擠出新技術：節(jié)能、環(huán)保、高效
發(fā)布時間：2013-09-14 新聞來源：一覽塑料英才網(wǎng)
據(jù) 塑料英才網(wǎng)專業(yè)人士的訪談：知道行業(yè)中的新聞，外冷采用目前最提高前輩的雙風唇射流式風環(huán)，引入CFD技術對風環(huán)進行數(shù)字化設計。據(jù)越升公司先容，其新技術用于PET加工可節(jié)電達35%之多。南京越升公司成功的將雙螺桿擠出機應用于PET的加工，免除了預干燥和預結(jié)晶過程。這樣，水冷芯棒水道堵塞題目可以徹底解決。該封裝膜合用于晶硅電池、薄膜電池、BIPV等光伏發(fā)電組件的內(nèi)封裝材料，以VA含量為30%~33%的EVA樹脂為主要原料，具有高透光、強粘結(jié)、耐老化的特點。年產(chǎn)量達到3~5萬噸。
佛山市順德區(qū)捷勒塑料設備有限公司繼2010年景功推出大型寬幅（1900mm）七層共擠高阻隔吹塑薄膜出產(chǎn)線裝備后，2012年又成功推出大型寬幅（1900mm）九層共擠高阻隔吹塑薄膜出產(chǎn)線，9層膜結(jié)構(gòu)：PA（層）/Tie/PE/Tie/PA/EVOH/PA/Tie/PE，其中EVOH層的比例可控制在膜總厚度的4%之內(nèi)。
2012年6月，廣東仕誠塑料機械有限公司“8300mmBOPP雙向拉伸薄膜出產(chǎn)線技術研發(fā)及工業(yè)化”通過省級新技術新產(chǎn)品鑒定。因為技術含量很高，多年來海內(nèi)出產(chǎn)企業(yè)大多采用歐美國家的技術。據(jù)先容，該產(chǎn)品強度高、韌性好、不變形、不開層、不老化、無毒無味、可鋸可釘；該產(chǎn)品比塑木產(chǎn)品本錢降低50%，強度進步40%。湖北高新明輝模具公司的可拆式水冷芯棒有效地解決了這一挫折。
高效率-不斷晉升的擠出新技術
對擠出技術的發(fā)展而言，節(jié)能與環(huán)保低碳的重要性不問可知，歸根結(jié)底，這些要素都要貫串于擠出加工效率的晉升之中，而中國擠出供給商恰是將環(huán)保、節(jié)能與高效率的有機結(jié)合，推動了中國擠出技術在國際市場地位的不斷晉升。
節(jié)能-擠出技術競爭力的基本要求
跟著人們對節(jié)能熟悉的不斷進步，節(jié)能已成為全球制造業(yè)最熱的詞匯。該擠出系統(tǒng)讓物料在進行快速表面更新的同時與高效真空系統(tǒng)配合可有效去除PET物料中的水分和低分子物，以控制可能產(chǎn)生的水解反應，阻止物料的粘度降低以保證PET制品的品質(zhì)。在2012年CHINAPLAS上，南京波利瑪機械設備有限公司董事總經(jīng)理宋兆寧向本刊先容，公司展出的CTE-SC133雙螺桿擠出機，采用深槽型螺紋元件設計，芯軸采用高強度鋼；公司自主研發(fā)高轉(zhuǎn)速、高扭矩的齒輪箱，扭矩可進步50%以上，比扭矩可達到8.8~10N.m/cm3，其轉(zhuǎn)速可進步一倍，配合強制噴油潤滑系統(tǒng)，可大大晉升擠出機的動力機能。據(jù)公司董事長劉君先容，該機組采用不同的螺桿設計，合用于多種塑料的再生造粒，螺桿料筒經(jīng)特殊的硬化處理，具有耐磨性，高產(chǎn)能特性，兩階排氣型塑料擠出造粒機組采用“丁字型”排列設計，兩擠出機都設計有排氣和加速更換濾網(wǎng)裝置，可重復將物料加熱后產(chǎn)生的氣體排出，并經(jīng)由兩次過濾將物料的雜質(zhì)過濾，使造出來的顆粒更結(jié)子、光滑、純凈。
在主機技術發(fā)展的同時，各種配套輔助設備技術同樣獲得迅速發(fā)展。近年來，越來越多公司針對這一特點推出自身的PET直接加工技術。華新塑機在今年中國國際橡塑展上展示一套完整的由回收料加工經(jīng)螺桿擠出造粒機組。
此外，在擠出新技術開發(fā)方面，海內(nèi)各科研院所也在不斷推進技術立異與發(fā)展。高精度的涂覆模頭是高效鋰離子電池的樞紐制造技術。廣東仕誠公司自主開發(fā)出高效節(jié)能雙螺桿塑化擠出系統(tǒng)，研制出國產(chǎn)8300mmBOPP雙向拉伸薄膜出產(chǎn)裝備，為海內(nèi)首臺（套）該規(guī)格BOPP雙向拉伸薄膜出產(chǎn)裝備，填補了海內(nèi)空缺。張家港市貝爾機械有限公司推出全新產(chǎn)品1600無屑切割機。
環(huán)保低碳-擠出新技術熱門
塑料原料合成要消耗一定的石油資源或其他天然資源，但塑料的廣泛應用更為人類節(jié)能與利用新能源創(chuàng)造了巨大的空間。因為PE木塑產(chǎn)品壁厚較厚，以150四孔地板為例，壁厚一般為5-7mm，這么厚的制品在擠出過程中不易冷卻，擠出速度進步，產(chǎn)品輕易變形，怎樣使產(chǎn)品快速冷卻，并且平均冷卻是進步擠出速度的樞紐。從傳統(tǒng)市場到新市場，高效出產(chǎn)、節(jié)能降耗、環(huán)保安全，都是體現(xiàn)擠出加產(chǎn)業(yè)競爭力的最典型的特征。 YDF系列設備通過模具利用廢棄塑料、廢棄木屑、廢棄橡膠輪胎等為主要材料，出產(chǎn)各行各業(yè)所需的大型塑料及塑木筋產(chǎn)品，以知足產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、物流、建筑、市政、家私等行業(yè)對大型塑料制品的不同需求。正因如斯，在追求擠出技術高效率的同時，節(jié)能已經(jīng)成為體現(xiàn)競爭力的最基本的需求。同時，HTE系列高扭矩雙螺桿擠出性能有效節(jié)省50%的人工本錢，節(jié)省電力和機器占地面積。
事實上，在良多塑料制品加工過程中，進步冷卻效果都是實現(xiàn)效率晉升，降低單位能耗的重要手段。大連忠益塑筋機械有限公司利用自主知識產(chǎn)權(quán)，研制開發(fā)出YDF系列大容量擠注成型機，并專門為之研制了塑木筋原料。針對新能源應用與塑料的回收再利用等環(huán)保低碳領域可以說是近年來擠出技術發(fā)展的重要熱門市場之一。據(jù)公司副總經(jīng)理、總工程師馬建忠先容，1600無屑切割機可以適應710-1600mm不同管徑的管材切割，可適應鋸切和無屑兩種加工，最厚可切壁厚100mm。
通過改變傳統(tǒng)的加工技術或成型工藝過程，也是實現(xiàn)有效節(jié)能的重要途徑。如美國鼓勵家庭使用節(jié)能門窗，要求門窗的導熱率低，密封性好，從而保持室內(nèi)溫度的不亂，減少空調(diào)的使用能耗。在日前于浙江舟山舉辦的第十屆“PPTS中國國際塑料加工技術高峰論壇”上，本刊了解到，華南理工大學瞿金平院士開發(fā)的葉片式動態(tài)塑化擠出技術，在以往應用于薄膜擠出、中空格子板成型基礎上，已最新開發(fā)成功多層共擠出產(chǎn)線以及在打針行業(yè)的應用；近年來擠出市場備受關注的微層復合技術，四川大學郭少云教授先容了其應用這一技術進行的不同應用研究成果，如將這一技術應用于隔聲減震材料研究，交替排布PPFR建立有效的阻燃體系等。系統(tǒng)配備膜泡內(nèi)冷系統(tǒng)(IBC)，用疊層梯度風量控制膜泡內(nèi)冷供風，防止膜泡晃動，加大熱交換效率。精誠模具、北京化工大學等海內(nèi)領先企業(yè)與科研院所均有推出相應的技術，并部份實現(xiàn)貿(mào)易化應用。該技術不僅可用于PET切片料，也可應用于切片和回收片料的任意組合，或者純回收片料的直接成型擠出。
姑蘇金韋爾公司成功開發(fā)出EVA薄膜出產(chǎn)線，可用于出產(chǎn)厚度范圍0.30mm~1mm，寬幅范圍600mm~2300mm的太陽EVA封裝膜，其中幅寬在1500mm以上的出產(chǎn)線，還可實現(xiàn)在線分切和多工位收卷。
針對產(chǎn)品成型，開發(fā)新工藝也是節(jié)能增效的途徑之一。
廣東達誠機械有限公司自主研發(fā)的PET/PLA雙螺桿擠出片材機組同樣無需預結(jié)晶干燥系統(tǒng)，達誠公司董事總經(jīng)理萬松洲先容，使用該機可節(jié)省40%的電力及70%的人工，可使用100%回收料出產(chǎn)。
綜觀以往，我們有理由相信，中國擠出業(yè)緊密結(jié)合節(jié)能、環(huán)保、高效的熱門方向，已經(jīng)走上了發(fā)展的快車道，并將在全球擠出業(yè)據(jù)有更加重要的位置。一方面，節(jié)能可為用戶帶來實其實在的利益，另一方面，節(jié)能與高效率兼?zhèn)洌蔀槠髽I(yè)產(chǎn)品競爭力的重要體現(xiàn)。公司通過在塑料原料中添加淀粉、植物蛋白等有機原料來減少塑料薄膜產(chǎn)品對環(huán)境的影響，并根據(jù)添加有機物的不同特性，公道地設計螺桿、模頭和風環(huán)。
近年來，中國擠出技術開發(fā)者在該領域的努力幾乎遍及所有方向，從PET直接擠出，到高效利用冷卻技術，從新型模頭的開發(fā)，到各種新型加熱技術的應用等，在中國市場均有成熟的應用。
中國雙螺桿技術的發(fā)展實際上也從另一個方面見證了海內(nèi)技術不斷晉升的發(fā)展步伐。塑料優(yōu)異的回收再用性也表現(xiàn)出遠優(yōu)于其他替換材料的低碳性。積極掌握全球應用市場大趨勢，中國擠出技術供給商將高效出產(chǎn)與節(jié)能，環(huán)保安全與優(yōu)異的再生技術有機地融于自己的產(chǎn)品技術之中，逐步發(fā)展成為國際擠出市場具競爭力的一支中堅氣力。
鋰離子電池作為新一代綠色高能充電電池，是新能源汽車成功進入市場的樞紐。窄縫涂布模頭以其涂覆平均和無條紋，高線速度和高精度的運作，可最大限度減少揮發(fā)性氣體排放、涂層污染、原料鋪張。利用超聲波傳感器檢測膜泡直徑，閉環(huán)控制膜泡內(nèi)進風和抽出風動態(tài)平衡，保持膜泡不亂。北京長城牡丹模具制造有限公司開發(fā)的軟硬共擠模具可用于出產(chǎn)外包硬質(zhì)PVC、內(nèi)部為發(fā)泡PVC的型材，據(jù)先容，這一技術目前為長城牡丹模具公司特有。利用該設備，通過大型模具可一次擠注成型或注塑成型50kg~500kg以上形體結(jié)構(gòu)復雜的大型塑料、塑木筋產(chǎn)品，如塑木筋包裝箱（容積1立方米）、大型塑木筋托盤、大型塑木筋建筑模板、大型壓濾板等系列環(huán)保型產(chǎn)品。
面臨鋰離子電池涂覆阻隔膜技術被歐美市場壟斷的格式和海內(nèi)市場蓬勃發(fā)展的電池行業(yè)，精誠時代團體利用自身技術上風，研發(fā)出用于加工PSA、APAO、EVA、PA、PUR、PUA和各種彈性體熱熔膠的窄縫涂覆（涂布）模頭，在包裝、過濾、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護、服裝、電池隔膜等材料的加工中得到廣泛運用。為了實現(xiàn)塑木制品加工過程中的高效冷卻以進步成型效率，湖北高新明輝模具有限公司試制成功了可拆式水冷芯棒，用戶可在現(xiàn)場行將芯棒拆開，清理雜質(zhì)，清通水道，而后再將芯棒自行安裝好繼承使用。內(nèi)冷和外冷相結(jié)合，不僅具有高效冷卻效果，而且可以大范圍調(diào)整冷卻級別，以知足不同功能結(jié)構(gòu)和不同產(chǎn)量薄膜對冷卻效率的需求。而利用該技術出產(chǎn)的產(chǎn)品能夠知足這些新的節(jié)能尺度。據(jù)精誠公司先容，該模具適合工藝溫度常溫至250℃，模唇平直度?0.002mm/m以內(nèi)，在擠出寬幅范圍內(nèi)的厚薄平均性得到實現(xiàn)，適合線速度(100-400M/min)。
當然，塑料加工節(jié)能并不只在于擠出技術本身的節(jié)能。通過全新設計，實現(xiàn)塑料制品使用過程的節(jié)能也是擠出節(jié)能技術的重要體現(xiàn)。
擠出作為塑料產(chǎn)業(yè)最為重要的加工手段之一，應用領域正不斷擴展，從傳統(tǒng)的以建筑、包裝、電線電纜，拓展出軌道交通、新能源等更廣泛的領域。鋰離子電池阻隔膜作為樞紐的內(nèi)層組件之一，它的機能如何，直接影響著電池的容量、輪回機能以及安全機能等特性。跟著能源危機的加劇，各國對門窗型材的結(jié)構(gòu)和功能提出了更高的設計要求。利用CFD技術優(yōu)化內(nèi)冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，進步膜泡的冷卻效率。昆山通塑機械制造有限公司最新推出高速低能耗的新一代雙壁波紋管出產(chǎn)線，整條出產(chǎn)線在比同行能耗低10%，總裝機減少50KW，關節(jié)部件采用更新的材料和處理工藝，減少和避免設備的故障，進步設備的運行不亂性，特別是對波紋管的定徑水套做了改進設計，使管材的內(nèi)壁得到快速冷卻，目前管材的出產(chǎn)速度進步40-50%，ID300的管材速度達到2-2.2米/分鐘，達到海內(nèi)領先水平。
PET免干燥直接加工可以說是節(jié)能技術的最重要的體現(xiàn)。常州長浪齒輪箱有限公司總經(jīng)理承旭日先容，公司的SJY高扭矩系列已經(jīng)進級為超高扭矩系列，扭矩大于11.3，最高超過14，結(jié)合了德國和奧利地提高前輩的技術，基本同歐美的產(chǎn)品相稱。
青島順德在CHINAPLAS2012上也先容了其PET片材出產(chǎn)線，該線采用100%回收料，無需對PET干燥結(jié)晶，并且產(chǎn)量進步。南京歐立擠出機械有限公司副總經(jīng)理曹蘇寧先容，公司展出的HTE系列高扭矩雙螺桿擠出機，其主要特點為高扭矩、高轉(zhuǎn)速，且單機產(chǎn)量可達5t/h。同時雙螺桿擠出機精彩的混合機能使得各種添加劑的添加更加靈活利便，可實現(xiàn)在線更改配方。在大型擠出機方面，北京化工大學、大連橡塑等組成的聯(lián)合攻關小組在攻克大型造粒機組挫折之后，已有多套機組陸續(xù)投入市場。
塑料環(huán)保的概念很大程度上在于塑料的可回收再利用，針對塑料回收的擠出新技術也是擠出供給商追逐的重點市場。
積極開發(fā)生物基塑料擠出技術也是體現(xiàn)環(huán)保低碳性的研發(fā)方向之一。臺灣光興從1997年即開始致力于生物可降解塑料薄膜加工技術的研發(fā)，積累了豐碩的經(jīng)驗。
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