Dây chuyền đùn phản ứng và tạo hạt TPV/TPE SAT75
Dây chuyền đùn phản ứng SAT75 (L/D 56) cho lưu hóa động TPV và phối trộn TPE với năng suất 250–500 kg/h, trang bị hệ thống phun lỏng nhiều cửa và hệ thống tạo hạt dưới nước UWP500.
Bối cảnh dự án
Dự án này là một dây chuyền tạo hạt thiết kế riêng cho một nhà sản xuất chất đàn hồi nhiệt dẻo. Hệ công thức của khách hàng khá phức tạp, bao gồm cả phối trộn TPE (chất đàn hồi nhiệt dẻo) thông thường lẫn quy trình lưu hóa động TPV (cao su lưu hóa nhiệt dẻo).
Sản xuất TPV bao gồm quá trình lưu hóa tại chỗ và phân tán bằng lực cắt pha cao su trong pha nhựa, nên đặt ra yêu cầu khắt khe về phân bố thời gian lưu (RTD), cường độ cắt và cửa sổ kiểm soát nhiệt độ của máy đùn. Ngoài ra, quy trình cần bổ sung một tỷ lệ dầu công nghệ đáng kể, và sản phẩm cuối có độ cứng thấp (vật liệu mềm). Trộn đồng đều và ngăn hạt bị kết dính là những yếu tố cốt lõi trong thiết kế kỹ thuật của dự án.
Vì vậy, trọng tâm kiểm soát của dự án dựa trên sự phối hợp của bốn khía cạnh then chốt: cửa sổ thời gian lưu (tỷ lệ L/D và cấu hình trục vít) + kiểm soát nhiệt độ theo từng vùng + phun và hấp thụ chất lỏng theo từng vùng + phương pháp tạo hạt và làm mát.
Thách thức công nghệ và giải pháp kỹ thuật
Để giải quyết ba vấn đề lớn trong gia công chất đàn hồi – “khó phản ứng”, “khó cấp liệu” và “khó tạo hạt” – chúng tôi đã áp dụng các thiết kế chuyên biệt sau:
| Thách thức công nghệ cốt lõi | Thiết kế kỹ thuật | Giá trị và hiệu quả kỹ thuật |
|---|---|---|
| Kiểm soát lưu hóa động: thời gian phản ứng không đủ dẫn đến lưu hóa không hoàn toàn; lực cắt quá lớn khiến nhiệt độ tăng ngoài tầm kiểm soát. | Cấu hình L/D = 56 + chiến lược kiểm soát nhiệt độ theo từng vùng | • Tạo cửa sổ thời gian lưu đủ dài cho phản ứng. • Hỗ trợ lưu hóa tại chỗ và phân tán mịn pha cao su. • Cải thiện độ ổn định của quy trình và tính đồng nhất của tính chất cơ lý. |
| Độ nhớt và tải mô-men xoắn cao: nhựa nóng chảy của chất đàn hồi có độ nhớt cao, gây tải lớn cho máy chính; động cơ truyền thống ồn và kém hiệu quả hơn. | Động cơ nam châm vĩnh cửu (PM) làm mát bằng nước 250 kW + khớp nối an toàn R+W | • Duy trì mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp với hiệu suất năng lượng cao hơn. • Thiết kế làm mát bằng nước ngăn bụi lọt vào, đảm bảo môi trường sạch hơn. • Khớp nối bảo vệ quá tải cơ khí, giảm thiểu nguy cơ hư hỏng thiết bị. |
| Phun dầu và nguy cơ trượt: phun một lượng lớn chất lỏng cùng lúc có thể gây trượt trục vít và làm sai lệch công thức. | Hệ thống phun nhiều cửa (cửa phun dự phòng tại các đoạn xi lanh 2/3/6/7/8) | • Phun theo từng vùng giúp tránh bôi trơn quá mức cục bộ. • Giúp nhựa nền hấp thụ dầu từ từ. • Ổn định áp suất đùn và giảm sai lệch công thức. |
| Kết dính vật liệu mềm: hạt mềm có hệ số ma sát cao; tạo hạt cắt sợi truyền thống gây đứt sợi, dính hoặc “kéo đuôi”. | Hệ thống tạo hạt dưới nước UWP500 + tấm khuôn nhiệt độ đồng đều | • Cắt và làm mát diễn ra đồng thời; dòng nước lấy đi nhiệt tức thì. • Giảm đáng kể nguy cơ hạt bị kết dính (dính nhau). • Hạt tròn hơn, kích thước đồng đều và dễ kiểm soát hơn. |
Cấu hình hệ thống (điển hình)
Để dây chuyền đạt độ sẵn sàng vận hành cao và có thể nhân rộng, dự án đã áp dụng các cấu hình tiêu chuẩn cao sau:
Hệ thống máy đùn
Máy đùn trục vít đôi SAT75, L/D 56, hộp số mô-men xoắn cao.
Hệ thống truyền động
Động cơ nam châm vĩnh cửu (PM) làm mát bằng nước 250 kW của Keyuan, độ ồn thấp và tiết kiệm năng lượng.
Hệ thống cấp liệu
Bộ cấp liệu chính + bộ cấp liệu bên hông + điều khiển phun lỏng nhiều kênh (trang bị lưu lượng kế độ chính xác cao).
Hệ thống tạo hạt
Máy cắt hạt dưới nước UWP500 (gồm gia nhiệt khuôn 12 × 0,6 kW, điều khiển nhiệt độ tuần hoàn nước 15 kW và máy sấy ly tâm).
Logic điều khiển
Điều khiển liên động toàn dây chuyền, tích hợp logic “khởi động một nút” và “dừng một nút”.
Video dự án
Tổng kết dự án và kết quả bàn giao
Hiệu quả vận hành
Độ ổn định quy trình
Mô-men xoắn động cơ chính và áp suất khuôn duy trì ổn định trong dải năng suất mục tiêu của khách hàng, dao động nằm trong giới hạn kiểm soát được.
Chất lượng hạt
So với quy trình làm mát sợi truyền thống, hạt tròn hơn và hiện tượng dính của vật liệu mềm được hạn chế hiệu quả.
Vận hành và bảo trì
Logic liên động và khởi động/dừng một nút giúp giảm các thao tác thủ công quan trọng, hạ thấp khả năng dừng máy do lỗi vận hành.
Tổng quan dự án
Dự án đã được bàn giao thành công. Máy đùn trục vít đôi SAT75 thể hiện độ ổn định mô-men xoắn xuất sắc khi gia công các công thức TPV có độ nhớt cao. Thiết kế L/D 56 mang lại cửa sổ gia công rộng hơn, khắc phục các vấn đề “phản ứng không đủ/dao động lớn” mà khách hàng từng gặp trên thiết bị có L/D ngắn.
Hệ thống tạo hạt dưới nước UWP500 cho phép sản xuất liên tục và trơn tru các vật liệu TPE độ cứng thấp vốn trước đây khó gia công, nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường của sản phẩm cuối.
Phạm vi ứng dụng
Giải pháp này đặc biệt phù hợp để gia công TPV đàn hồi cao, dính và TPE chứa dầu cần đùn phản ứng. Với các công thức đặc biệt chứa nhiều chất bay hơi hoặc hệ có tính ăn mòn mạnh, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được đánh giá cụ thể về lựa chọn vật liệu và tối ưu hóa khử khí.
Lưu ý: thông tin khách hàng đã được ẩn danh theo thỏa thuận bảo mật (NDA).
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.