thiết kế nhà máy sản suất bao bì chứa dầu ăn loại 20 lit cung cấp cho nhà hàng với năng suất 5 000 tấn TRÊN năm

Để đáp ứng những yêu cầu trên bao bìnhựa đa lớp ra đời như một sự tất yếu, là sự kết hợp ưu điểm cũng như khắc phụcnhược điểm của các thành phần riêng biệt.Để biết cụ thể hơn về bao bì,

Bao bì có thể được tạo ra từ nhiều nguồn nguyên liệu như: Bao bì giấy, bao bì thủytinh, bao bì kim loại, bao bì nhựa trong đó bao bì nhựa là một trong những loạibao bì phổ biến nhất vì sự tiện dụng, nhiều tính năng ưu việt và giá thành hợp lí.Mỗi loại sản phẩm có những yêu cầu riêng về tính chất của bao bì.Trong đó, bao bìthực phẩm phải đáp ứng những yêu cầu khắc khe về tính năng như ngoại quan, khảnăng thẩm khí, khả năng chống sự xâm nhập của vi sinh vật gây hại, khả năng giữmàu sắc, hương vị và không gây độc hại Để đáp ứng những yêu cầu trên bao bìnhựa đa lớp ra đời như một sự tất yếu, là sự kết hợp ưu điểm cũng như khắc phụcnhược điểm của các thành phần riêng biệt.

Để biết cụ thể hơn về bao bì, những tính năng cũng như quy trình tạo ra chúng cũngnhư những yếu tố mà một nhà máy sản xuất bao bì phải đáp ứng được, trong bài

khóa luận này sẽ đề cập đến việc thiết kế nhà máy sản suất bao bì chứa dầu ăn loại 20 lit cung cấp cho nhà hàng với năng suất 5.000 tấn/năm.

có khoảng 2.000 đơn vị; trong đó, ngành bao bì nhựa có tốc độ phát triển nhanhnhất khoảng 15%.

Ngành công nghiệp bao bì Việt Nam thời gian qua đang rất phát triển, đặcbiệt khi nhu cầu tiêu dùng trong nước ngày càng cao Lĩnh vực đóng gói bao bì tăngtrưởng trung bình từ 15 - 20%/năm Hiện tại, Việt Nam có hơn 900 nhà máy đónggói bao bì, khoảng 70% trong số đó tập trung ở các tỉnh thành phía Nam Thị trường

có thể được chia làm 5 lĩnh vực chính bao gồm đóng gói bao bì nhựa, carton/giấy,đóng gói kim loại và các loại khác

Trong những năm gần đây, ngành bao bì nhựa cũng đã phát triển mạnh vớitốc độ tăng trưởng bình quân hơn 25%/năm Bao bì nhựa phát triển mạnh do ngànhlương thực, thực phẩm có bước tăng trưởng mạnh Các doanh nghiệp đã đầu tưnhững dây chuyền công nghệ mới và cung ứng ra thị trường nhiều chủng loại bao bìcao cấp, đáp ứng được các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về an toàn vệ sinh thực phẩmnhư bao bì sử dụng màng ghép phức hợp có chức năng gia tăng độ bảo quản, kéodài thời gian sử dụng sản phẩm mà không cần dùng chất bảo quản

Việt Nam đã gia nhập Tổ chức Thương mại thế giới (WTO) vào năm 2007nên thu hút hàng loạt các tập đoàn lớn của thế giới đến Việt Nam để tìm kiếm cơ hộiđầu tư Chính phủ cũng đã cho phép các công ty có 100% vốn nước ngoài được hoạtđộng trong ngành in và bao bì Điều này đã đem lại những khó khăn cho ngành bao

bì Việt Nam nhưng mặt khác nó chính là động lực để thúc đẩy các doanh nghiệptrong ngành bao bì Việt Nam phải cạnh tranh về chất lượng, năng suất và đổi mớicông nghệ

Thời gian gần đây, quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng, đời sống con ngườiđược nâng cao, cùng với sự xuất hiện của hàng loạt ông lớn đến đầu tư ở Việt Namnhư Lotte, Big C, Aeon,… và thói quen sử dụng thức ăn nhanh đã đem lại cho

ngành bao bì nhiều cơ hội phát triển (nguồn vpas).

1.1.2 ng d ng c a ngành Ứ ụ ủ

Ngành Nhựa Việt Nam trải dài từ Bắc vào Nam và tập trung chủ yếu ởTp.HCM (tại Tp.HCM chiếm hơn 84%) với hơn 99,8% là doanh nghiệp tưnhân Kinh tế tư nhân vốn được đánh giá là một bộ phận năng động trong toàn bộnền kinh tế, do đó có thể nói rằng ngành Nhựa là một trong những ngành kinh tế cótính năng động ở nước ta Các sản phẩm thế mạnh của các doanh nghiệp Việt Nam

là bao bì thực phẩm, nhựa gia dụng, nhựa trong xây dựng…

Hình 1.1.2.1.1: Bi u đ phân b ngành nh a theo khu v c 2015 (ngu n ể ồ ố ự ự ồ

vpas).

Sản phẩm của ngành nhựa rất đa dạng và ngày càng được sử dụng trong nhiềulĩnh vực, nhiều ngành Trong lĩnh vực tiêu dùng, sản phẩm từ nhựa được sử dụnglàm bao bì đóng gói các loại thực phẩm, các đồ dùng bằng nhựa dùng trong giađình, văn phòng phẩm, đồ chơi, Trong các ngành khác, các sản phẩm từ nhựacũng được sử dụng ngày càng rộng rãi, đặc biệt trong một số ngành còn trở thành

một nguyên liệu thay thế cho các nguyên liệu truyền thống như trong điện – điện tử,

xây dựng, (nguồn vpas).

Hình 1.1.2.1.2: Bi u đ th hi n c c u ngành nh a (ngu n vpas) ể ồ ể ệ ơ ấ ự ồ 1.1.3 Lí do ch n thi t k , năng su t thi t k nhà máy ọ ế ế ấ ế ế

Hiện nay, do áp lực của công việc dẫn đến eo hẹp thời gian do đó nhiều người

ưu tiên chọn những đồ ăn nhanh để dùng cho phù hợp thời gian, mà đa số nhữngmón này làm từ dầu mỡ rất nhiều Xác định được mục tiêu này nên em quyết địnhchọn đề tài thiết kế “nhà máy sản xuất bao bì dầu ăn loại 20 lit cung cấp cho nhàhàng năng suất 5000 tấn/năm”

1.1.4 Yêu c u khi xây d ng nhà máy ầ ự

Đảm bảo diện tích xây dựng và phát triển để có thể bố trí mặt bằng nhà máythông thoáng tối đa, tiện lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm, việc

đi lại, di chuyển của công nhân dễ dàng, đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy, Nằm trong vùng quy hoạch phát triển của khu vực, có nguồn cung ứng nhân lực đầy

đủ cho nhà máy Đảm bảo các điều kiện về hạ tầng giao thông, điện nước, các điềukiện về địa chất và thủy văn:

Phải được trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy, thiết bị dự phòng khi có sự

cố xảy ra để có thể khắc phục nhanh chóng sự cố

Dây chuyền sản xuất phải có thiết bị, công nghệ hiện đại phù hợp với xuhướng phát triển chung của ngành bao bì nhựa trong nước và ngoài nước, để dễdàng bảo dưỡng, thay thế và nâng cấp

1.1.5 Ch n đ a đi m xây d ng nhà máy ọ ị ể ự

Phân tích và đánh giá các yếu tố xây dựng, chọn địa điểm xây dựng:

 Vị trí 1: Khu công nghiệp Tân Bình

Về khí hậu, nằm trong khu vực có khí hậu cận nhiệt đới gió mùa nóng ẩm vàmưa nhiều, 2 mùa rõ rệt, nhiệt độ trung bình khoảng 28oC, độ ẩm tương đối caokhoảng 78 -79%, lượng mưa trung bình là 1946,5mm tập trung vào mùa mưa vàchiếm 90% lượng mưa cả năm

Về địa hình, tương đối bằng phẳng, cao độ thay đổi từ 1 đến 5m, điều kiệnthoát nước tự nhiên không thuận lợi, dễ bị ngập nước do mưa và thủy triều

Gần nguồn cung cấp lao động Dân số khoảng 7,95 triệu người năm 2014 vàhiện nay vượt mức trên 13 triệu dân nên có nguồn lao động dồi dào

Là thành phố kinh tế trọng điểm phía Nam, có tốc độ tăng trưởng kinh tế và thu hútvốn đầu tư cao của nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước

Về giao thông: Trong đường bộ (mặt tiền là QL1A, cách trung tâm TP.HCM:

25 km, cách cao tốc Sài Gòn – Trung Lương: 3 km…Trong đường thủy (cách cảngSài Gòn: 27 km và cảng Bourbon – Bến Lức: 4 km,…) Gần các nút giao thôngquan trọng như cách ngã 3 An Lạc – đại lộ Đông Tây 14 km, cách ngã 3 NguyễnVăn Linh: 10 km

Điện: được cung cấp từ lưới điện quốc gia thông qua trạm điện Gò Đen(110/22kV) phục vụ cho việc sản xuất của nhà máy, phân xưởng và sinh hoạt củakhu dân cư

Nước: được cung cấp từ nhà máy nước Gò Đen và từ trạm khai thác xử lýnước của khu công nghiệp với công suất 5.000 – 12.000 m3/ng.đêm

Hệ thống xử lý nước thải: do Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN VĩnhLộc 2 hoạt động với công suất 2.000 m3/ng.đêm

+ Nước: Mạng lưới cấp nước là mạng vòng đảm bảo cung cấp nước đến từng

lô đất qua 2 trạm bơm với tổng lưu lượng hơn 70.000 m3/ngày

+ Thông tin liên lạc: Có hệ thống thông tin liên lạc đầy đủ đảm bảo liên lạctrong nước và quốc tế dễ dàng bao gồm điện thoại, điện thoại di động, Fax,internet… Thời gian thực hiện dịch vụ trong vòng 7-10 ngày

+ Xử lí rác thải: Rác thải được thu gom và xử lý ngay tại nhà máy xử lý rácthải của KCN

+ Xử lí nước thải: Xử lý nước theo tiêu chuẩn WHO tối đa 40.000 m3 (hiệntại dung tích 24.000 m3/ngày)

+ Tài chính: Cách trung tâm tài chính 17km

+ Trường đào tạo: Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Việt Nam – Singapore nguồncung cấp nhân lực cho VSIP

+ Nhà ở cho người lao động: Có khu lưu trú cho công nhân

+ Tiện ích khác: Hệ thống phòng cháy và chữa cháy theo tiêu chuẩn

Tính chất

+ Điểm mạnh: Hạ tầng rất tốt, các dịch vụ hỗ trợ nhà đầu tư tốt

+ Điểm yếu: Giá cao, quỷ đất không còn nhiều, chi phí vận hành cao

+ Cơ hội: Chính sách và hỗ trợ đầu tư tốt Khả năng tiếp nhận tốt ngành điệntử

+ Thách thức: Xử lý môi trường, chính sách thu hút lao động

Chọn khu công nghiệp Tân Bình vì các công ty dầu ăn lớn đa số nằm ở khu vực nàyVD: Dầu Thực vật Sài Gòn, Dầu Thực Vật Tường An, Dầu Tân Bình,… giúp tiếtkiệm chi phí vận chuyển và dễ dàng vận chuyển đến các nhà máy này

Được sản xuất bằng công nghệ đùn thổi, mỗi lớp ứng với từng tỉ lệ và thành

phần khác nhau, có dạng hình chữ nhật Thường được sản xuất theo nhiều kích cỡ

khác nhau

Hình 2.1.2.1.1: Màng PE (ngu n letruongthinh) ồ 2.1.3 C U TRÚC BAO BÌ CH A D U ĂN Ấ Ứ Ầ

Cấu trúc: bao bì 2 lớp(PE//PE)

Nguyên vật liệu sử dụng cho bao bì đáp ứng được các yêu cầu về vệ sinh antoàn thực phẩm theo tiêu chuẩn quốc tế, kiểm soát theo hệ thống HACPP Bao bìđược sử dụng để chứa dầu ăn Bao bì được thiết kế theo yêu cầu khách hàng, đườnghàn và độ bám dính giữa các màng tốt, khả năng kháng oxy và hơi nước của bao bìrất tốt, bao bì luôn giữ sản phẩm một cách tốt nhất

Loại túi: 4 cạnh và có nút vặn

Hình 2.1.3.1.1: S n ph m bao bì ch a d u ả ẩ ứ ầ 2.1.4 Thi t k s n ph m ế ế ả ẩ

 Cấu tạo

- Loại túi: túi chứa dầu ăn

- Màng bao bì: màng ghép 2 lớp PE//PE

- Chức năng: Đựng sản phẩm dầu ăn các loại động, thực vật

- Màu sắc: trong suốt

- Bề mặt túi trơn, không in, túi hàn 4 biên

B ng 2.1.4.1.1.1: a Chi ti t s n ph m ế ả ẩ

Lớp ngoài

0,1 (mm)

PEChống thấm khí, mùi, chịu lực

CH ƯƠ NG 3: NGUYÊN LI U VÀ Ệ

Đ N PHA CH Ơ Ế

3.1 Nguyên li u ệ

3.1.1 LDPE (Low Density Polyethylene)

Là nhựa PE trong suốt, có tỉ trọng thấp: d = 0,915 – 0,925 g/cm3, được tổnghợp theo phương pháp áp suất cao và nhiệt độ cao[3]

LDPE được trùng hợp từ ethylene trong pha khí ở áp suất và nhiệt độ cao cóchất khởi đầu là Oxi Nó giúp tăng độ dẻo, dai theo chiều dọc cho túi, dễ hàn nhiệt,mềm, giúp tăng độ bóng cho sản phẩm và không gây độc hại nên thường dùng làmlớp trong của bao bì thực phẩm

LDPE có đặc tính lưu biến học nên phù hợp để sản xuất màng bằng phương phápthổi màng nên xử lý nó tương đối dễ dàng So với các loại PE khác, nó nóng chảy ởnhiệt độ tương đối thấp (220 ÷ 240°F, 105 ÷ 115°C), độ bền chảy, độ nhớt trượt thấp

và tính chất trượt dính mỏng của LDPE làm tăng khả năng gia công Điều này dẫntới bong bóng ổn định mà có thể làm việc với chiều cao đường làm nguội thấp(dạng túi bong bóng – Pocket Bubble, hình bát hoặc hình quả lê – Long stalkBubble) [3]

Hình 3.1.1.1.1: S n ph m bao bì khi th i ả ẩ ổ 3.1.2 LLDPE (Linear Low-Density Polyethylene)

Polyethylene mạch thẳng tỷ trọng thấp (LLDPE) là copolymer của ethylenevới 1-ankene, thông thường là 1-Butene, 1-Hexene, 1-Octene, tuy nhiên các alkenemạch nhánh như 4-methyl-1-pentene thường được sử dụng nhiều hơn Tổng hợptương tự HDPE, nhưng có hàm lượng comonomer cao hơn nhiều, chẳng hạn nhưhexene hoặc octen Bằng cách kiểm soát số lượng nhánh thông qua các hàm lượngcomonomer do đó có thể kiểm soát được tỷ trọng Tỷ trọng LLDPE thường trongkhoảng 0,88 ÷ 0,93 g/cm3

Hình 3.1.2.1.1: M ch phân t LLDPE v i nhi u nhánh ng n ạ ư ớ ề ă

Khi gia công, tính chất của LLDPE có sẽ nằm giữa LDPE và HDPE (nhiệt độnóng chảy 240 ÷ 260°F, 115 ÷ 125°C) Khi trong máy đùn nó có tương tự nhưHDPE, đòi hỏi momen xoắn cao hơn và thường sử dụng phễu nhập liệu có rãnh.Tuy nhiên, khi qua đầu die thường được gia công giống như LDPE, mặc dù độ bềnnóng chảy có xu hướng thấp hơn so với LDPE Được xử lý bằng cách bơm khí để

ổn định bóng, đồng thời cung cấp một lượng lớn không khí làm mát

LLDPE là sự kết hợp của HDPE và LDPE Nó có nhiều nhánh ngắn và khôngchứa nhánh dài, vì vậy sự kết tinh thấp, các tính chất cơ học được cải thiện Độ bềncủa nó cao hơn so với LDPE, ngang với HDPE Tuy nhiên, nó cho cảm giác mềmmại và độ cứng thấp hơn LDPE

3.1.3 Ch t k t dính ấ ế

Keo sử dụng trong trường hợp này là keo 1 thành phần, thành phần chính lànhựa etylen, dung môi pha keo là nước hoặc methanol

B ng 3.1.3.1.1.1: a Tính ch t keo và dung môi đã ch n ấ ọ

Khối lượng riêng keo ( g/cm3) 1,018 g/cm3

Dung môi dùng để pha Cồn công nghiệp ( Metanol)

Việc xác định tỉ lệ các chất trong đơn pha chế phải dựa vào nhiều yếu tố:

- Dựa theo đặc tính, chức năng của sản phẩm

- Nắm được và dự đoán được các phản ứng hóa lý có thể xảy ra trong quátrình sản xuất cũng như khi sử dụng và bảo quản

3.1.4.2 Các b ướ c thành l p đ n pha ch ậ ơ ế

Tìm hiểu, nghiên cứu tính năng của sản phẩm

- Lựa chọn nguyên liệu chính và các phụ gia đáp ứng được yêu cầu của sảnphẩm Cần chọn đúng nguyên liệu và các phụ gia, xác định hàm lượng chính xác vàphù hợp

- Khảo sát máy móc, thiết bị hiện có và thiết lập quy trình công nghệ sảnxuất Cần xem xét kĩ thiết bị, máy móc hiện có và thông số kĩ thuật của chúng đểđưa ra quy trình công nghệ phù hợp

- Để hạn chế việc sản xuất bị lỗi và phải sản xuất lại nhiều lần, ta nên tiếnhành chạy thử mẫu so sánh và kiểm tra để kịp thời điều chỉnh đơn công nghệ chophù hợp nhất theo các tiêu chuẩn đánh giá tính chất cơ lý sản phẩm như: tiêu chuẩnASTM, tiêu chuẩn ISO…

3.1.5 Thông tin nguyên li u s d ng ệ ư ụ

Thông tin LDPE sử dụng

• Tên thương mại: HP2023J

• Xuất xứ: công ty Sabic

Thông tin LLDPE sử dụng

• Tên thương mại: 118W

• Xuất xứ: công ty Sabic

Hình dạng: dạng hạt, màu trắng

Nguyên liệu

Trộn Thổi

Màng PE

Keo Ghép màng

Màng PE//PE

Chia cuộn Cắt túi Kiểm tra sản phẩm Đóng gói

Hình 4.1.1.1.1: S đ quy trình công ngh s n xu t túi ch a d u ăn ơ ồ ệ ả ấ ư ầ

4.2 Thuy t minh quy trình công ngh ế ệ

Nguyên liệu PE sau khi được cân theo đúng tỉ lệ sẽ được trộn chung trongmột thời gian cho đều Hỗn hợp sau đó được đưa vào trong phễu nạp liệu của máyđùn Nhựa được đùn ra khỏi vít qua đầu tạo hình, thổi và ổn định hình dạng bằngluồng không khí bên trong lẫn bên ngoài của hệ thống Bóng được thổi qua cặp trục

ép tạo thành hai lớp màng phẳng, trước khi thu cuộn sẽ được cắt biên tạo thànhmàng đơn Màng PE ghép trong hệ thống ghép màng bằng keo Cuộn màng sau đóđược chia kích thước phù hợp trước khi được tiến hành cắt và hàn túi Sản phẩm sẽđược kiểm tra kỹ trước khi lưu kho

4.2.1.1 Ti p nh n nguyên li u ế ậ ệ

Nguyên liệu trước khi nhập kho sẽ được xác định số lượng và kiểm tra Lưutrữ nguyên liệu trên pallet và ở điều kiện bình thường

4.2.1.2 Cân và tr n nguyên li u ộ ệ

Cân nguyên liệu theo đúng công thức Cho nguyên liệu vào bồn trộn theo thứ

tự trên phiếu trộn, trộn từng mẻ theo qui định : đúng nguyên liệu và tỷ lệ Kiểm sóat

và ghi thời gian cho mỗi mẻ trộn, sau khi trộn nguyên liệu xong, đổ nguyên liệu vàophuy, lập phiếu nhận dạng hạt trộn cho từng máy ở từng khu vực

Trong thân máy đùn, nhiệt độ tăng dần theo từng vùng giúp hỗn hợp chuyển

từ trạng thái rắn sang trạng thái nóng chảy Bên cạnh đó, nguyên liệu sẽ được đẩy vềphía trước nhờ áp suất được tạo ra từ chuyển động của trục vis quay trong xylanh

Trước khi ra khỏi đầu khuôn nguyên liệu nóng chảy sẽ được lọc qua tấm lưới lọc.Sau đó sẽ nhờ ma sát và áp lực do trục vis gây ra đẩy hỗn hợp thoát khỏi đầu khuôn.

Hình 4.2.1.3.1: S đ quy trình th i màng c b n ơ ồ ổ ơ ả

Nhựa sau khi ra khỏi đầu đùn trục vít sẽ qua đầu tạo hình để cho ra bóng đãđược điều chỉnh đường kính và chiều dày Nhờ hệ thống gió tại mâm gió giúp nhựađược làm nguội, đồng thời hệ thống khí cũng giúp ổn định hình dạng của màng

Bóng được kéo ổn định theo hệ thống truyền động, nhờ đó áp suất hơi bêntrong được giữ cố định giữa đầu phun và trục kéo Đến khung xếp chữ A, bóng sẽđược ép khí tạo thành màng phẳng hai lớp

Các yếu tố như: vận tốc kéo, tốc độ trục vít, áp suất khí nén quyết định tínhchất và hình dạng sản phẩm

Sau khi màng được ép phẳng, các lô trục cuốn màng, kéo căng giúp màng địnhhình, không bị nhăn Màng trước khi được dẫn về hệ thống thu cuộn được dao biêncài sẵn cắt dọc theo mép bên của màng tạo thành hai tấm màng đơn và đi về hai bộphận thu cuộn tạo thành các cuộn màng bán thành phẩm

 Các bộ phận cơ bản của máy đùn

Bộ phận truyền động

Trục đầu vào của motor có thể kết nối trực tiếp qua hệ thống bánh răng đượcgọi là hệ thống truyền động trực tiếp Hệ thống truyền động gián tiếp sử dụng dâyđai và ròng rọc để kết nối motor của bộ phận giảm tốc Hệ thống truyền động trựctiếp kiểm soát tốc độ tốt hơn và hiệu quả hơn, nhưng có thể tốn kém hơn và tốn thờigian để sửa chữa trong trường hợp gặp sự cố hệ thống Hệ thống truyền động giántiếp cho phép dễ tháo ráp và sửa chữa

Hình 4.2.1.3.2: H th ng truy n đ ng tr c ti p ệ ố ề ộ ự ế (nguồn: Blown film extrusion)

Hình 4.2.1.3.3: H th ng truy n đ ng gián ti p ệ ố ề ộ ế (nguồn: Blown film extrusion)

 Bộ phận nạp liệu

- Phễu nạp liệu:

Nguyên liệu trong vít chia làm 3 vùng:

• Vùng vận chuyển hạt rắn (vùng nhập liệu) – feed section: Vùng này nguyên liệu còn ở dạng hạt rắn và bề sâu rãnh vít cao nhất

• Vùng nhựa hóa (vùng nén) – compresion section: Nguyên liệu ở dạng nhão, gồm hỗn hợp lẫn lộn polymer nóng chảy và các hạt rắn Vùng có độ sâu vít giảm mạnh

• Vùng phối liệu (vùng định lượng) – metering section: Nguyên liệu ở vùng này ở dạng chảy nhớt Vùng có độ sâu rãnh thấp nhất

• Khi di chuyển từ của nạp liệu đến đầu tạo hình, khối lượng riêng của nhựa thay đổi liên tục

Hình 4.2.1.3.6: C u t o tr c vít ấ ạ ụ

- Xy-lanh

Là một ống hình trụ, thường được chế tạo 2 lớp, lớp ngoài chịu lực, lớp trongchịu ma sát và ăn mòn và có thể thay thế dễ dàng Toàn bộ bề mặt bên trong củaxylanh được phủ bằng một loại vật liệu lót rất cứng, chịu nhiệt như hợp kimvonfram – carbide để giảm mài mòn, kéo dài tuổi thọ Xy-lanh thường được đichung với loại vít tương ứng bởi cùng một nhà cung cấp[4]

Hình 4.2.1.3.7: Truc vít và nòng xy-lanh (Ngu n:dongyi2015.com) ồ

 Đầu tạo hình

Là một bộ phận được lắp phía trước của máy đùn để tạo hình cho sản phẩm.Yêu cầu quan trọng đối với đầu tạo hình là trên bất kì mặt cắt ngang nào dòng vậtliệu dịch chuyển với một tốc độ không đổi Bởi vì tại các vị trí này dòng chảy có thể

bị ngừng trệ gây ra sự phân hủy nhiệt[4]

4.2.2 Quy trình ghép màng

Bao bì màng nhiều lớp là loại bao bì được cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu khácnhau như: giấy, nhôm, nhựa, Mỗi lớp vật liệu có một đặc tính và chức năng khácnhau Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của bao bì và sản phẩm được chứa đựng mà

có thể ghép từng lớp lại với nhau để giảm thiểu nhược điểm và làm tăng ưu điểmcủa những lớp vật liệu đơn [3]

Sản phẩm màng PE//PE được dùng trong ngành thực phẩm nên ta chọnphương pháp ghép màng khô

Hình 4.2.2.1.1: Ph ươ ng pháp ghép màng khô

Các trục ép phủ keo, trục chuyển keo, trục gạt, trục ép được gia nhiệt trước

và ổn định ở 60 – 70°C

Cuộn màng ghép 1 được xả nhờ hệ thống xả cuộn giúp căng màng về mọihướng Các lô trục sẽ dẫn màng qua trục cao su đến bộ phận ép Qua bộ phận trángkeo, trục cao su nén ép màng để diện tích màng lần lượt tiếp xúc với trục để keophủ lên đều trên mặt màng Màng tiếp tục được các lô trục dẫn đến bộ phận ép.Cuộn màng ghép 2 cũng được xả cuộn để căng màng

Tại bộ phận ghép, hai tấm màng sẽ được ghép lại với nhau nhờ lớp keo dính

và một phần lực cơ học của hai trục ép vào màng Vì keo kết dính không có thànhphần dung môi nên cuộn màng không cần phải qua công đoạn sấy khô để bay dungmôi Cuối cùng màng ghép sẽ được dẫn hướng về bộ phận thu cuộn thông qua cáctrục làm căng màng

4.2.3 Chia cu n- làm túi ộ

Màng sau khi ghép cần được chia cuộn với kích thước theo yêu cầu của sảnphẩm Cuộn màng được công nhân kéo qua các lô dẫn, tiếp đến sẽ đến hệ thống bôikeo tự động rồi qua bộ phận gấp túi (kiểu gấp phụ thuộc vào yêu cầu sản phẩm) vàsau đó tới công đoạn cắt mép và dán mép túi Tại đây có một mắt cảm biến để xácđịnh chính xác vị trí cần cắt túi Dao cắt được cài đặt nhiệt độ cao khoảng 350oC đểđảm bảo có thể cắt rời các túi ra Sau khi túi được cắt rời được hệ thống băngchuyền vận chuyển tới chỗ thu gom và qua bộ phận cảm biến đếm số lượng Sau đósản phẩm được kiểm tra trước khi lưu kho

CH ƯƠ NG 5: CÂN B NG V T Ằ Ậ

CH T Ấ

Trong sản xuất thực tế, khi tạo ra sản phầm sẽ luôn có sự tổn thất, hao hụt vềnguyên vật liệu và sản phẩm Việc tính cân bằng vật chất giúp nắm bắt chính xác vềtình hình sử dụng nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất, giúp chút ta kiểm soátđược chất và lượng sản phẩm, đảm bảo năng suất, tính kinh tế hiệu quả của nhàmáy

5.1 Tính toán năng su t làm vi c trong ngày ấ ệ

Tổng số ngày trong năm: 365 ngày Tuần làm việc 6 ngày, ngày làm việc 3 ca,mỗi ca 8 giờ

Số ngày nghĩ lễ trong năm: 10

- Tết dương lịch (1/1) : 1 ngày

- Tết nguyên đán (29,30, 1, 2, 3): 5 ngày

- Ngày Giải phóng miền Nam (30/4): 1 ngày

- Ngày Quốc tế lao động (1/5) : 1 ngày

- Ngày Giỗ tổ vua Hùng (10/3 ÂL) : 1 ngày

- Ngày Quốc khánh (2/9) : 1 ngày

Số ngày nghỉ chủ nhật: 52 ngày

Số ngày bảo trì máy móc định kì: 12 ngày

Số ngày làm việc thực tế: 365 – 10 – 52 – 12 = 291 ngày

Vậy năng suất làm việc của một ngày:

5.2 Cân b ng v t ch t t ng quát ằ ậ ấ ổ

Trong các quá trình sản xuất, lúc nhập liệu ta phải luôn tính toàn đến vấn đềhao hụt nguyên liệu trong dây chuyền sản xuất để đảm bảo được hiệu suất của sảnphẩm Khi tính cân bằng vật chất ta phải tuân thủ theo nguyên tắc:

- Tổng lượng vào = Tổng lượng ra + Lượng hao hụt

Nguyên liệu

TrộnThổi

Màng PE

Chia cuộnCắt túi

Kiểm tra sản phẩmĐóng gói

Sản phẩmĐóng nắp

Chọn a = 0,05% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt nguyên liệu

Chọn b = 0,2% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn trộn

Chọn c = 1% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn thổi.

Chọn d = 0,5% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn ghép.Chọn e = 0,2% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn chia cuộn.Chọn f = 0,2% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn cắt túi.Chọn g = 0,5% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn đóng nắp.Chọn h = 0,1% (theo khối lượng) là tỉ lệ hao hụt trong công đoạn kiểm trasản phẩm

- Hệ số tiêu hao nguyên liệu sản xuất màng PE:

bE = 1 –(1 – a) × (1 – b) x (1 – c) × (1 – d) × (1 – e) × (1 – f) × (1 – g) × (1 – h) = 1 – (1 – 0,05 %) × (1 – 0,2 %) × (1 – 1 %) × (1 – 0,5%) × (1 – 0,2%) × (1 –0,2%) × (1 – 0,5%) × (1 – 0,1%)

= 2,72 %

5.3 Tính toán đ nh m c t ng lo i nguyên li u s d ng ị ứ ừ ạ ệ ư ụ

Năng suất thực tế của nhà máy được tính theo công thức:

a100

100QT

−

×

=

Trong đó: Q: năng suất thiết kế để sản xuất túi hút chân không, tấn/năm

a: lượng hao phí trong quá trình sản xuất túi, %

T: năng suất thực tế để sản xuất túi, tấn/năm

Vậy năng suất thực tế sản xuất túi đựng dầu trong 1 năm:

Tn = = 5139,80 tấn/năm

Năng suất thực tế sản xuất túi hút đựng dầu trong 1 ngày:

Tng= = 17,66 tấn/ngàyNăng suất thực tế sản xuất túi đựng dầu trong 1 giờ:

Tg= = 0,74 tấn/giờ

5.3.1 Tính cho PE

Năng suất 5000 tấn/năm

B ng 5.3.1.1.1.1: a M c nguyên li u s d ng trong 1 năm ứ ệ ư ụ

Khối lượng (tấn/năm)

5.3.2 Đ nh m c nguyên li u màng theo đ n v cu n/năm ị ứ ệ ơ ị ộ

Khối lượng một cuộn PE là:

- M = L x D x W x X = 2000 x 920,5 x 1,2 x 100 x 10-6= 220,92(kg/cuộn)

- Với : L: chiều dài cuộn màng PE, L = 2000m

D: Khối lượng riêng của màng PE, D = 920,5 kg/m3

W: Chiều rộng khổ màng PE, W= 1,2 mX: chiều dày lớp màng PE, X = 100 x10-6 m

Số cuộn PE mà nhà máy sản xuất được trong 1 nămC= MPE/năm : M = 5.139,80 : 220,92 = 23265,44 (cuộn/năm)

Số cuộn PE mà nhà máy sản xuất được trong 1 ngàyC’= C : 291 = 23265,44 : 291 = 80 (cuộn/ngày)

5.3.3 Tính cho keo ADCOTE TM 313 (dung môi là methanol)

Theo thực tế, pha keo với dung môi methanol (kg) tỉ lệ: 1: 60, dùng hết 100kg màngcần sử dụng hết 5 kg keo và dung môi (thực tế)

Lượng keo dùng trong 1 năm:

- %Khối lượng của keo: %KLkeo =

- %Khối lượng của Methanol: %KLMethanol = 100% - 1,64% = 98,3%

Lượng keo sử dụng trong 1 năm: Mkeo = Định mức công đoạn ghép 1 năm xphần trăm khối lượng keo = 256,99 x 1,64% = 4,22 tấn/năm

Lượng keo sử dụng trong 1 ngày: Mkeo==0,015 tấn/ngày

Lượng Methanol sử dụng trong 1 năm: MMethanol = Định mức công đoạn ghép 1năm x Phần trăm khối lượng Methanol = 256,99 x 98,3% = 252,62 tấn/năm

Lượng Methanol sử dụng trong 1 ngày: MMethanol==0,87 tấn/ngày

bị sản xuất không lỗi thời, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ và hạn chế ô nhiễm môitrường.

6.2 Tính toán và l a ch n thi t b ự ọ ế ị

6.2.1 Thi t đùn - th i màng ế ổ

Nhiệm vụ làm nóng chảy hạt nhựa nhờ hệ thống xi-lanh và trục vít trước khiđẩy qua đầu tạo hình để thổi màng

Với năng suất đầu vào 740 kg/ giờ

Chọn công suất đầu ra 300 kg/ giờ

Tuy nhiên thiết bị chỉ làm việc với hiệu suất khoảng 85 % nên số lượng thiết

bị đùn – thổi màng cần sử dụng là: n = = 3 máy

Vậy chọn 3 thiết bị thổi màng

Lựa chọn thiết bị:

6.2.2 Thi t b ghép màng ế ị

Màng PE sử dụng trong 1 ngày là 160 cuộn, chiều dài mỗi cuộn 2000mVậy màng PE cần dùng trong 1 giờ là: m= = 13.333,33m/giờ=222,22m/phút

Chọn hiệu suất của thiết bị là 85%, công suất máy ghép màng cần đạt:

Q = = 261,44 m/phút Vậy chọn 1 máy ghép màng công suất tối đa300m/phút

Hình 6.2.2.1.1: Máy ghép màng (Ngu n ồ Wenzhou Jinghua Machinery Co.,

Ltd)

Chọn máy ghép màng của hãng Wenzhou Jinghua Tốc độ ghép tối đa 300m/phút So với máy LM-SF1000S thì máy WJ1611 phù hợp với công suất trongthiết kế, trọng lượng kích thước cũng như giá thành đều thấp hơn Còn máy GF-1000A không đủ năng suất

B ng 6.2.2.1.1.1: a So sánh hai máy ghép màng

WJ1611

Wenzhou Jinghua Machinery Co., Ltd

Trung Quốc6.000 × 3.000 × 2.500

6,63004542.000

6.2.3 Thi t b chia cu n ế ị ộ

Số cuộn màng ghép thực tế được sử dụng trong quá trình chia cuộn là:

ncuộn = ncuộn ghép màng - ncuộn ghép màng × tỉ lệ hao hụt trong quá trình ghép màng(d%)Chiều dài mỗi cuộn bán thành phẩm là 2000m Với cuộn bán thành phẩm ta sẽ chiathành 2 cuộn nhỏ hơn với kích thước bề ngang 0,6m

Vậy máy cần chia tổng chiều dài cuộn là:

Mc= số cuộn × tổng chiều dài cuộn × số lượt xẻ mỗi cuộnChiều dài cuộn cần chia trong 1 năm:

Mn1= (23265,44 – 23265,44 ×0,5%) × 2000 × 1 = 46298225,6 m/nămVậy Mng1 = = 159100,43 m/ngày

Mg1 = = 6629,18 m/ giờ = 110,49 m/phút

Hiệu suất thiết bị chia cuộn là 85%, công suất máy chia cuộn cần đạt là:

Hình 6.2.3.1.2: Máy chia cu n (Ngu n Donghai Machinery) ộ ồ

6.2.4 Thi t b làm túi ế ị

Hình 6.2.4.1.1: Máy dán vi n FRD-1000LW ề

Chọn máy dán viền FRD-1000LW do công ty MIKYO phân phối của Đài Loan Dotốc độ làm việc cao hơn

B ng 6.2.4.1.1.1: a Thông s kỹ thu t c a máy hàn túi ố ậ ủ

ModelCông ty sản xuấtQuốc giaTốc độĐiện năng tiêu thụKích thước máy (L x W x H)

Trọng lượngGiá thànhNăng suất làm túi thực tế là 740 kg/h

Chọn máy có tốc độ làm việc tối đa 20 m/p

Sản phẩm có thước là LxW = 450x550 mm (45x55 cm), với độ dày là 400µm

ta có:

V(túi) = 45 x 55 x 400 x 10-4 = 99 cm3

Dtúi = DPE = 0,92 g/cm3

Khối lượng của 1 túi: M(túi) = Dtúi x Vtúi = 99 x 0,92 = 91,08 g

Khối lượng túi sản xuất được trong 1h:

- Mtúi(giờ) = M(túi) x T x 60 = 91,08 x 10-3 x 20 x 60 = 109,3 kg/h

Số máy làm túi sử dụng: Smáy = Năng suất làm túi thực tế (kg/h) / Khối lượng

túi sản xuất được trong 1h

= Chọn 7 máy dán viền có thông số kĩ thuật giống nhau

B ng 6.2.4.1.1.2: a Th hi n s l ể ệ ố ượ ng túi làm đ ượ c trong năm

Hình 6.2.5.1.2: Máy nén khí SE100A(W)/D Shanghai, China

6.2.6 Thi t b tr n ế ị ộ

Hạt nhựa LDPE và LLDPE được đưa vào trộn đều giúp quá trình nhựa hóa ởthiết bị đùn thổi thuận lợi hơn

Lượng nguyên liệu cần trộn mỗi ngày là: mngày = 17.660 kg/ngày

Thiết bị trộn hoạt động gián đoạn theo từng mẻ Lựa chọn máy trộn làm việcvới hiệu suất khoảng 70%, có khối lượng trộn là 1000 kg

Ta có số lượng mẻ trộn là: n= = 26 mẻ