Đang tải... (xem toàn văn)
, tìm hiểu sâu về lĩnh vực polyme và cách tạo màng, bảo quản rau, thiết bị đùn căt hạt tronglinhx vự thổi và gia công màng đa lớp ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Cơng nghệ Hóa học BÁO CÁO THỰC TẬP Đề tài: Tìm hiểu thiết bị đùn, cắt hạt sử dụng để chế tạo màng Giáo viên hướng dẫn: TS Trịnh Đức Cơng Sinh viên thực tập : Tống Đình Thn Lớp: Hóa hữu Hà Nội, 2016 SV: Tống Đình Thn Lớp: Hóa hữu LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Trịnh Đức Công thầy Nguyễn Thế Hữu tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình thực tập Em xin chân thành cảm ơn anh/chị phòng vật liệu polyme Viện Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ hướng dẫn chi tiết, cụ thể q trình em thực tập phòng Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình; bạn bè bên động viên, chia sẻ giúp đỡ em mặt suốt thời gian học tập thực tập vừa qua Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh Viên Tống Đình Thuân SV: Tống Đình Thuân Lớp: Hóa hữu MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, với phát triển khoa học cơng nghệ, vật liệu polyme nghiên cứu ứng dụng nhiều vào đời sống lĩnh vực khác Trong số đó, sản xuất loại túi bảo quản chứa thực phẩm an tồn khơng độc hại từ vật liệu polyme điều cần thiết đời sống Để tìm hiểu kĩ vấn đề em thực tập, làm việc Viện hóa học thuộc Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam, sở đầu ngành nghiên cứu hóa học Được làm việc hội giúp em làm quen với mơi trường làm việc Viện, tiếp cận với trang thiết bị nâng cao tay nghề hiểu biết Ngoài ra, em tự lên kế hoạch, tìm hiểu sâu lĩnh vực polyme cách tạo màng, bảo quản rau, giúp đỡ anh/chị Viện SV: Tống Đình Thn Lớp: Hóa hữu Chương 1: Nội dung thực tập 2.1 Giới thiệu thiết bị trộn, đùn cắt hạt Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống trộn, cắt hạt 2.1.1 Giới thiệu thiết bị trộn Hạt nhựa phụ gia trộn trước máy trộn siêu tốc Supermix sau hỗn hợp thu đưa đến phận nạp liệu máy đùn Nhựa đùn qua chuỗi lỗ tròn bố trí xếp thành hàng ngang khuôn tạo sợi để định dạng sợi nhựa tròn 2.1.2 Giới thiệu thiết bị đùn trục vít - Loại đùn trục, chiều: Hai trục đặt cạnh nhau, quay chiều với (Co-rotating twin screw extrunder) Dùng tốc độ cao 200 – 500 vòng/phút (rpm) Các loại thiết bị đạt tốc độ 1000 - 1600 rpm SV: Tống Đình Thn Lớp: Hóa hữu Hình 2.2: Thiết bị đùn trục vít 2.1.3 Giới thiệu thiết bị cắt hạt Hình 2.3: Máy cắt tạo hạt - Cơng nghệ cắt tạo hạt nước (underwater palletizing) hay tạo hạt nóng: - Nhựa đùn khỏi khn tạo hạt gắn sau máy đùn cắt bề mặt khn tạo hạt ngâm khoang kín chứa đầy nước SV: Tống Đình Thn Lớp: Hóa hữu 2.2 Cấu tạo thiết bị trộn, cắt hạt Cấu tạo chung máy gồm phận chính: - Thiết bị trộn, gia nhiệt đùn sản phẩm - Thiết bị kéo sợi làm nguội - Thiết bị cắt tạo hạt 2.2.1 Thiết bị trộn, gia nhiệt đùn sản phẩm Hình 2.4: Thiết bị trộn gia nhiệt nhà máy sản xuất Cấu tạo thiết bị gồm phận: + Bảng điều khiển + Phễu chứa sản phẩm đầu vào + Máy trộn siêu tốc Supermix + Buồng gia nhiệt gồm 10 vùng gia nhiệt + Thiết bị đùn sản phẩm SV: Tống Đình Thuân Lớp: Hóa hữu - Q trình trộn nhựa với phụ gia thực máy đùn trục vít liên hợp với máy cắt hạt series SHJ-30A với 10 vùng gia nhiệt Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống trộn cắt hạt máy đùn trục vít biểu diễn hình 2.5 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống trộn, cắt hạt - Hạt nhựa phụ gia trộn trước máy trộn siêu tốc Supermix sau hỗn hợp thu đưa đến phận nạp liệu máy đùn Nhựa đùn qua chuỗi lỗ tròn bố trí xếp thành hàng ngang khn tạo sợi để định dạng sợi nhựa tròn Những sợi kéo liên tục qua máng nước làm nguội, sợi nhựa đông cứng lại Khi khỏi máng nước làm nguội, nước dính lại sợi nhựa lấy cách dùng khí thổi mạnh vào sợi nhựa hay sử dụng máy hút chân không để tránh nước văng khu vực xung quanh - Vùng gia nhiệt: Có 10 khoảng gia nhiệt thiết bị, điện chuyển hóa thành nhiệt làm nóng chảy sản phẩm SV: Tống Đình Thuân Lớp: Hóa hữu - Thiết bị đùn sản phẩm + Cấu tạo máy đùn Hình 2.6: Cấu trúc máy đùn A: trục vít, B: thân máy đùn (xy lanh), C: thiết bị gia nhiệt, D: đầu đo nhiệt, E: họng cấp liệu, F: phễu cấp liệu, G: giảm áp lực đẩy, H: giảm tốc bánh răng, I: motor, J: vùng cấp liệu, K: vùng nén, L: vùng đẩy + Nguyên tắc hoạt động máy đùn: Do có nguồn nhiệt cung cấp làm nóng chảy vật liệu nhờ chuyển động trục vít tăng khả trộn đồng phụ gia nhựa Đưa vật liệu vào tới giới hạn gia công Vùng phối liệu nhiệt độ phức tạp, độ nhớt vật liệu thay đổi tuỳ theo vận tốc Trục vít có thêm cánh phụ dòng chảy nhựa xy lanh phức tạp, có khả trộn cao, ngày có loại máy đùn cuối trục vít có cánh phụ kết cấu để tăng khả làm đồng vật liệu Mức độ hình thành áp lực xy lanh tuỳ thuộc vào cấu trúc trục vít: bước vít việc tính tốn chiều sâu rãnh vít Ngồi áp lực xy lanh phụ thuộc vào độ lớn momen quay, mức độ dòng chảy, khe hở trục vít xylanh, sức cản dòng chảy Trên máy đùn trục vít thường có lắp đặt SV: Tống Đình Thn Lớp: Hóa hữu đồng hồ đo áp suất nhựa nóng chảy xy lanh, từ theo dõi áp suất máy đùn đồng thời điều chỉnh áp suất kịp thời 2.2.2 Cấu tạo thiết bị kéo sợi làm nguội - Một hệ thống tạo hạt kéo sợi thơng thường gồm thiết bị sau: Hình 2.7: Hệ thống tạo hạt kéo sợi loại máng - Cấu tạo: Khuôn tạo sợi gắn với thiết bị đùn, sau sản phẩm qua thiết bị trộn đùn sản phẩm kéo để tạo hình sợi - Hệ thống nước làm nguội để sợi nhựa làm nguội đơng cứng, sử dụng vòi phun hay luồng khí thổi trực tiếp lên sợi nhựa để lấy phần nước bám vào sợi nhựa chúng kéo khỏi thùng nước làm nguội Có kiểu hệ thống nước làm nguội: + Loại thứ hình 2.7 loại máng hay thùng nước Loại dài đến 7-8 m, đủ dài để nhựa nguội đơng cứng + Loại thứ loại băng truyền tự động hình 2.8 Loại nước phun lên băng truyền phía vào sợi nhựa để làm nguội, sau thu hồi lại Bộ phận phun nước đặt gầm máy Độ dài băng truyền điều chỉnh thích hợp cho nhựa đơng cứng SV: Tống Đình Thn 10 Lớp: Hóa hữu Hình 2.8: Hệ thống tạo hạt kéo sợi loại băng truyền + Loại thứ hệ thống làm nguội tầng lỏng hình 2.9 Ở hệ thống này, nước phun liên tục từ lên tạo nên tầng chất lỏng bao lấy sợi nhựa Nước lưu chuyển liên tục, hiệu suất làm lạnh cao Hình 2.9 Hệ thống tạo hạt kéo sợi loại tầng lỏng Hệ thống kéo sợi bố trí theo phương thẳng hàng với thiết bị nối tiếp nhau, bề ngang thông thường khoảng hay feet, chiều dài lên đến 35 feet (10.7m) tùy theo kích thước bố trí lắp đặt thùng nước làm nguội, phận thổi khí, dao cắt tạo hạt lưới sang SV: Tống Đình Thn 11 Lớp: Hóa hữu 2.2.3 Thiết bị cắt tạo hạt Hình 2.10: Cấu tạo máy cắt tạo hạt - Bộ dao cắt gồm rôto gắn lưỡi dao thay dao cố định để cắt sợi nhựa thành hạt nhỏ hình trụ - Máy cắt hạt nhựa tái sinh loại máy cắt nhiều loại nhựa PP, HDPE, PE… - Những sản phẩm chủ yếu máy cắt hạt nhựa tái sinh hạt nhựa làm từ vật liệu nhựa tái sinh PP - Máy cắt hạt nhựa tái sinh có cơng suất hoạt động từ 5000w – 6000w Đặc điểm máy + Kết cấu nhỏ gọn SV: Tống Đình Thuân 12 Lớp: Hóa hữu + Vận hành tốt, an tồn cho người sử dụng + Giá thành thị trường rẻ + Khi sử dụng máy không bị rung + Làm việc với suất cao Hình 2.11 Máy cắt (trái) đầu tạo hình (phải) hệ thống tạo hạt kéo sợi - Máy sang tách hạt để vận chuyển tách mạt nhựa vừa hạt q to trước đóng bao Hình 2.12: Sản phẩm hạt sau qua máy cắt nhà máy Lạc Trung SV: Tống Đình Thn 13 Lớp: Hóa hữu Một số hệ thống tạo cắt hạt công ty giới: + Hệ thống tạo hạt kéo sợi Qingdao Royal Machinery Co., Ltd., Trung Quốc Hình 2.13: Hệ thống tạo hạt kéo sợi Qingdao Royal Machinery Co., Ltd., + Hệ thống tạo hạt kéo sợi TE-65/120 Zhang Jiagang Purui Plastic and Rubber Machinery Co., Ltd., Trung Quốc Hình 2.14: Hệ thống tạo hạt kéo sợi TE-65/120 SV: Tống Đình Thn 14 Lớp: Hóa hữu Một số hệ thống cắt tạo hạt nước + Hệ thống tạo hạt nước Song Ming Machinery Ind., Đài Loan Hình 2.15: Hệ thống tạo hạt nước Song Ming Machinery Ind + Hệ thống tạo hạt nước HJCH Hanjin Ind., Co, Ltd., Hàn Quốc Hình 2.16: Hệ thống tạo hạt nước HJCH Hanjin Ind 2.3 Nguyên lí làm việc thiết bị trộn, cắt hạt 2.3.1 Nguyên lí làm việc thiết bị cắt hạt Nguyên lý làm việc máy: Hiện nay, máy cắt hạt nhựa tái sinh thị trường hoạt động chủ yếu theo nguyên lý + Nguyên lý cắt đứt hạt nhựa chuyển động quay trục dao tịnh tiến sợi nhựa SV: Tống Đình Thuân 15 Lớp: Hóa hữu + Nguyên lý cắt đứt hạt nhựa dựa vào chuyển động lên xuống dao cắt tịnh tiến sợi nhựa So sánh nguyên lí làm việc: Nguyên lý cắt đứt hạt nhựa chuyển động lên xuống dao cắt chuyển động tịnh tiến sợi nhựa ; Dao cắt chuyển động lên xuống ,chuyển động xuống thực q trình cắt ,chuyển động lên khơng gia cơng Như q trình cắt khơng diễn không liên tục , thời gian chạy dao không ,dẫn đến xuất thấp Cách vận hành thiết bị: + Cấp nguồn điện cho động cơ, nhấn nút On cho máy hoạt động Đưa sợi nhựa dài qua trục kéo,sợi nhựa trục kéo vào, kết hợp chuyển động quay trục dao, cắt sợi nhựa thành hạt nhựa nhỏ Hạt nhựa cắt rớt vào thùng chứa Năng suất thiết bị: + Theo tính tốn :1 mét sợi nhựa = 0,1134 kg + Trong phút, trục kéo quay 46 vòng, vòng trục kéo chu vi nó, chu vi trục kéo C= 2π.R= 119,32mm Vậy phút trục dao cắt sợi nhựa dài khoảng 46.119,s32=5489 mm Với số rãnh trục kéo tám phút ,máy cắt hạt nhựa tái sinh cắt sợi nhựa dài 5489 mm.Vậy phút ,máy gia công 0,1134x5,489x8=4,98 KG (hạt nhựa) Vậy xuất máy 4,98KG(hạt nhựa)/phút - Bảo quản thiết bị: SV: Tống Đình Thuân 16 Lớp: Hóa hữu + Sau sử dụng máy xong cần mở nắp hộp để bôi trơn dầu ,mỡ chi tiết thường xuyên hoạt động bánh ,bánh xích ,ổ lăn … lau chùi sach + Khơng để máy ngồi trời tránh làm hư hỏng phận khác máy 2.3.2 Nguyên lý làm việc thiết bị trộn - Nguyên lý tạo mẻ trộn gốc: Nguyên lý tạo mẻ trộn gốc thực chất nguyên lý trộn hợp tạo hạt máy trộn trục vít - Nguyên lý trộn hợp: Pha trộn vật liệu + Công đoạn nhằm mục đích trộn phân bố loại vật liệu khác hỗn hợp Người ta tạo chuyển dịch tương đối loại vật liệu cần pha trộn với phân bố chúng với khắp Bằng phần tử trộn chuyển động quay tạo lực đẩy lực ma sát, lực tác dụng lên phần tử cần pha trộn sau thời gian định chúng phân bố xen kẽ với cách Tùy theo mục đích khác mà người ta sử dụng thiết bị phối trộn với cách hợp lý + Các vật liệu lỏng dạng bột nhão việc điều chế bột nhão PVC chẳng hạn thực máy khuấy Những máy khuấy có kích thước nhỏ, trục khuấy thẳng đứng, quay thùng trục tròn Tùy thuộc vào nhiệm vụ đề mà thùng khuấy có hai lớp, nung nóng, làm nguội + Trong q trình gia cơng bột nhão có độ nhớt cao, trộn cần thiết khơng khí lẫn vật liệu Đối với trường hợp người ta thường trộn chúng máy khuấy kín có bơm chân khơng để tạo chân khơng khung khuấy SV: Tống Đình Thuân 17 Lớp: Hóa hữu + Đối với vật liệu dạng hạt có độ lớn khác để trộn phụ gia dạng bột người ta thường sử dụng máy trộn hình tang quay Trong trình làm ngược chiều vật liệu chúng tĩnh điện, phần tử phụ gia bám vào hạt vật liệu Để đảm bảo trình trộn có hiệu số vòng quay máy vào khoảng 25÷ 35 vòng phút Trong số dạng máy trộn kể phổ biến loại hai chóp cụt trục tròn Để tạo màu cho vật liệu hạt thời gian gần người ta sử dụng loại thiết bị trộn với phễu liệu máy lắp nối liền trực tiếp với phận định lượng theo thể tích + Máy trộn cánh quạt người ta chế tạo theo nhiều dạng khác loại thùng trộn vị trí nằm ngang chi tiết trộn, mà trục song song với trục thùng trộn với vận tốc 50 vòng/phút Các chi tiết trộn trục vít có dạng cánh khuấy Các thùng khuấy phần lớn thùng hai lớp để nung nóng làm nguội Các máy trộn thường sử dụng để trộn chủ yếu vật liệu dạng lỏng dạng bột + Trong công nghiệp chất dẻo để tạo hỗn hợp dạng bột người ta thường hay sử dụng loại máy trộn nghiền phối hợp có số vòng quay nhanh Theo bố trí thơng thường, chi tiết trơn lắp trục từ phía đáy truyền chuyển động quay từ thùng trộn Các chi tiết trộn thường có hình dạng phối hợp, gần đáy cánh khuấy trình trộn chốn lấy tồn phần đáy Ở phần trục thường có lắp cánh trộn nhỏ Phần cuối cánh khuấy thường có số vòng quay lớn đạt tới tốc độ 40 m/s Tốc độ trộn có tác dụng tạo nghiền tạo cho phần tử vật liệu có dịch chuyển tương đối so với dẫn đến vận chuyển nhiệt ma sát + Trong trường hợp cần thiết tăng nhiệt độ nung nóng nhờ hệ thống nung hai lớp vỏ Tùy thuộc vào yêu cầu việc trộn mà ta nung tới nhiệt độ 1400C Thông thường máy trộn nghiền nạp liệu từ phía nắp mở xong có loại mà nhập liệu tiến hành tự SV: Tống Đình Thn 18 Lớp: Hóa hữu động Miệng liệu đặt sườn phía thùng trộn vật liệu qua ống dẫn vào máy trộn làm nguội đặt Ở hỗn hợp nóng đun tới 350C để ngăn khơng cho vật liệu bị vón lại Thể tích thùng khuấy nóng ln ln lớn, cần thiết có bề mặt làm nguội lớn Với mục đích tăng bề mặt làm nguội người ta cần lắp vòng làm lạnh vào máy trộn, dung lượng máy trộn sấy trộn làm lạnh + Thời gian khuấy nói chung ngắn, 10 phút mẻ vật liệu Ở máy trộn nung thể tích trộn bình thường 1000 ÷ 1500 lít, máy làm nguội 2000 ÷ 3000 lít Các máy trộn nghiền thường sử dụng để tạo hỗn hợp bột PVC khô, đồng thời trộn chúng với thành phần chất lỏng hóa dẻo Phụ thuộc vào nung vật liệu trường hợp PVC mềm hỗn hợp khô loại khối kết tụ trộn khả chảy tốt - Nguyên tắc làm dẻo làm nhuyễn vật liệu polyme: + Làm dẻo làm nhuyễn vật liệu trình làm nóng chảy vật liệu chất dẻo trộn sấy khơ, sau làm nhuyễn để tạo thành thể đồng Các thiết bị ứng dụng cho nguyên công làm dẻo vật liệu phân làm hai nhóm: Hoạt động theo chu kỳ hoạt động liên tục Việc làm dẻo vật liệu thực hiên máy nhào trộn có cánh trộn hình chữ Z người ta gọi máy trộn trục Z + Trong gọi máy trộn kín, phận nhào trộn lắp vào khoảng trống bên + Một nén vật liệu vào khoang nhào trộn đồng thời đóng kín khoang nhào Việc đỡ liệu qua khe đặt phía máy trộn kín Ở máy trộn kín hình thành nhiệt lớn sinh ra, thể tích chúng thơng thường khơng q 300 lít Các loại máy thường dùng để trộn hỗn hợp có chứa lượng chất độn lớn SV: Tống Đình Thuân 19 Lớp: Hóa hữu + Các máy trộn trục cán máy trộn đòi hỏi nhiều nhân lực chúng có phục vụ thường xuyên Sự cán trộn tiến hành khe trục cán Các trục cán xếp song song với đường kính 800 ÷ 1500 mm Tác dụng trộn tốt vận tốc dài đường biên hai trục cán khác Ngày để trộn PVC người ta thường dùng trục cán tác dụng nhào trộn chúng ưu việt Để tạo hạt người ta thường dùng thiết bị làm nhuyễn dẻo vật liệu cách liên tục, thường xuyên sử dụng chúng để cấp liệu cho máy cán + Các máy làm nhuyễn dẻo trục vít đa chức máy có ý nghĩa đặc biệt Như máy cán hai trục vít chẳng hạn, mà rãnh vít chúng cài lược lên nhau, vận chuyển vật liệu lên phía trước đồng thời tích cực nhào trộn làm nhuyễn vật liệu + Các máy làm dẻo vật liệu hai trục vít thường bổ sung phận làm nhuyễn đĩa nhào, cánh nhào trộn, người ta đặt lên trục vít xi lanh Máy làm dẻo vật liệu hai trục vít thường phối hợp với máy trục vít để cho đùn vật liệu đảm bảo + Các máy trục vít có hình dạng phù hợp thực tốt việc làm dẻo nhuyễn Máy trộn trục vít kiểu Ko- Kneter thực tốt việc làm dẻo nhuyễn vật liệu mà thực chất máy đùn trục vít Trong thiết bị trục vít ngồi chuyển động quay thực chuyển động đan chéo Vít trộn chia làm nhiều đoạn cho hai hàm nhào nhô khoang xilanh khơng tiếp xúc với trục vít Dòng chảy phức tạp lớp vật liệu tạo lực cắt đảm bảo cho việc nhào trộn tốt Người ta thường sử dụng máy đùn trục vít vệ tinh (nhào vật liệu) Đó hệ thống trục vít, mà có trục vít trung tâm, xung quanh có nhiều trục vít vệ tinh nhỏ Cùng với nghiêng phía xilanh trục vít, hệ thống trục vít vệ tinh tạo dòng chảy ngược Kết trộn nhuyễn, vật liệu nhiều rãnh khác chia lớp mỏng trộn chúng Người ta lắp trục vít vào SV: Tống Đình Thn 20 Lớp: Hóa hữu máy làm dẻo trục vít vệ tinh, nhờ vận chuyển vật liệu làm nhuyễn phía đầu máy SV: Tống Đình Thn 21 Lớp: Hóa hữu KẾT LUẬN Trên kiến thức tìm hiểu em hoạt động thiết bị sưởng sản xuất thuộc Viện Hóa Học-Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Sau gần tháng thực tập, em rút nhiều kinh nghiệm bổ ích cho ngồi ghế nhà trường em khơng có Có thể nói tư liệu thực tế mà em tiếp cận Ngồi qua q trình thực tập giúp cho sinh viên thấy quan trọng cần thiết cơng việc từ kích thích sinh viên tìm tòi, nghiên cứu, sáng tạo rèn luyện cho thói quen làm việc có khoa học kĩ thuật, tạo điều kiện cho sinh viên nhanh chóng hòa vào phát triển tồn xã hội cách tự tin Báo cáo thực tập thể nét khái quát chung phần cơng việc Viện Hóa Học-Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Cơng Nghệ qua em hi vong giúp thầy cô bạn hiểu phần q trình xây dựng phát triển viện thời kì đổi đất nước Do thời gian có hạn nên báo cáo khơng tránh khỏi sai sót Em mong thầy bạn có ý kiến đóng góp sửa chữa để báo cáo hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy các ban lãnh đạo phòng vật liệu polyme Viện Hóa Học-Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ tạo điều kiện cho em thực báo cáo này.! SV: Tống Đình Thuân 22 Lớp: Hóa hữu ... khí, dao cắt tạo hạt lưới sang SV: Tống Đình Thuân 11 Lớp: Hóa hữu 2.2.3 Thiết bị cắt tạo hạt Hình 2.10: Cấu tạo máy cắt tạo hạt - Bộ dao cắt gồm rôto gắn lưỡi dao thay dao cố định để cắt sợi... - Thiết bị trộn, gia nhiệt đùn sản phẩm - Thiết bị kéo sợi làm nguội - Thiết bị cắt tạo hạt 2.2.1 Thiết bị trộn, gia nhiệt đùn sản phẩm Hình 2.4: Thiết bị trộn gia nhiệt nhà máy sản xuất Cấu tạo. .. 2.2.2 Cấu tạo thiết bị kéo sợi làm nguội - Một hệ thống tạo hạt kéo sợi thông thường gồm thiết bị sau: Hình 2.7: Hệ thống tạo hạt kéo sợi loại máng - Cấu tạo: Khuôn tạo sợi gắn với thiết bị đùn, sau