THIẾT BỊ TÁI CHẾ VẢI CÓ NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN pptx

THIẾT BỊ TÁI CHẾ VẢI CÓ
NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN
Thiết bị tái chế vải sợi được dùng cho việc tái chế các sản phẩm vải sợi như vải
dệt hay không dệt, các loại thảm, sơ sợi thô cứng được thải do khuyết điểm trong
sản xuất. Nguyên liệu cần tái chế được đưa trực tiếp vào máy dưới dạng mảnh nhỏ,
hoặc dạng cuộn tròn.
Thiết bị bao gồm nhiều trục cuộn được đặt kế bên nhau và được vận hành với tốc
độ rất lớn. Khoảng cách giữa 2 trục cuộn kế tiếp nhau là những bộ phận chải thô.
Những trục cuộn dọc theo chiều tính từ trục cuộn đầu tiên có những cặp bộ phận
chải thô, với phần chính (lõi) được bọc thép và các bộ phận được phủi lớp vật liệu
dạng hạt mịn, như giấy nhám. Đầu ra của máy được mở ra và thu được sợi, vải
mảnh có thể tái sử dụng trong những giai đoạn tiếp theo của quá trình sản xuất vải
sợi


MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG
Mục đích chính: thiết bị được dùng để tái chế các sản phẩm vải hoàn chỉnh hoặc
các sản phẩm vải bị khiếm khuyết được dự đoán là sẽ không bán ra thị trường
được; hay các sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất thành loại sơ sợi, vải mảnh có
thể tái sử dụng lại được.
Các sản phẩm vải được tái chế:
Vải dệt.
Vải không dệt.
Các loại thảm.
Quần áo
Các sản phẩm vải sợi khác.
HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ

Thiết bị gồm một băng chuyền đưa nguyên liệu vào đến dãy các trục cuộn bọc
thép. Tiếp theo, nguyên liệu cần tái chế phải ở tròn, nên từ bên ngoài có hệ thống
hỗ trợ cuộn tròn vật liệu để đảm bảo yêu cầu trước khi đưa vào thiết bị.
Nguyên liệu được đưa vào máy giữa 2 tấm bản mỏng, sau đó được đưa đến trục
cuộn đầu tiên trong dãy các trục cuộn của thiết bị. Tại đây, nguyên liệu sẽ được cắt
nhỏ và chia ra thành các mảnh vải, sơ sợi nhờ hệ thống các trục cuộn, và cũng phụ
thuộc vào bề mặt làm việc (tốt nhất là dạng lõm) của cặp bộ phận chải thô đặt cố
định trên trục cuộn.
Phần lõi của mỗi cặp bộ phận chải thô có những bộ răng được phủ thép.
Từ hình 1 ta thấy, thiết bị tái chế gồm một cửa đưa nguyên liệu vào (12), thông
thường được đặt ở một bên của thiết bị và ở bên đối diện là đầu ra của sản phẩm
thiết bị (13). Nguyên liệu cần tái chế (14) được đưa vào dưới dạng mảnh nhỏ lên
băng chuyền (15) bằng thủ công hay tự động, hoặc nguyên liệu đầu vào ở dạng
cuộn được đưa trực tiếp vào một ống cuộn (18). Ống cuộn này có thể quay tròn và
kéo các sợi chỉ vào trực tiếp thiết bị.
Nguyên liệu đầu vào là bó sợi, vải dệt hay không, các loại thảm và các dạng khác
của sản phẩm vải sợi. Những vật liệu này sau khi chế biến sẽ được đưa ra từ đầu ra
(13) dưới dạng sợi (hình 2). Những sơ sợi này sau đó được sử dụng trong các công
đoạn sản xuất sợi tiếp theo, hoặc có thể trộn với sơ sợi mới để tạo ra các sản phẩm
vải sợi chứa một lượng mong muốn nguyên liệu tái chế.
Ví dụ, sản phẩm tái chế đầu ra (22) có thể tiếp tục dẫn vào máy chải thô tiếp theo,
tại đây sẽ tạo ra các sản phẩm dạng tấm và làm đặc lại thành từng miếng. Các
miếng này sau đó được xoắn lại và kéo thành các sợi thô. Sau đó các sợi thô này
được xe thành các bó sợi. Các bó sợi này có thể được dệt hoặc đan thành những
sản phẩm cuối cùng như mong muốn; hoặc tạo ra các sản phẩm vải sợi không cần
dệt.
Từ hình 2, ta thấy rõ các bộ phận bên trong của thiết bị. Sự xé nhỏ vật liệu và tách
sợi được thực hiện nhờ vào các bộ phận của trục cuộn bọc thép. Thông thường
người ta bố trí bốn trục cuộn A, B, C, S. Tuy nhiên cũng có một vài trường hợp bố
trí số lượng ít hơn hay nhiều hơn tùy vào kinh phí đầu tư và mục đích tạo ra các

kết quả mong muốn khác nhau. Những trục cuộn thường được bọc thép hoặc phủ
lớp vật liệu dạng hạt mịn như giấy nhám. Phần này sẽ được tìm hiểu ở những phần
sau.
Ộng cuộn (14’) được tháo chỉ nhờ vào hệ thống hỗ trợ cuộn 18. Hệ thống hỗ trợ
cuộn bao gồm bốn giá đỡ có thể cuộn tròn một cách tự do. Thông thường, các giá
đỡ này đứng yên và chuyển động một cách bị động nhờ sự quay tròn của cuộn vật
liệu. Tiếp theo, các giá đỡ này chuyển động. Sự điều khiển truyền động từ cuộn
vật liệu (18) cần xem xét tốt, nếu không điều này sẽ cản trở quá trình rút sợi ở
những giai đoạn cuối. Đầu vào của nguyên vật liệu được đưa vào nhờ sự quay tròn
của trục cuộn 30 và trục cuộn A. Khi đến trục cuộn 30, vật liệu sẽ được đưa lên
trực tiếp theo đường đi lên như hình vẽ. Sau đó, vật liệu được dẫn tới bên dưới của
trục cuộn A, lên trên trục cuộn B, xuống phía dưới trục cuộn C và đilên trục cuộn
S. Nhờ thế vật liệu được chia tách ra thành dạng sơ sợi sử dụng được.

Hình 3 cho thấy sự sắp xếp của các trục cuộn A, B, C, S, cũng như sự sắp xếp của
các bộ phận hỗ trợ cho sự di chuyển của vật liệu từ trục cuộn A đến S (như đã đề
cập bên trên) và ra khỏi thiết bị. Sau khi đi vào khe (43) giữa tấm cấp liệu (34) và
trục cuộn cấp liệu (32), vật liệu được đưa vào trục cuộn A ở phía cuối của trục
cuộn nạp liệu và hướng tới một tấm có thể điều chỉnh (44). Tấm điều chỉnh bao
gồm một bề mặt lõm nhẵn được tạo ra từ trục cuộn A. Giữa phần cuối của tấm nạp
liệu và tấm điều chỉnh là kẽ hở có thể điều chỉnh G. Kẽ hở G có thể điều chỉnh như
mong muốn để làm biến đổi một lượng sản phẩm, phế liệu, hoặc các mảnh vụn rơi
ra từ vật liệu trong suốt quá trình làm việc của trục cuộn A và các tấm hỗ trợ khác.

Hình 3 cho thấy sự sắp xếp của các trục cuộn A, B, C, S, cũng như sự sắp xếp của
các bộ phận hỗ trợ cho sự di chuyển của vật liệu từ trục cuộn A đến S (như đã đề
cập bên trên) và ra khỏi thiết bị. Sau khi đi vào khe (43) giữa tấm cấp liệu (34) và
trục cuộn cấp liệu (32), vật liệu được đưa vào trục cuộn A ở phía cuối của trục
cuộn nạp liệu và hướng tới một tấm có thể điều chỉnh (44). Tấm điều chỉnh bao
gồm một bề mặt lõm nhẵn được tạo ra từ trục cuộn A. Giữa phần cuối của tấm nạp

liệu và tấm điều chỉnh là kẽ hở có thể điều chỉnh G. Kẽ hở G có thể điều chỉnh như
mong muốn để làm biến đổi một lượng sản phẩm, phế liệu, hoặc các mảnh vụn rơi
ra từ vật liệu trong suốt quá trình làm việc của trục cuộn A và các tấm hỗ trợ khác.
Một tấm kim loại nhẵn (45) ở phía trên trục cuộn A nhằm giữ cho sơ sợi và không
khí bám chặt chu vi của trục cuộn A khi trục cuộn này quay. Một tấm kim loại
khác (46) ở phía dưới trục cuộn A và kế bên tấm điều chỉnh (44). Cả hai tấm kim
loại nhẵn (45) và (46) gồm nhiều bề mặt lõm nhằm ăn khớp với chu vi của đường
tròn của trục cuộn A.
Khi những sơ sợi của vật liệu (14) đi qua trục cuộn A, chúng tiếp tục được xử lý ở
trục cuộn B nhờ các tác động cắt xé ở các bộ phận chải thô có quan hệ với tấm
kim loại chải thô, gọi là WP. Tấm kim loại chải thô WP (52) được bọc thép và có
bề mặt lõm, nhẵn nhằm ăn khớp với bề mặt của trục cuộn B.Sự tác động kết hợp
giữa tấm kim loại chải thô (52) và trục cuộn B có tác dụng chải và tháo vật liệu
thành những sơ sợi. Tiếp theo sơ sợi được đưa đến tấm chải thô kế bên (54), gọi là
GP. Trên bề mặt GP có các vật liệu dạng hạt mịn, thường là giấy nhám. Nhờ vậy
có thể giữ sơ sợi áp vào trục cuộn B, đồng thời sắp xếp cho các sơ sợi thẳng hàng
khi thực hiện chải thô. Tuy nhiên, vì bề mặt nhám là một bề mặt ít linh hoạt hơn so
với bề mặt nhẵn ở các chi tiết bọc thép thông thường nên các sơ sợi bị tác động ít
hơn. Vì thế, người ta tin rằng các sơ sợi sẽ ít bị tác động xấu dẫn đến hư hại. Ở
phía bên dưới của trục cuộn B có một tấm kim loại nhẵn chải thô (56).
Khi sơ sợi qua trục cuộn B và đến trục cuộn C, chúng sẽ gặp tấm chải kim loại (60)
tại trục cuộn C, tương tự như tấm kim loại chải thô (52), và sau đó cũng được tiếp
tục xử lý tại tấm chải có lớp vật liệu hạt mịn (62) (có thể thay thế lớp vật liệu hạt
bằng thép phủ). Khi vật liệu đi qua trục cuộn C và đến trục cuộn cuối cùng S, đầu
tiên chúng được đưa đến bộ phận chải thô (64) và sau đó đưa đến tấm kim loại
chải thô có phủ lớp vật liệu hạt mịn. (66).
Sau đó các sơ sợi này được tháo bỏ khỏi trục cuộn S bằng cách sử dụng dòng khí
thông qua máng (40). Một bộ phận chải thô nhẵn (74) đặt bên dưới trục cuộn S và
một bộ phận nhẵn khác (76) được đặt kế bên (74). Tại đây sơ sợi được tháo bỏ và
lấy ra khỏi trục cuộn S. Cấu tạo của chi tiết (76) được biểu diễn chi tiết ở hình 8

Những bộ phận chải thô được nói bên trên được bố trí ở các trục cuộn A, B, C, S
và bộ phận cản khí (78) của bộ phận chải thô (76), trên cơ bản, sẽ chạy dọc trên
chu vi của trục cuộn S. Bộ phận cản khí (78) gồm một mũi phân dòng có góc θ từ
20
o
– 25
o
so với trục thẳng đứng và góc θ tốt nhất là 23
o
. Bề mặt (79) có chiều
rộng d, giá trị tốt nhất là khoảng 0.025 inches.
Hình 4 biểu diễn một tấm WP bọc thép thông thường có bề mặt lõm (80), tại mặt
lõm này người ta phủ lớp kim loại

Hình 7 cho thấy cấu trúc của một tấm chải thô WP, một lớp kim loại được phủ lên
tấm WP kế tiếp nhau dọc theo chiều dài của tấm nghiêng một góc α so với trục
thẳng đứng. Góc α tốt nhất là 5
o
, hoặc ta có thể chỉnh góc này lớn hơn hay nhỏ hơn
theo mong muốn.
Tương tự, lớp vỏ bọc kim loại này được phủ trên chu vi của các trục cuộn A, B, C,
S theo một góc tính trước là β. Góc β thích hợp nhất là trong khoảng từ 1
o
đến 2
o

so với trục thẳng đứng, và được bố trí tại vị trí đối diện góc α theo trục thẳng đứng.
Bằng cách này, các vải sợi được xử lý tại trục cuộn và bộ phận chải thô có

khuynh hướng không dịch chuyển khỏi trục cuộn. Bằng cách phủ lớp kim loại có
góc ở phía đối diện bộ phận chải thô, sự dịch chuyển của sơ sợi khỏi trục cuộn
thường được khống chế, để sợ sợi có thể được xử lý dọc theo toàn bộ chu vi hữu
ích của trục cuộn A, B, C và S. Tuy nhiên có một số trường hợp khác biệt là lớp
phủ kim loại lên bộ phận chải thô WP có thể dạng đường thẳng, nghĩa là α = 0
o
so
với trục thẳng đứng. Trong trường hợp này, lớp phủ không tạo thành góc, mà dạng
các đường song song theo hướng chuyển động của sơ sợi.
Hình 5 cho thấy bề mặt lõm của tấm chải thô được phủ lớp vật liệu hạt mịn GP.
Lớp phủ này có thể là cát, oxit nhôm, tungsten, hoặc một vài vật liệu cứng khác,
thường sử dụng là giấy nhám, hay một sộ vật liệu có tính mài mòn.Mục đích của
của tấm chải thô phủ lớp vật liệu hạt mịn nhằm tạo bề mặt phân giới ít linh hoạt
hơn WP. Có thể hiểu như sau bề mặt lõm của tấm chải thô có những khía, hay một
bề mặt được làm cho nhám, thay cho lớp vật liệu hạt mịn.
Mục đích của tấm chải thô GP là tạo ra một bề mặt nhám, ít linh hoạt hơn cho sơ
sợi tại các vị trí kéo đằng sau WP.

Xét trường hợp thiết bị này sử dụng giấy nhám phủ lên tấm chải thô GP. Giấy
nhám sẽ được quấn vào bên trong của trục cuộn, với mặt nhám của giấy được bố
trí hướng ra ngoài. Điều này xảy vấn đề là gắn giấy nhám lên bề mặt lõm, với mặt
nhám của giấy hướng ra ngoài sao cho khi trục quay hoạt động, giấy nhám sẽ cho
hiệu suất xử lý cao nhất.
Quy trình gắn giấy nhám lên bề mặt lõm 96 được thực hiện như sau (hình 6):
 Đun nóng tấm chải thô GP đến nhiệt độ 120
o
F.
 Một chất có 2 mặt kết dính (97) được phủ lên bể mặt lõm của tấm kim loại
(96).
 Dán giấy nhám (98) có lớp đá nhám được phủ lên bề mặt chất kết dính.

Giấy nhám thích hợp nhất là loại giấy có một mặt là vải sợi và có lượng đá nhám
la 24 – 80.
Sau khi giấy nhám được đính vào bề mặt lõm (97), cần khoảng 12h để cho lớp keo
khô trước khi đưa vào sử dụng.

Như đã đề cập bên trên, thiết bị tái chế vải bao gồm 4 trục cuộn: A, B, C, S. Trong
suốt quá trình hoạt động:
 Trục cuộn A quay khoảng 1500 đến 2500 vòng/ phút, thích hợp nhất là
khoảng 2000 vòng/phút
 Trục cuộn B quay khoảng 2200 đến 3300 vòng/phút, thích hợp nhất là 2700
vòng/phút.
 Trục cuộn C quay khoảng 2900 đến 3900 vòng/phút, thích hợp nhất là 3400
vòng/phút.
 Trục cuộn S quay khoảng 3700 đến 4700 vòng/phút, thích hợp nhất là 4200
vòng/phút.
Trục cuộn A, B, C, S đều được có lớp vỏ bọc dây quấn bằng sắt. Theo nguyên tắc,
trục cuộn A được quấn dây có độ cách nhau là cao nhất, độ khít của dây quấn tăng
dần ở 3 trục quấn tiếp theo. Như vậy thì trục cuộn S được quấn khít nhất.
Lớp phủ dây quấn trên WP cáng khít càng tốt, tốt nhất là khít như lớp quấn ở trục
S. Tuy nhiên, có nhiều dạng dây quấn có thể được sử dụng trên tấm WP và trục
cuộn A, B, C, S, phụ thuộc vào kết quả mong muốn.
Trục cuộn A, B, C, S hoạt động nhờ chuyển động của dây đai (110) và (112) (hình
2). Nhờ mô-tơ, dây đại (110) và (112) hoạt động độc lập nhau. Dây đai (110) tác
động trục cuộn A,C. Dây đai (112) làm chuyển động trục cuộn B, S. Quá trình
hoạt động độc lập của 2 cặp trục cuộn A – C và B – S cho phép điều chỉnh theo
mong muộn tốc độ của quay của các trục cuộn.
Thông thường khe hở giữa các trục cuộn A, B, C, S và những tấm chải thô là
0.022 đến 0.04 inches.
Thiết bị tái chế này có hệ thống hút gió (120) (hình 2) nhằm thu phần phế liệu và
sơ sợi không sử dụng được, bên cạnh đó cũng bố trí các hệ thống hút (122) (124)

(hình 1) nhằm thu phần phế liệu một cách triệt để. Một băng chuyền mảnh vụn
được bố trí tại vị trí (126) để chuyển phần sơ sợi, mảnh vụn rơi ra từ quá trình thiết
bị hoạt động, và băng chuyền (126) chuyển các mảnh vụn đến máng thu (128) và
thải ra ngoài.
Mặc dù thiết bị tái chế, như đã trình bày bên trên, có lớp vật liệu dạng hạt mịn bao
phủ lên các tấm chải thô tại các vị trí xác định, tuy nhiên nếu cần thiết, ta có thể
không cần phủ lớp vật liệu dạng hạt đó lên các tấm chải WP, GP. Tương tự như
thế, ta có thể thêm hoặc bớt mật độ hạt nhám trên lớp phủ theo mong muốn. Thậm
chí toàn bộ tấm chải thô có thể phủ hoàn toàn bằng lớp vật liệu dạng hạt mịn, mà
không cần có lớp phủ dây quấn như đã trình bày bên trên. Như thế, ta có thể làm
cho một hoặc nhiều trục cuộn A, B, C, S phủ lớp vật liệu dạng hạt, thay vì lớp phủ
bằng dây quấn. Một điểm mạnh của thiết bị tái chế này là bề mặt có lớp phủ bằng
vật liệu hạt mịn có biên dạng kém linh hoạt, vì thế sẽ ít gây hại đến sơ sợi mà
chúng xử lý, trong khi đó vẫn đảm bảo hoạt động chải thô vải sợi và phân tách
phần tạp chất, phế liệu khỏi vật liệu.
Do đó, thiết bị hiện hành chủ yếu dùng