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組合結構、專(zhuān)用化、復合化和智能化是塑料機械發(fā)展的主要趨勢，而這一趨勢對傳統的擠出成型工藝提出了更高的要求?，F在，已經(jīng)有越來(lái)越多的擠出加工商開(kāi)始注重擠出生產(chǎn)中的高效、節材和節能。順應擠出市場(chǎng)的這一新變化，意大利路易基邦德拉公司開(kāi)發(fā)出了新的節能型擠出管材生產(chǎn)線(xiàn)以及與其相匹配的在線(xiàn)調節擠出機頭模具。另外，基于XPS發(fā)泡板材生產(chǎn)的環(huán)保要求，邦德拉公司還推出了一種新的環(huán)保型XPS發(fā)泡保溫板材擠出生產(chǎn)線(xiàn)，以幫助板材生產(chǎn)商實(shí)現高效、經(jīng)濟、節能和環(huán)保的擠出生產(chǎn)。

節能型擠出管材生產(chǎn)線(xiàn) 

該生產(chǎn)線(xiàn)的獨特之處在于使用了閔氏塑料設備集團與意大利路易基邦德拉公司自主研制的同向旋轉雙螺桿擠出技術(shù)，可直接擠出回收料層，而無(wú)需擠出造粒過(guò)程。因而，在擠出具有多層結構的管材時(shí)，具有高度的靈活性。新生產(chǎn)線(xiàn)采用了標準構型的交流電機。相比直流電機，交流電機的操作非常簡(jiǎn)便，而且不需要進(jìn)行特殊維護，也無(wú)需更換碳刷，從而避免了因停工維修所造成的高維護成本，顯著(zhù)提高了生產(chǎn)效率。另外，交流電機對頻率的變化不敏感，而且運行部分載荷時(shí)的耗損程度更小，從而增加了生產(chǎn)的穩定性，保證了制品的高質(zhì)量生產(chǎn)。

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當生產(chǎn)線(xiàn)的管材擠出產(chǎn)量超過(guò)700kg/h時(shí)，一般需要配備內部空氣冷卻系統對管材進(jìn)行冷卻。但是，由于沒(méi)有相應的回收裝置，冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的熱量通常都是被直接排出去。為了有效地利用這些能量，節約能耗和生產(chǎn)成本，邦德拉公司開(kāi)發(fā)出了一種新型的熱回收利用系統。該系統可收集管材在冷卻過(guò)程中釋放的熱能，并用其加熱原料。據介紹，該系統在對熱量進(jìn)行回收的過(guò)程中，還能夠加速管材的冷卻，從而縮短管材的冷卻時(shí)間。

 

圖2 新型節能型管材生產(chǎn)線(xiàn)配備了標準的交流電機，顯著(zhù)提高了生產(chǎn)效率

界面友好型操作控制裝置的使用，使得擠出生產(chǎn)的操作管理更加直觀(guān)，同時(shí)也提高了對于特殊情況的響應能力。另外，該生產(chǎn)線(xiàn)還提供了多個(gè)優(yōu)化工程方案，以滿(mǎn)足擠出生產(chǎn)的靈活性和高效性需求。這些方案包括：重新使用回收料（如發(fā)泡聚氯乙烯、多層聚乙烯和聚丙烯等）開(kāi)發(fā)多層管材制品；加工新一代原材料（如聚乙烯- RC、聚丙烯-Rb和有機填料等）；使用較高比例的回收料和/或填料；直接擠出回收材料等。

 

圖3 界面友好型操作控制裝置提供了多個(gè)優(yōu)化工程方案， 
可滿(mǎn)足擠出生產(chǎn)靈活性和高效性需求

節能和降低成本是該生產(chǎn)線(xiàn)的又一亮點(diǎn)。與單螺桿擠出機相比，該生產(chǎn)線(xiàn)可減少高達30%的能耗。在加工多層管材（如3層結構的發(fā)泡PVC管材、MDPE/HDPE管材以及PP管材等）時(shí)，由于無(wú)需進(jìn)行預混，該生產(chǎn)線(xiàn)還可顯著(zhù)降低原料的使用量。據統計，其雙螺桿擠出機每公斤至少可節省0.20的混合造粒成本。另外，該生產(chǎn)線(xiàn)還能夠有效提高添加劑的填充比例。 

相比單螺桿擠出機最高不超過(guò)25%的填充比例，該生產(chǎn)線(xiàn)可實(shí)現高達50%的填充比例。邦德拉公司表示，在擠出過(guò)程中填充發(fā)泡劑或礦物填料時(shí)，可將管材的生產(chǎn)成本降低為原來(lái)的1/4。按此計算，該生產(chǎn)線(xiàn)每年可為生產(chǎn)商節約20000。目前，這種管材可廣泛應用于建筑房屋的排水排污領(lǐng)域。

 

圖4 在線(xiàn)手動(dòng)調節機頭模具無(wú)需停機即可直接更換尺寸

得益于能耗的降低和原材料耗損的減少，新生產(chǎn)線(xiàn)還在很大程度上降低了管材擠出過(guò)程對環(huán)境的影響。 

可在線(xiàn)調節擠出管材模具 

對于傳統的管材擠出生產(chǎn)線(xiàn)，通常配備的是固定擠出機頭模具。它包括外模頭和模芯兩部分，其中，模芯主要用于確定管材的壁厚，而外模頭則用于確定管材的外徑。由于這種模具的各項性能指標都是不可更改的，因此，當管材的壁厚和外徑尺寸發(fā)生變化時(shí)，就需要相應地更換模芯和外模頭。而在更換外模頭或模芯的過(guò)程中，均需要停機，因此，給擠出生產(chǎn)帶來(lái)了很大的不便。

 

圖5 單螺桿擠出機裝置

之前，邦德拉公司曾研發(fā)出了一種全自動(dòng)式擠出機頭更換模具裝置。該解決方案雖然非常有效，但需要操作者具備較高的操作技術(shù)，而且不能對舊生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行改造，只適用于新生產(chǎn)線(xiàn)，無(wú)形中也增大了使用成本，往往使很多客戶(hù)望而卻步。為了滿(mǎn)足大多數生產(chǎn)商的生產(chǎn)需求，邦德拉公司最近又新推出一種可在線(xiàn)手動(dòng)調節式擠出管材模具。相比之前的解決方案，它具有更大的靈活性，可加工的產(chǎn)品范圍更加寬泛，而且設定時(shí)間更短，材料損失更少，可以說(shuō)是介于傳統與全自動(dòng)擠出機頭模具之間的一個(gè)折中，但實(shí)屬優(yōu)選的解決方案。

圖6 雙螺桿擠出機裝置

這種新型的模具技術(shù)可用于擠出PP和PE管材，它采用手動(dòng)調節的方式，可以無(wú)限調節機頭模具的間隙，從而顯著(zhù)降低生產(chǎn)成本。同傳統的擠出機頭模具一樣，該裝置可以被安裝于現有的任何一臺管材擠出生產(chǎn)線(xiàn)上，而且模頭可調整的尺寸范圍非常寬泛（從32mm到630mm），幾乎可滿(mǎn)足管材生產(chǎn)的所有尺寸要求（見(jiàn)表1）。例如，生產(chǎn)管材直徑為90~160mm的管材時(shí)，只需選用一個(gè)BMC160型號的可調節模頭，即可順利實(shí)現擠出生產(chǎn)。如果管材尺寸和壁厚超出該模頭的應用范圍，該裝置還可直接在線(xiàn)更換新模頭裝置，而無(wú)需停機。當然，如果客戶(hù)需要其他的直徑范圍，邦德拉公司也會(huì )根據需要提供。

表1 標準的在線(xiàn)手動(dòng)調節擠出管材模具尺寸 

環(huán)保型XPS發(fā)泡保溫板材擠出生產(chǎn)線(xiàn) 

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XPS板材是一種硬質(zhì)擠塑聚苯乙烯保溫隔熱材料，擁有連續均勻的表層及閉孔式蜂窩結構，因而具有優(yōu)越的保溫隔熱性能、良好的抗濕防潮性能以及抗壓性能?；趦?yōu)異的綜合性能，加之價(jià)格上的優(yōu)勢，使其有著(zhù)巨大的市場(chǎng)應用潛力。目前，XPS板材已被廣泛地應用于絕熱、保溫和隔音等領(lǐng)域，比如用作屋頂的隔熱材料。 

在用于發(fā)泡保溫板材時(shí)，板材通常都是采用3 層結構，即外面兩層采用聚乙烯片材，中間層采用XPS板材。在生產(chǎn)過(guò)程中，通常使用CFC和HCFC作為發(fā)泡劑。而使用這類(lèi)物質(zhì)有一個(gè)缺點(diǎn)，它們對臭氧層具有破壞作用，會(huì )進(jìn)一步加重溫室效應。隨著(zhù)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，并伴隨著(zhù)更加嚴苛的環(huán)保法規的出臺，XPS板材加工商面臨著(zhù)嚴重的挑戰。如何生產(chǎn)出具有良好的加工性能、經(jīng)濟性和應用性能的環(huán)保發(fā)泡板材，對于擠出生產(chǎn)商而言至關(guān)重要，這同時(shí)也影響著(zhù)板材加工商對環(huán)保型產(chǎn)品的選擇和投資態(tài)度。

表2 單螺桿擠出生產(chǎn)線(xiàn)的配置和技術(shù)參數 

經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)以及與眾多下游客戶(hù)的密切配合，公司成功開(kāi)發(fā)出一種新的XPS擠出生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)使用環(huán)保型的非CFC 和HCFC發(fā)泡劑取代原來(lái)的CFC和HCFC發(fā)泡劑，能夠在不影響生產(chǎn)的前提下，達到環(huán)保的目的。 

這種環(huán)保型XPS板材擠出生產(chǎn)線(xiàn)有2種基本構型，即串聯(lián)式單螺桿擠出生產(chǎn)線(xiàn)以及同向旋轉雙螺桿擠出生產(chǎn)線(xiàn)。整條生產(chǎn)線(xiàn)的配置大致分為：重力計量系統、喂料系統、苯乙烯和添加劑的混配系統、擠出系統、發(fā)泡劑注入系統、膨脹發(fā)泡系統，成型系統、定型系統、銑切系統和堆垛系統等。具體配置和技術(shù)參數見(jiàn)表2和表3。該生產(chǎn)線(xiàn)可顯著(zhù)提升設備的可靠性，實(shí)現連續不停機下的穩定生產(chǎn)，從而將廢品率降低至最小。在生產(chǎn)不同厚度的制品時(shí)，該生產(chǎn)線(xiàn)還可顯著(zhù)縮短更換時(shí)間，提升生產(chǎn)效率。

表3 雙螺桿擠出生產(chǎn)線(xiàn)的配置和技術(shù)參數

另外，公司可根據ATEX或CE標準，為客戶(hù)提供各種安全工作環(huán)境建議和工程設計，如：提供強制排風(fēng)方面的系統設計和建議；提供對加工環(huán)境逃逸氣體和飽和程度檢測系統的工作環(huán)境建議和工程設計；提供排放氣體檢測管理系統的工作環(huán)境建議和工程設計等。

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