Báo cáo thực tập công nhân tại Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng

CÔNG TY CỔ PHẦN CAO SU ĐÀ NẴNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CAO SU ĐÀ NẴNG C ông ty cổ phần Cao su Đà Nẵng, tên giao dịch DRC (DANANG RUBBER JOINT STOCK COMPANY), là công ty trực thuộc Tổng Công ty Hoá chất Việt Nam và là một trong những công ty cổ phần cao su lớn trong nước. Sản phẩm của công ty đa dạng về chủng loại, nhiều về số lượng và tốt về chất lượng.Chính vì những yếu tố đó nên sản phẩm của công ty cổ phần cao su Đà Nẵng đã có mặt cả trong và ngoài nước. Để việc quản lý các hoạt động sản xuất và công tác phục vụ sản xuất tốt, công ty đã chia ra 6 xí nghiệp với các nhiệm vụ khác nhau: * Xí nghiệp săm, lốp ô tô: chuyên sản xuất các loại săm, lốp ô tô. * Xí nghiệp săm, lốp xe đạp - xe máy: chuyên sản xuất các loại săm, lốp xe đạp - xe máy. *Xí nghiệp đắp lốp ô tô: chuyên đắp lại các loại lốp ô tô đã bị mòn sau thời gian sử dụng. * Xí nghiệp cán luyện: làm nhiệm vụ luyện cao su ban đầu thành cao su bán thành phẩm để cung cấp cho các xí nghiệp săm, lốp ô tô; xí nghiệp săm, lốp xe đạp - xe máy; xí nghiệp đắp lốp ô tô. * Xí nghiệp cơ khí: nhiệm vụ làm mới và sửa chữa về mặt cơ khí của các thiết bị trong tất cả các xí nghiệp trong công ty. * Xí nghiệp năng lượng: làm nhiệm vụ cung cấp năng lượng ở tất cả các dạng cho tất cả các xí nghiệp của công ty. * Ngoài ra công ty cổ phần cao su Đà Nẵng phát triễn thêm nhà máy sản xuất lốp radial với công suất 600 000 lốp/ năm . Tất cả các xí nghiệp nêu trên mỗi xí nghiệp đều có cơ cấu tổ chức, một chức năng riêng, nhiệm vụ cụ thể riêng nhưng các chức năng và nhiệm vụ đó có chung mục đích là tạo ra sản phẩm cho công ty. Sau thời gian thực tập, em đã học hỏi được rất nhiều kiến thức cơ bản về ngành công nghiệp sản xuất lốp cao su, kinh nghiệm tổ chức quản lý của nhà máy cũng như vốn kiến thức thực tế bổ sung cho những gì học được ở trường. Dù vậy trong quá trình thực tập cũng như trong bảng báo cáo này em còn nhiều điều sai sót, chính vì vậy sự hướng dẫn sửa chữa của thầy (cô) sẽ giúp em hoàn thiện mình hơn. Qua đây em xin cám ơn sự hướng dẫn của thầy (cô) cũng như sự giúp đỡ tận tình của các cô chú kỹ sư, công nhân trong nhà máy đã giúp em hoàn thành quá trình thực tập. XÍ NGHIỆP CÁN LUYỆN PHẦN I: CÁC NGUYÊN VẬT LIỆU THƯỜNG DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ CAO SU 1.1. Cao Su Cao su là hợp chất cao phân tử được hình thành từ một hoặc nhiều phần tử có cấu tạo hóa học giống nhau và được liên kết với nhau tạo thành chuỗi dài có trọng lượng phân tử rất lớn. Tính năng của cao su phụ thuộc vào cấu tạo, thành phần hóa học, khối lượng phân tử, sự phân bố và sắp xếp các phần tử trong mạch. Độ bền nhiệt của cao su chủ yếu phụ thuộc vào năng lượng liên kết các nguyên tố hình thành nên mạch chính. Năng lượng liên kết càng cao thì độ bền nhiệt của cao su càng lớn. Cao su có khối lượng phân tử càng lớn thì các tính năng cơ lý đều tăng đặc biệt là độ chịu mài mòn và tính đàn hồi. 1.1.1 Cao su thiên nhiên Cao su thiên nhiên thành phẩm được phân loại căn cứ vào các chỉ tiêu: màu sắc, hàm lượng tro, độ ẩm, độ dẻo … Theo TCVN hiện hành. Cao su cốm (CSV) có các loại 3L, 5L, 5, 10, 20, CV … Cao su tờ (RSS) có các loại 1, 2, 3, 4, 5. Hiện nay ở công ty thường sử dụng ba loại sau: + Cốm 1 (CN1): Có màu vàng xám. Thường sử dụng với các loại su khác làm cao su hông lốp, cao su cán tráng vải mành, săm xe …. + Cốm 3 (CN3): Có màu vàng nâu, có tạp chất và mạch phân tử không đồng đều nên có tính năng cơ lý thấp hơn cốm 1 và cao su tờ, được sử dụng chủ yếu cho các sản phẩm xe đạp, xe máy hoặc dùng với các loại cao su khác để hạ giá thành sản phẩm. + Cao su tờ (TN1): Có màu vàng, được sử dụng cho các sản phẩm cần có độ bền kéo đứt cao. Cao su thiên nhiên được dùng để sản xuất các mặt hàng dân dụng như: săm lốp xe đạp, xe máy, ôtô, các sản phẩm phục vụ công nghiệp như băng tải, dây curoa, giày làm việc trong môi trường không có dầu mỡ, hoặc dùng trong các sản phẩm y tế hay thực phẩm. Cao su thiên nhiên có ưu điểm là sức dính tốt, đàn hồi tốt, lực kéo đứt và xé rách cao, sinh nhiệt thấp, tốc độ lưu hóa nhanh, giá thành rẻ. Các khuyết điểm của cao su thiên nhiên là tính chống tác dụng của O2, O3, dầu, acid, kiềm … yếu, chống lão hóa nhiệt yếu, độ kín khí thấp. Cao su thiên nhiên có khả năng phối hợp tốt với các phụ gia, chất độn trên máy luyện kín hay luyện hở. Dễ dàng cán tráng hay ép đùn, sức dính tốt, có thể trộn với các loại cao su không phân cực khác như SBR, NBR, BR, Clobutyl … với bất cứ tỷ lệ nào. Mạch phân tử không phân cực nên dễ tan trong xăng dầu, benzen, Clorofoc, một số hiđrocacbon thơm, không tan trong axeton. Khối lượng riêng khoảng 0,91÷0,93 g/cm3. 1.1.2. Cao su tổng hợp Là các loại cao su không có nguồn gốc từ thiên nhiên mà được tổng hợp từ các hóa chất qua các phản ứng trùng hợp để tạo ra các loại su khác nhau tùy theo thành phần chất ban đầu, loại xúc tác, điều kiện phản ứng nhiệt độ, áp suất điều nầy cũng dẫn đến các tính chất khác nhau của cao su tổng hợp được. Một số loại cao su tổng hợp thông dụng: 1.1.2.1. Cao su butađien (BR, CKC): BT40 Là sản phẩm được trùng hợp từ butađien 1,3. Ngoại quan có màu trắng trong. Có công thức: Có cấu trúc không gian đều hòa, có chứa nhiều nối đôi trong phân tử nên có thể lưu hóa bằng hệ thống lưu huỳnh. Phối trộn được hầu hết với các loại su không phân cực. Cao su BR có khả năng chống mài mòn tốt, chịu ma sát tốt, tính chống mệt mỏi lớn. Nhược điểm của BR là tính chống cắt xé, lực xé rách thấp. Tùy thuộc vào các hãng sản xuất mà cao su BR có các ký hiệu BR40, BR1000, BR01 … 1.1.2.2. Cao su butadien – styren (SBR): ST17, ST15 Cao su butadien – styren là sản phẩm đồng trùng hợp từ butađien 1,3 và styren. Ngoại quan có màu nâu đen, cao su SBR có độ cứng lớn, khả năng chống ma sát, mài mòn tốt nên thường dùng trong sản xuất mặt lốp xe máy và ôtô hoặc dùng trong các sản phẩm chịu mài mòn khác. Tùy thuộc vào phương pháp tổng hợp mà có nhiều loại cao su SBR khác nhau, thường gặp nhất là SBR1502 (cao su không độn trùng hợp ở nhiệt độ thấp), SBR 1712 (cao su độn dầu trùng hợp ở nhiệt độ thấp), nhược điểm của SBR là tính chống xé rách và tính chống nứt thấp, lực kéo đứt thấp, sinh nhiệt cao, ít kín khí, tính chịu nhiệt và chống hóa chất thấp. 1.1.2.3. Cao su butađien – Nitril (NBR, CKH): NT40 Cao su NBR là sản phẩm đồng trùng hợp của butađien 1,3 và acrylonitril. Ngoại quan có màu vàng nhạt, có tính chịu dầu tốt, khi tăng hàm lượng nitril thì tính chịu dầu tăng lên, chịu nhiệt tốt thường dùng trong các sản phẩm trong phụ tùng máy như joint, phoste … làm việc trong môi trường dầu mỡ, nhiệt cao. Nhược điểm của NBR là sinh nhiệt cao lực xé rách thấp. Phối trộn hầu hết với các loại polime phân cực. 1.1.2.4. Cao su clopren (Np) Là sản phẩm trùng hợp của clopren, cao su clopren phân cực, nhóm clo có khả năng bảo vệ tốt các tác nhân tác dụng của môi trường nên đây là loại cao su chịu dầu, bền hóa chất và các dung môi hữu cơ. Do kết dính cao nên thường sử dụng để sản xuất các loại keo dán khô nhanh. 1.1.2.5. Cao su butyl (Butyl 286 loại 1 và loại 2) Cao su butyl là sản phẩm đồng trùng hợp của izobutylen với các hợp chất hai nối đôi khác, chủ yếu là isopren. Cao su butyl có ngoại quan màu trắng. Tính chất công nghệ và tính chất cơ lý của cao su butyl phụ thuộc vào khối lượng phân tử và hàm lượng các mắc xích dạng đien có trong mạch đại phân tử. Cao su butyl là cao su có tính chịu nhiệt rất tốt, có tính đàn hồi tốt, bền với các tác dụng của môi trường hóa học nên thường sử dụng cho các sản phẩm chịu nhiệt như: cốt hơi, màng lưu hóa, hoặc các thiết bị chịu nhiệt, acid, chịu kiềm. Cao su butyl còn có khả năng thấm khí thấp nên thường dùng trong sản xuất săm, các sản phẩm chứa khí khác. Độ bền khí hậu của cao su butyl cao nên được sử dụng làm vật liệu bọc lót dây dẫn điện, phủ phết lên vải với các mục đích sử dụng khác nhau. Butyl còn có tính chịu va đập tốt nên thường dùng cho các sản phẩm yêu cầu chống rung cao. Nhược điểm chính của cao su butyl là tốc độ lưu hóa chậm, chịu dầu mỡ kém, sức dính kém, không trộn lẫn được với các cao su thông dụng như cao su thiên nhiên, SBR, BR … 1.1.2.6. Cao su EPDM ( vistalon 2060 hay V26) Cao su V26 là loại cao su tổng hợp từ ba thành phần đó là etylen (E), propylen (P), và một phần dien khác. Với cấu trúc đặc biệt bao gồm mạch thẳng no là mạch chính do sự trùng hợp của etylen và propylen (nhưng nếu tăng lượng etylen thì dễ cán luyện, ngược lại thì dễ ép đùn) nên nó giống như mạch của cao su isopren nhưng bảo hòa nên ngoài tính chất NR thì nó còn rất bền với môi trường, bền nhiệt. Đồng thời sự liên kết các đien tạo thành mạch nhánh đảm bảo khả năng liên kết mạng không gian bằng hệ thống lưu huỳnh. V26 thường sử dụng trong săm butyl (do có mạch chính bảo hòa nên dễ hợp với butyl) để tăng độ phân tán các hóa chất trong hỗn hợp đồng thời cũng tăng tính kháng lão với môi trường và tính biến dạng nén). Tuy nhiên độ kín khí của nó không cao nên hàm lượng trong đơn không nhiều. Ngoài ra còn có cao su tái sinh (TS1, TS2). 1.2. Chất lưu hóa Cao su sống có mạch đại phân tử thẳng dễ trượt lên nhau nên tính năng đàn hồi và tính năng cơ lý thấp. Chất lưu hóa là chất dưới điều kiện lưu hóa (áp lực, nhiệt độ) tham gia phản ứng liên kết các mạch cao su để tạo thành mạng lưới không gian, thay đổi tính chất của cao su từ trạng thái biến dạng dẻo, chảy nhớt, độ bền cơ học thấp sang trạng thái biến dạng đàn hồi cao và bền dưới tác dụng của nhiệt độ. Quá trình thay đổi tính chất của vật liệu dưới tác dụng của chất lưu hóa được gọi là quá trình lưu hóa. Có nhiều chất lưu hóa tùy thuộc vào từng loại cao su, nhưng thông dụng nhất là lưu huỳnh (S). 1.2.1. Lưu huỳnh tan (B1) Bột lưu huỳnh có màu vàng, dạng tinh thể hình thoi, khối lượng riêng 2,07 kg/cm3. Nhiệt độ nóng chảy là 1120C. Hàm lượng S trong hợp phần cao su thông dụng từ 2 đến 3 phần khối lượng. Để sản xuất cao su cứng thì hàm lượng S sử dụng nhiều hơn. Sự có mặt của S và các loại xúc tiến lưu hóa trong hợp phần cao su ở nhiệt độ gia công cao có thể gây ra hiên tượng tự lưu làm giảm tính chất công nghệ của vật liệu. Vì vậy S thường được đưa vào hợp phần cao su sau cùng, sau khi chất phối hợp đã được luyện đều và hợp phần cao su đã được ổn định. Cao su là dung môi hòa tan S. Mức độ hòa tan của S vào cao su thay đổi theo nhiệt độ. Ở nhiệt độ 1400C mức độ hòa tan của S là 10%, ở nhiệt độ 250C mức độ hòa tan của S vào cao su là 2%, vì thế lượng S cao trong cao su BTP sẽ gây ra hiện tượng S khuyếch tán ra bề mặt sản phẩm làm giảm độ bền kết dính ngoại và làm bề mặt sản phẩm có màu mốc trắng (hiện tượng phun sương). Để giảm hiên tượng này cần phải tiến hành một số biện pháp sau: - Sử dụng lượng S thấp - Luyện hoặc gia công ở nhiệt độ thấp để giảm lượng S tan trong cao su. - Lưu hóa sản phẩm phải đạt điểm lưu hóa tối ưu. - Sử dụng loại S không tan. 1.2.2. Các chất lưu hóa khác Se, Te không dùng vì độc tính cao. Nhựa phenol – formandehyt dùng để lưu hóa các loại cao su không chứa hoặc chứa rất ít liên kết đôi trong mạch, đặc biệt là cao su butyl. 1.3. Chất xúc tiến lưu hóa Khi lưu hóa cao su với sự có mặt của S thì thời gian lưu hóa rất lâu, sản phẩm có nhiều khuyết điểm: tính chống lão hóa kém, dễ bị phun sương, tính năng cơ lý không cao. Để hạn chế được các hiện tượng trên chất xúc tiến lưu hóa được thêm vào để hoạt hóa chất lưu hóa làm tăng tốc độ phản ứng từ đó rút ngắn thời gian lưu hóa, tăng tính năng cơ lý, hạ thấp nhiệt độ lưu hóa và hạ giá thành sản phẩm. Khi chọn chất xúc tiến lưu hóa cho một hỗn hợp cao su nào đó cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Xúc tiến lưu hóa không gây hiện tượng tự lưu cho hỗn hợp cao su trong tất cả các công đoạn sản xuất. - Có dãi lưu hóa tối ưu rộng. - Tăng độ chịu oxi hóa của vật liệu, chống hiện tượng lão hóa của hỗn hợp cao su. - Không ảnh hưởng đến màu sắc của cao su màu. - Không gây độc đối với các sản phẩm dùng trong y tế, thực phẩm, không tác hại cho con người. - Bên cạnh đó người ta căn cứ vào từng loại su, các yêu cầu về công nghệ gia công cao su, tính năng kỹ thuật của từng loại sản phẩm mà lựa chọn chất xúc tiến lưu hóa với hàm lượng thích hợp: + Đối với sản phẩm dày, cần thời gian lưu hóa dài thì chọn loại xúc tiến có tác dụng chậm. Thông thường dùng loại xúc tiến guanidin hay sunfeamid. + Đối với sản phẩm mỏng như mặt lốp xe đạp thì người ta dùng xúc tiến nhanh như: DM, M … + Cao su dùng trong y học, trong thực phẩm do yêu cầu không độc, không mùi vị nên dùng xúc tiến thiuram. + Đối với cao su màu cần loại xúc tiến không làm biến đổi màu sắc như xúc tiến nhóm thiuram. + Đối với sản phẩm chịu nhiệt thường dùng xúc tiến TMTD, nhựa lưu hóa. Thông thường người ta sử dụng hệ xúc tiến gồm hai hoặc ba loại xúc tiến nhằm nâng cao tính ưu việt của các loại xúc tiến khác nhau trong hợp phần cao su. 1.3.1. Xúc tiến DM (Y2): Di-2 mercaptobenzothiazol Đây là loại xúc tiến có tác dụng nhanh, dạng hạt, màu hơi vàng, có vị đắng. Xúc tiến lưu hóa DM thường dùng phối hợp với M, TMTD. Dùng chung với D cho tác dụng lưu hóa ổn định hơn khi dùng với M (ít gây tự lưu hơn), trong cao su clopren thì DM lại có tác dụng phòng tự lưu. Có tác dụng chống lão hóa, chống mài mòn, ít ảnh hưởng đến màu sắc. 1.3.2. Xúc tiến M (Y1): 2-mercaptobenzothiazol Xúc tiến M: dạng hạt, màu vàng nhạt, vị cay, là xúc tiến tác dụng nhanh. Dùng kết hợp với DM, TMTD, nếu dùng với D cho tác dụng lưu hóa rất nhanh dễ gây tự lưu. Có tác dụng chống lão hóa, chống mài mòn, ít ảnh hưởng đến màu sắc. 1.3.3. Xúc tiến D (Y4): NN’-diphenylguanidin Là loại xúc tiến chậm có màu trắng, vị ngọt. Thường dùng kết hợp với DM. Loại xúc tiến này làm tăng độ cứng của cao su nhưng nếu sử dụng độc lập thì tính chống lão hóa kém, gây biến màu sản phẩm. 1.3.4. Xúc tiến CZ (Y6): N-xiclohexyl-2-benzothiazolsunfeamit Là xúc tiến chậm, có dãi lưu hóa tối ưu dài nên thường dùng cho hỗn hợp lưu hóa thời gian dài, có dạng hạt, màu vàng. Loại xúc tiến này ít gây tự lưu, tạo sản phẩm có khả năng chống lại sự phá hủy do mệt mỏi và khả năng chống lão hóa nhiệt cao, không làm thay đổi màu sắc của sản phẩm màu khi lưu hóa. 1.3.5. Xúc tiến TMTD (Y3): tetramethylthiuramdisufit Có màu trắng kem, là loại siêu xúc tiến, dễ gây tự lưu trong quá trình gia công. TMTD tạo hỗn hợp cao su có độ bền nhiệt cao khi dùng hàm lượng lớn. Khi dùng phối hợp với M, DM thường dùng với hàm lượng thấp 0,05 – 0,1%. Có thể dùng cho sản phẩm cao su thực phẩm. 1.3.6. Xúc tiến EZ: Dietyl-dithiocabanat kẽm Dạng bột màu trắng, không độc, hoạt tính hơn thiuram, làm tăng hoạt tính nhóm thiazol. Tạo cho cao su lưu hóa có khả năng chịu nhiệt cao, là loại siêu xúc tiến, có thể lưu hóa ở nhiệt độ thấp nên thường dùng trong keo tự lưu. 1.4. Chất trợ xúc tiến Là loại chất nâng cao hiệu quả của xúc tiến lưu hóa, tạo cho cao su có tính năng kỹ thuật cao hơn. Có hai loại trợ xúc tiến: 1.4.1. Trợ xúc tiến vô cơ Thường sử dụng nhiều nhất là loại ZnO (A1C), đây là loại chất bột màu trắng, ít độc, không làm đổi màu cao su màu, thông dụng, giá rẻ, độ ổn định cao, không gây hiện tượng oxi hóa. Tác dụng hoạt hóa quá trình lưu hóa của ZnO còn hiệu quả hơn nếu có mặt một lượng không lớn các axit béo hữu cơ như acid stearic (A2), acid olêic… do việc tạo thành phức chất giữa ZnO, acid béo và xúc tiến lưu hóa. Cần chú ý hàm lượng PbO vì hàm lượng PbO cao dễ gây tự lưu và làm biến màu sản phẩm do sự tạo thành PbS. Khi dùng lượng ZnO cao thì cao su có tính truyền nhiệt tốt. 1.4.2. Trợ xúc tiến hữu cơ (acid stearic) Có dạng hạt hay phiến, màu vàng, mùi hắc. Ngoài tác dụng trợ xúc tiến, acid stearic có tác dụng làm mềm, phân tán than đen tạo đều kiện thuận lợi cho thao tác luyện, cán tráng, ép đùn. 1.5. Chất phòng tự lưu Trong quá trình gia công cao su thường xãy ra hiện tượng tự lưu làm giảm tính chất cơ lý của cao su. Để khắc phục tình trạng nầy ta thêm vào hỗn hợp cao su chất phòng tự lưu để kéo dài thời gian vật liệu ở trạng thái chảy nhớt ở nhiệt độ gia công nhưng không làm chậm tốc độ lưu hóa và tính năng cơ lý của sản phẩm. Thường dùng là Vulkalent G (PTL1). Vulkalent G là chất dễ phân tán, nó phân tán tốt ngay cả một lượng nhỏ, Vulkalent G không gây ảnh hưởng đến độ nhớt của cao su, không gây rổ xốp và đặc tính của quá trình lưu hóa ít ảnh hưỏng. Vulkalent G là chất phòng tự lưu cho các loại su thông dụng như: NR, SBR, BR. 1.6. Chất độn Chất độn trong cao su đóng vai trò quan trọng phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm. Chất độn có thể vô cơ hoặc hữu cơ. Tùy thuộc vào bản chất của chất độn có thể tham gia vào từng hỗn hợp cao su để mang lại các tính chất sau: - Tăng độ cứng - Tăng lực kéo đứt nhất là đối với cao su tổng hợp - Tăng tính mài mòn chịu nhiệt và tính năng cơ lý khác. - Giảm tính co rút của sản phẩm sau khi lưu hóa - Cải thiện quá trình gia công - Ngoại quan sản phẩm đẹp và đặc biệt là hạ giá thành sản phẩm Phụ thuộc vào ảnh hưởng của chất độn đến tính năng cơ lý của sản phẩm, chất độn được chia làm hai loại là chất độn hoạt tính và chất độn trơ. Tùy thuộc vào hàm lượng cao su mỗi loại chất độn đều có một hàm lượng sử dụng, nếu tăng lượng chất độn vượt quá giới hạn thì sẽ làm giảm tính năng cơ lý của sản phẩm do đó làm giảm khả năng sử dụng của sản phẩm. Sự phân tán tốt chất độn dẫn đến tăng tính năng cơ lý của sản phẩm, kích thước hạt chất độn hoặc diện tích bề mặt riêng của chất độn có ảnh hưởng lớn đến sự phân tán. Khi giảm kích thước độn (tăng diện tích bề mặt riêng) thì diện tích tiếp xúc của phân tử cao su và chất độn tăng lên dẫn đến sự phân tán tốt hơn. Tuy nhiên khi giảm kích thước hạt quá nhỏ sẽ dẫn đến hiện tượng vón cục chất độn làm giảm khả năng phân tán của chúng và làm giảm tính năng cơ lý của sản phẩm. 1.6.1. Chất độn hoạt tính (than đen) Là chất độn khi đưa vào hỗn hợp cao su thì làm tăng tính năng cơ lý, tính năng sử dụng của sản phẩm. Độ mịn của than đen càng cao thì hoạt tính càng lớn do diện tích tiếp xúc với cao su lớn, sản phẩm có độ cứng cao và tính năng cơ lý tốt. Mỗi loại than có đặc tính tăng cường lực khác nhau, do đó tùy thuộc vào yêu cầu của từng loại sản phẩm mà chọn lựa loại than sử dụng cho phù hợp. Có nhiều loại như: N660, N550, N330, N234, N220 … trong đó chữ số thứ nhất chỉ kích cở hạt than, chỉ số thứ hai chỉ diện tích bề mặt riêng, chỉ số thứ ba chỉ độ hấp thụ dầu DBP (chỉ số càng lớn thì độ hấp thụ dầu của than càng lớn). Căn cứ vào hoạt tính của than đen mà chia thành hai loại là than đen hoạt tính và than đen bán hoạt tính. Than đen hoạt tính có tính chống mài mòn rất tốt, tăng lực kéo đứt, độ cứng hơn loại than bán hoạt tính. Tuy nhiên than hoạt tính dễ gây tự lưu khi gia công hơn do khả năng sinh nhiệt cao hơn. Vì vậy than hoạt tính được dùng trong các sản phẩm yêu cầu tính chống mài mòn cao hoặc làm việc trong môi trường ma sát cao, than bán hoạt tính thường dùng trong các pha chế tráng vải, ép đùn săm. + N220: có độ xốp nhỏ, bề mặt riêng tăng nên làm tăng khả năng chịu mài mòn, khả năng sinh nhiệt thấp, độ phân tán tốt hơn N234. + N330: Không làm cho cao su có độ chịu mài mòn cao nên thường ít sử dụng cho mặt lốp nhưng cường lực xé rách tốt, độ bám đường tốt nên thường sử dụng cho cao su cán tráng (hoãn xung, vải mành hay hông lốp). + N660: hai trong các loại than đen bán bổ cường, có tính định giãn và ứng lực định giãn cao, có tính năng gia công tốt, tính đàn hồi cao, dễ phân tán trong cao su, ít biến hình, sinh nhiệt thấp. + N339: là loại than đen có kết cấu cao, hạt mịn, tính năng chịu mài mòn và tính năng chống đâm xuyên tương đối tốt, tính năng ép đùn tốt. + N375: là than đen công nghệ mới kết cấu cao, chịu mài mòn tốt, các đặc tính ứng dụng tương tự như N339. + N326: có kết cấu thấp chịu được mài mòn, tăng cường lực, giảm sinh nhiệt, là cho cao su có cường độ kéo giãn và cường độ xé rách tương đối cao, tính năng chịu mài mòn tốt. + N234: là loại than đen được sản xuất theo công nghệ mới có kết cấu cao, có tính chịu mài mòn tốt, có tính năng tăng cường lực rất tốt cho cao su, dùng cho cao su mặt lốp thì sẽ tăng tính mài mòn. Than trắng (SiO2) Là chất độn có hoạt tính gần giống như than đen. Than trắng là loại nguyên liệu tăng cường lực tốt, thành phần chủ yếu là SiO2, tính năng tăng dính tốt, cho vào đơn pha chế cao su mặt lốp có thể nâng cao tính năng chịu đâm thủng. Cho vào đơn pha chế của cao su hông lốp có thể nâng cao tính năng chịu đâm xuyên. Than trắng khó phân tán hơn và làm chậm lưu do sự hấp thụ các chất xúc tiến và S. 1.6.2. Chất độn trơ Trong hỗn hợp cao su chất độn trơ có tác dụng làm giảm tính co rút và hạ giá thành sản phẩm. Các loại độn trơ thường hay sử dụng: + Cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O): dạng bột có màu trắng xám đến trắng. Nó có hình dạng và kích thước khác nhau do từng nguồn nguyên liệu và cách chế biến chúng. Khó trộn với cao su. Tăng độ cứng cho cao su, làm cho sản phẩm có tính chịu dầu, chịu axit, kiềm tốt hơn. + CaCO3: dạng bột mịn, màu trắng với lượng dùng thích hợp sẽ làm cho hỗn hợp dễ ép đùn, cán tráng, có tính kiềm dễ gây tự lưu khi gia công. Cho sản phẩm có tính cách điện cao và ít hút nước. 1.7. Chất phòng lão Quá trình lão hóa là sự thay đổi ngoại quan, tính năng cơ, lý, hóa của sản phẩm. Nguyên nhân chủ yếu của lão hóa là quá trình oxi hóa mạch cao su do tác động của oxi không khí thâm nhập vào sản phẩm trong quá trình sử dụng hoặc các tác nhân được đưa vào hợp phần cao su trong quá trình gia công như các muối hoặc oxit kim loại có hóa trị thay đổi. Lão hóa còn phụ thuộc vào bản chất của vật liệu và các tác nhân khác thúc đẩy quá trình lão hóa như: nhiệt độ, môi trường, ánh sáng và các tác nhân cơ học khác. Phụ thuộc vào các tác nhân thúc đẩy quá trình lão hóa mà người ta chia ra các loại lão hóa sau: - Lão hóa dưới tác dụng của nhiệt độ. - Mệt mỏi dưới tác dụng của lực cơ học. - Oxy hóa, lão hóa dưới tác dụng của oxi. - Lão hóa ánh sáng là lão hóa dưới tác dụng của tia cực tím. - Lão hóa ozo là lão hóa dưới tác dụng của ozo. - Lão hóa phóng xạ là lão hóa dưới tác dụng của tia phóng xạ. 1.7.1. Các chất phòng lão Thông thường các chất phòng lão được chia làm hai loại: + Phòng lão vật lý: Là chất phòng lão bảo vệ sự xâm nhập của oxi không khí vào trong cao su, các chất nầy ít tan trong cao su ở nhiệt độ thấp, trong khi gia công thì chúng tan vào trong cao su, khi sử dụng sản phẩm ở nhiệt đọ thấp thì chúng khuyếch tán ra bề mặt sản phẩm tạo một màng mỏng bảo vệ sự xâm nhập của oxi không khí vào sản phẩm. Tiêu biểu của nhóm phòng lão nầy là Parafin, antilux, riowax … + Phòng lão hóa học: Do sự hạn chế của phòng lão vật lý làm giảm sức dính, giảm độ bền và không hoàn toàn ngăn được sự phát triển của quá trình lão hóa nên các chất chống lão hóa bằng phương pháp hóa học được dùng rộng rãi hơn như: 4010NA, 4020NA, RD, SP. 1.7.2. Yêu cầu của chất phòng lão Phụ thuộc vào yêu cầu sản phẩm, điều kiện sử dụng để chọn chất phòng lão thích hợp, có thể dùng một hoặc nhiều chất phối hợp. Ngoài ra việc chọn chất lão hóa cần đáp ứng được các yêu cầu sau: - Khả năng hòa tan vào cao su: Do khả năng khuyếch tán của các chất phòng lão ra ngoài bề mặt làm giảm sức dính nên cần xác định rõ mức độ hòa tan của chúng để sử dụng lượng thích hợp. - Mức độ bay hơi, khi nhiệt độ càng cao thì chất phòng lão bay hơi càng lớn nên lượng dùng phải nhiều hơn, phải lựa chất có nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ gia công để tránh sự tạo bọt khí trong sản phẩm. - Không gây ảnh hưởng đến các thành phần khác có trong hỗn hợp cao su, đặc biệt không ảnh hưởng đến khả năng lưu hóa của hệ thống lưu hóa. - Ít độc hại không làm đổi màu sản phẩm. 1.8. Chất làm mềm Chất làm mềm cho vào cao su không tạo ra phản ứng hóa học với các phân tử cao su mà có tác dụng làm giảm lực hút giữa các phân tử, giúp cho hỗn hợp cao su trở nên mềm và giúp hóa chất phân tán đều hơn. Ngoài ra nó còn giúp các phân tử trượt lên nhau, do đó tăng độ dẻo của hỗn hợp. 1.8.1. Yêu cầu kỹ thuật và kinh tế đối với chất làm mềm - Dễ kiếm, rẻ tiền. - Phối hợp tốt với cao su. - Bền nhiệt, bền hóa học trong tất cả các công đoạn sản xuất và quá trình sử dụng sản phẩm. - Không bốc hơi trong quá trình gia công và không có mùi khó chịu. - Độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ. - Không gây ảnh hưởng đến hoạt tính của các chất trong cao su. 1.8.2. Một số chất làm mềm thông dụng Nhựa thông (M2): là chất kết tinh, màu vàng nâu nhạt, mùi nhựa cây. Có tác dụng làm mềm, giúp phân tán than đen, tăng sức dính cao su BTP. Nếu sử dụng nhiều sẽ kéo dài sự lưu hóa và làm cho sản phẩm biến mềm ở nhiệt độ cao. Ngoài ra nó cũng xúc tiến lão hóa. Cuomaron (M1): là sản phẩm chế biến từ than đá, dạng hạt hình cầu, màu vàng sẫm. Là loại chất làm mềm có tác dụng tăng dính cao su với các vật liệu khác. Làm tăng trở kháng xé rách và trở kháng chống nứt. Dầu hóa dẻo: làm trương nở cao su, là cho sản phẩm mềm hơn, để hóa chất phân tán vào cao su đồng đều hơn, tăng tính gia công của cao su. Các loại dầu thường sử dụng là: Dầu F112 (O1), dầu parafin (O2), dầu DBP (O3), dầu castor (O4). Trong đó dầu parafin có tác dụng chống loang màu cho những sản phẩm cao su có nhiều màu sắc khác nhau. Độ nhớt của dầu hóa dẻo cũng ảnh hưởng mạnh đến tính chất của cao su. Khi dùng chất hóa dẻo sẽ làm tăng tính đàn hồi cho cao su lưu hóa nhưng giảm độ bền cao su. Với loại dầu có độ nhớt thấp dễ bay hơi trong quá trình luyện và lưu hóa. Khi độ nhớt tăng thì độ bền cao su tăng, nhưng khả năng sinh nhiệt cũng tăng theo. Do đó cần lựa chọn dầu thích hợp. 1.9. Chất hóa dẻo Là chất được cho vào cao su để tăng nhanh độ dẻo, rút ngắn thời gian sơ luyện, giảm tiêu hao điện năng. Có hai loại: - Nhóm làm dẻo hóa học có tác dụng cắt mạch cao su để làm tăng độ dẻo như A86, UP96 với lượng dùng thấp 0,1-0,3% và được cho vào ở giai đoạn sơ luyện. Nhược điểm của nhóm chất nầy là cần nhiệt độ gia công cao, mặt khác là do cắt mạch nên tính năng cơ lý giảm. - Nhóm làm dẻo vật lý có tác dụng làm tăng độ dẻo cao su bằng cách làm trương mạch cao su, tăng độ trượt giữa các mạch tạo điều kiện cho phụ gia phân tán tốt trong cao su, lượng dùng 2-5%. Ngoài ra còn có chất trợ thao tác: là chất cho vào cao su để giúp đỡ sự phân tán phụ gia đặc biệt là than đen (Strukto!WB212) hoặc có tác dụng giúp phối hợp tốt các loại su trong cùng một đơn pha chế. 1.10. Chất màu Yêu cầu của chất màu: - Không biến màu khi lưu hóa, khi gặp ánh sáng, không khí. - Có khả năng nhuộm màu lớn. - Không ảnh hưởng đến tính năng cơ lý của sản phẩm. - Không độc, không phun ra bề mặt sản phẩm. Màu đỏ: sử dụng Fe2O3, dễ làm cho cao su bị lão hóa, tăng dính với kim loại, có tác dụng bổ cường. Màu trắng: sử dụng TiO2, ZnO, có sức nhuộm màu cao nên dùng lượng ít. Màu vàng: Cr2O3. 1.11. Chất cách ly Bột talc: 3MgO.4SiO2.H2O là dạng bột màu trắng đục, được sử dụng để làm cách ly trong các công đoạn lồng ống lõi săm, nối ống săm. Có thể sử dụng làm chất độn. Promol: Dạng bột, màu trắng sử dụng cách ly trong cán luyện. 1.12. Ảnh hưởng của các chất trong đơn pha chế Độ nhớt của cao su cũng như tính chất đàn hồi, thành phần khối lượng của phân tử cao su, loại than đen, lượng chất hoá dẻo... đều ảnh hưởng đến chất lượng BTP. Khi lượng chất hoá dẻo tăng thì độ nhớt giảm, nhưng khả năng phục hồi đàn hồi ít thay đổi. Khi lượng than đen tăng thì độ nhớt tăng nhưng khả năng phục hồi đàn hồi giảm mạnh. Đối với tính đàn hồi cũng như tính kết dính của hỗn hợp thì phụ thuộc rất nhiều thành phần của hỗn hợp cao su. Độ bền kết dính: NR > SBR > BR. Độ bám trục: SBR > NR > BR. Khi tăng lượng than đen và dầu thì khả năng luyện trên máy luyện hở tăng đến mức độ nào đó thì sẽ kéo theo tính bám dính tăng, khả năng phục hồi đàn hồi giảm. Do đó làm tăng khả năng gia công trên máy luyện hở. Nếu tiếp tục tăng lượng than đen và dầu quá lượng tối ưu thì su sẽ bám trục sau. Tính ép đùn: SBR > NR > BR, để tăng tính ép đùn của hỗn hợp cao su cần tăng lượng than đen và dầu. + Độ bền tự lưu: Nhiệt độ tự lưu phụ thuộc vào tốc độ hình thành kết cấu hợp phần cao su và tốc độ lưu hoá. Thông thường tốc độ kết cấu của hỗn hợp cao su nào càng lớn thì độ bền tự lưu càng nhỏ (NR > BR > SBR), đồng thời tốc độ lưu hoá càng lớn ( SBR > BR > NR) thì độ bền tự lưu càng nhỏ. Các loại than đen cũng ảnh hưởng đến độ bền tự lưu Lượng lưu huỳnh và xúc tiến cũng ảnh hưởng đến độ bền tự lưu. Loại sunfeamit có độ bền tự lưu cao nhất so với thiazol và thiuram. Để tăng độ bền tự lưu người ta sử dụng xúc tiến DTDM trong lốp lớn kết hợp với sunfeamit và hàm lượng S thấp. Với tổ hợp ba thành phần nầy sẽ làm cho cao su có độ bền tự lưu cao. Ngoài ra để tăng độ bền tự lưu người ta sử dụng các chất hãm lưu. + Tính công nghệ của các chất trong đơn: cần đảm bảo thành phần hợp lý các chất trong đơn về giới hạn của độ nhớt. Do khó khăn trong gia công cao su mà người ta giới hạn độ nhớt cao nhất và giới hạn độ nhớt thấp nhất để đảm bảo cho tính chất của cao su sẽ không giảm đi. Nếu độ nhớt của cao su cán tráng sẽ giảm mạnh khi cho dầu vào dẫn đến giảm độ đàn hồi của cao su hỗn hợp là nguyên nhân dãn không đều ở vải mành dẫn đến khuyết tật. Yêu cầu độ cứng và khả năng hồi phục đàn hồi của cao su thường trong cao su cán tráng. Nếu tính bám dính của cao su thấp, khả năng phục hồi đàn hồi cao thì sẽ có hiện tượng bong trục. Và ngược lại thì khả năng gia công tốt trên máy luyện hở. Tuy nhiên nếu tăng quá độ bám dính làm tăng tính bám dính trục nên khó gia công, do dễ bám trục sau. Khả năng phục hồi đàn hồi được xác định bằng độ co ngót. Nếu độ co ngót càng lớn (khả năng phục hồi đàn hồi tăng thì dễ rách mép, bề mặt ra không bằng phẳng cũng như không ổn định bề mặt kích thước sản phẩm trong quá trình cán tráng hay ép đùn. Công đoạn thành hình cũng đòi hỏi tính công nghệ (tính dán su và độ bền kết dính). Tính dán su này cần đảm bảo tốt với các su vải mành sau một thời gian lưu giữ (thường tính dán su trong vải mành bị giảm do hiện tượng thoát lưu S). Nếu % lượng S < 1,5 thì sẽ không có hiện tượng thoát lưu vì nó bị than đen giữ lại. Cường độ thoát lưu phụ thuộc vào lượng tăng phần trăm S cũng như nhiệt độ và thời gian gia công cao su. Vì thế nếu sử dụng nhiều S thì phải sử dụng S không tan. Độ ẩm cũng ảnh hưởng đến tính chất của cao su, làm giảm tính kết dính của cao su. Bên cạnh đó chúng còn phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản. PHẦN II: CÔNG NGHỆ LUYỆN CAO SU 2.1. Thiết bị 2.1.1. Máy luyện hở 2.1.1.1. Cấu tạo Gồm động cơ để tạo sự quay cho trục là một môtơ điện, hộp giảm tốc, bộ truyền động và hai trục luyện. 2.1.1.2. Nguyên lý làm việc Truyền động được truyền từ động cơ chính qua hộp giảm tốc nhờ các khớp nối, qua bộ truyền bánh răng ở ngoài dẫn đến hai trục luyện, hai trục luyện quay ngược chiều nhau và cán ép su ở giữa khe hở hai trục luyện. Khe hở này được hiệu chỉnh bằng hệ thống vitme đai ốc. Để cho su được đảo đều thì trên máy luyện hở còn có hệ thống đảo su, gồm hai trục cán nhỏ và một hệ thống đảo su chuyển động qua lại. Su được chuyển lên nhờ hệ thống đảo su làm su đảo ngược lại và được ép qua hệ thống hai trục cán nhỏ, cuối cùng được chuyển xuống hệ thống luyện hở. 2.1.2. Máy luyện kín 2.1.2.1. Cấu tạo Máy luyện kín là một thiết bị chính trong công nghệ cao su. Người ta phân loại máy luyện kín thường dựa vào thể tích buồng luyện, thể tích càng lớn thì công suất càng cao. Cơ chế tăng độ dẻo trong máy luyện kín là sự oxi hóa mãnh liệt cao su ở nhiệt độ cao (160 – 1900C) ở trong lòng máy nhờ ma sát của cao su trên mặt hai trục quay và thân của buồng luyện. Do đó động cơ vận hành máy thường mạnh hơn động cơ của máy cán hai trục nếu cùng một thể tích su. Về mặt cấu tạo thì máy luyện kín gồm buồng luyện được là bằng thép theo tiêu chuẩn bên trong có tráng một lớp crôm cứng chống mài mòn, trong buồng luyện có hai trục luyện hình ovan quay ngược chiều nhau. Thể tích buồng luyện được giới hạn bằng một quả nén có tác dụng nén vật liệu xuống buồng máy và giữ các chất này nằm luôn ở trong buồng máy nhờ hệ thống thủy lực. Phần trên thân máy là phểu nạp liệu và phần dưới là lỗ tháo liệu đã hỗn luyện. Thường thành buồng máy, các trục quay, quả chắn và bộ phận tháo có thể được giải nhiệt hoặc đôi lúc được nâng nhiệt bằng sự luân chuyển nước hoặc hơi nóng bên trong các bộ phận này. 2.1.2.2. Nguyên lý Các nguồn năng lượng điện, khí nén, nước dẫn động vào hệ thống máy. Khi động cơ khởi động quay thì được truyền đến bộ truyền động chuyển động làm quay hộp giảm tốc thông qua các khớp nối và bánh răng làm quay trục luyện. Cửa nạp mở để nạp nguyên liệu sau đó đóng, chày ép ở phía trên sau khi nạp liệu xong chày ép ép xuống, cửa xả đóng, nêm ở vị trí cài. Sau thời gian nhào luyện bơm thủy lực hoạt động mở nêm, mở cửa xả, hoàn thành một qui trình luyện của máy. Hiện trong xí nghiệp có 8 máy luyện kín, trong đó một máy chuyên luyện cao su butyl, một máy chuyên luyện cao su màu, các máy còn lại luyện cho các BTP khác và có thể thay đổi luân phiên luyện các giai đoạn của các BTP khác. Các máy luyện giai đoạn I thường có nhiều bụi than và hóa chất nhiều gây ô nhiễm, thường làm cho máy bị hỏng các phần điện, các ống dẫn dầu, ống dẫn nước… để khắc phục tình trạng này thì cần phải bảo dưỡng máy theo định kì, vận hành theo đúng qui trình. 2.1.3. Máy đùn trục vít 2.1.3.1. Cấu tạo Máy đùn trục vít là công nghệ trong xí nghiệp cán luyện. Máy đùn dùng để luyện cao su ở nhiệt độ cao. Máy đùn luyện gồm 2 hệ thống xylanh, trong mỗi xylanh có một trục vít. Máy đùn được cấp liệu từ máy luyện kín, dùng nước để làm mát khống chế nhiệt độ trục vít đùn và xylanh. Máy đùn do nhiệt độ cao nên chỉ dùng để luyện những BTP chưa có chất lưu hóa ở quá trình hỗn luyện. Đầu định hình là hệ thống 2 trục cán su thành tấm. 2.1.3.2. Nguyên tắc hoạt động Máy đùn trục vít có thể dùng để luyện su thay cho máy luyện hở, năng suất của máy đùn đạt được cao hơn so với máy luyện hở. Su được cấp liệu vào máy đùn qua của nộp liệu, trục vít quay tạo áp lực nhào trộn vào đẩy su ra khỏi đầu đùn qua hệ thống cán hai trục quay ngược chiều, su ra dạng tấm và đi qua hệ thống làm mát. 2.1.4. Dàn làm nguôi Cấu tạo Hệ thống làm nguội bằng nước có pha talc, bột talc có tác dụng chống dính cho su khi xuất tấm, hệ thống quạt để làm mát và thổi khô đặt sau hệ thống làm mát bằng nước, bộ phận chuyển tấm, kéo tấm su BTP, hệ thống cân và cắt BTP (nếu xuất tấm). 2.1.4.2. Nguyên lý hoạt động Su sau khi ra khỏi hệ thống hỗn luyện máy luyện hở hoặc máy đùn được kéo thành tấm qua hệ thống nước làm mát. Sau khi được làm mát bằng nước su được các bộ phận vận chuyển sang một dàn làm nguội, dàn làm nguội này được bố trí nhiều máy quạt công suất lớn có tác dụng thổi khô và làm mát su để su trở về nhiệt độ bình thường. Cuối dàn làm nguội là hệ thống cân, cắt (xuất tấm), su BTP có thể suất tấm hoặc suất dải. 2.1. Qui trình luyện 2.1.1. Lý thuyết về qui trình công nghệ luyện 2.1.1.1. Chuẩn bị Toàn bộ nguyên vật liệu như: cao su, hoá chất đưa vào sản xuất phải qua kiểm tra trước. Đối với các chất cần kiểm tra độ ẩm thì phải kiểm tra trước khi đưa vào sản xuất. Tất cả các nguyên vật liệu và hoá chất sau khi qua bộ phận cân phối liệu cho từng BTP được vận chuyển đến máy luyện để chuẩn bị cho quá trình luyện. Để đảm bảo tính đồng nhất cho hỗn hợp cao su, cần hoá dẻo sơ bộ trước ngay giai đoạn đầu với strutol A86 hay UP92. Thông thường một đơn pha chế được cân theo các thành phần riêng biệt như sau: - Cao su (NR, BR40, SBR1712, TN1, CN1, CN3 ...) - Các chất có lượng nhỏ như: ZnO, acid stearic, phòng lão, chất làm mềm rắn (chất làm mềm lỏng được cân riêng). - Các loại chất độn (chất độn hoạt tính và chất độn trơ được cân riêng) - Xúc tiến và lưu huỳnh. 2.1.1.2. Công nghệ luyện Để đảm bảo độ phân tán tốt cần phải đưa ra qui trình luyện tối ưu. Trong một giai đoạn có thể được chia ra làm nhiều bước nhỏ. Khi chuyển bước này sang bước khác đối với các BTP khác nhau thường có sự thay đổi về thời gian, bổ sung hoá chất, tốc độ trục luyện và áp lực nén của pittông. Cần đảm bảo đúng năng lượng cần thiết khi luyện su, tức là phải đảm bảo nhiệt độ cần thiết khi luyện. Thông thường khi thời gian luyện tăng hay tốc độ trục luyện và lực nén ép tăng lên thì nhiệt độ cao su tăng lên theo. Khi làm đơn với nhiều chất độn thì cần phải giảm số vòng quay và thời gian luyện phải tăng lên nếu không thì chất độn chưa kịp phân tán hết mà nhiệt độ của su đã lên quá cao. Kiểm tra tất cả các thông số trong từng bước, từng giai đoạn như: nhiệt độ, nước làm mát, áp lực ... ở bề mặt ngoài của cao su ban đầu và cao su đã luyện không được ẩm ước, bẩn. Các bao chứa hoá chất phải sắp xếp đúng theo từng BTP. Xác định các thông số thời gian đóng mở cửa xả, áp lực nước làm nguội, nhiệt độ nước làm nguội. 2.1.1.3. Ký hiệu - Mỗi mẻ su ra phải có ký hiệu đánh số riêng, tức là phải có số mẻ, bước giai đoạn, số ca sản xuất, số máy luyện, ngày tháng sản xuất... - Hiện nay trên mỗi pallet có nghi ca sản xuất, ngày sản xuất, số mẻ trên một pallet, tên loại BTP, giai đoạn luyện, số thứ tự pallet, tên người chấn su. Để tránh nhầm lẫn su các giai đoạn để riêng từng khu vực. 2.1.2. Qui trình luyện cao su Tổng thời gian luyện su 270 giây Qui trình luyện cao su nhằm đảm bảo được hai yêu cầu: - Yêu cầu thứ nhất: là chuyển cao su từ trạng thái mềm cao đến trạng thái mềm dẻo tương đối bằng phương pháp nhiệt luyện. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình gia công, tức là làm tăng tính công nghệ cao su, tăng tốc độ cán tráng, tránh tình trạng vải cán tráng bị xé, xoắn, vặn, giảm tính co rút khi ra khỏi miệng ép đùn. Như vậy yêu cầu 1 là cao su sau khi luyện phải đảm bảo độ dẻo (độ nhớt mooney). - Yêu cầu thứ hai của luyện là các hợp chất cho vào phải phân tán đều trong hỗn hợp, không xãy ra tự lưu, hỗn hợp không bị cắt xé nhiều làm ảnh hưởng đến tính năng cơ lý của sản phẩm. Tức là phải đảm bảo độ phân tán, điểm chín sớm, điểm chín trễ. Các nhân tố ảnh hưởng đến độ dẻo của cao su - Dưới tác dụng của lực xé rách cơ học của máy luyện làm mạch cao su đứt nên phân tử của cao su ngắn hơn làm tăng độ dẻo cho cao su. Hiệu quả càng lớn nếu vận tốc trục càng lớn, tỷ tốc trục càng lớn và cự ly hai trục càng nhỏ (đối với máy luyện hở). Đối với máy luyện kín nó còn phụ thuộc vào cấu tạo của buồng luyện và trục luyện. - Ngoài ra trong quá trình luyện do ma sát giữa cao su và các trục luyện cũng như giữa cao su và hoá chất nên nhiệt độ của trục và cao su tăng làm tăng độ linh động của các phần tử cao su nên chúng dễ trượt lên nhau làm giảm hiệu quả của quá trình làm dẻo cơ học. - Trong quá trình luyện sự có mặt của O2 sẽ tham gia vào phản ứng cắt mạch làm cho độ dẻo của cao su tăng lên. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả luyện - Độ ẩm của nguyên vật liệu cáo ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cao su, nếu quá cao sẽ gây ra vón cục khi luyện, BTP khi gia công ép đùn sẽ gây xốp và còn tăng tốc độ lưu hoá, do đó cần kiểm tra chặt chẽ độ ẩm trước khi đưa vào sản xuất. - Do tính vón cục của các loại hoá chất nên làm cho nó phân tán không đều. Do đó cần cho đúng thứ tự các hoá chất trong qui trình luyện và cho thêm các chất tăng cường độ phân tán như: EF44, Aktiplast, các chất làm mềm. - Độ dẻo cao su sống phải phù hợp với các yêu cầu nếu không cũng gây khó khăn cho quá trình phân tán. - Độ mịn của các phụ gia nhất là chất không tan trong cao su cũng phải đảm bảo. Bên cạnh để hạn chế sự tự lưu phải cho các hoá chất vào đúng qui trình. Nhiệt độ và thời gian luyện có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mẻ luyện. - Việc tính toán khối lượng mẻ luyện sao cho phù hợp với dung tích của từng máy luyện kín. * Công tác chuẩn bị trước khi luyện: - Kiểm tra máy luyện theo đúng qui trình vận hành máy luyện kín và máy luyện hở. - Phải trang bị bảo hộ lao động. - Chuẩn bị kỹ đơn pha chế (qua bộ phận cân hoá chất). 2.1.2.1. Luyện trên máy luyện kín Luyện trên máy luyện kín có nhiều ưu điểm hơn so với luyện hở, nên nó được sử dụng phổ biến. Ưu điểm hơn so với máy luyện hở đó là - Chu kì luyện rút ngắn 3¸5 lần do đó nâng cao năng suất luyện. - Hoá chất không bị mất mát lớn, ít gây độc hại cho con người và môi trường. - Chất lượng BTP đồng đều và ổn định hơn do quá trình tự động hoá cao nên ít phụ thuôc vào tay nghề công nhân. Qui trình luyện trên máy luyện kín về cơ bản cũng giống như máy luyện hở. Các bước thao tác Thời gian Cho cao su và chất hoá dẻo Hoá chất hạt nhỏ, 2/3 chất độn Cho chất làm mềm, 1/3 chất độn Nhấc trục đỉnh Nhả su trên máy luyện hở 0" 30" ¸ 45" 2' ¸2'30" 3' ¸ 3'30" 3'45" ¸ 4' Các bước thao tác trên cùng với thời điểm nạp nguyên vật liệu có thể thay đổi tuỳ vào từng đơn pha chế và các nguyên vật liệu sử dụng. Có nhiều phương pháp luyện trên máy luyện kín nhưng hiệu quả nhất vẫn là phương pháp luyện nhiều giai đoạn. Với các loại su BTP thông thường chỉ cần luyện hai giai đoạn, nhưng đối với các loại su BTP yêu cầu có độ phân tán cao thì có thêm giai đoạn trung gian để nhồi su (luyện ba giai đoạn), với giai đoạn này nhiệt độ luyện 145-1550C. Giai đoạn trung gian sử dụng su BTP luyện ở giai đoạn I đã để ổn định trong 8 giờ. Giai đoạn cuối cùng được tiến hành sau khi cao su BTP luyện ở giai đoạn trước đó để ổn định 8 giờ, nhiệt độ khoảng 90-1050C. Ở giai đoạn này lưu huỳnh, xúc tiến, phòng tự lưu (PTL1) được cho vào nhiệt độ su ra khỏi máy luyện không quá 950C nên không ảnh hưởng đến tốc đô lưu hoá và hạn chế xãy ra hiên tượng tự lưu, cao su luyện bằng phương pháp này có độ phân tán tốt, có thể sử dụng hàm lượng xúc tiến cao. Để đảm bảo tính năng theo yêu cầu, cao su sau khi luyện ở máy luyện kín được đưa qua máy luyện hở luyện, xuất tấm và đưa lên dàn làm mát nhưng cần chú ý không để cao su trên máy luyện hở lâu rất đễ gây ra bán lưu. Sự thay đổi qui trình luyện phụ thuộc vào đơn pha chế, trình tự thao tác cũng có thể thay đổi sao cho đạt được tính năng tối ưu. Những điểm cần chú ý khi luyện: - Phải tuân thủ các thao tác đã được cài sẵn. - Với các máy có nhiều cấp độ thì phải có qui trình luyện tương ứng, khi giảm tốc độ trục luyện thì thời giai luyện phải tăng lên. - Việc tính toán khối lượng mẻ luyện phải đảm bảo đạt 90% thể tích của buồng luyện, nếu khối lượng lớn hơn hay nhỏ hơn sẽ ảnh hưởng đến qui trình như làm giảm độ phân tán các phụ gia, làm giảm chất lượng BTP ảnh hưởng đến năng suất máy. - Bao bì sử dụng cân hoá chất là bao PE tan được trong cao su. Sau khi kết thúc chu kỳ luyện trên các máy luyện kín, cao su được nhả lên băng tải để chuyển đến máy luyện hở để tản nhiệt, sau đó được xuất tấm rồi qua bộ phận chứa dung dịch cách ly để cách ly su, sau đó qua dàn làm mát rồi đến bộ phân chấn su đưa lên từng pallet. Ngoài ra đối với một số mẻ luyện kín chưa đạt thì khi luyện hở cần phải luyện kỹ cho đến khi cao su láng mặt mới được xuất tấm (tức thời giai luyện phải tăng lên). Cần chú ý đến nhiệt độ su khi luyện hở, nếu thấy nhiệt độ lên bất thường thì cần xem lại nước làm mát hai trục. Khi su ở trên dàn làm mát cần chú ý tránh rơi su, kẹt su, để đảm bảo đúng thời gian làm mát như đã thiết kế. Người chấn su chú ý chỉ chấn su khi đã qua dàn làm mát và cân đúng khối lượng để chuẩn bị luyện cho giai đoạn có xúc tiến và lưu huỳnh. 2.1.2.2. Luyện trên máy luyện hở Qui trình luyện trên máy luyện hở phải tuân thủ theo các qui trình kỹ thuật sau + Nhiệt độ trục luyện: Trục trước: 55 ¸ 650C. Trục sau: 50 ¸ 550C. + Nhiệt độ su ra khoảng 60-900C + Cự ly trục luyện khoảng: 10 ¸ 12 (mm). Cao su sau khi luyện trên máy luyện kín xong được chuyển qua máy luyện hở, để tiếp tục luyện và xuất dãi. Trong quá trình luyện để cho phụ gia phân tán tốt và cao su mau đạt độ dẻo thì cho cao su qua trục đảo để tiến hành đảo su. Sau khi su đã bám trục và láng mặt thì tiến hành cắt su xuất tấm (lấy mẫu kiểm tra) cho qua dung dịch cách ly và dàn làm mát. Trong quá trình thao tác cần chú ý: phải quét hết hoá chất và su rơi bỏ lại lên khe trục luyện để luyện, tuyệt đối không còn để xót lại hoá chất và su rơi vãi. Khi thấy su nóng bất thường trong quá trình luyện thì cần phải chú ý đến nước làm mát trục. Cao su sau khi được làm mát để hạ nhiệt độ gần bằng nhiệt độ môi trường mới tiến hành chấn su và nhập kho, vì nếu cao su không được làm mát khi nhập kho sẽ gây ra hiện tượng bán lưu và thời gian lưu hoá sẽ ngắn lại làm ảnh hưởng đến quá trình gia công và chất lượng sản phẩm. 2.1.2.3. Luyện trên máy đùn trục vít Su sau khi hỗn luyện trên máy luyện kín được chuyển vào phễu nạp liệu của máy đùn cấp liệu cho máy đùn. Máy đùn được gia nhiệt và khống chế nhiệt độ khoảng 145-1500C bằng nước. Số vòng quay của trục vít là 7r/min, áp lực tại vị trí đầu đùn 125 kg, khe hở giữu hai trục cán 3mm, tốc độ cán 5m/min. Su trong máy đùn được nhào trộn theo chiều quay của trục vít, trục vít quay tạo áp lực là nhiệt độ máy đùn tăng nên rất kho điều khiển cho nhiệt độ thấp nên không dùng để luyện su khi cho lưu huỳnh, vì ở nhiệt độ cao có chất lưu hóa sẽ gây hiện ra tượng lưu hóa. Áp lực do trục vít tạo ra sẽ đẩy su ra khỏi đầu định hình tạo BTP. Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân, cách khắc phục Stt Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Độ nhớt không đạt Sơ luyện không đạt Hỗn luyện không đạt Thời gian luyện phải phù hợp với từng loại cao su Khống chế các điều kiện kỹ thuật (nước, khí nén, cự ly trục,…) đúng yêu cầu Tuân thủ đúng qui trình luyện Phải theo đúng thời gian, thao tác qui định 2 Điểm lưu hóa không đạt Hỗn luyện không đạt Thời gian luyện không đúng Cân đong sai Các điều kiện kỹ thuật không đạt Tuân thủ đúng qui trình luyện Phải theo đúng thời gian thao tác qui định Cân đúng theo đơn pha chế Khống chế các điều kiện kỹ thuật (nước, khí nén, cự ly trục,..) đúng yêu cầu 3 Vón cục Nguyên vật liệu ẩm Luyện sai quy trình Kiểm tra độ ẩm trước khi dùng Chú ý cân đúng và cho chất làm mềm theo qui định 4 Hóa chất phân tán kém Luyện sai quy trình Nguyên vật liệu ẩm Tuân thủ đúng quy trình luyện, đặc biệt khi cho chất độn Kiểm tra độ ẩm trước khi dùng Kiểm tra nhanh cao su bán thành phẩm (BTP) Tất cả cao su BTP sau khi luyện xong và để ổn định trên 8 giờ được lấy mẫu kiểm tra nhanh, theo qui định cứ mỗi pallet thì lấy mẫu ở 3 vị trí khác nhau để kiểm tra, các mẫu này được lấy khi cao su đã qua dàn làm mát, các chỉ tiêu kiểm tra gồm: Độ nhớt Mooney cho cao su luyện giai đoạn 1 Độ nhớt Mooney, điểm lưu hóa Rheometer (ts1, tc90) cho cao su BTP đã có xúc tiến và lưu huỳnh. Độ cứng Độ phân tán than đen (tham khảo) Tiêu chuẩn kiểm tra các loại cao su BTP hiện hành đã được qui định theo tiêu chuẩn kiểm tra nhanh do phòng KTCN ban hành. Chỉ có các loại BTP đạt các chỉ tiêu kiểm tra nhanh mới được xuất cho các công đoạn sau. Đối với các BTP không đạt thì phải xử lý, cách xử lý tùy theo chỉ tiêu không đạt, sau khi xử lý cũng phải kiểm tra các chỉ tiêu trên. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA --------------- CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ------------------------------------- PHIẾU NHẬN XÉT THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : Ung Văn Hoàng Là sinh viên lớp : 10CNVL-H4 Khoa : Hóa Thực tập tại : Xí nghiệp cán luyện Thời gian : Từ 28/04/2014 đến 04/05/2014 * Nhận xét của đơn vị thực tập ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… XÁC NHẬN CỦA XÍ NGHIỆP KẾT LUẬN Qua một tháng thực tập công nhân tại Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng và Công ty cổ phần nhựa Đà Nẵng cùng với sự hướng dẫn của thầy cô và các anh chị cán bộ kỹ thuật trong công ty, em đã hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp một cách thuận lợi và suôn sẻ. Bài cáo cáo thực tập này được hoàn thành dựa vào kiến thức tổng hợp thu được trong quá trình em học lý thuyết ở trường và thực tập ở công ty và qua các tài liệu tham khảo. Qua quá trình thực tập đã giúp em càng hiểu thêm về các dây chuyền công nghệ sản xuất hiện đại, đồng thời trang bị thêm cho mình kiến thức cần thiết để sau này ra trường làm việc. Tuy nhiên, việc đi làm ngoài thực tế đòi hỏi người sinh viên mới ra trường phải có một kiến thức tổng hợp về mặt lý thuyết cũng như kinh nghiệm thực tế. Em là sinh viên nên tiếp nhận thực tế chưa nhiều, kinh nghiệm thực tế hạn hẹp nên bài báo cáo của em không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự đóng góp của quý thầy cô, cán bộ hướng dẫn kỹ thuật để bài báo cáo của em được hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn cùng cán bộ kỹ thuật và các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành bài báo cáo này. Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực tập Ung Văn Hoàng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Ngô Phú Trù – Kỹ thuật chế biến và gia công cao su – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 1995. [2]: T.S Đoàn Thị Thu Loan – Giáo trình phân tích polymer. [3]: Th.S Phan Thị Thúy Hằng – Giáo trình kỹ thuật gia công cao su. [4]: Cán bộ hướng dẫn kỹ thuật – Tài liệu của công ty thực tập. [5]: http:// www.drc.com.vn. [6]: http:// www.google.com.vn.