Thiết kế nhà máy sản xuất màng phức hợp năng suất 5000 tấn năm

Ngoài nhập khẩu 70-80% nguyên liệu nhựa đầu vào mỗi năm, Việt nam nhập khẩu 95% các thiết bị và máy móc cần thiết để sản xuất các sản phẩm màng bao bì.Phần lớn các thiết bị và các loại

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT

MÀNG PHỨC HỢP NĂNG SUẤT 5000 TẤN /NĂM

MỤC LỤC……… v

DANH SÁCH BẢNG BIỂU……… v

DANH SÁCH HÌNH ẢNH……… v

CHƯƠNG 1 XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KINH TẾ 1

1.1 Vai trò và sự phát triển của màng bao bì 1

1.1.1 Vai trò của ngành bao bì 1

1.1.2 Sự phát triển của ngành 2

1.1.3 Khó khăn của nghành 4

1.1.4 Thị trường tiêu thụ 6

1.1.5 Thị trường màng ghép phức hợp ở Việt Nam 7

1.1.6 Tính khả thi trong việc thành lập nhà máy sản xuất màng phức hợp ba lớp PET//AL//LLDPE 9

1.2 Vấn đề về mặt bằng 10

1.2.1 Về dây chuyền sản xuất 11

1.2.2 Về địa điểm xây dựng 11

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ MÀNG PHỨC HỢP 14

2.1 Tổng quan về màng phức hợp 14

2.1.1 Định nghĩa, phân loại màng phức hợp 14

2.1.2 Chức năng của màng phức hợp 15

2.1.3 Yêu cầu kĩ thuật 16

2.2.1 PE (Polyethylene) 19

2.2.2 PP (Polypropylene) 20

2.2.3 PVC (Polyvinyl clorua) 20

2.2.4 PET (polyethylene terephthalate) 21

2.3 Chất phụ gia 21

2.3.1 Phụ gia chống kết khối AB (Anti Block) 22

2.3.2 Phụ gia trượt SA (Slip agent) 22

2.3.3 Chất bôi trơn 22

2.3.4 Chất trợ va đập 22

2.4 Keo PU (Poly Urethane) 23

2.5 Các công nghệ sản xuất màng ghép 24

2.5.1 Các phương pháp đùn màng 24

2.5.2 Công nghệ ghép màng 24

2.6 Các phương pháp in 26

2.6.1 Phương pháp in offset 26

2.6.2 Phương pháp in Flexo 26

2.6.3 Phương pháp in ống đồng 27

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SẢN PHẨM 28

3.1 Giới thiệu về sản phẩm thiết kế 28

3.2 Đơn pha chế 30

3.2.1 Khái niệm đơn pha chế 30

3.2.2 Nguyên tắc thành lập đơn pha chế 31

3.2.3 Đơn pha chế màng LLDPE 31

3.3.1 Lựa chọn công nghệ cho màng LLDPE 43

3.3.2 Lựa chọn công nghệ cho màng in 43

3.3.3 Lựa chọn công nghệ ghép màng 43

CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 45

4.1 Quy trình chung sản xuất màng 45

4.2 Công đoạn sản xuất màng LLDPE 46

4.2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị 46

4.2.2 Cấu tạo và các bộ phận chính trong thiết bị 49

4.3 Công đoạn in ống đồng 52

4.3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị 52

4.3.2 Cấu tạo và các bộ phận chính trong máy in ống đồng 54

4.4 Máy ghép khô 55

4.4.1 Thuyết minh quy trình: 57

4.4.2 Cấu tạo của máy ghép 57

CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG VẬT CHẤT 62

5.1 Tính toán nguyên liệu cần thiết trong 1 năm theo lý thuyết 62

5.1.1 Khối lượng màng trên một đơn vị diện tích (mật độ diện tích) 62

5.1.2 Tính toán khối lượng nguyên liệu cần thiết trong một năm 63

5.2 Tính toán nguyên liệu sử dụng theo thực tế 68

5.2.1 Quy trình chia cuộn 68

5.2.4 Quy trình sản xuất màng LLDPE 73

5.3 Tính toán các nguyên liệu sử dụng theo các khoảng thời gian trong năm: 75

5.3.1 Số ngày làm việc trong năm 75

5.3.2 Bảng tổng kết các nguyên liệu sử dụng 75

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 77

6.1 Máy trộn 77

6.2 Máy đùn thổi 78

6.3 Máy in ống đồng 80

6.4 Máy ghép khô 81

6.5 Máy chia cuộn 83

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN XÂY DỰNG 86

7.1 Tính xây dựng 86

7.1.1 Nguyên tắc thành lập mặt bằng nhà máy 86

7.1.2 Lưu ý khi tính toán mặt bằng phân xưởng 87

7.1.3 Tính toán xây dựng cho kho nguyên liệu 87

7.1.4 Phân xưởng sản xuất chính 93

7.1.5 Kho thành phẩm 97

7.1.6 Khu nhà hành chính 99

7.1.7 Các công trình phụ trợ sản xuất 99

7.1.8 Kết cấu nhà máy 101

7.1.9 Bố trí mặt bằng nhà máy 102

7.2 Tính chiếu sáng cho các công trình 103

7.3 Thông gió tự nhiên cho phân xưởng sản xuất 109

CHƯƠNG 8 CÂN BẰNG ĐIỆN NƯỚC 115

8.1 Tính toán điện năng cần cung cấp 115

8.1.1 Điện dùng cho chiếu sáng 115

8.1.2 Điện năng cho các máy móc 116

8.1.3 Tính toán công suất và thiết bị bù 117

8.2 Tính toán lượng nước sử dụng 120

8.2.1 Nước dành cho sinh hoạt 120

8.2.2 Nước dành cho sản xuất 121

8.2.3 Nước dùng để tưới cây xanh 121

8.2.4 Nước dùng phòng cháy chữa cháy 122

8.2.5 Tính toán các thiết bị cung cấp, dự trữ nước 122

CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN KINH TẾ 124

9.1 Cơ cấu tổ chức nhà máy 124

9.1.1 Sơ đồ tổ chức của nhà máy 124

9.1.2 Vai trò trách nhiệm của một số phòng ban 125

9.1.3 Tổ chức nhân sự của công ty 126

9.2 Tính kinh tế 128

9.2.1 Vốn cố định 128

9.2.2 Các dạng chi phí khác 130

9.2.3 Vốn lưu động 135

9.3.2 Tổng khấu hao xây dựng 136

9.3.3 Tổng chi phí mỗi năm 136

9.3.4 Tổng doanh thu 137

CHƯƠNG 10 AN TOÀN LAO ĐỘNG 138

10.1 Vệ sinh công nghiệp 138

10.1.1 Điều kiện khí hậu 138

10.1.2 Ồn và chống tiếng ồn 139

10.1.3 Thông gió chiếu sáng 139

10.2 An toàn lao động 139

10.2.1 An toàn thiết bị 140

10.2.2 An toàn điện 140

10.2.3 An toàn phòng cháy chữa cháy 141

10.2.4 Môi trường làm việc 142

10.2.5 An toàn hóa chất 142

Bảng 1.2 Sản lượng ngành bao bì qua các năm 3

Bảng 1.3 sản lượng và kim ngạch túi nhựa xuất khẩu vào thị trường Mỹ 7

Bảng 2.1 Sự khác nhau giữa ghép khô có dung môi và ghéo khô không dung môi 25

Bảng 3.1Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm thiết kế 30

Bảng 3.2 Đơn pha chế màng LLDPE 3 lớp 32

Bảng 3.3 khối lượng các thành phần trong đơn pha chế mực in 33

Bảng 3.4 Vai trò của các chất trong đơn pha chế mực in 33

Bảng 3.5 Tính chất của nhựa 1018CA 34

Bảng 3.6 Tính chất của nhựa 0270 35

Bảng 3.7 Tính chất của nhựa 218N 36

Bảng 3.8 Tính chất của nhựa 5401G 37

Bảng 3.9 Tính chất của nhựa 4203 38

Bảng 3.10 Tính chất của nhựa 7541 39

Bảng 3.11 Tính phụ chất của gia SFU 105E 39

Bảng 3.12 Tính chất của màng PET 40

Bảng 3.13 Tính chất của màng AL 41

Bảng 3.14 Thông số kỹ thuật của keo PU NC 275A/CA12 41

Bảng 3.15 Thông số kỹ thuật của keo PU 811A/F 42

Bảng 3.16 Tính chất các chất trong đơn pha chế mực in 42

Bảng 5.1 Khối lượng các loại màng ứng với 1 đơn vị diện tích 62

Bảng 5.2 Khối lượng các loại màng thành phần tương ứng cần thiết trong một năm 63

Bảng 5.3 Khối lượng các nguyên liệu cần để sản xuất màng LLDPE trong một năm 64

Bảng 5.4 Tổng kết các nguyên liệu dùng trong 1 năm của nhà máyqua các tính toán ở trên chưa tính tổn hao 67

Bảng 6.1Khối lượng của từng lớp trong màng CPP trong 1h 77

Bảng 6.2 Đặc tính kỹ thuật của máy trộn 77

Bảng 6.3 Định mức các nguyên liệu để thổi màng LLDPE trong một giờ 78

Bảng 6.4 Đặc tính kỹ thuật của máy đùn thổi Kirion 79

Bảng 6.5 Đặc tính kỹ thuật của máy in ống đồng Zbay- 1250f 81

Bảng 6.6 Đặc tính kỹ thuật của máy ghép khô FLX-1250 83

Bảng 6.7 Đặc tính kỹ thuật của máy chia cuộn SLF-NT100D 85

Bảng 6.8 Tổng kết các thiết bị chính trong nhà máy 85

Bảng 7.1 Nguyên liệu dùng dự trữ để thổi màng trong 15 ngày 89

Bảng 7.2 Nguyên liệu cuộn màng PET và AL cho kho nguyên liệu 90

Bảng 7.3Diện tích chiếm chỗ của các thùng mực in 91

Bảng 7.4 Diện tích cho các hóa chất 92

Bảng 7.5 Tổng kết các loại máy móc sử dụng trong phân xưởng sản xuất chính 94

Bảng 7.6 Số liệu về các cuộn màng 95

Bảng 7.7 Số liệu về giàn lưu trữ I 96

Bảng 7.8 Số liệu về giàn lưu trữ II là 97

Bảng 7.9 Diện tích cần lưu trữ trong kho thành phẩm 98

Bảng 7.10 Toán tính xây dựng khu nhà hành chính 99

Bảng 7.11 Diện tích các công trình phụ trợ sản xuất 100

Bảng 7.12 Tổng diện tích cần xây dựng 101

Bảng 7.13 Tiêu chuẩn chiếu sáng tự nhiên 104

Bảng 7.14 Tổng kết số đèn sử dụng 108

Bảng 7.15 Công suất nhiệt của động cơ 112

Bảng 7.16 Bảng tổng kết lưu lượng trao đổi không khí trong nhà xưởng 114

Bảng 8.1 Điện dùng cho chiếu sáng 115

Bảng 8.2 Điện tiêu thụ cho các máy móc 116

Bảng 8.3 Kết quả tính toán điện năng dùng cho máy móc thiết bị 117

Bảng 9.3 Số nhân viên gián tiếp phục vụ sản xuất 127

Bảng 9.4 Vốn đầu tư cho thiết bị chính 128

Bảng 9.5 Chi Phí Xây dựng 129

Bảng 9.6 Chi phí cho quá trình đùn thổi 130

Bảng 9.7 Bảng chi phí cho quá trình ghép màng 131

Bảng 9.8 Chi Phí cho nguyên liệu in màng 131

Bảng 9.9 Bảng tổng kết các chi phí cho nguyên liệu 132

Bảng 9.10 Chi phí năng lượng /năm 132

Bảng 9.11Bảng tổng kết chi phí tiền lương trong một tháng của nhà máy 133

Bảng 9.12 Vốn cố định của công ty 136

Bảng 9.13 Khấu hao xây dựng 136

Bảng 9.14 Tổng chi phí hằng năm 136

Bảng 9.15 Bảng báo cáo thu nhập của của nhà máy 137

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Phân nghành nhựa thế giới theo sản phẩm 2

Hình 1.2 Kim nghạch nhập khẩu nhựa nguyên liệu của Việt Nam (đơn vị: triệu USD) 5 Hình 1.3 Các nước cung cấp chính nguyên liệu nhựa cho Việt nam 5

Hình 1.4 Các nhà cung cấp chính máy móc và thiết bị sản xuất nhựa cho Việt Nam 6

Hình 2.1 Một số ứng dụng màng phức hợp 15

Hình 2.2 Mô tả quá trình đóng rắn của keo 23

Hình 3.1 Ứng dụng của màng ghép đựng thuốc trừ sâu 28

Hình 3.2 Cấu tạo của màng cần thiết kế 29

Hình 3.3 Cấu tạo lớp màng LLDPE 32

Hình 4.1 Quy trình chung sản xuất màng 45

Hình 4.2 Quy trình sản xuất màng LLDPE 47

Hình 4.3 Máy đùn thổi 48

Hình 4.4 Cấu tạo của máy đùn 50

Hình 4.5 Cấu tạo tấm đỡ và lưới 50

Hình 4.6 Hình cắt đàu khuôn 51

Hình 4.7Cấu tạo mâm gió và IBC 51

Hình 4.8 Sơ đồ sản xuất in màng PET 52

Hình 4.9 Sơ đồ máy in ống đồng 53

Hình 4.11 Sơ đồ ghép màng 56

Hình 4.12 Hệ thống lấy keo 58

Hình 4.14 Sơ đồ chia cuộn 60

Hình 5.1 Quy trình chia cuộn 68

Hình 5.2 Quy trình ghép màng 69

Hình 5.3 Quy trình in màng 71

Hình 5.4 Quy trình sản xuất màngLLDPE 73

Hình 6.2 Minh họa máy đùn ba lớp cấp liệu và định lượng tự động 79

Hình 7.2 Kệ sắt đựng thùng sắt 91

Hình 7.3 Bố trí dòng nguyên liệu trong kho nguyên liệu 93

Hình 7.4 Bố trí các cuộn thành phẩm trong kho thành phẩm 98

Hình 7.5 Hướng gió trong phân xưởng 113

Hình 9.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 124

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

CHƯƠNG 1 XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KINH TẾ

1.1.1 Vai trò của ngành bao bì

Nền kinh tế hiện nay đang trong trong bước đầu hồi phục sau cuộc khủng hoảng kinh thế giới.Tuy nhiên sản lượng nhựa của thế giới trong 10 năm lại đây và trong năm 2010 vẫn tăng trưởng một cách đều đặn mặc cho nền kinh tế thế giới hiện nay vẫn còn trong giai đoạn khủng hoảng và đang hồi phục Và Việt Nam cũng không ngoại lệ, 10 năm trở lại đây , sản lượng nhựa của Việt Nam đã tăng trưởng nhanh

và đều đặn với tốc độ trung bình là 15%/năm.Bất chấp kinh tế toàn cầu và biến động giá vật liệu nhựa trong năm 2008, sản lượng nhựa Việt Nam vẫn đạt 2,3 triệu tấn, tăng 22%, so với năm 2007.Dự kiến tổng sản lượng của cả nước sẽ tiếp tục tăng trong nhiều năm tới Trong đó nhu cầu sử dụng nhựa tổng hợp ngày một tăng trong các ngành bao bì,đóng gói thực phẩm,sản xuất các phụ tùng ô tô, các thiết bị

y tế, phim ảnh.Năm 2011 là năm được dự báo là năm tăng trưởng cùa thị trường nhựa tổng hợp mà PE và PP sẽ chiếm tỉ lệ cao và xu hướng này vẫn sẽ tiếp tục trong những năm tiếp theo

Lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của sản phẩm nhựa chính là bao bì đóng gói,

vì giá trị của bao bì có thể chiếm đến 40% giá trị của sản phẩm và cũng góp phần đáng kể vào sự thành công của một sản phẩm Do đó ngành bao bì rất được các nước trên thế giới quan tâm và bao bì cũng là sản phẩm chiếm sản lượng và tỷ trọng cao nhất trong cơ cấu nghành nhựa của các nước

Hình 1.1 Phân nghành nhựa thế giới theo sản phẩm

Qua biểu đồ trên ta thấy được rằng bao bì chính là sản phẩm chiếm tỉ trọng cao trong cơ cấu các sản phẩm của ngành nhựa thế giới (40.1%) Giá trị của phân khúc sản xuất bao bì được dự báo sẽ đạt khoảng 180 tỷ USD năm 2011, tăng trưởng trung bình 4%/năm va phụ thuộc vào tăng trưởng các sản phẩm: thực phẩm, dược phẩm, nước uống….đây chủ yếu là ngành ít bị ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài chính nên dự báo ngành bao bì tăng trưởng ổn định trong các năm tiếp theo.Và Việt Nam cũng không ngoại lệ, ngành bao bì Việt Nam chiếm đến 38% giá trị toàn ngành nhựa Theo thống kê của hiệp hội nhựa Việt Nam, 66% kim ngạch xuất khẩu

là sản phẩm bao bì

1.1.2 Sự phát triển của ngành

Theo quyết định của bộ trưởng bộ công nghiệp về việc phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển ngành nhựa Việt Nam đến năm 2010 thì dự án đầu tư cho ngành bao bì chiếm hơn 30% tổng công suất và vốn đầu tư

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

Bảng 1.1 Tổng hợp những dự án đầu tư sản phẩm nhựa giai đoạn 2006-2010

1 Đầu tư mới Nhóm sản phẩm Tổng công suất (tấn) Vốn (triệu USD)

Theo tính toán của các chuyên gia, ngành bao bì nhựa Việt Nam trong những năm gần đây có tốc độ phát triển khá cao, sản lượng năm 2004 gấp 4 lần năm 1995, chiếm 38% tỷ trọng trong cơ cấu tỷ trọng của toàn ngành Năm 2005 gấp 2,22 lần năm 2001, chiếm 38.5% tỷ trọng trong cơ cấu tỷ trọng của toàn ngành Năm 2010 ước tính đạt gấp 2 lần năm 2005, chiếm 40% trong cơ cấu tỷ trọng của toàn ngành

và được dự báo là sẽ tiếp tục tăng trong những năm tiếp theo.Do vậy việc xây dựng các nhà máy màng, bao bì (dùng trong các lĩnh vực khác nhau như thực phẩm, may mặc, bột giặt,… mà phần lớn hiện nay đang phải nhập khẩu) thì có ý nghiã cực kỳ quan trọng trong sự phát triển không chỉ riêng đối với tổng công ty nhựa Việt Nam

mà cho ngành nhựa nói chung

Các doanh nghiệp sản xuất bao bì có doanh thu và lợi nhuận tăng trưởng trung bình 37%/năm và là phân ngành có tăng trưởng ấn tượng nhất trong năn 2010 Về doanh thu sản xuất bao bì mềm có tăng trưởng doanh thu trung bình ấn tượng nhất 48% cao nhất toàn ngành

1.1.3 Khó khăn của nghành

Bên cạnh những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành bao bì thì

ngành cũng đang gặp phải vấn đề đó là vấn đề đó là sự phụ thuộc vào nguồn

nguyên liệu và trang thiết bị máy móc nhập khẩu từ nước ngoài Chính điều này đã làm hạn chế sự phát triển của ngành nhựa nói chung cũng như ngành bao bì nói riêng

Hiện nay, Việt Nam Phải nhập khẩu từ 70-80% nhựa nguyên liệu cần thiết cho hoạt động sản xuất.Theo hiệp hội nhựa Việt Nam, chỉ có 300 nghìn tấn nguyên liệu nhựa, chủ yếu là polyvinyl clorua (PVC) và polyethylene Telephthalete (PET) được sản xuất trong nước trong khi toàn ngành cần phải nhập khẩu lên đến 1,6-1,7 tấn nguyên liệu nhựa mỗi năm cộng với hàng trăm các phụ gia để phục vụ nhu cầu sản xuất Kim ngạch nhập khẩu nhựa nguyên liệu của Việt Nam đã tăng 16%/năm

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

từ năm 2000.Trong năm 2008, các công ty nhựa tại Việt Nam nhập khẩu 1,7 tấn nhựa nguyên liệu trị giá khoảng 3 tỷ USD , trong đó Polypropylene (PP) , nhựa Polyethyle (PE) và polystyrene (PS) chiếm tương ứng khoảng 39%, 27%, và 8%

Hình 1.2 Kim ngạch nhập khẩu nhựa nguyên liệu của Việt Nam (đơn vị: triệu

Ngoài nhập khẩu 70-80% nguyên liệu nhựa đầu vào mỗi năm, Việt nam nhập khẩu 95% các thiết bị và máy móc cần thiết để sản xuất các sản phẩm màng bao bì.Phần lớn các thiết bị và các loại máy sản xuất nhựa được nhập khẩu từ một số nước châu Á bao gồm Đài Loan, Trung Quốc, Hàn Quốc, và Nhật Bản.ngoài ra Việt Nam còn nhập khẩu một số lượng các thiết bị sản xuất từ Đức và Ý.Năm 2008, nhập khẩu thiết bị sản xuất nhựa và máy móc từ Hoa Kỳ ước tính đạt 2,5% tổng kim nghạch xuất khẩu

Hình 1.4 Các nhà cung cấp chính máy móc và thiết bị sản xuất nhựa cho Việt Nam

Sản phẩm bao bì nhựa chiếm gần 80% giá trị xuất khẩu và đã có mặt trên 70 quốc gia và vùng lãnh thỗ trên thế giới , bao gồm châu Á châu Phi, châu Âu, và vùng trụng đông,Trong đó 10 thụ trường lớn nhất là Nhật Bản, Hoa Kỳ, campuchia, Đức, Anh, hà Lan, Pháp, Đài Loan, Malaysia và Philipines

Trong những tháng đầu năm 2013, EU, Nhật Bản, Mỹ vẫn là những thị trường xuất khẩu chính các sản phẩm bao bì của Việt Nam Trong đó, Nhật Bản vẫn đang

là thị trường đứng đầu trong danh sách các thị trường nhập khẩu sản phẩm của Việt Nam và là thị trường nhập khẩu nhiều nhất nhóm hàng này trong 5 năm trở lại

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

đây Túi nhựa, sản phẩm nhựa dùng trong vận chuyển đóng gói, sản phẩm nhựa công nghiệp là ba sản phẩm chính được xuất khẩu sang thị trường này những tháng đầu năm nay

Thị trường Mỹ trước đây được xem là một thị trường xuất khẩu đầy tiềm năng của mặt hàng bao bì nhựa của Việt Nam, nhưng hiện nay mặt hàng túi nhựa của Việt Nam xuất khẩu sang Mỹ bị áp mức thuế chống bán phá giá với mức 76,11% Chính điều này làm cho việc xuất khẩu túi nhựa của Việt Nam vào thị trường Mỹ trong thời gian gần đây bị chậm lại

Bảng 1.3 sản lượng và kim ngạch túi nhựa xuất khẩu vào thị trường Mỹ

Cường… Cũng đã đáp ứng được phần nào nhu cầu các thị trường

Tùy vào từng giai đoạn phát triển mà các hình thức và mẫu mã bao bì có sự biến đổi đáng kể Trước sự phát triển của khoa học công nghệ cùng các ngành sản xuất khác, ngành công nghiệp bao bì đã có những bước tiến vượt bậc Một trong những điều mà các nhà sản xuất quan tâm khi sử đựng bao bì đó là hiệu quả của nó trong

việc đảm bảo chất lượng và thời gian lưu giữ sản phẩm Trước nhu cầu thực tế này, các đơn vị sản xuất bao bì đã không ngừng nghiên cứu và cho ra thị trường các sản phẩm bao bì có chức năng ưu việt Đó chính là bao bì nhựa mềm hay bao bì sử dụng bằng màng ghép phức hợp Đây được xem là một trong những bước đột phá của ngành công nghiệp nhựa bao bì nhằm gia tăng việc bảo quản chất lượng và kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm mà không cần sử dụng chất bảo quản thưc phẩm -

vốn là tiềm ẩn của nhiều mầm mống bệnh tật

Sản xuất bao bì đa lớp đang phát huy được nhiều sáng tạo nhất là chất lượng sản phẩm Bao bì nhựa mềm cao cấp nhiều lớp được hình thành có truyền thống và

kỹ năng công nghệ nhằm đáp ứng yêu cầu cao của các loại sản phẩm bao bì có tính chất đặc thù trên thị trường không những phục vụ xuất khẩu mà còn đáp ứng được sự đa dạng của hàng hóa sản phẩm trong nước Khả năng sáng tạo phong phú, nắm bắt về thị hiếu về mẫu mã bao bì nhựa trong các sản phẩm màng ghép thường dùng các chất liệu OPP, PET, MCPP, CPP, HDPE,, LLDPE, AL… thường dùng cho các loại hàng hóa cao cấp, bao bì đựng cafe, bánh kẹo, thuốc diệt bọ … Và cùng với sự phát triển của nền kinh tế, hiện nay các công ty nhựa bao bì được đầu

tư trang thiết bị máy móc hiện đại được nhập khẩu từ Châu Âu như: Đức, Ý và một số nước châu Á như: Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc Việc áp dụng những công nghệ hiện đại vào trong sản xuất đã tạo ra những sản phẩm bao bì có chất lượng tốt đảm bảo cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu.Ngành bao bì, màng ghép đa lớp đang phát triển càng ngày có triển vọng rộng lớn

Theo nghiên cứu của Hiệp hội Nhựa Tp Hồ Chí Minh, hiện nay hàng năm nhu cầu về sản phẩm bao bì màng ghép tăng 25 – 30%/năm, tuy nhiên công suất ngành bao bì chỉ có khả năng tăng trung bình 10 – 15%/năm Do đó thị trường cho sản phẩm này vẫn còn rất rộng mở, cung chưa đáp ứng đủ cầu Đây là tiềm năng rất

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

lớn cho các doanh nghiệp sản xuất bao bì nhựa mềm cao cấp của Việt Nam khai phá

Sản xuất và xuất khẩu các loại màng bao bì ghép phức hợp phục vụ cho các nghành thực phẩm, gia dụng, các màng bao bì cho nghành nông nghiệp ….đang được đầu tư và phát triển vượt bậc, ngành nhựa bao bì chiếm tỉ trọng cao ( 38%) và cũng là ngành có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất trong các sản phẩm của ngành nhựa.Hiện nay cả nước ta có khoản 460 doanh nghiệp chuyên sản xuất nhựa bao bì

và Việt Nam có những lợi thế để sản xuất cá loại màng bao bì ghép phức hợp nhiều lớp

Với những ưu điểm nổi bật, sản phẩm bao bì màng ghép phức hợp được dùng rộng rãi trong ngành sản xuất thực phẩm, dược phẩm như: bánh, kẹo, trà, cà phê, gia vị, bột nêm, mì ăn liền, các sản phẩm thủy hải sản, các loại dầu gội, bột giặt, các sản phẩm của ngành nông nghiệp và một số sản phẩm tiêu dùng đóng gói khác Nói về tương lai phát triển của ngành công nghiệp nhựa bao bì ở Việt Nam, các nhà nghiên cứu cho rằng, với dân số hơn 80 triệu dân cùng sự phát triển mạnh của ngành công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng đóng gói sẽ mang lại nhiều cơ hội và lợi ích cho các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất bao bì nói chung và bao bì nhựa mềm nói riêng và nước ta đã có nhiều nhà máy sản xuất bao bì có đủ năng lực cung cấp các sản phẩm bao bì chất lượng cao, ứng dụng công nghệ ghép phức hợp tiên tiến, hiện đại như: Tân Tiến, Rạng Đông,bao bì Tín Thành….Điều này gián tiếp thúc đẩy sự phát triển của ngành

1.1.6 Tính khả thi trong việc thành lập nhà máy sản xuất màng phức hợp ba lớp PET//AL//LLDPE

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa nền kinh tế chủ yếu vẫn là sản xuất nông nghiệp, khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm của Việt Nam thuận lợi cho

sự phát triển của cây trồng nhưng cũng thuận lợi cho sự phát triển, phát sinh của cỏ

dại, sâu bệnh gây hại cho mùa màng Hàng năm, khoảng 20 % sản lượng lương thực, thực phẩm trên thế giới bị mất trắng Do vậy sử dụng các loại thuốc trừ sâu, diệt bọ, các thuốc bảo vệ thực vật,… để diệt trừ các loại sâu bọ có hại là rất cần thiết Mặt khác các loại thuốc này có độc tính hóa học rất cao nên gây nguy hiểm cho sức khỏe của cộng đồng và là đối tượng gây ô nhiễm môi trường sinh thái nếu không quản lý chặt chẽ và đúng cách Những năm gần đây, do thâm canh tăng vụ, tăng diện tích, do thay đổi cơ cấu giống cây trồng nên tình hình sâu bệnh diễn biến phức tạp hơn Vì vậy số lượng và chủng loại thuốc sử dụng cũng tăng lên vì vậy

để bảo quản tốt các loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt sâu bọ, các loại thuốc cho nghành nông nghiệp… bảo quản tránh gây độc hại và ô nhiễm môi trường thì một trong những biện pháp đó là sản xuất bao bì màng ghép có tính chất tốt để đựng các loại thuốc đó ra đời Vì vậy việc xây dựng nhà máy sản xuất màng phức hợp 3 lớp PET//AL//LLDPE năng suất 5000 tấn/năm để đựng các loại thuốc trừ sâu, diệt bọ,phân bón, các loại thuốc nông dược phục vụ cho nghành nông nghiệp nội địa nước ta là hoàn toàn khả thi

Để nhà máy được thiết kế hoàn chỉnh, hoạt động hiệu quả thì cần phải lưu ý một

số vấn đề khi thiết kế đặc biệt là việc lựa chọn mặt bằng và dây chuyền công nghệ Nhà máy phải đặt tại một vị trí thuận lợi gần đường giao thông thuận tiện cho việc vận chuyển chở nguyên vật liệu cũng như buôn bán, có đầy đủ cơ sở hạ tầng điện, nước…

Nhà máy phải đặt cách xa khu dân cư tối thiểu 10km để hạn chế việc ảnh hưởng đến người dân khi sản xuất, tuy nhiên cũng không nên đặt quá xa vì như vậy sẽ ảnh hưởng đến việc đi lại của công nhân.Nền móng xây dựng của nhà máy phải chắc chắn để bảo đảm việc chống rung khi các thiết bị máy móc hoạt động cũng tránh được việc nhà xưởng mau xuống cấp, hư hỏng

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

Diện tích nhà máy phải đủ lớn để có thể bố trí mặt bằng thích hợp sao cho nhà xưởng sản xuất thông thoáng để có thể tận dụng được tối đa các yếu tố thiên nhiên sẵn có như ánh sáng, hướng gió, việc di chuyển của công nhân, máy móc…và đảm bảo được sức khỏe của công nhân sản xuất

1.2.1 Về dây chuyền sản xuất

Dây chuyền sản xuất phải có công nghệ, thiết bị hiện đại phù hợp với xu thế phát triển chung của nghành nhựa trong nước và thế giới để việc vảo dưỡng, thay thế máy móc khi có sự cố dễ dàng

Phải trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng như một số thiết bị dự phòng quan trọng để có thể giải quyết sự cố một cách nhanh chóng, đảm bảo tiến độ sản xuất của nhà máy

Từ việc phân tích và đánh giá các yếu tố trên, ta chọn địa điểm xây dựng tại khu công nghiệp Long Hậu thuộc thị xã Tân An tỉnh Long An vì:

 Vị trí chiến lược: Khu công nghiệp Long Hậu thuộc khu vực chiến lược ưu tiên phát triển công nghiệp “ hướng ra biển Đông” của cả TP Hồ Chí Minh

và Tỉnh Long An cách:

- 3km đến cảng ccntainer trung tâm Sài Gòn(SPCT) và Cảng Sài Gòn- Hiệp Phước

- 19km đến trung tâm TP Hồ Chí Minh

 Hệ thống giao thông liên vùng:

 Giao thông đường bộ

- Hệ thống giao thông đường bộ nối liền với TP.Hồ Chí Minh theo trục đường Nguyễn Hữu Thọ (Bắc-Nam) TP Hồ Chí Minh qui mô 10 làn xe

- Mạng lưới giao thông được quy hoạch liên kết với các vùng miền qua:

 Quốc lộ 1A đi qua các tỉnh miền tây – Sài Gòn – Trung Lương

 Long Hậu – Tân Lập –quốc lộ 50 đi miền tây

 Cầu Phú Mỹ đi qua các tỉnh miền Đông

 Hệ thống đường vành đai 4 TP Hồ Chí Minh – tuyến cao tốc liên vùng phía Nam

 Giao thông đường thủy:

- Tiếp giáp với hệ thống cảng biển nước sâu TP Hồ Chí Minh trong đó có cảng container trung tâm Sài Gòn (SPCT), cảng Sài Gòn – Hiệp Phước, cảng SPCT là cảng container lớn nhất trong cụm cảng Hiệp Phước, phía Nam Thành Phố, với 500m câu cảng

- Cảng sông Kinh nằm bên trong KCN cho phép tiếp nhận tàu 1.000 tấn và

xà lan 6.000 tấn, giúp đáp ứng nhu cầu vận chuyển đường thủy của các doanh nghiệp trong KCN Long Hậu với chi phí thấp Với chiều rộng trung bình 130m, độ sâu luồng từ 6,8m – 10,3m, sông Kinh kết nối với hệ thống giao thông thủy quan trọng nhất của TP Hồ Chí Minh: Sài Gòn – Nhà Bè – các tỉnh miền Tây – miền Đông – Biển Đông

 Cơ sở hạ tầng chuẩn bị sẵn sàng:

- Mặt bằng đã được san lấp đạt cao độ 1.8m (so với chuẩn Hòn Dấu)

- Hệ thống đường giao thông, chiếu sáng, hạ tầng kỹ thuật hoàn chỉnh

- Thông tin liên lạc: công nghệ cáp quang tốc độ cao do công ty điện thoại Đông Tp Hồ chí Minh cung cấp

- Hệ thống xử lý chất thải (nước, chất thải rắn sản xuất và sinh hoạt) hoàn chỉnh

- Nhà máy nước ngầm Long Hậu và hệ thống cấp nước TP Hồ Chí Minh

 Về khí hậu, khu công nghiệp Long Hậu thuộc thị xã Tân An tỉnh Long An nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa điển hình, khí hậu nóng ẩm, không có mùa đông lạnh Nhiệt độ trung bình 26-270C, số giờ nắng trong năm 2600 giờ, độ

Chương 1 Xây dựng luận chứng kinh tế

Hậu thuộc thị xã Tân An tỉnh Long An là một trong số ít địa phương có được

sự ưu đãi nhiều mặt của tự nhiên, hầu như không chịu ảnh hưởng bất lợi nào của thời tiết như nhiều vùng miền khác trong cả nước trong những năm gần đây

 Gần nguồn cung cấp lao động Dân số hiện nay của tỉnh vào khoảng

1.376.240 người

2.1.1.2 Phân loại

Phân loại dựa theo vật liệu tạo màng ghép:

 Bao bì ghép nhiều lớp nhựa với nhau:

Gồm các màng nhựa được ghép lại với nhau

Ví dụ:Các bao bì mì ăn liền, túi ngoài bánh, kẹo, trà, cafe, thường được ghép từ BOPP/PE; PET/PE,

Các loại túi bánh snack thường được ghép từ PET/PE, OPP/PE, PET/NPET, PET/CPP, OPP/CPP,

 Bao bì nhựa và các vật liệu khác:

- Bao bì ghép nhựa và kim loại

Gồm các màng nhựa và màng kim loại (thường là nhôm) ghép với nhau

Ví dụ: PET/PE/Al/PE, BOPP(PET)/Al/PE, thường gặp ở túi trà, cafe hòa tan, cafe bột, thức ăn nhanh

- Bao bì nhựa và giấy:

Giấy/PE/Nhôm/LDPE dùng cho thực phẩm khô cần màng ngăn hơi nước, khí và ánh sáng Lớp ngoài cùng là PE chống ẩm Lớp mực in (cellopane) dễ in Lớp giấy: tăng độ cứng cho bao bì

Chương 2 Tổng quan về màng phức hợp

Ví dụ : thường gặp ở kẹo Sing Gum, kẹo Socola,…

Vì nhôm được dát mỏng nên dễ rách, do đó ghép giấy để tăng độ bền của nhôm

Một số loại màng phức hợp:

2 lớp: BOPP/PE; PET/PE; BOPP/PP

3 lớp: BOPP(PET)/PET /PE; BOPP(PET)/Al/PE

- Kích thước bao bì và sức chống lại lực từ phía chịu lực tác dụng

- Sức bền chịu đựng khi rơi, khả năng chống ma sát mài mòn

- Chống xuyên thủng, bảo vệ sản phẩm trong môi trường kín, sự tương hợp giữa bao bì

và sản phẩm bên trong

2.1.2.2 Chức năng khuếch trương sản phẩm

- Ấn tượng về kiểu dáng và kích cỡ

- Biểu hiện về chất lượng

- Giá trị trưng bày

- Cổ động, khuếch trương nhãn hiệu

2.1.2.3 Chức năng thông tin về sản phẩm

- Tiện lợi trong sử dụng

- Tiện lợi trong quá trình lưu trữ

2.1.3 Yêu cầu kĩ thuật

2.1.3.1 Lực bền kéo căng

Là lực để bẻ gãy vật liệu trên một đơn vị diện tích Màng PP định hướng hoặc

polyeste có giá trị lực bền kéo cao (> 400kp/cm2)

2.1.3.2 Độ cứng

Trong một vài thiết bị đóng gói dùng màng nhựa, tính chất này có thể là quan trọng Nhưng nó cũng quan trọng đối với chai và các vật chứa khác mà ở bao bì rắn đòi hỏi giá trị bề dày thành tối thiểu và lực bền tối đa Giá trị độ cứng cũng có thể đo được bằng cách

đo và tính độ sai lệch vật liệu khi bị kéo căng

2.1.3.3 Tính chịu được độ ẩm

Là yếu tố rất quan trọng khi cần xác định tính thích hợp của màng nhựa khi đóng gói nhiều loại sản phẩm Một vài sản phẩm cần được bảo vệ khỏi không khí từ phía ngoài, một vài sản phẩm khác thì đòi hỏi từ phía trong không được bốc hơi xuyên qua bao bì Có một vài phương pháp xác định giá trị này, phương pháp đơn giản nhất là kéo căng một mẫu màng trên một vật có chứa nước, rồi đặt trong phòng kho có chứa chất hút ẩm để chất này hấp thu hơi truyền xuyên qua lớp màng Lượng nước có trong vật chứa trước và

2.1.3.5 Trở lực va đập

Là tính chất có lợi đặc biệt khi chúng phải chịu va đập trong quá trình vận chuyển Phương pháp kiểm tra tính chất này là để rơi một khối lượng lên vật liệu và đo lực tương đối cần để làm hỏng vật liệu

2.1.3.6 Độ chịu nhiệt

Bao gồm một số tính chất sau:

Chỉ số chảy: là tốc độ chảy của nhựa nhiệt dẻo ở nhiệt độ cho sẵn dưới áp suất đặc biệt qua khe hở có kích thước chuẩn trong thời gian có sẵn Chỉ số này biểu diễn lượng nhựa chảy qua màng trong thời gian 10 phút

Màng có trở nên giòn khi nhiệt độ thấp hay không Vật liệu cũng nên có tính ổn định

để chịu được nhiệt độ cao Tóm lại, màng làm bao bì cần có khả năng chịu được sự thay đổi môi trường mà không mất đi những tính chất chủ yếu

2.1.3.7 Tính ngăn cản khí

Không giống tính thấm hơi nước Tốc độ truyền các loại khí đặc biệt như N2, CO2, và nhất là O2 phải được xác định Phương pháp xác định tính thấm khí xác định lượng khí khuếch tán qua màng trong khoảng thời gian cho sẵn Đơn vị của giá trị này là

cm3/m2/24h hoặc cc/100in2/24

2.1.3.8 Xử lý bề mặt ( xử lý Corona)

Các loại màng có độ phân cực thấp (PE,PP) thường rất khó bám dính mực in và keo

Sự thấm ướt của bề mặt vật liệu phụ thuộc vào năng lượng bề mặt của chúng.Do vậy, để tăng đặc tính in của các vật liệu này người ta thường phải xử lý Corona

2.1.3.9 Khả năng hàn nhiệt

Khả năng hàn nhiệt của các nhựa dẻo nhiệt phụ thuộc vào một số điều kiện sau:

- Nhiệt độ làm mềm

- Nhiệt độ và áp suất tại mối hàn

- Thời gian hàn nhiệt

- Cấu trúc của màng hoặc bản thân polyme

- Lượng chất phụ gia

2.1.3.10 Một số tính chất khác

- Sự kéo giãn : Là phần vật liệu sẽ giãn dài trước khi bị đứt Vật liệu càng kéo dãn thì

càng chịu được tải trọng va đập tốt hơn,ít bị đứt hơn Sự kéo giãn được diễn tả bằng phần trăm thay đổi so với chiều dài ban đầu Độ co giãn được diễn tả bằng phần trăm

so với chiều dài ban đầu.PP và PVC có giá trị này khá cao, lên đến 450%

- Độ cứng :Độ cứng của vật liệu nhựa được xác định theo phương pháp Rockwell Dùng

viên bi bằng thép có đường kính đặc biệt và được cân với những tải trọng khác nhau tác động lên vật liệu Độ sâu của vết lõm khi tải trọng được lấy đi được đo Giá trị Rockwell càng cao thì vật liệu càng cứng

- Độ đàn hồi: Là yếu tố quan trọng liên quan đến bao bì nhựa dẻo Nó diễn tả khả năng

trở lại hình dạng và kích thước ban đầu của vật liệu sau khi bị biến dạng Khi vượt qua giới hạn thì vật liệu vẫn ở trạng thái giãn dài mà không trở lại trạng thái ban đầu được nữa Đó là giới hạn đàn hồi

- Độ trượt: Là tính ma sát xuất hiện khi màng nhựa tiếp xúc bề mặt với loại màng khác

hoặc với 1 bộ phận thiết bị nào đó Giá trị này có thể được đo bằng cách dùng bàn

Chương 2 Tổng quan về màng phức hợp

nghiêng Ghi nhận lại góc độ nghiêng mà với giá trị này mẫu hử vượt qua được ma sát

bề mặt Độ trượt có thể điều chỉnh được bằng các phụ gia của màng

- Tính thấm dầu và mỡ: Tính chất này khá quan trọng khi sản phẩm đóng gói chứa chất

béo Bề mặt bao bì có thể bị làm hỏng nếu như chất béo thấm qua màng bao bì ra ngoài Để xác định tính thấm dầu mỡ người ta đặt một đống cát mịn được bão hòa bằng một lượng xác định dầu hoặc dầu thông, đặt mẫu thử lên trên và trên cùng đặt một miếng giấy thấm Ghi lại thời gian cần để dầu thấm qua và để lại dấu vết trên giấy

- Độ bóng và độ mờ: Là những tính chất quan trọng đối với bao bì nhựa dẻo vì rất nhiều

khách hàng đòi hỏi vật liệu trong suốt phải có bề mặt bóng và sáng Độ mờ xuất hiện dưới dạng màu đục sẽ làm hạ thấp độ trong suốt của màng Các giá trị so sánh là đo hệ

số xuyên thấu và phản xạ đối với mẫu thử

2.2.1 PE (Polyethylene)

PE có tính ngăn cản nước và độ ẩm rất tốt, tính chất này là càng tốt khi mật độ PE càng cao.PE cũng có tính hàn nhiệt rất tốt và vẫn giữ được tính mềm dẻo dù ở mật độ rất thấp,

PE có thể sử dụng ở điều kiện đông lạnh ở -580C, khi thay đổi nhiệt độ thì độ nhớt cuae

PE cũng thay đổi đều, vì vậy PE dễ xử lý và biển đổi.Ngoài ra khi cháy PE chỉ sinh ra CO2 và nước

Tuy nhiên PE cũng có và tính chất bất lợi PE có tính thẩm thấu O2 rất cao, tính ngăn cản mùi hương giới hạn, tính kháng dầu mỡ khá thấp, nhất là đối với LDPE Khi PE được biến dổi không đúng, ví dụ như đùn ở nhiệt độ quá cao, sẽ cho mùi khó chịu.một vài thiết

bị đóng gói không hoạt động tốt với LDPE bởi nó có độ cứng khá thấp PE chỉ trong suốt khi nó được làm lạnh nhanh sau khi đùn, tính trong suốt này do cấu trúc dạng tinh thể tạo nên.Trong các trường hợp khác PE có màu hơi đục PE được dùng nhiều trong quy trình đùn màng mỏng rồi biến đổi thành màng bọc, túi và bao tải Nó cũng được đùn ra dưới dạng phủ lên lớp giấy hoặc giấy bìa và nó cũng là vật liệu được biến đổi nhiều thành chai, lọ…Ứng dụng quan trọng nhất của PE là làm các loại nắp khác nhau Màng mỏng PE

chất của PE thay đổi tùy theo nhà sản xuất Hiện nay PE trở thành quan trọng nhất trong tất cả các loại vật liệu nhựa

2.2.2 PP (Polypropylene)

PP là một loại nhựa olefin khác, có tỉ trọng cao hơn PE (0.855-0.946g/cm3) cứng hơn

PE, có độ chịu căng dãn tốt hơn và trong suốt hơn PE và có tính thấm hơi ẩm thấp Do PP

có độ kết tinh cao, nhiệt độ làm mềm khoảng 1500C nên PP được sử dụng để đựng các sản phẩm y tế dùng tiệt trùng trong nồi hấp,….ngoài ra PP còn được dùng làm bao bì cho thực phẩm PP còn được dùng rỗng rãi để sản xuất các nắp đậy bằng phương pháp ép phun

Do mật độ của PP thấp và lực bền cao nên PP có thể được dùng để sản xuất màng mỏng làm cho màng làm từ PP có khuynh hướng trở nên dòn ở nhiệt độ thấp, điều này có thể được khắc phục một phần nào bằng cách đồng trùng hợp với một lượng nhỏ

polyethylene

PP được sử dụng nhiều dưới dạng màng mỏng, tuy nhiên màng PP rất khó hàn nhiệt

mà điều này có thể được khắc phục được bằng cách ghép đùn với PE hay ghép bằng các loại keo kết dính

PP cũng được dùng làm nắp đập và đã tìm thấy nhiều nhiều ứng dụng thành công khi

sử dụng PP trong khi PE bị gãy dưới ảnh hưởng của một vài chất hoạt dộng bề mặt Một ứng dụng quan trọng khác của PP là dùng để dệt các bao tải

2.2.3 PVC (Polyvinyl clorua)

PVC là loại nhựa trước đây được sử dụng với số lượng nhiều nhất nhưng hiện nay đã

bị PE và PP vượt qua Nguyên nhân là do trong PVC có chứa chất vinylchoride, thường được gọi là VCM là một chất có khả năng gây ung thư Màng nhựa PVC còn có các

khuyết điểm như tỷ trọng màng cùng độ đày so với PP và PE Ngoài ra tính chống thấm khí, hơi nước của màng PVC kém hơn màng PE, PP PVC có tính dòn, không mềm dẻo như PE, PP nên muốn chế tạo ra loại PVC mềm đẻo dùng làm bao bì thì phải dùng thêm

Chương 2 Tổng quan về màng phức hợp

một thời gian Mặc dù đã được khống chế dư lượng VCM thấp hơn 1ppm là mức an toàn cho phép, nhưng ở châu Âu, màng PVC vẫn không được dùng làm bao bì thực phẩm dù giá thành rẻ hơn các bao bì khác Hiện nay PVC chủ yếu làm bao bọc dây cáp điện, ống thoát nước, áo mưa, màng co, màng nhựa gia dụng …

2.2.4 PET (polyethylene terephthalate)

PET là loại nhựa cáo tính bền cơ học cao, chịu được lực xé và lực va đập cao, chịu đựng được sựu mài mòn cao, độ cứng vững cao.Nhựa PET trơ với môi trường thực phẩm, trong suốt, có khả năng chống thấm khí O2 và CO2 tốt hơn các loại nhựa khác.Và khi được gia nhiệt đến 2000C hay làm lạnh đến -900C thì cấu trúc hóa học của mạch PET vẫn được giữ nguyên, tính chống thấm khí và hơi nước vẫn được giữ nguyên khi nhiệt độ khoảng 1000C.do những tính chất nổi bật như trên nên PET là loại nhựa được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực bao bì thực phẩm nhưng chủ yếu là ở đưới dạng chai, bình đựng nước tinh khiết, nước giải khát có gas… Mà ít được dùng dưới dạng màng bao bì, trừ trường hợp bao bì dùng để bảo quản thực phẩm đông lạnh, nguyên nhân là do màng PET

có tính hàn dán rất thấp và các phân tử khác rất khó bám dính lên bề mặt PET

2.3.1 Phụ gia chống kết khối AB (Anti Block)

Công dụng: AB có tác dụng chống kết khối và giữ chức năng bôi trơn trong suốt quá trình gia công cho ra sản phẩm nhựa Nếu sử dụng AB 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

2.3.2 Phụ gia trượt SA (Slip agent)

Định nghĩa: Là các chất có tính tương hợp kém với polymer, không tan mà chỉ phân tán trong khối polymer và dễ di hành ra ngoài bề mặt của sản phẩm Phụ gia trượt đóng vai trò như một chất bôi trơn bề mặt trong khi và sau khi sản xuất nhựa Các chất này có tác dụng làm giảm độ ma sát giữa các hạt nhựa, giữa hạt nhựa và bề mặt thiết bị khuấy trộn hoặc làm giảm độ bám dính của nhựa khi nóng chảy lên các bề mặt gia công

Phụ gia trượt có thể làm thay đổi các tính chất bề mặt của màng và do đó hạ thấp sự ma sát giữa các bề mặt của các lớp màng với nhau Để đạt hiệu quả trong sử dụng 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 trượt một phần nào đó có ảnh hưởng tới khả năng in ấn và khả năng hàn dán của sản phẩm 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

Chương 2 Tổng quan về màng phức hợp

Lượng lớn nhất của hệ tạo màng urethane là loại hai thành phần (2K) , chúng được trộn

lẫn ngay trước khi ứng dụng Một thành phần chứa polyol (hoặc coreactant khác),

pigments, solvents, xúc tác, và phụ gia; Thành phần khác chứa các polyisocyanate và

dung mơi khơng cĩ độ ẩm (nước).Đơi khi, xúc tác là thành phần thứ ba trong một gĩi

riêng để cĩ thể điều chỉnh tốc độ đĩng rắn tùy vào tỷ lệ các thành phần dùng trong điều

kiện nhiệt độ thường

Trong khi phản ứng chính là hình thành liên kết urethane , cĩ thể một ít liên kết urê

hình thành từ phản ứng của nước trong khơng khí với isocyanate Hệ 2K urethane cĩ thể

được xây dựng cho đĩng rắn ở nhiệt độ thường Một thơng số quan trọng trong hệ 2K

polyisocyanate-polyol là tỷ lệ NCO / OH Những tỷ lệ này thường được gọi là chỉ mục

Trong hệ đĩng rắn ở nhiệt độ thường, thường thấy rằng tỷ lệ 1,1: 1 sẽ cho hiệu suất tốt

hơn 1: 1 Lý do cĩ thể là một phần của NCO phản ứng với nước từ các dung mơi, pigment,

hoặc khơng khí để tạo liên kết urê, điều này xảy ra làm cho hai hydroxyls khơng được

phản ứng ứng với mỗi mol nước; sử dụng NCO thừa để giảm thiểu những nhĩm hydroxyl

tự do khơng phản ứng

Hình 2.2 Mơ tả quá trình đĩng rắn của keo

- Trong tất cả các ứng dụng sản phẩm urethane đã đạt được những thành cơng nhờ

những tính chất thẫm mỹ dài hạn, kháng thời tiết, và kháng vật lý

+

K Keo nền (TP1)

C chất đóng rắn (TP2)

K Keo đã đóng rắn

2.5 Các công nghệ sản xuất màng ghép [14][20][21]

2.5.1 Các phương pháp đùn màng

 Phương pháp đùn thổi:

 Khái niệm về đùn thổi: là quá trình sản xuất liên tục biến đổi nguyên liệu nhựa từ dạng rắn sang dạng hóa dẻo Sau đó được thổi, kéo giãn thành màng nhựa và cuốn lại

thành cuộn Có ba phương pháp đùn thổi

- Phương pháp thổi lên: Theo hướng thổi lên thì lắp đặt thiết bị phục vụ dễ dàng hơn,

độ đồng đều cao, thích hợp cho thổi khổ lớn, phù hợp nhà xưởng có chiều cao lớn, kích thước ổn định Tuy nhiên tại vùng kéo bên trong có thể còn nóng làm cho màng

bị dính vào nhau

- Phương pháp thổi xuống: Thổi hướng xuống thì màng chịu lực yếu tại vùng có nhiệt

độ cao và dưới tác dụng của trọng lực, màng đều về độ dày, phù hợp với chiều chảy

tự nhiên, tại vùng kéo màng nguội cả bên trong và bên ngoài

- Phương pháp thổi theo hướng nằm ngang: Trong khi màng được thổi thu theo hướng nằm ngang sẽ khó nhận được màng có độ dày đồng đều Vì trong trường hợp này màng có sự chênh lệch nhiệt độ rất lớn của không khí bên trên và bên dưới của ống màng, do trọng lượng của màng bên dưới, màng dễ bị độ võng Mặt khác thì thiết bị thổi theo hướng nằm ngang đơn giản, đầu tư thấp, tốc độ cao, dễ vận hành

2.5.2 Công nghệ ghép màng

2.5.2.1 Phương pháp ghép ướt

Là phương pháp ghép bằng keo, tại thời điểm ghép hai lớp vật liệu với nhau chất kết dính (keo) ở trạng thái lỏng Đây là phương pháp ghép được sử dụng khá rộng rãi đặc biệt ứng dụng nhiều nhất khi ghép màng nhôm với giấy

Keo sử dụng trong phương pháp ghép này là dạng keo polymer nhân tạo gốc nước Trong quá trình ghép keo ở trạng thái lỏng chúng sẽ thẩm thấu qua một lớp vật liệu và bay hơi sau đó

Màng sau khi được xả cuộn sẽ được tráng một lớp keo hệ nước lên bề mặt, sau đó hai

Chương 2 Tổng quan về màng phức hợp

màng (nếu các lớp màng ghép được làm từ nhựa không nhạy nhiệt) hoặc sẽ được để khô

tự nhiên (nếu các lớp màng ghép được làm từ nhựa nhạy nhiệt) Nếu để khô tự nhiên thì cấu trúc ghép bắt buộc phải là cấu trúc hở để cho keo có thể có thể khô bằng cách bay hơi qua màng ghép

Trong phương pháp ghép ướt thì số lớp màng tối đa cho mỗi lần ghép cũng chỉ là hai lớp

Trong phương pháp ghép khô, các lớp màng được kết dính với nhau bằng một lớp keo.Số lớp màng tối đa là 2 lớp một lần, nên muốn thu được màng nhiều lớp thì phải ghép nhiều lần Phương pháp ghép khô gồm 2 phương pháp là ghép khô có dung môi và ghép khô không dung môi

Bảng 2.1 Sự khác nhau giữa ghép khô có dung môi và ghép khô không dung môi

Màng sau khi được xả cuộn được quét keo lên một mặt, sau đó hai lớp màng được cho qua trục cán để kết dính với nhau

Ưu điểm Gia công dễ dàng Giá thành

thấpPhù hợp với công nghệ hiện

có

Khổ màng ghép lớn, dễ dàng Không gây ô nhiễm

Nhược điểm Gây ô nhiễm và nguy cơ hỏa

hoạn cao

Keo dán màng đắt, nhưng gây nguy hiểm nếu không cẩn thận

- Khuôn in phải được chà ẩm trước khi chà mực

- Đòi hỏi tỷ lệ mực và nước phải chính xác trong quá trình in

- Nếu lượng nước thấp, giọt mực in có thể xuất hiện trên bề mặt không cần in làm ảnh hưởng đến chất lượng in

Là phương pháp in trực tiếp dạng trục quay có các phần tử in cao hơn phần tử không in

và bản in sử dụng là cao su hay photopolymi có tính đàn hồi Bản in được gắn vào trục bản có các chu vi khác nhau và được chà mực bởi lô định hướng mực(lô anilox) có cấu trúc các vi lỗ có thể có hoặc không có hệ thống các dao gạt mực

 Ưu điểm

- Các bản in được làm bằng cao su hoặc nhựa tổng hợp nên giá thành rẻ

- Các bản in được dán lên trục bản nên việc chế tạo dễ dàng

 Nhược điểm

- Nếu áp lực in quá lớn làm cho hình ảnh in bị bẹt rộng ra, làm giảm chất lượng in Nó còn có thể làm hỏng bản in hay vật liệu được in

Chương 2 Tổng quan về màng phức hợp

Đây là một trong các phương pháp in chính, được gọi là in ống đồng vì trục in được mạ một lớp đồng dày 100 microns, là lớp nhận hình ảnh Nó còn được gọi là in lõm vì các phần tử in được khắc sâu và nằm dưới bề mặt trục in, phần tử không in nằm trên bề mặt trục in Trước khi in toàn bộ trục in được nhúng vào máng mực.phần tử không in được gạt sạch bởi dao cạo mực, khi đó mực chỉ còn chứa ở các lỗ ( phần tử in), mực từ các phần tử này truyền vào bề mặt vật liệu in nhờ lực in cao và bám vào vật liệu in

Các lỗ trên ống đồng có thể được khắc bằng phương pháp ăn mòn hóa học hay phương pháp khắc điện tử

 Ưu điểm:

- Khả năng phục chế phương pháp in ống đồng lớn hơn, có độ chính xác cao hơn các phương pháp khác

- Độ bền của trục in lớn, nếu bảo quản tốt có thể sử dụng để in tái bản

- Bằng phương pháp khắc điện tử, độ sâu và diện tích lỗ có thể thay đổi được nên phương pháp này phục chế hình ảnh với chất lượng rất cao

- In ống đồng chủ yếu in dạng cuộn, có thể in trên các vật liệu khác nhau như giấy, màng nhựa dẻo, màng kim loại…

- Chất lượng in đồng đều máy chạy ổn định

- Có khả năng chạy ở tốc độ cao

 Khuyết điểm:

- Giá thành trên trục in cao

- Thời gian chuẩn bị trục in lâu

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SẢN PHẨM

Màng phức hợp mà nhà máy thiết kế được dùng đựng các loại thuốc dạng lỏng của nghành nông nghiệp, thuốc trừ sâu, diệt rầy, diệt bọ, phân bón…

 Yêu cầu của màng thiết kế:

- Chịu được hóa chất bên trong

- Chống thẩm thấu ra môi trường bên ngoài

- Chống tách lớp,bóc tróc giữa các lớp

- Chống xuyên thủng, bảo vệ sản phẩm trong môi trường kín

- An toàn trong sử dụng, tiện lợi trong quá trình lưu trữ

Hình 3.1 Ứng dụng của màng ghép đựng thuốc trừ sâu

 Màng PET

- Độ cứng (độ bền kéo đứt): màng PET chịu được sức căng trong quá trình chế tạo, gia công và tráng ghép, độ cứng của màng giữ cho sản phẩm chịu được

va đập cũng như kháng xé

- Độ bền nhiệt: Với nhiệt độ nóng chảy cao cao (246oC), màng PET có thể sử dụng ở khoảng nhiệt độ sau (-60oC đến 150oC)