Nghiên cứu quy trình sản xuất cao su trợ gia công sp pa từ latex vườn cây

Cao su này là loại cao su trợ gia công được sản xuất với việc lưu hoá latex ngay từ giai đoạn đầu của quy trình chế biến và việc trộn tỉ lệ latex lưu hoá và latex chưa lưu hoá để tạo ra

thầy đã tận tụy hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện luận án này

Em xin chân thành cảm ơn qúy thầy, cô trong khoa Công nghệ hóa học, khoa Công nghệ vật liệu, phòng thí nghiệm cao su đã giúp đỡ tận tình trong qúa trình học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn Ban kỹ thuật Tổng công ty cao su Việt nam, Trường trung học kỹ thuật nghiệp vụ cao su, qúy thầy, cô khoa Kỹ thuật cao su đã giúp đỡ tận tình trong qúa trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn anh, chị em công tác tại trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiêm: Số 02 - Nguyễn Văn Thủ – Quận 1 – TP.HCM , phòng kiểm phẩm công ty cao su Phú Riềng, phòng kiểm phẩm công ty cao su Đồng Phú đã tận tình giúp đỡ trong qúa trình nghiên cứu

Xin cảm ơn các bạn lớp cao học khóa 14 CNHH đã hỗ trợ giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu đề tài

Xin cảm ơn gia đình và tất cả các bạn bè đồng nghiệp là nguồn động viên , là điểm tựa vững chắc đã tạo cho tôi một nghị lực trong suốt qúa trình học tâp cao học cũng như hoàn thành luận án này

Tp HCM, ngày 30 tháng 9 năm 2005

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Lâm Quốc Trình Phái : Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 09/05/1962 Nơi sinh: Nam Định

Chuyên ngành: Công nghệ hoá học MSHV: 00503151

I TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu quy trình sản xuất cao su trợ gia công SP/PA từ latex vườn cây

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Tạo hệ huyền phù lưu hóa latex

2 Khảo sát sự lưu hóa của latex ở những thời gian và nhiệt độ khác nhau

3 Tính toán pha trộn giữa latex lưu hóa và latex chưa lưu hóa để tạo ra các loại cao su SP/PA khác nhau

4 Kiểm tra các đặc tính kỹ thuật của sản phẩm ,làm cơ sở để chọn ra chế độ lưu hóa latex và tạo ra những sản phẩm cao su SP/PA đạt các yêu cầu kỹ thuật

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2005

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/09/2005

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS: NGUYỄN VĨNH TRỊ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS.TS: Nguyễn Vĩnh Trị

BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

GS.TS: Mai Hữu Khiêm

CHỦ NHIỆM NGÀNH

Nội dung và đề cương luận văn Thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

Ngày tháng năm 2005

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

ĐƠN ĐỀ NGHỊ BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Kính gửi: - Phòng Đào tạo Sau đại học

- Ban chủ nhiệm Bộ môn

Họ và tên học viên: Lâm Quốc Trình MSHV: 00503151

Ngày tháng năm sinh: 09/05/1962 Nơi sinh: Nam Định Chuyên ngành: Công nghệ Hoá hữu cơ Khóa: 14

Hiện nay, tôi đã hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ:

“Nghiên cứu quy trình sản xuất cao su trợ gia công SP/PA từ latex vườn cây” do PGS.TS : Nguyễn Vĩnh Tri hướng dẫn theo đúng thời hạn quy định (theo quyết định số 48/QĐ-SĐH ngày 20/01/2005)

Vậy, kính đề nghị Phòng Đào tạo Sau đại học và Ban chủ nhiệm bộ môn cho tôi được bảo vệ luận văn thạc sĩ theo đúng thời gian quy định

Trân trọng

Ý kiến của cán bộ hướng dẫn Học viên đề nghị

ABSTRACT

- The main experiments described in this thesis are:

- Setting up the vulcanization suspension system

- Studying the vulcanization process of the rubber latex against different temperatures and different durations

- Calculating the mixture ratio between vulcanized latex and non-vulcanized latex to produce various rubber types, such as SP, PA80, PA57

- Examining the technical properties of the rubber product:

o Measuring the Mooney viscosity;

o Examining the extrusion swell;

o Defining free sulfur – total sulfur in product;

o Acetone extraction proportion;

o Measuring the swelling in xilen and modul 100

In sequence the appropriate parameters are chosen to establish the suitable vulcanization process of latex which could be applied to produce a lot of required industrial rubber products

Cao su thiên nhiên là nguồn nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chế biến cao su: Cao su thiên nhiên có cường lực, tính kháng xé, tính đàn hồi cao hơn cao su tổng hợp và đặc biệt hết sức quan trọng là tính sinh nhiệt cục bộ của cao su thiên nhiên thấp hơn cao su tổng hợp Đặc biệt là lượng nhiệt phát sinh trong săm lốp cao su làm bằng cao su thiên nhiên khi ma sát, lăn bánh thấp hơn nhiều khi làm bằng cao su tổng hợp Đây là yếu tố quyết định sự an toàn của cao su thiên nhiên và quyết định vai trò không thể thay thế được của cao su thiên nhiên so với cao su tổng hợp Do vậy mà sản lượng cao su thiên nhiên toàn thế giới tăng lên không ngừng Hàng năm sản lượng tăng từ 10-15% Nếu như năm 1990 sản lượng cao su thiên nhiên toàn thế giới là 5.120.000 tấn, đến năm 2004 là 8.250.000 tấn Việt Nam là một trong những nước trồng và sản xuất cao su thiên nhiên lớn trên thế giới, sản lượng cao su thiên nhiên của chúng ta hàng năm không ngừng một tăng Năm 1990 sản lượng của chúng ta là 50.000 tấn, đến năm 2000 là 300.000 tấn và năm 2004 là 400.100 tấn Dự kiến sản lượng năm 2005 là 450.000 tấn Nước ta hiện nay sản xuất các chủng loại truyền thống chủ yếu như các loại cao su khối (SVR), mủ ly tâm và một số ít loại mủ tờ RSS Các loại cao su đặc biệt như nhóm cao su dễ cán luyện, nhóm cao su có cơ tính cao, nhóm rất sạch, (màu rất tươi) …

Ởû nước ta chưa có nơi nào sản xuất Theo như định hướng chiến lược phát triển ngành cao su Việt Nam đến năm 2010 có nhấn mạnh tới chế biến các sản

triển của ngành cao su và trong công nghiệp chế biến cao su

Trong luận văn này, tôi nghiên cứu để tạo ra một loại cao su mới, cao su SP/PA (Superior processing) Cao su này là loại cao su trợ gia công được sản xuất với việc lưu hoá latex ngay từ giai đoạn đầu của quy trình chế biến và việc trộn tỉ lệ latex lưu hoá và latex chưa lưu hoá để tạo ra các loại cao su SP khác nhau

Nghiên cứu thành công loại cao su SP/PA sẽ làm tăng thêm chủng loại cao su

sơ chế mới ở Việt Nam chúng ta Trong quá trình nghiên cứu do kiến thức còn hạn

chế và thời gian nghiên cứu cũng chưa nhiều nên không tránh khỏi những thiếu sót

Rất mong sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn

ABSTRACT i

ĐẶT VẤN ĐỀ ii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG viii

DANH SÁCH HÌNH ix

Phần I: TỔNG QUAN 1

Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CAO SU THIÊN NHIÊN 1

1.1 Sự phát triển cao su thiên nhiên ở Việt Nam 1

1.2 Latex: 2

1.3 Thành phần hoá học của latex: 4

1.4 Tính chất latex: 6

1.5 Tính chất sinh hoá: 8

1.6 Tính chất hạt tử cao su: 9

1.7 Sự đông đặc latex: 10

1.8.Cao su thiên nhiên 12

Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT LATEX ĐẬM ĐẶC 15

2.1 Khái quát 15

2.2 Các phương pháp sản xuất latex đậm đặc 15

2.3 Các hệ bảo quản Latex đậm đặc: 18

3.2 Phương pháp sản xuất: 22

3.2.2 Sản xuất các loại cao su SP: 24

3.3 Tính chất và phạm vi sử dụng của cao su trợ gia công SP/PA: 27

3.4 Quy trình sản xuất cao su SP/PA: 28

3.5 Những sự cố trong sản xuất cao su SP/PA: 29

Chương 4: CÁC HOÁ CHẤT CHÍNH DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH LƯU HÓA LATEX 31

4.1.Mercaptobenzothiazole (MBT) 31

4.2.Diethyl – Dithiocarbamate Zinc (ZDC): 33

4.3.Oxit kẽm: (ZnO): .35

4.4.Lưu huỳnh: (S) .36

4.5.Axit Stearic 36

4.6 Cyclohexyl – 2 – Benzothiazyl Sulphenamide(CBS) 37

Chương 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CAO SU SP/PA 39

5.1.Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh: 39

5.1.2 Xác định S tự do: 40

5.1.3 Xác định hàm lượng lưu hùynh tổng,phương pháp Zn-HNO3: 41

5.1.4.Xác định hàm lượng lưu huỳnh bằng phương pháp nóng chảy: 44

5.2.Xác định độ nhớt Mooney 46

5.3.Kiểm tra độ trương nở qua đầu đùn 49

5.4 Trích ly phân đoạn aceton : 51

6.1 Nội dung thí nghiệm: 55

6.2 Thiết bị và hóa chất: 55

6.3: Tiến hành thực nghiệm 57

6.3.1 Tạo hỗn hợp huyền phù lưu hóa latex 57

6.3.2 Khảo sát thời gian và nhiệt độ lưu hoá đối với cao su SP: 59

6.3.3 Khảo sát thời gian và nhiệt độ lưu hoá đối với cao su PA80: 60

6.3.4 Tạo sản phẩm PA57 62

Chương 7: KẾT QUẢ – THỰC NGHIỆM 64

7.1 Xác định độ độ trương nở qua đầu đùn: 64

7.2 Xác định độ nhớt Mooney: 69

7.3 Xác định tỷ lệ % khi trích ly Aceton: 73

7.4 Kiểm tra hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm: 76

7.5 Xác định độ trương nở trong xilen và modul 100 78

Chương 8: KẾT LUẬN 81

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC I 1,Xác định hàm lượng chất khô (TSC) I

2 Bảng gía trị tương đương giữa TSC và DRC II

3 Phương pháp xác định hàm lượng NH 3 III

4 Tính lượng nước pha loãng .V

8 Thực hiện chế biến cao su 2004 .XI

9 Phiếu kết quả kiểm nghiệm lưu huỳnh XII

Bàng 2:Tính chất vật lý cao su .12

Bảng 3: Các loại sản phẩm cao su khác nhau 20

Bảng 4: Đơn pha chế huyền phù lưu hoá .22

Bảng 5: Đơn pha chế dầu gia công PA 57 27

Bảng 6: Những sự cố trong sản xuất cao su SP/PA 29

Bảng 7: Đơn pha chế đo độ trương nở qua đầu đùn 49

Bảng 8: Đơn pha chế tạo huyền phù lưu hoá Latex 56

Bảng 9: Bảng số liệu mẫu thực nghiệm của cao su SP 60

Bảng 10: Bảng số liệu thực nghiệm của cao su PA80 60

Bảng 11: Bảng thứ tự cho vào máy cán 64

Bảng 12: Kết quả đo đầu đùn đối với SP/PA 80oC 65

Bảng 13: Kết quả đo đối với các loại cao su SP/PA 66

Bảng 14: Độ trương nở qua đầu đùn đối với cao su khác với 80oC 67

Bảng 15: Kết quả đo Mooney 80oC 70

Bảng 16: Kết quả đo Mooney PA80 ở 80oC 71

Bảng 17: Số liệu chích ly Axeton đối với SP/PA 80 73

Bảng 18: Số liệu kết quả chích ly Aceton đối với cao su PA 57 74

Bảng 19: Số liệu phân tích lưu huỳnh tự do 76

Bảng 20: Số liệu phân tích lưu huỳnh tổng của sản phẩm 76

Bảng 21: Kết quả đo độ trương nở trong xilen 78

Bảng 22: Kết quả đo modul 100 79

Trang

Hình 1: Sơ đồ các vùng điện tích của hạt tải cao su khi pH thay đổi 10

Hình 2: Sơ đồ về các vùng pH làm ổn định - đông đặc Latex 11

Hình 3: Quy trình sản xuất cao su SP/PA 28

Hình 4: Bộ chưng cất sollet 53

Hình 5: Quy trình tạo sản phẩm cao su SP/PA 60

Hình 6: Quy trình tạo sản phẩm PA 57 62

Hình 7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ trương nở vào thời gian 66

Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ nhớt mooney vào thời gian lưu hoá của cao su SP/PA 71

Hình 9: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tỷ lệ % khối lượng trích ly Aceton

theo thời gian cao su PA80 74

Hình 10: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tỷ lệ % khồi lượng trích ly Aceton theo thời gian đối PA57 74

Hình 11: đồ thị biểu diễn độ trương nở trong xilen theo thởi gian 78

Hình 12: Đồ thị biểu diễn modul 100 theo thời gian 79

Phần một: TỔNG QUAN

Chương 1

ĐẠI CƯƠNG VỀ CAO SU THIÊN NHIÊN

1.1 Sự phát triển cao su thiên nhiên ở Việt Nam

Cây cao su có tên khoa học là Hevea Brasiliensis được tìm thấy tại vùng châu thổ sông Amazon (Nam Mỹ) Cây cao su di nhập vào Việt Nam từ năm

1897 do Raoul và Yersin người Pháp đem trồng tại trạm thí nghiệm Ông Yệm (Sông Bé) và tại trạm thí nghiệm của viện Pasteur tại Suối Dầu Nha Trang Đến nay đã được hơn 100 năm, trải qua những bước phát triển thăng trầm, qua nhiền giai đoạn lịch sử khác nhau, đến nay diện tích cao su cả nước là 450.900 ha sản lượng đạt 400.100 tấn (theo số liệu báo cáo năm 2004 của Tổng cục thống kê)

Ngay sau khi đất nước được hoàn toàn giải phóng, Đảng và nhà nước ta đã nhận thức được tầm quan trọng của cây cao su, nên đã triển khai các công trình khôi phục và phát triển ngành cao su thiên nhiên, coi đây là ngành mũi nhọn trong cơ cấu phát triển kinh tế đất nước Chỉ tiêu của nhà nước giao cho ngành cao su từ nay đến năm 2007 cả nước phấn đấu đạt 700.000 ha cao su Sản lượng đạt 500 - 600 ngàn tấn

Hiện nay nước ta là một nước đứng thứ sáu trong khu vược Đông Nam Á và Nam Á, Sau Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Ấn Độ, Trung Quốc Ngành cao

su đã xây dựng định hướng chiến lược phát triển cao su đến năm 2010 là: “Thâm canh các diện tích cao su sẵn có, đồng thời tích cực phát triển trên diện tích tại các địa bàn có điều kiện sinh thái thích hợp cho cây cao su Ứng dụng các thành tựu khoa học học kỹ thuật làm tiền đề cho việc nâng cao năng suất và hiệu quả của cây cao su Không ngừng cải tiến chất lượng mủ cao su để thâm nhập thị

trường quốc tế, phát triển công nghiệp chế biến sản phẩm mủ cao su từ nguồn mủ thu hoạch được nhằm nâng cao hiệu quả kinh doanh của cao su thiên nhiên”

Tóm lại: Dựa trên các điều kiện thuận lợi về điều kiện sinh thái, quỹ đất còn có khả năng sử dụng được, tiềm năng lao động dồi dào Đồng thời cần có các chính sách thoả đáng và biện pháp triển khai thích hợp của nhà nước thì định hướng phát triển cao su Việt Nam trong giai đoạn tới sẽ đạt được các kết quả tốt đẹp

1.2 Latex:

Latex có trong nhu mô cây tạo ra từ những tế bào sống gồm những nguyên sinh chất, nhân và các thành phần có trong latex Tế bào latex là nơi mà nguyên sinh chất tiết ra latex

Latex cao su là một dạng huyền phù nhũ tương, có thành phần và tính chất khác nhau tuỳ theo loại Nó gồm các hạt cao su chuyển động hỗn loạn trong một serum lỏng

Các hạt cao su trong latex hiện hữu dưới dạng hạt nhỏ hình cầu, hình quả tạ, hình trái lê Những hạt cao su này được một lớp cực mỏng protein bao phủ bên ngoài, đảm bảo sự ổn định cơ lý- hoá của latex

1.2.1.Thành phần và tính chất của latex:

1.2.1.1 Thành phần của latex:

Latex là mủ cao su ở trạng thái lỏng chứa các chất phân tán nằm lơ lửng trong dung dịch chứa nhiều chất hữu cơ và vô cơ Ngoài hiđrocacbon cao su ra, latex còn chứa nhiều chất cấu tạo cũng có trong mọi tế bào sống, đó là protein, axit béo, dẫn xuất của axít béo, sterol, glucid, heterosid enzyme, muối khoáng …

Hàm lượng những chất cấu tạo nên latex thay đổi tuỳ theo các điều kiện về khí hậu, hoạt tính sinh lý và hiện trạng sống của cây Các phân tích mẫu latex đã đưa ra thành phần như sau:

Cao su : 30- 40%

Axit béo và dẫn xuất : 1-2%

Glucid và heterosid : ~1%

Khoáng chất : 0.3- 0.7%

Trong latex có nhiều loại hạt như phân tử cao su, hạt lutoid, hạt Frey – Wyssling…chứa trong dung dịch chất lỏng gọi là “serum” tương tự như

serum của sữa Serum có cấu tạo gồm nước có hòa tan nhiều chất muối khoáng,

axit, đường, muối hữu cơ, kích thích tố, sắc tố, enzym có pH = 6,9 ÷ 7 và có điểm

đẳng điện thấp

1.2.1.2 Phân tử cao su:

Từ những công trình nghiên cứu của Hauser, Kemp, Lucas… thì mỗi gam

latex có chứa bình quân 7.4.1012 phân tử cao su, đó là những hạt nhỏ có kích

thước và hình dạng khác nhau:

- Hạt hình cầu nhỏ: φ : 0.5 – 1.0 µ m

- Hạt hình cầu lớn: φ : 1.5 – 2.0 µ m

- Hạt hình quả lê: φ : 1.5 – 3.0 µ m

Nhưng người ta nhận thấy 90% hạt cao su ở latex có đường kính dưới 0.5µm Mỗi phân tử cao su có hình dáng và kích thước cố định không thay đổi

trong suốt cả đời sống của nó Phân tử cao su được bao bọc bởi một màng dày

khoảng 0.1µ m được cấu tạo bằng protein, lipid, tocotrienol và mang điện âm

1.2.1.3 Hạt lutoid:

Hạt lutoid có hình dạng rất biến thiên, kích thước từ 2- 10µ m được bao

bọc một lớp màng bán thấm dày khoảng 8Å mang điện tích âm Màng cấu tạo

chủ yếu là các chất lipid Bên trong hạt lutoid chứa một chất dung dịch có pH

= 5.5, thành phần cấu tạo cơ bản là protein và có điểm đẳng nhiệt cao dưới tác động của enzyme Dịch này được phóng thích làm đông tụ latex Hạt lutoid đóng vai trò rất quan trọng vì đó là tác nhân gây nên sự đông tụ của latex

1.2.1.4 Hạt Frey - Wyssling:

Hạt này thường có màu vàng hay màu vàng cam tuỳ theo sự hiện diện của chất Caroten Hạt FW này cấu tại chủ yếu bằng các chất lipid, thường tập hợp thành từng đám và được bao bọc bởi một màng chung gọi là phức hợp FW Phức hợp FW có dạng hình cầu đường kính từ 4 ÷ 6µ m Hạt này có vai trò quan trọng trong quá trình biến dưỡng và sinh hoá tổng hợp chất isopren trong latex

1.3 Thành phần hoá học của latex:

1.3.1 Hyđro cacbua cao su (C 5 H 8 ):

Hyđro carbua cao su (- C5H8 -)n pha phân tán của latex chủ yếu gồm gần 90% Hyđro carbua cao su với công thức nguyên (- C5H8 -)n. Bloom Field đã thực hiện nghiên cứu quan trọng đi tới kết luận Hyđro carbua cao su lúc nó chảy khỏi cây là đã ở biến dạng polyme (chất trùng phân) Người ta đã chứng minh được rằng cao su của cây cao su Hevea Brasiliensis thu lấy ở những điều kiện bình thường gồm có hàng loạt polyme đồng chủng mà phân tử khối dài từ 2.104 – 3.106 Đối với latex cây cao su Hevea Brasiliensis người ta tìm thấy được Hyđro carbua cao su có phân tử khối thường là 20 000

1.3.2 Protid :

Protid hay những dẫn xuất từ quá trình hydrat hóa enzym Một latex tươi có hàm lượng cao su khô là 40% thì đạm chiếm khoảng 2% trong đó protein chiếm (1 – 1,5)% Protid thường bám vào các hạt cao su toàn bộ giúp vào việc ổn định của latex, một phần bởi đặc tính điện tích có được của chúng nhờ các nhóm -COOH và nhóm -NH2 tự do và một phần bởi tính “hidrophiline” của chúng

Độ đẳng điện của toàn bộ protid latex được xác định pH: 4.6 ÷ 4.7 Các hạt cao su trong latex trở nên trung hoà về điện và độ ổn định của latex trở nên xuống thấp latex trở nên đông tụ

Phần nhiều các hợp chất prôtid bình thường chúng bao quanh các hạt cao

su tươi đã thu hoạch Có thể loại trừ được các hợp chất protid qua nhiều quá trình xử lý khác nhau như:

Latex pha loãng ra có mặt của xà phòng như ôlêat kali sau đó đem ly tâm hoặc kem hoá, công việc này làm đi làm lại nhiều lần

- Latex đun nóng với sút ăn da

- Latex cho xử lý hơi enzym như trypsin

Hàm lượng protid trung bình của latex có thể thay đổi lớn tuỳ theo nhiều yếu tố như tuổi cây, giống cây, mùa, chế độ chăm sóc, chế độ khai thác…

Protid chứa trong latex có một tầm quan trọng cho quá trình chế biến cao

su vì chúng khống chế một số tính chất tốt của cao su khô, ảnh hưởng tới khả năng lưu hoá, sự lão hoá của cao su sốâng, tính dẫn điện và phát nhiệt nội của cao

su lưu hoá

1.3.3 Lipid:

Trong latex lipid và một số dẫn xuất của chúng chiếm khoảng 2% ta có thể trích ly được bằng rượu hay acetôn

Lipid và dẫn xuất của chúng ở latex dưới ba hình thức khác nhau:

Chủ yếu chúng cấu tạo nên các phân tử Frey- Wyssling

Chúng tham gia vào các thành phần mặt trong của các phân tử cao su Những phần tử có phân tử khối nhỏ hơn như các acid béo bay hơi hay muối của chúng đều tan hoàn toàn trong serum

Các hợp chất lipid và các dẫn xuất của chúng là một yếu tố ảnh hưởng đến tính chất latex

Tổng quát: Những chất này là những chất hoạt động bề mặt và chúng có tham gia vào tính ổn định của latex và latex đã li tâm

1.3.4 Glucid:

Trong lúc prôtid và lipid đều ảnh hưởng đến tính chất của latex, thì glucid cấu tạo chủ yếu từ những chất tan được (tỷ lệ glucid chiếm từ 2- 3% trong latex) lại không có quan hệ tới một tính chất nào của latex Những chất tan được trong nước chỉ lẫn trong cao su với một tỷ lệ rất nhỏ (0.1- 0.25%) Trong trường hợp này cao su sẽ có độ hút ẩm rất cao và sẽ bị vi khuẩn và nấm tấn công rất mạnh

1.3.5 Khoáng:

Gồm các kim loại có trong latex Người ta nghiên cứu, phân tích latex tươi và nhiều loại latex khác nhau kết quả cho thấy gồm các nguyên tố sau: K, Mg, P,

Ca, Cu, Fe, Mn, Rb…

Trong đó Mg là nguyên tố có ảnh hưởng trực tiếp lên tính ổn định của latex tươi và latex cô đặc

1.4.3 Sức căng mặt ngoài:

Sức căng mặt ngoài của một latex từ 30% đến 40% cao su vào khoảng 38 dynes/cm2 đến 40 dynes/cm2 trong lúc đó sức căng mặt ngoài của nước nguyên chất là 73 dynes/cm2

Chính lipid và dẫn xuất của lipid là tác nhân ảnh hưởng tới sức căng mặt ngoài latex nhất là các chất xà phòng của acid béo

1.4.4 pH:

Trị số pH của latex có ảnh hưởng quan trọng tới sự ổn định latex Latex tươi vừa chảy khỏi cây cao su có pH bằng hoặc hơi thấp hơn 7 Khi pH hạ xuống dưới 6 thì latex sẽ bị đông tụ lại

Khí cacbonic tạo ra có tác động ít nhất là một phần về sự hạ thấp pH trong những giờ tồn trữ đầu tiên Tuy nhiên ta không thể quy sự hạ thấp pH này vào sự đông tụ ngẫu nhiên của latex sinh ra vào những giờ cạo mủ Van Gils đã chứng minh magie có trong latex tạo với xà phòng hóa ùcủa các axit béo này ảnh hưởng một phần lên sự đông tụ latex tự nhiên

Ở Việt Nam, người ta thường nâng cao pH của latex bằng cách thêm vào amoniac để tránh latex bị đông tụ Amoniac có tác dụng như chất sát trùng và như chất kiềm làm cho latex không bị ảnh hưởng bởi điểm đẳng điện của nó

1.4.5 Tính dẫn điện:

Từ năm 1940, Van Gils là người đầu tiên đo độ dẫn điện của latex Ông đã chứng minh độ dẫn điện của latex biến đổi nghịch theo hàm lượng cao su Hiển nhiên chính serum là chất ảnh hưởng trực tiếp đến trị số của độ dẫn điện đặc biệt

do các hợp chất ion hoá mà nó có Độ dẫn điện của latex tươi được bảo quản với một lượng amoniac thấp hoặc không có amoniac sẽ tăng nhanh

1.5 Tính chất sinh hoá:

Các enzyme proteolytic có thể sẵn có ở cây cao su nhưng cũng có thể do từ vi khuẩn xâm nhập trong lúc cạo mủ hoặc sau khi cạo mủ Sự hư thối prôtêin bởi các enzyme này cũng có thể là nguồn gốc đông tụ latex tự nhiên

Latex tươi để ngoài trời trong vài giờ nó sẽ bị đông tụ tự nhiên, đó là do các enzyme sẵn có trong latex trước khi chảy tiết khỏi cây mà người ta gọi là enzyme coagulase

1.5.2.Vi khuẩn:

Các vi khuẩn có chức năng trong sự đông tụ latex tự nhiên, do các enzyme mà chúng tiết ra hoặc do chúng trực tiếp tác dụng làm hạ thấp pH latex Trong latex, người ta tìm thấy rất nhiều loại vi khuẩn (ít nhất có 27 loại), có loại tác dụng vào glucid, có loại tác dụng gây hư thối protein

Ở nơi yếm khí, loại vi khuẩn tác dụng vào glucid sẽ gây nên men thành các acid acetic, acid butyne và cacbonic gây đông tụ latex Ở nơi có khí trời, các

vi khuẩn tác dụng vào protein (vi khuẩn proteolytic) hoạt động và tạo ra một chất phân tiết màu vàng trên mặt latex Để chống lại tác dụng đông đặc hoá latex của

vi khuẩn và enzyme ta cho vào latex chất sát khuẩn và chất chống biến đổi màu

Ở Việt Nam thường dùng NH3 và bisulfit Natri

1.6 Tính chất hạt cao su:

Như ta biết tính chất hạt cao su trong latex không đồng nhất, khoảng 90% hạt cao su có đường kính nhỏ hơn 0.5 µ m Các hạt cao su trong latex chuyển động Brown trong serum Các hạt cao su trong latex không chỉ chuyển động Brown không thôi mà chúng còn chuyển động kem hoá Hiện tượng xảy ra là các phần tử cao su có xu hướng nổi lên mặt chất lỏng do chúng nhẹ hơn, sự chuyển động này rất chậm

Về khả năng tích điện của các hạt cao su, ta biết các phần tử cao su được bao bọc một lớp protein Chính lớp protein làm cho các hạt cao su ổn định trong latex Công thức tổng quát của protein được viết như sau:

NH2 – R - COOH

Với -NH2 là gốc amin, -COOH là gốc acid, R là chuỗi protein

Trong latex có hiện tượng taotome hoá sinh ra điểm đẳng điện giữa protein và ion hỗn hợp

NH2 – R - COOH NH3+ - R – COO

-Trong dung dịch kiềm ta có:

NH3+ - R – COO- + OH- NH - R – COO2 - + H O 2

Do vậy các hạt cao su mang điện âm

Trong môi trường acid ta có:

NH3+ - R – COO- + H+ NH3+ - R – COOH

Các hạt cao su mang điện tích dương

Điểm đẳng điện của protein trong latex là tương đương pH = 4.7

Do vậy, khi latex của pH > 4.7 thì các hạt cao su mang điện tích âm và ngược lại, khi latex của pH < 4.7 thì các hạt cao su mang điện tích dương

NH3+pH<4,7; dương điện

R

NH3+

COO

-NH3+pH=4,7; Trung hòa

R

NH2

COO

-NH2pH>4,7; âm điện

Latex nhận được khi mới cạo mủ có pH sấp xỉ bằng 7, lúc ấy hạt cao su đều mang điện tích âm Chính những điện tích âm tạo ra lực đẩy giữa các hạt cao

su với nhau đảm bảo sự phân tán của chúng trong serum

Mặt khác, protein còn có tính hút nước mạnh giúp cho các phân tử cao su được bao bọc xung quanh một vỏ phân tử nước chống lại sự va chạm giữa các hạt cao su, đây cũng là một yếu tố ổn định của latex

1.7 Sự đông tụ latex:

Khi cho acid vào latex tức là hạ pH xuống giúp cho latex đạt đến độ đẳng điện, tức là đến độ mà sức đẩy tĩnh điện của các hạt cao su không còn nữa latex sẽ đông tụ lại Sự đông tụ của latex không phải là một hiện tượng xảy ra ngay lập tức, nó xảy ra với tốc độ tương đối chậm

Nhưng nếu ta rót acid vào latex mau lẹ để vượt qua điểm đẳng điện khá nhanh thì sự đông tụ của latex không xảy ra Trong trường hợp này, điện tích của các hạt cao su trong latex là dương, latex ổn định với acid và sự đông tụ xảy ra khi ta cho chất kiềm vào để đưa pH về điểm đẳng điện

Trong sản xuất người ta dùng acid axêtic 2% hoặc acid fomic 1% để đánh đông latex

Ngoài ra còn có nhiều hình thức` đông tụ latex như :

+ Đông tụ bằng muối hay chất điện giải

+ Đông tụ bằng cồn (rượu)

+ Đông tụ bằng cách khuấy trộn

+ Đông tụ bởi nhiệt

1.8 Cao su thiên nhiên (NR)

1.8.1 Cấu tạo phân tử cao su thiên nhiên

Tên gọi là : poly isoprene

Công thức hóa học : (C5H8)n , với n = 20.000 ở dạnh cis 1- 4 là chủ yếu chiếm tới 97%

Trong mỗi đơn vị C5H8 có một nối đôi chưa bão hoà nên có thể lưu hoá dễ dàng với lưu huỳnh và dễ bị oxi hóa gây ra tình trạng lão hoá của cao su và tính chịu nhiệt kém của cao su

1.8.2 Tính chất vật lý

Cao su thiên nhiên là cao su không phân cực nên dễ hoà tan trong các dung môi không phân cực họ béo, họ thơm, không tan trong các dung môi cho ra

O như cetone … Tính chịu nhiệt kém, phân huỷ mạnh ở nhiệt độ 192oC Khối lượng riêng của cao su thiên nhiên là: 0,92g/cm3

Một số tính chất vật lý của cao su thiên nhiên:

Độ dẫn nhiệt 0,00032 cal/giây/cm3/ oC

Các tính chất cơ lý thường được khảo sát: Modul, kháng đứt, biến dạng dư, khả năng đàn hồi, độ nhớt Mooney, độ dẻo, độ trương nở trong dung môi và đầu đùn

1.8.3 Tính chất hóa học

Các halogen (F2, Cl2, Br2, I2) có khả năng tham gia phản ứng thế trong cao

su nhưng hiệu suất phản ứng không cao, phản ứng ít dùng trong thực tế

1.8.3.3 Phản ứng lưu hóa:

Khi cao su thiên nhiên kết hợp với lưu huỳnh tạo ra một số liên kết cộng hoá trị giữa các dây phân tử cao su với lưu huỳnh tạo thành một mạng lưới không gian ba chiều Đây là phản ứng lưu hoá cao su, một ứng dụng rất quan trọng trong công nghệ chế biến cao su

1.8.3.4 Phản ứng gây lão hoá:

Trong thời gian chế biến, lưu trữ và sử dụng, cao su bị biến tính, làm cho tính chất cơ lý của sản phẩm bị thay đổi, chất lượng của sản phẩm bị giảm do nhiều các nguyên nhân gây nên Các tác nhân chủ yếu gây lão hoá cao su như:

- Nhiệt độ: sự lão hoá do nhiệt xảy ra nhanh khi có mặt của oxi, cao su lão hoá càng nhanh khi nhiệt độ càng cao

- Ozone: nay là tác nhân gây lên sự lão hoá cao su nhanh cho dù với nồng độ rất nhỏ (10 – 20% triệu) nó vẫn có thể tạo ra những vết nứt của sản phẩm và dần dần dẫn tới sự phá huỷ các mạch của cao su Sản phẩm tạo ra các vết nứt và càng ngày càng lan rộng vào bên trong sản phẩm

Hiện nay nhu cầu trong nước và thế giới về latex đậm đặc đang tăng rất mạnh Ở Việt Nam, hiện nay chúng ta đang sản xuất trên 40.000 tấn /năm, tăng

10 ÷ 15%/ năm, chủ yếu bằng phương pháp ly tâm

Sau đây là một số phương pháp sản xuất chính:

2.2 Các phương pháp sản xuất latex đậm đặc

2.2.1 Phương pháp kem hoá

Phương pháp này cho vào latex một chất lắng giúp cho hiện tượng kem hoá của latex xảy ra nhanh chóng Latex được phân ra thành hai phần: phần dưới là serum chủ yếu là nước và các hóa chất có trong cao su, phần trên là latex đậm đặc như kem chủ yếu là các hạt cao su

Những hoá chất gây hiện tượng kem hoá thường dùng: dung dịch Alginat Sodium, golm adragante, agar –agar…

Latex được đựng trong một chậu thuỷ tinh sau đó cho dung dịch Alginat Sodium nồng độ 1% đối với latex Hàm lượng amoniac trong latex khoảng 0.7% khuấy trộn ít nhất là 1 giờ và để yên khoảng 2 ngày có khoảng 80% cao su được tách ra khỏi serum tạo thành hai phần riêng biệt Tách hết phần serum điều chỉnh lại nồng độ NH3 sao cho NH3 = 0,7% Phương pháp kem hoá này khá hiệu quả vì serum chỉ chứa 1 - 2% hàm lượng cao su (DRC ) mà thôi

Ưu điểm:

Năng suất cao, dụng cụ đơn giản, chi phí năng lượng thấp, kinh phí về nhân công thấp, latex kem hoá có chất lượng tương đương chất lượng các loại latex đậm đặc theo các phương pháp sản xuất khác Có thể dùng bất kỳ ứng dụng nào nếu phương pháp kiểm tra thích hợp Loại này chỉ sử dụng làm nệm mút, bong bóng , còn dụng cụ y tế không dùng được

Nhược điểm:

Phương pháp này dễ làm thay đổi thành phần của latex hơn các phương pháp khác

2.2.2 Phương pháp ly tâm:

Đây là phương pháp sử dụng nhiều nhất trên thế giới hiện nay Ở nước ta sản xuất chủ yếu bằng phương pháp này, được thực hiện bằng máy ly tâm Latex đậm đặc có hàm lượng cao su khô (DRC ) đạt 60 ÷ 62% Phương pháp ly tâm này dựa vào sự khác biệt tỉ trọng giữa các hạt cao su và serum có trong Latex

Ưu điểm:

Chất lượng mủ tốt và đều

Phương pháp này ít làm thay đổi thành phần của latex

Sản phẩm được dùng để sản xuất nhiều loại sản phẩm

Nhược điểm:

Năng suất thấp, thiết bị đắt tiền, chi phí cao

Phải có bộ phận chế biến sản phẩm phụ là mủ skim từ serum loại ra

2.2.3 Phương pháp điện hóa :

Phương pháp này dựa vào sự dịch chuyển các phân tử cao su trong latex khi tạo ra một điện trường Để tránh các phân tử cao su trong latex bám vào điện cực cần phải tách riêng bằng một màng bán thấm Cellophan Bình điện phân có 3 ngăn, chất điện giải là dung dịch NH3 Các phân tử cao su trong latex có xu hướng bám vào màng chắn và đông tụ lại tạo thành một lớp cách điện không cho nguồn điện đi qua Để tránh hiện tượng này người ta sử dụng nghịch đảo chiều dòng điện để tách các phân tử cao su và giúp chúng nổi lên

Ưu điểm: Năng suất cao, mủ cream có chất lượng tốt, sản xuất có thể sử

dụng liên tục

Nhược điểm: Cơ sở phải được điều khiển bởi một chuyên viên kỹ thuật có

tay nghề cao

Điện năng tiêu thụ cao

2.2.4 Phương pháp bốc hơi:

Là phương pháp đậm đặc latex bằng cách gia nhiệt latex có các chất chống đông và giữ cố định ở nhiệt độ 70 – 80oC trong một thời gian, hơi nước bay

đi và latex đậm đặc dần lại

Ưu điểm: Latex đậm đặc có hàm lượng cao su cao có thể đạt tới 80% Nhược điểm: Latex đậm đặc có tính chất không ổn định, dễ bị đông tụ bởi

nhiệt

2.2.5 Latex tiền lưu hoá:

Được điều chế bằng cách đun nóng latex với các hoá chất có tính lưu hoá cao, sau đó ly tâm hoặc lọc gạn latex đã được lưu hóa

Loại latex này có ưu điểm khi sản xuất các sản phẩm giảm được công đoạn pha trộn, giảm thời gian lưu hóa, dùng để sản xuất ra các sản phẩm đặc biệt

Ưu điểm: Latex loại này nó giúp cho quá trình gia công chế biến các sản

phẩm được dễ dàng, giảm được thời gian hỗn luyện và lưu hoá sản phẩm Dùng để chế tạo các sản phẩm đặc biệt

Nhược điểm: Thiết bị dùng cho lưu hoá latex phức tạp, tốn thời gian trong

quá trình lưu hoá latex

2.3 Các loại Latex đậm đặc:

2.3.1 Latex loại HA bảo quản bằng Amoniac

Đây là hệ bảo quản được dùng nhiều nhất hiện nay để bảo quản latex đậm đặc Người ta thường dùng với hàm lượng NH3 = 0.7% w/w tính trên trọng lượng latex

2.3.2.Latex loại LA - ZDC

Hệ này thường dùng là 0.3-0.31% NH3+ 0.1% ZDC+ 0.05% acid lauric Hệ bảo quản này dùng cho latex sản xuất các sản phẩm y tế, thực phẩm

2.3.3 latex loại LA-TZ:

Dùng hàm lượng 0.2 NH3 + 0.013% TMTD + 0.3% ZnO + 0.05 % acidlauric

2.3.4 Latex loại LA-BA:

Hệ này dùng gồm 0.3% NH3 + 0.2% acid boric + 0.04% acidlauric

2.3.5.Latex loại LA-SPP

Hệ này dùng gồm: 0.3% NH3 + 0.2% sodium pentachlorophenate

Chương 3

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CAO SU SP/PA

3.1 Khái quát chung:

Cao su SP (Superior – processing) là một dạng cao su thiên nhiên mà ở đó một phần latex vườn cây được lưu hoá trước khi đông tụ Cao su này được sử dụng trong chế biến các sản phẩm tiêu dùng giúp hỗn hợp cao su dễ định hình, ít nở, ít co rút, không bị nhiệt biến dạng Do viện nghiên cứu Malaysia sản xuất từ năm 1964

Bằng cách pha trộn tỉ lệ khối lượng giữa latex lưu hoá và latex vườn cây, với những phương pháp chế biến khác nhau tạo ra các sản phẩm cao su SP như sau

Tỷ lệ pha trộn Phương pháp sản xuất Loại SP

- Latex lưu hoá: 20 phần

- Latex chưa lưu hoá: 80 phần

Ngoài các loại cao su SP trên, những hỗn hợp latex cũng được sản xuất tạo

ra dạng cao su trợ gia công, cho phép người tiêu dùng có cơ hội để thoả mản về tính chất của cao su trợ gia công của các loại cao su thiên nhiên

Cao su PA 80 (processing Aid 80) là một dạng của cao su SP nhưng tỉ lệ pha trộn khối lượng giữa latex lưu hoá 80 phần và latex chưa lưu hoá 20 phần

Cao su PA 57 (processing Aid 57) là một dạng của PA80 mà nó được cho thêm dầu gia công trong quá trình chế biến

Tỷ lệ pha trộn khối lượng giữa latex lưu hoá và latex chưa lưu hoá được dùng như sau:

PA80 : - Latex lưu hoá : 80 phần

- Latex chưa lưu hoá : 20 phần PA57: - Latex lưu hoá : 80 phần

- Latex chưa lưu hoá : 20 phần

- Dầu gia công: 40 phần

Tổng sản lượng của các loại cao su SP và PA trong năm 1972 trên thế giới là 6000 tấn chủ yếu là SP RSS và PA80

Trong tất cả các loại cao su SP và PA tiêu chuẩn chính của phương pháp sản xuất là: Latex được lưu hoá trộn với latex chưa lưu hoá (cao su sống) theo tỷ lệ đã định, sau đó được làm đông tụ Sản phẩm chế biến phù hợp với hạng loại cao su đã chọn theo phương pháp sản xuất như mủ tờ, crepe…

Hiệu quả của quá trình lưu hoá giữa latex lưu hoá và việc trộn latex vườn cây phụ thuộc vào:

+ Sự nghiền kỹ của huyền phù lưu hoá

+ Sự lưu hoá của latex

+ Sự trộn đều trong giai đoạn lưu hoá và giai đoạn trộn hỗn hợp

+ Tính toán đúng lượng huyền phù thêm vào và tỷ lệ cao su đã lưu hoá khi pha trộn

Tất cả các yếu tố trên được tiùnh toán trong các quy trình sản xuất phù hợp từng loại sản phẩm

3.2 Phương pháp sản xuất:

3.2.1 Sự lưu hoá latex:

3.2.1.1 Tạo huyền phù phân tán dùng cho lưu hoá latex:

Giai đoạn đầu tiên trong quá trình lưu hóa là chuẩn bị huyền phù ổn định trong nước với những hoá chất cần thiết cho sự lưu hoá cao su Qúa trình này được tiến hành bằng cách nghiền các hoá chất rắn không tan trong nước, tác nhân phân tán và nước, nghiền với cối nghiền bi ít nhất là 24 giờ (tốt hơn là 48 giờ) để đảm bảo kích thước các hạt mịn

Công thức cho huyền phù phân tán tính trên 100 phần cao su khô như sau:

3.2.1.2 Quá trình lưu hoá latex:

Latex vườn cây dùng cho quá trình lưu hoá phải được lọc qua lưới 60 và sử sử dụng amoniac để chống đông với nồng độ 0.3% w/w, tính trên trọng lượng latex Hàm lượng cao su khô (DRC ) của nó được xác định theo phương pháp phòng thí nghiệm Phương pháp Metrolac có thể sử dụng nếu nguồn latex là thường xuyên và ổn định Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu kiểm tra độ chính xác của kết quả thử Metrolac bằng cách đối chiếu với kết quả trong phòng thí nghiệm

Hỗn hợp lưu hoá được khuấy cẩn thận đảm bảo sự đồng nhất trước khi cần một lượng chính xác tính trên DRC và cho vào latex

Trong quá trình lưu hoá latex, để hỗn hợp lưu hoá phân tán trong latex tốt cần tiến hành khuấy vừa phải và cấp nhiệt bằng điện hoặc dùng hơi nước nóng để nhiệt độ tăng từ từ đến nhiệt độ 80oC và giữ trong vòng 2 giờ

Bình bằng thép dùng cho lưu hoá latex có dung tích phù hợp, được phủ sơn chống lại sự ăn mòn amoniac trong latex và nhiệt và bố trí cánh khuấy quay vận tốc 30 vòng/phút tránh hiện tượng dòng xoáy, tạo bọt

Sự hoàn tất quá trình lưu hoá được kiểm tra bằng cách đông tụ Lấy 2 ml mẫu latex đã được lưu hoá và nhỏ vài giọt acid fomic 5% theo dõi điều kiện đông tụ Nếu sự đông tụ là dạng bột và phân tán giữa các ngón tay thì sự lưu hoá là đạt yêu cầu

Nếu trên tay vẫn còn một phần cao su thì sự lưu hoá chưa hoàn toàn, yêu cầu giữ nhiệt và kéo dài thời gian hơn nữa

Ngay cả sau khi đã lưu hoá xong, tốt nhất là tiến hành cấp nhiệt để giữ nhiệt ở 80OC, kéo dài thêm 30 phút hoặc lâu hơn nhằm tạo ra sản phẩn có sự lưu hoá tốt nhất

Latex lưu hoá được làm nguội dưới 50 C để tránh sự sẫm màu do trộn

nóng và keo tụ Các ống làm lạnh được lắp xoắn quanh thùng lưu hoá, có ưu

điểm là có thể chuyển đổi nhiệt độ theo yêu cầu

3.2.2 Sản xuất các loại cao su SP:

Do có sự pha loãng đáng kể của latex đã lưu hóa do vậy cần tính chính xác

tỷ lệ trọng lượng khô để tạo hỗn hợp nền Tổng lượng chất rắn trong latex lưu

hoá được xác định bằng phương pháp xác định hàm lượng chất khô (TSC )

Latex lưu hoá sau khi làm nguội phải lọc qua lưới 60 để tránh phần cao su

đông tụ trong quá trình lưu hoá bởi nhiệt

3.2.2.1 Cao su SP-RSS:

Lấy 80 phần khối lượng của latex vườn cây tính theo hàm lượng cao su

khô (DRC ) được pha loãng tới 15% hoặc 20%(DRC) và 20 phần khối lượng latex

đã lưu hoá tính theo hàm lượng chất khô (TSC ) và cũng được pha loãng tới 15%

hoặc 20% (DRC) Cho vào và khuấy đều sau đó lọc qua lưới 60 để cho vào bồn

đánh đông Dùng axit axetic hoặc axit focmic 2% để đánh đông Khi đông tụ

hoàn toàn tiến hành cáân tạo tờ tương tự như cán tạo tờ trong quy trình sản xuất

cao su tờ RSS, rửa sạch vàsấy ở nhiệt độ 70oC

Bồn bằng nhôm hoặc bằng thép được sơn phủ dùng cho việc pha trộn

latex đã lưu hoá và latex vườn cây và bố trí máy khuấy trộn với vận tốc

20 vòng/phút tránh tạo dòng xoáy và tạo bọt Bồn có dung tích đủ để đảm bảo

cho sự pha loãng latex lưu hoá và latex vườn cây tới 15% DRC

3.2.2.2 Cao su SP-ADS:

Sản xuất SP ADS tương tự như sản xuất SP RSS đã mô tả ở trên nhưng tờ

SP ADS được xấy khô với nhiệt độ tăng nhẹ trong nhà không khí khô thay vì xử

dụng nhà xông khói

3.2.2.4 Sản xuất SP nâu:

Latex lưu hoá được pha loãng đến 20% tính theo (TSC) và dùng axit sulfuric 5% để làm đông tụ được ép để tách phần axit nằm trong mủ

Axit sulfuric dùng tốt hơn axit fomic do nó làm mất hiệu lực các thành phần lưu hoá còn dư Nhưng quá trình đông tụ cũng được theo dõi tránh cho dư axit Qúa trình đông tụ kết thúc trong vòng 10 ÷ 15 phút và serum phải hoàn toàn trong Axit trong serum được tách ra và phần đông tụ được rửa với nước lạnh ít nhất 30 phút

Dùng máy cán Crepe cán 1 ÷ 2 lần để giảm bề dày khối mủ đông

Tấm Crepe được trộn trên máy cán crepe theo tỷ lệ 20 : 80 tính theo DRC với tấm crepe đông tụ của latex vườn cây Cán trên máy cán crepe 12 ÷ 14 lần với nước sạch và tạo tờ crepe

Sấy SP nâu được thực hiện nhiệt độ tăng từ từ trong nhà bằng không khí khô Thời gian sấy khoảng 6 ÷ 7 ngày cho đến khô hoàn toàn, nhiệt độ không quá

70OC

3.2.2.5 Sản xuất SP - cốm:

Sản xuất SP cốm cũng tương tự như sản xuất SP- RSS nhưng thêm 0.5- 0.6% dầu thầu dầu tính trên tổng hàm lượng cao su khô (DRC), khi tạo hỗn hợp mủ pha trộn trước khi đánh đông Khi đông tụ hoàn toàn dùng máy tạo tờ và tạo cốm để giảm kích thước và tạo cốm

Hạt cốm được sấy ở 100- 110oC, thời gian sấy 3 -4 giờ

3.2.2.6 Sản xuất PA 80:

Latex lưu hoá và latex vườn cây được pha loãng đến 20% tính theo TSC hay DRC tương ứng Tỷ lệ khối lượng khi pha trộn là 80 phần latex lưu hoá và 20 phần latex vườn cây, thời gian pha trộn nhanh và dùng máy khuấy, khuấy vừa phải để đảm bảo sự đồng nhất trong khoảng 15 phút

Hỗn hợp latex được lọc qua lưới 60 trước khi đông tụ Hỗn hợp latex được đánh đông với axit axetic 2% Khi cho axit vào mủ cho từ từ và đều, có thể sử dụng bình phun tia để hạn chế sự hấp thụ của axit tạo ra Khi phần chính của cao

su được đông tụ và một số latex còn chưa đông thì tiếp tục khuấy 10-15 phút và tách các axit hấp thụ trong mủ bằng cách ép phần mủ đông Qúa trình này thuận tiện trong việc để qua đêm và bắt đầu cán ngày hôm sau

Trước khi cán axit trong serum được rửa sạch bằng nước lạnh Ngâm trong nước 30 phút Khối mủ đông được cán qua máy cán crepe 2-3 lần và rửa sạch với nước lạnh để rửa hết axit

Tờ crepe hoặc cốm lại được ngâm trong nước khoảng 1 giờ trước khi sấy

PA 80 cũng có thể sản xuất theo phương pháp mới như tạo cốm-bún… Các hạt cốm đặt trong khay sấy sấy bằng không khí nóng dạng đường hầm từ 2-3 giờ ở nhiệt độ 70oC

3.2.2.7 Sản xuất PA 57:

PA 57 là một dạng của PA 80 với độ nhớt thấp Trong quá trình sản xuất

PA 80 ta thêm 40 phần khối lượng dầu gia công tính trên tổng khối lượng cao su khô(DRC) trong khi pha trộn hỗn hợp

Để đảm bảo phân bố và phân tán tốt của dầu, nó được tạo ra dạng nhủ tương theo cách tiến hành như sau :

Nước 40 Amoniac 0,5

Nước được cho vào dầu gia công và khuấy với tốc độ 200 – 300 vòng/phút

Dung dịch NH3 được thêm vào sau đó là acid oleic tạo dung dịch sền sệt màu

nâu, dạng xà phòng nhũ tương được tạo ra khoảng 10 phút Số lượng nhũ tương

được đưa vào khi pha trộn latex lưu hóa và latex vườn cây

Sau đó đánh đông và cán rửa tương tự như PA80, sấy trong khay sấy lâu

hơn, hạt cốm mềm hơn

3.3 Các đặc tính kỹ thuật đối với cao su SP và PA:

STT Đặc tính kỹ thuật Loại cao su Thông số kỹ thuật Tiêu chuẩn xác định

1 Độ trương nở qua đầu

đùn

SP PA80, PA57

3 Chiết suất Aceton PA57 27,5 – 32% ASTM: D297

4 Xác định hàm lượng

3.4 Tính chất và phạm vi sử dụng của cao su trợ gia công SP/PA:

Do một phần cao su trong hỗn hợp đã được lưu hóa nên độ cứng và độ nhớt Mooney của SP/PA cao hơn cao su định chuẩn SVR

So với cao su thiên nhiên thông thường khi qua máy đùn, hệ số trương nở ở đầu đùn của cao su SP/PA bé và dễ dàng hiệu chỉnh kích thước hơn, đồng thời bề mặt sản phẩm trơn láng hoàn thiện hơn Đặc biệt các hiệu ứng trên đây càng thể hiện rõ rệt hơn khi hỗn hợp nguyên liệu cao su sử dụng ít hoặc không có độn Mặt khác, do có độ cứng cao hơn nên sản phẩm ống vừa đùn ra chưa lưu hóa từ cao su SP/PA ổn định hình dạng, không bị biến dạng Loại cao su này có hiệu quả: tăng năng suất đùn và cán tráng; giảm sự xẹp qua máy đùn, máy cán tráng và giảm độ “ trương nở chết”

Ngoài ra người ta còn dùng cao su SP/PA làm chất hồ dính cho mực in Loại hồ dính này ổn định nhiệt hơn loại cao su chưa lưu hóa

3.5 Quy trình sản xuất cao su SP/PA:

Nghiền tạo huyền phù Lưu hóa latex

Cán rửa

Sấy

Lọc

Latex vườn cây

Lưu huỳnh cùng phụ gia lưu hóa

Trộn hỗn hợp latex lưu hóa + latex vườn cây