	%	7,8	³ 2,5
2	Hàm lượng Cr VI	TCVN 8832-2011	mg/kg	Không phát hiện	< 3
3	Hàm lượng chất hòa tan trong Dichlorometan	TCVN 7129-2010	%	4,2	2,5 - 7
4	pH pH chênh lệch khi pha loãng 10 lần	TCVN 7127-2010		1,6	³ 3,5 £ 0,7
5	Phẩm azo bị cấm	TCVN 9557-1:2013	mg/kg	Không phát hiện	≤ 30
6	Hàm lượng Formaldehyd	TCVN 10064:2013	mg/kg	Không phát hiện	≤ 150

Kết quả phân tích chất lượng của da cá sấu bóng gương cho thấy đã đạt các yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý, hóa học so với yêu cầu đề ra.

- Về mặt cảm quan:

+ Da thành phẩm có độ mềm dẻo, độ đầy chắc, có tính thẩm mĩ và vẻ đẹp tự nhiên cần thiết.

+ Da có bề mặt sáng bóng, có độ đồng đều về màu sắc, không bị loang màu.

- Về độ ổn định của công nghệ:

Trên cơ sở các lô sản xuất thử đã được thực hiện có thể thấy số lượng các sản phẩm tạo ra là tương đối đồng đều và ổn định về chất lượng.

- Về chất lượng sản phẩm:

+ Kết quả phân tích một số chỉ tiêu cơ lý của da thành phẩm cho thấy: da thành phẩm đạt yêu cầu về các chỉ tiêu chất lượng.

+ Các chỉ tiêu hóa học: hàm lượng độ ẩm, hàm lượng oxit crom (Cr₂O₃) trong da và pH của da thành phẩm đạt giá trị tiêu chuẩn; không có chứa Crom (VI) là tác nhân độc hại, gây nguy hiểm tới sức khỏe con người và môi trường. Hàm lượng các chất có khả năng gây ô nhiễm môi trường (hàm lượng chất béo, hàm lượng fomanđehyt trong da, hàm lượng thuốc nhuộm azo bị cấm) ở ngưỡng an toàn theo tiêu chuẩn, không gây độc hại tới môi trường.

3.2. Hiệu quả về mặt môi trường

Xét về mặt môi trường, công nghệ sản xuất da cá sấu bóng gương được xây dựng đã mang lại hiệu quả rõ rệt trong việc bảo vệ và cải thiện sự ô nhiễm môi trường:

• Bảo quản da nguyên liệu bằng dung dịch muối bão hòa kết hợp ướp muối hạt đã giảm thiểu được lượng muối sử dụng, lượng muối thải ra môi trường (có chứa Cl^- - tác nhân rất khó xử lý trong nước thải) mà vẫn đảm bảo chất lượng da nguyên liệu [1,2];
• Công nghệ hồi tươi và tẩy lông - ngâm vôi sử dụng các enzym có khả năng phân hủy sinh học trong tự nhiên đã giúp giảm thiểu các hóa chất có khả năng gây độc hại, giảm thiểu hàm lượng chất rắn hòa tan và tổng chất rắn trong nước thải;
• Công nghệ tẩy vôi - làm mềm sử dụng hợp chất hữu cơ dễ phân hủy đã giúp giảm thiểu hàm lượng amoni (NH₄⁺) trong nước thải, giảm thiểu chi phí xử lý;
• Dung dịch thuộc có chứa crom sau công đoạn thuộc có thể thu hồi, tái chế và quay vòng cũng giúp giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng, giảm thiểu lượng crom phát thải trong nước thải thuộc da, từ đó giảm thiểu chi phí xử lý;
• Công nghệ hoàn thành ướt: hạn chế sử dụng phẩm nhuộm dạng phức kim loại; sử dụng các syntan và phẩm nhuộm dạng lỏng kết hợp với các chất trợ xuyên nhằm tăng cường khả năng hấp thụ syntan và phẩm nhuộm vào trong da; không sử dụng các loại dầu và chất béo gốc dung môi hữu cơ (giảm thiểu tải trọng COD trong nước thải) cũng như các loại dầu gốc hữu cơ có chứa halogen (AOX) hay hóa chất dạng polyalkal được clo hóa (PCA);

Mặt khác phương pháp phun xì tại áp lực thấp đem lại hiệu suất cao khi sử dụng, giảm thiểu lượng hóa chất dư thừa tại các lớp sơn phủ khi phun xì cũng giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong nước thải.

4. Kết luận

Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã xây dựng và xác lập được quy trình công nghệ thuộc da cá sấu bóng gương khả thi. Quy trình công nghệ sản xuất da cá sấu bóng gương được xây dựng là công nghệ sử dụng các hóa chất mới với độc tính thấp, thân thiện với môi trường đã góp phần giảm thiểu sự phát thải các hóa chất độc hại, bảo vệ sức khỏe người lao động.

Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng và hóa học của sản phẩm cho thấy ngoài chất lượng da thuộc đã đạt yêu cầu về các tính chất cơ lý và ổn định thì da cá sấu bóng gương không chứa/chứa với hàm lượng rất thấp các tác nhân có thể gây độc hại tới môi trường, an toàn với người sử dụng.

Công nghệ sản xuất da cá sấu bóng gương được xây dựng đã góp phần bổ sung công nghệ mới, tiên tiến, thân thiện với môi trường và tạo ra sản phẩm da thuộc có chất lượng tốt phục vụ cho mục tiêu sản xuất bền vững của ngành Công nghiệp thuộc da nói riêng và mục tiêu phát triển bền vững kinh tế - xã hội của nước ta nói chung; đồng thời góp phần hoàn thiện chuỗi giá trị sản xuất đối với mặt hàng cá sấu từ chăn nuôi, lột mổ, kinh doanh da nguyên liệu và thuộc da phục vụ cho ngành Công nghiệp chế biến, sản xuất các sản phẩm thời trang cao cấp từ mặt hàng da cá sấu.

Lời cảm ơn:

Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Bộ Công Thương đã hỗ trợ cấp kinh phí thực hiện đề tài “Nghiên cứu phát triển công nghệ thuộc da cá sấu bóng gương (high gloss) và sản xuất thử nghiệm tạo ra sản phẩm chất lượng cao đáp ứng thị trường trong nước và xuất khẩu” theo Hợp đồng số 36/2023/HĐ-CN/CNHT.

Tài liệu tham khảo:

1. Trần Ngọc Sơn, (2021). Nghiên cứu phát triển công nghệ thuộc da Nubuck và sản xuất thử nghiệm tạo ra sản phẩm phù hợp nhu cầu thời trang cao cấp trong nước, Đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Công Thương.
2. Nguyễn Văn Hiền, (2020). Nghiên cứu phát triển công nghệ thuộc da nốt sần tiên tiến, thân thiện với môi trường và sản xuất thử nghiệm tạo ra sản phẩm phù hợp nhu cầu thời trang cao cấp, Đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Công Thương.
3. Nguyễn Hữu Cung, (2014). Nghiên cứu công nghệ và thiết bị thuộc da cá sấu, Đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Công Thương.
4. Mạnh Khôi, (2009). Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy đánh bóng cho da đà điểu, Đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Công Thương.
5. Nguyễn Thị Quỳnh Hương, (2022). EVFTA Cơ hội và thách thức cho ngành Da giày Việt Nam. Hội thảo khoa học quốc gia: Tác động của các hiệp định thương mại tự do thế hệ mới đến thương mại và đầu tư Việt Nam.
6. Stephen Hawkins and Chi Huynh, (2004). Improved Presrvation and Early stage processing of Australian Crocodile Skins.

A study on the production of high-gloss crocodile leather

Le Quan Tuan¹

Pham Thu Dung¹

Luu Thi Tram et al.¹

¹Leather and Shoe Research Institute, Ministry of Industry and Trade

Abstract:

High-gloss crocodile leather is a high-quality leather type, but it is quite unpopular in Vietnam due to its complex production technology and high price compared to other leather products. High-gloss crocodile leather is often used in the production of high-end fashion products, such as bags, wallets, belts, etc. By applying technological advancements and environmentally friendly treatment processes, high-gloss crocodile leather was produced, and it met the quality requirements for high-end fashion items.

Keywords: high-gloss crocodile leather, tanning process, environmentally friendly.

[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 26 tháng 12 năm 2023]