Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến độ trộn đều và chi phí năng lượng riêng của trộn máy trộn hạt gỗ nhựa Leistritz (Đức)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm tạo ra một sản phẩm vật liệu composite gỗ nhựa hoàn chỉnh phải trải qua hai công đoạn chính, đó là công đoạn trộn tạo hạt và công đoạn ép vật liệu thành phẩm trong đó công đoạn trộn tạo hạt là công đoạn rất quan trọng, có ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm do sản phẩm được sản xuất từ nhựa WPC chưa được phổ biến ở Việt Nam nên các công trình nghiên cứu về máy trộn hạt nhựa gỗ chưa được quan tâm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến độ trộn đều và chi phí năng lượng riêng của trộn máy trộn hạt gỗ nhựa Leistritz (Đức)

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MINH VƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN ĐỘ TRỘN ĐỀU VÀ CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG CỦA MÁY TRỘN HẠT GỖ NHỰA LEISTRITZ (ĐỨC) LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đồng Nai, 2014
BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MINH VƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN ĐỘ TRỘN ĐỀU VÀ CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG CỦA MÁY TRỘN HẠT GỖ NHỰA LEISTRITZ (ĐỨC) CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. ĐẶNG THIỆN NGÔN Đồng Nai, 2014
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành gỗ Việt Nam đã đạt được trong những năm qua là có tốc độ phát triển cao, và là một trong 10 ngành xuất khẩu chủ lực của cả nước. Chỉ trong 12 năm trở lại đây, kim ngạch xuất khẩu của ngành gỗ đã tăng trên 20 lần, từ 219 triệu USD năm 2000, đã tăng lên khoảng 4,5 tỷ USD năm 2012. Với kim ngạch xuất khẩu đồ gỗ trong những năm qua; Việt Nam đang khẳng định vị trí số 1 ở khu vực Đông Nam Á về sản xuất và xuất khẩu đồ gỗ. Khi chế biến gỗ có tạo ra một lượng phế liệu gỗ lớn như mùn cưa, dăm bào, gỗ vụn… Để tận dụng triệt để nguồn phế liệu này chúng ta có thể nghiền tạo thành dạng bột kết hợp với chất kết dính để tạo ra một loại vật liệu mới có nhiều tính chất tốt; vật liệu phức hợp giữa gỗ nhựa có thể đáp ứng và giải quyết được vấn đề này. Vật liệu phức hợp gỗ nhựa (Wood –Plastic Composites, viết tắt WPC) là một loại vật liệu mới là sự kết hợp giữa sợi gỗ và vật liệu nhựa, sự kết hợp giữa vật liệu sợi gỗ và vật liệu nhựa mang lại tính năng ưu việt cho sản phẩm phức hợp gỗ nhựa như: Bền khi sử dụng, tuổi thọ của sản phẩm cao, có bề ngoài mang chất liệu gỗ, có độ cứng cao hơn so với vật liệu nhựa, không có Formaldehyde .... Có nhiều tính chất tốt ví dụ so với vật liệu gỗ như có kích thước ổn định hơn, không bị xuất hiện vết rạn nứt, không bị cong vênh, dễ dàng tạo màu sắc cho sản phẩm, có thể gia công lần thứ 2 giống như vật liệu gỗ, dễ dàng cắt gọt, dùng keo để kết dính, có thể dùng đinh hoặc ốc vít để liên kết, cố định, quy cách hình dạng có thể căn cứ vào yêu cầu của người dùng để điều chỉnh, tính linh hoạt cao. Có tính nhiệt dẻo của vật liệu nhựa từ đó dễ dàng gia công, tạo hình, thông thường có thể gia công theo mẫu đặt sẵn hoặc có thể gia công theo yêu cầu cụ thể, có khả năng ứng dụng rộng. Tính năng hóa học tốt, chịu được độ pH, chịu được hóa chất, chịu được nước mặn, có thể sử dụng được ở
2 nhiệt độ thấp, không bị biến đổi hình dạng khi hút ẩm. Có thể sử dụng nhiều lần hoặc thu hồi tái sử dụng, có lợi ích trong bảo vệ môi trường. Hiện nay nhu cầu sử dụng vật composite gỗ nhựa trong nước là rất lớn, tuy nhiên việc đáp ứng nhu cầu này chủ yếu dựa vào nhập khẩu. Còn tình hình sản xuất trong nước chưa phát triển, nguyên nhân của việc này xuất phát từ lý do đó là chưa có nhiều nghiên cứu về máy móc thiết bị và công nghệ, hoặc việc nhập công nghệ và máy móc thiết bị về Việt Nam có chi phí rất lớn. Để sản xuất trong nước được phát triển thì việc nghiên cứu về công nghệ, máy móc thiết bị, nguyên vật liệu phù hợp với đặc điểm phát triển ở trong nước là rất cần thiết và quan trọng. Để tạo ra một sản phẩm vật liệu composite gỗ nhựa hoàn chỉnh phải trải qua hai công đoạn chính, đó là công đoạn trộn tạo hạt và công đoạn ép vật liệu thành phẩm trong đó công đoạn trộn tạo hạt là công đoạn rất quan trọng, có ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm do sản phẩm được sản xuất từ nhựa WPC chưa được phổ biến ở Việt Nam nên các công trình nghiên cứu về máy trộn hạt nhựa gỗ chưa được quan tâm. Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu là: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến độ trộn đều và chi phí năng lượng riêng của trộn máy trộn hạt gỗ nhựa Leistritz”.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát chung về vật liệu gỗ nhựa 1.1.1. Giới thiệu chung Gỗ nhựa (WPC – Wood Plastic Composite) là một loại nguyên liệu tổng hợp, được tạo thành từ bột gỗ và nhựa. Ngoài nhựa và bột gỗ, WPC còn có thể chứa một số chất phụ gia làm đầy có gốc cellulose hoặc vô cơ. Do đó, WPC còn có thể được gọi là vật liệu composite nhựa sợi tự nhiên hay sợi tự nhiên được gia cường bằng nhựa. Hình 1.1: Nguyên liệu chính hình thành nên WPC
4 Trong những năm gần đây, WPC được nghiên cứu thành công tại Mỹ và đã phát triển rất mạnh ở nhiều nước trên thế giới như Nhật, Mỹ, Phần Lan, Đức, Thuỵ Điển, Nga, Trung Quốc. Sản phẩm gỗ nhựa WPC rất đa dạng và được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực: xây dựng, nội ngoại thất, công trình dân dụng, giao thông. Trong công nghiệp chế tạo ôtô: Vật liệu composite được sử dụng nhằm làm giảm trọng lượng của xe, tiết kiệm nhiên liệu và giảm độ rung, ồn cho xe. Bên cạnh đó sử dụng vật liệu composite còn có tác dụng giảm bớt nguy hiểm cho người sử dụng xe khi gặp nguy hiểm. Hiện nay loại vật liệu này được ứng dụng làm một số bộ phận trong ôtô như: vỏ, trần, nội thất… Trong công nghiệp đóng tàu: So với các vật liệu như kim loại thì vật liệu polyme composite (PC) có những ưu điểm khi sử dụng làm vật liệu đóng tàu như tỉ trọng thấp, có khả năng cách điện tốt, đặc biệt là bền trong môi trường hóa chất và nước biển…Hiện nay trong ngành đóng tàu vật liệu composite đang được sử dụng để sản xuất một số chi tiết như: thân tàu, cột buồm, thùng chứa, ca nô cứu sinh… Trong công nghiệp xây dựng: Vật liệu composite được ứng dụng để sản xuất các sản phẩm với nhiều chủng loại như: tấm lợp, thanh chịu lực, ống dẫn… Ngoài ra composite rất nhẹ, chỉ bằng 40% so với nhôm nếu cùng thể tích. Nhờ ưu điểm này, gần đây vật liệu composite đã được sử dụng để thay thế kim loại trong các sản phẩm của ngành cơ khí, chế tạo máy, đóng xuồng... Người ta có thể phủ lên mặt composite một lớp nhũ có ánh kim để tạo cảm giác giống kim loại.
5 Hình 1.2: Ứng dụng WPC để trang trí Hình 1.3: Ứng dụng WPC làm các chi tiết ôtô
6 Hình 1.4: Ứng dụng WPC hàng rào lang can Hình 1.5: Ứng dụng WPC làm ghế ngoài trời
7 Nhựa gỗ hiện vẫn là một loại vật liệu rất mới so với lịch sử phát triển lâu dài của gỗ tự nhiên trong ứng dụng làm vật liệu xây dựng, nhưng nó có thể thay thế gỗ trong hầu hết trường hợp không chịu lực (non-structural). Nhựa gỗ được hình thành từ gỗ, (như mùn cưa, sợi bột giấy, vỏ đậu phộng, tre nứa, trấu, ..) và nhựa (có thể sử dụng nhựa HDPE, PVC, PP, ABS, PS, ...). Bột nhựa gỗ được trộn đều, đồng nhất, sau đó được đùn hoặc ép thành các hình dạng theo yêu cầu. Các phụ gia như chất tạo màu, chất tạo nối, chất ổn định, chất gia cường, chất tạo nổi,... sẽ giúp cho sản phẩm cuối cùng phù hợp cho nhiều hướng ứng dụng. Hình 1.6: Hỗn hợp nhựa WPC Một lợi thế lớn của gỗ - nhựa so với gỗ là khả năng có thể tạo hình thành hầu hết các hình dạng không gian theo yêu cầu. Nó dễ dàng uốn, và cố định để tạo thành các đường cong lớn. Do sự kết hợp trong quá trình sản xuất, nhựa gỗ vừa có tính chất như gỗ: Có thể gia công bằng các công cụ mộc truyền thống. Đồng thời, nhựa gỗ vừa có tính chất như nhựa: Khả năng chống ẩm và chống mục nát, mặc dù độ cứng chắc không bằng gỗ thường, và có thể hơi biến dạng trong môi trường thời tiết cực nóng. Sản xuất các vật liệu thành phần bao gồm bột gỗ và nhựa là bước đầu trong quá trình hình thành sản phẩm WPC. Trong bước tiếp theo, bột gỗ hoặc
8 sợi gỗ được kết hợp với nhiệt dẻo nóng chảy để tạo nên một hỗn hợp đồng nhất. Hai phương pháp phổ biến để sản xuất WPC là đùn và đúc áp lực. * Ưu – nhược điểm của composite gỗ - nhựa Ưu điểm: + Dễ bảo quản - có thể được sơn hoặc nhuộm màu (nếu cần thiết). + Khả năng chống ẩm tốt. + Bền hơn (nghĩa là không thể bẻ cong hoặc tách). + Thân thiện với môi trường - sử dụng vật liệu tái chế và bản thân chúng có thể tái chế được. + Có thể được gia công và lắp ghép giống như gỗ. + Không cần bảo trì thường xuyên. Nhược điểm: + Giá thành cao hơn các sản phẩm tương tự sản xuất từ các vật liệu khác + Nặng hơn gỗ hơn 2 lần (Tỷ trọng của WPC là 0,95-1,46 và gỗ là 0,35-0,5949). + WPC dễ phân hủy, mức độ phụ thuộc vào tỉ lệ gỗ (ví dụ như bị nấm móc khi không sử dụng chất bảo quản). + Bị lão hóa bởi tia cực tím khi ứng dụng ngoài trời. 1.1.2. Thành phần gỗ nhựa 1.1.2.1. Vật liệu cốt (gỗ) a) Thành phần hóa học Trong sợi thực vật gồm bốn thành phần chính sau xenlulo, hemixenlulo, lignin và các thành phần vô cơ khác. Trong đó xenlulo, hemixenlulo và lignin là các thành phần ảnh hưởng lớn đến các tính chất của sợi. Thành phần hóa học của sợi phụ thuộc vào môi trường sống, tuổi cây, phương pháp tách sợi …[15].
9 + Xenlulo [14] Được coi là polysacarit tự nhiên, có cấu trúc mạch thẳng không phân nhánh, được tạo thành từ các mắt xích cơ bản là anhydro–D–gluco–pyranozơ, liên kết với nhau qua liên kết 1,4––glucozit. Xenlulo có mặt trong tất cả các loài thực vật nhưng mỗi loài có một hàm lượng khác nhau. Công thức phân tử của xenlulo là (C 6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n; và công thức cấu tạo như sau: Hình 1.7: Công thức cấu tạo xenlulo [18] Cơ chế phân hủy sinh học của xelulo: Một số nấm có thể tiết ra các enzym, xúc tác phản ứng oxy hóa xenlulo. Ví dụ peroxydaza có thể cung cấp hydroperoxyt để tấn công vào vị trí C2 – C3 của xenlulo, tạo ra andehyt xenlulozơ hoạt tính rất cao và có thể thủy phân thành các phân đoạn khối lượng phân tử nhỏ hơn. Các vi khuẩn cũng sản sinh ra các enzym nội bào và ngoại bào, một trong số đó sẽ tạo ra các phức làm thủy phân xenlulo, tạo ra các thức ăn cacbuahydrat cho các vi sinh vật. Hình 1.8: Cơ chế phân hủy xenlulo [9]
10 + Hemixenlulo [10] Cũng là một loại polysacarit tự nhiên, khi thủy phân chủ yếu tạo ra các đồng phân lập thể thuộc pentoza (D–xyloza, L–arabinoza) và một số đồng phân lập thể thuộc hexoza (D–glucoza, D–mannoza, D–galactoza) và các dẫn xuất của axit metoxyuronic. Hemixenlulo có cấu trúc phức tạp hơn xenlulo và có cấu trúc phân tử có mạch nhánh nhiều, độ trùng hợp thấp n < 200. Do cấu trúc mạch nhánh nên hemixenlulo có cấu trúc chủ yếu ở vùng vô định hình, ngoài ra còn có một ít tồn tại ở vùng tinh thể của xenlulo. Vì vậy nó dễ thủy phân trong dung dịch axit, dễ bị trích ly khỏi sợi trong dung dịch kiềm loãng, dễ hấp thụ ẩm, có khả năng thủy phân dưới tác dụng của vi khuẩn và làm suy giảm độ bền nhiệt của sợi, tính chất cơ học kém, không bền. Hình 1.9: Công thức cấu tạo của một số monome của Hemixenlulo [14]
11 + Lignin[4] Lignin là một polyme thơm tự nhiên, là một hỗn hợp phức tạp của nhiều polyme dạng phenolic, có cấu tạo mạng không gian ba chiều. Trong thực vật lignin là chất liên kết giữa các tế bào, làm cho thành tế bào cứng hơn, chịu va đập, chịu nén, bền dưới tác động của vi sinh vật. Một số quan điểm cho rằng lignin đóng vai trò như nhựa nền trong thực vật, còn xenlulo đóng vai trò chất gia cường. Có quan điểm cho rằng axit polyuronic và các hydrocacbon là thành phần tạo nên lignin. Lignin có cấu trúc vô định hình, có khối lượng phân tử từ 4000 -10000, độ trùng hợp cao n = 25 – 45, liên kết giữa các đơn vị lignin rất phức tạp. Bản chất của các liên kết này chưa được xác định rõ ràng, trong lignin có nhiều nhóm chức như hydroxyl tự do, nhóm metoxyl, nhóm cacbonyl và nối đôi, nhờ vậy mà nó có thể tham gia các phản ứng như oxy hóa làm đứt mạch cacbon tạo thành các axit béo và thơm, hydro hóa và khử, phản ứng với halogen, axit nitric, phản ứng metyl hóa. Lignin nóng chảy ở nhiệt độ 140 – 160oC. Một dạng công thức điển hình của lignin như sau: Hình 1.10: Công thức cấu tạo của Lignin [14]
12 + Thành phần vô cơ [10] Hàm lượng các chất vô cơ trong thực vật thường được quy về hàm lượng tro, nó được đo xấp xỉ bằng lượng muối khoáng và các chất vô cơ khác trong sợi sau khi nung ở nhiệt độ 575±25oC. Các chất vô cơ thường gặp trong thành phần của tro là oxit silic chiếm chủ yếu 90 - 97%, oxit kali chiếm 1.8 - 2.8%, CaO, PbO, Al2O3, Fe2O3… b) Cấu trúc sợi Sợi thực vật nói chung và sợi gỗ nói riêng bao gồm hai thành phần tinh thể và vô định hình. Trong đó phần tinh thể bao gồm các vi sợi, chúng được tạo nên bởi các phân tử xenlulo. Các vi sợi được kết hợp với nhau bởi một phần vô định hình bao gồm hemixenlulo và lignin. Độ bền của sợi thực vật sẽ tăng khi hàm lượng phần tinh thể lớn. Bề mặt sợi được tạo nên bởi hỗn tạp của các polyme không đồng nhất về trạng thái pha bao gồm xenlulo, hemixenlulo và lignin. Nhóm chức –OH của xenlulo và nhóm –COOH, -OH của hemixenlulo tạo nên tính ưa nước cho bề mặt sợi. Khi cho sợi tiếp xúc với nước thì góc thấm ướt và năng lượng bề mặt của sợi giảm. Điều này được giải thích do sự xâm nhập của nước vào sợi và làm trương sợi. Tính ưa nước của sợi là một nhược điểm khi sử dụng làm chất gia cường cho nhựa nhiệt dẻo vì hầu hết chúng là không ưa nước[4]. Hình 1.11: Cấu trúc của sợi thực vật [21]
13 c) Các đặc điểm của sợi tự nhiên khi sử dụng làm chất gia cường cho WPC Mặc dù là mới được nghiên cứu khoảng gần chục năm trở lại đây, nhưng vật liệu WPC gia cường bằng sợi thực vật đang được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm vì: + WPC là loại vật liệu thân thiện với môi trường. + Giảm ô nhiễm môi trường. + Tái chế dễ dàng. + Giá thấp hơn gỗ tự nhiên rất nhiều. + Giúp giảm thiệu nạn phá rừng. + Giá thành sợi rẻ. + Nguồn nguyên liệu sẵn có và dễ chế tạo. + Có khả năng phân huỷ sinh học, hoặc phân huỷ bởi nhiệt. Do vậy, sử dụng sợi thực vật gia cường cho vật liệu WPC không những thu được hiệu quả kinh tế cao mà còn giảm tối thiểu được ô nhiễm môi trường. Nhược điểm của vật liệu WPC gia cường bằng sợi thực vật: Trong sợi thực vật thường chứa các nhóm ưa nước do vậy khó tương hợp với chất nhựa nền. Đồng thời, sợi thực vật dễ hấp thụ ẩm làm giảm độ bền và tuổi thọ của sản phẩm. Nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách xử lý sợi bằng một số chất hoá học khác nhau. 1.2.2.2. Vật liệu nền (nhựa polypropylen) Sự lựa chọn loại nhựa để sử dụng trong vật liệu tổng hợp nhựa - gỗ phụ thuộc vào một số yếu tố. Trong đó có yếu tố nhiệt độ, chất lượng gỗ sẽ bị suy giảm ở nhiệt độ cao, cho nên chất dẻo nào có thể xử lý được ở nhiệt độ dưới 200°C thường được sử dụng. Sự lựa chọn của nhựa sẽ phụ thuộc vào yêu cầu ứng dụng cụ thể. Dựa trên công nghệ WPC hiện có, các vật liệu polymer thích hợp nhất để sử dụng
14 trong việc sản xuất WPC là Polyetylen (PE), Plypropylen (PP), Polyvinylclorua (PVC), Polystiren (PS). Nhiệt độ gia công của PVC nằm trong khoảng 150-220oC, tuy nhiên ở nhiệt độ lớn hơn 140oC thì PVC bị phân hủy, do đó khi gia công cần phải dùng thêm chất ổn định nhiệt. Ngoài ra, PVC dễ bị lão hoá do ánh sáng nên trong một số trường hợp phải sử dụng thêm chất ổn định quang. Hình 1.12: Hạt nhựa PVC tái sinh Polypropylen (PP) là loại vật liệu chất dẻo có tỉ trọng thấp nhất, nhưng độ bền kéo và độ bền nhiệt thì PP vượt hẳn PE, PS và một số PVC mềm. Tính chất cách điện và bền với nước của PP gần với các loại PE.
15 Bảng 1.1: So sánh PE và PP Tính chất PP PP so với PE Nhiệt độ nóng chảy Lớn hơn (160-1700C) Độ bền kéo Lớn hơn Độ kết tinh Thấp hơn Độ cứng Cao hơn do có nhóm methyl. Ứng dụng Nhựa PP thường dùng làm các sản phẩm ngoài trời. Qua sự phân tích và kết quả so sánh về tính chất cơ lý nhóm nghiên cứu đã chọn nhựa PP làm vật liệu nền trong composite gỗ -nhựa. Hình 1.13: Hạt nhựa PP tái sinh * Một số tính chất của nhựa PP:  Tính chịu nhiệt Polypropylene (PP) là loại nhựa bán kết tinh có nhiệt độ nóng chảy cao hơn PE (160-1700C). Nếu không có tác dụng của ngoại lực thì PP có thể giữ được trạng thái kích thước 3 chiều ở nhiệt độ gần 150oC. Ở nhiệt độ 1550C, PP còn ở thể rắn nhưng đến gần nhiệt độ nóng chảy, PP chuyển sang trạng thái mềm cao. Khi giảm từ nhiệt độ nóng chảy đến 1200C, PP bắt đầu kết tinh lại. Ở 3000C, nếu PP có chứa chất ổn định thì khả năng chịu nhiệt sẽ tăng lên và không bị phân hủy ngay cả khi đun vài giờ trong không khí.
16  Tính chất hóa học Ở nhiệt độ thường, PP không tan trong các dung môi hữu cơ, trương trong hydrocacbon thơm và clo hóa, khi nhiệt độ lớn hơn 800C thì PP bắt đầu tan trong hai loại dung môi trên.  Tính chất cơ học Ở nhiệt độ 20oC độ bền của PP là 50 – 60 N/mm2 thì ở nhiệt độ 120oC độ bền chỉ còn lại 8-9 N/mm2. Bảng 1.2: Tính chất của PP có trọng lượng phân tử 80000 – 150000 (vật liệu Phi kim) Tỷ trọng g/cm3 0,9 -0,91 Độ bền N/mm2 - Kéo 30 - 35 - Uốn 90 - 120 - Nén 60 - 70 Biến dạng dài tương đối % 500 - 700 Độ cứng Brinel N/mm2 0,6 - 0,65 Độ chịu lạnh thấp oC -5 đến -15 Nhiệt độ nóng chảy oC 164 - 170 Hằng số điện môi ở 1016Hz 0,0002 – 0,0003 Điện thế đánh thủng kV/mm 30 - 32 Polypropylen (PP) là loại vật liệu dẻo được dùng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp và dân dụng, polypropylen được gia công bằng các phương pháp như đúc, phun, tạo hình dưới chân không và các phương pháp khác…. 1.2. Phương pháp trộn Các máy trộn đều có nguyên lý làm việc chung là xáo trộn hai hay nhiều thành phần nguyên liệu để cho các thành phần đó di chuyển xen kẽ lẫn
17 nhau. Về nguyên lý cấu tạo, theo dạng nguyên liệu đưa vào trộn mà máy trộn có cấu tạo khác nhau. 1.2.1. Phân loại theo phương pháp làm việc Theo phương pháp làm việc các máy trộn hỗn hợp rời hoạt động theo 3 phương pháp cơ học sau: + Sự chuyển động của các cánh trộn. + Sự quay của thùng có chứa hỗn hợp trộn. + Cho hỗn hợp cần trộn đi qua một lỗ phun. 1.2.2. Phân loại theo nguyên tắc làm việc Theo nguyên tắc làm việc người ta chia máy trộn làm hai loại: liên tục và gián đoạn. Thuộc về máy trộn làm việc gián đoạn gồm những loại sau: + Máy trộn thùng quay. + Máy trộn cánh nằm ngang, thẳng đứng. + Máy trộn vít tải đứng. + Máy trộn lớp sôi có cánh đảo. Thuộc về máy trộn làm việc liên tục gồm những loại sau: + Máy trộn vít tải ngang. + Máy trộn ly tâm. 1.2.3. Phân loại theo nguyên tắc cấu tạo Về cấu tạo máy trộn gồm hai loại chính sau đây: - Máy trộn có bộ phận trộn quay: Loại này được dùng phổ biến trong nông nghiệp gồm các kiểu: vít tải, cánh gạt, hành tinh, cánh quạt…, ưu điểm chủ yếu của loại này là chất lượng cao, dễ nạp và xả liệu, dễ sử dụng, làm việc liên tục được, có thể trộn vật liệu ở trạng thái khô, ẩm, lỏng. Nhược điểm là khó làm sạch nhất khi trộn ẩm, mức tiêu thụ điện năng cao.
18 - Máy trộn thùng quay: Loại này gồm kiểu trống, lập thể, côn…được dùng rộng rãi trong công nghiệp. Ưu điểm của loại này là có cấu tạo đơn giản, dễ làm sạch, công suất thấp. Nhược điểm là tốc độ trộn thấp, làm việc gián đoạn, thể tích hữu ích thấp, không thể trộn nguyên liệu dính. + Cấu tạo máy trộn thùng quay Máy trộn thùng quay được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Trong công nghiệp hóa học sử dụng để trộn các phối liệu, trong công nghiệp thực phẩm để trộn các loại hạt liệu rời… Yêu cầu của vật liệu đưa vào trộn phải rời xốp, độ kết dính nhỏ và cho phép làm dập nát. Máy trộn loại này chủ yếu làm việc gián đoạn, nhưng đối với loại thùng nằm ngang cũng có thể làm việc liên tục. Cấu tạo của máy gồm: thùng trộn, bộ phận dẫn động và bộ phận đỡ. Thùng trộn có nhiều cách bố trí và có nhiều hình dạng khác nhau để tạo ra dòng vật liệu chuyển động khác theo yêu cầu công nghệ. Thông thường là hình trụ nằm ngang (hình 1.14a) hoặc thẳng đứng (hình 1.14b). Loại này dễ chế tạo, dễ lắp ráp, dễ điều chỉnh. Để trộn sản phẩm thật mãnh liệt và khi trộn cho phép nghiền, người ta dùng thùng quay lục giác nằm ngang (hình 1.14c). Loại thùng quay hình trụ chéo (hình 1.14f) bảo đảm trộn nhanh chóng và chất lượng cao vì ở đây thực hiện đồng thời cả trộn chiều trục lẫn trộn hướng kính, cả trộn khuếch tán lẫn trộn đối lưu, va đập và nghiền. Loại thùng hình trụ kép chữ V (hình 1.14g) dùng khi cần trộn hiệu quả cao. Máy dùng để trộn các hỗn hợp có yêu cầu độ trộn đều cao như premix, thuốc thú y dạng bột,… Ở loại máy trộn này có đầy đủ cả năm quá trình trộn đã nêu. Máy trộn hình nón gồm hai hình nón cụt nối với ống hình trụ, trục quay thường đi qua theo đường kính ống (hình trụ), hay trong những trường hợp riêng có thể trùng với đường tâm của hình trụ. Trong loại máy trộn này, hiệu