【工程設(shè)計(jì)】塑料工業(yè)節(jié)能技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略(編輯修改稿)
2025-02-12 08:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、增長(zhǎng)、終止和脫除殘留單體；用螺紋塊和捏合的組合長(zhǎng)度控制物料在各部位的停留時(shí)間和壓力分布；通過排氣段的組合結(jié)構(gòu)控制脫揮和防止冒料，最后，將合成好的聚合物，通過擠出機(jī)的機(jī)頭、口模直接擠出造粒。 把雙螺桿作為反應(yīng)器應(yīng)用在樹脂合成業(yè)上，這是對(duì)合成設(shè)備的一場(chǎng)革命！受到各國(guó)的普遍重視。目前，較多的是做TPU的反應(yīng)擠出機(jī)，用在熱塑性聚氨酯的合成上，還有的用己內(nèi)酰胺和納米蒙脫土（nMT）、十六烷基三甲基氣化銨（C16）、2,4—二甲苯二異氰酸酯（TD1活化劑）、己內(nèi)酰胺鈉（催化劑）在雙螺桿不同部位完成輸送、聚合引發(fā)、增長(zhǎng)、脫揮，擠出聚酰胺6 / 蒙脫土納米復(fù)合塑料。這種設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵是根據(jù)不同組分和單體的聚合反應(yīng)要求，對(duì)雙螺桿輸送段、反應(yīng)段、排氣段、擠出段等，以及各段螺紋組合塊和捏合組合塊的結(jié)構(gòu)、組合形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)。在反應(yīng)擠出機(jī)的大型化方面，在工藝制造和動(dòng)力配置上都具有難度。 3制品成型的節(jié)能技術(shù) 其技術(shù)實(shí)質(zhì)是通過復(fù)合技術(shù)成型出多層制品，以節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保和多功能為目的。通過多層吹塑、多層擠出、多層注射，成型出各類滿足節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保和多功能要求的多層制品。 多層中空技術(shù) 其技術(shù)實(shí)質(zhì)是使多組分共擠出的型胚，在模具中用壓縮氣體吹脹復(fù)合成多層中空制品。最典型的例子是多層塑料油箱，由于燃料中的烴分子可以較容易的穿透過聚合物大分子間的間隙而滲漏，并超過大氣污染所規(guī)定的單位時(shí)間滲透量。油箱有6層：主材外層（UHMWPE）占13%——回收層（回收料）占40%——粘結(jié)外層（改性PE）占2%——阻隔層（EVOH對(duì)CH防透材料）——粘結(jié)內(nèi)層（改性PE）占2%——主材內(nèi)層（UHMWPE）占40%。EVOH具有吸濕性，但自身缺乏強(qiáng)度呈塊狀存在，應(yīng)細(xì)化到10?滋m，并使其均勻的分散，因此應(yīng)設(shè)計(jì)特殊的螺桿。 多層擠出技術(shù) 其技術(shù)實(shí)質(zhì)根據(jù)不同物料設(shè)置多元化擠出機(jī)，在一個(gè)多流道機(jī)頭及其口模中實(shí)現(xiàn)共擠成型。 （1）多層復(fù)合薄膜。目前，熱收縮薄膜不僅從單一的PVC擴(kuò)大到PE、PP、PVDC、PET、PA等多品種，而且從單層向多層方向發(fā)展，廣泛應(yīng)用在保鮮、脂肪的包裝上，以及在醫(yī)藥、衛(wèi)生、保健、化妝品、音像等產(chǎn)品的包裝上。多層化的關(guān)鍵技術(shù)是機(jī)頭和口模的設(shè)計(jì)和制造問題。Cloeren公司設(shè)計(jì)制造的供料機(jī)頭，可擠出納米級(jí)別厚的薄膜，可復(fù)合成幾十到幾千層的制品，用來做極微細(xì)的層合面的阻隔性薄膜，還可生產(chǎn)50層增壓氣泡薄膜的緩沖鞋墊。據(jù)悉，我國(guó)廣東金明塑膠設(shè)備有限公司生產(chǎn)的M58—1200五層共擠薄膜機(jī)組，使用的是波狀螺桿。 （2）多層復(fù)合型材。包括發(fā)泡復(fù)合型材、鋁塑復(fù)合型材、鋼塑復(fù)合型材，以及雙壁中空澆管等。 其技術(shù)實(shí)質(zhì)是采取兩個(gè)或兩個(gè)以上的注塑單元將不同品種、不同顏色、不同組分的塑料，先后注入模具成型出多材質(zhì)、多色、多組分的多層復(fù)合制品，此又稱共注射、夾芯注射或ICI注射。例如，利用多層注射技術(shù)可生產(chǎn)2~、辦公用品、芯層用占30%~50%的再生料，以節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為目的。 其技術(shù)是用粘結(jié)劑壓延復(fù)合技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濕法或干法用溶劑的復(fù)合，具有原料省、能耗低、維修費(fèi)用低、生產(chǎn)效率高、無污染、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，可生產(chǎn)多層阻隔型壓延包裝薄膜，如五層保鮮薄膜：LDPE/粘結(jié)劑/阻隔層（EVOH）/粘結(jié)劑/LDPE/或用PP代替多層薄膜中的主料LDPE。其關(guān)鍵技術(shù)是排除膜層間的氣泡工藝與設(shè)備。 其技術(shù)實(shí)質(zhì)是充分利用高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，通過大分子在加工中的流動(dòng)取向效應(yīng)，產(chǎn)生各向異性，在取向方向上機(jī)械性能明顯增加，為此，用取向機(jī)理可大大提高材料的比強(qiáng)度、比剛性，達(dá)到節(jié)省能源、節(jié)省資源消耗的目的。 新開發(fā)的雙向拉伸聚丙烯，可使拉伸強(qiáng)度提高2~10倍，PA薄膜雙向拉伸后，具有出色的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、刺穿強(qiáng)度并阻隔氣體（氧氣、氮?dú)?、二氧化碳），耐油脂、耐碳水化合物及化學(xué)物品。 近年，雙向拉伸技術(shù)在管材上得到廣泛應(yīng)用，在管材的徑向和軸向均有拉伸，使管材的機(jī)械強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度等綜合性能均得到提高，極大地節(jié)約了原材料消耗，提高了生產(chǎn)率。 管材雙向拉伸方法有壓縮空氣拉伸、芯棒牽引拉伸、口模吹脹風(fēng)冷拉伸、徑向擴(kuò)脹軸向差速拉伸、熱水高壓擴(kuò)脹拉伸、熱真空擴(kuò)脹拉伸、熱管空壓擴(kuò)脹拉伸。德國(guó)Hoeehst公司用壓縮空氣雙向拉伸HDPE管材，上限熔點(diǎn)為127~131℃，在熔點(diǎn)以下10℃進(jìn)行拉伸，使管子疲勞強(qiáng)度提高2倍以上。 纖維對(duì)聚合物雖然有增強(qiáng)功能，但是在加工時(shí)纖維也沿聚合物熔體的流動(dòng)方向取向，對(duì)管的徑向強(qiáng)度產(chǎn)生影響，此外，由于結(jié)晶型聚合物純?nèi)垠w在剪切方向發(fā)生線性成核的特性，使大分子伸直而生成原纖，形成沿剪切方向的球晶，并且在一定條件下可在垂直于剪切方向生長(zhǎng)成扁平狀晶體，可使在兩個(gè)方向上的機(jī)械性能均得到改善，例如，根據(jù)這個(gè)原理，可在剪切與拉伸雙向應(yīng)力場(chǎng)的作用下擠出短纖維含量小于3%增強(qiáng)的HDPE / PP的雙向拉伸制品；根據(jù)此原理，可在管子拉伸時(shí)，設(shè)計(jì)帶有連續(xù)旋轉(zhuǎn)能同時(shí)產(chǎn)生橫向剪切力的、轉(zhuǎn)速可調(diào)的芯棒式拉伸裝置。 其技術(shù)實(shí)質(zhì)是用
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