CHƯƠNG 3 :CÔNG NGHỆ CÁN ppt

CHƯƠNG 3 :CÔNG NGHỆ CÁN
Cán là sự ép đùn một khối lượng nguyên liệu giữa hai trục song song xoay tròn
liên tục để tạo ra sản phẩm dạng màng hay dạng tấm. Công nghệ cán được ứng dụng
rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất nhựa nhiệt dẻo, cao su, giấy và vải
không dệt.
Bằng công nghệ cán, nhiều loại polymer sẽ được tạo thành các sản phẩm dạng
tấm mỏng có chất hoá dẻo hoặc không. Đó là poly (vinyl chloride) (PVC), poly
(acrylonitrile – butadien – styrene) (ABS), polyurethane (PV), cao su styrene –
butadiene (SBR), cao su thiên nhiên (NR) . . .


Sau khi trộn kín khối nhựa được nhả xuống máy cán 2 trục để tiếp tục hoàn tất quá
trình nhựa hoá. Mặc dù được trộn ở cường độ cao, tuy nhiên trộn kín làm giảm cấp
polyme rất lớn, truyền nhiệt trong toàn khối khó và chủ yếu là do nhiệt ma sát nội hơn
nữa còn phải qua máy cán 2 trục để cán tấm
Cấu tạo
Cấu tạo bên ngoài:
Hai trục đặt trên bốn gối đỡ, được bôi trơn b
ằng hệ thống dầu bôi trơn tuần hoàn.
Môtor hoạt động thông qua vành đai và hệ thống bánh răng làm quay thanh truyền,
thanh truyền quay làm trục nghiền quay.
Trục sau cố định, trục trước di chuyển được trong mặt phẳng nằm ngang. Bộ phận
điều chỉnh khe hở trục thao tác bằng tay.
Hai tấm chắn hình chữ V ở trên phía hai đầu của hai trục ngăn chặn nguyên liệu
không rơi vào các đầu trục.
Hệ thống thắng từ và các công tắc an toàn để ngừng máy khẩn cấp khi gặp sự cố.
Cấu tạo bên trong:
Trục nghiền có dạng ống lồng ống. Bên trong có một thanh dài đường kính khoảng 60
mm chạy dọc có chiều dài khoảng ¾ trục cán. Ống này dẫn dầu phun vào thành trong
trục thông qua lỗ ở cu
ối thanh với áp lực 5 - 7 kgf/cm2. Dọc thành trong trục là những

vách ngăn giúp cho đường đi của dầu tăng lên nhờ đó dầu truyền nhiệt đều hơn ra lớp
vỏ.
Cơ chế hoạt động
Dòng keo sau khi ra khỏi máy nấu chưa nhựa hoá hoàn toàn có dạng đục và còn bột
trắng, được dẫn vào máy nghiền A. Tại máy nghiền A:
Dưới tác dụng quay ngược chiều của hai trục với vận tốc khác nhau và hai trụ
c được
gia nhiệt nóng bằng dầu nên keo sẽ được nhựa hóa tiếp tục.
Kết hợp với việc đặt các dao cắt và các trụ đảo keo để tự đảo trộn. Mục đích cắt đảo
trước hết là để di chuyển nhựa qua dầu kia máy cán. Thứ hai là để đảo trộn tạo sự
đồng nhất trong vật liệu. Nếu không cắt đảo, ngoài việc không di chuyển được vật
li
ệu, còn tạo một lớp keo chết. Tại máy nghiền A keo được nhựa hóa sơ bộ, khối keo
chuyển sang hơi trong (nhựa hoá khoảng 80%), sau đó chuyển lên băng tải sang máy
nghiền B.
Tại máy nghiền B, nguyên tắc hoạt động tương tự máy nghiền A.
Trên bề mặc trục máy cán B còn có các tấm chắn (như hình vẽ) trên bề măt trục và
chia trục làm 3 phần. Mục đích của việc này là để tránh tình trạng keo cấp vào l
ẩn với
keo cũ ở trên máy. Muốn qua được bên kia keo vào phải đi qua khe trục và được bộ
phận cắt đảo chuyển dần sang ngăn kế bên và tiếp tục như thế đến ngăn cuối cùng.
Việc này giúp cho quá trình trộn keo tốt hơn.
Sau khi ra khỏi máy cán B tấm keo phải có bề mặc bóng láng, màu sắc đồng nhất,
không có vệt màu, có độ trong, mặc cắt của tấm keo màu sắc phải đồng nhất. Ngoài ra
keo không đượ
c quá nhớt để tránh đứt keo. Dòng keo tại máy nghiền B đạt nhựa hoá
khoảng 97% thì được đưa vào máy lọc.
Thông số kỹ thuật
Trục cán nghiền A
Kích thước hình học của máy nghiền A: 66cmx213cm.

Vận tốc trục: trục trước: 17rpm; trục sau: 20rpm; tỷ tốc:1:1.17
Nhiệt độ:170 - 1900C.
Thời gian lưu: keo được trộn khoảng 3 - 4 phút khi nhìn thấy độ trong vừa thì đưa lên
máy nghiền B thông qua băng tải
Trục cán nghiền A
Kích thước hình học của máy nghiền B: 61cmx183cm.
Vận tốc trục: trục trước:16rpm; trục sau: 20rpm; tỷ tốc: 1:1.25
Nhiệt độ: từ 160 -1800C.
Th
ời gian lưu: keo được nghiền đến khi bề mặt bóng láng và có độ trong cao sau đó
mới đem lên máy lọc thông qua băng tải

Cao su đàn hồi và nhựa nhiệt dẻo: Quy trình dẻo hoá

Hình 1: Dây chuyền các công đoạn sản xuất màng PVC
Quy trình cán các loại cao su đàn hồi hay nhựa nhiệt dẻo được tiến hành theo dây
chuyền với nhiều công đoạn khác nhau. Trong hình 1 mô tả các công đoạn điển hình
để sản xuất màng PVC; trong đó quy trình cán là công đoạn quan trọng nhất.
Ở đây ta chỉ đề cập đến bộ phận cơ bản của máy cán là trục cán vì các bộ
phận khác đều hoạt động với mục đích là làm cho trục cán hoạt động nên
khi đề cập đến kết cấu và hoạt động của nó sẽ nhắc tới.
* Trục cán :
- Cấu trúc : các trục cán được đặt trong một khung cứng, song song và quay
trong các ổ lăn
, như vậy mới có thể đạt độ chính xác phù hợp. Các trục cán
Hình thành nhiệt, dát
mỏng, in ấn, cắt rọc,
bao bì ra sản phẩm
cuối cùng
Bán hoặc dùng để
nghiên cứu.
Kiểm tra chất lượng
nguyên liệu thô
Kiểm tra chất lượng
sản phẩm
Cuộn màng và sắp
thành đống
Cắt gọt và ép thành
tấm (nếu có)
Làm nguội
Đo lường không phá
huỷ với sự hồi tiếp
Hồi phục và tôi luyện

Chạm nổi (nếu có)
Hoá dẻo và kéo căng
(nếu có)
CÁN
Cho nguyên liệu vào
khe trục cán đầu tiên có
thiết bị cảnh báo kloại
Nghiền Thêm chất trợ gia công
Cho bột vào với tốc độ
thích hợp
Kho dự trữ bột kim
loại tự do
Loại bỏ tạp chất kim
loại
Pha trộn kỹ
Làm nguội
Đơn pha chế chi tiết
Kho nguyên liệu thô
đều cách nhau một khoảng cách (khoảng cách đó phải được xác định chính
xác)
Ở mỗi đầu trục là hệ thống cung cấp chất lỏng gia nhiệt
, bên canh đó là hệ
thống mô tơ điện một chiều làm quay trục cán.
Trục cán chịu tải trọng uốn lớn do đó chúng cần thiết phải có sự đàn hồi và
vỏ cứng. Mặt khác cũng cần phải tạo cho chúng bề mặt có độ bền mỏi tốt.
Trục cán phần lớn được chế tạo bằng thép đúc hoặc thép được tôi bề mặt để
chịu độ uốn lớn.
- Cấu trúc hệ thố
ng trục cán : hệ trục cán có thể đặt chéo trục với nhau
hoặc được uốn cong trục cán cuối cùng với mục đích tránh việc trục

cán cong ngoài y muốn kĩ thuật
• Chú ý : Trong quá trình làm việc trên trục cán xuất hiện những lực
khá lớn, như vậy các trục cán sẽ bị uốn cong và nếu như vậy thì hình
dáng, kính thước kĩ thuật của sản phẩm sẽ bị thay đổi vì vậy cầ
n có
biện pháp kĩ thuật để khắc phục điều đó.
Î Có một số cách giải quyết cơ bản sau :
+ Mào định hình ( tạo dạng bom bê ) : Các trục cán được đặt chéo
nhau, tạo ra momen chống trong trục cán làm trục cán uốn cong trở lại.
+ Phương pháp đặt chéo trục bằng cách : trục đứng trước trục cuối
cùng sẽ được quay đi một góc so với các trục khác, như vậy khe hở giữ
a
các đầu trục sẽ rộng hơn các khe hở ở giữa.
+ phương pháp chống uốn được thực hiện ở trục cán cuối cùng bằng
piston thủy lực bộ phận này được lắp vào guồng trục được nối dài ra.
Æ Nhận xét : với các cách giải quyết này chỉ có thể khử độ uốn hạn
chế, do đó thông thường hai trục cuối cùng cần thiết phải có dạ
ng bom
bê, việc mào tạo hình bom bê , việc mào tạo hình bom bê được thực
hiện trong trạng thái nung nóng, như vậy có thể thực hiện độ chính xác
tốt nhất của dạng bom bê.
III/ Các dạng máy cán cơ bản
Thông thường thì người ta thường sử dung các loại máy cán có 4 hoặc 5
trục cán xếp theo dạng chữ I, L, F, Z. Việc sản xuất các loại mặt hàng khác
nhau về kích thước, hình dáng tính chất khác nhau thì sự sắp xếp trục cán
cũng sắp xếp theo hình dạng khác nhau.
1/ Máy dạng chữ L

Thiết B
ị Cán Loại Chữ L

- Ưu điểm : Máy hình chữ L có khe vật liệu ở phía dưới vì vậy sẽ
thuận tiện về màu tiếp liệu và đường nhập liệu ngắn hơn (thường
dùng gia công loại PVC cứng)
- Nhược điểm : khó gia công PVC mềm thành màng vì hơi nước của
chất hóa dẻo sẽ tụ lại trên màng. Nếu như vậy thì sẽ làm chất lượng
màng giảm đi. Vì vậy người ta hay dùng loại máy cán hình chữ F để
chế tạo màng mỏng.
2/ Máy cán dạng chữ F

Thiết Bị Cán Loại Chữ F
Thường dùng để chế tạo màng mỏng do nó có khe vật liệu ở phía trên đối
ngược với máy hình ch
ữ L. Bên cạnh đó máy hình chữ F cũng có đường
nhập liệu dài hơn.
3/ Máy cán trục hình chữ Z dùng để phủ bọc nhựa PVC lên vải hoặc giấy.

Thiết Bị Cán Loại Chữ Z
4/ Máy cán trục chữ I (ít dùng trong công nghiệp chất dẻo)
Do việc tiếp liệu của loại máy này tương đối khó khăn.











Thiết Bị Cán Loại Chữ I
Đặc điểm thiết bị
Máy cán là thiết bị đắt tiền, do đó sẽ không kinh tế nếu như nguyên công
làm nhuyễn dẻo cũng thực hiện trên trục cán.
Î Vì vậy mà người ta thường hóa dẻo và trộn các chất độn trước khi cán
bằng máy trộn 2 trục hoặc bằng máy đùn trục vít.
2/ Tính chất cho vật liệu được cán
Vật liệu được cán thường là những chất dẻo.
Vì phầ

n lớn các chất dẻo có vùng chảy dẻo xác định rõ ràng, độ nhớt đủ lớn
nên phù hợp với phương pháp cán.
Một số chất dẻo thường dung để cán và tạo ra màng mỏng, tấm như:
-PVC cứng và mềm
-Các copolymer.
-Polistrol dai và ABC.
-Các ete xelulo.
-Các chất Poliolefin.
Tính chất cho vật liệu được cán
Vật liệu được cán thường là những chất dẻo.
Vì phần lớn các chất dẻo có vùng chảy dẻo xác định rõ ràng, độ nhớt đủ lớn
nên phù hợp với phương pháp cán.
Một số chất dẻo thường dung để cán và tạo ra màng mỏng, tấm như:
-PVC cứng và mềm
-Các copolymer.
-Polistrol dai và ABC.
-Các ete xelulo.
-Các chất Poliolefin.
II/ Quy trình cán của máy cán và các quy trình với một số yêu cầu liên
quan
Thường được thực hiện bằng hai công đoạn
1/ Công đoạn hóa dẻo (nhuyễn hóa)
Việc đầu tiên củ
a dây truyền cán là định lượng giúp ta cung cấp cho vật
liệu những liều lượng chất phụ gia thích hợp theo đơn liệu.
- Các phần liệu đã được cân được đưa vào máy trộn sau khi trộn là
nguyên công hóa dẻo (có thể hóa dẻo liên tục hoặc từng mẻ)
+ Máy hóa dẻo từng mẻ thì dùng thùng khuấy rô to hoặc có thể là máy
trộn hai trục cán.
Nhưng thuận tiện hơn vẫn là hóa dẻo bằng phương pháp liên tục vì nó

đạt
được độ nhuyễn tốt và cho chất lượng màng mỏng cao thường là máy trộn
trục vít.
Chất dẻo sau khi được hóa dẻo thì phần lớn các trường hợp được chuyển
sang máy trộn trục cán để tiếp tục trộn nhuyễn và làm sạch hơi nước bên
trong lòng vật liệu. Các trục cán trên máy trộn không song song với nhau
nên khối chất dẻo chảy dẻo sẽ được chuyển từ đầu này sang dầu kia của
trục cán. Ở vị trí này người ta dùng dao cắt vật liêu thành dải băng và dùng
băng tải chuyển sang máy cán.
Î Như vậy khối vật liệu được đưa vào trục cán sẽ đồng đều và vừa với
lượng mà trục cán sẽ làm việc được. (nêu làm ngược lại vật liêu sẽ bị đống
trước trục cán và sẽ nguội làm chất lượng màng bị kém đi.)
• Thông thường để bảo vệ bề mặt trục cán khỏi bị kim loại làm hư
người ta lắp ở phía băng dụng cụ loại trừ các phân tử kim loại tồn
trong khối vật liệu được hóa dẻo.
• Và để loại trừ các vật liệu tạp trong chất dẻo, ở khu vực gần trục cán
người ta đăt máy đùn trục vít có bộ phân lưới lọc
Chất dẻo được đưa vào máy cán thường được ùn lại trước cặp trục đầu
tiên, đó là vùng xoáy.
Điều quan trọng là trong quá trình cán vùng xoáy đó luôn luôn được
luân chuyển và càng nhỏ càng tốt để tránh bị nguội bề mặt vật liệu.
Chất dẻo sau khi được đưa vào khe trục cán sẽ dính lên trục cán có có
tốc độ dài hơn hoặc
nóng hơn, nhám hơn và cứ như thế nó được đưa vào khe trực tiếp. tr
ước
mỗi khe đều phải xuất hiện vùng xoáy.
Chất dẻo sau khi được đưa vào khe trục cán sẽ dính lên trục cán có tốc độ
lớn hơn hoặc nóng hơn, nhám hơn và cứ như thế nó sẽ được đưa vào khe
trục tiếp theo. (trước mỗi khe trục đều phải xuất hiện vùng xoáy.)
- Vì tốc độ dài của trục theo phương kéo dài ngày càng lớn vì vậy điều

quan trọng là phải làm sao để
dọc theo trục cán nhiệt độ phải đồng
đều. vì nếu có sự chênh lệch nhiệt độ sẽ xuất hiện sự thay đổi về
đường kính trục cán dẫn đến bề dày của màng sẽ không đồng đều.
Ævì vậy các trục cán thường được nung nóng bằng nước nóng dưới áp
lực cao và các kênh dẫn nước nóng thường đặt bề mặt trục khoảng 500
mm.

Các quy trình cán khác nhau thì có công thức pha chế khác nhau, một ví dụ
quen thuộc là mặt lót trong PVC của hồ bơi có đơn pha chế gồm PVC cao phân tử,
chất dẻo dialyl phthalate, chất ổn định, chất màu, chất độn, chất bôi trơn, thuốc diệt
nấm.
Các thành phần có độ chính xác
±
1% khối lượng và được pha trộn theo thứ tự
sau: Nhựa, chất ổn định tăng độ mềm dẻo, chất độn, chất bôi trơn, thuốc diệt nấm,
chất tạo màu.
Sau khi pha trộn kỹ và pha trộn từng phần, bột được làm nguội và cho qua máy
loại kim loại rồi cho vào phễu nhập liệu. Sau đó nguyên liệu được cho qua máy báo
động kim loại rồi qua khe trục đầu tiên của máy cán. Ta thường sử d
ụng máy cán bốn
trục hình chữ L ngược; trong đó có ba khe trục kích thước lớn lần lượt là 1,52 mm;
0,76 mm và 0,38 mm; cho ra sản phẩm có kích thước 0,4 – 0,5 mm. Sản phẩm dạng
tấm thường dày hơn 1,33 lần so với khe trục cuối cùng của máy cán.

Hình 3: Khu phức hợp và các công đoạn của dây chuyền cán.
So với các quy trình sản xuất sản phẩm dạng tấm khác thì tốc độ của quy trình
cán khá cao. Công thức sản xuất và điều ki
ện được kiển soát tốt để giới hạn hàng lỗi.
Nhiều công đoạn phải được duy trì sự đồng bộ hóa một cách chính xác và liên tục.

Hình 4 Quy trình cuộn vải đưa vào máy cán
Giấy và vải không dệt: quy trình cung cấp dải băng
Trong quy trình sản xuất giấy và vải không dệt, dải băng được chuẩn bị trước và
còn ướt. Sau đó dải băng được sấy khô và đưa qua quy trình cán hoặc siêu cán để tăng
cường các tính chất như mong muốn.
Các thiết bị và quy trình đặc biệt sử dụng để cán giấy, vải không dệt hay vải phủ
được thảo luận trong mục 7 – 9.
Nguyên lý:
Hiểu được nguyên lý của các hiện tượng chi phối quá trình cán sẽ giúp ta kiểm
soát được các nhu cầu của máy cán hiện đại như: tốc độ cao, sản phẩm màng hay tấm
có độ sai số nhỏ về chiều dày; màng có cấu trúc và bề mặt đồng đều tiết kiệm chi phí.
Sự kiểm soát độ dày của dải băng rất quan trọng. Nhờ vào các phép tính và kinh
nghiệm đã giúp ta có được các công th
ức để kiểm tra. Đối với dải băng được cuộn
chặt trên một lõi.

()
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜

⎝
⎛
−
++
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
t
dD
td
t
dD
tL
2
.
2
.
100
2
π
(1)
L: Chiều dài của dải băng trên trục (m)
t: Độ dày của dải băng trên trục (mm)
D: Đường kính ngoài của cuộn (OD) (mm)
d: Đường kính trong của cuộn (ID) (mm)

Nếu dải băng dày ở phần giữa hơn hai mép ngoài và được cuộn theo độ căng quy
định thì kết quả là phần trung tâm cuộn thì chặt hay cứng trong khi phần mép ngoài
cuộn thì lỏng hay mềm. Hầu hết các màng nhựa nhiệt dẻo sau khi cán sẽ co rút chiều
dài do sự biến dạng được phục hồi trong dây chuyền làm lạnh và cuộn lên trục. Khi
màng cuộn không chặt thì sự co rút sẽ xãy ra trong vài ngày sau khi cán và miếng cán
sẽ dài nhất nơi lúc trước dày nhất, thường ở phần trung tâm.
Những nguyên nhân gây ra sự sai lệch độ dày: Đối với dải băng polymer mỏng,
lực tách trục trong khe cuối cùng có thể lên đến 105,1 kN/m, điều này có thể gây ra độ
lệch đáng kể trong trục cán cuối cùng, nếu không có phươ
ng pháp khắc phục thì độ
dày của dải băng sẽ bị sai lệch.
Để đơn giản hóa, ta thừa nhận nguyên liệu được nạp cho trục theo một hằng số.
Biểu thức sai lệch trục ở dạng hình học đơn giản tác dụng cho trục cán cuối cùng (11)
được mô tả ở hình 5. Độ sai lệch là:
()
22.
5
24
1.
384
5
2
4
max
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢

⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
l
D
l
h
EI
ql
y
()
3
5
2
.
5
12

5
3
18
5
422
4
max
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+−=
l
x
l
x
l
D
l
h

EI
ql
yy

q: Tải trọng của dải băng trên trục . Ví dụ: 381,1 kN/m
l: Bề rộng dải băng. Ví dụ: 1,98 m
E: Modul đàn hồi của vật liệu làm trục. Ví dụ: 15,2.10
4
MPa
I: Momen quán tính của thân trục. Ví dụ: 0,01251 m
4

D: Đường kính thân trục. Ví dụ: 0,7112 m
d: Đường kính lỗ trục. Ví dụ: 0,1778 m
h: Chiều dài phần của trục nhô ra. Ví dụ: 0,381 m
y (mm): Độ sai lệch ở khoảng x (m) tính từ trung tâm trục.
y
max
(mm): Độ sai lệch trục cực đại (ở trung tâm trục)


Hình 5: Độ sai lệch của trục cán (10). Courtesy Dekker, Inc
Những nguyên nhân khác gây ra sự thay đổi độ dày của dải băng là do nguyên
liệu có tính lưu biến không đồng nhất, sai sót trong kiểm soát nhiệt độ và khả năng bôi
trơn của nguyên liệu, thiết bị hay hệ thống kiểm tra hoạt động sai chức năng, lực tách
trục dọc theo chiều dài mặt trục, gradient nhiệt độ trục hay trục cán bị hỏng.

Sự đề
n bù cho độ sai lệch trục cán. Trong công nghệ cán chất dẻo, sự đền bù
cho độ sai lệch trục cán được thực hiên bằng cách kết hợp 3 phương pháp: đặt xiên

trục, trục được chế tạo cong, và mào định hình.
Đặt xiên trục có thể làm tăng độ tách trục ở các khoảng cuối nhưng không làm
thay đổi ở khoảng giữa. Thông số của đặt xiên trục được miêu tả ở hình 6 và sự đền
bù ch
ịu ảnh hưởng bởi độ xiên (12,13) theo công thức sau:
DD
L
x
Cz −
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+=
2/1
222
0
)
2
(000,1
(4)
Trong đó: z, mm = khoảng bù đắp ở điểm x khi đặt xiên trục
C
0
, m = độ xiên ở điểm cuối của trục.
x, mm = khoảng cách từ điểm trung tâm trục
L, m = chiều dài của trục
D,m = đường kính của trục

Giữ thẳng trục ( hay chống làm cong trục) được mô tả trong hình 7. Phương
pháp này ứng dụng cho các momen uốn cong do bên ngoài đối với điểm cuối của hai
trụ của trục cán để đền bù cho độ sai lệch (+) hay roll crown quá mức (-), sử dụng
công thức sau:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
42
2
2
l
x
EI
Fa
µ
(5)
và
E
I
Fal
8
2
max
−=

µ
(6)

Trong đó: F : lực tạo ra bởi xylanh làm thẳng trục tới trục cán (kN)
a : momen cánh tay đòn giữa cái đệm trục chính và điểm xylanh tạo lực
làm thẳng. (m)
l : chiều dài hoạt động của bề mặt trục cán (m)
x : khoảng cách thay đổi từ đường trung tâm ngang tới mép ngoài của trục
cán (m)
E : modul đàn hồi hữu hiệu của vật liệu làm trục cán. (Mpa)
I :momen quán tính của thân trục ( m
4
)
µ : khoảng đền bù do làm thẳng trục tại điểm x, tính từ đường trung tâm
ngang. (mm)
µ
max
: khoảng đền bù do làm thẳng trục tại đường trung tâm ngang. (mm)
Theo quy ước, làm thẳng trục theo chiều dương được sử dụng để khắc phục độ
sai lệch gây ra do lực tách trục trong khe trục cán, còn làm thẳng trục theo chiều âm
dùng để giảm đỉnh cố định quá mức của trục, khi được ground on.
L/2
L
x
Co
Co



Zo

B
Co
A'

(a)
Hình 6. Đặt xiên trục (10). (a) Trục trước khi đặt xiên. (b). Đặt xiên trục bằng
cách dịch chuyển trục dưới một khoảng C
0
tạo ra lỗ hở Z
0
. (c) Trục đặt xiên nhìn từ
trên cao; kích thước tương ứng theo công thức 4.

Đặt xiên trục và làm thẳng trục sẽ khắc phục độ sai lệch của trục thứ hai trong
công thức 3, nhưng không khắc phục độ sai lệch của trục thứ tư. Một hiệu ứng được
gọi là hiệu ứng vòng cổ sẽ phát sinh khi sử dụng phương pháp này, nó không đền bù
chính xác độ sai lệch trục vì nó không tác động đến trụ
c thứ tư trong công thức 3 và vì
sự công nhận thiếu chính xác khi cho rằng khe trục cán có tính đẳng nhiệt và đẳng áp.
Một đường cong vòng cổ sẽ cho thấy sự khác nhau giữa đường cong đúng và đường
cong sai.
a
F+w/2
a
F+w/2
F
F
l
x
(l/2-x)

µ
µ

Hình 7. Làm thẳng trục (10). W là trọng lượng của trục tính theo kN. Kích
thước tương ứng theo công thức 5 và 6
Cách thực hiện thông thường là mài phần đỉnh của trục cán cuối cùng. Cách này
dùng để khắc phục độ sai lệch thông thường, giúp loại bỏ hiệu ứng vòng cổ khi trục bị
sai lệch do selected typical amount.


Hình 8. Sự điều chỉnh quá mức độ sai lệch do đặt xiên trục và làm thẳng trục
khi phần mép và trung tâm miếng cán có kích thước không đáng kể.
Hình 8 mô tả lượng giá trị mà đặt xiên trục và làm thẳng trục đã khắc phục một
cách quá mức độ sai lệch của dải băng khi điều chỉnh độ dày không đáng kể ở phần
trung tâm và phần mép. Sự đền bù tối đa khoảng 0,7 l
ần khoảng cách từ trung tâm đến
mép dải băng, trong ví dụ này là 2 µm. Sự đền bù này đủ lớn để xử lý dải băng khi các
sản phẩm là những màng mỏng không được khắc phục độ sai lệch, lúc đó trục cán sẽ
hoạt động sai ảnh hưởng đến độ chính xác của thành phẩm.
Tính lực tách trục:
Biểu thức sau dùng để tính lực tách trục trong công nghệ cán hoặc nghiền nhựa
dẻo
()
7
11
2
0
⎟
⎟
⎠

⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
Hh
wrVF
µ


F: Lực tách trục tổng cộng giữa các trục (kN)

µ
: Độ nhớt của nguyên liệu khi cán (Pa.s)
V: Tốc độ quay của trục (m/s)
r: Bán kính trục (m)
w: Bề ngang dải băng (m)
h
0
: Khoảng cách giữa các trục tại khe (mm)
H: Độ cao của nguyên liệu tại lối vào khe trục. (mm)
0
2
03
04
05
06
07
08

09
28
01
1
0
26
24
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Hình 9 mô tả một khe trục cán đang hoạt động. Kết quả tương đối chính xác
được tính theo công thức (7), giả thiết là độ nhớt được tính chính xác. Để tính độ nhớt
chính xác hơn, trong các máy cán lớn thường sử dụng các lưu kế mao quản. Ngoài
công thức 7, còn có một số công thức khác đơn giản hơn nhưng độ chính xác không
cao.
Hầu hết các vấn đề phát sinh của công nghệ cán đều được giải quyết dựa trên c
ơ
sở lý thuyết và thực nghiệm. Nhờ vậy thì các điều kiện và công thức của quá trình cán
mới được tối ưu hóa.
Thiết bị:
Các máy cán đời mới hiện nay có nhiều công dụng và chức năng, cho ra sản
phẩm có chất lượng tốt hơn và tốc độ các công đoạn cũng cao hơn. Nhờ kiểm soát

được tỷ lệ ma sát mà nguyên liệu di chuyển tốt hơn trong các trục cán. Độ
chính xác
của mặt cắt sẽ tăng thêm nếu nguyên liệu được nghiền nóng trong máy cán ở nhiệt độ
cài đặt. Nhiệt độ nguyên liệu sẽ được kiểm soát tốt hơn bằng cách sử dụng các trục
cán có khoan lỗ để cho một chất lỏng truyền nhiệt tuần hoàn xuyên qua có tốc độ cao
và độ chính xác
± 1
0
C.

v
r
r
v
v
r
r
v
PressurePressure
H
ho
H
4/3ho

Hình 9: Lực tách trục trong các khe cán đang hoạt động
(a) Định nghĩa theo mục 17
(b) Nguyên liệu mềm dẻo, mục 18, 19, 25 và 26.

Ta có thể làm giảm độ sai lệch khi tách trục lớn bằng cách sử dụng các trục cứng
hơn.

* Những vấn đề cần chú ý:
Các công đoạn như chuẩn bị công đoạn cho quá trình cán, điều kiện cán, đo độ
dày, kiểm tra chất lượng và đóng gói cần chú ý loại polymer được cán có tính chất
như thế nào. Một số lưu ý khác như polymer có dát mỏng thành dạng vải hay không,
miếng cán
được chạm nổi hay cắt rọc, các yêu cầu của sản phẩm như bóng hay không
bóng; các sản phẩm có cần những tính chất đặc biệt như độ sáng quang học, định
hướng hai chiều hay độ hồi phục biến dạng thấp.
Kiểm soát nhiệt độ: Các thiết bị trợ dung rất thông dụng trong máy cán cao su
và nhựa nhiệt dẻo gần máy trộn theo mẻ Banburry, máy trộn liên tục Farrel (FCMS),
Buss ko – kneaders và máy ép đùn Plantery qear Extruder.
Sản ph
ẩm có độ dày lớn Sản phẩm có độ dày nhỏ
Thứ tự trục
Nhiệt độ
trục,
0
C
Tốc độ trục,
m/phút
Nhiệt độ
trục,
0
C
Tốc độ trục,
m/phút

1
2
3

4
175
178
181
184
38
39
42
45
170
173
176
179
80
82
85
88

Tốc độ cán: Sản phẩm PVC sau khi cán càng cứng thì độ nhớt của nguyên liệu
tại nhiệt độ hoạt động càng cao. Tốc độ cán được cài đặt trước, nguyên liệu càng cứng
và có nhiều chất độn thì sinh ra nhiều ma sát nhiệt.
Công đoạn hoàn thành:
Muốn có sản phẩm chạm nổi một mặt ta sử d
ụng một trục chạm nổi. Để chạm
nổi hai mặt, Để có được các sản phẩm chạm nổi, một hoặc hai trục cán cuối cùng phải
được xử lý bằng máy phun tia cát và các hạt nhôm oxit có kích thước chính xác,
thường từ 120 – 180 m. Ngoài ra, cần phải chọn kim loại thích hợp để làm trục cán,
thường sử dụng gang đúc để có được độ chạm nổi sắc nét cao và lâu mòn. Máy cán
hình chữ Z thường được dung cho các sản ph
ẩm chạm nổi hai mặt.

Đo lường: Các sản phẩm có độ dày lớn được kéo mỏng sau khi ra khỏi trục
cán cuối cùngcác sản phẩm có độ dày nhỏ hơn thì được kéo mỏng nhiều hơn với tỷ lệ
1,2 : 1. Nghĩa là khi một màng có độ dày 0,18 mm khi ra khỏi máy cán sẽ được kéo
mỏng xuống 0,15 mm.
Sự định hướng: Các sản phẩm màng PVC cứng có độ dày nhỏ hơn 0,125 mm
thì hầu như được kéo căng để đạt
được chiều dày cuối cùng. Ta có thể kéo căng theo
một chiều hay hai chiều trong lúc kéo mỏng, sự định hướng của các phân tử có thể
xuất hiện hoặc không phụ thuộc vào nhiệt độ của màng khi bị kéo giản. Nhiệt độ ảnh
hưởng đến sự định hướng chủ yếu phụ thuộc vào công thức hóa học, riêng đối với
PVC như sau: nếu trên 190
0
C, khi kéo giản không có sự định hướng; từ 160 – 180
0
C,
sự định hướng xuất hiện và ngưng khi làm lạnh nhanh; dưới 150
0
C sản phẩm bị kéo
căng sẽ hồi phục ở nhiệt độ phòng.
In nổi: Một công đoạn khác cần gia nhiệt là công đoạn in nổi. Sản phẩm màng
hay tấm từ trục thường chuyển sang trục in nổi tại nhiệt độ khá cao để tạo kiểu in nổi
cho sản phẩm.
Các tiến bộ gần đây: những cải thiện trong việc kiể
m soát các quy trình gia
nhiệt và làm lạnh trong quá trình cán, cũng như tốc độ và sức căng của băng cán ở
mỗi giai đoạn trước đây. Ở giai đoạn cuộn khi phải ngưng lại để cắt băng cán là các
sản phẩm có độ dày cao hay có chất hỗ trợ thì phải sử dụng một bình ắc quy. Còn
trong các máy cán hiện đại có thể kiểm soát sức căng của băng cán chính xác, có thể
cắt bă
ng cán hay thay đổi trục một cách tự động mà không cần dùng bình ắc quy. Điều

này đã khắc phục nhược điểm vốn cán của công nghệ cán và sự hồi phục biến dạng
sau khi kéo giản ở nhiệt độ thấp hơn 150
0
C.
Ý nghĩa kinh tế:
Phần lớn loại nhựa sử dụng cho công nghệ cán ở Mỹ là nhựa PVC, sản xuất ra
các sản phẩm màng và tấm có số lượng nhiều nhất. Số liệu của bảng 2 chỉ hàm lựợng
nhựa PVC, trong thực tế còn có thêm chất phụ gia và các loại polymer khác.
Bảng 2 :nhựa PVC cho công nghệ cán ở thị trường Mỹ , 10
3
t
a

Thị trường
Năm
1979 1980 1981 1982 1983
Công trình xây dựng 107 84 105 104 109
Phương tiện 59 42 45 37 41
Đồ nội thất 89 70 62 55 60
Tiêu dùng 107 102 108 102 116
Bao bì 32 34 36 32 35
Điện 3 3 4 4 5
Các thứ khác 11 9 8 4 5
Tổng cộng: 408 344 368 338 371
a. Mục 47

Tiêu chuẩn sản phẩm, theo tiêu chuẩn ASTM (40), SPI (50) và ANSI (51).
Vấn đề an toàn và sức khoẻ:
Hầu hết các nguy cơ trong thiết bị cán là do băng cán thường di chuyển với tốc
độ cao, khi cán tạo lực lớn và nhiệt độ cao. Hầu hết các nhà máy cán đều có chương

trình an toàn và bảo trì máy móc.
P
mảnh
C
dụng
h
1.1T
H
1.1.1
M
T
trong
phụ v
à
cho s
ơ
công.
thẩm
t









1.1.2
M

Đ
căng
t
giữa
d
N
vào b
ă


P
olime thư
và nhiều
p
C
ác loại
m
h
oặc bằng
H
IẾT BỊ
K
M
á
y
trán
g
T
rong phư
ơ

máng để l
ấ
à
tráng lê
n
ơ
sợi thiê
n
Nó có ưu
đ
t
hấu và ba
o
M
á
y
trán
g
Đ
ây là mộ
t
t
rên 2 t
r
ục
.
d
ao và vải
s
N

goài ra c
ũ
ă
ng chuyề
n
Tr
ụctrán
B
ể chứach
C
H
ờng được
p
hương ph
á
m
áy tráng
đ
số lượng
t
K
HÔNG
C
g
có bộ p
h
ơ
ng pháp
n
ấ

y chất p
h
n
vải. Phư
ơ
n
nhiên. C
đ
iểm là là
m
o
phủ đồn
g
g
có dao
g
t
trong nh
ữ
.
Sau đó c
h
s
ẽ điều ch
ỉ
ũ
ng có thể
n
này.(Hìn
ng

hất tráng
H
ƯƠNG
4
sử dụng đ
ể
á
p phủ đư
ợ
đ
ược phân
t
rục và loạ
i
C
Ó BỘ P
H
h
ận chải:
n
ày, nguyê
h
ủ lên. Sa
u
ơ
ng pháp n
ơ chế của
m
cho cho
g

đều t
r
ên
b
H
ìn
h
ạt:
ữ
ng công n
h
o chất tr
á
ỉ
nh bề dày
lắp thêm
b
h 2b)
4
: CÔNG
N
ể
phủ lên
n
ợ
c phát tri
ể
loại dựa
v
i

trục sử d
ụ
H
ẬN ĐO:
n liệu trán
u
đó chất p
h
ày được ứ
n
quá t
r
ình
chất phủ
n
b
ề mặt nh
ă
h
1. Máy p
h
ghệ phủ đ
ư
á
ng lên tấ
m
và độ rộn
g
b
ăng chuy

Bàn ch
ả
Băng
N
GHỆ T
R
n
hững loại
ể
n lên dựa
v
ào phươn
g
ụ
ng.
g nằm tro
n
h
ủ này sẽ
n
g dụng t
ừ
này đượ
c
n
gấm vào
v
ă
n như nh
ữ

h
ủ chải.
ư
ợc sử dụ
n
m
vải. Dao
g
của màn
g
ền t
r
ên 2
t
i
gt
ảicaosu
R
ÁNG
vật liệu ở
vào mục
đ
g
pháp đo
n
g một cái
được một
ừ
rất sớm
v

c
cải tiến
t
v
ải đồng đ
ề
ữ
ng vật liệ
u
n
g lâu đời
được đặt
l
g
được trá
n
tr
ục lăn. V
ả
dạng tấm
đ
ích sử dụ
n
hoặc mục
h
máng. M
ộ
trục có b
ọ
v

à chỉ đượ
c
t
ừ kĩ thuậ
t
ề
u hơn, đẹ
u
khô ráp,
nhất. Tấm
l
ên tám vả
i
n
g.(Hình
2
ả
i sẽ di ch
u
hay dạng
n
g.
h
đích sử
ộ
t trục đặt
ọ
c sợi hấp
c
sử dụng

t
chải thủ
p hơn, sự
xù xì.
vải được
i
. Khe hở
2
a)
u
yển nhờ
Một hệ thống khác nữa là dao gạt được đặt trên trục. Vải chỉ cần tựa lên một trục.
Dao gạt được đặt ngay trên trục này.Bề dày màng sẽ được điều chỉnh nhờ vào
dao.(Hình 2b)













Hình 2. Máy phủ có dao gạt.
a)Dao tựa trên vải, b)Dao tựa trên băng tải, c)Dao tựa trên trục lăn
Những hệ thống này chỉ được sử d

ụng khi chất tráng có độ nhớt từ trung bình
đến cao và tốc độ tráng thường là 30m/phút. Bề dày màng có đồng đều hay không là
phụ thuộc vào bộ phận cung cấp chất phủ độ đồng đều bề mặt vải.
Trong quá trình tráng đôi khi xuất hiện những vệt do những phần tử không tan
trong chất tráng hoặc do sơ sợi, chất bẩn nằm trên bề mặt vải.
Công nghệ này có thể áp dụng cho nhiều chủng loạ
i sản phẩm khác nhau và có nhiều
ưu điểm như: thiết bị không đắt tiền, dễ sữa chữa, sử dụng và lau chùi. Do hệ thống
ngắn nên lượng chất phủ sử dụng ít, bề mặt sản phẩm trơn bóng.
Tuy nhiên cũng có một số bất lợi như: tốc độ thấp, bề dày màng khó đồng đều và
dễ xuất hiện vệt.
Ngoài ra người ta còn cải tiến dao theo hình d
ạng móc câu thì có thể hạn chế rất
nhiều sự xuất hiện vết trên bề mặt sản phẩm.

B
ăn
g
tải
Dao
g
ạ
t
Chất trán
g
Dao
g
ạ
t
Dao

g
ạ
t
T
ấm n
g
ăn




1.1.3
M
T
dùng
c
khi m
á
M
được
b
được
l
T
tấm v
ả

M
còn c
ó
Trục
n
làm n
h
chất p
(Hình

M
á
y
trán
g
T
hường ứ
n
c
ho một s
ố
á
y ngừng
h
M
ột máy

p
b
ọc bằng
c
l
ắp đặt sa
o
T
hiết bị đ
ơ
ả
i tựa t
r
ên
M
ột loại t
h
ó
một trụ
c
n
ày có tác
h
iệm vụ đ
i
hủ (Hình
5
6).
a)
g

cánh
g
ạ
t
n
g dụng đ
ể
ố
chất phủ
h
oạt động,
p
hủ loại n
à
c
ao su. Tr
ụ
o
cho có th
ể
ơ
n giản nh
ấ
t
r
ục lớn v
à
h
iết bị khá
c

c
nhỏ qua
y
dụng trán
g
i
ều chỉnh
m
5
) hoặc vò
i
Chất trán
g
Cán
h
H
ình 3.
a)
Hình m
ũ
t
:
ể
phủ đất
s
ở dạng n
h
nhưng độ
à
y bao gồ

m
ụ
c này qu
a
ể
di chuyể
n
ấ
t là máy p
à
dao gạt.(
H
H
ình 4.
c
là quá trì
n
y
ngược c
h
g
lên bề
m
m
àng trán
g
i
phun áp
l
g

h

g
ạ
t
Một số lo
ũ
i, b)
H
ình
s
ét lên giấ
y
h
ũ tương v
à
chắc của
t
m
một trụ
c
a
y liên tụ
c
n
một các
h
hủ cánh g
ạ

H
ình 4)
Máy trán
g
n
h phủ đư
ợ
h
iều với t
r
m
ặt vải và
l
g
một lần
n
l
ực
T
r
ụ
c
b
ại dao gạt
.
dao, c)Hì
n
y
ở tốc đ
ộ

à
dung m
ô
t
hiết bị rất
c
có đườn
g
c
và có th
ể
h
linh hoạt
ạ
t dạng qu
é
g
cánh
g
ạ
t
ợ
c thực hi
ệ
r
ục này và
l
àm cho v
ả
n

ữa. Bên
d
Tr
ụcbọc
bọ
c cao
.

n
h móc câ
u
ộ
cao. Phư
ơ
ô
i. Thiết bị
cao và dễ
g
kính tư
ơ
ể
điều chỉ
n
t
r
ên bề m
ặ
é
t, chất p
h

t
.
ệ
n bên dư
ớ
tiếp xúc
v
ả
i căng ra.
d
ưới cùng
cao
su
u

ơ
ng pháp
này có th
ể
điều khiể
n
ơ
ng đối lớ
n
n
h tốc độ.
ặ
t vải.
h
ủ được ch

ứ
ớ
i trục lớn.
v
ới trục c
h
Sau đó c
á
có đặt mộ
này cũng
ể
tháo rời
n
.
n
, thường
Cánh gạt
ứ
a ở giữa
Ngoài ra
h
ất tráng.
á
nh gạt sẽ
t bể chứa

Hình 5. Máy tráng cánh gạt có trục lấy chất lỏng.











Hình 6. Mép phủ cánh gạt có bể bơm áp lực.
Công nghệ tráng này là một trong những công nghệ ít ổn định nhất. Nó phụ thuộc
nhiều vào chất lượng của chất phủ, quá trình vận hành thiết bị lâu, tốc độ cao.
1.1.4 Máy tráng dạng thanh tròn:
Thiết bị sử dụng gồm có một thanh tròn nhỏ. Thanh này rấ
t cứng để chống lại sự
lệch hướng và thường quay liên tục để tránh sự xuất hiện vết làm bề mặt sản phẩm
kém chất lượng. Một vài loại thiết bị có xẽ rãnh trên thanh tròn để có thể cung cấp
chất phủ cho bể mặt vải tối đa.



Trc bc cao
C
á

nh g

t
Cht ph
(B

b

á
(a)
ng kính dây thép
(có th thay i)