THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT nệm CAO SU NĂNG SUẤT 200 000 tấm TRÊN năm

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ NHÀ MÁY
SẢN XUẤT NỆM CAO SU NĂNG SUẤT
200.000 TẤM/NĂM


LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một trong những quốc gia xuất khẩu cao su thô lớn nhất thế giới.
Tuy nhiên, nước ta lại phải nhập khẩu rất nhiều cao su tinh với giá đắt gấp nhiều lần
do nên công nghiệp chế biến sâu về các sản phẩm cao su Việt chưa được chú ý
nghiên cứu một cách nghiêm túc.
Mủ cao su có những thời điểm được ví như “vàng trắng” với mức giá hơn 100
triệu đồng/tấn vào những năm từ 2010 – 2011. Tuy nhiên, đến thời điểm này, giá
cao su đã giảm mạnh, thấp hơn cả mức mà Tập đoàn Công nghiệp cao su Việt Nam
đề ra. Do đó thời gian gần đây nhiều người dân ở Tây Nguyên, Nam Bộ đã phá đi
những mảnh đồi cao su của mình, kể cả được phép cũng như không được phép vì ế
ẩm. Ước tính đã có hơn 4000 hecta cao su bị người dân phá bỏ để chuyển sang cây
trồng khác. Thậm chí để được “phá bỏ” cao su, người dân đã lấy lí do cây cao su
không có mủ, chuyển sang cây trồng khác cho thu nhập cao hơn.
Đặc biệt là cao su Việt trở nên “cùng đường” hơn khi Trung Quốc “cấm cửa”,
trong khi lại không tích cực đi tìm thị trường mới và hậu quả là bị nước làng giềng
khống chế đầu ra.
Hiện nay, dù không phải ngành kinh tế mũi nhọn, tuy nhiên thị trường nệm
cao su đang “nóng lên” do được quỹ ngoại rót vốn. Theo kết quả nghiên cứu Quỹ
đầu tư Mekong Capital, mới có khoảng trên 30% dân số Việt Nam sử dụng nệm.
Trong khi đó con số này ở trên thế giới là 100%, như vậy dư địa để ngành phát triển
vẫn còn rất lớn.
Nhận thấy tiềm năng trong lĩnh vực sản xuất sản phẩm này, em quyết định lựa
chọn khóa luận thiết kế nhà máy sản xuất nệm cao su năng suất 200.000 tấm/năm
nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường rộng lớn, không chỉ cũng ứng trong nước mà đạt

tham vọng xuất khẩu ra các thị trường lớn. Ngoài ra em nhận thấy Việt Nam có
nhiều lợi thế để phát triển các dây chuyền sản xuất sản phẩm cao su do có chi phí
sản xuất thấp, nguồn nguyên liệu dồi dào. Và mục đích chung nhất là ổn định đầu ra
của mủ cao su cho nông dân Việc và tạo ra công ăn việc làm ổn định cho người dân.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1

NGÀNH CÔNG NGHIỆP CAO SU Ở VIỆT NAM

1.1.1 Tổng quan về ngành cao su ở Việt Nam
Ngay từ những ngày đầu xâm lược Việt Nam, thực dân Pháp đã tìm cách mang
cây cao su vào trồng ở nước ta, song tuổi thọ của những cây cao su đầu tiên quá
ngắn ngủi. Phải cho đến năm 1987, dược sĩ Raoul, sau khi đi công cán ở các thuộc
địa Anh đã mang về vườn Thực Vật Sài Gòn 2.000 cây cao su thì việc trồng cao su
mới được xem là chính thức bắt đầu ở Việt Nam.
Trong khoảng thời gian bị Pháp đô hộ, với các chính sách khai thác triệt để
của mình, các đồn điền cao su đã được mọc lên nhanh chóng nhằm phục vụ chính
quốc. Đến năm 1945, diện tích trông cây cao su trên cả nước đạt 138.000 ha và sản
lượng đạt đến 77.400 tấn [1].
Sau khi chiến tranh kết thúc, nhận thấy rằng công nghiệp cao su là ngành
mang lại lợi ích rất lớn cho đất nước, Đảng và Nhà Nước đã có các chính sách tập
trung đẩy mạnh việc mở rộng đồng thời diện tích trồng cao su, sản lượng thu hoạch
hàng năm cũng như các biện pháp thúc đẩy các hoạt động sản xuất và xuất khẩu cao
su. Mở ra con đường phát triển của ngành cao su trong nước. Cây cao su được trồng
nhiều ở miền Đông Nam Bộ (46,4%), chủ yếu là Bình Phước, Bình Dương, Tây
Ninh và Vũng Tàu. Tuy vậy, quỹ đất đang thu hẹp dần và Việt Nam khuyến khích
đầu tư mở rộng diện tích trông và khai thác cao su ở Lào và Campuchia.
Năm 2013, Việt Nam đã vươn lên đứng thứ ba về sản lượng cao su thiên nhiên

(CSTN). Năm 2017, Việt Nam tiếp tục duy trì vị trí này với sản lượng 1.086.700 tấn
trên diện tích 971.600 ha và xuất khẩu 1.395.000 tấn đến hơn 80 thị trường khác
nhau, chiếm thị phần thế giới khoảng 12%, chỉ sau Thái Lan (38%) và Indonesia
(27%). Nguồn cao su nhập từ các nước lân cận đã giúp Việt Nam tăng cường năng
lực xuất khẩu trong những năm gần đây. [2]


Tây Bắc; 5.11%

Bắc Trung Bộ; 10.11%

Đông Nam Bộ; 49.36%
Tây Nguyên; 35.43%

Hình 1.1: Phân bố diện tích trồng cao su ở Việt Nam (%) [2].

4429
4500
4000
3500

3230

3000
2500
2000
1500
1000

1087

819

740

730

500
0

Thái Lan Indonesia Việt NamTrung Quốc Ấn Độ

Malaysia

Hình 1.2: Sản lượng cao su thiên nhiên của 6 nước dẫn đầu năm 2013 (ngàn tấn)
[2].
Góp phần thúc đẩy tốc độ tăng trưởng ấn tượng về sản lượng và xuất khẩu,
năng suất cây cao su tại Việt nam đã có những tiến bộ đáng kể nhờ các bộ giống cao


sản và tiến bộ trong kỹ thuật cũng như quản lý. Việt Nam đã giữ mức năng suất bình
quân 1,6 – 1,7 tấn/ha/năm trong 9 năm liên tục kể từ 2009, là mức cao nhất tại khu
vực châu Á và thức hai trên thế giới những năm gần đây. Năng suất cao là một trong
những yếu tố quan trọng giúp người trồng cao su tại Việt Nam chống chịu và ứng
phó linh hoạt khi giá thấp kéo dài từ năm 2012 đến nay. [2]
Cục Xuất nhập khẩu (Bộ Công Thương) cho biết, trong tháng 7/2018, giá mủ
cao su nguyên liệu tại Bình Phước, Bình Dương, Tây ninh giảm theo xu hướng của
thị trường thế giới. Các đồn điền cao su tại Bình Phước bắt đầu khai thác mủ trở lại
sau một thời gian dài gián đoạn. Mùa khai thác mủ cao su năm nay mới tiến hành
được hơn một tháng, nhưng giá liên tục giảm. [3]

Trong tháng 7/2018, xuất khẩu cao su ước đạt 140 nghìn tấn, trị giá 188 triệu
USD, tăng 14,5% về lượng và tăng 8,4% về giá trị so với tháng 6/2018, nhưng giảm
7% về lượng và giảm 16,3% về giá so với cùng kì năm 2017. Lũy kế 7 tháng đầu
năm 2018, xuất khẩu cao su đạt 705 nghìn tấn, trị giá 1 tỉ USD, tăng 11,3% về
lượng nhưng giảm 9,7% về trị giá so với cùng kì năm 2017. Theo số liệu thống kê
của Tổng cục Hải quan, trong 6 tháng đầu năm 2018, xuất khẩu hầu hết các chủng
loại cao su chính tăng so với cùng kì năm 2017. Theo số liệu thống kê của Bộ
Thương mại Ấn Độ, nhập khẩu từ Việt Nam tăng 172,3% về lượng và tăng 130% về
trị giá so với cùng kì năm 2017, đạt 31,3 nghìn tấn, trị giá 50 triệu USD. Thị phần
cao su Việt nam trong tổng nhậu khẩu cao su của Ấn Độ tăng từ 3,5% trong 5 tháng
đầu năm 2017 lên 7% trong 5 tháng đầu năm 2018. [3]
Theo Hiệp hội các nước sản xuất cao su thiên nhiên (ANRPC), trong 6 tháng
đầu năm 2018, nhu cầu toàn cầu đối với cao su thiên nhiên tăng 5% so với cùng kì
năm 2017, đạt 6,96 triệu tấn. Trong cùng thời gian này, nguồn cung cao su thiên
nhiên toán cầu tăng 4,5% so với cùng kì năm 2017, lên 6,21 triệu tấn. Như vậy
trong 6 tháng đầu năm 2018, thâm hụt cung – cầu cao su tự nhiên thế giới là 746
nghìn tấn, giúp cải thiện tình trạng dư cung trên thị trường. [3]
1.1.2 Khó khăn và giải pháp mới cho ngành cao su Việt Nam


Nhiều năm qua, thị trường cao su luôn ở tình trạng cung vượt cầu, khiến giá
cao su luôn ở mức thấp. Thông thường, giá cao su thiên nhiên có xu hướng đi theo
giá dầu, tức là giá dầu xuống giá cao su cũng xuống và ngược lại. Nhưng hiên nay
tình hình đang đi ngược lại với quy luật trên khi giá dầu đã lên nhưng giá cao su vẫn
giảm. Chính việc cung vượt cầu khiến cho giá cao su rất khó tăng lên trong những
năm gần đây. Các dự báo đều chó thấy tình trạng này sẽ còn kéo dài trong vài năm
nữa nên các doanh nghiệp sẽ phải đối mặt với việc giá cao su thấp kéo dài. Trước
tình hình này, việc phát triển bền vững chính là lối thoát cho cao su Việt Nam trong
khó khăn trên, giúp cao su Việt Nam có được thị trường lâu dài và khách hàng tốt.
Tuy nhiên, điều này không thể thực hiện ngay trong một sớm một chiều, bởi với

diện tích gần 1 triệu ha cao su hiện nay, trong đó là 50% là cao su tiểu điền, việc
triển khai sẽ gặp nhiều khó khăn về nguồn vốn. [4]
Các chuyên gia dự báo, giá cao su không thể trở lại đỉnh cao như những năm
trước đây và tình trạng này có thể kéo dài đến năm 2030. Điều này đã khiến nhiều
nông dân khóc ròng, lâm cảnh trăng tay khi trót lỡ chặt phá các loại cây trồng khác
để đầu tư cao su.
Số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho thấy, giá mủ
cao su trong 9 tháng đầu năm 2018 liên tục sụt giảm. Hiện tại, giá mủ cao su chỉ dao
động mức 30 triệu đồng/tấn. Cụ thể, tại các địa phương như Bình Phước, giá thu
mua mủ cao su giảm từ mức 255 đồng/độ xuống 240 đồng/độ. Tại Đồng Nai, giá
mủ tiếp tục giảm 500 đồng/kg, từ 12.500 đồng/kg xuống còn 12.000 đồng/kg. Tính
chung trong 9 tháng, giá mủ cao su tại Đồng Nai tăng khoảng 200 đồng/kg. Trong
khi đó, giá mủ cao su tại Bình Phước giảm khoảng 400 đồng/kg.
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn dự báo giá cao su nguyên liệu trong
nước tiếp tục giảm trong thời gian tới với bối cảnh thị trường cao su toàn cầu dư
cung, giao dịch ảm đạm.
Trước đó, tháng 6/2018 vừa qua, giá mủ cao su nhích dần lên nhưng không
mấy khả quan. Nguyên nhân xuất phát từ việc giá cao su nhích lên khiến người dân


lại lao nhanh vào khai thác mủ cao su (cả ở Việt Nam và các nước khác) làm nguồn
cung nhiều hơn nhu cầu. Sắp tới, hơn 900.000 ha cao su (nhất là cao su vùng Tây
Bắc) đi vào khai thác sẽ khiến nguồn cung tăng lên đột biến. Thực tế “cung lớn hơn
cầu” khiến giá mủ cao su không thể có dấu hiệu khởi sắc. Cùng với thị trường nội
địa, hoạt động xuất khẩu cũng ảm đạm. Tháng 9/2018, xuất khẩu cao su giảm cả
lượng và trị giá, giảm lần lượt 10,7% và 9,6% so với tháng 8/2018 tương ứng 152,8
nghìn tấn. Tính chung từ đầu năm đến hết tháng 9/2018, xuất khẩu trên 1 triệu tấn
cao su, trị giá 1,4 tỉ USD, tăng 8,3% về lượng nhưng giảm 11,9% trị giá so với cùng
kì. Giá xuất bình quân 1.381,07 USD/tấn, giảm 18,6%. Nguyên nhân do giá cao su
trên thị trường thế giới biến động không đồng nhất so với tháng 8/2018 đã tác động

đến tình hình xuất khẩu cao su của Việt Nam. [3]
 Giải pháp:
Thực ra tại Việt Nam, xu hướng phát triển bền vững đã được Chính phủ đưa
vào hệ thống pháp lý từ cách đây nhiều năm. Năm 2012, Quyết định 432/QĐ – TTg
của Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chiến lược phát triển bền vững Việt nam
giai đoan 2011 – 2020. Tiếp sau đó là nhiều quyết định, thông tư khác cụ thể hơn
như Quyết định 889/QĐ – TTg về Phê duyệt Đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp
theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững, hay Thông tư
38/2014/TT – BNNPTNT về hướng dẫn phương án quản lý rừng bền vững, trong đó
có cả rừng trồng. Sắp tới thông tư này sẽ còn cập nhật các yêu cầu quy định phát
triển bền vững để Việt nam có thể lấy được các chứng chỉ phát triển rừng bền vững
của nhiều tổ chức thế giới uy tín. Tháng 4 năm 2017, Thủ tướng cũng đã ra quyết
định 419/QĐ – TTg về Giảm phát thải khí nhà kính thông qua việc hạn chế mất và
suy thoái rừng. Trong đó, cao su là 1 trong 4 nông sản được đưa vào thí điểm mô
hình phát triển bền vững. Luật lâm nghiệp sẽ có hiệu lực từ đầu năm 2019 cũng là
căn cứ quan trọng để phát triển và quản lý bền vững cây cao su. [4]
Với cơ sở pháp lý như trên, Hiệp hội Cao su Việt Nam cho biết, tổ chức này
đang tìm giải pháp làm thế nào để phát triển bền vững, đạp ứng các tiêu chí để đạt


được các chứng chỉ quốc tế nhưng không tốn kém mà phù hợp với điều kiện Việt
Nam. Theo đó, VRA đang tìm những nguồn tài chính hỗ trợ để có thể tập hợp các
chuyên gia tham vấn và ban hành càng sớm càng tốt bộ ba quy trình, bao gồm chính
sách quản lý, môi trường – xã hội và giải pháp kỹ thuật, để ngành cao su có được
những hướng dẫn làm thế nào để phát triển bền vững một cách khả thi, thực thế, đỡ
tốn kém. Hiện VRA đã hợp tác với Quỹ Quốc tế Bảo vệ thiên nhiên (WWF) để làm
sổ tay hướng dẫn quản lý rừng cao su bền vững theo tiêu chuẩn chứng chỉ rừng
quốc tế. Ngoài ra, VRA cũng đề xuất đẩy mạnh hợp tác công tư để thúc đầy và giám
sát phát triển ngành cao su bền vững. [4]
Nước ta đang được nhiều tổ chức quốc tế ủng hộ phát triển cao su bền vững.

Vấn đề là các Doanh nghiệp có kịp nhận thức để chuyển mình hay không. Sản phẩm
cao su thiên nhiên bền vững cũng chưa chiếm tỉ lệ lớn nhưng sẽ tăng dần. Và hiện là
thời điểm tốt nhất để các doanh nghiệp bắt tay và thay đổi để hòa nhập thị với thị
trường. [4]
Bên cạnh đó giải pháp cần đặt ra là thay đổi thói quen canh tác đại trà, thiếu
thông tin của người nông dân để tránh cung nhiều hơn cầu làm giảm giá thành sản
phẩm. Nhiều chuyên gia nông nghiệp cho rằng các địa phương cần sớm tổ chức lại
sản xuất, nhất là đưa các hộ nông dân sản xuất nhỏ lẻ thành các nhóm hộ, tổ hợp tác
hoặc hợp tác xã kiểu mới… với hướng liên kết lại để dễ dàng tiếp cận tiến bộ kĩ
thuật, nguồn vốn tín dụng và các đơn vị cung cấp vật tư đầu vào đảm bảo chất
lượng. Hiệp hội Cao su Việt Nam cho rằng để hỗ trợ nông dân trồng cao su, ngành
chức năng của tỉnh có diện tích trồng cao su lớn như Bình Phước, Bình Dương,
Đồng Nai… cần tiến hành rà soát, quy hoạch cụ thể đối với từng vùng trồng. địa
phương cần phối hợp với ngành khuyến nông chuyển giao tiến bộ kĩ thuật để đầu tư
thâm canh, phát triển bền vững. Đồng thời, các địa phương cần khuyến cáo nông
dân không nên lặp lại bào học trước đây chặt bỏ cây trồng khi mất giá, trông loại
cây khác đang “được thời”, luôn đối mặt với nhiều rủi ro.
1.1.3 Lựa chọn năng suất


Chọn năng suất nhà máy sản xuất là 200.000 tấm /năm. Theo lời ông Hoàng
Tuấn Anh – CEO Vua Nệm: “Việt Nam hiện có 25 triệu gia đình và theo thống kê
thì 40% trong số này có sử dụng nệm. Với vòng đời trung bình mỗi chiếc nệm là 7
năm thì thị trường Việt Nam sẽ cần ít nhất khoảng 4 triệu tấm nệm mới mỗi năm,
chưa kể đến nhu cầu của các gia đình chưa sử dụng. Với giá trị trung bình một đơn
hàng mua nệm và chăn ga khoảng 4 triệu thì quy mô thị trường bán lẻ chăn ga gối
nệm sẽ vào khoảng 16.000 tỉ đồng. Khi ngành du lịch ngày càng tăng trưởng và đón
hàng chục triệu lượt khách du lịch mỗi năm, thị trường nệm và chăn ga càng tiềm
năng và có giá trị lên tới hàng tỉ USD. Theo thống kê của Trung tâm du lịch, thuộc
Bộ Văn hóa Thể thao, vào năm 2016, Việt Nam đã có khoảng 420.000 phòng đăng

ký dịch vụ lưu trú ứng với số nệm tương đương hay nhiều hơn cho mỗi phòng. Như
vậy, riêng nhu cầu chăn ga gối nệm phục vụ cho các khách sạn đã vào khoảng 3000
tỉ đồng.” [5]
Theo tình hình thị trường hiện nay thì nhu cầu sử dụng nệm cho các gia đình
và trong ngành dịch vụ trong nước là rất lớn. Các hãng lớn như KYMDAN, Liên Á,
… hầu như phát triển mạnh các sản phẩm để xuất khẩu, còn thị trường trong nước
vẫn chưa đáp ứng được hết nhu cầu. Chọn năng suất 200.000 tấm/năm là để cung
cấp cho thị trường trong nước là phù hợp vì tương lai nhà máy có thể mở rộng để
tăng thêm sản lượng.
1.2

GIỚI THIỆU SẢN PHẨM
Một số loại hình nệm:


Hình 1.3: Nệm gấp. [6]

Hình 1.4: Nệm cao su Deluxe. [6]


Hình 1.5: Nệm Kymdan massange. [6]

Hình 1.6: Nệm y tế. [6]
1.2.1 Đặc điểm chung của sản phẩm
Nệm có dạng hình hộp chữ nhật, có nhiều quy cách, kích thước khác nhau tùy
theo nhu cầu sử dụng (nệm đơn, nệm đôi, …). Trong bài luận này em trình bày sản
xuất loại nệm được sử dụng phổ biến nhất ở nước ta hiện nay chính là nệm đơn.
Nệm đơn thường được sử dụng trong nhiều hộ gia đình và cả trong các ngành dịch
vụ như các khách sạn.

Nệm cao su được nhiều người lựa chọn bởi nó có nhiều ưu điểm vượt trội. Ưu
điểm lớn nhất của nệm cao su đó là việc hỗ trợ rất tốt cho cột sống của người nằm,
đặc biệt hữu dụng với những người có tiền sử mắc các bệnh liên quan đến thắt lưng,
cột sống hay thoát vị đĩa đệm. nệm cao su giúp giữ cho xương sống luôn trong tư
thế thẳng khi nằm, giúp nâng đỡ các đường cong của cơ thể một cách hoàn hảo.
Nệm cao su được sản xuất từ 100% cao su thiên nhiên nên không chứa cao su tổng
hợp gây hại cho sức khỏe. Thường rất bền, có thời gian sử dụng dài, với tuổi thọ sử
dụng cao, trong điều kiện bảo quản tốt thì thời gian sử dụng có thể lên đến trên 10
năm. Nệm cao su có thể sử dụng trong cả mùa hè vì có nhiều lỗ thông hơi nhỏ
thoáng mát. [7]
Trên tấm nệm có các lỗ nhỏ thất khí hình trụ hoặc hình hộp giúp không khí lưu
thông, tạo cảm giàn thoải mái, thoáng mát cho người sử dụng.
Bề mặt của sản phẩm thường có lỗ tròn: đường kính 0,5 cm cách đều nhau 2
cm và cách biên ngang và dọc là 2,25 cm.
Đối về bề mặt sản phẩm có lỗ vuông: 5 x 5 cm, cách đều nhau 2 cm.
Ta có:
Thể tích hình trụ:

Thể tích hình hộp vuông:
Gọi thể tích khuôn là:
Thể tích sản phẩm là:

1.2.2 Thể tích của sản phẩm
 Thể tích lỗ vuông và lỗ tròn trên nệm:
Với lỗ tròn d = 0,5 cm sâu 3 cm: V = 0,589 cm3 = 0,589.10-6 m3.


Với lỗ vuông 5 x 5 cm sâu 5 cm: V = 125 cm3 = 125.10-6 m3.
Bảng 1.1: Quy cách sản phẩm. [6]

Kích
thước
(Dài
Rộng)

x

2 m x
1,4 m

Bề
10 cm

dày

Bề
20 cm

dày

Bề dày
10cm

Tròn: 55
x 79

Tròn: 55
x 79

Sâu: 3 cm

Sâu: 6 cm

Vuông:
20 x 29

Vuông:
20 x 29

Sâu: 5 cm

Sâu:

Thể tích các lỗ trên
nệm (m3)

10

Bề dày
20cm

0,003

0,005

0,073

0,145

0,003

0,006

0,083

0,167

0,003

0,007

0,094

0,189

0,004

0,007

0,105

0,210

cm

2 m x
1,6 m

Tròn: 63
x 79

Tròn: 63
x 79

Sâu: 3 cm

Sâu: 6 cm

Vuông:
23 x 29

Vuông:
23 x 29

Sâu: 5 cm

Sâu:

10

cm

2 m x
1,8 m

Tròn: 71
x 79

Tròn: 71
x 79

Sâu: 3 cm

Sâu: 6 cm

Vuông:
26 x 29

Vuông:
26 x 29

Sâu: 5 cm

Sâu:

10

cm
Tròn: 79
x 79
2 m x 2
m

Tròn: 79
x 79

Sâu: 3cm
Vuông:
29 x 29

Sâu: 6 cm
Vuông:
29 x 29

Sâu: 5 cm

Sâu:
cm

10


Hình 1.7: Kích thước các loại nệm. [6]
 Thể tích của tấm nệm (thể tích cao su)
Bảng 1.2: Thể tích thật của tấm nệm.
Thể tích (m3)
Kích thước
Bề dày 10 cm

Bề dày 20 cm

2 m x 1,4 m

0,204

0,410

2 m x 1,6 m

0,234

0,467

2 m x 1,8 m

0,263

0,524

2mx2m

0,291

0,583


1.2.3 Đặc tính và tính chất của nệm cao su
-

Độ dẻo dai, độ bền kéo đứt cao nên nệm có thể cuộn lại và di chuyển một
cách dễ dàng.

-

So với nệm được sản xuất từ xơ dừa, mút xốp, polyester, … nệm làm từ
latex nặng hơn do khối lượng riêng cao su lớn.

-

Nệm có độ cứng phù hợp, không quá cứng, đảm bảo cảm giác êm ái, thoải

mái cho người nằm, nâng đỡ, giữ cho cột sống thẳng khi nằm.

-

Độ bền cao, không bị xẹp, mục, thay đổi hình dạng, chảy nhựa trong suốt
thời gian sử dụng.

-

Xốp bọt hở hút nước, hút ẩm, thấm khí, thấm hơi, khả năng hấp thu và làm
giảm chấn động tốt, nhờ vậy nệm thoáng mát, phân tán nhiệt và mồ hôi do
cơ thể tiết ra.

-

Nệm có cấu trúc tổ ong hở, có nhiều lỗ thông hơi nhỏ giúp nệm có tính
lưu thông khí tốt.

-

Khả năng chịu nhiệt, cách điện kém hơn so với polymer bọt kín.

-

Kích thước bọt lớn (module đàn hồi tăng) có tính đối lưu bức xạ nên
truyền nhiệt nhanh hơn, dẫn đến lưu hóa nhanh hơn so với bọt có kích
thước nhỏ.

-

Khả năng chịu nén của xốp bọt hở tốt hơn bọt kín vì pha khí trong cấu trúc
bọt hở là không khí, còn pha khí bọt kín là các khí sinh ra từ các chất tạo
bọt. [8]

1.2.4 Sử dụng và bảo quản nệm cao su
-

Không để nệm gần các thiết bị tỏa nhiệt.

-

Không giặt tẩy, ủi trên nệm.

-

Không để ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào nệm.


-

Đặt nệm nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ẩm ướt.

-

Không để xăng dầu, hóa chất đổ lên nệm.

-

Khi cuốn nệm lại sao cho các lỗ thông hơi vuông quay vào bên trong.

-

Không dùng ngoại lực quá 10 N/cm3 tác động vào nệm.

-

Nệm nên được bọc trong áo nệm và có ga trải để giữ nệm sạch sẽ. [8]


CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT TẠO NỆM CAO SU VÀ LỰA CHỌN
PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
2.1

LÝ THUYẾT TẠO NỆM CAO SU

2.1.1 Cơ sở lý thuyết tạo bọt cao su
Bọt cao su là hỗn hợp vật liệu cao cấp để sản xuất nệm, bọt cao su có tính đàn
hồi cao, tính diệt khuẩn tốt và là vật liệu làm nệm rất tốt cho sức khỏe được tiến sĩ
Lammers chứng minh. Latex cao su bọt được sử dụng sản xuất nệm, nổi tiếng vì độ
bền của nó.
2.1.2 Quy trình tạo bọt cao su
 Chuẩn bị nguyên liêu:
S, ZnO, ZDEC, … dạng hạt được đưa vào máy nghiền bi để nghiền nhỏ theo
kích thước yêu cầu. Các hóa chất sẽ được pha trộn thành dạng huyền phù hay dung
dịch với nồng độ thích hợp theo yêu cầu của đơn pha chế và được pha thành bốn
hỗn hợp khác nhau.

Hình 2.8: Chuẩn bị hỗn hợp 1.
 Phối trộn:

Hình 2.9: Chuẩn bị hỗn hợp 2.


Hỗn hợp 1 sẽ được phối trộn với nhau trong bồn phối trộn, tốc độ cánh khuấy
khoảng 1000 vòng/phút, trong khoảng thời gian từ 15 – 20 phút, hỗn hợp 1 được ủ ở
40oC, trong khoảng từ 14 – 16 giờ, tốc độ khuấy 20 vòng/phút. Khi kết thúc quá
trình tiền lưu hóa thì cho tiếp hỗn hợp 2 vào, tiếp tục khuấy để hỗn hợp các chất
phân tán đều vào nhau.

Hình 2.10: Chuẩn bị hỗn hợp 3.

Hình 2.11: Chuẩn bị hỗn hợp 4.

 Tạo bọt:
Cho hỗn hợp 3 vào. Để tăng hiệu quả tạo bọt, tiến hành khuấy để tạo bọt, tốc
độ cánh khuấy nhanh hơn, gần gấp đôi so với quá trình khuấy trộn hỗn hợp 1,
khoảng 2000 vòng/phút, nhằm để lôi cuốn khí vào nhiều và tránh bọt khí tạo ra bị
vỡ, đồng thời bọt kí mới được tạo nhiều hơn. Thời gian khuấy khoảng 14 phút.
 Tạo gel:
Kích thước bọt đạt yêu cầu, tiếp tục cho hỗn hợp 4 vào khuấy đều. Khi này,
Natri silicofloride đóng vai trò như chất tạo gel, gel hóa các bọt khí, ổn định kích
thước bọt trước khi lưu hóa, làm tăng độ nhớt hỗn hợp, ngăn sự thoát nước của bọt
khí và làm căng sức căng bề mặt của bọt khí. Thời gian tạo gel từ 5 – 8 phút.
 Ổn định bọt:


Hỗn hợp latex sau quá trình khuấy tạo bọt và cho chất gel hóa vào thì cần phải
giữ ổn định đẻ bọt không bị vỡ ra, cần phải cho vào chất ổn định bọt vào sau cùng
để giữ sự ổn định cho các bọt khí. [7]
2.2

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NỆM CAO SU
Nệm trên thế giới hiện nay được sản xuất chủ yếu theo hai phương pháp:
-

Phương pháp Dunlop.

-

Phương pháp Talalay.

2.2.1 Sản xuất nệm theo phương pháp Dunlop
Năm 1929, Mr. E. A. Murph đã phát minh ra phương pháp sản xuất nệm cao
su thiên nhiên, ngày nay được biết đến với tên gọi là phương pháp Dunlop. Với
phương pháp này, mủ cây cao su được trộn với chất tạo bọt, hỗn hợp được chuyển
vào một lò đặc biệt để làm cho chất lỏng kết tủa lại thành dạng rắn. Khối chất rắn
này được rửa bằng nước và được chuyển đến công đoạn làm khô bằng khí nóng.
Đây là phương pháp truyền thống với ưu thế đơn giản về công nghệ và chi phí thấp
đẻ tạo ra một tấm nệm cao su chất lượng. Hỗn hợp latex được đổ đầy khuôn, không
hút chân không.

Hình 2.12: Quy trình sản xuất nệm theo phương pháp Dunlop.


2.2.2 Sản xuất nệm theo phương pháp Talalay
Năm 1950, hai anh em nhà Talalay đã phát triển quy trình sản xuất nệm cao su
từ latex và được tên gọi của phương pháp sản xuất được đặt theo tên của hai anh em
là phương pháp Talalay.
Đây là phương pháp mới được phát triển dựa trên những tiến bộ về công nghệ
cho nên khi so sánh với phương pháp chế tạo truyền thống thì thành phẩm có cấu

trúc khác biệt. Hỗn hợp mủ cao su thiên nhiên với các phụ gia cần theist được
chuyển đến khuôn định hình trong môi trường chân không. Việc này giúp đảm bảo
mật độ cao su phân bố đều trên sản phẩm. Sau đó, hỗn hợp này được đánh đông và
lại làm nóng để loại bỏ nước ra khỏi hỗn hợp. Với phương pháp này chỉ tạo ra các
thành phẩm có kích thước nhỏ, cho nên đối với kích thước lớn thì kết nối các khối
nhỏ với nhau. Đối với phương pháp này, khi đổ khuôn thì lượng latex chỉ chiếm
80% thể tích của khuôn và có gió thổi khí vào mặt khuôn nhằm tạo độ xốp và thông
thoáng cho sản phẩm. [9]

Hình 2.13: Quy trình sản xuất nệm theo phương pháp Talalay.
2.2.3 So sánh hai phương pháp sản xuất


Bảng 2.3: So sánh hai phương pháp.[8]
Sản xuất theo phương pháp
Dunlop

Sản xuất theo phương pháp
Talalay

Công nghệ sản xuất đơn giản. Chi
phí cho việc sản xuất cũng rẻ hơn
nhiều so với phương pháp Talalay.

Công nghệ phức tạp hơn. Chi phí
sản xuất tốn kém gấp bốn lần.

Sản phẩm không chính xác, ổn
định như Talalay latex do sản phẩm
có tỉ trọng cao, độ cứng cao và cấu

trúc xốp ít không bền, đều.

Chất lượng cao hơn, ổn định hơn
do tạo ra sản phẩm có cấu trúc tổ ong,
có đặc tính đàn hồi và mềm mại.

Sử dụng fluoride để tạo gel xốp
trong khuôn.

CO2 được dùng để tạo gel hỗn
hợp latex.

Latex được cho vào khuôn, không
khí được bơm vào latex lỏng tạo xốp.

Latex được cho vào khuôn và đậy
kín, khuôn được hút chân không.

Serum được tạo bọt trong máy ly
tâm, đổ vào khuôn, gia nhiệt và sấy ở
nhiệt độ thấp và hỗn hợp đóng rắn lại.

Sau khi latex được đổ vào khuôn,
khuôn được đậy kín khí, quá trình làm
lạnh nhanh để ổn định vật liệu để tạo
ra nhiều cấu trúc lỗ li ti.

 Kết luận: Dựa trên những thông tin và bảng so sánh ở trên. Đề tài luận này này
em chọn phương pháp sản xuất nệm theo Talalay vì có nhiều ưu điểm hơn.
Phương pháp Talalay có chi phí đầu tư cao nhưng cho ra được những sản phẩm

có chất lượng tốt và ổn định. Sản phẩm đáp ứng được cả trong việc xuất khẩu
lẫn sử dụng trong nội địa, tình hình kinh tế nước ta hiện nay cũng đã cải thiện
được tốt hơn nên chất lượng của sản phẩm cũng sẽ tăng lên theo nên việc chọn
phương pháp sản xuất Talalay là phù hợp.


CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ
3.1

NGUYÊN LIỆU

3.1.1 Latex
Latex cao su là một chất lỏng hức hợp, có thành phần và tính chất khác biệt
nhau tùy theo từng loại. Theo nguyên tắc, có thể nói đó là một trạng thái nhũ tương
của các hạt từ cao su hay thể giao trạng trong một serum lỏng. Ở Việt Nam, latex
còn được gọi là mủ cao su nước. Tỉ trọng của latex được ước định là 0,97. Đó là kết
quả từ tỉ trọng cao su là 0,92 và của serum là 1,02. Serum có tỉ trọng cao hơn nước
là do nó có chứa những chất hòa tan.[10]
Mủ latex phải đạt các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt theo TCVN 6314 :
2013 và tiêu chuẩn ISO 9001 : 2000
Bảng 3.4: Tiêu chuẩn mủ latex [4]
STT

Tiêu chuẩn

Chỉ tiêu

1

Hàm lượng nitơ tổng, %

0,3

2

Tổng hàm lượng chất rắn, %,
min

61,5

3

Hàm lượng cao su khô, %, min

60

4

Độ ổn định cơ học, giây, min

650

5

Trị số acid béo bay hơi (VFA),
max

0,06

6

Hàm lượng cặn, %, max

0,1

7

Hàm lượng đồng, ppm, max

8

8

Hàm lượng mangan, ppm, max

8

9

Trị số KOH, max

0,7

3.1.2 Chất gel hóa (Natri silicoflouride: Na2SiF6)
Công thức cấu tạo:


Chất tạo gel là chất được đưa vào trong hỗn hợp latex để tăng sức căng bề mặt
của bọt khí, tạo điểm đông đặc và giữ cho bọt khí ở trạng thái ổn định, hạn chế bọt
khí bị vỡ. Chất thường được sử dụng là sodium silicoflouride, CO 2, CFC để làm tác

nhân gel hóa trong latex. Natri silicoflouride có khối lượng phân tử là 188,06; dạng
tinh thể màu trắng, hòa tan trong nước ở 25 oC nồng độ 0,76 g/100 mL. Ở nhiệt độ
100oC nồng độ hòa tan là 2,45 g/mL, nhiệt độ sôi là 500 oC và pH = 3 – 4,5. Là hỗn
hợp dạng muối tự do nên được ứng dụng phổ biến trong nhiều lình vực như sản
xuất men sứ, làm hóa chất phủ lên bề mặt giấy, làm đục thủy tinh và đặc biệt là
dùng làm chất tạo gel trong lĩnh vực cao su. [11]
3.1.3 Chất trợ tạo gel
Chất trợ tạo gel sử dụng là ZnO. ZnO có dạng bột màu trắng, tỉ trọng từ 5,57 –
5,6; ở trạng thái vô định hình hay hình kim tùy theo điều kiện oxy hóa kẽm, kích
thước trung bình thay đổi giữa 0,1 – 0,9 µm. Độ dẫn nhiệt (đơn vị CGS): 0,00166.
Nhiệt dung riêng là 0,646 cal/oC.cm3. Ở trạng thái nguyên chất nó tan trong nước
0,005 g/L ở 25oC. [10]
Ở hỗn hợp latex, nếu lượng ZnO càng cao thì độ lão hóa của hỗn hợp càng
kém, do đó phải lưu ý tới việc sử dụng chất kháng lão và cần chỉnh lại lượng lưu
huỳnh trong công thức bị mất qua phản ứng sinh ra sulfur kẽm. Những phẩm có
phản ứng acid cũng như các chất độn acid khác sẽ gây trì hoãn lưu hóa với tốc độ tỉ
lệ với lượng ZnO. [10]
3.1.4 Chất tạo bọt (Kali Oleate: C18H2KO2)
Công thức cấu tạo:


Chất tạo bọt là những chất do sự nhiệt phân có khả năng phóng thích chất khí
và chính chất khí tạo ra những khoảng trống như tổ ong nhỏ hoặc cực nhỏ, hay nói
cách khác đi chất khí chứa trong cao su do chất tạo bọt phóng thích làm cho cao su
nổi lên và trở nên xốp.
Chất tạo bọt dùng trong công nghiệp cao su có thể chia thành hai nhóm: chất
tạo bọt vô cơ và hữu cơ, có khả năng phóng thích khí N2 và CO2.
Kali oleate là sản phẩm tạo ra khi sử dụng phối hợp sodium bicarbonate với
acid hữu cơ được dùng nhiều là acid stearic và acid oleic, là những chất cũng có tác
dụng hóa dẻo và tăng trợ lưu hóa hỗn hợp cao su. Kali oleate có khối lượng phân tử

là 320, có màu xám, độ ẩm nhỏ hơn 65%, pH = 10 – 11, ở dạng lỏng. Có tính chất
gần giống với Potassium oleate: acid oleic, sodium salt, potassium salt. [11]
3.1.5 Chất ổn định bọt (Diphenylguanidine: DPG)
Công thức cấu tạo:

Là chất bột màu trắng mịn. Nhiệt độ nóng chảy lớn hơn hoặc bằng 145 oC. tỉ
trọng từ 1,13 – 1,19. Không mùi, tan trong benzene, toluene, cồn, ether. Tan rất ít
trong nước, có vị hơi đắng, dễ bị hư hỏng trong không khí ẩm.


DPG là một hỗn hợp dạng kiềm mạnh, có thể tan trong nước, phân tán tốt. Do
trong phân tử có nối đôi của N=C rất linh hoạt nên được ứng dụng rộng rãi. Chất ổn
định bọt khi đưa vào hỗn hợp latex có tác dụng giữ cho bọt khí không bị vỡ ra khi
khuấy tạo gel.
Các chất có tác dụng tương tự: Di-o-tolyguanidine, O-tobyl biguanidine. [10]
3.1.6 Chất phòng lão (Styrenated phenol: C30H30O)
Công thức cấu tạo:

Chất phòng lão còn gọi là chất kháng lão, có chức năng cản trở hay giảm tối
thiểu sự hư hỏng của cao su lưu hóa. Theo các yếu tố gây hư hỏng cao su, chất
phòng lão được chia thành ba nhóm chính:
-

Kháng oxygen.

-

Kháng kim loại Cu và Mn.

-

Kháng quang hủy và ozone.

Ở đây chúng ta sử dụng chất phòng lão là Styrenated phenol. Là chất có khối
lượng phân tử là 406,56, hàm lượng phenol tự do 0,5%. Khối lượng riêng 1,08
g/cm3. Có màu vàng, tan trong ethanol, benzene, aceton và chloroform, không tan
trong nước. Là chất phòng lão không nhuộm màu, thích hợp cho các sản phẩm cao
su cần màu sáng. Có khả năng kháng quang hủy, kháng thời tiết rất tốt và không gây