. Cụng nghệ chế tạo bao gúi MAP
3.3.1. Nghiờn cứu quỏ trỡnh trộn và cắt hạt nhựa *
Khả năng trộn và phõn tỏn của phụ gia
Khi điều chỉnh cỏc thụng số kỹ thuật hợp lý phụ gia cú thể trộn và phõn tỏn tốt trong nhựa nền. Kết quả từ việc chụp ảnh một số mẫu cú chứa phụ gia thể hiện trờn hỡnh 3.11.
Quan sỏt hỡnh 3.9 ta thấy nhờ điều chỉnh và lựa chọn hợp lý cỏc thụng số
kỹ thuật, phụ gia cú thể trộn và phõn tỏn tốt trong nền nhựa với hàm lượng lờn tới 30, 35 và 40% tương ứng cho cỏc phụ gia zeolit, bentonit và silica.
Hỡnh 3.11. Ảnh chụp masterbatch (MB) với cỏc phụ gia khỏc nhau
Silica 40% (trộn và phõn tỏn tốt) Silica 45% (phõn tỏn khụng tốt) Bentonit 35% (phõn tỏn tốt) Bentonit 40% (phõn tỏn khụng tốt) Zeolit 30% (phõn tỏn tốt) Zeolit 35% (phõn tỏn khụn g tốt)
Nếu lựa chọn điều kiện khụng thớch hợp, phụ gia phõn tỏn khụng đều, hạt nhựa bị xơ.
*Đơn phối liệu cho quỏ trỡnh trộn và cắt hạt nhựa:
Việc phối liệu cho quỏ trỡnh trộn chỳng tụi thực hiện cho 2 quỏ trỡnh, đú là quỏ trỡnh trộn hợp nhựa và phụ gia để tạo compound (CP) và quỏ trỡnh trộn nhựa và phụ gia tạo MB.
Kết quả quan sỏt quỏ trỡnh trộn hợp tạo MB thể hiện trong bảng 3.10.
Bảng 3.10. Kết quả quan sỏt hạt nhựa chứa phụ gia trong quỏ trỡnh trộn hợp tạo MB
TT Nguyờn liệu Quan sỏt bằng mắt
1 Phụ gia zeolit hàm lượng 25%
Phõn tỏn tốt, hạt mịn
2 Phụ gia zeolit hàm lượng 30%
Phõn tỏn tốt, hạt mịn
3 Phụ gia zeolit hàm lượng 35%
Phõn tỏn khụng tốt, xuất hiện bọt khớ trong hạt
4 Phụ gia zeolit hàm lượng 40%
Phõn tỏn kộm, xuất hiện nhiều bọt khớ trong hạt hạt xự xỡ 5 Phụ gia bentonit hàm lượng
25%
Phõn tỏn tốt, hạt mịn
6 Phụ gia bentonit hàm lượng 30%
Phõn tỏn tốt, hạt mịn
7 Phụ gia bentonit hàm lượng 35%
Phõn tỏn tốt, hạt mịn
8 Phụ gia bentonit hàm lượng 40%
Phõn tỏn khụng tốt, xuất hiện bọt khớ trong hạt
9 Phụ gia bentonit hàm lượng 45%
Phõn tỏn kộm, xuất hiện nhiều bọt khớ trong hạt hạt xự xỡ 10 Phụ gia silica hàm lượng 25% Phõn tỏn tốt, hạt mịn 11 Phụ gia silica hàm lượng 30% Phõn tỏn tốt, hạt mịn 12 Phụ gia silica hàm lượng 35% Phõn tỏn tốt, hạt mịn 13 Phụ gia silica hàm lượng 40% Phõn tỏn tốt, hạt mịn
14 Phụ gia silica hàm lượng 45% Phõn tỏn kộm, xuất hiện nhiều bọt khớ trong hạt hạt xự xỡ
Kết quả quan sỏt trộn cắt hạt cho quỏ trỡnh trộn tạo CP: với hàm lượng phụ gia vụ cơ (zeolit, bentonit và silica) 5, 7 và 9% so với khối lượng nhựa cho thấy việc trộn phụ gia vụ cơ tạo thành cỏc hạt nhựa CP cú bề mặt đồng đều, hạt mịn, khụng xuất hiện cỏc vết cắt thụ rỏp trờn bề mặt sản phẩm.
Như vậy kết quả quan sỏt thu được từ bảng 3.10 (MB) và CP cho thấy với việc tạo hạt nhựa bỏn thành phẩm từ cỏc hạt nhựa với phụ gia vụ cơ trờn mỏy trộn 2 trục vớt là khả quan, hạt nhựa tạo thành cú vẻ ngoài ổn định chứng tỏ được khả năng phõn tỏn tốt của phụ gia trong nền nhựa LDPE. Đối với cỏc hạt nhựa – MB, việc phõn tỏn tốt phụ gia vụ cơ trong nhựa mà chất lượng hạt nhựa vẫn đảm bảo tốt cho cụng đoạn sau khi hàm lượng tới 40% đối với silica; 35% với bentonit và 30% với zeolit.
Một số thụng số kỹ thuật của hạt nhựa MB và CP được trỡnh bày trong bảng 3.11. Bảng 3.11. Thụng số kỹ thuật hạt nhựa MB và CP TT Mẫu Tỷ trọng (g/cm3) Chỉ số MFI (g/10 phỳt) Độ ẩm (%)
1 LDPE nguyờn sinh 0,92-0,925 2,0 1
2 MB Zeolit 30% 1,32 4
4 CP Zeolit 5% 0,99 2,9 2 5 CP Zeolit 7% 1,05 3,0 3 6 MB Bentonit 35% 1,35 5 7 CP Bentonit 3% 0,96 4,0 1 8 CP Bentonit 5% 0,98 4,5 1 9 CP Bentonit 7% 1,09 5,7 2 10 MB Silica 40% 1,28 5 11 CP Silica 3% 0,94 5,6 2 12 CP Silica 5% 0,98 5,6 3 13 CP Silica 7% 1,02 5,7 3
trong đú: MB- masterbatch (chất chủ); CP- compound (bỏn thành phẩm). Cỏc hạt
nhựa được cắt với kớch thước: dài 1-4mm, Φ ≈ 2mm.
Kết quả ở bảng 3.11 cho thấy tỉ trọng của hạt nhựa trộn phụ gia đó tăng lờn so với nhựa PE nguyờn sinh. Điều này là do trọng lượng riờng của phụ gia lớn hơn so với nhựa PE. Tỉ trọng hạt nhựa tổ hợp tăng gần với tỉ trọng lý thuyết, do vậy cú thể thấy là đó cú sự trộn lẫn tốt giữa nhựa nền và cỏc hạt phụ gia.
Kết quả đo chỉ số chảy (MFI) cho thấy, đối với cỏc mẫu hạt nhựa CP, khi tăng hàm lượng phụ gia thỡ MFI tăng. Điều này cú thể giải thớch là do cỏc hạt phụ gia xen lẫn vào cấu trỳc hạt nhựa đó làm giảm đi liờn kết ngoại phõn tử của cỏc mạch polyme, do vậy làm cho chỉ số chảy tăng lờn. Đối với cỏc mẫu hạt nhựa CP, khi hàm lượng tăng đến 7%, MFI cũng tăng đến 5g/10phỳt.
Điều này cú thể sẽ gõy khú khăn cho quỏ trỡnh thổi màng. Mặt khỏc, MFI tăng cũng là một biểu hiện của sự giảm tớnh chất kộo của mẫu. Kết quả cú thể được kiểm nghiệm qua việc đo tớnh chất kộo của màng sản phẩm.
Cỏc mẫu MB khụng được đo chỉ số MFI do hàm lượng phụ gia quỏ cao và hạt nhựa cũn phải trải qua quỏ trỡnh trộn hợp trước khi sử dụng. Sự phự hợp với quỏ trỡnh thổi màng cú thể được kiểm tra nhờ kiểm tra tớnh chất của màng sản phẩm.