quy trình sản xuất nệm cao su

quy trình sản xuất nệm cao su

MỤC LỤC

I • TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM NỆM CAO SU

II • NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ

III • LÝ THUYẾT TẠO NỆM CAO SU

IV • QUY TRÌNH SẢN XUẤT NỆM CAO SU

V • TÀI LIỆU THAM KHẢO

I TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM NỆM CAO SU:

1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GIƯỜNG VÀ NỆM

Thời kỳ đồ đá: con người đã phát minh ra Giường và Nệm Chiếc nệm đầu tiên bao gồm đống lá, cỏ, rơm và da động vật trên đó

Cuối thế kỷ 19: Nệm lò xo đã được phát minh

để phân phối trọng lượng cơ thể và hoạt động chống sốc

Năm 1929: Dunlop giới thiệu 1 công nghệ đã

biến lưu hoá mủ cao su vào bọt cao su và

được ứng dụng rộng rãi cho đến ngày hôm

nay như Nệm (Đệm) Cao Su và Gối Cao Su

(vì thế mà có tên Dunlopillo),

Năm 1950: Hai anh em nhà Talalay đã

phát triển quy trình sản xuất nệm cao su

Ngày nay các loại nệm không ngừng

phát triển Chất lượng cuộc sống ngày

càng được nâng cao

1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GIƯỜNG VÀ NỆM

1.2 CÁC LOẠI NỆM CAO SU

Nệm cao su thiên nhiên: Nệm cao su

thiên nhiên đƣợc sản xuất từ 100%

cao su thiên nhiên

Nệm cao su nhân tạo: Cao su

nhân tạo đƣợc tạo ra từ phản ứng trùng ngƣng các cấu trúc đơn

bao gồm isopren (2-methyl-1, butadien), 1,3-butadien,

3-cloropren (2-cloro-1,3-butadien)

và isobutylene (methylpropen) với một lƣợng nhỏ phần trăm isopren cho liên kết chuỗi

1.2 CÁC LOẠI NỆM CAO SU

Kích thước nệm cao su thường sản xuất theo quy cách

1.2 MỘT SỐ CÔNG TY SẢN XUẤT NỆM CAO SU

1.3 YÊU CẦU NỆM CAO

SU

II NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ:

2.1 NGUYÊN LIỆU NỆM CAO SU THIÊN NHIÊN

 Latex cao su thiên nhiên

2.1 NGUYÊN LIỆU NỆM CAO SU THIÊN NHIÊN

Latex: Một trạng thái nhũ tương (thể sữa

trắng đục) của các hạt từ cao su (pha phân

tán) trong môi trường phân tán lỏng Ở

VN, latex còn được gọi là mủ cao su nước

Mủ latex phải đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn ISO : 9001 – 2000 và TCVN 6314 : 1997 như sau: [Nguồn tham khảo: www.vnrubbergroup.com ]

STT Tên tiêu chuẩn Mức

2.1 NGUYÊN LIỆU NỆM CAO SU THIÊN NHIÊN

Chất tạo bọt: Là những chất trong quá trình lưu hóa do sự nhiệt phân nên có khả năng phóng thích chất khó như N2,

O2… tạo ra những khoảng trống có hình dáng như tổ ong nhỏ hoặc cực nhỏ Thường ở dạng bột, dạng dung dịch hay nhũ tương như potassium oleate C17H33COOK, hỗn hợp của soaps và chất ổn định gọi là Emulsion E3

Chất gel hóa: Là chất được đưa vào hỗn hợp

latex nhằm tăng sức căng bề mặt của bọt khí

tạo điểm đông đặc và giữ bọt khí ở trạng thái

ổn định Thường sử dụng sodium silicofluoride,

CO2, CFC để làm tác nhân gel hóa chúng trong

latex

Chất ổn định bọt: Khi đưa vào hỗn hợp latex thì có tác dụng

giữ cho bọt không bị vỡ ra khi ta khuấy tạo gel Ta có thể dùng ZnO hay các loại chất ổn định bọt thương mại bán trên thị trường như Foamax

Chất hỗ trợ phân tán: Có tác dụng giúp các phụ gia phân tán vào trong latex Ta dùng chất hỗ trợ phân tán có thành phần là Sodium Lignosulfonate , dạng bột, dung dịch 1% có

pH từ 7 – 9

2.1 NGUYÊN LIỆU NỆM CAO SU THIÊN NHIÊN

Chất độn: Nhằm mục đích giảm giá thành sản phẩm và tăng

cơ tính của nệm Ở đây ta dùng kaolinite clay (cao lanh)

Siêu xúc tiến ZDEC: Tính chất: không vị, không tan trong

nước, rượu, xăng, hơi tan trong benzen và aceton, tan nhiều trong chloroform Rất ít bị biến tính khi tồn trữ

Chất phòng lão - styrenated phenol (SP): Chất lỏng màu vàng Tan được trong benzen, axeton, ethanol và chloroform, không hòa tan trong nước Là chất phòng lão không nhuộm màu, thích hợp sử dụng cho sản phẩm cao su có màu sáng

Có khả năng chống lão hóa do ánh sáng, thời tiết rất tốt và không gây ô nhiễm Được sử dụng ở dạng nhũ tương, thích hợp cho các sản phẩm như nệm

Hệ lưu hóa: Ứng dụng: làm tác nhân

lưu hóa nên yêu cầu độ phân tán cao để

tránh sự lưu hóa cục bộ Thường dùng

là hệ lưu hóa lưu huỳnh

2.1 NGUYÊN LIỆU NỆM CAO SU THIÊN NHIÊN

2.2 ĐƠN PHA CHẾ PHÒNG TN

STT Nguyên liệu Đơn pha

chế khô

Đơn pha chế ƣớt

1 Cao su trong latex (60%) 100 167

2.2 ĐƠN PHA CHẾ TRONG NHÀ MÁY

III LÝ THUYẾT TẠO NỆM CAO SU:

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TẠO BỌT CAO SU

Bọt cao su là hỗn hợp vật liệu cao cấp để sản xuất niệm, bọt

cao su có tính đàn hồi cao, tính diệt khuẩn rất tốt và là vật liệu làm nệm rất tốt cho sức khỏe được tiến sỹ Lammers chứng minh

3.2 QUY TRÌNH TẠO BỌT CAO SU

Chuẩn bị nguyên liệu:

S, ZnO, ZDEC… dạng hạt sẽ được đưa vào máy nghiền bi để

được nghiền nhỏ theo kích thước yêu cầu Các hóa chất sẽ

được pha trộn thành dạng huyền phù hay dung dịch với nồng

độ thích hợp theo yêu cầu đơn pha chế, và được pha thành 4 hỗn hợp

Phối trộn:

Hỗn hợp 1 sẽ được phối trộn với nhau trong bồn phối trộn, tốc độ cánh khuấy khoảng 1000 vòng/ phút, trong khoảng thời gian từ 15 – 20 phút, hỗn hợp 1 được ủ ở 40 độ

C, trong khoảng từ 14-16h tốc độ khuấy 20 vòng/phút Khi kết thúc quá tình tiền lưu hóa thì cho tiếp hỗn hợp 2 vào, tiếp tục khuấy đều để tạo sự phân tán đều

Foamax

Kali Oleat

ZnO,

20%

Hỗn hợp 4

Sodium Silcol- Floride, 20%

Máy nghiền

bi

Bồn khuấy

Gel hóa:

Khi kích thước bọt đạt yêu cầu, ta tiếp tục cho hỗn hợp

4 vào, khuấy đều Lúc này, natri silicolflouride sẽ gel hóa các bọt khí, ổn định kích thước bọt khí trước khi lưu hóa, làm tăng độ nhớt, ngăn sự thoát nước của bọt khí và làm tăng sức căng bề mặt của bọt khí tại điểm đông đặc Thời gian gel hóa

từ 5 – 8 phút

3.2 QUY TRÌNH TẠO BỌT CAO SU

Ổn định bọt: Hỗn hợp latex sau quá trình khuấy tạo bọt, và

cho chất gel hóa vào, thì cần phải giữ ổn định, để không bị

vỡ ra, cần phải cho vào chất ổn định bọt (tác nhân gel hóa thứ cấp) vào sau cùng

IV QUY TRÌNH SẢN XUẤT NỆM CAO SU:

Nguồn www.geofoam.in/latex-foam-manufacturing.html

4.1 PHƯƠNG PHÁP DUNLOP

Năm 1929 Mr.E.A.Murph đã phát minh ra phương pháp sản xuất nệm cao su thiên nhiên, ngày nay được biết đến với tên gọi là phương pháp Dunlop

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

Năm 1950, khi khoa học công nghệ phát triển, hai anh

em nhà Talalay đã phát triển quy trình sản xuất nệm cao su

và được gọi là phương pháp Talalay

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

Thổi khí CO 2

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

4.2 PHƯƠNG PHÁP TALALAY

4.3 SO SÁNH HAI QUY TRÌNH DUNLOP VỚI TALALAY

NỆM CAO SU THEO QUY

TRÌNH DUNLOP

NỆM CAO SU THEO

QUY TRÌNH TALALAY

4.3 SO SÁNH HAI QUY TRÌNH DUNLOP VỚI TALALAY

Quy trình Dunlop Quy trình Talalay Công nghệ đơn giản hơn Chi

phí cho việc sản xuất cũng sẽ rẻ

tổ ong, có đặc tính đàn hồi và rất mềm mại

Sử dụng Flouride để gây gel

xốp trong khuôn

CO2 đƣợc dùng để gây gel hỗn hợp latex

Latex vào khuôn, Không khí

đƣợc bơm vào latex lỏng tạo xốp

Latex vào khuôn và đậy kín, khuôn đƣợc hút chân không

Serum đƣợc tạo bọt trong

máy ly tâm, đổ vào khuôn, gia

nhiệt và sấy ở nhiệt độ thấp và

hỗn hợp đóng rắn lại

Sau khi latex đƣợc đổ vào khuôn,khuôn đƣợc đậy cho kín khí, quá trình làm lạnh nhanh để

ổn định vật liệu sẽ tạo ra nhiều cấu trúc lỗ li ti

4.4 PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT LIÊN TỤC

Nhằm khắc phục những nhược điểm của hai phương pháp Dunlop và Talalay nên phương pháp sản xuất nệm cao

su đã ra đời phương pháp sản xuất nệm cao su liên tục

4.5 KIỂM TRA CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM

Thiết bị đo độ chịu nén Thiết bị đo lực cắt

STT Chỉ tiêu Đơn vị Tiêu chuẩn

V TÀI LIỆU THAM KHẢO:

• [1] Nguyễn Hữu Trí, Công nghệ cao su thiên nhiên, Nhà

xuất bản trẻ, 2001

• [2] Nguyễn Thị Lê Thanh, Bài giảng Vật liệu Cao su,

Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, 2013

• [3] I.Franta, Elastomers and Rubber Compounding

Materials, S N T L - Publishers of Technical Literature,

Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe!