GIA CÔNG POLYMER - CHƯƠNG 2 ppt

CaCc quaC trƒnh nghiền, trộn, ta/o ha/t là nh›%ng quaCtrƒnh chuKøn bị rKAt cKön thiêAt tr›ơCc khi gia công¾GiuCp cho quaC trƒnh sKAy và noCng cha…y nhanh hơn.. ¾ Trong khi gia công quaC

1

CaCc quaC trƒnh nghiền, trộn, ta/o ha/t là nh›%ng quaCtrƒnh chuKøn bị rKAt cKön thiêAt tr›ơCc khi gia công

¾GiuCp cho quaC trƒnh sKAy và noCng cha…y nhanh hơn

¾Làm nho… phêA liê/u cho quá trình ta/o ha/t

¾NêAu k*ch th›ơCc cu…a ha/t quaC nho… thƒ dê? bị d*nhvoCn Do vK/y pha…i "iều ch,nh k*ch th›ơCc cu…a ha/t chohợp lyC vơCi t›ìng loa/i polymer (dùng rKy) 2

2.1 Nghiền (tt)

ThiêAt bị nghiền

¾CoC nhiều loa/i thiêAt bị nghiền và tuỳ thuộc vàoloa/i vK/t liê/u

¾CaCc maCy nghiền th›ờng "›ợc dùng nhKAt là: maCy

"K/p vơ% hƒnh tru/ tròn, maCy nghiền buCa, maCy xaydao, maCy nghiền đinh, maCy nghiền tru/c caCn

¾D›/a vào k*ch th›ơCc ha/t, tra/ng thaCi vK/t liê/u, s›/phKn loa/i k*ch th›ơCc "ể chọn caCch và thiêAt bị nghiềnphù hợp

¾MaCy nghiền dao coC yC nghLa hơn ca… vƒ noC th*chhợp "ể nghiền nh›%ng polymer coC ›Cng du/ng rộng ra%inhKAt và dùng "ể làm nho… phêA liê/u cho nguyên côngta/o ha/t

¾TôAc "ộ cu…a maCy nghiền dao t›ì 12 ÷ 14 m/s, khoa…ng caCch gi›%a caCc l›ơ%i dao côA "ịnh và l›ơ%i dao

di "ộng t›ì 0,25 ÷ 0,5 mm N=ng suKAt nghiền phu/thuộc vào k*ch th›ơCc vK/t liê/u cKön "a/t "›ợc khoa…ng

10 kg/h ÷ 2500 kg/h

¾ Trong khi gia công quaC trƒnh trộn còn hổ trợ choviê/c truyền nhiê/t giuCp cho khôAi vK/t liê/u coC nhiê/t "ộ

"ồng "ều

¾Ngoài ra nêAu hô?n hợp ơ… da/ng Past thƒ quaC trƒnhtrộn còn làm nhuyê?n và de…o vK/t liê/u, ta/o "iều kiê/nthuK/n lợi cho quaC trƒnh gia công nh› caCn

2.2 Trộn (tt)

b=/c "iểm cu…a quaC trƒnh trộn

¾ S›/ gia t=ng nhiê/t "ộ cu…a khôAi vK/t liê/u do nộinhiê/t sinh ra do ma saCt nhớt, cùng vơCi s›/ gia nhiê/tbên ngoài, vK/t liê/u t›ì da/ng rời (th›ờng g=/p "ôAivơCi caCc loa/i nh›/a nhiê/t de…o và nhiê/t r=.n), "ộ de…othKAp (tr›ờng hợp cao su và nh›/a) chuyển sang tra/ng thaCi liên tu/c coC "ộ mềm de…o nhKAt "ịnh QuaCtrƒnh này gọi là quaC trƒnh de…o hoaC Thông th›ờng,

2 quaC trƒnh trộn và làm mềm xa…y ra "ồng thời

¾Trộn th“ng thường khŸc với trộn vật liệu n‚ng chảy, loại thiết bị sử dụng cũng khŸc nhau.

b=/c "iểm cu…a quaC trƒnh trộn (tt)

¾ D›ơCi taCc du/ng cu…a ›Cng suKAt cơ học lơCn, se% xa…y

ra quaC trƒnh c=.t "›Ct ma/ch phKn t›… ta/o nh›%ng gôAct›/ do và quaC trƒnh kêAt hợp caCc gôAc này la/i biềunày coC a…nh h›ơ…ng "êAn t*nh n=ng gia công và t*nhn=ng su… du/ng cu…a polymer (C‚ lợi lš giảm ₫“̣ nhớt cho phụ gia và chất ₫ộn d˚̃ phŽn tŸn, tuy nhi˚n lšm giảm t˝nh chất cơ lý polymer).

¾S›/ chuyển "ộng t›ơng "ôAi gi›%a caCc bộ phK/n cu…athiêAt bị se% ta/o nên nh›%ng biêAn da/ng tr›ợt trong khôAivK/t liê/u giuCp cho viê/c phKn taCn caCc phu/ gia vàokhôAi thiêAt bị polymer

ThiêAt bị trộn

¾Tuỳ thuộc vào mu/c "*ch và trang thaCi vK/t liê/ukhaCc nhau mà ng›ời ta s›… du/ng caCc thiêAt bị trộnkhaCc nhau một caCch hợp lyC V* du/: MaCy trộn lê/ch

ly tKm: PS, PE, PP, PMMA, maCy khuKAy caCchkhuKAy ch›% Z: PVC (trộn cao tốc)

¾CaCc vK/t liê/u da/ng lo…ng ho=/c bột nha%o nh› "iềuchêA bột nha%o PVC cu%ng "›ợc th›/c hiê/n trong maCykhuKAy Nh›%ng maCy khuKAy này coC k*ch th›ơCc nho…, tru/c khuKAy th=3ng "›Cng, quay trong thùng tru/ tròn Tuỳ thuộc vào yêu cKöu công nghê/ mà thùng khuKAycoC thể coC 2 lơCp "ể "un noCng ho=/c làm nguội

ThiêAt bị trộn (tt)

¾bôAi vơCi caCc vK/t liê/u da/ng ha/t coC k*ch th›ơCc khaCcnhau, "ể trộn caCc phu/ gia da/ng bột, ng›ời tath›ờng s›… du/ng maCy trộn hƒnh tang quay TrongquaC trƒnh chuCng chuyển "ộng ng›ợc chiều chuCng

"›ợc t*ch "iê/n và nh› vK/y caCc phKn t›… phu/ gia se%baCm vào caCc ha/t vK/t liê/u bể quaC trƒnh trộn coC hiê/uqua…, sôA vòng quay cu…a maCy ơ… vào khoa…ng 25 ÷ 35 vòng/phuCt

¾CaCnh ga/t coC taCc du/ng ng=n ca…n s›/ dịch chuyểnquay da/ng xo=.n "ể ta/o s›/ dịch chuyển t›ơng "ôAicu…a caCc phKön t›… vK/t liê/u vơCi nhau tôAt hơn và t›ì "oCcu%ng ta/o "›ợc nhiê/t do ma saCt

ThiêAt bị trộn (tt)

¾ Trong tr›ờng hợp cKön thiêAt coC thể t=ng nhiê/t "ộb=2ng caCch nung noCng nhờ hê/ thôAng nung Tuỳthuộc vào yêu cKöu cu…a viê/c trộn mà coC thể nung "êAn

1400C

¾ Nhiê/t "ộ cu…a vK/t liê/u trong maCy khuKAy nguộikhoa…ng 350C ("ể gi›% không cho vK/t liê/u bị voCnla/i)

¾Thời gian trộn noCi thường là ng=.n, khoa…ng 10 phuCt

¾ bể làm nóng chảy vK/t liê/u maCy trộn tru/c v*t("=/c biê/t là nhiều tru/c v*t) cu%ng "›ợc d›… du/ngrộng ra%i

ThiêAt bị trộn (tt)

¾ bể phôAi trộn hô?n hợp coC l›ợng chKAt "ộn lơCn (nh› hợp phKön cao su) ng›ời ta dùng loa/i maCy trộn k*n bôAi vơCi loa/i này nhiê/t sinh ra lơCn do "oCthể t*ch không quaC 300 l*t

¾ MaCy trộn hơ… (còn gọi là maCy caCn 2 tru/c) "›ợc s›… du/ng rKAt nhiều trong gia công cao su

2.3 MaCy trộn hơ…

¾Hiê/u qua… trộn thKAp nên thời gian cu…a một chu kỳtrộn dài, n=ng l›ợng tiêu tôAn lơCn so vơCi caCc thiêAt bịkhaCc

¾ Công nhKn thao taCc n=/ng nhọc, vKAt va…

¾ T*nh chKAt an toàn thKAp, vê/ sinh công nghiê/p keCm: bu/i nhiều và noCng

2.3 MaCy trộn hơ… (tt)

Tuy nhiên, loa/i maCy caCn 2 tru/c coC một sôA ›u viê/t

mà maCy trộn k*n không coC "›/ơc nh›:

¾ T*nh n=ng s›… du/ng nhiều: coC thể s›… du/ng cho nhiều mu/c "*ch khaCc nhau nh› caCn tKAm, trộn, gia nhiê/t Trong "oC coC nh›%ng ch›Cc n=ng mà maCy trộn k*n không th›/c hiê/n "›ợc caCn tKAm

¾ Về m=/t hiê/u qua… kinh têA, th›/c têA cho thKAy maCy caCn 2 tru/c n=ng suKAt nho… se% coC hiê/u qua… kinh têAhơn

2.3 MaCy trộn hơ… (tt)

CKAu ta/o và phKn loa/i

¾Trong công nghiê/p cao su (công nghiê/p gia công) và chKAt de…o, maCy caCn 2 tru/c "›ợc s›… du/ng cho nhiều công viê/c khaCc nhau: sơ luyê/n cao su, trộn và nh›/a hoaC caCc hô?n hợp cao su và chKAt de…o, caCn tKAm, gia công hô? hợp nguyên liê/u tr›ơCc khi nhK/p liê/u lên maCy caCn traCng ho=/c maCy "ùn tru/c v*t, nghiền mịn, loa/i bo… caCc vK/t liê/u sợi trong polymer nh› khi taCi sinh cao su và nh›/a de…o

CKAu ta/o

¾MaCy caCn 2 tru/c thuộc loa/i maCy caCn tru/c quay Cu/m chi tiêAt làm viê/c là 2 tru/c rô?ng, "=/t song song trên cùng một m=/t ph=3ng n=2m ngang CaCc tru/c vơCi vK/n tôAc khaCc nhau, ng›ợc chiều

¾Ty… sôA vK/n tôAc dài gi›%a 2 tru/c "›ợc gọi là ty… tôAc

CKAu ta/o (tt)

¾L›/c c=.t và l›/c neCn càng gia t=ng khi vK/t liê/u càng "i sKu vào khe tru/c t›ơng ›Cng vơCi s›/ gia t=ng cu…a ›Cng suKAt tr›ợt và ›Cng suKAt neCn CaCc ›Cng suKAt này gKy biêAn da/ng trong khôAi vK/t liê/u và s›/ cha…y cu…a vK/t liê/u qua khe tru/c CaCc biêAn da/ng tru/c ta/o nên bề m=/t tiêAp xuCc mơCi giuCp quaC trƒnh phKn taCn caCc phu/ gia vào khôAi polymer dê? dàng hơn CaCc

›Cng suKAt phaCt sinh càng lơCn, biêAn da/ng càng ma/nh me% khi ty… tôAc càng cao và khe hơ… tru/c càng beC D›ơCi taCc du/ng cu…a ma saCt nội và ngoa/i, khôAi vK/t liê/u se% noCng lên dê? dàng ta/o thành một khôAi "ồng nhKAt và liên tu/c

CKAu ta/o (tt)

¾bể "a/t "›ợc "ộ "ồng nhKAt và s›/ mềm de…o cKön thiêAt th›ờng khi gia công trên maCy caCn 2 tru/c vK/t liê/u "›ợc cho qua khe hơ… tru/c nhiều lKön

¾ MaCy caCn trộn: th›ờng dùng vào viê/c làm mềm cao su tr›ơCc khi hô?n luyện, trộn và nh›/a hoaC hô?n

hợp nh›/a MaCy caCn trộn coC ty… tôAc 1 ÷ 1,07

Cấu tạo

Profile vK/n täAc trong vuìng biãAn da/ng

S›/ uôAn cong trục và biê/n phaCp hiê/u ch,nh

¾D›ơCi taCc du/ng cu…a l›/c "Køy tru/c sinh ra do vK/t liê/u "i vào maCy trộn, tru/c caCn bị uôAn cong theo chiều l›/c "Køy Hiê/n t›ợng này "ôAi vơCi quaC trƒnh trộn không quan trọng l=.m Tuy nhiên, nêAu s›…du/ng thiêAt bị "ể caCn tKAm thƒ viê/c uôAn cong tru/c se%gKy ra s›/ không "ồng "ều bề dày cu…a sa…n phKøm

Biê/n phaCp hiê/u ch,nh

¾ S›… du/ng tru/c caCn coC profile lồi

¾ b=/t cheCo caCc tru/c caCn

¾Ta/o mômen chôAng uôAn trong tru/c caCn (b›ợc th›/c hiê/n ơ… tru/c caCn cuôAi cùng b=2ng pitton thuy… l›/c)

Trộn trên maCy trộn 2 tru/c

¾KhôAi polymer pha…i "›ợc caCn "ều "a/t "›ợc "ộ de…o nào "oC và "›ợc cuộn tròn theo tru/c ph*a tr›ơCc cu…a maCy (ph*a thao taCc) KêAt qua… là coC một lơCp polymer bao quanh tru/c truơCc và khôAi polymer n=2m trên khe tru/c

¾Phu/ gia khi "oC "a% "›ợc ra%i "ều dọc theo chiều dài làm viê/c cu…a tru/c, d›ơCi taCc du/ng cu…a caCc ›Cng suKAt tr›ợt, se% gKy ra caCc biêAn da/ng tr›ợt trong khôAi vK/t liê/u giuCp phKn taCn phu/ gia theo chiều chu vi tru/c (t›Cc là toàn bộ trên bề m=/t cu…a lơCp polymer)

¾ XKAu theo h›ơCng baCn k*nh, coC 1 "lơCp chêAt" ơ… saCt m=/t tru/c.

¾NêAu không coC c=.t "a…o, m›Cc "ộ trộn ch, "a/t "êAn 71%, nghLa là không bao giờ "a/t "›ợc "ồng nhKAt ơ… toàn khôAi

QuaC trƒnh trộn c=.t "a…o

¾QuaC trƒnh c=.t "a…o se% nKng m›Cc "ộ trộn lên 100%, b=2ng caCch "›a "lơCp chêAt" lên m=/t trên, t›Cc là "›a vào vùng hoa/t "ộng

¾VơCi ky% thuK/t c=.t "a…o th›ờng s›… du/ng nghLa là c=.t khoa…ng 1/2 "êAn 3/4 bề rộng tKAm polymer trên tru/c và "a…o ng›ợc bề m=/t "lơCp chêAt" lên trên KêAt qua…cho thKAy vK/n tôAc trộn gKön nh› không "ổi

¾ NêAu quaC trƒnh trộn "›ợc th›/c hiê/n b=2ng caCch c=.t cuộn "ổi "Köu thƒ kêAt qua… cho vK/n tôAc trộn t=ng lên

2 lKön, nh›ng ph›ơng phaCp này th›/c têA không "›ợc aCp du/ng vƒ thao taCc n=/ng nhọc

QuaC trƒnh trộn c=.t "a…o (tt)

¾ VơCi chêA "ộ c=.t "a…o, s›/ h›%u hiê/u cu…a khôAi hô?n hợp trên khe tru/c se% không còn và th›/c têA khôAi hô?n hợp này gKy tiêu tôAn n=ng l›ợng mà không goCp phKön vào viê/c trộn

2.4 MaCy trộn kín

CKAu ta/o và hoa/t "ộng

¾MaCy trộn k*n còn gọi là maCy trộn Roto, trên nguyên t=.c thuộc loa/i thùng trộn

¾Khi Roto quay quanh vK/t liê/u bị "a…o trộn, ma/nh nhKAt là ơ… vùng 2 Roto g=/p nhau PhKön vK/t liê/u n=2m ơ… ",nh Roto và vaCch buồng trên se% xuKAt hiê/n caCc ›Cng suKAt tr›ợt, gKy nên caCc biêAn da/ng tr›ợt, giuCp s›/ phKn taCn caCc chKAt "›ợc dê? dàng

¾CaCc ma saCt ngoa/i và nội trong khôAi vK/t liê/u se%làm noCng khôAi chảy, vK/t liê/u ta/o thành một khôAi

"ồng nhKAt và liên tu/c

CKAu ta/o và hoa/t "ộng (tt)

¾bể "iều ch,nh nhiê/t "ộ khôAi vK/t liê/u khi trộn, vo…maCy coC hê/ thôAng gia…i nhiê/t, còn Roto thƒ rô?ng "ể coCthể cho n›ơCc gia…i nhiê/t ho=/c hơi n›ơCc gia nhiê/t vào (PVC hoặc cao su)

¾CaCc Roto coC thể là caCc loa/i caCnh trộn da/ng Σho=/c Z, ho=/c da/ng xo=.n ôAc TiêAt diê/n cu…a Roto không "ổi, vơCi maCy trộn k*n th›ờng dùng thƒ tiêAt diê/n là 1 hƒnh elip

¾CaCc phu/ gia và polymer "›ợc cho vào maCy qua c›…a na/p liê/u Sau một thời gian trộn nhKAt "ịnh, hô?n hợp "›ợc thaCo ra ơ… c›…a thaCo liê/u d›ơCi da/ng khôAi

CKAu ta/o và hoa/t "ộng (tt)

¾bể thuK/n tiê/n cho viê/c gia công tiêAp theo, khôAi vK/t liê/u này th›ờng pha…i "›a qua maCy caCn 2 tru/c

"ể caCn thành tKAm Vƒ thêA, th›ờng trong caCc nhàmaCy gia công polymer, maCy trộn k*n th›ờng "›ợc trang bị thêm maCy caCn 2 tru/c

¾Hiê/u suKAt trộn cu%ng nh› n=ng suKAt cu…a maCy trộn k*n cao hơn maCy trộn hơ… Về an toàn, vê/ sinh công nghiê/p thƒ maCy trộn k*n cu%ng tôAt hơn

¾MaCy trộn k*n th›ờng "›ợc s›… du/ng "ể hô?n luyê/n cao su và nh›/a hoaC chKAt de…o

CKAu ta/o và hoa/t "ộng (tt)

¾Trong quaC trƒnh trộn do caCc l›/c ma saCt nhiê/t "ộkhôAi vK/t liê/u t=ng lên làm cho "ộ nhơCt gia…m =>

›Cng suKAt tr›ợt gia…m làm cho hiê/u qua… trộn keCm bểnhiê/t "ộ không "ổi trong quaC trƒnh trộn pha…i gia…i nhiê/t cho hê/ thôAng

¾Viê/c duy trƒ nhiê/t "ộ không "ổi là khoC kh=n, "=/c biê/t là "ôAi vơCi maCy coC thể t*ch buồng lơCn Do "oC, th›ờng thể t*ch caCc maCy này bị giơCi ha/n

CKAu ta/o và hoa/t "ộng (tt)

¾ CaCc biêAn da/ng vK/t lyC trong buồng maCy không

"ồng nhKAt PhKön vK/t liê/u ơ… gi›Ca ",nh Roto vàvaCch maCy coC biêAn da/ng cha…y mềm ơ… caCc phKön khaCc thƒ là biêAn da/ng da%o và biêAn da/ng "àn hồi

¾ CaCc dòng cha…y bị xaCo trộn do thể t*ch cu…a buồng trộn thay "ổi bKAt th›ờng,và coC luCc aCp suKAt vK/t liê/u bên trong t=ng ma/nh "Køy n=.p na/p liê/u lên

¾Trong vùng biêAn da/ng ma/nh me% nhKAt ơ… khe hơ…gi›%a ",nh Roto và vaCch buồng maCy, ›Cng suKAt tr›ợt và vKn/ tôAc tr›ợt biêAn thiên ổn "ịnh hơn và toàn thểkhôAi vK/t liê/u "ều "i qua vùng biêAn da/ng này do s›/lê/ch pha trong s›/ chyển "ộng cu…a 2 Roto

CKAu ta/o và hoa/t "ộng (tt)

¾ Khi t=ng nhiê/t "ộ hiê/u qua… trộn gia…m

¾ Khi t=ng vK/n tôAc Roto thƒ thời gian trộn "ể "a/t

"›ợc m›Cc "ộ phKn taCn nào "oC se% ruCt ng=.n la/i tuy nhiên cKön pha…i coC hê/ thôAng gia…i nhiê/t cho maCy "ểtraCnh hiê/u ›Cng t=ng nhiê/t "ộ cu…a khôAi vK/t liê/u khi vK/n tôAc Roto t=ng

¾ Da/ng cu…a ",nh Roto coC a…nh h›ơ…ng lơCn "êAn biêAn da/ng tr›ợt cu…a khôAi vK/t liê/u, do "oC a…nh h›ơ…ng "êAn công suKAt tiêu tôAn và m›Cc "ộ phKn taCn

2.5 Máy trộn cao tốc

¾Máy trộn cao tốc hoạt động với vận tốc trộn rất cao (3200v/p), sử dụng khi cần trộn vật liệu ở dạng bột với mức độ phân tán rất cao (giúp các phụ gia

có hàm lượng nhỏ và chất hóa dẻo phân tán đều, thường dùng cho ngành PVC).

¾Nhiệt sinh ra trong quá trình trộn là nhiệt ma sát, gíup cho sự phân tán tốt hơn.

¾Nhiệt ma sát sinh ra do ma sát giữa vật liệu - thành thiết bị, vật liệu – cánh khuấy, vật liệu – vật liệu.

Máy trộn cao tốc

¾Cấu tạo thiết bị là cánh khuấy nằm dưới đáy, cánh khuấy và thùng trộn được thiét kế đặc biệt cùng với nắp thùng tạo nên sự xáo trộn di chuyển vật liệu từ phía dưới lên trên và từ trên xuống dưới tạo nên sự đồng đều vật liệu giống như quá trình khuấy trộn vật liệu.

¾Trong sản xuất màng mỏng, giả da, đường ống, ván, profile từ PVC phải sử dụng máy trộn cao tốc.

¾V*t coC ra%nh ca/n se% ta/o s›/ trộn h›%u hiê/u hơn là v*t coC ra%nh sKu Hiê/u qua… trộn ty… lê/ vơCi chiều dài cu…a tru/c v*t.

¾ S›/ làm nguội tru/c v*t se% làm t=ng hiê/u qua… trộn

vƒ noC làm gia…m bề sKu h›%u hiê/u cu…a ra%nh v*t

2.7 Ta/o ha/t polymer

¾Ta/o "iều kiê/n dê? dàng cho quaC trƒnh gia công

¾bể dê? ba…o qua…n, vK/n chuyển, ha/n chêA thKAt thoaCt

2.7 Ta/o ha/t polymer (tt)

¾ bể ta/o ha/t khi nguội, ng›ời ta taCch caCc sợi "›ợc

"ùn ra kho…i "Köu leCp, keCo qua bể n›ơCc la/nh "ể làmnguội CaCc sợi vK/t liê/u "›ợc bộ phK/n vK/n chuyển

"›a vào bộ phK/n ta/o ha/t "›ợc dao c=.t thành ha/tcoC da/ng tru/ tròn, chiều dài 2 ÷ 3 mm