Trong những năm gần đây, túi vải không dệt đang ngày càng trở nên phổ biến. Với các đặc tính như nhẹ, dẻo dai, không thấm nước, giá thành rẻ, có khả năng tự huỷ cao hơn túi nilon, thân thiện với môi trường và không gây dị ứng khi tiếp xúc trực tiếp, vải không dệt được dùng để may túi xách, túi môi trường, túi thời trang, túi quảng cáo của doanh nghiệp; tấm lót trong chăn màn, nệm, giầy dép... Vải không dệt còn được ứng dụng trong ngành y tế như mặt nạ thẩm mĩ, khẩu trang y tế, trang phục bác sĩ phòng mổ, phòng sạch…

Với nhiều ưu điểm, túi vải không dệt đang ngày càng trở nên phổ biến

Đây là thị trường có tiềm năng rất lớn cho các doanh nghiệp tại Việt Nam, vì vậy số lượng các doanh nghiệp sản xuất túi vải không dệt trong nước ngày càng tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, đa phần các doanh nghiệp còn sản xuất thủ công, năng suất thấp. Ngoài ra nếu nhập dây chuyền tự động hóa từ nước ngoài thì chi phí đầu tư thiết bị cùng chi phí cho bảo hành bảo dưỡng cao khiến cho các doanh nghiệp, nhất là doanh nghiệp vừa và nhỏ, đắn đo khi muốn đổi mới công nghệ.

Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy tự động sản xuất túi vải không dệt dán bằng siêu âm. Sau hai năm nghiên cứu, nhóm tác giả đã làm chủ được công nghệ thiết kế chế tạo máy nên có thể chủ động sản xuất trong nước, thay thế ngoại nhập, giá thành hợp lý, phù hợp với mức đầu tư của doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Thiết bị sản xuất túi vải dệt bằng công nghệ dán siêu âm có 5 module kết nối thành dây chuyền liên tục, bao gồm: cụm cấp vải, cụm cấp vải - gấp mép - hàn biên ngang của túi, cụm gấp đôi vải, cụm vũ, cụm đột lỗ quai - hàn biên dọc túi - cắt túi. Để ứng dụng công nghệ siêu âm trong hàn, nhóm thiết kế, chế tạo hai bộ hàn siêu âm (dán miệng và hông túi), bao gồm biến tử (bộ chuyển đổi áp điện), bộ khuyếch đại và khuôn hàn.

Thiết bị sản xuất túi vải dệt bằng công nghệ dán siêu âm có 5 module kết nối thành dây chuyền liên tục

Ngoài ra, hệ thống sử dụng nhiều mạch điều khiển như điều khiển sức căng vải ở đầu cấp, chỉnh mép vải thẳng, dán biên dọc, đột lỗ quai, cắt rời túi. Các mạch điều khiển này được cài đặt và điều chỉnh xác lập chế độ phù hợp cho từng cụm chức năng.

Phần mềm điều khiển toàn bộ dây chuyền sản xuất được nhóm soạn thảo và cài đặt vào thiết bị điều khiển lập trình PLC của hệ thống. Khi khởi động, phần mềm sẽ thực hiện xác lập trạng thái ban đầu cho các cụm chức năng, hiển thị trạng thái và điều khiển hệ thống. Bộ điều khiển trên trung tâm PLC sẽ giám sát hoạt động của các cụm chức năng, thu thập và xử lý lỗi. Lỗi được cảnh bảo bằng còi và PLC dừng vận hành khi hết vải ở cuộn cấp, các cụm chức năng báo lỗi, mất khí nén khi sản xuất. Dây chuyền có thể giám sát từ xa qua smart phone hoặc máy tính được kết nối internet.

Theo nhóm nghiên cứu, nếu sản xuất túi vải thủ công bằng công nghệ dán siêu âm, đầu tiên phải đo cắt vải theo kích cỡ, sau đó dán túi, cho năng suất thấp (nhanh nhất 1 phút/túi). Đó là chưa kể, sản phẩm dán bằng tay không đồng nhất, có nhiều lỗi. Nếu sản xuất bằng máy tự động, có thể cho ra 30 - 120 túi/phút tùy kích cỡ. Một máy có thể thay thế cho 60 máy thủ công.

Hệ thống sản xuất đã được chế tạo hoàn chỉnh và đưa vào sản xuất tại Công ty TNHH Thiết bị Siêu âm Việt Nam (xã Đông Thạnh, huyện Hóc Môn, TP.HCM). Hệ thống có kích thước kích thước máy 7.800 (D) x 1.800 (R) x 2.000 mm (C); năng suất trung bình 60 túi/phút; sử dụng vải không dệt loại 80 g/m2; sử dụng công nghệ hàn dán bằng siêu âm với tần số cộng hưởng 20 kHZ, công suất siêu âm 1.2 kW. Công suất máy tổng cộng 2,5 Kw; thời gian bảo hành 12 tháng phần cơ, 36 tháng phần siêu âm.

Ngoài ra, theo nhóm nghiên cứu, qua việc sản xuất thử nghiệm một số mẫu cho thấy, máy tự động sản xuất túi vải đạt được độ ổn định cao với lỗi sản phẩm <3% và các chất lượng mối hàn được kiểm định đạt các thông số theo tiêu chuẩn VN.

Cụm đột lỗ quai - hàn biên dọc túi - cắt túi

Hệ thống dễ dàng điều chỉnh thay đổi cho kích cỡ túi khác nhau. Các loại túi sản xuất được trên máy này là túi sốc đáy có quai; sốc đáy không có quai, tay xách bằng lỗ hạt xoài; túi cơ bản không sốc đáy, có quai; túi cơ bản, không sốc đáy có tay xách bằng lỗ hạt xoài.

Hệ thống có tổng chi phí cho mua máy và phí bảo hành bảo dưỡng 24 tháng khoảng 350 triệu đồng; giá bán không kèm gói bảo hành khoảng 220 triệu đồng, thấp hơn so với giá máy nhập từ Trung Quốc, Ấn Độ (giá từ 400 - 700 triệu đồng, chưa phí có bảo hành).

Theo tính toán, trung bình nếu một túi vải không dệt được sản xuất bằng hệ thống tự động có tổng chi phí khoảng 220 đồng, trong khi chi phí cho công nhân lao động thủ công thì không dưới 550 đồng/túi. Vì vậy, nếu đưa vào ứng dụng rộng rãi sẽ mang lại lợi ích kinh tế lớn cho ngành may Việt Nam.

Đề tài của nhóm nghiên cứu đã được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu năm 2019.

Theo khampha