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中國擠出設備技術進展與發展趨勢

文字:[大][中][小] 2012-3-19  瀏覽次數:2083

  擠出機是塑料加工最重要的設備之一,尤其在配混造粒和管、板、片、膜成型等方面應用普遍。在塑料制品領域,擠出制品大約占到塑料制品產量的1/3~1/2。近年來,中國塑料橡膠工業飛速發展,并帶動相應設備技術能力的進一步提升。新型螺桿擠出機開發、復合共擠技術的不斷成熟、精密成型漸受重視等可謂市場發展的熱點。

 

  近年來,中國經濟快速增長、城市化建設的加快與申奧成功,帶動中國建筑業的新一輪發展熱潮;與此同時,汽車、農業、包裝、電子電器等領域的快速發展,都為中國擠出工業的發展起到推波助瀾的作用。中國各種塑料管材和用于塑料門窗的異型材發展十分迅速,年增長率達15%,居世界首位。塑料門窗和塑料管材在塑料制品市場上的占有率分別為13%和10%左右。包裝是塑料應用最大的市場,中國塑料包裝市場每年的增長速度同樣高達兩位數。這些都是擠出應用的重要領域。依托市場需求的推動,中國擠出技術不斷進步,并涌現出一批具有世界影響力的知名擠出設備供應商與擠出設備新技術。

  特種單螺桿擠出機

  由于常規單螺桿擠出機與其它擠出機相比,具有結構簡單、堅固耐用、維修方便、價格低廉、操作容易等特點,在中國相當長時間內仍有很大市場,如何使常規單螺桿擠出機優質、高效、多功能化,仍然是中國塑機工業發展的艱巨任務。

 

  經業內技術、研發人員的共同努力,一些主要的特殊機種如排氣擠出機、串聯式磨盤螺桿擠出機、往復式銷釘螺桿擠出機、發泡擠出機、帶熔體齒輪泵的擠出機、串聯式多階擠出機、行星螺桿擠出機等在國內均有廠家生產,具備了獨立研發的能力,并享有自主知識產權,目前己進入系列化開發研制階段。

  磨盤擠出機是適合高填充物料配混的專用設備。雙螺桿擠出機用于玻纖增強配混時,若玻纖含量超過45%,加工就會變得相當困難。磁性材料的磁粉含量通常高達60%~70%,有時甚至達到90%以上,用普通擠出機進行磁性材料的加工與造粒幾乎是不可能的。國內一些廠家和科研院所,根據國內磁性材料以及其它高填充物料的需要,悉心研發出獨立設計的磨盤擠出機。典型例子如北京鳳記和北京化工大學。磨盤擠出機可以通過調整磨盤組合以適應不同高填充材料,如玻纖增強、磁性塑料、導電材料、新型陶瓷等物料的擠出加工。

  往復螺桿擠出機在近幾年的國內市場紅火一時,也成為不同廠家顯示技術實力的一個標志性產品。往復移動式單螺桿擠出機最大的特點是實現不同物料的高填充加工。用于玻纖增強物料加工時,玻纖的添加量可以達到50%以上。南京瑞亞公司在第十九屆國際橡塑展期間特別展出了WXJ-120往復螺桿擠出機,據介紹為目前國內最大規格的往復擠出機。

  盡管中國擠出機市場發展迅猛,也有不少新的機型推出,但是,我們不能忽視中國擠出機技術與國外發達國家相比還有較大差距。

 

  新型雙螺桿擠出機

  雙螺桿擠出機是先進擠出技術的代表。隨著國內雙螺桿企業技術能力的不斷提升,適應市場需要,高轉速、高扭矩、高產量為主要特征的新型設備不斷開發出來。

  科倍隆科亞公司在原有產品基礎上,經過幾年研發,成功推出新一代HTE系列同向雙螺桿配混擠出機組。HTE系列機組的技術性能指標達到國際先進水平。該系列機組的螺桿轉速為60~600r/min,螺桿與芯軸采用承載扭矩更高、裝拆更為方便的非標準漸開線花鍵設計,并配以新型齒輪箱,從而使整機的承載能力更高。機組扭矩等級高、制品產量大,產量是現有機型產量的3倍以上,而且功率消耗更低,為新一代高效節能同向雙螺桿擠出機。

  其他廠家也分別在不同方面取得了一定程度的進展。然而,盡管中國螺桿擠出機市場一片紅火景象,但是在多個方面,中國擠出機仍落后于其他領先國家。其中平行異向旋轉雙螺桿擠出機研發滯后便是一個很明顯的不足。與發達國家相比,目前中國生產的異向旋轉雙螺軒擠出機多為錐形雙螺桿擠出機,平行異向雙螺桿擠出機很少,并且多為中、小型機,國內所需的大型異向雙螺桿擠出機幾乎全部依賴進口。在雙螺桿擠出機的設計以及制造技術方面仍有不少難點需要克服,這些都制約了中國雙螺桿擠出技術與裝備的發展。

  隨著國民經濟的發展,大型塑料管材、型材、板材在石化、建筑、農業、國防等領域的應用日漸廣泛。大型平行異向雙螺桿擠出機的開發研制應受到重視。

 

  通過復合共擠,多層具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復合在一起,使制品兼有幾種不同材料的優良特性,如防氧和防濕的阻隔能力、著色性、保溫性、熱成型和熱粘合能力,及強度、剛度、硬度等機械性能。此外,復合擠出還可以大幅度降低制品成本、簡化流程、減少設備投資,復合過程不用溶劑、不產生三廢物質。因此,共擠出技術被廣泛用于復合薄膜、板材、管材、異型材和電線電纜的生產。

  中國共擠出復合薄膜的生產已趨于成熟。目前,中國3層及3層以下的共擠復合薄膜已可用于生產功能性復合熱封基材、熱收縮膜、纏繞膜、雙向拉伸膜和大棚膜等;5層及5層以上的共擠薄膜生產仍以進口設備為主。部分企業也已可以生產5層及以上不同結構形式的共擠薄膜,例如廣東金明已經具備生產7~9層共擠薄膜的能力。

  多色共擠也是擠出加工的重要趨勢之一。通過不同的彩色原料賦予塑料型材以不同的外觀色彩和特殊性能,可充分發揮各種塑料的固有特性,改變型材的質量。多種塑料一起成型,勿需粘結或貼合,勿需再對產品噴漆、噴涂等表面處理,效率高、成本低。并可構成品種多、花樣新、性能優的各種型材,以滿足特殊場合使用。中國的多色共擠加工起步較晚,已有的多色異型材大多是引進發達國家和地區的設備和工藝生產的。國內部分企業也已開發成功多色共擠生產線,例如:安富公司開發成功四色管材共擠生產線。

  PVC三層共擠芯層發泡管材(簡稱PSP管),是一種新型建筑管道材料,內外層均為PVC,中間層為發泡PVC。內外層PVC具有單壁UPVC管材的所有優良性質。中間層發泡PVC的體密度僅為0.8~0.9,其發泡孔形成空氣隔離區,可有效地隔離噪音,降低傳熱效果,并減輕質量。發泡結構可節省15%的PVC用量,可以有效降低成本。它廣泛用作低壓力給水管、污水排放管、室內通風管、排氣管及電話、電信、電視的電纜套管等。這是近年來值得關注的技術之一。國內已有多家企業開發成功這一新型管材生產線,并有相應的板材生產線開發成功。

 

   此外,國內在各種擠出管材、板材生產線成型技術方面也已相當成熟,并有部分產品達到國際先進水平。

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