Công nghệ sản xuất tấm lợp PVA - xi măng
Từ đầu thập niên 80 đến nay, sản lượng các sản phẩm amiăng - xi măng AC ngày càng giảm mạnh trên thế giới. Lý do chính là sợi amiăng có những tác động tiêu cực tới sức khoẻ con người .Nhóm aminăng màu xanh amphibole đã được khẳng định chắc chắn là gây bệnh ung thư và đã bị cấm sử dụng một cách nghiêm ngặt từ đầu thập niên 90, còn nhóm amiăng trắng chrýotile được xem là ít độc hại hơn nên còn được sử dụng.
Tuy còn nhiều ý kiến khác nhau về mức độ tác dụng của crysotile đến bệnh đường hô hấp của con người nhưng xu hướng chung toàn thế giới là sẽ ngừng sử dụng loại sợi này: Aixơlen1983, Nauy 1984, Đan Mạch 1986, Hungari amphibole 1988, crysotile 2005, Thuỵ Sĩ 1989, Áo 1990, Hà Lan 1991, Phần Lan 1992, Italia 1992, Đức 1993...
Ở nước ta, trong quyết định số 115/2001/QĐ-TTG ngày 1/8/2001 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt "Quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến 2010", điều 1.3.c đã ghi rõ: "Phát triển và ổn định sản xuất các loại vật liệu lợp kim loại và phi kim loại. cần hướng đến việc đầu tư phát triển ngói không nung ngay tại những vùng không có đất sét tốt như vùng núi phía Bắc, Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Ngành công nghiệp VLXD cần có kế haọch nghiên cứu và sử dụng vật liệu thay thế cho amiăng trong sản xuất tấm lợp, kiểm tra nghiêm ngặt các cơ sở sản xuất tấm lợp sử dụng amiăng hiện có theo tiêu chuẩn môi trường và y tế, không tăng sản lượng và không đầu tư mới cơ sở sản xuất tấm lợp sử dụng amiăng. Từ năm 2004 không được sử dụng vật liệu amiăng trong sản xuất tấm lợp".
Để thực hiện quyết định nói trên của Thủ tướng Chính phủ, đồng thời với việc triển khai nghiên cứu các giải pháp tổng hợp xử lý bụi , khí thải, nước thải và chất thải rắn để đảm bảo sản xuất sạch hơn trong các cơ sở sản xuất tấm lợp AC hiện có, Bộ Xây dựng đã giao cho Viện Vật liệu xây dựng nghiên cứu sử dụng những loại sợi khác trong sản xuất tấm lợp không amiăng, thông qua đề tài mã số RDN-05-01: "Nghiên cứu công nghệ thích hợp sản xuất vật liệu tổ hợp xi măng - polime - sợi vô cơ - sợi hữu cơ để chế tạo cấu kiện nhẹ sử dụng trong xây dựng công trình ở vùng đất yếu và vùng có động đất "thuộc chương trình nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ xây dựng giai đoạn 2001- 2005".
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là xác lập công nghệ sản xuất vật liệu mới không amiăng làm cơ sở cho việc chế tạo các cấu kiện nhẹ như tấm lợp, tấm trần, tấm tường góp phần đa dạng hoá sản phẩm vật liệu xây dnựg ở nước ta trong tiến trình hội nhập vào nền kinh tế thế giới.
Viện Vật liệu xây dựng đã nghiên cứu tổng quan những loại sợi đã được sử dụng trong sản xuất tấm lợp trên thế giới, các loại hình công nghệ đã được áp dụng trong việc chuyển đổi từ sản xuất tấm lợp AC sang tấm lợp không amiăng và đi đến lựa chọn loại sợi PAV polyvinylalcolcolhol vì những lý do sau đây:
- Sợi PVA có độ phân cực lớn, tạo tính tương thích với các sản phẩm thuỷ hoá xi măng, dễ dàng phân tán trong hồ liệu, bám dính tốt với đá xi măng.
- Sợi PVA có cường độ chịu kéo va môđun đàn hồi cao, bền a xít, bền kềm, bền ánh sáng.
- Sợi PVA không gây độc tính về mặt hoá học với con người, còn về mặt cơ học, sợi PVA có đường kính lớn từ 10 - 16mm, không bị "sợi hoá" dưới tác dụng cơ học do đó không gây các bệnh qua đường hô hấp. Sợi PVA đã được sử dụng trong ngành dệt gần 50 năm ở các nước phát triển và chưa phát hiện trường hợp nào bị ung thư phổi do tiếp xúc với sợi PVA. Khi bị phân huỷ nhiệt, chỉ có khi CO và CO2 với nồng độ nhỏ hơn 10 lần so với sợi bông.
Tấm lợp PVA - C đã được sản xuất đại trà ở các nước cấm sử dụng sợi amiăng, lâu nhất là Đan Mạch 1986, mới nhất là Braxin 2002
Về công nghệ, các nước chuyển đổi đều sử dụng công nghệ xeo - ướt như đối với sợi amiăng nhưng có bổ sung thêm công đoạn nghiền nhuyễn bột giấy craf, thêm máy ép lọc cho tấm lợp và máy ép chống cho tấm phẳng với ép lực khoảng 150 - 160 kg/cm2. Dây chuyền được vận hành theo chế độ tự động hoá, công suất trung bình là 5.000.000 m2/năm quy về tấm phẳng. Giá thiết bị và công nghệ cho một dây chuyền như vậy khoảng 8 triệu Eur. Nguồn cung cấp thiết bị chủ yếu từ châu Âu: Entrit, Siêmplkamp, Weharhalr. Nguồn cung cấp sợi PVA chủ yếu từ Nhật Bản và Trung Quốc.
Hướng giải quyết của Viện là tiếp thu các kết qủa nghiên cứu và kinh nghiệm sản xuất từ các nước đã chuyển đổi để vận dụng vào điều kiện cụ thể của Việt Nam, tận dụng triệt để hệ thống thiết bị sản xuất tấm lợp AC hiện có.
Dây chuyền thiết bị được chọn trong quá trình nghiên cứu thuộc Công ty cổ phần Nam Việt Navifico- TP. Hồ Chí Minh. Đây là dây chuyền thiết bị sản xuất tấm lợp AC hiện đại nhất Việt Nam, công suất 3000 sản phẩm/ca được thiết kế chế tạo theo mẫu thiết bị Cộng hoà Pháp.
Trên dây chuyền này, đã bổ sung thêm máy nghiền đĩa kép do chi nhánh Công ty cơ khí Quang Trung, Bộ Công nghiệp tại TP. HCM chế tạo và lắp đặt để nghiễn nhuyễn bột giấy.
Sợi PVA nhập từ Trung Quốc và Nhật Bản. Bột giấy tái chế từ vỏ bao xi măng đạt độ nghiền trên 60oSR, xi măng PCB 40 Nghi sơn, phụ gia Mekalit và phụ gia trợ lọc TT-01 do Viện VLXD nghiên cứu sản xuất.
Đã tiến hành 2 đợt sản xuất thử công nghiệp ở Navifico: tháng 10/2002: 1.600 tấm sóng và 400 tấm phẳng, tháng 8/2003: 4.000 tấm sóng. Kiểm tra các chỉ tiêu tấm lợp PVA-C dựa theo TCVN 4434- 2000 quy định cho tấm lợp AC, đều đạt. Riêng tấm phẳng, do Việt Nam chưa có tiêu chuẩn nên Viện đã kiểm tra dựa theo tiêu chuẩn quốc tế Australia-Newzilan AS/NZS 2908.2: 2000, các chỉ tiêu của tấm phẳng đều đạt theo tiêu chuẩn này.
Tháng 9/2003, Nhà máy Bê tông và xây dựng Xuân mai Vinaconex đã phối hợp với Viện sản xuất thử nghiệm 1.800 tấm sóng PVA-C trên dây chuyền tấm lợp AC của nhà máy. Dây chuyền tấm lợp AC này vừa mới đưa vào vận hành cuối năm 2002, công suất 1.200 sản phẩm/ca do Công ty cổ phần tấm lợp và VLXD Đông Anh chuyển giao. Kiểm tra các chỉ tiêu tấm lợp PVA-C đều đạt theo TCVN 4434-2000. Cuối tháng 10, nhà máy sẽ thử nghiệm tiếp khoảng 20.000 tấm lợp PVA-C nữa để thăm dò thị trường.
Qua thử nghiệm công nghiệp tấm lợp PVA-C tại 2 cơ sở thấy rằng, hệ thống sản xuất tấm lợp AC và kỹ năng lao động của những người đang vận hành sản xuất tấm lợp AC đều được sử dụng trong sản xuất tấm lợp PVA-C, chỉ cần bổ sung thêm cụm thiết bị gia công tinh bột giấy, cụm thiết bị pha phụ gia trợ lọc và cải tiến một số chi tiết trên thiết bị trộn liệu, xy lanh xeo và côn nước đục, do đó không làm xáo trộn đến tình hình sử dụng nhân lực và hệ thống thiết bị, nhà xưởng đã đầu tư của các cơ sở sản xuất AC khi chuyển đổi. Hiện tại sợi PVA đang phải nhập ngoại nhưng khả năng có thể tổ chức nghiên cứu để sản xuất trong nước vì ta có nguồn khí thiên nhiên rất phong phú ở các tỉnh phía Nam. Số nguyên liệu còn lại, trong nước đều sẵn có. Như vậy, một khi sợi PVA được phát triển sản xuất trong nước thì chúng ta hoàn toàn chủ động về nguyên liệu để sản xuất tấm lợp PVA-C. Lúc đó không những chỉ đảm bảo việc làm cho gần 10.000 người đang hoạt động trong sản xuất và kinh doanh tấm lợp AC hiện có mà còn tạo thêm việc làm cho hàng trăm người khác trong các cơ sở sản xuất phụ gia Mekalit phụ gia trợ lọc, tái chế bột giấy và sản xuất sợi PVA.
Giá thành tấm lợp PVA-C hiện còn khá cao hơn khoảng 20-25% so với AC. Phần chênh cao này chủ yếu là chi phí phụ gia mekalit và điện năng nghiền nguyễn bột giấy. Các chi phí này có thể hạ thấp hơn được trong quá trình sản xuất đại trà.
Về độ bền lâu trong điều kiện khí hậu Việt Nam đang còn được thảo luận. Viện Vật liệu xây dựng đa thí nghiệm tấm lợp PVA-C bằng chu kỳ nóng-ẩm dựa theo tiêu chuẩn AS/NZS 2908.2:2000 quy định cho tấm lợp, tấm phẳng xenlulô-xi măng, kết quả cho thấy đạt được tiêu chuẩn này. Đồng thời, viện cũng kiểm tra cường độ uốn gãy của tấm lợp thử nghiệm thăm dò năm 1998 để ngoài khuôn viên Navifico, sau 5 năm giảm đi 5- 7% so với mẫu kiểm tra lúc mới chế tạo. Tác giả bài viết này đã tham chiếu kết quả kiểm tra của nhóm nghiên cứu Nhật Bản khi so sánh sự suy giảm cường độ của tấm lợp PVA-C và AC để phơi ngoài trời Akayama Nhật Bản sau 6 năm và mức độ suy giảm của PVA-C trong khoảng 6-7%, trong khi AC: 3-5%.
Nhóm nghiên cứu của Thuỵ Sỹ và Bỉ đã kiểm tra tấm lợp PVA-C phơi ngoài trời vùng Trung Âu sau 18 năm, sợi PVA trong các tấm lợp đó chưa có dấu hiệu suy giảm cường độ chịu kéo do tác động đồng thời của thời tiết và kiềm trong xi măng.
Viện Vật liệu xây dựng đang tiếp tục nghiên cứu vấn đề này bằng phương pháp thử tăng tốc mà các nhóm nghiên cứu nước ngoài đã áp dụng theo ISO 8836- 1993.
Có lẽ vẫn đề bền lâu và hạ giá thành sẽ được giải quyết một khi bổ sung thêm máy ép lọc. Dưới tác dụng của lực ép, sẽ hạn chế khả năng tách lớp, nâng cao mật độ do đó sẽ nâng cao được độ bền lâu. Đồng thời, khi có máy ép sẽ sử dụng được xi măng mác thấp hơn và thay thế một phần mekalit bằng các phụ gia khoáng rẻ hơn thì giá thành tấm lợp PVA-C cũng được giảm xuống.
Viện Vật liệu xây dựng đang phối hợp với Công ty cổ phần tấm lợp và VLXD Đông Anh hoàn thiện vấn đề này.
Nguồn tin: Theo Tạp chí Thông tin KHCN Vật liệu xây dựng