Có thể sản xuất được PE đa lớp với độ bền, độtrong hoặc tính mềm dẻo cao hơn nhiều so với bình thường.Một số ứng dụng thường thấy của PE: PE thường dễ bị đục nên được dùng nhiều trong
Trang 1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN:
Trong bối cảnh kinh tế phát triển mạnh mẽcùng với khoa học công nghệ hiện đại, đời sốngngày càng được nâng cao vì thế nhu cầu tiêu dùngcũng theo đó mà phát triển Các doanh nghiệptrong nước lúc bấy giờ chưa đáp ứng được nhucầu của thị trường do cầu vượt cung, vấn đề nàyđang là mối quan tâm và là tình hình chung củanhiều doanh nghiệp
Hiểu được vấn đề đó, ông Lê Văn Cường đã suy nghĩ và quyết định thành lậpcông ty lấy tên là: Công ty TNHH Phú Hoàng Cường với mong muốn góp một phầnnhỏ sức lực, trí tuệ của mình hòa chung vào nền kinh tế để phần nào làm phong phúthêm và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng
Ngày 24/03/2004 Công ty TNHH Phú Hoàng Cường được thành lập theo giấyphép đăng ký kinh doanh số: 4102020957, do sở Kế Hoạch & Đầu Tư TP.HCM –Phòng đăng ký kinh doanh cấp Phạm vi và chức năng hoạt động trong giai đoạnnày chủ yếu là kinh doanh mua bán các mặt hàng nghành nhựa (hạt nhựa các loại)
Trang 2Đến nay công ty TNHH Phú Hoàng Cường đã được thị trường biết đến nhưmột doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực thổi màng tại thị trường Việt Nam.
1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG:
1.2.1 Vị trí cơ sở:
Công ty thành lập theo giấy phép số: 4102020957, với chức năng sản xuấtkinh doanh
Địa điểm: 82 Hồ Văn Long, P.Bình Hưng Hòa B, Q Bình Tân, TP.HCM.
1.2.2 Thông số nhà máy:
Tổng diện tích: 1040 m2
Cấu trúc xây dựng: nhà xưởng xây gạch lợp tole
1.2.3 Văn phòng đại diện:
132/1B/C29 Tô Hiến Thành, P.15, Q.10, TP.HCM
1.3 LĨNH VỰC KINH DOANH:
Gia công, sản xuất, mua bán máy móc, phụ tùng sản phẩm ngành nhựa (trừ táichế phế thải nhựa, kim loại, luyện kim đúc, xi mạ điện) Mua bán nguyên vật liệungành nhựa, xe cơ gới chuyên dùng, thiết bị máy móc, phụ tùng ngành Công –Nông – Ngư nghiệp Mua bán máy tính, hàng kim khí điện máy, vật liệu xây dựng,hàng trang trí nội thất, mỹ phẩm…)
Sản phẩm chính: màng PE trong và sữa được ứng dụng để in và ghép phức
hợp
Trang 3 Sản phẩm phụ: màng co ứng dụng dùng làm bao bì trong các sinh hoạt hàng
ngày
1.4 THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ:
Từ ngày đầu bắt tay vào lĩnh vực sản xuất, tuy gặp nhiều khó khăn nhưngCông ty Phú Hoàng Cường đã khẳng định được mình, từng bước đi lên và khôngngừng phát triển Vì thế mà sản phẩm của công ty dần chiếm lĩnh thị trường nội địađặc biệt là thị trường tại TP.HCM và các vùng lân cận
1.4.1 Xu hướng thị trường mà công ty hướng đến:
Là một doanh nghiệp có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất màng
in và ghép phức hợp trong ngành nhựa Công ty hiện đã có một vị trí vững chắctrong hoạt động kinh doanh, thiết lập được mối quan hệ kinh doanh tốt đẹp vớinhiều công ty Sản phẩm màng nhựa của chúng tôi luôn được qúy khách hàng tintưởng, đánh giá cao về chất lượng và có tính cạnh tranh cao
Tuy nhiên do nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng của thị trường nên trong kếhoạch phát triển thị trường của công ty trong những năm sắp tới, công ty TNHHPhú Hoàng Cường đang xây dựng để có thể cung cấp một số lượng đáng kể nhữngsản phẩm để phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước đáp ứng sự tin cậy củakhách hàng nhằm mở rộng thị trường tại TP.HCM và các thị trường đã quen thuộc,thâm nhập một số thị trường mới trong cả nước Trong tương lai gần sẽ tiến tới thịtrường khu vực và thế giới
Trải qua nhiều năm vừa sản xuất vừa đầu tư đã tích lũy nhiều kinh nghiệm,cùng với đội ngũ công nhân có tay nghề, dây chuyền sản xuất hiện đại sẽ cung cấpcác sản phẩm đạt chất lượng cao, giá cả cạnh tranh, giao hàng đúng hẹn và kịp thời
1.4.2 Chất lượng sản phẩm và dịch vụ:
Với đội ngũ cán bộ nhân viên lành nghề, có trình độ và tâm huyết trong lĩnhvực sản xuất, sản phẩm của Công ty Phú Hoàng Cường đã vượt qua những tiêu
Trang 4chuẩn khắt khe (về mẫu mã, chất lượng sản phẩm, chế độ hậu mãi…) khi cung ứngcho các khách hàng lớn và khó tính Vì vậy sản phẩm của Công ty TNHH PhúHoàng cường đã đạt được sự tín nhiệm cao của khách hàng.
Bên cạnh đó Công ty TNHH Phú Hoàng Cường còn có nhiều chế độ ưu đãi,hậu mãi đối với khách hàng… tạo cho khách hàng có nhiều sự lựa chọn và yên tâmhơn khi là đối tác làm ăn với Công ty
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU
2.1 CÁC NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TẠI NHÀ MÁY:
2.1.1 Nguyên liệu sử dụng cho nhà máy:
Các sản phẩm của nhà máy chủ yếu sử dụng nguyên liệu Polyethylene các loại
để sản xuất
Polyethylene (PE) là polymer đơn giản và thông dụng nhất Nó được tổng hợp từmonomer ethylene và bao gồm một chuỗi mạch carbon với hai nguyên tử hydro liênkết với mỗi nguyên tử carbon Các phân tử riêng rẽ, hoặc chuỗi, có thể kéo dài từhàng trăm đến hàng chục ngàn nguyên tử carbon Chuỗi PE có cấu trúc thẳng hoặcphân nhánh, tùy thuộc vào cách polymer được tổng hợp Có nhiều kỹ thuật tổng hợppolyethylene
Trang 5Hình 2.1 Phân tử Polyethylene (PE).
Phương pháp gia công màng thổi PE khác nhau đôi chút tùy thuộc vào số lớp.Tuy nhiên, một điểm giống nhau quan trọng là tất cả các lớp PE phải có giá trị nhiệtdung riêng cao Nhiệt dung riêng là lượng năng lượng cần thiết để nâng một đơn vịkhối lượng nguyên liệu lên một độ Nếu một loại polymer có giá trị nhiệt dung riêngcao, điều này có nghĩa là nó làm nguội tương đối chậm Polyethylene có nhiệt dungriêng khoảng 2 kJ/kg.K so với hầu hết các polymer khác khoảng 1 kJ/kg.K Đây là
lý do tại sao tháp làm mát khi thổi màng polyethylene là khá cao Phải mất thời gian
để loại bỏ đủ nhiệt từ hai lớp đi qua các trục ép để ngăn chặn chúng dính lại vớinhau
+ PE có các ưu điểm như sau:
Tính ngăn cản nước và độ ẩm rất tốt
Tính hàn nhiệt rất tốt
Giữ được tính mềm dẻo dù ở nhiệt độ thấp, có thể sử dụng ở điều kiện 58C
- Nhiệt độ thay đổi thì độ nhớt PE cũng thay đổi đều nên PE dễ gia công
Không gây độc hại
Giá thành rẻ so với các loại nhựa khác
Trang 6+ PE có các tính chất bất lợi như sau:
Tính thấm O2 khá cao
Tính ngăn cản mùi hương giới hạn
Tính kháng dầu mỡ khá thấp
Khi nấu chảy ở nhiệt độ quá cao gây mùi khó chịu
Màng PE thường có màu đục, muốn cải thiện tình trạng này thì PE phảiđược làm lạnh nhanh sau khi đùn nhưng rất khó
Bảng 2.1 Một số tính chất của màng PE.
Loại PE
Tốc độ truyền hơi ẩm (1)
Tốc độ truyền khí (2)
(2) cm 3 /100inch 2 /24h/mil 1pound (lb) = 16OZ = 0.454Kg
1mil = 0.001inch 1mm = 0.039inch
+ Ứng dụng của PE:
PE có rất nhiều ứng dụng cho màng thổi, chiếm tỷ lệ rất cao được sử dụng trongcác ứng dụng hàng hóa như bao bì và túi xách Các sản phẩm đòi hỏi phải có sự kếthợp hiệu quả của hiệu suất, phương pháp gia công và chi phí mà PE là loại polymer
lý tưởng cho hầu hết các ứng dụng đó Nó nhẹ, chịu nước, có một sự cân bằng tốt về
độ bền và tính mềm dẻo PE dễ đùn và nhiệt độ hàn dán thấp nên đạt được hiệu quả
về vấn đề chi phí Ngoài các thuộc tính chung, PE là một polymer có lịch sử nghiên
Trang 7cứu lâu dài nên cho phép thiết kế và kiểm soát kỹ thuật trùng hợp để mang lại đặctính cụ thể trong một phạm vi rộng Có thể sản xuất được PE đa lớp với độ bền, độtrong hoặc tính mềm dẻo cao hơn nhiều so với bình thường.
Một số ứng dụng thường thấy của PE:
PE thường dễ bị đục nên được dùng nhiều trong quy trình đùn màngmỏng rồi biến đổi thành màng bọc, túi hoặc bao tải
PE còn có thể được đùn ra dưới dạng lớp phủ lên lớp giấy hoặc giấy bìa
Sử dụng để sản xuất chai lọ Ứng dụng quan trọng nhất của PE là làmcác loại nắp chai khác nhau
Màng mỏng PE định hướng và kéo căng sơ bộ được dùng nhiều dướidạng màng co và màng căng
+ Hiện nay PE được xem là một loại nhựa được sử dụng nhiều nhất trong tất cảcác loại vật liệu nhựa Polyethylene thường được phân loại theo tỷ trọng của nó, đây
là thước đo của khối lượng trên đơn vị thể tích (ví dụ, g/cm3 hoặc lb/in3) Khi bất kỳloại polymer nào nguội đi từ trạng thái nóng chảy, một số mạch có thể sắp xếpthành trật tự cao hơn, vùng tinh thể dày đặc hơn Điều này sẽ xảy ra với các đoạncủa các phân tử dài lặp đi lặp lại hình dạng Trong các phần có chứa hình dạngkhông đều, chẳng hạn như nhánh hoặc kết thúc mạch, hiện tượng kết tinh không xảy
ra và các vùng này được gọi là vùng vô định hình (không trật tự)
Trang 8Hình 2.2 Vùng được sắp xếp trật tự (Vùng kết tinh) và vùng không trật tự (vùng vô định hình) của phân tử polymer.
PE gồm các loại sau:
Polyethylene tỷ trọng thấp (LDPE)
Polyethylene tỷ trọng cao (HDPE)
Polyethylene mạch thẳng tỷ trọng thấp (LLDPE)
Polyethylene tỷ trọng thấp (LDPE): đây là loại PE thông dụng nhất
Polyethylene tỷ trọng thấp (LDPE) được tổng hợp như cách mà một polymerphân nhánh cao được hình thành Nó bao gồm nhánh mạch ngắn (dài ít hơn sáunguyên tử carbon) và nhánh chuỗi dài (gần bằng chiều dài của mạch chính) Nhánhtrong chuỗi làm gián đoạn trình tự của polymer và ngăn chặn kết tinh cục bộ Kếttinh ít hơn ở mật độ thấp hơn
LDPE được tổng hợp bằng phương pháp gốc tự do ở áp suất cao Có hai loại lòphản ứng chính là lò phản ứng nồi hấp hoặc lò phản ứng hình ống Lò phản ứng nồihấp có xu hướng cung cấp nhiều nhánh làm tăng độ đa phân tán LDPE có phạm vinóng chảy rộng, với nhiệt độ nóng chảy cao nhất ở 110°C Tỷ trọng LDPE thườngtrong khoảng 0.91 ÷ 0.93 g/cm3
Trang 9LDPE có đặc tính lưu biến học nên phù hợp để sản xuất màng bằng phươngpháp thổi màng nên xử lý nó tương đối dễ dàng So với các loại PE khác, nó nóngchảy ở nhiệt độ tương đối thấp (220 ÷ 240°F, 105 ÷ 115°C), độ bền chảy, độ nhớttrượt thấp và tính chất trượt dính mỏng của LDPE làm tăng khả năng gia công màkhông làm tiêu tốn nhiều năng lượng cho máy đùn Loại LDPE dùng để thổi màng
có độ nhớt vừa phải, nhưng nhiều nhánh nên cần một cửa xử lý tương đối rộng và
độ bền nhiệt cao trong bong bóng Điều này dẫn tới bong bóng ổn định mà có thểlàm việc với chiều cao đường làm nguội thấp (dạng túi bong bóng – Pocket Bubble,hình bát hoặc hình quả lê – Long stalk Bubble)
Hình 2.3 Hai dạng bong bóng trong thổi màng.
LDPE rất dễ hàn nhiệt, mềm, dai và giá thành rẻ nhất Các loại LDPE có hệ sốtrượt khác nhau sẽ có những ứng dụng khác nhau trong bao bì, chẳng hạn cần đónggói sản phẩm có số lượng lớn thì cần hệ số trượt thấp để có khả năng xếp động tốt,còn khi đóng gói sản phẩm mềm trong bao bì dạng túi thì cần hệ số trượt cao LDPEđược sử dụng nhiều nhất để tạo màng mỏng để làm túi
Polyethylene tỷ trọng cao (HDPE):
Polyethylene tỷ trọng cao (HDPE) có cấu trúc mạch thẳng, có một vài nhánhhoặc không có nhánh Thông thường HDPE đươc tổng hợp thông qua các phươngpháp Zeigler-Natta, Philips hoặc Unipol Mỗi phương pháp đòi hỏi phải dùng ápsuất tương đối thấp và được xúc tác bởi hợp chất hữu cơ kim loại với một kim loại
Trang 10chuyển tiếp Trong thực tế, HDPE thường được polymer hóa với một lượng nhỏcomonomer dẫn tới một vài mạch nhánh ngắn dọc theo mạch chính để làm chopolymer dễ dàng gia công hơn (Hình 2.4) Tỷ lệ mạch thẳng cao dẫn đến một tỷ lệphần trăm kết tinh cao (nghĩa là tỷ trọng cao) HDPE có tỷ trọng trong khoảng 0.93
÷ 0.96 g/cm3
Hình 2.4 Mạch phân tử HDPE có mật độ mạch nhánh thấp.
Gia công HDPE có phần khác biệt hơn so với gia công LDPE Vì mức độ caohơn của kết tinh và cấu trúc phân tử ổn định hơn, HDPE nóng chảy ở nhiệt độ cao(265 ÷ 275°F, 130 ÷ 135°C) Nó cũng đòi hỏi momen xoắn trục vít cao hơn, côngsuất động cơ vì thế lớn hơn Để thúc đẩy quá trình nhập liệu tốt hơn thông qua sự
ma sát giữa hạt nhựa và xylanh, phễu nhập liệu có rãnh thường được sử dụng
Một trong những sự khác biệt rõ ràng nhất giữa gia công HDPE và LDPE làHDPE thường có chiều cao làm đường nguội cao (cuống dài hoặc hình dạng lyrượu, xem Hình 2.3) Chiều cao đường làm nguội thường bằng tám đến mười lầnđường kính die HDPE có xu hướng bền chảy thấp hơn LDPE, do đó sự ổn địnhbong bóng có nhiều vấn đề hơn Bằng cách trì hoãn kéo ngang bong bóng cho đếnkhi được làm mát (ví dụ, chiều cao đường làm nguội cao), các bong bóng sẽ ổn địnhhơn
Trong số các loại nhựa polyethylene, HDPE có độ bền và độ cứng cao Với độkết tinh cao nên nó có độ bền kéo cao hơn LDPE và khả năng chống thấm khí khátốt, mặc dù vậy nhưng do độ bền va đập thấp nên nó không có nhiều ứng dụng.HDPE thể hiện tính lưu biến Newton thấp hơn LDPE, vì vậy nó ít phù hợp cho côngnghệ ép đùn, nó chỉ thích hợp cho công nghệ màng thổi hoặc màng
Polyethylene mạch thẳng tỷ trọng thấp (LLDPE):
Trang 11Polyethylene mạch thẳng tỷ trọng thấp (LLDPE) là copolymer của ethylenevới 1-ankene, thông thường là 1-Butene, 1-Hexene, 1-Octene, tuy nhiên các alkenemạch nhánh như 4-methyl-1-pentene thường được sử dụng nhiều hơn Nó đượctổng hợp tương tự HDPE, nhưng có hàm lượng comonomer cao hơn nhiều, chẳnghạn như hexene hoặc octen Sự kết hợp của comonomer trong mạch nhánh cong vàngắn có chiều dài nhất định (Hình 2.5) Bằng cách kiểm soát số lượng nhánh thôngqua các hàm lượng comonomer, mức độ kết tinh do đó có thể kiểm soát được tỷtrọng Các biến thể của LLDPE được gọi là polyethylene tỷ trọng rất thấp (VLDPE)
và polyethylene tỷ trọng siêu thấp (ULDPE) Tỷ trọng LLDPE thường trong khoảng0.88 ÷ 0.93 g/cm3
Hình 2.5 Mạch phân tử LLDPE với nhiều nhánh ngắn.
Phản ứng polymer hóa sử dụng nhiều hệ xúc tác như Zeigler-Natta trong mộttrong hai phương pháp là trong pha khí hoặc trong hệ huyền phù Do nhiệt độ sôicủa 1-octene khá cao nên trùng hợp trong huyền phù được sử dụng nhiều hơn Sựphân bố các thành phần các comonomer được mở rộng, vì vậy, trong một mạchphân tử hoặc trong một đoạn mạch phân tử, có những nơi có ít nhánh, còn nơi kháclại có nhiều nhánh hơn
Liên quan đến gia công, tính chất của LLDPE có xu hướng nằm giữa LDPE vàHDPE (nhiệt độ nóng chảy 240 ÷ 260°F, 115 ÷ 125°C) Khi trong máy đùn nó cótương tự như HDPE, đòi hỏi momen xoắn cao hơn và thường sử dụng phễu nhậpliệu có rãnh Tuy nhiên, khi qua đầu die thường được gia công giống như LDPE,mặc dù độ bền nóng chảy có xu hướng thấp hơn so với LDPE Được xử lý bằngcách sử dụng vòng thổi khí miệng kép để ổn định bong bóng, đồng thời cung cấpmột lượng lớn không khí làm mát
Trang 12LLDPE là sự kết hợp của HDPE và LDPE Nó có nhiều nhánh ngắn và khôngchứa nhánh dài, vì vậy sự kết tinh thấp, các tính chất cơ học được cải thiện, nhưngkhả năng lưu biến khi gia công thấp hơn so với LDPE Độ bền của nó là cao hơn sovới LDPE, ngang với HDPE Tuy nhiên, nó cho cảm giác mềm mại và độ cứng thấphơn LDPE.
2.1.2 Phụ gia:
2.1.1.1 Tác nhân chống kết khối (Antiblocking Agents):
Tác nhân chống kết khối là phụ gia ức chế sự kết dính (kết khối) của bề mặtpolymer và giữ chức năng bôi trơn trong suốt quá trình gia công cho ra sản phẩmnhựa Sau khi một màng thổi bong bóng đã đi qua trục kẹp và hai bên đã được épvới nhau, các tác nhân này giúp màng sẽ được dễ dàng kéo ra ngoài Nếu sử dụng
nó với tỉ lệ thích hợp, tính chất trong suốt của màng film sẽ không bị ảnh hưởng.Tuy nhiên nó lại có ảnh hưởng đến hiệu quả bám dính của bề mặt sản phẩm
Hình 2.6 Một số hạt phân tử (silica hoặc talc) nằm trên bề mặt màng và ngăn cản sự tiếp xúc
Trang 13- Calcium carbonate có ưu điểm là giá thành rẻ nhưng có nhược điểm là làmgiảm độ trong suốt của màng, từ mờ đến hoàn toàn đục Do đó, Calciumcarbonate thường được sử dụng cho những loại màng mà độ đục và màusắc có thể chấp nhận được.
- Talc chủ yếu dùng cho màng LDPE và LLDPE Ưu điểm của Talc là hiệuquả chống kết khối tốt hơn calcium carbonate và màng thu được ít bị mờhơn Tuy nhiên, màng sử dụng Talc có giá thành cao hơn vì đòi hỏi thiết bịgia công đặc biệt
- Nephylene syenite cũng được dùng màng polyolefin mặc dù nó tương đốihiếm Nephylene syenite không chứa hàm lượng thô thạch anh và silicatinh thể nhưng lại có độ cứng cao, hệ số khúc xạ gần với PE Trong cácứng dụng về màng polyolefin, hàm lượng nephylene syenite sử dụng xấp
xỉ 10%
2.1.1.2 Chất chống oxy hóa:
Chất chống oxy hóa ngăn chặn quá trình oxy hóa của polymer dẫn đến sựgiảm cấp phân tử Chuỗi polymer bị cắt mạch phân hủy thành các đoạn ngắn khi cóoxy (không khí), đặc biệt ở nhiệt độ cao Polymer bị giảm cấp sẽ đổi màu và giảmtính chất cơ học Trong một số trường hợp tạo liên kết ngang (hoặc hình thành gel)
có thể xảy ra trong quá trình oxy hóa Ngay cả khi không có mặt các chất phụ giakhác, nhiều polymer vẫn được thêm chất chống oxy hóa Điều này đảm bảo sự ổnđịnh của polymer khi gia công
Cơ chế chính sử dụng các chất phụ gia để chống giảm cấp oxy hóa là để bắtgốc tự do (điện tử), được tạo ra bởi quá trình oxy hóa, trước khi nó có thể tấn côngcác chuỗi polymer Phenolics và amin là hai trong số các loại phổ biến nhất của chấtchống oxy hóa
2.1.1.3 Tác nhân chống tĩnh điện:
Trang 14Tác nhân chống tĩnh điện (Chất chống tĩnh điện) được thiết kế để giảm thiểu
sự tích tụ của tĩnh điện trên bề mặt polymer Nhiều polymer dễ bị nhiễm tĩnh điệntrong lúc gia công, chẳng hạn như khi màng đi qua một loạt các trục dẫn trên đườngtới được bộ phận cuộn Điều này đặc biệt có vấn đề vào những ngày khi độ ẩm rấtthấp Chất chống tĩnh điện giúp giảm tĩnh điện bằng cách làm cho bề mặt polymerđược dẫn điện hơn Ví dụ, phương pháp thu hút độ ẩm lên bề mặt Chống tĩnh điệnbên ngoài được áp dụng trực tiếp lên bề mặt polymer Các chất chống tĩnh điện nộiphổ biến hơn, chẳng hạn như các amin
Cơ chế hoạt động bằng cách di chuyển đến bề mặt của polymer, các nhómchức trong phân tử sẽ hấp thu nước trong khí quyển Nước làm giảm điện trở suấttrên bề mặt từ 1014 – 1015 (ohm) cho hầu hết các loại polymer (bao gồm cả styrene
và polyolefinics) đến 1.011 – 108 (ohm)
2.1.1.4 Chất tạo màu:
Chất tạo màu là phụ gia phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệpnhựa để tạo màu sắc cho sản phẩm nhằm hấp dẫn người tiêu dùng Không chi đượcsử dụng cho giá trị thẩm mỹ, nó còn có thể hấp thụ tia cực tím, ví dụ như carbon
đen Chất tạo màu được đưa vào polyme có nhiều dạng khác nhau như hợp chất
màu cơ bản, màu cô đặc, màu khô, và màu lỏng
- Các hợp chất màu cơ bản được đã được phối sẵn Trước khi đưa vào máyđùn, nó đã được pha trộn với tỷ lệ nhất định với polymer Ngoài ra, quátrình pha chế ảnh hưởng đến tính thống nhất của màu sắc Tuy nhiên quánày tốn kém vì cần một bộ phận xử lý thực hiện các công việc pha chế
- Màu cô đặc thường là bột viên có chứa một lượng màu có tỷ lệ phần trămcao trong một khối polymer tương thích Các viên nén này sau đó đượctrộn vào polymer nền theo tỷ lệ đó sẽ cung cấp cho nồng độ màu chính xáccho hỗn hợp Viên màu cô đặc thường được giảm xuống khoảng 4% củahỗn hợp cuối cùng và chỉ cần tốn ít công sức sử dụng các hợp chất màu cơ
Trang 15bản Đây là một trong những hình thức dụng sử phổ biến nhất của màunhựa.
- Màu khô là bột màu cô đặc mà không cần chất kết dính polymer Mặc dù
nó có thể được sử dụng cho nhiều loại polymer, nhưng xử lý lại gặp khókhăn Hạt có kích thước rất mịn có thể bay vào không khí như bụi và tạo ramột mớ hỗn độn nên lượng thất thoát khá nhiều Ngoài ra, số lượng lớn cóthể gây ra nó kết tụ trong phểu nhập liệu và không vào máy đùn đồng đều
- Màu lỏng có chứa màu, trong một dung dịch nền Nó giúp loại bỏ một sốcác vấn đề xử lý liên quan đến màu khô, nhưng đòi hỏi một máy bơm đểđưa vào máy Các tỷ lệ phần trăm của màu, trong khối chất lỏng có thểđược khá cao do đó chỉ có một ít được cho vào, tỷ lệ cần thiết là khoảng1%
- Màu dye hữu cơ là các hợp chất cung cấp các màu sắc rực rỡ nhất chopolymer Chúng có xu hướng hòa tan trong polymer và do đó được phân
bố dễ dàng nhất trong toàn bộ hỗn hợp Màu dye có xu hướng ổn địnhnhiệt và phải phù hợp với nhiệt độ xử lý polymer Ứng dụng chính để tạo
ra các sản phẩm có màu trong suốt
- Bột màu nhỏ, hạt màu thường phải được chia nhỏ và phân tán màu sắc mộtcách thống nhất Chúng có thể có nguồn gốc các hợp chất hữu cơ hoặc vô,nhưng nói chung là ổn định nhiệt hơn màu dye Chúng có xu hướng chephủ tốt hơn (độ che phủ) so với màu dye, nhưng không rực rỡ Trong lịchsử nhiều loại màu được tổng hợp dựa trên các kim loại nặng như chì vàcadmium, nhưng vấn đề môi trường đã thúc đẩy một sự thay đổi của cácloại màu để giảm kim loại nặng
2.1.1.5 Phụ gia trượt (Slip Agents):
Là các chất có tính tương hợp kém với polymer, không tan mà chỉ phân tántrong khối polymer và dễ di hành ra ngoài bề mặt của sản phẩm Phụ gia trượt đóngvai trò như một chất bôi trơn bề mặt trong khi và sau khi sản xuất nhựa Các chấtnày có tác dụng làm giảm độ ma sát giữa các hạt nhựa, giữa hạt nhựa và bề mặt
Trang 16thiết bị khuấy trộn hoặc làm giảm độ bám dính của nhựa khi nóng chảy lên các bềmặt gia công.
Phụ gia trượt có thể làm thay đổi các tính chất bề mặt của màng và do đó hạthấp sự ma sát giữa các bề mặt của các lớp màng với nhau Để đạt hiệu quả trong sửdụng thì phụ gia trượt phải trồi lên bề mặt polymer sau một thời gian sử dụng vì thế
nó phải không tương thích với polymer ở một mức độ nào đó Do vậy phụ gia trượtmột phần nào đó có ảnh hưởng tới khả năng in ấn và khả năng hàn dán của sảnphẩm Khi sử dụng phụ gia trượt với hàm lượng tương đối cao phải tăng mức độ xử
lý corona và kiểm tra tốc độ hàn dán của sản phẩm
Phụ gia trượt sử dụng trong công nghệ polymer gồm có hợp chất amid của cácacid béo, dầu silicon, sáp, dầu parafin, glycol… Trong đó, công nghệ chế tạo màng
PE, PP chủ yếu sử dụng hợp chất amid của các acid béo
2.1.1.6 Chất bôi trơn:
Chất bôi trơn được sử dụng cho polymer với hai nhu cầu chính: bôi trơn bênngoài và bôi trơn nội bộ Bôi trơn bên ngoài làm giảm ma sát giữa polymer và phầntrong xylanh, chẳng hạn như trên bề mặt dòng chảy bên trong của khuôn Ví dụ,chất bôi trơn có thể giúp loại bỏ vết nứt do nhiệt của màng thổi bằng cách giảm áplực lên polymer khi nó đi qua đầu die Bôi trơn nội làm giảm ma sát giữa các phântử polymer nóng chảy, làm giảm hiệu quả độ nhớt nóng chảy Sử dụng các chất bôitrơn nội có thể làm giảm tiêu thụ điện năng cần thiết cho polymer rất khó để xử lý.Một số chất bôi trơn thường sử dụng như: stearate kim loại và sáp paraffin
2.1.1.7 Chất ổn định:
Hai loại chính của chất ổn định là chất ổn định nhiệt bảo vệ polymer trong giacông và ổn định chống tia cực tím (UV) để bảo vệ polymer khi tiếp xúc với quánhiều bức xạ mặt trời
- Ổn định nhiệt có ứng dụng chủ yếu với polyvinyl clorua (PVC) PVC là rấtnhạy cảm với nhiệt và lực ma sát trượt, giải phóng hydro clorua (HCl) khi
Trang 17nó phân hủy Vì những tác dụng ăn mòn của HCl và xu hướng phân huỷcủa polymer một cách nhanh chóng, PVC phải được ổn định trong quátrình đùn Trong lịch sử, nhiều chất ổn định PVC đã được dựa trên chì vàcadmium Vấn đề môi trường thúc đẩy phát triển chất ổn định mới hơn, ví
dụ như hợp chất dựa trên bari-kẽm và canxi-kẽm
- Ổn định UV được sử dụng với các polymer dễ bị bắt năng lượng tia cựctím Năng lượng tia cực tím có thể gây ra sự cắt chuỗi trong polyme khôngđược bảo vệ Kết quả của sự giảm cấp này bao gồm mất tính chất cơ học,thay đổi màu sắc, và rạn nứt Ổn định nói chung là sự hấp thụ cao bức xạcủa tia cực tím, ngăn chặn năng lượng làm tổn hại đến polymer Chúngcũng có thể hoạt động để bắt các gốc tự do hình thành trong quá trình giảmcâp Chất ức chế amin là chất bắt các phân tử gốc tự do hiệu quả
2.1.1.8 Chất kết dính:
Chất kết dính được sử dụng để thúc đẩy sự kết dính trong các bề mặt màng Chúng thường được thêm vào sản phẩm để tăng độ căng/dính như tấm bọc và màng
ủ Một trong những chất kết dính phổ biến nhất là polyisobutylene (PIB)
PIB là một polymer cao su thường được bổ sung vào hỗn hợp nhựa với sốlượng ít hơn 10% Một trong những đặc điểm phổ biến với xử lý màng là xu hướng
di chuyển của chất kết dính ("nở hoa") lên bề mặt màng trong một thời gian dài Vìvậy, màng có xu hướng ít dính trong giai đoạn cuộn màng và xử lý màng tại nhàmáy sản xuất Tuy nhiên, sau khi lưu trữ và vận chuyển, màng phải đáp ứng tiêuchuẩn sản phẩm trong các lĩnh vực cố định
2.1.1.9 Chất trợ gia công:
Chất trợ gia công sử dụng trong quá trình gia công sẽ giúp tạo thuận lợi choquá trình tạo chảy (biến dạng bất thuận nghịch) của vật liệu, đồng thời giúp cảithiện bề mặt của vật liệu Phụ gia trợ gia công không có ảnh hưởng xấu đến khả
Trang 18năng hàn, dán hoặc tính chất xử lý Corona cũng như khả năng bám dính của mực inhay keo ghép lên bề mặt màng.
Ngoài ra chất trợ gia công còn giúp:
- Giảm các vết nứt trên phôi đùn, tránh tạo các vùng tập trung ứng suất, tăngcường tính năng cơ lý, cải thiện ngoại quan của sản phẩm
- Tăng độ bóng và độ phẳng cho bề mặt sản phẩm do làm giảm ma sát củadòng nhựa nóng trên bề mặt khuôn đồng thời giúp nhựa biến dạng tốt hơntrên bề mặt khuôn
- Giảm các lỗi về mặt quang học: giảm các đốm sẫm màu trong sản phẩm (dophần nhựa cháy trên thành thiết bị bong tróc), hạn chế khúc xạ ánh sáng,giúp dễ dàng tẩy sạch các vết cháy trên bề mặt thiết bị và chống việc táihình thành của chúng
- Giảm kết dính nhựa trên miệng khuôn đùn, hạn chế việc nhựa bám dínhnhiều trên miệng khuôn và bị phân huỷ nhiệt
- Giúp giảm thời gian chuyển đổi trong sản xuất
- Giảm áp suất đùn: giúp an toàn cho thiết bị và cũng tránh được các lỗi dohiện tượng quá nén sinh ra: giòn, biến dạng
- Giảm nhiệt độ đùn: giảm tiêu hao năng lượng, hạn chế việc quá nhiệt, phânhuỷ nhiệt của nhựa
2.2 NGUỒN VÀ KHẢ NĂNG THAY THẾ:
Nhà máy sử dụng hạt nhựa chủ yếu từ các hãng nổi tiếng như: DOW, Sabic,ExxonMobil, Sumimoto, LyondellBasell…
Trang 192.2.1 LDPE:
Bảng 2.2 Một số mã LDPE đang sử dụng.
Mã nguyên liệu Nhà sản xuất Ứng dụng chủ yếu
2426K LyondellBasell Màng dùng trong công nghệ đóng gói thực phẩm
Màng co260GG Titan Group Màng dùng trong công nghệ đóng gói thực phẩm4025AS Tasnee Màng dùng trong công nghệ đóng gói thực phẩm
Màng co582E DOW Màng dùng trong công nghệ đóng gói
Màng ghépMàng dùng trong công nghệ đóng gói thực phẩm
Màng ghépMàng dùng trong công nghệ đóng gói thực phẩmHP4023W Sabic Màng dùng trong công nghệ đóng gói
HP4024W Sabic Màng dùng trong công nghệ đóng gói
2.2.1.1 LDPE Lupolen 2426K:
- Nhà sản xuất: LyondellBasell
- Khu vực cung cấp: châu Âu, châu Á Thái Bình Dương, châu Phi
- Phụ gia: phụ gia trượt SA, tác nhân chống kết khối ABA
- Hình dạng: dạng hạt
Trang 20- Đặc điểm: chống kết khối, dễ gia công, có tính quang học tốt.
- Tính chất:
Bảng 2.3 Bảng thông số tính chất của Lupolen 2426K.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
4.00 g/10 mins ISO 1133
Độ dày màng thử nghiệm 50 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 19.00 MPa
Nhiệt độ hóa mềm (A50
Trang 21- Nhà sản xuất: Titan Group
- Khu vực cung cấp: châu Á Thái Bình Dương
- Phụ gia: phụ gia trượt SA (750 ppm), tác nhân chống kết khối ABA (1000ppm), chất ổn định nhiệt
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: chống kết khối, dễ gia công, ổn định nhiệt, ma sát trượt trungbình
- Tính chất:
Bảng 2.4 Bảng thông số tính chất của TITANLENE® LDF 260GG.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 30 µm
Ứng suất biến dạng MD: 186 MPa
Trang 22Nhiệt độ hóa mềm 93°C ASTM D1525
Bảng 2.5 Bảng thông số tính chất của 4025AS.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 50 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 22.00 MPa
Nhiệt độ hóa mềm (A50
(50°C/h 10N))
Trang 23- Khu vực cung cấp: châu Âu
- Phụ gia: phụ gia trượt SA, tác nhân chống kết khối ABA
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: tính quang học tốt, dễ gia công
- Tính chất:
Bảng 2.6 Bảng thông số tính chất của 582E.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 50 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 17 MPa
Trang 24Nhiệt độ hóa mềm (A50
Bảng 2.7 Bảng thông số tính chất của HP0823N.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 26 MPa
Trang 25Nhiệt độ hóa mềm (A50
- Khu vực cung cấp: châu Mỹ
- Phụ gia: phụ gia trượt SA, tác nhân chống kết khối ABA, Erucamide(500ppm), Silica tự nhiên (1000ppm)
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: tỉ lệ DDR tốt với sản lượng đầu ra cao, tính quang học cao, ma sát
và độ kết khối thấp
- Tính chất:
Bảng 2.7 Bảng thông số tính chất của HP2023J.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 50 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 25 MPa
Trang 26Độ bền va đập 110 g ASTM D1709
- Khu vực cung cấp: châu Mỹ
- Phụ gia: phụ gia trượt SA (800ppm), tác nhân chống kết khối ABA(1950ppm)
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: gia công hiệu quả cao, tính quang học cao
- Tính chất:
Bảng 2.8 Bảng thông số tính chất của HP4023W.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 30 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 18 MPa
Trang 27- Khu vực cung cấp: châu Mỹ
- Phụ gia: phụ gia trượt SA, tác nhân chống kết khối ABA
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: tỉ lệ DDR tốt với sản lượng đầu ra cao, tính quang học cao, ma sát
và độ kết khối thấp
- Tính chất:
Bảng 2.9 Bảng thông số tính chất của HP4024W.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 50 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 19 MPa
Trang 28Module 260 MPa ISO 527, -2
Bảng 2.10 Một số mã HDPE đang sử dụng.
Mã nguyên liệu Nhà sản xuất Ứng dụng chủ yếu
2210J HIVOREX Màng nông nghiệp, bao tải công nghiệp
F04660 Sabic Dùng để ghép màng, trộn với LDPE và LLDPE
tăng cơ tính màngMàng dùng cho công nghệ đóng gói
2.2.2.1 LDPE 2210J:
- Nhà sản xuất: HIVOREX
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: dễ gia công, hệ số thổi cao, sản phẩm tính chất tốt, độ cứng cao và
độ bền va đập cao ngay cả tại nhiệt độ thấp
- Tính chất:
Bảng 2.11 Bảng thông số tính chất của 2210J
Trang 29Tính chất Giá trị Tiêu chuẩn
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 30 µm
Bảng 2.12 Bảng thông số tính chất của F04660.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 25 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 67 MPa
TD: 37 MPa
ASTM D882
Trang 30Biến dạng tại điểm đứt MD: 490%
Bảng 2.13 Một số mã LLDPE đang sử dụng.
Mã nguyên liệu Nhà sản xuất Ứng dụng chủ yếu
1002YB ExxonMobil Màng nông nghiệp
Màng dùng trong công nghệ bao bì1018KA ExxonMobil Màng nông nghiệp
Màng dùng trong công nghê bao bìMàng phủ
Màng phức hợp đa lớp118W Sabic Màng dùng trong công nghệ bao bì thực phẩm
Màng dùng trong công nghệ bao bì thực phẩm
Trang 31FS253S Sumitomo Màng thông thường
Bảng 2.14 Bảng thông số tính chất của 1002YB.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 20 µm
Ứng suất biến dạng MD: 7.4 MPa
Trang 32- Khu vực cung cấp: châu Phi, châu Mỹ, châu Á Thái Bình Dương, châu Âu
- Phụ gia: phụ gia trượt SA (1000ppm), tác nhân chống kết khối ABA(5000ppm), chất trợ gia công, chất ổn định nhiệt
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: độ trong cao, tỉ lệ DDR tốt
- Tính chất:
Bảng 2.15 Bảng thông số tính chất của Exceed 1018KA.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 25 µm
Ứng suất biến dạng MD: 9.4 MPa
Trang 33- Khu vực cung cấp: châu Mỹ
- Phụ gia: phụ gia trượt SA erucamide, tác nhân chống kết khối ABA
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: dễ gia công
- Tính chất:
Bảng 2.16 Bảng thông số tính chất của 118W.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 50 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 37 MPa
TD: 30 MPa
ISO 527, -3
Biến dạng tại điểm đứt MD: 600% ISO 527, -3
Trang 34- Khu vực cung cấp: châu Âu
- Phụ gia: phụ gia trượt SA (1200ppm), tác nhân chống kết khối ABA(2000ppm)
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: dễ gia công, tính chất quang học tốt, màu sắc ổn định, hàn dán tốt
- Tính chất:
Bảng 2.17 Bảng thông số tính chất của 1210P.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 51 µm
Trang 35- Khu vực cung cấp: châu Mỹ
- Phụ gia: phụ gia trượt SA (1500ppm), tác nhân chống kết khối ABA(3500ppm)
- Hình dạng: dạng hạt
- Đặc điểm: dễ gia công, tính chất quang học tốt, độ bền kéo tốt, chống va đậptốt
- Tính chất:
Bảng 2.18 Bảng thông số tính chất của 218W.
Trang 36Tỷ trọng 0.918 g/cm3 ASTM D1505
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 51 µm
Ứng suất biến dạng MD: 12 MPa
Trang 37Bảng 2.19 Bảng thông số tính chất của FS253S.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 30 µm
Độ bền kéo tại điểm đứt MD: 35 MPa
Trang 38Bảng 2.20 Bảng thông số tính chất của Lotrene ® Q2018H.
Chỉ số chảy (MFR)
(190°/2.16kg)
Độ dày màng thử nghiệm 40 µm
Ứng suất biến dạng MD: 11 MPa
Nhiệt độ hóa mềm (A50
Trang 39Bên cạnh đó, khi sản xuất, nhà máy còn bổ sung thêm một số loại phụ gia khác tùytheo yêu cầu của khách hàng nhằm mục đích cải thiện đặc tính gia công hoặc tínhchất màng Một số loại thường xuyên sử dụng như: phụ gia trợ gia công PPA 607,AMF 705, FSU-105-E, bã màu 8100CA…
2.2.4.1 Phụ gia trợ gia công PPA 607:
Khi thực hiện quá trình gia công LDPE hay LLDPE trên thiết bị đùn, trạngthái lưu biến của các loại nhựa này khi nóng chảy dẫn đến khá nhiều vấn đề ảnhhưởng chất lượng sản phẩm và thiết bị PPA giúp khắc phục một số vấn đề như: vảy
cá, da lươn trên màng, giúp giảm áp suất đầu đùn, tăng khả năng trộn hợp giữa cácnguyên liệu Đặc biệt còn có thể tăng độ dẻo dai của màng thổi, đồng thời đồng hóachỉ số chảy (MI) của hai loại nhựa khác nhau (chênh lệch MI < 6)
Tính chất vật lý:
- Nhựa nền: PE
- MFI (190°C, 2.16kg): 4.00 g/10min
- Tỷ trọng: 0.925 g/cm3
- Hàm lượng ẩm: < 1500 ppm
Phương pháp và hàm lượng sử dụng:
Khi sử dụng PPA thực hiện hai bước sau:
- Bước 1: Khi khởi động thiết bị đùn, nên tăng hàm lượng PPA lên tới 10 đến20% Hàm lượng này được duy trì trong khoảng thời gian từ 10 – 20 phútnhằm giảm ma sát giữa bề mặt của dòng nhựa với đầu khuôn và khuôn
- Bước 2: Sau khoảng thời gian trên, hàm lượng sủ dụng PPA xuống còn 1đến 2% và duy trì suốt trong quá trình gia công Tuy nhiên, nếu trục vít vàđầu khuôn tốt, thì hàm lượng sử dụng có thể duy trì ở mức 0.5% trong suốtquá trình gia công
Phụ gia trợ gia công không có ảnh hưởng đến khả năng hàn, dán hoặc tính chấtxử lý Corona, cũng như khả năng bám dính của mực in hay keo ghép
Trang 402.2.4.2 Polybatch® AMF 705 HF-IP:
AMF 705 cũng là một loại phụ gia trợ gia công có tác dụng làm cho tốc độdòng chảy phù hợp và giảm áp lựa đầu vào trong sản xuất màng thổi với kích thướctiêu chuẩn đầu die (0.8 ÷ 1.3 mm)
Đặc tính chung:
- Màu sắc: hạt màu trắng
- Mật độ khối: 550 kg/m3
- Hàm lượng ẩm: < 1000ppm
Phương pháp:
- Bước 1: Hỗn hợp LLDPE và AMF 705 được đưa vào thiết bị đùn và giữ hàm
lượng đó ở 10 – 20 phút để tạo thành một lớp trượt trên bề mặt kim loại củamáy đùn và khoảng cách đùn ra Giai đoạn này thường kết thúc khi tất cả cácnguyên liệu tan chảy Nồng độ cao hơn của AMF 705 giảm trong giai đoạnnày
- Bước 2: Sau thời gian đầu tiên, nồng độ của AMF 705 HF được giảm đến
một mức độ mà phải được duy trì
2.2.4.4 Polybatch White 8100CA:
Polybatch White 8100CA là hạt nhựa màu chứa 60% titanium dioxide đã quaxử lý cục bộ để sử dụng trong những ứng dụng trong nhà của polyolefin