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节能环保高效中国挤出新技术聚焦三热点-【新闻】

发布时间:2021-05-28 18:21:33 阅读: 来源:滤纸厂家

节能、环保、高效 中国挤出新技术聚焦三热点

挤出作为塑料工业最为重要的加工手段之一,应用领域正不断扩展,从传统的以建筑、包装、电线电缆,拓展出轨道交通、新能源等更广泛的领域。从传统市场到新市场,高效生产、节能降耗、环保安全,都是体现挤出加工业竞争力的最典型的特征。积极把握全球应用市场大趋势,中国挤出技术供应商将高效生产与节能,环保安全与优异的再生技术有机地融于自己的产品技术之中,逐步发展成为国际挤出市场具竞争力的一支中坚力量。

节能-挤出技术竞争力的基本要求

随着人们对节能认识的不断提高,节能已成为全球制造业最热的词汇。一方面,节能可为用户带来实实在在的利益,另一方面,节能与高效率兼备,成为企业产品竞争力的重要体现。正因如此,在追求挤出技术高效率的同时,节能已经成为体现竞争力的最基本的需求。

近年来,中国挤出技术开发者在该领域的努力几乎遍及所有方向,从PET直接挤出,到高效利用冷却技术,从新型模头的开发,到各种新型加热技术的应用等,在中国市场均有成熟的应用。

PET免干燥直接加工可以说是节能技术的最重要的体现。近年来,越来越多公司针对这一特点推出自身的PET直接加工技术。南京越升公司成功的将双螺杆挤出机应用于PET的加工,免除了预干燥和预结晶过程。据越升公司介绍,其新技术用于PET加工可节电达35%之多。该挤出系统让物料在进行快速表面更新的同时与高效真空系统配合可有效去除PET物料中的水分和低分子物,以控制可能产生的水解反应,阻止物料的粘度降低以保证PET制品的品质。该技术不仅可用于PET切片料,也可应用于切片和回收片料的任意组合,或者纯回收片料的直接成型挤出。同时双螺杆挤出机出色的混合性能使得各种添加剂的添加更加灵活方便,可实现在线更改配方。

广东达诚机械有限公司自主研发的PET/PLA双螺杆挤出片材机组同样无需预结晶干燥系统,达诚公司董事总经理万松洲介绍,使用该机可节省40%的电力及70%的人工,可使用100%回收料生产。

青岛顺德在CHINAPLAS2012上也介绍了其PET片材生产线,该线采用100%回收料,无需对PET干燥结晶,并且产量提高。

通过改变传统的加工技术或成型工艺过程,也是实现有效节能的重要途径。昆山通塑机械制造有限公司最新推出高速低能耗的新一代双壁波纹管生产线,整条生产线在比同行能耗低10%,总装机减少50KW,关节部件采用更新的材料和处理工艺,减少和避免设备的故障,提高设备的运行稳定性,特别是对波纹管的定径水套做了改进设计,使管材的内壁得到快速冷却,目前管材的生产速度提高40-50%,ID300的管材速度达到2-2.2米/分钟,达到国内领先水平。

事实上,在很多塑料制品加工过程中,提高冷却效果都是实现效率提升,降低单位能耗的重要手段。为了实现塑木制品加工过程中的高效冷却以提高成型效率,湖北高新明辉模具有限公司试制成功了可拆式水冷芯棒,用户可在现场行将芯棒拆开,清理杂质,清通水道,而后再将芯棒自行安装好继续使用。这样,水冷芯棒水道堵塞问题可以彻底解决。由于PE木塑产品壁厚较厚,以150四孔地板为例,壁厚一般为5-7mm,这么厚的制品在挤出过程中不易冷却,挤出速度提高,产品容易变形,怎样使产品快速冷却,并且均匀冷却是提高挤出速度的关键。湖北高新明辉模具公司的可拆式水冷芯棒有效地解决了这一难题。

针对产品成型,开发新工艺也是节能增效的途径之一。大连忠益塑筋机械有限公司利用自主知识产权,研制开发出YDF系列大容量挤注成型机,并专门为之研制了塑木筋原料。YDF系列设备通过模具利用废弃塑料、废弃木屑、废弃橡胶轮胎等为主要材料,生产各行各业所需的大型塑料及塑木筋产品,以满足工业、农业、国防、物流、建筑、市政、家私等行业对大型塑料制品的不同需求。利用该设备,通过大型模具可一次挤注成型或注塑成型50kg~500kg以上形体结构复杂的大型塑料、塑木筋产品,如塑木筋包装箱(容积1立方米)、大型塑木筋托盘、大型塑木筋建筑模板、大型压滤板等系列环保型产品。据介绍,该产品强度高、韧性好、不变形、不开层、不老化、无毒无味、可锯可钉;该产品比塑木产品成本降低50%,强度提高40%。

当然,塑料加工节能并不只在于挤出技术本身的节能。通过全新设计,实现塑料制品使用过程的节能也是挤出节能技术的重要体现。北京长城牡丹模具制造有限公司开发的软硬共挤模具可用于生产外包硬质PVC、内部为发泡PVC的型材,据介绍,这一技术目前为长城牡丹模具公司特有。随着能源危机的加剧,各国对门窗型材的结构和功能提出了更高的设计要求。如美国鼓励家庭使用节能门窗,要求门窗的导热率低,密封性好,从而保持室内温度的稳定,减少空调的使用能耗。而利用该技术生产的产品能够满足这些新的节能标准。

环保低碳-挤出新技术热点

塑料原料合成要消耗一定的石油资源或其他自然资源,但塑料的广泛应用更为人类节能与利用新能源创造了巨大的空间。塑料优异的回收再用性也表现出远优于其他替代材料的低碳性。针对新能源应用与塑料的回收再利用等环保低碳领域可以说是近年来挤出技术发展的重要热点市场之一。

锂离子电池作为新一代绿色高能充电电池,是新能源汽车成功进入市场的关键。锂离子电池阻隔膜作为关键的内层组件之一,它的性能如何,直接影响着电池的容量、循环性能以及安全性能等特性。高精度的涂覆模头是高效锂离子电池的关键制造技术。由于技术含量很高,多年来国内生产企业大多采用欧美国家的技术。

面对锂离子电池涂覆阻隔膜技术被欧美市场垄断的格局和国内市场蓬勃发展的电池行业,精诚时代集团利用自身技术优势,研发出用于加工PSA、APAO、EVA、PA、PUR、PUA和各种弹性体热熔胶的窄缝涂覆(涂布)模头,在包装、过滤、医疗卫生、环境保护、服装、电池隔膜等材料的加工中得到广泛运用。窄缝涂布模头以其涂覆均匀和无条纹,高线速度和高精度的运作,可最大限度减少挥发性气体排放、涂层污染、原料浪费。据精诚公司介绍,该模具适合工艺温度常温至250℃,模唇平直度?0.002mm/m以内,在挤出宽幅范围内的厚薄均匀性得到实现,适合线速度(100-400M/min)。

苏州金韦尔公司成功开发出EVA薄膜生产线,可用于生产厚度范围0.30mm~1mm,宽幅范围600mm~2300mm的太阳能EVA封装膜,其中幅宽在1500mm以上的生产线,还可实现在线分切和多工位收卷。该封装膜适用于晶硅电池、薄膜电池、BIPV等光伏发电组件的内封装材料,以VA含量为30%~33%的EVA树脂为主要原料,具有高透光、强粘结、耐老化的特点。

塑料环保的概念很大程度上在于塑料的可回收再利用,针对塑料回收的挤出新技术也是挤出供应商追逐的重点市场。华新塑机在今年中国国际橡塑展上展示一套完整的由回收料加工经螺杆挤出造粒机组。据公司董事长刘君介绍,该机组采用不同的螺杆设计,适用于多种塑料的再生造粒,螺杆料筒经特殊的硬化处理,具有耐磨性,高产能特性,两阶排气型塑料挤出造粒机组采用“丁字型”排列设计,两挤出机都设计有排气和加速更换滤网装置,可重复将物料加热后产生的气体排出,并经过两次过滤将物料的杂质过滤,使造出来的颗粒更结实、光滑、纯净。

积极开发生物基塑料挤出技术也是体现环保低碳性的研发方向之一。台湾光兴从1997年即开始致力于生物可降解塑料薄膜加工技术的研发,积累了丰富的经验。公司通过在塑料原料中添加淀粉、植物蛋白等有机原料来减少塑料薄膜产品对环境的影响,并根据添加有机物的不同特性,合理地设计螺杆、模头和风环。

高效率-不断提升的挤出新技术

对挤出技术的发展而言,节能与环保低碳的重要性不言而喻,归根结底,这些要素都要贯穿于挤出加工效率的提升之中,而中国挤出供应商正是将环保、节能与高效率的有机结合,推动了中国挤出技术在国际市场地位的不断提升。

佛山市顺德区捷勒塑料设备有限公司继2010年成功推出大型宽幅(1900mm)七层共挤高阻隔吹塑薄膜生产线装备后,2012年又成功推出大型宽幅(1900mm)九层共挤高阻隔吹塑薄膜生产线,9层膜结构:PA(外层)/Tie/PE/Tie/PA/EVOH/PA/Tie/PE,其中EVOH层的比例可控制在膜总厚度的4%之内。系统配备膜泡内冷系统(IBC),采用叠层梯度风量控制膜泡内冷供风,防止膜泡晃动,加大热交换效率。利用CFD技术优化内冷系统的结构,提高膜泡的冷却效率。利用超声波传感器检测膜泡直径,闭环控制膜泡内进风和抽出风动态平衡,保持膜泡稳定。外冷采用目前最先进的双风唇射流式风环,引入CFD技术对风环进行数字化设计。内冷和外冷相结合,不仅具有高效冷却效果,而且可以大范围调整冷却级别,以满足不同功能结构和不同产量薄膜对冷却效率的需求。

2012年6月,广东仕诚塑料机械有限公司“8300mmBOPP双向拉伸薄膜生产线技术研发及产业化”通过省级新技术新产品鉴定。广东仕诚公司自主开发出高效节能双螺杆塑化挤出系统,研制出国产8300mmBOPP双向拉伸薄膜生产装备,为国内首台(套)该规格BOPP双向拉伸薄膜生产装备,填补了国内空白。

中国双螺杆技术的发展实际上也从另一个方面见证了国内技术不断提升的发展步伐。在2012年CHINAPLAS上,南京波利玛机械设备有限公司董事总经理宋兆宁向本刊介绍,公司展出的CTE-SC133双螺杆挤出机,采用深槽型螺纹元件设计,芯轴采用高强度钢;公司自主研发高转速、高扭矩的齿轮箱,扭矩可提高50%以上,比扭矩可达到8.8~10N.m/cm3,其转速可提高一倍,配合强制喷油润滑系统,可大大提升挤出机的动力性能。年产量达到3~5万吨。南京欧立挤出机械有限公司副总经理曹苏宁介绍,公司展出的HTE系列高扭矩双螺杆挤出机,其主要特点为高扭矩、高转速,且单机产量可达5t/h。同时,HTE系列高扭矩双螺杆挤出机能有效节省50%的人工成本,节省电力和机器占地面积。常州长浪齿轮箱有限公司总经理承向阳介绍,公司的SJY高扭矩系列已经升级为超高扭矩系列,扭矩大于11.3,最高超过14,结合了德国和奥利地先进的技术,基本同欧美的产品相当。在大型挤出机方面,北京化工大学、大连橡塑等组成的联合攻关小组在攻克大型造粒机组难题之后,已有多套机组陆续投入市场。

在主机技术发展的同时,各种配套辅助设备技术同样获得迅速发展。张家港市贝尔机械有限公司推出全新产品1600无屑切割机。据公司副总经理、总工程师马建忠介绍,1600无屑切割机可以适应710-1600mm不同管径的管材切割,可适应锯切和无屑两种加工,最厚可切壁厚100mm。

此外,在挤出新技术开发方面,国内各科研院所也在不断推进技术创新与发展。在日前于浙江舟山举办的第十届“PPTS中国国际塑料加工技术高峰论坛”上,本刊了解到,华南理工大学瞿金平院士开发的叶片式动态塑化挤出技术,在以往应用于薄膜挤出、中空格子板成型基础上,已最新开发成功多层共挤生产线以及在注射行业的应用;近年来挤出市场备受关注的微层复合技术,四川大学郭少云教授介绍了其应用这一技术进行的不同应用研究成果,如将这一技术应用于隔声减震材料研究,交替排布PPFR建立有效的阻燃体系等。精诚模具、北京化工大学等国内领先企业与科研院所均有推出相应的技术,并部份实现商业化应用。

综观以往,我们有理由相信,中国挤出业紧密结合节能、环保、高效的热点方向,已经走上了发展的快车道,并将在全球挤出业占有更加重要的位置。

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