kl le xuan dat 061962h

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SƠ CHẾ CAO SU THIÊN NHIÊN NĂNG SUẤT 14.000 TẤN/NĂM GVHD : TS NGUYỄN QUANG KHUYẾN SVTH : LÊ XUÂN ĐẠT MSSV : 061962H LỚP : 06HH2D TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 07 NĂM 2012 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập Trường Đại Học TÔN ĐỨC THẮNG em thầy cô trường thầy cô khoa khoa học ứng dụng truyền đạt kinh nghiệm quý báu sống kỹ chuyên môn cần thiết để chúng e m có kiến thức cần thiết trước làm việc Trong thời gian làm luận văn gặp nhiều khó khăn Nhưng nhờ kiến thức học bảo tận tình thầy hướng dẫn luận văn Vì mà em hồn thành luận văn thời gian quy định Em xin chân thành ảcm ơn Thầy Nguyễn Quang Khuyến hướng dẫn, giúp đỡ, cho em từ bắt đầu thực luận văn Cuối em xin kính chúc q thầy, khoa khoa học ứng dụng ln dồi sức khoẻ, thành công công việc, tràn đầy niềm vui sống Xin chân thành cảm ơn! Mục lục MỞ ĐẦU CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu cao su 1.2 Diện tích trồng cao su Việt Nam 1.3 Vai trò cao su Việt Nam 1.4 Ngành công nghiệp cao su Việt Nam 1.5 Giới thiệu ngành công nghiệp sơ chế cao su 1.5.1 Ngành công nghiệp sơ chế cao su giới 1.5.2 Ngành công nghiệp sơ chế cao su Việt Nam 1.6 Khai thác mủ từ cao su 1.7 Thành phần nguyên liệu sản xuất cao su sơ chế 1.7.1 Thành phần latex 1.7.2 Tính chất latex 1.8 Tính chất cao su thiên nhiên 1.8.1 Lý tính cao su 1.8.2 Hóa tính cao su CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CÁC SẢN PHẨM, CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM VÀ CỦA NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SẢN PHẨM CAO SU SƠ CHẾ 12 2.1 Giới thiệu sản phẩm cao su sơ chế 12 2.2 Yêu cầu kỹ thụât sản phẩm cao su cốm từ nguyên liệu mủ nước (theo tiêu chuẩn Việt Nam 3769:2004) 13 2.3 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm cao su cốm từ nguyên liệu mủ tạp (theo tiêu chuẩn Việt Nam 3769:2004) 14 2.4 Ý nghĩa yêu cầu kỹ thuật 14 2.5 Nguyên liệu để sản xuất sản phẩm cao su cốm từ mủ nước, ứng dụng mủ cốm sản xuất từ mủ nước 17 2.5.1 Nguồn gốc nguyên liệu 17 2.5.2 Yêu cầu kỹ thuật nguyên liệu 17 2.5.3 Ứng dụng sản phẩm mủ cốm từ mủ nước 17 2.6 Nguyên liệu để sản xuất sản phẩm cao su cốm tù mủ tạp ứng dụng mủ cốm sản xuất từ mủ tạp 18 2.6.1 Nguồn gốc nguyên liệu 18 2.6.2 Yêu cầu kỹ thuật nguyên liệu 19 2.6.3 Ứng dụng sản phẩm mủ cốm từ mủ tạp 19 2.7 Các hóa chất sử dụng công nghệ sơ chế cao su 19 2.8 Yêu cầu kỹ thuật hóa chất 22 CHƯƠNG : QUY TRÌNH CƠNG NGH Ệ SẢN XUẤT MỦ CỐM TỪ MỦ NƯỚC VÀ MỦ TẠP 23 3.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất mủ cốm từ mủ nước 23 3.1.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 23 3.1.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 24 3.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất mủ cốm từ mủ tạp 31 3.2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 31 3.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 32 CHƯƠNG : CÂN BẰNG VẬT CHẤT 36 4.1 Nguyên tắc tính cân vật chất 36 4.2 Cân vật chất cho dây chuyền chế biến cao su cốm từ mủ nước 37 4.2.1 Cơng đoạn hồn thiện sản phẩm 38 4.2.2 Công đoạn gia công nhiệt 39 4.2.3 Công đoạn gia công học 40 4.2.4 Công đoạn đánh đông 41 4.2.5 Công đoạn tiếp nhận xử lý 42 4.3 Cân vật chất cho dây chuyền chế biến cao su cốm từ mủ tạp 42 4.3.1 Cơng đoạn hồn thiện sản phẩm 42 4.3.2 Công đoạn gia công nhiệt 43 4.3.3 Công đoạn gia công học 44 4.3.4 Công đoạn tiếp nhận xử lý 45 ĐỊNH MỨC NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO NĂM SẢN XUẤT 46 Định mức ngun liệu cho quy trình cơng nghệ sản xuất 10.000 mủ cốm từ mủ nước năm 46 Định mức nguyên liệu cho quy trình cơng nghệ sản xuất 4.000 mủ cốm từ mủ tạp năm 48 Định mức vật liệu sử dụng công đoạn bao bì, đóng gói 14.000 cao su cốm năm 49 CHƯƠNG : TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN TRANG THIẾT BỊ PHỤC VỤ SẢN XUẤT 50 5.1 Tính tốn lựa chọn trang thiết bị cho quy trình cơng nghệ sản xuất mủ cốm từ mủ nước 50 5.2 Tính tốn lựa chọn trang thiết bị cho dây chuyền công nghệ sản xuất cao su cốm từ mủ tạp 83 CHƯƠNG : THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY 95 6.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 95 6.2 Thiết lập mặt nhà máy 96 CHƯƠNG :TÍNH TỐN NĂNG LƯỢNG - CẤP THỐT NƯỚC 102 7.1 Tính tốn lượng 102 7.1.1 Tính điện 102 7.1.2 Tính nhiên liệu cung cấp cho nhà máy 105 7.2 Tính lượng nước cấp cho nhà máy 106 7.3 Tính bể nước đài nước ống dẫn nước 110 7.4 Bố trí hệ thống nước cho nhà máy 112 CHƯƠNG : THIẾT KẾ AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MƠI TRƯỜNG 114 8.1 An toàn lao động 114 8.1.1 An tồn phịng cháy chữa cháy 114 8.1.2 An tồn sử dụng hóa chất 114 8.1.3 An toàn sử dụng thiết bị 115 8.1.4 An tồn mơi trường làm việc 116 8.2 Xử lý nước thải 117 CHƯƠNG 9: BỐ TRÍ NHÂN SỰ VÀ TÍNH KINH TẾ 121 9.1 Bố trí nhân 121 9.1.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 121 9.1.2 Bố trí nhân nhà máy 121 9.2 Tính vốn đầu tư nhà máy 123 9.2.1 Vốn cố định 123 9.2.2 Chi phí hoạt động nhà máy năm 127 9.3 Tính lợi nhuận năm sản xuất chí phí thuế 130 9.4 Tính thời gian thu hồi vốn 131 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Trong thập niên gần đây, giới nhu cầu cao su tăng vọt lượng cung không đủ lượng cầu, nguyên nhân phát triển ngành công nghiệp săm lốp ô tô, nhiều ngành cao su kĩ thuật khác Mặc dù cao su tổng hợp đời chiếm vị trí đáng kể công nghiệp cao su không thay hồn tồn cao su thiên nhiên được, tính ưu việt mà cao su thiên nhiên có như: tính chất lý tốt, đàn hồi cao nhiệt độ thường, gia công dễ, giá rẻ… Trong công nghiệp cao su, cao su nguyên liệu quan trọng định tính sản phẩm theo yêu cầu sử d ụng, mà việc lựa chọn loại cao su phù hợp để làm nguyên liệu sản xuất sản phẩm đạt tiêu chuẩn quan trọng Khơng thể có sản phẩm tốt không sử dụng cao su đạt chất lượng Theo th ực nghiệm, cao su thiên nhiên kéo dài gấp lần sau lại khơi phục hình dạng củ, đại đa số vật chất khơng so bì với tính chất đàn hồi này, rắn mà mềm, tính ưu việt sẳn có cao su thiên nhiên ln nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất sản phẩm quan trọng địi hỏi nhiều tính mà có cao su thiên đáp ứng Ở Việt Nam cao su thiên nhiên xem nguồn nguyên liệu không cạn kiệt, với điều kiên sản xuất như: đất đai nguyên liệu, đồn điền cao su nhà máy Bên cạnh điều kiện thuận lợi nguồn nguyên liệu dồi trên, nguồn vốn đầu tư cho việc chế biến sản phẩm cao su cịn hạn chế mà nhiều năm qua nước ta chủ yếu khai thác sơ chế cao su thiên nhiên Trong luận văn tiến hành thiết kế nhà máy sơ chế cao su thiên nhiên định chuẩn Việt Nam CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CÂY CAO SU Cao su thiên nhiên sinh raừ t loài thực vật có khả tạo latex, chức điều kiện cần để có cao su Cây cao su xuất Việt Nam 1897 dược sỹ Raoult (người Pháp) đưa hạt giống từ Java-Malaysia trồng vườn ông Yêm thị xã Thủ Dầu Một, Năm 1904 đồn điền cao su mang tên Suzanah thành lập với diện tích 3400 đầu Hình 1.1 Cây cao su Hevea Brasiliensis tiên ngã ba Dầu Giấy Năm 1920 người Pháp bắt đầu mở rộng diện tích trồng thử nghiệm hình thành đồn điền cao su nhỏ khu vực ngoại Sài Gịn, Thủ Dầu Một biên hịa với tổng diện tích 7000 Sau giải phóng Đảng nhà nước sớm chủ trương tập trung nguồn lực để khai hoang tăng diện tích trồng cao su tăng theo năm Trong thiên nhiên có ấr t nhiều cao su thuộc nhiều lồi thực vật khác nhau, chúng thích hợp với khí hậu vùng nhiệt đới, đặc biệt là: Br azil, Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, Indonesia,… Trong số loại trê n, loại đặc biệt ưa chuộng Hevea Brasiliensis, cung cấp khoảng 95 -97% tổng lượng cao su thiên nhiên giới Việt nam chủ yếu trồng giống Hevea Brasiliensis loài cao su to lớn cao từ 20 -40 mét, hệ thống latex cao su thuộc loại mạch nhánh, đường kính mạch khoảng 20-50 micron Những mạch nằm phần mô mềm Vỏ dày 8-18 mm trưởng thành, sau cạo mủ vỏ dễ dàng tái sinh Về phương diện sinh thái, thích hợp với khí hậu vùng xích đới hay nhiệt đới Cây địi hỏi nhiệt độ trung bình 25 oC, lượng mưa tối thiểu 1500 mm năm, chịu hạn nhiều tháng mùa khô Mặc dù cao su địi hỏi chất lượng đất thích hợp với đất đai phì nhiêu, sâu, dễ thoát nước, chua (pH = 45) giàu mùn 1.2 Diện tích trồng cao su việt nam Hiện nay, nước có 500.000 cao su trồng, ngồi cịn đầu tư trồng cao su nước Lào, Campuchia với diện tích sau: Bảng 1.1 Diện tích trồng cao su Việt Nam Việt Nam Đông Nam Bộ Tây Nguyên Bắc Trung Bộ Duyên Hải Nam Trung Bộ Lào Campuchia 339.000 (ha) 113.000 (ha) 41.500 (ha) 6.500 (ha) 100.000 ha) 120.000 (ha) Thấy tiền thị trường cao su giới lợi ích việc phát triển cao su, phủ lên kế hoạch mở rộng diện tích trồng cao su lên 600.000 vào năm 2015 I.3 Vai trò cao su việt nam Quá trình phát triển cao su gắn liền với lợi ích xã hội, ổn định trị, an ninh quốc phịng Cây cao su biện pháp ch ống đói xóa nghèo như: giai lao động đặc biệt vùng đồng dân tộc thiểu số, góp phần ổn định đời sống người dân Bảo vệ biên cương Góp phần bảo vệ môi trường, phủ xanh đất trống đồi trọc, cải tạo đất sau trồng cao su liên tục chăm sóc bón phân hàng năm 1.4 Ngành công nghiệp cao su việt nam Cao su trở thành mặt hàng nông sản xuất lớn thứ Việt Nam, sau gạo cà phê Việt Nam đứng hàng thứ giới xuất cao su, sau Thái Lan, Indonesia Malaysia Mặc dù nước xuất cao su đứng thứ giới lợi nhuận ngành cao su đem lại chưa cao nhiều năm qua khai thác sơ chế để xuất dạng nguyên liệu thô Nguyên nhân làm cho nhiều công ty, doanh nghiệp ngành chịu đầu tư vào chế biến nguồn vốn đầu tư vào sở cơng nghiệp chế biến sản phẩm cao su địi hỏi vốn lớn (cần 150 triệu USD cho nhà máy chế tạo săm lốp ơtơ có cơng suất triệu chiếc/năm) việc thu hồi vốn có lãi lâu, cịn chấp nhận sử dụng cơng nghệ lạc hậu khó cạnh tranh với sản phẩm loại nuớc thị trường nước, chưa có khả cạnh tranh thị trường quốc tế Vì ngành cao su Việt Nam đề phương hướng biện pháp cụ thể để phát triển ngành cao su đến năm 2011 chuyển từ sản xuất xuất cao su nguyên liệu sang ưu tiên sản xuất, xuất sản phẩm công nghiệp cao su, kết hợp với xuất cao su nguyên liệu Nên tổng công ty cao su Việt Nam tập trung đầu tư nâng cao lực chế biến mủ cao su ly tâm (Latex) từ 50.000 đến 60.000 lên khoảng 300.000 tấn/năm vào năm sau Mặt khác, cấu sản phẩm, ngành cao su có đầu tư trang thiết bị, máy móc, nhân lực cho việc nâng cao lực chế biến, đưa tỷ lệ loại cao su kỹ thuật tăng cao cao su kỹ thuật SVR 20, cao su RSS giảm tỷ lệ sản xuất loại cao su SVRL từ gần 60% xuống 30% vào năm tới Ngoài ra, ngành đẩy mạnh việc thu hút đầu t ư, đặc biệt đầu tư nước sản xuất sản phẩm chế biết từ cao su săm lốp, găng tay, phao cứu sinh để nâng cao giá trị gia tăng cho xuất thời gian tới 1.5 Giới thiệu ngành công nghiệp sơ chế cao su 1.5.1 Ngành công nghiệp sơ chế cao su giới Ngành công nghiệp sơ chế cao su nghiện cứu phát triển từ lâu nước phát triển Châu Âu, Ý, Liên Xô, Nhật Bản, Trung quốc) Hiện nước phát triển sản xuất, mà chuyển sang nhập nguyên liệu cao su sơ chế từ nước phát triển như: Việt Nam, Lào, Campuchia, Malaysia, để nhằm tiết kiệm diện tích trồng trọt, tránh công đoạn độc hại KẾT LUẬN Sau thời gian gần tháng thực thiết kế nhà máy sơ chế cao su thiên nhiên suất 14.000 tấn/năm hồn thành Mục đích nhà máy sử dụng dây chuyền công nghệ chế biến sản xuất mặt hàng cao su cốm từ nguyên liệu mủ nước đạt chất lượng cao xuất sang thị trường Trung Quốc, nước EU, Hoa Kì cạnh tranh với nước xuất như: Thái Lan, Malaisia, Indonesia Ngoài việc tận dụng lượng mủ tạp để sản xuất sản phẩm SVR 10, SVR 20 tiêu thụ thị trường nước đem lại nguồn lợi nhuận đáng kể cho nhà máy, đồng thời góp phần hạn chế nhiễm môi trường  Ưu điểm thiết kế nhà máy là: Thiết bị máy móc hầu hết cung cấp cơng ty Cổ Phần Cơ Khí Cơ Khí Cao Su An Sương, giá thành không cao lại giảm chi phí vận chuyển, lắp đặt, sửa chữa so với đầu tư dây chuyền nước Nhà máy xây dựng Xã Thanh Tuyền - Huyện Dầu Tiếng - Tỉnh Bình Dương Đây khu vực có nguồn nguyên liệu mủ cao su lớn ổn định từ nhiều nông trường xung quanh Vốn cố định đầu tư 46.200.000.000 (VND), với số vốn bao gồm chi phí mua đất lại khơng q cao, nhà máy sản xuất 14.000 cao su cốm/năm năm thu hồi vốn cố định  Khuyết điểm Tính tốn chi phí đầu tư cơng trình xây dựng luận văn chưa thật xác theo chi phí Mặc dù thiết kế lưu ý vấn đề ô nhiễm môi trường như: kho ủ nguyên liệu cuối hướng gió, xanh bao bọc xung quanh khơng tránh mùi khó chịu phân xưởng sản xuất cao su phân hủy Tuy trình thực luận văn em tìm hiểu kỹ, thời gian lực hạn chế tính tốn tất nhiên cịn nhiều thiếu xót Nên cần điều chỉnh Thầy Cơ để luận văn hồn thiện hơn, xác thực tế 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bin “Tính tốn q trình thiết bị cơng nghiệp hóa chất thực phẩm tập I, II” “Quá trình thủy lực bơm, quạt, máy nén”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật [2] Nguyễn Ngọc Bích “Nghiên cứu lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải” [2] Nguyễn Đắc Cơ “An Tồn Lao động cơng nghiệp hóa chất”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội” [2] Trịnh Văn Dũng “Tóm tắt giảng trình thiết bị truyền khối”, “Tóm tắt giảng q trình thiết bị”, NXB Trường ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa Khoa Học Ứng Dụng [3] Nguyễn Xuân Hiền “Công nghệ học cao su”, NXB Trung tâm dạy nghề Quận [4] Nguyễn Thi Huệ “Cây cao su”, NXB Tổng hợp TPHCM [5] Nguyễn Văn Lụa “Các trình thiết bị học khuấy, lắng, lọc”, NXB ĐH Quốc Gia TPHCM [6] Nguyễn Tài My “Kiến trúc công nghiệp”, NXB Đại Học Bách Khoa, TPHCM [6] Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam “Bài giảng sở thiết kế nhà máy hóa chất”, NXB Trường ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa Khoa Học Ứng Dụng [7] Lương Đức Phẩm “Công nghệ xử lý nước thải”, NXB Giáo Dục [8] Trần Văn Phú “Tính toán thiết kế hệ thống sấy”, NXB Giáo Dục [8] Nguyễn Viên Sum “Sổ tay thiết kế điện chiếu sáng”, NXB Xây Dựng Hà Nội [8] Nguyễn Vĩnh Trị “Bài giảng công cao su”, NXB Trường ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa Khoa Học Ứng dụng [9] Nguyễn Trọng Khuôn - Trần Soa - Hồ Lê Viên “Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I, II”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật [10] Hồ Lê Viên “Thiết kế tính tốn chi tiết thiết bị hoá chất”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật [11] Vương Ngọc Vũ “Thiết kế nhà máy sơ chế cao su thiên nhiên suất 12.000 tấn/năm”, Luận văn tốt nghiệp đại học-Bộ môn vật liệu hữu cơ, Tp.HCM, 2006 [12] Các tài liệu lưu hàn nội nhà máy sơ chế cao su thiên nhiên Cua-Paris thuộc công ty Cổ Phần Cao Su Phước Hồ, Bình Dương PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA TÍNH CHẤT SẢN PHẨM 1) Xác định hàm lượng chất bẩn • Nguyên tắc phương pháp: Hịa tan cao su dung mơi cóđiểm sơi nhiệt độ khoảng 160 ÷ 190oC, sau lọc dung dịch qua rây có kích thước lổ 45µm , chất bẩn lại rây lọc rửa kỹ sau sấy khơ cân Dung mơi sử dụng: White Spirit có điểm sơi 160 ÷ 190oC, chất peptic PRA (Xylyl mercaptan 36%) • Thiết bị: Máy cán cao su trục Cân phân tích có độ xác đến 0,1mg Bếp bóng đèn hồng ngoại nhiệt độ 100 đến 150oC Rây lọc có kích thước lổ 45µm khung rây thép khơng rỉ, đường kính rây 28mm, giá đở rây Bình nón dung tích 500ml Bình lọc thủy tinh 2000ml Máy hút chân khơng Tủ sấy sấy đến 160oC • Phương pháp xác định Hịa tan cao su: Lấy khoảng 20 ÷ 30 g mẫu, đem cán lần qua máy cán làm nguội nhiệt độ phòng, khe hở hai trục cán 0,5 ± 0,1mm Cân 10g mẫu qua cán xác đến 0,1mg, dùng kéo cắt thành sợi nhỏ khoảng 10 đến 15 sợi, cho sợi mẫu vào bình nón có chứa sẳn 100 ÷ 200ml dung mơi 1ml chất peptic Để bình nón chuẩn bị lên bếp đốt nóng trước để cao su nhanh tan hồn tồn khơng b ị cháy đáy bình khoảng từ 30 phút lắc lần Lọc dung dịch: Để bình lọc lên đĩa nhơm, gắn giá đỡ rây vào miệng bình lọc đặt rây sấy khơ lên giá đỡ Phun lên rây dung mơi nóng Dùng kẹp gắp bình nón khỏi bếp, rót dung dịch vào rây Khi dung dịch chảy hết dùng khoảng 100ml dung mơi nóng để rửa bình nón, rửa rây rửa tạp chất nhiều lần Có thể dùng máy hút chân khơng q trình lọc Tập hợp cao su khơng tan hồn tồn mà tạo thành chất keo dính vào rây, phải hồ tan lại cách cho rây vào cốc thủy tinh chứa dung mơi nóng 1ml 2ml chất peptic, tan hết tiến hành lọc lại Sấy: Sau lọc sấy rây tạp chất 100 oC ± 5oC tủ sấy khoảng Sau để nguội bình hút ẩm 30 phút, cân xác đến 0,1mg Tính kết Hàm lượng chất bẩn X tính phần trăm theo cơng thức: X1 = m2 − m1 × 100 mo Trong đó: m o : khối lượng mẫu thử (g) m : khối lượng rây (g) m : khối lượng rây chất bẩn (g) 2) Xác định hàm lượng tro • Ngun tắc phương pháp: Gói kính cao su giấy kiếng (giấy lọc không tro), cho vào chén nung nhiệt độ 550oC hóa tro hồn tồn, sau làm nguội cân • Thiết bị Lị nung có phận tự động điều chỉnh nhiệt độ đạt 1000oC Chén nung thạch anh sứ, diện tích 50cm3 Giấy lọc khơng tro, đường kính 10-15cm Cân phân tích xác đến 0,1mg Bình hút ẩm • Phương pháp xác định Chuẩn bị thử: Trước sử dụng chén nung phải rửa sạch, nung khoảng 30 phút nhiệt độ 550 ± 25oC, làm nguội chén nung bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng cân xác đến 0,1mg Cắt miếng cao su khoảng 5g cân xác đến 0,1mg Gói kín mẫu thử giấy lọc không tro cho vào chén nung Tiến hành thử: Xếp chén vào lò nung vàđiều chỉnh nhiệt độ 550 ± 25 oC, nung khoảng Trong khơng mở cửa lị để tránh bốc cháy khí dễ cháy, sau nung mỏ cửa lị để khơng khí vào oxi hóa cacbon cao su, tiếp tục đốt đến cacbon bị oxi hóa hồn tồn tro có màu trắng Lấy chén nung cho vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phịng sau đem cân Tính kết quả: Hàm lượng trọ X tính % theo cơng thức: X2 = m2 − m1 × 100 mo Trong đó: m o : khối lượng mẫu thử (g) m : khối lượng chén nung (g) m : khối lượng chén nung tro (g) 3) Xác định hàm lượng chất bay • Nguyên tắc phương pháp Sấy mẫu thử 100oC ± 5oC đến khối lượng không đổi, chất bay lượng trình sấy mẩu • Thiết bị Máy cán trục phịng thí nghiệm, tủ sấy có khơng khí tuần hồn, nhiệt độ ổn định 100oC ± 5oC Cân phân tích xác đến 0,1mg Bình hút ẩm Khay nhơm đáy có đục lổ khoảng 1,5mm đến 2mm Bao PE kích thước 200 × 100 × 0,06mm Kẹp dùng để kẹp miệng bao PE • Tiến hành thử Cán mẫu thử: Cân khoảng 10g xác đến 0,1mm, cán lại mẫu thử qua máy cán lần nhiệt độ 70oC ± 5oC Mủ cao su sau cán xong phải có độ dày khơng q 2mm Nếu có phần rơi từ mẫu cán phải nhặt lên cho vào mẫu Sấy mẫu thử: Tờ mủ sau cán xếp lên khay cho vào tủ sấy, sấy 100oC ± Sấy xong cho mẫu thử vào bao PE, gập miệng bao làm ba lần kẹp dính lại tránh ẩm khơng khí xâm nhập vào thao tác phải nhanh gọn 90giây/5 mẫu Để nguội mẫu bình hút ẩm khoảng 30 phút Sau lấy mẩu thử cân lại khối lượng m2 Tính kết Hàm lượng chất bay (%): X = m1 − m2 × 100 m1 m : khối lượng mẫu trước sấy m : Khối lượng mẫu sau sấy 4) Xác định hàm lượng Nitơ • Nguyên tắc phương pháp Một lượng mẫu cao su biết phân hủy cách đun nóng với H SO với xúc tác CuSO K SO (tỉ lệ 1: 3), tất dạng nitơ có mẫu biến thành dạng vô (NH ) SO tan dung dịch N H2SO4, xúc tác to (NH4)2SO4 Dùng NaOH đặc đuổi NH khỏi dung dịch NH hấp thụ dung dịch axit boric, sau chuẩn độ dung dịch axit H2SO4 thể tích chuẩn (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + H2 O + 2NH3 • Thiết bị Bình Kjendahl 50ml Bộ chưng cất Kjendahl (máy cất đạm Parnas) Cân phân tích 0,1mg • Thuốc thử Nước cất Hỗn hợp chất xúc tác dạng bột mịn CuSO : K SO (1:3) Axit sunfuric đậm đặc C H2SO4 định chuẩn = 0,01mol/l C NaOH = 10 mol/l C H BO3 = 0,17 mol/l 40g H BO vào lít nước cất làm nóng cần thiết để nguội nhiệt độ phịng Chỉ thị mẫu dung dịch: hồ tan 0,1 metyl đỏ 0,05 xanh metylen vào 100ml etanol 96% • Tiến hành thử Giai đoạn vơ hóa mẫu: Cân khoảng 0,1g mẫu cao su xác đến 0,1mg cho vào bình phân giải (bình Kjendahl), cân 0,65g xúc tác (d ạng bột) 30ml H SO đậm đặc tiếp tục cho bình phân giải Đun bếp phản ứng xảy hồn tồn (1giờ) tức dung dịch bình có màu xanh nhạt không màu Làm nguội dung dịch pha lỗng với 10ml nước cất chuyển tồn dung dịch vào bình chưng cất chuẩn bị sẳn Giai đoạn cất đạm: Tráng bình bình máy Parnas, đổ ln nước tráng vào bình đun A Cho 10ml axit boric vào bình nón (axit boric ột m axit yếu nên không ảnh hưởng đến chất thị sử dụng phép chuẩn độ này), nhỏ đến giọt thị màu, lắp ống ngưng vào bình nón đầu ống ngưng nhúng vào dung dịch Đun sơi nước cất bình đun A (khoảng nửa bình) Hút 10 ml dung dịch vơ hóa từ bình định mức cho vào phễu mở van dẫn vào bình cất B, tiếp tục cho từ từ 15ml NaOH 10 mol/l vào B, tráng ph ễu nước cất (để hệ thống kín ta khơng cho nước cất phễu chảy xuống hết) đóng van dẫn lại, cho nước sơi từ bình đun A qua phút sau ạh thấp bình nón để đầu ống ngưng phía mặt dung dịch tiếp tục chưng cất thêm vài phút nửa, rửa đầu ống nước cất hứng chung với dung dịch bình nón (có thể kiểm tra xem NH cất hoàn toàn chưa cách lấy erlen đưa mẫu giấy quỳ vào đầu ống sinh hàn xem có đổi màu khơng, khơng xem cất hồn tồn.) Cho axit sunfuric vào buret có ch ỉ độ 0,02 ml, tử buret cho từ từ axit vào bình nón chuẩn xác định thể tích axit phản ứng Thử mẫu trắng tương tự thay 1g sacaroza Tính kết Hàm lượng nitơ mẫu (%): X = 0,028 × 0,01 × (V1 − V2 ) × 100 m Trong đó: V : thể tích H SO chuẩn, dùng để xác định mẫu thử ml V : thể tích H SO chuẩn xác định mẫu trắng ml M: khối lượng mẫu thử (g) Kết xác đến 0,01% 6) Xác định độ dẻo ban đầu P o • Nguyên tắc phương pháp: Mẫu thử nhanh mặt ép đến độ dày 1mm máy Wallace Duy trì lực ép khoảng 15 giây để mẫu thử đạt trạng thái cân nhiệt độ với mặt ép Sau tiếp tục để mẫu thử chịu lực ép không đổi khoảng 15 giây Bề dày mẩu thử cuối chi kỳ ép số đo độ dẻo ban đầu Xác định số trì độ dẻo PRI: Xác định độ dẻo mẫu thử trước sau lão hóa tủ sấy tuần hồn 140oC 30 phút máy đo độ dẻo nhanh Chỉ số trì độ dẻo PRI tỷ số độ dẻo sau lão hóa độ dẻo trước lão hóa tính % • Thiết bị Máy đo độ dẻo nhanh Thiết bị đục lổ Máy cán trục phịng thí nghiệm Tủ sấy giữ nhiệt 140oC Đĩa nhơm có bề dày 0,2mm, đường kính 40 ÷ 50mm, đĩa có dẫn nhiệt thấp Giấy thuốc m = 17g/m2 • Chuẩn bị mẫu thử Cân khoảng 25g mẩu đem cán lần máy cán, lần cán gấp đôi tờ cao su phải điều chỉnh khe hở trục cán sau cho tờ cao su cán có độ dày 1,6 ÷ 1,8mm Nếu khơng đạt độ dày phải điều chỉnh lại khe hở máy cán tiến hành làm lại với mẫu Sau cán tờ mủ cao su phải có độ dày đồng khơng có bọt khí Dùng thiết bị đục lỗ cắt mẫu thành hình trịn có độ dày 3,2 ÷ 3,6mm, đường kính 13mm Chia mẫu nh nhóm, nhóm dùng để xác định độ dẻo trước lão hóa Po nhóm dùng để xác định độ dẻo sau lão hóa P30(để xác định số trì độ dẻo) • Tiến hành thử Đặt mảnh giấy thuốc có kích thước 40 × 35 vào mặt ép gia nhiệt chỉnh kim đồng hồ đo độ dày mặt ép đóng lại Kẹp mẫu thử vào mảnh giấy, đặt cẩn thẩn vào mặt ép để đạt nhiệt độ quy định 100 ± 10oC.Đóng mặt ép lại để nén mẫu thử đến độ dày ± 0,1mm giữ 15 ± 1giây để làm nóng mẫu Sau ép ựl c không đổi 100N ± 1N 15giây Bề dày mẫu thử cuối thời điểm ép đọc đồng hồ độ dẻo ban đầu Po 6) Xác định số trì độ dẻo PRI • Tiên hành thử Trước đem lão hóa mẫu thử kiểm tra nhiệt độ tủ sấy đảm bảo nhiệt độ ổn định phút Đặt nhanh khay chứa mẫu vào tủ sấy, bấm cửa tủ sấy bắt đầu bấm đồng hồ Sau 30 phút lấy khay mẫu làm nguội môi trường xung quanh Xác định độ dẻo sau lão hóa máy đo độ dẻo nhanh Tính kết PRI = P30 × 100 Po P 30 trị số trung bình độ dẻo mẩu thử sau lão hóa P o trị số trung bình độ dẻo mẫu thử trước lão hóa 7) Xác định số màu • Nguyên tắc phương pháp Mẫu ép thành miếng trịn khn có kích thước chuẩn, sau so màu mẫu thử với kính màu chuẩn Lovibond trắng ánh sáng ban ngày • Thiết bị Máy cán trục phịng thí nghiệm Khn thép khơng rỉ khn nhơm, dày 1,6mm ± 0,05mm có lổ hổng đường kính khoảng 14mm, nắp khn vật liệu với khn Máy ép có lực ép khơng nhỏ 350 N/cm2 trì nhiệt độ ép 150 oC ± 3oC Dụng cụ cắt mẫu để chuẩn bị Giấy Poly ester suốt δ = 0,025mm Dụng cụ đặt khuôn chứa mẫu thử đĩa so màu chuẩn • Tiến hành thử Chuẩn bị mẫu: Làm máy cán trục lấy khoảng 30g mẫu thử cho ép lần qua máy cán nhiệt độ phòng, sau cho tờ mủ có bề dày 1,7mm Gấp đơi tờ mẫu, ép nhẹ lịng bàn tay khơng để hình thành bọt khí Từ tờ mẫu gấp đơi có bề dày khoảng 3,2 ÷ 3,6mm dùng dụng cụ đục lổ cắt mẫu Đặt mẫu vào khuôn bọc tờ polyester suốt, đậy nắp khuôn ép máy với lực ép 350 N/cm 2, nhiệt độ 150 oC, thời gian ép phút, giữ mẫu khuôn với tờ bọc suốt để thử (không để tờ bọc bị gấp bị nhăn) Mẫu thử ép khuôn có chiều dày 1,6 ± 0,1mm khơng kể màng bọc So màu: Dùng dụng cụ đặt kính lên mẫu thử ép khuôn so màu với ánh sáng ban ngày (So sánh mẫu thử với kính chuẩn mẫu vừa lấy khỏi mặt ép) Chỉ số màu mẫu lấy gần với màu kính chuẩn 8) Xác định độ nhớt MOONEY • Nguyên tắc phương pháp Đo lực xoắn tạo điều kiện quy định để quay đĩa kim loại khn hình trụ có chứa đầy cao su Trở lực cao su quay đĩa biểu thị độ nhớt Mooney mẫu thử • Thiết bị Máy đo độ nhớt Mooney Máy cán trục phòng thí nghiệm Tiến hành thử Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu thử cần xác định độ nhớt Mooney cân khoảng 25g cán máy cán trục nhiệt độ phòng bề dày 60mm Cắt thành miếng tròn đường 50mm đặt gọn khn máy đo Mẫu thử phải ổn định nhiệt độ phịng trước tiến hành thử, việc thử phải tiến hành không muộn 24 sau ổn định Mở cầu dao máy, cài đặt nhiệt độ hai mặt ép 100 ± 0,5oC Sau đạt nh iệt độ yêu cầu, mở mặt ép máy ra, đặt roto vào khuôn chứa mẫu mặt ép để làm nóng lên nhiệt độ thử, thường phút đủ để làm nóng roto khuôn Lấy roto khuôn đặt mẫu xuyên qua vào phần roto, miếng mẫu lại đặt đỉnh roto, đặt roto vào khuôn, đóng hai mặt ép lại vào làm nóng phút (tính ời th gian từ lúc đèn thị sáng lên bảng điều khiển) Sau khởi động động độ nhớt Mooney cao su đọc đồng hồ đo sau phút kể từ lúc khởi động động Biểu thị kết Kết ghi dạng 50ML(1+4)100oC 50M độ nhớt Mooney L: Ghi nhận dùng roto lớn (S ghi nhận dùng roto nhỏ) 1: phút để làm nóng mẫu trước khởi động roto 4: phút thời gian tính từ lúc roto bắt đầu quay đến thời điểm đo trị số độ nhớt 100oC: Nhiệt độ tiến hành thử 1) Hình minh họa số thiết bị kiểm phẩm Hình 1.1 Máy cán trục phịng thí nghiệm Hình 1.2 Máy đo độ dẻo nhanh Hình 1.3 Máy đo độ nhớt Mooney Hình 1.3 Kính Lovibond Hình 1.4 Thiết bị đục lổ 2) Hình minh họa số cơng trình phân xưởng sản xuất Hình 2.1 Mương tiếp nhận mủ nước Hình 2.3 Mương cán kéo Hình 2.2 Mương đánh đơng Mương cán kéo Hình 2.3 Mương cán kéo Hình 2.4 Hồ rửa sau băm tinh dây chuyền mủ Hình 2.5 Hồ khuấy rửa dây chuyền mủ phụ Hình 2.6 Hồ rửa hạt xồi dây chuyền mủ phụ ... PRI Màu Độ nhớt Mooney (1’+4’)100oC SVR-10 SVR- 20CV SVR-20 0,08 0,16 0,16 0,60 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,60 0,60 0,60 30 - 30 50 40 40 - - - - 65+7 ,-5 - 2.4 Ý nghĩa yêu cầu kỹ thuật Hàm lượng... su bị oxi hóa ngã màu Mơi trường nước H2N-R-COOH H3N+-R-COOTrong môi trường OH- (môi trường kiềm) Trong môi trường H+ (môi trường axit) H N-R- COOH N+-R-COOH Protein lớp vỏ bên hạt tử cao su, mang... 0.02 0,02 0,05 0,50 0,40 0,40 0,60 0,80 0,80 0,80 0,80 0,60 0,60 0,60 0,60 30 - - 30 60 60 60 60 - - - - 50 ± 60 ± - 13 2.3 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm cao su cốm từ nguyên liệu mủ tạp (theo tiêu