Luận văn: Thiết kế phân xưởng sản xuất màng mỏng PVC năng xuất 4100 tấn/năm chương 5
Chương 5: Qui Trình Công Nghệ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ Chương Để sản xuất màng PVC người ta thường sử dụng phương pháp đùn,cán thổi Phương pháp đùn :Dùng máy đùn trục vít thực chức nhập liệu, nhựa hoá, lọc tạo hình,làm nguội ,cuốn sản phẩm Phương pháp thổi :Giống phương pháp đùn khác chổ phương pháp cho moat bóng không khí kéo dài thành ống với bề dày yêu cầu nhờ lăn với kích thước tốc độ quay khác nhau.Sau trình ghép, cắt làm nguội màng Phương pháp cán :Ra đời kỹ 19, ngày công nghệ cán ứng dụng khắp giới khoảng chừng 95% công nghệ cán PVC công nghệ cán thích hợp cho sản xuất số lượng lớn màng PVC tốc độ cao Bảng so sánh công nghệ Tham biến Các công nghệ calender calenderette extrucder Giá trị công nghệ 30 7-22 Điều khiển độ dày% +/-5 +/-4 +/-10 Tốc độ (vòng/h) 500 -80000 500 -1500 500 - 1000 Thuận lợi Tốc độ cao linh hoạt Độ xác tốt Giá thấp Giá thấp Tính quan học tốt Tốc độ thấp ,không có tính linh hoạt Tốc độ thấp,sự giảm cấp vật liiệu Khó khăn Giá cao Từ bảng so sánh công nghệ cán lựa chọn tốc độ cao đòi hỏi độ hoàn hảovà trình hai bề mặt in vân nỗi dây chuyền cán Vậy nên ta chọn công nghệ cán 5.1.SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 5.1.1Sơ đồ quy trình công nghệ hệ thống máy cán : Hình 1.3.Sơ đồ qui trình công nghệ máy cán LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ Ba silo bột PVC(tầng trệt) Silo CaCO3 Hai silo PVC (tầng 3) (tầng 3) Hầm dầu DOP Hai bồn dầu DOP (tầng 3) Ba bồn chất ổn định (tầng 3) Cân DOP Cân bột PVC, CaCO3 Phụ gia Cân chất ổn định Máy trộn A Máy trộn B Máy nấu Máy nghiền A Máy nghiền B Máy lọc Máy cán Hệ thống trục take off Ép vân Dàn giải nhiệt (Precooling;cooling 1, 2, ) Dàn quấn Bán thành phẩm phẩmphẩm Thành phẩm LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Kiểm tra, đóng gói Màu Chương 5: Qui Trình Công Nghệ 5.1.2.Mô tả quy trình a Chuẩn bị nguyên liệu – Bột PVC từ bao nguyên liệu kho đưa qua silo chứa sau hút lên cao để đưa vào silo chứa khác chuẩn bị cho việc cân nguyên liệu tự động Có bồn chứa PVC – Epoxy, độn CaCO3, dầu DOP, màu, phụ gia trợ gia công,… đưa lên vào bồn chứa thang máy Có bồn chứa chất ổn định, bồn chứa độn CaCO3 bồn chứa DOP Nguyên liệu màu, phụ gia cân chuẩn bị trước (các góimàu) b.Cân – Trước tiên nguyên liệu gồm thành phần khác cân theo thành phần khối lượng ghi đơn pha chế Khi công việc cân hoàn tất, nguyên liệu cho vào thiết bị trộn c.Trộn – Các nguyên liệu gồm thành phần khác (không trộn màu có màu ta phải vệ sinh máy trộn cao tốc đổi màu) trộn máy trộn siêu tốc để tạo hổn hợp phân bố đồng Kết thúc trình trộn, hổn hợp đưa vào máy trộn kín (máy nấu) d.Nhựa hóa sơ – Toàn hổn hợp từ máy trộn cho vào máy luyện kín, đồng thời cho thêm màu vào nguyên liệu trộn để tạo phân tán tốt đồng Các hạt nhựa bắt đầu chảy kết thành khối với thành phần đồng khối Kết thúc trình nhựa hóa, khối vật liệu chuyển sang máy cán hai trục e.Nhựa hóa hoàn toàn LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ – Khối vật liệu từ máy trộn kín tiếp tục cán trộn máy cán hai trục.khối vật liệu cán để tạo đồng hoàn toàn dạng tấm,nhựa bắt đầu chuyển dần sang thể keo.Sau qua hai máy cán A B nhựa dạng thể keo hoàn toàn.keo sau chuyển sang máy lọc f.Lọc – Keo sau cán băng tải đưa vào máy lọc để loai bỏ tạp chất khỏi keo tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng sảm phẩm Tiếp theo keo chuyển cho máy cán trục g.Cán định hình – Keo cán máy cán trục (có dạng chữ L ngược) Được định hình thành dạng mỏng với kích thước định trước khỏi máy cán – Tùy theo độ dày mỏng sản phẩm sản xuất (N1, N2, …) mà ta điều chỉnh khe trục cho phù hợp h.Xuất liệu (Take_off) – Sau khỏi máy cán trục màng đưa qua hệ thống trục xuất liệu(hình vẽ).Sau qua phận in hoa i.p vân – Bộ phận ép vân gồm có hai trục: Một trục vân trục cao su Hai trục in lên bề mặt màng vân trục vân, trục vân làm lạnh nước lạnh Khi ép vân màng làm nguội định hình j.p nguội Sau qua trục in vân, màng tiếp tục định hình làm nguội với trục làm lạnh Mục đích công đoạn làm hóa bền để ổn định hình dáng kích thước LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ k.Cắt biên, quấn cuộn – Màng với kích thước ổn định sau qua hệ thống làm nguội cắt biên theo kích thước sản phẩm yêu cầu quấn cuộn.Kết thúc trình ta thu màng mỏng không in hoa (bán thành phẩm ) thành phẩm đóng gói, dán nhãn đầy đủ Hình 1.4 Bảng vẽ kỹ thuật dây chuyền công nghệ cán LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH 5.1.3.Cân Nguyên tắc cân: – Nguyên liệu khô cân riêng nguyên liệu ướt cân riêng – Cân trình tự – Đảm bảo độ xác cao • Quy trình cân : Cân khô – PVC từ bồn chứa cao xả xuống cân Khi đủ trọng lượng yêu cầu, van tự động khoá lại Lượng cân xong cho vào phểu chứa – Chất độn từ bồn cao xả xuống cân lượng cân xong cho vào phểu chứa – Tại phểu chứa, nguyên liệu xả vào máy trộn siêu tốc Phểu chứa trang bị thêm vít khuấy (như hình vẽ) Phểu làm nhiệm vụ tải vật liệu dễ dàng hơn, tránh tựơng tạo vòm (gây không chảy được), vón cục vật liệu • Cân ướt : – Đầu tiên DOP, epoxy(từ bồn chứa), màu (dạng paste) lần lược cân Sau cân đủ lượng, loại xã vào phểu chứa – Tại phểu chứa hổn hợp khuấy trộn sơ tải vào máy trộn siêu tốc vít khuấy LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ Hình 1.5.Phiểu chứa hỗn hợp trộn khuấy sơ 5.1.4.Trộn Siêu Tốc: Các nguyên liệu sau cân cung cấp cho máy trộn siêu tốc để trộn loại vật liệu phụ gia với Mục tiêu công đoạn đạt phân bố đồng toàn khối vật liệu Hình 1.6.Biểu phân bố tốt Đặc Điểm Công Nghệ – Quá trình trộn thực buồng kín, có cánh khuấy quay với tốc độ cao – Các thiết bị đa số khác phần tử trộn (cánh khuấy) Cánh khuấy có dạng mái chèo, dạng lưỡi xẻng, dạng xoắn, … – Các thùng trộn phần lớn có cấu tạo hai lớp để nung nóng làm nguội Ứùng với trạng thái nguyên liệu, chất phụ gia mà người ta sử dụng thiết bị trộn cho phù hợp Ví dụ: với PVC trình trộn cần trì khoảng 120 0C ) Mục đích để nhựa bắc đầu nóng lên giúp cho trình LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ trộn kín dễ dàng đạt hiệu cao Tuy nhiên tránh bị vón cục nhiệt Hình 1.7.Máy trộn siêu tốc Thông Số Gia Công – Tốc độ ro to: 460 – 920 v/ph – Nhiệt độ buồng trộn: 80 – 100 0C 5.1.5.Trộn Kín (Nhựa hóa sơ bộ): Tiếp theo trình trộn siêu tốc hổn hợp cung cấp cho máy trộn kín để nhựa hoá sơ (làm chảy nhựa ) Mục tiêu trình làm hổn hợp chảy ra,kết thành khối đạt phân tán đồng toàn khối chất lẫn nhiệt độ Đặc Điểm Công Nghệ – Quá trình trộn xảy buồng kín có trục trộn , với điều kiện nhiệt độ áp suất cao – Nắp buồng trộn đậy kín búa áp lực LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ – Quá trình trộn thực nhờ tác động quay ngược chiều trục trộn tạo chế cuộn ép – Quá trình phân tán xảy chủ yếu vùng đỉnh trục vách buồng trộn – Hai trục quay với vận tốc khác tạo nên tỷ tốc Sự khác biệt để trục kéo vật liệu khỏi trục làm vật liệu khỏi vùng Hình 1.8.Trục vít buồng trộn Thông Số Gia Công – Nhiệt độ vách buồng trộn : 140 0C – 160 0C 5.1.6.Cán trộn (nhựa hóa hoàn toàn): Sau trộn kín khối nhựa nhả xuống máy cán trục để tiếp tục hoàn tất trình nhựa hoá Mặc dù trộn cường độ cao, nhiên trộn kín làm giảm cấp polyme lớn, truyền nhiệt toàn khối khó chủ yếu nhiệt ma sát LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ nội phải qua máy cán trục để cán Do việc hoàn tất công đoạn nhựa hoá (thể keo) làm máy cán trục hiệu • Đặc Điểm Công Nghệ Tại máy cán A: – Sau khỏi máy cán A khối nhựa chuyển sang dạng vật liệu trạng thái keo, biểu mặc keo bóng láng Ngoài keo không nhớt để tránh đứt keo – Trong trình cán bắt buộc phải cắt đảo (nhờ dao cắt piston đảo) Mục đích cắt đảo trước hết để di chuyển nhựa qua dầu máy cán Thứ hai để đảo trộn tạo đồng vật liệu Nếu không cắt đảo, ngoại trừ không di chuyển vật liệu, tạo lớp keo chết (không có hiệu cán trộn) lớp sát mặt trục dòng chảy bán kính • Tại máy cán B : Về đặc điểm công nghệ, máy cán B tương tự máy cán A Ngoài số đặc điểm sau: – Sau khỏi máy cán B keo phải có bề mặc bóng láng, màu sắc đồng nhất, vệt màu, có độ ,mặc cắt keo màu sắc phải đồng Ngoài keo không nhớt để tránh đứt keo Hình 2.0.Cấu tạo trục cán LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ 5.1.7.Lọc: Keo lọc máy đùn Được ép với áp xuất qua lưới lọc để lọc tạp chất Keo đầu tạo hình vắt lên băng tải để cung cấp cho máy cán trục Mục tiêu công đoạn – Lọc hạt nhựa chưa chảy, chất bẩn mảnh cứng kim loại … Ngoài lượng keo lọc phải đủ cung cấp cho máy cán trục Đặc Điểm Công Nghệ – Ép đùn phương pháp tạo hình liên tục, suất cao Gồm phận trục vít xylanh lưới lọc đầu tạo hình làm thép chống ăn mòn – Hệ số ma sát vật liệu với trục vít phải lớn so với xylanh để tải vật liệu phía trước Đôi xy lanh làm nguôi để làm tăng ma sát với vật liệu – Trục vít thiết kế cho mục đích lọc có chiều dài ngắn, tỷ lệ L/D khoảng từ 5-6 (D khoảng từ 200 -350 mm) Lý đầu vào máy nhựa thể keo đoạn vít làm chảy nhựa không cần Lý thứ hai để tránh thời gian lưu trú nhựa lâu làm giảm cấp polyme – Máy gồm có hai cụm tạo hình lọc, giúp cho trình thay lưới nhanh chóng đầu vừa tháo đầu ráp vô liền, thời gian thay lưới khoảng phút Trứơc thay lưới máy cần tăng cường cung cấp keo cho máy cán trục để bù vào khoảng thiếu hụt thời gian thay lưới LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ Hình 2.1.Cấu tạo máy lọc Thông số gia công – Nhiệt độ: 150 – 160 0C – Vận tốc quay : 45 – 60 v/ph – Hệ số nén ép: 0.7 – 5.1.8.Cán Trục Dải keo vào máy cán rải cặp trục tạo nên dải dọc theo trục cán Dải keo hình thành nên lớp màng thô tác dụng nén ép cặp trục màng tiếp tục vào khe trục đỉnh - giữa, dải keo nhỏ hình thành màng làm mỏng nới rộng Cũng vậy, khe trục trục đáy màng định hình lần cuối chiều rộng chiều dày trước khỏi máy cán LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ Đặc Điểm Công Nghệ – Là công nghệ tạo hình liên tục máy cán trục có dạng chữ L ngược (như hình vẽ ) Các trục làm thép cứng, có bề mặc láng bóng có lỏi rổng dùng để cung cấp nhiệt (bằng nước, dầu nóng điện) – Màng cán tốc độ cao, máy cán trục làm nhiệm vụ cán định hình Do nguyên liệu cấp vào máy phải nhiệt độ cao xấp xỉ nhiệt độ gia công – Trong trình cán, phía trước khe mổi cặp trục hình thành cuộn nhựa dư (do khe trục hẹp dần từ xuống dưới) Cuộn nhựa có hình dạng không dọc trục (to nhỏ hai bên to hai bên nhỏ giữa) cho thấy khe trục phí không Còn cuộn nhựa có hình dạng (như lươn) cho thấy khe trục phía Ngoài cuộn nhựa to làm nhựa lưu trú lâu đây, tạo nên đồng vật liệu – Trong trình gia công màng mỏng, viêc cấp nhiệt phải cao màng dày Vì lượng nhiệt tích tụ màng mỏng thấp dễ bị nhiệt môi trường, màng dày lượng nhiệt tích tụ nhiều, truyền nhiệt nên không ảnh hưởng nhiều Do nhiệt độ gia công màng mỏng phải cao màng dày – Khi xuất màng khỏi máy cán, đường biên tách màng với trục cán tốt dạng đường thẳng Nếu đường không thẳng, cho thấy màng bị kéo LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ không đều, làm ảnh hưởng độ đồng màng Một nguyên nhân nhiệt độ gia công cao làm độ nhớt màng thấp, tính giảm gây nên tượng Hình 2.2.Cấu tạo máy cán trục 5.1.9.Xuất Liệu: Tấm màng lấy khỏi máy cán hệ thống trục xuất liệu Tấm màng đến từ trục sau máy calender có kích thước khổ khe trục máy cán trục nhỏ độ dày màng Nên trục xuất liệu làm nhiệm vụ kéo căng màng đến độ dày mong muốn trước dẩn qua hệ thống in vân Cái làm giảm đến 2/3 độ dày màng kéo căng từ 30 -150 % tách khỏi trục cán sau trục xuất liệu (ít trục ) Do việc thiết kế vận hành trục xuất liệu tác động đến độ co, độ phẳng, độ đồng độ dày màng PVC Hình 2.3.Tục xuất liệu LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ 5.1.10.In Vân – Làm Láng: Để tạo vân hoa giống da bề mặc khác Tấm màng qua khe tổ chức trục thép trục cao su Áùp lực trục cao su tạo cho màng PVC có tổ chức giống tổ chức bề mặc trục thép Trường hợp màng không cần in vân trục take_off làm lạnh, màng từ đáy trục cán trục take_off làm lạnh định hình cho sản phẩm không vân có hai mặt láng (thường sản phẩm màng trong), hay sản phẩm hai mặt láng Sản phẩm không vân vân láng có kí hiệu vân 00, gọi vân láng (00) Hình 2.4.Trục in vân làm láng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ 5.1.11.Làm Lạnh: Việc làm nguội thực dàn làm nguội gồm nhiều trục có lõi rỗng để dẫn nước làm mát Màng dẫn lần lược qua mặt mặt trục làm lạnh để màng nhiệt độ phòng Việc dẫn màng lần lược qua mặc trục làm nguội làm cho màng nguội hai mặc Xen kẻ với trục làm lạnh trục vải để thấm dầu bám bề mặt màng Tốc độ trục tăng dần để kéo căng, tạo độ phẳng láng cho sản phẩm Hình 2.5.Hệ thống làm lạnh LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ 5.1.12.Cắt biên - Quấn cuộn: Để tạo độ phẳng cho màng trước quấn, màng kéo căng trục cao su cong (như hình vẽ) Trục tạo lực kéo giửa tâm màng lớn hai biên làm cho màng không bị chùn Sau màng cắt biên theo kích thước quấn dàn quấn gồm có hai trục quay chiều hình vẽ Hình 2.6.Cấu tạo phận cắt biên quấn cuộn 5.2.Qui Tình Công Nghệ In Hoa 3.4.2 Quy Trình Công Nghệ In Bông Hình 2.7.Sơ đồ qui trình công nghệ in LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ Quy trình công nghệ in hoa Hình 2.8.Máy in hoa Nhiệm vụ hệ thống tạo vân, bề mặt màng PVC _ Hệ thống in hoa in hoa màu mực với lần in nối tiếp (3 trục in) _ Cấu tạo hệ thống hình vẽ hoạt động sau: Màng nhựa PVC dẫn qua trục kéo để kéo căng màng sau cho qua in hoa ( in mặt) với màu mực thích hợp Tiếp theo màng dẫn qua phận sấy để làm khô mực in, nhiệt độ sấy khoảng 60÷700C tiếp tục qua trục dẫn kéo căng đến trục cuộn màng _ Các thông số cần nắm máy in : + Vmàng in = 1000 ÷1100 RPM + Vmàng bìa sổ = 400÷500 RPM + Nhiệt độ sấy khoảng 900C LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ... công màng mỏng phải cao màng dày – Khi xuất màng khỏi máy cán, đường biên tách màng với trục cán tốt dạng đường thẳng Nếu đường không thẳng, cho thấy màng bị kéo LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui... dày màng kéo căng từ 30 - 150 % tách khỏi trục cán sau trục xuất liệu (ít trục ) Do việc thiết kế vận hành trục xuất liệu tác động đến độ co, độ phẳng, độ đồng độ dày màng PVC Hình 2.3.Tục xuất. .. trục cuộn màng _ Các thông số cần nắm máy in : + Vmàng in = 1000 ÷1100 RPM + Vmàng bìa sổ = 400? ?50 0 RPM + Nhiệt độ sấy khoảng 900C LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 5: Qui Trình Công Nghệ LUẬN VĂN TỐT