BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Đề tài : KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỢI VẢI POLYESTER

LỜI CẢM ƠN Trong thời gian hoàn thành đồ án, ngoài nỗ lực của bản thân chúng em còn có sự giúp đỡ, góp ý tận tình của Cô Bùi Thị Nam Trân, đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Bùi Thị Nam Trân, các thầy cô trong khoa Hóa, đã truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường và thực hiện đồ án này. Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Anh Võ Thanh Tùng, Tổng giám đốc công ty TNHH SX TM Hồng Tiến Phát, địa chỉ: Khu công nghiệp Tân Tạo, Quận Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh cùng các anh chị trong Nhà máy đã tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học hỏi và tích lũy những kiến thức trong thơi gian đi thực tế để hoàn thành đồ án. Do điều kiện thực hiện đồ án còn nhiều hạn chế về thời gian nên đồ án không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến bổ sung để đồ án này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn và kính chúc sức khỏe đến toàn thể quý thầy cô. ................ LỜI NÓI ĐẦU Từ thời xa xưa nhu cầu may mặc đã trở thành vấn đề hết sức quan trọng đối với mỗi người, con người đã phát hiện rất nhiều loại vật liệu để sử dụng cho việc may mặc từ những vật liệu thô sơ như vỏ cây, da thú cho đến các loại vật liệu đắt tiền như len, tơ lụa… Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội, những nguồn nguyên liệu thiên nhiên không đủ để đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng lẫn chất lượng. Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu dệt mới để đáp ứng yêu cầu của con người, vì vậy mà các loại sợi nhân tạo và tổng hợp bắt đầu ra đời và phát triển nhanh chóng. Chỉ trong một khoảng thời gian không lâu, các loại sợi này đã mang lại lợi ích to lớn cho con người bởi sự đa dạng về chủng loại cũng như chất lượng. Một trong những loại sợi hóa học có đóng góp quan trọng hơn cả là sợi polyester, đây là loại sợi đã và đang phát triển mạnh trên thị trường Việt nam và thế giới. Hiện nay ở Việt Nam lần lượt có rất nhiều các công ty, Nhà máy , xí nghiệp được thành lập để sản xuất ra loại vải này nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước như Công ty sợi Thế Kỷ, Nhà máy sợi Đình Vũ – Hải Phòng... Để có những kiến thức sâu sắc về nghành học chúng em được sự hướng dẫn triển khai thực hiện đồ án chuyên nghành với đề tài: “Khảo sát thiết kế Nhà máy sợi vải polyester”. Nội dung đề tài tìm hiểu bao gồm những phần sau: Tìm hiểu về sợi hóa học, sợi polyester. Khảo sát thiết kế cơ sở Nhà máy sợi vải polyester. Tìm hiểu về các tính chất của sợi polyester. Mô tả quy trình công nghệ sản xuất sợi polyester. Các phương pháp kiểm tra chỉ tiêu chất lượng nguyên liêụ đầu vào và sản phẩm đầu ra của sợi polyester. Ứng dụng và thị trường tiệu thụ các sản phẩm từ sợi polyester. Thông qua đồ án này chúng em hi vọng sẽ mang đến cho quý thầy cô và các bạn cùng đọc những thông tin hưu ích hơn trong lĩnh vực này. Mục lục LỜI NÓI ĐẦU 4 Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY 1 Chương 1: KHẢO SÁT MẶT BẰNG, NGUỒN VỐN 1 1.1. Khảo sát mặt bằng 1 1 Địa điểm: 1 2 Diện tích 1 3 Nằm trong khu quy hoạch: 1 4 Nguồn điện 2 5 Nguồn nước và vấn đề xử lý nước: 2 6 Nguồn nguyên liệu : 3 7 Thị trường tiêu thụ : 3 1.2. Khảo sát năng suất, nguồn vốn 3 1.2.1 Năng suất 3 Bảng 1.2. Các loại sợi được sản xuất trong Nhà máy 4 1.2.2 Nguồn vốn: 4 Chương 2. KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 5 2.1. Tìm hiểu về sợi hóa học 5 2.1.1. Lịch sử phát triển sợi hóa học 5 Bảng 2.1. Lịch sử phát triển các loại sợi hóa học 8 2.1.2. Các phương pháp hình thành sợi hóa học 9 2.1.2.1. Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu 9 2.1.2.2. Công đoạn kéo sợi 10 1. Phương pháp khô 10 2. Phương pháp ướt: 10 3. Phương pháp nóng chảy: 11 2.1.3 Các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học 12 2.1.3.1. Tính ưu việt của sợi hóa học so với sợi thiên nhiên 12 1. Về ngoại quan 12 2. Tính tiện dụng 12 3. Độ bền 12 4. Tiềm năng và sản lượng 13 5. Hiệu suất sử dụng nguyên liệu 14 6. Giá thành 14 7. Lĩnh vực ứng dụng 14 2.1.3.2. Các thông số chung của sợi hóa học 14 1. Độ mảnh sợi 14 2. Độ bền đứt 15 3. Độ giãn dài tương đối 15 4. Thành phần dầu 15 5. Độ co rút nước sôi 16 6. Độ bóng 16 7. Độ bấm nhiệt 16 8. Tiết diện ngang của sợi 16 Bảng 2.1.3: Quy ước viết tắt tên sợi hóa học 17 2.2. Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy. 17 2.2.1. Giới thiệu thiết bị của dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy. 18 2.2.2. Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất sợi polyester theo phương pháp nóng chảy 19 2.3. Bố trí mặt bằng, sắp xếp dây chuyền 20 2.3.1. Khái quát về kiến trúc và bố trí mặt bằng : 20 2.3.2. Bố trí không gian và mặt bằng sản xuất 21 2.3.3. Thông gió và điều tiết không khí 23 2.3.4. Ảnh hưởng của điều tiết không khí đến công nghệ kéo sợi 23 2.3.5. Ảnh hưởng của độ ẩm 24 Chương 3. TỔ CHỨC LAO ĐỘNG 26 Bảng 3.1. Định mức công nhân điều khiển thiết bị 27 Bảng 3.2.. Định mức công nhân phân xưởng kiểm tra chất lượng 28 Bảng 3.3.. Định mức công nhân phòng kinh doanh 29 Bảng 3.4.. Định mức nhân viên tạp vụ 30 Bảng 3.5. Định mức cán bộ quản lý 31 Chương 4. KHẢO SÁT THỊ TRƯỜNG VÀ ỨNG DỤNG 32 4.1. Khảo sát thị trường 32 4.2. Ứng dụng sợi polyester 34 4.2.1. Trong dệt may 34 4.2.1.1. Sợi polyester pha với cotton 34 4.2.1.2. Polyester pha với len và các sợi chải kỹ 36 4.2.1.3 Polyester pha với lanh 36 4.2.1.4 Xơ polyester filament 36 4.2.2. Trong trang trí nội thất 37 4.2.3. Trong công nghiệp 38 Phần II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỢI POLYESTER 40 Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỢI POLYESTER 40 1.1. Lịch sử phát triển sợi polyester 40 1.2. Khái niệm polyester polyeste: 40 1.3. Tính chất sợi polyester 41 1.3.1. Tính chất vật lý 41 Bảng 1.3.: Thông số cơ lý các dạng sợi polyester 42 1.3.2. Tính chất hóa học 42 1.3.2.1. Ảnh hưởng của acid 42 1.3.2.2. Ảnh hưởng của bazơ 42 1.3.2.3. Ảnh hưởng của chất khử và oxi hoá 43 1.3.2.4. Ảnh hưởng của dung môi 43 1.3.2.5. Khả năng nhuộm màu của polyester 43 Chương 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU PET 45 2.1. Quá trình tổng hợp polymer 45 2.1.1. Phản ứng ester hóa trực tiếp: 46 2.1.2. Phản ứng trao đổi este giữa Dimetyl Terephtalat (DMT) và EG 49 2.2.Tính chất chung của polyethylene terephthalate 50 2.2.1. Độ nhớt 50 2.2.2. Tính hút ẩm 51 Bảng 2.2.2. Các thông số chung của polyethylene terephthalate 51 Chương 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỢI POLYESTER 52 3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất sợi 52 3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ tạo sợi 53 3.2.1. Quá trình sàng 53 3.2.2. Quá trình sấy 54 3.2.3. Quá trình nóng chảy 55 3.2.4. Quá trình lọc 56 3.2.5. Quá trình phun sợi 58 3.2.6. Quá trình làm nguội, tẩm dầu 60 3.2.7. Quá trình kéo giãn 61 3.2.8. Quá trình quấn cuộn và thành hình 62 3.3. Các vấn đề cần chú ý trong nghành sợi 64 3.3.1. Thiết lập các thông số công nghệ 64 3.3.1.1. Nhiệt độ chung quanh vít đùn 65 3.3.1.2. Áp lực của vít đùn 66 3.3.1.3. Nhiệt độ thân bồn 66 3.3.1.4. Áp lực của cụm linh kiện 67 3.3.1.5. Bơm tính trọng lượng 67 3.3.1.6. Gió thổi hông 67 3.3.1.7. Lượng dầu tẩm 67 3.3.1.8. Tốc độ quấn sợi 68 3.3.2. Các sự cố thường gặp và cách xử lý 68 3.3.2.1. Nhiệt độ khác thường 68 3.3.2.2. Áp lực khác thường 69 3.3.2.3. Sự khác thường về tốc độ 69 3.3.2.4. Vón hạt 70 3.3.2.5. Sợi mỏng 71 3.3.2.6. Mất dầu 71 3.3.2.7. Thành hình không tốt 71 3.3.2.8. Chảy nguyên liệu 72 3.3.2.9. Đứt sợi 72 3.3.2.10. Bay sợi 72 Chương 4. CHỈ TIÊU KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 74 4.1. Các đơn vị sử dụng trong nghành sợi 74 4.1.1. Hệ thống trọng lượng (The weight system) 74 4.1.2. Hệ thống chiều dài (The length system): 74 4.1.3. Chỉ số Anh Ne (The English count): 75 4.1.4. Công thức chuyển đổ giữa các hệ số 75 4.2. Các phương pháp đo sợi 75 4.2.1. Hệ thống đo trực tiếp 75 4.2.2. Hệ thống đo gián tiếp 76 4.3. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu đầu vào PET 79 4.3.1. Kiểm tra ngoại quan 79 4.3.2. Kiểm tra độ nhớt 79 4.3.3. Kiểm tra nhiệt độ nóng chảy 81 4.3.4. Kiểm tra độ ẩm 82 4.4. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra của sợi polyester 83 4.4.1. Kiểm tra ngoại quan 84 4.4.2. Kiểm tra chỉ số sợi 84 4.4.3. Kiểm tra độ bền đứt và độ giãn dài khi đứt 86 4.4.4. Kiểm tra độ co rút nước sôi 86 4.4.5. Kiểm tra độ nhuộm màu 87 4.4.6. Kiểm tra nồng độ dầu tẩm trong sợi (OPU) 87 Tài liệu tham khảo 101

BÁO CÁO

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

POLYESTER

GVHD: ThS Bùi Thị Nam Trân

SVTH :Trương Thanh An Lê Thị Nở

Trần Thị Thu Hà Nguyễn Anh Thuận

Nguyễn Thị Kim Lan Nguyễn Thị Hoài Thương

Nguyễn Quốc Liêm Hồ Thị Cẩm Thuỷ

Võ Thị Liên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:

 Nội dung thực hiện:

 Hình thức trình bày:

 Tổng hợp kết quả:

 Điểm bằng số:………Điểm bằng chữ:………

Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2010

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

sự giúp đỡ, góp ý tận tình của Cô Bùi Thị Nam Trân, đã trực tiếp hướng dẫn và giúp

đỡ trong suốt quá trình thực hiện Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Bùi ThịNam Trân, các thầy cô trong khoa Hóa, đã truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng

em trong suốt thời gian học tập tại trường và thực hiện đồ án này

Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Anh Võ Thanh Tùng, Tổng giám đốccông ty TNHH SX TM Hồng Tiến Phát, địa chỉ: Khu công nghiệp Tân Tạo, QuậnBình Chánh, TP Hồ Chí Minh cùng các anh chị trong Nhà máy đã tạo điều kiệnthuận lợi để chúng em học hỏi và tích lũy những kiến thức trong thơi gian đi thực tế

để hoàn thành đồ án

Do điều kiện thực hiện đồ án còn nhiều hạn chế về thời gian nên đồ án khôngthể tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến bổ sung

để đồ án này được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn và kính chúc sức khỏe đến toàn thể quý thầy

cô

./

may mặc từ những vật liệu thô sơ như vỏ cây, da thú cho đến các loại vật liệu đắttiền như len, tơ lụa…

Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội, những nguồn nguyên liệu thiênnhiên không đủ để đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người cả về sốlượng lẫn chất lượng Điều này đã thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu và pháttriển các loại vật liệu dệt mới để đáp ứng yêu cầu của con người, vì vậy mà các loạisợi nhân tạo và tổng hợp bắt đầu ra đời và phát triển nhanh chóng Chỉ trong mộtkhoảng thời gian không lâu, các loại sợi này đã mang lại lợi ích to lớn cho conngười bởi sự đa dạng về chủng loại cũng như chất lượng

Một trong những loại sợi hóa học có đóng góp quan trọng hơn cả là sợipolyester, đây là loại sợi đã và đang phát triển mạnh trên thị trường Việt nam và thếgiới Hiện nay ở Việt Nam lần lượt có rất nhiều các công ty, Nhà máy , xí nghiệpđược thành lập để sản xuất ra loại vải này nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường trongnước như Công ty sợi Thế Kỷ, Nhà máy sợi Đình Vũ – Hải Phòng

Để có những kiến thức sâu sắc về nghành học chúng em được sự hướng dẫntriển khai thực hiện đồ án chuyên nghành với đề tài: “Khảo sát thiết kế Nhà máysợi vải polyester” Nội dung đề tài tìm hiểu bao gồm những phần sau:

- Tìm hiểu về sợi hóa học, sợi polyester

- Khảo sát thiết kế cơ sở Nhà máy sợi vải polyester

- Tìm hiểu về các tính chất của sợi polyester

- Mô tả quy trình công nghệ sản xuất sợi polyester

- Các phương pháp kiểm tra chỉ tiêu chất lượng nguyên liêụ đầu vào vàsản phẩm đầu ra của sợi polyester

- Ứng dụng và thị trường tiệu thụ các sản phẩm từ sợi polyester

Thông qua đồ án này chúng em hi vọng sẽ mang đến cho quý thầy cô và cácbạn cùng đọc những thông tin hưu ích hơn trong lĩnh vực này

Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY 1

Chương 1: KHẢO SÁT MẶT BẰNG, NGUỒN VỐN 1

1.1 Khảo sát mặt bằng 1

1 - Địa điểm: 1

2 - Diện tích 1

3 - Nằm trong khu quy hoạch: 1

4 - Nguồn điện 2

5 - Nguồn nước và vấn đề xử lý nước: 2

6 - Nguồn nguyên liệu : 3

7 - Thị trường tiêu thụ : 3

1.2 Khảo sát năng suất, nguồn vốn 3

1.2.1 Năng suất 3

Bảng 1.2 Các loại sợi được sản xuất trong Nhà máy 4

1.2.2 Nguồn vốn: 4

Chương 2 KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 5

2.1 Tìm hiểu về sợi hóa học 5

2.1.1 Lịch sử phát triển sợi hóa học 5

Bảng 2.1 Lịch sử phát triển các loại sợi hóa học 8

2.1.2 Các phương pháp hình thành sợi hóa học 9

2.1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu 9

2.1.2.2 Công đoạn kéo sợi 10

1 Phương pháp khô 10

2 Phương pháp ướt: 10

3 Phương pháp nóng chảy: 11

2.1.3 Các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học 12

4 Tiềm năng và sản lượng 13

5 Hiệu suất sử dụng nguyên liệu 14

6 Giá thành 14

7 Lĩnh vực ứng dụng 14

2.1.3.2 Các thông số chung của sợi hóa học 14

1 Độ mảnh sợi 14

2 Độ bền đứt 15

3 Độ giãn dài tương đối 15

4 Thành phần dầu 15

5 Độ co rút nước sôi 16

6 Độ bóng 16

7 Độ bấm nhiệt 16

8 Tiết diện ngang của sợi 16

Bảng 2.1.3: Quy ước viết tắt tên sợi hóa học 17

2.2 Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy 17

2.2.1 Giới thiệu thiết bị của dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy 18

2.2.2 Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất sợi polyester theo phương pháp nóng chảy 19

2.3 Bố trí mặt bằng, sắp xếp dây chuyền 20

2.3.1 Khái quát về kiến trúc và bố trí mặt bằng : 20

2.3.2 Bố trí không gian và mặt bằng sản xuất 21

2.3.3 Thông gió và điều tiết không khí 23

2.3.4 Ảnh hưởng của điều tiết không khí đến công nghệ kéo sợi 23

2.3.5 Ảnh hưởng của độ ẩm 24

Chương 3 TỔ CHỨC LAO ĐỘNG 26

Bảng 3.4 Định mức nhân viên tạp vụ 30

Bảng 3.5 Định mức cán bộ quản lý 31

Chương 4 KHẢO SÁT THỊ TRƯỜNG VÀ ỨNG DỤNG 32

4.1 Khảo sát thị trường 32

4.2 Ứng dụng sợi polyester 34

4.2.1 Trong dệt may 34

4.2.1.1 Sợi polyester pha với cotton 34

4.2.1.2 Polyester pha với len và các sợi chải kỹ 36

4.2.1.3 Polyester pha với lanh 36

4.2.1.4 Xơ polyester filament 36

4.2.2 Trong trang trí nội thất 37

4.2.3 Trong công nghiệp 38

Phần II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỢI POLYESTER 40

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỢI POLYESTER 40

1.1 Lịch sử phát triển sợi polyester 40

1.2 Khái niệm polyester polyeste: 40

1.3 Tính chất sợi polyester 41

1.3.1 Tính chất vật lý 41

Bảng 1.3.: Thông số cơ lý các dạng sợi polyester 42

1.3.2 Tính chất hóa học 42

1.3.2.1 Ảnh hưởng của acid 42

1.3.2.2 Ảnh hưởng của bazơ 42

1.3.2.3 Ảnh hưởng của chất khử và oxi hoá 43

1.3.2.4 Ảnh hưởng của dung môi 43

1.3.2.5 Khả năng nhuộm màu của polyester 43

2.2.Tính chất chung của polyethylene terephthalate 50

2.2.1 Độ nhớt 50

2.2.2 Tính hút ẩm 51

Bảng 2.2.2 Các thông số chung của polyethylene terephthalate 51

Chương 3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỢI POLYESTER 52

3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất sợi 52

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ tạo sợi 53

3.2.1 Quá trình sàng 53

3.2.2 Quá trình sấy 54

3.2.3 Quá trình nóng chảy 55

3.2.4 Quá trình lọc 56

3.2.5 Quá trình phun sợi 58

3.2.6 Quá trình làm nguội, tẩm dầu 60

3.2.7 Quá trình kéo giãn 61

3.2.8 Quá trình quấn cuộn và thành hình 62

3.3 Các vấn đề cần chú ý trong nghành sợi 64

3.3.1 Thiết lập các thông số công nghệ 64

3.3.1.1 Nhiệt độ chung quanh vít đùn 65

3.3.1.2 Áp lực của vít đùn 66

3.3.1.3 Nhiệt độ thân bồn 66

3.3.1.4 Áp lực của cụm linh kiện 67

3.3.1.5 Bơm tính trọng lượng 67

3.3.1.6 Gió thổi hông 67

3.3.1.7 Lượng dầu tẩm 67

3.3.1.8 Tốc độ quấn sợi 68

3.3.2 Các sự cố thường gặp và cách xử lý 68

3.3.2.4 Vón hạt 70

3.3.2.5 Sợi mỏng 71

3.3.2.6 Mất dầu 71

3.3.2.7 Thành hình không tốt 71

3.3.2.8 Chảy nguyên liệu 72

3.3.2.9 Đứt sợi 72

3.3.2.10 Bay sợi 72

Chương 4 CHỈ TIÊU KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 74

4.1 Các đơn vị sử dụng trong nghành sợi 74

4.1.1 Hệ thống trọng lượng (The weight system) 74

4.1.2 Hệ thống chiều dài (The length system): 74

4.1.3 Chỉ số Anh Ne (The English count): 75

4.1.4 Công thức chuyển đổ giữa các hệ số 75

4.2 Các phương pháp đo sợi 75

4.2.1 Hệ thống đo trực tiếp 75

4.2.2 Hệ thống đo gián tiếp 76

4.3 Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu đầu vào PET 79

4.3.1 Kiểm tra ngoại quan 79

4.3.2 Kiểm tra độ nhớt 79

4.3.3 Kiểm tra nhiệt độ nóng chảy 81

4.3.4 Kiểm tra độ ẩm 82

4.4 Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra của sợi polyester 83

4.4.1 Kiểm tra ngoại quan 84

4.4.2 Kiểm tra chỉ số sợi 84

4.4.3 Kiểm tra độ bền đứt và độ giãn dài khi đứt 86

Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY

Chương 1: KHẢO SÁT MẶT BẰNG, NGUỒN VỐN

1.1 Khảo sát mặt bằng

Chọn địa điểm xây dựng có tầm quan trọng rất lớn đối với vấn đề tồn tại của Nhà máy, nếu đặt địa điểm Nhà máy không phù hợp sẽ gặp phải rất nhiều khó khăn trong quá trình xây dựng và hoạt động, chi phí sẽ tăng hoặc Nhà máy sẽ ngưng hoạtđộng

1 - Địa điểm:

Đặt tại khu công nghiệp Dung Quất thuộc khu kinh tế Dung Quất nằm giữa hai xã Bình Thuận và Bình Trị - Huyện Bình Sơn – Tỉnh Quảng Ngãi

2 - Diện tích: Diện tích mặt bằng tổng thể của Nhà máy là 6 ha, trong đó

diện tích cụ thể như sau:

- Phân xưởng công nghệ: 20000 m2

3 - Nằm trong khu quy hoạch:

Nhà máy được đặt nằm trong khu quy hoạch sẽ thuận tiện cho vấn đề giao thông qua lại, vận chuyển nguồn nguyên liệu và sản phẩm của Nhà máy, việc hợp tác hóa sản xuất giữa các công ty, ký kết hợp đồng, tìm đối tác trong kinh doanh cũng sẽ thuận lợi hơn

4 - Nguồn điện : Sử dụng nguồn điện quốc gia Trong Nhà máy có trạm biến

thế để dẫn điện từ đường dây cao thế của mạng lưới điện Ngoài ra còn có máy phátđiện dự phòng nhằm đảm bảo cho sản xuất được liên tục

5 - Nguồn nước và vấn đề xử lý nước:

Nguồn nước sử dụng trong Nhà máy lấy từ Nhà máy nước tỉnh Quảng Ngãi

đã qua quá trình xử lý sơ bộ như lắng, lọc, làm mềm

Quá trình sản xuất gây ra nhiều vấn đề lớn về môi trường Dạng ô nhiễm đáng chú ý nhất là nước thải, sau đó là khí thải và các chất thải rắn Chất thải rắn làdòng thải lớn nhất (theo thể tích) chỉ sau nước thải Nó bao gồm các xơ sợi thải (có thể ở dạng tái sử dung được hoặc không thể tái sử dụng), vật liệu đóng gói (giấy, plastic) thải, mép vải cắt thừa, vải vụn, các loại trống bằng kim loại đã qua sử dụng

và bùn thải ra từ trạm xử lý chất thải

Lượng nước sử dụng thay đổi theo từng công đoạn và quá trình xử lý Trong cùng một công đoạn thì việc sử dụng nước cũng khác nhau tuỳ theo loại thiết bị

Dòng thải bao gồm nước thải chủ yếu từ các công đoạn sản xuất sợi

Bên cạnh nước thải, xơ sợi chứa các tạp chất và hóa chất sử dụng trong quá trình xử lý

- Làm mềm nước bằng nhựa trao đổi ion (được gọi ioni:cationit và anionit) như nhựa phenolformandehyt, nhựa melanin, nhựa polyvinynlclorua

Các ionit có khả năng trao đổi ion và anion chứa trong nước,do đó làm mềm được nước, phương pháp này có khả năng làm ngọt nước biển đó là điều con người

mơ ước từ lâu

6 - Nguồn nguyên liệu :

Hiện tại nguồn nguyên liệu Nhà máy sử dụng được nhập chủ yếu từ Thái Lan

Trong tương lai với Nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam được đặt tại khu kinh tế Dung Quất, sảm phẩm sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu chính cho nhà máy của chúng tôi

7 - Thị trường tiêu thụ :

Hầu hết sợi vải polyester được sử dụng ở Việt Nam hiện nay là nhập khẩu

từ nước ngoài Tại Việt Nam hiện chỉ có khoảng 6 Nhà máy sản xuất loại sợi này không đáp ứng được nhu cầu trong nước

Riêng khu vực miền Trung không có một Nhà máy sản xuất sợi nào Việc đặt Nhà máy sản xuất sợi polyester này tại Dung Quất hi vọng sẽ cung cấp một phần nguồn nguyên liệu cho nghành dệt may

1.2 Khảo sát năng suất, nguồn vốn

Bảng 1.2 Các loại sợi được sản xuất trong Nhà máy

Để sản xuất ra các loại sợi với kích thước khác nhau này người ta sẽ cài đặtcác thông số sao cho lượng chất lỏng xuống bơm định lượng và tốc độ kéo của máywinder phù hợp với lượng chất lỏng đó

Tổng vốn đầu tư xây dựng ban đầu của Nhà máy là 33,6 triệu USD (tương

đương khoảng 638,4 tỷ đồng Việt Nam)

Chương 2 KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

2.1 Tìm hiểu về sợi hóa học

2.1.1 Lịch sử phát triển sợi hóa học

Từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20 với việc ứng dụng những thành tựu hóahọc và cơ khí, một số sản phẩm xơ sợi nhân tạo đã được hình thành và phát triểntrên thị trường như: viscose, acetate, casein…Năm 1939 đã xuất hiện các loại xơ sợitổng hợp khác như: polyester, polyacrylonitrile…Hiện nay, trên thị trường đã cóhơn 100 sản phẩm sợi nhân tạo khác nhau với những tính chất đặc thù riêng củachúng

Trong thực tế các loại xơ sợi nhân tạo thuộc nhóm cellulose (viscose,acetace), nhóm tổng hợp (polyamide, polyester, polyacrylic, polyolefine) được sảnxuất và sử dụng với số lượng lớn hơn các loại xơ sợi nhân tạo khác Trong một sốnước điển hình là Mỹ xơ sợi thủy tinh (glass fiber) được sử dụng và phát triển mạnh

mẽ Hơn nữa, trong những năm gần đây việc nghiên cứu nhằm nâng cao tính chấtsản phẩm và khả năng ứng dụng của các loại sợi kim loại ngày càng rộng rãi trongcông nghiệp và thương mại

Loại xơ sợi Năm sản

xuất Nơi sản xuất và đặc tính thương mại

1 Nhóm rayon - Là nhóm xơ sợi hóa học đầu tiên

- Sử dụng hai loại hóa chất và kỹthuật sản xuất khác nhau để hìnhthành hai loại rayon đầu tiên:viscose rayon và cuprammoniumrayon

Viscose

19011905

1940 - 19461947

1963

1942 – 1946

- Được sản xuất đầu tiên tại công tyE.i.du Pont de Nemours andCompany.Inc

- Mỹ

- Anh

- Liên Xô

Hà Lan.

- Xuất hiện từ những năm đầu thậpniên 1970 tại Nhật dưới dạng sảnphẩm không dệt (nonwoven) và tạithị trường Tây Âu vào giữa thậpniên 1980, tại Mỹ năm 1989 (công

ty du Pont) Ngày nay micro fiberxuất hiện trong các loại sợi tổng hợpnhư: PES, Nylon, acrylic…

4.Tencel - Lyocell 1939

1969

1976

19761993

- Graenacher C.Sallmann R nghiêncứu thành công quá trình chuẩn bịdung dịch cellulose aminoxides

- Eastman Kodak nghiên cứu tìm raN-methylmorphine ( một loại amine

để sản xuất aminoxides)

- Akzo (Mỹ) nghiên cứu thành côngphương pháp kéo sợi từ NMMOmonohydrate (N-methylmorpholine-N-oxide)

- Lenzing sản xuất thành công xơlyocell cắt ngắn

- Trở thành một sản phẩm nổi tiếng docông ty Courtaulds Fibers (Mỹ) sảnxuất với tên thương mại là Tencel

Bảng 2.1 Lịch sử phát triển các loại sợi hóa học

Trong thực tế ngày nay xơ sợi hóa học vẫn không ngừng phát triển vớinhững chủng loại sản phẩm mới được hình thành nhằm nâng cao hai tính chất quantrọng của xơ sợi: cường lực (tenacity), module đàn hồi (module)

Xét về phương diện này người ta lại chia xơ sợi hóa học theo các nhóm vàcác giai đoạn phát triển như sau:

Giai đoạn thứ nhất (từ cuối thế kỷ 19 đến năm 1950): với sự xuất hiện củacác loại viscose, nylon, polyester, polyacrylonitrile…

Giai đoạn thứ hai (từ 1950 đến 1985): là sự xuất hiện các loại xơ sợi hóa học

đã được nâng cao về độ mảnh sợi (micro fiber), độ đàn hồi (spandex), cường lực

Giai đoạn thứ ba (từ 1985 đến cuối thế kỷ 20): là sự phát triển mạnh mẽ của

xơ sợi tổng hợp với đặc tính siêu nhẹ, siêu bền, tính năng kỹ thuật cao và không làmảnh hưởng môi trường

Giai đoạn thứ tư (từ cuối thế kỷ 20 đến nay): là sự nghiên cứu và phát triểnmạnh mẽ các loại xơ sợi hóa học có tính năng kỹ thuật cao (super fiber) như: sợi cócường lực và module đàn hồi cao (paraaramid, PAN), sợi chống cháy, sợi olefin kỹthuật cao, sợi chống vi khuẩn (anti-bacteria)

Để sản xuất được các loại sợi này đòi hỏi cần có sự kết hợp tốt các quá trìnhcông nghệ chuẩn bị, kéo sợi và sự ghép hợp các kỹ thuật tiên tiến trong hai phươngpháp hình thành sợi hóa học kỹ thuật cao (Kevlar) và Gel spinning (DSM)

2.1.2 Các phương pháp hình thành sợi hóa học

Quá trình hình thành sợi hóa học bao gồm các công đoạn sau:

2.1.2.1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu

Sợi hóa học được hình thành trên cơ sở các polymer tương ứng Tùy thuộckhả năng công nghệ và quy mô sản xuất của nhà máy, sợi hóa học có thể được sảnxuất trên hai dạng nguyên liệu chính như sau:

Sản xuất từ việc trùng hợp các monomer, tạo nên một dung dịch polymerthuần nhất, sau đó dùng phương pháp và công cụ kéo sợi tương ứng cho mỗi loại đểhình thành ra các sợi filament Dạng này được sử dụng tại các nhà máy lớn có khảnăng sản xuất ra các polymer sử dụng tại chỗ

Sản xuất từ các hạt polymer (chip) tương ứng: các monomer được trùng hợphay để riêng rẽ tạo ra dưới dạng hạt (chip) ở các nhà máy sản xuất hóa chất sau đóđược chuyển tới các nhà máy kéo sợi, tại đây cũng bằng các phương pháp và công

cụ kéo sợi tương ứng cho mỗi loại ta sẽ có các sợi filament tương ứng Dạng nàyđược sử dụng tại các nhà máy không có khả năng sản xuất ra các polymer sử dụngtại chỗ

2.1.2.2 Công đoạn kéo sợi

Sau khi đã hình thành được dung dịch polymer tương ứng cho từng loại sợi,

ta tiến hành kéo sợi hóa học bằng một trong các phương pháp sau:

1 Phương pháp khô

Dung dịch polymer tương ứng được dẫn từ bồn chứa qua ống lọc, qua ốngđịnh hình chảy vào buồng bay hơi, tại đây dưới tác dụng của dòng khí nóng làm chohơi (dung môi hòa tan trong polymer) có trong dung dịch thoát ra ngoài Sợi tạothành được dẫn xuống các trục cuộn (được bôi trơn và cuộn vào ống sợi) Phươngpháp này dùng để kéo các loại sợi như: acetate, polytetraflour, acrylic…

Trong phương pháp này ta thấy:

- Không có sự biến đổi hóa học

- Nồng độ dung dịch, độ nhớt dung dịch phải cao

- Không cần phải sấy sợi

- Vận tốc kéo sợi cao

- Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thiết bị phải giải quyết được thời giandung môi thoát ra ngoài

2 Phương pháp ướt:

Dung dịch polymer được dẫn qua ống lọc, qua ống định hình vào buồngngưng tụ Tại đây dưới tác dụng của hóa chất, các quá trình hóa lý xảy ra phân táchluồng chất lỏng (dung môi) và tạo ra sợi dưới dạng cứng Sợi tạo thành được dẫnxuống các trục cuộn và được cuốn vào ống sợi

Phương pháp này dùng để kéo các loại sợi như rayon, acrylic…

Trong phương pháp này ta thấy:

- Cần có quá sấy sợi và quá trình tách tạp chất

- Vận tốc kéo sợi không cao do trở lực trong buồng ngưng tụ

- Thiết bị phức tạp Quá trình ngưng tụ để hình thành sợi được thực hiện trongmột hoặc hai buồng ngưng tụ

- Đối với phương pháp một buồng: quá trình phân tách hóa lý trong dung dịch

và làm cứng chất lỏng để hình thành sợi được thực hiện cùng lúc

- Đối với phương pháp hai buồng: việc làm cứng đọng chất lỏng để hình thànhsợi được thực hiện ở buồng thứ nhất Còn buồng thứ hai tiến hành quá trình phântách và biến đổi trong polymer.

3 Phương pháp nóng chảy:

Polymer từ buồng chứa được dẫn đến bộ phận làm nóng chảy, tại đâypolymer chảy ra được lọc qua lưới và qua lớp thạch anh, sau đó được ép qua các lỗđịnh hình thành các chùm tia chất lỏng, chùm tia chất lỏng này khi qua buồng địnhhình sẽ được làm lạnh bởi dòng khí trơ hoặc không khí để tạo thành sợi Sợi hìnhthành được dẫn qua các trục cuộn và được cuốn vào ống sợi

Phương pháp này dùng để kéo các loại sợi tổng hợp như: polyester, nylon,polyurethane, polyvinyl alcohol, polypropylene…

Trong phương pháp này ta thấy:

- Không cần điều chế dung dịch kéo sợi

- Không cần thu hồi dung môi hoặc dùng buồng ngưng tụ, do đó sử dụng thiết

bị đơn giản hơn và năng suất cũng cao hơn

- Vận tốc kéo sợi cao hơn từ 3 đến 10 lần so với các phương pháp khác

Do kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy ở nhiệt độ cao (240 - 290oC) nên nhiềukhi phải dùng khí trơ để tránh tình trạng sợi bị oxy hóa và phân hủy

Trong tất cả các phương pháp trên, từ dung dịch polymer để tạo ra chùm tiachất lỏng (còn gọi là các chùm filament) người ta phải dùng các bơm với áp suấtthật lớn (từ 200 - 400 KPa) để ép dung dịch polymer đi qua các ống định hình sợicòn gọi đơn giản là các spinneret

Ống định hình sợi đóng vai trò phân chia dung dịch kéo sợi (dung dịchpolymer) thành những chùm tia chất lỏng để biến thành sợi sau này

Trên bề mặt ống định hình có nhiều lỗ, đường kính của lỗ và hình dạng lỗ cóảnh hưởng đến tính chất của sợi tạo thành Thông thường số lỗ trên ống định hình

từ 24 - 120 để tạo nên sợi cơ bản Để tạo sợi mảnh, số lỗ trên ống định hình khoảng

300 - 2000 Khi tạo xơ cắt ngắn (staple) số lỗ thường không hạn chế Tuy nhiên do

trên ống định hình cho phù hợp Với phương pháp ướt: 3000 6000 có lúc 12000 15000(xơ viscose) hoặc 40000 (xơ acrylic) Với phương pháp khô hoặc nóng chảy:

-250 - 400 hoặc 600 - 900 (xơ PVC)

2.1.3 Các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học

2.1.3.1 Tính ưu việt của sợi hóa học so với sợi thiên nhiên

Mặc dù ra đời trong một thời gian không lâu nhưng sợi hóa học đã nhanhchóng thu hút sự chú ý của tất cả mọi người và có những bước đột phá trong quátrình phát triển cả về số lượng và chất lượng Để có được sự chinh phục đối với conngười, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe và phức tạp trong vấn đề may mặc củacon người ngày càng cao trước tiên sợi hóa học đã bộc lộ các tính chất quý báu ưuviệt hơn sợi thiên nhiên

1 Về ngoại quan

Sợi hóa học đẹp, óng mượt, mịn màng, bóng láng…có thể tạo ra loại vải với

vẻ đẹp phong phú, đa dạng đáp ứng nhu cầu mặc đẹp, thời trang góp phần làmphong phú vẻ đẹp cho xã hội

2 Tính tiện dụng

Ít thấm dầu mỡ, mồ hôi nên dễ giặt, sạch lâu, ít hút ẩm nên mau khô Đặcbiệt là tính bền hình dạng nhất là sợi tổng hợp nên không bị co khi giặt, không nhàunát, giữ nếp tốt nên không là ủi nhiều

3 Độ bền

So với sợi thiên nhiên thì độ bền của sợi hóa học cao hơn nhiều, sợi hóa họcdai hơn, lâu rách hơn, thời gian sử dụng lớn gấp 2 – 3 lần Các tính năng kỹ thuậtnhư độ bền đứt, độ bền mài mòn, độ chịu uốn gấp lớn Có thể thay đổi tính chất củasợi hóa học trong phạm vi khá rộng bằng cách điều chỉnh thành phần và cấu tạo hóahọc của sợi hoặc thay đổi các điều kiện kỹ thuật

Hiện nay người ta đã chế tạo được các loại sợi hóa học chịu được ánh sáng

và nhiệt độ, bền với tác dụng của nước, côn trùng, vi sinh vật…là những tính chấtkhông có được ở sợi thiên nhiên Do vậy mà sợi hóa học được sử dụng nhiều trong

lĩnh vực kỹ thuật, đáp ứng được các yêu cầu vốn khắt khe của kỹ thuật và đóng góptích cực vào việc thúc đẩy những tiến bộ của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuậtđang diễn ra sôi động trong thời đại chúng ta.

4 Tiềm năng và sản lượng

Năng suất sản xuất sợi hóa học so với sợi thiên nhiên rất cao Khác với sợithiên nhiên là sản phẩm của nông nghiệp, còn sợi hóa học là sản phẩm của côngnghiệp nên chúng mang những thế mạnh của sản xuất công nghiệp Nếu như để cómột tấn bông trong điều kiện thâm canh và cơ khí hóa sản xuất vẫn cần tới 150ngày công, để có một tấn len cần 1000 ngày công hoặc một tấn tơ tằm thì cần tới

6000 ngày công Trong lúc đó để sản xuất một tấn sợi vítcose (sợi nhân tạo) chỉ cần

30 – 50 ngày công, một tấn sợi nylon hoặc một tấn sợi polyester chỉ cần khoảng 30– 40 ngày, thậm chí còn thấp hơn nhiều tùy thuộc vào mức độ hiện đại của quy trìnhcông nghệ Có thể áp dụng những thành tựu mới nhất của khoa học kỹ thuật để cảitiến quy trình công nghệ nhằm nâng cao năng suất sản xuất, cải thiện tính chất sảnphẩm đáp ứng các yêu cầu thị hiếu của người sử dụng, giảm nhân công lao động, hạgiá thành sản phẩm

Do có độ bền cao, độ bền đứt lớn nên người ta có thể đưa công suất máy tớitối đa Trên cùng một máy dệt, năng suất dệt vải hóa học có thể cao hơn năng suấtdệt sợi bông từ 1,4 – 1,6 lần

Nguồn nguyên liệu để sản xuất sợi hóa học, đặc biệt là sợi tổng hợp baogồm: dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên và các khoáng sản khác So với nguyên liệu

để sản xuất sợi thiên nhiên thì rất hạn chế, không đáp ứng được nhu cầu sử dụngngày càng tăng của con người Do vậy việc sản xuất sợi hóa học hoàn toàn chủđộng, không phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu, thổ nhưỡng hay vùng địa lý như đốivới sợi thiên nhiên

5 Hiệu suất sử dụng nguyên liệu

So với sợi thiên nhiên thì hiệu suất sử dụng nguyên liệu trong sản xuất sợihóa học rất cao Từ 1m3 gỗ có thể chế tạo được 160kg tơ để gia công 1500m lụa

Trong khi đó từ 1 tấn dầu mỏ có thể sản xuất được 1500m vải từ sợi tổng hợp mộtnhà máy sợi năng suất là 40000 tấn/năm có thể thay thế 50000ha đất tốt tại vùng khíhậu thuận lợi để chyên canh cây bông hoặc trên 10 vạn ha cây lanh.

Do tỷ trọng của sợi hóa học thấp cho nên cùng một khối lượng sợi thì chiềudài của tấm vải dệt từ sợi hóa học luôn luôn lớn hơn dệt từ sợi thiên nhiên

2.1.3.2 Các thông số chung của sợi hóa học

Để đánh giá và so sánh các loại sợi, trên cơ sở đánh giá đó ta có thể lựa chọnsợi cho thích hợp với mục đích sử dụng thì người ta dựa trên các chỉ số đặc trưngcho sợi như sau:

1 Độ mảnh sợi

Độ mảnh cho ta biết sợi dày, mỏng ra sao

Đối với sợi filament, độ mảnh sợi được tính bằng Denier (D, den) là khốilượng tính bằng gam của 9000m sợi

Đối với xơ hóa học (staple): độ mảnh của xơ sợi được tính bằng denier hoặcdtex – (tex là khối lượng của 1000m sợi Độ mảnh tính bằng tex được ký hiệu là T)

Đối với sợi kéo từ xơ hóa học cắt ngắn: độ mảnh sợi được tính bằng chỉ sốAnh (Ne) hoặc chỉ số mét (Nm)

Ta có: NmT = 1000, Nm = 1,693Ne

Trong thực tế cũng như theo quy ước chung, người ta thường dùng đơn vịtex để tính cho cả xơ hóa học, sợi hóa học dạng filament, sợi hóa học từ xơ ngắn

2 Độ bền đứt

Độ bền đứt phản ánh một chỉ tiêu cơ lý quan trọng của sợi, được đo bằng lựclàm đứt sợi Độ bền đứt càng cao thì sợi càng dai, vải càng bền và lâu rách, thờigian sử dụng kéo dài

Yếu tố xác định độ bền đứt ngoài bản chất hóa học của sợi, trọng lượng phân

tử polymer còn có độ định hướng cũng như độ kết tinh của sợi

Ngoài độ bền đứt của sợi đơn người ta còn đo độ bền nút và độ bền móc củasợi

Độ bền đứt của nhiều loại sợi ở trạng thái khô và ướt thường khác nhau đặcbiệt là đối với sợi nhân tạo, là loại sợi mà các phân tử nước dễ dàng len lỏi vào cácđại phân tử polymer làm liên kết giữa chúng yếu đi

3 Độ giãn dài tương đối

Độ giãn dài khi đứt cho biết sợi có thể căng ra được bao nhiêu so với chiềudài ban đầu khi sợi đứt, đo bằng phần trăm %

Độ giãn dài càng cao, sợi càng mềm mại Độ bền đứt và độ giãn dài thường

có mối tương quan tỷ lệ nghịch với nhau, các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng độ bềnthường làm giảm độ giãn Vì vậy để có được loại sợi phù hợp với người tiêu dùngcần phải nắm các thông số kỹ thuật khi sản xuất sợi sao cho thỏa mãn được hai chỉtiêu quan trọng này nhằm thu được sợi vừa có độ bền cao vừa có độ giãn thích hợp

Đây là một thông số thương mại Thông thường sợi hóa học khi sản xuất ra

có độ bóng sáng (BR), độ bóng này chỉ thích hợp cho một số loại sản phẩm Vì vậy

để thuận tiện cho việc sử dụng, trong quá trình sản xuất người ta cho TiO2 vào dung

dịch kéo sợi Tùy thuộc theo hàm lượng TiO2 cho vào ta sẽ có các loại sợi có những

độ bóng khác nhau như: sợi nửa mờ semi dull – SD, sợi mờ (full dull – FD)

7 Độ bấm nhiệt

Là số điểm bấm nhiệt dùng để liên kết các filament trong sợi lại với nhau,đặc trưng bằng giá trị NIP

NIP là số điểm bấm nhiệt trên sợi tính trên chiều dài một mét sợi

NIP càng lớn, số điểm bấm nhiệt càng nhiều, sợi càng bền chắc và khôngcần qua công đoạn hồ khi sử dụng làm sợi dọc Tuy nhiên khi độ NIP quá lớn (>120điểm/mét) thì sợi lại trở nên quá cứng và giòn, không thích hợp cho các mặt hàngcần hiệu ứng của sợi xe

8 Tiết diện ngang của sợi

Tùy theo hình dạng của các lỗ trên ống định hình tiết diện ngang của sợi cónhiều dạng khác nhau như: tròn, tam giác, đứt khúc, hình sao, gấp khúc…Tiết diệnngang của sợi có ảnh hưởng đến một số tính chất của sợi như: độ hút ẩm, độ bóngsản phẩm…

Theo tiêu chuẩn ISO 2076 tên các loại sợi hóa học khi cần viết tắt được quyđịnh như sau:

VítcoseTencelTriacetateElastodienAcrylicFluoroAramidPolyethyleneCarbonTextile glassProteinMetalVinylalPolypropylene

CVCLYCTAEDPANPTFEARPECFGFPROTMTFPVALPP

Bảng 2.1.3: Quy ước viết tắt tên sợi hóa học

Tóm lại: những tính chất cơ lý của sợi hóa học nói chung liên quan mật thiết

với nhau, gắn bó với nhau, mỗi tính chất phản ánh nhằm giúp ta tìm hiểu toàn diệnmột loại sợi từ việc xác định điều kiện gia công tới việc lựa chọn thích hợp cho mụcđích sử dụng nhất định

2.2 Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy.

Sợi polyester được kéo bằng phương pháp nóng chảy

2.2.1 Giới thiệu thiết bị của dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy.

Dây chuyền kéo sợi polyester cho hai loại sợi POY và FDY bao gồm cácmáy móc thiết bị sau:

1 Hai bồn chứa chip

- Dung lượng: 1,5 m3

- Được làm bằng vật liệu inox

- Sản xuất bởi công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology

2 Hai máy sàn thô: Có tên là VIBRATING SIEVE, Model: ZD 310-30.

Sản xuất bởi công ty ZHENHZHOU ZHONGYUAN DRYING TECHNOLOGY

3 Hai máy sàn tinh: Có tên PRECRYSTA LLIZER Model: FBM310-04.

Sản xuất bởi công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology

4 Hai máy đùn trục vít: Có tên là Granulator, được sản xuất bởi hãng

Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức)

5 Hai máy lọc: Được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên

bang Đức)

6 Có tất cả 4 bơm chính ( main pump ) và 18 bơm định lượng ( spin

pump) cho dây chuyền sản xuất hai loại sợi Trong đó:

- Dây chuyền sản xuất sợi POY: 2 bơm chính, 6 bơm định lượng

- Dây chuyền sản xuất sợi FDY: 2 bơm chính, 12 bơm định lượng

Được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức)

7 Có tất cả 132 ổ phun sợi: Cho dây chuyền sản xuất hai loại sợi, trong đó:

- Sợi POY: có 60 ổ phun sợi

- Sợi FDY: có 72 ổ phun sợi

Ổ phun sợi có tên là Spinneret; được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag

(Cộng hòa liên bang Đức)

8 Hai hệ thống tẩm dầu: Cho hai dây chuyền kéo sợi, có tên là Spin-finish

pump, được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức)

9 Có 12 máy cuốn sợi ( máy winder )

Trong đó: Mỗi dây chuyền sản xuất một loại sợi có 6 máy Được sản xuấtbởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức)

10 Một máy gia nhiệt: Có tên là Heater ; Model: FBM310-04 Sản xuất bởi

công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology

11 Một máy nén khí

12 Bốn máy quạt

13 Một hệ thống làm lạnh

14 Hai bình sấy khí nén

15 Hai hệ thống dẫn sợi cho hai dây chuyền sản xuất, có tên là Texturing,

được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức)

2.2.2 Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất sợi polyester theo phương pháp nóng chảy

2.3 Bố trí mặt bằng, sắp xếp dây chuyền

2.3.1 Khái quát về kiến trúc và bố trí mặt bằng :

Trong nhà máy kéo sợi việc bố trí mặt bằng, dây chuyền sản xuất hợp lý làmột điều rất quan trọng Nó đảm bảo cho việc vận chuyển nguyên liệu, bán thànhphẩm được thuận lợi và nâng cao hiệu suất lao động, đồng thời tạo điều kiện để baoquát kiểm tra sản xuất trên dây chuyền dễ dàng nâng cao chất lượng sản phẩm

Vì vậy việc thiết kế xây dựng nhà xưởng phải đảm bảo một số yêu cầu sau :

- Khẩu độ nhà xưởng (bước cột) phải tính toán cho bảo đảm hợp lý, kíchthước cột phải đủ chắc chắn, an toàn, tiết kiệm

- Chiều cao nhà đảm bảo thoáng khí

- Mái nhà có lớp cách nhiệt

- Tường nhà xây gạch bảo ôn

- Hướng nhà nên xây hướng Bắc – Nam

- Nền nhà phải phẳng, vững chắc không bị lún

- Kho chứa sợi thành phẩm phải nằm trong xưởng sản xuất

- Kho chứa nguyên liệu nằm ngoài xưởng sản xuất

Từ những yêu cầu trên thì kiến trúc cho đồ án Nhà máy kéo sợi là nhà haimái đã có lớp cách nhiệt, bao gồm : nhà sản xuất chính và xung quanh là các phòngphụ trợ, phòng thí nghiệm và kho nguyên liệu Nhà sản xuất chính được lắp đặt toàn

bộ máy móc thiết bị của dây chuyền sản xuất theo nguyên tắc nước chảy, lợi dụngthế năng từ trên xuống thuận tiện cho quá trình tạo sợi, vận chuyển bán thành phẩmtrên dây chuyền, giảm hao phí lao động đến mức thấp nhấtt, thuận lợi cho việc điềutiết không khí và đặc biệt thuận lợi cho việc phòng cháy chữa cháy

Các phòng phụ trợ bố trí xung quanh nhà sản xuất để phục vụ cho sản xuấttiện lợi và nhanh chóng

Căn cứ vào yêu cầu thiết kế dây chuyền sản xuất thì toàn bộ khu vực phụ trợgiảm trạm biến thế, hệ thống điều tiết không khí, các phòng phục vụ công tác bảo trìmáy, các phòng phụ trợ, nhà điều hành sản xuất, phòng thí nghiệm kiểm tra chấtlượng sản phẩm

2.3.2 Bố trí không gian và mặt bằng sản xuất

Nhà xưởng được thiết kế để bố trí phù hợp sản xuất hai loại sợi, vì vậy việc

bố trí các dây chuyền trong phân xưởng đòi hỏi phải hợp lý sao cho:

- Tiết kiệm được diện tích xây dựng

- Sắp xếp máy của các dây chuyền kéo sợi theo phương án tầng từ trênxuống Việc bố trí sắp xếp là một việc quan trọng liên quan đến nhiều mặt như quátrình công nghệ, an toàn lao động, vận chuyển bán thành phẩm, phòng chốngcháy… do vậy ta phải trọn phương án tối ưu nhất để đảm bảo cho việc sản xuấtđược thuận tiện về mọi mặt như :

- Tạo điều kiện tốt nhất cho người công nhân khi làm việc

- Tổ chức dây chuyền công nghệ sản xuất thuận tiện

- Lợi dụng triệt để các diện tích lắp đặt máy

- Tạo điều kiện cho việc cơ khí hoá và vận chuyển bán thành phẩm ở cáccông đoạn

Căn cứ vào đó ta bố trí dây chuyền sản xuất hai loại sợi song song nhau từtrên xuống dưới gồm sáu tầng như sau:

- Tầng 6: Bố trí 2 bồn chứa cách nhau khoảng 10m

- Tầng 5: Bố trí 2 hệ thống sàng thô cách nhau khoảng 10m, có 2 hệ thống hútbụi, 2 bồn chứa bụi cho 2 dây chuyền sản xuất

- Tầng 4: Bố trí 2 máy sấy cách nhau 10m theo hệ thống liên tục từ 2 tầngtrên xuống, 2 máy nén khí cung cấp khí nóng cho 2 máy sấy

- Tầng 3: Bố trí hai máy đùn trục vít cho 2 dây chuyền kéo sợi, kế mồi máy

có một thiết bị lọc để lọc dung dịch lỏng nhớt sau máy đùn trục vít Hai hệ thốngkéo sợi khác nhau cơ bản là từ tầng này xuống dưới mặt đất:

Bên dây chuyền sản xuất sợi POY bố trí 6 bơm định lượng nằm thẳng hàngcách nhau khoảng 1m lấy dòng sản phẩm từ thiết bị lọc

Bên dây chuyền sản xuất sợi FDY bố trí 12 bơm định lượng nằm thẳng hàngcách nhau khoảng 1m lấy dòng sản phẩm từ thiết bị lọc

- Tầng 2: Bố trí 6 hệ thống dẫn sợi cho mỗi dây chuyền sản xuất,tất cả đượcđặt trên cùng một hàng ngang thẳng cách nhau khoảng 1m Mỗi hệ thống dẫn sợi cómột buồng làm nguội và tẩm dầu đặt ở phía trên

Bên dây chuyền sản xuất sọi POY, có 60 spinneret cho đều 6 hệ thống dẫnsợi

Bên dây chuyền sản xuất sợi FDY , có 72 spinneret cho đều 6 hệ thống dẫnsợi

- Tầng 1: Các Godets (thường được gọi là trục lăn nóng) và máy cuốn sợiwinder được bố trí ở 2 dây chuyền kéo sợi khác nhau

Bên dây chuyền sản xuất sợi POY: 6 máy winder được đặt ở dưới mặt đất theomột hàng ngang cách nhau khoảng 1m, phía trên mỗi máy bố trí 2 Godets đặt chênhnhau một góc khoảng 30o nhận dòng sản phẩm từ hệ thống dẫn sợi xuống

Tương tự bên dây chuyền sản xuất sợi FDY cũng có 6 máy winder nhưng

Việc bố trí máy theo từng tầng như vậy đảm bảo cho quá trình công nghệsản xuất được liên tục, rút ngắn được quãng đường vận chuyển, tăng khả năng quansát của công nhân vận hành, tạo điều kiện cho việc sử dụng và quản lý thiết bị Ngoài ra còn có ý nghĩa là đảm bảo yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm của quátrình công nghệ đối với từng gian máy.

2.3.3 Thông gió và điều tiết không khí

Điều tiết không khí là một ngành kỹ thuật bằng các thiết bị máy móc chuyênngành để tạo ra và duy trì ổn định các thông số trạng thái của không khí theo mộtchương trình đã định sẵn phù hợp với yêu cầu công nghệ Với mục đích nâng caonăng suất lao động, đảm bảo chất lượng sản phẩm, tạo môi trường làm việc tốt, đảmbảo vệ sinh lao động

2.3.4 Ảnh hưởng của điều tiết không khí đến công nghệ kéo sợi

Trong công nghệ kéo sợi ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình côngnghệ kéo sợi thì điều tiết không khí cũng có ảnh hưởng rất lớn ngoài ra nó còn đemlại sức khoẻ lâu dài cho người lao động

Mục đích của điều tiết không khí là tạo ra chế độ nhiệt ẩm trong gian máytheo yêu cầu công nghệ trong thực tế khi độ ẩm tương đối của không khí khôngthay đổi mà nhiệt độ thay đổi thì hồi ẩm của vật liệu ít thay đổi và không đáng kể.Nhưng nếu nhiệt độ không đổi mà độ ẩm không khí thay đổi thì dẫn đến hồi ẩm củavật liệu thay đổi nhiều dẫn đến các tính chất của xơ cũng thay đổi như tính đàn hồitính bền

Mặt khác với cùng một điều kiện sản xuất nếu khống chế ôn ẩm độ hợp lý sẽthuận lợi cho quá trình kéo sợi Điều kiện về ôn ẩm độ bao gồm điều kiện về nhiệt

độ và độ ẩm tương đối của không khí

- Nhiệt độ là đại lượng chỉ độ nóng bụi của không khí

- Độ ẩm tương đối của không khí () là tỷ lệ giữa hơi nước có trong 1 kgkhông khí hay độ ẩm tuyệt đối (h) và độ ẩm tương đối ứng với trạng thái không

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong gian máy có liên quan ảnhhưởng đến tỷ lệ hồi ẩm của nguyên liệu, hoá thành sản phẩm và chất lượng sảnphẩm.

Tỷ lệ hồi ẩm Wtt (%) là tỷ lệ hơi nước có chứa trong vật liệu và khối lượngkhí tuyệt đối của vật liệu đó

2.3.5 Ảnh hưởng của độ ẩm

Nguyên liệu kéo sợi thường có tính hút ẩm cao, do đó tỷ lệ hồi ẩm của nguyên liệu kéo sợi chịu ảnh hưởng nhiều của không khí, lượng nước có chứa trongnguyên liệu có ảnh hưởng đến trọng lượng của bán thành phẩm, do đó ảnh hưởngđến sự khống chế của thành phẩm và bán thành phẩm

Ngoài ra độ ẩm còn có ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của xơ và sợi Đốivới các loại xơ và sợi trong quá trình hấp thụ hơi nước, xơ trở nên mềm mại, duỗithẳng hơn dọc theo trục xơ, làm tăng liên kết giữa các xơ Vì vậy khi tăng độ ẩm,sợi có độ bền tăng, đồng thời khi xơ duỗi thẳng sẽ thuận lợi cho quá trình kéo dài.Sau khi hút ẩm xơ sẽ trương nở, làm thay đổi hình dạng bên ngoài của xơ, số vòngxoắn cũng thay đổi, làm cho xơ trong sợi kết hợp chặt chẽ hơn làm tăng độ bền củasợi

Trong quá trình kéo sợi luôn xảy ra hiện tượng ma sát giữa các xơ, ma sátgiữa các xơ với chi tiết máy Thực tế đã cho thấy hệ số ma sát chịu ảnh hưởng của

độ ẩm tương đối của không khí và độ ẩm của vật liệu Hệ số ma sát sẽ tăng khi độ

ẩm của vật liệu và độ ẩm tương đối của không khí tăng lên làm tăng sự liên kết giữacác xơ với nhau, tăng độ bền của sợi Mặt khác ma sát sinh ra tĩnh điện trên vật liệu

và các chi tiết máy gây trở ngại cho quá trình kéo giãn, kéo dài độ ẩm hoạt động củacác điện tử, khi độ ẩm của vật liệu tăng lên sẽ làm giảm điện trở của vật liệu, loạitrừ hết khả năng tĩnh điện

Sơ đồ sắp xếp dây chuyền

Ghi chú:

▓ : Máy winder

Tầng 2 :

Máy nén Bụi

Bồn chứa

Máy sàng Máy hút bụi

Máy sấy

Máy đùn trục vítTh.bi lọc

Hệ thống spinneretLàm nguội,tẩm dầu

Godets

Chuyên môn hoá lao động giúp cho người công nhân có những thói quencần thiết với công việc làm họ có thể thực hiện công việc với nhịp độ cao.

Cần phải phân công một khối lượng công việc hợp lý để người công nhân

có đủ việc làm trong thời gian sản xuất Tránh trường hợp cường độ lao động quácao hoặc quá thấp, trong một tổ các công nhân có sự hỗ trợ lẫn nhau trong các dâychuyền sản xuất Một yếu tố khác giúp tổ chức lao động tốt là vấn đề kỹ thuật thaotác nhanh, chính xác sẽ tạo ra hiệu quả lao động cao

Dựa trên khả năng tự động hoá của máy móc thiết bị và dựa trên thực tế tổchức lao động của một số nhà máy

Tôi quyết định phân công định mức lao động như sau :

Bảng 3.1 Định mức công nhân điều khiển thiết bị

Phân xưởng sản

xuất

Số ngườimỗi ca Trình độ Số ca

Tổng sốngười

Ghi chú(số người dựphòng )

S US

3

3 + 1

3 4

34Bảo trì 2 S 1 2 1

Phân xưởng kiểm tra

chất lượng

Số ngườimỗi ca Trình độ Số ca

Tổng sốngười

Ghi chú(số người

dự phòng)Trưởng bộ phận 1 E 1 1 1

Kỹ thuật viên công

nghệ 1 E 1 1 1Thử nghiệm tính

Trìnhđộ

Sựchuyểndịch

Tổngsốngười

Ghi chú(số người dựphòng)Trưởng bộ phận 1 E 1 1 1

Quản đốc ca, giám sát các hệ

thống kh, bảo trì 1 E 3 3 3

Công nhân hệ thống bảo trì

đều hòa không khí 1 S 3 3 3

S E E

3 3 3

3 3 3

3

Công nhân bảo trì chung cho

nhà xưởng 1 S 3 3 3

Kho hàng 2 S 1 2 1Chấm công 1 US 3 3 3

Bán hàng 1 S 1 1 1

Tổng 1

1

2 5

Bảng 3.3 Định mức công nhân phòng kinh doanh

Tổng số công nhân điều khiển thiết bị là : 49 người

Tổng số nhân viên tạp vụ là: 15 người

Tổng số nhân viên kiểm tra chất lượng là: 5 người

Tổng số công nhân phục vụ là : 25 người

Tổng số cán bộ quản lý là : 32 người

Số công nhân dự trữ 5% = 6 người

Tổng : 132 người