TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
CƠ SỞ MIỀN TRUNG
BÁO CÁO
ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH
Đề tài : KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỢI VẢI
POLYESTER
GVHD: ThS. Bùi Thị Nam Trân
SVTH :Trương Thanh An Lê Thị Nở
Trần Thị Thu Hà Nguyễn Anh Thuận
Nguyễn Thị Kim Lan Nguyễn Thị Hồi Thương
Nguyễn Quốc Liêm Hồ Thị Cẩm Thuỷ
Võ Thị Liên
Quảng Ngãi Tháng 7/ 2010

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Phần đánh giá:
• Ý thức thực hiện:
• Nội dung thực hiện:
• Hình thức trình bày:
• Tổng hợp kết quả:

khoảng thời gian không lâu, các loại sợi này đã mang lại lợi ích to lớn cho con
người bởi sự đa dạng về chủng loại cũng như chất lượng.
Một trong những loại sợi hóa học có đóng góp quan trọng hơn cả là sợi
polyester, đây là loại sợi đã và đang phát triển mạnh trên thị trường Việt nam và thế
giới. Hiện nay ở Việt Nam lần lượt có rất nhiều các công ty, Nhà máy , xí nghiệp
được thành lập để sản xuất ra loại vải này nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường trong
nước như Công ty sợi Thế Kỷ, Nhà máy sợi Đình Vũ – Hải Phòng
Để có những kiến thức sâu sắc về nghành học chúng em được sự hướng dẫn
triển khai thực hiện đồ án chuyên nghành với đề tài: “Khảo sát thiết kế Nhà máy
sợi vải polyester”. Nội dung đề tài tìm hiểu bao gồm những phần sau:
- Tìm hiểu về sợi hóa học, sợi polyester.
- Khảo sát thiết kế cơ sở Nhà máy sợi vải polyester.
- Tìm hiểu về các tính chất của sợi polyester.
- Mô tả quy trình công nghệ sản xuất sợi polyester.
- Các phương pháp kiểm tra chỉ tiêu chất lượng nguyên liêụ đầu vào và
sản phẩm đầu ra của sợi polyester.
- Ứng dụng và thị trường tiệu thụ các sản phẩm từ sợi polyester.
Thông qua đồ án này chúng em hi vọng sẽ mang đến cho quý thầy cô và các
bạn cùng đọc những thông tin hưu ích hơn trong lĩnh vực này.
Mục lục
Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY 7
Bảng 1.2. Các loại sợi được sản xuất trong Nhà máy 10
Bảng 2.1. Lịch sử phát triển các loại sợi hóa học 14
Bảng 2.1.3: Quy ước viết tắt tên sợi hóa học 23
2.2. Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy 23
2.3. Bố trí mặt bằng, sắp xếp dây chuyền 26
Chương 3. TỔ CHỨC LAO ĐỘNG 32
Bảng 3.1. Định mức công nhân điều khiển thiết bị 33
Bảng 3.2 Định mức công nhân phân xưởng kiểm tra chất lượng 34
Bảng 3.3 Định mức công nhân phòng kinh doanh 35

3.3. Các vấn đề cần chú ý trong nghành sợi 71
Chương 4. CHỈ TIÊU KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 80
4.1. Các đơn vị sử dụng trong nghành sợi 80
4.2. Các phương pháp đo sợi 81
4.3. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu đầu vào PET 85
4.4. Chỉ tiêu kiểm tra chất lượng sản phẩm đầu ra của sợi polyester 90
Hình 4.3.5. Máy đo chiều dài sợi 91
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
Phần I: KHẢO SÁT THIẾT KẾ NHÀ MÁY
Chương 1: KHẢO SÁT MẶT BẰNG, NGUỒN VỐN
1.1. Khảo sát mặt bằng
Chọn địa điểm xây dựng có tầm quan trọng rất lớn đối với vấn đề tồn tại của
Nhà máy, nếu đặt địa điểm Nhà máy không phù hợp sẽ gặp phải rất nhiều khó khăn
trong quá trình xây dựng và hoạt động, chi phí sẽ tăng hoặc Nhà máy sẽ ngưng hoạt
động.
1 - Địa điểm:
Đặt tại khu công nghiệp Dung Quất thuộc khu kinh tế Dung Quất nằm giữa
hai xã Bình Thuận và Bình Trị - Huyện Bình Sơn – Tỉnh Quảng Ngãi.
2 - Diện tích: Diện tích mặt bằng tổng thể của Nhà máy là 6 ha, trong đó
diện tích cụ thể như sau:
- Phân xưởng công nghệ: 20000 m
2
- Kho chứa sản phẩm: 10000 m
2
- Kho chứa nguyên liệu: 5000 m
2

- Phòng thí nghiệm: 5000 m
2
- Khu nhà hành chính: 10000 m

Có nhiều phương pháp xử lý nước khác nhau để đáp ứng các yêu cầu khác
nhau về chất lượng nước.
- Loại nước sạch thông thường do các nhà máy nước cung cấp đã qua các
giai đoạn lắng lọc và khử trùng
- Làm mềm nước bằng phương pháp hóa học: Người ta vừa đun nóng vừa
thêm vào các hợp chất hóa học như vôi, soda, kiềm, natri, phootphat sau đó lọc
kết tủa lắng xuống.
- Làm mềm nước bằng nhựa trao đổi ion (được gọi ioni:cationit và anionit)
như nhựa phenolformandehyt, nhựa melanin, nhựa polyvinynlclorua.
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 8 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
Các ionit có khả năng trao đổi ion và anion chứa trong nước,do đó làm mềm
được nước, phương pháp này có khả năng làm ngọt nước biển đó là điều con người
mơ ước từ lâu.
6 - Nguồn nguyên liệu :
Hiện tại nguồn nguyên liệu Nhà máy sử dụng được nhập chủ yếu từ Thái
Lan.
Trong tương lai với Nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam được đặt tại
khu kinh tế Dung Quất, sảm phẩm sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu chính cho nhà
máy của chúng tôi.
7 - Thị trường tiêu thụ :
Hầu hết sợi vải polyester được sử dụng ở Việt Nam hiện nay là nhập khẩu
từ nước ngoài. Tại Việt Nam hiện chỉ có khoảng 6 Nhà máy sản xuất loại sợi này
không đáp ứng được nhu cầu trong nước.
Riêng khu vực miền Trung không có một Nhà máy sản xuất sợi nào. Việc
đặt Nhà máy sản xuất sợi polyester này tại Dung Quất hi vọng sẽ cung cấp một
phần nguồn nguyên liệu cho nghành dệt may.
1.2. Khảo sát năng suất, nguồn vốn
1.2.1 Năng suất
Nhà máy được thiết kế trên quy mô nhỏ với năng suất là 5 – 10 tấn /ngày sợi

D
/12 được kéo với tốc độ 5200 vòng /s, sau khoảng 4h-4h 15
phút sẽ cho ra cuộn sợi nặng 15,2 kg.
Tùy theo đơn đặt hàng mà Nhà máy có thể sản xuất sợi với nhiều kích cỡ
khác nhau.
1.2.2 Nguồn vốn:
Tổng vốn đầu tư xây dựng ban đầu của Nhà máy là 33,6 triệu USD (tương
đương khoảng 638,4 tỷ đồng Việt Nam).
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 10 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
Chương 2. KHẢO SÁT THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ
2.1. Tìm hiểu về sợi hóa học
2.1.1. Lịch sử phát triển sợi hóa học
Từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20 với việc ứng dụng những thành tựu hóa
học và cơ khí, một số sản phẩm xơ sợi nhân tạo đã được hình thành và phát triển
trên thị trường như: viscose, acetate, casein…Năm 1939 đã xuất hiện các loại xơ sợi
tổng hợp khác như: polyester, polyacrylonitrile…Hiện nay, trên thị trường đã có
hơn 100 sản phẩm sợi nhân tạo khác nhau với những tính chất đặc thù riêng của
chúng.
Trong thực tế các loại xơ sợi nhân tạo thuộc nhóm cellulose (viscose,
acetace), nhóm tổng hợp (polyamide, polyester, polyacrylic, polyolefine) được sản
xuất và sử dụng với số lượng lớn hơn các loại xơ sợi nhân tạo khác. Trong một số
nước điển hình là Mỹ xơ sợi thủy tinh (glass fiber) được sử dụng và phát triển mạnh
mẽ. Hơn nữa, trong những năm gần đây việc nghiên cứu nhằm nâng cao tính chất
sản phẩm và khả năng ứng dụng của các loại sợi kim loại ngày càng rộng rãi trong
công nghiệp và thương mại.
Loại xơ sợi
Năm sản
xuất
Nơi sản xuất và đặc tính thương mại

Polyacrylic
Orlon
Couralon
1932 - 1939
1940 - 1946
1945 – 1950
1940-1946
1940 - 1946
1947
1963
- Được sản xuất đầu tiên tại công ty
E.i.du Pont de Nemours and
Company.Inc
- Đức
- Liên Xô
- Lần đầu tiên được sản xuất công
nghiệp lớn bởi công ty E.i.du Pont
de Nemours and Company.Inc(Mỹ)
- Anh
- Mỹ
- Liên Xô
- Được nghiên cứu từ thập niên 40 và
được sản xuất công nghiệp lớn bởi
công ty E.i.du Pont.
- Mỹ
- Anh
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 12 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
Nitron
Polyvinyl alcohol

- Được sản xuất đầu tiên tại công ty
E.i.du Pont de Nemours and
Company.Inc vaào năm 1959. Đến
nay đã có 32 hãng trên thế giới sản
xuất loại sợi này tập trung tại các
nước Nhật, Hàn Quốc, Đức, Anh và
Hà Lan.
- Xuất hiện từ những năm đầu thập
niên 1970 tại Nhật dưới dạng sản
phẩm không dệt (nonwoven) và tại
thị trường Tây Âu vào giữa thập
niên 1980, tại Mỹ năm 1989 (công
ty du Pont). Ngày nay micro fiber
xuất hiện trong các loại sợi tổng hợp
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 13 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
như: PES, Nylon, acrylic…
4.Tencel - Lyocell 1939
1969
1976
1976
1993
- Graenacher C.Sallmann R. nghiên
cứu thành công quá trình chuẩn bị
dung dịch cellulose aminoxides.
- Eastman Kodak nghiên cứu tìm ra
N-methylmorphine ( một loại amine
để sản xuất aminoxides).
- Akzo (Mỹ) nghiên cứu thành công
phương pháp kéo sợi từ NMMO

Quá trình hình thành sợi hóa học bao gồm các công đoạn sau:
2.1.2.1. Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu
Sợi hóa học được hình thành trên cơ sở các polymer tương ứng. Tùy thuộc
khả năng công nghệ và quy mô sản xuất của nhà máy, sợi hóa học có thể được sản
xuất trên hai dạng nguyên liệu chính như sau:
Sản xuất từ việc trùng hợp các monomer, tạo nên một dung dịch polymer
thuần nhất, sau đó dùng phương pháp và công cụ kéo sợi tương ứng cho mỗi loại để
hình thành ra các sợi filament. Dạng này được sử dụng tại các nhà máy lớn có khả
năng sản xuất ra các polymer sử dụng tại chỗ.
Sản xuất từ các hạt polymer (chip) tương ứng: các monomer được trùng hợp
hay để riêng rẽ tạo ra dưới dạng hạt (chip) ở các nhà máy sản xuất hóa chất sau đó
được chuyển tới các nhà máy kéo sợi, tại đây cũng bằng các phương pháp và công
cụ kéo sợi tương ứng cho mỗi loại ta sẽ có các sợi filament tương ứng. Dạng này
được sử dụng tại các nhà máy không có khả năng sản xuất ra các polymer sử dụng
tại chỗ.
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 15 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
2.1.2.2. Công đoạn kéo sợi
Sau khi đã hình thành được dung dịch polymer tương ứng cho từng loại sợi,
ta tiến hành kéo sợi hóa học bằng một trong các phương pháp sau:
1. Phương pháp khô
Dung dịch polymer tương ứng được dẫn từ bồn chứa qua ống lọc, qua ống
định hình chảy vào buồng bay hơi, tại đây dưới tác dụng của dòng khí nóng làm cho
hơi (dung môi hòa tan trong polymer) có trong dung dịch thoát ra ngoài. Sợi tạo
thành được dẫn xuống các trục cuộn (được bôi trơn và cuộn vào ống sợi). Phương
pháp này dùng để kéo các loại sợi như: acetate, polytetraflour, acrylic…
Trong phương pháp này ta thấy:
- Không có sự biến đổi hóa học
- Nồng độ dung dịch, độ nhớt dung dịch phải cao
- Không cần phải sấy sợi

- Không cần điều chế dung dịch kéo sợi.
- Không cần thu hồi dung môi hoặc dùng buồng ngưng tụ, do đó sử dụng thiết
bị đơn giản hơn và năng suất cũng cao hơn.
- Vận tốc kéo sợi cao hơn từ 3 đến 10 lần so với các phương pháp khác.
Do kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy ở nhiệt độ cao (240 - 290
o
C) nên nhiều
khi phải dùng khí trơ để tránh tình trạng sợi bị oxy hóa và phân hủy.
Trong tất cả các phương pháp trên, từ dung dịch polymer để tạo ra chùm tia
chất lỏng (còn gọi là các chùm filament) người ta phải dùng các bơm với áp suất
thật lớn (từ 200 - 400 KPa) để ép dung dịch polymer đi qua các ống định hình sợi
còn gọi đơn giản là các spinneret.
Ống định hình sợi đóng vai trò phân chia dung dịch kéo sợi (dung dịch
polymer) thành những chùm tia chất lỏng để biến thành sợi sau này.
Trên bề mặt ống định hình có nhiều lỗ, đường kính của lỗ và hình dạng lỗ có
ảnh hưởng đến tính chất của sợi tạo thành. Thông thường số lỗ trên ống định hình
từ 24 - 120 để tạo nên sợi cơ bản. Để tạo sợi mảnh, số lỗ trên ống định hình khoảng
300 - 2000. Khi tạo xơ cắt ngắn (staple) số lỗ thường không hạn chế. Tuy nhiên do
yêu cầu của quá trình công nghệ cũng như phương pháp định hình sợi mà ta có số
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 17 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
lỗ trên ống định hình cho phù hợp. Với phương pháp ướt: 3000 - 6000 có lúc 12000
- 15000(xơ viscose) hoặc 40000 (xơ acrylic). Với phương pháp khô hoặc nóng
chảy: 250 - 400 hoặc 600 - 900 (xơ PVC).
2.1.3 Các đặc trưng cơ bản của sợi hóa học
2.1.3.1. Tính ưu việt của sợi hóa học so với sợi thiên nhiên
Mặc dù ra đời trong một thời gian không lâu nhưng sợi hóa học đã nhanh
chóng thu hút sự chú ý của tất cả mọi người và có những bước đột phá trong quá
trình phát triển cả về số lượng và chất lượng. Để có được sự chinh phục đối với con
người, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe và phức tạp trong vấn đề may mặc của

6000 ngày công. Trong lúc đó để sản xuất một tấn sợi vítcose (sợi nhân tạo) chỉ cần
30 – 50 ngày công, một tấn sợi nylon hoặc một tấn sợi polyester chỉ cần khoảng 30
– 40 ngày, thậm chí còn thấp hơn nhiều tùy thuộc vào mức độ hiện đại của quy
trình công nghệ. Có thể áp dụng những thành tựu mới nhất của khoa học kỹ thuật để
cải tiến quy trình công nghệ nhằm nâng cao năng suất sản xuất, cải thiện tính chất
sản phẩm đáp ứng các yêu cầu thị hiếu của người sử dụng, giảm nhân công lao
động, hạ giá thành sản phẩm.
Do có độ bền cao, độ bền đứt lớn nên người ta có thể đưa công suất máy tới
tối đa. Trên cùng một máy dệt, năng suất dệt vải hóa học có thể cao hơn năng suất
dệt sợi bông từ 1,4 – 1,6 lần.
Nguồn nguyên liệu để sản xuất sợi hóa học, đặc biệt là sợi tổng hợp bao
gồm: dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên và các khoáng sản khác. So với nguyên liệu
để sản xuất sợi thiên nhiên thì rất hạn chế, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng
ngày càng tăng của con người. Do vậy việc sản xuất sợi hóa học hoàn toàn chủ
động, không phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu, thổ nhưỡng hay vùng địa lý như đối
với sợi thiên nhiên.
5. Hiệu suất sử dụng nguyên liệu
So với sợi thiên nhiên thì hiệu suất sử dụng nguyên liệu trong sản xuất sợi
hóa học rất cao. Từ 1m
3
gỗ có thể chế tạo được 160kg tơ để gia công 1500m lụa
tương đương 75 vạn kén tằm, 30 con cừu hay 0,75 ha cây lanh, 0,35 ha cây bông.
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 19 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
Trong khi đó từ 1 tấn dầu mỏ có thể sản xuất được 1500m vải từ sợi tổng hợp. một
nhà máy sợi năng suất là 40000 tấn/năm có thể thay thế 50000ha đất tốt tại vùng khí
hậu thuận lợi để chyên canh cây bông hoặc trên 10 vạn ha cây lanh.
Do tỷ trọng của sợi hóa học thấp cho nên cùng một khối lượng sợi thì chiều
dài của tấm vải dệt từ sợi hóa học luôn luôn lớn hơn dệt từ sợi thiên nhiên.
6. Giá thành

GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 20 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
2. Độ bền đứt
Độ bền đứt phản ánh một chỉ tiêu cơ lý quan trọng của sợi, được đo bằng lực
làm đứt sợi. Độ bền đứt càng cao thì sợi càng dai, vải càng bền và lâu rách, thời
gian sử dụng kéo dài.
Yếu tố xác định độ bền đứt ngoài bản chất hóa học của sợi, trọng lượng phân
tử polymer còn có độ định hướng cũng như độ kết tinh của sợi.
Ngoài độ bền đứt của sợi đơn người ta còn đo độ bền nút và độ bền móc của
sợi.
Độ bền đứt của nhiều loại sợi ở trạng thái khô và ướt thường khác nhau đặc
biệt là đối với sợi nhân tạo, là loại sợi mà các phân tử nước dễ dàng len lỏi vào các
đại phân tử polymer làm liên kết giữa chúng yếu đi.
3. Độ giãn dài tương đối
Độ giãn dài khi đứt cho biết sợi có thể căng ra được bao nhiêu so với chiều
dài ban đầu khi sợi đứt, đo bằng phần trăm %.
Độ giãn dài càng cao, sợi càng mềm mại. Độ bền đứt và độ giãn dài thường
có mối tương quan tỷ lệ nghịch với nhau, các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng độ bền
thường làm giảm độ giãn. Vì vậy để có được loại sợi phù hợp với người tiêu dùng
cần phải nắm các thông số kỹ thuật khi sản xuất sợi sao cho thỏa mãn được hai chỉ
tiêu quan trọng này nhằm thu được sợi vừa có độ bền cao vừa có độ giãn thích hợp.
4. Thành phần dầu
Là hàm lượng dầu tính theo phần trăm có trong sợi (%).
5. Độ co rút nước sôi
Là độ co của sợi khi cho sợi qua nước sôi ở 100
o
C.
6. Độ bóng
Đây là một thông số thương mại. Thông thường sợi hóa học khi sản xuất ra
có độ bóng sáng (BR), độ bóng này chỉ thích hợp cho một số loại sản phẩm. Vì vậy

Alginate
Elastane
Chloro
Polyamide
Polyester
Polybutylene
terephthalate.
Polyethylene
terephthalate.
Polytrimethylene
terephthalate.
Polyethylene
naphthalate.
Polyvinyl alcohol
Polyvinyl chloride
CUP
CMD
CA
ALG
EL
CLF
PA
PES
PBT
PET
PTT
PEN
PVA
PVC
Vítcose

một loại sợi từ việc xác định điều kiện gia công tới việc lựa chọn thích hợp cho mục
đích sử dụng nhất định.
2.2. Thiết kế dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy.
Sợi polyester được kéo bằng phương pháp nóng chảy
GVHD:ThS. Bùi Thị Nam Trân Trang 23 SVTH: Lớp NCQHD01
Đồ án chuyên ngành Khảo sát thiết kế nhà máy sợi vải polyester
2.2.1. Giới thiệu thiết bị của dây chuyền kéo sợi bằng phương pháp nóng chảy.
Dây chuyền kéo sợi polyester cho hai loại sợi POY và FDY bao gồm các
máy móc thiết bị sau:
1. Hai bồn chứa chip
- Dung lượng: 1,5 m
3
- Được làm bằng vật liệu inox
- Sản xuất bởi công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology
2. Hai máy sàn thô: Có tên là VIBRATING SIEVE, Model: ZD 310-30.
Sản xuất bởi công ty ZHENHZHOU ZHONGYUAN DRYING TECHNOLOGY.
3. Hai máy sàn tinh: Có tên PRECRYSTA LLIZER. Model: FBM310-04.
Sản xuất bởi công ty Zhenhzhou Zhongyuan Drying Technology.
4. Hai máy đùn trục vít: Có tên là Granulator, được sản xuất bởi hãng
Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).
5. Hai máy lọc: Được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên
bang Đức).
6. Có tất cả 4 bơm chính ( main pump ) và 18 bơm định lượng ( spin
pump) cho dây chuyền sản xuất hai loại sợi. Trong đó:
- Dây chuyền sản xuất sợi POY: 2 bơm chính, 6 bơm định lượng.
- Dây chuyền sản xuất sợi FDY: 2 bơm chính, 12 bơm định lượng.
Được sản xuất bởi hãng Oerlikon Barmag (Cộng hòa liên bang Đức).
7. Có tất cả 132 ổ phun sợi: Cho dây chuyền sản xuất hai loại sợi, trong đó:
- Sợi POY: có 60 ổ phun sợi
- Sợi FDY: có 72 ổ phun sợi