Nghiên cứu thiết kế và chế tạo dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng Amiăng

mới chỉ là những kết quả b−ớc đầu. Tuy nhiên, các kết quả thu đ−ợc đã khẳng định khả năng ứng dụng sản phẩm mới trong sản xuất công nghiệp. Nội dung thử nghiệm đ−ợc trình bày d−ới đây. 4.1 Các yêu cầu thử nghiệm Nh− trên đã nêu, do đặc điểm của công tác thử nghiệm đối với sản phẩm, nhóm Đề tài đã xác định các yêu cầu thử nghiệm nh− sau: + Xác định tính công nghệ của dung dịch huyền phù không sử dụng amiăng trên dây chuyền công nghiệp xeo cán tấm lợp gợn sóng. KC.06.15 105 + Xác định các đặc tính cơ lý của tấm lắc −ớt trong xeo cán (đ−ợc thể hiện qua khâu tạo hình sản phẩm). + Khảo nghiệm sự phù hợp của vật liệu thay thế đối với thiết bị mới đ−ợc chế tạo và với các thiết bị tận dụng của dây chuyền cũ. + Xác định một số cấp phối điển hình của sản phẩm tấm lợp không chứa amiăng. + Tạo ra các mẫu thử sản xuất trên qui mô công nghiệp để kiểm nghiệm cơ lý tính của vật liệu mới. 4.2 Các đợt thử nghiệm và kết quả 4.2.1. Thử nghiệm tại Công ty Ximăng Hệ d−ỡng - Căn cứ của thử nghiệm : Tháng 4/2003, Dự án “Giảm thiểu ô nhiễm môi tr−ờng trong sản xuất vật liệu xây dựng” của chính phủ Đan Mạch giúp Việt Nam (gọi tắt là Dự án DANIDA) dự kiến tổ chức một buổi trình diễn thay thế sợi amiăng trong công nghiệp sản xuất tấm lợp gợn sóng. Các vấn đề tổ chức và tài chính do DANIDA tài trợ, các vấn đề kỹ thuật và công nghệ sẽ do Viện Công nghệ chịu trách nhiệm. Hiện tr−ờng, nhân công và thiết bị sản xuất do Cty Ximăng Hệ d−ỡng chịu trách nhiệm. Do mới bắt đầu đ−ợc cấp kinh phí triển khai đợt 1, đề tài chỉ tập trung giải quyết phần chuẩn bị liệu (nghiền cellulose) và thiết bị đánh và phun sợi PVA. - Địa điểm thử nghiệm: Dây chuyền sản xuất tấm lợp của Công ty Ximăng Hệ d−ỡng (Hoa L− - Ninh Bình). - Các bên tham gia: + Dự án “Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm trong công nghiệp sản xuất Vật liệu xây dựng” (Dự án DANIDA, do chính phủ Đan Mạch tài trợ). + Viện Công Nghệ – Bộ Công nghiệp + Công ty Ximăng Hệ d−ỡng – Tỉnh Ninh Bình. - Mục tiêu của thử nghiệm KC.06.15 106 + Thử nghiệm sản xuất trên quy mô công nghiệp sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng. + Xác định các thông số công nghệ của sản phẩm mới phù hợp với dây chuyền 1triệu m2 sản phẩm /năm. + Tập trung vào một số cấp phối đã lựa chọn với sợi gia c−ờng PVA và cellulose. + Xác định các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của sản phẩm. + Đo đạc các thông số cơ lý chủ yếu của sản phẩm. + Đ−a ra các kết luận chính thức về sản xuất sạch trong ngành tấm lợp đối với “Dự án giảm thiểu ô nhiễm trong công nghệ sản xuất VLXD”. + Giúp Công ty Ximăng Hệ d−ỡng các điều kiện để chuyển đổi sang sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng khi có yêu cầu. - Thiết bị thử nghiệm: Cụm thiết bị chuẩn bị liệu, máy đánh tơi và phun sợi PVA là thiết kế chế tạo mới. Toàn bộ thiết bị còn lại là của dây chuyền sản xuất tấm lợp cũ của Công ty Ximăng Hệ d−ỡng. - Số lần thử nghiệm: + Lần 1: Tháng 7/ 2003 + Lần 2: Tháng 12/2003 - Sản phẩm thử nghiệm Trong các đợt thử nghiệm này đã sản xuất khoảng 1.500 sản phẩm (bao gồm cả tấm phẳng và tấm sóng) với các thông số kỹ thuật của tấm sóng đạt: - Kích th−ớc 1.520 x 915 x 5 mm - Số l−ợng sóng 51/2 - Biên dạng 177/51mm K C .06.15 107 Bảng 4.1: Phân tích kinh tế của một tấm sản phẩm không sử dụng amiăng K C .06.15 108 Bảng 4.2: Phân tích kinh tế của một tấm sản phẩm sử dụng amiăng KC.06.15 109 - Đánh giá tính kinh tế của sản phẩm thử nghiệm: Bảng 4.1 liệt kê chi phí cho 1 sản phẩm tấm lợp gợn sóng không sử dụng amiăng. Các giá trị t−ơng ứng cho sản phẩm tấm lợp sử dụng sợi amiăng đ−ợc liệt kê trong Bảng 4.2. Từ các bảng này ta có thể đánh giá sơ bộ rằng sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng có chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật t−ơng đ−ơng sản phẩm sử dụng sợi amiăng. - Các kết quả thu đ−ợc và nhận xét qua đợt thử nghiệm: + Chứng minh khả năng sử dụng công nghệ xeo cán trên các dây chuyền sản xuất tấm lợp thông th−ờng, đ−ợc bổ xung thêm cụm chuẩn bị liệu mới và máy đánh – phun sợi PVA mới đ−ợc thiết kế, chế tạo có thể sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng. + Đạt đ−ợc mục tiêu trong phối hợp với Dự án DANIDA tổ chức Dự án trình diễn “Sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng”. + Xác định đ−ợc một số cấp phối có triển vọng về kinh tế – kỹ thuật, bao gồm cả nguyên vật liệu chính và chất phụ gia. + B−ớc đầu xác định đ−ợc một số đặc điểm công nghệ của công nghệ mới. Trong đó, cần đặc biệt chú trọng các khâu định l−ợng (−ớt), kỹ thuật phân tán sợi PVA trong huyền phù và kỹ thuật xeo. + Xác định các thủ thuật chống tách lớp, chống thoát ximăng trong sản phẩm. + Sản xuất đ−ợc 1.500 tấm lợp không amiăng sử dụng trong công tác khảo nghiệm cơ - lý tính của sản phẩm mới. + Cần cải tiến thiết bị đánh tơi và phun sợi PVA, cụ thể là tăng công suất động cơ, cải tiến dạng cánh của quạt cao áp để phù hợp hơn với dạng sợi đ−a vào sản phẩm. 4.2.2. Thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng chế tạo trong khuôn khổ đề tài KC.06.15. - Địa điểm thử nghiệm: Dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng (sản phẩm của đề tài KC.06.15) đặt tại Thành phố Vinh – Nghệ An. - Mục đích của thử nghiệm: + Thử nghiệm toàn bộ thiết bị của dây chuyền sản xuất sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng. KC.06.15 110 + Thử nghiệm sản xuất trên quy mô công nghiệp sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng. + Xác định các thông số công nghệ của sản phẩm mới phù hợp với dây chuyền 1 triệu m2 sản phẩm /năm. + Tập trung vào một số cấp phối đã lựa chọn trong thời gian qua với sợi gia c−ờng PVA và cellulose. + Xác định các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của sản phẩm. + Lấy mẫu đo đạc các thông số cơ - lý chủ yếu của sản phẩm. - Số lần thử nghiệm: + Thử nghiệm 1: ngày 24 tháng 10 năm 2004 . + Thử nghiệm 2: ngày 27 tháng 10 năm 2004. + Thử nghiệm 3: các ngày 23-26 tháng 1 năm 2005. Thử nghiệm 1 a. Công nghệ: Xeo cán trên dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng. b. Vật liệu: + Ximăng PCB 30 sản xuất tại Cty Ximăng Cầu Đ−ớc - Nghệ An + Sợi gia c−ờng: sợi PVA + Bột giấy Kraff: dạng khô + Bentonite: đã ngâm n−ớc 24h + Bột giấy thô: dạng −ớt(21% chất rắn) c. Mô tả: ƒ Chuẩn bị thiết bị: + Chạy vét liệu cũ trong 30 phút + Dừng máy dọn vệ sinh và bảo d−ỡng 60 phút ƒ Tỷ lệ phối liệu ban đầu (cho 1 mẻ phối liệu): + Ximăng: 350 kg (90,9%) + Bột giấy Kraff: 15 kg (3,9%) + Bentonite: 14 kg (3,6%) + PVA: 3 kg (0,8%) + Phụ gia khác: 3 kg (0,8%) KC.06.15 111 ƒ Quy trình sản xuất: - Giấy Kraff và phụ gia đánh qua máy khuấy trục đứng, bơm lên thùng trung gian, qua các máy nghiền đĩa 5 chu kỳ, chuyển sang chứa tại bể dự trữ. - Bơm bột giấy vào Hollander, đổ ximăng, xả thêm n−ớc đục. - Phun sợi PVA. - Đổ Bentonite (đã ngâm n−ớc cho tr−ơng nở), đánh đều, xả liệu xuống bể khuấy chuyển liệu, súc rửa lại Hollander bằng n−ớc đục và n−ớc trong. - Bơm liệu lên bể khuấy phân phối, xả xuống bể xeo nh− sản xuất tấm lợp amiăng ximăng. ƒ Phối liệu, đánh giá sơ bộ: - Các mẻ liệu từ 1 đến 5 cấp phối liệu nh− tỷ lệ ở trên. Không cho phụ gia khác. Ban đầu ra tấm bán thành phẩm rất đẹp, không có lỗi, cắt ba via ngang dọc tấm khó do tấm rất dai. Sau đó tấm khô, có hiện t−ợng lột tấm khỏi tang định hình, xé ba via theo chiều dọc tấm rất dễ, xé theo chiều ngang thì khó hơn. Điều chỉnh áp lực của bể xeo, tăng tốc độ xeo, tấm đỡ nứt nh−ng vẫn có cảm giác bở. Sợi PVA phân bố rất đều trên mặt cắt ngang và trên mặt tấm. Tấm trên tang định hình còn có một số chỗ loang mầu trắng. - Các mẻ liệu từ 6 đến 14 cấp phối liệu thay đổi so với tỷ lệ lần 1: thêm 3 kg phụ gia khác. Các thành phần liệu khác không thay đổi. Tấm lắc −ớt phẳng không có lỗi, vật liệu đỡ khô, dai hơn, khi tạo sóng trên mặt tấm còn một số nứt nhỏ dọc theo tấm. - Các mẻ liệu từ 15 đến 17 cấp phối liệu thay đổi so với lần 2: thêm 30 kg bột giấy thô. Các thành phần liệu khác không thay đổi. Tấm lắc −ớt phẳng không có lỗi, liệu mềm, dai hơn, tạo sóng tốt. d. Nhận xét: + Vật liệu đ−ợc đánh nhuyễn, dung dịch huyền phù không bị hiện t−ợng tách n−ớc trong. + Xeo lên băng dễ dàng nh−ng l−u ý duy trì chênh áp bể xeo: bể xeo dễ bị tụt áp và khó nâng trở lại, nếu nâng áp trở lại đ−ợc thì cũng làm phế phẩm một số tấm. KC.06.15 112 + Ximăng hoà trộn tốt và thoát ra ngoài rất ít. N−ớc công nghệ tốt, các côn n−ớc không bị đọng bùn. + Cắt tang khó do sợi PVA rất dai. + Cắt ba via ngang, dọc không đứt hết do sợi PVA nhỏ và tấm liệu mềm lọt vào khe giữa l−ỡi dao và l−ỡi gà, cần điều chỉnh l−ỡi gà của dao cắt chính xác (nh−ng rất nguy hiểm vì dễ gây mẻ dao). + Tấm sản phẩm đ−a vào d−ỡng hộ bình th−ờng, độ cứng sau d−ỡng hộ kém hơn tấm lợp amiăng ximăng . g. Kết luận: ƒ Số l−ợng tấm đạt chất l−ợng: 661 tấm ƒ Tổng số vật liệu tiêu hao: 6.537 kg Trong đó: - Ximăng: 5.950 kg - Sợi PVA: 51 kg - Bentonite: 200 kg - Bột giấy Kraff: 210 kg - Bột giấy thô: 90 kg (−ớt). - Phụ gia khác: 36 kg ƒ Sản phẩm : - Tấm sản phẩm với sợi PVA nhẹ hơn tấm với sợi amiăng. - Mặt tấm sản phẩm mịn, nhìn bằng mắt th−ờng thấy sợi PVA phân bố rất đều. - Mặt cắt tấm (vị trí dao cắt ba via hoạt động tốt): nhẵn, không nhìn thấy đốm nh− tấm lợp amiăng ximăng, xung quanh biên thấy rõ sợi PVA. - Dùng tay bẻ thấy khó hơn tấm lợp amiăng ximăng, cảm giác ban đầu là tấm sản phẩm khá chắc chắn, bền. Thử nghiệm 2 a. Công nghệ: Xeo cán trên dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng. b. Vật liệu: + Ximăng: PCB 30 sản xuất tại công ty Ximăng Cầu Đ−ớc - Nghệ An. KC.06.15 113 + Sợi gia c−ờng: sợi PVA. + Bột giấy Kraff: dạng khô. + Bentonite: đã ngâm n−ớc 24h. + Bột giấy thô dạng −ớt (21% chất rắn). c. Mô tả: ƒ Chuẩn bị thiết bị. + Chạy vét liệu cũ trong 30 phút. ƒ Tỷ lệ phối liệu (cho 1 mẻ phối liệu). + Ximăng: 350 kg (87,4%). + Bột giấy Kraff: 15 kg (3,75%). + Bột giấy thô: 15 kg (3,75%). + Bentonite: 14 kg (3,5%). + PVA: 3 kg (0,75%). + Phụ gia khác: 3 kg (0,75%). ƒ Quy trình sản xuất: + Giấy Kraff, bột giấy thô và phụ gia đánh qua máy khuấy trục đứng, bơm lên thùng trung gian, qua các máy nghiền đĩa 5 chu kỳ, chuyển sang chứa tại bể dự trữ. + Bơm bột giấy vào Hollander, đổ ximăng, xả thêm n−ớc đục. + Phun sợi PVA. + Đổ Bentonite, đánh đều, xả liệu xuống bể khuấy chuyển liệu, súc rửa lại Hollander bằng n−ớc đục và n−ớc trong. + Bơm liệu lên khuấy phân phối, xả xuống xeo nh− sản xuất tấm lợp ximăng amiăng. ƒ Phối liệu, đánh giá sơ bộ : + Các mẻ phối liệu từ 1 đến 8: phối liệu nh− trên. Ban đầu tấm ra rất đẹp, không có lỗi, cắt ba via ngang dọc khó do tấm rất dai. Sau đó tấm khô, có hiện t−ợng lột tấm khỏi tang định hình, xé ba via theo chiều dọc tấm rất dễ, xé theo chiều ngang thì khó hơn. Sợi PVA phân bố rất đều trên mặt cắt ngang và trên mặt tấm. KC.06.15 114 + Các mẻ phối liệu từ 9 đến 15: phối liệu thay đổi tỷ lệ lần 1, cho thêm 30 kg bột giấy thô, các thành phần khác không thay đổi. Tấm lắc −ớt phẳng không có lỗi, liệu đỡ khô, dai hơn, tạo sóng tốt. + Các mẻ liệu từ 16 đến 18: phối liệu thay đổi tỷ lệ lần 2 không thêm phụ gia khác. Các thành phần khác không thay đổi. Một số tấm lắc −ớt bị phân lớp, ximăng ít, sợi PVA lên tấm đều, tạo sóng bị nứt. d. Nhận xét: + Vật liệu đ−ợc đánh nhuyễn, không bị hiện t−ợng tách n−ớc trong. + Xeo lên băng dễ dàng nh−ng vẫn phải l−u ý duy trì chênh áp bể xeo. + Ximăng hoà trộn tốt và thoát ra ngoài ít. N−ớc công nghệ tốt, các côn n−ớc không bị đọng bùn. + Cắt tang khó do sợi PVA rất dai. + Cắt ba via ngang dọc không đứt hết do sợi nhỏ và tấm liệu mềm lọt qua khe giữa l−ỡi dao và l−ỡi gà, cần điều chỉnh l−ỡi gà của dao cắt chính xác. + Tấm đ−a vào d−ỡng hộ bình th−ờng, độ cứng sau d−ỡng hộ kém hơn tấm lợp amiăng ximăng. g. Kết luận : ƒ Số l−ợng tấm đạt chất l−ợng: 495 tấm. ƒ Tổng số vật liệu tiêu hao: Tổng số vật liệu tiêu hao: 7.229 kg - Ximăng: 6.300 kg - Sợi PVA: 54 kg - Bentonite: 200 kg - Giấy Kraff: 210 kg - Bột giấy thô (21% chất rắn): 420 kg Phụ gia khác: 45 kg ƒ Sản phẩm : - Tấm nhẹ hơn tấm lợp amiăng ximăng. - Mặt tấm mịn, nhìn thấy sợi PVA phân bố rất đều. KC.06.15 115 - Mặt cắt tấm (vị trí dao cắt ba via hoạt động tốt): nhẵn, không nhìn thấy đốm nh− tấm lợp amiăng ximăng, xung quanh biên thấy rõ sợi PVA. - Bẻ khó hơn tấm lợp amiăng ximăng. Cảm giác ban đầu tấm chắc chắn, bền. Nhận xét đối với các lần thử nghiệm 1 và 2: - Thử nghiệm cho phép đánh giá khả năng xeo trên dây chuyền công nghệ mới đảm bảo tốt các yêu cầu của sản phẩm tấm lợp không amiăng sản xuất bằng ph−ơng pháp xeo cán. - Các cấp phối thử nghiệm không khác nhau nhiều nên hiệu quả thay đổi sản phẩm ch−a rõ rệt. Tuy nhiên, đã xác định đ−ợc cấp phối có khả năng nhất. - Ximăng sử dụng trong thử nghiệm có chất l−ợng không ổn định và ch−a phù hợp. - Tay nghề của công nhân trong toàn bộ dây chuyền ch−a cao. Trong một số tr−ờng hợp do có trục trặc ở khâu tạo hình nên phải giữ liệu ở khâu xeo lâu hơn th−ờng lệ nên xảy ra hiện t−ợng “rã liệu” gây phế phẩm. - Cần tiến hành thêm một số thử nghiệm khác với các điều kiện tốt hơn để kết luận về độ ổn định của cấp phối. Thử nghiệm 3 a. Công nghệ: Xeo cán trên dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng. b. Vật liệu: + Ximăng PC 300 Hoàng Mai + Sợi gia c−ờng: sợi PVA + Bột giấy Kraff: dạng khô + Bentonite: ngâm n−ớc 24h + Bột giấy thô dạng −ớt (21% chất rắn) + Phụ gia khác c. Mô tả: ƒ Chuẩn bị thiết bị + Chạy vét liệu cũ trong 30 phút ƒ Tỷ lệ phối liệu ban đầu (tính cho một mẻ sản phẩm) + Ximăng: 350 kg (88,16%) + Bột giấy Kraff: 15 kg (3,78%) KC.06.15 116 + Bột giấy thô: 10 kg (2,52%) + Bentonite: 14 kg (3,52%) + PVA: 3 kg (0,76%) + Phụ gia khác: 5 kg (1,26%) ƒ Quy trình sản xuất + Giấy Kraff, bột giấy thô đánh qua máy khuấy trục đứng, bơm lên thùng trung gian, qua máy nghiền đĩa 6 - 8 chu kỳ, chuyển sang chứa tại bể dự trữ. + Bơm bột giấy vào Hollander, đổ ximăng, phụ gia khác và xả thêm n−ớc đục. + Phun sợi PVA. + Đổ Bentonite, đánh đều, xả liệu xuống bể khuấy chuyển liệu, súc rửa lại Hollander bằng n−ớc đục và n−ớc trong. + Bơm liệu lên khuấy phân phối, xả xuống xeo nh− sản xuất tấm lợp ximăng amiăng. ƒ Phối liệu, đánh giá sơ bộ + Mẻ 1 đến 3 l−ợng giấy nhiều, nổi lên bề mặt tấm (do sử dụng bột giấy thô) + Mẻ 4 đến 9 bỏ loại giấy th−ờng nên bề mặt tấm không nổi giấy, ximăng bề mặt lên đẹp, đều hơn. + Mẻ 10 đến 12 phối 10kg giấy Kraff Liên xô + 10 kg giấy Kraff Indonesia (phối lẫn hai loại giấy này tấm ra dẻo hơn bề mặt đẹp hơn). + Mẻ 13 đến 15 hết l−ợng Bentonite đã chuẩn bị nh−ng tấm ra không thấy thay đổi, không nứt, bề mặt ximăng lên đẹp. Chạy thử nghiệm phối liệu này đánh giá sản phẩm cảm nhận khả quan hơn những đợt chạy tr−ớc, sản phẩm ra từ đầu đến khi hết liệu không thấy tình trạng nứt, mất ximăng. Tấm ra đẹp không thua tấm amiăng, l−ợng ximăng thất thoát nhiều hơn chạy amiăng nh−ng không đáng kể. d. Nhận xét: + Vật liệu đ−ợc đánh nhuyễn, không bị hiện t−ợng tách n−ớc trong. + Xeo lên băng dễ dàng. + Ximăng hoà trộn tốt và thoát ra ngoài rất ít. N−ớc công nghệ tốt, các côn n−ớc không bị đọng bùn KC.06.15 117 + Cắt tang khó do sợi PVA rất dai. + Cắt ba via ngang dọc không đứt hết do sợi nhỏ và tấm liệu mềm lọt qua khe giữa l−ỡi dao và l−ỡi gà, cần điều chỉnh l−ỡi gà của dao cắt chính xác . + Tấm đ−a vào d−ỡng hộ bình th−ờng, độ cứng sau d−ỡng hộ kém hơn tấm lợp amiăng ximăng. + Việc trộn phụ gia khác cùng với ximăng cho kết quả tốt, quá trình thuỷ hoá ximăng và phụ gia diễn ra đồng thời, cải thiện đ−ợc tính xeo của huyền phù. g. Kết luận : ƒ Số l−ợng tấm đạt chất l−ợng: 1.323 tấm Tổng số vật liệu tiêu hao: - Ximăng: 13.300 kg - Sợi PVA: 114 kg - Bentonite: 448 kg - Giấy Kraff: 512 kg - Bột giấy thô (21% chất rắn): 545 kg Phụ gia khác: 190kg ƒ Sản phẩm : - Theo đánh giá chung chất l−ợng tấm đẹp, đều hơn. Tấm ra đẹp không thua tấm sử dụng amiăng. - Tấm nhẹ hơn tấm lợp amiăng ximăng. - Mặt tấm mịn, nhìn thấy sợi PVA phân bố rất đều. - Mặt cắt tấm (vị trí dao cắt ba via hoạt động tốt): nhẵn, không nhìn thấy đốm nh− tấm lợp amiăng ximăng, xung quanh biên thấy rõ sợi PVA. Bẻ khó hơn tấm lợp amiăng ximăng. Cảm giác ban đầu tấm chắc chắn, bền. Nhận xét đối với lần thử nghiệm 3: So với lần thử nghiệm 1 và 2 trên dây chuyền Vinh thì lần thử nghiệm 3 hoàn chỉnh hơn cả. Theo đánh giá chung vật liệu và cấp phối này có độ ổn định cao, có thể duy trì sản xuất lâu dài. Đánh giá b−ớc đầu sản phẩm đạt chất l−ợng tốt. KC.06.15 118 4.3 Đánh giá chung các kết quả thử nghiệm ƒ Các tấm sản phẩm ban đầu xuất hiện hiện t−ợng tách lớp, sau khi phân tích và điều chỉnh công nghệ tấm sản phẩm đã khắc phục đ−ợc hiện t−ợng này. Hình 4.1 và 4.2 minh hoạ sự khác nhau của tấm lợp bị tách lợp và tấm sau khi đã đ−ợc xử lý hiện t−ợng tách lợp. ƒ Đối với vật liệu tấm lợp không sử dụng amiăng, khoảng điều chỉnh công nghệ rất hẹp so với công nghệ cũ nên cần có sự theo dõi chặt chẽ tất cả các khâu trong dây chuyền công nghệ, điều chỉnh kịp thời các hiện t−ợng khuyết tật của sản phẩm. ƒ Đánh giá sơ bộ chất l−ợng sản phẩm có bề mặt nhẵn, sợi phân bố đều, ba via tấm lắc −ớt dai t−ơng tự tấm lắc −ớt có amiăng, không bị hiện t−ợng tách lớp. Hình học của tấm đảm bảo theo thông số của tiêu chuẩn TCVN 4434:2000. Cơ tính và các tính chất khác đ−ợc đánh giá sau thời gian d−ỡng hộ. ƒ Việc đánh tơi và phun sợi PVA vào huyền phù có tác dụng rất tốt trong việc phân bố sợi gia c−ờng PVA trong sản phẩm, tránh đ−ợc hiện t−ợng balling. ƒ Chất l−ợng và độ nghiền của bột giấy rất quan trọng trong việc trợ lọc, chống thoát ximăng trong quá trình xeo. Tốt nhất là sử dụng bột giấy Kraff Liên xô (cũ) hoặc vỏ bao ximăng phế có chất l−ợng tốt. ƒ Chất l−ợng ximăng cũng rất quan trọng, ximăng đạt các chỉ tiêu tốt cho sản phẩm xeo đảm bảo yêu cầu, tránh đ−ợc phế phẩm, nứt tế vi trong khâu xeo và tạo hình. Việc sử dụng ximăng của Cty Ximăng Cầu Đ−ớc trong các thử nghiệm 1 và 2 cho các kết quả kém hơn khá nhiều so với thử nghiệm 3 (sử dụng ximăng Hoàng Mai). Hình 4.1: Tấm lợp bị tách lớp sau khi xeo cán (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ) KC.06.15 119 Hình 4.2: Tấm lợp đã xử lý đ−ợc hiện t−ợng tách lớp (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ) KC.06.15 120 ch−ơng V Kiểm tra cơ, lý tính mẫu sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng Trong phần thử nghiệm mẫu sản phẩm tấm lợp nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành các phép đo, phân tích các tính chất cơ - lý tính của sản phẩm mẫu đó là:  Đo độ dai va đập của tấm sản phẩm không sử dụng amiăng theo khuyến nghị của RILEM (Technical Recomendations for the Testing and Use of Construction Materials) [9].  Chụp mặt cắt sản phẩm bằng máy hiển vi điện tử - SEM (Scanning Electronic Machine) - International Union of Testing and Research Laboratories for Material and Structures.  Đánh giá độ thẩm thấu của tấm mẫu bằng ph−ơng pháp ngâm n−ớc.  Phân tích kiểm tra hàm l−ợng sợi amiăng (nếu có) trong sản phẩm tấm lợp mới.  Thử nghiệm để đánh giá độ lão hoá của sản phẩm.  Thử nghiệm chất l−ợng tấm lợp trong điều kiện môi tr−ờng tự nhiên.  Thử uốn gãy tấm lợp theo TCVN 4434 : 2000 (4435 : 2000). 5.1 Đo độ dai va đập theo RILEM 5.1.1. Thiết bị đo và mẫu thử Để thực hiện đo độ dai va đập của vật liệu tổ hợp nền ximăng gia c−ờng sợi, nhóm đề tài đã chế tạo thiết bị đo độ dai va đập của tấm phẳng mẫu theo khuyến cáo của RILEM [9]. Thiết bị đo độ dai va đập cùng với các kích th−ớc đ−ợc minh hoạ trong Hình 5.1. Nguyên lý đo đ−ợc minh hoạ trong Hình 5.2. Thiết bị bao gồm các phần: - Búa đập dùng để phá hủy tấm mẫu. - Thiết bị đo góc Encoder của hãng Autonics (Hàn quốc) với các thông số: + Ký hiệu: E40H8-2000-3-2 KC.06.15 121 + Số xung trên vòng: 2000 + Điện áp cung cấp: 5 đến 28 VDC + Mô men khởi động lớn nhất: 15 gf.cm + Bảo vệ: IP50 - Thiết bị PLC S7-200 CPU 224 của hãng SIEMENS CHLB Đức để thu thập, tính toán và xử lý số liệu để đ−a ra kết quả cuối cùng là góc lệch so với ph−ơng thẳng đứng sau khi phá hủy mẫu thí nghiệm. Các thông số kỹ thuật của thiết bị này nh− sau: + Dung l−ợng bộ nhớ: 8 Kbyte + Phần mềm STEP 7 Micro/Win + Thời gian xử lý 1024 lệnh nhị phân 0.37 ms. + Bộ đếm tốc độ cao 6x30 kHz. + Số đầu vào/ra: 14 DI/10 DO + Nguồn nuôi: 85-240 VAC Hình 5.1: Thiết bị đo độ dai va đập (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ) KC.06.15 122 Hình 5.2: Mô tả các góc kiểm tra của thiết bị đo độ dai va đập - Màn hình hiển thị OP3 của hãng SIEMENS để hiển thị kết quả đo. - Phần đồ gá để gá các tấm mẫu có chiều dày khác nhau. Mẫu thử là mẫu phẳng với kích th−ớc (dài x rộng) = 80x20mm, độ dầy khoảng 5mm, đ−ợc cắt ngẫu nhiên từ tấm phẳng. Để so sánh, các mẫu sử dụng sợi amiăng cũng đ−ợc kiểm tra độ dai va đập theo cùng ph−ơng pháp và thiết bị nêu trên. Các mẫu đ−ợc bảo d−ỡng theo ph−ơng pháp thông th−ờng. 5.1.2. Ph−ơng pháp đo Độ dai va đập của vật liệu gia c−ờng bằng sợi amiăng và sợi PVA đ−ợc đo tại phòng thí nghiệm, Viện Công nghệ, Bộ Công nghiệp. Mẫu thử nghiệm đ−ợc đặt thẳng đứng vào chính giữa bộ gá (Hình 5.2). Búa thử nghiệm đ−ợc nâng từ từ tới vị trí nằm ngang (90o so với ph−ơng thẳng đứng nh− minh họa trên Hình 5.1 và 5.2) rồi nhẹ nhàng thả cho rơi tự do. Búa đập vỡ mẫu thử và tiếp tục chuyển động sang bên phải, tạo với ph−ơng thẳng đứng một góc β. Kết quả thử nghiệm đ−ợc thiết bị PLC S7-200 CPU 224 ghi nhận và xử lý. 5.1.3. Kết quả và nhận xét Bảng 5.1 liệt kê giá trị của góc β nhận đ−ợc từ thực nghiệm độ dai va đập của các mẫu vật liệu tổ hợp nền ximăng sử dụng và không sử dụng sợi amiăng. Các kết quả thử nghiệm KC.06.15 123 STT Mẫu A (d=6mm) sản xuất tại Liên xô có Amiăng Mẫu B (d=5mm) có Amiăng Mẫu C (d=4,5mm) không có Amiăng 1 85,125 82,426 84,266 2 84,226 83,866 84,266 3 85,125 84,046 84,406 4 82,426 85,845 83,686 5 83,866 82,966 83,506 6 85,485 82,786 84,226 7 86,025 85,665 83,866 8 86,745 84,046 83,326 9 85,845 85,305 84,046 10 84,046 84,946 84,586 11 86,205 84,586 84,226 12 83,326 84,586 84,946 13 84,226 83,866 84,946 14 85,485 85,485 83,506 15 83,146 86,205 84,046 β 84,753 84,442 84,123 trên mẫu sản phẩm sử dụng sợi amiăng sản xuất tại Liên xô (cũ) cũng đ−ợc liệt kê trong bảng. Từ bảng 5.1 ta có thể nhận xét nh− sau: Sản phẩm mới có độ bền dai va đập t−ơng đ−ơng hoặc cao hơn so với tấm lợp amiăng ximăng (năng l−ợng cần thiết để phá huỷ mẫu cao hơn). Kết quả này phù hợp với quan sát trong quá trình sản xuất là các tấm sản phẩm có độ dai hơn so với các tấm amiăng ximăng (quan sát lúc −ớt). Bảng 5.1: Kết quả đo độ dai va đập các loại tấm lợp có và không có amiăng 5.2. Chụp ảnh cấu trúc vi mô Để nghiên cứu cấu trúc vật liệu tổ hợp nền ximăng không sử dụng sợi amiăng, đặc biệt để đánh giá khả năng bám dính giữa sợi PVA vào ma trận ximăng, nhóm đề tài đã gửi một số mẫu sản phẩm tới Phòng thí nghiệm của GS Yoshihiko OHAMA thuộc Viện Kỹ thuật, tr−ờng Đại học Nihon Nhật Bản (College of Engineering, Nihon University, Japan ) để chụp cấu trúc vi mô (microstructure) của sản phẩm. Sau quá trình xử lý hóa học, các mẫu đ−ợc chụp cấu trúc vi mô bằng máy scanning Hitachi. Nh− ta thấy từ Hình 5.3, tuy không đồng đều, bề mặt của sợi PVA đ−ợc bao phủ khá tốt bởi các tinh thể ximăng sau thuỷ KC.06.15 124 hoá. Nh− vậy, sợi PVA, sau quy trình xử lý cơ học nh− trình bày trên, đ−ợc bám dính khá tốt vào ma trận ximăng (xem chi tiết phần phụ lục 8.5). Việc nghiên cứu cải tiến tính bám dính giữa sợi và ma trận xi măng, chẳng hạn sử dụng silica fume, đã đ−ợc nhóm đề tài quan tâm nghiên cứu và vẫn đang tiếp tục thực hiện trong sự phối hợp với Công ty Kuraray, Nhật bản. Hình 5.3: Liên kết của sợi PVA trong ma trận ximăng (nguồn: Phòng thí nghiệm vật liệu, Viện Kỹ thuật, Đại học Nihon – Nhật bản, [25]) 5.3. Thử uốn g∙y theo TCVN 4434:2000 Các tấm sản phẩm sau d−ỡng hộ đ−ợc thử uốn gãy theo TCVN 4434:200 tại Phòng thí nghiệm bê tông thuộc Viện KHCN xây dựng, Bộ xây dựng. Chi tiết của thử nghiệm đ−ợc liệt kê trong Phụ lục 8.4. Bảng 5.2 liệt kê tải trọng uốn gãy theo chiều rộng tấm của 5 mẫu thử, sử dụng và không sử dụng amiăng. Từ các kết quả thử nghiệm ta thấy rằng, tấm lợp gợn sóng sử dụng sợi PVA gia c−ờng với chiều dày tấm sóng là 4,6 mm thì tải trọng uốn gãy theo chiều dài tấm sóng là 2278 N/m và tấm lợp amiăng ximăng chiều dày 5,1 mm có tải trọng uốn gãy theo chiều rộng tấm sóng 3245 N/m . KC.06.15 125 Bảng 5.2: Tải trọng uốn gãy của tấm sóng từ vật liệu tổ hợp ximăng gia c−ờng bằng sợi PVA và sợi amiăng Ký hiệu mẫu Mẫu không có amiăng Mẫu có amiăng No1 2.566,6 N/m 2.670,4 N/m No2 2.815,5 N/m 2.566,6 N/m No3 2.646,0 N/m 2.637,2 N/m No4 2.749,8 N/m 2.722,3 N/m No5 2.544,1 N/m 2.804,7 N/m 5.4. Phân tích hàm l−ợng sợi Amiăng trong sản phẩm tấm lợp mới Mẫu sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng sau khi đ−ợc d−ỡng hộ đ−ợc chọn ngẫu nhiên và gửi tới Trung tâm KHCN môi tr−ờng – Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động để phân tích hàm l−ợng sợi amiăng (nếu có) trong tấm lợp. Theo kết quả phân tích trong mẫu sản phẩm không có sợi amiăng (xem chi tiết phần phụ lục 8.6). 5.5. Thử thẩm thấu của tấm mẫu theo TCVN 4434:2000 Ph−ơng pháp này sử dụng n−ớc ngâm trực tiếp trên tấm mẫu trong thời gian 24 giờ nếu tấm mẫu không bị thấm n−ớc xuống phía d−ới thì tấm mẫu đó đạt tiêu chuẩn về độ thấm n−ớc. Việc ngâm n−ớc trực tiếp đ−ợc minh hoạ trong Hình 5.4. Sau thời gian thử 24 giờ tấm lợp không sử dụng amiăng đạt yêu cầu về độ chống thấm n−ớc, bề mặt phía d−ới tấm không có hiện t−ợng thấm −ớt. Tấm vẫn tiếp tục đ−ợc ngâm n−ớc thêm nhiều ngày tiếp theo nh−ng vẫn chịu thấm tốt. Sau 20 ngày ngâm n−ớc, có thể nhận thấy tấm lợp không sử dụng amiăng có khả năng chịu n−ớc tốt hơn tấm lợp có amiăng. KC.06.15 126 Hình 5.4: Thử nghiệm về độ xuyên n−ớc của tấm lợp không sử dụng amiăng, (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ) Kết quả này đ−ợc luận giải bởi 2 lý do: - Sản phẩm mới không chứa amiăng tính mao dẫn thấp hơn sản phẩm amiăng ximăng. - Bột giấy đ−a vào trong sản phẩm đ−ợc nghiền rất mịn, phân bố rất rời rạc, không tạo ra các sợi mao dẫn. 5.6 Thử nghiệm đánh giá độ l∙o hóa theo ph−ơng pháp gia tốc thời gian Các sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng sau khi đ−ợc d−ỡng hộ đ−ợc thử nghiệm độ lão hoá của điều kiện tự nhiên để khẳng định cơ lý tính của sản phẩm. Mẫu sản phẩm đ−ợc thử nghiệm gia tốc thời gian cùng với mẫu tấm lợp có amiăng trong tủ thử nghiệm khí hậu WK11 của Hãng WEISS – CHLB Đức – thiết bị thuộc Trung tâm nhiệt đới Việt Nga – Bộ Quốc phòng. Chi tiết thiết bị và mẫu thí nghiệm đ−ợc minh hoạ trên hình 5.5. Chi tiết của thử nghiệm đ−ợc trình bày trong phụ lục 8.10. Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng tấm lợp không sử dụng amiăng có khả năng thấm n−ớc thấp hơn so với tấm lợp sử dụng sợi amiăng. KC.06.15 127 Hình 5.5: Thử nghiệm gia tốc thời gian cho sản phẩm tấm lợp (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ) 5.7. Thử nghiệm tấm lợp trong môi tr−ờng tự nhiên Sau khi đ−ợc d−ỡng hộ, tấm lợp không amiăng đ−ợc mang ra lợp thử nghiệm trong điều kiện môi tr−ờng tự nhiên. Sản phẩm không sử dụng amiăng đ−ợc lợp thử cùng với tấm lợp có amiăng trong điều kiện tự nhiên tại: - Công ty Ximăng Hệ D−ỡng, Hoa L−, Ninh Bình để kiểm tra chất l−ợng và so sánh chất l−ợng với tấm lợp có sử dụng amiăng (Hình 5.6). Số l−ợng tấm sản phẩm không có amiăng là 24 tấm. Thời gian thử: từ tháng 7 năm 2003 đến tháng 12 năm 2005. Kết quả: Quan sát bằng mắt không thấy có h− hỏng bề mặt hoặc gãy vỡ. Tính chống thấm tốt. - Trong tháng 8 năm 2003 nhóm đề tài hợp tác với Đoàn Thanh niên- Hội Sinh viên Tr−ờng Đại học Khoa học tự nhiên, Đoàn Thanh niên tỉnh Hoà Bình tiếp tục thực hiện việc lợp thử tấm lợp không sử dụng amiăng và có amiăng tại thị xã Hoà Bình – tỉnh Hoà Bình. KC.06.15 128 Số l−ợng tấm sản phẩm không có amiăng là: 216 tấm sóng Thời gian thử: từ tháng 8 năm 2003 đến tháng 12 năm 2005. Kết quả: Quan sát bằng mắt không thấy có h− hỏng bề mặt hoặc gãy vỡ. Tính chống thấm tốt. Hình 5.7: Thử nghiệm chất l−ợng tấm lợp không sử dụng amiăng trong điều kiện môi tr−ờng tự nhiên tại Công ty Ximăng Hệ D−ỡng - Ninh Bình (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ ) Hình 5.6: Thử nghiệm chất l−ợng tấm lợp không sử dụng amiăng trong điều kiện môi tr−ờng tự nhiên tại Thị xã Hoà Bình (nguồn: L−u trữ Viện Công nghệ) KC.06.15 129 5.8. Một số nhận xét về các kết quả thử nghiệm chất l−ợng tấm lợp ƒ Độ bền và độ dai va đập của các mẫu sản phẩm mới t−ơng đ−ơng hoặc cao hơn so với sản phẩm có amiăng cùng chất l−ợng. ƒ Khả năng chống thấm của sản phẩm tấm lợp không có amiăng tốt hơn so với tấm lợp amiăng. ƒ Các thử nghiệm lấy mẫu đ−ợc tiến hành theo đúng một số tiêu chuẩn nhà n−ớc và quốc tế. Ph−ơng pháp lấy mẫu đảm bảo tính đại diện của sản phẩm (căn cứ theo số l−ợng mẫu/mẻ sản phẩm và lấy mẫu qua các thử nghiệm sản xuất công nghiệp). ƒ Sau hơn 2 năm lợp đối sánh (cùng một điều kiện với sản phẩm có amiăng), tấm lợp không sử dụng amiăng vẫn đảm bảo các điều kiện làm việc tốt, tính chống thấm hơn hẳn tấm lợp amiăng ximăng. Đề tài sẽ tiếp tục theo dõi các kết quả thử nghiệm trong môi tr−ờng tự nhiên. KC.06.15 130 Ch−ơng VI Kết luận và kiến nghị 6.1. các Kết luận về đề tài 6.1.1. Một số khó khăn trong công tác thực hiện đề tài: Việc thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp (trên qui mô công nghiệp) là một vấn đề khá mới mẻ không những ở Việt nam mà còn là một lĩnh vực còn nhiều thách đố về kinh tế và kỹ thuật trên thế giới. Trong khuôn khổ kinh phí và thời gian của đề tài, nhóm nghiên cứu đã v−ợt qua đ−ợc một số khó khăn và đạt đ−ợc một số kết quả chung nh− sau: - Các vấn đề tổng quan của đề tài là khá mới mẻ trong ngành vật liệu xây dựng – thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp. Các tài liệu tham khảo, nhất là các tài liệu công nghệ rất thiếu thốn. - Các vấn đề về vật liệu học (trong tr−ờng hợp của đề tài là bê tông sợi) còn ch−a áp dụng phổ biến ở Việt nam nên ph−ơng pháp, thiết bị thí nghiệm và kiểm định đều thiếu thốn. Trong tình hình ấy, nhóm đề tài đã mạnh dạn chế tạo một số thiết bị cần thiết để phục vụ công tác nghiên cứu có kết quả. - Khối l−ợng thiết bị chế tạo khá lớn (khoảng 60 tấn) nên phải đầu t− nhiều kinh phí và công sức, thời gian. Kết quả là đã xây dựng lần đầu tiên ở Việt Nam một dây chuyền sản xuất trên qui mô công nghiệp sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng vận hành tốt. - Để có thể sản xuất đủ số l−ợng sản phẩm đã đăng ký, trên thực tế kinh phí của đề tài cấp không thể đủ (đã phân tích trong Ch−ơng IV) nên nhóm đề tài đã vận dụng quan hệ và sự ủng hộ của các nhà sản xuất tấm lợp để hoàn thành v−ợt chỉ tiêu này. 6.1.2. Các kết quả về chuyên môn: Sau 2 năm thực hiện, đề tài đã hoàn thành các kết quả đã đăng ký, bao gồm: - Xây dựng tổng quan về sản xuất tấm lợp amiăng và tấm lợp không sử dụng amiăng trên thế giới và tại Việt Nam. Việc xây dựng tổng quan đã cung cấp một bức tranh toàn cục về lĩnh vực mà đề tài nghiên cứu. Trên cơ sở đó, việc định h−ớng các nghiên KC.06.15 131 cứu của đề tài sẽ chính xác hơn, kết quả của đề tài sẽ đ−ợc các cơ sở sản xuất tiếp nhận một cách thuận lợi sau khi kết thúc pha nghiên cứu. - Xây dựng qui trình công nghệ sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng trên cơ sở vật liệu sẵn có trên thị tr−ờng và phù hợp với khả năng công nghệ, đầu t− tài chính của Việt nam. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng có năng suất 500.000 m2/năm. Các thiết bị của dây chuyền (có danh mục kèm theo trong Ch−ơng 3) theo đúng đăng ký với Bộ Khoa học và Công nghệ. Trong dây chuyền, đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hoàn toàn mới Cụm chuẩn bị liệu và Máy đánh, phun sợi PVA. Các thiết bị này đã góp phần quan trọng trong việc sử dụng các vật liệu thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp. - Đã tiến hành thực nghiệm trên hai dây chuyền: • Tại Công ty Ximăng Hệ D−ỡng (tháng 7 và tháng 12 năm 2003) trong khuôn khổ Dự án trình diễn “Thay thế sợi amiăng trong công nghiệp sản xuất tấm lợp gợn sóng” (Demonstration Project to Replace Asbestos Fibers in the Conrrugated Cement Roofing Tile Industry) thuộc Dự án Các biện pháp Giảm thiểu ô nhiễm trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng (Mitigation Measures in the Building Industry) do chính phủ Đan Mạch tài trợ • Tại dây chuyền công nghệ của Đề tài KC.06.15 đặt tại Vinh- Nghệ An. Qua hai đợt thực nghiệm, đã sản xuất khoảng 5.000 tấm sản phẩm với các cấp phối khác nhau. Số l−ợng sản phẩm này đủ mang tính đại diện cho các mẫu thử cần thiết của sản phẩm mới. Các thử nghiệm cũng khẳng định khả năng sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng trên các dây chuyền sẵn có tại Việt nam nếu có sự cải tạo thiết bị phù hợp. - Đã tiến hành các thử nghiệm đ−ợc đăng ký trong Thuyết minh đề tài để xác định cơ- lý tính của sản phẩm mới. Các kết quả thử nghiệm (trong và ngoài phòng thí nghiệm) cho phép đánh giá b−ớc đầu các sản phẩm mới có thể sử dụng thay thế các sản phẩm có chứa amiăng với giá thành phù hợp. KC.06.15 132 6.1.3. Các kết quả về ph−ơng pháp và đội ngũ nghiên cứu, công tác đào tạo. Đề tài KC.06.15 là một đề tài có phạm vi nghiên cứu rộng và sâu nên trong quá trình thực hiện, nhóm đề tài đã phải khắc phục nhiều khó khăn và b−ớc đầu đã thu đ−ợc một số thành tựu có ý nghĩa về ph−ơng pháp nghiên cứu và đội ngũ, bao gồm: Về ph−ơng pháp nghiên cứu: Trên cơ sở các thông tin thu l−ợm đ−ợc từ các nguồn, có sử dụng kinh nghiệm trong việc thiết kế, chế tạo các dây chuyền thiết bị t−ơng t− và kết hợp với một số chuyên gia các ngành có liên quan, đề tài đã xác định đ−ợc ph−ơng pháp nghiên cứu t−ơng đối phù hợp với nội dung, bao gồm các b−ớc: - Thu thập tài liệu, mẫu vật, xác định nguồn cung cấp nguyên vật liệu để xác định rõ về các vật liệu khả dĩ thay thế amiăng trong san xuất tấm lợp. - Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đối với các vật liệu thay thế để xác định chính xác hơn các cấp phối định h−ớng. - Thiết kế, chế tạo thiết bị công nghệ sử dụng trong dây chuyền công nghệ mới. Trong dây chuyền này đặc biệt chú ý các thiết bị xử lý vật liệu thay thế. - Chạy thử nghiệm nhiều lần trên các dây chuyền qui mô công nghiệp để xác định các cấp phối thực tế và điều chỉnh chúng, trên cơ sở thực nghiệm xác định cấp phối có khả năng áp dụng vào thực tiễn sản xuất (đạt các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật). - Sử dụng các công cụ test có sẵn ở Việt nam để kiểm tra các sản phẩm của đề tài. Đã tiến hành song song các test trong phòng thí nghiệm với các test ngoài thực địa theo ph−ơng thức đối sánh. Ngoài ra, chế tạo các thiết bị kiểm tra cần thiết hoặc gửi các labo n−ớc ngoài để xác định thêm một số đặc tính vật liệu (ngoài các qui định trong TCVN). Trên cơ sở các test này đã điều chỉnh các cấp phối thực tế trên qui mô sản xuất công nghiệp. Về xây dựng đội ngũ: - Đã tập hợp đ−ợc một đội ngũ kỹ s−, chuyên gia kỹ thuật có năng lực bao gồm nhiều ngành nghề phục vụ cho mục tiêu của đề tài. B−ớc đầu, đã xây dựng đ−ợc một lực l−ợng chuyên gia phục vụ cho công tác chuyển giao công nghệ, bao gồm chế tạo, lắp đặt thiết bị và vận hành sản xuất dây chuyền tấm lợp không sử dụng amiăng. Đội ngũ KC.06.15 133 này đã bắt đầu phát huy tác dụng trong việc thực hiện một số hợp đồng kinh tế trên cơ sở kết quả của đề tài. - Qua đề tài và các hợp đồng kinh tế dựa trên các kết quả của đề tài, đã tiến hành công tác đào tạo cho một số cơ sở sản xuất, cụ thể: * Tại Công ty Ximăng Hệ D−ỡng – Ninh Bình: 20 công nhân và cán bộ kỹ thuật * Tại Công ty SXKD VLXD Nghệ An: 65 công nhân và cán bộ kỹ thuật * Tại Công ty KDTH Dak Wil – Daklak : 60 công nhân và cán bộ kỹ thuật số cán bộ và công nhân kỹ thuật này cơ bản đã nắm đ−ợc các thủ thuật vận hành công nghệ đối với dây chuyền thiết bị mới và đang phát huy các kinh nghiệm thu đ−ợc trong sản xuất. - Đề tài cũng đã xây dựng đ−ợc một số mối quan hệ cá nhân với các nhà khoa học n−ớc ngoài trong việc t− vấn, hỗ trợ tài liệu, kinh nghiệm và các thiết bị phân tích hiện đại. 6.1.4. Các kết quả phục vụ sản xuất. Ngoài các kết quả về KHKT đã đạt đ−ợc, tuy ch−a chính thức kết thúc pha nghiên cứu, đề tài đã đ−a đ−ợc các kết quả nghiên cứu vào sản xuất thông qua các hợp đồng kinh tế của các đối tác ký với Viện Công nghệ: - Hợp đồng cung cấp thiết bị “Cụm chuẩn bị liệu không amiăng” đặt tại Cty Ximăng Hệ D−ỡng – Ninh Bình thông qua Dự án Giảm thiểu ô nhiễm trong công nghiệp sản xuất VLXD bằng nguồn vốn hỗ trợ của Chính phủ Đan Mạch, năm 2003. Trị giá Hợp đồng 523.550.000 Đ. - Hợp đồng cung cấp thiết bị và chuyển giao công nghệ Dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng ký với Cty DAK WIL – Daklak, năm 2004. Trị giá Hợp đồng 2.590.000.000 Đ. - Hợp đồng cung cấp thiết bị và chuyển giao công nghệ Dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng ký với Cty Cổ phần Thuận C−ờng – Hải D−ơng, năm 2004. Trị giá Hợp đồng 1.550.000.000 Đ. KC.06.15 134 6.1.5. Xây dựng quan hệ quốc tế trong lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất tâm lợp không sử dụng amiăng. Qua quá trình thực hiện, nhóm đề tài đã đặt đ−ợc một số quan hệ quốc tế tronh lĩnh vực nghiên cứu thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp với một số tổ chức và cá nhân các nhà khoa học n−ớc ngoài hoạt động tronh lĩnh vực trên. Ngoài những sự hỗ trợ trong quá trình thực hiện, mối quan hệ với các tổ chức và cá nhân này đã và đang hỗ trợ tốt cho các pha tiếp theo của đề tài hoặc hợp đồng kinh tế dựa trên các kết quả của đề tài: - GS. Y.OHAMA: Phòng thí nghiệm Vật liệu – Viện Kỹ thuật - Đại học Tổng hợp NIHON, Nhật Bản: Nghiên cứu cấu trúc vi mô của vật liệu mới. - Tổ chức DANIDA, Đan Mạch: Phối hợp và cung cấp kinh phí cho Dự án trình diễn “Giảm thiểu ô nhiễm trong sản xuất tấm lợp” (văn bản hợp tác trình diễn xem trong phần Phụ lục kèm theo). - Cty KURARAY, Nhật Bản: Cung cấp các vật liệu sợi PVA, các chất phụ gia, trao đổi kinh nghiệm công nghệ, test các sản phẩm mới tại các phòng thí nghiệm Nhật Bản cho các sản phẩm của Dự án trình diễn sẽ tổ chức tại Cty Thuận C−ờng – Hải D−ơng vào đầu năm 2006 (văn bản hợp tác trình diễn xem trong phần Phụ lục kèm theo). 6.2. Một số kết quả về ấn phẩm đ∙ công bố và Đăng ký sở hữu trí tuệ. 6.2.1. Một số ấn phẩm đã công bố về các kết quả của đề tài: - Báo cáo hội thảo : Khả năng thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp ở Việt nam tại Hội thảo"Khả năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch và cải thiện an toàn sức khoẻ nghề nghiệp" Hà nội, TP. Hồ Chí Minh, 2/2003"(nội dung chi tiết trong phần Phụ lục). - Báo cáo hội thảo : Chế tạo dây chuyền sản xuất tấm lợp không dùng amiăng và khả năng thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp ở Việt nam tại Hội thảo Khoa học và công nghệ vật liệu trong sản xuất sản phẩm chủ lực và sản phẩm xuất khẩu tổ chức tại Hà Nội tháng 7/2005 (nội dung chi tiết trong phần Phụ lục). KC.06.15 135 6.2.2. Một số sản phẩm thuộc đề tài đã đăng ký sở hữu trí tuệ: - Thiết bị xeo cán tấm lợp Phibro Ximăng - Đăng ký Bằng độc quyền kiểu dáng công nghiệp tại Cục Sở hữu trí tuệ. Tình trạng: Đã nhận đ−ợc Thông báo chấp nhận đơn của Cục Sở hữu trí tuệ theo Thông báo số 26039/KDCN ngày 03/10/2005 (nội dung chi tiết trong phần Phụ lục). - Nh∙n hiệu hàng hoá cho thiết bị xeo cán tấm lợp không sử dụng amiăng. Tình trạng: Đã tiến hành nộp đơn yêu cầu cấp Giấy chứng nhận đăng ký nhãn hiệu hàng hoá tại Cục Sở hữu trí tuệ ngày 12/10/2005 (nội dung chi tiết trong phần Phụ lục). - Đăng ký sáng chế độc quyền Ph−ơng pháp và Thiết bị sản xuất tấm lợp không amiăng. Tình trạng: Đã tiến hành các thủ tục pháp lý liên quan đến việc tra c−u tình trạng kỹ thuật liên quan đến sáng chế trên. Đã hoàn thành việc viết bản mô tả sáng chế với 4 điểm yêu cầu bảo hộ độc lập. Các thủ tục pháp lý về đăng ký sáng chế đ−ợc tiến hành thông qua Cty Sở hữu trí tuệ D&N (nội dung chi tiết trong phần Phụ lục). 6.3. Một số tác động x∙ hội của đề tài • Thông tin trên các ph−ơng tiện thông tin đại chúng Trong thời gian thực hiện đề tài, đặc biệt khi loạt sản xuất thử nghiệm trên quy mô công nghiệp thành công, các ph−ơng tiện thông tin đại chúng có sự quan tâm lớn đến tiến trình, kết quả của đề tài đồng thời là các b−ớc thực hiện Quyết định số 115/2001/QĐ-TTg ngày 01/8/2001. Điển hình trong các bài báo đó là: - Công nghệ sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng do VTV2 thực hiện - Chế tạo đ−ợc dây chuyền sản xuất tấm lợp không amiăng – Báo điện tử Vnexpress ngày 21 tháng 10 năm 2003 - PVA có thay thế đ−ợc Amiăng – Báo Doanh nghiệp th−ơng mại ngày 15 tháng 9 năm 2003 - Chế tạo thành công dây chuyền sản xuất tấm lợp không amiăng – Báo Khoa học và đời sống ngày 24 tháng 10 năm 2003 KC.06.15 136 - Sản xuất tấm lợp không có amiăng – Báo Thế giới mới số 557 - Đã tìm đ−ợc cách thay thế amiăng chất gây ung th− có trong tấm lợp – Báo Quân đội nhân dân cuối tuần ngày 10 – 8 năm 2003 - Một lộ trình chuyển đổi cho ngành tấm lợp là cần thiết – Báo Kinh tế Việt Nam ngày 24 tháng 6 năm 2003 và một số bài báo khác. Các bài báo này đã cung cấp l−ợng thông tin cần thiết cho d− luận quan tâm nên đề tài cũng nhận đ−ợc sự ủng hộ và khích lệ từ phía d− luận xã hội và các nhà sản xuất. Tuy nhiên, sự quan tâm của xã hội, của giới truyền thông cũng là áp lực khá lớn vì đây là một vấn đề nhạy cảm, liên quan đến một chủ tr−ơng của Chính phủ. Tr−ớc tình hình đó, nhóm đề tài vẫn kiên trì mục tiêu, thận trọng trong kết luận khoa học, đáp ứng đ−ợc một yêu cầu thời sự của sản xuất. • Quan tâm của các nhà sản xuất Đối với các nhà sản xuất, các kết quả của đề tài là mối quan tâm thực sự vì các kết quả tốt sẽ giúp các nhà sản xuất khả năng thay thế amiăng trong tr−ờng hợp quyết định cấm của Chính phủ có hiệu lực. Ngoài ra, trong thời gian gần đây, việc amiăng tăng giá và nguồn cung khó khăn cũng làm cho một số nhà sản xuất muốn tìm khả năng thay thế một phần hoặc toàn bộ amiăng trong sản xuất với mục tiêu kinh tế và chủ động trong việc cung cấp nguyên vật liệu sản xuất. 6.4. Phát huy kết quả của đề tài. Đề tài KC.06.15 đã kết thúc pha nghiên cứu và thực nghiệm trên dây chuyền pilot có qui mô công nghiệp. Tuy nhiên, với một sản phẩm vật liệu xây dựng mới đ−ợc sử dụng rộng rãi nh− tr−ờng hợp tấm lợp thì ngoài các chỉ tiêu cơ-lý tính còn phải tính đến các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của sản phẩm. Trong bối cảnh trên thị tr−ờng vẫn tồn tại song song hai loại tấm lợp có và không có amiăng thì yếu tố giá thành của sản phẩm mới rất có ý nghĩa. Với kinh phí đ−ợc cấp của pha nghiên cứu, đề tài không đủ sức giải quyết vấn đề này. Do đó, chúng tôi xin kiến nghị các giải pháp sau để có thể phát huy các kết qủa của đề tài : Tiếp tục cho sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền có sẵn sử dụng nguồn kinh phí khác do huy động từ kết quả sản xuất, kinh doanh hoặc từ các nhà đầu t− khác. KC.06.15 137 Bộ Khoa học và Công nghệ xem xét cho tiếp tục một Dự án để có thể mở rộng hơn qui mô sản xuất, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của sản phẩm (dự kiến sẽ đạt đ−ợc với dây chuyền năng suất 1triệu m2/năm). Trong pha dự án, dự kiến sẽ nghiên cứu thêm việc sử dụng các nguyên vật liệu sẵn có trong n−ớc với mục đích giảm nhập khẩu và giảm giá thành sản phẩm. Kiến nghị Nhà n−ớc có một số chính sách khuyến khích đối với các doanh nghiệp có một lộ trình chuyển sang sản xuất sản phẩm mới không chứa amiăng. KC.06.15 138 Tài liệu tham khảo [1] T.M Berkovitch. "Cơ sở công nghệ amiăng ximăng". Nxb Maxcơva, 1979 (Bản tiếng Nga). [2] D.J. Hannaut. "Fibre Cements and Fibre Concretes". John Wiley & Sons, New York, 1978. [3] H.S. Sobral. "Vegetable Plants and Their Fibres as Building Materials". Chapman and Hall, 1990. [4] Y. Shao, S. Marikunte, S.P. Shah. "Extrude Fibre Reinforced Composite". Concrete International, April 1995, pp. 48-52. [5] Kuaray Co., Ltd. (Asbestos banning in Japan), Hanoi, September 2005. [6] Niger Bryson. "White Asbestos: It's Still a Killer!". GBM (Britain's General Union), 2002. [7] " Overview of Kuraray PVA Fiber and Application". www.kuraray-ar.com [8] P.N. Balaguru, S.P. Shah. "Fiber Reinforced Cement Composites". McGraw-Hill Inc., New York, 1992. [9] "RILEM Technical Recommendations for the Testing and Use of Construction Materials" (International Union of Testing and Research Laboratories for Materials and Structures). E & FN SPON, London, 1994. [10] " Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4434: 2000 - Tấm sóng amiăng- ximăng - Yêu cầu kỹ thuật". Hà Nội, 2000. [11] - Hoàng Thanh Bắc. “Sử dụng cỏ bàng nh− một nguyên liệu cho công nghiệp bột và giấy". AIT – Thai land, 2000. [12] S. Biswas, G. Srikanth, S. Nangia. (Development of Natural Fiber Composites in India) India, 2001. [13] R.W. Wolfe, A.Gjinolli. (Cement-Bonded Wood Composites as An Engineering Materials) . USA, 1997. [14] H.S. Junior. “Sustainable Cement Based Materials and Techniques for Rural Construction". Brazil, 2001. KC.06.15 139 [15] R.W. Wolfe, A. Gjinolli. “Cement-Bonded Wood Composites as An Engineering Materials". Proceedings No. 7286 on The Use of Recycled Wood and Paper in Building Applications, Forest Products Society, Madison, September 1996. [16] Eternit Building Materials. www.eternit.co.uk [17] Gypsum Fiber Board–Fiber Cement Sheets, Process and Product. www. shs. SIEMPELKAMP. de [18] James Hardie World Leader in Fiber Cement Siding, Backerboard and Pipe. www.jameshardie.com [19] Quyết định 133/2004/QĐ-TTg của Thủ t−ớng Chính phủ ngày 20 tháng 7 năm 2004 về việc sửa đổi một số điều của Quyết định 115/2001/QĐ-TTg về phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2010. [20] Asbestos-Alternative Fiber and Additive for Porland Cement Concrete MASKY. Showa Denko Singapore (Pte.) Ltd., January 1995. [21] Khả năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch và cải thiện an toàn sức khoẻ nghề nghiệp. Báo cáo hội thảo thuộc dự án các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi tr−ờng trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng của Viện KHCN Xây dựng – Bộ Xây dựng và tổ chức DANIDA-Đan mạch tổ chức tại Hà Nội ngày 25/2/2003. [22] Nguyễn Bá Toại. “Báo cáo chuyên đề kiến nghị giải pháp sử dụng amiăng trong sản xuất tấm lợp ở Việt Nam”. Trung tâm Kỹ thuật môi tr−ờng đô thị và khu công nghiệp - Đại học Xây dựng Hà nội năm 2003. [23] Trần Quốc Tế. “Báo cáo tổng kết đề tài RNN-05: Nghiên cứu công nghệ thích hợp sản xuất vật liệu tổ hợp ximăng - polyme- sợi vô cơ - sợi hữu cơ để chế tạo cấu kiện nhẹ sử dụng trong xây dựng công trình ở vùng đất yếu và có động đất”. Viện KHCN Vật liệu xây dựng - Bộ Xây dựng, 6/ 2003. [24] A.M. Neville. (Properties of Concrete), Fourth edition, Longman Group Limited, Harlow, 1995. [25] www.fibrecement.elkem.com KC.06.15 140 [26] Lại Văn Đàm. “Nghiên cứu triển khai sản xuất đúc trên dây chuyền làm khuôn tự động DISAMATIC", Hội nghị KHCN, Hội KHKT đúc luyện kim Việt nam, Hà nội, 4- 2004. [27] Y. Ohama, Do Quoc Quang, Nguyen Dinh Kien. Personal Communications. BCN VCN Bộ công nghệp tổng công ty máy động lực và máy nông nghiệp Viện Công nghệ 25 Vũ Ngọc Phan - Hà Nội Phụ lục Báo cáo khoa học và kỹ thuật của Đề tài Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm dây chuyền sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng Mã số KC.06.15 TS. Đỗ Quốc Quang Hà Nội, tháng 03-2005 Bản quyền thuộc Viện Công nghệ - Bộ Công nghiệp Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện Công Nghệ, trừ tr−ờng hợp sử dụng cho mục đích nghiên cứu KC.06.15 Phụ lục 1. Quyết định 115/2001/QĐ-TTg của Thủ t−ớng chính phủ. 2. Quyết định 133/2004/QĐ-TTg của Thủ t−ớng chính phủ. 3. Form of Joint Venture Agreement Demostration Project to Replace Asbestos Fibers in the Corrugated Cement Roofing Tile Industry (Hợp đồng liên kết thực hiện Dự án trình diễn: Thay thế amiăng trong công nghiệp sản xuất tấm lợp gợn sóng). 4. Báo cáo "Khả năng thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp" tại Hội thảo "Khả năng áp dụng các giải pháp sản xuất sạch và cải thiện an toàn sức khoẻ nghề nghiệp" Hà nội, TP. Hồ Chí Minh, 2/2003". 5. Thông báo kết quả chụp vi cấu trúc của vật liệu tấm lợp không sử dụng amiăng. 6. Thông báo kết quả xác định amiăng trong mẫu tấm lợp. 7. Biên bản "thử nghiệm ngoài trời" tại Công ty Xi măng Hệ D−ỡng. 8. Hợp đồng liên kết thực hiện "Đề tài sản xuất tấm lợp không sử dụng amiăng trên dây chuyền công nghiệp công suất 0,5 triệu m2/năm". 9. Các Biên bản khảo nghiệm sản xuất tấm lợp Fibro xi măng không sử dụng amiăng tại Công ty sản xuất kinh doanh vật liệu xây dựng Nghệ an các ngày 19/9/2004 và 28/10/2004. 10. Biên bản kết quả thử nghiệm lão hoá vật liệu. 11. Kết quả thử nghiệm tấm sóng: • Tấm sóng không amiăng. • Tấm sóng amiăng ximăng. 12. Các hợp đồng kinh tế triển khai các kết quả của đề tài: - Hợp đồng với Dự án các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm trong công nghiệp sản xuất VLXD. - Hợp đồng với Cty Cổ phần Thuận C−ờng. - Hợp đồng với Cty KDTH Dak Wil 13. Báo cáo hội thảo : Chế tạo dây chuyền sản xuất tấm lợp không dùng amiăng và khả năng thay thế amiăng trong sản xuất tấm lợp ở Việt nam tại Hội thảo Khoa học và KC.06.15 công nghệ vật liệu trong sản xuất sản phẩm chủ lực và sản phẩm xuất khẩu tổ chức tại Hà Nội tháng 7/2005. 14. Biên bản bàn giao thiết bị dây chuyền sản xuất tấm lợp khong sử dụng amiăng giữa Viện Công nghệ và Cty SXKD VLXD Nghệ An. 15. Các văn bản, tài liệu thử nghiệm tấm lợp không sử dụng amiăng trong điều kiện tự nhiên tại tỉnh Hoà Bình. 15. Hợp đồng sản xuất thử nghiệm sản phẩm tấm lợp không sử dụng amiăng (Form of Joint Venture Agreement) giữa Viện Công nghệ, Cty Kuraray, Cty Thuận C−ờng. 16. Các văn bản, tài liệu Đăng ký bảo hộ Sở hữu trí tuệ đối với các sản phẩm của đề tài.