Công nghệ vật liệu nhựa và khuôn mẫu

PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 BÀI GIẢNG GIẢ CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NHỰA VÀ KHUÔN MẪU PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH NHỰA 1.Vai trò nghành nhựa Sự phát triểån nghành nhựa thếá giới Tình hình nghành nhựa Việt Nam Tình hình nghành nhựa khu vực châu Á Đông Nam Á 2.Cơ Cơ hội phat triển cua nghanh nhựa Việt Nam phát trien nghành nhưa Tình hình phát triển nghành khn mẫu 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 1.Vai trò nghành nhựa Sự phát triển nghành nhựa giới - Nghành nhựa đời sau chiến thứ hai - Sản xuất bao bì chiếm 30%, xây dựng 12%, điện tử 11%, điện gia dụng 8%, vận tải 6%, thiết bò 6%, may mặc 5%, nông nghiệp 3% ngành khác 15% 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 1.Vai trò nghành nhựa Trên giới nay, hầu hết ngành công nghiệp đeu co sư dụng ậ đề có sử d ng vật liệu nhưa nhựa Nhựa dùng để sản xuất cáp quang, vỏ máy điện thoại Vật liệu composite đưa thò trường tàu đánh cá động hiệu Nhật Bản, Hàn Quốc, Singapore nước nhiều tài nguyên tập trung phát triển ngành nhựa va thực te đa trơ nươc cong nhưa thưc tế trở thành nước công nghiệp phát triển mạnh Mỹ tiêu thụ PVC cho cửa sổ dạng profile bùng nổ, doanh số năm 1993 tăng 51% so với năm 1991 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 1.Vai trò nghành nhựa Tây Đức, tỉ lệ cửa PVC cao cửa sổå bằèng gỗã Tại Hàn Quốác, tỉ lệ cửûa sổå PVC tăng ỉ 10% năm 1986 tăng vọt lên 30% năm 1993 Trung Quốc, người ta sản xuất đònh hình nhựa sử dụng vào xây dựng, quay ban hang, quầy bán hàng, khung cửa, vách ngăn, lót trần cưa, vach ngan, tam lot tran Với công nghệ tiến nay, màu sắc hình thức sản phẩm nhựa giống gỗ 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 1.Vai trò nghành nhựa Nhựa dụng lónh vực xe ngày tăng, mức tăng trưởng 10% năm 1989 tăng 13,5% năm 1992 Năm 1989 xe có trung bình 90kg nhựa đến năm 1994 110,9kg 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 1.Vai trò nghành nhựa Việc ứng dụng chất dẻo gia tăng nhanh ki h kim l i gốm suốt h lọai ố ố 50 năm qua Nhiều chi tiết trước làm kim lọai làm chất dẻo Các bao bì chất dẻo thay cho chai lọ thủy tinh Tổng số polymer(Chất dẻo cao su ) ổ sử dụng vượt q kim lọai 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 1.Vai trò nghành nhựa Tình hình nghành nhựa Việt Nam Ngành nhựa nước ta thực chất ngành kinh tế kỹ thuật gia công chất dẻo, chưa có khả sản xuất nguyên vật liệu nhựa, gần toàn nguyên vật liệu sản xuất sản phẩm nhựa phai nhưa phải nhập từ nước tư nươc ngoai Từ năm 1975 đến 1989, nghành nhựa VN chứng tỏ tiềm lực không thò trường nước mà thương trường quốc tế Theo hiệp hội nhựa Tp.HCM, 14 năm qua (1988-2002) ngành nhựa VN tăng 24 lần, từ 50.000 tổng sản lượng năm 1988, tăng 1.2 triệu tấn, thu hút đầu tư nước nước đạt gần tỉ, gần 50% thiết bò máy móc góp phần đại hoá ngành nhựa VN Tốc độ phát triển bình quân 30%/năm thậäp niêân qua k å từø cóù chủû trương côâng nghiệäp h ù – hi än h i kể h hi hoá hiệ đại hóa Đảng Chính phủ Đặc biệt ngành nhựa VN tập trung đầu tư 80% vốn với 80% lực sản xuất TP.HCM, Đồng Nai, Bình Dương, Long An, Bà ròa-Vũng Tàu, vùng kinh tế trọng điểm phía nam đất nước 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 1.Vai trò nghành nhựa(tt) Trong chiến lược phát triển ngành nhựa VN, kế hoạch đưa sản phẩm nhựa VN sang thò trường xuất mục tiêu phấn đấu từ năm 2000 Cho đến nay, có 15 dự án đầu tư nước doanh nghiệp nhựa VN với tổng vốn đầu tư gần 20 triệu USD Doanh nghiệp nhựa TP.HCM đầu tư dự án Ucraina, dự án Mỹ, dự án Châu Phi lại nước khác 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 1.Vai trò nghành nhựa(tt) Tình hình nghành nhựa khu vực châu đông nam 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 10 PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 1.Vai trò nghành nhựa Ngành nhựa VN bắt đầu hồi sinh từ năm 1989 Tổng sản lượng nhựa tang tư 50.000 tan (nam nhưa tăng từ 50 000 (năm 1989) lên 400 000 năm 1996 len 400.000 tan nam với tốc độ tăng trưởng bình quân 27% năm mức tăng sản phẩm nhựa tính đầu người từ 0,9kg lên 2,8kg Trong thời kỳ này, ngành nhựa đầu tư gần 200 triệu USD Trong đó, khu vực quốc doanh chiếm 10% tổng giá trò đầu tư, phần lại khu vực quốc doanh Đa số máy móc đầu tư thuộc hệ thứ ba, theo đánh giá ngành kinh tế kỹ thuật, ngành nhựa đạt 95% tự động hóa thiết bò máy móc Tổng cộng đến cuối năm 1996 đầu tư nước đầu tư nước cho ngành nhưa đau nươc va đau nươc ngoai nganh nhựa la 535 triệu USD (Việt Nam Plastics, số 1996, tr.28) 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 11 2.Cơ hội phát triển nghành nhựa VN Kể từ tháng năm 1995 thời điểm nước ta trở thành thành viên thứ tổ chức ASEAN, đến tốc độ đầu tư quy mô dự áùn pháùt triểån nhanh Đ cóù 12 d áùn thiếát l äp sau mốác lò h sửû nàøy vớùi h i h h Đã dự hi lậ lòch tổng số vốn 172.751.300 USD nghóa 53% so với vốn đầu tư thời kỳ dài từ tháng năm 1989 đến tháng năm 1995 Theo dư báo Viện thông tin kỹ thuật công nghiệp nặng nhu cầu thiết bò điện tử, tin học, dòch vụ điện tử VN vào năm 2000 có tổng giá trò khoảng tỷ USD Năng lực lắp ráp đạt triệu TV/năm 1,5 triệu radio cassette/năm với 90% chủng loại linh kiện nhập ngoại Trong lónh vực xe có nhiều hãng tiếng đến VN để đầu tư lắp ráp Nganh giay dep xuat khau cua Ngành giày dép xuất VN sử dung nhiều nguyên cung sư dụng nhieu nguyen liệu ngành nhựa Đây hội để doanh nghiệp nhựa đầu tư để chuyển qua sản xuất sản phẩm có giá trò kinh tế cao cung cấp cho thò trường xuất (Việt Nam Plastics, số 8.1995, tr.15) 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 12 PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 Cơ hội phát triển nghành nhựa VN Ước tính đến năm 2010, số chất dẻo đầu người Việt Nam đạt 30kg/đau ngươi, TP.HCM va vung phụ 30kg/đầu người TP HCM vùng phu cận đat 100kg/đầu người đạt 100kg/đau Thò trường nước thò trường giới mở nhiều hội phát triển cho ngành nhựa nhu cầu sản phẩm nhựa ngày tăng Ngoài ra, kỳ họp Singapore liên đoàn nhựa khối ASEAN, nước ta giữ chức chủ tòch hiệp hội nhựa ASEAN từ năm 2001, việc tạo điều kiện cho ta mở rộng mối quan hệ không với nước ASEAN mà với nước khu vực giúp ta tiếp cận với thò trường giới Khu cơng nghiệp Dung Quất đưa nhà máy lọc dầu vào hoạt động tháng 2/2009, mở hội để phát triển nghành chế tạo vật liệu cho nghành nhựa phát triển 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 13 PHÂN TÍCH MỨC ĐỘ ĐẦU TƯ VỐN THEO NGÀNH KINH TẾ KỸ THUẬT NHỰA (Nguồn: Bộ Kế Hoạch Đầu Tư Việt Nam, Hiệp Hội Nhựa Tp.HCM) 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 14 PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 Airbus A 380 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 15 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 16 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGHÀNH KHN MẪU NGÀNH KHUÔN MẪU NHẬT BẢN 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 17 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGHÀNH KHN MẪU Giá trò sản xuất loại khuôn mẫu Nhật 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 18 PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3/21/2010 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGHÀNH KHN MẪU NGÀNH KHUÔN MẪU HÀN QUỐC Tổng giá trò thương mại ngành công nghiệp khuôn mẫu Hàn Quốc 3/21/2010 PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 19 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGHÀNH KHN MẪU Xu hướng xuất nhập ngành khuôn mẫu 3/21/2010 CHƯƠNG TỔNG QUAN PGS.TS Thái Thị Thu Hà C1 Tổng quan 20 10 4/8/2010 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Vật cấp vào khe hở lăn máy cán để tạo thành sản phẩm dạng Dạng đẩy từ từ qua hai ba bốn lăn Thường có bốn dạng : CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Phân lọai cặp trục cán chất dẻo CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 4/8/2010 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Loại chữ I thường dùng cho PVC mềm Loại chữ L hình bên dùng cho nhựa PVC cứng CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Dạng chữ “F”, nơi cấp liệu liệ phần t ê phần hầ trên, hầ lăn CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 4/8/2010 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Dạng chữ “Z”, bố trí thẳng hàng nghiêng nghiêng Loại có hai lăn offset, phần sản phẩm từ lăn offset, phía sau lăn stack stack CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Sự truyền nhiệt tốc độ lăn Chậm Con lăn C lă Nhanh Con lăn Bề mặt B Bề mặt A Lạnh CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) Nóng Con lăn Con lăn PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 10 4/8/2010 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Sự truyền nhiệt tốc độ lăn The only major ingredient not so handled is titanium dioxide, which has a tendency to cake if stored is bulk The compounding of the various proportions of the material are delivered to the blender The blending of the recipe is critical, and two methods are employed to produce a uniform, colored, stabilized blend colored blend, of the desired flexibility in powdered form CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 11 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Sự truyền nhiệt tốc độ lăn Rolls are individually driven, and design is advancing toward smaller-diameter model to enable smaller banks, reducing air entrapment and surface blemishes Calender rolls are drilled at the periphery for heating by oil or water, are made of chilled cast iron or forged steel, and are chrome-plated if necessary When rapid heat transfer is required, high-pressure hot water is used, and for even higher temperatures, oil is employed Roll stiffness is improved with compound casting or steel forging to minimize deflection CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 12 4/8/2010 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN Sự truyền nhiệt tốc độ lăn The temperature of the plastic material begins to increase sharply as work is done between the several calender rolls The bank goes into high-velocity rotation and develops a rolling action as it enters the nip This causes high frictional hearts that are of short and thus are tolerable As the web moves through the calender nips it nips, widens out.The width of the sheet on the calender rolls is established by the final product trimmed width The sheet on the number two roll should be at CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 13 least(TT) PHÁP GIA CƠNG the width of the trimmed product in order to be uniform across the web 5.3.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CÁN For rigid materials, the heat balance between the roll surface and the product occurs at much lower speeds than for plasticized material Because plastic webs release better from cold rolls than from hot rolls, it frequently is desirable or necessary to cool the surface of the roll from which the web is “take off” CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 14 4/8/2010 5.3.2 HỆ THỐNG MÁY CÁN Khe hở nhỏ hai trục cán Vòng xoáy CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) Bắt đầu chảy thành lớp Bắt đầu tách PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 15 5.3.2 HỆ THỐNG MÁY CÁN KẾT CẤU TRỤC CÁN CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 16 4/8/2010 5.3.2 HỆ THỐNG MÁY CÁN VÙNG XỐY TRƯỚC TRỤC CÁN CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 17 5.3.2 HỆ THỐNG MÁY CÁN CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 18 4/8/2010 5.3.2 HỆ THỐNG MÁY CÁN CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 19 5.3.2 HỆ THỐNG MÁY CÁN Các phương pháp pha trộn Việc pha trộn tốc độ cao cung cấp các phương pháp pha trộn với chu kỳ ngắn (5-10 phút) liên quan đến độ phân tán, thích hợp với hợp chất cứng mền dẻo Ribbon blending có giá thấp chu kỳ Thời gian lưu trú nhiệt độ cao cần phải đồng điều khiển q trình cán PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) 20 10 4/8/2010 5.3.3 VẬT LIỆU 21 Vật liệu thường dùng PVC ABS, pha trộn hai PVC may tạo thành dạng mềm/ linh động để làm việc nhiệt độ thấp/cao, có tính kháng dầu /tia cực tím Về mặt ngun tắc thường dùng vật liệu có vùng chảy dẻo xác định, độ nhớt phải đủ lớn Thường dùng PVC, sau có dùng thêm PE PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG (TT) 11 4/8/2010 LỊCH SỬ CỦA POLYPROPYLENE Vào năm 1954 hầu hết chất dẻo từ nhóm polyolefins phần thương mại hóa thành cơng PP phát minh vào năm 1955 nhà khoa học người Italian F.J Natta cách dùng phản ứng trùng phối khí propylene với sterospecific catalyst titanium trichloride Isotactic polypropylene was sterospecific (molecules are arranged in a definite order in space) Phương pháp tạo Polypropylene tương tự với cách tạo PE 4/8/2010 POLYPROPYLENE (PP) • Hộp đựng bơ, thực phẩm  • Là nhựa nhiệt dẻo 4/8/2010 CẤU TRÚC HĨA HỌC Propylene H H C C CH3 H n Cấu trúc khơng gian lặp lại ‐ CH3ở phía nhánh polymer (isolated) Các PP có 90% đến 95% cấu trúc khơng gian lặp lại độc H H H H H H H H H H C C C C C C C C C C CH3 H CH3 H CH3 H CH3 H CH3 H SỰ SẮP SẾP CỦA POLYPROPYLENE STEREOSTATIC •Atactic- CH3 phân bố ngẫu nhiên cao su vz65y giá trị thương mại bị hạn chế H H H CH3 H CH3 H H H CH3 C C C C C C C C C C CH3 H H H H H CH3 H H H •Syndiotactic- CH3 đượ phân bố theo trật tự H H H CH3 H H H CH3 H H C C C C C C C C C C CH3 H H H CH3 H H H CH3 H 4/8/2010 POLYPROPYLENE Các đặc tinh Độ cứng vững cao Chịu được ứng suất nứt của mơi trường   Nhậy với UV Nhậ   ới UV Nhiệt độ Tg     cao hơn  PE Chịu được ứng suất nứt cơ học Dùng làm thảm Làm các vật để treo 4/8/2010 PHẢN ỨNG TRÙNG PHỐI CỦA PP Việc tạo sản phẩm Polypropylene trong điều kiện áp suất p( g ) thấp(Ziegler)  Polypropylene  được tạo với cấu trúc mạch thẳng Qu1a trình chế tạo Polypropylene và đặc tính tương tự PE Sự khác PP  và PE  là Mật độ : PP = 0.90;  PE = 0.941 to 0.965 Nhiệt độ nóng chảy:  PP = 176 C;  PE = 110 C Nhiệt độ làm việc: PP có nhiệt độ làm việc cao Độ cứng:  PP có độ cứng cao điểm brittle  cao Ứng suất nứt:  PP cao so với PP ƯU ĐiỂM Gía thành thấp  Độ bền uốn rất tốt Độ bề bền va đập tốt đ ố Có thể gia cơng trên tất cả các thiết của nhựa nhiệt dẻo  Hệ số ma sát thấp Tính cách điện rất tốt  Tính chống mỏi tốt  Tính kháng ẩm rất tốt  Nhiệt độ làm việc  126 C Tính kháng hóa chất rất tốt 10 4/8/2010 NHƯỢC ĐiỂM Giãn nở nhiệt cao  ệ Phá hủy dưới ánh sáng mặt trời Tính kháng thời tiết kém Khi tiếp xúc với  chlorinated có khả năng hòa tan nó và  có mùi thơm Khó trong việc liên kết và  sơn Dễ oxy hóa Oxidizes readily ễ Dễ cháy 11