塑料包装成型加工设备的绿色技术主要指能减少污染、降低能耗的技术体系,根据环境价值并利用现代科技的全部潜力的技术。高新技术应该“绿色化”,而且同时它也是可以‘’绿色化“的。目前,塑料包装成型加工设备的绿色技术主要体现在提高能源和其他资源的利用效率、降低成型加工成本、减少对环境的污染、提高清洁度等方面。Chinaplas2011展会上,塑料包装成型加工设备的绿色技术革命,得到了体现和创新。本文从节能、环保、洁净、节材、控制、成型性能等诸方面,分析研究了绿色技术在塑料包装成型加工设备上的应用,指出绿色化是塑料包装成型加工设备的发展方向,绿色技术为塑料包装成型加工设备行业带来一场重大的革命。
1节能降耗的创新技术1.1节能成型加工机构围绕节能成型加工展开机构创新,创新机构又提高节能技术的水平。注塑装置、挤出机构的创新节能的重点在塑化系统,塑化系统主要包括驱动系统、加热系统、加料系统,提高能源利用率、降低能耗损失是塑化系统节能技术的研发重点。
高扭矩节能挤出机构。科倍隆公司展示了新一代ZSKMc18双螺杆挤出机,螺芯材料采用高科技的航天材料,比扭矩提高了30%达到18Nm/cm3;椭圆形的机筒热收缩衬垫改善了热传递;改进的冷却系统和加热系统,保证了温度的均匀分布;改进的机筒隔热保护。这些改进措施有效地提高了能效,提高产量30%,同时降低了产品的单位成本。
高性能节能挤出中空塑化机构。秦川塑料机械有限公司的SC1500塑料中空成型机,采用高效节能IKV挤出结构。IKV结构在螺杆相同长径比条件下,其高摩尔质量聚乙烯(HMWPE)原料的输送效率,名义比功率由常规的0.3~0.5kW/(kg/h)提高到0.6~0.85kW/(kg/h),塑化量提高50%以上,且挤出量稳定,加之合理的屏障段和混炼段设计,能获得高的塑化质量,达到降低单位能耗的效果。
高速节能瓶坯成型机构。广州一道注塑机械有限公司展出的U~PET360/96cav瓶坯注塑机,一模96腔,成型500mL可乐瓶瓶坯,每支重10.88g,成型周期7s,产能最高达到49 000支/h,达到了国际先进水平。获得了镶嵌式塑化料筒加热结构、主辅多顶式注塑顶模机构、直动式注射喷嘴机、双轨平衡移动机械手、双驱动双轨平衡移动机械手等多项实用新型专利。配备高质量的德国热流道不仅节约了生产原料,而且提高了产品质量,加快成型周期,提高生产效率。采用阀针式注浇口达到大流量注射,满足国际客户的高质量要求。国内独创的多工位机械手,使成品有充足的时间冷却,大大提高了成品的合格率。阀控伺服液压系统提高了系统的动态响应性能和保证了运行精度及其重复精度的稳定性,MOOG伺服阀精确控制移模位置,低压护模位移精度可达到0.充分保证了高精度模具。小容量蓄能器稳定了注射压力,减低了噪声;大容量蓄能器提高了注射速度节约了能耗。伺服电机驱动的挤出塑化系统保证了大容量PET塑化的质量一致性,为群腔PET瓶坯高速高效注射成型创造了先决条件。
瓶坯模外复合节能冷却机构。宁波华美达机械制造有限公司PET瓶坯注塑机,专用高速3工位冷坯机械手,制品顶出后在机械手内继续冷却,缩短在模具内冷却时间;瓶坯在模具内成型后,外壁为水冷,内壁为风冷,放坯时,瓶坯冷却到室温;机械手驱动采用德国伦茨伺服系统。成型16g瓶坯,模48腔;成型周期约9s. 1.2节能成型控制系统成型控制系统的科学设计,创新机构、成型工艺,提高成型速度,缩短成型周期,提高加工效率,达到高速节能成型加工。
高速节能成型同步平行回路。广东伊之密精密机械有限公司的48A->ET瓶坯注塑机,成型系统采用塑化与注射、开合模、顶出、机械手取出等工序的同步平行回路控制系统;多工位带冷却的取坯机械手;群腔瓶坯成型模具。通过以上科学的手段,大大缩短了成型周期,达到了高速节能生产。现场展示的48腔PET瓶坯成型加工,周期12s,每小时最大产能达到14400支,达到低成本高产出。
高速节能成型控制系统。上海衔能科技有限公司针对大型注塑机的伺服多泵动力驱动系统,把注塑机特有的工艺需求融入到控制元件算法中,研发了伺服多泵多组分流与合流的控制的多模式复合控制系统,与单纯的多泵合流控制系统相比,动态响应更快、更节能、成型周期更短,把注塑机的能效发挥到最佳状态。
智能化能源检测系统。节能布鲁克纳公司在双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜拉伸线上,特殊设计“能源监控系统”优化包装流延膜温度控制,在降低原材料成本和薄膜厚度上达到精确的控制,达到既提高制品质量又降低能耗和成本的效果。
质量控制和成型工艺检测系统,OptiCheck成品瓶/密封表面单元能够通过照相机成像系统监控瓶子的完好性程度和密封性能,确保产品符合质量要求。
1.3高动态反映的交流伺服电机动力驱动油泵节能系统交流伺服电机驱动定量泵系统是近年发展的一种先进的高性能节能系统,在产品展示中已得到普遍应用,特别在注塑机上应用最为广泛,海天2010年70%的注塑机采用交流伺服电机动力驱动系统。主要有以下几种型式:交流伺服电机驱动螺杆泵系统;交流伺服电机驱动内啮合齿轮泵系统;交流伺服电机驱动柱塞定量泵系统;交流伺服电机驱动柱塞变量泵系统;交流伺服电机驱动双排量变量柱塞泵系统;交流伺服电机驱动负载敏感泵系统。提高交流伺服电机驱动液压泵系统的动态反映速度,减少动作切换时间,加快动作节拍,是系统发展的新特点。
伊之密公司的SH系列伺服注塑机,把交流伺服电机的节能性能与伺服泵的快速动态响应性能结合起来,运用高性能的日本油研公司伺服泵,组成全伺服动力驱动系统,实现压力、流量全闭环控制系统,运动时压力流量自动补偿,保持压力与流量的稳定性,控制精度及重复精度高,射胶速度从静止到最大仅需46ms的动态响应时间,取得了突破性的成果。
易霸伺服驱动注塑机EM-SVP/2,集合了震雄成熟的节能注塑机制作经验再配置高效伺服电机油泵系统,比传统液压系统省电及省水最高可达80%. 1.4能源再生/回收利用液压系统回油能量、机筒加热散发能量等能量再生/回收利用是塑机节能技术不可缺少的个部分。塑机节能的本质就是减少能量损耗,提高能量利用率。能量再生/回收利用是提高能量利用率的有效措施之一,开展对此问题的研发越来越引起人们的重视。不管是液压驱动,还是全电动,都存在一个能量再生利用、提高能量利用率问题。
伺服驱动能量回收系统。交流伺服电机驱动泵源系统,系统基本上无多余能量损害,但在工作过程中,频繁刹车及减速过程中,伺服电机本身发出电能,如果得不到应用,就造成浪费。在系统中增加伺服驱动制动回收单元,达到存储伺服永磁同步电机在刹车制动过程中产生的电能,同时能够将此电能释放到工作过程中。阿博格公司AllrounderH系列注塑机,动力驱动系统中增加了交流伺服电机制动能源再生利用和蓄能器辅佐驱动,节能可达到40%.伺服驱动塑化注射的新型能量回收利用系统。Netstal的ELION系列全电动注塑机,把伺服电机制动过程产生的能量直接进入过渡电路,储存在电容电路中,这意味着产生的制动能量不必转化成热量,尤其是在注射循环期间,可以成为总能耗的个重要部分,比常规的全电动注塑机能耗低10%以上。
能量热交换回收系统。德国SINGL研发了冷却水循环是用的冷风箱取代部分能耗较高的模具除湿机。冷风箱需配合冰水机或冰水系统使用,利用换热器与冷却进水将高温进风进行热交换和除湿。由离心式风机吸取冷风,在通过风机的出口把处理后的冷风送出,进行热交换后的冷水从冷却水口送回冰水机或冰水系统循环使用。
1.5多种形式的液电混合高速节能驱动液电混合驱动由多种形式:1)按部件驱动分为合模伺服电机驱动,注射液压驱动;合模液压驱动,注射伺服电机驱动。2)按部件内部驱动分为塑化伺服电机驱动,注射液压驱动;锁模伺服电机驱动,顶出液压驱动。
液电挤注复合节能驱动系统。广东伊之密精密机械有限公司、广州一道注塑机械有限公司等公司的PET瓶坯注塑机塑化注射普遍采用挤注复合塑化机构,改以往的采用普通同轴线式往复式螺杆塑化注射机构成型瓶坯结构。挤注复合塑化机构,交流伺服电机独立挤出塑化的注射储料,有利于大容量塑化熔融料的比容均一性,增加成型腔数,达到高速高质量高产量塑化注射。
液电复合注射及合模的节能系统。Netstal公司的ELION 28002000液电混合驱动注塑机,全电动合模单元与液压注塑单元相结合,成型一模96腔的HDPE料的瓶盖,成型周期不到2. 5s,与传统的驱动系统ELION22002000相比,节能达30%.液电复合注射及吹塑的节能系统。omar公司的85S的液电混合注射吹塑机,发挥液电独立平行回路的高速生产性能,展示了用10腔模具成型118mLPP瓶,生产速度达到3 1.6节能成型工艺挤出冷却系统及性能决定制品成型的速度和效率,直是挤出创新创造的研发重点。
管材模块节能冷却系统。中云科研全面革新的管材挤出模快冷却技术,是带有较高压力的冷却水注入密封似的模块内部并进行高速循环,实现了波纹成型模块的高速高效冷却,其直接表现为PE双壁波纹管生产线产量的大幅提高,挤出DNAD400mmPE双壁波纹管产量提高到了原来的3倍,每米的能耗降低约造粒节能冷却系统。德国奥托玛蒂克塑料机械有限公司新一代的SPHERO水下造粒机采用经改进的粒料-水混合浆直线出口设计,降低了对能量的需求,提高了产量,同时是工艺水流更好地得以控制。EGB带式输送系统,可采用空气冷却、水冷却以及两者相结合的冷却方式,大大优化了特殊领域的适用性和专业性能。
节能高效模具冷却系统。采用冷水机快速冷却薄壁制品,成型次性快餐碗,冷水机冷却时间仅需0. 2s.苏州纬吉精机有限公司WMCH系列水循环急冷急热模具温度控制系统,具备热水回收功能,能够有效回收热水能量,节水省电;并可用于洁净室注塑。OTH模具油温控制系统,采用多段加热的特殊设计,可避免在传热油时发生氧化,不产生对环境的污染。
2全交流伺服电机直接驱动执行机构运行绿色系统交流伺服电机直接驱动执行机构运行系统,无液压驱动可能产生的油液污染、噪声污染,并且动态反应快、大幅度节能,被称谓绿色驱动技术,首先在注塑机上得到推广应用,继日本之后,国内已成为国际上第二位研发全电动注塑机的国家,但是技术水平、规模等各方面与日本是不可比拟的。
2440/380T注塑机,采用全电动注射单元,各个独立电动马达并行操作,节省了机器的空循环时间,从而提高了效率,产品的效率也得到进一步的提升。其配备SchoettliX~Light与用於生产直径26mm、质量仅1g瓶盖的96腔模具组成完整的生产单元,此单元同时包括对成型瓶盖的光学检验装置。循环周期仅2.96s.展示表明,全电动动力驱动在挤出机、中空成型机等其他塑料加工设备上也得到应用和推广。
交流伺服直接驱动挤出机。戴维斯-标准有限公司在软包装成型、塑料加工和橡胶行业是全球的领导者,展示了全新的低速大扭矩交流伺服电机直接驱动挤出螺杆,可提供挤出机螺杆直径范围:19.05~88.90mm,提高了传动效率,相比传统的齿轮减速箱可节约15%~20%的能耗。
全电动驱动挤吹中空成型机。BEKUM在中空成型机领域的创新闻名世界,新一代的EBLOW-XO7系列采用全电动驱动,模板间距为350力为7~24t,位置精度0.01mm,缩短成型加工周期15%,节能50%,噪音72dB,拥有单工位和双工位两种机型。BECKUM公司研发的新一代拉伸包装机,由变频扭矩电机改为伺服电机,采用分散伺服技术控制机器动作,从而使调节工作得到较大简化、机器的功能得到更好的执行并且简单;伺服电机共同的直流总线式的能量分布均等,达到既节能也消除了制动阻力。铨宝工业股份有限公司PN-CSS9000双轴拉伸全自动吹瓶机,采用全电动驱动,确保机台高速运转和精密定位,最大产能达到12000支/h,最大吹到0.6L.Automa公司的全电动连续挤出往复式吹塑机ApexAT4800D,锁模力为10t,最多可达到6腔成型,干循环周期为6s.全电动驱动注吹设备。MBMMaschinenbauMuhldorf公司的低二代全电动注吹设备Unimax 50FE-EcoSpeed,锁模力为50t,适应于加工多种材料,相对上一代设备,能效提高20%.洁净化设计,使其适于生产药品、化妆品、个人护理品的包装瓶。
全电动控制分卷分切设备。Atlas公司推出的环境友好型的双轴分切和分卷设备ER600,采用全电动控制而不是液压控制,切割速度达到450m/min,分切宽度最小为35mm,精确的分切减少了浪费。
全电动注塑机向高端塑料制品领域的步伐加快,体现出了更高的附加值,同时促进了自身的技术革命。发那科机器人制造有限公司直保持着全电动注塑技术和产品方面的领先优势,经过18年的努力,全电动注塑机具有更先进的功能、更精密的控制精度、更快的成型速度以及更低的能耗,突出的节能环保优异性能,广泛应用于精密光学、汽车电子、精密齿轮、数码电子和微型连接件等高端注塑行业中。威猛巴顿菲尔全电动驱动运用于医用微型精密注塑机,精密注塑微型医疗器具,既推进了医疗器具的发展,又提高了全电动注塑机的附加值。
3清洁成型加工设备清洁成型加工设备是现代生产过程的一种新的、创造性的思维方式,给包装塑机的发展将带来一场重大的革命,改变个原有行业的面貌。清洁生产意味着对生产过程、产品和服务持续运用整体预防的环境战略,以期增加生态效率并降低人类和环境的风险。
清洁成型加工设备就是把设备在成型加工过程中对环境的污染及交叉污染降到不断发展的技术标准上;根据设备成型加工的不同对象的清洁度要求要求,采用不同的洁净度标准。
食品、饮料、医疗塑料制品对洁净度有很高的要求,成型设备应符合清洁、卫生要求,防止对产品产生污染及交叉污染,达到净房生产标准。洁净医疗塑料制品成型设备必须达到美国US联邦标准209E和国际通用标准ENISO146444的要求,符合GMP认证标准要求。食品、饮料塑料包装制品注塑成型设备应符合食品用包装、容器、工具等制品生产许可通则、食品用塑料包装、容器、工具等制品生产许可审查细则及相关标准等的具体要求。
功能化专用化的食品、饮料、医疗塑料制品越来越多出现在展品中,表明塑机的清洁度越来越引起重视,医疗、饮疗、食品的洁净度标准的功能化塑机已得到广泛认同,普通塑机的清洁度也在不断提高,并且在设备的设计、加工、装配上得到充分体现。
洁净-高速-节能三者融为一体,是这次展示产品中的新特色。威猛巴顿菲尔公司新型的MictoPower系列的合模力5t和15t的两个微注塑全电动注塑机,注射量范围0.05 ~3cm3,专用于纳米级微型部件的精密成型。整机密封包装,周边设备及机械手与主机整合到起,洁净室监控系统;创新的双阶挤注塑化注射系统,精确稳定地射出均质熔体,显著缩短成型周期,能耗降低30%~50%;嵌入式的质量监控,通过整合在设备控制系统内的图像处理功能,实现100%的视频控制。展示15/7.5设备上生产一种体积为0.003cm3的医用夹钳的精密注塑过程,MicrosystemsUK公司的模四腔模具,伟猛的W8VS2机械手,整个周期仅为3.8s. 3.1绿色节能加热系统传统的电阻丝加热效率仅为40% ~60%,其余的能量以辐射的形式浪费到环境中去,不但浪费能量,而且恶化周围工作环境,造成环境污染。绿色节能加热系统在展示设备中得到推广应用。
电磁感应加热系统。加热效率能够达到90%,降低二氧化碳的排放量,是清洁的节能加热系统。机筒表面的温度在50C以下,人体完全可以安全触摸;避免传统电阻发热圈加热方式辐射到空气中的能量,可显著降低环境温度。完全避免传统加热方式带来的因表面高温而造成的烧伤、烫伤事故发生;更杜绝了因表面高温引燃附作物发生不安全事故。由于表面温度低,它不会烧焦吸附在它表面的异物:如塑料颗粒、油污、灰尘等,不会产生有害气体,改善了车间的空气环境,保证了设备及员工的安全。
用电磁感应加热技术,将加热部分的装机功率降低50%左右,通过对现有设备进行改造,升温时间缩短为原来一半,温度控制精确到±1 C,产能提高至少5%,废品率降低至少在10%以上,对注塑工艺(降低注塑压力,提高速度,提高熔体质量)有很大提升,从而促进产业升级。青岛福润德挤出技术有限公司单螺杆挤出机、广东伊之密精密机械有限公司PET瓶坯注塑机、广东伊之密精密机械有限公司等采用电磁感应加热系统,提高设备绿色成型加工水平,塑化节电率达30%~50%.纳米红外节能加热系统。广州能之原节能技术有限公司纳米红外节能加热圈。纳米红外节能加热圈采用高分子纳米发热合金,加热圈表面经高分子远红外材料做特殊处理后,能够产生特定波长红外线,传热过程热损耗小,传热效率在99%以上,并有效提升加热速度;加热圈的表面温度仅为50境温度影响小,且能有效的降低工作车间的室温5~10C;升温速度比传统电热圈快20%以上;节能率高达30%~80%.纳米红外节能电热圈无任何外接设备,可做到传统加热圈的内径一样、宽度一致、段数一致、功率一致,直接用于取代传统的加热圈。
高效率微波加热系统。Kones公司拉伸吹塑瓶坯加热箱,采用微波加热系统取代常规的红外线灯管加热系统,达到更加节能,并且系统不受瓶坯的颜色、初始温度、材料组成型式等的影响,提高了加热效率和加热的灵活性。
3.2清洁润滑副润滑副污染一直是塑机运动副对环境污染的防治重点,主要采取三种方式:改变润滑副方式;减少润滑副;智能控制润滑系统。
宁波华美达机械制造有限公司M8-S高性能伺服节能注塑机,锁模机铰部分的钢套和铜套全部采用免润滑的石墨镶的复合套,润滑系统采用点对点的智能控制定量润滑,减少了润滑对环境的污染。PET瓶坯注塑机合模机构采用全液压,无需橡传统机铰合模机构另加润滑系统,二板运动采用高刚度直线导轨移动副,提高了工作环境的洁净度,减少了对制品的污染点。宁波海雄塑料机械有限公司把油泵浸置于液压油中,既有利于控制油泵温度,由降低噪音,减小对环境的污染。注射系统采用直线导轨副,减少了润滑油污染环境。力劲集团EFFORT直压式注塑机吸收了欧洲注塑机的设计理念,锁模中板采用悬空结构,无需润滑,彻底消除了润滑造成的污染。富强鑫精密工业有限公司HD-SV系列高速机,射出导柱移动副使用专利村套,可永久免润滑。
―些单位采用线性导轨副,降低了润滑油的使用量,达到降低润滑副对环境的污染。
3.3清洁介质介质是塑料成型机构不可缺少的流体。介质清洁化、洁净化是成就绿色成型环境不可缺少的技术措施。
德马格最新电脑技术的NC5控制器的Systec 160600C注塑机,智能化配备全电动直接驱动系统(DD)用于锁模单元和注射单元的主轴驱动,使用特定的低惯性和空气冷却驱动,为洁净室或高度清洁环境下推荐。台湾晏邦的高温水式模具控温机,是个节能环保产品。藉由压力原理,使水的温度从140C提升到170C,并且超高温水不会汽化,没有像普通的高油温模具那样油气产生造成污染,提供了个良好的环境空间。智能控制模温精度达0.1C、误差0.3C.苏州纬吉精机有限公司WMCH系列水循环急冷急热模具温度控制系统,具备热水回收功能,能够有效回收热水能量,节水省电;并可用于洁净室注塑。OTH模具油温控制系统,采用多段加热的特殊设计,可避免在传热油时发生氧化,不产生对环境的污染。
4回收料再生利用设备绿色技术热塑性塑料是可循环再生利用的资源。展示的回收料再生利用设备说明,提高回收料的利用率、性能、特性等绿色技术研发越来越引起重视。
4.1回收料混合器料和新料在被喂入挤出机和注塑机之前处于分离状态,可避免在喂入过程中可能造成的物料比例的变化;具有不同体积密度和流动性能的新料和再生料的混合料到达喂口的速度更快;独特的干燥系统和隔热结构,混合过程中物料干燥不需要热量输入。
4.2提高回收料长期循环利用寿命嘉洛斯公司展示了为帮助PET容器实现长期可循环使用而开发的ouleRHB和SmartHeat吸热剂,提高产品的可循环性,并最终降低工业能源成本与02排放量。
4.3回收料优质再生低水平回收造粒越来越不适合绿色技术的开拓,提高回收料的附加值,实现优质再生,成为回收料循环利用的发展方向。回收料在挤出造粒过程中,加入各种助剂来赋予材料新的功能,进行共混改性,拓展其使用范围。适合不同回收料、达到优质再生料的不同性能和功能的绿色技术挤出造粒设备应运而发展,例如:体化挤出造粒、双螺杆改性挤出造粒、低剪切低降解挤出造粒、双阶单螺杆造粒等。
片,这样,资源就可以多次循环,实现用PET回收料生产PET饮料瓶。由此,减少废品排放量,有效利用PET原料,引领PET瓶坯成型的低碳时代。
2010年废弃PET全球回收利用量不超过430万t,综合回收率不超过30%.这个数据说明废弃PET回收潜力还很大,但也说明没有发达国家回收率的大幅提高,全球废弃PET资源的充分利用还有相当长的距离。
克朗斯公司研发的‘’瓶到瓶“成套回收设备,该流程生产出的PET絮状料,可以作为直接与食品接触的原料,符合美国食品药品管理局(FDA)的规定和德国联邦风险评估所(BfR)的准则。克朗斯设备方案采用模块式结构,能力分别为500kg/h和1000kg/h.PET回收流程由一个清洗模块和一个瓶到瓶模块(B2B)组成。流程步骤包括材料处理、浸泡/清洗/冲洗、分离PET和PO、后续机械/热力干燥和厚薄分离,最终在‘’超级清洗”中去除游离的内含杂质。
款可大量采用食用级再生PET粉碎料生产瓶坯的注塑系统。HyPETRF食品级再生粉碎瓶坯注射系统,经过不断改进,由使用50%比例的再生粉碎料提高到100%的再生粉碎料,降低了生产成本。
宁波康润机械科技有限公司BFPET3生产线,可以全部用PET废旧瓶片做原料直接生产打包带。PET打包带又称塑钢带,是一种直接取代钢带的高强度打包带。格诺斯塑胶技术有限公司MAS挤出机,行星轮式多螺杆结构,8条卫星小螺杆通过环形齿轮,使用非常简单的水封真空泵去加工未经预干燥的PET回收料成高质量的制品。广东达诚机械有限公司双螺杆片材挤出机,可利用100%边角料、回收料生产,并且无需预结晶干燥,直接挤出片材,并达到高产低能耗。
青岛顺德塑料机械有限公司PET片材生产线,体现出回收料再生利用的理念。可使用100%的回收料,无需干燥结晶。螺杆机筒经过优化设计,塑化均匀、挤出稳定、产量高、寿命长。精密的定型压光装置具有调整功能,可确保片材的良好定型。制得得片材具有良好的气体阻隔性、韧性、延伸性和优良的回收性,可经成型加工成各种包装产品。该公司的三条PET片材生产线于2010年底销往英国。
太仓摩丹卡勒多尼塑料机械公司MINICOLOR定量给料装置,有效解决了由于散装材料特性而导致的螺杆喂料不够精确的情况,给料可以与注塑设备的塑化同步,也可以连续与挤出机的螺杆转速同步,成为快速循环注塑成型和压力进给挤出机的理想选择。张家港市联达机械有限公司LDYW~200型红外线结晶除湿干燥系统,结晶-除湿-干燥三位一体次完成,时间短、效率高、能耗低,几乎不破坏原料结构。加拿大宾顿工程公司FlexWIN收卷机,伺服电机直接驱动,实现精确的力矩控制,节省能源。科乃尔公司的TrneBlend质量式混料机,无漏料、无外溢、无污染,全密封的内部结构,有效防止任何原料损失和浪费的产生。无需使用工具,即可方便进行内部清理,显著节省了人工成本,杜绝了清理对环境产生的污染。
5辅助设备绿色技术辅助设备是塑料制品成型加工不可缺少的部分,甚至决定主机性能能否得到充分发挥及提高主机性能的有力补充。展示中,辅助设备积极配合主机绿色技术的进步,构建具有本身特色的绿色技术,在节能、环保、节约资源等方面体现出了明显的绿色技术。
百旺塑料设备(苏州)有限公司HR系列干燥机,采用独特的吸湿蜂巢转轮技术,确保更高的能源利用率。多种最新技术的PET原料干燥技术,为用户带来前所未有的低能耗。
柔性PET原料节能干燥系统。在PET瓶坯生产中,30%的能耗是在干燥过程中被消耗的。意大利辅助设备生产商MorettoSPA新开发了几种不同寻常概念的大型干燥系统,根据输入原料的类型、成型干燥所需的数量、希望达到的生产速率,Flowmatik中央控制器就能自动运行,提供的气流可与生产速率向适应,达到降低生产速率的时候节省更多的电能,即单位时间原料干燥量能耗与干燥速率无关,故称之谓‘’柔性“PET干燥系统。Eureka系统包括新型的X Max干燥机、Flowmatik中央控制器和新型的OTX料斗。这一大容量系统可包括3~10台干燥机,以及多达32个料斗,允许的最大加工能力大8000kg/h.与典型的双床/双塔设计不同,XMax干燥机采用了干燥面积比标准干燥床大50%的单干燥床设计,且不需要冷却水和压缩空气。每个干燥机拥有独立的空气环路,并有个露点仪控制,混合空气的露点温度始终保持在-65C.多塔系统在整个运行过程中,获得比其他系统更好的露点致性。干燥床由充满干燥剂的金属管和中心带有加热器的空气流动通道构成,可在更小的气流下提供更均匀的加热和更高的再生效率,由于内部环路是一个热交换器,是再生的能量得到完全回收,从而节省大量的能耗。这种大型系统与小型系统样具有调节柔性,即在不牺牲效率的前提下,允许降低产量,以更好适应市场经济。OTX料斗设计了中央更大的鱼雷头,干燥空气从干燥床的四周而不是从中间进入,增强了物料水分控制和干燥均匀性的控制水平,干燥温度从180C降至175C,干燥时间从6h降至4h,并且节约了40%的干燥气流。PET干燥过程需经过两个料斗:第一个料斗容量较大,干燥温度相对较低;第二个料斗容量较小,干燥温度为180C,使气流的需求量减少50%以上。Flowmatik中央控制器智能运行,掌握每个料斗的容量和原料的堆积密度、被期望的停留时间、温度以及空气流动速率。
6设备制造绿色技术6.1绿色涂装塑料包装加工成型设备表面绿色技术,对涂装提出了更高的要求。现在绝大多数塑料机构成型设备改变以往先装配后喷漆的落后工艺,实行与国际接轨的次涂装工艺。常见涂装缺陷主要有:涂膜脱落,附着力不良,开裂、橘皮,平光漆表面粗糙,凹凸不平或有颗粒,光泽不良,咬底,干燥不良,流挂(流泪),气泡(暗泡、针孔等)。这些涂装缺陷都是潜在的污染环境的因素。涂料、涂装技术和涂装管理是涂料涂装的三要素。涂料的施工过程中可能出现的弊病与涂料的固有性能有一定的关联,与喷涂的施工方法和施工环境有着较大的关系。加强对喷涂线、喷涂设备、喷涂环境进行改造和管理。学习新型涂料的喷涂工艺,及时更新已经习惯了的传统低档喷涂手法。推广高压无气喷涂、静电喷涂等低污染喷涂技术和设备。
6.2洁净塑料成型加工设备表面绿色技术具有洁净度要求的塑料成型加工设备,为杜绝设备对环境、塑料原料、塑料制品的污染及交叉污染,设备及周边设备表面不能涂装,周边钣金件采用不锈钢皮制作,紧固件采用表面防锈化学处理件及本身具有不锈性能的紧固件,零件材料及结构设计适合表面防锈化学处理。挤吹设备为保证医疗、饮料用的吹制瓶的卫生洁净标准,瓶坯加热烘箱的隔热罩壳采用不锈钢皮制作,瓶坯定位座采用不锈钢加工而成,不锈钢螺钉定位,链轮传动润滑油采用食品级标准。
7结语绿色成型加工设备是包装塑机的发展方向。高新技术必须是“绿色”,也能够是“绿色”。随着技术进步和社会发展,绿色技术的内涵与外延也在不断地动态变化和发展。特别是由于人们对环境的价值观不断进步,而以之为价值基础的绿色技术也随之而变。
研发新设备、新技术、新工艺、新材料,必须以“绿色”为主题,进行创新创造。
中化集团“十二五”将培育工程塑料等产业链中国化工集团副总经理范小森表示,未来5年,除了全力建设有机硅、有机氟、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸及丙烯酸酯等核心产业链,中国化工集团还要培育高性能纤维、工程塑料等新的核心产业链,同时考虑进入新的材料业务。
中国化工集团要发展的高性能纤维包括碳纤维、芳纶、聚苯硫醚、超高摩尔质量聚乙烯、高强高模聚乙烯醇等。工程塑料方面的重点是加强应用方面的研究或配套,加强共混改性研究,提高产品的竞争力,并力争将热塑性工程塑料发展成为核心业务。
范小森还表示,中国化工集团‘’十二五“期间将以水处理膜(渗透膜、超滤膜、纳滤膜)及加工产品为切入点,逐步向工程总包模式发展,为今后进入环保领域打下基础。数据显示,目前中国膜材料市场需求高达280350亿兀,今后市场还将以每年25%30%的速度增长,未来5年膜产业产值有望突破1000亿元。
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