Các công nghệ sản xuất nhựa tại Việt Nam và trên thế giới

Tại Việt Nam, ngành nhựa đã có sự phát triển mạnh mẽ trong nhiều năm qua, với tốc độ tăng trưởng bình quân từ 10-12% mỗi năm. Trong đó, doanh thu ngành năm 2022 cũng đã đạt hơn 25 tỷ USD, tăng 5,7% so với cùng kỳ năm 2021. [1] Đồng thời, với những tiến bộ về khoa học, công nghệ, hoạt động sản xuất nhựa cũng có nhiều bước tiến vượt bậc. Từ đó, cho ra đời nhiều loại nhựa với ưu điểm và quy trình chế tạo đột phá.  Vì vậy, hãy cùng RX Tradex tìm hiểu về các công nghệ sản xuất nhựa tại Việt Nam và trên thế giới trong bài viết dưới đây.

1. Tổng quan ngành sản xuất nhựa.

Tại Việt Nam, ngành sản xuất nhựa dù còn khá non trẻ so với các lĩnh vực công nghiệp lâu đời khác như: Cơ khí, điện – điện tử, hóa chất, dệt may,… nhưng đã có sự phát triển cực kỳ mạnh mẽ trong những năm gần đây. Theo Bộ Công Thương Việt Nam, ngành nhựa giai đoạn 2010 – 2020, có tốc độ tăng trưởng cao nhất trong nước từ 16% – 18% (chỉ sau viễn thông và dệt may), là một trong những lĩnh vực công nghiệp trọng điểm tại nước ta hiện nay. [1] Sự tăng trưởng đó xuất phát từ phân khúc thị trường rộng, tiềm năng phát triển lớn, với hầu hết sản phẩm được sử dụng trong đời sống đều được làm từ nhựa, bao gồm: Sản phẩm bao bì nhựa, nhựa vật liệu xây dựng, nhựa gia dụng, nhựa kỹ thuật cao,…

Tuy nhiên, bên cạnh việc đóng góp rất lớn cho nền kinh tế, ngành nhựa hiện nay đang đối mặt với rất nhiều vấn đề nan giải, trong đó nổi bật nhất là tác động tiêu cực của hoạt động sản xuất đến môi trường. Theo Tạp Chí Khoa Học & Công Nghệ Việt Nam, ô nhiễm nhựa là một vấn đề toàn cầu, đòi hỏi một giải pháp triệt để từ các cơ quan, doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này. Với đặc tính rẻ, linh hoạt cùng vô số ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, gần một nửa lượng nhựa được sử dụng trong các sản phẩm dùng một lần hoặc ngắn hạn, có thể mất hàng trăm năm để phân huỷ. Đặc biệt, hầu hết lượng nhựa này được tiêu thụ ở các nước có thu nhập trung bình và cao. [2] Vì vậy, để giải quyết tình trạng này, các doanh nghiệp ngành nhựa hiện nay cần tập trung cải thiện quy trình chế tạo, tối ưu hóa hoạt động vận vận hành và đặc biệt là chú trọng đầu tư vào công nghệ sản xuất, hướng tới phát triển xanh bền vững.

2. Giới thiệu 3 công nghệ sản xuất nhựa phổ biến tại Việt Nam.

2.1. Công nghệ sản xuất nhựa ép phun.

Công nghệ sản xuất nhựa ép phun là gì? Ép phun là công nghệ sản xuất nhựa bằng cách phun vật liệu nóng chảy vào khuôn đúc. Cụ thể, nhựa được cho vào một thùng nóng, trộn đều (sử dụng một hệ thống trục vít) và phun vào khuôn, sau đó làm nguội và đông đặc thành hình dạng của lòng khuôn. Thông thường, khuôn có cấu tạo bằng kim loại (thép, nhôm), được gia công chính xác theo yêu cầu của khách hàng hoặc đơn vị sản xuất nhựa. Hiện nay, các loại nhựa thường dùng trong sản xuất ép phun là: Nhựa nhiệt dẻo, nhiệt rắn, nylon, polyethylene, polystyrene, epoxy, phenolic và một số chất đàn hồi khác. Dưới đây là một số ứng dụng của công nghệ sản xuất nhựa ép phun:

• Có khả năng sản xuất các vật thể lớn có cùng khối lượng.
• Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bao bì, nắp chai.
• Sản xuất phụ tùng ô tô, linh kiện.
• …

2.2. Công nghệ sản xuất nhựa đùn thổi.

Công nghệ sản xuất nhựa đùn thổi là gì? Phương pháp sản xuất đùn thổi khuôn (EBM) là quy trình đùn (hoặc thổi) nhựa nóng chảy vào khuôn. Cụ thể, trong quy trình này, đơn vị sản xuất sẽ sử dụng một lượng nhựa nóng chảy, không định hình được đùn vào khuôn mở. Khi khuôn đóng, hệ thống máy móc sẽ thực hiện siết chặt ống nhựa, khiến không khí nén bị va đập vào ống. Sau đó, lớp nhựa này sẽ được thổi phồng lên cho đến khi bám hoàn toàn vào khuôn kim loại. Ở giai đoạn cuối cùng, chai nhựa mới thành hình được cắt tỉa và cho ra khỏi khuôn, sẵn sàng tung ra thị trường. Hiện nay, các loại nhựa thường được sử dụng trong công nghệ sản xuất đùn thổi là: Polyethylene mật độ cao (HDPE), Polypropylene (PP), Polyethylene Terephthalate (PET), Polycarbonate (PC), Polyester và Urethane. Một số ứng dụng cụ thể của công nghệ đùn thổi trong sản xuất nhựa:

• Sản xuất các bộ phận rỗng như chai nhựa.
• Sản xuất thùng chứa, thùng đựng hàng.
• Chế tạo sản phẩm nhựa có cấu trúc phức tạp.
• …

2.3. Công nghệ sản xuất nhựa bằng thanh Profile.

Công nghệ sản xuất nhựa bằng thanh Profile là gì? Đây là quá trình chế tạo các sản phẩm nhựa bằng cách sử dụng thanh Profile có hình dáng và kích thước cố định. Thông thường, công nghệ này sẽ áp dụng nguyên vật liệu từ nhựa nguyên sinh hoặc tái chế để cắt và gia công thành sản phẩm cuối cùng. Hiện nay, tại thị trường Việt Nam, đa số doanh nghiệp sẽ sử dụng các loại thanh nhựa Profile trong sản xuất công nghiệp như: Profile CONCH và Profile SHIDE. Một số ứng dụng của công nghệ sản xuất nhựa này là:

• Sản xuất các bộ phận nội thất và ngoại thất của ô tô.
• Chế tạo các sản phẩm tiêu dùng như: Ống chứa kem đánh răng, ống sữa tắm,…
• …

3. Giới thiệu 4 công nghệ sản xuất nhựa tiên tiến trên thế giới.

3.1. Công nghệ sản xuất nhựa in 3D.

Công nghệ sản xuất nhựa in 3D là gì? Công nghệ in 3D là phương pháp sản xuất nhựa theo phương cách xếp từng lớp với nhau để tạo nên một vật thể 3 chiều. Cụ thể, in 3D sẽ tạo ra các chi tiết sản phẩm 3 chiều bằng cách xây dựng mô hình CAD (Computer Aided Design) thông qua việc thêm những lớp vật liệu cho đến khi hoàn chỉnh. Ưu điểm của phương pháp sản xuất này nằm ở tính kinh tế và khả năng tạo ra những sản phẩm với thiết kế hình học phức tạp. Công nghệ in 3D phù hợp với các loại nhựa: Nhựa nhiệt dẻo (ABS và PLA), nhựa nhiệt rắn, nylon,… Dưới đây là một số ứng dụng của công nghệ sản xuất nhựa in 3D:

• Có thể sản xuất các linh kiện nhựa phức tạp cho ngành công nghiệp ô tô, điện tử,…
• Giúp chế tạo mô hình nhựa với cấu trúc phức tạp.
• …

3.2. Công nghệ sản xuất nhựa gia công CNC.

Công nghệ sản xuất nhựa gia công CNC là gì? Sản xuất nhựa bằng quy trình gia công CNC là phương pháp sử dụng vật liệu nhựa rắn để tạo thành sản phẩm trên thiết bị cắt. Cụ thể, trong quy trình CNC, thiết bị cắt này sẽ chuyển động và loại bỏ vật liệu thừa khỏi khối nhựa rắn theo yêu cầu của bản thiết kế từ phần mềm máy tính. Từ đó, phương pháp gia công CNC giúp doanh nghiệp tạo ra các bộ phận, chi tiết nhựa với chất lượng cao trong khi thời gian ngắn. Hiện nay, gia công CNC phù hợp với những loại nhựa như: Acrylic (PMMA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamide nylon (PA), polylactic acid (PLA), polycarbonate (PC),… Sau đây là một số ứng dụng của công nghệ sản xuất nhựa gia công CNC:

• Chế tạo các sản phẩm có chi tiết nhỏ, yêu cầu phức tạp về hình dạng.
• Sản xuất các loại ròng rọc, bánh răng nhựa.
• Giúp tạo ra các bộ phận trong lĩnh vực xây dựng như: Cửa sổ, bàn ghế,..
• …

3.3. Công nghệ sản xuất nhựa đúc polymer (Polymer casting).

Công nghệ sản xuất nhựa đúc polymer là gì? Đây là phương pháp sản xuất sử dụng một loại nhựa lỏng hoặc cao su lấp đầy khuôn để sinh ra các phản ứng hóa học nhằm đông đặc lại thành một khối rắn và sau đó được cắt tỉa để tạo hình theo yêu cầu. Thông thường, các loại nhựa điển hình để đúc polymer bao gồm: Polyurethane, epoxy, silicone và acrylic. Một số ứng dụng của công nghệ sản xuất nhựa đúc polymer là:

• Được sử dụng để sản xuất các bộ phận nhựa với độ chính xác cao cho ngành ô tô và hàng không vũ trụ.
• Công nghệ đúc polymer có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa trong thể thao như: Vợt cầu lông, vợt tennis,…
• …

3.4. Công nghệ sản xuất nhựa đúc quay (Rotational molding).

Công nghệ sản xuất nhựa đúc quay là gì? Phương pháp sản xuất này được thực hiện bằng cách làm nóng khuôn rỗng, bên trong có chứa vật liệu nhựa. Khi khuôn quay bằng lực ly tâm, các vật liệu nhựa bên trong sẽ di chuyển, đảm bảo bao phủ bên trong và tạo thành hình dạng của khoan. Phương pháp sản xuất này được áp dụng phổ biến với các loại nhựa: Polyethylene (PE), polyvinyl clorua (PVC), polypropylene (PP), polycarbonate (PC) và nylon. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của xu hướng công nghệ sản xuất:

• Chế tạo các sản phẩm có tính xoay tròn như phao.
• Chế tạo thùng chứa, chậu trồng cây bằng nhựa.
• Sản xuất mũ bảo hiểm.
• …

4. Tổng kết.

Qua bài viết về “Các công nghệ sản xuất nhựa tại Việt Nam và trên thế giới” trên đây, RX Tradex đã cung cấp cho quý doanh nghiệp những thông tin tổng quan về ngành nhựa toàn cầu cũng như cập nhật các xu hướng công nghệ sản xuất phổ biến hiện nay. Ngoài ra, trong năm 2023, doanh nghiệp mong muốn tìm hiểu thêm về các công nghệ sản xuất tiên tiến, có thể tham gia ngay Triển lãm Quốc tế Vietnam Manufacturing Expo do công ty RX Tradex Vietnam tổ chức. Đồng thời, cũng trong năm nay, RX Tradex còn tổ chức những sự kiện triển lãm hàng đầu khu vực như: NEPCON Vietnam, METALEX Vietnam và Waste and Recycling Vietnam.

Chú thích:

[1]: Ngành nhựa có tốc độ tăng trưởng bình quân từ 10-12% mỗi năm.

[2]: Điểm nghẽn “kìm đà” phát triển của ngành công nghiệp nhựa Việt Nam.

[3]: Ô nhiễm nhựa: Vấn đề và giải pháp toàn cầu.