В индустрии пластмасс и каучуков одной из важнейших технологий обработки является экструзионная обработка. В последние годы возрастает жесткость требований, предъявляемых технологии экструдирования, в частности, такими факторами, как резкий рост цен на сырье, повышение расходов в области энергозатрат и все более жесткие функциональные требования. В результате при разработке технологий экструдирования стандартными функциями стали повышение уровня точности, эффективности и энергосбережения.

Китай наступает

В 2006 году Китай выпустил более 25,000 комплектов экструдеров. Экструзионные механизмы являются одной из ключевых статей китайского экспорта. Китай предоставляет экономичные и интегрированные решения, от производства главных блоков экструдеров до поставки полных производственных линий.

Что касается главных блоков и пластмассовых изделий, китайские экструдеры включают в себя одношнековые экструдеры, подходящие для обработки различных материалов и конструкций, таких как панели, листы, пленка, волокно и стержни; параллельные двухшнековые экструдеры обратного вращения и конические двухшнековые экструдеры обратного вращения, используемые при обработке термочувствительных материалов, например панелей из ПВХ, труб и профилей; параллельные двухшнековые экструдеры параллельного вращения, используемые при смешивании материалов, заполнении, дегазации, модифицировании и гранулировании.

В последние годы идет непрерывное развитие дополнительного оборудования и технологии производства пресс-форм, и экструзионные линии постепенно выходят на главное место на китайском рынке экструдеров. По мере совершенствования технологии производства профилей из ПВХ и оборудования по их последующей обработке идет нарастания спроса на пленку и трубопроводное оборудование.

Китайский экспорт на рынки дальнего зарубежья включает в себя линии по экструзии пленок и линии по производству с раздувом, например 3~7-слойные многофункциональные линии по ламинированию пленок, линии по ламинированию трехслойной структурной пленки для химической упаковки, линии по производству пленки, используемой в хозяйстве и для обработки грунта, а также линии по производству геотехнической пленки. С другой стороны, в Китае развивается технология производства различных видов литой пленки и пленки, растягивающейся по одной оси и двум осям. Также Китай может предоставлять линии по производству пятислойной экструдированной/литой пленки или линии по производству экструдированной/литой пленки шириной более 5м.

Китайская технология производства труб привлекает внимание всего мира. В настоящее время Китай может поставлять на внутренний и зарубежный рынки полный ассортимент трубопроводных изделий, например подводящие трубы, гофрированные трубы, ламинированные трубы из алюминия/пластмассы, трубы из PEX, трубы для подачи холодной/горячей воды, трубы для подачи/слива платной воды, электрокабели и проводка, трубы со сверхвысоким молекулярным весом, пористые трубопроводы, а также звукопоглощающие канализационные трубы.

Технические инновации в экструдерах китайского производства

Можно утверждать, что универсальные экструдеры и производственные линии китайского производства получили признание международного рынка за присущий им выдающийся коэффициент экономической эффективности. В последние годы Китай запустил в производство полный ассортимент инновационных экструдированных изделий, которые выпускаются на основе передовой технологии экструдирования.

Инновационная технология  трехшнекового компаундирования

Пекинский Университет Химических Технологий и Южно-Китайский Университет Технологий разработали инновационные трехшнековые экструдеры со своими собственными характеристиками.

В 2000 году Пекинский Университет Химических Технологий начал исследования и разработку полностью сцепленных трехшнековых экструдеров треугольной конфигурации. В августе и декабре 2005 года были созданы промышленные прототипы с диаметрами 60/20 и 65/24 соответственно, которые прошли испытания и были запущены в пробное производство. В сравнении с двухшнековыми экструдерами со схожими параметрами шнеков полностью сцепленные трехшнековые экструдеры треугольной конфигурации обеспечивают более значительные зоны зацепления, таким образом, удваивая частоту сдвига для расплава. Для трехшнековых экструдеров характерен более широкий диапазон распределения при максимальной скорости сдвига.

Что касается распространения сдвига, трехшнековые экструдеры обладают большей мощностью для диспергирования и смешивания в сравнении с двухшнековыми экструдерами. Сложная траектория движения и обмен материалами в трехмерном пространстве трех шнеков позволяет осуществлять равномерное распределение заполняющих материалов внутри системы материала. Уникальная процедура работы экструдера позволяет трехшнековым экструдерам достигать необходимого эффекта пластификации при сравнительно небольшом соотношении длины и диаметра (Дл/Диам, 15-20). Также они характеризуются пониженным общим энергопотреблением с удельным энергопотреблением на уровне 0.2-0.25 кВт/ч на кг. Взаимодействие трех шнеков и уникальное взаимодействие в центральной зоне повышает адаптацию трехшнековых экструдеров к процессу, в котором значительно задействованы наполнители. Таким образом, они выполняют требования в отношении непрерывного и эффективного производства.

Горизонтальные параллельные трехшнековые экструдеры, разработанные в Южно-Китайском Университете Технологий, впервые используют вибрационное поле внутри оборудования для смешивания и экструзии для облегчения диспергирования. Это первое трехшнековое оборудование для динамического смешивания и экструзии полимеров, оно инновационным образом использует трехшнековую конструкцию с параллельно вращающимися параллельными шнеками одинакового диаметра. В результате необходимое смешивание и экструзия осуществляются при уменьшенном соотношении длины и диаметра.

Технология многослойной экструзии достигает стадии зрелого развития

Инновационный трехшнековый экструдер, разработанный Пекинским Университетом Химических Технологий

Что касается структурного проектирования для ламинированной пленки совместной экструзии, необходимо достичь максимальной интеграции функциональных характеристик, технологии, издержек, экологической чистоты, безопасности и вторичной обработки. Поэтому среди технологий, которыми занимаются поставщики, находится и возможность максимизации числа ламинированных слоев. Типичным представителем этого сектора на рынке Китая является технология совместной экструзии с раздувом семислойной композитной пленки, разработанная компанией Guangdong Jinming Plastics Equipment Co. Ltd.

Одновременно с увеличением количества слоев, технология производства также представляет собой одну из ключевых технологий, инициирующих развитие рынка. Недавно компания Simcheng запустила линию литья экологически чистой полипропиленовой пленки с отделкой под дерево и шириной 3150мм. Производственная мощность линии составляет более 800 кг/ч. Конструкция шнеков предусматривает высокую скорость сдвига, смешивания, высокую эффективность работы и пластификацию. Заказчики могут снизить расходы на сырье, используя порошок карбоната кальция с высокой наполняющей способностью, а также неорганический пигментный порошок. Помимо производства экологически чистой полипропиленовой пленки с отделкой под дерево, всю линию можно с легкостью перенастроить на производство других продуктов, в том числе пленки из CPP, канцелярской пленки и листов из полипропилена.

Технология прецизионной экструзии

В прецизионной экструзии можно избежать последующей обработки и на более высоком уровне удовлетворять требованиям областей применения продуктов. Также можно сократить материальные затраты и повысить качество продукции. Множество технологий находятся на этапах разработки и вывода на рынок с целью соответствия будущим нуждам индустрии по производству пластмасс.

Систематические исследования технологии зубчатого насоса для продвижения расплава позволили Институту по исследованию машин для обработки пластмасс, входящему в состав Пекинского Университета Химических Технологий, удалось успешно завершить исследование и разработку технологии зубчатого насоса для продвижения расплава пластмассы. В настоящее время Институт может проектировать и производить серию подобных насосов, в том числе модели 28/28 (ширина промежутков в центральной части/ширина привода), 56/56, 70/70 и 90/90 с максимальной разностью давления на входе 30 МПа. Эти системы удовлетворяют требованиям различных видов производства и нашли свое применение в производственной отрасли. Чтобы удовлетворять спрос внутреннего рынка на зубчатые насосы для продвижения расплава каучука, Университет разработал две модели подобных систем, XCP150/100 и XCP120/90, совместно с Пекинским исследовательским институтом технологий авиационного производства и компанией Hangzhou Chaoyang Rubber Co. Ltd.

Технология совместной экструзии древесных пластмасс привлекает всеобщее внимание

Рынок пластмассы/древесины привлекает пристальное внимание индустрии экструзионной обработки. В последние годы рынок пластмассы/древесины переходит от первоначальной концепции сокращения издержек к общему усовершенствованию изделий из древесины и внешней привлекательности пластмассовых изделий. Тем временем первоначальные области применения, поначалу представляющие собой производство деревянных поддонов, развились в высокоразвитые приложения, такие как производство строительного материала, мебели, отделки и автомобилей. Недавно в индустрии произошли два события, которые помогут лучше понять существующую тенденцию.

В октябре прошлого года начала свою деятельность компания Shaanxi Qinchuan Machinery Development Co. Ltd., совместное предприятие Shaanxi и иностранных инвесторов. Следует отметить, что партнеры по совместному предприятию, Futuresoft Technologies Inc. – одни из пионеров продвижения в Китае технологии пластмассы/древесины. Компания Qinchuan Machine Tool возлагает большие надежды на это сотрудничество и ожидает, что к концу периода «11й пятилетний план» Shaanxi Qinchuan Machinery Development Co. Ltd. достигнет объемов производства на уровне 1.2 млрд женьминьби, что станет грандиозным прорывом по сравнению с нынешними объемами производства. Помимо технологий, существующих в области механизмов по обработке пластмасс, другим фактором роста несомненно является насыщение и развитие рынка пластмассы/древесины.

Выставка «K» - лучшее место для демонстрации и поиска новых технологий для индустрии пластмасс

Новейшая мировая технология экструзии

Инновации в технологиях обработки пластмасс появляются в различных технологических процессах, в том числе в тех, которые используются в дополнительном оборудовании, процессе прямой экструзии и технологии высокоэффективного энергосбережения. Далее приводится перечень последних технологий экструзии, представленных зарубежными поставщиками на выставке « K 2007».

Высокая производительность

В Дюссельдорфе компания Battenfeld Extrusionstechnik GmbH, Bad Oeynhausen впервые представляет свой новый высокопроизводительный экструдер BEX 2-135 V plus. Этот параллельный двухшнековый экструдер обрабатывает PVC с удивительно высокой скоростью, которая составляет 1,000 кг в час, и таким образом создает возможность еще больше увеличить производительность экструзии оконных профилей.

Значительное сокращение издержек

На выставке «K 2007» компания Brückner продемонстрировала инновации, позволяющие повысить показатели и производительность, а также значительно сократить издержки. Серьезному уменьшению расходов может поспособствовать новейшее оборудование для производства пленок из BOPET с добавленной стоимостью при помощи технологии двухшнековой обработки для главного процесса экструзии. В частности, уникальное многозазорное вытяжное устройство MDO ускоряет производство до показателей свыше 400 м/мин. Эта задающая моду линейная система используется для изготовления изделий с превосходными оптическими характеристиками, а также пленки толщиной до 400µm (последовательный режим) или 250µm (параллельный режим).

Объединенные технологии

Davis-Standard и Uth совместили различные технологии с целью демонстрации 90-мм червячного экструдера холодного питания, который можно использовать в качестве шнекового питателя, присоединив его к вальцовому экструдеру, модель 70. Данная установка была продемонстрирована впервые, она позволяет вести прецизионную экструзию резиновых заготовок, введенных с помощью системы холодного питания, для последующей обработки изделий, прошедших формование под давлением. Данный комплекс прецизионной экструзии демонстрирует высокий профессионализм специалистов Davis-Standard в области экструзионных процессов, а также квалификацию Uth в области зубчатых насосов и вытяжных процессов. Экструдер холодного питания включает в себя высокопроизводительный подающий шнек со слабым сдвигом и конструктивно представляет собой гладкий вал, обеспечивающий экономичность технического обслуживания подающего шнека и вала.

Системы для замены фильтрующих экранов

Одновременно с ростом цен на рынках сырьевых материалов, все более широким использованием восстанавливаемых материалов и повышением уровня требовательности конечных изделий, огромное значение приобретает процесс фильтрации полимерных расплавов.

KREYENBORG предлагает различные системы в зависимости от поставленной технологической задачи, вида выпускаемого материала и конструкции линии.

В системе K-SWE-4K-75/RS, служащей для замены фильтрующих экранов, поток расплава разделяется на четыре части. Более того, 75% зоны фильтрации участвует в процессе производства непрерывно – даже во время замены экрана. Таким образом снижается колебание давления во время обратного промывания и замены экрана.

Можно сделать вывод о том, что все технические инновации нацелены на повышение эффективности и энергосбережение. Такова главная тенденция в развитии экструзионной технологии.

Подробнее с анализом рынка конкретных видов пленок – оценкой спроса, географией размещения производство, анализом конкурентной среды. Возможностями замещения импортных поставок, - можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок полимерных пленок в России».

Polymery.ru