摘要:本文介紹近年來國內(nèi)PET擠出片材設(shè)備的市場需求,生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀,詳述了現(xiàn)有PET免結(jié)晶干燥雙螺桿擠出片材設(shè)備主要特點及關(guān)鍵技術(shù),最后說明設(shè)備應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:PET雙螺桿、免結(jié)晶干燥、螺桿組合、真空排氣、螺旋流道技術(shù)
近年來,隨著國外眾多塑料片材擠出先進設(shè)備進入中國的同時,國內(nèi)片材包裝設(shè)備廠家也在快速掘起,推動著片材包裝領(lǐng)域行業(yè)快速發(fā)展及裝備需求增長,而國內(nèi)勞動力成本的不斷增加,人們對設(shè)備的產(chǎn)量、能耗、環(huán)保和自動化提出了更高的要求。廣東達誠技術(shù)股份有限公司集中優(yōu)勢資源,與國內(nèi)外多家先進的供應(yīng)商、研究院等共同研發(fā),在95機型上成功的創(chuàng)新開發(fā)出每小時1200公斤PET高產(chǎn)量的WSJP95-1200雙螺桿擠出片材機組擠出片材設(shè)備,打造出中國雙螺桿擠出片材高端設(shè)備,具有能耗低、工藝簡單、設(shè)備使用維護方便的特點,是目前國內(nèi)技術(shù)最先進、工藝成熟、設(shè)備穩(wěn)定的片材生產(chǎn)線設(shè)備,交付客戶驗證使用,效果非常滿意。本文簡介了WSJP95-1200PET雙螺桿擠出片材機組擠出片材設(shè)備綠色性能特征、生產(chǎn)工藝的綠色化創(chuàng)新、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)技術(shù)合控制技術(shù)創(chuàng)新,指出高產(chǎn)量、低能耗、環(huán)保、自動化、智能化是PET雙螺桿擠出片材機組擠出片材設(shè)備可持續(xù)發(fā)展的主要特征。
1、WSJP95-1200PET雙螺桿擠出片材機組擠出片材設(shè)備綠色性能特征
WSJP95-1200PET雙螺桿擠出片材機組與國內(nèi)同類設(shè)備相比,綜合節(jié)能提高30-40%以上。(國內(nèi)同類設(shè)備95機型,一般產(chǎn)量每小時500公斤,而達誠開發(fā)新產(chǎn)品產(chǎn)量每小時1200公斤);采用三級真空排氣技術(shù)及油氣分離技術(shù),省去結(jié)晶干燥系統(tǒng)。既減少設(shè)備的占地面積,又降低能耗;采用雙螺桿優(yōu)化組合技術(shù),大大減小了PET的粘度降低,確保產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性。
1.1、主要技術(shù)參數(shù)
雙螺桿組合結(jié)構(gòu),螺桿直徑95MM;最大擠出產(chǎn)量:1200kg/h;產(chǎn)品寬度:1000MM;厚度:0.12-1.8MM;裝機容量:430KW,實際能耗250KW。
1.2、綠色加工技術(shù)特征
適應(yīng)多類原料:PET、PLA,新料、回料、色母;
多組分喂料裝置技術(shù),適應(yīng)于新料、回料、色母等比例的控制;
原料免結(jié)晶干燥技術(shù),機組綜合能耗低,節(jié)省成本;
高扭矩擠出機組,配套扭矩保護器;配超大過濾面積熔體過濾器,節(jié)省大量換網(wǎng)作業(yè)的時間和人工消耗;
三輥壓光輥筒壓合采用液壓裝置,結(jié)構(gòu)緊湊,輔助設(shè)施布置方便,操作簡單;
水溫系統(tǒng)采用加熱冷卻的溫度雙PID控制技術(shù)等;
在線切邊、破碎、輸送回收系統(tǒng),特殊的收卷結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)在線不停機換卷,卸卷裝置,節(jié)省大量的作業(yè)時間和人工消耗;
在線涂硅系統(tǒng),提高片材適應(yīng)性及保護作用,提高競爭力;
高精密雙螺桿擠出系統(tǒng)采用壓力閉環(huán)反饋控制技術(shù)、加熱冷卻的溫度雙PID控制技術(shù)等;
整機采用PLC控制,實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)運算及反饋、報警等功能的自動化控制;
先進雙PID控制算法技術(shù),對技術(shù)數(shù)據(jù)的實時統(tǒng)計分析,實時提供改進措施,確保生產(chǎn)過程始終處于統(tǒng)計控制狀態(tài),以提高制品的質(zhì)量、精度、能耗等性能指標。
2、WSJP95-1200PET雙螺桿擠出片材機組生產(chǎn)工藝的綠色化創(chuàng)新
PET片材是近年發(fā)展起來的新型材料,憑借其優(yōu)良的韌性、高硬度、高透明性、無毒、無味、易成型以及可回收再生利用等優(yōu)點,且燃燒不生產(chǎn)有害氣體的優(yōu)異環(huán)保性能,順應(yīng)環(huán)保潮流,逐步受到消費者和生產(chǎn)者的極大青昧,廣泛適用于各行各業(yè)之產(chǎn)品包裝、文具、印刷、禮品及工藝。
普通PET原料在空氣中含水率高的特性,在熔融擠出時,會引起水解作用,使熔體粘度和分子量顯著下降,導致擠出成型片材起泡、變脆、發(fā)黃等異?,F(xiàn)象。目前國內(nèi)解決原料含水率進行生產(chǎn)PET片材設(shè)備主要有單螺桿擠出機,其“預結(jié)晶一干燥一熔融擠出”的加工路線,一般需配套結(jié)晶干燥系統(tǒng)。第二種是行星螺桿(多螺桿)免結(jié)晶擠出機,是免干燥直接排氣擠出工藝,第三種是雙螺桿免結(jié)晶干燥擠出機,也是采用排氣擠出機直接擠出成型。
免結(jié)晶干燥直接排氣擠出工藝因節(jié)能效果顯著而備受關(guān)注。目前有單螺桿及雙螺桿免結(jié)晶、行星螺桿(多螺桿)免結(jié)晶等類型,由于單螺桿的固有特性,適應(yīng)于生產(chǎn)品種少的專業(yè)廠家要求,不同原料的生產(chǎn)條件需配套專用螺桿結(jié)構(gòu),才能更好發(fā)揮效率。行星螺桿(多螺桿)免結(jié)晶干燥擠出機一般適應(yīng)于PVC壓涎生產(chǎn)線,對于PET原料,難以兼顧全新料及回料不同比例,實際生產(chǎn)中還存在排氣冒料風險,難度較大。
為了達到理想的排氣效果和有效控制PET熔體的最終粘度,行星螺桿(多螺桿)排氣擠出機的結(jié)構(gòu)越來越復雜,這給后繼的加工、裝配和維護都帶來了諸多不便,目前還沒有文章詳細數(shù)據(jù)報道及設(shè)備普及。
WSJP95-1200PET雙螺桿擠出片材機組雙螺桿免結(jié)晶干燥擠出工藝具有若干顯著優(yōu)點,包括節(jié)能效果明顯、流程工藝簡單、可以實現(xiàn)在線配混等等。通過雙螺桿專用化改造,可以達到理想的排氣效果和有效控制PET熔體粘度控制。
3、WSJP95-1200PET雙螺桿擠出片材機組關(guān)鍵結(jié)構(gòu)技術(shù)合控制技術(shù)創(chuàng)新
如何開發(fā)PET高效率擠出片材設(shè)備,通過多方論證認為,從五個環(huán)節(jié)進行技術(shù)創(chuàng)新,結(jié)構(gòu)優(yōu)化,精密制造,才能實現(xiàn)設(shè)備的高產(chǎn)量低能耗,打造國內(nèi)高效雙螺桿擠出片材高端設(shè)備。
3.1、雙螺桿組合技術(shù)
多年積累的雙螺桿構(gòu)型研發(fā)設(shè)計經(jīng)驗與先進軟件技術(shù)進行優(yōu)化結(jié)合,特殊的雙頭螺紋元件以及獨特的螺桿組合,實現(xiàn)輸送塑化、混合混煉、剪切分散、均化均質(zhì)、排氣脫揮、建壓擠出等各項功能。特別是在針對PET材料內(nèi)部結(jié)晶水的脫除方面有極高的效率,特殊設(shè)計的排氣口不冒料,自由通暢,實現(xiàn)低溫擠出,避免PET的熱降解。
3.2、真空排氣技術(shù)
多段強制排氣高效、安全的保證PET物料熔融、塑化過程中不水解、無晶點產(chǎn)生。特殊的三級真空排氣技術(shù)及油氣分離技術(shù),超大抽氣量,超高真空度,大大減小了PET的粘度降低。
3.3、高強度輥筒內(nèi)部螺旋流道技術(shù)
高強度輥筒內(nèi)部螺旋流道結(jié)構(gòu)設(shè)計,配套水溫控制系統(tǒng),使輥筒有精準溫控和高效傳熱效果。
3.4、智能化遠程控制技術(shù)
通過本公司服務(wù)器IDC中心工業(yè)數(shù)據(jù)中心和工業(yè)數(shù)據(jù)采集與分析軟件、遠程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、標準電機健康檢測分析系統(tǒng)、設(shè)備能源管理優(yōu)化系統(tǒng)等,對在客戶工廠的達誠設(shè)備實現(xiàn)遠程監(jiān)控和對各種工藝數(shù)據(jù)采集和存儲,并進行工藝數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化生產(chǎn)工藝配方。
3.5、設(shè)備制造工藝工匠精神
零部件選材,制造工藝,加工精度,熱處理及表面處理,外觀設(shè)計等工業(yè)設(shè)計進行全面考究,確保設(shè)備穩(wěn)定可靠性,提升擋次。
4、市場應(yīng)用前景及發(fā)展方向
國內(nèi)各種包裝裝備需求量日益增大,片熱成型包裝領(lǐng)域的企業(yè)通常采用購買多套設(shè)備才能滿足生產(chǎn)需求,這是由于國內(nèi)設(shè)備還處于低產(chǎn)量及大量勞動力來完成。目前國內(nèi)、外雙螺桿擠出機行業(yè)上發(fā)展趨勢是向高產(chǎn)量、低能耗、環(huán)保、自動化、智能化方向發(fā)展。