TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU HỮU CƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÀNG GHÉP
PHỨC HỢP VỚI NĂNG SUẤT 5000 TẤN/NĂM
GVHD: Ths. Trần Tấn Đạt
SVTH:
Trần Tiến Thành
Khóa 18

Năm học 2018 – 2019

61402263


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

DANH MỤC BẢNG

1


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

1.5. Lựa chọn địa điểm đặt phân xưởng..............................................................................18
1.5.1. Cơ sở lựa chọn địa điểm xây dựng phân xưởng........................................................18
1.5.2. Các yêu cầu đối với địa điểm đặt phân xưởng...........................................................18
1.5.3. Dây chuyền sản xuất.................................................................................................19
1.5.4. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy.............................................................................19

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM............................................................21
3


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

2.1. Tính chất kỹ thuật..........................................................................................................21
2.1.1. Yêu cầu kỹ thuật.......................................................................................................21
2.1.1.1. Lực bền kéo căng...............................................................................................21
2.1.1.2. Độ cứng.............................................................................................................. 21
2.1.1.3. Tính chịu được độ ẩm........................................................................................21
2.1.1.4. Lực bền xé rách..................................................................................................22
2.1.1.5. Trở lực va đập....................................................................................................22
2.1.1.6. Độ chịu nhiệt......................................................................................................22
2.1.1.7. Tính ngăn cản khí...............................................................................................22
2.1.1.8. Xử lý bề mặt Corona..........................................................................................22
2.1.1.9. Khả năng hàn nhiệt.............................................................................................22
2.1.1.10. Một số tính chất khác.......................................................................................23
2.2. Thông số kỹ thuật........................................................................................................... 24
2.3. Quy cách sản phẩm........................................................................................................25

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ......................................26

3.2.5.3. Phụ gia khử tĩnh điện (Antistatic Masterbatch)..................................................33
3.2.5.4. Kháng UV – Kháng lão hóa (EVA)....................................................................33
3.2.5.5. Một số chất khác................................................................................................33
3.3. Đơn pha chế.................................................................................................................... 33
3.3.1. Đơn pha chế..............................................................................................................33
3.3.1.1. Khái niệm...........................................................................................................33
3.3.1.2. Vai trò................................................................................................................. 33
3.3.2. Màng LLDPE 3 lớp...................................................................................................34
3.3.2.1. Cấu trúc màng LLDPE 3 lớp..............................................................................34
3.3.2.2. Công thức pha chế..............................................................................................34
a. Q2018N................................................................................................................... 34
b. FD0270................................................................................................................... 35
c. FB2230.................................................................................................................... 35
d. FK1820................................................................................................................... 36
e. 10092KI..................................................................................................................36
f. Proflow88................................................................................................................37
3.3.3. Đơn pha chế mực in..................................................................................................37

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT................................38
4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất tổng thể.................................................................................38
4.2. Quy trình sản xuất.........................................................................................................40
4.2.1. Sơ đồ quy trình..........................................................................................................40
4.2.1.1. Đùn thổi màng LLDPE......................................................................................40
4.2.1.2. In ống đồng........................................................................................................41
4.2.1.3. Ghép đùn............................................................................................................42
4.2.1.4. Ghép khô có dung môi.......................................................................................43
4.2.1.5. Chia cuộn...........................................................................................................44
5




CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ...............................63
6.1. Nguyên tắc chọn thiết bị................................................................................................63
6.2. Tính toán – Lựa chọn thiết bị chính.............................................................................63
6.2.1. Máy đùn thổi.............................................................................................................63
6.2.2. Máy trục in ống đồng................................................................................................63
6


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

6.2.3. Máy ghép đùn...........................................................................................................63
6.2.4. Máy chia cuộn...........................................................................................................63
6.3. Tổng kê các thiết bị trong dây chuyền..........................................................................63

CHƯƠNG 7: Thiết lập mặt bằng phân xưởng................................................64
7.1. Sắp đặt thiết bị trong phân xưởng................................................................................64
7.1.1. Yêu cầu..................................................................................................................... 64
7.1.2. Những nguyên tắc bố trí thiết bị................................................................................64
7.1.3. Tính toán................................................................................................................... 66

CHƯƠNG 8: CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG....................................................67
8.1. Hệ thống chiều sáng.......................................................................................................67
8.2. Tính điện năng tiêu thụ cho nhà máy...........................................................................67
8.2.1. Điện năng tiêu thụ trong 1 năm:................................................................................67
8.2.2. Điện năng dùng cho chiếu sáng.................................................................................67
8.2.2.1. Tính công suất chiếu sáng cho khu vực sản xuất................................................67
8.2.2.2. Tính công suất chiếu sáng cho khu vực hành chính, bảo vệ…...........................67

9.4. Tính vốn đầu tư (xây dựng, các công trình, các thiết bị).............................................69
9.5. Tính vốn lưu động (tiền mua nguyên liệu, sản phẩm tồn kho)...................................69
9.6. Tính giá thành bán.........................................................................................................69
9.7. Tính hiệu quả kinh tế.....................................................................................................69

CHƯƠNG 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG...........................................................70
10.1. Vệ sinh lao động...........................................................................................................70
10.2. An toàn lao động..........................................................................................................70

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 71

8


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại hiện nay, cùng với nền khoa học hiện đại, công nghệ hóa học không
ngừng phát triển và chiếm vị trí quan trọng trong nhiều lĩnh vực đời sống, sản xuất và khoa
học kỹ thuật. Công nghệ nghiên cứu để gia công sản xuất từ các loại vật liệu có thể ứng
dụng rộng rãi và sử dụng phổ biến trở nên quan trọng hơn hết. Đối với cuộc sống hằng
ngày khi xã hội ngày một phát triển thì đời sống con người càng được nâng cao và đòi hỏi
sự thuận tiện hơn trong việc sử dụng vật dụng thuận tiện nhất có thể chứa đựng vật phẩm
mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxi, vi sinh vật. Vì
vậy chúng phải được chứa đựng trong bao bì kín và các nhà khoa học đã nghiên cứu ra bao
bì màng phức hợp.
Màng nhựa phức hợp hay còn gọi là màng ghép là một loại vật liệu nhiều lớp mà ưu
điểm là nhận được những tính chất tốt của các loại vật liệu thành phần. Người ta đã sử

PP

Polypropylene

CPP

Cast Polypropylene

PA

Polyamide

PVC

Polyvinylchloride

AL

Aluminium

MCPP

Metalized Cast Polypropylene

MPET

Metalized Polyethylene Tetephtalate

PE


IPA

Isopropyl Acohol

EA

Ethyl Acetate

CĐR

Chất đóng rắn

BTP

Bán thành phẩm

TP

Thành phẩm

10


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về ngành bao bì
1.1.1. Định

11

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

Hình 1.1. Một số loại sản phẩm bao bì thông dụng
1.1.3. Sự

phát triển của ngành bao

bì
Bao bì thuộc nhóm ngành công nghiệp phụ trợ; do vậy, có liên hệ mật thiết với hoạt
động xuất khẩu hàng hóa và các sản phẩm của hầu hết nhóm ngành khác, đặc biệt là ngành
hàng tiêu dùng.
Trong nửa đầu năm 2015, hoạt động sản xuất nhựa bao bì trong nước có xu hướng phát
triển tích cực. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, chỉ số sản xuất công nghiệp đối với
hoạt động sản xuất sản phẩm từ cao su và plastic 6 tháng đầu năm 2015 tăng 12,6% so với
cùng kỳ năm 2014; tính riêng tháng 6/2015, hoạt động sản xuất sản phẩm từ cao su và
plastic tăng mạnh 23,2% so với cùng kỳ năm 2014.

12

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

Hình 1.3. Biểu đồ thể hiện những nhóm công ty chuyên sản xuất bao bì nhựa
Tuy nhiên do hạn chế về mặt công nghệ, hầu hết các công ty thực phẩm đóng gói và
hàng tiêu dùng có xu hướng sử dụng dịch vụ đóng gói của bên thứ ba, kéo theo tiềm năng
phát triển lớn của thị trường này đối với các doanh nghiệp trong và ngoài nước. Theo
thống kê, hiện Việt Nam có khoảng 1000 doanh nghiệp sản xuất bao bì, hàng năm tạo công
ăn việc làm cho khoảng 200000 lao động và có doanh thu khoảng 1000 tỷ đồng/tháng.
Ngoài ra hiện nay một số nhà máy vẫn còn chưa có cơ sở vật chất tốt, máy móc vẫn còn là
các máy cũ sản xuất theo hình thức thủ công là chính. Điều này đã khiến cho sản phẩm sản
xuất ra không đạt được tiêu chuẩn cao như yêu cầu.
Ngoài ra trong 6 tháng đầu năm 2015, xuất khẩu Châu Âu đang có dấu hiệu khó khăn
hơn do kinh tế khu vực này bị ảnh hưởng bởi cuộc khủng hoảng nợ tại Hy Lạp. Điều này
sẽ ảnh hưởng lớn đến xuất khẩu nhựa của Việt Nam bởi thị trường Châu Âu thường chiếm
60-70% kim ngạch xuất khẩu của ngành. Khi giá đồng euro giảm sẽ khiến sản phẩm của
Việt Nam đắt lên tương đối, nhiều nhà nhập khẩu của Châu Âu đã yêu cầu giảm giá hoặc
chuyển sang thuê gia công tại Trung Quốc nên gây khó khăn cho nhà sản xuất Việt Nam.
Trong một tương lai gần thì bao bì thông minh là một xu hướng khác đến từ sự phát
triển khoa học và công nghệ. Chẳng hạn, bao bì có thể điều chỉnh không khí để kéo dài
thời gian sử dụng của thịt và công nghệ đổi màu trên bao bì và nhãn để biểu hiện mức độ
tươi mới của thực phẩm. Cả hai đều giúp người tiêu dùng tránh lãng phí thực phẩm vẫn
còn tươi dù hạn sử dụng ghi là “tốt nhất khi được dùng trước” và ngược lại tránh được
trường hợp nhiễm bệnh do ăn, uống thực phẩm bị hỏng dù chưa hết hạn sử dụng dự kiến.

14

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH





KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

 Các lớp vật liệu hàn: thường dùng là LDPE và hỗn hợp LLDPE, EVA, PP, CPP inomer,
…
1.2.2. Phân

loại màng phức hợp
theo sản phẩm


Bao bì bánh kẹo: (PET,OPP,OPPmatt)//(CPP, LLDPE),…



Bao bì trà, sữa, cà phê:
- (PET, OPP, OPPmatt)//MCPP.
- (PET, OPP, OPPmatt)-primer/PE/(primer-CPP,LLDPE).
- (OPP, PET)-primer/PEN/Al-primer/PE/LLDPE.

 Bao bì bánh kẹo, mỹ phẩm, gia vị thực phẩm:
- OPP//LLDPE, OPP//MCPP, PET//AL//LLDPE, PET//MPET//PE.
- (OPP, PET)-primer/PEN/AL-primer/PE/LLDPE.
 Bao bì nông dược, thuốc thú y, bảo vệ thực vật:
- OPP//AL//LLDPE, PET//MPET//LLDPE, PET//AL//PE.
- (OPP, PET)-primer/PEN/MPET-primer/PE/LLDPE.
 Bao bì thủy hải sản,hút chân không: PA//LLDPE,…


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

b. Nhược điểm
-

Tính chất đặc thù một số sản phẩm như acid đậm đặc cần chứa trong chai lọ thuỷ
tinh, khí nén có áp suất cao cần bình kim loại chịu áp lớn… Nên bao bì nhựa chưa
thể thay thế hoàn toàn các loại bao bì khác.

-

Và cái lớn nhất là bao bì có sử dụng nhựa nên thời gian phân huỷ lâu, gây ảnh
hưởng môi trường. Biện pháp giải quyết vấn đề này là phát triển bao bì có khả năng
tái sinh, phân loại rác, phát triển quy trình theo hướng tái chế nhựa.

1.3. Nhu cầu sản xuất và ứng dụng thực tiễn
Trước sự phát triển của khoa học công nghệ nên nhu cầu trong việc sản xuất bao bì hiện
nay đang trên đà phát triển tăng vọt. Sản xuất và xuất khẩu các loại màng bao bì ghép phức
hợp phục vụ các ngành thực phẩm, gia dụng, các màng bao bì cho ngành nông nghiệp đang
được đầu tư và phát triển vượt bậc, ngành nhựa bao bì màng phức hợp chiếm tỉ trọng cao
khoảng 38% và cũng là ngành có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất. Hiện nay cả nước ta có
khoảng 460 doanh nghiệp chuyển sản xuất nhựa bao bì và có những lợi thế sản xuất các
loại màng bao bì ghép phức hợp nhiều lớp.
Bao bì nhựa được làm từ chất liệu nhựa cao cấp, có độ bền cao, chắc chắn, có thể chịu
được sức nặng lí tưởng. Không chỉ vậy, ngày nay, loại bao bì này còn được cải tiến về mẫu
mã, màu sắc, hình dáng, phù hợp với thị hiếu của người dùng.
Nhờ những đặc điểm nói trên mà bao bì nhựa được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống

phức hợp màng lớp với năng suất để đựng các loại sản phẩm đã được chế biến như: bánh,
kẹo, thức ăn để đáp ứng nhu cầu của thị trường.

1.5. Lựa chọn địa điểm đặt phân xưởng
1.5.1. Cơ

sở lựa chọn địa điểm xây
dựng phân xưởng
Việc chọn địa điểm cần phải được xem xét và cân nhắc rất kỹ lưỡng vì để đảm bảo nhà
máy được vận hành liên tục và cung cấp được số lượng sản phẩm cần thiết cho thị trường
một cách kịp thời và nhanh chóng.
Điều quan trọng đầu tiên là khi chọn địa điểm xây dựng, cần chọn một khu vực cách xa
khu dân cư để tránh gây ô nhiễm nguồn nước do nước thải của nhà máy giấy gây nên.
Đồng thời, cũng phải gần nhà máy cung cấp nguyên liệu để tiện cho việc vận chuyển và
chất lượng sản phẩm làm ra là tốt nhất. Đảm bảo được số lượng và chất lượng của nguyên
liệu trong suốt thời gian nhà máy vận hành và phát triển.
Điều quan trọng thứ hai là phải gần trục giao thông chính để tiện cho việc vận chuyển
tiêu thụ túi giấy được thuận tiện và nhanh chóng và giúp giảm được chi phí vận chuyển.
Phải gần các khu công nghiệp lớn, các khu kinh tế để dễ dàng phân phối sản phẩm hơn,
đồng thời đảm bảo được an ninh, hợp tác thuận lợi về phúc lợi xã hội, và việc tìm kiếm
nguồn lao động dễ hơn.
Địa điểm để xây dựng nên phân xưởng phải được tìm hiểu kỹ các số liệu về địa chất
công trình, hướng gió, thời tiết, khí hậu…Để từ đó có thể bố trí các khu sản xuất sao cho
thích hợp với điều kiện vốn có của vùng đất được xây dựng. Và phải gần nơi cung cấp
năng lượng, thường tập trung tại các khu công nghiệp thu hút lao động để tiện cho việc sử
dụng năng lượng (điện, nước) để vận hành nhà máy một cách tốt nhất.

18

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH

để xây dựng. Phải tính toán số lượng nhân công và xem xét khả năng cung cấp lao
động của nơi đó có đáp ứng được nhu cầu của phân xưởng trong thời gian dài hay
không.
1.5.3. Dây

chuyền sản xuất

Dây chuyền sản xuất phải có công nghệ, thiết bị hiện đại phù hợp với xu thuế phát triển
chung của ngành nhựa trong nước và thế giới để việc bảo dưỡng, thay thế máy móc khi có
sự cố dễ dàng.
Phải trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng như một số thiết bị dự phòng quan
19

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

trọng để có thể giải quyết sự cố một cách nhanh chóng, đảm bảo tiến độ sản xuất của nhà
máy.
1.5.4. Chọn

địa điểm xây dựng nhà

máy
Dựa vào những phân tích ở trên em nhận thấy nên chọn địa điểm xây nhà máy là Khu
công nghiệp Bình Phước. Nằm trên đầu mối giao thông quan trọng của khu vực kinh tế
trọng điểm phía Nam.

-

Có cơ sở hạ tầng tuy mới bắt đầu hình thành nhưng có khả năng giúp cho việc phát
triển nhà máy một cách lâu dài và bền vững.

-

Về nguồn điện có đường điện cao thế đi qua (500 KV), có thủy điện Thác Mơ với
công suất 150 KW, thủy điện Cần Đơn 72 KW.

-

Có nhiều nhà máy để cung cấp nước từ trạm khai thác nước của khu công nghiệp.

-

Có hệ thống xử lý chất thải (nước, chất thải rắn sản xuất và sinh hoạt, dung môi)
hoàn chỉnh.
Giao thông vận tải:

o
-

Hệ thống giao thông đường bộ tương đối hoàn chỉnh với các tuyến nội tỉnh khá
thuận lợi, gồm 2 đường quôc lộ lớn là Xa lộ Bắc Nam và Quốc Lộ 13

-

Với tổng số đường bộ trên địa bàn tỉnh là 402 tuyến, trong đó 2 tuyến quốc lộ do
20


-

Chống tách lớp, bóc tróc giữa các lớp.

-

Chống xuyên thủng, bảo vệ sản phẩm trong môi trường kín.

-

Khả năng chịu được nhiệt độ cao.

-

An toàn trong sử dụng, tiện lợi trong quá trình lưu trữ.
2.1.1.

Yêu cầu kỹ thuật

2.1.1.1. Lực bền kéo căng
Là lực để bẻ gãy vật liệu trên môt đơn vị diện tích. Màng PP định hướng hoặc polyeste
có giá trị lực kéo căng cao (>400kgf/cm2).
2.1.1.2. Độ cứng
Trong một vài thiết bị đóng gói dùng màng nhựa, tính chất này có thể là quan trọng.
Nhưng nó cũng quan trọn đối với chai và các vật chứa khác mà ở bao bì rắn đòi hỏi giá trị
bề dày thành tối thiểu và lực bền tối đa. Giá trị độ cứng cũng có thể đo được bằng cách đo
21

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH

chịu được nhiệt độ cao. Tóm lại, màng làm bao bì cần có khả năng chịu được sự thay đổi
môi trường mà không mất đi những tính chất chủ yếu.
2.1.1.7. Tính ngăn cản khí
Không giống tính thấm hơi nước. Tốc độ truyền các loại khí đặc biệt như N 2, CO2 và
nhất là O2 phải được xác định. Phương pháp xác định tính thấm khí xác định lượng khí
khuếch tán qua màng trong khoảng thời gian cho sẵn.
22

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

2.1.1.8. Xử lý bề mặt Corona
Các loại màng có độ phân cực thấp như PE, PP thường rất khó bám dính mực in và keo.
Sự thấm ướt của bề mặt vật liệu phụ thuộc vào năng lượng bề mặt của chúng. Do vậy, để
tăng đặc tính in của các vật liệu này người ta thường phảo xử lý Corona.
2.1.1.9. Khả năng hàn nhiệt
Khả năng hàn nhiệt của các nhựa dẻo nhiệt phụ thuộc vào một số điều kiện sau:
-

Nhiệt độ làm mềm.

-

Nhiệt độ và áp suất tại mối hàn.

-

23

SVTH: TRẦN TIẾN THÀNH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths. TRẦN TẤN ĐẠT

xác định tính thấm dầu mỡ người ta đặt một đống cát mịn được bão hòa bằng một lượng
xác định dầu hoặc dầu thông, đặt mẫu thử lên trên và trên cùng đặt một giấy thấm. Ghi lại
thời gian cần để dầu thấm qua và để lại dấu vết trên giấy.
Độ bóng và độ mờ: Là những tính chất quan trọng đối với bao bì nhựa dẻo vì rất nhiều
khách hàng đòi hỏi vật liệu trong suốt phải có bề mặt bóng và sáng. Độ mờ xuất hiện dưới
dạng màu đục sẽ làm hạ thấp độ trong suốt của màng. Các giá trị so sánh là đo hệ số xuyên
thấu và phản xạ đối với mẫu thử.

2.2. Thông số kỹ thuật
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật quan trọng của màng in và màng ghép
STT
1

Màng

Tính chất

Độ dày
m

PET

−

5

Khả năng kháng lạnh

Được sử dụng >-70oC

−

6

Độ bền va đập

Độ bền va đâm thủng và xé
rách không được tốt

−

7

Khả năng thấm khí

120

0~1

8

Khả năng thấm nước