Các thành phần cơ bản của thiết bị thêm masterbatch kéo sợi nóng chảy là gì?

1. Silo chứa Masterbatch: nền tảng cho nguồn cung ổn định
Silo lưu trữ masterbatch là điểm khởi đầu của hệ thống thêm masterbatch tan chảy, chịu trách nhiệm lưu trữ và cung cấp ổn định masterbatch cho các liên kết xử lý tiếp theo. Một silo lưu trữ masterbatch được thiết kế tốt không chỉ có thể đảm bảo các tính chất vật lý và hóa học của masterbatch ổn định trong quá trình bảo quản mà còn ngăn chặn hiệu quả masterbatch khỏi bị ẩm, kết tụ hoặc nhiễm bẩn, từ đó đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Silo chứa masterbatch thường được làm bằng thép không gỉ hoặc vật liệu nhựa đặc biệt để chống lại các thành phần ăn mòn có thể chứa trong masterbatch. Kết cấu silo cần quan tâm đến việc bịt kín tốt và được trang bị hệ thống hút ẩm hiệu quả để duy trì môi trường khô ráo trong silo. Ngoài ra, để thuận tiện cho việc di chuyển và loại bỏ masterbatch, đáy silo được thiết kế dạng dốc hoặc được trang bị máy rung để đảm bảo masterbatch có thể vào cổng xả một cách trơn tru, tránh xảy ra hiện tượng tắc nghẽn.

Trong các dây chuyền sản xuất có mức độ tự động hóa cao, thùng chứa masterbatch còn được trang bị thiết bị phát hiện mức nguyên liệu để theo dõi lượng tồn kho masterbatch trong thùng theo thời gian thực và liên kết với hệ thống điều khiển để tự động bổ sung masterbatch nhằm đảm bảo tính liên tục của quá trình sản xuất. Một số thiết bị cao cấp còn sẽ tích hợp chức năng kiểm soát nhiệt độ để điều chỉnh nhiệt độ trong thùng theo đặc tính của masterbatch nhằm đảm bảo hơn nữa độ ổn định của masterbatch.

2. Thiết bị cấp liệu định lượng: đảm bảo kiểm soát chính xác
Thiết bị cấp liệu định lượng là thành phần quan trọng trong hệ thống bổ sung masterbatch. Nó có nhiệm vụ đo đếm chính xác masterbatch trong thùng chứa theo tỷ lệ định trước và cấp liên tục, ổn định vào bộ phận trộn nóng chảy. Hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính đồng nhất của sự phân tán masterbatch trong sợi hóa học và tính nhất quán về chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Các thiết bị cấp liệu đo sáng phổ biến bao gồm loại vít, loại rung và loại đai. Thiết bị cấp liệu bằng vít đẩy masterbatch đến cổng xả thông qua một vít quay và tốc độ của nó có thể được điều chỉnh chính xác bằng bộ biến tần để đạt được khả năng kiểm soát chính xác tốc độ dòng chảy của masterbatch. Thiết bị cấp liệu rung sử dụng độ rung của máy rung để làm cho hạt nhựa nhảy về phía trước ở một tần số và biên độ nhất định, phù hợp với những hạt nhựa có độ lưu động kém. Thiết bị cấp liệu bằng dây đai truyền hạt nhựa bằng chuyển động của dây đai, phù hợp với nhu cầu cấp liệu với lưu lượng lớn.

Dù là loại nào thì thiết bị cấp liệu định lượng cũng phải có độ chính xác và ổn định cao. Để đạt được mục tiêu này, các thiết bị cấp liệu hiện đại thường được tích hợp các cảm biến có độ chính xác cao và hệ thống điều khiển tiên tiến, có thể theo dõi dòng chảy masterbatch theo thời gian thực và tự động điều chỉnh tốc độ cấp liệu theo tín hiệu phản hồi để đảm bảo độ chính xác của tỷ lệ bổ sung masterbatch. Ngoài ra, thiết kế của thiết bị cấp liệu cũng phải tính đến việc dễ dàng vệ sinh và bảo trì để giảm lây nhiễm chéo và thời gian ngừng hoạt động trong quá trình sản xuất.

3. Bộ phận trộn nóng chảy: cốt lõi của sự phân tán đồng đều
Bộ phận trộn nóng chảy là liên kết cuối cùng của hệ thống bổ sung masterbatch và là chìa khóa để đạt được sự phân tán đồng đều của masterbatch trong quá trình nấu chảy sợi hóa học. Thiết bị này thường được kết nối chặt chẽ với máy đùn nóng chảy của dây chuyền sản xuất sợi hóa học. Thông qua môi trường nhiệt độ và áp suất cao, masterbatch được trộn hoàn toàn với lớp nền nóng chảy để tạo thành dòng chảy đồng nhất.

Thiết kế của bộ phận trộn nóng chảy cần xem xét toàn diện tính lưu động của nóng chảy, độ phân tán của masterbatch và hiệu quả trộn. Cấu trúc bên trong của nó thường bao gồm buồng trộn, bộ phận phân tán và hệ thống sưởi ấm và làm mát. Buồng trộn cung cấp đủ không gian để hỗn hợp nóng chảy tiếp xúc hoàn toàn với hạt nhựa; các bộ phận phân tán, chẳng hạn như máy trộn tĩnh hoặc máy khuấy động, thúc đẩy sự phân tán nhanh chóng của hạt nhựa trong hỗn hợp nóng chảy thông qua thiết kế kênh dòng chảy cụ thể hoặc chuyển động quay; hệ thống gia nhiệt và làm mát có nhiệm vụ duy trì sự ổn định nhiệt độ trong quá trình trộn để đảm bảo độ nhớt và tính lưu động của tan chảy đáp ứng yêu cầu trộn.

Để đạt được sự phân tán hiệu quả của masterbatch, các thông số vận hành của thiết bị trộn nóng chảy như nhiệt độ, áp suất, thời gian trộn, v.v. cần phải được thiết kế và tối ưu hóa cẩn thận. Nhiệt độ quá cao có thể gây ra hiện tượng tan chảy, trong khi nhiệt độ quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng phân tán của masterbatch. Tương tự, việc lựa chọn áp suất cũng cần phải cân bằng mối quan hệ giữa hiệu suất trộn và khả năng chịu lực của thiết bị. Do đó, trong thực tế sản xuất, thiết bị trộn nóng chảy thường được trang bị hệ thống điều khiển tiên tiến có thể tự động điều chỉnh các thông số vận hành theo công thức sản xuất và điều kiện làm việc theo thời gian thực để đảm bảo tính ổn định của quá trình trộn và tính đồng nhất của chất lượng sản phẩm.

4. Tích hợp hệ thống và điều khiển tự động
Trong thiết bị bổ sung masterbatch kéo sợi trực tiếp tan chảy, thùng lưu trữ masterbatch, thiết bị cấp liệu định lượng và bộ trộn tan chảy không tồn tại riêng biệt mà hoạt động cùng nhau như một hệ thống. Để hệ thống này hoạt động hiệu quả và ổn định thì việc ứng dụng công nghệ điều khiển tự động là đặc biệt quan trọng.

Bằng cách tích hợp các cảm biến, bộ truyền động và hệ thống điều khiển, thiết bị thêm masterbatch có thể thực hiện tự động hóa toàn bộ quá trình từ lưu trữ masterbatch, định lượng cấp liệu cho đến trộn nóng chảy. Hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh các thông số vận hành của từng thiết bị theo công thức sản xuất đặt trước và tín hiệu phản hồi theo thời gian thực nhằm đảm bảo độ chính xác của tỷ lệ bổ sung masterbatch và độ ổn định của quá trình trộn. Đồng thời, hệ thống điều khiển tự động cũng có thể thực hiện giám sát và chẩn đoán lỗi thiết bị từ xa, cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và sự thuận tiện trong việc bảo trì thiết bị.