Nguyên liệu chính là những hạt xà Bông chiếm 85% còn lại là các nguyên liệu phụ bao gồm: nƣớc và các dƣỡng chất, hƣơng, màu… chiếm 15%.
Đầu tiên, ta cân hạt xà bông với trọng lƣợng đã tính trƣớc theo đơn công nghệ và các nguyên liệu phụ khác. Tiến hành trộn đều hạt xà bông và các phụ liệu bằng máy trộn nhằm mục đích làm đồng đều các nguyên liệu.
Thông thƣờng mỗi mẻ xà bông khoảng 300kg. Sau khi hạt xà bông đƣợc cân xong ta cho vào máy trộn. Tiếp theo cho hƣơng, màu vào để hạt xà bông thấm đều hƣơng và có màu sắc theo yêu cầu. Màu thƣờng đƣợc sử dụng phải tan trong dầu
nên ta phải hòa tan màu vào hƣơng ở bên ngoài trƣớc khi đƣa vào máy trộn. Lúc này công nhân sẽ nhấn nút “ON” để máy hoạt động.
Ta tiến hành trộn đều màu và hƣơng để nguyên liệu phân tán đều màu vào hạt xà bông khoảng 10 phút. Sao đó thêm nƣớc vào để bổ sung độ ẩm cho nguyên liệu. Tiếp tục cho các phụ gia vào nhƣ: Glyceryl, TiO2, DP300, chất bảo quản, acid stearic… vào và trộn đều trong vòng 20 phút. Lúc này các nguyên liệu và xạt xà bông sẽ tạo thành một khối đồng nhất dạng paste. Sau khi đã trộn đều các nguyên phụ liệu, công nhân ấn nút “OFF”, nhấn nút tháo liệu cho xà bông ra băng tải (đang chạy) và tiến hành trộn mẻ tiếp theo.
Thông thƣờng mỗi ngày công ty trộn khoảng 20 mẻ. Nguyên phụ liệu sau khi trộn xong sẽ đƣợc băng tải chuyển qua máy cán 3 trục. Tại đây xà bông sẽ đƣợc cán mỏng ra để làm tăng độ đồng đều và đồng nhất về màu sắc, và hƣơng phân tán đều. Mỗi mẻ sẽ đƣợc cán ít nhất 3 lần nhằm tạo độ mịn, sự kết dính và tăng thêm độ đàn hồi của xà bông và đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật nhằm thuận lợi cho các công đoạn sau.
Sau công đoạn cán, xà bông sẽ đƣợc bộ phận QA kiểm tra chất lƣợng bán thành phần: về độ mịn, độ đồng đều của màu, và cán phụ gia phân tán trong xà bông, nếu chƣa đạt xà bông bán thành phẩm sẽ đƣợc đƣa lại máy cán tiếp tục cán cho đều.
Nguyên liệu sau khi đƣợc cán mỏng sẽ đƣợc băng tải đƣa vào máy đùn trục vít để tạo thành những thanh xà bông cứng nhờ lực nén của máy. Băng tải sẽ đƣa xà bông đã cán vào nơi nhập liệu và máy đùn, sau khi đùn xong thanh xà bông sẽ đƣợc cắt thành những thanh cục, hoặc hình dạng thích hợp tùy theo yêu cầu của sản phẩm.
Sau khi cắt thành những thanh xà bông có trọng lƣợng và kích thƣớc thích hợp băng tải sẽ chuyển những thanh xà bông đó qua máy dập khuôn để định hình kiểu dáng sản phẩm.
Sản phẩm sau khi đã hoàn chỉnh về hình dáng sẽ đƣợc chuyển qua khâu đóng gói, công nhân sẽ cho những cục xà bông vào hộp giấy và đóng gói vào thùng.
Tại đây bộ phận QA sẽ kiểm tra chất lƣợng sản phẩm một lần nữa trƣớc khi nhập kho.
Sau khi hoàn tất các công đoạn, xà bông thành phẩm sẽ đƣợc cho vào kho và chờ ngày xuất xƣởng.
3.4. Kiểm tra chất lƣợng sản phẩm 3.4.1. Mục đích
Kiểm tra tiêu chuẩn đặt ra cho từng loại sản phẩm. Đồng thời đánh giá xếp loại chất lƣợng của từng lô hàng, kiểm tra những sai sót do lỗi kỹ thuật, đơn công nghệ, thao tác vận hành máy của công nhân… để có những biện pháp khắc phục.
3.4.2. Các phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng xà bông: Cảm quan Cảm quan
- Màu sắc bắt mắt, màu tƣơi nhƣng không đƣợc quá đậm; - Xà bông có màu và các phụ gia phân tán đồng đều trong đó; - Phải có hình thức đẹp, có góc cạnh trơn láng, nét in phải rõ nét.
Trong phòng thí nghiệm
- Bánh xà phòng phải có cấu trúc đặc, có bọt nhiều, bọt mịn, kích thƣớc bọt không đƣợc lớn hơn 1mm;
- Không bị chảy nhão khi sử dụng, độ hao mòn thấp;
- Các phụ gia nhƣ chất thơm, chất màu, chất béo và các phụ gia khác đều không gây tác hại trên sản phẩm;
- Sự savon hóa phải đảm bảo hoàn toàn;
- Trong khi tắm, hƣơng thơm bốc lên tạo cảm giác dễ chịu, và hƣơng phải lƣu đƣợc ít nhất 2 giờ sau khi tắm;
- Tính năng diệt khuẩn của xà bông phải đạt trên 99% vi khuẩn;
Kiểm tra hoàn tất:
- Kiểm tra gắn nhãn mác, hạn sử dụng, sai sót, lỗi kỹ thuật…
Kiểm tra tính năng diệt khuẩn của xà bông: Xà bông phải diệt đƣợc trên 99% vi khuẩn có hại trên da nhƣ: E.Coli, Staphylococcus, streptococcus aureus và các vi sinh vật hiếu khí.
Công ty sử dụng 2 phƣơng pháp cơ bản để kiểm tra tính năng diệt khuẩn của xà bông:
Kiểm tra tính năng diệt khuẩn - BCT test (Bacterial Contact time)
Cho một số lƣợng nhất định các vi sinh vật vào dung dịch xà bông để nghiên cứu, sau đó mẫu đƣợc lấy sau các quãng thời gian đều đặn (cứ 15 giây thử một lần) đem quan sát dƣới kính hiển vi và đếm số vi sinh vật còn sống sót theo thời gian.
Kiểm tra tính năng chống khuẩn - Kiểm nghiệm bằng dấu tay:
Vì chất diệt khuẩn trong xà bông còn hấp phụ lại trên da sau khi tắm rửa. Do đó sản phẩm chống vi khuẩn kết tụ này sẽ ngăn cản sự tăng trƣởng của vi khuẩn chứa trong các lỗ chân lông, nan lông, cũng nhƣ các vi khuẩn nhiễm qua tiếp xúc từ môi trƣờng bên ngoài.
Trong kiểm nghiệm này, sau khi rửa tay bằng xà bông, các ngón tay đƣợc quan sát dƣới kính hiển vi để kiểm tra số lƣợng các vi khuẩn, sau đó tiếp xúc với một loại gel chứa vi khuẩn chọn lọc. Sự ngăn cản các vi khuẩn tăng trƣởng ở điểm tiếp xúc của các ngón tay cho thấy sự tồn đọng của sản phẩm xà bông diệt khuẩn trên đó.
3.4.4. Các thông số tiêu chuẩn kiểm tra chất lƣợng xà bông
Bảng 3.4.4: Các thông số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng xà bông cục
Acid béo tổng cộng < 80%
Kiềm tự do < 0,05%
Clor (NaCl) < 1%
Chất béo không Savon hóa < 0,5% Chất không tan trong etanol < 2,5% Độ ẩm xà phòng sau khi sấy chân không < 3%
Chƣơng 4: THIẾT BỊ – MÁY MÓC 4.1. Sơ đồ bố trí thiết bị - máy móc chính:
Hình 4.1.1: Sơ đồ khối thiết bị máy
Theo sơ đồ trên, một dây chuyền sản xuất xà bông gồm ít 6 thiết bị - máy móc chính làm việc liên tục hoặc gián đoạn, nguyên liệu đƣợc cung cấp cho các máy thông qua công nhân hoặc các băng tải. Hiện tại Công ty Thorakao đang vận hành một dây chuyền sản xuất xà bông cục hiệu Jagdish với năng suất 300kg/h đƣợc nhập khẩu từ Ấn Độ.
Máy trộn nguyên liệu Máy cán Máy đùn trục
Máy cắt
Đóng gói sản phẩm Máy dập khuôn
Hình 4.1.2: Sơ đồ bố trí móc móc trong dây chuyền sản xuất xà bông cục
1: Thùng chứa hạt xà bông (pellet storage bin)
2: Van quay (Rotary valve) 3: Máy trộn (Mixer)
4: Máy lóng cặn (Defecator 5,7,10: Băng tải (Conveyer)
6: Máy cán 3 trục (Three Roll mill) 8: Hệ thống làm mát bằng nước (Water chiller)
9: (holddown strip machine) 11: Máy đùn trục (plodder) 12: Băng tải (Belt conveyer)
13: Hệ thống làm lạnh (freezing group)
14: Máy dập hình nổi (stamping machine)
Hình 4.1.3: Bố trí thiết bị trong nhà máy sản xuất xà bông cục tại công ty Thorakao
4.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị chính:
4.2.1. Máy trộn:
Cấu tạo
- Thân thiết bị trộn là thùng nằm ngang đƣợc làm bằng Inox quay nhờ motor và bộ xích.
- Trong thùng trộn có hai trục trộn , trên mỗi trục trộn đƣợc gắn các cánh trộn có độ lệch 90 .
- Máy có cửa nạp nguyên liệu và tháo liệu. Hoạt động
- Hai trục quay ngƣợc chiều nhau và có thể điều chỉnh đƣợc tốc độ quay.
- Khi ta cho dòng điện 3 pha vào động cơ thì động cơ quay kéo theo bộ giảm tốc quay theo, khi đó thùng sẽ trộn cho tới khi nguyên liệu đều với các chất phụ gia, khoảng 30 phút, mỗi lần trộn khoảng 300kg nguyên liệu.
Các thông số chủ yếu của thiết bị
- Đặc điểm: dùng để trộn xà bông, bột, hóa chất và sản phẩm - Kích thƣớc : 2.1 m x 1.8m x 1.2m
- Công suất điện lắp đặt: 10 Hp = 7457 (W) - Công suất điện tiêu thụ thực tế: 6000 (W) - Khối lƣợng khoảng 800(kg)
- Thể tích thùng quay : 350dm3
- Động cơ có công suất: P= 404(KW), điện áp 380 (V) tần số 50(Hz), 250(vòng/phút)
- Bộ giảm tốc 1/10 vòng /phút Cách vận hành:
- Cho sản phẩm vào thùng đúng theo qui định một lƣợng khoảng 300Kg
- Cài chặt nắp thùng lại và mở chốt hảm thùng
- Bật điện cung cấp cho máy , bấm "ON"cho máy quay và tự động đổi chiều
- Thời gian trộn theo đúng qui trinh sản xuất cho từng loại sản phẩm - Bấm nút "OFF"cho máy dừng cài hãm thùng cho chắc chắn
- Mở cửa lấy sản phẩm qua khâu tiếp theo
- Thời gian trộn qui định là 30 phút khối lƣợng trộn mỗi mẻ là 300kg.
4.2.2. Máy Cán
Nhiệm vụ :
Thiết bị cán có nhiệm vụ cán những hạt nguyên liệu xà bông đã đƣợc nhào trộn thành lá có độ dày mỏng thích hợp theo yêu cầu kỹ thuật và độ màu rất đều .
Cấu tạo
Hình 4.2.2: S-Type Toilet Soap Three-Roll Grinders
Hình 4.2.3: Nguyên lý hoạt động của máy nghiền 3 trục
Hệ thống máy cán gồm 3 trục, cán hoạt động theo nguyên tắc chuyển động ngƣợc chiều nhau và trục có 3 đuờng kính bằng nhau là D nhƣng tốc độ quay thì khác nhau N1, N2 & N với N2 gần sản phẩm, N1 ở giữa và N khi cho khi cho nguyên liệu vào với N2 =280v/ p, N1= 140v/p, N= 30v/p.
Các trục cán đƣợc đặt trong một khung cứng, song song và quay trong các ô lăn, nhƣ vậy có thể đƣợc độ chính xác phù hợp.
Các trục cán đều cách nhau một khoảng cách, nhƣ vậy khe hở trục cán có thể xác định một cách chính xác.
Máy cán đƣợc làm nguội bằng nƣớc lạnh vì sự cán gây ra ma sát giữ trục cán và xà bông, sinh nhiệt làm tăng nhiệt độ của xà bông. Hệ thống làm mát sẽ cung cấp nƣớc lạnh chuyển động trong mỗi trục nhằm làm mát hệ thống.
Các trục chuyển động nhờ các mortor điện 3 pha qua bộ giảm tốc và thông qua cơ cấu chuyển động xích, 1 chiều vô cấp thông qua cơ cấu truyền động.
Trục cán chịu tải trọng uốn lớn do đó chúng cần thiết phải có sự đàn hồi và vỏ cứng, mặt khác cũng cần phải tạo cho chúng bề mặt có độ bào mòn tốt. Phần lớn các trục cán đƣợc chế tạo bằng thép đúc hoặc sử dụng các trục cán bằng thép. Độ cứng bề mặt cần thiết khoảng 500 ÷ 550Hb. Độ nhám bề mặt phụ thuộc vào yêu cầu: 0.01 ÷ 0.1mm.
Trong quá trình làm việc trên các trục cán xuất hiện những lực khá lớn , nhƣ vậy các trục cán sẽ bị uốn cong và do đó các kích thƣớc của sản phẩm sẽ bị thay đổi.
Các thông số kỹ thuật của thiết bị :
Máy cán có 1 mortor chính nằm ở cán thô và cán tinh có công suất 15Hp, qua hệ thống xích truyền động có hộp giảm tốc 1/10 để điều chỉnh tốc độ thích hợp và 380(v), 50 Hf 2800v/p.
Cách vận hành :
Nguyên vật liệu sau khi trộn đƣợc đƣa vào khe trục cán sẽ dính lên trục cán có tốc độ đƣợc điều chỉnh thích hợp và nhƣ thế nó đƣợc đƣa vào khe tiếp theo . Đối với nguyên vật liệu dùng làm xà bông thì quá trình cán đƣợc lập lại khoảng 3 đến 4 lần để tiếp tục trộn nhuyễn và đồng nhất các nguyên phụ liệu đã qua quá
trình trộn sản phẩm cán đƣợc tạo thành từng màng mỏng có độ dày mỏng thích hợp theo yêu cầu kỹ thuật.
4.2.3. Máy đùn trục:
Hình 4.2.3.1: Máy đùn trục chân không XT-500 XT-800 vacuum plodder
Hình 4.2.3.2: Máy đùn trục cơ cổ điển
4.2.3.1. Cấu tạo máy
- Kích thuớc : 2m x 1.4m x 1.6m - Động cơ máy: 3 pha 3
- 80(v), 50Hf, N= 1400v/p, 746 (W) - Bộ giảm tốc: 1/10 v/p
- Độ chân không 4at Cấu tạo xylanh
Xylanh kết hợp với vít xoắn tạo thành cụm xylanh vít xoắn làm dẻo hóa nguyên liệu trong quá trình gia công . Đây là bộ phận quan trọng của máy đùn.
- Để đảm bảo tính kinh tế và kỹ thuật, xylanh bao giờ cũng có 2 phần: - Phần nòng xylanh làm bằng thép có độ cứng cao, vật liệu làm nòng
xylanh phải cứng hơn vật liệu làm trục xylanh, phần này thƣờng dày từ 10 đến 15mm.
- Phần thân xylanh dày hơn phần nòng xylanh, đƣợc làm bằng thép chịu nhiệt và chịu ăn mòn hóa học phát sinh trong quá trình gia công. - Khi chế tạo xylanh ngƣời ta đặc biệt quan tâm đến độ ổn định nhiệt. Máng (phễu) nhập liệu:
Có kích thƣớc 1Dx 2D có kèm theo tấm đóng mở cửa để điều chỉnh lƣợng nguyên liệu vào xylanh (D: đƣờng kính trục vít )
Ở phần này cung cấp nguyên liệu nhằm tăng năng suất cho máy đùn ngƣời ta chỉ tạo một số răng trong xylanh, các răng này có nhiệm vụ ngăn cản sự quay quẩn của nguyên liệu, để các cánh vít có tác dụng đẩy tốt hơn, trục vít phải đƣợc làm nguội tốt trong quá trình đùn để tránh sự sinh nhiệt gây chảy nhão sản phẩm.
Cấu tạo trục vít:
Trục vít: đây là bộ phận riêng của máy quay trong xylanh, nhiệm vụ của trục vít là tiếp nhận nguyên liệu, tải nguyên liệu tạo ma sát trƣợt để trộn và nén
qua đầu tạo hình, từ khi nhập liệu di chuyển dần đến đầu tạo hình vít xoắn cần một hệ số nén lớn để vật liệu di chuyển trong các rảnh vít.
Thông thƣờng trục vít đƣợc chế tạo bằng thép không rỉ, hệ số ma sát nguyên liệu lên bề mặt trục vít nhỏ, để đảm bảo năng suất cao thì hệ số ma sát nguyên liệu vật liệu trên trục vít bé hơn hệ số ma sát của vật liệu trên thành xylanh.
Khoang chân không:
Khoang chân không là một buồng trống, nối giữa trục sơ cấp và trục đùn thứ cấp của máy, bên trong đƣợc hút chân không.
Khoang chân không có tác dụng tạo ra áp suất chân không giúp loại bỏ ẩm và bọt khí liên tục ra khỏi sợi nguyên liệu đùn, giúp đảm bảo sản phẩm có độ rắn chắc, độ ẩm luôn ở mức thấp nhất (3%).
Bộ phận cấp nhiệt và giải nhiệt Cung cấp nhiệt :
- Để cung cấp nhiệt cho xylanh trong quá trình gia công có thể sử dụng đầu gia nhiệt, hơi quá nhiệt, nhiệt điện (điện trở).
- Nhiệt trên xylanh đƣợc phân bố theo vùng nén ép định lƣợng và cụm tạo thành, còn phần cấp liệu không cần cấp nhiệt.
- Hệ thống gia nhiệt phải có khả năng đạt nhanh mọi mong muốn và phải đƣợc kiểm soát một cách chặt chẽ và và điều chỉnh nhiệt độ thích hợp.
Làm mát xylanh
- Sự làm mát xy lanh rất cần thiết để giảm nhiệt độ tránh sự sự quá nhiệt nhất là do ma sát.
- Ngƣời ta có thể làm mát xylanh bằng nƣớc và không khí.
- Làm nguội bằng nƣớc thƣờng đƣợc bố trí ở vùng cấp liệu để tránh hiện tƣợng nguyên liệu bám vào thành phểu hoặc bám trục vít. Dùng
nƣớc làm mát thƣờng có van để khống chế lƣợng nƣớc và đƣờng ống nƣớc đƣợc chế tạo là một đƣờng ống xoắn ốc quanh xylanh.
Đầu phân phối và lƣới lọc
Đầu phân phối đƣợc đặc ở giữa đầu vít xoắn và đầu định hình, đĩa phân phối thƣờng làm bằng thép có khoan lổ tròn có D= 6mm trên bề mặt, lƣới lọc tựa vào nó là loại thép không rỉ, lƣới lọc sẽ làm tăng trở lực áp suất máy nên nó