国内中空塑料成型机的现状及发展方向（一）

发布日期：2014/9/5 10:02:22

        中空塑料成型机主要生产应用于液体、粒(粉)状固体的硬包装或中空塑料容器,在石油、化工、医药卫生、食品、饮料、美容化妆、运输、汽车、物流等行业越来越多的硬包装采用中空塑料容器。包装行业中的中空塑料成型机是中空塑料成型机的一个重要组成部分,有其特殊性。中空塑料成型是我国塑料机械的三大主导产品之一,研制起步较晚,但发展速度很快,经过近二十年的发展,我国中空塑料成型机有了很大的发展,基本上满足了普通中空塑料制品成型的需求。目前,颇具规模的中空塑料成型机的生产企业全国有十多家,能够生产0.5～1000L的系列中空塑料成型机,能够生产六层500L的共挤出中空塑料成型机。虽然我国中空塑料成型机的生产已达到一定的规模,产品的品种和规模有所扩大和增加,控制向电脑化方向发展,但是,随着塑料包装行业的快速发展,中空制品的结构发生了很大变化。我国的中空塑料成型机还跟不上需求,与注塑机及挤出机相比,总体技术水平与国际先进水平的差距更大,特别是产品的适应性和可靠性与国际上相比其差距较大,高性能、高效率、高可靠性的中空成型机还是以进口为主。总的来说,我国的中空塑料成型机主要存在问题是:生产效率低,适应性差,品种少,技术开发慢,自主知识产权少,缺乏竞争能力。中空塑料成型机的研制基本上局限于包装行业,还没有进入中空工业异型制品成型的领域。优化设计、可靠性设计、有限元法等先进的设计方法还未进入中空塑料成型机的设计领域。所以,我们中空塑料成型机的生产企业和科研机构要针对自己存在的问题,开展积极的研发工作,在开发手段以及产品的技术水平、品种和规格等方面赶上和达到国际先进水平,还有很多工作要做。作者根据自己所了解的情况,针对包装行业的中空塑料成型机的现状及发展方向,提出一些见解,供参考。
        一、挤吹中空塑料成型机
        挤吹中空塑料成型机是中空容器成形的主要设备、世界上80%～90%的中空容器是采用挤吹成形的。在我国中空塑料成型机的发展历程中,挤吹中空塑料成型机是发展最快、最完善的中空塑料成型机,特别是小型挤吹中空塑料成型机的发展速度特别快。现在,我国已有多家制造厂家能生产成形大型单层中空容器的挤吹中空塑料成型机,陕西包装材料厂已能生产技术含量高的成型六层中空容器的共挤出中空塑料成型机。在挤吹中空领域,根据我国的特点开发了很多品种。从总体功能分:全自动,半自动;从成型工位数区分:单工位,双工位,三工位,四工位,六工位,八工位;从机头(模头)区分:连续挤出式,储料式;从塑化形式分:单机挤出塑化,多机挤出塑化;从合模驱动形式分:机械,液压,气动;从合模结构形式分:有拉杆,无拉杆:从合模机构运行形式分:水平径向平移,轴向水平平移,水平多工位回转,斜移模;按吹气形式分:上吹,下吹,侧吹等等。
        (一)多层共挤出中空塑料成型机
        多层共挤出中空塑料成型机是很有发展前途的中空塑料成型机。多层吹塑制品不仅在食品包装工业发展很快,而且在化学品、化妆品、医药卫生及其它工业包装方面也迅速增长。
        多层共挤出中空塑料成型机在我国挤吹中空塑料成型机领域中是一个薄弱环节,多层共挤中空制品的发展促进了多层共挤出中空塑料成型机的发展。国际上,近年来多层共挤出中空塑料成型机发展的速度很快,同时技术进步也很快。国内也有一些品种推出,例如,衡阳华意机械橡塑机有限公司开发的HYB-75D三层共挤出双工位模内贴标中空成型机,采用四模头双工位,配备精确的集成PID温控系统,各螺杆挤出压力实时检测,自动去飞进,精确的西门子全电脑控制,在不影响制品阻透性品质情况下,减小中层及内层厚度(0.03～0.05mm),填补了国内空白。陕西包装塑料机械厂能够生产六层共挤出中空塑料成型机,达到德国同类机的水平。
        1.性能研发重点
        多层共挤出中空塑料成型机的性能研发主要有以下三点:研究一定范围的共挤出机头(模头),以满足不同材料、不同层数、机头直径等要求;研究组合包装系统,它能根据不同的原料特制出可能允许的组合数的机头;研究基础机械程序,它可用不同数量的模塑工位和包括生产速度及制品设计的平台尺寸。
        ①多层共挤出机头
        机头是多层共挤出中空塑料成型机的心脏和大脑,它的性能应该达到:控制每一层达到最佳状态和完满的圆周及侧向材料分布,可不受材料分布的影响而加工变化广泛的塑料原料和不同的挤出量。螺旋芯棒组合系统,具有高度适应性,多段结构可达七层,满足了特殊制品的需要,加工条件最优,是多层共挤出机应优先采用的系统。多层共挤出机头的流变设计是设计中的关键,要能达到机头不依赖于生产率和原料分布有关的原料粘度,在低挤出量下具有良好的自清洁功能和高挤出量下的最小剪切热,每一层中具有良好的圆周分布,层组合原料分布均匀,能加工范围较宽的塑料原料、不同挤出量以及不同挤出量比。大型多层共挤出中空塑料成型机采用储料式机头,该结构的主机头在各层机头的上方,配制着同心的环形活塞,使机头与储料腔形成一体,使之在低压下能实现型胚的高速挤出。
        ②挤出机的适应性及组合
        挤出机的适应性及组合是保证多层共挤出中空塑料制品质量的前提。研制者首先必须对所研制的多层共挤出中空塑料成型机加工的对象(包括制品,制品各层材料的特性及各层材料之间的粘接性能,增粘剂的特性)作彻底的了解,然后设计适应所需塑化材料对象的挤出机,确定所需要配备挤出机的数量及型号。挤出机应能适应不同流量、不同材料的塑化,生产率应比标准的挤出机的生产率要高。螺杆和机筒的结构,随着加工物料性质的不同,其结构也不一样。每个挤出装置都应配制自动控制的定量加料斗,精确控制加料量。德国Fischer公司六层共挤出中空塑料成型机,在挤出软、硬PVC和ABS料时,采用了行星轮挤出螺杆,还设有一段密封的冷却区,使物料低温塑化均匀,输送能力高。
        2.产品品种研发重点
        ①0.2L～1L的化妆品及家用卫生清洁剂多层共挤出中空塑料成型机
        国际上,化妆品及家用卫生清洁剂基本上采用多层中空塑料容器包装,而我国绝大多数仍采用单层中空塑料容器包装。随着人民生活质量的提高,对化妆品及家用卫生清洁剂中空塑料容器的耐化学性、抗阻透性的要求会越来越高,多层高性能的化妆品及家用卫生清洁剂中空塑料容器会有更好的市场。
        ②大型多层共挤出中空塑料成型机
        该类大型多层共挤出中空塑料成型机主要生产满足化学品、危险品运输的容器。Mauser公司推出了双工位三层共挤的中空塑料成型机,该机配备了四台挤出机,用于生产满足危险品运输要求的三层220L的大型桶,内层为抗撕裂的HDPE,外层为抗紫外线层,中间层为高分子量的HDPE,每小时能生产80个到100个桶,每个桶重8.5kg。

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