BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU DA - GIẦY

ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN ĐẾN NĂM 2020

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
Tên đề tài:
“Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết bị thuộc da
sử dụng chế phẩm enzym proteaza và lipaza”
Mã số: 06/HĐ-ĐT.06.08/CNSHCB

sử dụng chế phẩm enzym proteaza và lipaza”
Mã số: 06/HĐ-ĐT.06.08/CNSHCB
Chủ nhiệm đề tài:

ThS. Vũ Ngọc Giang
Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Da-Giầy
Viện trưởng
PGS. TS. Ngô Đại Quang


Nghiên cứu viên cao cấp
Viện Công nghệ Sinh học,
Viện KH&CN Việt Nam
Cộng tác viên
5 PGS. TS. Lương Đức Phẩm,
Nghiên cứu viên cao cấp
Nguyên Trưởng phòng,
Viện Công nghệ Sinh học,
Viện KH&CN Việt Nam
Cộng tác viên
6 Nguyễn Phương Nhuệ,
ThS., Nghiên cứu viên
Viện Công nghệ Sinh học,
Viện KH&CN Việt Nam
Cộng tác viên
7 KS. Huỳnh Nhật Minh

Giám đốc Công ty TNHH
Thiết bị Máy Quang Minh
Cộng tác viên
8 Hoàng Mạnh Hùng,
KS., Nghiên cứu viên
Quản đốc Xưởng Thực
nghiệm Thuộc da, Viện
Nghiên cứu Da - Giầy
Thư ký đề tài
9 Hoàng Thị Phi Nga,
KS. Nghiên cứu viên
Phó Giám đốc Trung tâm
Công nghệ Môi trường,


STT bảng Tên bảng Trang
Bảng 1.1. Nhiệt độ co Ts của da trong dung dịch 13
Bảng 2.1. Điều kiện môi trường trong khâu chuẩn bị thuộc 14
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của muối và chất chống khuẩn tới hoạt độ enzym 15
Bảng 4.1. Đặc điểm của enzym sử dụng trong thuộc da 39
Bảng 1.2. Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 50
Bảng 2.2. Thang điểm xác định hàm mục tiêu chất lượng thiết diện da 60
Bảng 3.2. Thang điểm xác định hàm mục tiêu chất lượng mặt da 60
Bảng 4.2. Thang điểm đánh giá khả năng tẩy lông 61
Bảng 5.2. Thang điểm đánh giá khả năng mở cấu trúc 61
Bảng 6.2. Thang điểm đánh giá hiệu quả làm mềm 61
Bảng 7.2. Thang điểm đánh giá chất lượng da không lông sau axít hoá 62
Bảng 8.2. Thang điểm đánh giá chất lượng da nguyên lông sau axít hoá 62
Bảng 1.3. Quy trình công nghệ hồi tươi sử dụng hóa chất 68
Bảng 2.3. Quy trình thử nghiệm hồi tươi bằng chế phẩm enzym 70
Bảng 3.3. Kết quả thử nghiệm hồi tươi bằng chế phẩm enzym 70
Bảng 4.3. Quy trình công nghệ tẩy lông - ngâm vôi thông thường cho
da bò
71
Bảng 5.3. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tẩy lông bằng chế phẩm
enzyme
72
Bảng 6.3. Kết quả thí nghiệm lựa chọn phương pháp tẩy lông bằng chế
phẩm enzym
72
Bảng 7.3. Thông số kỹ thuật của chế phẩm enzym sử dụng 73
Bảng 8.3. Quy trình thí nghiệm tẩy lông - ngâm vôi cho da bò bằng chế
phẩm enzym
73

Bảng 24.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 91
Bảng 25.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 91
Bảng 26.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 92
Bảng 27.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập Y
L
93
Bảng 28.3. Kết quả thí nghiệm leo dốc 93
Bảng 29.3. Quy trình công nghệ hồi tươi 95
Bảng 30.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 98
Bảng 31.3. Ma trận kế hoạch 2
3
99
Bảng 32.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực
giao bậc I, (k=3)
100
Bảng 33.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
101
Bảng 34.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
102
Bảng 35.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 104
Bảng 36.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 104
Bảng 37.3. Kết quả tính bước chuyển động б

giao bậc I, (k = 3)
117
Bảng 48.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
118
Bảng 49.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 119
Bảng 50.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 119
Bảng 51.3. Quy trình công nghệ tẩy vôi - làm mềm 121
Bảng 52.3. Kết quả tẩy mỡ bằng chế phẩm enzym trong khâu chuẩn bị
thuộc
124
Bảng 53.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 125
Bảng 54.3. Ma trận kế hoạch 2
3
126
Bảng 55.3. Kết quả và điều kiện thí nghiệm ma trận thực nghiệm trực
giao bậc I, (k=3)
126
Bảng 56.3. Ma trận kế hoạch hóa với giá trị ŷ
j
127
Bảng 57.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 129
Bảng 58.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 129
Bảng 59.3. Điều kiện thí nghiệm được chọn 132
Bảng 60.3. Ma trận kế hoạch 2
3

j
của các yếu tố 148
Bảng 74.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng dốc đứng 149
Bảng 75.3. Kết quả tính bước chuyển động б
j
của các yếu tố 150
Bảng 76.3. Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập Y
L
150
Bảng 77.3. Kết quả thí nghiệm leo dốc 151
Bảng 78.3. Quy trình công nghệ tẩy lông- ngâm vôi (sử dụng chế phẩm
enzym Pro 24
)

154
Bảng 79.3. Vật tư chế tạo phu lông 164
Bảng 80.3. Vật tư chế tạo máy nạo lông 172
Bảng 81.3. Thống kê các lô thuộc thí nghiệm 175
Bảng 82.3. Thống kê kết quả sản phẩm các lô thuộc thí nghiệm 177
Bảng 83.3. Thử nghiệm tính chất cơ - lý - hóa học của da thành phẩm 180
Bảng 84.3. So sánh tính chất cảm quan 181
Bảng 85.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường 183DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

TT hình,
đồ thị
Tên hình Trang
Hình 1.1. Cấu trúc thiết diện da động vật 5

Hình 10.3. Sơ đồ thiết bị nạo lông thô sơ 167
Hình 11.3. Máy nạo lông 168
Hình 12.3. Dao và trục dao của máy nạo lông 168
Hình 13.3. Tính chất cảm quan của da mộc 181MỤC LỤC

Mục Nội dung Trang
MỞ ĐẦU
1
1. Cơ sở pháp lý 3
2. Mục tiêu nghiên cứu 3
3. Đối tượng nghiên cứu 3
4. Phạm vi nghiên cứu 3
5. Nội dung nghiên cứu 4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 5
1.1. Giới thiệu công nghệ sản xuất da thuộc 5
1.1.1. Da nguyên liệu 5
1.1.2. Công nghệ thuộc da. 6
1.2. Một số loại chế phẩm enzym sử dụng trong công
nghệ thuộc da.
17
1.2.1. Sơ lược về chế phẩm enzym 17
1.2.2. Chế phẩm proteaza sử dụng trong công nghệ thuộc da 32
1.2.3. Sơ lược về lipase sử dụng trong công nghệ thuộc da 39
1.3. Thiết bị sử dụng trong công nghệ thuộc da 40
1.3.1. Thiết bị sử dụng trong công nghệ thuộc da sử dụng
hóa chất thông thường
40

67
3.1.1. Xác định tiêu chuẩn chế phẩm enzym sử dụng trong
công nghệ thuộc da.
67
3.1.2. Tuyển chọn và đánh giá hoạt tính một số chế phẩm
enzym sử dụng trong thuộc da.
67
3.1.3. Nghiên cứu lựa chọn chế phẩm enzym phù hợp. 68
3.2. Nghiên cứu công nghệ thuộc da có sử dụng chế
phẩm enzym.
81
3.2.1. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym trong công đoạn
hồi tươi.
81
3.2.2. Ứng dụng chế phẩm enzym trong công đoạn tẩy lông -
ngâm vôi
96
3.2.3. Ứng dụng chế phẩm enzym trong công đoạn làm mềm
sau tẩy vôi
113
3.2.4. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym trong công đoạn
tẩy mỡ
121
3.2.5. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym làm mềm trong
công đoạn axít hóa
130
3.2.6. Nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm enzym do Viện
Công nghệ Sinh học nghiên cứu và điều chế
149
3.3. Nghiên cưú thiết kế và chế tạo thiết bị thuộc da có

1. Kết luận 185
2. Kiến nghị 186

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1
MỞ ĐẦU

Trong những năm qua, ngành Da - Giầy luôn là ngành xuất khẩu đứng
thứ ba trong cả nước, chỉ sau ngành Dầu khí và Dệt - May. Ngoài việc đóng
góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu chung của cả nước, ngành Da - Giầy đã
và đang tạo công ăn việc làm cho gần 1 triệu lao động cả trực tiếp và gián
tiếp, góp phần ổn định xã hội và chuyển dịch cơ cấu sản xuất c
ủa đất nước.
Việt Nam đang nằm trong vùng kinh tế năng động của châu Á, nơi tiếp
nhận sự dịch chuyển sản xuất giầy dép từ đầu thập kỷ 80 đến nay (có tỷ trọng
sản xuất tới gần 80% tổng sản lượng giầy dép trên thế giới), tuy nhiên hiện
chưa có những thương hiệu riêng nổi tiếng thế giới. Sự dịch chuyển sả
n xuất
này xảy ra là do các hãng, công ty có thương hiệu nổi tiếng toàn cầu, đã tập
trung vào khâu thiết kế và bán lẻ (khu vực sinh lời trong khoảng 25% và 50%
của tổng số lợi nhuận) đồng thời chuyển dịch sản xuất sang châu Á là nơi có
chi phí thấp với lực lượng lao động dồi dào.
Việt Nam đã và đang có môi trường đầu tư thuận lợi cho các doanh
nghiệp trong và ngoài nước vì có tình hình chính trị ổn định, có lực l
ượng lao
động trẻ và khéo tay, chi phí lao động thấp so với các nước trong vùng, điều
kiện địa lý thuận lợi có nhiều cảng biển. Chính phủ Việt Nam có các chính
sách ưu đãi đầu tư thúc đẩy sản xuất đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất

sử dụng chế phẩm enzym, tạo đầu ra để thúc đẩy nghiên cứu s
ản xuất chế
phẩm enzym cho các Viện nghiên cứu và cơ sở sản xuất trong nước.
Đề tài cũng góp phần đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu ứng dụng
khoa học kỹ thuật cho công nghiệp thuộc da, khi hiện tại ở Việt Nam chưa có
trường đại học nào đảm nhiệm công việc này.
Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứ
u, đề
tài sẽ cải thiện môi trường sản xuất, giúp các cơ sở phát triển bền vững khi
công nghiệp thuộc da hiện tại đang là một trong những ngành gây ô nhiễm
môi trường nặng nề. Xưởng thực nghiệm Viện Nghiên cứu Da - Giầy sẽ là cơ
sở đầu tiên của Việt Nam áp dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất da thuộc.
Đối với kinh tế - xã hội và môi trường, đề tài thành công, tạo cho công

3
nghiệp thuộc da trong nước phát triển để từng bước tự cung ứng sản phẩm da
thuộc thay thế nhập khẩu, khi hiện tại hầu hết da thuộc là do đối tác nước
ngoài đưa vào. Đề tài cũng góp phần cải thiện đáng kể môi trường sống cho
người lao động và dân cư trong vùng.
1. Cơ sở pháp lý
Hợp đồng Nghiên cứu KH&PTCN số 06/HĐ-ĐT.06.08/CNSHCB giữa
Bộ Công Thương và Việ
n Nghiên cứu Da - Giầy ngày 20 tháng 10 năm 2010.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu công nghệ và chế tạo thiết bị thuộc da sử dụng enzym/chế
phẩm enzym (E/CE) để thay thế hóa chất độc hại đang sử dụng trong một số
công đoạn của công nghệ thuộc da nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và
giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
3. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài lựa chọn nguyên liệ

+ Nghiên cứu thiết kế kỹ thuật và chế tạo thiết bị nạo lông cơ
học sau khi tẩy lông bằng E/CE trong thuộc da.
- Sản xuất thử nghiệm trên thiết bị và theo quy trình công nghệ nghiên
cứu.
- Phân tích chất lượng sản phẩm và đánh giá hiệu quả kinh tế- xã hội và
môi trường.
Báo cáo tổng kết gồm những nội dung chính sau:
Mở đầu
Chươ
ng I. Tổng quan
Chương II. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương III. Kết quả và thảo luận
Kết luận và Kiến nghị
Tài liệu tham khảo

5
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu công nghệ thuộc da
1.1.1. Da nguyên liệu
Da thuộc được sản xuất từ các loại da động vật. Tất cả các loại da đều
có chức năng là bảo vệ cơ thể đối với tác động môi trường như sự thay đổi
thời tiết, khí hậu và các tác động bên ngoài khác.


Elastin: sợi đàn hồi (chủ yếu có ở lớp cật).
Mucopolysacharid: có ở giữa các bó sợi.
Trong các thành phần trên, quan trọng nhất đối với công nghệ thuộc da
là collagen vì sợi collagen được thuộc thành da thuộc. Tỷ lệ các chất có trong
da độ
ng vật là: Nước chiếm khoảng 64 - 65 %; Protit chiếm khoảng 33 %;
Các chất béo chiếm khoảng 2 - 13 %; Các muối khoáng chiếm khoảng 0,5 %;
Các chất khác như pigment chiếm khoảng 0,5 %. Các tỷ lệ trên thay đổi tuỳ
thuộc vào loài, giống, độ tuổi, điều kiện sống của chúng.
1.1.2. Công nghệ thuộc da.
2.1.2.1. Công nghệ thuộc da sử dụng hóa chất
a. Khâu chuẩn bị thuộc và thuộc