Cài đặt các thông số tối ưu của máy đùn trục vít đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa năng suất, chất lượng và chi phí trong sản xuất của các sản phẩm cuối cùng. Trong sản xuất nhựa nhiệt dẻo Poly propylen (PP) với chất độn bột cát silica (BCSi), các thông số như nhiệt độ, thời gian gia nhiệt và tốc độ trục vít đều mang tính quyết định đối với các tính chất của vật liệu commpozit PP/BCSi. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng của phương pháp phân tích phản ứng bề mặt trong thiết kế thử nghiệm, mô hình hóa và tối ưu hóa điều kiện chế tạo đến tính chất của vật liệu compozit PP/BCSi. Các tham số gồm nhiệt độ trộn, thời gian trộn và tốc độ trục vít đã được lựa chọn để tối ưu hóa các yếu tố công nghệ trong chế tạo vật liệu. Sử dụng phương pháp phản ứng bề mặt với thiết kế thí nghiệm theo mô hình Box-Behnken để tối ưu hóa điều kiện chế tạo vật liệu. Độ cứng Shore D, độ bền va đập, độ bền kéo và độ dãn dài khi đứt là hàm mục tiêu cho quá trình tối ưu hóa. Kết quả mô hình thống kê cho thấy tất cả các phản ứng đều có ý nghĩa, với các hệ số tương ứng cao (R2) lần lượt là 0,9912; 0,9975; 0,9998; 0,9981 cho độ cứng Shore D, độ bền va đập, độ bền kéo và độ dãn dài khi đứt. Dưới điều kiện tối ưu chế tạo vật liệu PP/BCSi ở 190oC, thời gian trộn 5 phút và tốc độ trục vít 50 vòng, các giá trị thí nghiệm hàm mục tiêu lần lượt là 74,58; 27,826; 24,05 và 415,32. Những giá trị này gần với giá trị dự đoán, sai số đều nhỏ hơn 5% cho mỗi phản hồi cho thấy sự phù hợp của dữ liệu thí nghiệm và các mô hình lý thuyết. Từ kết quả nghiên cứu, có thể kết luận phương pháp phản ứng bề mặt với mô hình Box-Behken là phương pháp hiệu quả để xác định điều kiện tối ưu chế tạo vật liệu compzit PP/BCSi.

The optimization of parameters in the screw extruder setup is crucial for enhancing productivity, quality, and cost-effectiveness in the production of final products. In the manufacturing of Polypropylene (PP) thermoplastic with silica sand filler (BCSi), parameters such as temperature, heating time, and screw speed are pivotal in determining the properties of PP/BCSi composite materials. This study focuses on evaluating the effectiveness of surface response analysis methodology in experimental design, modeling, and optimizing manufacturing conditions for the properties of PP/BCSi composite materials. Parameters including mixing temperature, mixing time, and screw speed have been carefully selected to optimize technological factors in material fabrication. Employing the surface response methodology with Box-Behnken experimental design to optimize manufacturing conditions, Shore D hardness, impact strength, tensile strength, and elongation at break serve as objective functions for the optimization process. Statistical modeling results indicate significant correlations, with corresponding highcoefficients of determination (R2) of 0.9912, 0.9975, 0.9990 and 0.9981 for Shore D hardness, impact strength, tensile strength, and elongation at break, respectively. Under the optimal conditions of PP/BCSi material fabrication at 190°C, mixing time of 5 minutes, and screw speed of 50 rounds per minute, experimental objective function values align closely with predictions, with errors less than 5% for each response, indicating the suitability of experimental data and theoretical models. From the research findings, it can be concluded that the surface response methodology with the Box-Behnken design is an effective approach for determining the optimal conditions for manufacturing PP/BCSi composite materials.