Quy trình sản xuất hạt nhựa là gì? | Cảm biến báo mức chất rắn | Hạt nhựa – Bột nhựa

Hạt nhựa là một dạng nguyên liệu dùng để sử dụng chế tạo các bao bì, hộp đựng và nhiều ứng dụng khác. Trong quy trình chế tạo hạt nhựa, nhựa sau khi được sản xuất và chế tạo xong thì nó sẽ được chuyển đến một cái phễu lớn. Cái phễu này sẽ dùng để chứa đựng hạt nhựa và sau đó sẽ đem các hạt nhựa đem đi đóng gói. Vậy làm thế nào biết được bình chứa hạt nhựa này đầy hay không? Bài viết này sẽ cho các bạn hiểu thêm về quy trình sản xuất hạt nhựa. Đồng thời nên dùng cảm biến báo mức chất rắn nào để báo mức hạt nhựa?

Quy trình sản xuất hạt nhựa

Ngày nay, hạt nhựa là một dạng sản phẩm quan trọng đầu tàu trong quy trình chế tạo các sản phẩm liên quan đến nhựa. Tuy nhiên, có bao nhiêu bạn hiểu được quy trình chế tạo nó như thế nào?

Loại nhựa nào thường hay được dùng để chế tạo?

Đối với lĩnh vực tái chế và chế tạo hạt nhựa ngày nay. Chúng sẽ được phân ra làm 3 loại hạt nhựa phổ biến dùng trong quá trình sản xuất và chế tạo nhựa. Đó là ba hạt nhựa như sau:

• Hạt nhựa nguyên sinh
• Hạt nhựa tái chế
• Hạt nhựa sinh học

Hạt nhựa nguyên sinh là hạt nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ. Dầu mỏ khi được đem đi chưng cất sẽ tạo ra nhựa. Hạt nhựa nguyên sinh có đặc tính tự nhiên như: mềm dẻo, độ đàn hồi lớn, chịu được độ cong – vênh và áp lực. Có màu sắc tươi sáng, bề mặt bóng mịn. Và còn có ưu điểm lớn đó là tính an toàn vệ sinh. Một số loại nhựa được chế tạo từ hạt nhựa nguyên sinh đó là: nhựa ABS, PP, PC, PA, HIPS, POM, PMMA…

Hạt nhựa tái chế, đúng với tên gọi của nó. Chúng được thu gom từ các vật liệu bằng nhựa thông qua việc thu gom rác thải. Dẫn đến quy trình chế tạo hạt nhựa này cần có giai đoạn làm sạch nhựa, phơi khô…Điển hình cho một số hạt nhựa này như là ABS, PVC, PP…

Hạt nhựa sinh học, đây là loại hạt nhựa sẽ có giá thành mắc nhất. Bởi vì chúng được chế tạo từ thực vật như là tinh bột, protein, cellulose… Ưu điểm của loại nhựa này có khả năng phân hủy. Như thế nhằm bảo vệ môi trường. Điển hình sản phẩm của loại nhựa này như là khay đựng thức ăn, thìa, muỗng, bao bì tự phân hủy…

Quy trình sản xuất hạt nhựa nhà máy như thế nào?

Đối với quy trình sản xuất hạt nhựa, hiện nay sẽ có hai quy trình sản xuất. Một là quy trình sản xuất hạt nhựa nguyên sinh. Hai là quy trình sản xuất hạt nhựa tái sinh. Đây là phương pháp sản xuất phổ biến.

Quy trình sản xuất hạt nhựa nguyên sinh

Bước 1: Khai thác nguyên liệu thừ dầu khoáng. Điển hình là dầu thô được lấy từ các mỏ.

Bước 2:  Bắt đầu quá trình tinh chế dầu thô. Quá trình này sẽ được thao tác bằng cách gia nhiệt Hydrocacbon để tạo ra các Monomer (hợp chất có khối lượng phân tử thấp). Các Monomer này đó là Propylene và Ethylene.

Bước 3: Các chất Monomer này sẽ phải trải qua phản ứng trùng hợp để sản xuất ra nhựa Polymer. Sau quá trình này chúng ta có thể thêm các chất phụ gia khác nhau để thay đổi cấu trúc phân tử cũng như đặc tính của nó.

Bước 4: Thu gom lại các hạt nhựa nguyên sinh sau khi điều chế vô các phuễ đựng nhựa để tiến hành quá trình đóng gói tự động.

Chú ý, đối với công nghệ ngày này thì có hai hợp chất Styrene và Polyvinyl Chlorine sẽ được sử dụng để chế tạo ra nhựa nguyên sinh.

Quy trình sản xuất hạt nhựa tái sinh

Bước 1: Thu gọm các vật liệu bằng nhựa đã qua sử dụng

Bước 2: Các loại nhựa này sẽ được đem đi phân loại và cắt nó thành những miếng nhựa nhỏ

Bước 3: Nhựa sẽ được làm sạch để loại bỏ chất bẩn. Sau đó chúng sẽ được sấy khô và nung chảy.

Bước 4: Nhựa sau khi được nung chảy sẽ được ép thành sợi tròn (máy ó). Sợi tròn này sẽ được làm giảm nhiệt thông qua bể nước làm mát

Bước 5:  Sợi nhựa tròn dài này sẽ được đi cắt thành từng khúc nhỏ li ti.

Bước 6: Một cái máy bơm nhựa hay băng truyền sẽ chuyển những hạt nhựa nào vô bể chứa chuẩn bị quá trình đóng gói tự động.

Ứng dụng hạt nhựa đối với nền công nghiệp

Câu hỏi đặt ra cuối cùng đó là hạt nhựa này sẽ được dùng cho mục đích gì?

Đơn giản cho việc sản xuất và chế tạo hạt nhựa ra là dùng để tái chế. Hiện nay, các hạt nhựa chúng sẽ được dùng tái chế thành các vật liệu bằng nhựa liên quan như là: bao bì, hộp đựng, ti vi, các thiết bị điện tử…

Đối với hạt nhựa nguyên sinh. Chúng sẽ được đem đi chế tạo thành các vật liệu như bao vì thực phẩm, mũ bảo hiểm,       sản xuất ô tô, đồ điện tử…Và đặc biệt dùng trong quá trình chế tạo thiết bị y tế.

Đối với hạt nhựa tái sinh thì nó cũng có mục đính giống với hạt nhựa nguyên sinh. Tuy nhiên ứng dụng nó sẽ rộng hơn và giá thành của loại nhựa này nó sẽ rẻ hơn nguyên sinh.

Cảm biến báo mức chất rắn hạt-bột nhựa

Quay trở lại với chủ đề chính của bài viết ngày hôm nay. Đó là cảm biến báo mức chất rắn – hạt nhựa. Vậy cảm biến báo mức chất rắn có sự liên hệ nào trong quy trình sản xuất hạt nhựa nói chung và cũng như các ngành liên quan đến việc chế tạo chất rắn nói chung?

Thế nào là cảm biến báo mức chất rắn?

Cảm biến báo mức chất rắn là loại cảm biến dùng để báo đầy báo cạn vật liệu chất rắn. Hiểu đơn giản về cảm biến báo mức này nó dùng để báo mức ON – OFF cho một bình chứa, bể chứa kín hoặc không kín.

Chất rắn, đặc biệt là hạt nhựa là vật liệu có tính đó là khả năng dẫn điện kém. Mặt khác, ngày nay cảm biến báo mức vật chất dẫn điện nhiều hơn loại cảm biến báo mức không dẫn điện. Dẫn đến, việc tìm hiểu các loại cảm báo mức chất rắn gặp chút khó khăn.

Ngoài ra, hẳn các bạn đã hiểu về quy trình sản xuất hạt nhựa diễn ra như thế nào? Về cơ bản, các hạt nhựa sau khi tái sản xuất sẽ được bơm hoặc dùng băng truyền truyền về một cái bể chứa lớn như Silo, tanks…

Bể này chủ yếu có nhiệm vụ dùng để chứa đựng hạt nhựa. Sau đó nó sẽ được sử dụng tự động cho quá trình đóng gói. Việc dùng cảm biến báo mức ở đây là dùng để phát hiện bình chứa hạt nhựa đang đầy hay đã cạn.

Có bao nhiêu loại cảm biến báo mức chất rắn?

Loại cảm biến báo mức chất rắn hiện nay, sẽ có hai loại cảm biến phổ biến. Đó là:

• Cảm biến báo mức chất rắn dạng xoay
• Cảm biến báo mức chất rắn điện dung

Cảm biến báo mức chất rắn dạng xoay, là dạng cảm biến báo mức sử dụng bằng nguyên lý motor và Stato. Nghĩa là, cảm biến sẽ có cơ chế hoạt động như quạt mát ở nhà mình. Nếu như thể tích chất rắn đầy nó sẽ làm cho cánh xoay của cảm biến dừng. Như vậy, cảm biến sẽ báo mức đầy hoặc là báo mức cạn.

Loại cảm biến này, ngày nay rất được nhiều nhà máy sử dụng để báo mức đầy bởi vì nó giá thành rẻ. Tuy nhiên, nó sẽ có nhược điểm lớn nhất cũng là điểm yếu của cảm biến dạng xoay. Đó chính là phần motor quay sẽ có khẽ hở.

Điều này sẽ dẫn đến, các hạt nhựa, vụn nhựa hay bột nhựa sẽ bị kẹp vô phần này. Dẫn đến, đôi khi bình chứa chưa có các hạt rắn mà cảm biến đã báo đầy. Chắc hẳn, anh em kỹ thuật nào đã từng dùng sẽ nhận ra điểm này.

Đối với cảm biến báo mức chất rắn điện dung nó sẽ khắc phục được nhược điểm trên. Vậy nguyên lý nó hoạt động như thế nào, vì sao nó có thể khắc phục nhược điểm của cảm biến cánh xoay?

Nguyên lý cảm biến báo mức chất rắn

Cảm biến điện dung là loại cảm biến hoạt động dựa vào sự thay đổi của môi trường. Mỗi môi trường vật chất xung quanh chúng ta sẽ có một hằng số điện môi riêng.

Khi hằng số này thay đổi, thì cảm biến báo mức điện dung sẽ hoat động. Để hiểu đơn giản về nguyên lý của nó, thì mình sẽ mô tả thông qua một ví dụ dưới đây:

Tại một bình chứa đang đựng chất rắn, cảm biến báo mức chất rắn điện dung được sử dụng để báo đầy bình. Bình thường khi không có hạt nhựa hay bột nhựa. Hằng số điện môi ở đây là không khí, được cho là 1 – được cài đặt trực tiếp trên cảm biến. Sau đó, khi các hạt nhựa – bột nhựa đầy, tức là hằng số điện môi đã bị thay đổi. Giá trị điện dung của cảm biến nó khác giá trị cài đặt ban đầu nên dẫn đến cảm biến hoạt động. Và dùng để báo mức đầy.

Tuy nhiên, nếu bạn nào muốn hiểu rỏ bản chất của hoạt động của một cảm biến điện dung thì tham khỏa bài viết dưới đây.

Bài viết kiến thức: Cảm biến điện dung là gì? Nguyên lý hoạt động cảm biến điện dung.

Một số lưu ý về cảm biến báo mức

Điều đầu tiên lưu ý của cảm biến báo mức chất rắn đó là về thông số kỹ thuật

• Nguồn: 24 VDC
• Tín hiệu ON-OFF: PNP, NPN, Namur
• Tín hiệu hiệu trễ Relay: 0,2s
• Nhiệt độ môi trường hạt nhựa: -40˚C…+300 ˚C
• Nhiệt đô môi trường hoạt động: -20˚C…+80 ˚C
• Áp suất khi dùng với bình kín: 2 – 3 (MPa)

Bài viết về sản phẩm: Cảm biến báo mức chất rắn điện dung DLS-27N

Ưu và nhược điểm cảm biến báo mức

Về ưu điểm

Độ nhạy của cảm biến tương đối cao.

Có thể tùy chỉnh độ trễ của cảm biến.

Có thể lắp đặt vị trí thẳng đứng hoạt nằm ngang.

Cài đặt trực tiếp chế độ đo ngay trên cảm biến bằng cách tinh chỉnh bằng tua vít.

Que dò được làm bằng thép không rỉ hoặc làm bằng nhựa

Phù hợp dùng cho việc báo mức hạt nhựa hoạc bột nhựa.

Về nhược điểm

Giá thành loại cảm biến điện dung này mắc hơn cảm biến dạng xoay.

Ứng dụng cảm biến báo mức chất rắn

Cảm biến báo mức chất rắn dạng điện dung được sử dụng cho hai mục chính như sau:

• Dùng để thông báo đầy báo cạn hạt nhựa bằng còi báo, đền báo…
• Dùng để điều khiển các thiết bị động cơ dùng cho việc bơm hoặc truyền các hạt rắn – bột nhựa

Do đó, cảm biến báo mức chất rắn dạng điện dung này sẽ có một dây tín hiệu truyền. Dạng tín hiệu ON-OFF này có thể sẽ được nối với trực tiếp với Relay. Hoặc ngõ tín hiệu này sẽ được nối với ngõ vào của các PLC.

Ngoài ứng dụng việc báo mức các hạt rắn ra. Thì loại cảm biến điện dung này cũng phù hợp dùng nhiều báo mức chất lỏng. Tuy nhiên, nếu nói về chất lỏng thì nó không phù hợp cho việc báo mức các dạng nước có tính ăn mòn. Mặc dù được xưng là thép không rỉ tuy vậy khi dùng cho những trường hợp trên. Vẫn có khả năng bị rỉ như thường.

Consulting Solutions Engineer

Nguyễn Thành Đạt