THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT BÓNG CAO SU NĂNG SUẤT 1 000 000 sản PHẨM TRÊN năm

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 VAI TRÒ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CAO SU
Cao su nhiên thiên (NR) được chế biến thành mủ nước latex hoặc mủ
cao su khô phụ thuộc vào ứng dụng của nó. Theo báo cáo của Tổ chức nghiên
cứu cao su quốc tế (IRSG) khoảng 60% - 65% cao su thiên nhiên được sử
dụng trong công nghiệp sản xuất lốp xe, còn lại là các sản phẩm khác như ống
cao su và băng tải (8%), linh kiện cao su (7%), sản phẩm y tế và găng tay (6%)
còn lại là 9% là cho các nhu cầu khác. Cao su thiên nhiên kỹ thuật đặc thù của
từng nước, thường được chế biến dưới dạng khối như (STR - tiêu chuẩn Thái
Lan, SVR - tiêu chuẩn Việt Nam, SMR - tiêu chuẩn Malaysia). Ngoài ra còn
có crepe, cao su đen vớt lớp mặt (skim black).
Kim ngạch xuất khẩu Cao su là đóng góp quan trọng nhất giảm chệnh
lệch thâm hụt cán cân thương mại Việt Nam và Trung Quốc gần 15 Tỷ USD
mỗi năm. Trong tương lai với việc đầu tư sản phẩm cao su công nghệ cao nhất
là lốp xe hơi, lốp xe tải, găng tay y tế, bao cao su chất lượng cao sánh ngang
với những hàng cao cấp như Durex, nệm mousse cao cấp như: Kymdan, Liên
Á,... Chúng ta có quyền hy vọng ngành Cao su Việt Nam đang thực sự là một
trong những ngành kinh tế mũi nhọn đóng góp nhiều tỷ USD vào nền kinh tế
của đất nước. Thị trường cao su thiên nhiên có triển vọng phát triển lâu dài do
nhu cầu của thế giới được dự báo vẫn tăng liên tục dù tốc độ không cao nhưng
ổn định.
Về mặt xu hướng giá cao su thiên nhiên sẽ tăng tỷ lệ thuận với giá dầu
mỏ, bởi vì dầu mỏ là nguyên liệu chính cho các sản phẩm cao su tổng hợp như
Styren Butadien Rubber (SBR), Nitryl Butadien Rubber (NBR), Styrene
Rubber,… Áp lực giá dầu mỏ dẫn đến việc gia tăng tỷ trọng cao su thiên nhiên

trong các sản phẩm lốp xe và sản phẩm cao su kỹ thuật cao. Bên cạnh đó xu
hướng tiêu dùng xanh cũng tạo ra nhu cầu sản phẩm thiên nhiên nhất là bao
cao su, nệm mút cao su, găng tay y tế… Là những sản phẩm sản xuất trực tiếp
từ Latex thiên nhiên mà Việt Nam hiện là quốc gia đứng thứ 4 thế giới về
nguồn nguyên liệu cao su.
Với những nỗ lực đầu tư gần đây Việt Nam hiện đang có thêm trên
500.000 Ha cao su thiên nhiên tại Lào, sau đó là Myanma… Chắc chắc vị thế
ngành cao su Việt Nam sẽ chiếm vị trí cao hơn nữa, đứng thứ 2,3 trong vòng 5
năm tới và hoàn toàn tin tưởng vào mục tiêu xuất khẩu đạt 5-10 tỷ USD.
Tuy nhiên chiến lược của ngành cao su Việt Nam vẫn còn bộc lộ những
hạn chế. Hiện nay cả nước chỉ có 2 nhà máy lốp xe hiện đại với công nghệ
‘radial’ của DRC (2013) và Euromina. Trong khi đó với danh xưng là Tập
đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam (VRG) nhưng VRG không hề đăng ký


Khóa Luận Tốt Nghiệp

2

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

chức năng sản xuất chế biến sản phẩm công nghiệp từ Cao su mà chỉ có nông
nghiệp trồng cây cao su khai thác và sơ chế mủ cao su.
Khối lượng nhập khẩu cao su trong tháng 02/2018 ước đạt 39 nghìn tấn
với giá trị đạt 82 triệu USD, đưa tổng khối lượng và giá trị cao su nhập khẩu 2
tháng đầu năm đạt 99 nghìn tấn với giá trị 186 triệu USD, tăng 24,5% về khối
lượng và tăng 13,9% về giá trị so với cùng kỳ năm 2017.
Bốn thị trường nhập khẩu cao su chủ yếu là Hàn Quốc, Campuchia,
Thái Lan và Nhật Bản, chiếm 54,2% thị phần. Trong hai tháng đầu năm 2018,
giá trị cao su ở hầu hết các thị trường nhập khẩu đều tăng ngoại trừ thị trường

Nga và Indonesia với mức giảm lần lượt là 50,2% và 13,3%. Trong đó, thị
trường có giá trị tăng trường mạnh nhất so với cùng kỳ năm 2017 là Malaysia
(gấp 3,3 lần), Thái Lan (+86,9%) và Trung Quốc (+78,7%). Trong khi đó thời
điểm đầu năm, nhu cầu tiêu thụ cao su thiên nhiên toàn cầu được dự báo tăng
2,8% lên 13,327 triệu tấn trong năm 2018 từ mức 12,964 triệu tấn hồi năm
ngoái 2017. Các quốc gia thành viên ANRPC sẽ tiếp tục khuyến khích sử dụng
cao su thiên nhiên nhằm đảm bảo cân đối cung – cầu cũng như sự ổn định của
ngành cao su thiên nhiên trong dài hạn.
Việc Quỹ Tiền tệ Quốc tế (IMF) nâng dự báo tăng trưởng kinh tế toàn
cầu cũng như kỳ vọng thị trường hàng hóa sẽ khởi sắc trong năm nay có thể
giúp giá cao su thiên nhiên phục hồi trong thời gian tới.
Sản lượng cao su thiên nhiên trong tháng 1 của Trung Quốc sụt giảm
do thời tiết mùa đông khắc nghiệt. Các quốc gia trồng cao su khác cũng có
nguy cơ đối mặt với các khó khăn về thời tiết tương tự. Nguồn cung cao su
thiên nhiên có thể giảm và điều này có thể giúp cán cân cung – cầu cân bằng
hơn trong tương lai gần. Do đó, thị trường cao su thiên nhiên có hy vọng sẽ có
những chuyển biến tích cực hơn trong những tháng tiếp theo của năm 2018.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

3

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Hình 1.1: Thị trường tiêu thụ cao su năm 2013
(Nguồn: IRSG)

1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH BÓNG CAO SU
Năm 1492, Columbus đã phát hiện ra châu Mỹ, ở thế giới mới này ông

và những nhà thám hiểm người Tây Ban Nha đã phát hiện ra những tập quán
kì lạ tại các buổi lễ hội người bản xứ da đỏ chơi các trái banh có độ đàn hồi
chưa từng thấy ở châu Âu bao giờ. Những quả banh này được làm từ thứ trắng
đục như sữa lấy từ một loại cây trong rừng, khi nhựa này khô đi nó đông lại
thành một khối không thấm nước, đàn hồi và rất dai. Người ta gọi chất nhựa
trắng này là cao su tức “Cây gỗ biết khóc”.
Do những hạn chế về khoa học, kỹ thuật sự quan tâm về ứng dụng của
cao su chỉ dừng lại ở sự tò mò mà thôi do loại nhựa cây này không giữ nguyên
đặc tính sau chặng đường dài. Đến giữa thế kỷ XVIII nhiều ứng dụng cho cao
su đã mở ra do những dung môi cho cao su được chế tạo thành công, chẳng
hạn như chúng được dùng làm vỏ bọc cho các kinh khí cầu, nhưng thời đó cao
su gặp các khuyết điểm như trời nóng chúng rất dính, nhưng khi lạnh chúng lại
cứng và giòn.
Mãi cho đến năm 1839 Charles Goodyear đã phát hiện ra phương pháp
lưu hóa có thể cải thiện đặc tính của cao su. Trước đó, quả bóng phụ thuộc vào
hình dạng và kích thước của “ ruột lợn”, do ruột không đồng đều dẫn đến khó
kiểm soát đường bóng khi đá.
Năm 1855, Charles Goodyear đã sản xuất ra những bóng cao su đầu
tiên sử dụng trong bóng đá. Năm 1862, H.J Lindon đã phát triển quả bóng cao
su bơm hơi, trong những ngày đó quả bóng tròn được ưa thích vì nhẹ và dễ xử
lí khi đá hơn.
Năm 1863, Hiệp hội bóng đá Anh thành lập đã đưa ra quy tắc của trò
chơi, thời gian đầu không có mô tả về quả bóng. Khi các quy tắc được sửa đổi
vào năm 1972, nó đã được thống nhất quả bóng có hình cầu với chu vi từ 68,6
– 71,1cm. Năm 1937, trọng lượng chính thức được tăng từ 13-15oz lên 1416oz. Quy tắc đó vẫn còn trong luật FIFA ngày nay.

1.3 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1.3.1 Thị trường tiêu thụ, xuất khẩu
Trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, đời sống người
dân ngày càng được nâng cao. Cùng với sự phát triển đó, các loại hình giải trí

thể dục thể thao cũng được mở rộng và phát triển. Đặc biệt là các môn thể thao
thông dụng như: Bóng đá, bóng rổ, bóng chuyền,...
Việc chơi các môn thể thao như: Bóng đá, bóng rổ, bóng chuyền,..
Không những là sự kết hợp tuyệt vời giữa vui chơi và rèn luyện thân thể mà


Khóa Luận Tốt Nghiệp

4

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

còn rèn luyện tinh thần, xóa tan áp lực trong đời sống. Hồi năm 2010, giáo sư
Peter Krustrup cùng nhóm cộng sự của ông từ Đại học Copenhagen đã thực
hiện một nghiên cứu về lợi ích của bóng đá như một công cụ rèn luyện sức
khỏe.
Kết quả nghiên cứu được cho thấy bóng đá là môn thể thao toàn diện
đem lại một loạt các lợi ích rõ ràng về sức khỏe giống như môn chạy bộ và
trong một số trường hợp thậm chí còn tốt hơn. Ví dụ, một nghiên cứu trên 47
người bị cao huyết áp được khuyên chơi bóng đá hoặc chạy bộ một tuần hai
lần, mỗi lần một tiếng đồng hồ trong vòng ba tháng. Kết quả chỉ ra việc chơi
bóng đá là một lựa chọn thông minh, bởi những người này đã thấy huyết áp
của họ giảm trung bình hai lần so với những người tham gia chạy bộ.
Hiệu quả giảm cân giữa hai nhóm khá giống nhau, nhưng mức
cholesterol đã giảm trong nhóm bóng đá, một điều không được nhận thấy
trong nhóm chạy bộ. Một nghiên cứu khác thậm chí còn cho thấy mật độ
xương của người chơi bóng đá tăng gấp đôi so với những người chạy bộ. Rõ
ràng bóng đã đã chiến thắng trong cuộc thử nghiệm này, song những lợi ích từ
việc chơi bóng không chỉ dừng lại ở đó.
Theo nghiên cứu của giáo sư Peter Krustrup, bóng đá không chỉ có lợi

cho sức khỏe hơn so với chạy bộ mà nó còn chứng tỏ là một phương pháp giải
phóng tinh thần hiệu quả hơn nhiều. Họ đã quan sát 6 nhóm đàn ông và phụ
nữ chơi bóng và nhận thấy rằng tất cả các nhóm này đều đạt những chỉ số thể
hiện sự vui vẻ cao trong suốt cuộc thử nghiệm.
Các nhà tâm lý học tin rằng thường xuyên có những trải nghiệm vui vẻ
là chìa khóa để sống một cuộc sống hạnh phúc. Do đó, nếu ai muốn được trải
nghiệm cảm giác vui vẻ lành mạnh thì chơi bóng đá là một lựa chọn phù hợp.
Bản chất năng động của bóng đá và những tình huống đa dạng trong trận đấu
đòi hỏi chúng ta tham gia và sử dụng bộ não nhiều hơn so với việc chỉ chạy bộ
đơn thuần. Điều này dẫn tới việc những người chơi bóng đá cảm thấy ít gặp
tình trạng lo lắng trong cuộc sống hơn những người chạy bộ. Các nhóm đàn
ông được yêu cầu đánh giá mức độ lo lắng của họ trên thang đo 0-6 (nhỏ là
tốt) và những người chạy bộ có mức độ lo lắng trung bình là 4 trong khi người
chơi bóng là 2,8. Tuy nhiên, thang đo này với phụ nữ lại không có sự khác biệt
giữa hai môn thể thao.
Một khía cạnh khác của cuộc nghiên cứu cho thấy những phụ nữ khi
tham gia đá bóng sẽ yêu thích và thường xuyên chơi môn này hơn là những
người tham gia chạy bộ. Lý do có thể bởi bóng đá là một môn chơi tập thể, có
nhiều sự tương tác nên đem lại nhiều động lực hơn là chạy bộ. Rõ ràng, chơi
bóng là một trải nghiệm vô cùng lý thú và mang lại vô số ích lợi cho người
chơi mà không phải môn thể thao nào cũng làm được.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

5

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Qua khảo sát tình hình tiêu thụ đối với loại sản phẩm này trong trong

nước và các nước khu vực Bắc Mỹ, châu Âu ta thấy số lượng tiêu thụ rất lớn,
nhất là trong mùa hè và các kì nghỉ.
Ở Việt Nam, có hai nhà sản xuất dụng cụ thể thao lớn như:
 Động lực: Sản xuất bóng với năng lực sản xuất hàng tháng tới 100.000
bóng, đã từng xuất cho các đối tác lớn như Stadium, hiện có mặt ở thị
trường Ukraina, Hàn Quốc, Trung Quốc, Argentina, Hungari,
Singapore...Sản phẩm bóng đá của Động Lực được FIFA cấp chứng chỉ
quốc tế chất lượng cao nhất: FIFA APPROVED (năm 2001).
 Geru Star: Sản xuất bóng với năng lực sản xuất hàng tháng tới 150.000
bóng, sản phẩm của công ty đã có mặt ở khắp các thị trường Châu Á,
Châu Âu, Châu Mỹ và cả Châu Phi. Geru Star là công ty đầu tiên tại
Việt Nam đạt tiêu chuẩn về bóng IMS – Tiêu chuẩn FIFA, quản lý chất
lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001:2015.

1.3.2 Năng suất thiết kế
Qua khảo sát cho thấy đời sống ngày càng phát triển, con người có xu
hướng tìm đến các môn thể thao như bóng đá dẫn đến nhu cầu tiêu thụ sản
phẩm tăng ở Việt Nam và trên thế giới.
Dựa trên những yếu tố trên, chọn năng suất nhà máy là:
Q=1 triệu sản phẩm/năm.

1.4 VẤN ĐỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY
1.4.1 Yêu cầu xây dựng nhà máy
Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần nguồn cung cấp nguyên liệu, đáp
ứng được năng suất thiết kế cũng như chất lượng đầu vào trong suốt thời gian
nhà máy tồn tại và phát triển.
Cơ sở hạ tầng giao thông (đường bộ, đường thủy, đường sắt, đường
hàng không) phải đồng bộ để thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu
sản xuất cũng như sản phẩm, góp phần giảm chi phí vận chuyển, chi phí đầu
tư qua đó góp phần làm giảm giá thành sản phẩm, tăng khả năng cạnh tranh

trên thị trường.
Địa điểm xây dựng nhà máy phải gần nguồn cung cấp năng lượng điện,
nước, nhiên liệu,... Đảm bảo nhà máy hoạt động một cách chủ động và liên
tục.
Nên ưu tiên đặt nhà máy gần các khu kinh tế, khu công nghiệp, vùng
quy hoạch của trung ương để được đảm bảo an ninh, tiêu thụ và sử dụng sản
phẩm qua lại, đồng thời tận dụng lợi thế về nguồn lao động sẳn có ở địa
phương.[1]


Khóa Luận Tốt Nghiệp

6

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

1.4.2 Giới thiệu địa điểm xây dựng nhà máy
Dựa vào những yêu cầu trên, chọn Khu Công Nghiệp Gò Dầu (Đồng
Nai).
Được quy hoạch đầu tư xây dựng vào năm 1995, Khu công nghiệp Gò
Dầu nằm trên đường Quốc lộ 51 đường đi Bà Rịa - Vũng Tàu. Nằm trên đầu
mối giao thông quan trọng của khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam có nhiều
điều kiện thuận lợi cả về đường bộ, đường thuỷ và đường hàng không để thu
hút đầu tư, phát triển kinh tế - xã hội. Nhận thức được tầm quan trọng đó,
trong nhiều năm qua ngành Giao thông Vận tải đã không ngừng phấn đấu,
từng bước xây dựng hoàn thiện hệ thống giao thông, phục vụ kịp thời nhu cầu
phát triển kinh tế - xã hội của địa phương và của khu vực.
Diện tích: 210 ha.
Điều kiện địa chất: Đất bazan cứng, vùng đất cao.
Khoảng cách đến các vị trí quan trọng:

- Cách Thành phố Biên Hòa 42 km
- Cách Thành phố Hồ Chí Minh 67 km
- Cách cảng nước sâu Phú Mỹ 7 km
- Cách cảng biển Vũng Tàu 40 km
- Cách sân bay quốc tế mới 12 km
- Hệ thống Cảng Gò Dầu A và B ngay tại Khu công nghiệp.
Ngành nghề thu hút đầu tư: Các ngành công nghiệp nặng, hóa chất, vật
liệu xây dựng.
Giao thông: Đường giao thông và đường nội bộ hoàn chỉnh. Mặt đường
thảm bê tông nhựa với tải trọng (H30). Hệ thống trục chính: Rộng: 22m - 35m,
số làn xe: 2 - 4 làn. Hệ thống giao thông trục nội bộ: Rộng: 15m - 22m, số làn
xe: 4 làn.
Cấp điện: Hệ thống lưới điện quốc gia cung cấp trực tiếp đến các nhà
máy trong khu công nghiệp với trạm điện 40 MVA và lưới điện 22 KV.
Cấp nước: Nước cho khu công nghiệp được cung cấp với công suất
10.000 m3/ngày đêm, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của các nhà máy trong khu
công nghiệp.
Thông tin liên lạc: Hệ thống viễn thông thuận tiện với tổng đài tự động
960 số mạch IDD với hệ thống VIBA 40 kênh liên lạc trực tiếp quốc tế, đường
truyền Internet tốc độ cao ADSL.
Xử lý nước thải: Nhà máy Xử lý nước thải tập trung 500 m 3/ngày, góp
phần bảo vệ môi trường KCN và duy trì sự phát triển bền vững.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

7

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Giá đất: 50 USD/ m2/ 50 năm
Phí sử dụng hạ tầng:
Giá điện: Theo quy định của Nhà nước
Giá nước: Theo quy định của UBND tỉnh Đồng nai
Phí xử lý nước thải: 0,28 USD/m3

Hình 1.2: Sơ đồ quy hoạch Khu công nghiệp Gò Dầu
(Nguồn: Công ty Cổ phần Sonadezi Long Bình)


Khóa Luận Tốt Nghiệp

8

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM
2.1 ĐẶC ĐIỂM – YÊU CẦU SẢN PHẨM
Mục đích của sản phẩm bóng cao su là phục vụ cho các môn thể thao
giải trí, thi đấu trong nhà hoặc ngoài trời trên nhiều dạng bề mặt khác nhau từ
sân cỏ, nền gỗ hay bãi cát, tùy vào đối tượng và điều kiện sử dụng sẽ có những
yêu cầu khác nhau. Nhưng nhìn chung, trong một quả bóng cao su phải đáp
ứng được các yêu cầu sau:
-

Đảm bảo độ kín khí trong một khoảng thời gian nhất định
Có hình dạng, khích thước, trọng lượng đồng nhất không sai lệch
Các đường giáp mí ở lớp vỏ đều, đẹp
Chịu mài mòn, kháng đứt, kháng xé tương đối tốt

2.2 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
Các sản phẩm bóng cao su rất đa dạng về chủng loại, kích thước, màu
sắc, có mặt trong nhiều môn thể thao từ đơn giản đến phức tạp tùy vào mục
đích sử dụng, tính chất thi đấu sẽ được phân loại như sau:
-

Theo công nghệ sản xuất: Bóng lưu hóa, bóng khâu, bóng dán,...
Theo hình dáng: Bóng cầu, bóng bầu dục, bóng quả lê
Theo vật liệu sản xuất: Bóng cao su, bóng da, bóng nhựa
Theo kích thước: Bóng to như bóng rổ, bóng đá, bóng vừa như bóng
chuyền, bóng ném, bóng nhỏ như bóng chày,..

2.3 MÔ TẢ SẢN PHẨM
2.3.1 Cấu tạo
Tuy mỗi loại bóng cao su có những yêu cầu riêng, nhưng nhìn chung nó
vẫn được cấu tạo từ ba lớp vật liệu căn bản: Lớp ruột, lớp chỉ, lớp vỏ.

2.3.1.1 Lớp ruột
Là lớp trong cùng, thường có màu đen, được tạo hình thành một khối
cầu rỗng có dính bầu van. Vai trò: Giữ kín khí, giúp quả bóng luôn căng đều.
Để đáp ứng yêu cầu đó cần chọn vật liệu có độ kín khí cao, độ đàn hồi cao.

2.3.1.2 Lớp chỉ
Là lớp bao bên ngoài lớp ruột, lớp ruột sau khi lưu hoá sẽ được bơm
hơi theo đúng kích cỡ yêu cầu sẽ được đưa vào máy quấn chỉ, chỉ được quấn
đều bao bọc toàn bộ lớp ruột khi đạt thời gian yêu cầu với từng loại bóng thì
dừng. Loại chỉ thường dùng là loại polyamid.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

9

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Lớp vật liệu này có tác dụng làm bóng có độ bền và độ nẩy cao hơn. Do
đặc trưng của cao su là có đỗ dãn nỡ rất cao, khi đó lớp chỉ có tác dụng hạn
chế sự dãn nở quá mức của lớp ruột cao su đảm bảo quả bóng luôn căng phồng
và có độ nẩy thích hợp với yêu cầu của từng loại bóng. Bóng cao su chịu rất
nhiều tác động trong quá trình sử dụng, lớp chỉ xem như vật liệu gia cường
giúp tăng tuổi thọ sử dụng của quả bóng.

2.3.1.3 Lớp vỏ
Đây là lớp ngoài cùng của quả bóng cao su, lớp này chịu tác động trực
tiếp của các yếu tố bên ngoài như: Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, mài mòn,... Nên
thành phần của lớp vỏ cần phải đặc biệt quan tâm để đáp ứng được tính thẩm
mỹ và tính năng sử dụng.
Lớp vỏ gồm nhiều mảnh rời với những màu sắc khác nhau xếp lên trên
lớp chỉ bằng máy định hình vỏ. Màu sắc và hình dạng của các mảnh vỏ bóng
tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc yêu cầu của khách hàng. Các mảnh liên kết
chặt chẽ với nhau và với lớp chỉ sau khi qua máy lưu hóa vỏ.
Yêu cầu của vật liệu làm vỏ bóng phải không độc, không dây kích ứng
cho người sử dụng đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu sử dụng cũng như
ngoại quan.

2.3.2 Quy cách bán thành phẩm và thành phẩm
Hiện nay trên thị trường có nhiều loại bóng với các chỉnh loại các nhau,
tùy thuộc vào yêu cầu và mục đích sử dụng với một số sản phẩm đặc trưng
như:
-

Bóng đá: S5, S4, S3
Bóng rổ: B7, B6, B5
Bóng chuyền: V5, V4, V3

Hình 2.3: Bóng cao su các loại
(Nguồn: Công ty Cổ phần thể thao ngôi sao Geru)


Khóa Luận Tốt Nghiệp

10

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Bảng 2.1 Quy cách thành phẩm và bán thành phẩm của bóng đá. [2]
Loại bóng

S5

S4

S3

125

120

100

40

35

30

Khối lượng vỏ (g)

265

200

140

Khối lượng bóng rỗng (g)

430

355

270

Khối lượng bóng đầy hơi 480
(g)

400

305

19,8

18,1

Lớp ruột
Khối lượng (g)
Lớp chỉ
Khối lượng chỉ (g)
Lớp vỏ

Áp
lực
(kgf/cm2)

bơm

căng 0,42 – 0,56

Đường kính bóng (cm)

21

Bảng 2.2 Quy cách bán thành phẩm và thành phẩm của bóng rổ. [2]
Loại bóng

B7

B6

B5

210

190

145

60

55

50

Khối lượng vỏ (g)

335

300

290

Khối lượng bóng rỗng (g)

605

545

485

Khối lượng bóng đầy hơi 660
(g)

610

540

22,3

21,2

Lớp ruột
Khối lượng (g)
Lớp chỉ
Khối lượng chỉ (g)
Lớp vỏ

Áp
lực
(kgf/cm2)

bơm

căng 0,49 – 0,63

Đường kính bóng (cm)

23,3


Khóa Luận Tốt Nghiệp

11

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Bảng 2.3 Quy cách bán thành phẩm và thành phẩm bóng chuyền. [2]
Loại bóng

V5

V4

V3

120

100

80

30

25

20

Khối lượng vỏ (g)

150

120

110

Khối lượng bóng rỗng (g)

300

245

210

Khối lượng bóng đầy hơi 330
(g)

270

230

18,5

18,4

Lớp ruột
Khối lượng (g)
Lớp chỉ
Khối lượng chỉ (g)
Lớp vỏ

Áp
lực

(kgf/cm2)

bơm

căng 0,42 – 0,56

Đường kính bóng (cm)

19,9

2.3.3 Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng sản phẩm
2.3.3.1 Tiêu chuẩn ngoại quan
Quy định chung:
-

Bề ngoài bóng láng, không sần, không nhăn, độ dày keo xung
quanh bầu van tròn đều, không hở chỉ bầu van, đường phân
khuôn nhỏ hơn 0,5 mm.
Bóng thành phẩm phải dán đầy đủ nhãn theo quy định, không
được thừa, thiếu hoặc sai vị trí, logo không bị gấp hoặc thiếu nét.
Phải lột toàn bộ phim sau khi lưu hóa.
Bóng không được nứt, méo hay lệch múi

Quy định riêng:
-

Bóng chuyền và bóng đá: Ngoại quan phải sạch sẽ, không bị rỗ
bề mặt, không bị dính keo thừa.
Bóng rổ: Các đường vẽ rãnh phải đều nét, không được lem mực
ra ngoài, các gai phải nổi đều trên bề mặt quả bóng, không bị

trầy xước, không được lấn màu sang nhau, tỷ lệ lấn màu cho
phép là: 1 mm bề ngang, 1 – 5 cm bề dày.

2.3.3.2 Đường kính bóng
Đây là bước kiểm tra kỹ thuật đầu tiên, bóng được bơm đến áp suất
theo yêu cầu. Đo đường kính bóng bằng máy đo chuyên dụng, Bóng được đo


Khóa Luận Tốt Nghiệp

12

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

ở 10 vị trí khác nhau, việc kiểm tra đảm bảo chọn được những quả bóng có độ
cân bằng tốt khi sử dụng.

2.3.3.3 Độ cầu
Mục đích của bước kiểm tra cũng nhằm đảm bảo quả bóng có được độ
ổn định, bay đúng quỹ đạo. Thiết bị kiểm tra tương tự như thiết bị kiểm tra
đường kính. Những quả bóng sẽ được bơm lên đến áp suất theo yêu cầu và đo
tại 16 điểm với độ chính xác cao nhất. Độ cầu được xác định bằng phần trăm
chênh lệch đường kính lớn nhất và bé nhất so với lý thuyết.

2.3.3.4 Độ kín khí
Độ kín khí: Đảm bảo quả bóng không thay đổi áp suất nội, yêu cầu độ
kín khí sau 30 ngày phải lớn hơn 80%.
Phương pháp thử: Bóng sau khi được bơm hơi đúng tiêu chuẩn yêu cầu
sẽ được thả rơi tự do ở độ cao 4 m xuống một mặt phẳng, sau 4 lần nẩy nếu độ
cao đạt 1,5 – 2m thì đạt yêu cầu. Để yên quả bóng ở điều kiện phòng trong 30

ngày đêm, tiếp tục thả rơi tự do ở độ cao 4 m, khi nẩy lên 4 lần độ cao còn lại
trên 80% độ cao quy định ban đầu là đạt yêu cầu. Độ cao ban đầu được quy
định với từng loại bóng như sau:
-

Bóng đá: 1,7 m
Bóng rổ: 2,0 m
Bóng chuyền: 1,5 m

2.3.3.5 Độ hút nước
Để quả bóng không tăng khối lượng khi tiếp xúc trong môi trường có
nước thì đòi hỏi bóng phải ít hút nước.
Phương pháp thử: Quả bóng được đạt vào bình đựng hình trụ có chiều
cao mực nước là 2cm, sau đó bóng bị nén vài lần mô phỏng điều kiện thực tế
sử dụng bóng được lấy ra lau khô, đem đi cân. Độ hút nước được tính bằng
phần trăm khối lượng so với bóng khô.

2.3.3.6 Độ bền hình dáng và kích thước
Mục đích của bước kiểm tra này nhằm xác định được độ bền của bóng
khi sử dụng sau một thời gian dài.
Phương pháp thử: Quả bóng được bơm đến áp suất theo yêu cầu, sau đó
cho vào súng bắn bóng, quả bóng được bắn liên tục vào tường với vận tốc và
góc bắn không đổi sau 2000 lần, đem bóng đi đo độ thay đổi đường kính và độ
cầu.
Bảng 2.4: Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng bóng cao su. [2]


Khóa Luận Tốt Nghiệp

13

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Thuộc tính

Đạt chuẩn

Qua kiểm tra

Ghi chú

Độ cầu

≤1,5%

≤2%

Áp suất bóng: 0,8
bar

Độ giảm áp

≤20%

≤25%

Áp suất ban đầu
1 bar

Độ hút nước:

-

-

Lượng
10%
nước trung
bình
hấp
thụ
vào
bóng.
15%
Lượng
nước hấp
thụ tối đa

Độ nảy

120 – 165 cm

15%

20%

115 – 165 cm

Áp suất bóng: 0,8
bar. Thử trong
bồn chứa có mực

nước cao 2 cm,
nén xuống 250
lần, biến dạng
cực đại là 25%.

Áp suất nén: 0,8
bar, mỗi quả rơi
10 lần, từ độ cao
2 m ở 200C.

Độ ổn định hình Đo sau 2000 lần bắn. Yêu cầu đường Áp suất bóng 0,8
dạng và kích thước phân giới và van không bị phá hủy.
bar, bắn vào bản
kim loại với vận
tốc 50 Km/h ở
khoảng cách 2,5
m.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

14

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ
3.1 NGUYÊN LIỆU
3.1.1 Cao su SVR 3L
SVR 3L là loại cao su thiên nhiên chất lượng cao. Nó được sản xuất
hoàn toàn từ mũ nước vườn cây theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN : 3769), đây

là loại cao su sáng màu có hàm lượng chất bẩn thấp và không mùi. Một trong
những chỉ tiêu quan trọng để cao su SVR 3L thu hút khách hàng nhất, đó là
màu Lovibond.
Công thức cấu tạo:

a. Tính chất vật lý:
Trước khi lưu hóa, cao su là một chất có tính dẻo chiếm ưu thế hơn tính
đàn hồi, nhất là lúc nó đã trải qua xử lý cơ học cần thiết để cho các chất phụ
gia phân tán (công đoạn dẻo hóa). Trái lại, sau khi lưu hóa tính đàn hồi chiếm
ưu thế hơn tính dẻo. Vì vậy, khi nói đến lý tính của cao su ta phải xác định lý
tính của cao su ở trạng thái nào.
-

Nhiệt độ: Đối với cao su sống, khi làm lạnh xuống dưới nhiệt độ
bình thường thì độ giãn sẽ giảm xuống rất nhiều và nếu làm lạnh
đến -800C, cao su sẽ mất hoàn toàn tính dãn căng.

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cơ tính của cao su sống. [3]
Nhiệt độ (0C)

Sức kéo dãn (kg/cm2)

Độ dãn (%)

-185

536

0

-80

380

50

0

88

1.000

20

31,7

1.250

40

19

1.450

60

11,2

1.800

80

5

-


Khóa Luận Tốt Nghiệp

-

15

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Tính chất điện của cao su: Cao su là một chất có tính cách điện
cao vì vậy nó được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo dây
diện và cáp điện.
Độ hòa tan: Cao su tan trong các dung môi hữu cơ như:
Benzene, sulfur carbon, toluene, xylene,...

b. Tính chất hóa học:
Cao su thiên nhiên là một polyisopren có công thức hóa học là (C 5H8)n
chủ yếu tồn tại ở dạng cis – 1,4 có phân tử khối từ 10.000 – 400.000 đvC. Mỗi
một đơn vị C5H8 của chuỗi phân tử lại có một nối đôi giúp cao su kết mạng
không gian khi lưu hóa. Tuy nhiên, cũng chính đặc điểm này làm cho cao su
thiên nhiên sễ bị oxy, ozone tác kích dẫn đến tình trạng lão hóa, đứt mạch.
-

Phản ứng cộng hydro: Xúc tác Pt và Ni, áp xuất cao và nhiệt độ

cao (150 – 2800C).
Phản ứng cộng halogen: Các halogen (F2, Cl2, Br2, I2) đều phản
ứng với cao su nhưng hiệu suất phản ứng giảm dần từ F2 đến I2.
Phản ứng cộng với acid: Phản ứng giữa cao su và HF cho ra loại
sản phẩm chịu ozone tốt, chống thấm cao.

c. Tiêu chuẩn chất lượng:
Để phân hạng cao su SVR phải dựa vào đặc tính của cao su, công nghệ
sản suất và loại nguyên liệu sử dụng trong quá trình sản xuất cao su.
Bảng 3.6: Hạng của cao su thiên nhiên SVR. [3]
Nguyên liệu

Đặc tính

Hạng

Mủ nước vườn Có độ nhớt được kiểm soát
cây

SVR CV50,
CV60

SVR

Cao su có màu sáng với chỉ số SVR L, SVR 3L
màu quy định
Không quy định màu Lovibond SVR5, SVR 5S
hoặc độ nhớt
Mủ đông

Không quy định độ nhớt

SVR 10, SVR 20

Độ nhớt được kiểm soát

SVR 10CV,
20CV

Bảng 3.7: Yêu cầu kỹ thuật của cao su SVR. [3]
Tên chỉ tiêu

Hạng

SVR


Khóa Luận Tốt Nghiệp

16

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

1. Hàm
lượng tạp
chất còn lại
trên rây, %
khối lượng
không lớn
hơn

0,02

0,02

0,02

0,0
3

0,0
5

0,08

0,08

0,16

0,16

2. Hàm
lượng tro,
% khối
lượng
không lớn
hơn

0,40

0,40

0,40

0,5
0

0,6
0

0,60

0,60

0,80

0,8

3. Độ dẻo
đầu (P0),
không nhỏ
hơn

-

-

35

35

30

-

30

-

30

4. Chỉ số
duy trì độ
dẻo (PRI),
không nhỏ
hơn

60

60

60

60

60

50

50

40

40

5. Chỉ số
màu
Lovibond,
mẫu đơn
không lớn
hơn

-

-

4

6

-

-

-

-

-

6. Độ nhớt
Mooney
ML (1+4)
tại 1000C

60±5

50±5

-

-

-

60+7-5

-

60+7-5

-

Giải thích các chỉ tiêu trên:
Hàm lượng chất bẩn: Thể hiện độ nhiễm bẩn các chất hữu cơ và vô cơ
trong cao su như: Vỏ cây, cát, sạn,.. Sự có mặt của các chất bẩn làm ảnh hưởng
đến vẻ ngoại quan và tính cơ lý của sản phẩm. Cách xác định: Hòa tan cao su
trong dung môi dầu hỏa và cho chất kích thích hòa tan. Hòa tan ở nhiệt độ 70

Khóa Luận Tốt Nghiệp

17

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

– 800C trong 4 giờ. Sau đó lọc sản phẩm qua rây và đem sấy khô. Đem cân
lượng chất bẩn.
Độ bẩn , %
Với:
m0: Khối lượng cao su mang đi hòa tan, g
m: Khối lượng chất bẩn mang đi sấy, g
Hàm lượng tro: Thể hiện lượng chất bẩn vô cơ trong cao su, việc kiểm
tra chỉ tiêu này nhằm tránh gian lận thương mại và đảm bảo nguồn nguyên liệu
đầu vào không bị tạp nhiễm. Cách xác định: Đốt cháy hoàn toàn mẫu cao su
thành tro. Cân xác định khối lượng tro.
Hàm lượng tro , %
Với:
m0:Khối lượng cao su mang đi đốt, g
m: Khối lượng tro, g
Chỉ số duy trì độ dẻo (PRI): Là tỷ số phần trăm của độ dẻo P so với
độ dẻo ban đầu P0. Cách xác định P: Lấy một mẫu cao su có kích thước xác
định, cho vào lò sấy ở 140 0C trong 30 phút, sau đó lấy ra và làm nguội. Đo P
theo phương pháp William.
PRI
Chỉ số màu Lovibond: Đây là một trong những tiêu chí thu hút khách
hàng vì nó có tác động ngoại quan, cao su sáng màu thường được dùng trong
các sản phẩm nhạt màu. Cách xác định: Mẫu cao su được ép thành miếng tròn
trong khuôn có kích thước chuẩn dưới áp suất 350 N/cm 2 ở nhiệt độ 1500C
trong 5 phút. Sau đó đo màu của mẫu thử với kính màu chuẩn Lovibond trên

nền trắng dưới ánh sáng ban ngày.
Độ nhớt Mooney: Trong thời gian lưu trữ, độ nhớt cao su có thể tăng
lên nguyên nhân do các chuỗi isopren có nhóm carboxyl có khả năng tác dụng
với các hợp chất amin có trong cao su. Đây là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá
chất lượng cao su nguyên liệu, nó xác định khả năng kháng lại sự chảy của cao
su ở một tốc độ xoắn tương đối thấp.

3.1.2 Cao su SBR 1502
Cao su SBR là loại cao su tổng hợp được sản xuất nhiều nhất trong các
loại cao su tổng hợp. SBR được tổng hợp bằng cách chất đồng trùng hợp từ


Khóa Luận Tốt Nghiệp

18

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Butadien và Styrene bằng polyme hóa nhũ tương hai vật liệu này. Có nhiều
loại cao su SBR và do được sản xuất với nhiều mục đích khác nhau nên nó có
nhiều dạng tùy thuộc theo hàm lượng Styrene, chất ổn định, nhiệt độ đồng
trùng Styrene-Butadiene, hoặc được trộn thêm phụ gia như dầu hoặc than
đen...để tăng chất lượng cao su.
Công thức cấu tạo:

- So với cao su thiên nhiên thì SBR có một số khuyết điểm sau:
+ Về tính năng cơ học: Cao su Styrene-Butadiene kém hơn so với
cao su thiên nhiên về tính chống nứt, tính chịu nhiệt thấp trong khi đó độ
loang nứt lại cao, ở nhiệt độ 1000C sẽ mất đi 60% tính chống nứt, độ loang
nứt lớn (lão hóa do oxy và ozon tác kích và khi có tác động va đập). Các tính

năng thao tác trong sản xuất: Tiêu hao năng lượng lớn trong hỗn luyện. Nếu sơ
luyện lâu trên máy sẽ mất dần đi độ dẻo vì lúc đó trong cao su tạo ra càng
nhiều các liên kết không gian ba chiều. Độ dẻо cao su thấp nên khó diền đầy
khuôn, Nhiệt nội sinh lớn hơn cao su thiên nhiên nên dễ làm hỏng sản phẩm
nếu bị uốn, ép, va đập nhiều lần...Công dụng chủ yếu của cao su StyrenButadiene trong kỹ nghệ sản xuất lốp xe. [4]

3.1.3 Lưu huỳnh
Lưu hóa cao su là sự biến đổi cao su sống có xu hướng duy trì tính đàn
hồi vừa làm giảm tính dẻo của nó. Ngày nay, chất sử dụng chủ yếu để lưu hóa
là lưu huỳnh, ngoài ra còn có Selenium,… Tác dụng lưu hóa qua sự hình thành
cầu nối giữa các phân tử hydrocarbon cao su.
Tính chất chung: Lưu huỳnh ở trạng thái thông thường tồn tại thành các
phân tử vòng dạng vòng hoa S8, ngoài ra còn có dạng S7 đây là nguyên nhân
lưu huỳnh có màu vàng. Lưu huỳnh ở từng thể sẽ có những tính chất khác
nhau:
-

Lưu huỳnh kết tủa: Dạng bột mịn, màu vàng cực nhạt, không
mùi, không vị, ở trạng thái vô định hình. Quy trình điều chế
phức tạp, đây là loại lưu huỳnh thích hợp trong công nghiệp chế
biến cao su tinh khiết, nhất là sản phẩm cao su ngành dược
phẩm, thực phẩm.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

-

-

-

19

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Lưu huỳnh thăng hoa rửa lại: Đó là lưu huỳnh thăng hoa được
xử lý với amoniac loãng để khử acid sunfuric và sulfide arsenic.
Rửa tiếp xúc với nước qua rây lược, khử kiềm, sấy khô ở nhiệt
độ thấp. Đây là dạng bột mịn, màu vàng nhạt, khô, không mùi,
có phản ứng trung tính. Thích hợp để chế biến sản phẩm cao su
và latex.
Lưu huỳnh thăng hoa: Dạng bột mịn, màu vàng, không mùi,
gồm một phần lưu huỳnh tinh thể và phần còn lại là lưu huỳnh
vô định hình, nó thường chứa một lượng nhỏ acid sufuric và ẩm
độ. Loại này thích hợp sử dụng cho sản phẩm cao su với điều
kiện hàm lượng acid sunfuric không lớn hơn 0,2%.
Lưu huỳnh thỏi: Dạng cứng giòn, màu vàng lấp lánh, có cấu trúc
tinh thể, vỡ khi nén ép, đây là loại lưu huỳnh chứa nhiều tạp
chất, không dùng cho công nghiệp cao su.

Lượng dùng: Sự lưu hóa sẽ xảy ra khi có lượng lưu huỳnh hóa hợp là
0,15% đối với trọng lượng cao su. Sau đây là lượng dùng tổng quát cho các
hỗn hợp:
Cao su lưu hóa mềm: 0,5 - 3% đối với trọng lượng cao su và có sử dụng
chất gia tốc lưu hóa, có thể sử dụng lên tới 10% để sản phẩm cứng lên, nhưng
thận trọng các phản ứng phụ dễ xảy ra.
Cao su lưu hóa bán cứng: 10 - 25% đối với trọng lượng cao su, có chất
xúc tiến lưu hóa.Hàm lượng này ít khi dùng tới bởi chất lượng sản phẩm kém.
Cao su cứng ebonite: từ 25 - 60%, thận trọng dễ gây ra lưu hóa sớm. [5]

3.1.4 Chất độn
Chất độn tăng cường lực cao su là chất pha vào cao su (với một lượng
lớn) giúp cho hỗn hợp cao su lưu hóa tăng cường được tính chất cơ học.
Chất độn trơ là chất pha trộn vào cao su để hạ giá thành hỗn hợp cao su
lưu hóa mà không làm tăng các tính cơ học
Chất độn tương hợp là chất có tính tương hợp với cao su, pha trộn vào
để hạ giá thành, đồng thời có được các tính chất cơ lý đặc biệt. [5]

3.1.4.1 Chất độn Carbonate calcium (CaCO3)
Công thức cấu tạo:

Trong chế biến sản phẩm cao su, tác dụng tăng cường lực của carbonate
calcium mạnh nhất ở phẩm cực mịn và giảm dần trở thành độn trơ ở phẩm to,


Khóa Luận Tốt Nghiệp

20

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

tác dụng tăng cường lực yêu cầu phải phân tán thất tốt trong cao su, cho lực
kéo đứt, lực xé rách, độ chịu ma sát, độ bền va đập tốt, ít biến đổi độ cứng, độ
dãn dài, độ đàn hồi. Carbonate calcium dùng trong cao su được chế biến theo
hai phương pháp: Nghiền đá vôi thiên nhiên, phương pháp tổng hợp hóa học.
Dựa vào kích thước hạt, người ta phân loại như sau:
-

Loại thô: Cỡ hạt ≥ 3µm

Loại trung bình: Cỡ hạt từ 1 - 3µm
Loại mịn: Cỡ hạt từ 0,1 - 1µm
Loại rất mịn: Cỡ hạt ≤ 0,1µm

Khả năng gia cường của Carbonate calcium có quan hệ mật thiết đến
kích thước hạt độn, nếu hạt càng nhỏ thì lực kéo đứt, kháng xé, kháng mài
mòn đều cao nhưng cường lực định dãn lại thấp.
Carbonate calcium loại rất mịn khó phân tán trong hỗn hợp cao su, điều
này được cải thiện bằng cách bọc stearic acid do nó tạo thành một phức chất
hoạt động.
Lượng dùng: Đối với phẩm cực mịn, tùy thuộc vào hàm lượng độn sẽ
cho ra sản phẩm với tính cơ lý khác nhau (Tính theo tỷ lệ phần trăm đối với
trọng lượng cao su).
Sản phẩm có lực kéo đứt cao: 15 – 40%
Sản phẩm có lực kéo đứt trung bình: 40 – 100%
Sản phẩm có lực kéo đứt thấp: 100 – 300%. [5]

3.1.4.2 Chất độn than đen
Loại than đen dùng cho công nghiệp cao su là loại ở dạng bột hay hạt
xốp, màu đen tuyền, hấp thụ dầu có các tính chất khác nhau tùy thuộc vào
từng loại dựa vào phương pháp chế tạo: Máng (CC, HPC, MPC, EPC), lò
(HAF, VFF, CF, FF, HMF, FEF, HEF, SRF), nhiệt phân (FT, MT).
Mục đích của sử dụng than đen trong cao su là để tăng cường lực,
nhuộm sắc đen. Tính chất của than đen ảnh hưởng lớn đến tính chất của hỗn
hợp coa su lưu hóa. Hạt than đen càng mịn càng tăng lực kéo đứt nhưng lại
khó phân tán trong hỗn hợp cao su khi cán luyện. [11]
Than đen nhóm máng có phản ứng acid (pH <7) làm cho các hỗn hợp
cao su thiên nhiên hay cao su tổng hợp butadiene-styrene, butadiene, isoprene,
butadiene-acrylonitrile ít bị lưu hóa sớm, hay kém nhanh hơn than đen nhóm
lò có phản ứng kiềm (pH > 7) nhất là trường hợp có chất gia tốc acid (MBT).

Than đen N660 có khả năng gia cường cao, tương đối dễ hỗn luyện
trong hỗn hợp cao su có độ dẻo trung bình. [5]
Bảng 3.8: Các đặc tính kỹ thuật của than đen N660. [12]


Khóa Luận Tốt Nghiệp

21

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Đặc tính kỹ thuật

Than đen N660

Độ mịn,%

0,05

Kích thước hạt, µm

55÷60

Hàm lượng tro tối đa, %

0,75

Chỉ số pH

8,5÷10

Khả năng hấp phụ Iod, mg/g

36

Khả năng hấp phụ DBP, mL/100g

90

Độ đen

60

Lượng dùng: Dùng nhuộm màu đen: 1,5 - 4%, dùng như chất độn tăng
cường lực duy nhất: 20 - 50%, dùng phối hợp với chất độn khác: 10 - 30%.
Thường trong thực tế lượng sử dụng có khi hơn 100% tính theo tỷ lệ phần
trăm đối với trọng lượng cao su.

3.1.5 Chất xúc tiến lưu hóa
Chất xúc tiến lưu hóa hay còn gọi là chất gia tốc lưu hóa là chất hữu cơ
có tác dụng tăng tốc độ lưu hóa cao su, được sử dụng với một lượng nhỏ,
ngoài ra sử dụng chất xúc tiến lưu hóa còn giảm thời gian hay nhiệt độ gia
nhiệt, đồng thời giảm tỷ lệ sử dụng chất lưu hóa và cải thiện chất lượng sản
phẩm. Phân loại: gia tốc lưu hóa chậm, gia tốc lưu hóa trung bình, gia tốc lưu
hóa nhanh. [4]

3.1.5.1 Diphenylguanidine (DPG)
Công thức cấu tạo:

Diphenylguanidine có dạng bột màu trắng mịn, nhiệt độ nóng chảy là

145 C, không mùi, tan trong các dung môi hữu cơ như: Benzene, toluene,
acetone,… Tan rất ít trong nước. Trong ngành cao su, DPG có tác dụng: xúc
tiến lưu hóa trung bình và tăng hoạt cho chất xúc tiến nhóm thiazole,
thiazoline hay thiuram, phối hợp để trở thành một hỗn hợp gia tốc bán cực
nhanh.
0


Khóa Luận Tốt Nghiệp

22

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

Lượng dùng: 1 - 2%, khi đó lưu huỳnh dùng 2,5 – 4% cho lưu hóa sản
phẩm dày cần thời gian lưu hóa lâu. [5]

3.1.5.2 Mercaptobenzothiazole (MBT)
Công thức cấu tạo:

Mercaptobenzothiazole có dạng bột hay hạt xốp, màu vàng nhạt, mùi
đặc trưng. Có phẩm đặc chế tẩm dầu để tránh bốc bụi,…Trong ngành cao su
Mercaptobenzothiazole có các tác dụng chính: Xúc tiến lưu hóa nhanh cho cao
su thiên nhiên và cao su tổng hợp kể từ nhiệt độ 120 0C, hóa dẻo cao su mà
không ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm. Sử dung MBT làm chất lưu hóa
chính giúp sản phẩm cao su có lực định dãn thấp, chịu lão hóa và chịu mài
mòn tốt, để có được tính chất này cần sử dụng Oxit kẽm nhằm đạt được hoạt
tính trọn vẹn. Mặt khác, MBT không ảnh hưởng đến màu sắc cao su lưu hóa
nên thường được dùng trong chế tạo các mặt hàng cao su sáng màu, màu nhạt,
màu trắng. MBT là chất ảnh hưởng đến mùi vị nên không được dùng cho các

sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.
MBT phối hợp với DPG (diphenylguanidine) sẽ trở thành hỗn hợp chất
gia tốc bán cực nhanh, giúp tăng độ dai cho cao su lưu hóa
Lượng dùng: 0,25 – 1,5%, khi đó lưu huỳnh dùng từ 0,5 – 3%. [5]

3.1.5.3 Tetramethylthiuram disulfide (TMTD)
Công thức cấu tạo:

Tetramethylthiuram disulfide là chất có dạng bột màu trắng hoặc xám,
tan trong: Benzene, acetone, cloroform, TMTD có vai trò là chất xúc tiến lưu
hóa nhanh, tạo ra sản phẩm cao su có khả năng chịu nhiệt, chịu nén tốt nhất
khi sử dụng hệ lưu hóa lưu huỳnh, đồng thời giữ màu sắc sản phẩm tốt.
Lượng dùng: 0,2 – 1%. [5]


Khóa Luận Tốt Nghiệp

23

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

3.1.5.4 Oxide kẽm (Zn0)
Công thức cấu tạo:

Oxit kẽm ZnO tăng trợ lưu hóa cao su hay tăng hoạt cho chất gia tốc
trực tiếp hoặc qua sự thành lập savon kẽm khi phối hợp với acid béo. Độn tăng
cường lực cao su. Dẫn nhiệt và khuếch tán nhiệt. Nhuộm màu trắng (đối với
phẩm đạt hàm lượng ZnO trên 99% và hàm lượng Pb và Cd không quá 0,1%).
Lượng dùng: Ở cao su khô: 3 - 5% cho nhóm thiazole và những chất có
yêu cầu tăng hoạt, hay 0,5 - 3% cho những chất gia tốc không cân phụ trợ. [5]

3.1.6 Stearic acid
Công thức cấu tạo:

Stearic acid có vai trò tăng hoạt chất gia tốc trực tiếp hoặc qua sự hình
thành savon kẽm tan trong cao su khi phản ứng với oxide kẽm, hóa mềm dẻo
cao su cán luyện (chất cắt mạch). Khuếch tán độn và các hóa phụ gia khác.
Giảm tính bám dính giữa cao su và thiết bị cán luyện, kháng lão hóa cho cao
su lưu hóa, phụ trợ tạo xốp (trợ nổi) cho Bicarbonate Sodium.
Lượng dùng: Dùng như chất tăng hoạt có các hiệu quả khác: 1 - 4%
hoặc 0 - 1% cho những chất gia tốc không đòi hỏi có chất acid stearic tăng
hoạt. [5]

3.1.7 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMQ)
Công thức cấu tạo:

Để bảo vệ sản phẩm cao su khỏi sự lão hóa và hạn chế quá trình lão hóa
sản phẩm cao su Người ta có thể sử dụng nhiều loại chất phòng lão cao su
khác nhau như các chất phòng lão Para-Phenylene Diamines (chất chống oxi


Khóa Luận Tốt Nghiệp

24

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

hóa có kháng ozon nhưng bị biến màu); chất phòng lão Amines (chất chống
oxi hóa không kháng ozon và có bị biến màu); các chất phòng lão MonoPhenols và Bis-Phenols (chất chống oxi hóa không biến màu); các chất phòng
lão Mercapto-Benzimidazoles (chất chống oxi hóa không biến màu); các chất

kháng ozon Olefins,...
Phòng lão TMQ (tên hóa học đầy đủ là 2,2,4-trimethyl-1,2dihydroquinoline ) là phòng lão amin thơm bậc hai. Đây là loại phòng lão bị
biến màu và phai màu. Phòng lão TMQ cũng mang lại sự bảo vệ tốt chống lại
các loại nhiễm độc sản phẩm cao su.
Các ứng dụng bao gồm các sản phẩm cao su cần khả năng bền với nhiệt
cao như: Vỏ xe, băng tải, đai truyền chữ V, ống, gioăng và ống bọc,… Nhưng
cũng gồm cả giày dép, đế, gót giày, cao su và dây đai. Không được khuyến
khích sử dụng cho các sản phẩm màu sáng. Phòng lão TMQ dễ dàng phối hợp
và phân tán tốt trong hỗn hợp cao su.
Lượng dùng: 0,5 – 1,5% dùng để chống oxi hóa và 1,5 – 4% dùng để
phòng lão hóa nhiệt. [5]

3.1.8 Butylated Hydroxytoluene (BHT)
Công thức cấu tạo:

Hóa chất chống oxy hóa BHT là một chất chống oxy hóa. Nó phản ứng
với các gốc oxy tự do, làm chậm quá trình oxy hóa của các thành phần trong
sản phẩm có thể gây ra những thay đổi về màu. Đây là chất chống oxi hóa có
hiệu quả cao.
Lượng dùng: 1 -2% để hiệu quả bảo vệ cao nhất.


Khóa Luận Tốt Nghiệp

25

GVHD: ThS. Nguyễn Minh Nhật

3.1.9 Dầu gốc khoáng (DT2)
Công thức cấu tạo:

Dầu hóa dẻo DT2 là sản phẩm dầu công nghiệp được pha chế theo công
nghệ hiện đại sử dụng dầu gốc khoáng Aromatic để làm mềm, kéo dãn các loại
cao su tổng hợp, cao su thiên nhiên,… Tăng cường khả năng chế biến của cao
su trong quá trình trộn, cán, ép bằng cách khuấy giảm độ nhớt của cao su.
Chứa thành phần dễ phân tán, giúp mẫu cao su ổn định, dễ đồng nhất, đồng
thời giảm thời gian khuấy trộn, tiết kiệm chi phí. Tăng cường thêm các tính
năng: Độ đàn hồi, độ kéo dãn,... của cao su. Ổn định màu, chịu ảnh hưởng bới
nhiệt độ. Dầu hóa dẻo cao su được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản
xuất lốp ôtô, lốp các phương tiện giao thông, ống nhựa, ngành sản xuất mực
in...
Lượng dùng: 3 – 10%.

3.1.10 Nguyên liệu phụ
Ngoài các nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất bóng cao su còn
có các nguyên liệu phụ như: Latex, chất cách ly Magie Carbonate và Stearat
kẽm.

3.2 ĐƠN PHA CHẾ
3.2.1 Nguyên tắc thành lập đơn pha chế
Trong chế biến sản phẩm cao su tiêu dùng, công việc đầu tiên là chế tạo
hỗn hợp cao su, qua đó liệt kê thành phần, số lượng cao su và các loại hóa chất
hòa chung với nhau được gọi là công thức.
Dựa vào đặc tính, yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm để chọn nguyên liệu
và phụ gia phù hợp, đồng thời phải đảm bảo chất lượng nguyên liệu đầu vào,
đảm bảo hàm lượng nguyên liệu trong đơn pha chế, tiếp đó là quá trình gia
công chế tạo sản phẩm thông qua máy mốc chất lượng và tay nghề công nhân.