塑料机械是塑料加工工业、塑料制品工业所必须的装备,而塑料机械的发展也依赖于塑料制品、原料加工工业的发展,塑料机械与塑料加工所用的原材料、塑料制品之间是一个因果关系,它们之间相互依赖。中国塑料机械的发展趋势是要朝着组合结构、专用化、系列化、标准化、复合化、微型化、大型化、个性化、智能化方向发展,同时要满足节能、节材、高效的要求。随着塑料机械的发展,石化原料供应的日益紧缺,塑料工艺技术未来呈现以下几种发展趋势:
1、工程塑料发展势头良好。
2、发展降解塑料意义重大。
3、CaCO3/聚烯烃复合有利环保。
4、原位复合技术前景广阔。
5、无机粉体使用越来越广。
6、材料功能化。
结合以上几点,我们来了解一下最近塑料机械行业又有哪些新技术。
用于腐蚀性和高纯度流体流动的kynar 聚偏二氟乙烯篮子滤网

来自纽约YONKERS 的消息,Micromold Products公司和它的分销商提供的由Kynar PVDF(聚偏二氟乙烯)材料制作的篮子滤网现已投入生产。由于它比Y型滤网更好的效果,篮子滤网可过滤大量不溶解固体,从而减少了化学加工工业中对昂贵下游设备的磨损和停机时间。
Micromold's PVDF Y型滤网是Y型滤网容量更大的姐妹产品,具有极高的耐腐蚀性能,FLUOR-O-SHIELD篮子滤网,容许较高的操作温度(高达300°F, 150℃),成本低,比钢制品或其它进口金属材料更具成本竞争力。 该滤网从腐蚀性或高纯度液体流去除悬浮或固体废物,以避免破坏敏感的下游设备,如水泵,阀门,仪器仪表和喷嘴。
以往的塑料滤网无法处理腐蚀性物质,如卤素及许多酸性物质,或温度不容许超过220°F (105℃) 。PVDF制作的塑料滤网则远远优于以聚氯乙烯,氯化聚氯乙烯,聚丙烯和缩醛为材料的产品。Micromold PVDF滤网完全防紫外线辐射。它具有FDA特性,高刚性和抗蠕变机械负荷。
新的篮子滤网可用于化工,制药,半导体,造纸和纸浆,食品和饮料,水处理及类似的加工工业。由于Kynar PVDF较低的提取成本,这些滤网特别适合半导体的应用。它们也适合应用于医疗设备和其他应用领域的电解组件。由于它的抗辐射和热酸性能,它还可用于处理核废料。
Micromold设计连同一个高容量降低压降的斜头聚四氟乙烯滤芯和长滤芯的密封袋。一个很容易拆卸的螺丝顶部和排水管塞,使滤芯容拆卸和方便快速清洗。包覆O形圈的设计可防止废气泄漏和含氟聚合物受潮时对外渗漏。
可选尺寸为1/2英寸至3英寸。
Micromold Products公司有广泛的流体设备生产线,包括管材,管件,阀门,滤网,空间装置,法兰和垫片,反应釜配件,槽等,用于许多高性能塑料,包括聚四氟乙烯,聚偏二氟乙烯,PFA,氟树脂,聚丙烯,聚醚醚酮,尼龙, PCTFE和UHMW聚乙烯。自1950年以来开展业务以来,该公司产品通过分销商销往世界各地。
高效冷却防止剖面翘曲同时达到更高生产力
产品塑形,高产量和低废料正成为现在塑料制品生产中最为突出的特点。然而,塑胶型材塑化太快时常造成翘曲,尤其容易产生各种凹形,包括不同管壁厚度、木/塑复合材料或泡沫塑料。为防止翘曲,冷却过程十分重要,型材达到均匀的效果需要控制传热,保证在厚切片散热前薄的部分不会先冷却下来。散热的快慢取决于材料的热导率和厚度。因为固体物表层将内部物质与冷却介质之间隔离开来。如果壁太厚,对冷却效率的影响就越严重。
聚合物的热导率是其密度的倍数。聚氯乙烯的热导率是0.051,聚丙烯是0.075,和HDPE是0.16,量越多则意味着传热越慢。因此,PE材质要求比PVC长20% 至30%,因为PE材质具有较差的冷却性能。聚合物和填料,在冷却过程中也起到了一定的作用。
冷却方式包括风冷,液冷,喷雾冷却。风冷是最简单和最慢的冷却方法。空气中,只含有1-10 %的冷却能力的水,因此它不会导致降温不均,从而造成翘曲,扭曲或弯曲。对聚碳酸酯,硬质PVC和PS等材料,通常的风冷生产率低于250磅/小时。
风冷设备通常是10到20英尺长,并有事先做好的模板在冷却时同时进行塑模。线夹,可弯曲电线,把手和其他装置均可支持这种冷却方法和塑型。在前10英尺,喷嘴通常用来在特定部位鼓风,最后10英尺则在上方和下方使用送风机来进行空气冷却。
将模型在水箱中反复浸泡和快速拉动的水冷法能加快冷却速度,但它在冷却过程中加热型材周围的水,降低了传热效率。解决的办法是通过搅动来破坏热水绝缘层以增加散热。在大多数情况下,水冷却,可以安装在槽的每个角落。如果这造成型材翘曲问题,它有时可以帮助提高整体水温和降低传热速度。为此,我们需要一个水温控制系统,通常有水泵,过滤器,换热器,阀门,以控制水冷却的流入量。
目前型材挤出实践中通常涉及干标定表,一般是30英尺或更长,表安装在水槽前面,在低真空中引导水的流向。在某些特定情况下,这些槽可能超过100英尺长。槽越长,减少扭曲的可能性就越大。不过,这种方法设备和地面空间成本太高,而且更长的槽也不可能加快生产效率。由于挤压利率上升和处理器地面空间过大,人们不得不寻找更有效的传热方法。喷雾冷却,喷雾冷却的一大优热是它的热传递效率。近乎微粒的水珠从喷嘴喷出,接触到摄氏100度或更高的型材表面。喷雾蒸发冷却过程中,喷雾直接喷到塑料温度最高时的挤出型材,这样的冷却效果是最佳的。如果干校准模具已经安装,在本质上并没有蒸发效应。一旦型材表面温度下降到低于100摄氏度,喷雾液滴不再迅速变成蒸汽。然而,即使在较低的温度下,由于大面积的飞沫和四溅的喷雾,喷雾冷却的效果仍高于浸没冷却10%至20%。
浸没冷却去除热速度比风冷快,喷雾冷却去除热更快,这使得它成为复杂挤出型材时最容易导致翘曲的冷却方法。尤其某些固体或不规则分布的型材,实际操作中需要减缓传热。举例来说,硬质PVC型材由高湍流喷射槽和相匹配的大中型水环流系统冷却时,通常使用10-20摄氏度范围的冷冻水。然而,如果预先将槽内水预热到40至80摄氏度,效果会更好。因为它传热速度比较慢,所以表层不会冻结。一种作用引导系统的方式,也可以装在喷雾罐直接喷射到较厚的一面,以优化冷却。那么,当型材逐步冷却时,可以逐步下降水温完成全部冷却工序。
标度模具可设计独立的温度控制系统。这个过程一般需要3 8 -1 2英寸长的干式标定工具,由于是典型的泡沫型材挤出,可以很方便的在每一部分中进行温度设定。这种便捷的温度控制,也使得这一进程,具有可重复性。
它也使在标准工具中创造独立的温度控制区成为可能,如分别在顶部或底部,甚至任何一边,从而强化复杂型材的传热性能。
布勒PET分拣新技术Buhler Sortex Z+

50多年前,ICI采用Buhler Sortex 领先的光学分选技术分拣塑料。多年来随着技术改进和环保意识的增强,循环再造物料的使用已变得越来越受人关注,PET薄片的光学分选成为现今PET瓶的回收循环的一个关键工序。
非PET粒子和有色PET薄片的移除为后来的循环再生工序提供了高质量的材料,保证循环再生产品有更好的颜色,更优质的纤维体,降低熔体过滤过程中的产品损耗,延长了设备寿命也改善了加工条件。
Buhler热加工公司PET再生产品经理Andreas Christel认为,聚酯薄片热加工后进一步提升循环再生PET质量是缘于光子分选技术的应用。“热加工可能是一个只需几分钟的简单结晶过程,或干燥工序,有时可能是需要花费几小时的空气、真空或氮气固相缩聚步骤。由于一些添加剂的作用,在热加工过程中一些PET薄片的变色程度远远超过了其他材质。
“分选将减少循环再生过程中的变色几率,改善色彩质量,提高再生产品质量。分选薄片可以应用于低颜色敏感产品,如彩色钢板或皮带等。”
Buhler Sortex产品销售专家Faisal Baig介绍了该产品在这方面应用的独特性:“我们相信我们的SORTEX Z+光学分选机提供了塑料工业的一个优秀的解决方案,是目前最有效和最符合成本效益的,同时,该设备易于操作和便于维修。 ”
然而,SORTEX Z+最独特的是,它采用先进的摄像机和剖面形状识别,使之能够通过形状以及颜色识别不合格材料,并且具有超乎想像的准确性,以最少的加工工序和设备费用实现最高的产品质量。
“不想要的颜色和不需要的材料,如橡胶,金属,纸张,玻璃,木材,翘曲的和多余的的材料将被分选机从一系列材料,包括PET,高密度聚乙烯,聚氯乙烯,uPVC,PVB,ABS及其他塑料薄片、塑料颗粒中清除出去。”
SORTEX Z+现提供不同尺寸,可分选0.5至6 tph的PET薄片,现已被欧洲几家大公司用于他们rPET加工工序中。SORTEX Z+带去的效益,引起了塑料行业浓厚的兴趣。
新的供暖系统可以降低 70%能耗
一个可减少70 %能耗的新感应料筒加热系统,宣布研制成功。
热控制解决方案(TCS)包含嵌入高温陶瓷纤维保温的辐射加热元件。加热环节是将线捆绑,包裹料筒外周和用高温度维克罗紧固件固定。与加热器不同,TCS不依赖与料桶的紧密接触来进行加热,它甚至并不触及料筒。辐射能量通过加热器与料筒之间的小空间缝隙传播热能。每一料筒孤立于其它部分。加热器加热状态下的气隙,一直伸延至整个加热区。如果需要冷却,可选高吸风机通过端环吸取排气口的热空气,将热空气排入到工厂其它地方或室外。需要的话,约有75 %的料筒完全暴露在高流速的冷却空气中。
TCS的最主要优热表现为:
1、料筒沿其长度完全绝缘,保证最小热量流入工厂厂区,保护工人免受烫伤。
2、加热器具有蓄热功能。加热速度快于Band加热器,其热能调节和控制也更灵活。传统料筒加热/冷却系统的加热动力利用正弦波周期的连续加热和冷却调节。由于TCS没有这种热动力需求,避免了持续的温度过冲和下冲。它提供了更严格的温度控制,减少冷却的必要性,而且在某些应用中,可以调节温度至设定点,从而节省更多能量。
高速深推杆双螺杆挤出机中的分数原理

“用分数原理,有可能精细高效的控制复杂加工工序。”
双螺杆挤出机已经过多年的改进。深螺纹螺杆提高了双螺杆挤出机的效率和降低剪切速率。这个功能是有利于保持混合效率的同时提高螺杆转速和增加机器的生产量。改善流程效率,通过减少每单位材料的粘性耗散来实现。材料的处理能力得益于直径比例和具体扭矩的改进。螺杆螺纹越深,风口输入量越大,由于剪切应力的降低,熔点就越低,排气能力也就越大。此外,深螺纹还提高了加工固定剪切和热敏性物质的挤出能力。不等顶锥角的分齿可以解决由于高速捏合元件造成的熔点升高问题。这种几何学可轻易取代标准捏合零件。

40年前,埃德门格确定需要分数原理。埃德门格说,“迄今为止这种双螺杆挤出遭遇到的一个不利因素是,它是唯一可变幻纵向尺寸,而不是横向尺寸的,举个例子来说,厚层材料的使用,其中往往有一个重要的作用是针对转移的热量、传递的材料或过程中的反应,实际上这种作用关键是变化。”
标准双螺杆零件所有齿均有相同的顶锥角。这些限制了操作双螺杆挤出机的零件类型,如果该几何是完全基于埃德门格的设计。例如,在一个偏心捏合元素中,小顶锥角产生更高磨损率。将顶锥角改为圆形会减少挤出机内的自由容积。Babu Padmanabhan博士发明了拥有不同顶锥角的零件。这种零件由于共轭对,能适应双螺杆挤出要求变更时仍可继续工作。新零件几何给单个零件设计提供了更大的灵活性。
“为适应双螺杆挤出要求,具有不同顶锥角的元件继续工作。”
不同材料分数原理加工工序已计算得出。涉及的加工聚合物包括具有高炭黑填充物,有机颜料,玻璃纤维等。分数原理也被用于PVC复合物。用分数原理,是可以精细的控制复合过程,以获得比标准原理更好的挤出效果。
新红外线灯为西得乐吹瓶机减少 15%电力消耗

西得乐与飞利浦联手开发新的红外线灯,为吹瓶机烤炉节省用电15 %。
在西得乐,提高能源效率的设备延伸到其安装的相应机器。在世界范围内运行5000吹塑机的话,潜在的节省能源具有重要意义。红外线灯消耗的电量占据了整个吹瓶机耗电量的90%到95%,因此新的红外线烤箱灯能够大量节约电能。
飞利浦专为西得乐生产了新1,700瓦灯替换传统的2,000瓦灯,改善反射光线。不透明的反射,其实增加了灯的辐射率,因此新发明的灯可在烤箱部分减少15 %用电量。在不影响包装瓶质量的情况下,改进焦炉5 %的整体收益率。无需对现行的焦炉或工艺进行修改。
1,700瓦灯已获得飞利浦专利,由一家法国矿泉水生产商the Societe des Eaux minerales de Saint-Amand生产测试。因此,西得乐可获得快速的投资回报率和可靠的生产工艺运作。这些灯具将在6月下旬提供给客户用于零件生产。他们最初提供一系列机器的照明,最后考虑提供二个系列机器的照明,也有可能提供全部生产线的照明。 |