CHƯƠNG 3 :CÔNG NGHỆ CÁN ppt

Mặc dù được trộn ở cường độ cao, tuy nhiên trộn kín làm giảm cấp polyme rất lớn, truyền nhiệt trong toàn khối khó và chủ yếu là do nhiệt ma sát nội hơn nữa còn phải qua máy cán 2 trục để

CHƯƠNG 3 :CÔNG NGHỆ CÁN

Cán là sự ép đùn một khối lượng nguyên liệu giữa hai trục song song xoay tròn liên tục để tạo ra sản phẩm dạng màng hay dạng tấm Công nghệ cán được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất nhựa nhiệt dẻo, cao su, giấy và vải không dệt

Bằng công nghệ cán, nhiều loại polymer sẽ được tạo thành các sản phẩm dạng tấm mỏng có chất hoá dẻo hoặc không Đó là poly (vinyl chloride) (PVC), poly (acrylonitrile – butadien – styrene) (ABS), polyurethane (PV), cao su styrene – butadiene (SBR), cao su thiên nhiên (NR)

Sau khi trộn kín khối nhựa được nhả xuống máy cán 2 trục để tiếp tục hoàn tất quá trình nhựa hoá Mặc dù được trộn ở cường độ cao, tuy nhiên trộn kín làm giảm cấp polyme rất lớn, truyền nhiệt trong toàn khối khó và chủ yếu là do nhiệt ma sát nội hơn nữa còn phải qua máy cán 2 trục để cán tấm

Cấu tạo

Cấu tạo bên ngoài:

Hai trục đặt trên bốn gối đỡ, được bôi trơn bằng hệ thống dầu bôi trơn tuần hoàn

Môtor hoạt động thông qua vành đai và hệ thống bánh răng làm quay thanh truyền, thanh truyền quay làm trục nghiền quay

Trục sau cố định, trục trước di chuyển được trong mặt phẳng nằm ngang Bộ phận điều chỉnh khe hở trục thao tác bằng tay

Hai tấm chắn hình chữ V ở trên phía hai đầu của hai trục ngăn chặn nguyên liệu không rơi vào các đầu trục

Hệ thống thắng từ và các công tắc an toàn để ngừng máy khẩn cấp khi gặp sự cố

Cấu tạo bên trong:

Trục nghiền có dạng ống lồng ống Bên trong có một thanh dài đường kính khoảng 60

mm chạy dọc có chiều dài khoảng ¾ trục cán Ống này dẫn dầu phun vào thành trong trục thông qua lỗ ở cuối thanh với áp lực 5 - 7 kgf/cm2 Dọc thành trong trục là những vách ngăn giúp cho đường đi của dầu tăng lên nhờ đó dầu truyền nhiệt đều hơn ra lớp

Tại máy nghiền B, nguyên tắc hoạt động tương tự máy nghiền A

Trên bề mặc trục máy cán B còn có các tấm chắn (như hình vẽ) trên bề măt trục và chia trục làm 3 phần Mục đích của việc này là để tránh tình trạng keo cấp vào lẩn với keo cũ ở trên máy Muốn qua được bên kia keo vào phải đi qua khe trục và được bộ phận cắt đảo chuyển dần sang ngăn kế bên và tiếp tục như thế đến ngăn cuối cùng Việc này giúp cho quá trình trộn keo tốt hơn

Sau khi ra khỏi máy cán B tấm keo phải có bề mặc bóng láng, màu sắc đồng nhất, không có vệt màu, có độ trong, mặc cắt của tấm keo màu sắc phải đồng nhất Ngoài ra keo không được quá nhớt để tránh đứt keo Dòng keo tại máy nghiền B đạt nhựa hoá khoảng 97% thì được đưa vào máy lọc

Thông số kỹ thuật

Cao su đàn hồi và nhựa nhiệt dẻo: Quy trình dẻo hoá

Hình 1: Dây chuyền các công đoạn sản xuất màng PVC

Quy trình cán các loại cao su đàn hồi hay nhựa nhiệt dẻo được tiến hành theo dây chuyền với nhiều công đoạn khác nhau Trong hình 1 mô tả các công đoạn điển hình

để sản xuất màng PVC; trong đó quy trình cán là công đoạn quan trọng nhất

Ở đây ta chỉ đề cập đến bộ phận cơ bản của máy cán là trục cán vì các bộ phận khác đều hoạt động với mục đích là làm cho trục cán hoạt động nên khi đề cập đến kết cấu và hoạt động của nó sẽ nhắc tới

* Trục cán :

- Cấu trúc : các trục cán được đặt trong một khung cứng, song song và quay trong các ổ lăn, như vậy mới có thể đạt độ chính xác phù hợp Các trục cán

Hình thành nhiệt, dát mỏng, in ấn, cắt rọc, bao bì ra sản phẩm cuối cùng

Bán hoặc dùng để nghiên cứu

Kiểm tra chất lượng

nguyên liệu thô

Kiểm tra chất lượng sản phẩm

Cuộn màng và sắp thành đống

Cắt gọt và ép thành tấm (nếu có) Làm nguội

Đo lường không phá huỷ với sự hồi tiếp

Hồi phục và tôi luyện

Chạm nổi (nếu có)

Hoá dẻo và kéo căng (nếu có) CÁN

Cho nguyên liệu vào khe trục cán đầu tiên có thiết bị cảnh báo kloại

Nghiền Thêm chất trợ gia công

Cho bột vào với tốc độ

Đơn pha chế chi tiết

Kho nguyên liệu thô

đều cách nhau một khoảng cách (khoảng cách đó phải được xác định chính xác)

Ở mỗi đầu trục là hệ thống cung cấp chất lỏng gia nhiệt, bên canh đó là hệ thống mô tơ điện một chiều làm quay trục cán

Trục cán chịu tải trọng uốn lớn do đó chúng cần thiết phải có sự đàn hồi và

vỏ cứng Mặt khác cũng cần phải tạo cho chúng bề mặt có độ bền mỏi tốt Trục cán phần lớn được chế tạo bằng thép đúc hoặc thép được tôi bề mặt để chịu độ uốn lớn

- Cấu trúc hệ thống trục cán : hệ trục cán có thể đặt chéo trục với nhau hoặc được uốn cong trục cán cuối cùng với mục đích tránh việc trục cán cong ngoài y muốn kĩ thuật

• Chú ý : Trong quá trình làm việc trên trục cán xuất hiện những lực khá lớn, như vậy các trục cán sẽ bị uốn cong và nếu như vậy thì hình dáng, kính thước kĩ thuật của sản phẩm sẽ bị thay đổi vì vậy cần có biện pháp kĩ thuật để khắc phục điều đó

Î Có một số cách giải quyết cơ bản sau :

+ Mào định hình ( tạo dạng bom bê ) : Các trục cán được đặt chéo nhau, tạo ra momen chống trong trục cán làm trục cán uốn cong trở lại + Phương pháp đặt chéo trục bằng cách : trục đứng trước trục cuối cùng sẽ được quay đi một góc so với các trục khác, như vậy khe hở giữa các đầu trục sẽ rộng hơn các khe hở ở giữa

+ phương pháp chống uốn được thực hiện ở trục cán cuối cùng bằng piston thủy lực bộ phận này được lắp vào guồng trục được nối dài ra

Æ Nhận xét : với các cách giải quyết này chỉ có thể khử độ uốn hạn chế, do đó thông thường hai trục cuối cùng cần thiết phải có dạng bom

bê, việc mào tạo hình bom bê , việc mào tạo hình bom bê được thực

hiện trong trạng thái nung nóng, như vậy có thể thực hiện độ chính xác tốt nhất của dạng bom bê

III/ Các dạng máy cán cơ bản

Thông thường thì người ta thường sử dung các loại máy cán có 4 hoặc 5 trục cán xếp theo dạng chữ I, L, F, Z Việc sản xuất các loại mặt hàng khác nhau về kích thước, hình dáng tính chất khác nhau thì sự sắp xếp trục cán cũng sắp xếp theo hình dạng khác nhau

- Nhược điểm : khó gia công PVC mềm thành màng vì hơi nước của chất hóa dẻo sẽ tụ lại trên màng Nếu như vậy thì sẽ làm chất lượng màng giảm đi Vì vậy người ta hay dùng loại máy cán hình chữ F để chế tạo màng mỏng

2/ Máy cán dạng chữ F

Thiết Bị Cán Loại Chữ F Thường dùng để chế tạo màng mỏng do nó có khe vật liệu ở phía trên đối ngược với máy hình chữ L Bên cạnh đó máy hình chữ F cũng có đường nhập liệu dài hơn

3/ Máy cán trục hình chữ Z dùng để phủ bọc nhựa PVC lên vải hoặc giấy

Thiết Bị Cán Loại Chữ Z

4/ Máy cán trục chữ I (ít dùng trong công nghiệp chất dẻo)

Do việc tiếp liệu của loại máy này tương đối khó khăn

Thiết Bị Cán Loại Chữ I

Đặc điểm thiết bị

Máy cán là thiết bị đắt tiền, do đó sẽ không kinh tế nếu như nguyên công

làm nhuyễn dẻo cũng thực hiện trên trục cán

Î Vì vậy mà người ta thường hóa dẻo và trộn các chất độn trước khi cán

bằng máy trộn 2 trục hoặc bằng máy đùn trục vít

Vì phần lớn các chất dẻo có vùng chảy dẻo xác định rõ ràng, độ nhớt đủ lớn

nên phù hợp với phương pháp cán Một số chất dẻo thường dung để cán và tạo ra màng mỏng, tấm như:

Vì phần lớn các chất dẻo có vùng chảy dẻo xác định rõ ràng, độ nhớt đủ lớn

nên phù hợp với phương pháp cán Một số chất dẻo thường dung để cán và tạo ra màng mỏng, tấm như:

Thường được thực hiện bằng hai công đoạn

1/ Công đoạn hóa dẻo (nhuyễn hóa)

Việc đầu tiên của dây truyền cán là định lượng giúp ta cung cấp cho vật

liệu những liều lượng chất phụ gia thích hợp theo đơn liệu

- Các phần liệu đã được cân được đưa vào máy trộn sau khi trộn là

nguyên công hóa dẻo (có thể hóa dẻo liên tục hoặc từng mẻ)

+ Máy hóa dẻo từng mẻ thì dùng thùng khuấy rô to hoặc có thể là máy

trộn hai trục cán

Nhưng thuận tiện hơn vẫn là hóa dẻo bằng phương pháp liên tục vì nó đạt

được độ nhuyễn tốt và cho chất lượng màng mỏng cao thường là máy trộn

trục vít

Chất dẻo sau khi được hóa dẻo thì phần lớn các trường hợp được chuyển

sang máy trộn trục cán để tiếp tục trộn nhuyễn và làm sạch hơi nước bên

trong lòng vật liệu Các trục cán trên máy trộn không song song với nhau

nên khối chất dẻo chảy dẻo sẽ được chuyển từ đầu này sang dầu kia của

trục cán Ở vị trí này người ta dùng dao cắt vật liêu thành dải băng và dùng

băng tải chuyển sang máy cán

Î Như vậy khối vật liệu được đưa vào trục cán sẽ đồng đều và vừa với

lượng mà trục cán sẽ làm việc được (nêu làm ngược lại vật liêu sẽ bị đống trước trục cán và sẽ nguội làm chất lượng màng bị kém đi.)

• Thông thường để bảo vệ bề mặt trục cán khỏi bị kim loại làm hư người ta lắp ở phía băng dụng cụ loại trừ các phân tử kim loại tồn trong khối vật liệu được hóa dẻo

• Và để loại trừ các vật liệu tạp trong chất dẻo, ở khu vực gần trục cán người ta đăt máy đùn trục vít có bộ phân lưới lọc

Chất dẻo được đưa vào máy cán thường được ùn lại trước cặp trục đầu tiên, đó là vùng xoáy

Điều quan trọng là trong quá trình cán vùng xoáy đó luôn luôn được luân chuyển và càng nhỏ càng tốt để tránh bị nguội bề mặt vật liệu

Chất dẻo sau khi được đưa vào khe trục cán sẽ dính lên trục cán có có tốc độ dài hơn hoặc

nóng hơn, nhám hơn và cứ như thế nó được đưa vào khe trực tiếp trước mỗi khe đều phải xuất hiện vùng xoáy

Chất dẻo sau khi được đưa vào khe trục cán sẽ dính lên trục cán có tốc độ lớn hơn hoặc nóng hơn, nhám hơn và cứ như thế nó sẽ được đưa vào khe trục tiếp theo (trước mỗi khe trục đều phải xuất hiện vùng xoáy.)

- Vì tốc độ dài của trục theo phương kéo dài ngày càng lớn vì vậy điều quan trọng là phải làm sao để dọc theo trục cán nhiệt độ phải đồng đều vì nếu có sự chênh lệch nhiệt độ sẽ xuất hiện sự thay đổi về đường kính trục cán dẫn đến bề dày của màng sẽ không đồng đều Ævì vậy các trục cán thường được nung nóng bằng nước nóng dưới áp lực cao và các kênh dẫn nước nóng thường đặt bề mặt trục khoảng 500

mm

Các quy trình cán khác nhau thì có công thức pha chế khác nhau, một ví dụ quen thuộc là mặt lót trong PVC của hồ bơi có đơn pha chế gồm PVC cao phân tử, chất dẻo dialyl phthalate, chất ổn định, chất màu, chất độn, chất bôi trơn, thuốc diệt nấm

Các thành phần có độ chính xác ± 1% khối lượng và được pha trộn theo thứ tự sau: Nhựa, chất ổn định tăng độ mềm dẻo, chất độn, chất bôi trơn, thuốc diệt nấm, chất tạo màu

Sau khi pha trộn kỹ và pha trộn từng phần, bột được làm nguội và cho qua máy loại kim loại rồi cho vào phễu nhập liệu Sau đó nguyên liệu được cho qua máy báo động kim loại rồi qua khe trục đầu tiên của máy cán Ta thường sử dụng máy cán bốn trục hình chữ L ngược; trong đó có ba khe trục kích thước lớn lần lượt là 1,52 mm; 0,76 mm và 0,38 mm; cho ra sản phẩm có kích thước 0,4 – 0,5 mm Sản phẩm dạng tấm thường dày hơn 1,33 lần so với khe trục cuối cùng của máy cán

Hình 3: Khu phức hợp và các công đoạn của dây chuyền cán

So với các quy trình sản xuất sản phẩm dạng tấm khác thì tốc độ của quy trình cán khá cao Công thức sản xuất và điều kiện được kiển soát tốt để giới hạn hàng lỗi Nhiều công đoạn phải được duy trì sự đồng bộ hóa một cách chính xác và liên tục

Hình 4 Quy trình cuộn vải đưa vào máy cán

Giấy và vải không dệt: quy trình cung cấp dải băng

Trong quy trình sản xuất giấy và vải không dệt, dải băng được chuẩn bị trước và còn ướt Sau đó dải băng được sấy khô và đưa qua quy trình cán hoặc siêu cán để tăng cường các tính chất như mong muốn

Các thiết bị và quy trình đặc biệt sử dụng để cán giấy, vải không dệt hay vải phủ được thảo luận trong mục 7 – 9

Nguyên lý:

Hiểu được nguyên lý của các hiện tượng chi phối quá trình cán sẽ giúp ta kiểm soát được các nhu cầu của máy cán hiện đại như: tốc độ cao, sản phẩm màng hay tấm

có độ sai số nhỏ về chiều dày; màng có cấu trúc và bề mặt đồng đều tiết kiệm chi phí

Sự kiểm soát độ dày của dải băng rất quan trọng Nhờ vào các phép tính và kinh nghiệm đã giúp ta có được các công thức để kiểm tra Đối với dải băng được cuộn chặt trên một lõi

d D t L

2

2

100

2

L: Chiều dài của dải băng trên trục (m)

t: Độ dày của dải băng trên trục (mm)

D: Đường kính ngoài của cuộn (OD) (mm)

d: Đường kính trong của cuộn (ID) (mm)

Nếu dải băng dày ở phần giữa hơn hai mép ngoài và được cuộn theo độ căng quy định thì kết quả là phần trung tâm cuộn thì chặt hay cứng trong khi phần mép ngoài cuộn thì lỏng hay mềm Hầu hết các màng nhựa nhiệt dẻo sau khi cán sẽ co rút chiều

dài do sự biến dạng được phục hồi trong dây chuyền làm lạnh và cuộn lên trục Khi màng cuộn không chặt thì sự co rút sẽ xãy ra trong vài ngày sau khi cán và miếng cán

sẽ dài nhất nơi lúc trước dày nhất, thường ở phần trung tâm

Những nguyên nhân gây ra sự sai lệch độ dày: Đối với dải băng polymer mỏng, lực tách trục trong khe cuối cùng có thể lên đến 105,1 kN/m, điều này có thể gây ra độ lệch đáng kể trong trục cán cuối cùng, nếu không có phương pháp khắc phục thì độ dày của dải băng sẽ bị sai lệch

Để đơn giản hóa, ta thừa nhận nguyên liệu được nạp cho trục theo một hằng số Biểu thức sai lệch trục ở dạng hình học đơn giản tác dụng cho trục cán cuối cùng (11) được mô tả ở hình 5 Độ sai lệch là:

( )2 2

5

24 1 384

=

l

D l

h EI

ql y

( )3 5

2

5

12 5

3 18

−

=

l

x l

x l

D l

h EI

ql y

y

q: Tải trọng của dải băng trên trục Ví dụ: 381,1 kN/m

l: Bề rộng dải băng Ví dụ: 1,98 m

E: Modul đàn hồi của vật liệu làm trục Ví dụ: 15,2.104 MPa

I: Momen quán tính của thân trục Ví dụ: 0,01251 m4

D: Đường kính thân trục Ví dụ: 0,7112 m

d: Đường kính lỗ trục Ví dụ: 0,1778 m

h: Chiều dài phần của trục nhô ra Ví dụ: 0,381 m

y (mm): Độ sai lệch ở khoảng x (m) tính từ trung tâm trục

ymax (mm): Độ sai lệch trục cực đại (ở trung tâm trục)

Hình 5: Độ sai lệch của trục cán (10) Courtesy Dekker, Inc

Những nguyên nhân khác gây ra sự thay đổi độ dày của dải băng là do nguyên liệu có tính lưu biến không đồng nhất, sai sót trong kiểm soát nhiệt độ và khả năng bôi trơn của nguyên liệu, thiết bị hay hệ thống kiểm tra hoạt động sai chức năng, lực tách trục dọc theo chiều dài mặt trục, gradient nhiệt độ trục hay trục cán bị hỏng

Sự đền bù cho độ sai lệch trục cán Trong công nghệ cán chất dẻo, sự đền bù

cho độ sai lệch trục cán được thực hiên bằng cách kết hợp 3 phương pháp: đặt xiên trục, trục được chế tạo cong, và mào định hình

Đặt xiên trục có thể làm tăng độ tách trục ở các khoảng cuối nhưng không làm thay đổi ở khoảng giữa Thông số của đặt xiên trục được miêu tả ở hình 6 và sự đền

bù chịu ảnh hưởng bởi độ xiên (12,13) theo công thức sau:

D D

L

x C

z = ⎢⎣⎡ + ⎥⎦⎤ −

2 / 1 2 2 2

0 (2 ) 000

,

Trong đó: z, mm = khoảng bù đắp ở điểm x khi đặt xiên trục

C0 , m = độ xiên ở điểm cuối của trục

x, mm = khoảng cách từ điểm trung tâm trục

L, m = chiều dài của trục D,m = đường kính của trục

Giữ thẳng trục ( hay chống làm cong trục) được mô tả trong hình 7 Phương pháp này ứng dụng cho các momen uốn cong do bên ngoài đối với điểm cuối của hai

trụ của trục cán để đền bù cho độ sai lệch (+) hay roll crown quá mức (-), sử dụng công thức sau:

2

2 l x EI

Trong đó: F : lực tạo ra bởi xylanh làm thẳng trục tới trục cán (kN)

a : momen cánh tay đòn giữa cái đệm trục chính và điểm xylanh tạo lực làm thẳng (m)

l : chiều dài hoạt động của bề mặt trục cán (m)

x : khoảng cách thay đổi từ đường trung tâm ngang tới mép ngoài của trục cán (m)

E : modul đàn hồi hữu hiệu của vật liệu làm trục cán (Mpa)

I :momen quán tính của thân trục ( m4 )

µ : khoảng đền bù do làm thẳng trục tại điểm x, tính từ đường trung tâm ngang (mm)

µmax: khoảng đền bù do làm thẳng trục tại đường trung tâm ngang (mm) Theo quy ước, làm thẳng trục theo chiều dương được sử dụng để khắc phục độ sai lệch gây ra do lực tách trục trong khe trục cán, còn làm thẳng trục theo chiều âm dùng để giảm đỉnh cố định quá mức của trục, khi được ground on

Hình 6 Đặt xiên trục (10) (a) Trục trước khi đặt xiên (b) Đặt xiên trục bằng cách dịch chuyển trục dưới một khoảng C 0 tạo ra lỗ hở Z 0 (c) Trục đặt xiên nhìn từ trên cao; kích thước tương ứng theo công thức 4

Đặt xiên trục và làm thẳng trục sẽ khắc phục độ sai lệch của trục thứ hai trong công thức 3, nhưng không khắc phục độ sai lệch của trục thứ tư Một hiệu ứng được gọi là hiệu ứng vòng cổ sẽ phát sinh khi sử dụng phương pháp này, nó không đền bù chính xác độ sai lệch trục vì nó không tác động đến trục thứ tư trong công thức 3 và vì

sự công nhận thiếu chính xác khi cho rằng khe trục cán có tính đẳng nhiệt và đẳng áp Một đường cong vòng cổ sẽ cho thấy sự khác nhau giữa đường cong đúng và đường cong sai

Hình 8 Sự điều chỉnh quá mức độ sai lệch do đặt xiên trục và làm thẳng trục khi phần mép và trung tâm miếng cán có kích thước không đáng kể

Hình 8 mô tả lượng giá trị mà đặt xiên trục và làm thẳng trục đã khắc phục một cách quá mức độ sai lệch của dải băng khi điều chỉnh độ dày không đáng kể ở phần trung tâm và phần mép Sự đền bù tối đa khoảng 0,7 lần khoảng cách từ trung tâm đến mép dải băng, trong ví dụ này là 2 µm Sự đền bù này đủ lớn để xử lý dải băng khi các sản phẩm là những màng mỏng không được khắc phục độ sai lệch, lúc đó trục cán sẽ hoạt động sai ảnh hưởng đến độ chính xác của thành phẩm

Tính lực tách trục:

Biểu thức sau dùng để tính lực tách trục trong công nghệ cán hoặc nghiền nhựa dẻo

( )7 1

1 2

w: Bề ngang dải băng (m)

h0: Khoảng cách giữa các trục tại khe (mm)

H: Độ cao của nguyên liệu tại lối vào khe trục (mm)

Hình 9 mô tả một khe trục cán đang hoạt động Kết quả tương đối chính xác được tính theo công thức (7), giả thiết là độ nhớt được tính chính xác Để tính độ nhớt chính xác hơn, trong các máy cán lớn thường sử dụng các lưu kế mao quản Ngoài công thức 7, còn có một số công thức khác đơn giản hơn nhưng độ chính xác không cao

Hầu hết các vấn đề phát sinh của công nghệ cán đều được giải quyết dựa trên cơ

sở lý thuyết và thực nghiệm Nhờ vậy thì các điều kiện và công thức của quá trình cán mới được tối ưu hóa

Thiết bị:

Các máy cán đời mới hiện nay có nhiều công dụng và chức năng, cho ra sản phẩm có chất lượng tốt hơn và tốc độ các công đoạn cũng cao hơn Nhờ kiểm soát được tỷ lệ ma sát mà nguyên liệu di chuyển tốt hơn trong các trục cán Độ chính xác của mặt cắt sẽ tăng thêm nếu nguyên liệu được nghiền nóng trong máy cán ở nhiệt độ cài đặt Nhiệt độ nguyên liệu sẽ được kiểm soát tốt hơn bằng cách sử dụng các trục cán có khoan lỗ để cho một chất lỏng truyền nhiệt tuần hoàn xuyên qua có tốc độ cao

và độ chính xác ±10C

v r

rv

v r

rv

Pressure Pressure

Ta có thể làm giảm độ sai lệch khi tách trục lớn bằng cách sử dụng các trục cứng hơn

* Những vấn đề cần chú ý:

Các công đoạn như chuẩn bị công đoạn cho quá trình cán, điều kiện cán, đo độ dày, kiểm tra chất lượng và đóng gói cần chú ý loại polymer được cán có tính chất như thế nào Một số lưu ý khác như polymer có dát mỏng thành dạng vải hay không, miếng cán được chạm nổi hay cắt rọc, các yêu cầu của sản phẩm như bóng hay không bóng; các sản phẩm có cần những tính chất đặc biệt như độ sáng quang học, định hướng hai chiều hay độ hồi phục biến dạng thấp

Kiểm soát nhiệt độ: Các thiết bị trợ dung rất thông dụng trong máy cán cao su

và nhựa nhiệt dẻo gần máy trộn theo mẻ Banburry, máy trộn liên tục Farrel (FCMS),

Buss ko – kneaders và máy ép đùn Plantery qear Extruder

Sản phẩm có độ dày lớn Sản phẩm có độ dày nhỏ

Thứ tự trục Nhiệt độ

trục,0C

Tốc độ trục,m/phút

Nhiệt độ trục,0C

Tốc độ trục, m/phút

Tốc độ cán: Sản phẩm PVC sau khi cán càng cứng thì độ nhớt của nguyên liệu

tại nhiệt độ hoạt động càng cao Tốc độ cán được cài đặt trước, nguyên liệu càng cứng

và có nhiều chất độn thì sinh ra nhiều ma sát nhiệt

Công đoạn hoàn thành:

Muốn có sản phẩm chạm nổi một mặt ta sử dụng một trục chạm nổi Để chạm nổi hai mặt, Để có được các sản phẩm chạm nổi, một hoặc hai trục cán cuối cùng phải được xử lý bằng máy phun tia cát và các hạt nhôm oxit có kích thước chính xác, thường từ 120 – 180 m Ngoài ra, cần phải chọn kim loại thích hợp để làm trục cán, thường sử dụng gang đúc để có được độ chạm nổi sắc nét cao và lâu mòn Máy cán hình chữ Z thường được dung cho các sản phẩm chạm nổi hai mặt

Đo lường: Các sản phẩm có độ dày lớn được kéo mỏng sau khi ra khỏi trục

cán cuối cùngcác sản phẩm có độ dày nhỏ hơn thì được kéo mỏng nhiều hơn với tỷ lệ 1,2 : 1 Nghĩa là khi một màng có độ dày 0,18 mm khi ra khỏi máy cán sẽ được kéo mỏng xuống 0,15 mm

Sự định hướng: Các sản phẩm màng PVC cứng có độ dày nhỏ hơn 0,125 mm

thì hầu như được kéo căng để đạt được chiều dày cuối cùng Ta có thể kéo căng theo một chiều hay hai chiều trong lúc kéo mỏng, sự định hướng của các phân tử có thể xuất hiện hoặc không phụ thuộc vào nhiệt độ của màng khi bị kéo giản Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự định hướng chủ yếu phụ thuộc vào công thức hóa học, riêng đối với PVC như sau: nếu trên 1900C, khi kéo giản không có sự định hướng; từ 160 – 1800C,

sự định hướng xuất hiện và ngưng khi làm lạnh nhanh; dưới 1500C sản phẩm bị kéo căng sẽ hồi phục ở nhiệt độ phòng

In nổi: Một công đoạn khác cần gia nhiệt là công đoạn in nổi Sản phẩm màng

hay tấm từ trục thường chuyển sang trục in nổi tại nhiệt độ khá cao để tạo kiểu in nổi cho sản phẩm

Các tiến bộ gần đây: những cải thiện trong việc kiểm soát các quy trình gia

nhiệt và làm lạnh trong quá trình cán, cũng như tốc độ và sức căng của băng cán ở mỗi giai đoạn trước đây Ở giai đoạn cuộn khi phải ngưng lại để cắt băng cán là các sản phẩm có độ dày cao hay có chất hỗ trợ thì phải sử dụng một bình ắc quy Còn trong các máy cán hiện đại có thể kiểm soát sức căng của băng cán chính xác, có thể cắt băng cán hay thay đổi trục một cách tự động mà không cần dùng bình ắc quy Điều này đã khắc phục nhược điểm vốn cán của công nghệ cán và sự hồi phục biến dạng sau khi kéo giản ở nhiệt độ thấp hơn 1500C

Ý nghĩa kinh tế:

Phần lớn loại nhựa sử dụng cho công nghệ cán ở Mỹ là nhựa PVC, sản xuất ra các sản phẩm màng và tấm có số lượng nhiều nhất Số liệu của bảng 2 chỉ hàm lựợng nhựa PVC, trong thực tế còn có thêm chất phụ gia và các loại polymer khác

Bảng 2 :nhựa PVC cho công nghệ cán ở thị trường Mỹ , 10 3 t a

1979 1980 1981 1982 1983

Hầu hết các nguy cơ trong thiết bị cán là do băng cán thường di chuyển với tốc

độ cao, khi cán tạo lực lớn và nhiệt độ cao Hầu hết các nhà máy cán đều có chương trình an toàn và bảo trì máy móc

o phủ đồng

g có dao g

t trong nhữ Sau đó ch

sẽ điều chỉũng có thể

CÓ BỘ PH hận chải:

này, nguyê

hủ lên Sauơng pháp n

h 2b)

4: CÔNG N

ể phủ lên n

ợc phát triểloại dựa v

bề mặt nhă

h 1 Máy ph

ghệ phủ đưáng lên tấm

và độ rộngbăng chuy

g nằm tron

hủ này sẽ

ng dụng từnày đượcngấm vào v

g pháp đo

ng một cái được một

ừ rất sớm v

c cải tiến tvải đồng đềững vật liệu

ng lâu đời được đặt l

g được trántrục lăn Vả

dạng tấm đích sử dụnhoặc mụch

máng Mộtrục có bọ

uyển nhờ

Một hệ thống khác nữa là dao gạt được đặt trên trục Vải chỉ cần tựa lên một trục Dao gạt được đặt ngay trên trục này.Bề dày màng sẽ được điều chỉnh nhờ vào dao.(Hình 2b)

Hình 2 Máy phủ có dao gạt

a)Dao tựa trên vải, b)Dao tựa trên băng tải, c)Dao tựa trên trục lăn

Những hệ thống này chỉ được sử dụng khi chất tráng có độ nhớt từ trung bình đến cao và tốc độ tráng thường là 30m/phút Bề dày màng có đồng đều hay không là phụ thuộc vào bộ phận cung cấp chất phủ độ đồng đều bề mặt vải

Trong quá trình tráng đôi khi xuất hiện những vệt do những phần tử không tan trong chất tráng hoặc do sơ sợi, chất bẩn nằm trên bề mặt vải

Công nghệ này có thể áp dụng cho nhiều chủng loại sản phẩm khác nhau và có nhiều

ưu điểm như: thiết bị không đắt tiền, dễ sữa chữa, sử dụng và lau chùi Do hệ thống ngắn nên lượng chất phủ sử dụng ít, bề mặt sản phẩm trơn bóng

Tuy nhiên cũng có một số bất lợi như: tốc độ thấp, bề dày màng khó đồng đều và

Dao gạt

Dao gạt Tấm ngăn

o cho có thể

ơn giản nhấtrục lớn và

hiết bị khác

c nhỏ quaydụng trángiều chỉnh m5) hoặc vòi

m một trục

ay liên tục

n một cách

hủ cánh gạHình 4)

Máy tráng

nh phủ đượhiều với trmặt vải và l

g một lần nlực

g kính tươ

ể điều chỉntrên bề mặ

ét, chất ph

t

ện bên dướtiếp xúc v

ải căng ra

dưới cùng

cao su

u

ơng pháp này có thểđiều khiểnơng đối lớn

ứa ở giữa

Ngoài ra hất tráng ánh gạt sẽ

t bể chứa

Hình 7 Thiết bị phủ dạng thanh tròn

(a) Hình dạng thanh tròn, (b) Thiết bị phủ

Độ đồng đếu của màng tráng phụ thuộc vào sức căng của vải Tốc độ và độ nhớt được giữ sao cho chống lại được sức nước khi tách vải ra khỏi thanh tròn

Quá trình hoạt động của thiết bị này tương đối đơn giản Nó bao gồm một trục lớn ngâm vào trong dung dịch phủ và quay tròn Vải được đưa vào nhờ 2 trục nhỏ hai bên Thường trục cuối cùng còn có tác dụng làm bề mặt vải trở nên phẳng, bóng hơn

để làm tăng vẻ mĩ quan cho sản phẩm

1.1.5 Thiết bị tráng sâu, tráng có trục ép và tráng bão hoà:

Công nghệ này mang tính thủ công nên chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp giấy sợi

1.1.5.1 Thiết bị tráng sâu:

Tấm vải được ngấm vào trong dụng dịch phủ nhờ một trục đơn nhờ vậy chất phủ có thể ngấm vào trong vải đến mức tối đa Lượng dư thừa sẽ được loại ra khỏi bề mặt vải nhờ vào 2 trục ép Thiết bị này phù hợp cho những loại vải xốp và các loại xơ sợi cần phủ 2 mặt

Hình 8 Máy phủ ngấm ép

1.1.5.2 Thiết bị phủ có trục ép:

Tấm vải được đưa vào hệ thống gồm 2 trục ép với nhau Trục bên dưới ngấm vào trong dung dịch phủ và nhờ chuyển động quay nó sẽ phủ lên mặt dưới của vải Còn mặt trên cũng được tráng nhờ vào vòi phun chất tráng Sau khi tráng xong vải được đưa qua hệ thống trục cán bóng để làm bề mặt sản phẩm phẳng và đẹp hơn

Hình 9 Thiết bị phủ có trục ép

1.1.5.3 Thiết bị tráng bão hòa:

Đầu tiên vải được đưa vào trục làm ẩm trước để cho sơ sợi trương nở Sau đó vải

sẽ được đưa vào trong một bể lớn chứa dung dịch phủ và để yên trong một khoảng thời gian nhất định đủ để quá trình ngấm đạt bão hòa Sau khi ra khỏi bể, vải được đưa qua hệ thống hai trục ép để loại phần chất phủ dư thừa

Hình 10 Thiết bị phủ bão hòa

Thiết bị này hoạt động giống như thiết bị phủ có cánh gạt Tốc độ thông thường

là 150-450 m/phút.Thiết bị này có thêm một động cơ sử dụng sức gió để đẩy lượng chất tráng dư thừa ra khỏi bề mặt vải đồng thời cũng làm cho vải trở nên bóng láng hơn.Thiết bị có ưu điểm là bề mặt màng đồng nhất và không xuất hiện vết, không cần phải quan tâm đến bề dày vải, không cần trục tráng, màng phủ khó bị bong ra

Vải sau khi tráng xong sẽ chạy vòng qua một trục cán có đường kíng lớn và đi qua khỏi trục này theo phương thẳng đứng

Hình 11 Thiết bị tráng có sử dụng áp lực không khí

Bộ phận tạo sức gió được đặt ở giữa trục cán và hơi hướng xuống dưới Phần miệng của bộ phận này được đặt gần sát với tám vải Đây chính là cách để không khí làm khô màng sơn trước khi vải đi ra khỏi thiết bị Áp lực không khí bên trong bộ phận được điều chỉnh ở áp suất thường là 7-35KPa (1-5 Psi) và sau khi được ép vải thường được làm nguội rồi mới tiếp xúc với hơi nóng Từ động cơ này sẽ tỏa ra một lượng hơi rất lớn, ngoài ra ở phía dưới có đặt một thùng kín để thu hồi lượng hơi dư thừa này và chất phủ dư sẽ được lấy ra khỏi bề mặt vải

có sử dụng dao gạt ở chỗ không làm xuất hiện vết

Không

Tr c

Quá trình tráng này sử dụng đòn bẩy để cung cấp nguyên liệu hoặc sử dụng bể cung cấp nguyên liệu

Hình 12 Thiết bị tráng có đòn bẩy

a) Dùng kẹp cung cấp nguyên liệu

b) Dùng bể cung cấp nguyên liệu

Tr c

Tr c Cánh g t

Cánh