Tại sao màng và sợi cần được nén trước khi đùn

Vấn đề: mật độ khối

Máy đùn là một thiết bị thể tích tại họng cấp liệu. Nó tiếp nhận một thể tích nhất định trên mỗi vòng quay, và thể tích đó đi kèm với một khối lượng tương ứng. Đối với các mảnh nhựa cứng, khối lượng đó là đáng kể. Đối với màng rời, khối lượng đó rất nhỏ.

Hệ quả là một máy đùn được đánh giá công suất đầu ra theo kilôgam mỗi giờ sẽ chỉ đạt được mức đó với vật liệu có mật độ khối nhất định. Nếu cấp màng rời, các rãnh trục vít sẽ không được lấp đầy; vật liệu không được vận chuyển ổn định; áp suất nóng chảy dao động; và sản lượng đầu ra thấp hơn nhiều so với định mức bất kể máy được thiết lập như thế nào.

Đây là lý do tại sao mật độ khối, chứ không phải công suất, là yếu tố hạn chế trong tái chế màng và sợi.

Điều gì xảy ra khi không có máy nén

Việc cấp màng hoặc sợi rời trực tiếp vào máy đùn thường dẫn đến:

• Dòng chảy không ổn định — vật liệu cấp vào bị tắc nghẽn rồi sụp xuống luân phiên, khiến lưu lượng khối lượng dao động.
• Áp suất nóng chảy không ổn định, biểu hiện tại khuôn đùn là kích thước hạt không đồng đều.
• Các hạt chưa nóng chảy hoàn toàn, do thời gian lưu không nhất quán.
• Sản lượng đầu ra thấp, thường thấp hơn nhiều so với định mức danh nghĩa của máy.
• Năng lượng tiêu thụ riêng cao hơn, vì máy đùn đang vận hành trong các điều kiện không được thiết kế cho nó.

Cách thức hoạt động của máy nén cấp liệu

Vật liệu đi vào máy nén — thường là một buồng dọc với các lưỡi dao quay — nơi nó được cắt, trộn và làm nóng bằng ma sát mà không bị nóng chảy hoàn toàn. Hiệu ứng kết hợp là:

1. Giảm kích thước của màng hoặc sợi đầu vào.
2. Làm đặc thành một khối dạng vụn với mật độ khối cao hơn nhiều.
3. Sấy khô một phần, vì độ ẩm bề mặt bị loại bỏ bởi nhiệt ma sát.
4. Đồng nhất hóa, để vật liệu đưa vào trục vít được nhất quán.

Vật liệu đã được làm đặc sau đó được đưa vào trục vít máy đùn trong các điều kiện được kiểm soát. Vì nguyên liệu đầu vào hiện đã ổn định về mật độ và nhiệt độ, trục vít được lấp đầy đúng cách và quá trình này trở nên ổn định.

Những thay đổi về nén ép ở hạ nguồn

• Áp suất nóng chảy ổn định tại khuôn đùn, đây là yếu tố giúp kích thước hạt nhựa đồng nhất.
• Đạt sản lượng cao hơn từ cùng một máy đùn, vì các rãnh trục vít thực sự được lấp đầy.
• Hiệu suất lọc tốt hơn, vì nhựa nóng chảy đồng nhất hơn khi đi đến lưới lọc.
• Ít độ ẩm cần loại bỏ bằng nhiệt hơn, vì một phần độ ẩm đã được loại bỏ trong máy nén.

Khi nào cần nén ép

Việc nén ép thường được yêu cầu khi nguyên liệu đầu vào có mật độ khối rất thấp:

• Màng LDPE, LLDPE và màng căng
• Túi dệt PP, PE và sợi raffia
• Phế liệu vải không dệt và sợi
• Màng in hoặc màng ghép nhiều lớp
• Bất kỳ nguyên liệu nào đã được đóng kiện và vẫn giữ mật độ thấp sau khi mở kiện

Thông thường không cần thiết đối với mảnh nhựa cứng đã rửa, nhựa tái nghiền hoặc vật liệu dạng thùng chứa có mật độ cao hơn, vốn có thể cấp trực tiếp vào máy đùn.

Quyết định được đưa ra dựa trên mật độ khối đo được của vật liệu thực tế — một con số được xác định trong quá trình thảo luận dự án thay vì giả định.

Mối quan hệ với phần còn lại của dây chuyền

Nén ép không phải là một lựa chọn độc lập. Nó tương tác với:

• Quy trình rửa và sấy ở thượng nguồn — nguyên liệu đầu vào ẩm hơn cần xử lý nhiều hơn trong máy nén.
• Quy trình khử khí ở hạ nguồn — độ ẩm không được loại bỏ trong máy nén phải được thoát ra sau đó.
• Lọc — nhựa nóng chảy đồng nhất làm tắc lưới lọc đều và dễ dự đoán hơn.
• Tạo hạt một giai đoạn so với hai giai đoạn — việc nén ép thường làm thay đổi lựa chọn phù hợp.

Liên quan: Tạo hạt một giai đoạn so với hai giai đoạn · Giải pháp cho màng LDPE/LLDPE · Hệ thống tạo hạt nhựa