Giáo trình công nghệ kéo sợi PP

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 1.1 Giới thiệu vài nét về ngành công nghiệp nhựa. Trong mọi ngành sản xuất hiện nay, các công nghệ tiên tiến, các dây chuyền thiết bị hiện đại đã và đang thâm nhập vào nước ta, với chính sách mở cửa của Đảng và nhà nước chắc chắn nền kỹ nghệ tiên tiến của thế giới ngày càng thâm nhập nhanh vào Việt Nam. Tác dụng của công nghệ mới của những dây chuyền, thiết bị hiệ n đại đã góp phần tích cực thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Các máy hiện đại trong mọi lĩnh vực, đa phần hoạt động nhờ điện năng thông qua các thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng, nhiệt năng. Việc điều khiển các quá trình chuyển đổi này trong các máy với các mục đích khác nhau cũng ngày càng đa dạng và ph ức tạp. Trong các máy được đưa vào nước ta có nhiều máy móc để sản xuất vào ngành nhựa. Cùng với sự phát triển về công nghệ hoá chất, hợp chất hữu cơ cao phân tử, ngành nhựa đã giúp trong cuộc sống hàng ngày của con người nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp, y tế, quân sự. - Những ưu điểm của đồ nhựa: + Các đồ dùng bằng nhựa bền, dẻo và nhẹ so với các đồ dùng khác như: sắt, đồng, nhôm, gỗ. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 4 + Dễ chế tạo vì nó được ép vào khuôn định hình sẵn, sau đó để nguội và tháo ra là hoàn thành một sản phẩm về nhựa, thời gian chế tạo ngắn. + Giá thành của vật dụng bằng nhựa rẻ hơn nhiều so với giá thành của các vật dụng chất liệu khác. Với sự phát triển của ngành khai thác dầu mỏ sẽ là một nguồn nguyên liệu dồi dào của nhựa. + Các sản phẩm v ề nhựa sau khi không sử dụng được nữa thì có thể thu gom để tái chế. + Có thể kéo thành sợi để dệt thành manh làm các loại túi bao gói. Nhựa PP hoặc PE, hoặc là manh được tráng thêm một lớp nhựa nữa để làm thành các tấm bạt che phủ cho các công cụ, công trình các quân khí trong quân đội. - Một số loại nhựa thường dùng trong thực tế: + Nhựa PP: Poly propylen: H5300, H510, P4005, F305 Loại nhựa này ở nhiệt độ thường ở trạng thái rắn, màu trong khi nhiệ t độ tăng thì hoá dẻo, hoá lỏng. • Được dùng để kéo thành sợi hoặc để tráng các loại bạt, tráng giữa lớp giấy và manh PP của bao bì xi măng hiện nay. • Được dùng để thổi màng, ép các chi tiết hoặc vật dụng dùng trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. • Loại nhựa này được nhập từ ngoài vào Việt Nam: Nhựa của tập đoàn HUYNDAI-Hàn Quốc. + Nhựa PE: Polyetylen CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 5 Loại nhựa này cũng có những tính chất gần giống như nhựa PP + Ngoài ra còn có các nhựa: HDPE, PA (Để chế tạo các chi tiết của máy móc) - Các loại phụ gia dùng trong công nghệ kéo sợi: + Tai cal: Tai cal có tác dụng làm cho sợi được kéo ra xốp hơn, tăng độ bền của sợi, chịu được sự huỷ hoại của môi trường. Tỷ lệ pha trộn của Taical chỉ chiếm 2%. + Phụ gia màu: Tuỳ theo yêu c ầu về màu của sợi kéo ra mà người ta có tỷ lệ pha trộn màu khác nhau. Các loại màu thường dùng: màu xanh, màu vàng, màu đỏ… 1.2 Nguyên lý làm việc và dây chuyền công nghệ - Sản xuất sợi nhựa dẹp cũng giống như đặc điểm và phương pháp kéo sợi kim loại nóng. Sợi nhựa sau khi kéo nóng, tác dụng của kéo nóng là sắp xếp mối liên kết mối phân tử lớn thành trật tự. Những mối liên kết cao phân tử nhự a từ dạng hỗn loạn gấp khúc sắp xếp lại có trật tự theo chiều dài của sợi. Do định hướng được phân tử tăng cường sự hấp thụ giữa các phân tử cường độ của sợi tăng tỷ lệ giãn giảm. - Xu hướng kéo dài yêu cầu ở nhiệt độ độ thủy tinh hóa trở lên, nhiệt độ dính chảy trở xuống. Ở phạm vi này kéo bất k ỳ về phía nào sẽ kéo được bội CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 6 số dự định, sau đó nhanh chóng làm nguội dưới nhiệt độ thủy tinh hóa và giữ lại ở tổ chức đó. - Máy gồm máy đùn nhựa, lưới thanh nhanh, đầu đùn, thùng nước làm nguội, dao chẻ sợi để kéo, tủ điện để gia nhiệt, hai lô nhiệt quấn sợi và bộ phận hút phế liệu. - Dây chuyên công nghệ gồm: Nhựa qua vitme trộn cắt đùn ép ra miệng khuôn qua thùng nước làm lạnh thành màng m ỏng, cắt xẻ thành sợi tăng nhiệt kéo giãn, tăng nhiệt thu lại định hình, được sợi dẹp theo yêu cầu. 1.3. Các thông số kỹ thuật. - Máy đùn nhựa: S1-65x28CY - Đường kính vít me: 900 - Chiều dài vit me: 1820 Khả năng sản xuất - Nhựa PP: 80kg/h - Nhựa HDPE: 80kg/h - Sản lượng: 500 – 550 tấn/năm Quy cách sợi. - Rộng: 1,8-1,3mm - Dày: 0.03-0,08mm - Độ sợi: 800-1000demien - Cường độ: >3,5g/ demien - Độ giãn > 16% CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 7 - Tốc độ ra sợi: 80-100m/p - Bội số kéo: 4-9 lần - Tổng công suất: 134 kw 1.4.Thiết bị máy kéo sợi PP Máy này gồm các cụm hợp thành (Hình 1.1), các hệ thống nếu lắp ráp không đồng bộ hoặc bị nhầm vị trí thì máy không vận hành bình thường được. Cho nên trước khi sử dụng phải hiểu cấu tạo của máy nguyên lý làm việc, cách tháo lắp điều chỉnh, sửa chữa thì mới phát huy được hiệu quả, năng xuất và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. 1.4.1 Máy đùn nhựa. Phần máy đùn nhựa có 3 phần chính. a. Thân đùn. Thân đùn là phần để luyện nhựa ở trạng thái hạt rắn hay trạng thái dẻo, lỏng và đẩy ra miệng đùn nhờ có vitme Hệ truyền động cho vitme là một động cơ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc có điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ và hộp số hệ bánh răng. b. Lưới lọc. Máy đùn nhựa có kèm theo bộ phận lưới lọc thay nhanh kiểu tay gạt để tiện cho việc thay nhanh trong khi đang sản xuất, giảm thời gian dừng máy, giảm cường độ lao động. Cơ cấu máy này phỏng theo máy CHNG 1: TNG QUAN V CễNG NGH KẫO SI PP 8 tiờn tin ca nc ngoi, nghiờn cu vt liu, cụng ngh an ton, chc chn khụng rũ r vt liu. Li lc thay nhanh khi xut xng ó c iu chnh khe h lp ghộp ngi s dng khụng phi iu chnh. Li lc tt nht l dựng loi ó ch 3 2 1 .Má y đù n nhựa .Bộ Phận kéo màng . .Bàn nhiệt dã n sợ i . . Bộ phận kéo sợ i . Hình 1.1 Sơ đồ máy kéo sợi PP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 9 tạo sẵn chỉ việc đặt vào máy hãm của máy là được, đẩy tay gạt vào vị trí là được. Khi thay lưới lọc, trước hết hạ tốc dộ kéo sợi rồi dừng máy chính (máy đùn) kéo tay gạt ra trong khoảng 2 đến 10 giây là xong. Trong thời gian này không phải dừng kéo sợi do thay lưới, giảm cường độ lao động, nâng cao hiệu xuất sản xuất. c. Miệng đùn. Là một loại ống kiể u hình mắc áo đùn ra khe nhỏ, tốt. Bộ phận gia nhiệt của đầu đùi bằng tấm nhiệt nhôm đúc công suất 9kw chia làm ba đoạn để khống chế nhiệt độ( trên đồng hồ nhiệt cũng có ba khu vực tương ứng với ba khoang: khoang nhiệt 6, khoang nhiệt 7, khoang nhiệt 8) để tiện điều chỉnh nhiệt độ màng hướng ngang. Chiều rộng miệng đùn ra là 850mm 1.4.2. Bộ phận kéo màng. a. Thùng nước làm nguội màng kéo. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 10 Để thỏa mãn với đặc điểm sản xuất lớn, tốc độ kéo sợi, tốc độ cao dùng thùng nước làm lạnh có dung tích lớn, miệng thùng có chỗ nước tràn để nước được lưu động làm nguội màng đùn ra. Còn nước vào được cho từ dưới lên và có van để điều chỉnh lượng nước vào. Để cố gắng đạt được độ kết tinh thấp. Nếu như làm nguội ở dưới nhiệt độ thủy tinh hóa thì càng tốt. Do điều kiện nhiệt độ môi trường nên phải điều chỉnh van nước làm nguội. Quả lô trong trong thùng nước có thể điều chỉnh lên xuống để điều chỉnh vị trí dãn xuống của màng ở miệng khuôn. ở thùng nước lạnh có gạt nước, ống hút nước, khử hết nước bám trên màng mỏng. Đồng thời có 2 quả lô kéo. Để đảm bảo sự cân bằng lực giữa hai quả lô kéo và quả lô kéo bước đầu , tỷ lệ tốc độ thấp (3%). Truyền động của quả lô trong thùng nước, thông qua truyền động của xích của quả lô kéo bước đầu. Để tăng chiều rộng của màng, giảm góc co của màng đồng thời đạt được yêu cầu làm nguội màng đồng đều, thường để miệng đùn màng cách mặt nướ c từ 15 đến 20mm là được. Điều chỉnh bằng bulông dưới chân thùng nước. Trong bể nước có lắp ống cao su để điều chỉnh mực nước. b. Dao chẻ sợi- kéo sợi bước đầu. Kéo sợi bước đầu do trục lô bằng, cơ cấu chẻ sợi và 3 quả lô hợp thành. Dùng quả lô có đường kính lớn tăng ma sát kéo vận hành ổn định, quả lô bằng lắp ở phía trước dao cắ t chẻ. Có thể xoay góc độ để điều chỉnh màng mỏng. Giảm độ nhăn của màng. Ở phần này hệ truyền động dùng động cơ xoay chiều 3 pha điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ (4kw) truyền tốc độ tới các trục bằng hộp số và CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 11 xích. Độ căng chùng của xích vừa phải. Vận hành một thời gian phải điều chỉnh độ căng của xích. Phía trên quả lô thứ 3 có quả lô bằng cao su được điều khiển bằng van hơi đỡ hai đầu chùng tâm với quả lô bằng. Điều chỉnh bằng bulông tròn ngang ( Những bulông này trước khi lắp đặt đã được chỉnh ) điều chỉnh độ thẳng với quả lô bằng, bulông trên dưới của tấm kéo. Để hướng ngang không có khe hở, ở cạnh quả lô cao su có lắp trang bị phòng hộ để tránh xẩy ra tai nạn trong sản xuất. 1.4.3- Bàn gia nhiệt dãn sợi. Bộ phận gia nhiệt dùng tấm thép không gỉ có độ dày 15mm, có độ ổn định nhiệt tốt hiệu suất tỏa nhiệt cao, chiều dài 2200mm phù hợp với yêu cầu kéo sợi PE mật độ cao, tốc độ cao. Phương thức gia nhiệ t dùng bộ nhiệt hồng ngoại từ xa, công suất là 16,2kw, công suất mỗi tấm là 1,8kw x 9 tấm khống chế 3 đoạn nhiệt độ báo nhiệt, nhiệt độ trên dây đồng XMT-1301 Lắp đặt tấm nhiệt dùng kiểu tháo rời khi bất kỳ chỗ nào có sự cố ( báo trên đồng hồ có thể thay nhanh không phải dừng máy). 1.4.4 Bộ phận kéo sợi. Cụm này gồm 5 quả lô truyền động do mô tơ điều t ốc điện từ (7.5kw) và hộp số truyền động đến các trục bằng xích. Phương thức truyền động giống như kéo lần đầu. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 12 Thu hồi định hình bằng 2 quả lô nhiệt là quả lô 3 và quả lô 4. Phương thức gia nhiệt kiểu gián tiếp, nhiệt độ đều, dễ sữa chữa, công suất nhiệt mỗi quả lô là 7,2kw do 3 thỏi nhiệt điện 2,4kw hợp thành đấu bằng dây dẫn chịu nhiệt, đảm bảo cách nhiệt tốt. Quả lô thứ 5 là quả lô làm nguội có ống đưa nước vào ra để làm nguội lô. Giữa quả lô 4 và quả lô 5 có lắp bộ phận khử từ tránh bị nhiễm từ khi kéo tốc độ cao nâng cao chất lượng in nhãn trên bao. Công tắc của cơ cấu khử tĩnh điện lắp tay trong bảng điều khiển điện trên máy. Đợi sau khi kéo sợi bình thường ấn nút khử từ để cho bộ phận khử từ hoạt động. Trên trục quả lô số 1 và quả lô số 5 là trục lô bằng cao su, kết c ấu và điều chỉnh giống như trên trục quả lô số 3 của lần kéo đầu. 1.4.5. Giàn máy thu sợi. Giàn máy thu sợi gồm 114 máy thu sợi (không thể hiện trên sơ đồ) gồm 144 màng thu sợi riêng lẻ mỗi máy gồm một động cơ xoay chiều 1 pha có điều chỉnh tốc độ bằng bảng điện tử dùng Triac, có chiết áp đặt trên máy để điều chỉnh tốc độ quấn để cho phù hợp với tốc độ của sợi kéo ra. Trên mỗi máy có thiết kế các công tắc hành trình tác động khi sợi quá căng hay quả sợi khi đã đạt đường kính theo yêu cầu đặt ra. Các sự tác động này được thể hiện qua các đèn báo đặt ngay trên máy. Tốc độ quấn và tốc độ rải sợi được tính toán một cách hợp lý để sợi không bị rối đầu hoặc không bị lượn xoắn sóng. [...]... thiệu về công nghệ dây chuyền kéo sợi PP Nói chung công nghệ kéo sợi có nhiều kiểu, nhiều dạng khác nhau và yêu cầu sản phẩm sợi kéo ra cũng khác nhau nhưng có một yêu cầu cơ bản nhất của sợi kéo ra đó là 17 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP + Độ đồng đều : Phải có độ rộng bằng nhau cũng như độ dày của sợi không có đoạn dày, đoạn mỏng + Khả năng chịu kéo: Phải đảm bảo được độ bền của sợi theo... QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 3 Công suất của động cơ dị bộ điều tốc điện từ : 48,5kw gồm: + Máy đùn nhựa : 37kw + Kéo lần 1 : 4kw + Kéo lần 2 : 7.5kw 4 Công suất động cơ quạt + Làm nguội máy : 0,72kw + Nghiền hút phế liệu : 2,2 kw + Thổi nước trên mặt màng mỏng : 1,5kw 5 Công suất của động cơ máy nghiền : 3kw 6 Tổng công suất nhiệt điện : 37kw 7 Công suất nhiệt điện của bàn giãn sợi : 16,2kw 8 Công suất...CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP Để máy chạy được êm và quấn sợi được đều thì các chuyển động của máy đều được truyền chuyển động bằng các đai răng nhựa và đai thang cao su 1.4.6 Các thiết bị phụ trợ máy kéo sợi PP Đối với máy kéo sợi ngoài các thiết bị chính đã giới thiệu ở phần trên Để dây chuyền kéo sợi được hoàn hảo và hoạt động được yêu cầu phải có thêm... về công nghệ: Căn cứ vào yêu cầu sản phẩm của sợi để xác định điều kiện gia công Máy này đùn ra tấm phẳng rộng 800mm (Miệng khuôn cách mặt nước 15mm) Tính toán số lưỡi dao: Số lưỡi dao = Chiều rộng lớn nhất của tấm Chiều rộng khởi phẩm của sợi Tính toán chiều rộng sợi dẹp W1 = (WS + 0,6) [1- 46,5 + 2,25.SR 100 ] Trong đó : W1 : Chiều rộng sợi dẹp (thành phẩm) 15 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI... đùn, bàn kéo giản, quả lô kéo Chỉ Tên Thân nhiệt Nhiệt đầu đùn Bàn dãn sợi Quả lô kéo số chảy Nhựa PP M13 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 1 2 190 210 210 210 230 220 220 220 140 140 130 140 140 Nhựa PE M10.9 160 180 180 190 190 200 200 200 120 120 115 120 125 d Nguyên lý thao tác điện Phần điện của máy chia làm hai đơn nguyên Đó là: + Đơn nguyên máy đùn nhựa 16 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP + Đơn... QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP nhau ( đều điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ) Cho nên em chỉ giới thiệu và thiết kế bộ điều khiển tốc độ cho cụm ba lô (Bộ phận kéo màng) 1.6 Trang thiết bị bộ phận kéo màng cụm ba Rulô 1.Đặc điểm công nghệ Nhựa sau khi được đùn ra từ miệng đùn được luồn qua bể nước rồi đưa màng lên theo hướng thẳng đứng để thổi nước bám trên màng đó được đưa qua giá dao chẻ sợi Để màng... khi ra khỏi cụm ba lô được đồng đều phải giữ được ổn định tốc độ của các lô kéo luôn luôn không đổi 19 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP Hình 1.2: Bộ phận kéo màng cụm ba Rulô 2 Yêu cầu truyền động Yêu cầu cơ bản của truyền đồng bộ phận kéo màng cụm ba Rulo phải đảm bảo được lực căng của sợi nhất định trong suốt quá trình làm việc là: T=Const Do đó vận tốc cũng phải không đổi V = 2π.R.ω = Const... nguyên máy kéo sợi Nguồn điện 3 pha đấu vào tủ điện riêng ( đấu vào máy đùn nhựa) Thao tác: Trước tiên ấn nút nguồn điện chung để cấp điện cho máy, các tấm gia nhiệt Trên phần kéo sợi có các hộp điều khiển và thông qua hộp điều khiển để mở công tắc và gia nhiệt cho bàn nhiệt, quả lô nhiệt và kiểm tra tình trạng của chúng bằng các đồng hồ Ampe Sau khi đạt đến nhiệt độ công nghệ có thể mở công tắc của... của sợi theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra + Máy phải kéo ra được sợi có chiều rộng và độ dày theo yêu cầu Muốn đạt được các yêu cầu cơ bản của sản phẩm sợi kéo ra ở trên thì thiết bị máy móc là một phần không thể thiếu đựơc trong công nghệ sản xuất nó được chi phối bởi các bộ phận sau: + Về nhiệt: Nhiệt độ ở các khoang của máy đùn, bàn kéo dãn, quả lô ổn định sợi phải thích hợp Một phần rất quan trọng về... hút vào thùng lưới sau đó mới cuốn từng sợi vào suốt Bảo đảm sản xuất an toàn văn minh c Máy trộn nhựa - Máy trộn nhựa dùng để trộn nhựa trước khi đưa vào chạy máy nhằm mục đích: + Trong quá trình trộn do ma sát giữa các hạt nhựa với nhau, giữa các hạt nhựa với cách quay và thành máy làm hạt nhựa được nóng lên, nhựa 13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP được sấy khô Tuy nhiên nếu thời gian . TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 1.1 Giới thiệu vài nét về ngành công nghiệp nhựa. Trong mọi ngành sản xuất hiện nay, các công nghệ tiên tiến,. yêu cầu công nghệ và thiết bị . Trên đây em đã giới thiệu về công nghệ dây chuyền kéo sợi PP. Nói chung công nghệ kéo sợi có nhiều kiểu, nhiều dạng khác nhau và yêu cầu sản phẩm sợi kéo ra. 16% CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KÉO SỢI PP 7 - Tốc độ ra sợi: 80-100m/p - Bội số kéo: 4-9 lần - Tổng công suất: 134 kw 1.4.Thiết bị máy kéo sợi PP Máy này gồm các cụm hợp