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塑料造粒机挤出设备是如何发展的?

责任编辑:浩龙小编查看手机网址人气:发表时间:2018-07-08 18:26
       近年来,高速挤出已经带来生产效率的大幅度提高。高速、高效、智能化一直是塑料造粒机挤出设备的发展方向。平行双螺杆塑料造粒机总扭矩大为提高,广泛用于高填充混合、聚合物共混、反应挤出等工艺。螺杆转速趋向于高转速,国外螺杆转速可达600~1200r/min。增大长径比是双螺杆塑料造粒机发展的另一个特点。以往的双螺杆长径比为30左右,在新型、高效的混合反应挤出中,将带有加成聚合反应、接枝共挤反应、控制聚合物相对分子质量及相对分子量分布的过程,聚合物改性、聚合物合金的制备以及成型在内的多道工序集中在塑料造粒机中完成的情况下,螺杆的长径比已发展为40以上,美国WeldingEngineers公司的双螺杆塑料造粒机长径比为48~72。影响挤出生产线经济性能的重要因素是产量。以PVC异型材的生产为例,20世纪70~80年代,用平行双螺杆塑料造粒机生产PVC异型材的线速度为1~2m/min;90年代中期,产量急速增长,由于模头和定型技术的发展,线速度从2m/min增加到4m/min,塑料造粒机的螺杆直径为110mm,长径比为20~23,产量在150~350kg/h。1995年塑料造粒机的螺杆直径发展为130mm,产量在450~500kg/h。为继续满足市场的需求,KraussMaffei公司开发了螺杆直径为160mm,长径比为26的新一代平行双螺杆塑料造粒机,产量增加到1000kg/h。
 
塑料造粒机

        塑料造粒机挤出技术的发展集中体现在挤出速率的提高上。目前UPVC异型材和管材的挤出速率已经达到单腔6m/min以上,双腔4m/min;聚烯烃管材的挤出速率已达到20m/min。在双向拉伸技术方面,双向拉伸薄膜机械的生产速度已经达到450m/min以上,膜幅宽达到10m,可以多层共挤出。根据共混合反应挤出物料多种组分中加料顺序的要求,塑料造粒机除主料斗外,按所加入物料的形态不同,设有多个加料口,沿螺杆轴向,顺次加入化学反应所需的辅料和有利于熔融混合、均匀分散的各组分。与多点加料相对应,在料筒上设置多个排气口,满足在不同位置、不同状态进行排气、脱水、脱挥的需要。随着挤出制品尺寸精度的提高,越来越多的挤出生产设备中采用熔体泵。国外已将熔体泵用于尼龙、聚烯烃、氟树脂、聚氨酯弹性体等聚合物的加工,薄膜、片材、发泡制品、单丝、电缆、医用软管、复合塑料造粒机挤出等,大大拓展了以前只在焙融纺丝和双向拉伸薄膜等少数挤出生产场合的应用,使挤出产品达到高粘度成为可能。

        在设备革新方面,除了增大螺杆直径和长径比外,为提高产量,还采取加大装机扭矩、提高螺杆转速和增加比驱动能等措施。同时为提高制品的质量和生产的稳定性,各塑料造粒机厂家还在挤出生产线的自动化控制、在线检测和驱动系统的精确同步化方面进行技术上的创新。挤出设备的发展还体现在节能和自动控制水平的提高方面。未来塑料造粒机挤出技术的发展方向是:
①减少劳动力和材料消耗,主要体现在尽量缩短更换产品的时间,尽可能在生产过程中更换以及自动更换;
②通过增加设备的塑化能力,加大齿轮扭矩,进一步加大螺杆的长径比来提高生产效率;
③突破冷却限制,在塑料造粒机挤出中,冷却一直在限制生产率的提高,多腔和多线挤出成为提高产量的重要方法;
④在挤出生产线控制系统中不断应用感测技术、控制技术和人工智能技术,使制品的质量和生产的稳定性得到进一步提高。
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