8 Loại máy phối trộn phổ biến để sản xuất nhựa

Trong sản xuất các sản phẩm polyme, nguyên liệu nhựa được trộn với các hợp chất khác nhau còn gọi là các chất phụ gia, chất tạo màu, chất chống oxy hoá… Quá trình này được gọi là phối trộn. Tuỳ vào mục đích sản xuất khác nhau mà có nhiều dòng máy phối trộn tương ứng. Trong bài viết này, mời bạn đọc tìm hiểu cấu tạo 8 dòng máy phối trộn nguyên liệu phổ biến trong sản xuất nhựa công nghiệp.

Xem thêm:

• Tổng quan những thông tin về máy trộn nhựa công suất lớn

• Carno Việt Nam địa chỉ chuyên cung cấp các loại máy móc ngành nhựa chất lượng

• Ưu nhược điểm máy trộn ngang và máy trộn đứng

Máy trộn liệu được dùng phổ biến trong ngành nhựa

1. Các loại máy phối trộn phổ biến

1.1 Máy trộn đùn (Extruder)

Máy trộn đùn là loại máy phối trộn nguyên liệu rất phổ biến trong ngành công nghiệp chế biến nhựa. Có hai loại máy trộn đùn chính là máy đùn trộn và máy đùn chế biến. Máy đùn trộn chỉ được sử dụng cho mục đích trộn hỗn hợp. Máy đùn chế biến sử dụng cho cả mục đích trộn hỗn hợp và sản xuất ra thành phẩm cuối. Trong chế biến đùn, quá trình phối trộn diễn ra trong buồng trộn. Đầu ra của buồng trộn được kết nối với khuôn để tạo thành phẩm cuối hoặc nối với các dụng cụ cho công đoạn tiếp theo.

Nói chung cấu tạo của máy đùn trộn và máy đùn chế biến tương tự nhau, chỉ khác nhau ở một số thiết kế ốc vít. Cụ thể, máy đùn là loại máy bao gồm thùng và trục vít nằm ngang có các tấm sưởi để cung cấp nhiệt vào quá trình trộn.

Máy đùn ngành nhựa

Ở hình trên, khu vực B (Feed section: khu trộn thô) sẽ không có gia nhiệt vì nhựa gặp nóng sẽ bị chảy, khó trộn đều với các thành phần khác. Do đó, nhiệt sẽ chỉ tác động từ phần C (transition section: khu vực chuyển tiếp). Dọc theo chiều dài trục có các sợi xoắn được thiết kế có độ nghiêng khác nhau và khoảng cách giữa hai sợi xoắn khác nhau tùy khu vực phân bố như hình 1. Khoảng cách từ trục xoắn tới thành buồng gọi là độ sâu, độ sâu cũng khác nhau theo từng khu vực. Độ sâu tăng thì lực cắt giảm và ngược lại.

Cụ thể, độ sâu giảm ở phần D (metering section: khu nóng chảy) vì vậy lực cắt lớn tác động vào vật liệu. Do lực cắt mạnh, nhiệt lượng tăng nên vật liệu sẽ nóng chảy ở khu vực này. Vật liệu nóng chảy có độ nhớt cao sẽ được bơm chuyển tiếp đến khu vực tiếp theo khu E (decompression section: khu giải nén). Tại khu giải nén, độ sâu tăng, lực cắt giảm, vật liệu được làm giảm độ nhớt. Nếu có hơi nước ngưng tụ sẽ được loại bỏ qua lỗ thông hơi (H: vent).

Tại khu vực nóng chảy lần hai (F), độ sâu giảm xuống một lần nữa do đó nhiệt độ có thể tăng lên khoảng 5 độ C. Cuối cùng một vật liệu nóng chảy có độ nhớt thấp sẽ thu được. Ở cuối buồng có bộ lọc (G) để loại bỏ tất cả những tạp chất của cả quá trình.

1.2 Máy trộn đùn trục vít đôi (Twin screw extruder)

Máy đùn trục đôi

Máy trộn đùn trục vít đôi là loại máy phối trộn có hai trục vít trong buồng trộn. Phần còn lại của máy giống như máy trộn đùn (trục vít đơn). Hai trục vít cung cấp thêm lực cắt cho vật liệu. Trong buồng trộn, hai vít được đặt cạnh nhau.  Chúng có thể quay cùng chiều hoặc ngược chiều. 

Ở máy trục đôi quay ngược chiều, các vít xoắn ra xa nhau và vật liệu sẽ hoà trộn với nhau. Khi trộn, vật liệu được cắt với lực khác nhau tại các vị trí khác nhau  trục vít. Nơi có khoảng cách giữa hai vít nhỏ nhất là lực cắt mạnh nhất.

Ưu điểm của máy phối trộn loại này chính là lực cắt mạnh phù hợp với nguyên liệu khó phối trộn. Máy đùn trục vít đôi cùng chiều có thể tự làm sạch. Máy đùn trục vít đôi ngược chiều rất khó làm sạch. 

1.3 Máy phối trộn chuyên sâu theo mẻ (Internal intensive batch mixer)

Máy phối trộn chuyên sâu theo mẻ

Máy phối trộn chuyên sâu theo mẻ được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp cao su, một dạng polyme tự nhiên. Trong đó, các nguyên liệu được đưa vào khoang chứa sâu bên trong thông qua một pít tông đẩy vật liệu.

Trong khoang máy, hai cánh quạt quay ngược chiều nhau thực hiện nhiệm vụ trộn. Hai cánh quạt này lồng vào nhau nên vật liệu đưa vào sẽ chịu lực cắt và trộn. Diện tích xung quanh hai cánh quạt này cũng rất nhỏ, gần như chạm vào thành khoang, đây là lí do vật liệu được cán mỏng, nhuyễn. Bên trong khoang máy đồng thời diễn ra các hoạt động gấp, kẹp, lau, làm mỏng.

Do lực cắt bên trong máy cao, độ nhớt của vật liệu sẽ tăng. Nếu ban đầu đưa vật liệu có độ nhớt cao vào máy, nó sẽ tạo nhiệt trong quá trình trộn. Đây là lí do máy có hệ thống làm mát cả bên trong và bên ngoài.

Cuối mẻ trộn, vật liệu được đẩy ra ngoài qua một lỗ dưới cùng của buồng trộn để chuyển sang các bước tiếp theo. Máy phối trộn dạng này rất an toàn và thân thiện với con người vì toàn bộ quá trình là một hệ thống khép kín.

1.4 Máy phối trộn liên tục (Continuous Mixer)

Máy phối trộn liên tục

Máy phối trộn liên tục cũng là máy hình thùng. Bên trong thùng có một động cơ xoắn vít cung cấp hoạt động trộn. Các sợi xoắn dọc theo trục thiết kế đều nhau  để đẩy vật liệu đi từ phễu cấp liệu (A) đến cửa xả (F) qua buồng trộn. Vít quay cung cấp lực cắt cho vật liệu. 

Thiết bị hoạt động liên tục, có nghĩa là vật liệu có thể được nạp liên tục và thải ra liên tục. Các nguyên liệu đầu vào có kích thước khác nhau, hình dạng khác nhau và mật độ khác nhau. Do lực cắt lớn, vật liệu được trộn kĩ và biến thành dạng bột nhuyễn sau quá trình trộn, cắt. 

Khi tăng tốc độ động cơ, có thể sinh nhiệt do lực cắt trong buồng trộn cao. Nhiệt tạo ra này được sử dụng cho quá trình trộn. Nếu nhiệt này không đủ, có thể sử dụng đệm sưởi (E). Máy phối trộn liên tục này không thể tự làm sạch. Vì vậy, sau mỗi lần chế biến máy nên được vệ sinh sạch sẽ.

1.5 Máy trộn cắt liên tục (Continuous Kneader)

Máy trộn cắt liên tục

Máy trộn cắt liên tục là loại máy trộn công nghiệp dạng thùng có buồng trộn và trục kèm một bộ răng (C) dọc theo trục. Trên thành của buồng trộn có các răng tĩnh (D) tạo thêm lực cắt. Điều đó sẽ làm tăng hiệu quả của quá trình trộn. Khi cấp liệu, trục có răng đẩy nguyên liệu về phía trước.

Máy có thể chạy ở điều kiện mở hoặc đóng. Các chất rắn nhẹ được trộn lẫn ở điều kiện buồng mở. Các vật liệu như bùn hoặc nhão được xử lý ở điều kiện buồng kín. Thiết kế buồng kín máy có lực cắt và trộn lớn hơn.

Máy này có thể xử lý một lượng lớn vật liệu mỗi giờ. Máy phối trộn loại này không tự làm sạch vì bộ răng sẽ giữ lại một số vật liệu trong máy. Và máy sẽ chuyên trộn cho các loại vật liệu không cần gia nhiệt nhưng cần cắt, nghiền nhỏ, nhuyễn với số lượng lớn.

1.6 Máy phối trộn hai cuộn ( two roll mills)

Máy phối trộn hai cuộn

Máy phối trộn hai cuộn là dạng máy trộn nguyên liệu đơn giản nhất. Vật liệu được trộn trong hai máy cán. Đây là một thiết bị mở với hai con lăn quay độc lập. Có một lõi bên trong hai con lăn. Nước có thể đi qua lõi này để làm mát hoặc làm nóng vật liệu.

Hai con lăn sẽ quay hướng vào nhau với tốc độ khác nhau. Một cuộn quay nhanh, cuộn còn lại quay chậm. Có một khoảng cách nhỏ giữa hai con lăn và nó được gọi là nip.

Quá trình trộn bắt đầu với khoảng cách nip lớn. Tốc độ của hai cuộn tạo lực cán giữa hai con lăn. Lực cán này để phá vỡ các liên kết của vật liệu. Vì vậy, trọng lượng phân tử và độ nhớt sẽ giảm. Máy phối trộn dạng này phù hợp với việc trộn nguyên liệu dẻo có bản lớn.

Thông thường, vật liệu sẽ di chuyển từ cuộn bên này sang cuộn bên kia rồi về lại nhiều lần (xem hình 6 để dễ hình dung). Sau mỗi lần nghiền, kích thước nip được giảm xuống để cán mỏng và đều vật liệu hơn. Quá trình trộn kiểu này sẽ thu được một hợp dính, dẹt, bản lớn.

Máy phối trộn hai cuộn là một hệ thống mở. Vì vậy, một số chất phụ gia rất độc hại có thể dễ dàng thải ra môi trường. Điều này không thân thiện với môi trường và nó có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe. Đây là nhược điểm chính của máy. Ưu điểm của loại máy này là cán được loại nguyên liệu đặc thù bản to và đây là loại máy tự làm sạch.

1.7 Máy phối trộn trục ngang (Ribbon blender)

Máy phối trộn trục ngang

Máy phối trộn trục ngang là loại máy trộn được dùng khá phổ biến tại Việt Nam hiện nay. Đây là dạng máy trộn thùng ngang với một trục chứa các thanh kim loại quay xoắn ốc (giống như ruy băng-ribbon) quanh trục.

Những dải “ruy băng kim loại ” này được đặt sao cho gần như chạm vào thành khoang. Nó tạo ra một lực cắt lớn cho vật liệu. Ở máy trộn này, cấp nguyên liệu không liên tục mà theo mẻ nên tốc độ trộn ở mức trung bình. Máy có các điểm làm nóng để dễ trộn các các vật liệu nhớt, bùn nhão. Ngoài ngoài ra các vật liệu khô cũng trộn được trong máy loại này.

Máy phối trộn trục ngang có nhược điểm là khó làm sạch và tốc độ trộn trung bình  nhưng ưu điểm là trộn được nhiều dạng nguyên liệu.

1.8 Máy phối trộn hỗn hợp khô trục đứng (Intensive dry mixture)

Máy phối trộn hỗn hợp khô trục đứng

Máy phối trộn hỗn hợp khô trục đứng cũng đang được sử dụng rất rộng rãi tại Việt Nam. Máy chủ yếu để trộn bột khô với khối lượng và cường độ đa dạng từ cao đến thấp. Máy có cấu tạo tương tự như máy xay sinh tố với thùng chứa vật liệu đứng và một động cơ xoay ở đáy thùng.

Tốc độ động cơ là khoảng 80-160 vòng / phút. Cánh quạt gắn vào động cơ khuấy trộn nhựa tạo ra dòng xoáy. Ở giữa vùng xoáy, áp suất thấp. Vì vậy, các vật liệu nhẹ hơn sẽ hút vào tâm của dòng xoáy.

Nếu có một lượng ẩm cao, chúng cũng sẽ hút vào tâm của xoáy. Độ ẩm này có thể được loại bỏ qua van dưới dạng hơi. Có nhiều loại cánh quạt khác nhau cho các loại vật liệu khác nhau tương ứng nhưng nói chung máy này chỉ chuyên trộn các dạng vật liệu khô. Máy có ưu điểm là có khả năng trộn vật liệu với công suất lớn, dễ vận hành và vệ sinh. Nhược điểm của máy là vì có tính chuyên dụng nên chỉ chuyên dùng trộn vật liệu khô.

2. Máy phối trộn nguyên liệu nổi bật tại Carno

Máy phối trộn trục đứng tại Carno

Carno là đơn vị chuyên sản xuất, gia công, lắp đặt các loại máy móc ngành nhựa. Tính tới nay Carno đã có hơn 14 năm kinh nghiệm hoạt động tại thị trường Việt Nam. Chúng tôi đủ kinh nghiệm để hiểu máy phối trộn loại nào sẽ phù hợp đặc điểm sản xuất và nhu cầu của các nhà sản xuất ngành nhựa.

Tại Carno, chúng tôi chuyên cung cấp hai dòng máy trộn chính là máy phối trộn trục ngang và máy trộn hỗn hợp khô trục đứng với công suất từ 25kg đến 500kg cùng các ưu điểm vượt trội phải kể đến như:

• Tối đa hoá chất lượng mẻ trộn đến 95%.
• Mẫu mã đa dạng phù hợp mọi nhu cầu sản xuất.
• Hàng có sẵn số lượng lớn, giao hàng nhanh chóng, lắp đặt, sửa chữa tận nơi.
• Giá cạnh tranh, phù hợp với chất lượng.
• Đội ngũ kỹ thuật viên tay nghề cao, hỗ trợ nhiệt tình 24/7.
• Chính sách bảo hành, bảo dưỡng uy tín.

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để nhận được tư vấn tốt nhất cho nhu cầu của bạn. Carno tin tưởng sẽ khiến bạn hài lòng với chất lượng dịch vụ tốt nhất.

CÔNG TY TNHH MACHINERY CARNO VIỆT NAM