Ngành công nghiệp thuộc da đóng vai trò quan trọng trong chuỗi giá trị của ngành da giày nhưng lại đang phát sinh lượng lớn chất thải rắn, gây ảnh hưởng đến môi trường. Trong quá trình thuộc da, chỉ khoảng 20% khối lượng da sống ban đầu được chuyển hóa thành da thuộc thành phẩm, phần còn lại được thải loại. Trong số đó, mùn bào crom và da vụn là các dạng chất thải nguy hại nhất do chứa hàm lượng crom và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Các chất thải này nếu không được xử lý và tái sử dụng hợp lý, sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường.

Trong bối cảnh yêu cầu phát triển bền vững và kinh tế tuần hoàn trở nên cấp thiết, việc nghiên cứu tái chế và tái sử dụng chất thải rắn ngành thuộc da để tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng cao là hướng đi phù hợp. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã chỉ ra rằng, chất thải da thuộc có thể được sử dụng như chất độn trong vật liệu composite, giúp cải thiện các tính chất cơ học như độ bền kéo, độ giãn dài, độ xốp và khả năng chịu mài mòn của sản phẩm. Tuy nhiên, để tối ưu hiệu quả kinh tế – kỹ thuật, cần tìm kiếm các vật liệu bổ trợ phù hợp nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và khả năng ứng dụng thực tiễn .

Trong số các phế phụ phẩm nông nghiệp, vỏ trấu giàu cellulose, dồi dào và có giá thành thấp, được đánh giá là vật liệu có tiềm năng lớn để kết hợp với chất thải da thuộc. Tuy nhiên, do cấu trúc lignocellulose phức tạp, vỏ trấu cần được xử lý trước để bảo đảm khả năng phối trộn đồng đều và liên kết hiệu quả với chất kết dính trong quá trình tạo vật liệu composite. Từ thực tiễn trên, năm 2022, nhóm nghiên cứu của ThS. Nguyễn Hùng Sơn tại Viện Nghiên cứu Da - Giầy đã thực hiện đề tài: “Xây dựng mô hình thí điểm về sản xuất đế trong của giầy từ chất thải rắn ngành thuộc da (mùn bào crom da vụn) và phế phụ phẩm công - nông nghiệp giàu cellulose” nhằm thúc đẩy phát triển nguyên vật liệu tái chế ngành da giầy và hoàn thiện quy trình sản xuất đế trong của giầy theo hướng bền vững

Trong nghiên cứu, các tác giả đã xây dựng và hoàn thiện quy trình tiền xử lý mùn bào crom và da vụn nhằm tạo phôi nguyên liệu phù hợp cho sản xuất đế trong giầy. Bên cạnh đó, quy trình tiền xử lý phế phụ phẩm công - nông nghiệp giàu cellulose, cụ thể là vỏ trấu, cũng được nghiên cứu và hoàn thiện. Vỏ trấu sau khi nghiền mịn và sàng lọc đạt kích thước thích hợp đã cho thấy khả năng kết hợp tốt với mùn bào da thuộc và chất kết dính, đóng vai trò là chất độn hiệu quả trong vật liệu composite sản xuất đế trong giầy.

Điểm nổi bật là nhóm nghiên cứu đã xác định được công thức phối trộn tối ưu giữa mùn bào da thuộc, vỏ trấu, chất kết dính và các chất phụ gia. Trong đó, cao su thiên nhiên SVR 3L được lựa chọn làm chất kết dính chính với tỷ lệ khoảng 30%, kết hợp với 5% hạt trấu nghiền mịn và các phụ gia thích hợp. Sản phẩm được tạo hình trên hệ thống ép gia nhiệt ở nhiệt độ khoảng 140°C với thời gian lưu hóa 5 phút, cho thấy tính ổn định và khả năng áp dụng trong điều kiện sản xuất công nghiệp

Kết quả thử nghiệm tại mô hình thí điểm cho thấy, tỷ lệ đế trong thành phẩm đạt yêu cầu trung bình khoảng 92,4%, lượng phôi thải bỏ trong quá trình ép khoảng 13,2%, chủ yếu là phần rìa cắt gọt sau tạo hình. Các chỉ tiêu cơ lý của sản phẩm như độ bền xé rách, độ cứng, khối lượng riêng, khả năng hấp thụ – giải hấp hơi nước, độ bền uốn và độ mài mòn đều đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật đối với đế trong giầy, chứng minh tính khả thi của quy trình đã xây dựng .

Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc tái chế, tái sử dụng chất thải rắn ngành da giầy kết hợp với phế phụ phẩm nông nghiệp, phù hợp với định hướng phát triển kinh tế tuần hoàn và bền vững. Nhóm nghiên cứu kiến nghị tiếp tục được hỗ trợ triển khai dự án ở quy mô lớn hơn nhằm hoàn thiện công nghệ và từng bước đưa sản phẩm ra thị trường.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21692/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)