Giải pháp tái chế và tạo hạt PP 1.500 kg/h: dây chuyền trục vít đôi SAT110 cho Ấn Độ đạt nghiệm thu FAT
Dây chuyền trục vít đôi SAT110 với hệ thống tạo hạt dưới nước, phối trộn PP tái chế nghiền với PP nguyên sinh và phụ gia ở năng suất khoảng 1.500 kg/h.
Bối cảnh dự án
Được thiết kế riêng cho thị trường tái chế và phối trộn nhựa đang mở rộng nhanh chóng tại Ấn Độ, giải pháp này nhằm giải quyết thách thức sản xuất cốt lõi của khách hàng: phối trộn đồng đều, năng suất cao giữa PP tái chế nghiền với PP nguyên sinh và nhiều loại phụ gia lỏng/bột.
Do những nhược điểm vật lý vốn có của nhựa tái chế — như khối lượng riêng xốp không đồng đều, độ ẩm cao và chỉ số chảy (MFI) dao động — cùng với yêu cầu nghiêm ngặt của khách hàng về năng suất khoảng 1.500 kg/h, dự án cấp thiết cần một hệ thống đùn hàng đầu với lực cắt hóa dẻo mạnh, khử bay hơi sâu, lọc độ chính xác cao và khả năng tạo hạt linh hoạt thích ứng.
Đặc tính nguyên liệu và thách thức
Gia công PP tái chế nghiền thiếu ổn định
Nguyên liệu tái chế dễ giữ lại hơi ẩm và tạp chất, gây bắc cầu ở vùng cấp liệu. Chỉ số chảy (MFR) không ổn định trực tiếp gây dao động áp suất đáng kể tại khuôn máy đùn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ đồng đều của hạt.
Thách thức trong trộn phân tán đa thành phần
Chênh lệch độ nhớt giữa PP nguyên sinh và phụ gia mới đưa vào (bao gồm phụ gia lỏng) đòi hỏi cấu hình trục vít cực kỳ chính xác, tạo khả năng trộn phân bố và trộn phân tán mạnh để ngăn phụ gia kết tụ.
Tạp chất cản trở lọc nhựa nóng chảy
Nhựa cấp tái chế chứa các hạt chưa nóng chảy hoặc tạp chất vô cơ. Nếu không được giữ lại hiệu quả, chúng dễ làm tắc các lỗ nhỏ trên khuôn và làm mẻ lưỡi dao của máy cắt hạt dưới nước.
Giải pháp của USEON
Cấu hình truyền động máy đùn mạnh mẽ
Hệ thống sử dụng máy đùn chính trục vít đôi SAT110 với tỷ lệ vàng kinh điển L/D=40 và động cơ hiệu suất cao IE3 Siemens 500 kW. Dải tốc độ rộng 60–400 vòng/phút cho phép dễ dàng kiểm soát tốc độ cắt với các công thức PP biến tính khác nhau.
Lọc chính xác và ổn định áp suất
Trang bị bộ thay lưới lọc liên tục hai trụ với diện tích lọc 3.000 cm² để giữ lại hiệu quả tạp chất trong nhựa tái chế. Ngoài ra, bơm nhựa nóng chảy dung tích 1.000 cc với hệ thống điều khiển phản hồi vòng kín được tích hợp để ổn định lại áp suất nhựa nóng chảy sau lọc, đảm bảo xả liệu không xung động.
Khử bay hơi hiệu quả và phun chất lỏng
Các cửa thoát khí chân không nhiều cấp cùng bơm chân không vòng nước hai cấp được bố trí trên đoạn xi lanh thứ 5 và thứ 8 để hút triệt để chất bay hơi và hơi ẩm. Hệ thống phun chất lỏng biến tần đảm bảo phụ gia được đưa vào chính xác, đúng tỷ lệ.
Hệ thống tạo hạt dưới nước vượt trội
Sử dụng máy cắt hạt dưới nước cao cấp với động cơ biến tần 15 kW và thiết bị chỉnh dao tự động bằng thủy lực. Tấm khuôn bằng thép hợp kim chịu mài mòn và lưỡi dao thép gió tôi chân không không chỉ đảm bảo cắt ổn định mà còn cho hạt hình cầu hoàn hảo.
Để giải quyết các thách thức này, USEON đã trình diễn một số cấu hình kỹ thuật chuyên biệt trên dây chuyền SAT110 (L/D 40:1) trong các thử nghiệm nghiệm thu:
Video dự án
Tóm tắt
Sau quá trình nghiệm thu tại nhà máy (FAT) nghiêm ngặt do đội ngũ kỹ sư USEON thực hiện, dây chuyền đã đạt thành công mục tiêu năng suất ổn định 1.500 kg/h. Khi xử lý các công thức phức tạp chứa nguyên liệu nghiền, hệ thống cho dao động áp suất nhựa nóng chảy cực thấp. Hạt tạo dưới nước có kích thước đồng đều, không có “đuôi” hay dính kết, và nguyên liệu sau tách nước hoàn toàn đáp ứng yêu cầu ứng dụng ép phun cao cấp của khách hàng.
Hệ thống hiện đã được nghiệm thu và sẵn sàng xuất sang Ấn Độ, tạo nền tảng vững chắc cho việc mở rộng công suất toàn cầu của khách hàng.
Câu hỏi thường gặp
Làm thế nào để chọn hệ thống tạo hạt phù hợp nhất khi phối trộn PP có nguyên liệu tái chế?
Đáp: Chúng tôi đặc biệt khuyến nghị hệ thống tạo hạt dưới nước. Vì độ nhớt và độ bền nóng chảy thay đổi giữa các lô nhựa tái chế, dùng máy cắt hạt sợi truyền thống dễ gây “đứt sợi” thường xuyên khi kéo sợi qua bể nước. Công nghệ tạo hạt dưới nước dùng dao quay cắt ngay nhựa nóng chảy nhiệt độ cao trong khoang nước ổn nhiệt ngay khi nhựa ra khỏi khuôn, loại bỏ hoàn toàn rủi ro đứt sợi. Hạt thu được tròn (hình cầu hoặc hình thấu kính), có độ chảy tốt hơn, giúp cải thiện đáng kể độ ổn định cấp liệu cho khách hàng ép phun ở công đoạn sau.
Khi gia công PP tái chế nghiền có độ ẩm và tạp chất cao, làm thế nào để khắc phục các lỗi như “bọt khí” và “ố vàng do phân hủy” trên sản phẩm cuối?
Đáp: Giải pháp cốt lõi là kết hợp khử bay hơi mạnh nhiều cấp với kiểm soát nhiệt độ tinh chỉnh. Chúng tôi thiết kế nhiều khoang thoát khí chân không trên các đoạn xi lanh xác định của máy đùn chính, nối với bơm chân không vòng nước hai cấp công suất lớn (15 kW). Hệ thống tạo độ chân không sâu để hút tức thì hơi ẩm và các sản phẩm phân hủy có khối lượng phân tử thấp. Đồng thời, điều khiển nhiệt độ vòng kín chính xác bằng PLC Siemens ngăn quá nhiệt cục bộ trong xi lanh, loại bỏ hiệu quả hiện tượng ố vàng và rỗ khí.
Vì sao “bơm nhựa nóng chảy” là bắt buộc trong loại hệ thống SAT110 tái chế và phối trộn năng suất cao này?
Đáp: Máy đùn trục vít đôi là thiết bị phối trộn xuất sắc, nhưng không phải là bơm tạo áp hoàn hảo. Khi gia công công thức có nguyên liệu nghiền, dao động cấp liệu khiến áp suất tạo ra ở phía xả liệu của máy đùn không ổn định. Lắp bơm nhựa nóng chảy nối tiếp giúp trục vít đôi không phải gánh nhiệm vụ tạo áp suất cao khi xả liệu và tập trung vào việc trộn. Sau đó bơm nhựa nóng chảy đảm nhận việc tạo áp suất cao ổn định, không xung động để đẩy nhựa vào khuôn tạo hạt dưới nước. Đây là nền tảng vật lý đảm bảo kích thước hạt đồng đều và ngăn tắc khuôn cục bộ.
Ấn Độ có nhiệt độ cao quanh năm. Làm thế nào để tránh nước của hệ thống tạo hạt dưới nước bị quá nhiệt khi chạy liên tục đầy tải và đảm bảo tuổi thọ lưỡi dao?
Đáp: Để ứng phó với môi trường nhiệt độ cao, chúng tôi trang bị cho hệ thống tuần hoàn nước một bồn nước lớn 1.450 L và bơm tuần hoàn nước công suất lớn 11 kW, đảm bảo đủ lưu lượng nước làm mát và khả năng đệm nhiệt. Với hệ thống cắt, đầu khuôn dùng tấm khuôn bằng thép hợp kim chịu mài mòn thiết kế riêng, kết hợp máy cắt hạt 12 lưỡi dẫn động bởi động cơ 15 kW chạy ở 3.000 vòng/phút. Ngoài ra, hệ thống có van khởi động đảo chiều thủy lực. Những cấu hình phần cứng vững chắc này cùng nhau đảm bảo độ ổn định khi cắt và tuổi thọ hệ thống khi vận hành liên tục ở tải cao.
Nhận báo giá
Hãy cho chúng tôi biết vật liệu, công thức và năng suất mục tiêu.
- 01Đánh giá quy trình
- 02Trao đổi với kỹ sư
- 03Đề xuất dây chuyền
Souder Chen
Trưởng bộ phận phối trộn
Gắn bó với USEON từ năm 2008. Dây chuyền phối trộn, khử bay hơi và tái chế trục vít đôi.