1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH TANIN TỪ
VỎ CÂY KEO LAI VÀ THỬ ỨNG DỤNG
ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA DA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
GVHD: PGS.TS Lê Tự Hải
6. Ngày hoàn thành: 15/10/2011
Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn
(Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)
3
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày tháng năm 2012
Kết quả điểm đánh giá
Ngày tháng năm 2012
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Kí và ghi rõ họ tên) DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tỉ lệ các chất trong da tƣơi của da trâu, bò sau công đoạn lột mổ 17
Bảng 3.1. Độ ẩm của vỏ keo lai 43
Bảng 3.2. Hàm lƣợng tro của vỏ keo lai 43
Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình chiết tách tanin 44
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình chiết tách tanin 45
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc: etanol đến quá trình chiết tách tanin 46
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nguyên liệu rắn: dung môi lỏng 47
Hình 1.7. Sơ đồ quy trình công nghệ thuộc da giai đoạn 1 21
Hình 1.8. Sơ đồ quy trình công nghệ thuộc da giai đoạn 2 25
Hình 1.9. Sơ đồ quy trình công nghệ thuộc da giai đoạn 3 28
Hình 1.10. Một số tƣơng tác trong thùng quay 33
Hình 1.11. Sự biến dạng của các mao quản 34
Hình 1.12. Sự khuyếch tán của các hoạt chất vào trong da 34
Hình 1.13. Cơ chế tƣơng tác giữa thuộc da và hoạt chất trong quá trình ƣớt 34
Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị đo nhiệt độ co 41
Hình 2.2. Mô hình đo nhiệt độ co lúc da chƣa bị co( đèn chƣa sáng) 42
Hình 2.3. Mô hình đo nhiệt độ co lúc da bị co( đèn sáng) 42
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất tách tanin 44 5
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất tách tanin 45
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thể tích nƣớc: etanol đến hiệu suất tách tanin 46
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nguyên liệu rắn: dung môi lỏng đến hiệu suất
tách tanin 47
Hình 3.5. Tanin rắn thu đƣợc sau khi đuổi dung môi nƣớc 48
Hình 3.6. Phổ hồng ngoại của tanin tách từ dung môi dung môi nƣớc. 48
Hình 3.7a. Khối phổ tanin 1 49
Hình 3.7b. Khối phổ tanin 2 50
Hình 3.7c. Khối phổ tanin 3 50
Hình 3.7d. Khối phổ tanin 4 51
Hình 3.7e. Khối phổ tanin 5 51
Hình 3.7. Hình phổ MS của các cấu tử tách đƣợc từ vỏ keo lai 51
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian đến nhiệt độ co của da 57
Hình 3.9. Mẫu da chƣa sử dụng chất thuộc 57
Hình 3.10. Mẫu da thuộc bằng tanin tách đƣợc từ vỏ cây keo lai 57
đồ uống, làm bền màu trong công nghiệp nhuộm, trong công nghệ thuộc da,…
Chất thuộc tanin đƣợc đánh giá là thân thiện với môi trƣờng. Tuy nhiên,
ngành thuộc da ở nƣớc ta chƣa khai thác nguồn tanin từ một số loại thực vật trong
nƣớc để sử dụng trong quá trình thuộc da mà chủ yếu nhập da thuộc từ các nƣớc
khác hoặc thuộc da theo hƣớng sử dụng các chất vô cơ nhƣ các hợp chất của kim 7
loại nặng nêu trên. Quy trình thuộc da theo hƣớng này đang gây ô nghiễm môi
trƣờng nghiêm trọng.
Với những tiềm năng to lớn của tanin đã nêu trên, và để tận dụng nguồn
nguyên liệu chƣa đƣợc khai thác này, đồng thời mong muốn sẽ có nhiều công trình
nghiên cứu trên quy mô lớn về khai thác tanin từ vỏ cây keo lai, từ đó nâng cao giá
trị sử dụng của cây keo lai, vì vậy tôi chọn đề tài:
“ Nghiên cứu chiết tách tanin từ vỏ cây keo lai và thử ứng dụng đến một
số tính chất của da”
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng: Tanin tách đƣợc từ vỏ cây keo lai và khả năng thuộc da của nó
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu quy trình chiết tách tanin; khảo sát các yếu
tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết tách và khảo sát ứng dụng làm chất thuộc da của
tanin.
3. Mục đích và nội dung nghiên cứu
- Xây dựng quy trình chiết tách và nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến quá
trình chiết tách tanin từ vỏ cây keo lai.
- Nghiên cứu ứng dụng làm chất thuộc da của tanin và khảo sát các yếu tố
ảnh hƣởng đến chất lƣợng da thuộc với chất thuộc tanin.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Tổng quan các phƣơng pháp nghiên cứu các đặc điểm sinh thái học của cây
Chƣơng 2: Nguyên liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận
PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 9
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT
1.1. Tổng quan về tanin
1.1.1. Khái niệm về tanin [3], [6], [11], [12]
Từ “tanin” đƣợc dùng đầu tiên vào năm 1976 để chỉ những chất có mặt trong
dịch chiết thực vật có khả năng kết hợp với protein của da sống động vật làm cho da
biến thành da thuộc không thối và bền. Do đó, tanin đƣợc định nghĩa là những hợp
chất hữu cơ thuộc loại polyphenol rất phổ biến ở những thực vật có vị chát.
Sở dĩ tanin có tính chất thuộc da là do cấu trúc hoá học của tanin có nhiều
nhóm -OH phenol tạo đƣợc nhiều liên kết hydro với các mạch polypeptid của
protein trong da. Phân tử tanin càng lớn thì sự kết hợp này càng chặt chẽ.
Cuối thế kỉ 18, ngƣời ta tiến hành các thí nghiệm đầu tiên về tách chiết các
chất hoạt động từ dung dịch nƣớc sau khi chiết rễ và gỗ các loại cây lá nhọn có tính
thuộc da. Sự tách chiết này dựa trên cơ sở liên kết của chúng với các protein trong
da, vì vậy chúng có tên “các chất chiết thuộc da” và không bao lâu sau chúng đƣợc
thay bằng thuật ngữ “chất thuộc” mà tiếng Latinh gọi là “tanin”.
Tất cả các tanin đã biết cho đến nay là các phenol đa phân tử. Khi nung chảy
tanin với kiềm thu đƣợc các chất nhƣ: pyrocarechin, axit potorcatechin, pyrogalot,
axit galic và phlorogluxin.
OH
OH
OH
OH
C thì thu đƣợc pyrogalot.
- Cho kết tủa bông với chì axetat 10%.
- Cho kết tủa màu xanh đen với muối Fe
3+
.
- Thƣờng dễ tan trong nƣớc, trong cồn.
Cấu trúc một số loại polyphenol thuộc nhóm galotanin đƣợc trình bày ở hình
1.1
Nhóm 2: Tanin không thủy phân đƣợc hay pyrocatechin.
-Tanin không thủy phân đƣợc bằng axit, không tan trong nƣớc lạnh, tan trong
nƣớc nóng và dung dịch kiềm gọi là chất phlobaphen không tan hay tanin đỏ.
- Tanin loại này thƣờng là những chất trùng hợp từ catechin hoặc từ
leucoantoxyandin hoặc là những chất đồng trùng hợp của cả hai loại.
Đặc điểm chủ yếu của loại tanin này là:
- Khi cất khô thì cho pyrocatechin.
- Cho kết tủa màu xanh lá cây với muối Fe
3+
- Cho kết tủa bông với nƣớc brom.
- Khó tan trong nƣớc.
Cấu trúc một số loại polyphenol thuộc nhóm pyrocatechin đƣợc trình bày ở
hình 1.2
Catechin (C) Epicatechin (EC)
B-1 Epicatechin-(4β->8)-epicatechin B-2Epicatechin-(4β->8)-catechin
Hình 1.2 Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrocatechic.
1.1.3. Tính chất của tanin [6], [7], [11], [12], [15], [16]
1.1.3.1. Tính chất vật lí của tanin
Ở điều kiện thƣờng, tanin là chất rắn, có màu vàng.Đa số các tanin đều có vị
chát, làm săn se da, tan đƣợc trong nƣớc, nhất là trong nƣớc nóng, tan trong cồn
loãng, kiềm loãng… và hầu nhƣ không tan trong dung môi hữu cơ.
1.1.3.2. Tính chất hóa học của tanin
- Tanin tạo kết tủa với muối sắt (III), tuỳ loại mà cho màu xanh đen (tanin
thuỷ phân) hoặc xanh lá cây đậm (tanin ngƣng tụ). Chính vì vậy, khi dùng dao bằng
sắt để cắt gọt vỏ những loại trái cây chứa nhiều tannin trên miếng trái cây sẽ xuất
hiện màu đen xỉn rất xấu. Cũng vì thế, khi có tanin, các lƣơng y luôn dặn dò ngƣời
bệnh phải sắc thuốc bằng ấm đất để không làm mất tanin, giảm tác dụng của thuốc.
β– 1,2,2,3,6 – pentagaloyl – O – D - glucose
G là este của acid gallic
OH
OH
O
OH
12
có thể làm thay đổi khả năng oxi hóa - khử của kim loại, hay làm giảm khả năng
tham gia phản ứng oxi hóa - khử của chúng. 13
1.1.4. Ứng dụng của tanin [6], [7], [15], [16], [17]
1.1.4.1. Ứng dụng làm chất chống oxi hóa
Các nhà khoa học cho rằng tanin là các chất chống oxi hóa giữ vai trò chủ
đạo. Thông thƣờng, chất chống oxi hóa đƣợc xem là một hàng rào quan trọng chống
lại tác hại phá hủy của quá trình oxi hóa, có liên quan đến một loạt các bệnh nhƣ
ung thƣ, bệnh tim mạch, chứng viêm khớp, đau nhức. Những chất chống oxi hóa
này trung hòa các gốc tự do - sản phẩm có hại trong quá trình trao đổi chất trong cơ
thể. Hoạt tính tiêu biểu nhất của polyphenol khi bảo vệ cơ thể chống lại các gốc tự
do là ngừa ung thƣ và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch. polyphenol có 3 tác dụng:
Trƣớc tiên, nó ngăn ngừa các gốc tự do phá hoại các ADN, mô thức khởi
phát ung thƣ.
Thứ hai, nó ngăn ngừa hiện tƣợng phát triển không kiểm soát của tế bào,
nghĩa là làm chậm phát triển ung thƣ.
Thứ ba, một số polyphenol có khả năng giết các tế bào ung thƣ mà không
đụng đến tế bào lành.
1.1.4.2. Ứng dụng trong y học
Tanin cho kết tủa với các ion kim loại nặng nhƣ muối bạc, muối thủy ngân,
muối chì, kẽm…. và các alkaloit nên làm giảm sự hấp thụ của những chất này trong
ruột, vì vậy đƣợc ứng dụng để giải độc trong những trƣờng hợp ngộ độc alcaloid và
kim loại nặng.Dung dịch tanin cho kết tủa với protein tạo thành một màng trên niêm
mạc, phối hợp với tính làm săn se da nên đƣợc dùng làm thuốc súc miệng khi niêm
mạc miệng và họng bị viêm loét, chữa bỏng, loét do nằm lâu.
Tanin có tác dụng làm đông máu nên dùng đắp lên vết thƣơng để cầm máu,
chữa trĩ, rò hậu môn. Ngoài ra tanin còn đƣợc dùng để chữa các bệnh đƣờng ruột
1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tanin hiện nay [6], [7], [15], [16], [17]
1.1.5.1. Trên thế giới
Các sản phẩm Tannin riche, Tannin riche Extra, Quer Tannin đƣợc sản xuất
với sản lƣợng lớn ở các nƣớc Châu Âu để tăng hƣơng vị cho rƣợu và bảo quản rƣợu
nho. Giá trị của các hợp chất tanin chiết xuất từ thực vật liên tục đƣợc nghiên cứu.
Gần đây, khi nghiên cứu về dƣợc tính của chè xanh, các nhà khoa học đã tin
rằng các chất chống oxi hóa giữ vai trò chủ đạo. Chất chống oxi hóa trong chè là
polyphenol có hiệu lực gấp 100 lần vitamin C, gấp 25 lần vitamin E (theo kết quả
nghiên cứu của Bác sĩ Weisburger).
Tanin chiết xuất từ vỏ và hạt lựu có tác dụng làm da mịn màng. 15
Những nghiên cứu gần đây về các vấn đề ứng dụng khác của tanin đƣợc các
nhà khoa học quan tâm:
Sản xuất keo-formaldehyde cho gỗ dán nội thất từ bột bắp-tanin
Tanin chất kết dính cho gỗ ép.
(Theo ‘The Journal of Adhesion Science and Technology, 2006, Volume 20, Number
8, Page 829-846’)
Đánh giá khả năng phản ứng của formaldehyde và tanin tạo chất kết dính
bằng sắc ký khí.
Chất kết dính sinh học liên kết gỗ từ tanin.
(Theo ‘The European Journal of Wood and Wood Products Volume 52, Number 5,
Page 311-315 ’)
G.Matamala, W. Smelter và G.Droguetl(1994) đã sử dụng tanin làm lớp lót
cho sơn để chống ăn mòn kim loại nhằm cải thiện hệ thống lớp sơn phủ truyền
thống. Kết quả cho thấy, sơn lót bằng tanin đã ngăn chặn đƣợc sự ăn mòn nhờ việc
cải thiện sự bám của lớp ngoài. Việc sử dụng tanin để chống ăn mòn trên quy mô
lớn đã tốt hơn hẳn so với lớp sơn lót cổ truyền (300%) tính theo tỉ lệ ăn mòn với
Tannin phân bố rất rộng trong các loại thực vật, tuy nhiên có loại thực vật
chứa nhiều, có loại ít. Thực vật càng già, đã hóa gỗ thì tannin càng nhiều.
Tanin tập trung nhiều ở các họ Rau răm (Polygonaceae), Hoa hồng
(Rosaceae), Đậu (Fabaceae), Sim (Myrtaceae), Cà phê (Rutaceae),… và có mặt ở
nhiều bộ phận của cây: rễ, thân rễ (Đại hoàng), vỏ (Chiêu liêu), lá (Trà), hoa (Hoa
hồng), hạt (Cau), vỏ quả (Măng cụt), Cây sồi chứa khoảng từ 7 đến 10% tanin,
trong cây non có tới 8-12%, trong lá xanh khoảng 8%. Bạch đàn: dung dịch chiết từ
vỏ bạch đàn vùng Biển Đen chứa khoảng 10-12%. Cây chè cũng có hàm lƣợng
tanin khá lớn: Lá chè chứa khoảng 20% tannin, keo lá tràm chứa từ 30-40% tanin.
Nhìn chung, tanin có nhiều trong thực vật 2 lá mầm nhƣ: Keo (acacia); sến
(Sapotaceae); cỏ roi ngựa (Verbennaceae); hoa mỗm chó (Scrophlariaceae); trúc
đào (Apocynaceae); khoai lang (Convolvulaceae); hoa môi (Labiatea); thầu dầu
(Ecephorbiaceae); đậu (Leguminoseae); đào lộn hột (Anacardiaceae); chùm ớt
(Bignoniaceae); oro (Acanthaceae); dẻ (Fagaceae); đƣớc (Rhizophoraceae)
Có một số tanin tạo thành do thực vật bị một bệnh lý nào đó, nhƣ vị thuốc
Ngũ bội tử là những túi đƣợc hình thành do nhộng của con sâu ngũ bội tử gây ra
trên cành và cuống lá của cây Muối (Rhus semialata, thuộc họ Anacardiaceae). Hàm
lƣợng tanin trong dƣợc liệu thƣờng khá cao, chiếm từ 6-35%, đặc biệt trong Ngũ 17
bội tử có thể lên đến 50-70%. Ở trong cây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi
chất và oxy hoá khử, đồng thời nhờ có nhiều nhóm phenol nên tanin có tính kháng
khuẩn, bảo vệ cây trƣớc những tác nhân gây bệnh từ bên ngoài.
1.2. Tổng quan về cây keo lai [4]
1.2.1. Khu vực phân bố
Cây keo lai là thực vật thuộc chi keo có tên khoa học là Acacia hybrid. Keo
lai là tên gọi tắt để chỉ giống lai tự nhiên giữa keo tai tƣợng với keo lá tràm. Cây
Keo lai có nguồn gốc ở Australia, và đƣợc trồng phổ biến ở Đông Nam Á. Ở Việt
1.2.2. Đặc điểm cây keo lai
Keo lai hiện nay là một trong những loài cây chủ lực trong trồng rừng kinh tế
của đông đảo ngƣời dân và các Công ty Lâm nghiệp. So với các loài cây Keo khác
nhƣ Keo lá tràm, Keo tai tƣợng thì cây Keo lai có những đặc điểm vƣợt trội về thích
nghi với biên độ điều kiện lập địa rộng, khả năng sinh trƣởng, tốc độ tăng trƣởng
nhanh và đặc biệt khả năng sinh trƣởng đồng đều trong lâm phần. Cây keo lai có thể
đạt chiều cao từ 25 đến 30 m, đƣờng kính lên đến 60 - 80 cm. Cây ƣa ánh sáng, mọc
nhanh, phân cành sớm. Gỗ thẳng, màu vàng trắng có vân, có giác lõi phân biệt. Tuy
nhiên, đặc điểm cây Keo lai phân cành sớm nên làm giảm khả năng tăng sinh khối
của thân chính và làm giảm tỷ lệ gỗ và ảnh hƣởng đến hiệu quả kinh tế. Nên trong
quá trình chăm sóc cây phải chú ý đến việc chặt bỏ các nhánh phụ.
1.2.3. Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây Keo lai
Thời vụ trồng rừng
+ Vụ xuân trồng xong trƣớc tháng 4
+ Vụ thu trồng xong trƣớc 15/11
Mật độ trồng rừng keo lai
1600-2000 cây/ ha, hàng cách hàng 3 m, cây cách cây 2 m.
Chuẩn bị đất trồng
Nơi đất dốc < 15
0
, nếu có điều kiện nên cày máy (cày ngầm) toàn diện tích,
sau đó đào hố kích thƣớc 40 x 40 x 40 cm. 19
Bón lót và xăm lấp hố
Bón lót cho mỗi hố 3 kg phân chuồng hoai +200 g NPK. Đập đất tơi nhỏ,
loại bỏ đá, rễ cây, tạp vật khác, lấp 1/2 hố. Trộn đều phân chuồng với NPK, bỏ vào
hố, dùng cuốc xáo trộn đất, sau đó lấp đất đầy hố. Xăm lấp hố và bón lót phân phải
Tỉa cành: Nếu cây có nhiều cành nhánh, cần tỉa bớt những cành thấp, tốt nhất
là tỉa cành khi mới nhú. Dùng dao, kéo sắc để cắt sát gốc cành tỉa.
Thu hoạch
Rừng keo lai trồng đúng kĩ thuật thâm canh: chọn giống tạo cây con, trồng,
chăm sóc quản lý bảo vệ chu đáo, sau 7-8 năm có thể cho thu hoạch gỗ để làm
nguyên liệu chế biến bột giấy. Năng suất tăng trƣởng rừng trồng keo lai hiện tại đạt
15-20 m
3
/ ha/ năm ở chu kì 7-8 năm, và đạt khối lƣợng 120-160 m
3
/ ha/ năm sau
trồng 7-8 năm (cả vỏ).
Sau 15 năm trồng có thể khai thác chọn để làm gỗ gia dụng, xây dựng.
1.3. Tổng quan lý thuyết về thuộc da [1], [13], [17], [18], [19], [20], [21]
1.3.1. Cấu tạo và tính chất của da động vật
Da nguyên liệu đƣợc sử dụng từ nguồn da động vật sau khi giết mổ - lột da.
Phần lớn da nguyên liệu đƣợc sử dụng từ da động vật có sừng (trâu, bò…) phần nhỏ
da nguyên liệu đƣợc lấy từ da heo, da ngựa, da dê, da động vật bò sát (trăn, rắn, cá
sấu…, động vật có lông vũ (đà điểu, gà lôi…, và một số chủng loại khác nhƣ cừu,
hƣơu, nai, động vật biển (cá heo, chim cánh cụt, hải cẩu… ).
1.3.1.1. Cấu tạo da theo mặt cắt
Da sống động vật cấu tạo cơ bản giống nhau, và đƣợc phân chia thành 4 lớp:
- Lớp lông (hair)
- Lớp biểu bì (lớp da giấy - epidermic)
- Lớp bì (lớp da cật - dermis)
- Lớp bạc nhạn (lớp chân bì - subcutis)
Hình 1.4 Cấu tạo cơ bản của da động vật
1,2- Lớp da giấy 3- Lớp da cật 4- Lớp cật trên
5- Lớp cật dƣới 6- Lớp bạc nhạn 7- Lớp mỡ
+ Lớp bì trên: là lớp tiếp giáp với biểu bì, chứa một số lƣợng đáng kể lông,
tuyến mồ hôi và tuyến mỡ, bề mặt đƣợc tạo bởi nhiều chùm sợi colagen mảnh, mịn
và đƣợc liên kết chặt với nhau hƣớng theo chiều song song với lông và bao phủ
cùng hƣớng về lớp da giấy. Vì thế lớp này tạo nên bề mặt da nhẵn, phẳng và mịn.
+ Lớp bì dƣới: nằm kế tiếp lớp cật trên, đƣợc cấu tạo từ các bó sợi colagen
dẻo dai (có độ dày lớn và chắc chắn hơn so với phần trên), có tính đàn hồi đan xen
lẫn nhau theo dạng lƣới rất phức tạp. Do đó lớp này là lớp bền chắc nhất xác định
cho độ bền của cả tấm da. 22
d/ Lớp bạc nhạn: là lớp cuối nằm ngay sau lớp cật dƣới. Đây là lớp mô
mạch liên kết phục, bao gồm một số bó sợi colagen thƣa nằm ngang và có một số
xơ đàn hồi, giữa chúng có rất nhiều mạch máu. Lớp này chứa một lƣợng mỡ nhất
định (vì thế còn có tên gọi là mô mỡ), tùy thuộc vào chủng loại động vật, mức độ
nuôi dƣỡng và thời gian giết mổ. Trong công nghệ thuộc da lớp này phần lớn không
đƣợc sử dụng và sẽ đƣợc loại bỏ bằng cơ học trong công đoạn nạo thịt.
Sau khi loại bỏ lớp lông, lớp da giấy và lớp bạc nhạn phần còn lại là lớp da
cật sẽ đƣợc đƣa vào sản xuất da thuộc.
1.3.1.2. Thành phần của da động vật
Da sống động vật đƣợc cấu tạo chủ yếu bởi nƣớc, protein, các chất béo và
một số muối khoáng… từ các nguyên tố chính C, O, N, H… Trong đó chiếm vị trí
quan trọng nhất là protein- nguồn nguyên liệu chính tạo nên các bó sợi calogen, góp
phần chính tạo nên phần quan trọng nhất đó là lớp da cật - nguồn nguyên liệu chính
của ngành thuộc da (bảng 1.2).
Bảng 1.1 Tỉ lệ các chất trong da tươi của da trâu, bò sau công đoạn lột mổ
Thành phần
%
- Nƣớc
- Colagen 29% - thành phần chính của da nguyên liệu tham gia tƣơng tác với
các hóa chất để tạo thành da thành phẩm.
Đặc trƣng của colagen là tính háo nƣớc mạnh. Bản chất của colagen là những
chuỗi protein có chứa nhóm phân cực, khi tiếp xúc với nƣớc, các phân tử nƣớc
lƣỡng cực cao bị hút bởi các nhóm này tạo thành một màng nƣớc (lớp vỏ hidrat)
bao quanh các phân tử protein.
Protein không có cấu trúc sợi: phần lớn là những protein tan đƣợc trong
nƣớc bao gồm các albumin, globumin, mucins…có nhiều trong lớp da giấy, hòa tan
dễ dàng trong nƣớc tạo dạng keo do quá trình đông tụ. Loại protein này không cần
thiết cho ngành thuộc da, cũng dễ dàng bị loại bỏ trong tẩy lông - ngâm vôi.
b/ Tính chất protein của da nguyên liệu
Tính chất lưỡng tính của protein
Trong phân tử protein có nhiều nhóm phân cực của axit amin, nên protein
cũng có tính chất lƣỡng tính của axit amin.
+ Ở pH nào đó axit amin không di động trong điện trƣờng, chứng tỏ tổng số
điện tích trong phân tử bằng không, pH này gọ là pH đẳng điện (pH
i
).
+ Nếu pH < pH
i
, da sẽ mang tính dƣơng (cationic) và da sẽ dễ dàng tác dụng
ở bề mặt với các tác nhân mang điện tích âm (anionic), tạo nên sự phân bố không
đồng đều của các tác nhân đó và hạn chế khả năng xuyên sâu của các tác nhân âm
khác nhanh, tức thời. 24
+ Nếu pH > pH
25
kết cộng hóa trị. Nhƣng trong tất cả các trƣờng hợp đều làm cho protein của da biến
đổi một chiều, giúp da thành phẩm đạt đƣợc các tính chất lý hóa và cơ mới, đảm
bảo cho da đƣợc bền hơn dƣới ảnh hƣởng của các tác nhân bên ngoài.
1.3.2.2. Mục đích
Quá trình thuộc da là tạo cho da đạt đƣợc những tính chất mới mà da sống
không có, thích hợp cho việc sản xuất các sản phẩm da theo yêu cầu của con ngƣời.
1.3.2.3. Hóa chất
Chất thuộc là những hợp chất có những nhóm chức có khả năng liên kết tốt
với các nhóm chức của calogen, protein của da giúp cho da thuộc đạt đƣợc những
tính chất lý, hóa, cơ học theo yêu cầu sử dụng.
Các chất thuộc có thể chia thành hai nhóm cơ bản: hữu cơ và vô cơ
+ Các chất thuộc vô cơ : các hợp chất vô cơ có tính thuộc, những hợp chất có
chứa Crom (Cr), nhôm (Al), sắt (Fe), titan (Ti), ziriconi (Zr), silic (Si), kẽm (Zn)…
+ Các chất thuộc hữu cơ: tanin thiên nhiên, tanin tổng hợp, andehit, dầu…
1.3.3. Quy trình thuộc da
Nhuộm Sơn
Thuộc
Hình 1.6 Sơ đồ tổng quát của công nghệ thuộc da
Công nghệ thuộc da hoàn chỉnh có ba giai đoạn chính:
Giai đoạn 1: Tiền thuộc - Thuộc
Nguyên liệu: da tƣơi hoặc da muối