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新型一步法成套挤出装备
作者:江苏诚盟装备股份有限公司
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塑料挤出机展厅
片材生产线, 单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机, 板材生产线, 木塑挤出机, ...
传统产品需求量降低,对于制造行业来说,开发制造新型材料、研究新工艺、革新制造装备来实现提高产品品质、降低成本、减少能耗、降低员工劳动强度,领先同行一步来获得主动的市场竞争优势,已成为现在企业追求的目标。

一步法装备构成概述

塑料高聚物挤塑领域的传统生产为二步法模式,即:首先借助以双螺杆为代表的各类混炼装备,将各类合成树脂与添加组分制备为专用塑料颗粒(称之为塑料配混造粒)。随后再由塑料挤出成型装备,将颗粒塑料二次塑化通过挤出、注塑、吹膜、模压等方法,加工为片、板、膜、管、异型材或纤维等各类塑料制品。

江苏诚盟装备股份有限公司近期推出的混炼与挤出成型一步法新工艺与新型成套装备,颠覆了传统模式,省略了配混造粒工序,将合成树脂配混与塑料成型挤出加工合二为一。

新型一步法装备带来的好处

实现全过程的连续化、自动化。大幅缩短、简化了工艺流程,减少厂房占用面积与用工数量,大大降低能耗与生产成本,同时减少高聚物热历程,显著改善提高制品的综合性能。

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向上游原料输送与配料计量系统扩展延伸,采用多路连续加料与失重计量等先进技术,实现配料计量与混炼挤出单元的无缝衔接。

与各类挤出成型工艺技术不断深化融合扩展。包括但不限于各类功能性材料的片、板、管与膜制品,以及多层复合共挤、新型中空复合结构片板材、玻纤等增强复合片板材、超临界流体发泡片板材、在线改性喷丝成型等。

可向更上游聚合反应工序扩展,针对某些新材料,可实现自反应挤出、脱挥后处理、在线改性直至超临界发泡或其他成型挤出等更大跨度的、超短流程一步法新工艺和新型成套装备。实现更高水平的技术进步。

集高分子材料、工艺、装备及电仪自控技术为一体,可为高聚物加工客户创新开发、量身定制各类一步法新工艺、新流程和成套装备交钥匙。

新型一步法装备主要特点

免造粒缩短了塑料制品的工艺,减少了混炼改性造粒环节中的用工、用水、用电等生产成本及综合运营成本。同时自然消除了由于各种物料物理性能而造成的水下、水环、热切、拉条等复杂的造粒过程。

免造粒减少了物料的二次受热,有效的提高塑料制品的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度等性能指标。

一步法工艺可完成特殊工艺制品,例如:PE隔板的混炼 → 脱油 → 涂剂 → 成型工艺;LFT-D在线模压中的填充超长玻纤达到高增强制品功能。

一步法工艺可升级实现一次性由聚合 → 混炼 → 成型 → 制品的全过程。例如PLA发泡板材:丙交酯单体聚合 → PLA 反应混炼 → 注射超临CO2 → 挤出发泡 →发泡板成型一次性工艺完成。

这里列举一个一步法双螺杆混炼挤出生物降解片材的例子:参照GB 18006—2008《塑料一次性餐饮具通用技术要求》,淀粉含量不小于40%;负重前后高度变化应不大于5%;跌落性能三个试样均不得有任何裂损;对折试验后不应有裂纹或损坏。

针对以上技术要求,采用混炼造粒→制片→吸塑成型三道工序流程,因为增加一次造粒受热过程,制品会造成发黄、脆性增加等综合性能降低,而无法满足国标要求。为此必须减少淀粉的含量(50%以下),还要增加助剂补充性能,造成成本提高。

免造粒采用混炼制片→吸塑成型二道工序流程,淀粉含量能高达70%,而且无需添加助剂就能保证各类制品的综合性能,达到低成本高品质的效果。

又如,诚盟装备已完成研发的双螺杆混炼挤出超临界CO2 发泡板材生产线可用于生产XPP、XPE、XPS发泡板材,PAL和PET发泡板材。该生产线具有以下特点:双阶机组互补优化匹配,双螺杆均匀分布混合,单螺杆低温稳定挤出;超临界流体计量系统多方案,高精度或低成本;独特的螺杆长效动密封技术;熔体高效冷却与高精度控温技术;多种类成型辅机系统;PLA聚合脱挥与一步法超临界CO2 发泡挤出工艺与成套装备新技术;各类新材料工艺与装备的匹配融合,个性化设计定制。

双螺杆混炼挤出超临界CO2 发泡板材生产线由五部分组成:第一部分原料自动上料系统:集中上料系统、失重式喂料系统、超临界CO2 发泡剂加注系统;第二部分双阶式混炼挤出机组:双螺杆混炼机、单螺杆挤出机;第三部分发泡成型系统:静态混合器、模具、整平机、多辊牵引机等;第四部分输送装置:无动力辊架、表面压花机、粗铣、四辊牵引、去皮机、表面开槽机、定长切割、高速脱离辊架、一次精铣机、直角转弯结构、二次精铣机;第五部分自动包装系统:码垛机、自动打包机。

行业装备发展趋势

行业装备发展趋势主要是节能环保、再生利用、智能控制、全面功能为一体的高效新装备。

1、节能装备不仅仅是省电,还要升级优化成型加工、工艺短流程,来满足生产轻量化及功能化等材料制品(例如:双螺杆混炼挤出超临界CO2 发泡板材生产线,LFT-D在线模压成形装备生产线等)。

2、环保装备不仅仅是防尘、防气、防噪音等,还要升级改造传统非环保的加工工艺及装备(例如:高支化HES应用的合成革等)。以及创新开发环保新材料、新工艺、新装备(例如:PLA聚合脱挥与一步法超临界CO2 发泡挤出工艺与成套装备等)。

3、再生利用装备不仅仅是回收造粒及制品边角料在线回收利用等,还要升级到再生循环利用,达到降低使用石油能源(例如:涤纶服装醇解再聚合熔体直纺机组,集废旧轮胎脱硫技术,再生橡胶混炼改性造粒技术与专用橡胶注塑成型新技术为一体等)。

4、智能系统不仅仅是采用PLC连锁控制系统完成生产线的全自动控制,在此基础上再配置智能机械手以完成生产线的配料、生产、包装等功能程序。还要在每个工厂具有多台设备的情况下,实现公控数字一体化管理,同时配置远程在线可视频语音信息化的综合服务操作,达到制造服务+互联网。今后再延伸工业制造+互联网。

5、全面功能为一体的功能装备就是集成聚合反应、混炼挤出、成型加工为一体的新装备(例如:PLA聚合脱挥与一步法超临界CO2 发泡挤出工艺与成套装备等)。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2015-12-8)
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