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塑料挤出机 |
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创新配置提高挤出加工效率 |
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| http://cn.newmaker.com
11/19/2007 10:04:00 AM
雅式工业专网
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为了提高挤出生产线的质量与产量，设备供应商各师其法，开发出前所未见的创新技术与设备配置，使挤出加工过程中的能耗、节材、精确度及控制技巧，均取得突破性进展。
单螺杆与行星螺杆结合直接加工PET片材
用于包装工业的透明PET片材，不仅要杜绝外部物质和灰尘的污染，还要求着色剂分布高度均匀，特性黏度至少在0.74g/dl以上，而结晶度超过40%。为满足这些严格的要求，Battenfeld公司将单螺杆挤出机与行星螺杆相结合开发出全新的生产线。
传统的加工方法能耗高
单螺杆挤出机是最常用的片材加工方法，其加工过程要求原料彻底干燥。预干燥设备能耗很高，因此加工者一直在寻找替代的方法。其中一种可行的方式，是用单螺杆挤出机结合红外干燥器，比传统的加工方法可减少能耗60%。另一种方式是单螺杆挤出机加上结晶器，也同样可以减少能耗，但主要推荐用于回收料加工，因为最终产品的质量欠佳。如果不配套干燥设备的话，传统类型的单螺杆挤出机已经证明不适合高性能PET片材的直接加工，因为它的表面积/容积的比例较低。从这一角度来说多螺杆挤出机非常适合，但是由于它的复杂性，迄今为止巿场渗透度并不高。
可以直接加工PET的新设备
未经干燥的PET可以直接在带高效排气的同向双螺杆挤出机上加工。原料初始含湿量在4,000ppm以下时，这一加工方式可以获得极佳的片材质量。尤其对于1,500到3,000kg/h之间的高产量挤出生产线，使用这种设备是明智的。
巴顿菲尔将在K 2007展会上首次展示其开发的新型加工设备。这一新型生产线不仅产量可以达到800-1,000kg/h，而且可以保留加工的灵活性；不仅可用于加工PET，同时也可以加工PS或者PP。虽然设备投资和单螺杆挤出机带传统预干燥设备相近，但这种新技术的维护费用和能耗相对更低。
有效排气
行星螺杆应用在PVC的加工中已有很长的历史。其基本原理就是几根按渐开线啮合的行星螺杆围绕按照与之啮合旋转的中心螺杆而旋转。熔体在啮合过程中实现输送，并不断形成新的表面。在约5mbar的真空度下可以实现彻底排气，效果非常理想。同时，行星螺杆段的自洁特性可以保证比较短的，并且可预先设定的熔体停留时间，因此可最大程度地减少聚合物分子链热分解。通过一个大型的排气口，多级真空泵可以彻底抽走水气和任何副产品。行星螺杆紧接着的较短的单螺杆用于压力形成，并将经过排气的聚合物熔体输送到熔体泵以及模头。
优化配置以实现能源优化
在“全面优化能源”理念的指导下，辛辛那提公司的挤出机增加了一系列新的优化配置，这些并非需要另付费用的选项，而是作为每台挤出机的标准配置提供给客户。具备这些优化配置，挤出机的能耗可比传统型号节省20%-25%。例如，对一条产量600公斤/小时的管材生产线而言，若运行7,400小时/年，电费按0.07欧元/千瓦时计算，短短五年其在能耗方面就可节省44,000欧元的支出。
这些优化的标准配置包括：交流电机不只是具备免维护的优点，最重要的是比传统直流电机具有更高的能效和在非满负荷下更佳的性能。这样客户无需支付任何额外费用即可直接从挤出机的节能潜力中受益匪浅。采用绝缘螺筒作为标准配置，可使热辐射损失最小化。数据显示，热绝缘系统可使热辐射损失比原先进一步降低30%-35%。在“全面优化能源”中，另一个重要体现就是polythermal螺杆几何设计。得益于这种特殊的螺杆设计，输入的能量在挤出机内部得到了最佳的分布和充分的利用，相比传统型号对于驱动能力的要求降低了8%-12%。消除现有的外冷螺杆芯部温度调节装置，亦可以进一步降低能耗。Konos系列就采用了这种设计，该挤出机无需外冷螺杆芯部温度调节装置，就可以完全实现所有操作。挤出机的节能潜力，还可以通过优化辅助设备和特殊能效配置，而得以进一步提升。
每种配备EXcPROXP控制系统的挤出机，均可配置一套集成的总能耗测量装置作为选项。无论操作中处于任何接口，相关数据都显示在挤出机EXcPROXP控制系统中的实际数值显示区。
可轻松调节薄膜及片材厚度的控制系统
以往，压延机上都设有能够精确调节薄膜/片材厚度的设备。有多种用于调节两辊筒间距的系统，从简单的调节螺丝和手轮调节系统，到自动化调节系统，都应有尽有。
Breyer的新型间距调节系统不含任何机械调节部件。精密的调节系统可以精确地定位，精度可达到0.005 mm。特别值得一提的是，这种高精度是在生产过程中、在满负荷条件下达到的。该系统可以在0-100 mm之间以同等的精度设定间距值。对于薄膜和片材，间距调节范围一般在 0.1 和 20 mm之间。通过一个彩色触摸屏输入设定值，只需触摸一下按钮，间距就立刻改变。此外，堆积熔体可以从预先设定的悬空间隙间通过，也只需触摸一下按钮。工作时，辊筒在零点几秒的时间内张开，从而使堆积熔体通过。待堆积熔体通过之后，按下按钮，间隙立即重新闭合，恢复到最初的间隙值，不需要操作人员重新进行调节。
将Breyer的这一控制系统应用于薄膜挤出系统同样使挤出系统立即受益。该系统具有自动薄膜厚度(0.1 - 1mm)设定功能：利用该操作模式，只需简单地更改挤出速度，就可以自动精确地调节间距。操作人员按新产品的厚度在触摸屏上更改速度值，在几秒钟内就可将产品设定到所需的厚度。与传统的间距调节系统相比，这种新系统在时间和成本方面具有明显的优势。传统的调节系统需要操作人员在完成间距调节后再单独调节速度。
该技术赋予了用户更大的自由度，并在产品厚度设定的速度和精度方面创立了新的标准。该压延机的设计厚度范围为0.05 到 3mm，可用于生产各种热塑性塑料薄膜和片材。
配置红外烘箱的PEX A管材挤出生产
iNOEX公司通过与CrossLink公司（芬兰）的合作，新增了新一代PEX A管材挤出生产用红外烘箱。
与iNOEX公司的其它产品一样，这种烘箱也可以改装到现有生产线。这种新型红外技术最令人关注的优点是其高生产速度，可以提高每台挤出机的生产效率，同时交联程度保持稳定。 这种高生产率可通过优化工艺来实现。CrossLink公司开发的红外烘箱向PEX A交联工艺提供规则、可控的热量。通过一个集成的冷却系统来保护塑料管外皮，使其不产生过热或形成气孔。而iNOEX公司的 “saveomat”将两种技术结合在一起，从而产生了协同效应，两者同时对配方、壁厚、材料供应、材料计量、冷却和牵引速度起作用。
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