Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất bóng cao su năng suất 1.000.000 sản phẩm trên năm

  • Số trang: 114 |
  • Loại file: DOCX |
  • Lượt xem: 16 |
  • Lượt tải: 0
luanlao

Tham gia: 20/02/2016

Mô tả:

Khóa Luận Tốt Nghiệp 1 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 VAI TRÒ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CAO SU Cao su nhiên thiên (NR) được chế biến thành mủ nước latex hoặc mủ cao su khô phụ thuộc vào ứng dụng của nó. Theo báo cáo của Tổ chức nghiên cứu cao su quốc tế (IRSG) khoảng 60% - 65% cao su thiên nhiên được sử dụng trong công nghiệp sản xuất lốp xe, còn lại là các sản phẩm khác như ống cao su và băng tải (8%), linh kiện cao su (7%), sản phẩm y tế và găng tay (6%) còn lại là 9% là cho các nhu cầu khác. Cao su thiên nhiên kỹ thuật đặc thù của từng nước, thường được chế biến dưới dạng khối như (STR - tiêu chuẩn Thái Lan, SVR - tiêu chuẩn Việt Nam, SMR - tiêu chuẩn Malaysia). Ngoài ra còn có crepe, cao su đen vớt lớp mặt (skim black). Kim ngạch xuất khẩu Cao su là đóng góp quan trọng nhất giảm chệnh lệch thâm hụt cán cân thương mại Việt Nam và Trung Quốc gần 15 Tỷ USD mỗi năm. Trong tương lai với việc đầu tư sản phẩm cao su công nghệ cao nhất là lốp xe hơi, lốp xe tải, găng tay y tế, bao cao su chất lượng cao sánh ngang với những hàng cao cấp như Durex, nệm mousse cao cấp như: Kymdan, Liên Á,... Chúng ta có quyền hy vọng ngành Cao su Việt Nam đang thực sự là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn đóng góp nhiều tỷ USD vào nền kinh tế của đất nước. Thị trường cao su thiên nhiên có triển vọng phát triển lâu dài do nhu cầu của thế giới được dự báo vẫn tăng liên tục dù tốc độ không cao nhưng ổn định. Về mặt xu hướng giá cao su thiên nhiên sẽ tăng tỷ lệ thuận với giá dầu mỏ, bởi vì dầu mỏ là nguyên liệu chính cho các sản phẩm cao su tổng hợp như Styren Butadien Rubber (SBR), Nitryl Butadien Rubber (NBR), Styrene Rubber,… Áp lực giá dầu mỏ dẫn đến việc gia tăng tỷ trọng cao su thiên nhiên trong các sản phẩm lốp xe và sản phẩm cao su kỹ thuật cao. Bên cạnh đó xu hướng tiêu dùng xanh cũng tạo ra nhu cầu sản phẩm thiên nhiên nhất là bao cao su, nệm mút cao su, găng tay y tế… Là những sản phẩm sản xuất trực tiếp từ Latex thiên nhiên mà Việt Nam hiện là quốc gia đứng thứ 4 thế giới về nguồn nguyên liệu cao su. Với những nỗ lực đầu tư gần đây Việt Nam hiện đang có thêm trên 500.000 Ha cao su thiên nhiên tại Lào, sau đó là Myanma… Chắc chắc vị thế ngành cao su Việt Nam sẽ chiếm vị trí cao hơn nữa, đứng thứ 2,3 trong vòng 5 năm tới và hoàn toàn tin tưởng vào mục tiêu xuất khẩu đạt 5-10 tỷ USD. Tuy nhiên chiến lược của ngành cao su Việt Nam vẫn còn bộc lộ những hạn chế. Hiện nay cả nước chỉ có 2 nhà máy lốp xe hiện đại với công nghệ ‘radial’ của DRC (2013) và Euromina. Trong khi đó với danh xưng là Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam (VRG) nhưng VRG không hề đăng ký Khóa Luận Tốt Nghiệp 2 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật chức năng sản xuất chế biến sản phẩm công nghiệp từ Cao su mà chỉ có nông nghiệp trồng cây cao su khai thác và sơ chế mủ cao su. Khối lượng nhập khẩu cao su trong tháng 02/2018 ước đạt 39 nghìn tấn với giá trị đạt 82 triệu USD, đưa tổng khối lượng và giá trị cao su nhập khẩu 2 tháng đầu năm đạt 99 nghìn tấn với giá trị 186 triệu USD, tăng 24,5% về khối lượng và tăng 13,9% về giá trị so với cùng kỳ năm 2017. Bốn thị trường nhập khẩu cao su chủ yếu là Hàn Quốc, Campuchia, Thái Lan và Nhật Bản, chiếm 54,2% thị phần. Trong hai tháng đầu năm 2018, giá trị cao su ở hầu hết các thị trường nhập khẩu đều tăng ngoại trừ thị trường Nga và Indonesia với mức giảm lần lượt là 50,2% và 13,3%. Trong đó, thị trường có giá trị tăng trường mạnh nhất so với cùng kỳ năm 2017 là Malaysia (gấp 3,3 lần), Thái Lan (+86,9%) và Trung Quốc (+78,7%). Trong khi đó thời điểm đầu năm, nhu cầu tiêu thụ cao su thiên nhiên toàn cầu được dự báo tăng 2,8% lên 13,327 triệu tấn trong năm 2018 từ mức 12,964 triệu tấn hồi năm ngoái 2017. Các quốc gia thành viên ANRPC sẽ tiếp tục khuyến khích sử dụng cao su thiên nhiên nhằm đảm bảo cân đối cung – cầu cũng như sự ổn định của ngành cao su thiên nhiên trong dài hạn. Việc Quỹ Tiền tệ Quốc tế (IMF) nâng dự báo tăng trưởng kinh tế toàn cầu cũng như kỳ vọng thị trường hàng hóa sẽ khởi sắc trong năm nay có thể giúp giá cao su thiên nhiên phục hồi trong thời gian tới. Sản lượng cao su thiên nhiên trong tháng 1 của Trung Quốc sụt giảm do thời tiết mùa đông khắc nghiệt. Các quốc gia trồng cao su khác cũng có nguy cơ đối mặt với các khó khăn về thời tiết tương tự. Nguồn cung cao su thiên nhiên có thể giảm và điều này có thể giúp cán cân cung – cầu cân bằng hơn trong tương lai gần. Do đó, thị trường cao su thiên nhiên có hy vọng sẽ có những chuyển biến tích cực hơn trong những tháng tiếp theo của năm 2018. Khóa Luận Tốt Nghiệp 3 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Hình 1.1: Thị trường tiêu thụ cao su năm 2013 (Nguồn: IRSG) 1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH BÓNG CAO SU Năm 1492, Columbus đã phát hiện ra châu Mỹ, ở thế giới mới này ông và những nhà thám hiểm người Tây Ban Nha đã phát hiện ra những tập quán kì lạ tại các buổi lễ hội người bản xứ da đỏ chơi các trái banh có độ đàn hồi chưa từng thấy ở châu Âu bao giờ. Những quả banh này được làm từ thứ trắng đục như sữa lấy từ một loại cây trong rừng, khi nhựa này khô đi nó đông lại thành một khối không thấm nước, đàn hồi và rất dai. Người ta gọi chất nhựa trắng này là cao su tức “Cây gỗ biết khóc”. Do những hạn chế về khoa học, kỹ thuật sự quan tâm về ứng dụng của cao su chỉ dừng lại ở sự tò mò mà thôi do loại nhựa cây này không giữ nguyên đặc tính sau chặng đường dài. Đến giữa thế kỷ XVIII nhiều ứng dụng cho cao su đã mở ra do những dung môi cho cao su được chế tạo thành công, chẳng hạn như chúng được dùng làm vỏ bọc cho các kinh khí cầu, nhưng thời đó cao su gặp các khuyết điểm như trời nóng chúng rất dính, nhưng khi lạnh chúng lại cứng và giòn. Mãi cho đến năm 1839 Charles Goodyear đã phát hiện ra phương pháp lưu hóa có thể cải thiện đặc tính của cao su. Trước đó, quả bóng phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của “ ruột lợn”, do ruột không đồng đều dẫn đến khó kiểm soát đường bóng khi đá. Năm 1855, Charles Goodyear đã sản xuất ra những bóng cao su đầu tiên sử dụng trong bóng đá. Năm 1862, H.J Lindon đã phát triển quả bóng cao su bơm hơi, trong những ngày đó quả bóng tròn được ưa thích vì nhẹ và dễ xử lí khi đá hơn. Năm 1863, Hiệp hội bóng đá Anh thành lập đã đưa ra quy tắc của trò chơi, thời gian đầu không có mô tả về quả bóng. Khi các quy tắc được sửa đổi vào năm 1972, nó đã được thống nhất quả bóng có hình cầu với chu vi từ 68,6 – 71,1cm. Năm 1937, trọng lượng chính thức được tăng từ 13-15oz lên 1416oz. Quy tắc đó vẫn còn trong luật FIFA ngày nay. 1.3 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.3.1 Thị trường tiêu thụ, xuất khẩu Trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, đời sống người dân ngày càng được nâng cao. Cùng với sự phát triển đó, các loại hình giải trí thể dục thể thao cũng được mở rộng và phát triển. Đặc biệt là các môn thể thao thông dụng như: Bóng đá, bóng rổ, bóng chuyền,... Việc chơi các môn thể thao như: Bóng đá, bóng rổ, bóng chuyền,.. Không những là sự kết hợp tuyệt vời giữa vui chơi và rèn luyện thân thể mà Khóa Luận Tốt Nghiệp 4 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật còn rèn luyện tinh thần, xóa tan áp lực trong đời sống. Hồi năm 2010, giáo sư Peter Krustrup cùng nhóm cộng sự của ông từ Đại học Copenhagen đã thực hiện một nghiên cứu về lợi ích của bóng đá như một công cụ rèn luyện sức khỏe. Kết quả nghiên cứu được cho thấy bóng đá là môn thể thao toàn diện đem lại một loạt các lợi ích rõ ràng về sức khỏe giống như môn chạy bộ và trong một số trường hợp thậm chí còn tốt hơn. Ví dụ, một nghiên cứu trên 47 người bị cao huyết áp được khuyên chơi bóng đá hoặc chạy bộ một tuần hai lần, mỗi lần một tiếng đồng hồ trong vòng ba tháng. Kết quả chỉ ra việc chơi bóng đá là một lựa chọn thông minh, bởi những người này đã thấy huyết áp của họ giảm trung bình hai lần so với những người tham gia chạy bộ. Hiệu quả giảm cân giữa hai nhóm khá giống nhau, nhưng mức cholesterol đã giảm trong nhóm bóng đá, một điều không được nhận thấy trong nhóm chạy bộ. Một nghiên cứu khác thậm chí còn cho thấy mật độ xương của người chơi bóng đá tăng gấp đôi so với những người chạy bộ. Rõ ràng bóng đã đã chiến thắng trong cuộc thử nghiệm này, song những lợi ích từ việc chơi bóng không chỉ dừng lại ở đó. Theo nghiên cứu của giáo sư Peter Krustrup, bóng đá không chỉ có lợi cho sức khỏe hơn so với chạy bộ mà nó còn chứng tỏ là một phương pháp giải phóng tinh thần hiệu quả hơn nhiều. Họ đã quan sát 6 nhóm đàn ông và phụ nữ chơi bóng và nhận thấy rằng tất cả các nhóm này đều đạt những chỉ số thể hiện sự vui vẻ cao trong suốt cuộc thử nghiệm. Các nhà tâm lý học tin rằng thường xuyên có những trải nghiệm vui vẻ là chìa khóa để sống một cuộc sống hạnh phúc. Do đó, nếu ai muốn được trải nghiệm cảm giác vui vẻ lành mạnh thì chơi bóng đá là một lựa chọn phù hợp. Bản chất năng động của bóng đá và những tình huống đa dạng trong trận đấu đòi hỏi chúng ta tham gia và sử dụng bộ não nhiều hơn so với việc chỉ chạy bộ đơn thuần. Điều này dẫn tới việc những người chơi bóng đá cảm thấy ít gặp tình trạng lo lắng trong cuộc sống hơn những người chạy bộ. Các nhóm đàn ông được yêu cầu đánh giá mức độ lo lắng của họ trên thang đo 0-6 (nhỏ là tốt) và những người chạy bộ có mức độ lo lắng trung bình là 4 trong khi người chơi bóng là 2,8. Tuy nhiên, thang đo này với phụ nữ lại không có sự khác biệt giữa hai môn thể thao. Một khía cạnh khác của cuộc nghiên cứu cho thấy những phụ nữ khi tham gia đá bóng sẽ yêu thích và thường xuyên chơi môn này hơn là những người tham gia chạy bộ. Lý do có thể bởi bóng đá là một môn chơi tập thể, có nhiều sự tương tác nên đem lại nhiều động lực hơn là chạy bộ. Rõ ràng, chơi bóng là một trải nghiệm vô cùng lý thú và mang lại vô số ích lợi cho người chơi mà không phải môn thể thao nào cũng làm được. Khóa Luận Tốt Nghiệp 5 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Qua khảo sát tình hình tiêu thụ đối với loại sản phẩm này trong trong nước và các nước khu vực Bắc Mỹ, châu Âu ta thấy số lượng tiêu thụ rất lớn, nhất là trong mùa hè và các kì nghỉ. Ở Việt Nam, có hai nhà sản xuất dụng cụ thể thao lớn như:  Động lực: Sản xuất bóng với năng lực sản xuất hàng tháng tới 100.000 bóng, đã từng xuất cho các đối tác lớn như Stadium, hiện có mặt ở thị trường Ukraina, Hàn Quốc, Trung Quốc, Argentina, Hungari, Singapore...Sản phẩm bóng đá của Động Lực được FIFA cấp chứng chỉ quốc tế chất lượng cao nhất: FIFA APPROVED (năm 2001).  Geru Star: Sản xuất bóng với năng lực sản xuất hàng tháng tới 150.000 bóng, sản phẩm của công ty đã có mặt ở khắp các thị trường Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ và cả Châu Phi. Geru Star là công ty đầu tiên tại Việt Nam đạt tiêu chuẩn về bóng IMS – Tiêu chuẩn FIFA, quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001:2015. 1.3.2 Năng suất thiết kế Qua khảo sát cho thấy đời sống ngày càng phát triển, con người có xu hướng tìm đến các môn thể thao như bóng đá dẫn đến nhu cầu tiêu thụ sản phẩm tăng ở Việt Nam và trên thế giới. Dựa trên những yếu tố trên, chọn năng suất nhà máy là: Q=1 triệu sản phẩm/năm. 1.4 VẤN ĐỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY 1.4.1 Yêu cầu xây dựng nhà máy Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần nguồn cung cấp nguyên liệu, đáp ứng được năng suất thiết kế cũng như chất lượng đầu vào trong suốt thời gian nhà máy tồn tại và phát triển. Cơ sở hạ tầng giao thông (đường bộ, đường thủy, đường sắt, đường hàng không) phải đồng bộ để thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu sản xuất cũng như sản phẩm, góp phần giảm chi phí vận chuyển, chi phí đầu tư qua đó góp phần làm giảm giá thành sản phẩm, tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường. Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần nguồn cung cấp năng lượng điện, nước, nhiên liệu,... Đảm bảo nhà máy hoạt động một cách chủ động và liên tục. Nên ưu tiên đặt nhà máy gần các khu kinh tế, khu công nghiệp, vùng quy hoạch của trung ương để được đảm bảo an ninh, tiêu thụ và sử dụng sản phẩm qua lại, đồng thời tận dụng lợi thế về nguồn lao động sẳn có ở địa phương.[1] Khóa Luận Tốt Nghiệp 6 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật 1.4.2 Giới thiệu địa điểm xây dựng nhà máy Dựa vào những yêu cầu trên, chọn Khu Công Nghiệp Gò Dầu (Đồng Nai). Được quy hoạch đầu tư xây dựng vào năm 1995, Khu công nghiệp Gò Dầu nằm trên đường Quốc lộ 51 đường đi Bà Rịa - Vũng Tàu. Nằm trên đầu mối giao thông quan trọng của khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam có nhiều điều kiện thuận lợi cả về đường bộ, đường thuỷ và đường hàng không để thu hút đầu tư, phát triển kinh tế - xã hội. Nhận thức được tầm quan trọng đó, trong nhiều năm qua ngành Giao thông Vận tải đã không ngừng phấn đấu, từng bước xây dựng hoàn thiện hệ thống giao thông, phục vụ kịp thời nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của địa phương và của khu vực. Diện tích: 210 ha. Điều kiện địa chất: Đất bazan cứng, vùng đất cao. Khoảng cách đến các vị trí quan trọng: - Cách Thành phố Biên Hòa 42 km - Cách Thành phố Hồ Chí Minh 67 km - Cách cảng nước sâu Phú Mỹ 7 km - Cách cảng biển Vũng Tàu 40 km - Cách sân bay quốc tế mới 12 km - Hệ thống Cảng Gò Dầu A và B ngay tại Khu công nghiệp. Ngành nghề thu hút đầu tư: Các ngành công nghiệp nặng, hóa chất, vật liệu xây dựng. Giao thông: Đường giao thông và đường nội bộ hoàn chỉnh. Mặt đường thảm bê tông nhựa với tải trọng (H30). Hệ thống trục chính: Rộng: 22m - 35m, số làn xe: 2 - 4 làn. Hệ thống giao thông trục nội bộ: Rộng: 15m - 22m, số làn xe: 4 làn. Cấp điện: Hệ thống lưới điện quốc gia cung cấp trực tiếp đến các nhà máy trong khu công nghiệp với trạm điện 40 MVA và lưới điện 22 KV. Cấp nước: Nước cho khu công nghiệp được cung cấp với công suất 10.000 m3/ngày đêm, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của các nhà máy trong khu công nghiệp. Thông tin liên lạc: Hệ thống viễn thông thuận tiện với tổng đài tự động 960 số mạch IDD với hệ thống VIBA 40 kênh liên lạc trực tiếp quốc tế, đường truyền Internet tốc độ cao ADSL. Xử lý nước thải: Nhà máy Xử lý nước thải tập trung 500 m 3/ngày, góp phần bảo vệ môi trường KCN và duy trì sự phát triển bền vững. Khóa Luận Tốt Nghiệp 7 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Giá đất: 50 USD/ m2/ 50 năm Phí sử dụng hạ tầng: Giá điện: Theo quy định của Nhà nước Giá nước: Theo quy định của UBND tỉnh Đồng nai Phí xử lý nước thải: 0,28 USD/m3 Hình 1.2: Sơ đồ quy hoạch Khu công nghiệp Gò Dầu (Nguồn: Công ty Cổ phần Sonadezi Long Bình) Khóa Luận Tốt Nghiệp 8 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM 2.1 ĐẶC ĐIỂM – YÊU CẦU SẢN PHẨM Mục đích của sản phẩm bóng cao su là phục vụ cho các môn thể thao giải trí, thi đấu trong nhà hoặc ngoài trời trên nhiều dạng bề mặt khác nhau từ sân cỏ, nền gỗ hay bãi cát, tùy vào đối tượng và điều kiện sử dụng sẽ có những yêu cầu khác nhau. Nhưng nhìn chung, trong một quả bóng cao su phải đáp ứng được các yêu cầu sau: - Đảm bảo độ kín khí trong một khoảng thời gian nhất định Có hình dạng, khích thước, trọng lượng đồng nhất không sai lệch Các đường giáp mí ở lớp vỏ đều, đẹp Chịu mài mòn, kháng đứt, kháng xé tương đối tốt 2.2 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Các sản phẩm bóng cao su rất đa dạng về chủng loại, kích thước, màu sắc, có mặt trong nhiều môn thể thao từ đơn giản đến phức tạp tùy vào mục đích sử dụng, tính chất thi đấu sẽ được phân loại như sau: - Theo công nghệ sản xuất: Bóng lưu hóa, bóng khâu, bóng dán,... Theo hình dáng: Bóng cầu, bóng bầu dục, bóng quả lê Theo vật liệu sản xuất: Bóng cao su, bóng da, bóng nhựa Theo kích thước: Bóng to như bóng rổ, bóng đá, bóng vừa như bóng chuyền, bóng ném, bóng nhỏ như bóng chày,.. 2.3 MÔ TẢ SẢN PHẨM 2.3.1 Cấu tạo Tuy mỗi loại bóng cao su có những yêu cầu riêng, nhưng nhìn chung nó vẫn được cấu tạo từ ba lớp vật liệu căn bản: Lớp ruột, lớp chỉ, lớp vỏ. 2.3.1.1 Lớp ruột Là lớp trong cùng, thường có màu đen, được tạo hình thành một khối cầu rỗng có dính bầu van. Vai trò: Giữ kín khí, giúp quả bóng luôn căng đều. Để đáp ứng yêu cầu đó cần chọn vật liệu có độ kín khí cao, độ đàn hồi cao. 2.3.1.2 Lớp chỉ Là lớp bao bên ngoài lớp ruột, lớp ruột sau khi lưu hoá sẽ được bơm hơi theo đúng kích cỡ yêu cầu sẽ được đưa vào máy quấn chỉ, chỉ được quấn đều bao bọc toàn bộ lớp ruột khi đạt thời gian yêu cầu với từng loại bóng thì dừng. Loại chỉ thường dùng là loại polyamid. Khóa Luận Tốt Nghiệp 9 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Lớp vật liệu này có tác dụng làm bóng có độ bền và độ nẩy cao hơn. Do đặc trưng của cao su là có đỗ dãn nỡ rất cao, khi đó lớp chỉ có tác dụng hạn chế sự dãn nở quá mức của lớp ruột cao su đảm bảo quả bóng luôn căng phồng và có độ nẩy thích hợp với yêu cầu của từng loại bóng. Bóng cao su chịu rất nhiều tác động trong quá trình sử dụng, lớp chỉ xem như vật liệu gia cường giúp tăng tuổi thọ sử dụng của quả bóng. 2.3.1.3 Lớp vỏ Đây là lớp ngoài cùng của quả bóng cao su, lớp này chịu tác động trực tiếp của các yếu tố bên ngoài như: Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, mài mòn,... Nên thành phần của lớp vỏ cần phải đặc biệt quan tâm để đáp ứng được tính thẩm mỹ và tính năng sử dụng. Lớp vỏ gồm nhiều mảnh rời với những màu sắc khác nhau xếp lên trên lớp chỉ bằng máy định hình vỏ. Màu sắc và hình dạng của các mảnh vỏ bóng tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc yêu cầu của khách hàng. Các mảnh liên kết chặt chẽ với nhau và với lớp chỉ sau khi qua máy lưu hóa vỏ. Yêu cầu của vật liệu làm vỏ bóng phải không độc, không dây kích ứng cho người sử dụng đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu sử dụng cũng như ngoại quan. 2.3.2 Quy cách bán thành phẩm và thành phẩm Hiện nay trên thị trường có nhiều loại bóng với các chỉnh loại các nhau, tùy thuộc vào yêu cầu và mục đích sử dụng với một số sản phẩm đặc trưng như: - Bóng đá: S5, S4, S3 Bóng rổ: B7, B6, B5 Bóng chuyền: V5, V4, V3 Hình 2.3: Bóng cao su các loại (Nguồn: Công ty Cổ phần thể thao ngôi sao Geru) Khóa Luận Tốt Nghiệp 10 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Bảng 2.1 Quy cách thành phẩm và bán thành phẩm của bóng đá. [2] Loại bóng S5 S4 S3 125 120 100 40 35 30 Khối lượng vỏ (g) 265 200 140 Khối lượng bóng rỗng (g) 430 355 270 Khối lượng bóng đầy hơi 480 (g) 400 305 19,8 18,1 Lớp ruột Khối lượng (g) Lớp chỉ Khối lượng chỉ (g) Lớp vỏ Áp lực (kgf/cm2) bơm căng 0,42 – 0,56 Đường kính bóng (cm) 21 Bảng 2.2 Quy cách bán thành phẩm và thành phẩm của bóng rổ. [2] Loại bóng B7 B6 B5 210 190 145 60 55 50 Khối lượng vỏ (g) 335 300 290 Khối lượng bóng rỗng (g) 605 545 485 Khối lượng bóng đầy hơi 660 (g) 610 540 22,3 21,2 Lớp ruột Khối lượng (g) Lớp chỉ Khối lượng chỉ (g) Lớp vỏ Áp lực (kgf/cm2) bơm căng 0,49 – 0,63 Đường kính bóng (cm) 23,3 Khóa Luận Tốt Nghiệp 11 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Bảng 2.3 Quy cách bán thành phẩm và thành phẩm bóng chuyền. [2] Loại bóng V5 V4 V3 120 100 80 30 25 20 Khối lượng vỏ (g) 150 120 110 Khối lượng bóng rỗng (g) 300 245 210 Khối lượng bóng đầy hơi 330 (g) 270 230 18,5 18,4 Lớp ruột Khối lượng (g) Lớp chỉ Khối lượng chỉ (g) Lớp vỏ Áp lực (kgf/cm2) bơm căng 0,42 – 0,56 Đường kính bóng (cm) 19,9 2.3.3 Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng sản phẩm 2.3.3.1 Tiêu chuẩn ngoại quan Quy định chung: - Bề ngoài bóng láng, không sần, không nhăn, độ dày keo xung quanh bầu van tròn đều, không hở chỉ bầu van, đường phân khuôn nhỏ hơn 0,5 mm. Bóng thành phẩm phải dán đầy đủ nhãn theo quy định, không được thừa, thiếu hoặc sai vị trí, logo không bị gấp hoặc thiếu nét. Phải lột toàn bộ phim sau khi lưu hóa. Bóng không được nứt, méo hay lệch múi Quy định riêng: - Bóng chuyền và bóng đá: Ngoại quan phải sạch sẽ, không bị rỗ bề mặt, không bị dính keo thừa. Bóng rổ: Các đường vẽ rãnh phải đều nét, không được lem mực ra ngoài, các gai phải nổi đều trên bề mặt quả bóng, không bị trầy xước, không được lấn màu sang nhau, tỷ lệ lấn màu cho phép là: 1 mm bề ngang, 1 – 5 cm bề dày. 2.3.3.2 Đường kính bóng Đây là bước kiểm tra kỹ thuật đầu tiên, bóng được bơm đến áp suất theo yêu cầu. Đo đường kính bóng bằng máy đo chuyên dụng, Bóng được đo Khóa Luận Tốt Nghiệp 12 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật ở 10 vị trí khác nhau, việc kiểm tra đảm bảo chọn được những quả bóng có độ cân bằng tốt khi sử dụng. 2.3.3.3 Độ cầu Mục đích của bước kiểm tra cũng nhằm đảm bảo quả bóng có được độ ổn định, bay đúng quỹ đạo. Thiết bị kiểm tra tương tự như thiết bị kiểm tra đường kính. Những quả bóng sẽ được bơm lên đến áp suất theo yêu cầu và đo tại 16 điểm với độ chính xác cao nhất. Độ cầu được xác định bằng phần trăm chênh lệch đường kính lớn nhất và bé nhất so với lý thuyết. 2.3.3.4 Độ kín khí Độ kín khí: Đảm bảo quả bóng không thay đổi áp suất nội, yêu cầu độ kín khí sau 30 ngày phải lớn hơn 80%. Phương pháp thử: Bóng sau khi được bơm hơi đúng tiêu chuẩn yêu cầu sẽ được thả rơi tự do ở độ cao 4 m xuống một mặt phẳng, sau 4 lần nẩy nếu độ cao đạt 1,5 – 2m thì đạt yêu cầu. Để yên quả bóng ở điều kiện phòng trong 30 ngày đêm, tiếp tục thả rơi tự do ở độ cao 4 m, khi nẩy lên 4 lần độ cao còn lại trên 80% độ cao quy định ban đầu là đạt yêu cầu. Độ cao ban đầu được quy định với từng loại bóng như sau: - Bóng đá: 1,7 m Bóng rổ: 2,0 m Bóng chuyền: 1,5 m 2.3.3.5 Độ hút nước Để quả bóng không tăng khối lượng khi tiếp xúc trong môi trường có nước thì đòi hỏi bóng phải ít hút nước. Phương pháp thử: Quả bóng được đạt vào bình đựng hình trụ có chiều cao mực nước là 2cm, sau đó bóng bị nén vài lần mô phỏng điều kiện thực tế sử dụng bóng được lấy ra lau khô, đem đi cân. Độ hút nước được tính bằng phần trăm khối lượng so với bóng khô. 2.3.3.6 Độ bền hình dáng và kích thước Mục đích của bước kiểm tra này nhằm xác định được độ bền của bóng khi sử dụng sau một thời gian dài. Phương pháp thử: Quả bóng được bơm đến áp suất theo yêu cầu, sau đó cho vào súng bắn bóng, quả bóng được bắn liên tục vào tường với vận tốc và góc bắn không đổi sau 2000 lần, đem bóng đi đo độ thay đổi đường kính và độ cầu. Bảng 2.4: Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng bóng cao su. [2] Khóa Luận Tốt Nghiệp 13 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Thuộc tính Đạt chuẩn Qua kiểm tra Ghi chú Độ cầu ≤1,5% ≤2% Áp suất bóng: 0,8 bar Độ giảm áp ≤20% ≤25% Áp suất ban đầu 1 bar Độ hút nước: - - Lượng 10% nước trung bình hấp thụ vào bóng. 15% Lượng nước hấp thụ tối đa Độ nảy 120 – 165 cm 15% 20% 115 – 165 cm Áp suất bóng: 0,8 bar. Thử trong bồn chứa có mực nước cao 2 cm, nén xuống 250 lần, biến dạng cực đại là 25%. Áp suất nén: 0,8 bar, mỗi quả rơi 10 lần, từ độ cao 2 m ở 200C. Độ ổn định hình Đo sau 2000 lần bắn. Yêu cầu đường Áp suất bóng 0,8 dạng và kích thước phân giới và van không bị phá hủy. bar, bắn vào bản kim loại với vận tốc 50 Km/h ở khoảng cách 2,5 m. Khóa Luận Tốt Nghiệp 14 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ 3.1 NGUYÊN LIỆU 3.1.1 Cao su SVR 3L SVR 3L là loại cao su thiên nhiên chất lượng cao. Nó được sản xuất hoàn toàn từ mũ nước vườn cây theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN : 3769), đây là loại cao su sáng màu có hàm lượng chất bẩn thấp và không mùi. Một trong những chỉ tiêu quan trọng để cao su SVR 3L thu hút khách hàng nhất, đó là màu Lovibond. Công thức cấu tạo: a. Tính chất vật lý: Trước khi lưu hóa, cao su là một chất có tính dẻo chiếm ưu thế hơn tính đàn hồi, nhất là lúc nó đã trải qua xử lý cơ học cần thiết để cho các chất phụ gia phân tán (công đoạn dẻo hóa). Trái lại, sau khi lưu hóa tính đàn hồi chiếm ưu thế hơn tính dẻo. Vì vậy, khi nói đến lý tính của cao su ta phải xác định lý tính của cao su ở trạng thái nào. - Nhiệt độ: Đối với cao su sống, khi làm lạnh xuống dưới nhiệt độ bình thường thì độ giãn sẽ giảm xuống rất nhiều và nếu làm lạnh đến -800C, cao su sẽ mất hoàn toàn tính dãn căng. Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cơ tính của cao su sống. [3] Nhiệt độ (0C) Sức kéo dãn (kg/cm2) Độ dãn (%) -185 536 0 -80 380 50 0 88 1.000 20 31,7 1.250 40 19 1.450 60 11,2 1.800 80 5 - Khóa Luận Tốt Nghiệp - 15 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Tính chất điện của cao su: Cao su là một chất có tính cách điện cao vì vậy nó được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo dây diện và cáp điện. Độ hòa tan: Cao su tan trong các dung môi hữu cơ như: Benzene, sulfur carbon, toluene, xylene,... b. Tính chất hóa học: Cao su thiên nhiên là một polyisopren có công thức hóa học là (C 5H8)n chủ yếu tồn tại ở dạng cis – 1,4 có phân tử khối từ 10.000 – 400.000 đvC. Mỗi một đơn vị C5H8 của chuỗi phân tử lại có một nối đôi giúp cao su kết mạng không gian khi lưu hóa. Tuy nhiên, cũng chính đặc điểm này làm cho cao su thiên nhiên sễ bị oxy, ozone tác kích dẫn đến tình trạng lão hóa, đứt mạch. - Phản ứng cộng hydro: Xúc tác Pt và Ni, áp xuất cao và nhiệt độ cao (150 – 2800C). Phản ứng cộng halogen: Các halogen (F 2, Cl2, Br2, I2) đều phản ứng với cao su nhưng hiệu suất phản ứng giảm dần từ F2 đến I2. Phản ứng cộng với acid: Phản ứng giữa cao su và HF cho ra loại sản phẩm chịu ozone tốt, chống thấm cao. c. Tiêu chuẩn chất lượng: Để phân hạng cao su SVR phải dựa vào đặc tính của cao su, công nghệ sản suất và loại nguyên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất cao su. Bảng 3.6: Hạng của cao su thiên nhiên SVR. [3] Nguyên liệu Đặc tính Hạng Mủ nước vườn Có độ nhớt được kiểm soát cây SVR CV50, CV60 SVR Cao su có màu sáng với chỉ số SVR L, SVR 3L màu quy định Không quy định màu Lovibond SVR5, SVR 5S hoặc độ nhớt Mủ đông Không quy định độ nhớt SVR 10, SVR 20 Độ nhớt được kiểm soát SVR 10CV, 20CV Bảng 3.7: Yêu cầu kỹ thuật của cao su SVR. [3] Tên chỉ tiêu Hạng SVR Khóa Luận Tốt Nghiệp 16 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật 1. Hàm lượng tạp chất còn lại trên rây, % khối lượng không lớn hơn 0,02 0,02 0,02 0,0 3 0,0 5 0,08 0,08 0,16 0,16 2. Hàm lượng tro, % khối lượng không lớn hơn 0,40 0,40 0,40 0,5 0 0,6 0 0,60 0,60 0,80 0,8 3. Độ dẻo đầu (P0), không nhỏ hơn - - 35 35 30 - 30 - 30 4. Chỉ số duy trì độ dẻo (PRI), không nhỏ hơn 60 60 60 60 60 50 50 40 40 5. Chỉ số màu Lovibond, mẫu đơn không lớn hơn - - 4 6 - - - - - 6. Độ nhớt Mooney ML (1+4) tại 1000C 60±5 50±5 - - - 60+7-5 - 60+7-5 - Giải thích các chỉ tiêu trên: Hàm lượng chất bẩn: Thể hiện độ nhiễm bẩn các chất hữu cơ và vô cơ trong cao su như: Vỏ cây, cát, sạn,.. Sự có mặt của các chất bẩn làm ảnh hưởng đến vẻ ngoại quan và tính cơ lý của sản phẩm. Cách xác định: Hòa tan cao su trong dung môi dầu hỏa và cho chất kích thích hòa tan. Hòa tan ở nhiệt Khóa Luận Tốt Nghiệp 17 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật độ 70 – 800C trong 4 giờ. Sau đó lọc sản phẩm qua rây và đem sấy khô. Đem cân lượng chất bẩn. m Độ bẩn ¿ m ×100, % 0 Với: m0: Khối lượng cao su mang đi hòa tan, g m: Khối lượng chất bẩn mang đi sấy, g Hàm lượng tro: Thể hiện lượng chất bẩn vô cơ trong cao su, việc kiểm tra chỉ tiêu này nhằm tránh gian lận thương mại và đảm bảo nguồn nguyên liệu đầu vào không bị tạp nhiễm. Cách xác định: Đốt cháy hoàn toàn mẫu cao su thành tro. Cân xác định khối lượng tro. m Hàm lượng tro ¿ m ×100, % 0 Với: m0:Khối lượng cao su mang đi đốt, g m: Khối lượng tro, g Chỉ số duy trì độ dẻo (PRI): Là tỷ số phần trăm của độ dẻo P so với độ dẻo ban đầu P0. Cách xác định P: Lấy một mẫu cao su có kích thước xác định, cho vào lò sấy ở 140 0C trong 30 phút, sau đó lấy ra và làm nguội. Đo P theo phương pháp William. P PRI¿ P ×100, % 0 Chỉ số màu Lovibond: Đây là một trong những tiêu chí thu hút khách hàng vì nó có tác động ngoại quan, cao su sáng màu thường được dùng trong các sản phẩm nhạt màu. Cách xác định: Mẫu cao su được ép thành miếng tròn trong khuôn có kích thước chuẩn dưới áp suất 350 N/cm 2 ở nhiệt độ 1500C trong 5 phút. Sau đó đo màu của mẫu thử với kính màu chuẩn Lovibond trên nền trắng dưới ánh sáng ban ngày. Độ nhớt Mooney: Trong thời gian lưu trữ, độ nhớt cao su có thể tăng lên nguyên nhân do các chuỗi isopren có nhóm carboxyl có khả năng tác dụng với các hợp chất amin có trong cao su. Đây là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng cao su nguyên liệu, nó xác định khả năng kháng lại sự chảy của cao su ở một tốc độ xoắn tương đối thấp. Khóa Luận Tốt Nghiệp 18 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật 3.1.2 Cao su SBR 1502 Cao su SBR là loại cao su tổng hợp được sản xuất nhiều nhất trong các loại cao su tổng hợp. SBR được tổng hợp bằng cách chất đồng trùng hợp từ Butadien và Styrene bằng polyme hóa nhũ tương hai vật liệu này. Có nhiều loại cao su SBR và do được sản xuất với nhiều mục đích khác nhau nên nó có nhiều dạng tùy thuộc theo hàm lượng Styrene, chất ổn định, nhiệt độ đồng trùng Styrene-Butadiene, hoặc được trộn thêm phụ gia như dầu hoặc than đen...để tăng chất lượng cao su. Công thức cấu tạo: - So với cao su thiên nhiên thì SBR có một số khuyết điểm sau: + Về tính năng cơ học: Cao su Styrene-Butadiene kém hơn so với cao su thiên nhiên về tính chống nứt, tính chịu nhiệt thấp trong khi đó độ loang nứt lại cao, ở nhiệt độ 1000C sẽ mất đi 60% tính chống nứt, độ loang nứt lớn (lão hóa do oxy và ozon tác kích và khi có tác động va đập). Các tính năng thao tác trong sản xuất: Tiêu hao năng lượng lớn trong hỗn luyện. Nếu sơ luyện lâu trên máy sẽ mất dần đi độ dẻo vì lúc đó trong cao su tạo ra càng nhiều các liên kết không gian ba chiều. Độ dẻо cao su thấp nên khó diền đầy khuôn, Nhiệt nội sinh lớn hơn cao su thiên nhiên nên dễ làm hỏng sản phẩm nếu bị uốn, ép, va đập nhiều lần...Công dụng chủ yếu của cao su StyrenButadiene trong kỹ nghệ sản xuất lốp xe. [4] 3.1.3 Lưu huỳnh Lưu hóa cao su là sự biến đổi cao su sống có xu hướng duy trì tính đàn hồi vừa làm giảm tính dẻo của nó. Ngày nay, chất sử dụng chủ yếu để lưu hóa là lưu huỳnh, ngoài ra còn có Selenium,… Tác dụng lưu hóa qua sự hình thành cầu nối giữa các phân tử hydrocarbon cao su. Tính chất chung: Lưu huỳnh ở trạng thái thông thường tồn tại thành các phân tử vòng dạng vòng hoa S8, ngoài ra còn có dạng S7 đây là nguyên nhân lưu huỳnh có màu vàng. Lưu huỳnh ở từng thể sẽ có những tính chất khác nhau: - Lưu huỳnh kết tủa: Dạng bột mịn, màu vàng cực nhạt, không mùi, không vị, ở trạng thái vô định hình. Quy trình điều chế phức tạp, đây là loại lưu huỳnh thích hợp trong công nghiệp chế Khóa Luận Tốt Nghiệp - - - 19 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật biến cao su tinh khiết, nhất là sản phẩm cao su ngành dược phẩm, thực phẩm. Lưu huỳnh thăng hoa rửa lại: Đó là lưu huỳnh thăng hoa được xử lý với amoniac loãng để khử acid sunfuric và sulfide arsenic. Rửa tiếp xúc với nước qua rây lược, khử kiềm, sấy khô ở nhiệt độ thấp. Đây là dạng bột mịn, màu vàng nhạt, khô, không mùi, có phản ứng trung tính. Thích hợp để chế biến sản phẩm cao su và latex. Lưu huỳnh thăng hoa: Dạng bột mịn, màu vàng, không mùi, gồm một phần lưu huỳnh tinh thể và phần còn lại là lưu huỳnh vô định hình, nó thường chứa một lượng nhỏ acid sufuric và ẩm độ. Loại này thích hợp sử dụng cho sản phẩm cao su với điều kiện hàm lượng acid sunfuric không lớn hơn 0,2%. Lưu huỳnh thỏi: Dạng cứng giòn, màu vàng lấp lánh, có cấu trúc tinh thể, vỡ khi nén ép, đây là loại lưu huỳnh chứa nhiều tạp chất, không dùng cho công nghiệp cao su. Lượng dùng: Sự lưu hóa sẽ xảy ra khi có lượng lưu huỳnh hóa hợp là 0,15% đối với trọng lượng cao su. Sau đây là lượng dùng tổng quát cho các hỗn hợp: Cao su lưu hóa mềm: 0,5 - 3% đối với trọng lượng cao su và có sử dụng chất gia tốc lưu hóa, có thể sử dụng lên tới 10% để sản phẩm cứng lên, nhưng thận trọng các phản ứng phụ dễ xảy ra. Cao su lưu hóa bán cứng: 10 - 25% đối với trọng lượng cao su, có chất xúc tiến lưu hóa.Hàm lượng này ít khi dùng tới bởi chất lượng sản phẩm kém. Cao su cứng ebonite: từ 25 - 60%, thận trọng dễ gây ra lưu hóa sớm. [5] 3.1.4 Chất độn Chất độn tăng cường lực cao su là chất pha vào cao su (với một lượng lớn) giúp cho hỗn hợp cao su lưu hóa tăng cường được tính chất cơ học. Chất độn trơ là chất pha trộn vào cao su để hạ giá thành hỗn hợp cao su lưu hóa mà không làm tăng các tính cơ học Chất độn tương hợp là chất có tính tương hợp với cao su, pha trộn vào để hạ giá thành, đồng thời có được các tính chất cơ lý đặc biệt. [5] 3.1.4.1 Chất độn Carbonate calcium (CaCO3) Công thức cấu tạo: Khóa Luận Tốt Nghiệp 20 GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật Trong chế biến sản phẩm cao su, tác dụng tăng cường lực của carbonate calcium mạnh nhất ở phẩm cực mịn và giảm dần trở thành độn trơ ở phẩm to, tác dụng tăng cường lực yêu cầu phải phân tán thất tốt trong cao su, cho lực kéo đứt, lực xé rách, độ chịu ma sát, độ bền va đập tốt, ít biến đổi độ cứng, độ dãn dài, độ đàn hồi. Carbonate calcium dùng trong cao su được chế biến theo hai phương pháp: Nghiền đá vôi thiên nhiên, phương pháp tổng hợp hóa học. Dựa vào kích thước hạt, người ta phân loại như sau: - Loại thô: Cỡ hạt ≥ 3µm Loại trung bình: Cỡ hạt từ 1 - 3µm Loại mịn: Cỡ hạt từ 0,1 - 1µm Loại rất mịn: Cỡ hạt ≤ 0,1µm Khả năng gia cường của Carbonate calcium có quan hệ mật thiết đến kích thước hạt độn, nếu hạt càng nhỏ thì lực kéo đứt, kháng xé, kháng mài mòn đều cao nhưng cường lực định dãn lại thấp. Carbonate calcium loại rất mịn khó phân tán trong hỗn hợp cao su, điều này được cải thiện bằng cách bọc stearic acid do nó tạo thành một phức chất hoạt động. Lượng dùng: Đối với phẩm cực mịn, tùy thuộc vào hàm lượng độn sẽ cho ra sản phẩm với tính cơ lý khác nhau (Tính theo tỷ lệ phần trăm đối với trọng lượng cao su). Sản phẩm có lực kéo đứt cao: 15 – 40% Sản phẩm có lực kéo đứt trung bình: 40 – 100% Sản phẩm có lực kéo đứt thấp: 100 – 300%. [5] 3.1.4.2 Chất độn than đen Loại than đen dùng cho công nghiệp cao su là loại ở dạng bột hay hạt xốp, màu đen tuyền, hấp thụ dầu có các tính chất khác nhau tùy thuộc vào từng loại dựa vào phương pháp chế tạo: Máng (CC, HPC, MPC, EPC), lò (HAF, VFF, CF, FF, HMF, FEF, HEF, SRF), nhiệt phân (FT, MT). Mục đích của sử dụng than đen trong cao su là để tăng cường lực, nhuộm sắc đen. Tính chất của than đen ảnh hưởng lớn đến tính chất của hỗn hợp coa su lưu hóa. Hạt than đen càng mịn càng tăng lực kéo đứt nhưng lại khó phân tán trong hỗn hợp cao su khi cán luyện. [11] Than đen nhóm máng có phản ứng acid (pH <7) làm cho các hỗn hợp cao su thiên nhiên hay cao su tổng hợp butadiene-styrene, butadiene, isoprene, butadiene-acrylonitrile ít bị lưu hóa sớm, hay kém nhanh hơn than đen nhóm lò có phản ứng kiềm (pH > 7) nhất là trường hợp có chất gia tốc acid (MBT). Than đen N660 có khả năng gia cường cao, tương đối dễ hỗn luyện trong hỗn hợp cao su có độ dẻo trung bình. [5]
- Xem thêm -