Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 05/05/2011 21:19 (GMT+7)

Nghiên cứu công nghệ ép định hình tạo sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá

Tuy nhiên, do công nghệ khai thác phát triển mạnh việc sử dụng máy móc nên nguồn nguyên liệu cho nghề thủ công mỹ nghệ này ngày càng khan hiếm. Nghề chạm, khắc các sản phẩm mỹ nghệ than đá và đa dạng hóa sản phẩm phục vụ du lịch, Sở Khoa học và Công nghệ đã tham mưu cho UBND tỉnh triển khai thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ ép định hình tạo sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá”. Sau 2 năm triển khai thực hiện đề tài, Liên minh Hợp tác xã Doanh nghiệp ngoài quốc doanh tỉnh Quảng Ninh đã đạt được kết quả như sau:

1. Xác định thành phần hóa học của than đá tự nhiên:

Than được tạo thành qua các quá trình: Xác thực vật → Than bùn → Than nâu → Than đá → antraxit → grafit. Quá tình biến đổi trên kéo dài hàng triệu năm, tính chất của than thay đổi dần theo quy luật cho tới khi không còn dấu vết thực vật ban đầu. Đại bộ phận các mỏ than Quảng Ninh là Antraxit biến tính cao có cấu trúc mạch ngang và mạch dọc. Thành phần hữu cơ bản bao gồm các hợp chất hữu cơ (gồm các nguyên tố Cacbon ©, hydro (H), oxy (O), Nito (N), Lưu huỳnh (S) và các hợp chất vô cơ (gồm cacbonat, sunfat, silicat, sunfua… và một số nguyên tố hiếm như Be, B, Ge, Zr…)

2. Lựa chọn keo kết dính phù hợp với công nghệ:

Trong công nghiệp ép định hình sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá, lượng keo kết dính chiếm một phần không nhỏ trong khối lượng sản phẩm. Để kết dính các hạt than đá thành khổi lớn, đề tài đã lựa chọn thử nghiệm 03 loại keo kết dính là : Keo bitum, keo bitum – epoxy và keo composit – exopy trên 03 loại nguyên liệu (than Khe Chàm, Đèo Nai và Mạo Khê) với các tỷ lệ keo khác nhau. Kết quả thử nghiệm đã chọn được keo composit – epoxy với tỷ lệ 25% phù hợp với công nghệ ép định hình. Sản phẩm tạo ra có độ bền nén, tỷ lệ vỡ vụn, độ bóng… cao hơn than đá tự nhiên.

Bảng 1 . Kết quả thử nghiệm keo composite – epoxy 25%

TT

Mẫu (50g)

Tỷ      trọng

Tỷ lệ                     vỡ vụn                (%)

Độ                         bền nén              (kg/m2)

Độ               bóng            (Mm)

Độ               hút            nước

1

Than tự nhiên

1,58

14,5

273,2

1,02

52,07

2

Mẫu ép composit - epoxy (25%)

1,58

Không     vỡ

280,3

1,8

50,02

3. Lựa chọn kích thước hạt nguyên liệu:

Do kích thước hạt keo composit – epoxy không bằng than đá tự nhiên, do vậy cần phối trộn hạt than có kích thước khác nhau để giam tối đa lượng keo. Đề tài đã sử dụng các hạt than đá có kích thước khác nhau: 70-80Mm; 110-120Mm; 160-170Mm;210-220Mm;290-300Mm đế ép với keo composit – eposy 25%. Kết quả thử nghiệm đã lựa chọn được tỷ lệ cấp hạt tối ưu gồm :10% 80Mm + 15% 110Mm + 50% 200Mm + 25% keo composit – eposy. Sản phẩm tạo ra có độ kín khít giữa các hạt tương đương than đá tự nhiên và tính chất cơ lý tốt hơn than đá tự nhiên.

4. Xác định lực ép tối ưu:

Các sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá được ép từ các hạt than có kích thước nhỏ (80-200Mm) nên tổng diện tích xúc bề mặt giữa các hạt này là rất lớn. Để tạo ra khả năng tiếp xúc tốt giữa keo và hạt than cần phải có môt lực ép nhất định. Áp lực ép phụ thuộc rất nhiều yếu tố trong đó có hình dáng và kích thước sản phẩm. Đề tài thử nghiệm ép một số phôi có kiểu dáng, kích thước khác nhau với tỷ lệ cấp hạt tối ưu đã xác định ở trên trong khoang lực ép từ 15kg/cm2 – 30kg/cm2. Kết quả thử nghiệm đã xác định được lực ép tối ưu đối với các phôi có mặt phẳng là 25kg/cm2; đối với phôi có hình dáng phức tạp (lọ hoa mỹ nghệ hoặc tượng) là 30kg/cm2.

5. Thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị ép định hình sản phẩm:

Các thiết bị ép định hình sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá được thiết kế, chế tạo thành công bao gồm:

- Máy ép thủy lực với các thông số kỹ thuật : Áp suất trên mặt khuôn ép tối đa 100kg/cm2; Tổng áp lực trên bàn ép: 50 tấn; Khe hở giữa hai bàn ép tối đa: 500mm; Đường kính bên trong piston từ 120-150mm; Thời gian nâng bàn ép: 10 giây; Thời gian giữ áp lực: 20 phút; Kích thước của bàn ép: 1200mm x 780mm; Kích thước bao của máy ép: 1300 x 780 x 3000mm; Máy ép trực tiếp lên khuôn; Mỗi lần ép được 2-4 khuôn; Nguồn động lực: Động cơ điện 3 pha công suất = 7,5kw và hệ thống ben thủy lực; Hướng nạp khuôn: Theo chiều ngang của máy ép.

- 3 mẫu khuôn sản phẩm (hình hộp chữ nhật 250mm, lọ hoa mỹ nghệ cao 600mm và tượng bán thân Hồ Chủ tịch (600x600x400mm) được chế tạo bằng máy CNC phay khuôn trên thép khối, đạt tiêu chuẩn độ cứng và lực ép theo thiết kế.

Hệ thống thiết bị đã được bàn giao và lắp đặt cho Công ty TNHH Long Ba, Cẩm Phả, Quảng Ninh.

6. Xây dựng quy trình công nghệ ép định hình sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá:

Quy trình công nghệ ép định hình các sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá bao gồm 4 công đoạn sản xuất:

- Công đoạn gia công nguyên liệu bột than đá.

- Công đoạn phối trộn nguyên liệu và keo.

- Công đoạn ép định hình sản phẩm.

- Công đoạn hoàn thiện sản phẩm.

7. Chuyển giao công nghệ và tổ chức sản xuất thử nghiệm:

Sau khi được đào tạo, chuyển giao công nghệ, Công ty TNHH Long Ba đã tổ chức sản xuất thử nghiệm 03 loại sản phẩm: Đĩa mỹ nghệ kích thước 250x250mm; lọ hoa mỹ nghệ cao 600mmm và tượng bán thân Hồ Chủ tịch kích thước 600x600x400mm. Các sản phẩm được các nghệ nhân đánh giá có tính chất cơ lý tốt hơn than đá tự nhiên, độ bóng tương đương than đá tự nhiên, thời gian gia công được rút ngắn, hạn chế được bụi trong quá trình chạm khắc…

Tóm lại đề tài đã hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra. Kết quả nghiên cứu có giá trị khoa học và giá trị thực tiễn cao; khẳng định sự thành công mỹ mãn của công nghệ ép định hình các sản phẩm mỹ nghệ từ bột than đá lần đầu tiên được nghiên cứu, triển khai tại Quảng Ninh. Đồng thời đây cũng là căn cứ thực tiễn để tỉnh xem xét, tiếp tục đầu tư nghiên cứu nhằm tạo ra nhiều sản phẩm mỹ nghệ mới từ than đá có kích thước lớn hơn như hòn non bộ, tượng cỡ lớn… góp phần đa dạng hóa mẫu mã sản phẩm, đáp ứng nhu cầu phục vụ khách du lịch và mở ra một hướng ứng dụng mới trong trang trí công trình xây dựng dân dụng.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị quán triệt và triển khai Nghị quyết 10-NQ/TW
Sáng 30/6, tại Hà Nội, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự và phát biểu chỉ đạo Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết số 10-NQ/TW ngày 8/6/2026 của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài. Ban biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị.
Một năm chính quyền địa phương hai cấp: Nhìn từ chiều sâu văn hóa làng xã
Một năm thực hiện chính quyền địa phương hai cấp không chỉ là câu chuyện về tinh gọn bộ máy, tổ chức lại địa giới hành chính màcòn là phép thử về năng lực quản trị những giá trị mềm: tên làng, ký ức cộng đồng, di sản, thiết chế văn hóa, không gian tín ngưỡng và cảm giác thuộc về của người dân.
Hội nghị AFEO Midterm 2026
Ngày 30/6, tại Yangon, Myanmar, Liên đoàn các tổ chức kỹ sư ASEAN (AFEO) chính thức khai mạc phiên toàn thể Hội nghị giữa kỳ lần thứ 25. Đây là diễn đàn thường niên được tổ chức nhằm để các nhà khoa học, các kỹ sư, các chuyên gia cùng chia sẻ, thảo luận các giải pháp trong việc xây dựng một tương lai bền vững cho khu vực ASEAN.
Lào Cai: 118 hộ đồng bào dân tộc thiểu số hưởng lợi từ mô hình cấp nước tự quản
Sau gần một năm triển khai, Dự án “Hỗ trợ nước sinh hoạt cải thiện chất lượng cuộc sống cho cộng đồng dân tộc thiểu số thôn 4, xã Khánh Hòa, tỉnh Lào Cai” do Trung tâm Hỗ trợ phát triển bền vững cộng đồng các dân tộc miền núi (SUDECOM) thực hiện đã hoàn thành mục tiêu, đánh dấu một mô hình điểm về quản lý, vận hành hệ thống cấp nước dựa vào cộng đồng, nâng cao chất lượng cuộc sống cho 118 hộ dân.
Hải Phòng: Chuyển đổi số toàn diện để nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp
Sáng 26/6, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố (Liên hiệp hội) Hải Phòng phối hợp với Hội Điện tử và Tin học thành phố, Chi nhánh Liên đoàn Thương mại và Công nghiệp Việt Nam - Chi nhánh Duyên hải Bắc Bộ (VCCI Duyên hải Bắc Bộ) tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề: “Nâng cao năng lực cạnh tranh doanh nghiệp Hải Phòng thông qua chuyển đổi số toàn diện”.