Báo cáo Quy trình sản xuất màng mỏng pvc tại công ty cổ phần nhựa Rạng Đông

1 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
 BÁO CÁO THỰC TẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÀNG MỎNG PVC TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN NHỰA RẠNG ĐÔNG SVTH : Lê Thiên Ấn_0510182 Lớp : ĐHVC1 GVGD : TS. Hà Văn Hồng Tp HCM, 4 - 2009 2 Phần nội dung ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... Phần trình bày ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Xin chân thành cảm ơn những lời nhận xét và đánh giá trên của thầy ! TP HCM , Ngày … tháng … năm 2009 3 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, màng mỏng PVC có mặt ở hầu hết khắp nơi với tính ứng dụng cao trong lĩnh vực xây dựng, thể thao, đời sống, công nghiệp, nông nghiệp… Hiện nay, các doanh nghiệp trong nước đang chú trọng đầu tư cho ngành sản xuất màng mỏng PVC để tăng sức cạnh tranh của sản phẩm đối với hàng ngoại nhập, dự kiến theo chân các nhà bán lẻ ào ạt vào Việt Nam từ năm 2009. Ở các trung tâm thương mại, siêu thị, cửa hiệu, gian hàng nào cũng đều trưng bày sản phẩm của màng mỏng PVC với nhiều loại hình mẫu mã đẹp, lạ mắt khác nhau, điều này sẽ thu hút khách hàng nhanh chóng. Nắm được thị hiếu này, nhiều công ty đã không ngần ngại đổ chi phí đầu tư vào sản xuất màng mỏng, và chính điều này đã làm ngành công nghệ sản xuất màng mỏng ngày một phát triển hơn và ngày càng có tính ứng dụng cao hơn nữa. Nhận thấy được tầm quan trọng trên, kết hợp với kiến thức đã học và quá trình thực tập tại Công ty cổ phần đầu nhựa Rạng Đông cùng với sự giúp đỡ của thầy Hà Văn Hồng, và quý Công ty, em đã thực hiện bài báo cáo này như một cái nhìn tổng quan của cá nhân về ngành công nghệ sản xuất màng mỏng nói riêng và ngành công nghệ sản xuất màng PVC hiện nay nói chung. Trong quá trình tìm hiểu ắt hẳn không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý, bổ sung của thầy, và các cán bộ lãnh đạo nghiệp vụ ở công ty để bài báo cáo này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Hà Văn Hồng cùng anh Lê Thanh Phương ( GĐ Nhà máy ) và anh Nguyễn Quốc Huy cùng toàn thể ban lãnh đạo Công ty cổ phần nhựa Rạng Đông, anh chị em công nhân đã tạo điều kiện, giúp đỡ và chỉ bảo tận tình để em hoàn thành tốt bài báo cáo này. Sau cùng, xin kính chúc quý thầy cô trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM nói chung và thầy cô khoa hóa nói riêng dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp trồng người. Chúc quý Công ty ngày càng phát triển, đời sống cán bộ công nhân viên ngày được nâng cao để góp phần xây dựng đất nước ngày càng phồn vinh và giàu mạnh. 4 Tp HCM, ngày 29 tháng 03 năm 2009 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 1. Lịch sử hình thành và phát triển Từ đầu thập niên 60: được thành lập với tên là hãng UFEOC (Liên hiệp các xí nghiệp cao su Viễn Đông Pháp). Năm 1962 đổi tên thành UFIPLASTIC COMPANY, chuyên sản xuất các sản phẩm gia dụng bằng nhựa dẻo như rổ, lồng bàn, rổ đựng giấy văn phòng… Từ 1963 – 1975: nhập khẩu các máy cán đầu tiên từ Nhật Bản và Đài Loan để sản xuất các loại giả da, khăn trải bàn, màng mỏng PVC. Nhập khẩu một số máy móc thiết bị ép đùn làm tôn PVC, ống nước cứng và mềm, ống bọc dây điện,…. Đầu tư dây chuyền máy tráng của Nhật sản xuất giả da PU xốp, vải tráng PVC, PU, vải dù chống thấm. Sau ngày 30/4/1975 Cty UFIPLASTIC chuyển thành NHÀ MÁY NHỰA RẠNG ĐÔNG (tháng 11/1977), trực thuộc Cty Công nghệ phẩm – Bộ Công nghiệp nhẹ. Từ 1985 - 1995: Nhà máy chuyển đổi sản xuất kinh doanh theo cơ chế thị trường, xoá bỏ cơ chế bao cấp. Đổi tên thành CÔNG TY NHỰA RẠNG ĐÔNG và được cấp giấy phép xuất nhập khẩu trực tiếp. Liên doanh với Cty Full-Dexterity (Đài Loan) chuyên sản xuất giả da PU, giấy dán tường, vải chống thấm xuất khẩu. Năm 1993: Thành lập Nhà máy Nhựa Hóc Môn chuyên sản xuất bao bì. Từ 1996 - 2005: là thành viên của Tổng Công ty Nhựa Việt Nam (1996) cho đến năm 2003 công ty chuyển về trực thuộc trực tiếp Bộ Công nghiệp. Năm 1996: thành lập Chi nhánh công ty và Nhà máy Nhựa giấy Bình Minh tại Hà Nội. 5 Năm 1997: thành lập Nhà máy Nhựa Nha Trang tại TP. Nha Trang - tỉnh Khánh Hoà. Năm 1999: công ty mua lại phần vốn góp của đối tác Đài Loan tại XNLD Li Phú Đông để thành lập Nhà máy Nhựa 6 chuyên sản xuất kinh doanh giả da PVC, PU, vải tráng nhựa, tấm trải sàn sân cầu lông, vải chậm cháy… Năm 2000: thành lập Chi nhánh Công ty tại Nghệ An. Năm 2003: Công ty nhận chứng chỉ ISO 9001-2000. Ngày 02/5/2005: Công ty được cổ phần hoá, chính thức đi vào hoạt động với tên là CÔNG TY CỔ PHẦN NHỰA RẠNG ĐÔNG. Trụ sở chính: Văn phòng giao dịch, trưng bày sản phẩm và nhà máy sản xuất.  Địa chỉ: 190, Lạc Long Quân, phường 3, Quận 11, tp.Hồ Chí Minh.  Điện thoại: (84-8) 9692272 – 9690652.  Fax: (84-8) 9692843.  Website: www.rdplastic.com.vn  Email: rangdong1@hcm.vnn.vn Các chi nhánh: o Chi nhánh công ty ở Hà Nội. o Chi nhánh công ty ở Nghệ An. o Chi nhánh công ty – nhà máy nhựa Hóc Môn. o Chi nhánh công ty – nhà máy nhựa Củ Chi. o Chi nhánh công ty – nhà máy nhựa Bắc Ninh. • Chi nhánh công ty – nhà máy nhựa Bình Dương. • Công ty cổ phần nhựa Nha Trang. 6 Hình 1. Công ty Cổ phần Nhựa Rạng Đông 7 2. Cơ cấu, hệ thống tổ chức Hình 2. Sơ đồ tổ chức hành chính công ty 8 3. Lĩnh vực hoạt động Theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh công ty cổ phần. số 4103003236, ngày 28/3/2005 của Sở Kế hoạch đầu tư TP. HCM cấp. 3.1 Ngành nghề kinh doanh: _ Sản xuất, mua bán hàng nhựa gia dụng và kỹ thuật: màng nhựa, giả da, tôn, ván nhựa,bao bì in-tráng-ghép, vật liệu xây dựng, chai nhựa, áo mưa, cặp, túi xách… _ Chế tạo máy móc thiết bị ngành nhựa. _ Xây dựng dân dụng, công nghiệp. San lấp mặt bằng. Cho thuê văn phòng, kho bãi. Kinh doanh. khách sạn, nhà hàng. _ Dịch vụ tồ chức hội thảo. Đào tạo dạy nghề. _ Nhập khẩu & kinh doanh nguyên liệu vật tư, linh kiện máy móc thiết bị sản xuất ngành nhựa. _ Thị trường trong và ngoài nước. 3.2 Người đại diện: Ông HỒ ĐỨC LAM: Chủ tịch HĐQT – Tổng giám đốc. 4. Thành tựu, chứng nhận đạt được _ "CHƯƠNG TRÌNH THƯƠNG HIỆU NỔI TIẾNG TẠI VIỆT NAM" chứng nhận thương hiệu "NHỰA RẠNG ĐÔNG" là thương hiệu nổi tiếng tại Việt Nam", do người tiêu dùng bình chọn năm 2006. _ Giấy chứng nhận số: WBP C 0506292, ngày 5/4/2006 của Phòng Thương mại và Công nghiệp VN và Nhà cung cấp thông tin chứng thức AC Nielsen Việt Nam cấp. 9 _ Giải thưởng quốc gia Cúp vàng thương hiệu công nghiệp Việt Nam năm 2006. _ Đạt thương hiệu nổi tiếng tại Việt Nam. _ Huy chương vàng của bộ công nghiệp ở hội chợ quốc tế về các sản phẩm: bao bì đựng rau củ quả sấy khô, vải cháy chậm, màng PEVA, thảm trải sàn sân cầu lông có ký hiệu CC3B-3.5 vào năm 2006. 10 PHẦN II : NGUYÊN LIỆU 1. Nhựa PVC 1.1 Giới thiệu _ PVC được trùng hợp theo sơ đồ sau: nCH2=CHCl → (-CH2-CHCl-)n _ Phản ứng trùng hợp này có thể tiến hành theo các phương pháp: Trùng hợp khối: tạo ra PVC trùng hợp khối (phương pháp này ít sử dụng). Trùng hợp huyền phù: tạo ra PVC-S có đặc tính hút dầu tốt, độ trong cao, giá thành rẻ để sản xuất các sản phẩm bằng phương pháp cán, đùn, đúc tiêm… Trùng hợp nhũ tương: tạo ra PVC-E có cấu trúc hạt chặt, ít hút dầu để sản xuất các sản phẩm từ hỗn hợp PVC-DOP như các sản phẩm tráng, đúc quay, làm hồ. _ PVC là một loai nhựa vô định hình (có độ kết tinh thấp), Tg ~ 800C nên ở nhiệt độ bình thường PVC cứng nếu không hoá dẻo. Chính vì vậy người ta cần phân biệt PVC cứng và PVC mềm khi nói về sản phẩm PVC. Sau đây là cách phân biệt ba loại sản phẩm PVC: PVC cứng : hàm lượng hoá dẻo từ 0-5%. PVC bán cứng : hàm lượng hoá dẻo từ 5-15%. PVC mềm : hàm lượng hoá dẻo >15%. _ Nhiệt độ gia công của PVC từ 150-2200C, tuy nhiên PVC bị phân hủy ở nhiệt độ trên 1400C nên khi gia công phải dùng chất ổn định nhiệt. PVC cũng dễ bị 11 ánh sáng làm lão hoá vì vậy trong nhiều trường hợp phải sử dụng chất ổn định quang. 1.2 Tính chất của PVC _ Bằng cách thêm hoá dẻo, có thể sản xuất ra các sản phẩm có độ cứng thay đổi. _ Có thể sử dụng hầu hết các phương pháp gia công đối với PVC. _ PVC có nhiều tính chất cơ học tốt như độ bền kéo đứt, độ giãn đứt, tính chất cách điện, chịu ăn mòn cao. _ Có thể sản xuất sản phẩm với màu sắc đa dạng. _ PVC kém bền với acid, kiềm, chất tẩy rửa… _ PVC là loại nhựa khó cháy vì trong phân tử có chứa Clo. _ Giá thành vừa phải. _ PVC của công ty được cung cấp từ công ty TNHH NHỰA VÀ HÓA CHẤT PHÚ MỸ, Khu Công nghiệp Cái Mép, Huyện Tân Thành, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu. 1.3 Các tiêu chuẩn cần lưu ý đối với PVC _ Giá trị K: giá trị K phản ánh độ nhớt của dung dịch PVC, do đó phản ánh khối lượng phân tử của nó. Khi lựa chọn PVC giá trị K là tiêu chuẩn cần phải xét đến đầu tiên vì tính chất sản phẩm và gia công phụ thuộc nhiều vào K, vì vậy cần lựa chọn cẩn thận. Ví dụ: Đối với sản phẩm thông thường như tole, màng, ống nước… dùng PVC có K=65 - 68. Đối với màng bán cứng, khớp nối dùng PVC có K=57-62. 12 _ Khối lượng riêng thể tích (g/cm3): phản ánh mức độ nén chặt của PVC dạng bột, nó quan trọng khi đùn vì nếu đại lượng này càng lớn thì năng suất máy theo khối lượng càng cao. Tuy nhiên không thể nâng đại lượng này cao quá mức được vì sẽ nằm ngoài khả năng thiết kế cuả máy (mỗi máy đùn trục vít được thiết kế cho một loại nhựa nhất định). _ Độ hấp thụ và tốc độ hấp thụ dầu DOP: đối với những sản phẩm có hàm lượng DOP cao, PVC phải có khả năng hấp thụ DOP tốt để tạo ra hỗn hợp bột khô có tính chảy tốt. Nếu tốc độ hấp thụ DOP và độ hấp phụ thấp thì bột sau khi trộn không được khô, thậm chí DOP không thấm được vào nhựa, như vậy chất lượng trộn không đạt yêu cầu, năng suất trộn giảm xuống khi phải kéo dài thời gian trộn. So sánh về độ hấp thụ DOP thì PVC-S có độ hấp thụ tốt hơn PVC-E nhiều. _ Hàm lượng mắt cá: là những hạt trong lấm tấm trong sản phẩm. Mắt cá có thể gây ra do bụi lẫn vào, do công thức dùng chất bôi trơn không hợp lý nên nhựa nóng chảy không đều, hoặc do PVC có những phân tử có khối lượng lớn quá mức thì cũng có thể tạo ra mắt cá. _ Hàm lượng chất dễ bay hơi: chất dễ bay hơi, ẩm có thể gây bọt cho sản phẩm, vì vậy hàm lượng chất dễ bay hơi phải nhỏ hơn 0.3%. 2. Các chất phụ gia 2.1 Chất hoá dẻo _ Ở nhiệt độ thường PVC rất cứng, khi cần mềm dẻo người ta thường trộn thêm chất hoá dẻo. Khi đưa chất hoá dẻo vào PVC, các phân tử hoá dẻo len lỏi vào trong PVC, làm yếu liên kết giữa các mạch và làm các mạch bị “cách ly” nên mạch mềm hơn và cuối cùng tạo ra PVC mềm. _ Theo hiệu quả hoá dẻo các chất hoá dẻo được phân thành hai loại:  Chất hoá dẻo chính: có độ tương hợp cao với PVC và vì vậy cò thể sử dụng một mình. VD: DOP là một chất hoá dẻo chính điển hình. 13  Chất hoá dẻo phụ: vì một lý do nào đó người ta không dùng một mình. Có thể là do chúng có độ tương hợp giới hạn với PVC, có giá thành cao nên chỉ dùng khi cần đạt được một vài tính chất đặc biệt nào đó. VD: dùng thêm DOA để tăng khả năng chịu lạnh cuả sản phẩm, dùng BBP để tăng khả năng nhựa hoá, parafin clo hoá giảm giá thành sản phẩm. Các yếu tố lựa chọn chất hoá dẻo: _ Hiệu quả hoá dẻo và độ tương hợp với PVC: để tạo ra một độ mềm dẻo nào đó cần dùng một lượng hoá dẻo nhất định. Nếu lượng dùng ít thì dùng chất hóa dẻo có hiệu quả hóa dẻo mạnh và ngược lại. _ Các tính chất gia công như: độ bay hơi phải thấp ở nhiệt độ gia công, khả năng ảnh hưởng đến thời gian nhựa hoá cuả hỗn hợp (VD: BBP gây nhựa hoá nhanh), hay có ảnh hưởng đến tính ổn định nhiệt cuả PVC hay không (dầu Epoxy làm tăng tính ổn định nhiệt, còn paraffin clo hoá có tác dụng ngược lại). _ Các tính chất sử dụng của sản phẩm: như độ chịu lạnh, tính không cháy, khả năng bị trích ly bởi các dung dịch hoá chất và nước, tính độc hại, di hành… Ví dụ: nếu sản phẩm thường xuyên tiếp xúc với nước phải dùng chất hoá dẻo khó bị trích ly bởi nước. - Giá thành: tất nhiên càng thấp càng tốt. Tuy nhiên loại hoá dẻo rẻ tiền thì chất lượng càng thấp.  DOP làm chất hóa dẻo chính vì nó có tính năng tốt ở giá thành thích hợp. Chỉ khi cần các tính chất đặc biệt khác người ta mới cần trộn thêm các chất hoá dẻo khác. Sau đây là vài loại hoá dẻo thông dụng: DOP: Dioctyl phthalate; DOA: Dioctyl Adipate; DINP: Diisononyl phthalate 14 BBP: Butyl Benzyl Phthalate; EBSO: Dầu đậu nành epoxy hoá…. _ Trong PVC cứng người ta chỉ dùng một lượng nhỏ hoá dẻo vì chất hóa dẻo làm cho gia công dễ dàng hơn nhưng nếu dùng nhiều thì tính chất cơ lý sẽ giảm mạnh và nhiệt độ biến dạng nhiệt hạ thấp xuống, sản phẩm dễ bị biến dạng nhiệt khi sử dụng. 2.2 Chất bôi trơn cho PVC 2.2.1 Công dụng _ Ngăn chặn PVC không dính vào bề mặt kim loại (nếu bị dính PVC sẽ bị cháy, vì vậy cũng có thể quan niệm chất bôi trơn là một dạng chất ổn định). Tác dụng bôi trơn này gọi là tác dụng bôi trơn ngoại. _ Giảm tác dụng nội sinh ra khi gia công, tạo ra độ nhớt và tính chảy thích hợp (lưu ý là PVC cứng có độ nhớt rất cao, nếu tăng nhiệt độ để giảm độ nhớt thì gần điểm phân hủy cuả PVC, PVC dễ bị phân hủy, gây cháy nên phải dùng chất bôi trơn). Tác dụng bôi trơn này gọi là tác dụng bôi trơn nội. 2.2.2 Phân loại Theo bản chất hoá học có các loại sau: - Hydro carbon : Parafin, polyethylene wax… - Các xà phòng kim loại : Cd-St, Ca-St, Pb-St, Zn-St… - Acid béo : acid stearic (a-St)… - Ester : Butyl stearate, glycerin Stearate… - Alcohol : Polyol, Polyglycol… 2.2.3 Cơ chế tác dụng của chất bôi trơn nội, ngoại 15 _ Chất bôi trơn ngoại có độ tương hợp kém với PVC nên tạo ra một lớp màng chất bôi trơn giữa bề mặt kim loại và nhựa. Do đó ngăn chặn được PVC bám vào bề mặt kim loai. VD: polyethylene wax, acid stearic… _ Chất bôi trơn nội có độ tương hợp tốt với PVC nên nằm xen vào các phân tử nhựa PVC, nên giảm được độ nhớt cuả PVC nóng chảy. Theo cơ chế trên cũng có thể xem DOP là một chất bôi trơn nội nên PVC mềm ít khi phải dùng chất bôi trơn nội. _ Trong thực tế nhiều chất bôi trơn vừa có tác dụng bôi trơn ngoại, vừa có tác dụng bôi trơn nội. Ngoài ra tác dụng bôi trơn nội hay ngoại còn phụ thuộc vào hàm lượng sử dụng. Như có chất bôi trơn nội ở hàm lượng thấp nhưng khi tăng hàm lượng thì có tác dụng bôi trơn ngoại là chủ yếu. 2.2.4 Ưu nhược điểm của chất bôi trơn nội và ngoại Các ưu nhược điểm của chất bôi trơn nội _ Tăng tốc độ của nhựa nóng chảy, giảm nhiệt độ gia công. _ Giảm độ trương phồng trong công nghệ đùn. _ Hạn chế xuất hiện các vệt “đường hàn” do nhựa bị tách dòng khi chảy trong đầu khuôn. _ Ít ảnh hưởng đến độ bám dính của mực in, sơn lên sản phẩm. _ Tạo độ trong sản phẩm tốt. _ Ít ảnh hưởng đến khả năng tạo vệt trắng khi bẻ gập sản phẩm. _ Giảm nhiệt độ biến dạng nhiệt (sản phẩm bị biến dạng nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn). _ Đôi khi làm giảm độ bền va đập của sản phẩm. 16 _ Có thể gây plate-out (hiện tượng các phụ gia không tương hợp và trôi ra bề mặt thiết bị gia công: trục cán, trục vít, miệng đầu khuôn). _ Cần dùng hàm lượng cao mới có tác dụng hiệu quả. Các ưu nhược điểm của chất bôi trơn ngoại _ Ngăn chặn PVC không bị dính vào bề mặt kim loại. _ Sản phẩm dễ xuất hiện đường hàn. _ Dễ gây tách lớp khi sản phẩm gồm có nhiều lớp PVC ghép lại. _ Làm giảm độ bám dính của mực in và sơn lên sản phẩm. _ Tăng hiện tượng tạo trắng khi gấp sản phẩm. _ Làm chậm thời gian nhựa hoá. 2.3 Chất ổn định 2.3.1 Định nghĩa Chất ổn định là chất : _ Ngăn chặn sự phân hủy cuả PVC bằng phản ứng hoá học. _ Bằng tác dụng bôi trơn, giảm ma sát hay ngăn chặn sự dính vào bề mặt kim loại (chất ổn định có tác dụng này còn gọi là chất bôi trơn). 2.3.2 Cơ chế ổn định Hấp thụ HCl phát sinh: 2 HCl + 3 PbO.PbSO4.H2O → PbCl2 + 2 PbO.PbSO4.H2O + H2O Hấp thụ gốc tự do: R + R2Sn(RCOO)2 → R-R + RSn(RCOO)2 17 Ngăn chặn sự hình thành liên kết đôi: CTvẽ Chống oxy hoá. Hấp thụ tia UV ổn định ánh sáng. 2.3.3 Phân loại Gồm có các loại sau:  Chất ổ định chì  Chất ổn định xà phòng kim loại  Chất ổn định thiếc  Chất ổn định phụ (ổn định chứa photphour, epoxy, chất hấp thụ tia uv, chất chống oxy hoá). 2.4 Chất độn _ Mục đích chính của việc dùng chất độn là làm giảm giá thành sản phẩm. Có nhiều loại chất độn có thể dùng cho PVC. Chất độn CaCO3 thường sử dụng có thể phân loại theo: _ Theo tỷ trọng thể tích: CaCO3 loại nặng và loại nhẹ. _ Theo đặc tính bề mặt: loại có xử lý bề mặt và không xử lý bề mặt. Mục đích chính của việc xử lý bề mặt là cải thiện khả năng phân tán của CaCO3 vào nhựa, do đó tính chất của sản phẩm không bị suy giảm nhiều, nên có thể dùng với hàm lượng cao. Ví dụ CaCO3 có xử lý bề mặt là loại NCC-