Kiến thức quan trọng cần biêt khi vận hành máy thổi chai PET
Trong quá trình vận hành máy thổi chai nhựa PET, các khuyết tật của chai thường rất hay xảy ra và rất đa dạng. Để xử lý các lổi này, người vận hành máy không những có kỷ năng thao tác máy thành thục mà phải hiểu về một số đặc tính của loại nhựa PET. Trong bài này chúng tôi sẽ đề cập đến một đặc tính quan trọng là «cấu trúc tinh thể của nhựa PET».
Cấu trúc tinh thể của PET có thể tồn tại dưới các dạng: vô định hình (Amorphous), kết tinh (Crystalline) và bán kết tinh (Semi-crystalline).
1.Dạng Amorphous:
Ở dạng vô định hình (amorphous), các phân tử của PET sắp xếp lộn xộn, không theo một quy luật nào cả. Hình thái ngoại quan là trong suốt.
2.Dạng Crystalline:
Ở dạng cấu trúc này, các phân tử sắp xếp theo một trật tự nhất định.
Đặc tính:
• Ngoại quan: đục (không trong suốt).
• Tính chịu nhiệt và độ bền cao hơn so với dạng Amorphous.
Cấu trúc Crystalline được hình thành bằng hai cơ chế: Dùng nhiệt (heat) hoặc định hướng (orientation) bằng cách kéo cơ học (stretching).
Dùng nhiệt tạo crystalline: Khi nung, nhựa PET sẽ nóng chảy ở nhiệt độ Tg (Glass Transition Temp). và đến một khoảng nhiệt độ TCRY và TMP, cấu trúc crystalline sẽ hình thành. Khi nhựa PET kết tinh chỉ nhờ cấp nhiệt, tinh thể của chúng dạng hình cầu. Các hình cầu này lớn, chúng phản xạ lại ánh sáng do vậy nhựa ở dạng kết tinh này có màu trắng đục, rất cứng.
Dùng phương pháp định hướng tạo crystalline: Định hướng là quá trình sắp xếp thẳng hàng các phân tử bằng phương pháp kéo cơ học. Để thực hiện quá trình này, trước tiên ta phải cấp nhiệt cho chúng mềm ra (nhưng không đạt đến nhiệt độ xảy ra hiện tượng tạo crystalline do nhiệt), sau đó kéo cơ học, các phân tử sẽ bị “buộc” thẳng hàng. Crystalline được hình thành nhưng với tỉ lệ rất nhỏ nên chúng không phản xạ lại ánh sáng do vậy vẫn giữ được sự trong suốt, đồng thời chúng làm tăng độ bền và tính chịu nhiệt của PET.
Dùng phương pháp định hướng tạo crystalline: Định hướng là quá trình sắp xếp thẳng hàng các phân tử bằng phương pháp kéo cơ học. Để thực hiện quá trình này, trước tiên ta phải cấp nhiệt cho chúng mềm ra (nhưng không đạt đến nhiệt độ xảy ra hiện tượng tạo crystalline do nhiệt), sau đó kéo cơ học, các phân tử sẽ bị “buộc” thẳng hàng. Crystalline được hình thành nhưng với tỉ lệ rất nhỏ nên chúng không phản xạ lại ánh sáng do vậy vẫn giữ được sự trong suốt, đồng thời chúng làm tăng độ bền và tính chịu nhiệt của PET.
3.Dạng bán kết tinh (Semi-Crystalline): Ngoại quan: đục (không trong suốt), Cấu trúc tinh thể có 50% kết tinh (crystalline). Hạt nhựa pet thương phẩm ở dạng này.
Trong quá trình thổi chai, Crystalline thường hình thành theo phương pháp định hướng theo hai hướng (kéo bằng ti đẩy theo phương dọc và kéo bằng cách thổi khí nén theo phương ngang). Chai sau khi thổi có thể bị khuyết tật là xuất hiện các vệt màu trắng. Nguyên nhân có thể là do cấp nhiệt quá cao khiến cho crystalline hình thành do nhiệt hoặc cấp nhiệt quá thấp khiến cho khi kéo có sự đứt gảy trong các phân tử nhựa. Vì vậy người vận hành cần có sự phân tích kỷ nguyên nhân khi chỉnh máy.
Nếu muốn tìm hiểu kỷ hơn về các đặc tính của nhựa PET, quy trình sản xuất chai từ hạt nhựa cũng như các loại thiết bị trong quy trình, các bạn nên đọc chương ba của cuốn sách “công nghệ -thiết bị trong nhà máy sản xuất nước giải khát”.
|
