Chiếc máy do nhóm của anh Nguyễn Tiến Ước, TP Thủ Đức (TPHCM) chế tạo, với chi phí thấp, có thể tạo ra các sợi dây nhựa làm nguyên liệu cho những món đồ thủ công, đan móc, phụ kiện với giá trị cao.

Tái sử dụng rác thải nilon

Nhận thấy rác thải nhựa là một nguồn tài nguyên có thể làm nguyên liệu đầu vào cho các dây thừng sử dụng làm đồ thủ công như túi xách, dép, giỏ, các vật dụng khác nhau… anh Nguyễn Tiến Ước và hai người bạn đã tạo ra máy xoắn sợi nilon.

Chiếc máy của anh Ước và nhóm được cấu tạo từ ba phần đơn giản: Phần xoắn dây, phần gia nhiệt, phần cuộn dây và phần điều khiển máy. Trong đó, bộ phận xoắn dây được tạo bởi một động cơ quay và khung xoắn, có chức năng tạo độ xoắn cho sợi dây.

Bộ phận gia nhiệt gồm hai đầu nung được gắn vào thanh nhôm và một bàn trượt ép. Chúng có chức năng nung nóng, giúp các sợi dây được bện chặt và không bị bung ra sau khi xoắn. Bộ phận cuộn dây có chức năng cuộn các sợi dây đã được xử lý, đồng thời giúp kéo căng.

Bộ phận này bao gồm một động cơ quay được gắn với ống cuộn. Bộ điều khiển máy bao gồm màn hình giám sát các thông số kỹ thuật, điều chỉnh các nhiệt độ bộ đầu nung và tốc độ trục chính.

Toàn bộ chiếc máy chỉ dùng đến hai mô tơ và một số chi tiết bằng nhôm, gỗ có sẵn trên thị trường. Để vận hành máy, đầu tiên cần cắt các túi có cùng chất liệu hoặc cùng độ hóa dẻo thành những dải mảnh, sau đó nối lại với nhau bằng băng dính, và kẹp vào phần xoắn dây.

Dải nhựa sẽ từ từ được xoắn và đi qua bộ phận gia nhiệt (từ 120 - 160 độ C) để được dẻo hóa và ép lại, khiến các phần nhựa bện chặt vào với nhau. Sau cùng, sợi dây thành phẩm sẽ được cuộn tròn lại ở phần cuộn dây.

Anh Nguyễn Tiến Ước cho biết, có thể sử dụng đa dạng nguyên liệu đầu vào, từ túi nilon, bao bì mì gói, vỏ snack đến băng dính và nhãn thân chai. Sau đó, cuộn dải rác thải bao bì vào bộ xoắn dây, luồn qua lỗ định tâm trước khi buộc vào móc khóa và nối với bộ động cơ cuộn dây.

Sử dụng bộ điều khiển máy để khởi động máy, điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ xoắn và cuộn dựa trên từng loại nguyên vật liệu để kéo dải nhựa đi qua bộ xoắn và gia nhiệt. Sản phẩm đầu ra là các sợi dây nilon được tết lại có màu sắc và kết cấu khác nhau.

Sợi dây được tạo ra đảm bảo được độ bền cơ học, không bị cứng, có thể uốn bất kì mọi hình thù, thuận tiện cho việc đan, tết lại để làm các món đồ thủ công mỹ nghệ, phụ kiện thời trang, đồ trang trí…

Thành phẩm sợi.

Tạo nguyên liệu cho các ngành thủ công

Anh Nguyễn Tiến Ước cho biết, phần khó khăn nhất khi tạo ra chiếc máy chính là quá trình gia nhiệt. Vì mỗi loại nhựa có nhiệt độ khác nhau nên nếu gia nhiệt không chuẩn thì các điểm xoắn dây có thể bị dính chảy (nếu nhiệt độ quá cao) hoặc bị duỗi xoắn (nếu nhiệt độ quá thấp).

Do các loại túi nhựa thường là phế liệu được tái chế nhiều lần, lẫn nhiều tạp chất nên việc xác định nhiệt độ nóng chảy có thể bị sai số lớn tới 30 - 40 độ C.

Tốc độ kéo xoắn cũng đóng vai trò không nhỏ trong việc tạo nên độ bền của dây bởi mỗi loại nhựa sẽ có độ dãn khác nhau khi chịu tác động của lực. Sợi dây càng mảnh thì thao tác của máy càng phải cẩn thận để hạn chế việc đứt gãy giữa chừng.

Để khắc phục những điều này, anh Ước đã bắt tay với hai bạn sinh viên trẻ có kiến thức về cơ khí kỹ thuật và điện tử viễn thông để lập trình nên một bộ điều khiển nhiệt nhằm kiểm soát quá trình gia nhiệt cho các loại vật liệu nhựa khác nhau như PE, LDPE, HDPE, PP, PET, PVC…

Anh tiết lộ, bộ điều khiển này không chỉ được dùng cho máy se sợi nilon mà còn dùng cho máy in 3D từ nhựa tái chế mà nhóm anh đang sắp sửa hoàn thiện. Một số loại nhựa thông thường không thể sử dụng trong máy in 3D vì nó có đặc tính kết tinh, nhưng bộ điều khiển nhiệt này có thể góp phần giải quyết vấn đề phức tạp đó.

Để phổ biến việc chế tạo máy đến đông đảo người dùng, máy được nhóm của anh Ước thiết kế sao cho việc lắp ráp dễ dàng, vận hành đơn giản và lượng tiêu thụ điện cũng thấp, chỉ khoảng 200W.

Các bộ phận của máy có thể được gia công và thay thế dễ dàng. Chỉ cần 2 mô tơ, một số chi tiết gia công bằng nhôm, hoặc bằng gỗ là tạo thành máy. Bộ điều khiển nhiệt giúp kiểm soát quá trình gia nhiệt, phù hợp với các loại vật liệu đầu vào khác nhau.

Hiện tại, ở nhiệt độ 175 độ C, mỗi 1,5 phút, máy có thể bện được 1m sợi và sản phẩm đầu ra có thể phục vụ cho các cơ sở sản xuất đồ thủ công, đan móc, phụ kiện thời trang. Sợi dây tạo ra đảm bảo được độ bền cơ học và máy không tạo ra chất độc hại khi gia nhiệt.