ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.

HCM
KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BỘ MÔN POLYMER
----------

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THIẾT KẾ

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG NHỰA ABS
NĂNG SUẤT 2000 TẤN/NĂM

GVHD: ThS. TRẦN TẤN ĐẠT

SVTH: Nguyễn Vũ Nguyên

MSSV: 1712390

Tp. Hồ Chí Minh, ngày… tháng … năm 2021

1
 Lời Cảm Ơn
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy Trần Tấn
Đạt, em đã hoàn thành đề cương luận văn thiết kế phân xưởng nhựa ABS năng
suất 2000 tấn/năm. Nhà trường và các thầy, cô đã trang bị cho chúng em về kiến
thức chuyên ngành polymer rất nhiều qua các môn học về lý thuyết lẫn thực hành
và cũng như trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu tải liệu. Tuy nhiên em còn rất
nhiều thiếu xót về kiến thức chuyên sâu lẫn kinh nghiệm khi chưa va chạm thực tế
trong quá trình sản xuất tại nhà máy. Do đó em rất mong sự chỉ bảo và đóng góp ý
kiến của thầy, cô giáo và các bạn trong Bộ môn Công Nghệ Vật Liệu Chuyên
Ngành Polymer ĐH Bách khoa TPHCM để em hoàn thành hơn về mặt kiến thức
của mình. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Tấn Đạt đã tận tình
hướng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện đề cương luận văn thiết kế
phân xưởng nhựa ABS năng suất 2000 tấn/năm.

2
 MỤC LỤC
Lời Cảm Ơn........................................................................................................2
MỤC LỤC.........................................................................................................3
DANH MỤC HÌNH ẢNH..................................................................................7
DANH MỤC BẢNG...........................................................................................8
Lời Mở Đầu......................................................................................................11
Chương 1 Tổng quan........................................................................................12
1.1 Tổng quan về ngành nhựa:.........................................................................12
1.1.1 Khái niệm chung về nhựa:....................................................................12
1.1.2 Ngành nhựa trên thế giới:.....................................................................13
1.1.3 Ngành nhựa ở Việt Nam:.....................................................................14
1.2 Tiềm năng của Ngành nhựa tại Việt Nam:.................................................17
1.2.1 Nhu Cầu Thị Trường:...........................................................................23
1.2.2 Lựa chọn sản phẩm:.............................................................................23
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ.......................................25
2.1 Nguyên liệu:...............................................................................................25
2.1.1 Nguyên liệu chính:...............................................................................25
2.1.1.1 Tính chất:.......................................................................................26
2.1.1.2 Ứng dụng:......................................................................................29
2.1.2 Chất tạo màu:.......................................................................................30
2.1.2.1 Màu trắng:......................................................................................34
2.1.2.2 Màu đen:........................................................................................34
2.1.2.3 Pigment vô cơ màu:........................................................................35
2.2 Đơn pha chế:..............................................................................................36
2.2.1 Khái niệm:............................................................................................36
2.2.2 Nguyên tắc xây dựng đơn pha chế ABS:..............................................36
2.2.3 Đơn pha chế:........................................................................................37
2.2.4 Tính chất thành phần trong đơn:...........................................................38
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA:................................................41
3.1 Thiết kế bề dày thành:................................................................................41
3.1.1 Bề dày chính của thành:.......................................................................41

3
 3.1.2. Bề dày thành đồng nhất:......................................................................41
3.1.3 Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất :...............................42
3.2 Thiết kế góc thóat khuôn:...........................................................................43
3.3 Thiết kế góc bo:..........................................................................................45
3.4.1 Chậu rữa vệ sinh cơ thể cho em bé.......................................................47
3.4.2 Khay ăn cho em bé...............................................................................48
3.4.3 Cốc uống nước cho em bé....................................................................49
CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:......................................................50
4.1 Tổng quan công nghệ ép phun:..................................................................50
4.2 Giới thiệu hệ thống ép phun:......................................................................50
4.2.1 Cấu tạo máy ép phun:...........................................................................50
4.2.1.1 Hệ thống kẹp:.................................................................................51
4.2.1.2 Hệ thống khuôn:.............................................................................53
4.2.1.3 Hệ thống phun:...............................................................................56
4.2.1.4 Hệ thống hỗ trợ ép phun:................................................................57
4.2.1.5 Hệ thống điều khiển:......................................................................58
4.2.2 Quy trình máy ép phun:........................................................................58
4.2.3 Thời gian của 1 chu kỳ:........................................................................61
4.3 Các yếu tố ảnh hưởng ép phun:..................................................................61
4.3.1Nhiệt độ:................................................................................................61
4.3.1.1 Nhiệt độ lòng khuôn:......................................................................61
4.3.1.2 Nhiệt độ nóng chảy chất dẻo:.........................................................63
4.3.2 Áp suất phun:.......................................................................................64
4.3.3 Tốc độ phun:........................................................................................65
4.4 Quy trình sản xuất:.....................................................................................66
4.4.1 Sơ đồ công nghệ:..................................................................................66
4.4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất:.........................................67
4.5 Sự cố khắc phục:........................................................................................68
CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG VẬT CHẤT:..........................................................71
5.1 Nguyên tắc cân bằng vật chất.....................................................................71
5.2 Thời gian sản xuất:.....................................................................................71

4
5.3 Tính cân bằng vật chất:..............................................................................72
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ......................................76
6.1 Nguyên tắc chung khi lựa chọn thiết bị:.....................................................76
6.2 Lựa chọn thiết bị........................................................................................76
6.2.1 Thiết bị trộn:......................................................................................76
6.2.2 Máy nghiền:......................................................................................78
6.2.3 Máy ép phun:....................................................................................81
6.2.4 Máy lạnh làm mát:............................................................................84
6.2.5 Xe nâng:............................................................................................85
6.2.6 Pallet vận chuyển:.............................................................................85
6.2.7 Pallet xếp chồng:...............................................................................86
CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN XÂY DỰNG........................................................88
7.1 Thiết lập mặt bằng nhà máy:......................................................................88
7.1.1 Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng:................................................88
7.1.2 Các yêu cầu khi bố trí tổng mặt bằng nhà máy:.................................88
7.1.3 Các nguyên tắc bố trí thiết bị:............................................................89
7.1.4 Chọn địa điểm xây dựng:..................................................................89
7.1.5 Kho nguyên liệu:...............................................................................93
7.2 Phân xưởng sản xuất chính:........................................................................95
7.3 Kho thành phẩm:........................................................................................96
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN NHÂN SỰ...........................................................98
8.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy..............................................................................98
8.2. Nhiệm vụ của các bộ phận........................................................................98
8.2.1. Ban Giám đốc...................................................................................98
8.2.2 Khối kỹ thuật – sản xuất...................................................................98
8.2.3 Khối hành chính tổng hợp................................................................98
8.2.4 Khối kinh doanh...............................................................................98
8.3. Bố trí nhân sự............................................................................................98
8.3.1. Phân bố lao động theo giờ hành chính..............................................98
8.3.2 Phân bố lao động theo ca..................................................................98
8.3.2.1 Công nhân trực tiếp sản xuất.....................................................98

5
 8.3.2.2 Nhân viên hỗ trợ sản xuất..........................................................98
8.3.2.3 Tổng kết lao động theo ca.........................................................98
CHƯƠNG 9. TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG...................................................99
9.1 Tính toán chiếu sáng.................................................................................99
9.1.1 Chiếu sáng tự nhiên..........................................................................99
9.1.2 Chiếu sáng nhân tạo.........................................................................99
9.2 Tính toán điện năng...................................................................................99
9.2.1 Tính toán điện năng tiêu thụ của các thiết bị chiếu sáng trong một
ngày............................................................................................................99
9.2.2 Tính toán điện năng tiêu thụ của thiết bị sản xuất trong một ngày. . .99
9.2.3 Tính toán điện năng trong sinh hoạt.................................................99
9.2.4 Tổng điện năng tiêu thụ của nhà máy...............................................99
9.2.5 Tính toán máy biến áp......................................................................99
9.2.6 Tính toán máy phát điện...................................................................99
9.3 Tính toán cấp thoát nước...........................................................................99
9.3.1 Nước dành cho sản xuất..................................................................99
9.3.2 Nước dành cho sinh hoạt.................................................................99
9.3.3 Nước dành cho tưới cây xanh...........................................................99
9.3.4 Nước dự trữ cho phòng cháy chữa cháy (PCCC).............................99
9.3.5 Tổng lượng nước trong một ngày của nhà máy................................99
9.3.6 Tính toán các thiết bị cung cấp, dự trữ nước....................................99
CHƯƠNG 10 TÍNH TOÁN KINH TẾ.........................................................100
10.1 Tính lương chi trả cho lao động............................................................100
10.1.1 Tính lương chi trả cho lao động theo ca.......................................100
10.1.2 Tính lương chi trả cho lao động theo giờ hành chính...................100
10.2 Vốn đầu tư.............................................................................................100
10.2.1 Vốn đầu tư tài sản cố định (Vcố định)...............................................100
10.2.1.1 Vốn đầu tư xây dựng.............................................................100
10.2.1.2 Vốn đầu tư máy móc thiết bị..................................................100
10.2.2 Vốn đầu tư lưu động (Vlưu động)......................................................100
10.2.2.1 Chi phí nguyên liệu W1..........................................................100

6
 10.2.3 Tổng vốn đầu tư...........................................................................100
10.3. Tính chi phí sản phẩm...........................................................................100
10.4. Giá bán sản phẩm..................................................................................100
10.5. Tính kinh tế...........................................................................................100
10.5.1 Doanh thu hằng năm....................................................................100
10.5.2 Lợi nhuận của dự án.....................................................................100
10.5.3 Thời gian thu hồi vốn...................................................................100
CHƯƠNG 11 AN TOÀN LAO ĐỘNG........................................................101
11.1 Vệ sinh công nghiệp..............................................................................101
11.1.1 Điều kiện khí hậu.........................................................................101
11.1.2 Ồn và chống tiếng ồn....................................................................101
11.1.3 Thông gió chiếu sáng...................................................................101
11.2 An toàn lao động...................................................................................101
11.2.1 An toàn thiết bị.............................................................................101
11.2.2 An toàn điện.................................................................................101
11.2.3 An toàn phòng cháy chữa cháy.....................................................101
11.2.4 Môi trường làm việc.....................................................................101
11.2.5 An toàn hóa chất...........................................................................101
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................101
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................101

7
 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Tiêu thụ chất dẻo bình quân đầu người.............................................14
Hình 1.2 Cơ cấu nhập khẩu máy móc ngành nhựa...........................................15
Hình 1.3 Cơ cấu giá trị ngành nhựa.................................................................16
Hình 1.4 Tiền lương bình quân của công nhân................................................18
Hình 2.1 Mạch phân tử ABS............................................................................25
Hình 2.2 Sự đánh đổi tính chất chính của ABS với mức độ cao su ngày càng
tăng..................................................................................................................27
Hình 2.3 Màu sắc và dữ liệu ứng dụng [4].......................................................31
Hình 2.4 Màu sắc và dữ liệu ứng dụng [4].......................................................32
Hình 2.5 Tính chất hạt ABS 750SW nhà sản xuất cung cấp [2].......................38
Hình 3.1 Sản phẩm nhựa bị cong vênh............................................................41
Hình 3.2 Thiết kế bề dày sản phẩm..................................................................42
Hình 3.3 Góc thoát khuôn................................................................................43
Hình 3.4 Góc bo...............................................................................................44
Hình 3.5 Bán kính góc bo................................................................................45
Hình 3.6 Các khuyết tật thường gặp.................................................................45
Hình 3.7 Sản phẩm chậu rữa cho em bé...........................................................46
Hình 3.8 sản phẩm khay ăn..............................................................................47
Hình 3.9 Sản phẩm cốc uống nước..................................................................48
Hình 4.1 Hệ thống ép phun..............................................................................50
Hình 4.2 Các phẩn tử hệ thống thuỷ lực...........................................................51
Hình 4.3 Khuôn................................................................................................53
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý máy ép phun kiểu pit tông. [1]................................56
Hình 4.5 Trình tự chi trình gia công [3]...........................................................59
Hình 4.6 Quan hệ nhiệt độ khuôn và số lần ép phun........................................61
Hình 4.7Quan hệ nhiệt độ khuôn và số lần ép phun sau khi khống chế nhiệt độ
......................................................................................................................... 62

8
Hình 4.8 Chế độ công nghệ ép phun nhựa nhiệt dẻo........................................65
Hình 4.9 Sơ đồ công nghệ sản xuất ép phun nhựa ABS...................................66
Hình 6.1 Máy trộn Xc-Hl200..................................................................77
Hình 6.2 Máy trộn WSQB-200........................................................................77
Hình 6.3 Máy trộn WSQC-300........................................................................77
Hình 6.4 Máy nghiền AS-200.......................................79
Hình 6.5 Máy nghiền XC-GV400....................................................................79
Hình 6.6 Máy nghiền WSGP230......................................................................79
Hình 6.7 Máy ép phun của Công ty TNHH Thương Mại Quốc Tế Ongo........79
Hình 6.8 Máy ép phun jsw.................................................................................82
Hình 6.9 Máy lạnh OS 30-S.............................................................................83
Hình 6.10 Xe nâng tay.....................................................................................84
Hình 6.11 Pallet nhựa hdpe..............................................................................85
Hình 6.12 Pallet xếp chồng..............................................................................86

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Ảnh hưởng của các đặc điểm phân tử của pha đàn hồi và SAN đồng
trùng hợp tạo thành nhựa nền............................................................................26
Bảng 2.2 Tính chất nhiệt
ABS...........................................................................28
Bảng 2.3 Đơn pha chế ABS[3]..........................................................................37
Bảng 2.4 Thành phần hạt ABS[5]................................................................…..37
Bảng 3.1 Thông số góc thoát khuôn theo chiều cao và độ dày sản phẩm.........44
Bảng 3.2 Thông số sản phẩm chậu
rữa..............................................................46
Bảng 3.3 Thông số sản phẩm khay ăn...............................................................47
Bảng 3.4 Thông số cốc uống nước....................................................................48
Bảng 4.1 Lực kẹp theo yêu cầu vật liệu [2].......................................................52

9
Bảng 4.2 Nhiệt độ nóng chảy polymer và nhiệt độ khuôn tương ứng..............60
Bảng 4.3 Các lỗi thường gặp khi ép phun ABS...............................................69
Bảng 5.1 Bảng chi tiết các sản phẩm sản xuất………………………………71
Bảng 5.2 Phần trăm hao hụt của quy trình sản xuất…………………………71
Bảng 5.3 Công thức tính toán………………………………………………..72
Bảng 5.4 Tính toán cân bằng vật chất của quy trình…………………………72
Bảng 5.5 năng suất nhà máy mỗi năm sau khi tính hao hụt và tổng lượng hao
hụt nhà máy……………………………………………………………………73
Bảng 5.6 Định mức thành phần nguyên liệu …………………………………73
Bảng 5.7 Định mức nguyên liệu cho từng chi tiết…………………………….73
Bảng 5.8 Định mức từng loại bột màu sử dụng……………………………….74
Bảng 6.1 Thông số các máy trộn..................................................................….76
Bảng 6.2 Thông số các mày
nghiền...................................................................78
Bảng 6.3 Khối lượng nhựa phun mỗi lần cho các chi tiết................................80
Bảng 6.4 Thông số kĩ thuật máy ép phun của Công ty TNHH Thương Mại
Quốc Tế Dong Yi.............................................................................................81
Bảng 6.5 Thông số máy ép nhựa JSW 220ADS...............................................82
Bảng 6.6 Thông số kỹ thuật máy lạnh làm mát OS 30-S..................................83
Bảng 7.1 Tổng kết pallet cần sử dụng...............................................................93

10
 Lời Mở Đầu

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ
cả nên công nghiệp Việt Nam. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ, vượt bậc đó là
quá trình đa dạng hoá mặt hàng tiêu dùng phổ biển trong cuộc sống như mặt
hàng gia dụng, đồ dùng trẻ em, đồ chơi,… với các loại nguyên liệu phổ biến
nhựa nhiệt dẻo như Polyolefin (PE, PP,…), PVC, ABS,… với các công nghệ
phù hợp. Về loại mặt hàng tiêu dùng có sự đa dạng hoá phục vụ cho công việc
hàng ngày như thau, chậu rửa, cốc uống nước. Tuy nhiên các mặt hàng thông
thường được sản xuất bằng nhựa PE nguyên nhân giá thành rẻ, dễ sản xuất và
dễ được người tiêu dùng ưu chuộng. Tuy nhiên độ cứng không được tốt như
PP và ABS. PP có đặc điểm độ bề cơ lý cao nhưng giá thành cao hơn so với
ABS trong khi nhựa ABS có độ cứng, nhẹ, chịu va đập và chống xước tốt, dễ
gia công, giá thành rẻ. Do đó sản phẩm ABS hàng tiêu dùng có tính ứng dụng
cao và có thể được thị trường đón nhận nồng nhiệt nên nhóm chúng em đã
chọn thiết kế sản phẩm để đi sâu vào lĩnh vực này. Mục tiêu đề tài đồ án thiết
kế phân xưởng nhựa ABS không chỉ phục vụ cho việc tham khảo cho các bạn
sinh viên mà còn có thể ứng dụng thực tế để gia công, sản xuất hàng hoá tiêu
dùng. Do tình hình dịch COVID còn khá phức tạp nên chúng em chưa va chạm
thực tế trong quá trình sản xuất nhiều nhưng chúng em đã hoàn thành tốt đề tài
đồ án thiết kế phân xưởng nhựa ABS năng suất 2000 tấn/năm của mình.

11
Chương 1 Tổng quan
1.1 Tổng quan về ngành nhựa:

1.1.1 Khái niệm chung về nhựa:

Chất dẻo,hay còn được gọi là nhựa hoặc polymer được dùng làm vật liệu
sản xuất nhiều loại vật dụngtrong đời sống cho đến những sản phẩm công
nghiệp, gắn liền với cuộc sống hiện đại của con người. Cùng với sự phát triển
của khoa học công nghệ, chất dẻo được ứng dụng và trở thành vật liệu thay thế
cho những vật liệu truyền thống tưởng chừng như không thể thay thế được như
là gỗ, kim loại, silicat,… Do đó, ngành công nghiệp Nhựa ngày càng có vai trò
quan trọng trong đời sống cũng như sản xuất của các quốc gia.

Vật liệu dẻo là các hợp chất hữu cơ có khả năng biến đổi hình dạng dưới
sự tác dụng của nhiệt hoặc áp suất và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi
kết thúc quá trình. Vật liệu dẻo có đặc tính bền, nhẹ, khó vỡ và màu sắc đa
dạng. Vật liệu dẻo được chia làm 2 nhóm lớn là Nhựa (Plastic) và Vật liệu đàn
hồi (Elastomers – Cao su, silicon, ...) và trong phạm vi của báo cáo chúng tôi sẽ
tập trung vào nhóm vật liệu nhựa.

Vật liệu nhựa không chỉ là một loại nguyên liệu đồng nhất mà bao gốm
rất nhiều loại với các tính chất khác nhau và tính ứng dụng riêng. Vật liệu nhựa
là các hợp chất hữu có nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí tự
nhiên, than đá hoặc có nguồn gốc từ nguyên liệu sinh học mà điển hình là tinh
bột ngô, khoai, sắn, ...

12
 Vật liệu nhựa có nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch hay từ nguyên liệu
sinh học thì đều có khả năng tái chế để hoàn thành một vòng tuần hoàn của sản
phẩm nhựa. Hiện nay chủ yếu nguyên liệu nhựa được sử dụng trên thế giới có
nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch.

1.1.2 Ngành nhựa trên thế giới:

Ngành nhựa thế giới hiện nay đã bước vào giai đoạn bão hòa với việc tốc
độ tăng trưởng sản lượng sản xuất và tiêu thụ giảm dần xuống xung quanh 4%
từ năm 2013 – 2017. Chỉ số chất dẻo tiêu thụ bình quân đầu người của các khu
vực như NAFTA, EU hay Nhật Bản đều đã ở mức cao hơn trung bình từ 200 –
300% so với mức trung bình của thế giới là 45kg/người/năm với tốc độ tăng
trưởng trung bình khoảng 3%/năm.

Cơ cấu sản xuất nguyên liệu nhựa toàn cầu đang có xu hướng chuyển dịch
sang châu Á và đặc biệt là Trung Quốc. Nguyên nhân là do ngành nhựa tại 2
khu vực là châu Âu và Bắc Mỹ đã bước vào giai đoạn bão hòa với tỉ lệ tiêu thụ
nhựa bình quân đầu người đã ở mức cao. Trong khi đó châu Á là khu vực có tỉ
lệ tiêu thụ nhựa bình quân đầu người còn thấp và có tốc độ tăng trưởng nhu cầu
nguyên liệu nhựa ở mức cao.

Châu Á và Trung Quốc được kỳ vọng sẽ là các khu vực có mức tăng
trưởng nhanh về nhu cầu các sản phẩm nhựa trong tương lai. Tiềm năng tăng
trưởng nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm nhựa của khu vực châu Á là rất lớn khi
tốc độ tăng trưởng kinh tế của các nước trong khu vực đang ở mức cao và cơ
cấu kinh tế cũng đang chuyển dịch sang các ngành công nghiệp sử dụng nhiều
sản phẩm nhựa như công nghiệp ô tô và điện – điện tử.

Xu hướng chuyển dịch sang các sản phẩm nhựa thân thiện với môi
trường. Yếu tố thân thiện với môi trường đang dần trở thành một tiêu chí thiết

13
yếu trong xu hướng tiêu dùng các sản phẩm của các thị trường phát triển. Vì
vậy nên chuyển đổi sản xuất sang các sản phẩm nhựa có khả năng phân hủy tốt
là xu hướng tất yếu của ngành nhựa thế giới.

1.1.3 Ngành nhựa ở Việt Nam:

Ngành nhựa Việt Nam là một trong các ngành công nghiệp có tốc độ tăng
trưởng tương đối nhanh so với nền kinh tế nói chung. Trong giai đoạn từ 2012
đến 2017, ngành nhựa Việt Nam tăng trưởng trung bình 11,6% một năm nhanh
hơn so với mức tăng trưởng 3,9% của ngành nhựa thế giới và nhanh hơn so với
mức tăng trưởng GDP bình quân khoảng 6,2% của Việt Nam trong cùng giai
đoạn. Các sản phẩm đầu ra của ngành nhựa Việt Nam được ứng dụng trong rất
nhiều các lĩnh vực khác nhau từ tiêu dùng, thương mại cho đến xây dựng, lắp
ráp và được phân chia làm bốn mảng chính là các sản phẩm nhựa bao bì, nhựa
dân dụng, nhựa xây dựng và nhựa kỹ thuật.

Quy mô ngành nhựa năm 2017 ước đạt 15 tỷ USD, tương đương với
khoảng 6,7% GDP của Việt Nam năm 2017. Trong đó chiếm tỷ trọng lớn nhất
là hai mảng nhựa bao bì và mảng nhựa xây dựng. Ngoài phụ vụ nhu cầu tiêu
thụ trong nước, sản phẩm của ngành nhựa Việt Nam hiện đang có mặt tại hơn
160 quốc gia trên thế giới với kim ngạch xuất khẩu năm 2017 ước đạt 2,5 tỷ
USD, tăng trưởng 14,3% so với năm 2016 và chiếm 1,2% trong tổng kim
ngạch xuất khẩu của Việt Nam năm 2017. Năm 2017, ngành nhựa Việt Nam
tiêu thụ khoảng 5,9 triệu tấn nguyên liệu nhựa nguyên sinh tương đương tỷ lệ
tiêu thụ chất dẻo bình quân đầu người ở mức 63 kg/người/năm. Tỷ lệ này của
Việt Nam trong năm 1990 chỉ ở mức 3,8 kg/người/năm; như vậy trong giai

14
đoạn từ 1990 đến 2017, tỷ lệ tiêu thụ chất dẻo bình quân đầu người của Việt
Nam tăng trưởng trung bình 10,6% một năm.

Hình 1.1 Tiêu thụ chất dẻo bình quân đầu người.

Ngành nhựa trong nước hiện sử dụng 03 công nghệ chính trong sản xuất:
ép đúc, thổi/phun và ép đùn. Hầu hết máy móc thiết bị trong ngành đều được
nhập khẩu, năm 2015 ngành nhựa nhập khẩu khoảng 715 triệu USD, chủ yếu từ
Trung Quốc.

15
 Hình 1.2 Cơ cấu nhập khẩu máy móc ngành nhựa.

Mỗi năm, ngành nhựa Việt Nam xuất khẩu khoảng 2 tỷ USD các mặt
hàng nhựa, trong đó chủ yếu là nhóm nhựa bao bì có giá trị gia tăng thấp. Bên
cạnh đó, trên 60% giá trị nhựa xuất khẩu đến từ các doanh nghiệp FDI có hệ
thống trang thiết bị hiện đại, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của thị trường
quốc tế.

Các sản phẩm nhựa mang tính tương đồng cao, lựa chọn của khách hàng
đa dạng từ các sản phẩm trong nước và nhập khẩu khiến vị thế của doanh
nghiệp đối với khách hàng mục tiêu tương đối thấp. Bên cạnh đó, với quy mô
và tiềm năng của thị trường tiêu dùng cũng như cơ sở hạ tầng, ngành nhựa Việt
Nam có sức hút tương đối lớn đối với những nhà đầu tư nước ngoài (với công
nghệ và nguồn vốn lớn) liên tục đẩy mạnh hoạt động đầu tư, thâu tóm các
doanh nghiệp nhựa trong nước. Điều này cũng đặt ra nhiều thách thức đối với
doanh nghiệp nhựa trong nước trước nguy cơ cạnh tranh gia tăng trên chính sân
nhà và có thể bị thâu tóm trong tương lai.

Thành phần kinh tế tư nhân vốn được đánh giá là một bộ phận năng động
trong toàn bộ nền kinh tế, do đó có thể nói rằng ngành Nhựa là một trong
những ngành kinh tế có tính năng động ở nước ta. Các sản phẩm thế mạnh của
các doanh nghiệp Việt Nam là bao bì, sản phẩm nhựa tiêu dùng, nhựa xây dựng

16
và sản phẩm nhựa kỹ thuật cao. Sản phẩm của ngành nhựa rất đa dạng và ngày
càng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, nhiều ngành. Trong lĩnh vực tiêu
dùng, sản phẩm từ nhựa được sử dụng làm bao bì đóng gói các loại, các vật
dụng bằng nhựa dùng trong gia đình, văn phòng phẩm, đồ chơi v.v. Trong các
ngành kinh tế khác, các sản phẩm từ nhựa cũng được sử dụng ngày càng phổ
biến; đặc biệt trong một số ngành, nhựa còn trở thành một nguyên liệu thay thế

cho các nguyên liệu truyền thống, như trong xây dựng, điện - điện tử,…v.v[1].

Hình 1.3 Cơ cấu giá trị ngành nhựa.

1.2 Tiềm năng của Ngành nhựa tại Việt Nam:

Năm 2015, ngành Nhựa sản xuất và tiêu thụ gần 5 triệu tấn sản phẩm.
Nếu chỉ số tiêu thụ chất dẻo tính trên đầu người năm 1990 chỉ đạt 3,8 kg/năm
thì năm 2015 đã tăng lên 49 kg/năm, tương đương mức tăng bình quân
11%/năm. Mức tăng này cho thấy nhu cầu sử dụng sản phẩm của ngành nhựa
trong nước ngày một tăng lên. Nhiều công ty tạo dựng được những thương hiệu
sản phẩm uy tín trong nước như: ống nhựa Bình Minh, Tiền Phong, Đồng Nai,
cửa nhựa Đông Á, bao bì nhựa của An Phát, Rạng Đông, Tân Tiến, chai PET
và chai ba lớp của Ngọc Nghĩa hay Tân Phú…
Hiện nay, các sản phẩm nhựa của Việt Nam đang có mặt tại gần 160 nước
với kim ngạch xuất khẩu ngành nhựa tăng khá mạnh, đạt 2,4 tỷ USD trong năm

17
2015, hơn gấp đôi mức 1,2 tỷ USD của năm 2012. Thị trường xuất khẩu truyền
thống của các công ty nhựa Việt Nam là Nhật Bản, Mỹ, một số nước thuộc khu
vực Châu Âu (Đức, Hà Lan…) và ASEAN (Campuchia, Indonesia,
Philippine…). Gần đây, Hàn Quốc đã trở thành một thị trường xuất khẩu lớn
mới của các nhà xuất khẩu nhựa Việt Nam.

*Điểm mạnh:
Chi phí nhân công thấp tại Việt Nam tạo ra lợi thế cho các công ty sản
xuất nhựa trong nước so với các nước khác trong khu vực. Chi phí sản xuất
thấp sẽ tăng sức cạnh tranh cho các sản phẩm nhựa của Việt Nam xuất khẩu
trên thị trường khu vực và quốc tế. Điều này càng quan trọng đối với ngành sản
xuất nhựa bao bì do yêu cầu lượng nhân công lớn để thực hiện các công đoạn
thủ công. Chính vì vậy, chi phí nhân công thấp tại Việt Nam là một ưu thế giúp
các công ty Việt Nam có thể cạnh tranh hơn so với Trung Quốc và Thái Lan
trên thị trường xuất khẩu sang Nhật, EU, Hoa Kỳ.
Các nhà máy sản xuất nhựa lớn ở Việt Nam thường được đặt tại tỉnh đó
xa trung tâm. Lý do của việc đó là lợi thế tuyệt đối của nó trong chi phí đất đai
và chi phí lao động. Việt Nam thường được biết đến như một quốc gia nông
nghiệp, lao động phổ thông chủ yếu có thu nhập rất thấp. Khi khu công nghiệp
xuất hiện tại những khu vực này, nó đã tạo ra lợi thế lớn để tuyển dụng một số
lượng lớn các công nhân từ những người nông dân với mức chi phí nhân công
rẻ.

18
 Hình 1.4 Tiền lương bình quân của công nhân

* Điểm yếu:
Tuy ghi nhận sự phát triển khả quan trong những năm qua, nhưng ngành
nhựa Việt Nam vẫn một số hạn chế sau:
Nguyên liệu đầu vào chính của ngành nhựa là các bột nhựa và hạt nhựa
PE, PP, PVC, PS và PET, được sản xuất chủ yếu từ dầu-khí-than. Trong đó
75%-80% nguyên liệu và phụ liệu đầu vào phục vụ cho hoạt động sản xuất
nhựa phải nhập khẩu do nguồn cung trong nước hiện nay chỉ có thể đáp ứng
khoảng 1 triệu tấn nguyên phụ liệu (chủ yếu là nhựa PVC, PET và PP), đặc biệt
thiếu nguồn cung nguyên liệu nhựa tái sinh, công nghiệp hỗ trợ ngành nhựa
chưa phát triển. Theo Tổng cục Hải quan, trong năm 2016, Việt Nam nhập
khẩu 4,40 triệu tấn nhựa nguyên liệu (+12,2% yoy) với giá trị nhập khẩu là
6,24 tỷ USD (+4,7% yoy).
Chi phí cho nguyên liệu chiếm tỉ trọng cao nhất trong cơ cấu chi phí của
ngành nhựa. Tuy nhiên các công ty nhựa Việt Nam không thể chủ động nguồn
cung cấp trong nước, phải nhập khẩu đến 80% nguyên liệu đầu vào. Tình trạng
này dẫn đến việc các công ty nhựa phải duy trì tồn kho nguyên liệu lớn để đảm

19
bảo hoạt động sản xuất kinh doanh không bị gián đoạn. Kéo theo đó là chi phí
tài chính gia tăng, cộng thêm rủi ro về thay đổi tỷ giá và giá dầu thế giới. Hạn
chế này là đặc điểm chung của cả ngành nhựa Việt Nam và khó có thể thay đổi
trong vài năm tới.
Lượng lớn nguyên liệu đầu vào phải nhập khẩu sẽ khiến các công ty xuất
khẩu sản phẩm nhựa khó tận dụng được ưu đãi thuế do những quy định liên
quan đến xuất xứ hàng hóa. Bên cạnh đó, giá nhựa nguyên liệu nhập khẩu
thường biến động tương ứng với thay đổi của giá dầu (nhất là thời gian vừa qua
khi giá dầu tăng/giảm bất thường và khó dự báo), tạo nên những rủi ro về chi
phí đầu vào và lỗ do chênh lệch tỷ giá USD/VND, làm ảnh hưởng đến kết quả
kinh doanh của các công ty nội địa. Bên cạnh đó, các chính sách hỗ trợ của
Chính phủ chỉ mới tập trung vào một số sản phẩm nhựa, chưa có cơ chế và
chính sách hỗ trợ riêng cho toàn ngành.
Các sản phẩm nhựa Việt Nam hầu hết nằm ở phân khúc tầm thấp nên các
công ty quy mô nhỏ và vừa (chiếm hơn 90% trong tổng số 2.000 công ty nhựa)
thường ít chú trọng đến việc đầu tư công nghệ, máy móc hiện đại. Bên cạnh đó,
các công ty vừa và nhỏ thường gặp khó khăn trong việc tiếp cận vốn vay do
những hạn chế về tài sản đảm bảo, chi phí lãi vay cao… Chỉ có một số rất ít các
công ty có quy mô sản xuất lớn chịu đầu tư chuyên sâu và có những sản phẩm
đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng. Điều này
khiến sức cạnh tranh của sản phẩm nhựa Việt Nam trên thị trường không lớn,
đặc biệt là những sản phẩm nhựa gia dụng.
Thuế nhập khẩu đối với hạt nhựa PP đã tăng từ 1 lên 3% kể từ
01/01/2017. Hiện nay, tỷ lệ nguyên liệu nhập khẩu mà ngành công nghiệp nhựa
Việt Nam từ nước ngoài lên tới 80% tổng nhu cầu cho chất dẻo nguyên liệu.
Hạt nhựa PP là một trong hai nguyên liệu nhựa phải nhập khẩu nhiều nhất, việc
tăng thuế nhập khẩu đối với hạt nhựa PP sẽ tác động không nhỏ tới chi phí đầu

20
vào của các công ty sản xuất nhựa nói chung và đặc biệt là những công ty sản
xuất nhựa bao bì có nguồn gốc PP.
*Cơ Hội:
Tuy còn nhiều khó khăn nhưng ngành nhựa Việt Nam vẫn có nhiều cơ hội
phát triển đến từ nhu cầu tiêu thụ sản phẩm nhựa trong nước tăng trưởng mạnh
mẽ, ưu đãi từ chính sách của chính phủ, tác động từ các hiệp định giao thương
quốc tế…
Việt Nam là một trong các nước có tốc độ tăng trưởng ngành nhựa nhanh
nhất thế giới. Sự tăng trưởng này được thấy rõ qua mức tiêu thụ nhựa bình
quân trên đầu người. Giai đoạn 1975-1989, mỗi người Việt Nam chỉ tiêu thụ
chất dẻo ở mức 1kg/năm; giai đoạn 2012-2014 con số này vào khoảng
40kg/năm, năm 2015 con số này là 49kg/năm và ước tính đạt trên
50kg/người/năm vào cuối năm 2016.
-Với việc Cộng đồng kinh tế ASEAN chính thức được thành lập vào ngày
31/12/2015, cũng như Việt Nam tiến hành ký kết hiệp định thương mại tự do
FTAs với các đối tác chiến lược như EU, Nhật Bản, Hàn Quốc, thuế nhập khẩu
sản phẩm nhựa Việt Nam vào các thị trường xuất khẩu chủ lực này được kỳ
vọng sẽ giảm về mức 0-5%. Điều này sẽ thúc đẩy việc xuất khẩu sản phẩm
nhựa Việt Nam đi quốc tế trong những năm tới.
Cùng với đó, ngành bất động sản và xây dựng tiếp tục phục hồi và phát
triển mạnh mẽ trong thời gian tới cũng sẽ thúc đẩy tiêu thụ các sản phẩm nhựa
xây dựng. Việt Nam là quốc gia đang phát triển, nhu cầu xây dựng còn rất lớn.
Ngành xây dựng dự kiến sẽ tăng trưởng 10% trong năm 2017 và ngành ống
nhựa có thể sẽ tăng hơn 15%. Mặt khác, do chi phí sản xuất tại Trung Quốc gia
tăng, ngày càng nhiều các công ty đa quốc gia chọn Việt Nam làm điểm đến
cho chiến lược phát triển hệ thống phân xưởng sản xuất của họ. Có thể kể đến
các tập đoàn công nghệ điện tử như Samsung, LG, Canon, Intel và Nokia đã

21
đặt nhà máy tại Việt Nam, kéo theo nguồn cầu đối với các sản phẩm nhựa kỹ
thuật chất lượng cao gia tăng mạnh mẽ.
*Thách thức:
Sự cạnh tranh của các công ty ngoại với tiềm lực tài chính lớn, công nghệ
hiện đại, mẫu mã sản phẩm đa dạng, chất lượng tốt và giá cả phù hợp. Tiêu
biểu như Srithai Superware PLC - một công ty nhựa hàng đầu tại Thái Lan - đã
đẩy mạnh đầu tư các nhà máy sản xuất sản phẩm nhựa tại Việt Nam (hiện công
ty này có 3 nhà máy tại miền nam và đang đầu tư xây dựng thêm nhà máy mới
tại miền Bắc) với tổng vốn đầu tư hiện tại là 20 triệu USD. Một trong những
điểm yếu của ngành nhựa Việt Nam là công nghệ sản xuất chưa hiện đại.
Những đối thủ nặng ký như Thái Lan và Malaysia không ngừng cải tiến công
nghệ và đón đầu xu hướng tiêu dùng thế giới (các sản phẩm nhựa sinh học thân
thiện với môi trường…). Nếu không sớm có những đầu tư cho những cải tiến
công nghệ, các doanh nghiệp nhựa trong nước có thể sớm bị các doanh nghiệp
trong khu vực vượt mặt, chiếm lĩnh thị trường nhựa Việt Nam.
Cạnh tranh từ các công ty nhựa có yếu tố nước ngoài, các công ty xuất
khẩu sản phẩm nhựa vào Việt Nam, tác động từ các hiệp định giao thương quốc
tế. Vấn đề thuế chống bán phá giá, thuế chống trợ cấp từ thị trường Mỹ, việc
hạn chế sử dụng túi nhựa tại thị trường EU.
Do tiềm năng tăng trưởng của thị trường nhựa Việt Nam còn rất lớn, cùng
với những ưu đãi từ các Hiệp định tự do thương mại mà Việt Nam gia nhập
trong thời gian qua đã thu hút nhiều nhà đầu tư lớn từ nước ngoài đổ vốn đầu tư
về Việt Nam với mục tiêu là tận dụng các lợi thế này. Kết quả là ngành nhựa
Việt Nam hiện đang đứng trước nguy cơ bị thâu tóm bởi làn sóng mua bán -
sáp nhật (M&A) cực lớn, đặc biệt là các nhà đầu tư Thái Lan, với mục tiêu thâu
tóm rất rõ ràng: các công ty nhựa đầu ngành chiếm phần lớn doanh số toàn
ngành. Với tiềm lực tài chính mạnh mẽ, các nhà đầu tư thái Lan còn liên kết
chặt chẽ với nhau để khép kín chuỗi sản xuất từ nguyên phụ liệu đầu vào đến

22
đầu ra cho sản phẩm hoàn thiện, gây sức ép nặng lên các công ty nội địa. Hiện
nay Tập đoàn SCG của Thái Lan đang nắm giữ một lượng lớn cổ phần của các
nhà sản xuất nhựa hàng đầu tại Việt Nam như: BMP và NTP (nhựa xây dựng);
CTCP Bao bì nhựa Tín Thành, Liên doanh Việt-Thái Plastchem, Nhựa và hóa
chất TPC Vina, Chemtech và Vật liệu nhựa Minh Thái (nhựa bao bì và nhựa
gia dụng). Tập đoàn SCG và những công ty Thái Lan khác vẫn đang tiếp tục
mua gom lượng cổ phần nhà nước thoái vốn tại các công ty nhựa Việt Nam.
Việc ngày càng hội nhập sâu rộng vào thị trường quốc tế cũng khiến các
công ty nhựa Việt Nam gặp nhiều áp lực cạnh tranh hơn. Các đối thủ từ Hàn
Quốc, Nhật Bản và Thái Lan với nhận diện thương hiệu và chất lượng sản
phẩm cao hơn, trong khi các công ty Trung Quốc lại có ưu thế về giá thành rẻ,
nhất là sau khi Ngân hàng Trung ương Trung Quốc điều chỉnh giảm giá đồng
Nhân dân tệ.
Rào cản gia nhập ngành ở mức trung bình nên áp lực về cạnh tranh là
tương đối cao. Hiện tại các tập đoàn lớn tại Việt Nam như Hoa Sen,
Vinaconex, Licogi cũng có những dự án đầu tư, sản xuất ống nhựa với quy mô
lớn.
1.2.1 Nhu Cầu Thị Trường:
Các doanh nghiệp trong ngành nhựa được hưởng lợi từ giá nguyên liệu
đầu vào sụt giảm trong giai đoạn 2017-2018 do giá dầu thế giới giảm, vì thế
các doanh nghiệp nhựa trong nước mở rộng quy mô, đầu tư trang thiết bị, gia
tăng sản lượng và cải thiện đáng kể biên lợi nhuận là một việc cần thiết.
Sự phát triển của nhựa xây dựng và nhựa tái chế được đánh giá là xu
hướng phát triển mới trong tương lai, hứa hẹn mang về nhiều lợi nhuận thì
nhựa gia dụng lại đang phải chịu nhiều sức ép. Nghĩa là, công nghệ sản xuất
còn thấp nên dẫn đến chất lượng sản phẩm không đồng đều, tiềm lực tài chính
còn hạn chế nên các doanh nghiệp sản xuất nhựa gia dụng lại đang tỏ ra khá lép
vế so với các đối thủ cạnh tranh ngoại nhập. Vậy nên, bài toán hiện nay của

23
doanh nghiệp nhựa nội địa chính là phải cải tiến công nghệ sản xuất để nâng
cao chất lượng sản phẩm, đồng thời, dịch vụ quảng cáo cũng phải được nâng
cao để sản phẩm trong nước đủ sức cạnh tranh với các sản phẩm ngoại.

1.2.2 Lựa chọn sản phẩm:

Cơ cấu ngành nhựa Việt Nam bao gồm: nhựa gia dụng, nhựa bao bì, nhựa
kỹ thuật cao và nhựa xây dựng. Mỗi nhà máy nhựa khác nhau lựa chọn sản
xuất những sản phẩm khác nhau, để phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của
người tiêu dùng. Đề tài đồ án lần này lựa chọn thiết kế nhà máy sản xuất đồ
dùng nhựa gia dụng, cụ thể là: thau, khay, cốc. Các sản phẩm gắn liền với đời
sống hằng ngày của mỗi gia đình, và đặc biệt là đều được chế tạo bằng phương
pháp ép phun.
Các sản phẩm khay, thau, cốc trên thị trường được làm từ nhựa ABS do
có nhiều tính năng và ưu điểm so với các loại nhựa khác. ABS là loại nhựa cao
cấp, bền chắc, chịu va đập chịu độ ẩm, dung môi khá tốt, an toàn khi sử
dụng.Ngoài nhưng tính năng ưu việt ra thì các sản phẩm này cũng có những
thiết thế vô cùng bắt mắt, dự là sẽ làm cho không gian nhà thêm phần sinh
động và mới mẻ.

24
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ

2.1 Nguyên liệu:

2.1.1 Nguyên liệu chính:

Tên gọi polyme ABS có nguồn gốc từ các chữ cái đầu tiên của ba
monome chính - acrylonitrile, butadien và styren, được sử dụng trong điều chế
của nó. ABS không phải là chất terpolyme ngẫu nhiên của acrylonitril, butadien
và styren. Polyme ABS quan trọng trong công nghiệp là hệ thống polyme hai
pha bao gồm các hạt cao su polybutadien phân tán (hoặc đồng trùng hợp
butadien) và ma trận copolyme styrenacrylonitril (SAN). Hạt cao su được ghép
với styren và acrylonitrile để tăng cường khả năng tương thích của chúng với
chất nền.

Phần hàm lượng cao su trong ABS thay đổi từ 10-25% đối với các loại
thương mại thông thường và các loại đặc biệt, ví dụ như để pha trộn với poly
(vinyl clorua) thậm chí có thể chứa trên 45% cao su. Hàm lượng cao su cao hơn

25
và loại polyme khác nhau tạo thành pha liên tục dẫn đến polyme ABS có một
số đặc tính tốt hơn so với các loại polystyren có tác động cao thông thường.[1]

Hình 2.1 Mạch phân tử ABS

Các loại polyme ABS thông thường có thành phần trung bình từ 21 đến
27% acrylonitril, 12 đến 25% butadien và 54 đến 63% styren. Acrylonitrile chủ
yếu cung cấp khả năng chống hóa chất và ổn định nhiệt; butadien mang lại độ
dẻo dai và sức mạnh va đập; và thành phần styrene cung cấp cho ABS sự cân
bằng về độ trong, độ cứng và dễ xử lý (Svecet al., 1990).

Styren và acrylonitril có thể được đồng trùng hợp để tạo thành đồng trùng
hợp SAN, thường ở tỷ lệ 70/30 của S/AN. Giống như polystyrene, SAN là một
chất đồng trùng hợp rõ ràng, nhưng với các đặc điểm bổ sung là độ bền hóa học
cao hơn, độ cứng bề mặt tốt hơn và độ dẻo dai được cải thiện (Pillichody và
Kelly, 1990). Chất đồng trùng hợp này là một sản phẩm quan trọng về mặt
thương mại, với các ứng dụng chính trên thị trường như hộp đựng pin, bật lửa
thuốc lá dùng một lần và đồ gia dụng.

Hệ thống polyme ABS thường chứa từ 70 đến 90% SAN. Trong việc hình
thành các giai đoạn liên tục của ABS, SAN đóng góp vào các đặc điểm của nó
là dễ gia công, độ bền cao và độ cứng, khả năng chống hóa chất, và độ cứng bề
mặt và hình thức tốt. Pha thứ hai của hệ thống ABS hai pha bao gồm các hạt
polybutadien (cao su) phân tán, được ghép trên bề mặt của chúng bằng một lớp
SAN. Lớp SAN ở bề mặt tạo thành một liên kết bền vững giữa hai pha, cho
phép cao su polybutadien tăng thêm độ dẻo dai cho hệ thống ABS, tạo thành

26
một sản phẩm cứng, chống va đập. Pha cao su thường có trong khoảng 10-30%
(Glenn và Cathleen, 1985)

2.1.1.1 Tính chất:

Các đặc tính của polyme ABS bị ảnh hưởng mạnh bởi các đặc tính phân
tử của cả pha đàn hồi và đồng trùng hợp SAN tạo thành nền. Bảng 2.1 tóm tắt
các tác động sẽ xảy ra trong một số tình huống. Các đặc tính của hệ thống
nhiều pha này cũng bị ảnh hưởng bởi các điều kiện tại mặt phân cách giữa cao
su và nhựa nhiệt dẻo (Svecet al., 1990). Ảnh hưởng của mức cao su là cực kỳ
quan trọng, và đánh đổi chính từ việc tăng mức cao su được thể hiện trong
Hình 2.3. [1]

Polyme ABS có mật độ thấp (1020 đến 1060 kgm3 ) và mật độ lớn của

thức ăn viên cũng thấp, thường là 500 đến 600 kgm3 (Pillichody và Kelly,
1990). Vật liệu không trong suốt do chiết suất khác nhau của hai pha. Sự hiện
diện của nhóm nitril phân cực dẫn đến ái lực nhất định của polyme ABS đối
với nước hoặc hơi nước. Sự gia tăng độ ẩm sẽ dẫn đến các phức tạp trong quá
trình chế biến và làm giảm chất lượng của một số đặc tính

Bảng 2.1 Ảnh hưởng của các đặc điểm phân tử của pha đàn hồi và SAN
đồng trùng hợp tạo thành nhựa nền

27
 Hình 2.2 Sự đánh đổi tính chất chính của ABS với mức độ cao su ngày
càng tăng.

*Tính chất cơ học:

Độ bền tổng thể được cung cấp bởi vật liệu ABS là đặc tính cơ học chính
khiến hầu hết người dùng lựa chọn ABS cho các ứng dụng của họ. Thước đo
tiêu chuẩn về độ bền va đập được sử dụng cho ABS là cường độ va đập Izod,
được đo bằng ASTM D256A. Tùy thuộc vào độ bền va đập của nó, vật liệu
được phân loại là polyme có tác động rất cao, cao hoặc trung bình. Như đã chỉ
ra trước đây, giá trị của nó xác định vật liệu thuộc loại sản phẩm tiêu chuẩn
nào. Mặc dù ABS rất nhạy cảm nhưng nó lại kém hơn nhiều loại polyme khác,
bao gồm polycarbonate và nylon. Ngoài độ bền va đập tốt ở nhiệt độ phòng,
ABS vẫn giữ được độ bền va đập đáng kể ở nhiệt độ rất thấp (Svecet al., 1990).
Điều này đã dẫn đến việc sử dụng ABS trong các ứng dụng nhiệt độ thấp quan
trọng. Vật liệu ABS có thể biến dạng dễ uốn trong phạm vi nhiệt độ rộng và ở
tốc độ biến dạng cao. Sự biến dạng này đi kèm với sự làm trắng đáng kể của
mẫu thử do sự hình thành điên tử và tách pha cao su khỏi polyme nền.

*Tính chất nhiệt:

28
 Các đặc tính nhiệt của polyme ABS được đặc trưng chủ yếu bởi nhiệt độ
chuyển thủy tinh, Tg. Sự gia tăng nhiệt độ của vật liệu dẫn đến giảm độ bền
kéo và tăng độ dẻo và độ dai. Tuy nhiên, mô đun đàn hồi của lực căng giảm

Bảng 2.2 Tính chất nhiệt ABS

*Tính chất màu:

Màu sắc của ABS chủ yếu là từ các hạt master batch hoặc hỗn hợp màu
và bị ảnh hưởng mạnh bởi độ mờ của polyme. Chỉ các chất màu hữu cơ hiệu
suất cao mới phù hợp; Độ bền nhiệt và độ bền ánh sáng là những yếu tố cần
cân nhắc chính và độ ổn định nhiệt của bột màu có thể thay đổi theo từng cấp
của ABS.

Nồng độ sắc tố cũng rất quan trọng để đạt được độ bền nhiệt và độ bền
ánh sáng cần thiết. Nhiều chất màu PV Fast phù hợp với màu ABS nhưng nên
thử nghiệm trước để xác định đặc tính độ bền để có được các sắc thái tươi sáng
và cũng để sử dụng làm bóng mờ (pha màu) các thành phần thuốc nhuộm hòa
tan polyme thường được sử dụng. [4]

2.1.1.2 Ứng dụng:

Đồ chơi: Nhựa ABS là 1 trong 2 loại nhựa (còn có nhựa PP) được phép sử
dụng để chế tạo đồ chơi cho trẻ em. Những đồ chơi được sản xuất từ nhựa ABS

29
sẽ an toàn cho các bé, không có mùi nhựa khó chịu, bền hơn, không bị loang
màu và giá thành cũng sẽ đắt hơn. Bạn nên để ý đến điều này khi mua đồ chơi
cho trẻ.

Điện tử: Với tính chất cách điện ưu việt, vì thế nhựa ABS được dùng làm
vỏ các thiết bị, làm một số phụ kiện, làm thiết bị cách điện như vỏ ổ điện, bảng
điện,…

Đồ gia dụng: Với đặc tính rắn cứng, nhựa ABS được dùng làm vỏ máy
xay sinh tố, máy ép trái cây,...

Công nghiệp ô tô, xe máy: Làm một số chi tiết máy của xe hơi, xe máy.

Công nghiệp bao bì: Với độ bền cơ học cao, độ cứng cao vậy nên nhựa
ABS có thể làm thùng chứa, bao bì đặc biệt, mũ bảo hiểm,... 

Vật liệu xây dựng: Được áp dụng vào sản xuất ống dẫn nước, ống gen,…

Một số sản phẩm sử dụng công nghệ ép phun (là công nghệ sản xuất sản
phẩm bằng cách phun vật liệu nóng chảy vào khuôn đúc) như: bàn phím máy
tính, vỏ điện thoại, cánh cửa,...

Ngoài ra, chúng còn được dùng để tạo nên các sản phẩm nhẹ, cứng như
vỏ hộp, dụng cụ âm nhạc, ống nước,…

2.1.2 Chất tạo màu:

Màu sắc của nhựa không chỉ dành cho mục đích trang trí, nó được sử
dụng để xác định, an toàn, xây dựng thương hiệu sản phẩm, phân khúc và mục
đích môi trường. Màu có thể đạt được bằng cách sử dụng các chất màu hữu cơ
và vô cơ, dung môi, chất phân tán và các chất nhuộm hòa tan polyme khác. Có
thể thêm các chất màu hiệu ứng như: bột nhôm và đồng, bột màu ngọc trai và
lân quang để tăng cường tính chất quang học của nhựa. Các sắc tố ngọc trai có

30
thể được sử dụng trong một số trường hợp nhất định để truyền đạt các đặc tính
đánh dấu bằng laser.

Chất màu được phân loại là chất màu hoặc thuốc nhuộm. Sắc tố có thể là
vô cơ hoặc hữu cơ, có màu, trắng hoặc đen. Các chất màu thực tế không hòa
tan trong môi trường mà chúng được kết hợp. Hầu hết các chất màu vô cơ thể
hiện khả năng chống chịu tốt với ảnh hưởng của thời tiết, có khả năng ẩn và
khả năng chịu nhiệt cao. Tuy nhiên, nhiều màu thiếu độ bền, xỉn màu và có sẵn
một số sắc thái (màu sắc) hạn chế. Một số nhóm chất màu vô cơ được sử dụng
truyền thống; cadmium, chì cromat và molypdat hóa học được lập pháp chống
lại ở nhiều quốc gia và các ứng dụng.

Bột màu hữu cơ cung cấp một loạt các sắc thái, độ mạnh màu và mức độ
sáng. Nhiều loại hóa chất khác nhau cung cấp các đặc tính ổn định nhiệt và độ
bền khác nhau. Lựa chọn sắc tố hữu cơ là rất quan trọng để có được các đặc
tính mong muốn với chi phí kinh tế nhất. Không giống như các chất màu thực
tế không hòa tan trong nhựa; Thuốc nhuộm hòa tan Polymer-, Solvent- và
Disperse đạt được độ hòa tan của chúng trong giai đoạn xử lý vật liệu nhựa và
mất cấu trúc tinh thể của chúng để đi trong dung dịch tổng thể dưới dạng phân
tử. [4]

Hầu hết các loại nhựa như polyolefin và polystyren và các dẫn xuất của
chúng như ABS (acrylonitrile butadiene styrene) và SAN (styrene acrylonitrile)
được các nhà sản xuất cung cấp ở dạng sẵn sàng sử dụng. Hầu hết các chất phụ
gia cần thiết đã được kết hợp trong polyme trước khi nó được bán.

31
Hình 2.3 Màu sắc và dữ liệu ứng dụng [4]

32
Hình 2.4 Màu sắc và dữ liệu ứng dụng [4]

33
 2.1.2.1 Màu trắng:

Công nghiệp nhựa sử dụng rất nhiều sản phẩm bột màu trắng không tan.
Trong đó, chúng được chia thành hai loại: hiding và non-hiding.

Bột màu trắng non-hiding được dùng như chất làm đầy hay chất độn, giá
rẻ và sử dụng một lượng lớn. Bột màu trắng non-hiding có chỉ số khúc xạ thấp
nên khả năng tạo tính mờ đục kém, chúng dùng như độn. Các chất màu trắng
non-hiding thường sử dụng là canxi cacbonat, talc (hydrated magnesium
silicate), đất sét và silica.

Bột màu trắng hiding có chỉ số khúc xạ cao, có khả năng tạo ra độ mờ đục
trong sản phẩm nhựa. Trong đó, titan dioxit quan trọng nhất vì chúng có ưu thế
tạo ra độ mờ đục và màu trắng cao (phản xạ cực đại, hấp thu cực tiểu), kháng
lão hóa tốt và không độc.

Titan dioxit có độ hấp thu bức xạ UV mạnh nên góp phần hạn chế phân
hủy.

Ngoài ra còn có một số loại pigment màu trắng hiding thương mại khác
như kẽm oxit, kẽm sulphite, lithopone (hỗn hợp ZnS và BaSO 4 ), anthony
oxit nhưng không quan trọng trong công nghiệp nhựa.

2.1.2.2 Màu đen:

Cacbon black (than đen) là pigment màu đen quan trọng nhất và là loại
pigment đứng thứ hai sau Titan dioxit về số lượng sử dụng trong ngành nhựa.

Mặc dù đang có tranh cãi là xét về cấu trúc hóa học giống như pigment
hữu cơ nhưng thường nó được xếp vào pigment vô cơ.

Cacbon black có độ bền màu cao nhưng giá lại thấp.

34
 Cacbon black còn có một số chức năng quan trọng khác khi kết hợp
với nhựa, ví dụ như kết hợp với chất hấp thụ UV kháng thời tiết, hoặc trên bề
mặt hạt như một cái bẫy các gốc tự do hình thành từ phân hủy quang.

Cacbon black cũng có tính kháng oxy hóa nhiệt, đặc biệt là trong LDPE.

Một số loại cacbon black có cấu trúc hạt dạng bó mạch (chain-like) có
tính chất gia cường, rất hiệu quả trong cao su.

Ngoài ra, chọn lựa phù hợp loại cacbon black có thể cải thiện tính dẫn
điện hoặc cách điện của polymer => ứng dụng rất tốt trong sản xuất băng keo 
PVC cách điện

2.1.2.3 Pigment vô cơ màu:

Pigment vô cơ màu quan trọng nhất là oxit sắt, có sắc màu từ vàng, đỏ,
nâu tới màu đen. Pigment này sản xuất từ quặng thiên nhiên hoặc tổng hợp.

Pigment oxit sắt màu đỏ về nguyên tắc

Fe2 O3 dạng tinh thể . Pigment
oxit sắt màu vàng là oxide hidroxide sắt. Oxit sắt màu nâu là hỗn hợp của oxit
sắt II và sắt III.

Màu oxit sắt đặc trưng là bền lão hóa, bản thân đục, kháng UV tốt, độc
tính thấp và giá thấp nhưng cường độ màu và độ tươi kém => việc sử dụng bị
giới hạn.

Loại màu oxit đơn thích hợp là oxit crom

Cr 2 O3 có sắc màu xanh lá tối,
khả năng nhuộm màu yếu, bền lão hóa nhưng không ổn định nhiệt, sắc màu của
oxit crom sáng hơn.

Màu oxit hỗn hợp pha (mixed phase oxit) ổn định nhiệt, kháng thời tiết,
độ bền màu và độ tươi tương đối gồm có màu xanh cobalt aluminate và màu
vàng nickel antimony titanium. Về cấu trúc, những pigment gồm host lattice

35
như rutile ( TIO2 ) và spinel ( MgAl 2 O 4 ) kết hợp với lượng khác nhau ion
kim loại chuyển tiếp tạo ra những sản phẩm màu sắc khác nhau có tính chất
bền lão hóa rất tốt.

Pigment cadmium sulphide và sulphoselenide tạo ra khoảng màu từ vàng

tới đỏ và nâu sẫm, sắc màu tươi và cường độ màu mạnh hơn các bộ màu vô cơ
2+
khác. Bản thân cadmium sulphide màu vàng, khi thay thế một phần ion Cd
2+
bằng Zn dạng lattice tạo ra sắc màu vàng mạnh, còn nếu thay sulphur bằng
selenium sẽ tăng màu cam, đỏ và nâu sẫm. Sử dụng bột màu cadmium sulphide
bị giới hạn bởi độc tính nhưng nó ổn định nhiệt lên đến 600*C, không tương
hợp với bất cứ màu hữu cơ nào nên vẫn là sự lựa chọn của nhựa kỹ thuật gia
công ở nhiệt độ cao như PA, POM, PTFE.

2.2 Đơn pha chế:

2.2.1 Khái niệm:

Đơn pha chế là tổ hợp các nguyên liệu trong đó dự phòng cho tất cả các
phản ứng cơ, lý, hóa xảy ra trong suốt quá trình công nghệ sản xuất từ lúc ban
đầu phả chế cho đến giai đoạn thành hình và ngay cả trong lúc sản phẩm đang
sử dụng.

Công tác thiết lập đơn pha chế là một công việc công phu và đòi hỏi
người tiến hành phải thiết lập đơn pha chế có tay nghề cao, sự hiểu biết sâu
rộng, kinh nghiệm dồi dào. Đơn pha chế một khi không chính xác sẽ làm cho
sản phẩm không đạt yêu cầu

2.2.2 Nguyên tắc xây dựng đơn pha chế ABS:

Trong thực tế, để thành lập một đơn pha chế cho một loại sản phẩm, mỗi
người có cách làm riêng từ nguyên liệu khác nhau theo những phương pháp
khác nhau nhưng nhìn chung là phải trải qua các bước sau:

36
 Nghiên cứu tính năng của sản phẩm sẽ sản xuất: Đây là bước quan trọng
đầu tiên vì nếu đánh giá sai tính năng sử dụng của sản phẩm thì dẫn đến đơn
pha chế sai, dẫn để sản phẩm không đạt yêu cầu. Khi thành lập đơn pha chế thì
phải dựa vào các chỉ tiêu, thông số chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn quy
định. Ngoài ra ta cần lưu ý đến tính chất của địa phương, khí hậu hay một
trường chịu đựng của sản phẩm.

Lựa chọn nguyên vật liệu sẽ sử dụng:Việc lựa chọn nguyên liệu đúng
loại, đúng tỉ lệ, phù hợp với tính năng của sản phẩm. Nguyên liệu được sử dụng
phải đảm bảo chất lượng nếu không sản phẩm sẽ bị lỗi. Nguyên liệu phải phù
hợp với thiết bị hiện có, liều lượng dùng sử dụng phải thật chính xác. Chất
lượng nguyên liệu là vấn đề cần được quan tâm, nếu chất lượng không đạt thì
đơn pha chế không đảm bảo được chất lượng.

Khảo sát thiết bị hiện có của nhà xưởng, nghiên cứu thiết bị phải trang bị:

Ta nên xem thiết bị sử dụng được loại nguyên liệu nào, các thông số kỹ
thuật của loại thiết bị đó. Việc đầu tư thiết bị có thể ít hay nhiều điều này liên
quan đến tốc độ sản xuất và quy trình công nghệ. Tuy nhiên, thiết bị phải đảm
bảo được chất lượng của sản phẩm một cách đồng đều.

Nghiên cứu và đề xuất quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm:Dựa vào
đơn pha chế thì ta xác định được phương pháp sản xuất sản phẩm. Khi ta thay
đổi quy trình thì phải thay đổi đơn pha chế. Mỗi nguyên liệu trong đơn pha chế
nó sẽ ảnh hưởng đến một công đoạn gia công nào đó của quy trình. Vì vậy
người pha chế cần phải theo dõi và điều chỉnh đơn pha chế sao cho phù hợp.

Sản xuất thử và kiểm nghiệm các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Sau khi
có đơn pha chế và quy trình công nghệ sản xuất thử, sau đó kiểm tra chỉ tiêu
chất lượng sản phẩm.

37
 Điều chỉnh đơn pha chế, sản xuất thử, kiểm nghiệm và đưa vào sản xuất
đại trà

2.2.3 Đơn pha chế:

ABS có ưu điểm về cân bằng tốt giữ độ bền kéo, chịu được độ ẩm cao và
khả năng ép phun khô

Bảng 2.3 Đơn pha chế ABS[3]

STT Thành phần % khối lượng

1 ABS 750 SW 85%

2 ABS 750 SW tái chế 5%

3 Màu 10%

2.2.4 Tính chất thành phần trong đơn:

*ABS:

ABS có ưu điểm về cân bằng tốt giữ độ bền kéo, chịu được độ ẩm cao và
khả năng ép phun không giới hạn, giá cả phải chăng. ABS được ứng dụng
nhiều trong các sản phẩm gia dụng. Kháng dung môi, kháng kiềm cao, chịu
được va đập tốt và dể gia công bằng ép phun là những lý do để ta chọn loại
nhựa này để sản xuất khay để bàn chải và kem đánh răng Chọn dòng hạt nhựa
ABS 750SW của hãng Kumho, Hàn Quốc có thành phần monomer như bảng
2.4

STT Tên hoá chất CAS NO./ECL NO./EINECS Thành

NO. phần (%)
1 Acrylonitrile-butadien-styrene 9003-56-9/KE-29398/- 97-100
co-polymer
2 Stabilizer (chất ổn định) Độc quyền 0-1
3 Lubricant (chất bôi trơn) Độc quyền 0-2
4 Acrylonitrile monomer 107-13-1/KE-29393/203-466-5 <0.1
5 Butadien monomer 106-99-0/KE-3719/203-450-8 <0.1

38
6 Styrene monomer 100-42-5/KE-35342/202-851-5 <0.1
Bảng 2.4 Thành phần hạt ABS [5]

Hình 2.5 Tính chất hạt ABS 750SW nhà sản xuất cung cấp [2]

*TiO2 :

Chất màu titanium dioxide được sử dụng để làm trắng ABS.Độ trắng là
thuộc tính của nhận thức màu sắc theo đó màu sắc của đối tượng được đánh giá
là tiếp cận với màu trắng ưa thích. Chỉ số độ trắng là một số, được tính bằng
một quy trình nhất định từ dữ liệu đo màu cho biết mức độ khác biệt của màu
đối tượng so với màu trắng ưa thích. [3]

Ngoài ra, TIO2 sắc tố có thể truyền độ mờ cho các phần cao phân tử.
Chỉ số khúc xạ của sắc tố titanium dioxide cao nên nó có độ tán xạ cao so với

39
các chất màu trắng khác như oxit kẽm . Do đó, bằng cách thêm sắc tố titanium
dioxide vào polyme ABS, chúng ta có thể mong đợi rằng chỉ số độ vàng của
polyme giảm xuống và tỷ lệ tương phản trở nên gần bằng 1,00.

Xử lý bề mặt của chất màu titanium dioxide giúp cải thiện khả năng
chống chịu thời tiết và khả năng phân tán của chúng . Chất màu titan điôxít có
thể được biến tính bề mặt bằng ôxít hydrô như alumina

Mặc dù chất màu titan điôxít có một số lợi ích quang học đối với các bộ
phận cao phân tử, nhưng nó có thể gây ra một số tác động bất lợi trong nền cao
phân tử. Trong một cuộc nghiên cứu, Jar et al đã chỉ ra rằng việc tăng cường độ
dẻo dai của ABS có thể dựa trên sự hình thành nhiều biến dạng và năng suất cắt
của nhựa nền. Han et al. cho thấy rằng trong polyme ABS, ứng suất chảy giảm
khi hàm lượng cao su tăng lên

File tham khảo

[1] INJECTION MOLDING OF ABS PLASTICS, Dinesh Manickam,

2015

[2] Technical data sheet, Kumho petrochemical

[3] Investigation of the Effect of Titanium Dioxide on Optical Aspects

and Physical and Mechanical Characteristics of ABS Polymer, SAEED
ASIABAN

[4] The coloration OF PLASTICS AND RUBBER, clariant company

[5] Material safety data sheet, Kumho Petrochemical

40
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA:

Thiết kế sản phẩm nhựa là công đoạn rất quan trong trong ép phun. Đặc
tính của sản phẩm sẽ ảnh hưởng đến thời gian gia công và các khuyết tật của
sản phẩm,vì vậy, ảnh hưởng chất lượng sản phẩm.

3.1 Thiết kế bề dày thành:

3.1.1 Bề dày chính của thành:

Khi chọn bề dày chính, mục tiêu của nhà thiết kế là cần phải tối thiểu bề
dày đồng thời thoả mãn các yêu cầu về chức năng sản phẩm. Khi tăng bề dày
thành, sẽ làm tăng co rút sản phẩm. Co rút nhiều nghĩa là nguy cơ cong vênh
lớn. Mặt khác, sản phẩm thành mỏng sẽ làm tăng sản xuất,do ít sử dụng nguyên
liệu và thời gian chu kỳ ép. Tùy thuộc vào từng loại sản phẩm mà bề dày sẽ
khác nhau, thường từ 0.5mm đến 4mm . Tuy nhiên, trong một số trường hợp
đặc biệt sản phẩm cần đạt được các tính chất như cách điện, chịu nhiệt….. thì
độ dày có thể dày hơn.

Việc đảm bảo sản phẩm có bề dày đồng đều là rất quan trọng vì thời gian
đông cứng của nhựa lỏng là khác nhau ở những phần có bề dày khác nhau. Khi
không thể đảm được điều này thì các hỏng hóc trên bề mặt rất có khả năng xảy
ra. Tuy nhiên, ta có thể hạn chế các hỏng hóc bằng cách thiết kế các đoạn
chuyển tiếp.

3.1.2. Bề dày thành đồng nhất:

Bề dày là yếu tố chính quyết định đến co rút, bề dày không đồng đều sẽ
làm co rút không đều dẫn đến cong vênh . Mục tiêu chính của các nhà thiết kế
sản phẩm nhựa ép phun là cần giữ bề dày thành chính đồng nhất trên sản phẩm.

41
Ngoài ra, người ta còn phải sử dụng hệ thống dẫn dòng và hạn chế dòng nhằm
mục đích cân bằng dòng trong quá trình điền khuôn. Khi dòng chảy cân bằng
có nghĩa là các điểm cuối của khuôn đều được điền đầy trong một khoảng thời
gian. Vì vậy làm cho sản phẩm định hướng đồng đều, co rút đồng đều, ít bị ứng
xuất nội và cong vênh sản phẩm. Điều đó cũng góp phần hạn chế chi phí sản
xuất.

Các phần dày thường gây hậu quả là bọt khí, vết lõm, cong vênh, chu kỳ
ép kéo dài. Người thiết kế cần hạn chế các vùng dày hoặc tạo các phần rỗng tại
các vị trí này. Các phần dày có thể tránh bằng cách thay đổi thiết kế hoặc tạo
lỗ, khoét lõm. tạo gân thay vì làm thành dạng nguyên khối.

3.1.3 Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất :

Sản phẩm có bề dày không đồng nhất trong quá trình ép gây ra các khuyết
tật như:tạo bọt khí, cong, vênh, bề mặt không bằng phẳng và tạo ứng suất nội.
Với cách thiết kế này, khi ép nhựa vào khuôn, nhựa sẽ chảy theo đường có lực
cản ít nhất. Vì vậy, phần sản phẩm dày sẽ điền khuôn trước rồi sau đó phần sản
phẩm mỏng mới điền khuôn nên tạo bẩy khí trong sản phẩm. Các thiết kế có bề
dày không đồng nhất sẽ ảnh hưởng đến cong vênh được mô tả trong hình sau :

Hình 3.1 Sản phẩm nhựa bị cong vênh

Khi nhựa bơm vào khuôn thì sẽ điền đầy vùng dày trước và tạo dòng chảy
không đồng nhất khi điền phần trong. Trên hình cho thấy sản phẩm bị bẩy khí

42
tại vùng mỏng, vùng này không được điền đầy. Ảnh hưởng của dòng chảy
không đồng nhất thường gây ra hiện tượng phun thiếu trong sản phẩm có bề
dày không đồng đều. Sau đây là một số cách thiết kế làm cho bề dày sản phẩm
đồng nhất (hình 3.2):

Hình 3.2 Thiết kế bề dày sản phẩm

3.2 Thiết kế góc thóat khuôn:

Để dễ dàng tháo sản phẩm khỏi lòng khuôn, mặt trong cũng như mặt
ngoài sản phẩm phải có độ côn nhất định theo hướng mở khuôn. Yêu cầu này
cũng cần áp dụng đối với các chi tiết như gân gia cường, vấu lồi, rãnh,…

43
 Ở các khuôn có lõi ngắn hay lòng khuôn nông (nhỏ hơn 5 mm) góc côn ít
nhất khoảng 0.25° mỗi bên, khi chiều sâu lòng khuôn và lõi tăng từ 1 đến 2
inch (25.4 ÷ 50.8 mm) góc côn nên tăng lên là 2° mỗi bên. Góc côn cần thiết
đối với nhựa Polyolefins và Acetals và có kích thước nhỏ góc côn chỉ khoảng
0.5°, nhưng đối với sản phẩm có kích thước lớn, góc côn yêu cầu có thể tới 3°.
Với vật liệu cứng hơn như Polystyrene, Acrylic,… ngay cả đối với sản phẩm có
kích thước nhỏ, góc côn tối thiểu cũng phải là 1,5°. Cần chú ý rằng góc côn
càng nhỏ, yêu cầu lực đẩy càng lớn. Do đó, có thể làm hỏng sản phẩm nếu sản
phẩm chưa đông cứng hoàn toàn.

Hình 3.3 Góc thoát khuôn

Khi không thiết kế góc thoát khuôn hay thiết kế không đúng thì ma sát
giữa bề mặt sản phẩm và mặt khuôn sẽ rất lớn. Khi đó, sản phẩm sẽ bị kẹt lại
trong khuôn hoặc nếu đẩy ra ngoài đi chăng nữa thì bề mặt sản phẩm cũng sẽ bị
lỗi bởi lực chốt đẩy quá lớn làm thụn bề mặt.

44
 Bảng 3.1 Thông số góc thoát khuôn theo chiều cao và độ dày sản phẩm

3.3 Thiết kế góc bo:

Với các cấu trúc cho dù đó là kim loại hay là nhựa,thì tốt nhất các góc của
sản phẩm nên được bo tròn.Khi bo tròn các góc cạnh của sản phẩm thì sẽ giảm
đi sự tập trung ứng suất,không những giảm các vết rạn gây hư hại cho sản
phẩm trong quá trình sử dụng mà còn dễ dàng gia công với nhiều loại nhựa
khác nhau.

45
 Hình 3.4 Góc bo

Bán kính bo trong nên nằm trong khoảng từ 0.25 đến 0.6, tốt nhất là 0.5
lần bề dày sản phẩm, bán kính ngoài bằng bán kính trong cộng thêm bề dày sản
phẩm. Bán kính ngoài nên bằng bán kính trong cộng thêm bề dày sản phẩm: R
= r + T.

Hình 3.5 Bán kính góc bo

Một khi điều này không được thỏa mãn thì sản phẩm dễ bị cong vênh bởi
việc nguội không đều giữa phần nhựa bên trong và bề mặt ngoài sản phẩm
khiến sự co rút không đều. Thêm vào đó ứng suất tập trung cũng tăng lên. Các
khuyết tật thường gặp phải như:

Hình 3.6 Các khuyết tật thường gặp

46
3.4.1 Chậu rữa vệ sinh cơ thể cho em bé

STT Quy cách Thống tin

1 Mã sản phẩm SP1

2 Chất liệu Nhựa abs

3 Màu sắc Trắng

4 Đường kính 20 cm

Chiều cao 5 cm

5 Trọng lượng 200gr

Bảng 3.2 Thông số sản phẩm chậu rữa

Hình 3.7 Sản phẩm chậu rữa cho em bé

47
3.4.2 Khay ăn cho em bé

STT Quy cách Thống tin

1 Mã sản phẩm SP2

2 Chất liệu Nhựa abs

3 Màu sắc Trắng

4 Kích thướt 27 × 16.5 x 3

5 Trọng lượng 160gr

Bảng 3.3 Thông số sản phẩm khay ăn

Hình 3.8 sản phẩm khay ăn

48
3.4.3 Cốc uống nước cho em bé

STT Quy cách Thống tin

1 Mã sản phẩm SP3

2 Chất liệu Nhựa abs

3 Màu sắc nhiều màu

4 Đường kính miệng 7.5 cm

5 Chiều cao 10 cm

6 Trọng lượng 40 gr

Bảng 3.4 Thông số cốc uống nước

Hình 3.9 Sản phẩm cốc uống nước

CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

49
4.1 Tổng quan công nghệ ép phun:

Ép phun là một trong những kỹ thuật xử lý để chuyển đổi nhựa nhiệt

dẻo, và gần đây là vật liệu nhiệt rắn, từ dạng viên hoặc dạng bột thành nhiều
loại sản phẩm hữu ích. Nĩa, thìa, máy vi tính, ti vi, và tủ là một số trong số các
sản phẩm này. Đơn giản, ép phun bao gồm làm nóng viên hoặc bột cho đến khi
nó tan chảy. Sau đó, chất tan chảy được bơm vào và giữ trong khuôn đã làm
mát dưới áp suất cho đến khi vật liệu đông lại. Khuôn mở ra và sản phẩm được
đẩy ra.[1]

4.2 Giới thiệu hệ thống ép phun:

Công nghệ ép phun định hình nhựa nhiệt dẻo là một trong số các Công
nghệ tạo sản phẩm nhựa được ứng dụng rộng rãi để tạo các sản phẩm gia dụng
và nhựa công nghiệp, chiếm khoảng 60 - 70 % tổng sản phẩm ngành nhựa,
Phương pháp phun cho phép sản xuất | các sản phẩm hoàn chỉnh. Khuôn chứa
các lòng khuôn có hình dạng của sản phẩm được lắp trên máy chuyên dùng.

Hệ thống ép phun nhựa định hình bao gồm: khối ép phun nhựa và khối
khuôn ép. Khối ép phun có kết cấu như thiết bị đùn, có đầu ép phun riêng biệt.

Khối khuôn ép bao gồm khuôn, cơ cấu kẹp khuôn thủy lực hoặc thủy lực
- cơ khí và | khung sườn máy.[2]

4.2.1 Cấu tạo máy ép phun:

Máy ép phun có 5 hệ thống cơ bản:

Hệ thống kẹp

Hệ thống khuôn

Hệ thống phun

Hệ thống hỗ trợ ép phun

Hệ thống điều khiển

50
 Hình 4.1 Hệ thống ép phun

4.2.1.1 Hệ thống kẹp:

Bộ phận kẹp hoặc đầu ép của máy ép phun thực hiện ba chức năng: mở và
đóng khuôn vào những thời điểm thích hợp trong chu trình ép; đẩy phần được
đúc ra; và cung cấp đủ áp lực để ngăn không cho khuôn mở ra do áp suất phát
triển trong lòng khuôn khi nó được làm nóng chảy bởi bộ phận phun. Áp suất
phun trong xi lanh làm dẻo có thể từ 15.000 đến 20.000 psi trong một hệ thống
nhất định. Do áp suất có thể xảy ra trong xi lanh và vòi phun, áp suất hiệu dụng
trong lòng khuôn có thể giảm xuống còn 25 đến 50% giá trị này. Do đó, lực
cần thiết để chống lại sự mở sớm của khuôn và có được một phần có thể chấp
nhận được có thể khá lớn. Ví dụ, giả sử áp suất giảm 50% và sử dụng áp suất
cao nhất có thể trong xi lanh được nêu ở trên, áp suất nóng chảy trong khoang
khuôn trở thành 10.000 psi. Điều này chuyển thành lực kẹp 5 tấn /2inof khu
vực dự kiến của bộ phận. Tuy nhiên, do mức độ lớn hơn đồng nhất có thể đạt
được trong các máy kiểu trục vít, trọng tải kẹp cần thiết trong các máy này
thường nhỏ hơn so với các máy kiểu pít tông.

Các nửa khuôn được gắn với các tấm, một trong số đó đứng yên và một
trong số đó di chuyển khi cơ cấu kẹp được mở hoặc đóng. Khuôn mẫu thường

51
được thiết kế sao cho mặt phun của khuôn (lõi khuôn) nằm trên trục lăn di động
và mặt phun của khuôn (khoang khuôn) nằm trên trục lăn tĩnh, phải cung cấp
lối vào cho vòi phun của các khoang hóa dẻo . Khi khuôn mở ra, trục lăn di
động phải được di chuyển đủ để bộ phận được đẩy ra. Sự co ngót thường đi
kèm với sự đông đặc của một phần và điều này dẫn đến việc phần này dính vào
lõi khi khuôn mở ra. Do đó, trục lăn di chuyển được cung cấp một bộ đẩy hoặc
hệ thống đẩy để đẩy bộ phận ra. Bộ đẩy thường bao gồm một tấm đẩy được dẫn
động bằng thủy lực được gắn ở mặt sau của trục lăn di động. Hệ thống đẩy làm
cho tấm loại trực tiếp thay đổi vị trí của nó so với phần còn lại của khuôn. Các
chốt đẩy gắn với tấm này đẩy vào bộ phận được đúc và đẩy nó ra khỏi khuôn.
Lực cần thiết để đẩy chi tiết ra thường nhỏ hơn 1% lực kẹp danh nghĩa; độ lớn
của nó phụ thuộc vào hình dạng bộ phận, vật liệu và áp suất đóng gói. [1]

Hình 4.2 Các phẩn tử hệ thống thuỷ lực

Về cơ bản có hai loại hệ thống kẹp để di chuyển và khóa trục lăn di động.
Đây là các hệ thống cơ khí (bật tắt) và thủy lực. Hệ thống bật tắt, được sử dụng
chủ yếu trong các thiết bị có trọng tải nhỏ (khoảng 500 tấn), tương đối rẻ
nhưng cần được bảo dưỡng tốt vì mài mòn làm giảm lực kẹp. Hệ thống thủy

52
lực, được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị vừa và lớn (1500 đến 2000 tấn),
hoạt động tương đối chậm nhưng có lợi thế là cung cấp lựa chọn áp suất hầu
như không giới hạn, có thể theo dõi liên tục bằng đồng hồ đo áp suất. Tính linh
hoạt của máy cho phép điều chỉnh cần thiết để phù hợp với độ dày và cài đặt
của khuôn.

Bảng 4.1 Lực kẹp theo yêu cầu vật liệu [2]

4.2.1.2Hệ thống khuôn:

Khuôn ép là một loạt các tấm thép, khi lắp ráp sẽ tạo ra khoang xác định
hình dạng của bộ phận được đúc. Khuôn thông thường bao gồm khung khuôn,
các thành phần, bộ phận chạy, kênh làm mát và hệ thống đẩy. Khung khuôn là
một tập hợp các tấm thép có chứa các thành phần khuôn và đường chạy, hệ
thống làm mát và đẩy. Các thành phần là các bộ phận được chèn vào các lỗ
khoan hoặc các túi cắt trong khung khuôn. Polyme nóng chảy đi vào lòng
khuôn hoặc các khoang thông qua các đường chạy, là các đoạn được cắt vào
khung khuôn. Vật liệu polyme nóng trong khuôn được làm mát bằng chất làm
mát, thường là nước, lưu thông qua các kênh làm mát được khoan tại các vị trí
chiến lược vào khung khuôn và các thành phần để kiểm soát nhiệt độ khuôn
thích hợp. Khi vật liệu đã nguội (đông cứng) đủ, khuôn sẽ mở ra và phần cứng
được lấy ra khỏi khuôn bằng hệ thống đẩy.

53
 Hình 4.3 Khuôn

Vì chất lượng của bộ phận được đúc phụ thuộc rất nhiều vào khuôn, nên
điều cần thiết là phải mở rộng chức năng của các bộ phận khác nhau của
khuôn. Chi tiết các bộ phận của khuôn được thể hiện trên hình 4.3. Thanh ghi
hoặc vòng đệm, được lắp vào trục lăn tĩnh, căn chỉnh khuôn với vòi phun xi
lanh. Đôi khi, vòng đệm, như tên cho thấy, cũng hoạt động như một bộ phận
giữ ống lót sprue bên trong khuôn. Sprue là con đường mà qua đó vật liệu
polyme nóng chảy được đưa vào khu vực khoang khuôn hoặc hệ thống chạy từ
vòi xi lanh. Sprue thường được chế tạo càng nhỏ càng tốt vì sp có đường kính
lớn đã được biết là yêu cầu thời gian làm mát lâu hơn và do đó kéo dài thời
gian chu kỳ vượt quá mức thường cần thiết đối với độ dày của bộ phận. Trong
một số thiết kế khuôn mới hơn,

Tấm kẹp phía trước, chứa vòng giữ và ống lót trục, được sử dụng để đỡ
nửa khuôn đứng yên, bao gồm cả tấm khoang phía trước. Khoang (khoang) của

54
chi tiết cần đúc được chứa trong tấm khoang theo một trong hai cách. Trong
một trường hợp, khoang này được khoan trực tiếp vào tấm thép, và trong
trường hợp khác, tấm khoang cung cấp các lỗ để chèn các khoang đã được cấu
tạo riêng biệt. Tấm khoang phía sau, được lắp trên tấm đỡ phía sau, chứa phần
lõi của phần đúc hoặc nửa sau của khoang khuôn. Chốt dẫn hướng (dẫn hướng)
và ống lót chốt dẫn hướng lần lượt được đặt trong các tấm khoang phía trước
và khoang phía sau. Việc đi qua các chốt dẫn hướng qua các ống lót đảm bảo
rằng các tấm được căn chỉnh thích hợp trong quá trình đóng khuôn. Các chốt
kích nổ và chốt đặt lại được gắn trên một loạt các tấm tạo nên tấm đẩy. Vào
những thời điểm thích hợp trong chu kỳ đúc, các chốt này đi qua các lỗ trên
tấm ngăn chứa khoang và khoang và tiếp xúc với bộ phận được đúc để tạo ra
tác dụng đẩy nó ra hoặc tấm khoang tĩnh để bắt đầu chuyển động của tấm ghim
trở lại sẵn sàng cho mũi tiêm tiếp theo.

Nửa khuôn di động được neo vào trục lăn di động bằng tấm kẹp phía sau.
Khi khoang khuôn được lấp đầy bằng polyme nóng chảy, sự gia tăng áp suất
trong khoang có thể tạo ra ứng suất lên đến 10.000 đến 180.000 psi trong vật
liệu khoang khuôn. Biến dạng kết quả là đáng kể nhưng có thể điều chỉnh được
với điều kiện không vượt quá giới hạn đàn hồi của vật liệu. Tuy nhiên, khi
dung sai kích thước của bộ phận được đúc là quan trọng, thì điều bắt buộc là
mô đun vật liệu khuôn phải đủ cứng để đảm bảo độ chính xác về kích thước
của bộ phận. Việc duy trì nhiệt độ thích hợp của khoang và lõi khuôn cũng cần
thiết về mặt này cũng như để sản xuất chi tiết đúc có các tính chất cơ lý tốt. Độ
chính xác về kích thước của bộ phận cũng đòi hỏi các kích thước [1]

4.2.1.3Hệ thống phun:

Bộ phận phun về cơ bản có hai chức năng: làm tan viên hoặc bột và sau
đó bơm chất tan chảy vào khuôn. Nó bao gồm phễu, một thiết bị để cấp nguyên
liệu cho quá trình; một hình trụ hoặc buồng nung nóng nơi vật liệu bị nóng

55
chảy; và một thiết bị để bơm vật liệu nóng chảy vào khuôn. Trong những thời
gian đầu khi lượng vật liệu được xử lý còn tương đối nhỏ, hai chức năng nấu
chảy và bơm polyme đã được thực hiện bằng cách sử dụng một máy pit tông
đơn giản (Hình 4.4). Trong hệ thống này, một thể tích đo được của vật liệu
nhựa được đưa vào xi lanh được nung nóng từ phễu trong khi ram được rút lại.
Khi bắt đầu chu trình phun, pít tông đẩy về phía trước và ép vật liệu đi qua xi
lanh được nung nóng nén chặt phía sau và trên máy rải hoặc ngư lôi đặt ở trung
tâm. Vật liệu bị nóng chảy bởi sự đối lưu và dẫn nhiệt. Chuyển động tịnh tiến
liên tục của pít tông tạo lực nóng chảy qua vòi của xi lanh vào khuôn.

Trong máy kiểu pit tông, dòng nguyên liệu trong xi lanh về cơ bản là
dòng chảy tầng. Do đó, hầu như không có bất kỳ sự trộn lẫn nào trong hệ thống
này và do đó, các gradient nhiệt độ lớn tồn tại trong quá trình tan chảy và màu
sắc sự pha trộn do đó có vấn đề. Ngoài ra, do ma sát giữa các hạt nhựa nguội ở
vùng lân cận của phễu và thành thùng, xảy ra sự mất áp suất đáng kể, lên đến
80% tổng áp suất ram. Điều này đòi hỏi thời gian tiêm dài. Như đã chỉ ra ở
trên, nhựa được nấu chảy bằng cách dẫn nhiệt từ các thành của hình trụ và bản
thân nhựa. Vì nhựa là chất dẫn nhiệt kém, nên nhiệt độ xi lanh cao được yêu
cầu để đạt được quá trình hóa dẻo nhựa nhanh chóng. Điều này có thể dẫn đến
sự xuống cấp của vật liệu. Để tránh sự hư hỏng vật liệu có thể xảy ra như vậy,
việc đốt nóng xi lanh bị hạn chế, và điều này cũng hạn chế khả năng hóa dẻo
của máy phun kiểu pít tông. [1]

56
 Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý máy ép phun kiểu pit tông. [1]

4.2.1.4 Hệ thống hỗ trợ ép phun:

Hoạt động của bộ phận ép và bộ phận kẹp và các bộ phận khác của máy
ép phun (đóng mở khuôn và nấu chảy và phun vật liệu polyme) cần có nguồn
điện, được cung cấp bởi một động cơ điện. Việc cung cấp năng lượng này có
trật tự phụ thuộc vào các hệ thống phụ trợ: hệ thống thủy lực và hệ thống điều
khiển. Hệ thống thủy lực, cơ cho hầu hết các máy móc, truyền và điều khiển
công suất từ động cơ điện đến các bộ phận khác nhau của máy. Các chức năng
của máy được điều chỉnh bằng việc kiểm soát cẩn thận lưu lượng, hướng và áp
suất của chất lỏng thủy lực. Các phần tử của hệ thống thủy lực đối với hầu hết
các máy ép phun về cơ bản giống nhau: bình chứa chất lỏng, máy bơm, van, xi
lanh, động cơ thủy lực và đường dây (Hình 4.2).

Máy bơm được điều khiển bởi động cơ điện sẽ hút dầu từ bình chứa và
đưa đến hệ thống thông qua bộ lọc hút. Việc hạn chế lưu lượng dầu bởi van
điều khiển và / hoặc lực cản chuyển động của xi lanh sẽ nén dầu và dẫn đến

57
tích tụ áp suất. Sự tích tụ áp suất có cường độ thích hợp sẽ dẫn động xi lanh
thủy lực, và nếu áp suất này đạt đến mức đặt cho van giảm áp, van sẽ mở và
chất lỏng dư thừa được chuyển đến bình chứa. Việc mở van xả sẽ giải nén dầu,
chuyển năng lượng áp suất dư thừa thành nhiệt, làm tăng nhiệt độ dầu. Dầu
được làm mát bằng cách đi qua bộ trao đổi nhiệt.

Hoạt động ép phun bao gồm một chuỗi các sự kiện được sắp xếp cẩn
thận, ví dụ, kiểm soát nhiệt chính xác và thời điểm thích hợp của áp suất và chu
kỳ phun. Hệ thống điều khiển là trung tâm thần kinh chịu trách nhiệm thực hiện
có trật tự các chức năng khác nhau của máy móc. Qua nhiều năm, hệ thống
điều khiển đã phát triển từ một bộ sưu tập các rơ le thực hiện logic, bộ định
thời cắm vào cho các chức năng thời gian và bộ điều khiển nhiệt độ cắm vào để
điều chỉnh nhiệt độ xi lanh đến mạch trạng thái rắn để điều khiển các chức
năng này đối với dòng điện kiểm soát vi máy tính, đã nâng cao khả năng kiểm
soát quy trình. [1]

4.2.1.5Hệ thống điều khiển:

Các thành phần của hệ điều khiển được trình bày một cách đơn giản qua
sơ đồ khối (Hình 4) và dòng tín hiệu được bổ sung bằng các đường tác động.

Qua thí dụ máy ép đùn, các tín hiệu ở đầu vào được tạo bởi một hay nhiều
bộ phát tín hiệu. Thiết bị điều khiển là một cơ cấu tác động, điện áp U là đại
lượng tác động (tác chỉnh). Dải nhựa đùn được đẩy ra là đại lượng điều khiển
và những đơn vị kết cấu của máy chịu tác dụng của tín hiệu đầu vào được gọi
là tuyến điều khiển (đối tượng điều khiển).[3]

4.2.2 Quy trình máy ép phun:

Khuôn rời được đóng lại với tốc độ điều chỉnh được, sau đó lực đóng (cần
thiết) được khởi động (để đóng kín hai mảnh khuôn). Vòi phun của cụm phun
di chuyển áp sát vào khuôn và tạo nên áp lực vòi phun (Hình 4.5a). Khối

58
nguyên liệu ở vùng trước mũi trục vít được phun vào bên trong lòng khuôn qua
rãnh dẫn với áp suất cao (Hình 4.5b).

Khi phôi liệu đã điền đầy khuôn, áp lực bổ sung sẽ được khởi động để cân
bằng sự

co rút thể tích (khối nhựa nóng chảy trong khoang) trong lúc làm nguội
khuôn. Kế đến sẽ bắt đầu thời gian làm nguội toàn bộ của chi tiết đúc phun. Vật
liệu co ngót trong khi nguội. Để cân bằng sự co ngót thể tích này phải có thêm
phôi liệu đệm.

Thời gian nguội còn lại bắt đầu sau khi áp lực bổ sung chấm dứt. Trong
thời gian đó

nguyên liệu cho đợt kế tiếp được định lượng và chuyển tới trước nhờ trục
vít quay. Sau khi định lượng, để giảm áp suất ở khoang trước trục vít, trục vít
phải được lùi lại một chút trước khi vòi phun rút ra trong tình trạng mở (giải
tỏa sức nén).

Trong phần lớn trường hợp, vòi phun được kéo ra để tránh cho nguyên
liệu tại miệng vòi phun bị đông cứng. Khi nguyên liệu được phun vào mặt phân
cách (mặt tiếp giáp giữa hai mảnh khuôn), vòi phun phải được nhấc ra để tránh
hư hại khuôn.

Sau khi chi tiết đúc phun nguội, khuôn được mở ra (Hình 4.5c), chi tiết
được đẩy ra khỏi khuôn bằng chốt đẩy (chốt/ti lói) (Hình 4.5d), và sau thời gian
nghỉ (nếu cần) khuôn sẽ được đóng vào. Chu trình mới lại bắt đầu.[3]

59
Hình 4.5 Trình tự chi trình gia công [3]

60
4.2.3 Thời gian của 1 chu kỳ:

Thời gian chu kỳ ép phun là khoảng thời gian cần thiết để nhựa điền đầy
lòng khuôn và bề dày sản phẩm đông đặc khoảng 90%. Như vậy thời gian chu
kỳ sẽ là tổng các thời gian của từng giai đoạn ép phun.[4] Các thời gian này là:

- Thời gian phun

- Thời gian giữ: Gồm thời gian định hình và thời gian làm lạnh

- Thời gian mở khuôn

- Thời gian đóng khuôn

4.3 Các yếu tố ảnh hưởng ép phun:

4.3.1Nhiệt độ:

4.3.1.1 Nhiệt độ lòng khuôn:

Nhiệt độ lòng khuôn là một tham số quan trọng có ảnh hưởng rất lớn thời
gian sản xuất và chất lượng của sản phẩm ép phun. Cân bảo đảm nhiệt độ thành
lòng khuôn để duy trì chất lượng sản phẩm, bảo đảm đúng nhiệt độ chất dẻo
khi ép phun. Bảng 4.2. Nhiệt độ nóng chảy của polyme và nhiệt độ khuôn
tương ứng

Bảng 4.2 Nhiệt độ nóng chảy polymer và nhiệt độ khuôn tương ứng

61
 Đối với polyme kết tinh, cần bảo đảm nhiệt độ khuôn cao theo yêu cầu để
làm tăng độ kết tinh và tính đồng đều sản phẩm. Nhiệt độ khuôn cao thuận lợi
cho việc ép phun, nhất là giai đoạn chất dẻo nguội và co ngót, vật liệu để nén
ép để bù chỗ co ngót. Nhiệt độ khuôn cao, bảo đảm duy trì nhiệt độ chất dẻo, từ
đó không làm tăng trở kháng khi ép phun.

Đồng thời giảm được ứng suất dư trong sản phẩm, từ đó tránh được sự
cong vênh sau khi | lấy sản phẩm ra. Nhiệt độ khuôn tăng theo số lần ép phun.
Chính vì vậy, cần phải điều chỉnh nhiệt độ sao cho không ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.

Hình 4.6 Quan hệ nhiệt độ khuôn và số lần ép phun

62
 Hình 4.7 Quan hệ nhiệt độ khuôn và số lần ép phun sau khi khống chế
nhiệt độ

Hình 4.6 biểu diễn quan hệ nhiệt độ khuôn với số lần ép. Khi số lần ép
tăng, nhiệt độ khuôn tăng, có thể tăng trên 100°C. Thường sử dụng cơ cấu làm
nguội bằng nước, dẫn qua các rãnh trong thân khuôn để điều tiết nhiệt độ
khuôn. Lúc này, nhiệt độ khuôn có thể duy trì tương đối ổn định như hình 4.7.

4.3.1.2 Nhiệt độ nóng chảy chất dẻo:

Trong quá trình vận chuyển theo đường xoắn, nhựa được gia nhiệt và
nóng chảy dần. Tùy loại nhựa, nhiệt độ nóng chảy khác nhau, điều chỉnh cơ cấu
nung để bảo đảm đúng yêu cầu công nghệ.

Cần khống chế đúng nhiệt độ và duy trì nhiệt đồng đều đối với phần nhựa
nằm trong khoang tích tụ trước khi ép phun.

Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ của nhựa:

+ Tốc độ quay của trục vít;

+ Áp suất tác dụng ngược của dòng nhựa trong máy;

63
 + Nhiệt độ nòng xylanh;

+ Nhiệt độ thành khuôn;

+ Nhiệt độ môi trường.

Khi tăng nhiệt độ của | nhựa, sẽ làm tăng độ nhớt, lực ép phun nhỏ.
Nhưng nếu nhiệt độ tăng quá cao, độ nhớt thấp, sẽ gây co ngót lớn và chất
lượng sản phẩm không tốt.

4.3.2 Áp suất phun:

Áp lực phun lớn nhất được tính tại đầu phun khi ép phun liệu vào lòng
khuôn. Giá trị | áp lực phụ thuộc vào áp suất đẩy trục vít hoặc | áp xuất của
pittong phun, chúng được tính toán dựa theo nguyên lý dòng chảy của chất dẻo
vào khuôn. Nên thường phụ thuộc vào độ nhớt và lưu lượng ép phun. Quan sát
biểu đồ áp lực của vật liệu khi phun (hình 4.6) ta thấy trong giai đoạn phun
điền đầy khuôn, áp lực tăng dần, giai đoạn giữ áp lực máy giữ không đổi, nên
áp lực vật liệu cũng không đổi.

Hình 4.6 Quan hệ áp lực phun và chiều rãnh phun

64
 Hình 4.6 biểu diễn quan hệ giữa áp suất phun với chiều dày sản phẩm và
chiều dài rãnh phun. Từ biểu đồ chọn được áp suất phun cần thiết để điều khiển
máy và chọn máy cho phù hợp

4.3.3 Tốc độ phun:

Đường cong hình 4.7 cho thấy tốc độ khoảng 100v/ph có thể sử dụng
nhiệt độ chất dẻo cao. Nhưng, nếu tăng tốc độ trên 100v/ph, nhiệt độ phun cần
giảm.

Hỗn hợp nhựa được dẻo hoá đến mức nóng chảy do sự quay của trục vít
và tỷ lệ thuận với số vòng quay của trục vít

Hình 4.7 Quan hệ tốc độ vít xoắn và nhiệt độ phun

65
 Hình 4.8 Chế độ công nghệ ép phun nhựa nhiệt dẻo

4.4 Quy trình sản xuất:

4.4.1 Sơ đồ công nghệ:

66
 Hình 4.9 Sơ đồ công nghệ sản xuất ép phun nhựa ABS

4.4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất:

Nguyên liệu nhựa ABS đó được đưa đến máy phối trộn cùng với chất phụ
gia và nhựa ABS tái sử dụng với tỷ lệ theo đơn pha chế, sau đó được chuyển
đến bồn nhập liệu của máy ép phun, đây là công đoạn quan trọng cho ra thành
phẩm. Tại máy ép phun, hỗn hợp sẽ được nung nóng chảy ra dạng keo và ép
khuôn tạo hình sản phẩm dưới chế độ bán tự động.

67
 Sau khi sản phẩm đã hoàn tất, công nhân sẽ lấy ra, kiểm tra và gọt bỏ
những phần thừa rồi chuyển đến kho thành phẩm hoặc đưa đến bộ phận lắp ráp
để hoàn chỉnh sản phẩm.

Nếu trong quá trình ép khuôn có lỗi, sản phẩm sẽ bị hỏng được đưa đến
máy nghiền để tái chế lại thành nguyên liệu đầu vào – ABS tái sử dụng. Các
phế phẩm (sản phẩm bị lỗi) trong quá trình sản xuất hoặc các phế liệu nhựa
mua từ thị trường được đưa vào máy nghiền để cắt nhỏ ra. Sản phẩm sau
nghiền sẽ được đưa qua máy tạo hạt thu được keo dạng rắn đồng đều hơn.

Đặc điểm của công nghệ ép phun là quá trình sản xuất diễn ra theo chu
kỳ. Thời gian chu kỳ phụ thuộc vào trọng lượng của sản phẩm, nhiệt độ của
nước làm nguội khuôn và hiệu quả hệ thống làm nguội khuôn. Chất lượng và
năng suất của sản phẩm phụ thuộc vào chất lượng máy ép phun, chất lượng của
khuôn mẫu.

4.5 Sự cố khắc phục:

Khuyết điểm Hiện tượng

Cháy bề mặt Vết khí hoặc vết cháy là những vết nhỏ, sẫm màu
hoặc đen trên bề mặt bộ phận. Không khí bị kẹt trong túi
có thể nén, nóng lên và gây ra vết cháy. Định vị chiến
lược các lỗ thông hơi có độ sâu thích hợp trong khuôn là
cách tốt nhất để tránh vết cháy. Điều chỉnh tốc độ phun
và tốc độ trục vít cũng có thể được thay đổi để giảm
hoặc loại bỏ vết.

Mảnh vụn Một đoạn ngắn là sự lấp đầy không đầy đủ của một
khoang khuôn dẫn đến việc sản xuất một bộ phận không
hoàn chỉnh. Thay đổi các thông số ép nhựa có thể khắc
phục điều này.

68
Xuất hiện mối hàn Đường hàn được tạo ra khi hai hoặc nhiều mặt
trước dòng chảy gặp nhau có thể gây ra một đường nhìn
thấy được. Nó cũng có thể tạo ra một khu vực bị suy yếu
trong phần được đúc thành phẩm. Điều chỉnh các thông
số đúc như áp suất phun, nhiệt độ và tốc độ có thể giúp
tránh vấn đề này.

Ba via Sự chớp cháy khuôn xảy ra khi một lớp vật liệu
mỏng bị ép ra khỏi khoang khuôn tại vị trí đường chia
hoặc chốt đẩy. Lực kẹp của máy phải lớn hơn áp suất
trong khoang, để giữ đủ các tấm khuôn và khuôn phải
được chế tạo và bảo dưỡng đúng cách để tránh sự cố
này.

Bề mặt lún Vết chìm do sự co cục bộ của vật liệu tại các phần
dày mà không được bù đắp đủ khi phần đó đang nguội.
Các bộ phận được thiết kế với độ dày thành phù hợp ít bị
vấn đề này hơn. Điều chỉnh các thông số đúc như áp suất
phun và thời gian thường có thể giảm thiểu ảnh hưởng
của dấu chìm.

Bề mặt lồi Các vết chảy có thể xuất hiện nếu nhựa nóng chảy
không chảy đúng cách khi nó lấp đầy khoang. Thay đổi
thông số khuôn hoặc điều chỉnh khuôn bằng cách thay
đổi vị trí hoặc kích thước cổng thường có thể loại bỏ vấn
đề này. Bong bóng có thể

Vạt cánh Chảy dọc theo bề mặt chi tiết trong quá trình ép
nhựa. Không khí bị mắc kẹt có thể gây ra việc lấp đầy và

69
 đóng gói không đầy đủ, và thường sẽ gây ra vết bẩn trên
bề mặt ở phần cuối cùng. Các thông số thiết kế và xử lý
khuôn chính xác có thể ngăn ngừa hiện tượng bong tróc

Bảng 4.3 Các lỗi thường gặp khi ép phun ABS

CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG VẬT CHẤT:

5.1 Nguyên tắc cân bằng vật chất

70
 Trong quá trình sản xuất luôn có sự hao hụt, tổn thất nguyên liệu. Do đó,
cần phải tính toán cân bằng vật chất nhằm xác định một cách chính xác tương
đối khối lượng nguyên vật liệu cần cung cấp cho dây chuyền sao cho đạt được
mục đích kinh tế hiệu quả nhất. Giúp kiểm soát được chất lượng và số lượng
sản phẩm, đảm bảo được năng suất của nhà máy. Việc tính toán cân bằng vật
chất cho dây chuyền sản xuất tuân thủ theo nguyên tắc:
∑ vật chất đầu vào=∑vật chất đầu ra + ∑tổn thất
5.2 Thời gian sản xuất:
Thời gian hoạt động trong một năm của nhà máy
N ¿ =s ố ngày trong năm - số ngày nghỉ quốc gia
N ¿: số ngày hoạt động lý thuyết trong một năm của nhà máy.
Số ngày trong năm là 365 ngày.
Số ngày nghỉ lễ vào các dịp lễ tết (1/1,30/4, 1/5, 10/3 âm lịch, 2/9, 8 ngày tết)
là 13 ngày.
Thời gian làm việc theo lý thuyết:
N ¿ =¿365-13=352
Số ngày nghỉ và sửa chữa, bảo dưỡng máy trong một năm:
N b ảo dưỡng , sửa chửa=25 ng ày

Số ngày gặp rủi ro, sự cố xảy ra (mất điện, lổi kỹ thuật…):

N s ự cố =24 ngày
N tt : số ngày hoạt động thực tế trong một năm của nhà máy.
N tt =N ¿−¿( N b ảo dưỡng , sửa chửa+ N s ự cố )

Vậy một năm nhà máy hoạt động 303 ngày.

Trung bình nhà máy hoạt động:303/12=25 ngày/tháng .
Một ngày sản xuất 3 ca
Mỗi ca làm việc 8 giờ
Ca 1: 6h-14h
Ca 2: 12h-22h

71
Ca 3: 22h-6h
5.3 Tính cân bằng vật chất:

Nhà máy sản xuất 2 sản phẩm khay nhựa với năng suất 2000 tấn/năm.

Bảng 5.1 Bảng chi tiết các sản phẩm sản xuất

STT Sản phẩm Số lượng (chi Trọng lượng Năng Năng xuất
tiết/năm) (kg/cái) xuất (tấn/năm)
(kg/năm)
1 SP1 1,500,000 0.2 1000000 1000
2 SP2 1,500,000 0.16 800000 800
3 SP3 2,000,000 0.04 200000 200
5 Tổng cộng 5,000,000 0.4 2000000 2000

Bảng 5.2 Phần trăm hao hụt của quy trình sản xuất

STT Hao hụt trong quá trình Kí hiệu Phần trăm

1 Trộn t 0.05
2 Ép e 0.01
3 Tách khuôn l 0.01
4 Sau khi kiểm tra không đạt p 0.1
5 Băm tái sinh sản phẩm x 0.05

Bảng 5.3 Công thức tính toán

STT Định mức khối lượng Công thức
1 Khối lượng nguyên liệu trước khi kiểm tra W
K=
1− p
2 Khối lượng khi tách khuôn K
L=
1−l
3 Khối lượng nguyên liệu và phế liệu trước khi vào máy ép L
E=
1−e

72
4 Khối lượng nguyên liệu và phế liệu trước khi vào máy trộn E
T=
1−t
5 Khối lượng phế phẩm P=K-W
6 Khối lượng nguyên liệu tái sinh trở lại quy trình P1=P(1-x)
7 Khối lượng nguyên liệu cần N=T- P1
Bảng 5.4 Tính toán cân bằng vật chất cho quy trình
STT Khối lượng nhựa Khối lượng Khối lượng
dùng cho thân nhựa dùng cho nhựa dùng
SP1 thân SP2 cho thân SP3
Ký hiệu (Kg/năm) (Kg/năm) (Kg/năm)
1 W 1000000 800000 200000
2 K 1111111.111 888888.8889 222222.2222
3 L 1122334.456 897867.5645 224466.8911
4 E 1133671.167 906936.9339 226734.2335
5 T 1193338.071 954670.4567 238667.6142
6 P 111111.1111 88888.88889 22222.22222
7 P1 105555.5556 84444.44444 21111.11111
8 N 1,087,783 870,226 217,557

Bảng 5.5 Năng suất nhà máy mỗi năm sau khi tính hao hụt và tổng lượng
hao hụt nhà máy
(Kg/năm) tấn/năm
Năng suất nhà máy sau khi hao hụt 2,175,565 2,176
Tổng lượng hao hụt của nhà máy trong quá trình sản xuất 175,565 176
Số ngày hoạt động 303
Bảng 5.6 Định mức thành phần nguyên liệu
STT Nguyên liệu %khối Năng suất
Kg/năm Tấn/năm Kg/ngày Kg/ca
lượng
1 Hạt nhựa ABS 0.85 1,849,230 1,849 6,103 2,034
2 Hạt nhựa ABS 0.05 108,778 109 359 120

73
 tái chế
3 Màu 0.1 217,557 218 718 239
4 Tổng cộng 1 2,175,565 2,176 7,180 2,393
Bảng 5.7 Định mức nguyên liệu cho từng chi tiết
ST Sản phẩm % khối lượng Năng suất
T Kg/năm Kg/ngày Kg/ca
SP ABS 0,35 761.448 2.513 838
1
1 Màu trắng 0,35 76.145 251 84
SP ABS 0,3 652.670 2.154 718
2
2 Màu trắng 0,3 65.267 215 72
ABS 0,35 761.448 2.513 838
SP Màu trắng 0,1225 26.651 88 29
3
3 Màu xanh 0,105 22.843 75 25
Màu vàng 0,1225 26.651 88 29

Bảng 5.8 Định mức từng loại bột màu sử dụng

Tổng Khối Lượng
STT Màu
Kg/năm Kg/ngày Kg/ca
1 Trắng 168.062 555 185
2 Xanh 22843,43282 75,3908674 25,13028913
3 Vàng 26650,67163 87,95601197 29,31867066
Tổng cộng 217.557 718 239

74
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ.
6.1 Nguyên tắc chung khi lựa chọn thiết bị:
Lựa chọn thiết bị trong dây chuyền sản xuất phải đáp ứng các yêu cầu sau:
 Đáp ứng năng suất của dây chuyền sản xuất nhằm tạo ra các sản phẩm có
chất lượng cao thỏa mãn nhu cầu của thị trường.
 Thiết bị phải có độ bền cao, ít tiêu hao năng lượng.
 Thiết bị có cấu tạo dễ sử dụng, sửa chữa và thay thế, tự động hóa cao.
 Giá thành phù hợp.
6.2 Lựa chọn thiết bị
6.2.1 Thiết bị trộn:
Lượng nguyên liệu cần trộn mỗi ngày là msx = 7180 kg/ngày
Do kho trộn nguyên liệu chỉ làm việc theo giờ hành chánh (8h/ngày)
7180
Lượng nguyên liệu cần trộn trong 1 giờ : =898 kg
8

75
Chọn loại máy có sức chứa bồn là 200kg, cho hiệu suất làm việc của máy là
75% và mổi mẻ trộn trong 20 phút ( 3 mẻ trong 1 giờ)
Lượng nguyên liệu máy trộn trong 1 giờ : 200 × 75% × 3 = 450 kg/h
898
Số máy trộn cần dùng là = 1.99
450
Vậy số máy trộn nguyên liệu cần là: 2 máy

Bảng 6.1 Thông số các máy trộn

Tên máy
WSQB-200 WSQC-300 Xc-Hl200
Thông số
Công xuất động cơ (hd) 10 7.5 10
Sức chứa (kg) 200 300 200
Khối lượng (kg) 313 730 313
Kích thướt (mm) 1130× 1130 × 2140×1010×1480 1250×1170×1430
1310
Tốc độ quay (vòng/phút) 85 23 85
Điện áp (V) 380 380 380
Giá (triệu đồng) 45 110 45
Công ty cung cấp Công Ty Cổ phần Công Ty Cổ Phần Công Ty Cổ Phần
Thương Mại và Đầu Tư Invesco Đầu Tư Invesco
Xây Dựng Đông Việt Nam Việt Nam
Bắc

76
 Dựa vào bảng 6.1 ta thấy được máy trộn WSQB-200 do Công Ty Cổ
phần Thương Mại và Xây Dựng Đông Bắc cung cấp và máy trộn Xc-Hl200 do
Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Invesco Việt Nam cung cấp có tốc độ vòng quay lớn
hơn,khối lượng và giá thành nhỏ hơn so với máy còn lại nên sẽ làm việc nhanh
hơn, nguyên liệu được trộn đều hơn, nâng cao hiệu quả của quá trình trộn. Tuy
các thông số của WSQB-200 và Xc-Hl200 khá tương đồng nhưng kích thướt
của WSQB-200 nhỏ hơn giúp tiết kiệm diện tích xưởng hơn một chút. Do đó
nên chọn máy trộn WSQB-200.

77
 Hình 6.1 Máy trộn Xc-Hl200

Hình 6.2 Máy trộn WSQB-200

Hình 6.3 Máy trộn WSQC-300

6.2.2 Máy nghiền:
Lượng nhựa tái sinh cần thiết quay lại quy trình tính trong 1 ngày:
mTS = 718 kg/ngày
Lượng nhựa tái sinh không quá nhiều nên chỉ cần hoạt động 6 tiếng một ngày
Vậy lượng nguyên liệu đưa vào máy trộn mổi giờ là:
718
=119.66 kg
6

78
Ta nên chọn các loại mày nghiền năng xuất khoảng 120 kg/h để chỉ cần sử
dụng 1 máy nghiền.
Bảng 6.2 Thông số các mày nghiền
Tên máy WSGP230 XC-GV400 AS-200

Thông số
Kích thướt buồng (mm) 230×200 410×240 200×240
Công suất xay ( kg/h) 100-150 80-130 80-130
Lưỡi dao tĩnh (cái) 2 2 2
Lưỡi dao động (cái) 6 4 3
Công suất motor (hp) 5.5 10 15
Kích thướt (mm) 970×600×1200 760×760×1000 490×910×1140
Trọng lượng (kg) 290 210 265
Giá (triệu đồng) 27 36 45
Công ty cung cấp Công Ty TNHH Công ty Liên Công Ty Cổ Phần
Điện Cơ Palmy Thuận Đầu Tư Invesco
Việt Nam

Dựa vào bảng 6.2 ta thấy trong 3 máy ta nên chọn máy WSGP230 do Công ty
TNHH Điện Cơ Palmy cung cấp. Công suất xay cao hơn, có nhiều lưỡi dao
động hơn giúp máy nghiền hoạt động năng xuất hơn. Giá thành đầu tư cũng
thấp hơn. Ngoài ra công xuất máy khá thấp giúp tiết kiệm điện giảm chi phí sản
xuất tăng tính cạnh tranh hơn so với việc sử dụng hai loại máy XC-GV400 và
AS-200. Do đó Nên chọn máy WSGP230.

79
 Hình 6.4 Máy nghiền AS-200

Hình 6.5 Máy nghiền XC-GV400

Hình 6.6 Máy nghiền WSGP230

80
6.2.3 Máy ép phun:
Chọn hiệu suất sử dụng máy ép phun là 80%.
Khuôn sử dụng cho máy ép phun sản phẩm 1 và 2 là khuôn chứa 2 chi tiết
trong mỗi lần ép phun. Khuôn sử dụng để sản xuất sản phẩm 3 là 4 chi tiết
trong mỗi lần ép phun. Một chu kì ép phun mất 1 phút.

Bảng 6.3 Khối lượng nhựa phun mỗi lần cho các chi tiết
STT Sản phẩm Khối lượng(g) Khối lượng Số lượng máy
nhựa mổi lần cần thiết
phun
1 SP1 200 500 2
2 SP2 160 400 2
3 SP3 40 200 2

Ta có các máy ép phun của Công ty TNHH Thương Mại Quốc Tế Ongo bán
nhiều dòng máy khác nhau và giao hàng quốc tế.

81
Hình 6.7 Máy ép phun của Công ty TNHH Thương Mại Quốc Tế Ongo

82
 Bảng 6.4 Thông số kĩ thuật máy ép phun của Công ty TNHH Thương Mại
Quốc Tế Dong Yi
STT Thông Đơn Z170 Z230 Z270
A B C A B C A B C
số vị
1 Đường mm 42 15 50 45 50 55 50 55 60
kính
vít
2 Khối cm3 311 457 441 397 490 593 530 641 763
lượng
phun
3 Trọng g 283 325 402 362 446 540 482 583 694
lượng
phun
4 Áp lực Mpa 203 177 143 207 168 138 205 169 142
phun
5 Công kW 18.5 18.5 22
suất
máy
6 Kích mm 5040×1430×2120 5680×1500×2140 5900×1600×2250
thướt
máy
7 Trọng Tấn 6 7 8
lượng
máy

Đối với sản phẩm 1, ta chọn dòng máy Z230 loại C là hợp lý nhất. Còn đối với
sản phẩm 2 thì nên chọn dòng máy Z170 dòng C vì có khối lượng nhựa phun
phù hợp với khối lượng nhựa cần cho mỗi lần phun để sản xuất.
Đối với sản phẩm 3 ta sử dụng máy ép phun của hảng JSW nhật bản.

83
 Hình 6.8 Máy ép phun jsw
Bảng 6.5 Thông số máy ép nhựa JSW 220ADS
STT Thông số Đơn vị JSW 220ADS
300H 460H 890H
1 Đường kính vít mm 49 46 51
2 Khối lượng cm3 226 273 335
phun
3 Trọng lượng g 206 273 335
phun
4 Áp lực phun Mpa 250 189 154
5 Kích thướt mm 6530×1720×2000
6 Công suất mW 12
7 Trọng lượng Tấn 11.57

Từ bảng 6.5 Ta nên chọn máy ép nhựa JSW 220ADS loại 300H. Do ban đầu đã
chọn hiệu suất máy là 80% nên ta không thể chọn loại B và C được vì khối
lượng phun lớn hơn so với khối lượng nhựa cần.

84
6.2.4 Máy lạnh làm mát:
Nhà máy sử dụng 6 máy ép phun nhưng ta chỉ lựa chọn 3 máy lạnh làm
mát để đáp ứng nhu cầu làm việc của nhà máy. Nhà máy sẽ sử dụng máy lạnh
làm mát của Công ty Waterline Cooling Viet Nam OS 30-S
Bảng 6.6 Thông số kỹ thuật máy lạnh làm mát OS 30-S
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Thông lượng m3/h 30000
2 Công suất kW 3
3 Độ ồn dBA <80
4 Kích thướt mm 1350×1250×1310
5 Khối lượng kg 161

Hình 6.9 Máy lạnh OS 30-S

6.2.5 Xe nâng:
Là loại xe gần như không sử dụng động cơ, thường chỉ dùng với các nhu
cầu di chuyển hàng hóa hoặc nâng lên ở độ cao thấp, công suất không yêu cầu
quá lớn.
Chiều dài (không hàng): 1,6 m.

85
Chiều rộng (không hàng): 0,8 m.
Khối lượng mang tối đa: tùy thuộc vào người vận chuyển.

Hình 6.10 Xe nâng tay

6.2.6 Pallet vận chuyển:
Pallet còn được gọi là tấm kê hàng, là một kết cấu bằng phẳng để tải
hàng hóa để lưu trữ hoặc được nâng chuyển bởi xe nâng tay, xe nâng máy hoặc
thiết bị nâng hạ khác. Pallet có tác dụng lưu trữ và xử lý hàng hóa một cách an
toàn, ổn định.
Sử dụng loại pallet nhựa HDPE có kích thướt 1200 x 1000 x 150 mm

Hình 6.11 Pallet nhựa hdpe

86
6.2.7 Pallet xếp chồng:
Là một loại kệ kho hàng được sử dụng phổ biển hiện nay, sở hữu nhiều
tính năng, sự linh hoạt, di động cao. Pallet xếp chồng giống như tên gọi giúp
lưu trữ hàng hóa theo chiều cao rất gọn, khi không sử dụng có thể gấp lại chồng
lại với nhau nên tiết kiệm đáng kể diện tích kho bãi.
Đặc điểm: Các pallet xếp chồng có thể xếp chồng lên nhau từ 3 – 4m theo
chiều cao nên khá thích hợp cho các kho có diện tích nhỏ. Khung pallet được
làm từ thép tốt nên rất cứng, chịu được tải trọng cao (hàng hóa được chứa trong
lòng pallet có tải trọng từ 1000 – 2000 kg), sơn tĩnh điện với nhiều màu sắc
giúp chống oxy hóa.

Hình 6.12 Pallet xếp chồng

Cấu tạo và thông số kỹ thuật của pallet xếp chồng:

 Khung pallet hình thanh thép hộp.
 Chân đế thiết kế hình tam giác cân cắt lõm vào bên khung kệ để kết hợp với
khung tay Pallet (thiết kế tam giác cân lồi lên), để xếp chồng ăn khớp lên nhau
tạo thành khung chứa hàng hóa vững chắc, an toàn.

87
 Khung tay pallet phần trên cùng được thiết kế với tam giác cân lồi lên trên. 
Với kết cấu linh hoạt giúp các khung pallet liên kết với nhau tạo thành khung
chứa hàng xếp chồng vững chắc, an toàn.
 Chất liệu: Pallet được làm từ thép tốt (HSS) theo tiêu chuẩn JIS Nhật Bản
 Tải trọng: sức chứa từ 1000 – 2000kg.
 Thiết kế khoa học, tối ưu diện tích lưu trữ.
 Không sử dụng có thể gấp lại và cất.
 Bảo hành 7 năm, tuổi thọ trên 15 năm.

CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN XÂY DỰNG

7.1 Thiết lập mặt bằng nhà máy:
7.1.1 Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng:
Phân xưởng phải gần nguồn cung cấp nguyên liệu, để đảm bảo nguyên
liệu cung cấp cho phân xưởng hoạt động không gián đoạn. Do nguyên liệu của
ta hiện nay chủ yếu là nhập khẩu nên cần gần cảng, nhà ga, sân bay...
Phân xưởng phải gần đường giao thông để thuận tiện cho việc vận
chuyển nguyên liệu và hàng hóa để tiết kiệm chi phí vận chuyển. Tuỳ thuộc
vào việc lưu thông bằng phương tiện gì mà lựa chọn cho hợp lý.
Phân xưởng phải gần nguồn cung cấp năng lượng để đảm bảo cho phân
xưởng hoạt động tốt và giảm chi phí đầu tư.
Mặt bằng xây dựng phân xưởng phải đủ diện tích xây dựng, bố trí các
công trình hiện hữu và khả năng mở rộng trong tương lai. Bên cạnh đó, hạn chế
ảnh hưởng của thiên nhiên (hạn hán, ngập lụt,…).
7.1.2 Các yêu cầu khi bố trí tổng mặt bằng nhà máy:
Đảm bảo đường đi của dây chuyền công nghệ là ngắn nhất.

88
 Đảm bảo sự hợp tác trong việc sử dụng nguyên liệu, phế liệu giữa các
phân xưởng và giữa nhà máy với các khu vực khác trong toàn bộ khu công
nghiệp.
Giải quyết tốt vấn đề giao thông nội bộ nhà máy và giữa nhà máy với
các khu vực khác. Đảm bảo phù hợp với địa hình, địa chất ở khu vực nhà máy.
Đảm bảo khoảng cách giữa các công trình theo tiêu chuẩn để đáp ứng
các nhu cầu về thông gió, chiếu sáng, phóng hỏa và vệ sinh công nghiệp.
Đảm bảo tiết kiệm diện tích đất xây dựng. Đảm bảo khả năng mở rộng
của nhà máy trong tương lai.
7.1.3 Các nguyên tắc bố trí thiết bị:
Các thiết bị phải đặt theo thứ tự và liên tục nhau thành một dây chuyền,
rút ngắn quãng đường và thời gian vận chuyển.
Các thiết bị có thể sắp xếp ngang hàng nhau hoặc cũng có thể xếp máy
này trên máy kia trong những trường hợp cần thiết để tiết kiệm diện tích, tiết
kiệm bơm, vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm cao.
Dây chuyền sản xuất phải đi theo chiều liên tục, không quẩn tại một chỗ
hay một vị trí cũ. Dây chuyền có thể nhập lại hay tỏa ra theo yêu cầu kĩ thuật.
Cần triệt để sử dụng diện tích khu nhà.
Đối với các thiết bị lớn nên đặt sau vào trong phân xưởng, Không nên
đặt chắn cửa sổ làm che tối bên trong và ảnh hưởng đến việc lưu thông không
khí trong phòng. 7.1.4 Chọn địa điểm xây dựng
Cửa sổ và cửa ra vào phải đủ để chiếu sáng và thuận tiện cho việc đi lại,
phải làm đúng kích thước quy chuẩn để đảm bảo thi công nhanh chóng và dễ
dàng.
Đảm bảo vệ sinh và các điều kiện an toàn lao động khi bố trí thiết bị.
Các điều kiện bảo hiểm phải đảm bảo.

89
7.1.4 Chọn địa điểm xây dựng:
Dựa vào các nguyên tắc trên nên chọn phương án xây dựng phân xưởng
sản xuất tại khu công nghiệp Sóng Thần 3 với các ưu điểm sau:
 Nằm tại trung tâm vùng kinh tế trọng điểm phía Nam
 Tọa lạc tại trung tâm kinh tế trọng điểm của Việt Nam. Nó bao gồm
thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bà Rịa Vũng Tàu, Tây Ninh,
Đồng Nai, Long An và Bình Phước. 
 Ngoài ra, vị trí này nằm ngay trục chính của đường quốc lộ 13 cùng
với hệ thống cơ sở hạ tầng đã được hoàn chỉnh. Đây là tuyến đường
kết nối với các tuyến đường huyết mạch quốc gia cùng với các trung
tâm kinh tế thương mại của cả nước.
 Vị trí đắc địa hơn các khu công nghiệp khác.
 Điều quan trọng là cho phép đầu tư trong lĩnh vực hóa chất công
nghiệp nhựa .

*Đặc điểm khu công nghiệp Sóng Thần 3:

Khu công nghiệp Phú Mỹ 3 thuộc phường Phú Tân, thị xã Thủ Dầu
Một, tỉnh Bình Dương có những đặc điểm sau:
 Vị trí của khu công nghiệp được đánh giá có sự thuận lợi và phát
triển để nhanh nền kinh tế tại khu vực. Từ khu CN có thể di chuyển
tới nhiều điểm tụ kinh tế , sân bay, khu công nghiệp lớn khác và các
cảng tại phía Nam. Cụ thể:  

+ Khoảng cách tới Hồ Chí Minh 30 km

+ Khoảng cách tới Sân bay Tân Sơn Nhất 22 km
+ Khoảng cách tới Tp. Thủ Dầu Một 04 km
+ Khoảng cách tới Sóng Thần 16 km
+ Khoảng cách tới Tp. Thủ Dầu Một 04 km
+ Khoảng cách tới cảng Cát Lái 40 km

90
  Điều kiện tự nhiên:

  +Đất đai khá bằng phẳng, dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam.
+Độ cao trung bình so với mặt nước biển: từ 28 đến 32 mét, không
có động đất, lũ lụt.
+Độ nén của đất: 2kg/cm2. Nhà đầu tư sẽ giảm được chi phí xây
dựng nhà máy của mình nhờ kết cấu đất cứng thuận tiện cho xây
dựng cơ bản.
+Nhiệt độ trung bình năm                                : 26,70 oC
+Độ ẩm trung bình năm                                   : 82%
+Lượng mưa trung bình năm                          : 1.882 mm
+Số giờ nắng trung bình năm                           : 2.526 giờ

 Cơ cấu sử dụng đất:

Loại đất Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)

Đất xây dựng nhà máy, xí nghiệp 319,792 59,90
Đất xây kho tàng 7,616 1,43
Đất hành chánh - dịch vụ 2,282 0,43
Đất cây xanh 54,789 10,26
Đất công trình đầu mối hạ tầng kỹ thuật 7,242 1,36
Đất giao thông 80,634 15,10
Khu ở trong KCN 61,490 11,52
Tổng cộng 533,846 100,00
Tỉ lệ lắp đầy: 85 %.
 Cơ sở hạ tầng:

91
 - KCN Sóng Thần 3 là KCN có cơ sở hạ tầng được xây dựng theo tiêu
chuẩn hiện đại có thể tiếp nhận nhiều dự án đầu tư khác nhau của mọi lĩnh vực
sản xuất, gia công, chế biến. Với nhà máy xử lý nước thải có công suất 20.000
m3/ngày đêm, KCN Sóng Thần 3 có thể tiếp nhận những ngành công nghiệp có
mức độ nước thải ô nhiễm như chế biến thủy hải sản, chất tẩy rửa, thực phẩm. 
- Nhà đầu tư vào KCN Sóng Thần 3 sẽ được cung cấp một hệ thống cơ
sở hạ tầng đồng bộ, hoàn chỉnh bao gồm:   
         + Hệ thống đường giao thông: Đường được thảm bê tông với chiều
rộng từ 15m đến 22m, có tải trọng hơn 30 tấn.
       + Hệ thống cung cấp điện: KCN Sóng Thần 3 nhận nguồn cung cấp
điện từ lưới điện Quốc gia với công suất 120MW, trạm biến thế 100/22kv,
đường giây trung thế 22kv được cung cấp đến tường rào nhà máy của doanh
nghiệp.
  + Hệ thống cung cấp nước: Với công suất 20.000 m3/ ngày. Số lượng sẽ
được tăng dần theo nhu cầu. Đường ống dẫn nước sẽ được dẫn đến hàng rào
doanh nghiệp.
+ Nhà máy xử lý nước thải: Với công suất dự kiến 20.000 m3/ ngày
đêm. Giai đoạn đầu Công ty sẽ đầu tư nhà máy xử lý nước thải với công suất từ
5.000 – 10.000m3/ ngày đêm. Công suất sẽ được tăng dần theo nhu cầu.
       + Hệ thống thoát nước mưa với đường kính từ 1m – 1,5m và hệ thống
thoát nước bẫn với đường kính từ 0,4m – 1m được bố trí dọc theo các đường,
nằm bên trong vĩa hè.
+ Hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống chiếu sáng, và hệ thống an ninh
bảo vệ cho toàn khu công nghiệp.   
 Ưu đãi đầu tư:

92
 -Được hưởng các ưu đãi về thuế thu nhập doanh nghiệp, thuế xuất khẩu,
thuế nhập khẩu và các hỗ trợ khác theo quy định pháp luật về thuế, phát triển
công nghiệp hỗ trợ và pháp luật khác có liên quan.
-Thuế thu nhập doanh nghiệp: 17% cho 10 năm đầu tiên được quy định
tại Nghị định số 118/2015/NĐ-CP & Nghị định số 218/2013/NĐ-CP của Chính
phủ. 2 năm miễn thuế và giảm 50% thuế cho 4 năm tiếp theo được quy định tại
Nghị định số 218/2013/NĐ-CP của Chính phủ.
-Thuế nhập khẩu: Miễn thuế nhập khẩu hàng hoá và máy móc ngành
xăng dầu. Miễn thuế nhập khẩu hàng hoá và máy móc để tạo tài sản cố định
thực hiện các dự án đầu tư. Miễn thuế nhập khẩu máy móc và thiết bị trong
nước chưa sản xuất.
*Tính toán diện tích mặt bằng phân xưởng:
7.1.5 Kho nguyên liệu:

-Trong kho nguyên liệu sẽ chứa các thành phần sau:

 Các bao nguyên liệu nhựa ABS.
 Các bao chứa bột màu TiO2
-Yêu cầu cho kho nguyên liệu là phải có khả năng chứa tối thiểu
một lượng nguyên liệu đủ cho 20 ngày sản xuất (m20).
-Tổng lượng nguyên liệu trong 1 năm cần nhập của nhà máy là
2175,57 tấn.
-Giá trị m20 được tính như sau: m20=(mnăm/303)*20=143,6 tấn.
-Nguyên liệu nhựa chính là ABS nguyên sinh, ABS tái sinh, phụ
gia dạng bột thường được chứa và vận chuyển đến nhà máy dưới dạng
như sau:
 Nhựa ABS nguyên sinh: 1 bao 25 kg có kích thước 0,65 x 0,4
x 0,2 (m).
 Bột màu TiO2: 1 bao 25 kg có kích thước 0,65 x 0,4 x 0,2

93
 (m).
-Để dễ dàng bảo quản, vận chuyển và quản lý trực tự, nên xếp
riêng các loại nguyên liệu, sắp xếp ngay ngắn trên pallet để xe nâng dễ
dàng vận chuyển khi cần thiết.
Kích thước pallet: 1,3 x 1=1,3 m2 Do đó ta sắp xếp như sau:
Trên 1 pallet ta xếp 6 hàng, mỗi hàng 5 bao → Trên 1 pallet ta
xếp được 30 bao.

Bảng 7.1 Tổng kết pallet cần sử dụng

Định mức Định mức Số bao Số pallet
STT Thành phần
(tấn/năm) (kg/20 ngày) (bao/20 ngày) (cái)
Hạt nhựa ABS
1 1,849 122060 4882,4 163
nguyên sinh
Hạt nhựa ABS
2 109 7180 287,2 10
tái sinh
3 TiO2 218 14360 718 29
4 Tổng cộng 2,176 143600 7180 202

Vậy số pallet cần cho 20 ngày là 202 cái. Ta lấy thừa thành 240
pallet.Ta sẽ xếp được gần 20 hàng, chia làm 10 cụm, mỗi cụm 2 hàng mỗi
hang 12 pallet. Do lượng hạt nhựa ABS tái sinh ít (287,2 kg/ngày) nên lượng

94
nhựa tái sinh ngày hôm trước sẽ được trộn và đem sản xuất hết, không mang
về kho.
Như vậy diện tích pallet chiếm chỗ là: Sp= 240 x 1.3 = 312 m2
Ta chọn khoảng cách từ tường hướng bắc và nam tới khối pallet
là 2.5 m , tường hướng đông, tây tới khối pallet là 3m , chia làm 2 khu
cách nhau bằng lối đi 4m, mỗi cụm pallet cách nhau 2,5 m, thêm 1 cửa
dài 4,2 m theo hướng từ bắc tới nam, thêm 1 cửa 4,2 theo chiều từ đông
sang tây.
Chiều dài tổng thể của kho chứa nguyên liệu là:
d= 2,5 x 5+ 4,2 + 1,3 x 10 =29,7 m
Chiều rộng tổng thể của kho chứa nguyên liệu là:
r=3 x 2 + 4,2 + 1 x 24 = 34,2 m
Vậy diện tích tổng thể của khu chứa nguyên liệu là:
S= 29,7 x 34,2 ≈ 1016 m2
7.2 Phân xưởng sản xuất chính:
Phân xưởng sản xuất là nơi đặt các máy móc, thiết bị phục vụ cho
sản xuất, cũng là nơi làm việc của công nhân.
Khi tính toán diện tích phân xưởng phải đảm bảo kích thước hợp
lý, bố trí đúng đắn các thiết bị máy móc sao cho thuận lợi trong việc vận
chuyển nguyên vật liệu sản phẩm và đảm bảo an toàn lao động.
Diện tích chính của phân xưởng bao gồm tổng diện tích các thiết
bị đặt trong phân xưởng. Các thiết bị được sắp xếp với nhau theo quy
trình thích hợp trong sản xuất. Ngoài ra khoảng cách giữa các thiết bị
phải hợp lý, vị trí sắp xếp thích hợp đảm bảo tốt sự an toàn trong vận
hành thiết bị, sản xuất sản phẩm, vận chuyển nguyên liệu và thành
phẩm, đi lại của công nhân.
Theo như phần tính chọn thiết bị ta có bảng thống kê các máy
móc thiết bị sử dụng trong nhà máy như sau:

95
 Bảng 7.2 Thống kê thiết bị sử dụng trong nhà máy
Số lượng Kích thước Diện tích chiếm
STT Tên máy Mã máy (cái) (mm) chỗ (m2)
1 Máy trộn WSQB-200 2 1130x1130x1310 2,56
Máy WSGP230
2 1 970x600x1200 0,6
nghiền
Z170C 2 5260x1300x2180 13,68
Máy ép Z230C 2 5630x1450x2220 16,33
3
phun JSW220ADS 2 6530x1720x2000 22,47
Máy lạnh
4 OS 30-S 3 1350x1250x1310 5,07
làm mát
Tổng 12 máy 60,71

Các máy ép được đặt song song với nhau 6 máy và cách nhau 3m để
xe nâng có thể di chuyển dễ dàng và công nhân dễ dàng di chuyển trong
xưởng.
Tổng chiều dài của phân xưởng sản xuất chính là:
CD = 15 x 4 + 3 x 3 + 11 = 80 m
Chọn chiều rộng của khu vực nghiền và trộn là , khoảng cách tới máy
ép (đường đi chính trong xưởng) là 4m, chiều dài của máy ép là 6m, khoảng
cách từ máy ép tới băng chuyền là 2m và chừa 4m là khu vực để di chuyển lấy
thành phẩm trong xưởng.

Tổng chiều rộng của phân xưởng sản xuất chính là:
CR= 4 + 4 + 6 + 2 + 4 = 20 m
Vậy diện tích của phân xưởng chính là:
Sphân xưởng chính = 80 x 20 = 1600 m2

96
7.3 Kho thành phẩm:
Định mức sản xuất của nhà máy là 33000 sản phẩm/ngày, trong 20
ngày sản xuất được 660000 sản phẩm. Các sản phẩm chứa trong thùng carton
có kích thước 600 x 400 x 300 mm, cứ 48 sản phẩm thì đặt trong 1 thùng.
Trong 20 ngày là 13750 thùng, các thùng được đặt trên pallet gỗ, 16 thùng/
pallet. Vậy ta cần 860 pallet gỗ. Kích thước pallet gỗ ở kho thành phẩm: 1300
x 1200 x 150 mm. Cần 290 pallet xếp chồng 3 tầng để chứa 860 pallet gỗ.
Kích thước pallet xếp chồng là: 1300 x 1200 x 150. Khối pallet trên cách
tường 1m, cách cửa ra vào 3m. Bề dày tường là 0,3m.
Diện tích khối pallet xếp chồng là : 1,3 x 1,2 x 290 = 452,4 m 2
Chọn diện tích kho thành phẩm là 600 m 2để chừa khu vực phòng cháy
chữa cháy và chứa những vật dụng khác của xưởng.
Chọn phương thức vận chuyển trong kho: chủ yếu dùng xe nâng, nếu
vận chuyển với số lượng nhỏ, lẻ ta có thể sử dụng xe đẩy tay cho linh hoạt.

97
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN NHÂN SỰ
8.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy
8.2. Nhiệm vụ của các bộ phận
8.2.1. Ban Giám đốc
8.2.2. Khối kỹ thuật – sản xuất
8.2.3. Khối hành chính tổng hợp
8.2.4. Khối kinh doanh
8.3. Bố trí nhân sự
8.3.1. Phân bố lao động theo giờ hành chính
8.3.2. Phân bố lao động theo ca
8.3.2.1. Công nhân trực tiếp sản xuất
8.3.2.2. Nhân viên hỗ trợ sản xuất
8.3.2.3. Tổng kết lao động theo ca

98
CHƯƠNG 9. TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG
9.1. Tính toán chiếu sáng
9.1.1. Chiếu sáng tự nhiên
9.1.2. Chiếu sáng nhân tạo
9.2. Tính toán điện năng
9.2.1. Tính toán điện năng tiêu thụ của các thiết bị chiếu sáng trong một
ngày
9.2.2. Tính toán điện năng tiêu thụ của thiết bị sản xuất trong một ngày
9.2.3. Tính toán điện năng trong sinh hoạt
9.2.4. Tổng điện năng tiêu thụ của nhà máy
9.2.5. Tính toán máy biến áp
9.2.6. Tính toán máy phát điện
9.3. Tính toán cấp thoát nước
9.3.1. Nước dành cho sản xuất
9.3.2. Nước dành cho sinh hoạt
9.3.3. Nước dành cho tưới cây xanh
9.3.4. Nước dự trữ cho phòng cháy chữa cháy (PCCC)
9.3.5. Tổng lượng nước trong một ngày của nhà máy
9.3.6. Tính toán các thiết bị cung cấp, dự trữ nước

99
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN KINH TẾ
10.1. Tính lương chi trả cho lao động
10.1.1. Tính lương chi trả cho lao động theo ca
10.1.2. Tính lương chi trả cho lao động theo giờ hành chính
10.2. Vốn đầu tư
10.2.1. Vốn đầu tư tài sản cố định (Vcố định)
10.2.1.1. Vốn đầu tư xây dựng
10.2.1.2. Vốn đầu tư máy móc thiết bị
10.2.2. Vốn đầu tư lưu động (Vlưu động)
10.2.2.1. Chi phí nguyên liệu W1
10.2.3. Tổng vốn đầu tư
10.3. Tính chi phí sản phẩm
10.4. Giá bán sản phẩm
10.5. Tính kinh tế
10.5.1. Doanh thu hằng năm
10.5.2. Lợi nhuận của dự án
10.5.3. Thời gian thu hồi vốn

100
CHƯƠNG 11. AN TOÀN LAO ĐỘNG
11.1. Vệ sinh công nghiệp
11.1.1. Điều kiện khí hậu
11.1.2. Ồn và chống tiếng ồn
11.1.3. Thông gió chiếu sáng
11.2. An toàn lao động
11.2.1. An toàn thiết bị
11.2.2. An toàn điện
11.2.3. An toàn phòng cháy chữa cháy
11.2.4. Môi trường làm việc
11.2.5. An toàn hóa chất

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

101