Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su long hà huyện bù gia mập tỉnh bình phước công suất 1500m3ngày đêm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.04 MB, 114 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ CƠNG NGHỆ SINH HỌC
------------o0o-----------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ
BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ – HUYỆN BÙ GIA MẬP – TỈNH
BÌNH PHƯỚC. CƠNG SUẤT 1500 M3/NGÀY.ĐÊM
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
MÃ NGÀNH
: C72
GVHD : Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
MSSV : 207108001
LỚP
: 07CMT
TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 7 - 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH KTCN TPHCM
KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BỘ MÔN: MÔI TRƯỜNG
HỌ VÀ TÊN : NGUYỄN HỮU ÁNH
NGÀNH
: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC
------------------------
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MSSV: 207108001
LỚP : 07CMT
1. Đầu đề Khoá luận tốt nghiệp:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su
Long Hà – Huyện Bù Gia Mập – Tỉnh Bình Phước. Công suất 1500
m3/ngày.đêm.
2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):
- Tìm hiểu nguồn gốc, tính chất đặc trưng, khả năng gây ô nhiễm của nước
thải chế biến mủ cao su Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà.
- Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp chế biến cao
su.
- Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho nhà máy chế biến mủ
cao su Long Hà.
- Tính toán thiết kế các công trình xử lý.
3. Ngày Khoá luận tốt nghiệp : 5/4/2010
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 14/7/2010
5. Họ tên người hướng dẫn
Phần hướng dẫn
TH.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Tồn bộ
Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Bộ môn.
Ngày
tháng
năm 20
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ): ............................
........................................................................
Đơn vị: ............................................................
Ngày bảo vệ: ..................................................
Điểm tổng kết .................................................
Nơi lưu trữ Khoá luận tốt nghiệp: ..................
........................................................................
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp cuối khóa học là một trong những điều kiện quyết định
của quá trình học tập, đó là khoảng thời gian khơng dài nhưng cũng đủ để tổng hợp
những kiến thức đã học cũng như những kiến thức chuyên ngành trước khi tốt
nghiệp.
Để Khóa luận tốt nghiệp đạt kết quả tốt, ngoài sự cố gắng của bản thân cịn có
sự ủng hộ nhiệt tình của thầy cơ, bạn bè, gia đình và người thân.
Lời đầu tiên trước khi trình bày nơi dung Khóa luận tốt nghiệp, em xin gửi lời
cảm ơn chân thành nhất tới tất cả Thầy Cô trong khoa Môi Trường và Công Nghệ
Sinh Học – những người đã cung cấp và truyền đạt những kiến thức quý báu cho em
trong suốt quá trình học tập ở trường.
Lời biết ơn sâu sắc tới Cơ Th.S Nguyễn Chí Hiếu đã nhiệt tình hướng dẫn,
giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện Khóa Luận tốt nghiệp, những kiến thức mà
cô đã cung cấp cho em là hành trang quý báu cho em bước vào đời sau này.
Lòng biết ơn sâu sắc tới Bố Mẹ, anh em và người thân trong gia đình đã tạo
điều kiện, quan tâm lo lắng cho em trong suốt quá trình học tập.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các chú, các anh ở Nhà máy chế biến mủ cao
su Long Hà – Công ty cao su Phú Riềng – Huyện Bù Gia Mập – Tỉnh Bình Phước đã
giúp đỡ, cung cấp cho em những tài liệu, những số liệu có ích giúp em hồn thành
Khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, các anh chị đi trước cũng đã
giúp đỡ em rất nhiều.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM ngày 10 tháng 7 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Hữu Ánh
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: So sánh đặc tính của cao su thiên nhiên và cao su nhân tạo ......................... 6
Bảng 1.2: Thành phần hoá học trong Latex................................................................... 11
Bảng 1.3: Bảng các ngun tố khống chất có trong latex ........................................... 12
Bảng 1.4: Mức tiêu thụ cao su thiên nhiên theo công dụng .......................................... 18
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu hóa lý của cao su SVR(theo TCVN 3769:2004) ...................... 23
Bảng 2.2: Nồng độ NH3, H2S trong khơng khí ở một số nhà máy chế biến cao su ...... 35
Bảng 3.1: Các giai đoạn keo tụ tạo bông ....................................................................... 50
Bảng 3.2: Hệ thống xử lý nước thải ở một số nước Đông Nam Á ................................ 54
Bảng 3.3: Công nghệ xử lý nước thải hiên có tại các nhà máy chế biến cao su
thuộc tập đồn cao su Việt Nam .................................................................................... 57
Bảng 4.1: Thơng số nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà .......................... 59
Bảng 4.2: Đánh giá ưu nhược điểm của từng phương án .............................................. 61
Bảng 5.1: Các thông số thiết kế bể gạn mủ ................................................................... 66
Bảng 5.2: Các thông số thiết kế bể điều hòa ................................................................. 70
Bảng 5.3: Số liệu thiết kế bể keo tụ tạo bông ................................................................ 75
Bảng 6.1: Chi phí diện tích mặt bằng xây dựng ............................................................ 88
Bảng 6.2: Chi phí xây dựng các cơng trình ................................................................... 89
Bảng 6.3: Chi phí mua và lắp đặt thiết bị sản xuất tại Việt nam ................................... 90
Bảng 6.4: Chi phí mua và lắp đặt thiết bị nhập của nước ngoài .................................... 92
Bảng 7.1: Một số sự cố thường gặp khi vận hành hệ thống và cách khắc phục............ 98
Bảng 7.2: Các sự cố thường gặp ở thiết bị và cách khắc phục ...................................... 101
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất cao su ly tâm ........................................................ 15
Hình 1.2: Sơ đồ cơng nghệ chế biến cao su cốm ........................................................... 16
Hình 1.3:Sơ đồ cơng nghệ chế biến mủ tờ .................................................................... 17
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình chế biến cao su cốm từ mủ nước ......................................... 24
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình chế biến cao su cốm từ mủ tạp ............................................ 25
Hình 3.1: Cấu tạo song chắn rác .................................................................................... 43
Hình 3.2: Bể điều hịa .................................................................................................... 44
Hình 3.3: Cấu tạo bể lắng ngang ................................................................................... 45
Hình 3.4: Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng ........................................................................... 46
Hình 3.5: Bể lọc nhanh .................................................................................................. 47
Hình 3.6: Quá trình tạo bơng cặn của các hạt keo ......................................................... 49
Hình 3.7: Bể lọc sinh học nhỏ giọt ................................................................................ 52
Hình 3.8: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su tại Malaysia .................... 55
Hình 4.1: Sơ đồ xử lý nước thải được đề xuất theo phương án 1.................................. 60
Hình 4.2: Sơ đồ xử lý nước thải được đề xuất theo phương án 2.................................. 60
Hình 4.3: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Long Hà..... 63
Hình 5.1: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank và lắng 2 .................................................... 77
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
- BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu ơxy sinh hố, mgO2/l
- COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu o6xy hoá học, mgO2/l
- DO
: Dissolved Oxygen – Oxy hoà tan, mgO2/l
- SS
: Suspended Solid – Hàm lượng chất rắn lơ lửng
- TSS : Total Suspended Solid – tổng chất rắn lơ lửng
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề ...................................................................................................................1
2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................................1
3. Nội dung đề tài.............................................................................................................2
4. Giới hạn của đề tài ......................................................................................................2
5. Phương pháp thực hiện ...............................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO
SU
1.1. TỔNG QUAN VỀ CAO SU .....................................................................................3
1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển ngành công nghiệp cao su ở Việt nam .......3
1.1.2. Triển vọng sử dụng và phát triển cao su thiên nhiên ở Việt Nam và trên
thế giới ............................................................................................................................4
1.2. THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT CỦA MỦ NƯỚC. ...................................................7
1.2.1. Thành phần của mủ nước ................................................................................7
1.2.2. Cấu trúc thể giao trạng .....................................................................................7
1.2.3. Phân tử cao su ..................................................................................................8
1.2.4. Tính chất vật lý của mủ nước ...........................................................................9
1.2.5. Tính chất sinh hố ..........................................................................................10
1.2.6. Thành phần hố học .......................................................................................11
1.3. KỸ THUẬT KHAI THÁC CAO SU ....................................................................13
1.3.1. Kỹ thuật khai thác mủ cao su .........................................................................13
1.3.2. Bảo quản mủ ..................................................................................................13
1.3.3. Thu gom mủ ...................................................................................................14
1.3.4. Tiếp nhận mủ ở nhà máy................................................................................14
1.4. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU ..............................................................14
1.4.1. Công nghệ chế biến cao su ly tâm..................................................................15
1.4.2. Chế biến cao su cốm ......................................................................................16
1.4.3. Công nghệ sơ chế mủ tờ .................................................................................17
1.4.4. Chế biến, sản xuất các sản phẩm từ cao su thiên nhiên .................................17
1.4.5. Một số chủng loại cao su đặc biệt ..................................................................19
1.4.5.1. Cao su MG .............................................................................................19
1.4.5.2. Cao su SP ...............................................................................................19
1.4.5.3. Cao su DPNR ........................................................................................19
1.4.5.4. Cao su ERN ...........................................................................................20
1.4.5.5. Cao su SUMAR .....................................................................................20
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG
HÀ - BÌNH PHƯỚC
2.1. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ ...................21
2.1.1. Giới thiệu về công ty cao su Phú Riềng .........................................................21
2.1.2. Giới thiệu về nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà .....................................21
2.1.3. Tình hình phát triển kinh doanh .....................................................................22
2.1.4. Chủng loại sản phẩm ......................................................................................22
2.1.5. Thị trường tiêu thụ sản phẩm .........................................................................23
2.2. QUY TRÌNH CHẾ BIẾN MỦ TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
LONG HÀ ....................................................................................................................23
2.2.1. Tiếp nhận mủ ở nhà máy................................................................................26
2.2.1.1. Đối với mủ nước ....................................................................................26
2.2.1.2. Đối với mủ tạp .......................................................................................26
2.2.2. Xử lý và làm đông đặc mủ nước ....................................................................26
2.2.3. Cán ủ nguyên liệu mủ tạp ..............................................................................28
2.2.4. Công đọan gia công cơ học ............................................................................29
2.2.4.1. Đối với mủ nước ....................................................................................29
2.2.4.2. Đối với mủ tạp .......................................................................................30
2.2.5. Công đọan gia công nhiệt...............................................................................31
2.2.6. Công đoạn hoàn tất sản phẩm ........................................................................32
2.3. CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO
SU LONG HÀ ..............................................................................................................34
2.3.1. Các vấn đề về ơ nhiễm khơng khí ..................................................................34
2.3.1.1. Ơ nhiễm bụi ...........................................................................................34
2.3.1.2. Ô nhiễm mùi ..........................................................................................35
2.3.1.3. Ô nhiễm tiếng ồn ...................................................................................36
2.3.1.4. Ô nhiễm nhiệt ........................................................................................36
2.3.2. Các vấn đề về chất thải rắn ............................................................................36
2.3.2.1. Rác thải sinh hoạt ..................................................................................36
2.3.2.2. Chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại ...................................36
2.3.3. Chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại ............................................37
2.3.3.1. Nước thải sinh hoạt ................................................................................37
2.3.3.2. Nước mưa chảy tràn ..............................................................................37
2.3.3.3. Nước thải sản xuất .................................................................................37
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
3.1. CÁC CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU ................42
3.1.1. Phương pháp xử lý cơ học .............................................................................42
3.1.1.1. Song chắn rác ........................................................................................42
3.1.1.2. Hầm tiếp nhận ........................................................................................43
3.1.1.3. Bể điều hòa ............................................................................................43
3.1.1.4. Bể lắng ...................................................................................................44
3.1.1.5. Lọc .........................................................................................................47
3.1.2. Phương pháp xử lý hóa học............................................................................47
3.1.2.1. Phương pháp keo tụ ...............................................................................48
3.1.2.2. Phương pháp tạo bông ...........................................................................48
3.1.3. Phương pháp xử lý sinh học ...........................................................................50
3.1.3.1. Bể Aerotank ...........................................................................................51
3.1.3.2. Bể lọc sinh học ......................................................................................52
3.2. MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CAO SU HIỆN NAY ...................................................................................................53
3.2.1. Các công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su ở nước ngồi .......................53
3.2.2. Cơng nghệ xử lý nước thải cao su trong nước ...............................................56
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO
NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ
4.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ........................................................................................59
4.2. ĐỂ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO NHÀ MÁY
CHẾ BIẾN CAO SU LONG HÀ .................................................................................60
4.3. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ ..............................................................63
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ
5.1. CÁC THƠNG SỐ THIẾT KẾ ................................................................................64
5.2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC ........................................................64
5.2.1. Song chắn rác .................................................................................................64
5.2.2. Bể gạn mủ ......................................................................................................64
5.2.3. Bể điều hòa .....................................................................................................67
5.2.3.1. Kích thước của bể điều hồ ...................................................................67
5.2.3.2. Tính tốn hệ thống cấp khí cho bể điều hồ ..........................................67
5.2.3.3. Tính máy thổi khí cấp cho bể điều hồ .................................................69
5.2.3.4. Tính bơm nhúng chìm trong bể điều hịa ..............................................70
5.2.3.5. Hiệu quả xử lý của bể điều hòa .............................................................71
5.2.4. Bể keo tụ - tạo bông .......................................................................................71
5.2.5. Bể lắng 1 ........................................................................................................72
5.2.6. Bể Aeroten .....................................................................................................76
5.2.7. Bể lắng 2 ........................................................................................................83
5.2.8. Bể khử trùng ...................................................................................................86
CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN KINH TẾ
6.1. TÍNH TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG .....................................................................88
6.1.1. Chi phí san lấp, dọn mặt bằng xây dựng ........................................................88
6.1.2. Chi phí xây dựng ............................................................................................89
6.2.3. Chi phí mua, lắp đặt thiết bị ...........................................................................90
6.2. CHI PHÍ KHẤU HAO ...........................................................................................96
6.3. CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH ..................................................................96
6.3.1. Thiết bị ...........................................................................................................96
6.3.2. Bảo hành.........................................................................................................96
6.3.3. Nhân công vận hành .......................................................................................96
6.3.4. Tiêu thụ điện ..................................................................................................97
6.3.5. Chi phí hóa chất .............................................................................................97
6.3.6. Tổng chi phí giá thành xử lý cho 1m3 nước thải ............................................97
CHƯƠNG 7: CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH
KHẮC PHỤC
7.1. SỰ CỐ VỀ HỆ THỐNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC .............................................98
7.2. SỰ CỐ VỀ THIẾT BỊ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC ................................................99
CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
8.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 103
8.2. KIẾN NGHỊ ........................................................................................................ 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
v
Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp khác, ngành công
nghiệp cao su ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong ngành kinh tế nước ta. Vì nhu
cầu tiêu thụ ngày càng lớn đã thúc đẩy ngành sơ chế cao su thiên nhiên nhanh chóng
phát triển; vì cao su thiên nhiên có những tính chất đặc thù mà cao su nhân tạo
khơng thể có được như dễ sơ luyện, độ dãn và độ đàn hồi cao, chống đứt, chống lạnh
tốt …
v
Ở nước ta hiện nay sản lượng cao su thiên nhiên đạt khoảng 700,000
tấn/năm, trong nghành sơ chế cao su có 132 nhà máy chế biến trên 700,000 tấn, các
doanh nghiệp chuyên doanh cao su tập chung chủ yếu tại miền Đông Nam Bộ và Tây
Nguyên (chiếm khoảng 95% trên tổng sản lượng).
v
Tuy nhiên trong quá trình chế biến cao su thiên nhiên luôn thải một
lượng nước thải rất lớn, với nồng độc các chất ô nhiễm cao, đây là một trong số
những loại nước thải khó xử lý nhất hiện nay. Nếu nước thải này không được xử lý
đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường thì nó gây tác hại rất nghiêm trọng đến
mơi trường thiên nhiên và con người.
v
Với đề tài nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho
Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà, huyện Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước – cơng
suất 1,500 m3/ngày đêm là hết sức cần thiết, nhằm tuân thủ theo những quy định của
Nhà nước và góp phần khơng nhỏ vào công tác bảo vệ sức khỏe của con người và
môi trường thiên nhiên trong giai đoạn hiện nay.
2. Mục tiêu đề tài
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt TCVN 5945-2005 cột B cho nhà máy
chế biến mủ cao su Long Hà – Bình Phước để giải quyết vấn đề ơ nhiễm của nhà
máy.
3. Nội dung đề tài
v
Tìm hiểu dây chuyền sản xuất, chế biến mủ cao su tại nhà máy chế biến
mủ cao su Long Hà - Huyện Bù Gia Mập – Tỉnh Bình Phước để xác định:
• Các nguồn phát sinh nước thải trong dây chuyền sản xuất, xác định lưu
lượng, thành phần, tính chất của nước thải.
SVTH: NGUYỄN HỮU ÁNH
1
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
v
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy chế biến mủ cao su Long
Hà, huyện Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước, công suất 1500m3/ ngày đêm.
4. Giới hạn của đề tài
Trong quá trình chế biến mủ cao su, thì tùy cơng đọan sản xuất và loại hình sản
phẩm mà thành phần và tính chất nước thải khác nhau. Đề tài chỉ tập trung vào việc
khảo sát và thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho dây chuyền chế biến mủ
Latex.
Loại nước thải: Nước thải chế biến mủ Latex
•
Giới hạn về khơng gian:
Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà, Huyện Bù Gia Mập, Tỉnh Bình Phước.
•
Giới hạn về thời gian: 5/4/2010 đến 15/7/2010
5. Phương pháp thực hiện
Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát thực tế tại Nhà máy chế biến mủ
cao su Long Hà, Huyện Bù Gia Mập, Tỉnh Bình Phước để tìm hiểu dây chuyền chế
biến mủ Latex nhằm xác định các công đọan sinh ra nước thải.
Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: tiến hành thu thập thông tin,
các số liệu có liên quan từ nhà máy, các đề tài đã được nghiên cứu, trên mạng
internet…
Phương pháp tính tốn: tính tốn thiết kế chi tiết từng cơng trình đơn vị xử
lý nước thải.
SVTH: NGUYỄN HỮU ÁNH
2
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG
NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO SU
1.1. TỔNG QUAN VỀ CAO SU
1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển ngành công nghiệp cao su ở Việt nam
Ÿ Cây cao su lần đầu tiên được du nhập vào Đông Dương là do nhà thực vật
Pháp - ông J.B.Louis Piere đem trồng tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn năm 1877. Tiếp
đến, năm 1897, dược sĩ Raoul lấy những hạt giống ở Java đem về gieo trồng tại ông
Yệm (Bến Cát) và rồi nhiều đồn điền khác mọc lên sau này.
Ÿ Năm 1907, đồn điền Sutannah ở Bàu Cát, vốn là đồn điền trồng cây bông vải
bị thất bại nên đã chuyển sang trồng cây cao su.
Ÿ Năm 1912, tại Lộc Ninh cũng lập đồn điền cao su khi đốn bỏ hơn ngàn ha
rừng chồi, rừng tre hoang hóa.
Ÿ Năm 1922, đồn điền cao su Xuân Lộc ra đời và kế tiếp là các đồn điền cao su
khác nhau ở: Đồng Nai, Tây Ninh, Dầu Tiếng, Thủ Dầu Một ... ra đời.
Ÿ Tính đến nay cây cao su đã có mặt ở nước ta trên 100 năm, diện tích chủ yếu
tập trung ở miền Đơng Nam Bộ. Theo tập đồn cơng nghiệp cao su Việt nam, dự
kiến đến năm 2010, diện tích có thể đạt mức 700,000 ha, mở rộng lên các tỉnh Tây
Nguyên và trồng ở các tỉnh phía Bắc.
Ÿ Cây cao su phát triển mạnh mẽ trong cả nước từ sau năm 1975, nhất là từ năm
1982 nhà nước có chiến lược đẩy mạnh tốc độ phát triển ngành cao su và diện tích
trồng mới đã tăng từ 5,000 ha/năm lên 20,000 ha/năm. Trong những năm 1990, cao
su tiểu điền lại được khuyến khích phát triển trong những dự án của nhà nước, mà
phần lớn do dân tự đầu tư.
Ÿ Theo thống kê năm 1976, tổng diện tích cao su chỉ có 76,600 ha (riêng các
tỉnh phía Bắc có khoảng 5,000 ha), với sản lượng trên 40,000 tấn. Năm 2005, cả
nước có 480,000 ha đạt sản lượng lớn hơn 468,000 tấn mủ. Riêng khối quốc doanh
có khoảng 287,000 ha (chiếm 72.7%) và 380,500 tấn (81.2%) với năng suất khá cao,
do áp dụng các tiến bộ kỹ thuật và gống cao sản. Diện tích cao su tiểu điền ước
SVTH: NGUYỄN HỮU ÁNH
3
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
khoảng 194,370 ha (chiếm 40.5%/tổng diện tích) và sản lượng khoảng 88,000 tấn
(chiếm 19%).
Ÿ Vị thế của ngành cao su Việt Nam trên thế giới ngày càng được khẳng định.
Trước năm 2005, Việt Nam là nước xuất khẩu cao su đứng thứ 6 trên thế giới (sau
Thái Lan, Indonesia, Ấn Độ và Trung Quốc). Năm 2005 nhờ sản lượng cao su tăng
nhanh hơn Trung quốc, Việt Nam đã vươn lên đứng hàng thứ 5, riêng về xuất khẩu
từ nhiều năm qua Việt Nam đứng thứ 4.
Ÿ Theo tính tốn năm 2008, bình qn mỗi ha cao su đạt tổng thu khoảng 60
triệu đồng (đối với khối quốc doanh), 50 triệu đồng (đối với cao su tiểu điền), riêng
tổng Công ty cao su Việt Nam đạt bình quân hơn 70 triệu đồng/ha.
Ÿ Những năm gần đây, do thị trường và giá cả thuận lợi, năng suất lại gia tăng,
nên thu nhập của người trồng cao su có nhiều cải thiện đáng kể, nhiều địa phương đã
sử dụng cây cao su như một giải pháp xóa đói giảm nghèo.
Ÿ Thực tế tại các vùng trồng cao su, hệ thống giao thông vận chuyển được đầu
tư mới và nâng cấp nhiều, góp phần thay đổi bộ mặt nông thôn, nhất là các vùng sâu,
vùng xa, vùng biên giới phát triển cây cao su trong những năm gần đây. Hiện nay với
diên tích cây cao su được mở rộng và được coi là cây công nghiệp, cây cao su được
các chuyên gia đánh giá là đã góp phần đáng kể vào việc che phủ và chống xói mòn
đất, nhất là tại các vùng đồi núi khu vực Tây Nguyên và Duyên hải Miền Trung.
Ÿ Về sơ chế cao su thiên nhiên: năm 2007 các nhà máy chế biến được thành lập
có xu hướng cơng suất vượt sản lượng hiện có, với 132 nhà máy chế biến có cơng
suất trên 700,000 tấn/năm, tập trung nhiều ở Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh,
Đồng Nai. Khối doanh nghiệp Quốc doanh có 56 nhà máy với cơng suất chiếm 60%,
tương đương 422,000 tấn; khối tư nhân có số lượng nhà máy nhiều hơn nhưng công
suất thấp hơn, gồm 76 nhà máy với công suất chiếm 40%, tương đương 181,000tấn.
1.1.2. Triển vọng sử dụng và phát triển cao su thiên nhiên ở Việt Nam và
trên thế giới
Ÿ Trong thế kỷ XIX, nhu cầu về cao su bắt đầu phát triển nhưng mối có một sản
lượng nhỏ cao su rừng (cao su thiên nhiên). Để chuẩn bị cho chiến tranh thế giới lần
thứ nhất năm 1912, người Đức sản xuất được 2,500 tấn cao su nhân tạo. Sau đó cao
su thiên nhiên, nhất là cao su trồng phát triển rất nhanh ở vùng Đông Nam Á. Chiến
SVTH: NGUYỄN HỮU ÁNH
4
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
tranh thế giới lần thứ hai bùng nổ, Nhật Bản chiếm cứ hầu hết các nước sản xuất cao
su ở Đông Nam Á.
Ÿ Về mặt lợi thế, khi cây cao su già (khoảng 25-30 tuổi), người ta khai thác
thanh lý lấy gỗ. Trước kia loại gỗ cao su chỉ dùng làm chất đốt, nhưng nếu biết cách
ngâm tẩm để chống nấm mốc, mối, mọt thì có thể dùng làm đồ mộc nội thất trong
nhà, trong kỹ nghệ làm ván ép, làm bìa, làm giấy… Ngày nay, các doanh nghiệp
đang chiếm thị trường thế giới bằng gỗ cao su, người ta nhận thấy gỗ cao su có nhiều
ưu điểm: cứng vừa, dễ cưa, dễ bào, đóng đinh khơng nứt nẻ, màu trắng có vân đánh
vecni rất đẹp.
Ÿ Ở các vùng đất thuận lợi, cây cao su sẽ được thâm canh tăng năng suất, khai
thác mủ là chính và tận dụng nguồn gỗ khi thanh lý vườn cây. Ở những vùng đất xấu,
đất dốc cây cao su được trồng chủ yếu lấy gỗ và khai thác mủ.
Ÿ Theo các chuyên gia kinh tế, đối với việc sản xuất lốp theo thiết kế mới
(Radial) nếu cao su tổng hợp làm tăng độ bền cơ thì cao su thiên nhiên lại truyền
nhiệt tốt hơn hẳn.
Ÿ Hơn nữa, phát triển cây cao su là một phương hướng đúng vì xét về mặt kinh
tế, cây cao su là một cây kinh doanh tổng hợp trên cả 3 mặt: Mủ cao su, dầu cao su
và gỗ. Thực tế cho thấy trồng cây cao su chưa bao giờ bị mất mùa, cao su thơ ln có
giá trị xuất khẩu vững chắc hơn các loại nông sản, thực phẩm như chè, cà phê…
Ÿ Hiện có nhiều phát minh mới trong việc cải tiến kỹ thuật trồng trọt khai thác
cũng như trong việc sơ chế, những cao su kỹ thuật có đặc tính không thua các loại
cao su nhân tạo chuyên biệt (bằng cách áp dụng kỹ thuật tách phân tử cao su lớn
thành nhiều phân tử nhỏ, rồi kết hợp chúng lại với nhau và ghép thêm với những
nguyên tố khác hoặc hợp chất khác một cách phù hợp). Chẳng những người ta sản
xuất những dạng cao su thường thấy như cao su mủ khô (cao su tờ, cao su creep, cao
su bún, cốm…), cao su mủ nước cô đặc (mủ ly tâm, mủ kem) mà còn sản xuất cao su
dạng bột, dạng lỏng, cao su nhiệt dẻo, cao su đa hợp, cao su Clo, cao su Brom, cao su
Epoxy,… mỗi thứ có những đặc tính riêng biệt thích nghi cho một nền công nghiệp
nhất định.
Ÿ Hy vọng trong tương lai, Việt Nam sẽ xuất khẩu được nhiều cao su thành
phẩm để thu được nhiều ngoại tệ hơn là xuất khẩu cao su nguyên liệu. Lợi nhuận
SVTH: NGUYỄN HỮU ÁNH
5
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
trong cơng nghiệp sản xuất mủ cao su được xem là “vàng trắng”, lợi ích do “vàng
trắng” mang lại trong tương lai sẽ là một hứa hẹn đầy triển vọng.
Bảng 1.1: So sánh đặc tính của cao su thiên nhiên và cao su nhân tạo
Loại
T V
C.su
R/R
A%
(kg/c
RD
Mod
(kg/cm)
(kg/cm)
Dy
Ab
F
AE
PE
S
A CL
IF
m2)
NR
a
a
300
800
140
100
a
c
a
c
a
+
+
a
A
SBR
c
c
200
500
90
100
c
+
c
c
b
+
+
c
+
BR
+
+
220
500
90
100
a
a
a
a
c
+
+
+
+
IR
c
c
250
800
120
120
a
d
a
c
b
+
+
b
+
CR
c
a
250
500
100
100
c
c
+
d
+
c
a
NBR
c
c
200
400
80
70-120
-
c
c
c
c
+
C
IIR
c
+
200
700
80
80
+
c
+
c
b
+
+
EP
c
c
180
600
80
80
c
c
+
c
+
+
C
(Nguồn: Tổng công ty cao su Việt Nam)
Chú thích:
NR: cao su tự nhiên
V: Khả năng lưu hố
SBR: cao su Struren Butadien
R/R: Chống đứt
BR: cao su Polybutadien
A%: Độ giãn bách phân
IR: cao su Polyisopren
RD: Chống rách
CR: cao su Cloropren
Mod: Modul chịu xoắn
NBR: cao su Butadien Nitrilacrylic
Dy: Tính năng động
IIR: cao su iso Butadien-isopren
Ab: Chống mài mòn
EP: cao su etylen-propylen
F: Chống lạnh
T: Tính sơ luyện
AE: Xuất hiện dấu vết cắt
PE:Lan truyền vết cắt
S:Chống dung mơi
A:Chống acid
Cl:Dễ dính vào bố vải
IF:Dễ cháy
d:Khá
a:Rất tốt
+:Kém yếu
b:Tốt
- :Tạm được
c:Khá
SVTH: NGUYỄN HỮU ÁNH
6
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
1.2. THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT CỦA MỦ NƯỚC
1.2.1. Thành phần của mủ nước
-
Cao su thiên nhiên là một hợp chất cao phân tử (Polyme), có khả năng đàn hồi
rất cao. Trong thành phần của mủ nước bao gồm:
-
v
Nước: 52 ÷ 60 %
v
Cao su (C5H8)n: 37 ÷ 54 %
v
Protid: 2 ÷ 2.7 %
v
Glycerin: 1.6 ÷ 3.6 %
v
Glucid: 1.5 ÷ 4.2 %
v
Lipid: 0.2 ÷ 0.7 %
v
Ngồi ra cịn có các chất oxyt P2O5, K2O, Mg…
v
Độ pH của mủ: 6.5 ÷ 7
Thành phần các chất trên thay đổi tùy theo giống, tình trạng chăm sóc, sinh
trưởng của cây, thời tiết lúc cạo mủ,… mặt khác các thành phần cũng là cơ sở cho
môi trường, cho các vi sinh vật hoạt động.
1.2.2. Cấu trúc thể giao trạng
-
Trong cấu trúc của mủ nước có 2 phần cơ bản:
v
Phần lỏng bao gồm có nước, một số hóa chất hịa tan trong nước được
gọi là serum (tùy theo độ tuổi của cây, chế độ cạo, vùng đất trồng mà hàm lượng
serum trong mủ có thay đổi).
v
Phần rắn của mủ gồm có cao su và các hóa chất khơng tan trong nước
cấu tạo thành huyền phù lơ lửng trong serum. Tổng hàm lượng chất rắn trong mủ gọi
là TSC, TSC này tỷ lệ nghịch với serum: Hàm lượng chất rắn cao thì serum thấp và
ngược lại, tùy theo các điều kiện nêu trên mà hàm lượng chất khơ TSC có từ 37 ÷ 54
%.
Chuyển động brown cũng có thể bị giảm rất nhiều, cả đến mức có thể bị triệt tiêu,
bởi sự gia tăng độ nhớt latex (chẳng hạn như thêm vào gelatin hay glycerin).
-
Về khả năng tích điện của các hạt tử cao su, ta biết các phần tử cao su được bao
bọc một lớp protid nhưng bản chất của lớp protid này thì cịn chưa rõ lắm.chính lớp
này xác định tính ổn định và sự kết hợp thể giao trạng của latex và để nghiên cứu sự
kết hợp này, chúng ta khảo sát tính chất của protid. Để cho rõ hơn, ta phác hoạ phân
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
7
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
tử protid qua công thức tổng quát: (NH2 -R-COOH), với NH2 là một gốc amine;
COOH là gốc acid; R là một chuỗi protid.
-
Theo thuyết hiện nay, người ta trình bày phân tử ở điểm đặng điện qua ion hỗn
hợp (+NH3-R-COO-), và ta thừa nhận có một sự cân bằng giữa hai trạng thái:
NH2 -R-COOH <=> (+NH3-R-COO-)
-
Trong cùng những điều kiện này, với dung dịch acid ta sẽ có:
(+NH3-R-COO-)
-
Và với dung dịch kiềm ta có:
(=NH3-R-COO-)
-
+ H+ <=> (+ NH3-R-COOH)
+ OH- <=> (NH2-R-COO-) + H2O
Điểm đẳng điện của protid latex là tương đương pH = 4.7, với các trị số pH >
4.7 công thức (NH2-R-COO-) chiếm ưu thế và các hạt tử mang điện tích âm, ngược
lại trị số pH < 4.7 công thức (=NH3-R-COOH) chiếm ưu thế và hạt tử cao su mang
điện tích dương.
-
Ảnh hưởng của pH tới điện tích của hạt tử latex:
pH < 4.7
Dương điện
-
pH = 4.7
Trung hoà
pH > 4.7
Âm điện
Các hạt tử cao su latex tươi mà pH tương đương 7 đều mang điện âm như trường
hợp của đa số thể nhũ tương thiên nhiên. Chính điện tích này đều mang điên tích âm
hoặc cùng dương tạo ra lực đẩy giữa các hạt cao su với nhau, đảm bảo sự phân tán
của nhau trong serum.
1.2.3. Phân tử cao su
-
Nếu ta khảo sát một giọt latex lỗng qua kính hiền vi, ta nhận thấy hạt cao su có
hình cầu, đường kính nhỏ hơn 0.5µm. Chúng chuyển động vơ trật tự và không ngừng
gọi là chuyển động brown.
-
Người ta đã xác định được trong 1g latex 40% chứa khoảng 7.4x1012 hạt cao su,
trong đó 90% hạt tử cao su latex có đường kính dưới 0.5 µm.
1.2.4. Tính chất vật lý của mủ nước
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
8
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
-
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Tính dẫn điện: cao su là chất cách điện tốt, các phân tử cao su trong mủ nước
mang điện tích âm với hiệu điện thế –0.035V, nếu thêm acid vào mủ nước đến pH =
3.5 thì mang điện tích dương.
-
Trọng lượng riêng của mủ nước nguyên chất: 0.97 ÷ 0.98, các hạt cao su có
trọng lượng từ 0.914÷ 0.901, phần serum: 1.016 ÷ 1.025.
-
Tính dẫn nhiệt: cao su dẫn nhiệt kém, nó là chất cách nhiệt rất tốt, hệ số dẫn
nhiệt là: 0.0032 ÷ 0.0044 calo/cm.giây 00C, khi làm biến dạng thì tỏa nhiệt.
-
Độ tan: cao su tan hoàn toàn trong các dung mơi hữu cơ (ban đầu là nở ra sau
đó mới tan vào dung môi), độ nở phụ thuộc vào mặt tiếp xúc giữa cao su và dung
mơi.
-
Độ dính: dung dịch cao su có độ dính rất cao, độ dính giữa dung dịch cao su với
các vật khác phụ thuộc vào mặt tiếp xúc nhiệt độ và mức độ làm sạch các đồ vật.
-
Độ nhớt: ta khó mà xác định được trị số tuyệt đối của độ nhớt, độ nhớt latex
thuộc các giống khác nhau có cùng hàm lượng cao su khơ nhưng lại có thể có độ
nhớt khác nhau. Những nguyên nhân thay đổi như sự kết hợp với ammoniac, kích
thước trung bình của các phần tử cao su, hàm lượng các khống tố cũng đều có thể
ảnh hưởng tới sự tương quan giữa độ nhớt và hàm lượng cao su. Tổng quát, độ nhớt
latex tươi có 35% cao su là từ 12-15 centipoises, của latex đã đậm đặc hoá là từ 40cp
đến 120cp (độ nhớt của nước là 1cp).
-
Sức căng mặt ngoài: Sức căng mặt ngoài của một latex là từ 30% đến 40% cao
su là vào khoảng 38 dyn/cm2 đến 40 dyn/cm2, trong lúc sức căng mặt ngoài của nước
nguyên chất là 73 dyn/cm2. Chính lipid và dẫn xuất lypid là tác nhân ảnh hưởng tới
sức căng mặt ngoài latex, nhất là các savon latex.
-
pH: trị số pH của latex có ảnh hưởng quan trọng tới độ ổn định latex. Latex tươi
vừa chảy khỏi cây cao su có pH bằng hoặc hơi thấp hơn 7, để trong vài giờ pH sẽ hạ
xuống gần 6 do hoạt tính của vi khuẩn và latex sẽ bị đông lại. Sự đông đặc latex một
phần do sự xuất hiện của khí carbonic làm hạ thấp pH trong vài giờ tốn trữ đầu tiên.
Tuy nhiên, ta không thể quy sự hạ thấp pH vào sự đông đặc ngẫu nhiên latex sinh ra
vào những giờ cạo mủ. Vangils đã chứng minh magnesium từ latex tạo với savon có
ở các hạt tử cao su thành một savon khơng tan và savon này có ảnh hưởng một phần
lên sự đông đặc latex ngẫu sinh.
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
9
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
-
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Ở các cơng ty cao su hiện nay người ta thường nâng cao pH latex bằng cách
cho thêm amoniac vào để tránh latex bị đông đặc trước khi đưa về nhà máy.
Amoniac là chất được dùng phổ biến nhất, chủ yếu nó có tác dụng như chất sát trùng
và như chất kiềm làm cho latex không bị ảnh hưởng tới điểm đẳng điện của nó.
1.2.5. Tính chất sinh hố
-
Enzyme: trong latex tươi có các enzyme như catalese, tynosinase, oxydase và
peroxydase. Ngoài trừ catales ra, các enxyme khác đều có chất kiềm hãm đi kèm. Hệ
thống oxy hoá khử của latex tươi hay latex đã ly tâm chịu sự lệ thuộc của các
enzyme có nhóm (-SH). Latex tươi ngay từ lúc chảy ra khỏi cây cao là đã có một thế
oxy hố khử dương vào khoảng +150mV và sau vài giờ thu hoạch nó trở thành âm 100mV. Theo tài liệu của viện khảo cứu cao su Đơng Dương trước đây cơng bố thì
những chất được xem như là chất kiềm hàm hệ thống enzyme cho vào latex trong lúc
những chất khử khác như Chlorine Hydrate Hydroxylamine và Pyrogallol thì kìm
hãm biến thiên của độ ổn định cơ lý và có xu hướng nâng chỉ số Kali lên cao.
v
Ảnh hưởng của khơng khí trong sự biến đổi của latex đã ly tâm, sự tồn
trữ latex ở nơi có khơng khí sẽ có xu hướng phụ trở sự xuất hiện của các acid béo có
phân tử khối lớn, trực tiếp về việc cải thiện độ ổn định cơ lý, trong lúc sự tiến hoá ở
nơi yếm khí đưa tới xuất hiện chủ yếu là các acid béo có phân tử khối nhỏ làm cho
chỉ số potassium nâng cao và làm cho chỉ số của độ ổn định cơ lý thấp đi.
v
Các enzyme oxydase và peroxydase hiện diện trong latex dưới tác
dụng của oxygen và peroxide tới những chất cấu tạo latex; hậu quả là sau khi latex
đơng đặc, cao su có màu hơi xám hoặc hơi nâu, bởi thế người ta thường cho bisulfite
vào latex trong việc chế tạo crepe nhạt trắng; ta cũng cần biết tốc độ hấp thụ oxygen
của latex tuỳ thuộc khá nhiều vào pH của nó; các latex được bảo quản với chất kiềm
mà pH gần mười đều khá nhạy với oxygen khí trời.
v
Các enxyme proteolytic có thể sẵn có ở cây cao su nhưng cũng có thể
do từ vi khuẩn xâm nhập trong lúc cạo mủ hoặc sau khi cạo mủ; sự hư thối protid bởi
các enzyme này cũng có thể là nguồn gốc đông đặc latex ngẫu sinh.
v
Latex tươi để ngồi trời, trong vài giờ nó sẽ bị đơng đặc tự nhiên, đó là
do các enzyme sẵn có trong latex, trước khi chảy tiết khỏi cây mà ta thường gọi là
enzyme coagulase.
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
10
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
-
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Vi khuẩn: có chức năng trong sự đông đặc latex ngẫu sinh, do các enzyme mà
chúng tiết ra hoặc do chúng trực tiếp tác dụng làm hạ thấp pH của latex.
v
Trong latex, người ta tìm thấy rất nhiều loại vi khuẩn (ít nhất là 27
loại), có loại tác dụng vào Glucid, loại thì tác dụng gây hư thối Protid. Ở nơi yếm
khí, loại vi khuẩn tác dụng vào Glucid sẽ gây lên men thành acid acetic, acid lactic,
acid butyric và acid carbonic gây đơng đặc latex, quebrachitol cũng có thể lên men
do loại vi khuẩn này. Ở nơi có khơng khí trời, các vi khuẩn tác dụng vào protid (vi
khuẩn proteolytic), hoạt động và tạo ra một chất phân tiết màu vàng trên mặt latex.
v
Để chống lại tác dụng đơng đặc hố latex của vi khuẩn và enzyme, ta
cho vào latex chất sát khuẩn mà ta sẽ đề cập ở phần tới.
1.2.6. Thành phần hoá học
Bảng 1.2: Thành phần hoá học trong Latex
Thành phần
Hàm lượng
Hydro carbon Cao su
90%
(C5H8)n
Protid
1 – 1.5%
Lipid
2%
Glucid
2% -3%
Khống
Tính theo %/tổng số tro
(Nguồn: Viện nghiên cứu cao su Việt Nam)
-
Vào những năm 1938, C.P.Flint đã cho bảng nguyên tố có trong một lít latex
chưa đậm đặc hố nhưng đã được tác dụng với amoniac như sau:
Bảng 1.3: Bảng các nguyên tố khống chất có trong latex (%/tổng số tro)
Na
K
Rb
Mg
Ca
Mn
Fe
Cu
0,96
96
0,72
0,36
0,43
0,02
1,7
0,07
(Nguồn : C.P.Flint năm 1938 )
-
E.R. Baufils là người đã nghiên cứu toàn bộ ảnh hưởng của kim loại trong latex.
Kết quả về các nguyên tố K, Mg, P, Ca, Cu, Fe, Mn, Rb như sau:
v
Kali (K): Kali (potassium) là nguyên tố quan trọng nhất của latex, nó
có mặt đến 58% tổng số nguyên tố được nghiên cứu tới. Một lít latex chứa vào
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
11
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
khoảng 1.7g K, tỷ lệ K với pha serum luôn là hằng số(0.28 mg cho mỗi 100 g
serum), trừ trường hợp cây cao su thiếu chất dinh dưỡng.
v
Magie (Mg): Magie là nguyên tố chiếm tới 24% tổng số nguyên tố
được nghiên cứu, một lít latex trung bình chứa vào khoảng 700 mg, hàm lượng
magnesium của latex cây cao su có thể thay đổi dưới ảnh hưởng của phân kali.
Magie ảnh hưởng trực tiếp lên tính ổn định của latex tươi kể cả latex ly tâm.
v
Phospho (P): Phospho là nguyên tố chiếm tỷ lệ gần bằng magie, trung
bình chiếm khoảng 17% tổng lượng chất khống, một lít latex trung bình chứa vào
khoảng 500mg phosphor, hàm lượng phospho có thể tăng lên đáng chú ý dưới hiệu
quả của sự kích thích sản xuất latex hay bởi tác dụng của phân lân. Điều ta cần lưu ý
là tỷ số Mg/P của một latex phải là bằng 1 thì latex này mới có độ ổn định tốt.
v
Calcium (Ca): Trong latex, calcium chỉ hiện diện với nồng độ thấp,
chiếm khoảng 1% tổng số các khoáng chất được xác định, một lít latex trung bình
chứa khoảng 30 mg, như vậy ta khơng cần nói tới chức năng đơng đặc latex của nó.
v
Đồng (Cu): Do chức năng sinh lý của nó, đồng là một nguyên tố quan
trọng nhất của latex. Một lít latex trung bình chứa khoảng 1.7mg, nó liên kết trực tiếp
với pha serum.
v
Sắt (Fe): tỷ lệ sắt trong latex thường khơng nhất định, nhưng trong mọi
trường hợp, nó khơng bao giờ có q 1 mg trong mỗi lít latex.
v
Mangan (Mn): cũng như đồng, mangan cũng có ái lực với oxygen
mạnh gây lão hoá cho cao su, lượng mangan khơng bao giờ có q 0.1mg cho mỗi
gram chất trích khô.
1.3. KỸ THUẬT KHAI THÁC CAO SU
1.3.1. Kỹ thuật khai thác mủ cao su
-
Cắt vỏ cây cao su, làm cho đứt mạch mủ để mủ chảy ra, hứng lấy và đem về
đến nhà máy sơ chế, là những động tác cạo, thu gom mủ.
-
Trước kia người ta khai thác mủ bằng cách rạch, chém hoặc băm lên vỏ cây cao
su hoặc cạo theo kiểu xương cá, chữ V…
-
Hiện nay trong kỹ thuật cạo mủ người ta dùng dao chuyên dùng cạo theo vòng
xoắn quanh thân, mỗi lần cạo lấy đi một lát vỏ mỏng và lớp cao su nút kín miệng các
mạch mủ.
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
12
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
-
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Kỹ thuật cạo phải tuân theo các tiêu chuẩn rất nghiêm khắc về độ nghiêng, độ
sâu, độ dài, độ dày, hình dạng lát cạo, nhịp độ, thời gian cạo…
-
Lát cạo phải sâu vừa đủ cắt được các ống mủ họat động mạnh, chỉ chừa lại từ 1
– 1.2 mm gần thượng tầng, nếu nơng hơn thì sẽ cho ít mủ, nếu sâu hơn sẽ phạm vào
gỗ (cạo phạm) gây nên những vết thương cho vỏ làm rối loạn hoạt động của nó, tạo
nên những u bướu làm hư hỏng lớp vỏ tái sinh.
-
Mỗi lát cạo dày từ 1..2 – 1.5 mm, nếu dày hơn sẽ mau hết lớp vỏ cạo, nếu mỏng
hơn sẽ không cắt hết các nút cao su đông dặc sẽ cho ít mủ.
-
Thường cạo theo hình chữ S, tức là theo vịng xoắn từ trái sang phải. Tồn vịng
là S/1, nửa vòng là S/2, 1/3 vòng là S/3, 1/4 vòng là S/4.
-
Tùy theo mùa cạo, giống cây, tuổi cây, mức độ tăng trưởng của cây mà người ta
áp dụng các hình dạng cạo cho thích hợp sao cho hiệu quả kinh tế cao nhất.
-
Mủ chảy nhiều nhất vào lúc 5 - 6 giờ khi mới hừng sáng, lúc đó trời cịn mát và
sự bốc hơi cịn ít, vì vậy cần cạo sớm và trút mủ lúc 10 - 11h.
1.3.2. Bảo quản mủ
-
Mủ nước từ Nông trường đem về nhà máy phải hoàn toàn lỏng ở trạng thái ổn
định. Để bảo vệ cho mủ nước không bị đông đặc trước khi đến nhà máy, người ta
cho thêm vào mủ những chất kháng đông, thường là amoniac ở nồng độ 3% và
formol ở nồng độ 5% và đã được trung hoà với phenolphtalein hoặc một hỗn hợp
amoniac và acid boric.
13.3. Thu gom mủ
-
Mủ nước được trút vào thùng sắt mạ kẽm dung tích 20 - 30 lít. Thùng được gom
lại rồi chuyển vào bồn có dung tích 1.500 hoặc 2.000 lít đặt trên xe tải.
-
Mủ tạp được chọn riêng theo phẩm chất và được đựng trong túi nhựa, các loại
mủ thường được để riêng không cho lẫn lộn với nhau. Mủ chén cũng được chia làm 2
- 3 hạng khác nhau tuỳ theo kích thước, màu sắc (càng trắng càng tốt, có màu sậm là
bị ơxy hố nhiều). Điều quan trọng là mủ chén có thể cho ta loại cao su rất tốt (có
đặc tính cơ lý và năng động cao) với điều kiện là chế biến thật cẩn thận, đặc biệt là
phải sạch sẽ ngay khi lấy mủ, khi chuyên chở và tồn trữ ở nhà máy.
1.3.4. Tiếp nhận mủ ở nhà máy
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
13
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
v
GVHD: Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU
Mủ nước: tới nhà máy mủ nước được cân, đo, xác định hàm lượng, đánh
giá chất lượng, phân lọai mủ cho từng nguồn nguyên liệu và từng xe nhập mủ để làm
cơ sở cho các công đọan chế biến tiếp theo.
v
Mủ tạp: mủ khi tới Nhà máy cũng được tiếp nhận số lượng, chất lượng,
phân lọai theo từng chủng lọai khác nhau. Mủ tạp bị ơ xy hố rất mau nếu để ngồi
trời và phơi ra ánh nắng, nên chất lượng của nó giảm sút nhanh. Vì vậy khi tiếp nhận
mủ ở nhà máy, người ta ngâm chúng vào ngay trong bể chứa, hoặc để trên nền có
mái che để chúng khỏi bị ôxy tác động và bị hư hỏng, đồng thời để rửa sạch chúng.
Mỗi hạng mủ tiếp nhận phải được để riêng biệt, khơng lẫn lộn.
1.4. CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
Ở Việt Nam hiện nay có 3 cơng nghệ chính đang áp dụng trong thực tế: cơng
nghệ chế biến cao su ly tâm, công nghệ chế biến cao su mủ cốm và công nghệ chế
biến cao su mủ tờ.
SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH
14
