TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 1
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………… 3
DANH MỤC HÌNH………………………………………………………… 4
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT……………………………………… 5
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CÂY CAO SU……………………………… 6
1.1 Giới thiệu về cây cao su…………………………………………… 6
1.2 Thành phần cấu trúc của mủ cao su……………………………… 6
1.3 Tính chất của cao su thiên nhiên……………………………………7
1.3.1.Tính chất hóa học …………………………………………… 7
1.3.2.Tính chất vật lý…………………………………………………7
1.3.3.Tính đàn hồi…………………………………………………….8
1.3.4.Ảnh hưởng của nhiệt độ……………………………………….8
1.3.5.Ảnh hưỡng của tốc độ kéo dãn……………………………… 8
PHẦN II:QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN……………….9
2.1 Đặc điểm công nghệ sản xuất…………………………………… 9
2.1.1 Nhu cầu sử dụng nước……………………………………… 9
2.1.2 Nguyên vật liệu…………………………………………………9
2.1.3 Cơ chế đông đặc……………………………………………….10
2.1.4 Các cách làm động tụ latex……………………………………10
2.1.4.1 Đông đặc do vi sinh………………………………………10
2.1.4.2 Đông đặc do axit………………………………………….11
2.1.4.3 Đông đặc nhiệt………………………………………… 11
2.1.5 Các phương pháp đánh đông……………………………… 11
2.1.5.1 Phương pháp thủ công………………………………… 11
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 2
Từ nguyên liệu cao su có thể chế biến ra nhiều loại sản phẩm phục vụ nhu cầu
của con người ,nó không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu ra
ngoài nước, cao su là sản phẩm khong thể thiếu trong nhiều ngành như giao thông
vận tải, y tế……
Để biết rỏ hơn quy trình sản xuất cao su tự nhiên nhóm 10 đã tìm hiểu và làm
nên bài tiểu luận này.
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 4
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DRC Chất khô trong thành phần cao su thiên nhiên
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
Latex Các hạt trong cao su thiên nhiên
TSC Chất lỏng trong thành phần cao su thiên nhiên
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 6
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CÂY CAO SU
1.1 Giới thiệu về cây cao su
Cây cao su là loại cây công nghiệp dài ngày có giá trị kinh tế cao được trồng
phổ biến ở các tỉnh phía nam như Bình Dương, Bình Phước….
Cây cao su cần nhiệt độ cao và đều với nhiệt độ thích hợp nhất là từ 250C đến
300C, trên 400C cây khô héo, dưới 100C cây có thể chịu dựng được trong một thời
Ngoài đồng phân cis 1,4, trong cao su thiên nhiên còn có khoảng 2% mắt xích liên
kết với nhau ở vị trí 3,4.
Có cấu tạo tương tự với cao su thiên nhiên, nhựa cây Gutapertra được hình thành
từ polyme của isopren đồng phân trans 1,4.
1.3.2.Tính chất vật lý
Ở nhiệt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể. CSTN kết tinh với
vận tốc nhanh nhất ở -25°C. CSTN tinh thể nóng chảy ở 40°C.
Khối lượng riêng: 913 kg/m³
Nhiệt độ hóa thủy tinh (T
g
): -
70°C
Thẩm thấu điện môi @1000Hz/s:
2,4÷2,7
Tang của góc tổn thất điện môi: TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 8
Hệ số dãn nở thể tích:
656.10
-4
dm³/°C
Nhiệt dẫn riêng: 0,14 w/m°K
Nhiệt dung riêng: 1,88
kJ/kg°K
1.3.5.Ảnh hưỡng của tốc độ kéo dãn
Tốc độ kéo dãn càng lớn thì trị số của sức kéo dãn và độ dãn càng cao. Đối
với cao su lưu hóa vận tốc kéo tăng lên sức chịu đựng và độ dãn đứt cũng tăng.
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 9
Luật định dãn : Nếu ta so sánh cáo mẫu cao su lưu hóa có các thành phần
khác nhau , kéo đơn giản bằng tay đến một độ nhất định, ta phải dùng sức kéo khác
nhau. Để diễn tả sự khác biệt này , người ta đo lực kéo cần thiết để sinh ra độ dãn
dài đã định ( gọi là modul).
VD: Modul =300% là lựu kéo cần thiết để có một độ dãn dài là 300%.
PHẦN II:QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
2.1 Đặc điểm công nghệ sản xuất
2.1.1 Nhu cầu sử dụng nước
Do đặc tính của mủ cao su nên trong quá trình sản xuất cao su thiên nhiên phải
sử dụng rất nhiều nước, đặc biệt trong khâu pha loãng mẫu, ngâm rữa và khâu búa
bâm thì phải cần dùng một lượng nước lớn để khối cao su nổi thuận lợi cho khâu
sử lý tiếp theo.
2.1.2 Nguyên vật liệu
Để chế biến cao su khối từ cao su thiên nhiên, các loại nguồn nguyên liệu ban
đầu là mủ nước và mủ tạp:
Mủ nước: Chiếm tỉ trọng lớn hơn hoặc bằng 85% sản lượng khai thác ,là nguồn
nguyên liệu chính để sản xuất ra các sản phẩm tốt được thu nhận từ vườn cây về
nhà máy ở dạng lỏng tự nhiên.
Mủ cốm : Là mủ đông còn lại trên chén hứng mủ trên miệng cạo sau khi thu
hoạch mủ nước chính vụ. Chiếm 10-15% sản lượng khai thác ,loại này đa dạng lẫn
nhiều tạp chất ,có mùi hôi khi thu gom, lưu trử nhiều ngày mủ bị oxi hóa và
enzyme biến màu.
tạo thành những khối. nếu quá trình đông tụ hoàn toàn , thì mủ sẽ tách tách ra khỏi
serum và nổi lên gọi là mủ đông.
Nếu để tự nhiên thì phải mất 2-3 ngày ,mủ mới đông lại hoàn toàn, trong khi yêu
cầu vài tiếng là có thể đưa vào sản xuất thì phải dủng axit để đánh đông.
2.1.4 Các cách làm động tụ latex
2.1.4.1 Đông đặc do vi sinh
Latex tươi nếu bỏ ngoài trời sẽ bị đông .hiện tượng này là do các emzim hay vi
khuẩn làm biến đổi môi trường latex gây nên.
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 11
2.1.4.2 Đông đặc do axit
Khi cho axit vào latex các hạt cao su sẽ kết khối nhanh chống do sự thêm axit
làm cho pH môi trường bị hạ xuống và giúp cho lớp protid bao quanh hạt cao
strong latex đạt tới độ đẳng điện lúc này lực tỉnh điện giữa các hạt không còn nữa
và latex sẽ bị đông đặc.
2.1.4.3 Đông đặc nhiệt
Khi hạ nhiệt độ của latex xuống tới 15
o
C và đưa về nhiệt độ thường thì nó sẽ
đông đặc ., nguyên nhân là sự hạ nhiệt độ làm phà vỡ hệ thống hấp thụ nước của
lớp protein.
2.1.5 Các phương pháp đánh đông
2.1.5.1 Phương pháp thủ công
Trước hết mủ được lọc qua rây đo các chỉ tiêu : TSC% ,DRC% ,pH ,pha loãng
mủ để có DRC% thích hợp rồi xả mủ xuống các mương hoặc bắc với một lượng
quy định. Xác định một lượng axit axetic 2% hoặc axit fomic 1% cho từng mương
hoặc bắc đổ đều kiểm tra pH ở ba vị trí đầu ,giữa và cuối.
quá trình sản xuất. Hớt ngay các bợn mủ đông trên mương ra ngoài.
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 13 Hình 3.1 Máy cán kéo
3.1.2.Máy cán crep
Sau khi qua máy cán kéo thì một phần serum trong mủ đã bị mất đi và lúc
này băng tải tiếp tục đưa mủ vào hệ thống ba máy cán có các thông số kỹ thuật
như nhau riêng cấu tạo của khe hở của 2 trục giảm dần được nối với nhau qua hệ
thống băng tải nhằm làm cho miếng mủ được mỏng hơn.khi có mủ ở mương cán
kéo được đẩy tới công nhân đặt tờ mủ lên băng tải của máy 1,mở hệ thống vòi
nước rửa mủ trên mỗi máy cán,cho mủ tờ lần lượt qua máy 1,2,3.Điều chỉnh độ
khép trục phù hợp để không bị ngẹn mủ hay xuất tờ mủ khi đang chạy,khi hết ca vệ
sinh máy sạch sẽ và cho dừng máy.
Chức năng: loại bỏ chất bẩn và giảm bề dày tờ mủ, xé, nhào trộn tờ mủ ép bớt
serum thuận lợi cho công đoạn sấy.
Hình 3.2. Máy cán crep
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 14
3.1.3.Máy cán cắt
Từ máy băm mủ được tải đến máy cán cắt. Máy được trục cuốn có tốc độ vô
cấp n1=80-100 vòng/phút, đưa mủ cuốn vào máy trên của lưỡi dao tĩnh có điều
chỉnh độ hở dao.dao động là 1 trục cắt có:
• Chiều dài trục: l=760 mm
• Đường kính trục: D=360 mm
Sơ đồ 1: sơ đồ dòng quá trình sản xuất mủ cốm
Mủ ngoài vườn cây
Rây lọc mủ
Băm tạo hạt
Khuấy trộn
Máy cán crepe
Sấy khô
Máy cán kéo
Đánh đông
Ép kiện
Đóng gói
Nước thải, mùi
Nước thải,mùi
Nước thải,tiếng ồn
Nước thải,tiếng ồn
Nước thải
Nước thải
Nước thải,CTR
Axit axetic
NH
3
Nước
,thời gian sấy khoảng 9 phút , nhiệt độ sấy khoảng 12
0
C chênh lệch 4
0
C đầu vào
và <11
0
C đầu ra , sau đó khối mủ được quạt nguội trước khi ra khỏi lò . Mủ sau khi
sấy xong sẽ được đưa qua cân và ép thành từng bánh có khối lượng ( trọng lượng
mỗi bánh từ 32-35kg ) theo TCVN 3769-8. TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 17
3.4 Sơ đồ sản xuất mủ tờ Nước thải
Nước
Nước
Nước
:Dòng thải
:Nước sản xuất
:Dòng hóa chất
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 18
Sơ đồ 2: sơ đồ dòng quá trình sản xuất mủ tờ
3.5 Thuyết minh quy trình sản xuất mủ tờ
Mủ cao su từ vườn cây sau khi thu hoạch ở dạng latex được thu gom và đưa
về nhà máy bằng các xe bồn .Công đoạn này được thực hiện càng nhanh càn tốt để
tránh hiện tượng mủ đông sẽ gia tăng số lượng mủ kém chất lượng.thường khi thu
hoạch , người ta sử dụng chất kiềm hảm đông tụ là dung dịch NH
3
với liều lượng
khoảng 0,5-1 kg cho một tấn mủ cao su vào mùa khô và 1-1,5kg vào mùa mưa. Mủ
tươi đưa về nhà máy thường có thành phần DRC trung bình khoảng 30% sẽ được
đưa qua lọc và pha loãng thành DRC 20% tại bể nhận mủ trước khi đưa vào hệ
thống mương đánh đông. Tại mương đánh đông người ta cho axit acetic 5% vào để
hạ pH xuống còn 5- 5,5 ,dung dịch trên gọi là serum. Serum được bơm từ bể khoáy
qua máng inox xuống mương đánh đông và để từ 6-8 giờ . sau khi mủ đông , người
ta xả nước vào để khối cao su nổi lên mặt mương thuận tiện cho các khâu xử lý
tiếp theo.
Mủ sau khi đánh đông sẻ được tạo thành các khối đồng nhất bởi các lắc chắn
chắn.Sau đó ,các khối mủ đông này đưa máy kéo mủ đưa từ mương lên máy cắt
Ảnh hưởng đến môi trường
Đánh đông mủ
Nước thải
BOD , axit acetic,
protein ,…
-Ô nhiễm chất hữu cơ cao
ảnh hưởng động vật
sống.
-Gây phản ứng kị khí
H
2
S hôi thối,độc hại.
Rây lọc mủ
Nước thải
Chất hữu cơ
Ảnh hưởng đến môi trường
Nước xả làm cao
su nổi lên
Nước thải
Chất hữu cơ
Ảnh hưởng đến môi trường
nước khi thải ra.
Băm tạo hạt
Nước thải
Chất hữu cơ
Ảnh hưởng đến môi trường
Công đoạn sấy
Không khí
Bụi ,khói….
Gây ô nhiểm không khí
Tùy theo công nghệ sản xuất, loại hình sản phẩm mà nồng độ các chất ô nhiễm
trong nước thải sản xuất và chế biến cao su có sự biến đổi khác nhau. Nhìn chung
nước thải ngành cao su chứa các chất ô nhiễm cao rất nhiều lần so với nước thải
của 1 số nghành khác.
Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải nghành cao su và
tùy theo từng đặc tính mà áp dung các phương pháp khác nhau.
Vấn đề vế mùi tại các cơ sở sản xuất và chế biến cao su vẫn chưa được giải quyết. Tài liệu tham khảo:
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CAO SU TỰ NHIÊN
KHOA CNSH VÀ KTMT NHÓM 10
GVHD: Th.S TRẦN ĐỨC THẢO 22
TCVN 3769-8
http://www.vnrubbergroup.com/vn/kythuat/tailieu/KinhnghiemChebien.htm
http://luanvan.co/luan-van/so-che-cao-su-thien-nhien-1951/
http://thitruongcaosu.net/2012/11/14/phuong-phap-xac-dinh-nhanh-tap-chat-
va-phuong-phap-xac-dinh-nhanh-drc-trong-mu-cao-su/