Luận văn: Thiết kế phân xưởng sản xuất màng mỏng PVC năng xuất 4100 tấn/năm chương 2

Chương 2: Tổng Quan.

TỔNG QUAN

Chương 2

2.1.TỔNG QUAN VỀ PVC VÀ SẢN PHẨM PVC:
2.1.1.Giới thiệu về PVC:
– PVC là một hợp chất hóa học của clo, cacbon và hydro. Hợp phần PVC
được sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên như dầu khoáng và muối. PVC lần đầu
tiên được công bố vào năm 1835 bởi Regnault, nhưng mãi đến cuối năm 1930
mới được sản xuất và 1937 thì PVC mới được sản xuất đại trà.
– PVC là một polymer được trùng hợp từ Vinylclorua monomer. Vinylclorua
monomer (CH2=CHCl) có thể được điều chế từ Acetylen hay Etylen theo các
phương trình sau đây:
H2C
ClH2C

+

CH2

CH2Cl

ClH 2C

Cl 2

5 0 0 - 5 5 0 oC
A l 2 O 3 , C h o a ït t í n h

CH 2Cl

H2C

CHCl

+

HCl

Hay :

HC
nCH2

CH

+

H2C

HCl

CHCl

H2 C

CHCl

CHCl

n

– Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất PVC là các sản phẩm phụ từ dầu mỏ.
Đây là loại nguyên liệu được cắt mạch (cracking) hoặc từ các phế của ngành
dầu khí. Nguyên liệu thứ nhì là muối NaCl sẳn có trong tự nhiên (Clo được
tách ra khỏi NaCl bằng phương pháp điện phân).
2.1.2. Phân loại PVC:
• Trên thị trường có rất nhiều loại PVC, nhưng PVC được phân loại theo
phương pháp trùng hợp có 4 loại chính:
– PVC trùng hợp khối.
– PVC trùng hợp dung dịch.
– PVC trùng hợp nhũ tương ( PVC–E ).
– PVC trùng hợp huyền phù ( PVC–S ).

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6


Chương 2: Tổng Quan.

⇒ Tuy nhiên hai phương pháp đầu trùng hợp khối và trùng hợp dung dịch ít
được sản xuất trong công nghiệp vì khó kiểm soát được nhiệt độ trùng hợp và
việc tách dung môi phức tạp.
• Người ta còn phân biệt PVC cứng với PVC mềm khi nói về sản phẩm PVC.
Dựa vào hàm lượng chất hóa dẽo có trong hỗn hợp, ta có thể phân biệt 3 loại
sản phẩm PVC sau:
+ PVC cứng: hàm lượng hóa dẽo từ 0 – 5%.
+ PVC bán cứng: hàm lượng hóa dẽo từ 5 – 15%.
+ PVC mềm: hàm lượng hóa dẽo > 15%.

• Hiện nay trong công nghiệp dùng chủ yếu là PVC–S và PVC–E:
– PVC-S được chia làm 2 loại theo đặc điểm hình thức hạt PVC:
+ Loại thủy tinh là loại PVC hạt có cấu trúc chặt chẽ trong suốt hoặc mờ đục.
+ Loại tuyết là loại hạt PVC có cấu trúc xốp.
Thông thường PVC là hỗn hợp của 2 loại trên.
– PVC–E được chia làm 2 loại:
+ Loại hạt rổng.
+ Loại hạt có cấu trúc chặt chẽ.
• Trong sản xuất người ta thường sử dụng PVC-S do những nguyên nhân sau:
– PVC–S có độ phân nhánh thấp hơn PVC–E nên tính ổn định nhiệt cao hơn
và tính chất cơ lý, độ trong suốt của sản phẩm tốt hơn. Do những tạp chất còn
sót lại sau quá trình trùng hợp nên PVC–E kém bền nhiệt, tính cách điện kém.
– PVC–S giá rẻ hơn PVC–E
– PVC–S hấp thụ nhiều chất hóa dẻo hơn PVC–E nên thích hợp cho các sản
phẩm dùng nhiều hóa dẻo hơn.

2.1.3. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA
2.1.3.1. Sự phân hủy PVC:
– Trong quá trình gia công và tạo sản phẩm PVC, nguyên liệu cần được làm
nóng. Thông thường ở nhiệt độ từ 160–200 oC, tuy nhiên PVC có đặc điểm bắt
đầu phân hủy ở nhiệt độ này, ánh sáng mặt trời cũng là nguyên nhân làm cho
PVC phân hủy và các tác động như va đập… cũng góp phần tạo sự phân hủy
PVC. Khi PVC bị đốt nóng HCl thoát ra từ nguyên liệu, tác dụng như một chất
xúc tác làm tăng thêm quá trình phân hủy PVC. Khi một nguyên tử clo tạo
thành HCl thì nguyên tử clo bên cạnh phản ứng tiếp theo gọi là phản ứng dây

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6

Chương 2: Tổng Quan.
chuyền. Clo cũng như ánh sáng mặt trời là nguyên nhân gây nên oxy hóa PVC
cắt đứt và tạo các nối ngang các phân tử đó.
– Qua công thức của PVC … (–CH2 –CHCl –)… ta thấy trong cấu tạo của nó
có chứa phân tử HCl. Ở nhiệt độ tương đối cao, dưới ánh sáng mặt trời, trong
môi trường oxy hóa… PVC có khả năng phân hủy giải phóng ra HCl và bị oxy
hóa do đó PVC bị chuyển màu.
– PVC là một halogenua alkyl, đồng thời lại là một cao phân tử. Thực tế rất
nhiều trường hợp chất halogenua alkyl thường kém bền vững và có khuynh
hướng giải phóng HCl. Ngoài ra, các cao phân tử thường bị phân hủy dưới tác
dụng của ánh sáng và nhiệt độ.
– Qua khảo sát người ta xác định PVC có cấu tạo –CH2–CHCl–CH2–CHCl–
Hầu như không có cấu tạo là –CHCl–CHCl–CH2–CH2–. Hiện tượng một
nguyên tử halogen đính trực tiếp vào cacbon của mạch chính làm cho cấu tạo
phân tử kém bền vững. Ngược lại nguyên tử halogen đính vào cacbon mạch
nhánh sẽ làm cho cấu tạo của phân tử khá bền vững.
2.1.3.2. Sự phân hủy của PVC dưới tác dụng của nhiệt độ:
– Trong quá trình gia công PVC, ngay ở nhiệt độ 140 0C thì PVC bắt đầu phân
hủy và ở 170oC thì sự phân hủy xảy ra nhanh hơn, giải phóng HCl tạo thành
polyolefin. Khi đó PVC từ màu sáng đến vàng – da cam – đỏ và cuối cùng
thành than đen, khi đó PVC mất tính tan.
o

t0 > 1 4 0 C

–CH2–CHCl–CH2–CHCl–

–CH2–CH=CH–CHCl– + HCl

– Phản ứng này không xảy ra đồng thời, bắt đầu ở những chỗ có mạch nhánh
và lan truyền trong phân tử polyolefin, có khả năng phản ứng với các chất
khác và bắt màu. Do đó PVC có thể thay đổimàu sắc từ trắng sang vàng sang
đen.
+ Biến màu của PVC là do tạo liên kết đôi cách:
H2 C

CH

H2 C

CH

H2 C

Cl

Cl

-H C l

CH

HC

CH

HC

CH

HC

CH

Cl

+ Sự mất tính tan của PVC là do tạo ra các liên kết ngang (mạng không gian 3
chiều).
H 2C

CH

H2 C

CH
Cl

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

H2 C

CH
Cl

6

H2 C

CH

HC

H2 C

-H C l

Cl

Cl
H 2C

CH

CH

H2 C

CH
CH


Chương 2: Tổng Quan.
– Sự phân hủy PVC khi đun nóng theo phản ứng chuỗi phân hủy polymer
trung tâm bắt đầu phân hủy là những phần mạch mà ở đó những liên kết C–H
và C–Cl yếu, những phân tử có thể là những nhóm cuối của đại phân tử. Như
ta đã biết khi trùng hợp theo cơ chế gốc thì việc đứt mạch có thể xảy ra do
chuyển mạch cho phân tử monomer hoặc cho phân tử polymer hoặc cho cả hai.
– Trong trường hợp chuyển mạch cho monomer thì phân tử polymer có nối đôi
ở cuối mạch, còn chuyển mạch qua polymer thì xuất hiện phân tử nhánh và có

cacbon bậc 3.
+ Ví dụ: chuyển mạch qua monomer.
R

H 2C

CH
Cl

H 2C
n

CH
Cl

+

H 2C

CH

R

H2 C

CH
Cl

Cl

HC
n

CH
Cl

+

HC

CH
Cl

– Đồng thời theo thực nghiệm thì 60% phân tử polymer có chứa nối đôi mà đa
số nằm ở cuối mạch phân tử.
– Nối đôi và cacbon bậc 3 ảnh hưởng đến độ bền liên kết của nguyên tử
cacbon bên cạnh và có thể kích động quá trình phân hủy PVC tạo HCl.
2.1.3.3. Sự phân hủy PVC dưới tác dụng ánh sáng:
– Khi ánh sáng có bước sóng ngắn (< 400 nm ) polymer hấp thụ lượng tử ánh
sáng và gây ra sự phá hủy liên kết hóa học trong phân tử được tạo thành do
các gốc tự do.
– Sự phân hủy PVC bởi ánh sáng phụ thuộc vào khuyết tật, cấu trúc của
mạch polymer, cấu hình phân tử, các chất phụ gia của sản phẩm tạo thành khi
gia công polymer.
– Sự khơi mào quá trình quang phân hủy diễn ra mạnh mẽ ở bước sóng nhỏ
(253nm) điều này là do sự có mặt của nhóm –CH=O có trong PVC.
– Sự quang phân hủy cũng xảy ra phản ứng tạo mạng không gian và tạo các
nhóm mang màu (như kết quả của sự phân hủy bởi nhiệt, nhưng quá trình chỉ
xảy ra chủ yếu ở bề mặt của sản phẩm trong quá trình sử dụng).
– Ánh sáng mặt trời có ảnh hưởng lớn tới sự phân hủy PVC. Những tia có

bước sóng càng ngắn (tia cực tím có năng lượng rất lớn) càng làm tăng nhanh
vận tốc phân hủy PVC. Ngoài ra trong khi gia công ở nhiệt độ cao lượng HCl
thoát ra sẽ làm ăn mòn lớp kim loại mỏng tạo thành các muối Fe và bản thân
muối sắt này là những chất xúc tác oxy hóa mạnh làm tăng quá trình phân hủy
PVC.
2.1.3.4.Ảnh hưởng của oxy đến sự phân hủy nhiệt PVC:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6


Chương 2: Tổng Quan.
– Trong không khí người ta thấy tốc độ phân hủy tách loại HCl của PVC tăng
nhanh hơn so với trong khí N2 vì trong không khí có chứa nhiều oxy. Dưới tác
dụng của oxy thì quá trình liên kết giữa các mạch cacbon bị ức chế, màu sản
phẩm biến đổi chậm và xảy ra sự giảm khối lượng phân tử của PVC .
– Ảnh hưởng tự xúc tác của HCl với sự hiện diện của oxy:
O

CH
CH

HC
Cl

CH

Cl

OH

CH

+ RH

CH

HC

CH

HC
Cl

Cl

O

OH

Cl

O

CH

CH

Cl

2

Cl
O

HC

+ O

O

O

CH

H Cl

CH
Cl

Cl

CH

CH

Cl

+

Cl

+

H2O

CH

+

Cl

– Oxy tương tác vào nối đôi tạo các nhóm chứa oxy (hydroxyl, cacbonyl…) nên
sau khi tạo thành một số liên kết trong polymer từ tác dụng xúc tác của oxy sẽ
tăng mạnh làm cho tốc độ tách loại HCl tăng. Quá trình liên kết các mạch
PVC bị chậm lại là do việc giảm lượng liên kết nối đôi (gây sự biến đổi màu
sắc của PVC chậm đi) tuy nhiên nếu chuyển hóa tiếp tục thì có thể dẫn đến sự
tạo thành cấu trúc không gian do sự tái hợp của các gốc alkyl, peroxyt.
2.1.3.5. Ảnh hưởng của HCl:
– Khi HCl là chất xúc tác cho phản ứng dehyroclorua trong PVC ở bất kỳ
nhiệt độ nào, trong các môi trường khác nhau và càng mạnh khi áp suất riêng
phần của PVC trong cùng phản ứng càng lớn
HC

CH

-H C l

CH 2 CH

HC

CH
n

Cl

2.1.3..6. Ảnh hưởng của các chất hóa dẽo:
– Các chất hóa dẽo kìm hãm sự phân hủy PVC đồng thời lượng HCl thoát ra
không phụ thuộc vào lượng chất hóa dẽo trong hỗn hợp PVC (trong giới hạn
103–104 phân mol/ 100 phần PVC ).
2.1.4. Giới thiệu về sản phẩm từ PVC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6

CH
Cl


Chương 2: Tổng Quan.
– Sản phẩm PVC có phạm vi sử dụng rất rộng rãi trên toàn thế giới nói chung
và trên cả nước nói riêng vì nó rất thuận lợi khi sử dụng, bảo đảm về yêu cầu
kỹ thuật cũng như ngoại quan, mặt khác nó cóù một mức giá cả vừa phải.
– Sản phẩm PVC rất đa dạng và phong phú về mẫu mã cũng như công dụng,
sở dó được như vậy là do:
+ PVC là loại chất dẻo có tính chất chung tốt (tính bền hóa, bền cơ học, không
độc hại, và một số tính chất chung khác).

+ PVC có thể gia công bằng nhiều phương pháp khác nhau.
+ PVC có thể dùng sản xuất ống, tấm phẳng, profile, màng mỏng, vải giả da,
sợi và rất nhiều loại khác.
2.1.5 Các Tính Chất Quan Trọng Của PVC.
o Bằng cách thêm hoá dẻo có thể sản xuất ra các sản phẩm có độ cứng thay đổi.
o Có thể sử dụng hầu hết các phương pháp gia công đối với PVC
o Có thể sản xuất sản phẩm trong hay đục từ PVC.
o PVC có nhiều tính chất cơ học tốt như độ bền kéo đứt độ giãn đứt, tính chất
cách điện, chịu ăn mòn … cao.
o Có thể sản suất sản phẩm với màu sắc đa dạng.
o PVC bêb2 với acid, kiềm, chất tẩy rửa …
o PVC là laọi nhựa khó cháy vì có Clo trong phân tử
o Giá thành vừa phải
2.1.6. Các Tiêu Chuẩn Cần Lưu Ýù Đối Với PVC
o Giá trị K :
Người ta xác định giá trị K bằng cách đo độ nhớt của dung dịch PVC trong cyclo
hexanone, sau đó dùng công thức để tính ra K. Như vậy giá trị K phản ánh độ nhớt
dung dịch PVC, do đó phản ánh khối lượng phân tử của nó (cũng như chỉ số MI đối
với nhựa PE, PP …) khi lựa chọn PVC giá trị K là tiêu chuẩn cần xét đến đầu tiên vì
tính chất sản phẩm gia công phụ thuộc nhiều vào K, vì vậy cần lựa chọn cẩn thận :
Ví dụ đối với sản phẩm thông thường như tole, màng ống nước … dùng PVC có
K=65-68.
Đối với màng bán cứng, khớp nối … dùng PVC có K=57-62.
o Khối lượng riêng thể tích(g/cm3) :
Phản ánh mức độ nén chặt của PVC dạng bột, nó quan trọng khi đùn, tuy nhiên
không thể tăng đại lượng này cao quá mức được vì sẽ nằm ngoài khả năng thiết kế
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6

Chương 2: Tổng Quan.
của máy ( mỗi máy đùn có trục vít được thiết kế cho một dạng nguyên liệu thích
hợp). Ví dụ không thể dùng máy chạy hạt để chạy cho bột và ngược lại(hạt có khối
lượng thể tích lớn hơn bột nhiều). Khi trộn cao tốc, bột sau khi trộn thường có khối
lượng thể tích lớn hơn bột trước khi trộn do mức độ nhựa hoá tốt hơn, vì vậy thời gian
trộn có ảnh hưởng đến công đoạn tạo hạt.
o Độ hấp thụ và tốc độ hấp thụ dầu DOP :
Đối với những sản phẩm có hàm lượng DOP cao, PVC phải có khả năng hấp thụ
DOP tốt để tạo ra hỗn hợp bột khô có tính chảy tốt (tất nhiên để trợ giúp quá trình
này cần dùng thêm nhiệt hay trộn cao tốc lợi dụng nhiệt ma sát). Nếu tốc độ hấp thụ
DOP (phản ánh bằng lượng DOP hấp thụ trong một đơn vị thời gian) và độ hấp thụ
( phản ánh bằng lượng DOP hấp thụ được cho 100g nhựa) thấp thì bột sau khi trộn
không dược khô, thậm chí DOP không thấm vào được nhựa, như vậy chất lượng trộn
không đạt yêu cầu, năng suất trộn giảm xuống khi phải kéo dài thời gian trộn.
So sánh về mặt độ hấp thụ dầu DOP thì PVC-S có độ hấp thụ tốt hơn PVC-E
nhiều
o Hàm lượng mắt cá :
Là những hạt trong lấm tấm trong sản phẩm. Mắt cá có thể gây ra do bụi lẫn
vào, do công thức dùng bôi trơn không hợp lý nên nhựa nóng chảy không đều, hoặc
do PVC có những phân tử có khối lượng lớn quá mức thì cũng có thể tạo ra mắt cá.
o Hàm lượng chất dễ bay hơi :
Chất dễ bay hơi, ẩm có thể gây bọt cho sản phẩm, vì vậy hàm lượng chất dễ bay
hơi phải nhỏ hơn 0.3%
2.1.7. GIỚI THIỆU VỀ PHỤ GIA PVC :
2.1.7.1. Chất ổn định :
Định nghóa:Chất ổn định là chất thêm vào compound PVC với mục đích ngăn chặn,
hạn chế sự phân hủy PVC dưới tác dụng của nhiệt và lực cắt cơ học khi gia công.
Đồng thời cũng ngăn chặn sự phân hủy do ánh sáng và sự oxy hóa trong thời gian sử
dụng.

2.1.7.2. Chất bôi trơn :
Định nghóa: Chất bôi trơn là chất có tác dụng làm yếu tác dụng của ứng suất cơ học
khi gia công PVC điều này đạt được bằng cách điều chỉnh tính chảy của hỗn hợp

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6


Chương 2: Tổng Quan.
nhựa trong quá trình gia công. Kết quả là làm giảm ma sát nội và lượng nhiệt tỏa ra,
giảm được nhiệt độ gia công bảo đảm quá trình tạo hình nhanh chóng, giảm sự phân
hủy của PVC tránh được hiện tượng dính của hỗn hợp trên bề mặt của kim loại.
Ngoài ra còn trợ phân tán của các thành phần khác vào hỗn hợp làm tăng vẻ ngoại
quan của sản phẩm. Việc sử dụng chất bôi trơn rất quan trọng không kém việc sử
dụng chất ổn định.
2.1.7.3. Chất trợ gia công :
Định nghóa: Chất trợ gia công là một loại nhựa khi thêm vào hỗn hợp PVC thì tạo ra
kết quả sau :
+ Cải thiện sự nhựa hóa, giữ được các tính chất cơ lý của hỗn hợp PVC sau khi
gia công và trong công thức có thể đưa vào hàm lượng chất độn cao hơn. Có
thể tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp khi đùn profile.
+ Tính ổn định của quá trình sản xuất được nâng cao, vì vậy năng suất sẽ
tăng.
+ Các sự cố bề mặt của sản phẩm và sự cố do năng suất không ổn định giảm
đi hoặc không còn xuất hiện.
+ Tăng được chiều rộng của sản phẩm khi cán.
+ Sự phân bố các cơ cấu xốp đồng đều hơn, tế bào xốp nhỏ hơn đối với sản
phẩm PVC xốp.
+ Khả năng chịu nhiệt, chịu thời tiết, độ bền màu có xu hướng được cải thiện.

+ Nếu sản phẩm cần định hình nhiệt thì công đoạn định hình nhiệt được thực
hiện dễ dàng hơn.
2.1.7.4. Chất hóa dẻo :
• Đặc điểm chung của chất hoá dẽo:
– Làm giảm nhiệt độ thuỷ tinh của PVC, giảm nhiệt độ dòn, tăng độ mềm dẻo
của PVC làm cho nó dễ nóng chảy và làm tăng độ linh động của polyme thích
hợp cho quá trình gia công.
– Quá trình hóa dẽo làm tăng độ mềm của mạch do đó làm tăng độ bền va
đập cũng như làm tăng độ dãn dài khi kéo đứt.
– Tăng khả năng thấm ướt và giúp PVC trộn lẫn phụ gia dễ dàng.
– Giúp sự tạo hình dễ dàng, dễ điền đầy khuôn. Tăng độ bám dính giữa các
phân tử.
– Giảm độ kháng đứt, giảm độ cách điện, có khả năng bị phun sương.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6


Chương 2: Tổng Quan.

⇒ Tùy thuộc theo yêu cầu sản phẩm mà hàm lượng chất hóa dẽo cho vào khác
nhau.
• Phân loại chất hóa dẽo:
_ Chất hoá dẻo chính : có độ tương hợp cao với PVC và vì vậy có thể sử dụng một
mình. Ví dụ DOP là một chất hoá dẻo chính điển hình
_ Chất hoá dẻo phụ : vì một lý do nào đó người ta không dùng một mình
• Các loại hoá dẻo thông dụng :
o

DOP Di octyl phthalate

o

DOA Di octyl Adipate

o

BBP Butyl Benzyl Phthalate

o

EBSO daàu đậu nành epoxy hoá …

2.1.7.5. Chất độn :
Mục đích của việc sử dụng chất độn:
– Giảm giá thành của sản phẩm.
– Tăng độ đục cho sản phẩm, tăng nhiệt độ biến hình,tăng khả năng mài mòn
thiết bị.
– Tăng tính ổn định nhiệt vì CaCO3 có tính bazơ trung hòa HCl sinh ra.
– Tăng độ cứng cho sản phẩm. Tăng khối lượng riêng và modul đàn hồi.
– Tạo cho hỗn hợp nhựa có độ nhớt cao nên khó gia công.
– Giảm độ bền cơ lý của sản phẩm, giảm co rút, giảm độ bóng của sản phẩm.
– Cần dùnh nhiều DOP hơn vì CaCO3 hấp thụ một phần DOP.
2.1.7.6. Chất màu :
– Chất màu dùng để nhuộm màu cho PVC tạo cho sản phẩm có màu sắc như
mong muốn của người sản xuất và tiêu dùng thỏa mãn yêu cầu :
+ Phải bền nhiệt. Bền dưới tác dụng dung môi, nước, acid, kiềm…
+ Phải bền dưới tác dụng của ánh sáng và không khí. Phân tán tốt trong nhựa.
+ Không di hành từ vật được nhuộm sang vật khác tiếp xúc với nó.

⇒ Nói chung chất màu phải đáp ứng một cách tương đối các yêu cầu trong
gia công, phối liệu tạo ra sản phẩm đạt chất lượng cao đáp ứng phần nào yêu
cầu của con người sử dụng.
2.1.7.7.Nguyên liệu làm mực in:
•

Mực in là một hệ huyền phù trong đó chất rắn là các hạt màu (pigment)

và môi trường phân tán là dung dịch nhựa. Độ nhớt của mực in thường thấp
hơn nhiều so với sơn.
•

Dung dịch nhựa gồm có hai thành phần là chất tạo màng và dung môi :

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6


Chương 2: Tổng Quan.
– Chất tạo màng thường là các loại polyme, chúng tạo ra màng mực có độ
bám dính tốt với bề mặt cần dán, chóng được sự trầy sước, tạo độ bóng và
ngăn không cho các lớp màu sản phẩm sau khi in dính lại với nhau. Để đảm
bảo yêu cầu thì chất tạo màng thường dùng là các loại hỗn hợp polyme thích
hợp.
– Dung môi để hòa tan chất tạo màng. Có thể sử dụng nhiều loại dung môi để
điều chỉnh tốc độ bay hơi của mực in, tăng cừơng độ bám dính của màng mực
lên bề mặt được in. Trong hỗn hợp dung môi người ta phân ra làm hai loại :
dung môi chính (là dung môi dùng để hòa tan chất tạo màng) và dung môi pha

loãng (là dung môi điều chỉnh độ nhớt của mực in, điều chỉnh tốc độ bay hơi
và giảm giá thành mực in).
• Các nguyên liệu chính thường được sử dụng :
– Chất màu : thường dùng là các loại pigment.
– Các loại nhựa tạo màng :
+ Copolymer: Vinylcloride–Vinylacetate: với hàm lượng Vinylacetate khoảng
15% (Copolymer C–15)
+ Polymer trên cơ sở Acrylic và Cenlulose : nhựa này có ưu điểm là tạo lớp
màng có độ trong cao, ít phản ứng pigment, dễ tương hợp với các chất tạo
màng khác, chịu nước và chịu hóa chất tốt. Các nhựa thường dùng là: A–11,
A–30, Metablen 501–A. Còn hợp chất Cenlulose thường dùng là Cenlulose
Aceto Bityrat.
– Các loại dung môi :
+ Dung môi thật (dung môi hoạt động) khi sử dụng một mình sẽ hoà tan đối
tượng cần hoà tan để tạo dung dịch đồng nhất, có thể sử dụng nồng độ thấp
nhưng vẫn hoà tan tốt. Thường dùng MEK (Metyl-Etyl-Ketone), MIBK
(Metyl-Isobutyl-Ketone) là dung môi thật cho nhựa vinyl, urethane. Xylene là
dung môi thật cho alkyd béo.
+ Dung môi pha loãng: dung môi khi sử dụng một mình không thể hoà tan đối
tượng cần hoà tan, nhưng được dùng để giảm độ nhớt, để sử dụng dễ mà không
làm hệ kết tủa. Nó cũng được dùng để giảm giá thành của hệ dung môi phối
trộn. Thường dùng Toluene.
+ Dung môi ẩn: khi sử dụng một mình khó hoà tan đối tượng cần hoà tan
nhưng có thể làm trương đối tượng cần hoà tan. Khi kết hợp với dung môi thật
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6


Chương 2: Tổng Quan.

nó tăng khả năng hoà tan cho dung môi thật. Các rượu thường được dùng làm
dung môi ẩn như isopropyl alcohol…
+ Dung môi chống khô: để tăng cường độ bám dính vì các dung môi này có
khả năng “cắn” vào lớp màng in để cải thiện độ bám dính, tốc độ bay hơi thấp
nên lượng dùng ít. Ví dụ : Cyclohexanone tăng cường độ bám dính.
– Các chất phụ gia : như các chất phân tán để cải thiện độ phân tán của màu,
hay chất xử lý. Ngoài ra còn sử dụng các chất làm mờ, chất làm bóng,....
2.2. Giới Thiệu Về Thiết Bi Máy Cán Và Máy In Hoa.
2.2.1.Máy cán .
Là một trong những phương pháp sản xuất của công nghiệp gia công chất dẻo,trong
đó nhựa nhiệt dẻo được chế tạo thành tấm hoặc màng sau khi đi qua khe hở giữa các
trục cán.Tùy theo việc sản xuất các mặt hàng khác nhau,người ta bố trí sắp xếp các
dạng trục cán khác nhau,dạng chử I,L,Z,L ngược.
-

Dạng chữ I :Việc tiếp liệu khó khăndùng nhiều để cán cao su

-

Dạng chữ L :Ưu điểm của nó là khe tạo hình vật liệu đầu tiên ở phía dưới,sẽ
thuận tiện hơn về mặt tiếp liệu và đường tiếp liệu ngắn hơn.do đó máy cán
nàythường dùng để gia công loại PVC cứng.Còn nhược điểm của nó là khi gia
công PVC mềm thành màng thì hơi của chất hóa dẻosẽ tụ lại trên màng dẫn
đến chất lượng màng giảm đi

-

Dạng chữ L ngược :Khắc phục nhược điểm của dạng chữ L.

-

Dạng chữ z :Dùng để phủ bọc chứa nhựa PVC lên vải hoặc giấy ,cũng có thể
sản xuất màng mỏng nhưng kết cấu hệ thống truyền động tương đố phức tạp .
• Phương pháp cán sử dụng rộng rãi và có ý nghóa nhất là để sản xuất màng
PVC mềm, các loại giả da, một phần màng PVC bán cứng (khi cần khổ
rộngvà năg xuất cao), vì các loại PVC có khoảng nóng chảy dẻo khá xác
định và việc sản xuất màng PVC bằng phương pháp cán là kinh tế nhất.
• Tùy theo việc sản xuất các mặt hàng khác nhau người ta bố trí sắp xếp các
trục khác nhau:

Hình dạng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Đặc điểm

6


Chương 2: Tổng Quan.
Việc tiếp liệu khó khăn

Dạng chữ I

dùng nhiều để cán cao
su

Ưu điểm: Khe tạo hình

Dạng chữ L

vật liệu đầu tiên ở phía
dưới như vậy sẽ thuận
tiện hơn về mặt tiếp liệu
và đường tiếp liệu ngắn
hơn.
Nhược điểm: Khi gia
công hơi PVC mềm thì
hơi chất hóa dẻo sẽ tụ
lại trên màng dẫn đến
chất lượng màng giảm
đi.
Khắc phục nhược điểm

Dạng chữ L ngược

dạng chữ L

Dùng để phủ bột nhựa

Dạng chữ Z

PVC lên vải giấy, cũng
như có thể sản xuất
màng mỏng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6

Chương 2: Tổng Quan.
• Ngày nay công nghệ cán đã được áp dụng trên khắp thế giới.Khoảng 95%
sản lượng của công nghệ cán là PVC.Công nghệ cán thích hợp cho sản xuất
số lượng lớn màng PVC với tốc độ cao.
• Vốn đầu tư cho một dây chuyền cán PVC mới là rất lớn (khoảng 30-35 tỷ
VNĐ).

• Cấu Tạo Máy Cán :
Bộ phận truyền động máy(mô tơ,hộp số ), bệ đỡ, trục cán,vùng xoáy của chất dẻo.
+ Bộ phận truyền động máy :Bao gồm mô tơ có công suất hoạt động rất lớn thường
từ 100HP trở lên, Mô tơ truyền động thông qua hộp so điều tốc. Hộp số này có cậu
tạo đa số là bánh răng ăn khớp nhau để điều chỉnh trục quay của trục cán
+ Bệ đở :Được chế tạo gồm khung thép, trên đó có lắp các ổ đở.Trục cán quay trên
các ổ đỡ nén chế độ bôi trơn ở hai đầu trục rất nghiêm ngặt, thường sử dụng dầu bôi
trơn tuần hoàn có áp lực, làm lạnh bằng nước.
+ Trục cán :Các trục cán nằm song song với nhau và hai đầu đặt trên hai ổ đơ.û
Khoảng cách giữa các trục cán được điều chỉnh nhờ bộ phận điều khiển bằng hệ
thống động cơ và hộp số hoặc điều khiển bằng tay. Thông thường ở mỗi đầu trục cán
có cung cấp hệ thống hơi gia nhiệt, còn đầu kia dành cho truyền động.
Các trục cán chuyển động nhờ các mô tơ điện một chiềuvô cấp thông qua hộp giảm
tốc và các khớp nối. Trục cán chịu tải trọng lớn do đó cần có độ đàn hồi và độ cứng
cũng như có tính chịu mài mòn, ăn mòn cao.Phần lớn các trục cán được chế tạo bằng
thép đúc và tôi bề mặt.Riêng lớp bề mặt phải có độ bóng ,độ cứng cao
2.3. Máy in hoa :
• Cấu tạo :
Theo luận văn thiết kế này ta sử dụng 01 máy cán 4 trục và 02 máy in hoa 3 đầu.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6