Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NỆM CAO SU

2 PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NỆM CAO SU

Tải bản đầy đủ - 0trang

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 khn định hình trong mơi 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 đơng 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 khn thì lượng latex chỉ chiếm

80% thể tích của khn và có gió thổi khí vào mặt khn nhằm tạo độ xốp và thơng

thống 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 khơng chính xác, ổn

định như Talalay latex do sản phẩm

có tỉ trọng cao, độ cứng cao và cấu

trúc xốp ít khơng 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 khn, khơng

khí được bơm vào latex lỏng tạo xốp.



Latex được cho vào khn và đậy

kín, khn được hút chân khơng.



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, q 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)

Cơng 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 đơng 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 vơ 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 hỗn 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 cơng nghiệp cao su có thể chia thành hai nhóm: chất

tạo bọt vơ 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 khơng khí ẩm.



DPG là một hỗn hợp dạng kiềm mạnh, có thể tan trong nước, phân tán tốt. Do

trong phân tử có nối đơi 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 khơng 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)

Cơng 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, khơng tan

trong nước. Là chất phòng lão khơng 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



ô nhiễm. Thường sử dụng để sản xuất các sản phẩm như nệm, được dùng dưới dạng

nhũ tương. [11]

3.1.7 Chất hỗ trợ phân tán (Sodium lignosulfonate: C10H24Na2O10S2)

Công thức cấu tạo:



Sử dụng chất hỗ trợ phân tán là Sodium lignosulfonate có khối lượng phân tử

là 534,502, là dạng bột, dung dịch có pH = 7 – 9, có khả năng giúp cho các phụ gian

phân tán vào hỗn hợp latex dễ dàng hơn. [11]

3.1.8 Chất xúc tiến ZDEC

Công thức cấu tạo:



Chất trợ xúc tiến là chất có tác dụng hỗ trợ, làm tăng tốc độ lưu hóa cao su.

Được sử dụng với một lượng nhỏ, có tác dụng làm giảm thời gian và hạ nhiệt độ gia

nhiệt cho sản phẩm, giảm tỉ lệ gia nhiệt và chất lưu hóa và cải thiện chất lượng sản

phẩm. Khối lượng riêng 1,48.



Chất trợ xúc tiến có thành phần hóa học là muối kim loại hoặc amine của

dithiocarbamaic acid, là những chất xúc tiến cực mạnh. Sử dụng chất trợ xúc tiến là

Zinc diethyl dithiocarbanmate (ZDEC), có dạng bột màu trắng, nhiệt độ nóng chảy

là 172oC, khơng tan trong nước, xăng, cồn; tan trong benzene, chloroform, carbon

disulfide. [10]

3.1.9 Lưu huỳnh

Lưu huỳnh được sử dụng là chất lưu hóa cho cao su là latex thiên nhiên, tổng

hợp trừ cao su chloroprene. Có tác dụng lưu hóa qua sự thành lập cầu nối giữa các

phân tử hydrocacbon cao su. Lưu huỳnh là chất có màu vàng, tỉ trọng là 2,07, khơng

mùi, khơng vị, khơng tan trong nước, tan ít trong cồn, ether, glycerine, tan nhiều

trong carbon disulfide. Độ dẫn điện và dẫn nhiệt kém. Nóng chảy ở 119 oC thành

chất lỏng màu vàng nhạt, trong. [10]

Với trường hợp chế biến sản phẩm cao su lưu hóa từ latex, lưu huỳnh khơng

thể hòa trộn ở trạng thái thương mại ban đầu mà cần phải xử lý biến đổi để sử dụng

hiệu quả. Đối với nệm cao su sản xuất từ latex thì lưu huỳnh được chuyển thành

dạng khuếch tán “bùn”: lưu huỳnh khô được tán nghiền (hoặc cùng với các chất phụ

gia khác) với nước liên tục nhiều giờ ở máy nghiền bi. Cách này được áp dụng rộng

rãi. [10]

3.1.10 Các nguyên liệu khác

-



Darvan #1 là chất phân tán hiệu quả cao được sử dụng để làm giảm độ

nhớt của các hạt bùn và để hạn chế sự lắng của các chất rắn dạng hạt. Việc

bổ sung chất phân tán Darvan làm tăng cường độ của điện tích anion trên

các hạt , khiến chúng đẩy nhau và phân tán.



-



Bentonite là loại sét khống có tính trương nở và có độ nhớt cao, chủ yếu

được hình thành bởi đất sét bentonite. Ngồi ra bentonite còn đóng vai trò

là chất độn.



-



Dung dịch Igepal 630 là chất hoạt động bề mặt nonion, khộng biến tính,

thích hợp cho q trình hòa tan và tạo huyền phù. Nó cũng hỗ trợ trong

q trình phân tán hòa tan các chất, giảm sức căng bề mặt của nước,

thường sử dụng trong công nghiệp.



-



Ammoniac là hợp chất vô cơ NH 3, có độ phân cực lớn. NH 3 là dung mơi

hòa tan tốt, có mùi sốc đặc trưng. Ngồi ra còn được dùng để bảo quản,

chống đơng cho latex. Chú ý NH 3 là hóa chất độc hại, nếu hít nhiều sẽ bị

bỏng đường hô hấp (rát cổ họng).



3.2



ĐƠN PHA CHẾ



3.2.1 Vai trò của các chất có trong đơn pha chế:

Bảng 3.5: Vai trò của các chất.

STT



Thành phần



Vai trò



1



Latex



Chất nền



2



Natri silicofloride



Chất gel hóa



3



Kẽm oxide (ZnO)



Chất trợ tạo gel



4



Kali oleate



Chất tạo bọt



5



Diphelylguanidine

(DPG)



6



Styrenated phenol



Chất phòng lão



7



ZDEC



Chất xúc tiến



8



Lưu huỳnh



Tác nhân lưu hóa



Chất ổn định bọt



3.2.2 Đơn pha chế



Bảng 3.6: Đơn pha chế. [6]

NGUYÊN LIỆU

Cao su trong latex (60%)



Hàm lượng

khô

100



Hàm

lượng ướt

167



Chất tạo bọt Kali oleate, dung

dịch 20%



1,4



7



Ethyl Ziram (ZDEC), huyền phù

55%



1



1,82



2



2,67



1



1,54



Diphenylguanidine (DPG), 50%



0,75



1,5



ZnO, huyền phù 50%



5



10



1



5



112,15



196,53



Lưu huỳnh, huyền phù 75%

Styrenated phenol, nhũ tương

65%



Sodium silicofloride, dung dịch

20%

Tổng cộng

3.2.3 Đơn pha chế hỗn hợp nguyên liệu ban đầu



Bảng 3.7: Đơn pha chế huyền phù của ZDEC.

Hóa chất



Hàm



lượng



khơ



Hàm



lượng



ướt



ZDEC



55



55



Darvan No1, dung dịch



2



2



Bentonite



0,5



0,5



Nước



-



35,38



Tổng cộng



58,5



100



Bảng 3.8: Đơn pha chế huyền phù của lưu huỳnh.

Hóa chất

Lưu huỳnh



Hàm

khơ



lượng



Hàm

ướt



75



75



10% Darvan No1, dung

dịch



1,09



10,9



10% Igepal Co – 630, dung

dịch



0,24



2,4



Bentonite



0,6



0,6



Nước



-



11,1



lượng



Tổng cộng



76,93



100



Bảng 3.9: Hỗn hợp huyền phù ZnO 50%.

Hóa chất



Hàm

khơ



lượng



Hàm

ướt



ZnO



50



50



Darvan No1, dung dịch



1,5



1,5



Ammoniac



-



0,5



Nước



-



48



Tổng cộng



51,5



100



lượng



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NỆM CAO SU

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×