多层共挤中空塑料成型机绿色技术的分析研究（五）
[ 宁波市塑料机械行业协会 ] 发表于 2013-11-19 14:48:13 浏览量：0
10 功能化专用化多层共挤塑料中空成型机实现绿色容器成型加工技术化
功能化专用化多层共挤塑料中空容器的发展推动了功能化专用化多层共挤塑料中空成型机的发展。
10.1 模内贴标三层共挤中空塑料成型机
模内标签（INMOULDLABE1）是把吹塑工艺和现代柯式印刷技术结合的一种有别于传统标签包装的工业绿色化革命，同时适应绿色环保包装、产品防伪包装的发展趋势。模内贴标把标签在模内高温下与吹制的容器熔合为一体，减少生产工序结合自然，具备防水、防油、防霉等特性，在各种恶劣环境下，不易脱落，而且商标更美观；标签与制品可以同时回收，简化了再生过程，兼顾了环境保护，这与现行倡导的环保主题是相一致的。现在，随着二维码等技术的出现，可以在瓶标中植入二维码，将手机终端与瓶标相结合，能够将更多信息传递给使用者手中。国际上配有进口模内贴标系统的中空塑料成型机比普通中空塑料成型机要贵30～40％，价格瓶颈使广大用户望而却步，在一定程度上迟滞了模内贴标技术的推广速度。
东莞通盛机械有限公司自主开发自动模内贴标机械手。
衡阳华意机械橡塑机有限公司开发的HYB-75D模内贴标三层共挤双工位中空塑料成型机，采用四模头双工位，配备精确的集成PID温控系统，实时检测挤出压力，自动去飞边，减小中层及内层厚度（0.03~0.05mm）,填补了国内空白，其价格仅仅是进口产品的二分之一到三分之一左右，产品性能已经达到和超过同类进口设备。
10.2 多层共挤中空塑料汽车燃油箱中空机
中空塑料汽车燃油箱多层化是提高阻隔性的发展方向，由最初的单层发展到六层，甚至七层，促进了多层共挤中空塑料汽车燃油箱中空机得发展，同时成型设备也在实现汽车燃油箱绿色技术科学发展中科学发展绿色技术。
汽车多层塑料燃油箱及成型设备的绿色技术特征。汽车多层塑料燃油箱成型的多层共挤中空塑料成型机与用于单层塑料燃油箱成型的储料缸式中空塑料成型机所不同的是挤出系统和机头。汽车多层塑料燃油箱从外分别是焊接层、回收料层、粘结层、阻隔层、粘结层、内层。多层塑料燃油箱中各层的厚度比例由挤出系统控制。各挤出机稳定的挤出性能是实现这一目标的基础，所以内层、焊接层、回收料层、粘结层都必须采用IKV结构的塑化挤出结构。回收料层所用的是型坯的料头及废制品的粉碎料，原料成份复杂，因此该层挤出机要有很好的混炼能力，使得EVOH或PA6/66在HDPE中以小于0.02mm的微粒状态均匀分布，达到资源节约。失重式加料系统也广泛采用，实现稳定计量加料。
陕西秦川机械发展股份有限公司[14]SCJC500×6六层共挤中空塑料成型机，最大可成形500升的六层中空容器及200升多层塑料汽车燃油箱（标准型）。为达到各层的厚度成比例的稳定的挤出，内层、焊接层、回收料层、粘结层都采用“IKV”结构的是挤出结构。不仅配备轴向型坯壁厚控制系统，还在国内首家配备径向壁厚控制系统。电气控制系统采用高功能PLC控制动作顺序，采用触摸式显示器进行画面显示及参数修改。液压系统采用比例伺服控制技术等。结束了国产设备不能生产高档多层汽车塑料中空燃油箱的历史，填补了国内在此领域的一项空白，标志着我国多层共挤中空塑料成型机技术进入到世界先进行列。
10.3 多层共挤中空农药瓶塑料成型机
农药瓶是一类特殊的中空容器，成为多层共挤中空塑料成型机专用化功能化的研发对象。多层共挤复合瓶具有良好的力学性能和冲击强度，在包装运输过程中可避免破损，防止由此产生造成的环境污染及经济损失。农药的成份非常复杂，多使用具侵蚀性的有机溶剂如甲苯、二甲苯等。用普通聚乙烯瓶贮存农药，往往会出现农药从容器壁渗透、内装农药含水率升高、容器开裂及变形等问题。多层共挤中空农药瓶瓶，内层为尼龙或聚乙烯醇，两者都具有优异的抗气体渗透性能，阻渗效果比普通聚乙烯瓶提高了几十倍，使农药储存期大大延长。
广东金明塑胶设备有限公司开发了多层共挤中空农药瓶塑料成型机，设备成型加工绿色技术科学化，采用了适用于高阻隔原料加工的“波状”螺杆、适用于大温差原料加工的自主知识产权的多层共挤机头、机头熔料清洗通道、平衡式合模装置、制品在线自动测漏装置。根据PA与EVOH、HDPE原料的加工工艺温度(熔炼温度)相差很大(30～600C，甚至100℃)的特点，模头采取多级层叠的叠加设计，模头各层、段为隔热结构设计，阻止模头不同部位之间温度的热传递；减小温度对不同模头流道中挤出熔料的影响。移模装置采用先进的平移式结构，配以滚动直线导轨和摆动式驱动油缸。大大减少了模架运动的冲击，提高了运动的速度。机头的流道间隙和挤出机的挤出量互相匹配。采用了奥地利贝加莱公式的计算机集中控制系统及现场总线等关键技术。凸显出节能降耗的绿色化技术：每加工3kg制品的电耗为0．96 kWh，同比国内多数厂家的产品每加工3kg制品所需的1.8～2.3 kWh的电耗，节能46%以上。达到国际每加工3kg制品的电耗指标为l kWh的先进水平。低成本加工化促进多层共挤高阻隔塑料中空容器在液剂农药包装的应用。
10.4 多能完备灵活配置化
多层共挤中空塑料成型机为大型设备，实现多能化，充分发挥设备生产能力。
Mauser 公司双工位BM202三层共挤中空塑料成型机，配置灵活多样化，标准配备了4台挤出机用于HDPE容器的生产，其中内层为抗撕裂的HDPE、中间层为HDPE, 外层为抗紫外线层，每小时能够生产重为8.5kg、体积为220L的桶80~ 100个。三层连续式共挤机头也可更换为“先进先出”的单层机头或多层储料缸式机头；配上PVC塑化挤出部件和连续式机头，就可以用来加工PVC容器；用储料缸式机头代替连续式挤出机头，就可以加工聚碳酸酯产品。
多层共挤中空塑料成型与塑料发泡技术结合起来，在经过特殊结构设计的多层共挤系统的某一层所用的塑料原料中加入发泡剂进行微发泡，可以提高制品的保温、抗冲击等性能，实现容器质量减量化，减少塑料原料的耗用量。
10.5 微超层共挤中空成型
微超层指制品壁厚由几十层到上千层塑料组成。微超层共挤中空成型加工是把微超层共挤和中空吹胀两者结合的的特殊的中空成型技术。
微超层共挤中空容器，由于各层交错层叠加，具有非常好的粘性、柔韧性和抗撕裂性，能够抵消超负荷力量，大幅度的提升了制品的柔韧性和强度，有效的减少制品断裂情况，特别是解决了在吹胀双向拉伸过程中易产生的裂纹问题。
微超层共挤复合属“多层、微层共挤复合”技术，由微层分配器、复合倍增器、包覆分配器和歧管式或衣架式模头共同组成，由三台或三台以上的挤出机提供原料，经过重复倍增，实现在0.01～0.1mm范围内的50～1000层以上的微层共挤。精诚模具自主开发出微超层共挤复合分配器、模头，为实现微超层共挤中空成型奠定了材料的前提。
微超层共挤中空成型处于研发阶段。陶氏化学[15]开发了一种微层共挤中空成型新技术实现超超层化中空容器，首先微超层共挤形成所需层数的平面叠层，然后在模头内变成管状。管状型坯是在一个心形环形十字型机头和芯棒内形成的，只有一个进料口。在实验室中，用螺杆直径38.1mm的挤出机、供料快、层增器，十字型机头直径25.4mm，模口间隙为1.5mm，制得了壁厚1.25mm的100层型坯。微层超层化可将回收料分到各层去，与原生料交替复合，达到节约原生料的绿色化成型。实现工业化生产，还有很多问题，特别是控制层的整体性可能有更多的挑战。
11 结语
多层共挤中空塑料成型机的发展以绿色技术为出发点和实现目标。多层共挤中空塑料成型机的绿色技术持续过程中不断发展，其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变革。
多层共挤中空塑料成型机绿色技术是一个系统工程，以终端制品的绿色技术为出发点，把制品、原料、设备、成型工艺等研发作在线无缝结合的资源节约型、环境友好型的全套绿色化技术方案开发，推动多层共挤中空塑料成型机绿色技术的可持续发展。
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作者简介 张友根 男 教授级高级工程师 终生享受国务院政府特殊津贴。现主要从事塑料机械的科学发展工作。