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 khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
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.

Tin mới

Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Sáng 28/8, Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031 đã diễn ra phiên trọng thể tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội. Đồng chí Bùi Thị Minh Hoài - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Bí thư Đảng ủy MTTQ, các đoàn thể Trung ương, Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam dự và phát biểu chỉ đạo Đại hội.
Tuổi trẻ Liên hiệp Hội Việt Nam hướng tới chào mừng Đại hội IX bằng những công trình thiết thực
Ngày 25/8, Đoàn Thanh niên Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) thực hiện công trình thanh niên hướng tới chào mừng Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031, gồm hai hoạt động chính là cải tạo, chỉnh trang và gắn biển “Vườn hoa Thanh niên” và số hóa Phòng Truyền thống Liên hiệp Hội Việt Nam.
489 đại biểu chính thức tham dự Đại hội Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ IX
Ngày 24/8 tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức gặp mặt đại diện các cơ quan báo chí, thông tin về Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031. Theo Ban Tổ chức, Đại hội sẽ diễn ra trong hai ngày 27 và 28/8 tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội, với chủ đề “Đoàn kết - Sáng tạo - Đột phá - Phát triển”.
Phú Thọ: Đẩy mạnh truy xuất nguồn gốc, mã số mã vạch và tuân thủ chất lượng sản phẩm
Ngày 21/8/2026, tại Trung tâm Hội nghị tỉnh Phú Thọ, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ, trực tiếp là Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, phối hợp với Hội Mã số Mã vạch Việt Nam tổ chức Hội nghị tuyên truyền, phổ biến kiến thức về truy xuất nguồn gốc, mã số mã vạch, ghi nhãn hàng hóa và công bố tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm.