THÀNH PHẦN HỖN HỢP CHẤT DẺO VÀ QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHAI PET A.THÀNH PHẦN HỖN HỢP CHẤT DẺO I.CHẤT ĐỘN Khi đóng rắn, polime cứng nóng bị co ngót nhiều, làm sản phẩm chịu ứng suất dư Thêm chất độn, làm gảm tượng co ngót, đồng thời làm thay đổi số tính chất sản phẩm Mỗi loại chất độn làm thay đổi số tính chất định chất dẻo Các chất dùng để độn chất dẻo dạng bột, sợi Tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà trình sản xuất sản phẩm chất dẻo người ta dùng chất độn khác Các chất độn dạng bột dùng phổ biến công nghiệp chất dẻo : bột gỗ, bột amiăng, bột thạch anh Bột gỗ không làm giảm độ bền polime làm giảm rõ rệt khả chịu nhiệt độ cách điện Dùng bột amiăng bảo đảm độ bền nhiệt Còn dùng bột thạch anh khơng bảo đảm độ bền nhiệt mà làm tăng độ điện môi polime; nhiên dùng bột thạch anh làm tăng độ giòn tăng độ mỏi tĩnh Các chất độn dạng sợi dùng nhiều xơ bông, sợi amiăng, sợi thuỷ tinh, sợi thạch anh graphit Nói chung, thay đổi chất độn dạng bột sợi độ bền học tăng lên Còn tính chất khác thay đổi tương tự chất độn dạng bột tương ứng Do đặc điểm cấu tạo chúng, chất độn dạng sợi gây trở ngại cho việc tạo hình sản phẩm, chủ yếu sản phẩm bé có hình dạng phức tạp Nhược điểm thể rõ dùng sợi amiăng sợi làm chất độn.ở dạng vật liệu tấm, người ta dùng chất độn như: giấy, vải amiăng, vải thuỷ tinh, vải gỗ dán Người ta dùng chất độn cần bảo đảm cho sản phẩm có độ bền học cao Tuy nhiên, dùng chất độn đòi hỏi phải có phương pháp gia cơng phức tạp nhiều so với dùng chất độn bột sợi II CHẤT HĨA DẺO VÀ CHẤT ĐÀN HỒI Để tạo hình sản phẩm, phương pháp thích hợp đúc áp lực Nhưng điều kiện áp dụng phương pháp chất dẻo phải có độ chảy lỗng cao nhiệt độ cao khơng bị oxi hố nhiệt bị phá huỷ tồn lâu nhiệt độ cao Chỉ có số polime dẻo nóng có tính chất Do đó, phải dùng chất hố dẻo để tăng độ chảy loãng giảm nhiệt độ chảy nhớt polime Như vậy, làm giảm nhiệt độ tạo hình hạn chế tượng nhiệt phá huỷ Chỉ polime dẻo nóng cần chất hố dẻo Còn chất dẻo cứng nóng khơng cần dùng chất hố dẻo tự thân chúng có độ chảy loãng đủ cao, đồng thời lại dễ điều chỉnh Còn chất hố dẻo chất lỏng nhớt, có nhiệt độ sôi cao, dễ tan polime este axit phtalic chất dẻo tổng hợp dễ chảy, giống sáp, dễ trộn lẫn với polime Ngoài tác dụng hố dẻo, chất hố dẻo làm tăng độ đàn hồi, tăng hệ số nở nhiệt, tăng độ chảy nguội chịu tải trọng, làm giảm độ bền độ điện mơi So với chất hố dẻo thể rắn, loại lỏng có nhược điểm bay làm cho sản phẩm bị vênh tinha chất lý bị thay đổi Các sản phẩm làm polime cứng nóng có độ giòn cao, có cấu tạo phức tạp Vì vậy, loại polime cứng nóng, phải dùng chất làm đàn hồi nhằm mục đích tăng độ bền va đập sản phẩm làm loại chất dẻo Các chất làm đàn hồi thường dùng các polime dẻo nóng cao su Tỷ lệ chất hố dẻo dùng sản phẩm thay đổi phạm vi rộng tuỳ theo yêu cầu chế taọ sản phẩm Còn lượng chất làm đàn hồi polime cứng nóng khoảng 5-10%; chất hố dẻo làm cho độ chịu nhiệt sản phẩm bị giảm III CHẤT KÌM HÃM VÀ CHẤT XÚC TIẾN Chất kìm hãm có tác dụng làm chậm q trình hố rắn chất dẻo Nhiều chất dẻo bị đóng rắn q nhanh gây khó khăn cho q trình tạo hình, phải thêm chất kìm hãm để kéo dài thời gian trạng thái lỏng trước tạo hình Chất xúc tiến có tác dụng ngược lại, sử dụng trường hợp cần rút ngắn thời gian đóng rắn IV CHẤT BƠI TRƠN Đó chất dễ nóng chảy có độ chảy lỗng cao Người ta trộn chất bơi trơn vào chất hố dẻo với tỷ lệ khoảng 1-2% Khi tạo hình chất bơi trơn tạo thành lớp nhẵn khuôn kim loại sản phẩm; dễ lấy sản phẩm khỏi khn.Chất bôi trơn thường dùng parafin stearin V CHẤT ỔN ĐỊNH Chất ổn định dùng để tăng độ bền chất dẻo tác dụng nhiệt, ánh sáng, khơng khí chất khác VI CHẤT TẠO KHÍ Khi cần làm chất dẻo xốp người ta thêm chất tạo khí Porofo Porofo chất bột bị phân huỷ nhiệt độ cao tạo nhiều khí (N2 CO2) CHẤT TẠO BỌT KHÍ REMI-AIR 100 (LP) VII CHẤT MÀU Ngồi dùng chất màu vô hữu để tạo cho sản phẩm màu thích hợp VIII POLIME Polietilen (PE) Polietilen chất rắn,màu trắng,hơi trong,không dẫn điện nhiệt,khơng cho nước khí thấm qua Polietilen có tính chất hóa học hiđrocacbon no : Khơng tác dụng với dung dịch axit,kiềm thuốc tím nước bromDo tính chất trên,polietilen dùng bọc dây điện,bọc hàng , làm màng mỏng che mưa,chai lọ,chế tạo thiết bị nghành sản xuất hóa học Polietilen điều chế cách trùng hợp etilen: (polietilen,n=3000-40 000) Polistrilen Polistriren chất rắn,màu trắng,không dẫn điện nhiệt Polistriren dùng làm vật liệu cách điện,sản xuất đồ dùng (chai lọ,đồ chơi trẻ em )Điều chế polistriren cách trùng hợp striren Polivinyl clorua (PVC ) Polivinyl colrua chất bột vơ định hình,màu tráng,bền với dung dịch axit kiềm.Polivinyl colrua dùng để sản xuất dao động nhân tạo,vải che mưa,ép đúc dép nhựa hoa nhựa,vật liệu cách điện Điều chế PVC cách trùng hợp vinyl colrua Polimetyl metacrylat Polimetyl metacrylat chất rắn,không màu,trong suốt nên gọi "thủy tinh hữu cơ".Nó bền với tác dụng axit kiềm.Polimetyl metacrylat dùng để chế tạo "kính khó vỡ",thấu kính,răng giả,đồ nữ trang Điều chế polimetyl metacrylat phản ứng trùng hợp metyl metacrylat Nhựa phenolfomanđehit Nhựa phenolfomanđehit chất rắn,thành phần nhựa bakelit.Nhựa bakelit có tính bền học cao,cách điện nên dùng để chế tạo phận máy móc (bánh cưa chạy êm,vỏ máy ) ôtô, máy bay,máy điện thoại Nhựa phenolfomanđehit điều chế cách đun nóng phenol với fomanđehit lấy dư,xúc tác bazơ.Đầu tiên tạo polime có cấu tạo mạch thẳng,sau phân tử mạch thẳng nối với nhóm tạo mạng khơng gian B QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHAI PET I CHAI PET PET tên khoa học Poly Ethylene Terephthalate ( gọi PET, PETE PETP PET-P) Thuộc tính cứng dai Phần lớn dùng để thổi chai nhựa đựng nước giải khát(chai nước suối, chai coca cola, c2, pepsi…), sản xuất sợi thủ công … PET chịu nhiệt kém, chảy mềm 80"C Có thể sản xuất trạng thái có chứng nhận cấp thực phẩm FDA (Food and Drug Administration) tái chế khơng độc hại PET loại nhựa mà VN chưa làm Hầu hết công ty sản xuất Việt Nam phải nhập hạt nhựa từ nước nên giá thành biến động thường xuyên chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố giá xăng dầu, tiền tệ, phí vận chuyển II SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHAI PET III TẠO PHÔI Nguyên liệu hút tự động vào thiết bị sấy 180độ 5-6h Sau đưa vào máy tạo phơi hoạt động bán liên tục Trong máy, qua vòng bia nhiệt, nhựa hóa lỏng Dưới áp lực xilanh, nhựa phun vào, điền đầy khuôn qua cuống phun Cuối nhờ hệ thống làm lạnh để hạ nhiệt độ phôi Mỗi mẻ cho hai phôi Phôi tạo thành lấy ra, kiểm tra bọt khí cắt bỏ bavia IV GIA CƠNG PHƠI PET Gia cơng phơi gồm giai đoạn chính: nhựa hóa xi lanh ngun liệu tạo hình khn Ngun liệu (hạt nhựa Pet) phải nhựa phẩm khơng pha nhựa phế để không gây nhiễm kim loại nặng nhựa phế qua nước uống dùng để sản xuất nước uống đóng chai Vì chai Pet sử dụng để sản xuất nước uống đóng chai cao cấp thường có giá cao sử dụng 100% nhựa phẩm Hiện để giảm giá thành, người ta thường hay pha thêm nhựa tái chế (hay gọi nhựa phế) để sản xuất Hạt nhựa Pet đưa vào thiết bị sấy nóng lên đến 180oC vòng 3-4h Sau đưa vào máy tạo phơi hoạt động bán liên tục Trong máy, qua vòng gia nhiệt, nhựa chuyển từ thể rắn sang thể lỏng Dưới áp lực xilanh, nhựa bơm vào khuôn qua rãnh, cửa có tiết diện nhỏ Vùng tạo hình phơi xác lập trước – khn khép kín trước nhựa bơm vào Cuối phôi làm nguội trởi lại hệ thống làm lạnh Chu kỳ ép phôi ngắn vài chục giây đến vài phút Mỗi chu kỳ cho số phôi tùy theo loại khuôn, từ đến 16 phôi.Phôi tạo thành tự động cho thùng chứa, phơi kiểm tra bọt khí cắt bỏ bavia Những sản phẩm đạt u cầu để nguội ngồi khơng khí thời gian đóng bao sau chuyển qua khâu thổi chai Phôi chai Pet thành phẩm V THỔI CHAI PET Công nghệ thổi chai pet thực tế tên khác cơng nghệ ép phun Nơm na này, để thổi chai pet người ta cần tạo vùng, hình dạng xác lập trước, (khn đúc thép khép kín lại trước nhựa bơm thẳng vào khn nhờ rãnh, cửa có tiết diện nhỏ.) Q trình gia cơng tạo chai gồm q trình sau: Nhựa hố xi lanh ngun liệu tạo hình khn mẫu Đặc điểm hệ ép phun chu kỳ đúc ngắn từ vài giây đến chục phút có độ xác kích thước cao Nó thích hợp cho gia cơng nhựa nhiệt dẻo, tốn cơng hồn tất, suất cao việc sử dụng PET phát triển toàn giới, đặc biệt sản xuất chai nhựa đựng thực phẩm, đồ uống, nước chấm Tuy nhiên để làm hai quy trình người ta phải tạo dạng ngun liệu mang tính đăch thù dòng chai dạng nguyên liệu có tên chung phôi chai người ta chế tạo phôi chai theo định lượng có tính tốn để tạo sản phẩm ý, chẳng hạn phôi 16, phôi 18, hay phôi 21 loại khuôn tạo phôi chai pet thường nhập từ Trung Quốc với giá thành lên đến gần 100 triệu đồng cho loại khuôn, mối loại khuôn lần thổi cho 12 đến 18 sản phẩm lần đúc Quy trình để tạo chai tạo vùng định hình xác lập trước, nói phần công nghệ khuôn đúc, để tạo khuôn mẫu nhà sản xuất chai pet thường nhường lại công nghệ chế tạo cho khách hàng, đầu tư khuôn mẫu thường cần bảo hộ khách hàng muốn bảo vệ khn thương hiệu riêng họ phải bo chi phí để làm khn Tại Việt Nam khn thổi chai pet thường có giá giao động từ đến `12 triệu đồng tùy vào dung tích, độ khó chai Tuy nhiên điều người quan tâm kể người tiêu dùng, hay nhà sử dụng chai pét công nghệ chế tạo sản xuất hạt nhựa pet gì, chúng có an tồn cho người hay khơng Nhựa pét có tên Polyethylene terephthalate) sợi Polyester thành phẩm theo quy định hiệp hội tiêu dùng quốc tế nhựa pet xem loại nhựa cho phép dùng đựng thực phẩm nhiên để sản xuất dòng nhựa pet đòi hỏi dây chuyền cơng nghệ trang thiết bị có chi phí tốn quy trình kết tinh cho phép chuyển đổi PET từ trạng thái vơ định hình sang trạng thái kết tinh Bắt đầu từ thực tế nhựa PET đòi hỏi q trình tạo kết tinh trước tái sử dụng, năm qua, yêu cầu cho hệ thống tạo kết tinh tăng lên đáng kể Bằng cách này, PET trở lại đặc tính trước chuyển sang quy trình gia công mới.Trước đây, yêu cầu hệ thống tạo kết tinh chủ yếu đến từ nhà chế tạo thiết bị đùn hệ thống rửa, ngày chủ yếu từ nhà máy sản xuất thành phẩm Một nhà máy sản xuất chai PET hồn hảo chi phí tốn Các nước có cơng nghiệp phát triển cao họ có nhà máy chế tạo, cơng suất lên đến vài Loại hình nhà máy khơng có chi phí đầu tư ban đầu lớn mà chi phí vận hành cao Với nước công nghệ lạc hậu nước Châu Á, lượng lớn nguyên liệu có nguồn gốc từ chai nhựa phế phẩm tái sử dụng cho nhiều ứng dụng công nghiệp sản xuất sợi cho ngành dệt Nhưng thực tế nhà máy cắt xé với hệ thống rửa nhỏ khơng có làm chậm tiến trình tái chế phế liệu nhựa nhà máy sản xuất thành phẩm, điều mà họ phải mua nguyên liệu nhựa nguyên sinh để kinh tế mua nguyên liệu tái sinh dạng hạt Một số nhà sản xuất hệ thống rửa khu vực đặc biệt Việt Nam bắt đầu sản xuất hệ thống rửa có cơng suất nhỏ vừa từ 200 - 1000 kg/ Bằng cách này, với khoản chi phí đầu tư hợp lý, nhà máy sản xuất thành phẩm thực bằm, rửa phế liệu với chi phí thấp Sau xử lý tạo kết tinh, phế liệu qua gia cơng ép đùn sản xuất định hình, ống, profile, sợi cho chổi bàn chải; ép phun để sản xuất đồ gia dụng, linh kiện kỹ thuật, đồ trang trí sản phẩm khác từ nhựa PET Vảy hay mảnh PET sau rửa sấy qua loạt bước kéo dài khoảng nửa giờ, gia nhiệt từ nhiệt độ môi trường đến nhiệt độ khơng 140oC Càng gần với nhiệt độ hóa dẻo, quy trình kết tinh hiệu Nguyên liệu sau đưa thẳng đến máy đùn để tạo hạt chuyển sang sấy tách ẩm muốn sản xuất thành phẩm (tấm, sợi sản phẩm đùn khác).Kết tinh phế PET từ dập định hình hay chai quy trình phức tạp Mảnh PET thường không đồng vảy PET có độ dày mỏng Điều khơng dễ tạo dòng khí nóng hiệu quả, rủi ro nguyên liệu gia nhiệt tối đa dẫn đến kết tụ, hay chí bắt đầu nóng chảy xảy ra.Để ngăn rủi ro này, cần thiết phải tạo chuyển dịch nguyên liệu mà khơng nhào trộn Sản phẩm kiểm tra, đóng bao lưu kho Chuyển qua khâu chiết rót nước uống đóng chai ... có cấu tạo mạch thẳng,sau phân tử mạch thẳng nối với nhóm tạo mạng khơng gian B QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHAI PET I CHAI PET PET tên khoa học Poly Ethylene Terephthalate ( gọi PET, PETE PETP PET- P)... khí chất khác VI CHẤT TẠO KHÍ Khi cần làm chất dẻo xốp người ta thêm chất tạo khí Porofo Porofo chất bột bị phân huỷ nhiệt độ cao tạo nhiều khí (N2 CO2) CHẤT TẠO BỌT KHÍ REMI-AIR 100 (LP) VII CHẤT... sau chuyển qua khâu thổi chai Phôi chai Pet thành phẩm V THỔI CHAI PET Công nghệ thổi chai pet thực tế tên khác cơng nghệ ép phun Nơm na này, để thổi chai pet người ta cần tạo vùng, hình dạng xác