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塑料加工之挤出成型技术概述

更新时间:2011-11-27 08:00:00

     挤出成型是塑料加工中出现较早的技术,在塑料制品加工中占有重要的地位,目前挤出塑料成型加工制品已占塑料制品总量的一半左右。在广泛的生产实践中,挤出成型的理论和技术得到不断的深化和拓展:所有的热塑性塑料、热固性塑料、热塑性弹性体都可以用于挤出成型加工;制品结构和制品形式越来越多;挤出工艺得到不断的发展;挤出成型的设备得以不断改进和创新,设备越来越大型化、高效率化、精密化、智能化及专用化。

 

     挤出成型是聚合物加工中出现较早的一门技术,在塑料加工中占有重要的地位。经地100多年的发展,挤出成型制品已占塑料制品总量的1/3以上。在广泛的生产实践中,挤出成型的理论和技术得到不断的深化和拓展;可加工的聚合物种类、制品结构和制品形式越来越多;挤出工艺得到不断的发展;挤出成型的设备得以不断改进和创新,设备越来越大型化、高效率化、精密化、智能化及专用化;计算机技术在挤出成型加工中的应用越来越广泛、深入。

 

     塑料挤出成型技术的核心是挤出机,在100多年的发展中,经历了柱塞式挤出机阶段(早期用于挤出成型酚醛塑料棒材和管材)、沿用橡胶挤出机阶段(沿用橡胶挤出用螺杆式挤出机,挤出涂敷电缆、挤出棒材和管材)、螺杆式塑料挤出机阶段(20世纪50年代末随着塑料挤出成型理论的初步形成体系,之后专用于塑料挤出的螺杆式挤出机迅速发展和普及,极大地促进了塑料挤出成型技术的发展)三个阶段。

 

     挤出注射成型技术的发展,使得塑料挤出制品结构、种类、形式越来越多:薄膜有吹塑膜、流涎膜、双向拉伸膜、二次拉伸膜,膜结构有单层膜、多层共挤复合膜甚至达200多层的彩虹膜;各种塑料管材形式多样,单层管、多层共挤复合管、芯层发泡管、螺旋管、螺旋增强管、单壁及双壁波纹管、空壁管、金属塑料复合管等;板片类制品有单层、多层共挤复合、发泡、夹芯发泡、金属塑料复合、单向和双向拉伸、瓦楞板、格栅板等;塑料型材种类繁多,建筑用PVC型材、PS发泡建筑型材、PC发泡建筑型材、铝塑复合型材、钢塑复合型材、木材塑料复合型材、木粉塑料复合型材,以及其他领域使用的各类塑料型材;电缆涂敷技术的发展使电缆品种更多更具功能化;还有各类丝网、发泡丝网,等等。各领域各类型塑料制品对各类塑料材料的不同要求,促进了对塑料进行混配改性领域的快速发展,使通过混炼挤出的塑料颗粒料成为挤出成型的一大特殊产品。

 

     作为挤出成型技术核心的挤出机有了很大发展,大长径比螺杆的高产能挤出机、混炼型挤出机、排气挤出机、往复单螺杆混炼挤出机、平行/锥形(同向、异向)双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、行星螺杆挤出机、用于替代密炼机的连续混炼挤出机、用于对塑料进行化学改性及在挤出机中直接合成某些树脂的反应挤出机等。与挤出机配套的辅机则因产品的不同形式使得种类和结构形式更多。

 

     可以预料,未来挤出成型技术的发展方向是,①减少劳动力和材料消耗,主要体现在尽量缩短更换产品的时间,尽可能在生产过程中更换以及自动更换;②通过增加设备的塑化能力,加大齿轮扭矩,进一步加大螺杆的长径比来提高生产效率;③突破冷却限制。在挤出成型中,冷却一直在限制中生产率的提高。多腔和多线挤出成为提高产量的重要方法;④在挤出生产线控制系统中为不断应用感测技术、控制技术人工智能技术,使塑料制品的质量和生产的稳定性得到进一步的提高。

 

     塑料挤出成型技术近年来和今后一段时期的主要发展趋势:产品规格和设备的大型化;挤出成型高速、高效、高产;精密挤出技术和反应挤出技术;新概念和功能化产品的挤出成型;组合挤出技术;大长径比螺杆和新型螺杆,新型测控技术在挤出设备的应用;节能高效的新型专用挤出辅机。