Tính chất và công nghệ sản xuất giả da PVC

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PVC VÀ CÁC HÓA CHẤT SỬ DỤNG 1 LỜI MỞ ĐẦU Nền kinh tế thế giới đang phát triển rất nhanh theo xu thế toàn cầu Cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế, các công ty trên thế giới đang ngày càng sản xuất nhiều sản phẩm có sử dụng vật liệu là nhựa Và điều đó mở ra triển vọng khả quan cho thị trường nhựa tổng hợp như PVC, PE và PP Trong thời gian gần đây, nhu cầu sử dụng nhựa tổng hợp PVC ngày một gia tăng trong các sản phẩm như giả da, tarpaulin, bạt xe tải, áo mưa, phao bơi.

LỜI MỞ ĐẦU Nền kinh tế giới phát triển nhanh theo xu toàn cầu Cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế, công ty giới ngày sản xuất nhiều sản phẩm có sử dụng vật liệu nhựa Và điều mở triển vọng khả quan cho thị trường nhựa tổng hợp như: PVC, PE PP… Trong thời gian gần đây, nhu cầu sử dụng nhựa tổng hợp PVC ngày gia tăng sản phẩm như: giả da, tarpaulin, bạt xe tải, áo mưa, phao bơi… Năm 2007 dự báo năm tiếp tục đà tăng trưởng thị trường nhựa tổng hợp PVC xu hướng tiếp tục năm Tỷ lệ sản lượng loại nhựa tổng thể Về mục tiêu: Phát triển ngành nhựa Việt Nam thành ngành kinh tế mạnh Sử dụng tối đa nguyên liệu sản xuất nước, sử dụng công nghệ vật liệu mới, phát triển sản xuất sản phẩm chất lượng cao, đa dạng hóa chủng loại, mẫu mã, nâng cao khả cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu nước tăng sản lượng xuất khẩu, tăng nguồn thu cho ngân sách, hội nhập vững vào kinh tế khu vực giới Do đó, việc nghiên cứu quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm giả da từ PVC cần thiết Ngồi ra, sản phẩm từ PVC có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến Vì vậy, yếu tố thời gian, nhiệt độ, hàm lượng chất tạo xốp ảnh hưởng lên độ dày sản phẩm nghiên cứu đồ án tốt nghiệp Từ thỏa mãn đầy đủ yêu cầu kỹ thuật, tính cao, độ mềm dẻo vừa phải tạo thuận lợi cho q trình gia cơng Qua ta đưa đơn công nghệ phù hợp thông số kỹ thuật sản xuất sản phẩm thực tế CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PVC VÀ CÁC HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG ĐƠN CÔNG NGHỆ Tổng quan PVC 1.1 1.1.1 Giới thiệu PVC PVC hợp chất hóa học clo, cacbon hydro Hợp phần PVC sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên dầu khoáng muối PVC lần công bố vào năm 1835 Regnault, đến cuối năm 1930 sản xuất 1937 PVC sản xuất đại trà PVC polymer trùng hợp từ Vinylclorua monomer Vinylclorua monomer (CH2=CHCl) điều chế từ Acetylen hay Etylen theo phương trình sau đây: H2C = CH2 + Cl2 ClH2C-CH2Cl 500 – 550oC ClH2C-CH2Cl H2C = CHCl + HCl Al2O3, C hoạt tính Hay: HC≡CH + nCH2 = CHCl HCl H2C = CHCl (- H2C-CHCl - )n Phản ứng tổng hợp PVC Nguồn nguyên liệu để sản xuất PVC sản phẩm phụ từ dầu mỏ Đây loại nguyên liệu cắt mạch (cracking) từ phế phẩm ngành dầu khí Nguyên liệu thứ hai muối NaCl sẵn có tự nhiên (Clo tách khỏi NaCl phương pháp điện phân) 1.1.2 Phân loại PVC Trên thị trường có nhiều loại PVC, PVC phân loại theo phương pháp trùng hợp có loại chính: - PVC trùng hợp khối - PVC trùng hợp dung dịch - PVC trùng hợp nhũ tương (PVC–E) - PVC trùng hợp huyền phù (PVC–S) Tuy nhiên hai phương pháp đầu trùng hợp khối trùng hợp dung dịch sản xuất cơng nghiệp khó kiểm soát nhiệt độ trùng hợp việc tách dung mơi phức tạp Người ta cịn phân biệt PVC cứng với PVC mềm nói sản phẩm PVC Dựa vào hàm lượng chất hóa dẻo có hỗn hợp, ta phân biệt loại sản phẩm PVC sau: - PVC cứng: hàm lượng hóa dẻo từ – 5% - PVC bán cứng: hàm lượng hóa dẻo từ – 15% - PVC mềm: hàm lượng hóa dẻo > 15% Hiện cơng nghiệp dùng chủ yếu PVC–S PVC–E: - PVC-S chia làm loại theo đặc điểm hình thức hạt PVC: Loại thủy tinh loại PVC hạt có cấu trúc chặt chẽ suốt mờ đục Loại tuyết loại hạt PVC có cấu trúc xốp - PVC–E chia làm loại: Loại hạt rỗng Loại hạt có cấu trúc chặt chẽ Trong sản xuất người ta thường sử dụng PVC-S nguyên nhân sau: - PVC–S có độ phân nhánh thấp PVC–E nên tính ổn định nhiệt cao tính chất lý, độ suốt sản phẩm tốt Do tạp chất cịn sót lại sau q trình trùng hợp nên PVC–E bền nhiệt, tính cách điện - PVC–S giá rẻ PVC–E - PVC–S hấp thụ nhiều chất hóa dẻo PVC–E nên thích hợp cho sản phẩm dùng nhiều hóa dẻo 1.1.3 Các phương pháp trùng hợp PVC a) Trùng hợp khối Trùng hợp nhiệt độ, không sử dụng dung môi Sản phẩm thu dạng khối lớn khó nghiền xử lý, trọng lượng phân tử khơng đồng Sản phẩm có độ tinh khiết cao Nhược điểm: khó dẫn nhiệt phản ứng ra, làm phân hủy PVC tạo khí HCl PVC có màu b) Trùng hợp dung dịch Có loại dung mơi: - Dung mơi hịa tan polymer (rượu): polymer tách dần dạng bột mịn - Dung mơi hịa tan polymer monomer (aceton): tách polymer cách dùng nước để kết tủa chưng cất để loại dung môi Nhiệt độ trùng hợp thấp: 35 – 45oC Dung môi cho vào trước, VCM lỏng cho vào sau Chất khởi đầu peroxyt benzơil Phương pháp dùng thực tế q trình trùng hợp lâu tốn nhiều dung mơi Polymer thu có trọng lượng phân tử thấp, vận tốc phản ứng giảm Nhiều trường hợp, dung môi ảnh hưởng đến trật tự xếp mắc xích dọc theo mạch phân tử c) Trùng hợp nhũ tương Trùng hợp nhũ tương tạo PVC–E có cấu trúc hạt chặt chẽ, hút dầu để sản xuất sản phẩm từ PVC như: sản phẩm tráng, đúc quay, … Trùng hợp nhũ tương phản ứng polymer hóa thực mơi trường nước gồm: chất nhũ hóa thường loại xà phịng acid béo, necal (muối Na acid izobutin sunfonaftaeic), trietanol amin… dùng với lượng 0.1–0.5% trọng lượng nước Lượng chất nhũ hóa tăng độ phân tán hạt polymer tăng, làm thay đổi vận tốc phản ứng trọng lượng phân tử polymer Chất khởi đầu thường dùng H2O2, pesulphat kim loại kiềm tan nước (có thể dùng hệ pesulfat amon với hydrosulfit với NaHSO4 H2O2 – ion Fe, vận tốc trùng hợp lớn hơn) Tỷ lệ thành phần chất khởi đầu nước phụ thuộc vào nhiệt độ Ngoài ra, cần thêm muối đệm (acetat kim loại nặng, photphat, cacbonat kim loại kiềm…) để giữ nguyên độ pH (thường pH = 4–9) Có dùng thêm chất điều chỉnh để điều chỉnh tính chất trọng lượng phân tử polymer Đây phương pháp dùng phổ biến để sản xuất PVC, công nghiệp chất khởi đầu hịa tan nước Vì phản ứng trùng hợp xảy vùng tiếp xúc VC nước PVC tạo trạng thái nhũ tương nước (dạng latex), có kích thước hạt bé từ 0.0141–1 m Để tách PVC khỏi nhũ tương, người ta tiến hành sấy trực tiếp hay keo tụ sunphat amon Sau keo tụ tiến hành rửa nước, ly tâm sấy để để thu polymer khô Ưu điểm phương pháp tốc độ trùng hợp nhanh thu polymer có khối lượng phân tử cao trùng hợp khối trùng hợp dung dịch điều kiện Khả tiến hành trùng hợp liên tục, nhờ khuấy polymer tách liên tục nên sản phẩm đồng d) Trùng hợp huyền phù Trùng hợp huyền phù tạo PVC-S có đặc tính hút dầu tốt, độ cao, giá thành rẻ để sản xuất sản phẩm phương pháp cán, đùn, đúc tiêm… giống phương pháp trùng hợp nhũ tương, trùng hợp huyền phù monomer VC dạng giọt lỏng (dưới áp suất) phân tán vào môi trường lỏng (nước) có keo ưa nước (Gelatin hay rượu PVR) nhờ tác động khuấy trộn học Chất khởi đầu (chất kích động) thường dùng peroxit benzoil dinitril acid azoizobutilic, tan monomer mà không tan nước Bằng cách chọn chất kích động hỗn hợp chất kích động điều chỉnh vận tốc trùng hợp nhiều trường hợp nâng cao độ chịu nhiệt ánh sáng polymer thu Vận tốc trình trùng hợp đạt đến max hiệu ứng gel, sau giảm xuống Thực chất trình trùng hợp huyền phù trình trùng hợp khối chia nhỏ, có ưu điểm nhiệt độ kiểm sốt dễ dàng Kích thước hạt polymer thu phụ thuộc vào dạng lượng chất ổn định cường độ khuấy Polymer theo phương pháp có kích thước hạt đồng lớn so với phương pháp nhũ tương lẫn tạp chất Do hạt to nên dễ tách khỏi nước phương pháp ly tâm hay lọc Phương pháp trùng hợp sử dụng rộng rãi 1.1.4 Quy trình sản xuất PVC ngày gồm bước Điện phân muối ăn (NaCl) để sản xuất Clo, xút (NaOH) hydro Dầu hỏa khí gas cracking để tạo thành etylen (C2H2) Cho etylen Clo kết hợp với tạo thành Diclo etylen (EDC) Sau đó, Diclo etylen cracking để tạo thành Vinylclorua monomer (VMC) mắc xích sở PVC Cuối cho VCM chất phụ gia công thức pha chế để tạo thành nhựa PVC có tính chất mong muốn 1.2 Một số đặc điểm PVC 1.2.1 Cấu trúc phân tử PVC PVC có cấu trúc kiểu đầu–đi: –CH2–CHCl–CH2–CHCl–CH2–CHCl– Cao phân tử PVC có cấu tạo nhánh ít, phân nhánh phụ thuộc nhiệt độ trùng hợp, nhiệt độ trùng hợp vượt 40 – 50oC phân nhánh có khuynh hướng tăng lên Polymer mạch nhánh khơng ảnh hưởng đến tính chất hóa học mà cịn làm thay đổi tính chất vật lý Đặc tính cấu trúc thể qua độ kết tinh, mạch phân nhánh độ kết tinh kém, độ kết tinh định nhiệt độ nóng chảy nhựa tức ảnh hưởng tới nhiệt độ gia cơng Độ kết tinh tăng nhiệt độ mềm nhựa tăng nhiệt độ gia cơng nhựa tăng, làm giảm tính tan polymer dung mơi PVC có độ kết tinh khoảng 5% xem polymer vơ định hình, vùng tinh thể có cấu trúc kiểu syndiotactic cịn vùng vơ định hình có cấu trúc kiểu atactic 1.2.2 Khối lượng phân tử trung bình mật độ phân bố khối lượng IP Các loại PVC thương mại có MW = 40.000 – 480.000 tương ứng với khối lượng phân tử trung bình số Mn = 20.000 – 91.500 mật độ phân bố khối lượng Ip = Mw/Mn= 2–5.25 Người ta thường biểu diễn khối lượng phân tử M qua số độ nhớt K Bảng 1.1: Quan hệ K M K MW Mn 42 40.000 20.000 45 54.000 26.000 55 100.000 45.500 60 140.000 55.000 65 200.000 64.000 70 260.000 73.000 75 340.000 82.000 80 480.000 91.500 K lớn tính chất học sản phẩm cao khó gia cơng, tùy theo đặc điểm sản phẩm mà ta chọn PVC có giá trị K thích hợp 1.2.3 Kích thước hình dáng hạt PVC Các hạt polymer huyền phù có dạng hình cầu lõm tâm gọi “cenosphere” Các “cenosphere” tập hợp loại hạt sơ cấp tạo thành cấu trúc xốp giúp cho việc gia công, hấp thụ phụ gia hóa dẻo dễ dàng nhanh chóng Kích thước hạt PVC thay đổi phạm vi rộng: - Hạt thô: 100 – 150 m - Hạt bán thô: 30 – 80 m - Hạt kết tụ: – 10 m - Hạt sơ cấp: m - Hạt mịn: 0.1 m - Hạt cực mịn: 0.01 m 1.2.4 Độ tinh khiết Độ tinh khiết PVC ảnh hưởng đến màu sắc độ suốt tính ổn định nhiệt sản phẩm Các tạp chất thường chất khơi mào, chất ổn định huyền phù, nhũ tương lẫn q trình polymer hóa Polymer nhũ tương thường có tạp chất cao 1.2.5 Độ hịa tan PVC Độ hịa tan PVC phụ thuộc vào thơng số hòa tan, liên kết hydro độ phân cực dung môi Ở điều kiện nguội PVC khơng tan chất hóa dẻo, nhiệt độ cao bị trương nhiều tan số chất hóa dẻo Độ hịa tan cịn phụ thuộc vào khối lượng phân tử phương pháp sản xuất (M tăng độ hịa tan PVC giảm, PVC–E có độ hịa tan PVC–S) - n = 300–500 → dễ tan aceton, ester, cacbuahydroclo hóa - n >500 → hòa tan clobenzen, xyclohexanol Bảng 1.2: Độ hòa tan PVC số dung môi Dun Dung môi Khối lượng PVC / 100g dung môi Aceton 25 MEK (metyl etyl keton) 30 Metyl izobutyl keton 25 Cyclo hecxanol 30 Benzen Toluen Xylen 01 Aceton/xylen (1:1) 28 MEK/xylen (1:1) 28 1.3 Tính chất PVC Tính chất vật lý định đặc tính gia cơng như: khối lượng phân tử trung bình, độ phân tán khối lượng phân tử, khối lượng riêng gộp, độ tinh khiết Tính chất hóa học phụ thuộc vào đặc tính cấu trúc phân tử PVC, có nhiều cấu trúc nhánh hay cấu trúc không no bền nhiệt PVC có mạch phân tử điều hịa Độ phân nhánh PVC nghiên cứu tới theo tài liệu cơng bố PVC bao gồm đại phân tử mạch thẳng phân nhánh 1.3.1 Tính chất vật lý PVC - Bột màu trắng - Tỷ trọng: d = 1.3 – 1.4 g/cm3 10 Hình 2.2: Thiết bị máy cán 2.3.5 Cơng đoạn hấp xốp a) Nguyên tắc hoạt động Máy hấp xốp có rotor Nó động lực truyền động cho tất cụm máy Khi đưa vào sản xuất, cụm máy chuyển động với hệ thống qua khớp nối Ngoại trừ, chuyển động phận điều chỉnh khổ vải, motor chỉnh biên, dàn cuộn sản phẩm, quạt thổi nhiệt vào buồng hấp, sấy, quạt hút xả, cụm hoạt động độc lập chuyển động Vải đưa vào buồng hấp máy nhờ hệ thống kim kẹp Sau đó, vải qua trục tạo vân cho sản phẩm làm nguộn nhờ trục làm lạnh đầu máy Sau vải làm nguội dược quấn vào trục quấn đem qua kiểm phẩm Nhiệt độ hấp cho sản phẩm: 210oC Thời gian hấp cho sản phẩm : phút b) Các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm - Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ thấp : độ dày thấp không đạt theo yêu cầu khách hàng Nhiệt độ cao : sản phẩm bị nhựa hóa, bề mặt sản phẩm bị rỗ - Ảnh hưởng thời gian Thời gian phải phù hợp để tạo độ dày bề mặt sản phẩm đẹp - Ảnh hưởng trục vân Trục vân phải phù hợp với tùy sản phẩm Trục vân phải khắc vân sâu để đảm bảo độ ăn vân sản phẩm 43 2.3.6 Kiểm phẩm Đây công đoạn cuối để kiểm tra chất lượng sản phẩm đánh giá phân loại sản phẩm sau sản xuất Sản phẩm quấn thành cuộn nhỏ tuỳ theo yêu cầu của khách hàng Các tiêu ngoại quan a) Màu sắc Đúng theo mẫu khách hàng Màu sắc đồng không bị vân vùng cuộn sản phẩm b) Vân hoa Phải rõ nét , đều, không bị sọc màu c) Độ dày Đúng theo độ dày khách hàng Độ dày phải đồng đạt yêu cầu theo mẫu sản phẩm chuẩn d) Độ bám dính bề mặt Độ bám dính tốt, khơng bong, chóc, rách e) Bề mặt Bề mặt sạch, khơng có dấu vết lạ Bề mặt khơng bị sần, phồng giộp, bong chóc, thủng lỗ, rổ mặt Khơng có vết nhăn, gãy mặt Hình 2.3: Thiết bị cắt cuộn kiểm phẩm 44 CHƯƠNG NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM GIẢ DA XỐP PVC 3.1 Nội dung nghiên cứu 3.1.1 Đặt vấn đề Do loại mẫu giả da xốp có độ dày khác 0.30cm, 0.40cm, 0.50cm, 0.60cm, 0.70cm Nên vấn đề đặt lựa chọn hàm lượng chất tạo xốp cho sản phẩm cần thiết Ngoài ra, độ dày sản phẩm phụ thuộc nhiều yếu tố nhiệt độ thời gian hấp xốp Vì việc đưa hàm lượng chất tạo xốp, thời gian, nhiệt độ phù hợp cho sản phẩm điều cần nghiên cứu thực nghiệm Từ thỏa mãn đầy đủ yêu cầu kỹ thuật, tính cao, độ mềm dẻo vừa phải tạo thuận lợi cho q trình gia cơng Qua ta đưa đơn công nghệ phù hợp thông số kỹ thuật sản xuất sản phẩm thực tế 3.1.2 Phương tiện hóa chất nghiên cứu a) Phương tiện - Địa điểm: Nhà máy sản xuất nhựa Huệ Linh - Thiết bị dụng cụ: Đũa khuấy, Becher 250ml, Cân kỹ thuật, Đồng hồ đo giây, Máy cán, Máy hấp xốp b) Hóa chất: Bột PVC Vôi CaCO3 Dầu DOP 25.000g 7.500g 17.500g Màu Red 437 0.300g FS 321 0.625g AC 1.000g 45 3.1.3 Tiến hành thí nghiệm Gia nhiệt hệ thống máy cán 160oC Sau cho hỗn hợp gồm hóa chất có hàm lượng vào trục cán hệ thống máy cán tiến hành cán cho hỗn hợp màu tạo thành hệ đồng khoảng phút Điều chỉnh độ dày hỗn hợp đến 0.22 – 0.23mm để làm mẫu cho thí nghiệm sau a) Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng thời gian lên độ dày sản phẩm Cắt mẫu có độ dày 0.22 – 0.23mm để tiến hành thí nghiệm Sau đó, đem mẫu cho vào máy hấp để tạo độ dày cho sản ph ẩm Nhiệt độ cài đặt cho máy hấp: 210oC , độ dày ban đầu 0.22 – 0.23mm Tiến hành hấp thời gian khác , ta thu bảng kết sau: Bảng 3.1: Độ dày sản phẩm phụ thuộc vào thời gian hấp Độ dày (102 mm) Thời gian (phút) Lần Lần Lần 0.5 28 31 30 38 32 40 1.5 35 37 40 47 46 45 2.5 55 57 54 77 80 75 3.5 89 91 94 Thời gian (phút) 0.5 1.5 2.5 3.5 Độ dày (102mm) 29 36 37 46 55 77 91 46 Đồ thị ảnh hưởng thời gian lên độ dày sản phẩm Độ dày 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Thời gian Nhận xét thí nghiệm: Độ dày sản phẩm tăng tuyến tính theo thời gian Thời gian từ 0.5 – 2.5 phút độ dày sản phẩm tăng chậm, thời gian từ 2.5 – 3.5 phút độ dày sản phẩm đột biến tăng nhanh Với thời gian 2.5 phút, ta thu kết độ dày yêu cầu đặt từ 0.50mm đến 0.60mm b) Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng nhiệt độ lên độ dày sản phẩm Cắt mẫu có độ dày 0.22 – 0.23mm để tiến hành thí nghiệm Sau đó, đem mẫu cho vào máy hấp để tạo độ dày cho sản phẩm Thời gian hấp: 2.5 phút , độ dày ban đầu 0.22 – 0.23 mm Bảng 3.2: Độ dày sản phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ hấp Nhiệt độ ( C) Độ dày (102 mm) o Lần Lần Lần Lần 180 30 27 27 28 190 35 35 32 34 200 41 41 40 41 210 56 58 60 58 220 88 87 88 90 230 61 71 66 78 47 Nhiệt độ (oC) 180 190 200 210 220 230 Độ dày (102mm) 28 34 41 58 88 69 Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ lên độ dày sản phẩm Độ dày 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 100 150 200 250 Nhiệt độ Nhận xét thí nghiệm: Ở nhiệt độ từ 180 – 210 oC độ dày sản phẩm tăng chậm, nhiệt độ từ 210 - 220 oC độ dày sản phẩm tăng đột biến Đến nhiệt độ 230 oC độ dày sản phẩm giảm xuống sản phẩm có xu hướng bị phân hủy dần Với nhiệt độ 210oC, ta thu kết độ dày yêu cầu đặt từ 0.50mm đến 0.60mm c) Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng hàm lượng chất tạo xốp lên độ dày sản phẩm Cân becher với hàm lượng sau Hóa chất Becher1 Becher2 Becher3 Becher4 Becher5 Becher6 Bột PVC 25.000g 25.000g 25.000g 25.000g Vôi CaCO3 Dầu DOP 7.500g 7.500g 7.500g 7.500g 25.00g 25.000g 7.500g 7.500g 17.500g 17.500g 17.500g 17.500g 17.500g 17.500g Màu Red 437 0.300g 0.300g 0.300g 0.300g 0.300g 0.300g FS 321 0.625g 0.625g 0.625g 0.625g 0.625g 0.625g AC 0.250g 0.500g 0.750g 1.000g 1.250g 1.500g 48 Tiến hành cán mẫu theo hàm lượng khác chất tạo xốp nhiệt độ 160oC với độ dày 0.22 – 0.23mm Sau cắt mẫu đem tiến hành hấp xốp 210oC 2.5 phút Ta thu bảng kết sau Bảng 3.3: Độ dày sản phẩm phụ thuộc vào hàm lượng chất tạo xốp Hàm lượng chất tạo xốp (%) Độ dày (102mm) 25 32 40 58 70 80 Đồ thị ảnh hưởng hàm lượng chất tạo xốp lên độ dày sản phẩm Độ dày 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Hàm lượng chất tạo xốp Nhận xét thí nghiệm: Độ dày sản phẩm tăng tuyến tính theo hàm lượng chất tạo xốp Với hàm lượng chất tạo xốp từ – 3% độ dày sản phẩm nở chậm, với hàm lượng chất tạo xốp 4%, ta thu kết độ dày yêu cầu đặt từ 0.50mm đến 0.60mm, với hàm lượng chất tạo xốp từ – 6% độ dày sản phẩm tăng nhanh dễ gây rỗ bề mặt sản phẩm 49 3.2 Phương pháp phân tích đánh giá 3.2.1.Phương pháp xác định độ bền kéo đứt – độ dãn dài kéo đứt (theo TCVN 4635 – 88) Tiêu chuẩn áp dụng cho loại vật liệu giả da có lót khơng có lót, quy định phương pháp xác định độ bền kéo đứt độ dãn dài kéo đứt a) Phương pháp lấy mẫu - Từ cuộn lô cắt mẫu theo chiều dọc mẫu theo chiều ngang Chiều dọc mẫu lấy theo chiều sợi dọc chiều ngang theo chiều sợi ngang Đối với vật liệu giả da khơng có lót lớp lót từ vật liệu khơng phải vải chiều dọc chiều máy, chiều ngang chiều vng góc với chiều dọc - Khi cắt mẫu cần tránh phần mẫu có khuyết tật, vị trí mẫu lựa chọn cho mẫu thử không phần mẫu thử - Kích thước mẫu : Dài: 220  mm Rộng: 25  mm - Kích thước phần làm việc: Dài: 100  mm Rộng : 20  mm - Sơ đồ cắt mẫu: aa aa a ≥ 100mm - Sơ đồ mẫu kéo đứt: 20mm 100mm 50 - Sau cắt mẫu theo kích thước ban đầu, dùng tay tách bóc sợi hai bên cho kích thước phần làm việc mẫu có chiều rộng 201 mm - Nếu việc tách bóc sợi hai bên khơng thực cho phép cắt mẫu thật xác theo kích thước phần làm việc b) Phương pháp đo tính kết quả: Hình 3.1: Máy đo độ kéo đứt - Thiết bị đo kéo đứt thiết bị dạng lắc: phải đảm bảo yêu cầu sau Giá trị lực đo khoảng từ 15% - 85% giá trị toàn thang đo Thang đo độ dãn phải có vạch chia 1mm Có thể điều chỉnh khoảng cách ngàm lúc ban đầu với độ xác đến 1mm Tốc độ đo : 940  950 rpm Khoảng cách ngàm lúc ban đầu 100  mm - Tính kết : Độ bền kéo dứt (K) tính N / mm2 theo cơng thức: K= P b.h Trong : P – lực đo máy, N b – chiều dày mẫu, mm h – chiều rộng mẫu, h = 20 mm 51 Độ dãn dài kéo đứt (D), tính % theo cơng thức D= l1 − l  100 l0 Trong đó: l1 – chiều dài phần làm việc sau kéo dãn, mm l0 – chiều dài phần làm việc trước thử, mm 3.2.2.Phương pháp xác định độ bền bám dính ( TCVN 4638 – 88) Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ bền kết dính lớp phủ lớp lót, áp dụng cho loại vật liệu giả da có lót a) Phương pháp lấy mẫu - Từ cuộn lô cắt mẫu theo chiều dọc mẫu theo chiều ngang Vị trí mẫu cách biên 50mm tránh phần mẫu có khuyết tật - Kích thước mẫu : 150  25 mm - Kích thước phần làm việc : 80 20 mm - Dùng tay tước bỏ sợi bên cho kích thước 20mm Dùng kéo cắt bỏ phần giả da, cắt sát sợi biên không cắt đứt sợi - Sau cắt mẫu xong dùng bút chia mẫu theo chiều dài thành phần theo sơ đồ : 20mm 50mm - 80mm 20mm Dùng tay tách bóc phần dài 50mm (phần thứ nhất) Để tách bóc dễ dàng ta ngâm phần thứ vào dung mơi thích hợp làm giảm liên kết lớp ( dung môi MEK), không để dung thấm vào phần thứ hai (80mm) b) Phương pháp đo tính kết - Thiết bị: thiết bị đo bám dính giống thiết bị đo kéo đứt, khác thiết bị đo bám dính có thang đo nhỏ - Điều chỉnh khoảng cách ngàm lúc đầu 50  mm 52 - Kẹp lớp vải lót lên ngàm trên, kẹp đầu mẫu vào ngàm xiết chặt - Mở máy để ngàm chuyển động tách bóc hết phần thứ mẫu Trong q trình đo: tách bóc lớp ổn định ghi giá trị lực tách bóc sau 10 mm độ dãn Ghi lại 10 giá trị lực tách bóc cho mẫu thử Nếu tách bóc bị đứt lớp da ghi lại kết lực lớp da bị đứt, khơng tách lớp da khỏi lớp lót ghi rõ: độ bám dính khơng xác định - Tính kết quả: Độ bền kết dính lớp phủ lớp lót (F) tính N / mm theo cơng thức: F= P b Trong đó: P – lực kết dính trung bình 10 kết đo cho mẫu thử, N b – chiều rộng mẫu, mm 3.2.3.Phương pháp xác định độ bền xé rách ( TCVN 5822 – 1994) a) Phương pháp lấy mẫu - Từ cuộn lô cắt mẫu theo chiều dọc mẫu theo chiều ngang Vị trí mẫu cách biên 50mm tránh phần mẫu có khuyết tật - Kích thước mẫu : 40  150 mm - Ở điểm chiều rộng mẫu, cắt đường song song với chiều dọc mẫu, dài khoảng - Sơ đồ mẫu xé rách : 150mm 20mm 20 mm 75mm 53 b) Phương pháp đo tính kết - Thiết bị đo: dùng thiết bị kéo đứt dạng lắc Thiết bị điều chỉnh cho giá trị lực kéo đứt mẫu nằm khoảng 15 – 85% giá trị lớn thang đo - Gắn đầu cắt mẫu lên hai ngàm kẹp thiết bị - Tiến hành kéo mẫu với vận tốc 200mm/phút mẫu xé theo đường cắt sẵn - Kết quả: Đọc thang đo giá trị lớn dùng để xé mẫu Độ bền xé rách mẫu theo chiều dọc chiều ngang kết trung bình lần thử theo chiều 3.2.4.Phương pháp đo độ cứng Shore A (TCVN 4502-88) Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ cứng chất dẻo đồng hồ đo độ cứng a) Nguyên tắc đo: Đo độ lớn kim ép dạng hình nón cụt tác dụng lực cho trước Đồng hồ đo độ cứng gồm: kim ép thép tơi có đầu hình nón cụt, lị xo để đặt lực vào kim ép, thang chia độ, thử ta đặt thêm tải trọng 1kg Mẫu thử: mẫu thử gồm nhiều chồng lên với độ dày tổng cộng không nhỏ 5mm b) Tiến hành thử mẫu - Đặt mẫu lên mặt phẳng cứng - Đặt đồng hồ thẳng, vng góc với bề mặt, từ từ ép đến bề mặt đáy đồng hồ tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt mẫu - Đọc số kim đo độ thang đo sau 15giây kể từ lúc ép bề mặt đáy đồng hồ lên bề mặt mẫu - Số lần đo không lần mẫu, lấy giá trị trung bình kết đo 54 3.2.5.Phương pháp đo phá nổ (TCVN 5826-1994) Độ bền phá nổ loại vải có lót sử dụng phép đo độ bền vật liệu tác dụng lực đa phương (ngược lại với đặc tính chịu kéo đo độ bền vật liệu mặt phẳng) a) Chuẩn bị mẫu thử - Mẫu phải lấy cho đại diện cho toàn lô hàng Các mẫu thử phải lấy phạm vi chiều rộng làm việc việc mẫu - Mẫu có kích thước 10cm 10cm - Thuần hóa mẫu nhiệt độ 2720C độ ẩm tương đối 655% b) Thiết bị đo phá nổ Turning wheel Connecting hole Upper press plate Out lid Wrench Inner lid Rubber diaghram Pin Caliber-seat 10 Power indicator 11 Power switch 12 Bolt 13 Glycerin cup 14 Pressure meter 15 Remainder pointer 16 Oil value 17 Handling rod 18 Base 55 Hình 3.2: Máy đo phá nổ c) Phương pháp đo tính kết - Thang đo máy chọn để sử dụng thử nghiệm phải có phạm vi đo cho lực phá nổ nằm khoảng 15-85% thang đo - Tăng dần áp suất màng ngăn cao su cách bơm chất lỏng vào buồng áp suất mẫu bị phá hủy Ghi giá trị lực lớn theo kim quay kim Đối với mẫu thử, ghi lại giá trị áp suất phá nổ dạng phá nổ Tính giá trị trung bình mẫu thử sau hiệu chỉnh thêm hệ số màng ngăn - Đóng ngàm kẹp vị trí thử nghiệm khơng có mẫu Làm căng màng ngăn cao su tới vị trí tương đương với tốc độ tăng áp suất phá nổ mẫu Ghi lại áp suất cần thiết để làm căng màng ngăn Giá trị áp suất hệ số hiệu chỉnh màng ngăn Giá trị áp suất nổ thực mẫu giá trị trung bình cần phá nổ mẫu trừ giá trị hiệu chỉnh màng 56 KẾT LUẬN Quá trình nghiên cứu sản phẩm giả da xốp có độ dày từ 0.50 – 0.60mm Tiến hành khảo sát ảnh hưởng thời gian, nhiệt độ, hàm lượng chất tạo xốp lên độ dày sản phẩm ta nhận thấy: - Thời gian thích hợp: 2.5 phút - Nhiệt độ thích hợp: 210oC - Hàm lượng chất tạo xốp phù hợp nhất: 4% so với PVC Tuy nhiên kết áp dụng cho sản phẩm giả da có độ dày từ 0.50 – 0.60mm Tùy vào sản phẩm có độ dày khác mà thơng số thay đổi cho phù hợp Q trình khảo sát ta thấy thời gian 2.5 phút, nhiệt độ 210 oC, hàm lượng chất tạo xốp 4% so với PVC kết khả quan Với thơng số đem lại lợi nhuận cao cho nhà sản xuất Ngoài ra, người tiêu dùng cảm thấy an toàn hàm lượng chất tạo xốp sản phẩm gây độc hại 57 ... thiệu sản phẩm từ PVC Ống nhựa PVC Áo mưa PVC xốp Tấm tôn PVC Ống nước mềm PVC Màng nhự PVC Giả da PVC Dây Cáp điện Đồ chơi Tấm bạt PVC Túi xách nhựa PVC Tab đựng hồ sơ 31 Các sản phẩm ứng dụng PVC. .. phần khác vào hỗn hợp làm tăng vẻ ngoại quan sản phẩm Việc sử dụng chất bôi trơn quan trọng không việc sử dụng chất ổn định 28 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐƠN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM GIẢ DA 2.1... sản xuất sản phẩm thực tế CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PVC VÀ CÁC HĨA CHẤT SỬ DỤNG TRONG ĐƠN CƠNG NGHỆ Tổng quan PVC 1.1 1.1.1 Giới thiệu PVC PVC hợp chất hóa học clo, cacbon hydro Hợp phần PVC sản