THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP VỚI NĂNG SUẤT 5000 TẤNNĂM

THIẾT KẾ NHÀ MÁY DANH MỤC HÌNH ẢNH ii MỤC LỤC iii LỜI MỞ ĐẦU ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11 1.1. Tổng quan về ngành bao bì 11 1.1.1. Định nghĩa 11 1.1.2. Phân loại 11 1.1.2.1. Phân loại theo mục đích 11 1.1.2.2. Thực phẩm: bò viên, bánh kẹo, mì gói, thịtcá đông lạnh… 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU HỮU CƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP VỚI NĂNG SUẤT 5000 TẤN/NĂM

GVHD: Ths Trần Tấn Đạt SVTH:

Khóa 18

Năm học 2018 – 2019

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH ẢNH

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG i

DANH MỤC HÌNH ẢNH ii

MỤC LỤC iii

LỜI MỞ ĐẦU ix

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11

1.1 Tổng quan về ngành bao bì 11

1.1.1 Định nghĩa 11

1.1.2 Phân loại 11

1.1.2.1 Phân loại theo mục đích 11

1.1.2.2 Thực phẩm: bò viên, bánh kẹo, mì gói, thịt-cá đông lạnh… 11

1.1.3 Sự phát triển của ngành bao bì 12

1.2 Tổng quan về màng phức hợp 15

1.2.1 Giới thiệu chung 15

1.2.2 Phân loại màng phức hợp theo sản phẩm 16

1.2.3 Ưu điểm và nhược điểm của màng phức hợp 16

a Ưu điểm 16

b Nhược điểm 16

1.3 Nhu cầu sản xuất và ứng dụng thực tiễn 17

1.4 Lý do chọn đề tài 17

1.5 Lựa chọn địa điểm đặt phân xưởng 18

1.5.1 Cơ sở lựa chọn địa điểm xây dựng phân xưởng 18

1.5.2 Các yêu cầu đối với địa điểm đặt phân xưởng 18

1.5.3 Dây chuyền sản xuất 19

1.5.4 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 19

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM 21

2.1 Tính chất kỹ thuật 21

2.1.1 Yêu cầu kỹ thuật 21

2.1.1.1 Lực bền kéo căng 21

2.1.1.2 Độ cứng 21

2.1.1.3 Tính chịu được độ ẩm 21

2.1.1.4 Lực bền xé rách 22

2.1.1.5 Trở lực va đập 22

2.1.1.6 Độ chịu nhiệt 22

2.1.1.7 Tính ngăn cản khí 22

2.1.1.8 Xử lý bề mặt Corona 22

2.1.1.9 Khả năng hàn nhiệt 22

2.1.1.10 Một số tính chất khác 23

2.2 Thông số kỹ thuật 24

2.3 Quy cách sản phẩm 25

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ 26

3.1 Nguyên liệu chính: 26

3.1.1 Một số loại nhựa chuyên sản xuất bao bì 26

3.1.1.1 PE (Polyethylene) 26

3.1.1.2 PP (PolyPropylene) 27

3.1.1.3 PET (Polyethylene terephthalate) 28

3.2 Chất phụ gia và hóa chất 29

3.2.1 Mực in 29

3.2.1.1 Phân loại 29

a Mực in dung môi 29

b Mực nontoluene 29

c Mực gốc nước 29

d Dung môi dùng cho mực in 29

3.2.2 Keo ghép 30

3.2.2.1 Keo ghép 2 thành phần (2K) 30

3.2.3 Phân loại keo 30

3.2.3.1 Phân loại theo nhựa nền 30

3.2.3.2 Chất liên kết với nhôm (nucrel) 31

3.2.4 Keo ghép hệ đùn 32

3.2.4.1 Keo ghép hệ đùn PR 8098 (1 thành phần) 32

3.2.4.2 Keo dung môi (Methanol) 32

3.2.5 Chất phụ gia 32

3.2.5.1 Chất chống dính (Anti Block-AB) 32

3.2.5.2 Phụ gia trượt (Slip Agent-SA) 32

3.2.5.3 Phụ gia khử tĩnh điện (Antistatic Masterbatch) 33

3.2.5.4 Kháng UV – Kháng lão hóa (EVA) 33

3.2.5.5 Một số chất khác 33

3.3 Đơn pha chế 33

3.3.1 Đơn pha chế 33

3.3.1.1 Khái niệm 33

3.3.1.2 Vai trò 33

3.3.2 Màng LLDPE 3 lớp 34

3.3.2.1 Cấu trúc màng LLDPE 3 lớp 34

3.3.2.2 Công thức pha chế 34

a Q2018N 34

b FD0270 35

c FB2230 35

d FK1820 36

e 10092KI 36

f Proflow88 37

3.3.3 Đơn pha chế mực in 37

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 38

4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất tổng thể 38

4.2 Quy trình sản xuất 40

4.2.1 Sơ đồ quy trình 40

4.2.1.1 Đùn thổi màng LLDPE 40

4.2.1.2 In ống đồng 41

4.2.1.3 Ghép đùn 42

4.2.1.4 Ghép khô có dung môi 43

4.2.1.5 Chia cuộn 44

4.2.2 Thuyết minh quy trình 45

4.2.2.1 Thổi màng 45

4.2.2.2 In ống đồng 45

4.2.2.3 Ghép đùn 46

4.2.2.4 Ghép khô có dung môi 46

4.2.2.5 Chia cuộn 48

CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 49

5.1 Năng suất sản phẩm 49

5.1.1 Số ngày làm việc và ngày nghỉ trong một năm 49

5.1.2 Năng suất trong một giờ 49

5.1.3 Một năm 50

5.2 Tính toán nguyên liệu cần thiết trong một năm theo lý thuyết 50

5.2.1 Khối lượng màng trên một đơn vị diện tích (mật độ diện tích) 50

5.2.2 Tính toán khối lượng nguyên liệu cần thiết trong một năm 51

5.2.2.1 Tính khối lượng của các màng trong 1 năm 51

5.2.2.2 Tính khối lượng các nguyên liệu thành phần có trong màng LLDPE 51

5.2.2.3 Số cuộn màng cần sản xuất trong một năm 52

5.2.2.4 Tính toán lượng mực in 52

5.2.2.5 Tính toán lượng keo và dung môi 53

5.3 Tính khối lượng nguyên liệu để sản xuất thực tế 56

5.3.1 Tính CBVC 56

5.3.1.1 Quy trình chia cuộn 56

5.3.1.2 Quy trình ghép màng 57

5.3.1.3 Quy trình in ống đồng 59

5.3.1.4 Quy trình sản xuất màng LLDPE 61

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 63

6.1 Nguyên tắc chọn thiết bị 63

6.2 Tính toán – Lựa chọn thiết bị chính 63

6.2.1 Máy đùn thổi 63

6.2.2 Máy trục in ống đồng 63

6.2.3 Máy ghép đùn 63

6.2.4 Máy chia cuộn 63

6.3 Tổng kê các thiết bị trong dây chuyền 63

CHƯƠNG 7: Thiết lập mặt bằng phân xưởng 64

7.1 Sắp đặt thiết bị trong phân xưởng 64

7.1.1 Yêu cầu 64

7.1.2 Những nguyên tắc bố trí thiết bị 64

7.1.3 Tính toán 66

CHƯƠNG 8: CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 67

8.1 Hệ thống chiều sáng 67

8.2 Tính điện năng tiêu thụ cho nhà máy 67

8.2.1 Điện năng tiêu thụ trong 1 năm: 67

8.2.2 Điện năng dùng cho chiếu sáng 67

8.2.2.1 Tính công suất chiếu sáng cho khu vực sản xuất 67

8.2.2.2 Tính công suất chiếu sáng cho khu vực hành chính, bảo vệ… 67

8.2.2.3 Tiêu hao điện chiếu sáng cho toàn bộ nhà máy trong 1 năm 67

8.3 Lượng nhiệt sử dụng cho lô sấy: 67

8.4 Tính lượng nước dung cho sinh hoạt 67

8.4.1 Số lượng công nhân trong xưởng (lao động trực tiếp) 67

8.4.2 Số nhân viên trong bộ phận quản lý (lao động gián tiếp) 67

8.4.3 Nước cấp cho sinh hoạt 67

8.4.3.1 Nước sinh hoạt cấp cho công nhân sản xuất trực tiếp 67

8.4.3.2 Nước sinh hoạt cấp cho lao động trực tiếp 67

8.5 Tổng lượng nước dung cho xưởng 67

8.5.1 Nước dùng cho sản xuất 67

8.5.2 Nước dùng cho phòng cháy chữa cháy 67

8.5.3 Kích thước của đài nước 67

8.6 Cấp – Thoát nước trong phân xưởng 67

8.6.1 Cấp nước trong phân xưởng 67

8.6.2 Thoát nươc trong nhà máy 67

8.6.2.1 Thoát nước mưa 68

8.6.2.2 Thoát nước sinh hoạt 68

8.6.2.3 Thoát nước sản xuất 68

CHƯƠNG 9: TÍNH KINH TẾ 69

9.1 Sơ đồ bố trí phân xưởng 69

9.2 Nguồn nhân lực lao động cho nhà máy 69

9.3 Tính tiền lương 69

9.4 Tính vốn đầu tư (xây dựng, các công trình, các thiết bị) 69

9.5 Tính vốn lưu động (tiền mua nguyên liệu, sản phẩm tồn kho) 69

9.6 Tính giá thành bán 69

9.7 Tính hiệu quả kinh tế 69

CHƯƠNG 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG 70

10.1 Vệ sinh lao động 70

10.2 An toàn lao động 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại hiện nay, cùng với nền khoa học hiện đại, công nghệ hóa học khôngngừng phát triển và chiếm vị trí quan trọng trong nhiều lĩnh vực đời sống, sản xuất và khoahọc kỹ thuật Công nghệ nghiên cứu để gia công sản xuất từ các loại vật liệu có thể ứngdụng rộng rãi và sử dụng phổ biến trở nên quan trọng hơn hết Đối với cuộc sống hằngngày khi xã hội ngày một phát triển thì đời sống con người càng được nâng cao và đòi hỏi

sự thuận tiện hơn trong việc sử dụng vật dụng thuận tiện nhất có thể chứa đựng vật phẩm

mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxi, vi sinh vật Vìvậy chúng phải được chứa đựng trong bao bì kín và các nhà khoa học đã nghiên cứu ra bao

bì màng phức hợp

Màng nhựa phức hợp hay còn gọi là màng ghép là một loại vật liệu nhiều lớp mà ưuđiểm là nhận được những tính chất tốt của các loại vật liệu thành phần Người ta đã sửdụng cùng lúc (ghép) các loại vật liệu khác nhau để có được một loại vật liệu ghép với cáctính năng được cải thiện nhằm đáp ứng các yêu cầu bao bì Khi đó chỉ một tấm vật liệu vẫn

có thể cung cấp đầy đủ tất cả các tính chất như: tính cản khí, hơi ẩm, độ cứng, tính chất intốt, tính năng chế tạo dễ dàng, tính hàn tốt… như yêu cầu đã đặt ra

Màng ghép thường được sử dụng làm bao bì thực phẩm, dược phẩm,… Sự hình thànhmàng ghép là việc kết hợp có lựa chọn giữa màng nguyên liệu ban đầu, mực in, keo dán,nguyên liệu phủ, sử dụng các phương pháp gia công có nhiều công đoạn đa dạng Về mặt

kỹ thuật vật liệu ghép được ứng dụng thường xuyên, chúng đạt được các yêu cầu kỹ thuật,các yêu cầu về tính kinh tế, tính tiện dụng thích hợp cho từng loại bao bì, giữ gìn chấtlượng sản phẩm bên trong bao bì, giá thành rẻ, sử dụng thuận tiện,…

Theo xu hướng đi lên của xã hội, con người ngày càng có nhu cầu cao hơn về giá trịcảm quan và đòi hỏi về tính thẩm mỹ Do đó, mẫu mã bao bì cũng dần trở thành yếu tốquan trọng trong cạnh tranh Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó bao bì ra đời không chỉ vớichức năng đơn thuần là bao gói và bảo vệ sản phẩm mà đã trở thành công cụ chiến lượctrong quảng bá sản phẩm và xây dựng thương hiệu

Cho nên em quyết định làm luận văn tốt nghiệp nói về bao bì ghép phức hợp “Thiết kếnhà máy sản xuất màng ghép phức hợp với năng suất 5000 tấn/năm”

kiểu dáng và hình thức của các loại bao bì Nhất là các nhà sản xuất thực phẩm như: bánh

kẹo, trà, café, mì ăn liền, hải sản, thực phẩm đông lạnh

1.1.2 Phân loại

Bao bì có nhiều loại khác nhau Tùy theo sản phẩm và mục đích mà bao bì được thiết kế

có cấu trúc khác nhau

1.1.2.1 Phân loại theo mục đích

Bao bì sản xuất: dùng để chứa nguyên vật liệu, bán thành phẩm, các vật tư thừa, phếphẩm dùng cho việc lưu kho, vận chuyển trong các nhà máy

Bao bì tiêu thụ: dùng để bao bọc sản phẩm thành các đơn vị bán, giá tùy thuộc vào giácủa sản phẩm Bao bì tiêu thụ có hai chức năng là bảo vệ sản phẩm trước tác nhân môitrường; quảng cáo và thông tin sản phẩm Kích thước của bao bì phụ thuộc vào kích thướcsản phẩm và được đóng gói bằng bao bì vận chuyển

1.1.2.2 Thực phẩm: bò viên, bánh kẹo, mì gói, thịt-cá đông

lạnh…

Mỹ phẩm: son, nước hoa,…

Thời trang: quần, áo,…

Dược phẩm: thuốc, thực phẩm chức năng,…

Rượu bia, thức uống: sữa, rượu vang,…

Hóa chất: hạt nhựa, dung môi,…

Và một số phân loại khác,…

Hình 1.1 Một số loại sản phẩm bao bì thông dụng

1.1.3 Sự phát triển của ngành bao bì

Bao bì thuộc nhóm ngành công nghiệp phụ trợ; do vậy, có liên hệ mật thiết với hoạtđộng xuất khẩu hàng hóa và các sản phẩm của hầu hết nhóm ngành khác, đặc biệt là ngànhhàng tiêu dùng

Trong nửa đầu năm 2015, hoạt động sản xuất nhựa bao bì trong nước có xu hướng pháttriển tích cực Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, chỉ số sản xuất công nghiệp đối vớihoạt động sản xuất sản phẩm từ cao su và plastic 6 tháng đầu năm 2015 tăng 12,6% so vớicùng kỳ năm 2014; tính riêng tháng 6/2015, hoạt động sản xuất sản phẩm từ cao su vàplastic tăng mạnh 23,2% so với cùng kỳ năm 2014

Hình 1.2 Biểu đồ sản xuất bao bì nhựa trong 5 tháng đầu năm 2015

Nguồn nguyên liệu khác cho ngành bao bì là giấy cũng tăng trưởng tốt 6 tháng đầu năm

2015, sản xuất giấy và các sản phẩm từ giấy (bao gồm cả các sản phẩm bao bì giấy) cũng

đã tăng 10,3% so với cùng kỳ năm 2014 Bên cạnh đó, trong giai đoạn này, các doanhnghiệp sản xuất nhựa và bao bì cũng chủ động gia tăng nhập khẩu nguyên liệu đầu vào đểchuẩn bị sản xuất trong quý III và quý IV/2015

Trong phân khúc bao bì, bao bì nhựa được đánh giá là phân khúc lớn nhất và tăngtrưởng mạnh nhất Năm 2016, tổng quy mô tăng trưởng đạt 4,7 tỷ USD, chiếm 64% thịtrường bao bì Quy mô ngành nhựa Việt Nam được ước tính là 12,6 tỷ USD vào năm 2016cùng hơn 2.000 doanh nghiệp Chiếm 38% thị trường, phân khúc lớn nhất trên thị trườngthuộc về phân khúc bao bì Nguyên vật liệu tại Việt Nam chủ yếu được nhập khẩu, do vậy

từ năm 2010 cho đến nay, liên tục xảy ra tăng thâm hụt thương mại Đặc biệt năm 2017, sựthâm hụt này đạt đến ngưỡng 10,3 tỷ USD

Trong phân khúc thị trường bao bì dẻo được chia làm 3 nhóm Nhóm một thuộc về 14

“ông trùm” thống trị hầu hết thị trường với 53,9% thị phần Thị phần còn lại được chia sẻcho 336 công ty Nhóm hai gồm có khoảng 30 công ty Đây là nhóm có thu nhập trungbình 3-5 triệu USD Dưới nhóm hai là nhóm 3 gồm 306 công ty còn lại với doanh thukhoảng 1 triệu USD

Từ đầu năm 2017, do thuế nhập khẩu hạt PP tăng 3% nên biên lợi nhuận thuần củadoanh nghiệp nhựa Việt Nam được ước tính giảm 1% Ngành nhựa có biên lợi nhuận kháthấp, chỉ 5% trong khi có tỷ lệ hao hụt cao lên đến 7%

Hình 1.3 Biểu đồ thể hiện những nhóm công ty chuyên sản xuất bao bì nhựa

Tuy nhiên do hạn chế về mặt công nghệ, hầu hết các công ty thực phẩm đóng gói vàhàng tiêu dùng có xu hướng sử dụng dịch vụ đóng gói của bên thứ ba, kéo theo tiềm năngphát triển lớn của thị trường này đối với các doanh nghiệp trong và ngoài nước Theothống kê, hiện Việt Nam có khoảng 1000 doanh nghiệp sản xuất bao bì, hàng năm tạo công

ăn việc làm cho khoảng 200000 lao động và có doanh thu khoảng 1000 tỷ đồng/tháng.Ngoài ra hiện nay một số nhà máy vẫn còn chưa có cơ sở vật chất tốt, máy móc vẫn còn làcác máy cũ sản xuất theo hình thức thủ công là chính Điều này đã khiến cho sản phẩm sảnxuất ra không đạt được tiêu chuẩn cao như yêu cầu

Ngoài ra trong 6 tháng đầu năm 2015, xuất khẩu Châu Âu đang có dấu hiệu khó khănhơn do kinh tế khu vực này bị ảnh hưởng bởi cuộc khủng hoảng nợ tại Hy Lạp Điều này

sẽ ảnh hưởng lớn đến xuất khẩu nhựa của Việt Nam bởi thị trường Châu Âu thường chiếm60-70% kim ngạch xuất khẩu của ngành Khi giá đồng euro giảm sẽ khiến sản phẩm củaViệt Nam đắt lên tương đối, nhiều nhà nhập khẩu của Châu Âu đã yêu cầu giảm giá hoặcchuyển sang thuê gia công tại Trung Quốc nên gây khó khăn cho nhà sản xuất Việt Nam

Trong một tương lai gần thì bao bì thông minh là một xu hướng khác đến từ sự pháttriển khoa học và công nghệ Chẳng hạn, bao bì có thể điều chỉnh không khí để kéo dàithời gian sử dụng của thịt và công nghệ đổi màu trên bao bì và nhãn để biểu hiện mức độtươi mới của thực phẩm Cả hai đều giúp người tiêu dùng tránh lãng phí thực phẩm vẫncòn tươi dù hạn sử dụng ghi là “tốt nhất khi được dùng trước” và ngược lại tránh đượctrường hợp nhiễm bệnh do ăn, uống thực phẩm bị hỏng dù chưa hết hạn sử dụng dự kiến

Hình 1.4 Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng ngành bao bì nhựa toàn cầu 2014-2020

1.2 Tổng quan về màng phức hợp

1.2.1 Giới thiệu chung

Màng nhựa phức hợp hay còn gọi là màng ghép, là màng được cấu tạo từ nhiều lớp vậtliệu khác nhau như: giấy, nhôm, nhựa, Mỗi lớp vật liệu có đặc tính và chức năng ưu việtkhác nhau Tùy vào mục đích sử dụng bao bì sản phẩm được chứa đựng, mà có thể ghéptừng lớp lại với nhau để giảm tối đa nhược điểm đồng thời cũng làm tăng tính ưu điểm củanhững lớp vật liệu đơn nhằm cải thiện một số tính chất như: cản khí, hơi ấm, ánh sáng mặttrời, độ cứng, bắt mực in tốt, hàn dán dễ dàng,…

Màng phức hợp bao gồm các lớp cơ bản: lớp cấu trúc, lớp liên kết, lớp cản, lớp hàn

 Lớp cấu trúc: đảm bảo các tính chất cơ học cần thiết, tính chất in dễ dàng và thường có

cả tính chống ẩm Thông thường đó là những loại nhựa rẻ tiền Vật liệu được dùngthường là LDPE, HDPE, EVA, LLDPE, PP (đối với những cấu trúc mềm dẻo) và HDPShay PD (đối với cấu trúc cứng)

 Các lớp liên kết: là những lớp keo nhiệt dẻo (ở dạng nhựa đùn PE, PP …) hoặc keoPolyurethane được sử dụng để kết hợp các loại vật liệu có bản chất khác nhau

 Các lớp cản: được sử dụng để có được những yêu cầu đặc biệt về khả năng cản khí vàgiữ mùi Vật liệu được sử dụng thường là PET (trong việc ghép màng), Nylon, EVOH

và PVDC

 Các lớp vật liệu hàn: thường dùng là LDPE và hỗn hợp LLDPE, EVA, PP, CPP inomer,

…

1.2.2 Phân loại màng phức hợp theo sản phẩm

 Bao bì bánh kẹo: (PET,OPP,OPPmatt)//(CPP, LLDPE),…

 Bao bì trà, sữa, cà phê:

- (PET, OPP, OPPmatt)//MCPP

- (PET, OPP, OPPmatt)-primer/PE/(primer-CPP,LLDPE)

- (OPP, PET)-primer/PEN/Al-primer/PE/LLDPE

 Bao bì bánh kẹo, mỹ phẩm, gia vị thực phẩm:

- OPP//LLDPE, OPP//MCPP, PET//AL//LLDPE, PET//MPET//PE

- (OPP, PET)-primer/PEN/AL-primer/PE/LLDPE

 Bao bì nông dược, thuốc thú y, bảo vệ thực vật:

- OPP//AL//LLDPE, PET//MPET//LLDPE, PET//AL//PE

- (OPP, PET)-primer/PEN/MPET-primer/PE/LLDPE

 Bao bì thủy hải sản,hút chân không: PA//LLDPE,…

1.2.3 Ưu điểm và nhược điểm của màng phức hợp

a Ưu điểm

- Chống ẩm, chống vi khuẩn, chống thấm khí tốt

- Có thể sản xuất hàng loạt trên dây chuyền công nghệ bao bì hiện đại với năng suấtlớn, mức độ tiêu chuẩn hóa cao

- Có khả năng tái chế cao

- Nhẹ thuận lợi trong việc vận chuyển

- Chống ánh sáng thường là tia cực tím tác động vào thực phẩm

b Nhược điểm

- Tính chất đặc thù một số sản phẩm như acid đậm đặc cần chứa trong chai lọ thuỷtinh, khí nén có áp suất cao cần bình kim loại chịu áp lớn… Nên bao bì nhựa chưathể thay thế hoàn toàn các loại bao bì khác

- Và cái lớn nhất là bao bì có sử dụng nhựa nên thời gian phân huỷ lâu, gây ảnhhưởng môi trường Biện pháp giải quyết vấn đề này là phát triển bao bì có khả năngtái sinh, phân loại rác, phát triển quy trình theo hướng tái chế nhựa

1.3 Nhu cầu sản xuất và ứng dụng thực tiễn

Trước sự phát triển của khoa học công nghệ nên nhu cầu trong việc sản xuất bao bì hiệnnay đang trên đà phát triển tăng vọt Sản xuất và xuất khẩu các loại màng bao bì ghép phứchợp phục vụ các ngành thực phẩm, gia dụng, các màng bao bì cho ngành nông nghiệp đangđược đầu tư và phát triển vượt bậc, ngành nhựa bao bì màng phức hợp chiếm tỉ trọng caokhoảng 38% và cũng là ngành có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất Hiện nay cả nước ta cókhoảng 460 doanh nghiệp chuyển sản xuất nhựa bao bì và có những lợi thế sản xuất cácloại màng bao bì ghép phức hợp nhiều lớp

Bao bì nhựa được làm từ chất liệu nhựa cao cấp, có độ bền cao, chắc chắn, có thể chịuđược sức nặng lí tưởng Không chỉ vậy, ngày nay, loại bao bì này còn được cải tiến về mẫu

mã, màu sắc, hình dáng, phù hợp với thị hiếu của người dùng

Nhờ những đặc điểm nói trên mà bao bì nhựa được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sốngcủa con người Từ việc đi chợ hàng ngày, cho tới mua sắm tại siêu thị, trung tâm thươngmại, cửa hàng tạp hóa, chúng ta đều phải sử dụng loại bao bì này Thậm chí, khi mua đồ

ăn, thức uống, người ta cũng thường có xu hướng đựng bằng vật dụng nhỏ bé này

Ngoài ra, khi cần bảo quản, gói ghém đồ đạc để di chuyển, mang vác từ nơi này đến nơikhác, chúng ta cũng có thể đựng trong bao bì làm bằng nhựa có độ chắc chắn cao, tránhtrường hợp rơi rớt, hư hỏng

Nói về tương lai phát triển của ngành công nghiệp bao bì phức hợp ở Việt Nam, các nhànghiên cứu cho rằng, với dân số hơn 90 triệu dân cùng sự phát triển mạnh của ngành côngnghiệp sản xuất hàng tiêu dùng đóng gói sẽ mang lại nhiều cơ hội và lợi ích cho các doanhnghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất bao bì bên cạnh đó nước ta đã có nhiều nhà máysản xuất bao bì có đủ năng lực cung cấp sản phẩm bao bì chất lượng cao, ứng dụng côngnghệ ghép phức hợp tiên tiến và hiện đại như: Tân Tiến, Rạng Đông, SXTMDV KimCương… Điều này gián tiếp thúc đẩy sự phát triển của ngành ngày một nhanh hơn

1.4 Lý do chọn đề tài

Việt Nam là một quốc gia có truyền thống nông nghiệp lâu đời, một quốc gia nằm ởĐông Nam Á của Châu Á, nơi có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa Là một nước phát triểnmạnh về nông sản và nó là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của nước ta Gạo,

cà phê, ca cao, hồ tiêu… đã có thương hiệu lớn trên thị trường thế giới Nhu cầu thị trườngsản phẩm tiêu dùng phát triển mạnh mẽ có rất nhiều loại sản phẩm khác nhau ra đời đadạng về chủng loại màu sắc Vì vậy bao bì màng phức hợp là yếu tố quan trọng để đónggói để bảo vệ sản phẩm cũng như quảng cáo sản phẩm Vì vậy xây dựng nhà máy màngphức hợp màng lớp với năng suất để đựng các loại sản phẩm đã được chế biến như: bánh,kẹo, thức ăn để đáp ứng nhu cầu của thị trường

1.5 Lựa chọn địa điểm đặt phân xưởng

1.5.1 Cơ sở lựa chọn địa điểm xây dựng phân xưởng

Việc chọn địa điểm cần phải được xem xét và cân nhắc rất kỹ lưỡng vì để đảm bảo nhàmáy được vận hành liên tục và cung cấp được số lượng sản phẩm cần thiết cho thị trườngmột cách kịp thời và nhanh chóng

Điều quan trọng đầu tiên là khi chọn địa điểm xây dựng, cần chọn một khu vực cách xakhu dân cư để tránh gây ô nhiễm nguồn nước do nước thải của nhà máy giấy gây nên.Đồng thời, cũng phải gần nhà máy cung cấp nguyên liệu để tiện cho việc vận chuyển vàchất lượng sản phẩm làm ra là tốt nhất Đảm bảo được số lượng và chất lượng của nguyênliệu trong suốt thời gian nhà máy vận hành và phát triển

Điều quan trọng thứ hai là phải gần trục giao thông chính để tiện cho việc vận chuyểntiêu thụ túi giấy được thuận tiện và nhanh chóng và giúp giảm được chi phí vận chuyển.Phải gần các khu công nghiệp lớn, các khu kinh tế để dễ dàng phân phối sản phẩm hơn,đồng thời đảm bảo được an ninh, hợp tác thuận lợi về phúc lợi xã hội, và việc tìm kiếmnguồn lao động dễ hơn

Địa điểm để xây dựng nên phân xưởng phải được tìm hiểu kỹ các số liệu về địa chấtcông trình, hướng gió, thời tiết, khí hậu…Để từ đó có thể bố trí các khu sản xuất sao chothích hợp với điều kiện vốn có của vùng đất được xây dựng Và phải gần nơi cung cấpnăng lượng, thường tập trung tại các khu công nghiệp thu hút lao động để tiện cho việc sửdụng năng lượng (điện, nước) để vận hành nhà máy một cách tốt nhất

1.5.2 Các yêu cầu đối với địa điểm đặt phân xưởng

 Về quy hoạch: Địa điểm được chọn phải phù hợp với quy hoạch lãnh thổ, phải có sự phê

duyệt của lãnh đạo có thẩm quyền Vị trí này phải tạo điều kiện thuận lợi để phânxưởng hoạt động tối đa công suất để phục vụ cho nhu cầu thị trường hiện có

 Về địa hình: Khu đất được lựa chọn để xây dựng phải có diện tích đủ lớn thuận lợi cho

việc xây dựng cũng như việc mở rộng hay nâng cấp nhà máy sau này Nếu diện tích phùhợp thì việc bố trí trong nhà máy sẽ dễ dàng hơn, đặc biệt là các thiết bị công nghệ cókích thước lớn

 Về địa chất: Không nằm trong các vùng hay bị động đất, xói mòn, sạt lở, cát chảy…Nên

chọn vùng xây dựng trên các loại nền đất sét, đất đá… để giảm chi phí nền móng và sanbằng, các vùng này chịu được tải trọng lớn Cần đặt cách xa khu dân cư ít nhất 1000 m

để không làm ảnh hưởng đến môi trường sống của cộng đồng và các loài sinh vật

 Về điều kiện tổ chức sản xuất: Vì phân xưởng nhập nguyên liệu từ nhiều nơi khác nên

việc chọn địa điểm phải gần nơi cung cấp nguyên liệu để đảm bảo việc vận hành liêntục, sẽ hạ thấp được chi phí vận chuyển cho phân xưởng Sử dung tối đa các mạng lưới(điện, nước) quốc gia nhằm giảm chi phí cho phân xưởng cũng như việc hạ giá thànhsản phẩm, nâng cao được năng suất và góp phần cho sự phát triển của phân xưởng

 Về điều kiện hạ tầng kỹ thuật, cơ sở vật chất: Đây là nhân tố góp 1 phần không nhỏ

trong sự tồn tại và phát triển của phân xưởng Vì nó liên quan đến chi phí vận chuyển.Địa điểm xây dựng phải phù hợp và vận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc giagồm: đường bộ, đường sắt, đường sông, đường biển và đường hàng không

 Về nguồn lao động: Phải tìm hiểu kỹ về thành phần lao động tại địa điểm muốn chọn

để xây dựng Phải tính toán số lượng nhân công và xem xét khả năng cung cấp laođộng của nơi đó có đáp ứng được nhu cầu của phân xưởng trong thời gian dài haykhông

1.5.3 Dây chuyền sản xuất

Dây chuyền sản xuất phải có công nghệ, thiết bị hiện đại phù hợp với xu thuế phát triểnchung của ngành nhựa trong nước và thế giới để việc bảo dưỡng, thay thế máy móc khi có

sự cố dễ dàng

Phải trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng như một số thiết bị dự phòng quan

trọng để có thể giải quyết sự cố một cách nhanh chóng, đảm bảo tiến độ sản xuất của nhàmáy.

1.5.4 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Dựa vào những phân tích ở trên em nhận thấy nên chọn địa điểm xây nhà máy là Khucông nghiệp Bình Phước Nằm trên đầu mối giao thông quan trọng của khu vực kinh tếtrọng điểm phía Nam

o Vị trí địa lý: Quốc lộ 14, TX Đồng Xoài, Bình Phước

và sôi động của vùng tây nguyên, các nước khu vực Đông Nam Á

- Có cơ sở hạ tầng tuy mới bắt đầu hình thành nhưng có khả năng giúp cho việc pháttriển nhà máy một cách lâu dài và bền vững

- Về nguồn điện có đường điện cao thế đi qua (500 KV), có thủy điện Thác Mơ vớicông suất 150 KW, thủy điện Cần Đơn 72 KW

- Có nhiều nhà máy để cung cấp nước từ trạm khai thác nước của khu công nghiệp

- Có hệ thống xử lý chất thải (nước, chất thải rắn sản xuất và sinh hoạt, dung môi)hoàn chỉnh

o Giao thông vận tải:

- Hệ thống giao thông đường bộ tương đối hoàn chỉnh với các tuyến nội tỉnh kháthuận lợi, gồm 2 đường quôc lộ lớn là Xa lộ Bắc Nam và Quốc Lộ 13

- Với tổng số đường bộ trên địa bàn tỉnh là 402 tuyến, trong đó 2 tuyến quốc lộ do

trung ương quản lý, 13 tuyến tỉnh lộ do tỉnh quản lý và 387 tuyến do huyện thị quảnlý

o Nguồn cung cấp nhân công: Bình Phước xây dựng khu công nghiệp tạo việc làm chonhiều lao động Vì nhà máy đặt ngay khu công nghiệp nên thu hút được nhiều cán bộchuyên môn, cán bộ quản lý và kỹ thuật cho nhà máy

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM

2.1 Tính chất kỹ thuật

Mỗi loại sản phẩm cần thiết kế đều có những tính chất kỹ thuật riêng Dựa vào các tính chấtnày, ta có thể dễ dàng thực hiện việc thẩm định, lựa chọn, nghiên cứu cải tiến, thiết kế sảnphẩm mới Khi chúng ta nắm bắt tốt các tính chất kỹ thuật để dễ dàng xây dựng phương phápcông nghệ, quy trình công nghệ chế tạo bao bì màng 3 lớp

Màng thiết kế phải đạt những đạt những đặc tính ưu việt:

- Giữ được mùi …

- Chống thấm khí, chống ẩm bảo vệ được sản phẩm khi vận chuyển

- Chống tách lớp, bóc tróc giữa các lớp

- Chống xuyên thủng, bảo vệ sản phẩm trong môi trường kín

- Khả năng chịu được nhiệt độ cao

- An toàn trong sử dụng, tiện lợi trong quá trình lưu trữ

2.1.1 Yêu cầu kỹ thuật

2.1.1.1 Lực bền kéo căng

Là lực để bẻ gãy vật liệu trên môt đơn vị diện tích Màng PP định hướng hoặc polyeste

có giá trị lực kéo căng cao (>400kgf/cm2)

và tính độ sai lệch vật liệu khi bị kéo căng.

2.1.1.3 Tính chịu được độ ẩm

Là yếu tố rất quan trọng khi cần xác định tính thích hợp của màng nhựa khi đóng góinhiều loại sản phẩm Một vài sản phẩm cần được bảo vệ khỏi không khí từ phía ngoài, mộtvài sản phẩm khác thì đòi hỏi từ phía trong không được bốc hơi xuyên qua bao bì Có mộtvai phương pháp xác định giá trị này, phương pháp đơn giản nhất là kéo căng một mẫumàng trên một vật có chứa nước, rồi đặt trong phòng kho có chưa chất hút dẩm để chất nàyhấp thu hơi truyền xuyên qua lớp màng Lượng nước có trong vật chứa trước và sau thờigian kiểm nghiệm là giá trị tốc độ truyền hơi nước hoặc tốc độ truyền hơi ẩm được diễn tảbằng lượng nước tính bằng gam khuếch tán qua 1m2 hoặc 100m2 màng trong 24 giờ

2.1.1.4 Lực bền xé rách

Rất quan trọng và có ảnh hưởng đến mục tiêu sử dụng cuối cùng của một số mẫu vậtliệu làm bao bì Giá trị này cho biết khả năng chịu các ứng dụng của màng khi vận hànhthiết bị Đối với một vài loại bao bì, tính chịu bền xé thấp trở nên có lợi

2.1.1.5 Trở lực va đập

Là tính chất có lợi đặc biệt khi chúng phải chịu va đập trong quá trình vận chuyển.Phương pháp kiểm tra tính chất này là để rơi một khối lượng lên vật liệu và đo lực tươngđối cần để làm hỏng vật liệu

2.1.1.6 Độ chịu nhiệt

Bao gồm một số tính chất sau:

Chỉ số chảy: là tốc độ chảy của nhựa nhiệt dẻo ở nhiệt độ cho sẵn dưới áp suất đặc biệtqua khe hở có kích thước chuẩn trong thời gian có sẵn Chỉ số này biểu diễn lượng nhựachảy qua màng trong thời gian 10 phút

Màng có trở nên giòn khi nhiệt độ thấp hay không Vật liệu cũng nên có tính ổn định đểchịu được nhiệt độ cao Tóm lại, màng làm bao bì cần có khả năng chịu được sự thay đổimôi trường mà không mất đi những tính chất chủ yếu

2.1.1.7 Tính ngăn cản khí

Không giống tính thấm hơi nước Tốc độ truyền các loại khí đặc biệt như N2, CO2 vànhất là O2 phải được xác định Phương pháp xác định tính thấm khí xác định lượng khíkhuếch tán qua màng trong khoảng thời gian cho sẵn

2.1.1.8 Xử lý bề mặt Corona

Các loại màng có độ phân cực thấp như PE, PP thường rất khó bám dính mực in và keo

Sự thấm ướt của bề mặt vật liệu phụ thuộc vào năng lượng bề mặt của chúng Do vậy, đểtăng đặc tính in của các vật liệu này người ta thường phảo xử lý Corona

2.1.1.9 Khả năng hàn nhiệt

Khả năng hàn nhiệt của các nhựa dẻo nhiệt phụ thuộc vào một số điều kiện sau:

- Nhiệt độ làm mềm

- Nhiệt độ và áp suất tại mối hàn

- Thời gian hàn nhiệt

- Cấu trúc của màng hoặc bản thân polyme

- Lượng chất phụ gia

2.1.1.10 Một số tính chất khác

Sự kéo giãn: Là phần vật liệu sẽ giãn dài trước khi bị đứt Vật liệu càng kéo dãn thì

càng chịu được tải trọng va đập tốt hơn, ít bị đứt hơn Sự kéo giãn được diễn tả bằng phầntrăm thay đổi so với chiều dài ban đầu Độ co giãn được diễn tả bằng phần trăm so vớichiều dài ban đầu PP và PVC có giá trị này khá cao, lên đến 450%

Độ cứng: Độ cứng của vật liệu nhựa được xác định theo phương pháp Rockwell Dùng

viên bi bằng thép có đường kính đặc biệt và được cân với những tải trọng khác nhau tácđộng lên vật liệu Độ sâu của vết lõm khi tải trọng được lấy đi được đo Giá trị Rockwellcàng cao thì vật liệu càng cứng

Độ đàn hồi: Là yếu tố quan trọng liên quan đến bao bì nhựa dẻo Nó diễn tả khả năng

trở lại hình dạng và kích thước ban đầu của vật liệu sau khi bị biến dạng Khi vượt quá giớihạn thì vật liệu vẫn ở trạng thái giãn dài mà không trở lại trạng thái ban đầu được nữa Đó

là giới hạn đàn hồi

Độ trượt: Là tính ma sát xuất hiện khi màng nhựa tiếp xúc bề mặt với loại màng khác

hoặc với 1 bộ phận thiết bị nào đó Giá trị này có thể đo được bằng cách dùng bàn nghiêng.Ghi nhận lại góc độ nghiêng mà với giá trị này mẫu thử vượt qua được ma sát bề mặt Độtrượt có thể điều chỉnh được bằng các phụ gia của màng

Tính thấm dầu và mỡ: Tính chất này khá quan trọng khi sản phẩm đóng gói chưa chất

béo bề mặt bao bì có thể bị làm hỏng nếu như chất béo thấm qua màng bao bì ra ngoài Để

xác định tính thấm dầu mỡ người ta đặt một đống cát mịn được bão hòa bằng một lượngxác định dầu hoặc dầu thông, đặt mẫu thử lên trên và trên cùng đặt một giấy thấm Ghi lạithời gian cần để dầu thấm qua và để lại dấu vết trên giấy.

Độ bóng và độ mờ: Là những tính chất quan trọng đối với bao bì nhựa dẻo vì rất nhiều

khách hàng đòi hỏi vật liệu trong suốt phải có bề mặt bóng và sáng Độ mờ xuất hiện dướidạng màu đục sẽ làm hạ thấp độ trong suốt của màng Các giá trị so sánh là đo hệ số xuyênthấu và phản xạ đối với mẫu thử

2 Độ trong suốt Độ trong tốt, sáng bóng Không trong suốt

3 Độ cứng, giòn Cứng, không co dãn Độ bền kéo căng và độ bền xérách tốt

4 Khả năng kháng nhiệt Chịu nhiệt tốt trên 300oC −

6 Độ bền va đập Độ bền va đâm thủng và xérách không được tốt −

và họa tiết cho sản phẩm

Ngăn ánh sáng mặt trời, gia

cường cơ lý

Tính chất Màng

 Màng PET là một loại bao bì thực phẩm quan trọng có thể tạo màng hoặc tạo dạng chai

- Chống thấm khí O2, và CO2 tốt hơn các loại nhựa khác

- Khi đươc gia nhiệt đến 200oC hoặc làm lạnh ở – 90oC,cấu trúc hóa học của mạch PETvẫn được giữ nguyên, tính chống thấm khí hơi vẫn không thay đổi khi nhiệt độ khoảng

100oC

tạo nhiều đặc tính nổi trội như cản không khí, hơi ẩm cũng như ánh sáng cực kỳ tốt Cókhả năng kháng khuẩn và giữ được mùi vị cho sản phẩm

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của màng hàn dán

Vật liệu

Khả năng hàn dán

Khả năng kháng nhiệt Lý tính

Lực

hàn

dán

Nhiệthàndáncao

Retortở110C

Retortở120C

Chịu

va đập

Khángvậtnhọn

Mềmdẻo

Khángdầu

Độtrongsuốt

Khángdính

LLD

 Màng LLDPE có khả năng hàn dán và độ kháng xuyên thủng rất tốt nên nó được

dùng để ghép ở lớp trong cùng để dễ dàng hàn dán vừa tạo thành túi có độ bền chắccao Nhờ cấu trúc mạch thẳng ít phân nhánh cho nên nó có độ bền cơ học cao Ngoài ra

nó chịu được nhiệt độ thấp cao và có một số đặc tính riêng như tính mềm, dai,…

2.3 Quy cách sản phẩm

AMàng PET

BMàng AL

CMàng LLDPE

Màng PET và AL được đặt mua bởi các nhà máy khác lân cận Với thứ tự từ trong ra ngoàiPET(màng in),AL(màng ghép),LLDPE(màng hàn dán)

Cấu trúc ghép: PET(12µm)//AL(6µm)//LLDPE(100µm)

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ

Hình 3.1 Công thức phân tử PE

Chỉ số chảy: 7g/10 phút

Nhiệt độ nóng chảy: 107oC

Nhiệt độ hóa mềm: 85oC [Nguồn nguyên liệu của Nhà cung cấp SCG].

PE có tính ngăn cản nước và độ ẩm rất tốt, mật độ PE càng cao thì nó càng cản nước và

độ ẩm càng tốt PE giữ được tính mềm dẻo dù cho nó ở mật độ rất thấp, PE có thể sử dụng

ở nhiệt độ cao (-58oC), khi nhiệt độ của PE thay đổi thì độ nhớt của nó cũng thay đổi theo,cho nên dễ dàng xử lý chúng Ngoài ra khi cháy PE chỉ có thể sinh ra CO2 và H2O.

Ngoài những tính chất ưu việt thì PE có tính chất nhược điểm như tính ngăn cản mùihương có giới hạn, tính kháng dầu mỡ khá thấp, nhất là đối với LDPE PE chỉ trong suốtkhi nó được làm lạnh nhanh sau khi đùn, mức độ trong suốt được quyết định bởi cấu trúctinh thể Trong các trường hợp khác PE có màu hơi đục PE được dùng trong quy trình đùnmàng mỏng rồi biến đổi thành màng bọc, túi và bao bì Nó cũng được đùn ra dưới dạngphủ lên lớp giấy và nó cũng là vật liệu được sản xuất các dạng chai, lọ… Màng PE địnhhướng và kéo căng được dùng dưới dạng màng co và màng căng Tính chất của PE tùy vàocác nhà máy yêu cầu mà nhà sản xuất thay đổi khác nhau

Ứng dụng của PE được sử dụng rộng rãi trong đời sống và ngành nghề Nhưng hiện nay

PE được sử dụng nhiều trong sản xuất bao bì và các vật liệu nhựa Bao bì nhựa PE thườngđược biết đến với cái tên gọi là túi nylon Trong công nghiệp nó còn được dùng để sản xuấtnút chai

3.1.1.2 PP (PolyPropylene)

PP nó là loại nhựa olefin và được điều chế từ phản ứng trùng hợp Propylen Nó có tỷtrọng khá cao (0.855  0.946 g/cm3) cứng hơn PE, có khả năng căng dãn tốt đặc biệt nó rấttrong suốt Chịu được nhiệt độ cao hơn 100oC (chịu được nhiệt độ cao hơn PE)

Hạt nhựa PP nguyên sinh trong suốt, có độ bóng bề mặt cao, khả năng in rõ nét.

Hạt nhựa PP không màu, không mùi, không vị, không độc Sản phẩm từ nhựa PP cháysáng với ngọn lửa xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su

Tuy nhiên nhiệt độ hàn dán của PP khá cao nên dễ gây ra hư hỏng cấu trúc làm giảm cáctính chất của sản phẩm, nên người ta thường sử dụng màng PP làm lớp ngoài cùng

Ứng dụng được dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quản thực phẩm, không yêucầu chống oxy hóa một cách nghiêm nhặt Bên cạnh đó PP có độ kết tinh cao và nhiệt độlàm mềm khoảng 150oC cho nên PP được dùng để sản xuất các vật liệu và thiết bị y tế.Ngoài ra PP được dùng làm bao bì thực phẩm và nó được sử dụng làm nắp chai vớiphương pháp ép phun PP cũng được sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màng nhiềulớp để tăng tính chống thấm khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, và dễ xé rách để mở bao

bì (do có tạo sẵn một vết đứt) và tạo độ bóng cao cho bao bì

3.1.1.3 PET (Polyethylene terephthalate)

PET là nhựa nhiệt dẻo, thuộc loại nhựa polyester được dùng vật đựng đồ uống chainhựa, vật dụng chứa đựng sản phẩm và các loại chất lỏng

Hình 3.3 Công thức phân tử PET

Tỉ trọng : 1,33 – 1,4

Nhiệt độ gia công: 240 - 260oC

Nhiệt độ hóa thủy tinh: 78 – 80oC

Độ bền kéo đứt: 1000 – 1500 kg/cm2

Độ dãn dài : 50 – 60 %

Là loại nhựa có tính chất độ bền cơ học cao, chịu được lực xé và va đập và có khả năngchống mài mòn tốt ngoài ra nó có độ cứng cao Nhựa PET trơ với môi trường thực phẩm,trong suốt, có khả năng chống thấm khí tốt hơn với các loại nhựa khác Khi được gia nhiệt

ở nhiệt độ cao hay làm lạnh tối đa thì cấu trúc hóa học vẫn được ổn định, có khả năng

Một số loại mực được sử dụng hiện nay như: OPP, OPP/PP, PET.

b Mực nontoluene

Đặc điểm của loại mực này là không chứa Toluene, tồn dư dung môi trên màng in thấp

An toàn cho sức khỏe con người và thân thiện môi trường Không sử dụng chất đóng rắn,bám dính tốt với màng in ngay khi in

c Mực gốc nước

Đặc điểm của mực in gốc nước là không độc hại với môi trường và cho người sử dụng

Do trong thành phần của mực này chiếm một lượng lớn là hàm lượng nước, khoảng 50%đến 70% là nước Đối với loại mực này thì quá trình khô phụ thuộc nhiều vào khả năngbay hơi và khả năng thêm hút vào bề mặt vật liệu in

Tại thị trường Việt Nam các loại mực gốc nước loại tốt phổ biến: Matsui, ColorLab,

Silkflex, Shinakamura, Furukawa, CSC,…

d Dung môi dùng cho mực in

Khái niệm: Dung môi là hợp chất hoặc hỗn hợp các chất có khả năng khuếch tán cácphân tử hay ion của chất khác để tạo thành dung dịch

Vai trò:

 Hòa tan nhựa rắn tạo thành một thể thống nhất

 Làm loãng hệ mực in

 Tăng khả năng phân tán bột màu

 Điều chỉnh độ nhớt thích hợp khi in

 Điều chỉnh tốc độ bay hơi

 Tăng khả năng thắm ướt lên màng in

Điều chình tốc độ khô của mực

- Phản ứng (2.2) là phản ứng của gốc -NCO với hơi nước trong không khí hoặc

R-NCO + R’-OH R-NH-C-O-R’ (2.1)

O

R-NCO + H2O R-NH-C-O-H R’-NH2 + CO2(2.2) OR-NCO + R’-NH2 R-NH-C-NH-R’ (2.3)O

nước trong dung môi pha keo >0,05 % Phản ứng này tạo CO2 gây ra bọt khítrong màng ghép nếu chất đóng rắn gốc -NCO dư hoặc keo sử dụng là gốc -NCO.

- Phản ứng (2.3) là phản ứng không mong muốn kéo theo sau phản ứng (2.2), làmtổn thất một lượng keo/chất đóng rắn và giảm độ bám dính

3.2.3 Phân loại keo

3.2.3.1 Phân loại theo nhựa nền

Bảng 3.1 Đặc điểm cửa các loại keo dùng trong Công ty Kim Cương

Chống hiện tượng tách mạ,thích hợp ghép trên màng

Bám dính tốt và độ bền liênkết sau đóng rắn cao

Bám dính cao với màng PE

và các loại màng co độ trơn

láng cao

Không bị cong màng vàchịu được nhiệt

3.2.3.2 Chất liên kết với nhôm (nucrel)

Nucrel là một terpolymer của ethylene, acid methacrylic và acrylate Nucrel được sử

dụng để trong ghép đùn, đùn phủ cùng với hạt nhựa PE theo tỉ lệ khoảng 20-40% nucrel và

80-60% còn lại là LDPE Mức độ bám dính còn phụ thuộc vào điều kiện gia công

Nucrel được sử dụng trong nhiều loại bao bì, keo, chất liên kết

3.2.4 Keo ghép hệ đùn

3.2.4.1 Keo ghép hệ đùn PR 8098 (1 thành phần)

Keo ghép hệ đùn PR8098 là loại primer hệ nước cho ghép đùn PE trên màng PET,BOPP và màng nhôm Đặc tính của loại keo này là hệ nhựa imine biến tính trong nước,đóng rắn sau khi làm khô nước và đùn nhựa, do đó làm tăng độ bám dính và chịu ẩm

Hình dạng chất lỏng trong suốt Hàm lượng rắn chạy máy 0,3-0,5 % Dung môi phaloãng nước đã loại ion cồn (methanol, ethanol và IPA) hoặc hỗn hợp nước cồn tùy thuộcvào dung môi sấy khô

Trục lấy keo trục ống đồng học trục láng

Sấy khô: dòng khí cưỡng bức, nhiệt độ từ 80-100oC tùy thuộc vào tốc độ, dung môi phaloãng và khả năng bơm rút hơi mạnh của dàn sấy

3.2.4.2 Keo dung môi (Methanol)

Methanol còn được gọi là rượu metylic hay methyl alcohol, là một hợp chất hóa học hữu

cơ, công thức CH3OH, chất lỏng dễ bay hơi, không màu, mùi cồn, có vị ngọt nhẹ, nhiệt độsôi 148oC, nhiệt độ đông đặc –144oC, tỷ trọng ở 20oC0,7917 g/l, tốc độ bay hơi 250 g/h.Methanol có tính phân cực, dễ tan trong nước, rượu, ether, benzen và hầu hết các dung môihữu cơ, có khả năng hòa tan nhiều loại nhựa, nhưng ít tan trong chất béo, dầu Methanol dễbắt lửa cháy với nguồn lửa nhiệt độ thấp, khó nhìn thấy trong ánh sáng ban ngày

Dung môi methanol được dùng với keo PR8098 (1 thành phần) với công dụng chính làgiúp bay hơi nhanh và pha loãng keo

3.2.5 Chất phụ gia

3.2.5.1 Chất chống dính (Anti Block-AB)

Chất chống dính kiểm soát kích thước và độ phân tán để không ảnh hưởng đến độ trongcủa màng như: không ảnh hưởng đến tính chất cơ lý, độ trong và khả năng chống xước

3.2.5.2 Phụ gia trượt (Slip Agent-SA)

Màng nhựa thường có ma sát rất cao, vì thế nó gây ra rất nhiều vấn đề không mongmuốn như: màng bị dính lại với nhau, tốc độ đóng gói bị ảnh hưởng Hạt phụ gia trượt sẽđược phân tán vào trong polymer trong quá trình đùn, thổi màng Ngay sau khi phun ra,chất phụ gia bắt đầu di chuyển và hình thành lớp bôi trơn mỏng trên bề mặt của polymertạo hiệu ứng trượt Hiệu ứng trượt được đo bằng CoF

3.2.5.3 Phụ gia khử tĩnh điện (Antistatic Masterbatch)

Phụ gia khử tĩnh điện được sử dùng nhằm mục đích: giảm sự phóng điện/tia lửa điệngây nguy hiểm khi cuộn màng; giảm sự hút bụi/chất bẩn trong quá trình lưu trữ hoặc trưngbày làm mất mỹ quan của sản phẩm; ngăn chặn sự bám dính của sản phẩm lên bao bì, giúpcho việc hàn dán dễ dàng hơn; giúp mực in phun đều hơn

3.2.5.4 Kháng UV – Kháng lão hóa (EVA)

Kháng UV: hầu hết các polymer tinh chất theo lý thuyết thì không đủ khả năng hấp thụánh sáng UV trực tiếp, tuy nhiên một lượng nhỏ tạp chất có trong polymer có thể hấp thụ Kháng lão hóa: thường sử dụng đối với nhựa tái chế giúp duy trì độ bền, độ mềm dẻo và

độ dai ban đầu của nhựa, tránh tạo gel, ngăn chặn sự mất màu/biến màu của nhựa

tệ hơn là làm thiệt hại cho nhà sản xuất.

Lớp A: lớp ngoài cùng là lớp xử lý corona để ghép với màng khác.

Lớp B: lớp ở giữa là lớp cơ tính của sản phẩm.

Lớp C: lớp trong cùng là lớp tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm và là lớp hàn dán.

Hình 3.3 Cấu tạo màng LLDPE

3.3.2.2 Công thức pha chế

Bảng 3.1 Đơn pha chế màng LLDPE 3 lớp

Tỉ lệ lớp Thành phần nguyên liệu Tỷ lệ phần trăm (%)

không cần thêm phụ gia trượt và phụ gia chống dính [Nguồn: Công ty Qatofin – Quatar].

Bảng 3.2 Tính chất Q2018N Tính chất Giá trị Phương pháp kiểm tra

Chỉ số chảy (190oC/2,16kg) 2 g/10 phút ASTM D1238

bằng loại nhựa này sẽ mỏng, trong và bóng [Nguồn: Công ty Qapco – Quatar].

Bảng 3.3 Tính chất FD0270 Tính chất Giá trị Phương pháp kiểm tra