Công ty sản xuất Bao bì nhựa định hình Minh Phương

TỔNG QUAN VỀ NHỰA

Nhựa là gì?

Nhựa là một thuật ngữ dùng để chỉ các loại hỗn hợp hợp chất hữu cơ không tan trong nước. Nhựa tự nhiên được tiết ra bởi thực vật (đặc biệt là thực vật gỗ) như là một loại dưỡng chất tự thân của cây dùng để hỗ trợ phục hồi khi cây bị tổn hại theo cách nào đó. Các chất này rất nhớt, chúng có thể trong suốt hoặc cũng có thể là màu nâu vàng và đặc biệt cực kì dễ cháy.

Từ nhựa tự nhiên, người ta chuyển đổi chúng để tạo thành polyme, kết hợp cùng với nhiều hợp chất vô cơ khác để đông cứng thành chất rắn có giá trị kinh tế, dùng để làm vật liệu sản xuất trong nhiều lĩnh vực.

Sự gia tăng của nhựa trong sản xuất hiện đại là một trong những thay đổi kinh tế sâu sắc nhất trong lịch sử gần đây. Trong một thế kỷ rưỡi qua, nhựa đã dần dần thay thế một loạt các vật liệu khác như kim loại, gỗ,… trở thành vật liệu được ưa thích và được ưu tiên lựa chọn trong rất nhiều hoạt động sản xuất nhờ vào các đặc tính linh hoạt và hiệu quả của nó. Ngày nay, nhựa đã gần như xóa sổ các đối thủ vật chất cạnh tranh khác trong nhiều lĩnh vực kinh tế trong các xã hội trên toàn thế giới.

Lịch sử của ngành nhựa

Ở dạng sơ khai nhất, nhựa xuất hiện vào năm 1862. Vào năm đó, Alexander Parkes đã trưng bày một phát minh có tên là Park Parkineine tại Triển lãm quốc tế lớn ở London. Dạng nhựa ban đầu này có nguồn gốc từ cellulose. (Ngày nay, nó được gọi là celluloid.) Ban đầu, một trong những mục tiêu chính của Parkes là cung cấp một chất liệu thay thế hiệu quả về mặt chi phí cho cao su.

Thời đại của nhựa không bắt đầu thực sự phát triển cho đến đầu thế kỷ XX. Nhựa tổng hợp hoàn toàn xuất hiện lần đầu tiên như một phát hiện tình cờ vào năm 1907. Trong năm đó, nhà hóa học Leo Baekland đã phát hiện ra cách tạo ra một loại polymer tổng hợp từ nhựa than đá. Mặc dù nhựa không thay thế các vật liệu khác ngay lập tức, nhưng phát minh của Ba Baliteite có thể được coi là sự khởi đầu của kỷ nguyên nhựa hiện đại. Những thiếu thốn về kinh tế từ hai cuộc chiến tranh thế giới và việc chuyển sang sử dụng xăng dầu trên than đá (để thu được polyme tổng hợp) đã giúp thúc đẩy sự gia tăng trong sử dụng và phát triển nhựa. Trong Thế chiến II, sản xuất và sử dụng nhựa của Mỹ tăng gấp ba lần so với các cấp trước. Sau Thế chiến II, sự phát triển của nhựa đã tăng tốc với sự ra đời của các loại nhựa nổi tiếng ngày nay như polypropylen, PVC, polyester polyester,… nhựa đã thay thế phần lớn các vật liệu cũ như một dấu hiệu của chủ nghĩa tiêu dùng trong các xã hội phát triển.

PHÂN LOẠI NHỰA THEO ĐẶC ĐIỂM

Ở cấp độ cơ bản, các vật liệu nhựa bao gồm các monome tự nhiên, hữu cơ và tổng hợp có thể được phân loại thành hai nhóm lớn: nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.

Nhựa nhiệt dẻo

Nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi nhất chủ yếu do chúng dễ tác động hơn trong sử dụng. Khi đun nóng, nhựa nhiệt dẻo trở nên mềm dẻo để con người có thể tác động tạo thành những hình dáng cần thiết mà họ mong muốn.

Sau khi đun nóng, nhựa nhiệt dẻo được làm mát quá trình gia nhiệt và chúng trở nên cứng lại. Và cho đến khi tồn tại trong điều kiện bình thường thì nhựa nhiệt dẻo đã trở nên rất cứng.

Quá trình gia nhiệt và tạo hình vật liệu nhiệt dẻo có thể được thực hiện lặp đi lặp lại, có nghĩa là cùng một vật liệu có thể được tái tạo nhiều lần. Trong đời sống hiện nay, nhựa nhiệt dẻo có thể được chúng ta mua và sử dụng dưới một hình dạng nào đó, khi đó chúng đã được sản xuất thành một sản phẩm cụ thể. Tuy nhiên chúng ta cũng có thể bắt gặp nhựa nhiệt dẻo ở dạng nguyên liệu chưa được định hình, chúng sẽ được các nhà máy, xí nghiệp mua về để sản xuất nên những sản phẩm nào đó.

Một nhược điểm hiếm gặp của các sản phẩm nhựa nhiệt dẻo chính là chúng không tồn tại bền vững được trong môi trường có nhiệt độ rất thấp. Nếu người dùng đặt sản phẩm trong môi trường quá lạnh, nhựa nhiệt dẻo có thể trở nên giống như thủy tinh và có nguy cơ bị gãy vỡ dễ dàng khi tác động.

Nhựa nhiệt rắn

Trái ngược với nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn khá bền chắc khi ở trong môi trường lạnh. Chúng thực sự mạnh hơn nhựa nhiệt dẻo và trở nên khá cứng khi được nung nóng trên một nhiệt độ nhất định. Một sự khác biệt lớn về cấu trúc giữa nhiệt và nhựa nhiệt dẻo là chiều dài polymer của chúng. Nhìn chung, nhựa nhiệt rắn sở hữu chuỗi polymer ngắn hơn. Ví dụ về nhựa nhiệt rắn bao gồm polyurethane, Bakelite, Duroplast, nhựa epoxy, este cyanate và nhựa polyester.

Nhưng thật không may, có ưu điểm cũng sẽ tồn tại khuyết điểm, các loại nhựa này không chịu được nhiệt độ cao khi làm giảm nhiệt độ hóa học. Hơn nữa, một khi chúng đã được sử dụng xong, nhựa nhiệt rắn không thể được gia nhiệt và sử dụng lại. Và các sản phẩm làm từ nhựa nhiệt rắn cũng không được sử dụng tốt trong ngành thực phẩm – một lĩnh vực cần rất rất nhiều nguyên liệu nhựa.

Quy trình sản xuất nhựa

Nhựa dẻo đại diện cho thành phần cốt lõi của bất kỳ hoạt động sản xuất nhựa nào. Vì vậy, việc tạo ra nhựa nhiệt dẻo chính là bước đầu tiên trong sản xuất nhựa.

- Bước đầu tiên của việc tạo nhựa được gọi là quá trình cracking.

Nó bao gồm thu được các hydrocacbon khác nhau (như propylene và ethylene) bằng cách đun nóng các hợp chất có nguồn gốc từ hóa dầu (dầu thô và khí tự nhiên). Các hydrocacbon đặc trưng đa dạng thu được từ sự nứt phụ thuộc vào nhiệt độ gia nhiệt được sử dụng trong quá trình này.

- Bước thứ hai xoay quanh việc gắn lại hydrocacbon thành chuỗi hợp chất được xác định là polyme. Nói một cách tự nhiên, thuật ngữ polymer dùng để chỉ một loại hợp chất hữu cơ rất phổ biến, giống như chuỗi có chứa nhiều phân tử khối lượng thấp.

- Bước thứ ba và cũng là bước cuối cùng trong việc tạo nhựa có thể được coi là trái tim của ngành công nghiệp nhựa vì nó bao gồm lắp lại các polyme vào các loại nhựa khác nhau - thành phần cốt lõi của sản xuất nhựa nói chung.

Các biến thể vật liệu đánh dấu sản xuất nhựa là kết quả trực tiếp của các kết hợp nhựa khác nhau. Trong quá trình hình thành nhựa, các nhà sản xuất có thể sử dụng nhựa nguyên chất hoặc họ có thể kết hợp nhựa với các chất phụ gia như chất độn, chất ổn định nhiệt, chất bôi trơn hoặc chất hóa dẻo nếu cần.

Phụ gia có thể được sử dụng để thay đổi bất kỳ tính chất vật liệu nhựa nào, bao gồm mật độ, màu sắc, tính toàn vẹn cấu trúc, khả năng chống ăn mòn, khả năng chịu nhiệt, độ bền và phạm vi nhiệt độ làm việc. Thay đổi màu sắc cho mục đích thẩm mỹ chính là mục đích quan trọng và thường thấy nhất khi sử dụng phụ gia, mặc dù nhựa và hợp chất có thể có màu trước khi được sử dụng, nhưng phương pháp này thường không hiệu quả bằng sử dụng phụ gia.

Một trong những phương pháp hiệu quả nhất để thay đổi màu sắc được gọi là masterbatching. Với sự trợ giúp của lập trình máy tính và kiểm soát chất lượng kiểm tra (cả trực quan và điều khiển bằng dụng cụ), các sản phẩm nhựa có thể giả định hầu như bất kỳ màu nào để làm hài lòng người dùng cuối cùng.

Nhựa nhiệt dẻo có thể được đúc thành một loạt các sản phẩm bằng vô số quy trình. Các nhà sản xuất thường sản xuất các dạng cổ phiếu và các sản phẩm nhựa cao cấp hơn thông qua một số loại ép đùn hoặc ép phun. Các quy trình chế tạo nhựa khác mà các nhà sản xuất có thể sử dụng bao gồm ép đùn màng thổi (được sử dụng để chế tạo màng nhựa), đùn bọt, pultrusion, gia công nhựa chính xác, tạo áp suất, định hình chân không, ép nóng, hàn, mài và đúc.

Ép phun và đúc thổi là hai trong số các quy trình sản xuất phổ biến được sử dụng cho nhựa. Ép phun, đặc biệt, là chế độ hình thành chính cho nhựa nhiệt dẻo. Nó liên quan đến việc đặt vật liệu nhựa thô trong một kênh vận chuyển và nó được cố định vào khuôn bằng ốc vít dài đặt trong buồng. Phụ gia nhựa và thuốc nhuộm đi kèm cũng có thể đi vào kênh ở dạng viên.

Kho được hóa lỏng bằng sự kết hợp nhiệt từ các yếu tố làm nóng trong kênh và áp suất và ma sát gây ra bởi vít xoay. Nhựa nóng chảy sau đó được bắn vào khuôn định hình, định hình cho nhựa một hình dạng nhất định. Nếu nhựa nóng chảy được kết hợp với các sợi được thiết kế để gia cố nhựa, sản phẩm được gọi là ống lót nhựa.

Quá trình đúc thổi hơi khác nhau. Cách nhựa đi vào khuôn là như nhau, nhưng hình dạng cuối cùng của nhựa được hỗ trợ bởi khí nén được dẫn vào khuôn. Không khí mở rộng nhựa nóng chảy và làm rỗng nó ở những nơi cụ thể. Sau khi nhựa nguội và cứng lại, nó được lấy ra khỏi khuôn và quá trình hoàn tất.

Ép nén đại diện cho phương pháp chính thức của sự hình thành cho nhựa nhiệt rắn. Trong phương pháp này, nhựa cũng được vận chuyển vào khuôn để có hình dạng mong muốn. Tuy nhiên, ép nén sử dụng nhựa ở dạng bột và nung nóng cho đến khi nhựa cứng lại (thay vì trở nên dẻo). Dưới nhiệt, nhựa nhiệt phân hủy và liên kết chéo để tạo ra cấu trúc phân tử đan xen chặt chẽ. Do quá trình phân tử này, nhựa nhiệt rắn không trở nên dẻo trở lại ngay cả khi đã được làm mát.

Vật liệu nhựa hiện tại tồn tại ở nhiều dạng chẳng hạn như phim, thanh, tấm, ống, và hồ sơ. Những hình dạng này có thể phục vụ như một sản phẩm hoàn chỉnh, hoặc chúng có thể tiếp tục được xử lý nhiều hơn.

CÁC LOẠI NHỰA PHỔ BIẾN VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ

- Polyethylene (PE) là thành viên phổ biến nhất trong gia đình nhựa, với sản lượng toàn cầu trung bình hàng năm là 80 triệu tấn. Hầu hết các ứng dụng của nó có liên quan đến bao bì. Nó được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như chai dầu gội, hộp sữa, túi nhựa, màng nhựa, bộ lọc và geomembranes. Nói rộng hơn, PE có thể được chia thành hai họ chính: mật độ cao và mật độ thấp.

- Polyethylene mật độ thấp (LDPE) được sử dụng cho các ứng dụng có độ dẻo cao như túi tạp hóa, trong khi Polyethylene mật độ cao (HDPE) được sử dụng để chế tạo các công trình cứng hơn, như thùng đựng chất tẩy rửa. Polyethylene mật độ cao nhất là Polyethylene có trọng lượng phân tử siêu cao hoặc UHMW. Nó được sử dụng để sản xuất các thiết bị cực kỳ cứng như đầu gối nhân tạo hoặc hông.

- Polyethylene Terephthalate (PET) có sự khác biệt là loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Do độ ẩm và khả năng chống vỡ, nó thường được sử dụng cho các ứng dụng như chai nước và thùng rác.

- Polystyrene thường được biết đến nhiều hơn với tên thương hiệu là xốp. Ở dạng chính thức, xốp được cấu tạo từ bọt polystyren ép đùn, gần như được sử dụng cho các ứng dụng cách nhiệt và thủ công. Tuy nhiên, ở Bắc Mỹ, xốp xốp xốp đã trở thành tên chung cho bất kỳ loại bọt polystyrene mở rộng nào. Xốp sau là vật liệu được sử dụng để làm mát, cốc cà phê dùng một lần và hạt đệm, hoặc viên để đóng gói.

Các dạng polystyrene không tạo bọt được sử dụng cho các sản phẩm tiêu dùng mềm như ống nghiệm hoặc nắp đậy đồ uống nhất định.

- Polypropylene (PP) là một loại nhựa nhiệt dẻo có độ ma sát thấp và có khả năng chịu dung môi, hóa chất, axit và bazơ cao hơn hầu hết các loại nhựa. Do đó, nó được sử dụng để sản xuất các linh kiện ô tô, hàng dệt khác nhau (ví dụ: tã lót, đồ lót nhiệt, băng vệ sinh), chất cách điện, thảm và một số loại dây, văn phòng phẩm, thiết bị thí nghiệm,... Sự dễ dàng trong sản xuất nhựa này là một yếu tố khác góp phần vào sự phổ biến của nó.

- Một loại nhựa tổng hợp phổ biến là Delrin, còn được biết đến với tên polyoxymetylen (POM), polyformaldehyd, polyacetine và acetal. Delrin được đặc trưng bởi độ bền, độ cứng và độ cứng cực cao (do cấu trúc chuỗi phân tử đơn giản). Với những phẩm chất này, nó thường được sử dụng làm chất thay thế kim loại và được sử dụng để chế tạo các bộ phận ô tô và xây dựng chính xác, cũng như các sản phẩm như bánh răng nhỏ, vòng bi, khung kính, ốc vít và các thành phần hệ thống khóa. Acet đôi khi được mô tả là một loại nhựa cầu của người Cameron có vị trí đặc biệt giữa nhựa và kim loại trung bình.

- PVC, hay polyvinyl clorua (hầu hết được biết đến ở Bắc Mỹ là vinyl) là polymer nhựa tổng hợp được sản xuất rộng rãi thứ ba trên thế giới. Bao gồm chủ yếu là clo chuyển đổi từ muối công nghiệp (57%) và carbon có nguồn gốc từ dầu mỏ sử dụng ethylene (43%), nó có sẵn ở cả hai dạng linh hoạt và cứng nhắc, cả hai đều rất phổ biến theo cách riêng của chúng. PVC linh hoạt được thực hiện thông qua việc bổ sung chất hóa dẻo và thường được sử dụng trong cách điện cáp điện, hệ thống ống nước, da giả, bơm hơi, và trong nhiều ứng dụng như một chất thay thế cao su. PVC cứng (RPVC) được sử dụng để tạo chai, bao bì phi thực phẩm, thẻ nhựa, các thành phần xây dựng như đường ống, và hồ sơ cửa và cửa sổ. Rõ ràng bọc nhựa (được sử dụng cho bao bì thực phẩm), trong tất cả khả năng, là hình thức quen thuộc nhất của PVC đối với người tiêu dùng trung bình.

- Acrylic, hoặc poly methyl methacrylate (thường được gọi là Plexiglass) là một loại nhựa nhiệt dẻo trong suốt thường được sử dụng ở dạng tấm như một chất thay thế thủy tinh. Nhựa acrylic chống vỡ, (còn được gọi là kính acrylic) được sử dụng để tạo ra nhiều sản phẩm mạnh nhất thiết phải, như hàng rào bảo vệ chống đạn và kính, cửa sổ trần, đèn hậu và cụm công cụ cho ô tô, bồn tắm, bảng hiệu và màn hình, và LCD màn hình.

- Nhựa Polycarbonate đơn giản là các polyme nhiệt dẻo có chứa các nhóm carbonate trong cấu trúc hóa học của chúng. Nhìn chung, một loại nhựa trong nhóm này có thể được gọi đơn giản là polycarbonate. Polycarbonates được ghi nhận là sở hữu độ bền va đập cao so với các loại nhựa khác. Ngoài ra, polycarbonat được biết là có khả năng chịu nhiệt và lửa tốt và là chất cách điện tốt. Các nhà sản xuất chủ yếu sử dụng chúng để sản xuất linh kiện điện, vật liệu xây dựng, phụ tùng máy bay và ô tô, linh kiện an ninh và trang phục an ninh cá nhân, bao gồm thiết bị chống bạo động, kính râm, kính bơi, mặt nạ lặn và kính an toàn.

----

Nếu các quy trình đúng được thực hiện và thực hiện tốt, vật liệu nhựa có thể được biến thành vô số sản phẩm vô giá trong mọi ngành công nghiệp - bao gồm hàng không vũ trụ, chế biến thực phẩm, ô tô, y tế, công nghiệp, bao bì và xử lý nước (chỉ kể tên một số). Trên thực tế, nhựa hầu như đã thay thế các loại nhựa xuất hiện tự nhiên trên mọi lĩnh vực thương mại toàn cầu.

Một số loại nhựa phù hợp hơn cho các ngành công nghiệp cụ thể. Ví dụ, mặc dù nhựa nhiệt rắn không phổ biến như nhựa nhiệt dẻo, nhưng chúng rất hữu ích cho các ứng dụng cách nhiệt như cốc cà phê. Một ví dụ khác về việc sử dụng nhựa đặc thù của ngành có thể được tìm thấy trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nhựa được sử dụng trong lĩnh vực này đòi hỏi kháng hóa chất và nhiệt độ cao. Do đó, các vật liệu như PET (có khả năng chống ẩm cao) được sử dụng cho các ứng dụng như chai nước.

* Cần cân nhắc chọn nhà cung cấp nhựa

Rõ ràng nhựa vô cùng đa dạng và linh hoạt đặc trưng cho toàn bộ lĩnh vực sản xuất nhựa. Sự đa dạng như vậy đòi hỏi một kiến ​​thức tinh vi về hóa học và các quy trình sản xuất phù hợp cho các loại ứng dụng cụ thể. Vì vậy, khi sử dụng nhựa trong sản xuất thì điều quan trọng là đầu tư vào việc tìm kiếm một nhà cung cấp nhựa có kinh nghiệm và chuyên môn sâu trong quá trình sản xuất. Bạn nên tìm kiếm một nhà cung cấp có danh tiếng tốt (cả từ kiểm định ngành và từ người tiêu dùng) cũng như hồ sơ theo dõi thử nghiệm dịch vụ khách hàng tuyệt vời.

Một số yếu tố cụ thể cần xem xét và điều tra khi chọn nhà cung cấp nhựa bao gồm:

• Phạm vi của nguyên liệu thô (ví dụ: nhựa dẻo) có sẵn cho các kết hợp nhựa khác nhau

• Các quy trình kiểm soát (ví dụ: để kiểm tra nguyên liệu thô)

• Mức độ thích ứng (ví dụ: xấp xỉ một màu nhất định nếu không thể kết hợp màu cụ thể)

• Mức độ đáp ứng của khách hàng (ví dụ: thời gian chờ mẫu)

• Khả năng vận chuyển và hậu cần (ví dụ: lượng nhựa có thể được di chuyển trong một ngày)

Cân nhắc tập trung các hoạt động cung ứng nhựa của bạn tại một nhà sản xuất nếu bạn có thể tìm được nhà cung cấp chất lượng cao. Trong thời gian dài, làm việc với một nhà cung cấp duy nhất có xu hướng hợp lý hóa các hoạt động của bạn bên cạnh việc tiết kiệm chi phí trong sản xuất của mình.