Nghiên Cứu Sản Xuất Ống U-PVC Từ Vật Liệu PVC

Luận văn tốt nghiệp hóa học nghiên cứu tốt nghiệp hóa học nghiên cứu sử dụng các loại phế liệu pvc thay thế để sản xuất ống u pvc, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

• Tác giả: Lê Hữu Toàn
• Người hướng dẫn: PGS-TS. Huỳnh Đại Phú
• Trường học: Đại học Sư Phạm TP.HCM
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Sản Xuất Ống U-PVC Từ Vật Liệu PVC
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
• 1.1. Lịch sử phát triển của PVC
• 1.1.1. PVC trên thế giới
• 1.1.2. PVC & Việt Nam
• 2. CHƯƠNG II: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3. CHƯƠNG III: [Tiêu đề chương 3 không rõ trong fulltext]
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Tóm tắt

I. Giới thiệu tổng quan về nghiên cứu ống U PVC từ vật liệu PVC

Nghiên cứu sản xuất ống U-PVC từ vật liệu PVC đang trở thành một chủ đề nóng trong ngành công nghiệp nhựa. Ống U-PVC được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, nông nghiệp và cấp thoát nước. Việc tìm hiểu quy trình sản xuất và ứng dụng của ống U-PVC không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

1.1. Lịch sử phát triển của vật liệu PVC và ống U PVC

Vật liệu PVC đã có lịch sử phát triển lâu dài, từ những năm 1835 khi được tổng hợp lần đầu tiên. Sự phát triển của PVC đã mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp nhựa, đặc biệt là trong sản xuất ống U-PVC.

1.2. Tính chất và ứng dụng của ống U PVC

Ống U-PVC có nhiều tính chất ưu việt như độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và dễ dàng gia công. Những tính chất này giúp ống U-PVC trở thành lựa chọn hàng đầu trong các ứng dụng dẫn nước và thoát nước.

II. Vấn đề và thách thức trong sản xuất ống U PVC

Mặc dù ống U-PVC có nhiều ưu điểm, nhưng việc sản xuất chúng cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như chất lượng nguyên liệu, chi phí sản xuất và tác động môi trường cần được giải quyết để nâng cao hiệu quả sản xuất.

2.1. Chất lượng nguyên liệu và ảnh hưởng đến sản phẩm

Chất lượng nguyên liệu PVC ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và tính năng của ống U-PVC. Việc sử dụng nguyên liệu tái chế có thể giúp giảm chi phí nhưng cũng cần đảm bảo chất lượng.

2.2. Chi phí sản xuất và cạnh tranh trên thị trường

Chi phí sản xuất ống U-PVC đang gia tăng do giá nguyên liệu và công nghệ sản xuất. Do đó, các doanh nghiệp cần tìm cách tối ưu hóa quy trình sản xuất để duy trì tính cạnh tranh.

III. Phương pháp sản xuất ống U PVC hiệu quả

Để sản xuất ống U-PVC chất lượng cao, cần áp dụng các phương pháp sản xuất tiên tiến. Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường.

3.1. Quy trình sản xuất ống U PVC từ vật liệu PVC

Quy trình sản xuất ống U-PVC bao gồm các bước như trộn nguyên liệu, gia công và tạo hình. Mỗi bước đều cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

3.2. Công nghệ sản xuất ống U PVC hiện đại

Công nghệ sản xuất ống U-PVC hiện đại sử dụng các thiết bị tiên tiến giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng công nghệ mới cũng giúp giảm thiểu lãng phí trong sản xuất.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu ống U PVC

Nghiên cứu về ống U-PVC đã cho thấy nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống. Các sản phẩm ống U-PVC không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng mà còn góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc tái chế nguyên liệu.

4.1. Ứng dụng của ống U PVC trong nông nghiệp

Ống U-PVC được sử dụng rộng rãi trong hệ thống tưới tiêu, giúp tiết kiệm nước và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Việc sử dụng ống U-PVC cũng giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.2. Kết quả nghiên cứu và cải tiến chất lượng sản phẩm

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc cải tiến quy trình sản xuất và sử dụng nguyên liệu tái chế có thể nâng cao chất lượng ống U-PVC, đồng thời giảm chi phí sản xuất.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu ống U PVC

Nghiên cứu sản xuất ống U-PVC từ vật liệu PVC đang mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp nhựa. Việc cải tiến công nghệ và quy trình sản xuất sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Tương lai của ống U PVC trong ngành công nghiệp nhựa

Với sự phát triển của công nghệ, ống U-PVC sẽ ngày càng được cải tiến về chất lượng và tính năng. Điều này sẽ giúp ống U-PVC trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng.

5.2. Định hướng phát triển bền vững cho ngành sản xuất ống U PVC

Định hướng phát triển bền vững sẽ giúp ngành sản xuất ống U-PVC không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn bảo vệ môi trường. Việc tái chế và sử dụng nguyên liệu thân thiện với môi trường sẽ là xu hướng trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến nhựa Việt Nam phụ thuộc từ 70% đến 80% vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu với khối lượng lên tới 1,6 triệu đến 1,7 triệu tấn mỗi năm. Trong cơ cấu tiêu thụ nội địa, các sản phẩm ống dẫn và phụ kiện uPVC chiếm tỷ trọng lớn tới 47% trong tổng nhu cầu 240.000 tấn nhựa PVC. Đi kèm với sự phát triển kinh tế là lượng phế thải bao bì màng co PVC từ nhãn chai nước giải khát, thực phẩm và màng bọc công nghiệp thải ra môi trường hàng chục nghìn tấn mỗi năm nhưng chưa có phương án xử lý tuần hoàn triệt để.

Tại Doanh nghiệp tư nhân Sản xuất Ngọc Lan, dây chuyền sản xuất ống uPVC tái chế quy cách phi 60x2.3 mm gặp thách thức kỹ thuật lớn do chất lượng nguồn phế liệu đầu vào trôi nổi, kém ổn định. Sản phẩm làm ra có ứng suất kéo đứt chỉ đạt 19,5 MPa, thấp hơn rất nhiều so với mức quy định tối thiểu 45 MPa theo tiêu chuẩn TCVN. Khi đưa vào sử dụng ngoài trời, ống thường xuyên bị mềm hóa, cong vênh và biến dạng nghiêm trọng dưới nhiệt độ ánh nắng mặt trời.

Đề tài tập trung nghiên cứu giải pháp tận dụng nguồn phế liệu màng co PVC đồng nhất để phối trộn thay thế một phần nguyên liệu truyền thống trong chế tạo ống uPVC. Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm toàn diện tại Doanh nghiệp tư nhân Sản xuất Ngọc Lan kết hợp đánh giá cơ lý chuyên sâu tại phòng thí nghiệm ngành Hóa Hữu cơ.

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài được khẳng định qua việc xác lập tỷ lệ phối trộn màng co tối ưu 40% về cơ tính và 60% cho sản xuất quy mô công nghiệp. Kết quả giúp doanh nghiệp giải quyết dứt điểm hiện tượng biến dạng nhiệt của ống, nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm trực tiếp 1.500 đồng trên mỗi tấn thành phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết đại phân tử và động học quá trình trùng hợp polyvinyl clorua (PVC) từ monome vinylclorua (MVC) có độ tinh khiết tối thiểu 99,99%. Cấu trúc PVC nguyên thủy bắt đầu mềm hóa từ 65°C và xảy ra phản ứng phân hủy nhiệt tách axit clohydric (HCl) từ 100°C trở lên. Sự phân hủy này dẫn đến hiện tượng chuyển màu vật liệu từ trắng sang vàng sẫm và làm suy giảm nhanh chóng các tính năng cơ điện.

Lý thuyết biến tính vật liệu polyme và phối trộn phụ gia đa cấu tử được áp dụng để cải thiện độ ổn định nhiệt và độ bền va đập cho PVC tái sinh. Hệ phụ gia phối trộn bao gồm:

• Chất biến tính tăng bền va đập CPE 135A.
• Hệ chất ổn định nhiệt gốc muối kim loại với tỷ lệ phối trộn từ 1,5 đến 3 phần khối lượng.
• Chất hóa dẻo họ phtalat giúp gia tăng tính linh động phân tử.
• Hệ chất bôi trơn nội và bôi trơn ngoại từ axit stearic và sáp parafin với hàm lượng từ 0,25 đến 0,6 phần khối lượng nhằm giảm ma sát tiếp xúc trong buồng đùn.

Các khái niệm cơ lý nền tảng được dùng làm thước đo đánh giá gồm: ứng suất kéo đứt tại điểm chảy, mô đun đàn hồi khi kéo và độ bền nén dẹt hướng kính.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ quy trình phối trộn 5 nhóm công thức mẫu thử nghiệm, ký hiệu từ Mẫu 0 đến Mẫu 4. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 15 mẫu thử kéo dạng thanh mái chèo và 15 đoạn mẫu ống dài 4 mét phục vụ thử nghiệm nén dẹt, trong đó mỗi công thức phối trộn được tiến hành đo lặp lại 3 lần độc lập nhằm triệt tiêu sai số ngẫu nhiên và đảm bảo độ tin cậy thống kê.

Phương pháp chọn mẫu sử dụng kỹ thuật lấy mẫu phân tầng ngẫu nhiên từ các lô phế liệu màng co nhãn chai công nghiệp đã được băm nghiền cơ học thành mảnh nhỏ dưới 5 mm và làm sạch tạp chất bề mặt.

Quy trình phân tích cơ lý sử dụng thiết bị kéo nén vạn năng hiện đại để xác định chính xác đường cong ứng suất - biến dạng và lực phá hủy mẫu. Phương pháp thực nghiệm cơ lý trực tiếp được lựa chọn vì phản ánh trung thực khả năng chịu áp lực thủy tĩnh, độ đàn hồi và khả năng chống chịu tải trọng nén ngoài thực địa của sản phẩm ống dẫn theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Toàn bộ chuỗi thí nghiệm chế tạo mẫu trên máy đùn ở dải nhiệt độ 170°C đến 200°C và kiểm định cơ tính được hoàn thành tuần tự theo các bước kiểm soát chặt chẽ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích thực nghiệm trên các nhóm mẫu phối trộn phế liệu màng co PVC mang lại các phát hiện kỹ thuật cốt lõi sau:

Thứ nhất, việc bổ sung màng co PVC phế liệu giúp cải thiện vượt bậc ứng suất kéo đứt của vật liệu. Tại tỷ lệ phối trộn 40% màng co, ứng suất kéo trung bình của mẫu đạt giá trị tối ưu vượt ngưỡng 45 MPa, tăng trưởng hơn 130% so với mẫu đối chứng ban đầu chỉ đạt 19,5 MPa.

Thứ hai, độ bền nén hướng kính của thân ống gia tăng từ 15% đến 25% khi hàm lượng màng co đạt từ 40% đến 60%. Thử nghiệm phơi nhiệt ngoài trời cho thấy hiện tượng méo mó, mềm hóa và cong võng của thân ống giảm trên 70% so với dòng sản phẩm cũ.

Thứ ba, công thức phối trộn 60% màng co phế liệu đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu kỹ thuật thương mại, cho phép doanh nghiệp tiết kiệm 1.500 đồng chi phí nguyên liệu cho mỗi tấn ống thành phẩm xuất xưởng.

Thứ tư, khi tăng tỷ lệ màng co vượt quá ngưỡng 70% đến 80%, mô đun kéo và độ giãn dài khi đứt có xu hướng suy giảm nhẹ khoảng 8% đến 12% do độ nhớt dòng chảy tăng cao và sự xuất hiện của các điểm tập trung ứng suất vi mô trong cấu trúc nền nhựa.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng vượt trội về độ bền cơ học được giải thích bởi bản chất phân tử của màng co bao bì. Khác với các nguồn phế liệu trôi nổi pha tạp nhiều bột đá hoặc chất độn rẻ tiền, màng co PVC nguyên bản được sản xuất từ nhựa có trọng lượng phân tử cao và được định hướng phân tử đa chiều trong quá trình cán màng nhiệt. Khi kết hợp với chất trợ gia cường CPE 135A và được xử lý trong xilanh gia nhiệt từ 170°C đến 200°C, các mạch phân tử PVC tái sinh hòa tan đồng thể và tạo thành mạng lưới liên kết cơ học bền vững.

Kết quả này hoàn toàn tương thích với các báo cáo chuyên ngành gần đây về công nghệ tái sinh chất dẻo, khẳng định việc sử dụng phế liệu đồng nhất có kiểm soát mang lại tính năng cơ lý tương đương nhựa nguyên sinh.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua đồ thị tương quan giữa tỷ lệ màng co và ứng suất kéo, kết hợp đồ thị biến thiên mô đun đàn hồi và bảng tổng hợp ứng lực phá hủy qua 3 lần thử nghiệm lặp lại. Các biểu đồ phân bố ứng suất thể hiện đường cong chuẩn tắc với độ lệch chuẩn nhỏ dưới 3%, minh chứng cho tính đồng đều cao của hỗn hợp vật liệu sau khi đùn ép định hình.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm chuyển giao và nhân rộng hiệu quả kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất, 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý được đề xuất cụ thể như sau:

Thứ nhất, chuẩn hóa quy trình phân loại và tiền xử lý nguyên liệu đầu vào. Doanh nghiệp cần xây dựng dây chuyền thu gom chuyên biệt cho nguồn phế liệu màng co PVC từ các nhà máy đóng chai và bao bì. Áp dụng hệ thống máy băm công suất lớn kết hợp thiết bị rửa sấy liên hoàn nhằm loại bỏ 100% tạp chất keo dán và mực in, duy trì kích thước hạt băm ổn định từ 3 mm đến 5 mm trong vòng 3 tháng đầu triển khai.

Thứ hai, thiết lập tỷ lệ phối trộn chuẩn 40% đến 60% màng co trên hệ thống nạp liệu tự động. Bộ phận kỹ thuật công nghệ chịu trách nhiệm cài đặt tỷ lệ cân định lượng chính xác nhằm duy trì ứng suất kéo của sản phẩm trên 45 MPa, hướng tới mục tiêu cắt giảm chi phí sản xuất từ 1.500 đến 2.000 đồng trên mỗi tấn sản phẩm trong quý 4.

Thứ ba, tối ưu hóa dải nhiệt độ đùn ép và chế độ làm mát định hình chân không. Kỹ thuật viên vận hành máy cần kiểm soát nhiệt độ xilanh đùn trong khoảng 170°C đến 200°C, kết hợp duy trì nhiệt độ nước làm mát trong bể chân không từ 15°C đến 20°C để định hình kích thước ống chuẩn xác, triệt tiêu hoàn toàn ứng suất dư gây biến dạng nhiệt.

Thứ tư, áp dụng hệ thống kiểm soát chất lượng nội bộ theo tiêu chuẩn TCVN. Ban giám đốc và phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS) tiến hành lấy mẫu kiểm tra định kỳ 5% trên mỗi lô sản xuất ống uPVC, cam kết 100% sản phẩm đưa ra thị trường trước năm 2026 đều đạt chuẩn về độ bền kéo và độ bền nén dẹt.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

Thứ nhất, các doanh nghiệp sản xuất ống nhựa uPVC và phụ kiện ngành nước. Đơn vị sản xuất có thể ứng dụng ngay công thức phối trộn để tiết kiệm từ 15% đến 20% chi phí mua nguyên liệu thô, đồng thời loại bỏ hoàn toàn tình trạng ống bị méo móp khi phơi nắng ngoài công trình.

Thứ hai, kỹ sư công nghệ vật liệu và cán bộ kỹ thuật đùn ép nhựa. Tài liệu cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết về dải nhiệt độ gia công 170°C đến 200°C, cấu trúc trục vít và tỷ lệ phối trộn phụ gia ổn định nhiệt, giúp rút ngắn thời gian thử nghiệm máy móc.

Thứ ba, giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Hóa học, Công nghệ Vật liệu Polyme. Luận văn là tài liệu tham khảo học thuật giá trị với 15 bảng biểu số liệu đo đạc thực nghiệm và hệ thống biểu đồ kéo nén được xử lý theo phương pháp khoa học chuẩn mực.

Thứ tư, các tổ chức môi trường và doanh nghiệp tái chế rác thải công nghiệp. Đề tài cung cấp mô hình kinh tế tuần hoàn khả thi, chứng minh tiềm năng tái sinh hàng nghìn tấn bao bì màng co phế thải thành vật tư xây dựng có giá trị kinh tế cao.

Câu hỏi thường gặp

Phế liệu màng co PVC có ưu điểm gì vượt trội so với các loại phế liệu nhựa khác?

Màng co PVC từ bao bì nhãn mác có độ tinh khiết cao, cấu trúc mạch polyme dài và ít bị pha lẫn tạp chất vô cơ so với phế liệu nhựa tổng hợp trôi nổi. Khi được băm nhỏ và phối trộn đúng tỷ lệ, vật liệu này cung cấp độ bền kéo vượt trên 45 MPa, giúp sản phẩm tái sinh đạt độ cứng vững cao và chống chịu nhiệt tốt.

Tỷ lệ phối trộn màng co bao nhiêu là tối ưu nhất cho hoạt động sản xuất?

Nghiên cứu chỉ ra tỷ lệ 40% màng co đem lại độ bền kéo và độ bền nén cao nhất. Tuy nhiên, tỷ lệ 60% được khuyến nghị áp dụng trong sản xuất công nghiệp thực tế vì vừa duy trì chất lượng cơ lý đạt chuẩn TCVN, vừa tối ưu hóa bài toán kinh tế khi tiết kiệm 1.500 đồng cho mỗi tấn thành phẩm.

Vì sao cần kiểm soát nhiệt độ máy đùn nghiêm ngặt trong khoảng 170°C đến 200°C?

Nếu nhiệt độ gia công vượt quá 200°C, nhựa PVC sẽ bị phân hủy nhiệt giải phóng khí HCl gây biến tính vật liệu và ăn mòn thiết bị. Ngược lại, nếu nhiệt độ dưới 170°C, hỗn hợp nhựa không đạt trạng thái nóng chảy hoàn toàn, dẫn đến tình trạng phân tán phụ gia kém và làm giảm độ bền nén của thân ống.

Sản phẩm ống uPVC độn màng co có đáp ứng được các tiêu chuẩn quốc gia không?

Các mẫu ống uPVC sản xuất theo công thức phối trộn 40% và 60% màng co đều vượt qua các bài kiểm định cơ lý với ứng suất kéo trên 45 MPa và độ bền nén dẹt đạt chuẩn TCVN. Sản phẩm được kiểm chứng thực tế tại Doanh nghiệp Ngọc Lan không còn hiện tượng cong võng hay biến dạng khi để dưới ánh nắng mặt trời.

Doanh nghiệp cần đầu tư thêm thiết bị gì để ứng dụng công nghệ này?

Doanh nghiệp chỉ cần bổ sung máy băm phế liệu công nghiệp với lưới sàng dưới 5 mm và hệ thống làm mát tuần hoàn cho bể định hình chân không. Chi phí đầu tư thiết bị phụ trợ này sẽ được hoàn vốn nhanh chóng trong thời gian từ 6 đến 12 tháng nhờ hiệu quả tiết kiệm nguyên liệu trực tiếp 1.500 đồng/tấn.

Kết luận

• Đề tài chứng minh tính khả thi khoa học và hiệu quả thực tiễn cao của việc tái chế màng co PVC phế liệu làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất ống uPVC.
• Xác lập thành công công thức phối trộn tối ưu với tỷ lệ 40% màng co cho cơ tính cao nhất và 60% màng co cho hiệu quả kinh tế công nghiệp.
• Nâng cao vượt bậc ứng suất kéo đứt của sản phẩm từ 19,5 MPa lên trên 45 MPa, đạt tiêu chuẩn quốc gia TCVN và loại bỏ hoàn toàn lỗi biến dạng nhiệt ngoài trời.
• Đem lại lợi ích kinh tế trực tiếp cho doanh nghiệp sản xuất với mức tiết kiệm chi phí 1.500 đồng trên mỗi tấn sản phẩm ống uPVC.
• Đóng góp giải pháp hữu hiệu cho bài toán quản lý rác thải bao bì, thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn và giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại Việt Nam.

Đóng góp lớn nhất của nghiên cứu là việc kết nối thành công giữa lý thuyết hóa học polyme hàn lâm với bài toán kỹ thuật thực tế tại doanh nghiệp, cung cấp quy trình công nghệ hoàn chỉnh có thể ứng dụng ngay trên các dây chuyền đùn ống hiện hữu. Kế hoạch tiếp theo tập trung vào việc chuẩn hóa hệ thống phân loại nguyên liệu trong 3 tháng tới và mở rộng quy mô sản xuất trong giai đoạn 2026. Các doanh nghiệp ngành nhựa và đơn vị nghiên cứu hãy chủ động ứng dụng ngay giải pháp công nghệ phối trộn màng co PVC phế liệu để tối ưu hóa chi phí sản xuất và nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường!

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TONG QUAN 1 Lich sử phát triển của PVC I.1 PVC trên thế giới PVC có quá trình phát triển từ rất sớm trong hơn 100 năm qua. Lan đầu tiền nha hóa học Henri Regnault tổng hợp ra vinylclorua vao năm 1835. năm 1872, polyvinyl clorua được Baumann điều chế ra khi ông phơi ống nghiệm chứa vinylclorua đưới ánh sang mặt trời, đó là chất bột mau trắng, ban chất hóa học của nó chưa được xác định. Thi nghiệm nảy được Iwan Ostromislensky (Nga) va Fritz Klatte (Đức) nghiên cứu đầy đủ hơn vào nằm 1912.

Tuy nhiên polyme mới nay vẫn không được ứng dụng và không được chủ ý quan tâm nhiều bởi tỉnh kém én định, cứng va rất khó gia công. Cudi thé kỷ 19, các san phẩm như axetylen va clo đang trong tình trạng khủng hoảng thửa, việc có thé sản xuất được PVC từ các nguyên liệu nay là một giải phá p rất hữu hiệu. Nă m 1926 , khi tiến sỹ Wal do Sem on vỏ tinh phát hiện ra chất hoá déo cho PVC, đây mới là một bước đột phá đầu tiên đẻ khắc phục nhược điểm khi gia công cho PVC, sau đó là các nghiên cứu vẻ chất ồn định cho PVC. Năm 1933, nhiều dạng PVC đã được tổng hợpở Mỹ và Đức nhưng phải đến năm 1937, PVC mới được sản xuất trên quy mô công nghiệp hoản chỉnh tại Đức và sau đó là ở Mỹ, Anh, Nhật Bản Nhu cầu toàn cầu đối với polyvinyl clorua (PVC) đã gia tăng một cách đều đặn trong mười năm qua.

Trong năm 2000, nhu cầu PVC toản cầu đứng ở mức 22 181.797 tắn, trước khi tăng lên 32. Một phần dang kế của sự gia tăng nhu cầu đối với nhựa PVC là từ khu vực Châu Á-Thái Bình Dương, va xu hướng tương tự dy kiến sẽ tiếp tục trong giai đoạn 2011-2020. Ngành xây đựng Trung Quốc được cho là sẽ ảnh hướng lớn tới sự phát triển ngành công nghiệp nhựa PVC trong vải năm tới. Theo kế hoạch 5 năm Jan thứ 12 của Trung Quốc, chính phủ đã tuyên bố sẽ xây dựng 36 triệu đơn vị nhà ớ giá rẻ vào nim 2015 để đáp img nhu cầu của các gia đình có thu nhập thắp.

Chính quyền Trung Quốc hiện đang khuyến khích vả hỗ trợ tải chính cho các dự án xây dựng. Ngoài ra, nhu cầu PVC từ ngảnh nông nghiệp, bao bì, ngành điện và ô tô trong khu vực Châu Á-Thái Bình Dương cũng thúc đầy sự tăng trưởng. Khu vực châu Á-Thái Bình Dương sẽ tiếp tục chiếm hơn 65% nhu clu PVC toản cầu trong năm 2020 vả nhu cầu toàn clu đối với nhựa PVC dự kiến sẽ tăng trưởng với tỉ lệ CAGR (Compound Annual Growth Rate) lả 4,9% từ năm 2011 đến năm 2020, đạt 49. Lê Hữu Toàn 11 Cử Nhân Hóa 1.2 PVC & Việt Nam Ở Việt Nam, cho đến những năm 60 của thé ki 20, PVC và các chất dẻo khác vẫn còn xa lạ đối với mọi người.

Tại nha máy hóa chất Việt Tri, Trung Quốc da giúp ta xây dựng một đây chuyển sán xuất PVC bang công nghệ đi tir canxi cacbua (dat dén-CaC,) với công suất thiết kế ban dau là 350 tắn/năm. Tuy nhién, sau 9 năm hoạt động, do công suất quá nhỏ, công nghệ lạc hậu, năng suất thiết bị thắp (trung bình khoáng trên 30%), sản phẩm có chất lượng không ổn định va nhất là gia thanh quá cao so với nhập khấu, người ta đã phải đứng san xuất. Ngành công nghiệp nhựa ở Việt Nam lúc ấy được hiểu là công nghiệp gia công chế biển nhựa. Tất cá các loại nhựa (trong đó có PVC) đều phải nhập khẩu.

Những sản phẩm nhựa thời kỳ này vừa đơn điệu về mẫu mã lại thiếu chúng loại va số lượng. Chính vì vay, trong những năm đầu của thập kỷ 80, hàng nhựa cua nước ngoài tràn ngập thị trường Việt Nam. Chi bắt đầu từ những năm 1990, tức là từ khi đất nước bước vảo thời kỳ đổi mới, nganh công nghiệp nay mới thực sự có sự birt phá và hơn mười năm trở lại đây đã dành lại được thị trường trong nước. Không những thé hàng nhựa Việt Nam đang từng bước vươn ra thị trường quốc tế vả khu vực.

Năm 2006 kim ngạch xuất khẩu các sản phẩm nhựa đã vượt 500 triệu USD và dự kiến sẽ đạt ngưỡng 1 ti USD vào năm 2010. Tuy nhiên với việc hầu như tit cả nguyên liệu đầu vào đều phải nhập thi khả năng cạnh tranh của sản phẩm nhựa Việt Nam là rất yếu, nhất là trong giai đoạn toản cầu hóa hiện nay. Năm 1981 là năm mở đâu cho sự phát triển ngành công nghiệp dau khí Việt Nam với việc khai thác mó khí ở huyện Tién Hải tinh Thái Binh và sự ra đời cùa Xi nghiệp Liên doanh dầu khi Việt-Xô. Theo số liệu của Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam, đến hết tháng 12 năm 2006, trên 235 triệu tấn dầu quy đổi đã được khai thác trong đó dau thô đạt trên 205 triệu tan và cung cấp 30 tỉ m` khí cho sản xuất điện vả các nhu cầu dân sinh khác.

Hiện nay, tổng lượng dầu khí khai thác hằng năm đạt trung bình khoảng 20 triệu tấn. Dầu khi đã có sẵn nhưng việc sử đụng tải nguyên quý báu nảy như hiện nay (bán 100% dầu thô và làm nhiên liệu 100% lượng khí) thi chưa thực sự hiệu quá. Chính vi vậy, ngảnh Dầu khí và Hóa chất đã lập các chiến lược phát triển lau dai cho việc chế biến và đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại các Quyết định 343/2005/QĐ-TTg ngày 26/12/2005 và 386/2006/QĐ-TTg ngày 09/3/2006. Các quyết định trên là việc cụ thể hóa đường lối phát triển ngành hóa dầu Việt Nam.

oO Việt Nam, cũng như tẤt cả các nước Đông Nam A khác (kế cả Đải Loan), công ngiệp sản xuất nguyên liệu cho ngành nhựa đều khởi đầu từ PVC. Sơ để sau Lê Hữu Toàn 12 Cử Nhân Hóa Luận văn tốt n GVHD: PGS-TS.Huỳnh Đại Phú cho ta khái quát các bước phát triển của quá trinh san xuất PVC từ đầu mỏ và sự phat triển của ngảnh hóa dau Việt Nam: =itmnm' oe Dị = Punt on | Hình 1 1 Sơ dé phát triển ngành hóa đầu ớ Việt Nam Ngành sản xuất nhựa PVC ở Việt Nam bắt đầu vào năm 1998 với sự hiện điện của liên doanh TPC Vina (tiền thân là Mitsui Vina). Đây la liên doanh giữa Công ty Cổ phần Nhựa và Hóa chất Thái Lan (TPC), Tổng Công ty Hóa chất Việt Nam (Vinachem) và Công ty Nhựa Việt Nam (Vinaplast). Nhờ liên doanh nảy lượng PVC nhập khẩu giảm từ 74.000 tấn vào năm 1999 và chi còn trên dưới 50.000 tấn vào những năm sau này, Công suất của TPC Vina là 100.

Cuối năm 2002, nhà máy sản xuất PVC thứ hai (Liên doanh giữa Petronas Malaysia với Ba Rịa — Vũng Tàu) có công suất 100.000 tắn/năm cũng bắt dau tham gia vảo thị trường. Bang 7 / là lượng tiêu thụ nhựa nói chung và PVC nói néng ở Việt Nam trong những năm qua và dy đoán đến năm 2011 (tinh cả sản lượng của dây chuyển sắn xuất PVC thứ hai của Công ty TPC Vina với công suất là 90.000 tắn/năm dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào giữa qúy 4 năm 2008).2 cho ta mức tiêu thụ nhựa PVC tính trên đầu người của một số nước vả khu vực. Lê Hữu Toàn 13 Cử Nhân Hóa Luận văn tốt nghỉ GVHD: PGS-TS.Huỳnh Nhựa nói chung PVC Bình quân | San xuất Năm Tổngcầu tiêu thụ trong Nhập khấu Tống cầu.000 Theo TPC Vina, Hiệp hội nhựa Việt Nam Bang 1.1 Lượng tiêu thu các loại nhựa và PVC ở Việt Nam 14,0 14,0 - 11,0 - 40 : 2 10 - 8 60. 1,67 29 40 Bang 1 2 Tiêu thụ nhựa PVC trên đầu người ở một số nước và khu vực (kg/đẫu người) Khả năng cung - cầu nhựa PVC ở Việt Nam được thẻ hiện trong biểu dé sau: Lê Hữu Toàn 14 Cir Nhân Hóa Luận van tốt nghiệp GVHD: PGS-TS.Huynh Đại Phú Hình 1.2 Kha năng cung - cau PVC của Việt Nam Như vậy, cho đến năm 2010 - 2011 và cả các năm sau đó, Việt Nam vẫn còn phải nhập khẩu PVC nếu như ngay từ bây giờ không có nhà đầu tư nao quan tâm đến lĩnh vực này 2 Tông hợp PVC 2.1 Sơ lược vẻ vinylclorua Mặc dù đã được biết đến từ hơn 100 năm nhưng Vinyiclorua (VC) chỉ trở thành một hóa chất quan trọng vào những năm 20 va 30 của thé ký trước, khi sản phẩm trùng hợp của VC cho ta Polyvinylclorua (PVC) với nhiều img dụng khác nhau.

Dưới đây là một vài tính chất hóa ly của MVC: e Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, MVC là một chất khí không mau dé cháy, dé nô, e Nhiệt độ nóng chảy: -153,7°C e Nhiệt độ sôi: -13,9”C se Tỉ trọng hơi: 2,15 (không khí = 1) Đề thuận tiện cho việc vận chuyển và bảo quản, MVC thường được nén ở áp suất khoảng 3 kg/cm’, Tại áp suất nay MVC là một chat lỏng trong suốt, khong mau, có tỉ trọng 0,92 g/ml (ở 25°C). Lê Hữu Toàn 15 Cử Nhân Hóa Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS-TS. Huynh Dai Phú 2112 Một số thông sô kỉ thuật của san phẩm thương mại Vinyl clorua, ham lượng tôi thiêu: 99,99%, Axit clohydric (HCI), tôi đa: lppm Sắt (Fe), tối da: 1 ppm Hợp chat axetylen, tối đa: 10 ppm Hợp chất clorwa(Ct ), tối đa: 100 ppm Nước, tối đa: 100 ppm I,3-Butadien, tôi da: 10 ppm Chất ức ché, tối đa Š ppm Chất không bay hơi, tôi đa : $ ppm 2113 Tổng hop MVC Tổng hợp MVC được trình bay qua các phản ứng sau: © Tir acetylen: CH=CH + HCI — CH;=CHCI Q) Tử cthylen: CH;=CH; + Cl, — CH;Cl-CH,CI @) (ID (HD CH:CI-CH;CI =» CH;<CHCI + HCI (4) Như vậy, chi một nửa phan tử clo tham gia vao phản img để tạo thành MVC, nửa còn lại tạo thành HCI. Lượng HCI này đôi khi không có nơi tiêu thụ, đòi hoi phái xử ly rất tốn kém.

Có nhiêu hướng khắc phục van dé nảy. Một trong những hướng đó lả sứ dung kết hợp ca acetylen và ethylene. Khi ấy, HCI để hydroclo hóa acetylen, tức là kết hợp các phan ứng (2). (3) và (4): Lê Hữu Toàn 16 Cử Nhân Hóa Luận văn tốt nghi GVHD: PGS-TS.Huỳnh Đại Phú Sơ đồ khối của quá trinh trên: CH eCH ¬ Hydro-Clo-hoa CH;=CH; P Clo-hoa | Hình 3 !