中國擠出設(shè)備技術(shù)進展與發(fā)展趨勢
擠出機是塑料加工最重要的設(shè)備之一，尤其在配混造粒和管、板、片、膜成型等方面應(yīng)用普遍。在塑料制品領(lǐng)域，擠出制品大約占到塑料制品產(chǎn)量的1/3~1/2。近年來，中國塑料橡膠工業(yè)飛速發(fā)展，并帶動相應(yīng)設(shè)備技術(shù)能力的進一步提升。新型螺桿擠出機開發(fā)、復(fù)合共擠技術(shù)的不斷成熟、精密成型漸受重視等可謂市場發(fā)展的熱點。
近年來，中國經(jīng)濟快速增長、城市化建設(shè)的加快與申奧成功，帶動中國建筑業(yè)的新一輪發(fā)展熱潮；與此同時，汽車、農(nóng)業(yè)、包裝、電子電器等領(lǐng)域的快速發(fā)展，都為中國擠出工業(yè)的發(fā)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(fā)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(yīng)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(shù)。這些都是擠出應(yīng)用的重要領(lǐng)域。依托市場需求的推動，中國擠出技術(shù)不斷進步，并涌現(xiàn)出一批具有世界影響力的知名擠出設(shè)備供應(yīng)商與擠出設(shè)備新技術(shù)。
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特種單螺桿擠出機
由于常規(guī)單螺桿擠出機與其它擠出機相比，具有結(jié)構(gòu)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(nèi)仍有很大市場，如何使常規(guī)單螺桿擠出機優(yōu)質(zhì)、高效、多功能化，仍然是中國塑機工業(yè)發(fā)展的艱巨任務(wù)。
經(jīng)業(yè)內(nèi)技術(shù)、研發(fā)人員的共同努力，一些主要的特殊機種如排氣擠出機、串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機、往復(fù)式銷釘螺桿擠出機、發(fā)泡擠出機、帶熔體齒輪泵的擠出機、串聯(lián)式多階擠出機、行星螺桿擠出機等在國內(nèi)均有廠家生產(chǎn)，具備了獨立研發(fā)的能力，并享有自主知識產(chǎn)權(quán)，目前己進入系列化開發(fā)研制階段。
磨盤擠出機是適合高填充物料配混的專用設(shè)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(nèi)一些廠家和科研院所，根據(jù)國內(nèi)磁性材料以及其它高填充物料的需要，悉心研發(fā)出獨立設(shè)計的磨盤擠出機。典型例子如北京鳳記和北京化工大學(xué)。磨盤擠出機可以通過調(diào)整磨盤組合以適應(yīng)不同高填充材料，如玻纖增強、磁性塑料、導(dǎo)電材料、新型陶瓷等物料的擠出加工。
往復(fù)螺桿擠出機在近幾年的國內(nèi)市場紅火一時，也成為不同廠家顯示技術(shù)實力的一個標志性產(chǎn)品。往復(fù)移動式單螺桿擠出機最大的特點是實現(xiàn)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(fù)螺桿擠出機，據(jù)介紹為目前國內(nèi)最大規(guī)格的往復(fù)擠出機。
盡管中國擠出機市場發(fā)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(shù)與國外發(fā)達國家相比還有較大差距。
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新型雙螺桿擠出機
雙螺桿擠出機是先進擠出技術(shù)的代表。隨著國內(nèi)雙螺桿企業(yè)技術(shù)能力的不斷提升，適應(yīng)市場需要，高轉(zhuǎn)速、高扭矩、高產(chǎn)量為主要特征的新型設(shè)備不斷開發(fā)出來。
科倍隆科亞公司在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾年研發(fā)，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(shù)性能指標達到國際先進水平。該系列機組的螺桿轉(zhuǎn)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(shè)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(chǎn)量大，產(chǎn)量是現(xiàn)有機型產(chǎn)量的3倍以上，而且功率消耗更低，為新一代高效節(jié)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(lǐng)先國家。其中平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機研發(fā)滯后便是一個很明顯的不足。與發(fā)達國家相比，目前中國生產(chǎn)的異向旋轉(zhuǎn)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(nèi)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(shè)計以及制造技術(shù)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(shù)與裝備的發(fā)展。
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，大型塑料管材、型材、板材在石化、建筑、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛。大型平行異向雙螺桿擠出機的開發(fā)研制應(yīng)受到重視。
通過復(fù)合共擠，多層具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復(fù)合在一起，使制品兼有幾種不同材料的優(yōu)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(fù)合擠出還可以大幅度降低制品成本、簡化流程、減少設(shè)備投資，復(fù)合過程不用溶劑、不產(chǎn)生三廢物質(zhì)。因此，共擠出技術(shù)被廣泛用于復(fù)合薄膜、板材、管材、異型材和電線電纜的生產(chǎn)。
中國共擠出復(fù)合薄膜的生產(chǎn)已趨于成熟。目前，中國3層及3層以下的共擠復(fù)合薄膜已可用于生產(chǎn)功能性復(fù)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(chǎn)仍以進口設(shè)備為主。部分企業(yè)也已可以生產(chǎn)5層及以上不同結(jié)構(gòu)形式的共擠薄膜，例如廣東金明已經(jīng)具備生產(chǎn)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(fā)揮各種塑料的固有特性，改變型材的質(zhì)量。多種塑料一起成型，勿需粘結(jié)或貼合，勿需再對產(chǎn)品噴漆、噴涂等表面處理，效率高、成本低。并可構(gòu)成品種多、花樣新、性能優(yōu)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(fā)達國家和地區(qū)的設(shè)備和工藝生產(chǎn)的。國內(nèi)部分企業(yè)也已開發(fā)成功多色共擠生產(chǎn)線，例如：安富公司開發(fā)成功四色管材共擠生產(chǎn)線。
PVC三層共擠芯層發(fā)泡管材(簡稱PSP管)，是一種新型建筑管道材料，內(nèi)外層均為PVC，中間層為發(fā)泡PVC。內(nèi)外層PVC具有單壁UPVC管材的所有優(yōu)良性質(zhì)。中間層發(fā)泡PVC的體密度僅為0.8~0.9，其發(fā)泡孔形成空氣隔離區(qū)，可有效地隔離噪音，降低傳熱效果，并減輕質(zhì)量。發(fā)泡結(jié)構(gòu)可節(jié)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(nèi)通風(fēng)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(guān)注的技術(shù)之一。國內(nèi)已有多家企業(yè)開發(fā)成功這一新型管材生產(chǎn)線，并有相應(yīng)的板材生產(chǎn)線開發(fā)成功。
此外，國內(nèi)在各種擠出管材、板材生產(chǎn)線成型技術(shù)方面也已相當成熟，并有部分產(chǎn)品達到國際先進水平。
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