7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
1.1. Tổng quan về nghành cao su Việt Nam
1.1.1. Lịch sử phát triển cây cao su
Cây cao su có nguồn góc từ Braxin có tên khoa học là Hevea Brasiliensis. Đây là lọai cây cao lớn, cao từ 20 đến 40m mọc rất nhiều thành khu rừng rộng lớn ở lưu vực sông Amazone (Nam Mỹ). Cũng như nhiều giống Hevea khác, cây Hevea Brasiliensis thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới.
Một số cây cao su đầu tiên đã được Pierre nhập vào Việt Nam năm 1877 sau khi thực dân Pháp bắt đầu xâm chiếm nước ta. Các cây cao su này được trồng ở vườn Bách Thảo Sài Gòn nhưng đã bị chết.
Năm 1897 Raoul một dược sĩ hải quân Pháp gửi được những hạt giống từ Java (Indonesia) về Việt Nam. Một số được gửi cho bác sĩ Yersin cùng những hạt xin thêm ở Colombo (Srilanca) được trồng tại trại thí nghiệm của viện Pasteur phía nam Nha Trang.
Từ năm 1900 đến năm 1920 việc trồng cây cao su ở nước ta đã được mở rộng dần. Tốc độ hàng năm vào khỏang 300 ha. Đến năm 1920 diện tích đạt 7.000 ha, sản lượng 300 tấn.
Từ năm 1920 đến năm 1945 đây là giai đọan cây cao su phát triển rất mạnh. Tốc độ phát triển từ năm 1921 đến năm 1932 là 8.200 ha/năm. Trong giai đọan khủng hoảng kinh tế thế giới tốc độ giảm cịn 1000 ha/năm. Sau đó từ năm 1939 đến năm 1945 tốc độ lại tăng đến 5.000 ha/năm. Năm 1945, diện tích cao su đạt được 138.000 ha, trong đó 105.000 ha ở Nam Bộ, sản lượng đạt 77.400 tấn.
Từ năm 1945 đến năm 1955 ngành cao su bị đình trệ khi cuộc khánh chiến chống Pháp bước vào giai đọan quyết định.
9
Từ năm 1955 đến năm 1961 tốc độ phát triển lên tới 2.600 ha/năm. Diện tích đạt tới 142.800 ha, sản lượng đạt mức cao nhất 79.560 tấn.
Từ năm 1961 dến năm 1975 tốc độ phát triển chỉ còn 350 ha/năm khi cuộc kháng chiến chống Mỹ đi vào giai đoạn cuối cùng. Năm 1974 tổng diện tích cao su đang được khai thác 25.000 ha, sản lượng 21.000 tấn, năng suất đạt 0,4 tấn cao su khô/ha.
Sau này miền Nam hồn tồn giải phóng, nước ta đã chủ trương nhanh chóng phát triển ngành cao su thành một ngành mũi nhọn quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Chúng ta đã tận dụng chăm sóc, khai thác mủ cao su sẵn có, kể cả cao su già cỗi mà chưa kịp phá bỏ, khi chưa có nhiều diện tích trồng mới.
Ngày nay, trồng và khai thác cao su thiên nhiên là một trong những mặt hàng chủ lực của Việt Nam, đứng sau dầu thô, gạo, hải sản, may mặc và da giày. Hiện nay chúng ta có hơn 300.000 ha cao su bao gồm cả quốc doanh và tư nhân. Với sự nhân nhanh của chương trình kinh tế trang trại và gây lại 5 triệu ha rừng, vào năm 2005 cả nước có khả năng đạt 700.000 ha. Cây cao su được trồng chủ yếu ở các tỉnh miền Đông Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Bà Rịa Vũng Tàu và khu vực Tây Nguyên, duyên hải miền Trung. Bên cạnh việc phục vụ cho ngành công nghiệp trong nước, mủ cao su là xuất khẩu. Cao su Việt Nam hiện đã xuất khẩu trên thị trường của 30 quốc gia trên thế giới, trong đó thị trường lớn như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ, Pháp, Cộng hòa các quốc gia độc lập. Năm 2001, Việt Nam xuất khẩu được 297.000 tấn cao su khô. Tám tháng đầu năm 2003, sản phẩm cao su Việt Nam xuất khẩu được 202 triệu USD tăng 41,7% so với cùng kỳ năm 2002.
Tổng Công ty Cao su Việt Nam hiện giữ vai trò nồng cốt của ngành, với hơn 80.000 lao động, tổ chức thành 22 công ty thành viên, 130 nông trường và 45 nhà máy chế biến mủ cao su các lọai với nhiều cơng nghệ khác nhau. Tổng cơng ty hiện có 230.490 ha cao su trong đó có 170.000 ha vườn cây khai thác và 59.490 ha vườn cây chăm sóc. Sản phẩm xuất khẩu cao su của Tổng công ty chiếm hơn 80% sản
10
phẩm của ngành. Cùng để phát triển ngành cao su Việt Nam, đang từng bước triển khai nhiều biện pháp thay dần các giống cây có năng suất cao, nhu cầu lớn trên thị trường, từng bước lựa chọn công nghệ sản xuất đầu tư, thăm dò sản phẩm công nghiệp từ nguyên liệu mủ cao su thích hợp với thị trường trong và ngồi nước. Ngịai ra, ngành sẽ thực hiện vay vốn ưu đãi có thời hạn, vay theo chu kỳ kinh doanh của từng lọai cây và nhiều chính sách hỗ trợ cho việc đào tạo để thu hút được nhiều lao động làm việc ở các nông trường và nhà máy chế biến. Hiện nay sản phẩm cao su Việt Nam có chất lượng vào lọai hàng đầu thế giới và được xuất khẩu theo dây chuyền chế biến mủ nước để làm ra các sản phẩm cao cấp và được nhiều thị trường trên thế giới quan tâm.
Ngoài tiềm năng kinh tế to lớn của ngành công nghiệp cao su, cây cao su cịn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ đất chống xói mịn, rửa trơi, tái tạo rừng, cải thiện môi trường, …
1.1.2. Đặc điểm tự nhiên của cây cao su
1.1.2.1. Đặc điểm sinh trưởng của cây cao su
Hevea Brasiliensis là lọai cây cao lớn, cao từ 20 đến 40 m mọc rất nhiều thành khu rừng rộng lớn ở lưu vực sông Amazone (Nam Mỹ). Cũng như nhiều giống Hevea khác, cây Hevea Brasiliensis thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới.
Thân cây cao su có các mạch mủ song song chạy dọc theo thân cây tạo thành những lớp đồng tâm. Đi từ ngòai vào càng gần thượng tầng hay tầng phát sinh thì số lượng mạch mủ càng nhiều. Khi mạch mủ bị cắt ngang thì mủ chảy ra, ban đầu đông đặc, càng về sau càng chậm dần rồi ngừng hẳn. Khi lớp mủ vết thương đơng đặc lại bịt kín mạch chủ cây tái tạo lượng mủ mới để bù vào số mủ mất đi. Nhờ vậy ta có thể khai thác mủ hàng ngày. Thơng thường ta chỉ cạo 2 ngày 1 lần và cho cây nghỉ 2 tháng trong năm vào mùa khơ.
Về khí hậu:
• Cây địi hỏi nhiệt độ trung bình là 250
11
• Lượng mưa tối thiểu 1.500mm mỗi năm, nhưng cây cũng có thể chịu
được hạn trong mùa khơ.
• Thời gian nắng: 1.600giờ/năm, mây mù có thể làm giảm lượng mủ.
• Độ cao: thấp hơn 400m so với mực nước biển
Đất đai:
• Cây thích hợp với đất đai phì nhiêu, dễ thóat nước, hơi chua (pH từ 4
– 4,5) và giàu chất phèn.
• Địa hình bằng phẳng độ dốc < 8 %, thóat nước tốt.
1.1.2.2. Đặc tính của mủ cao su (latex)
Thành phần và tính chất mủ nước: Mủ nước, như khi chảy ra khỏi vỏ lúc được
cạo, được định nghĩa như là một chất huyền phù có chất keo của cao su trong serum nước. Trong số các yếu tố hiện diện trong đó gồm: những hạt cao su nhỏ li ti chứa
chủ yếu 90% hydrocacbon với công thức nguyên tử (C5H8)n, nằm ở dạng lơ lửng
gọi như là thanh hay serum. Hạt cao su hình cầu nhỏ có đường kính từ 0,02 – 0,5 µm. Chúng chuyển động vô trật tự và không ngừng gọi là chuyển động Brows, 1gram mủ chứa khỏang 7,4x1012 hạt cao su. Bám quanh hạt cao su là những hạt protein giữ cho mủ cao su ở trạng thái ổn định.
Latex khi đơng đặc có tính đàn hồi và sức chịu đựng cao. Vào năm 1985, nhà
khoa học Pháp Bourchardat đã chứng minh cao su thiên nhiên là một hỗn hợp chất
trùng phân Isopren (C5H8)n những chất trùng phân này có mạch carbon rất dài với
những nhánh ngang có tác dụng như những cái móc. Các mạch đó xoắn lẫn nhau,
móc vào những nhánh ngang mà khơng đứt khi kéo giãn, mạch carbon có xu hướng
12
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của Latex
Thành phần Tỷ Lệ
Cao su 30 – 40%
Nước 50 – 60%
Protein 2 – 3 %
Acid béo và dẫn xuất 1 – 2%
Chất đường và heterosid 1%
Khóang chất 0,5%
(Nguồn: http://www.ebook.edu.vn/?page=1.5&tag=latex&alltxt=Y 1.1.3. Giới thiệu công nghệ chế biến cao su
1.1.3.1. Các loại mủ thu được
Mủ khi đem về nhà máy có 2 dạng:
• Mủ nước: ở dạng lỏng, dùng để sản xuất mủ khối và mủ ly tâm.
• Mủ tạp: là mủ đã bị đông gồm mủ chén, mủ miệng và mủ vỏ, mủ
đất,…Mủ tạp dùng để chế biến thành crep, cao su bún, cốm hạng CSV10, CSV50.
1.1.3.2. Quy trình chế biến mủ cao su
Một cách tổng quát, sản phẩm của công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên có thể được chia làm 2 loại: cao su khô và cao su lỏng. Cao su khô là các sản phẩm dưới dạng rắn như cao su khối, cao su tờ, cao su crepe,…Cao su lỏng là các sản phẩm dưới dạng mủ cao su cơ đặc để có hàm lượng cao su khoảng 60%, do phương
13
pháp chế biến chủ yếu là phương pháp ly tâm nên cao su lỏng cũng thường được gọi là mủ ly tâm.
Mủ nước có khoảng 30% hàm lượng cao su khơ (DRC) và 65% nước, thành phần cịn lại là các chất phi cao su. Các phương pháp được ứng dụng để cô đặc mủ nước từ vườn cây là ly tâm, tạo kem và bốc hơi. Trong công nghệ ly tâm do sự khác nhau giữa tỷ trọng cao su và nước, các hạt cao su trong serum được tách ra nhờ lực ly tâm (quay 700vòng/phút) để sản xuất mủ ly tâm với tiêu chuẩn 60% DRC. Mủ ly tâm sau đó được xử lý với các chất bảo quản phù hợp và được đưa vào bồn lưu trữ để ổn định tối thiểu từ 20 đến 25 ngày trước khi xuất.
Một sản phẩm phụ của công nghệ chế biến mủ ly tâm là mủ skim (DRC khoảng 5%). Mủ skim thu được sau khi ly tâm được đánh đông bằng acid và sơ chế thành tờ crepe dày hay được dùng để sản xuất cao su cốm dưới nhiều dạng khác nhau.