擠出機(jī)是塑料加工最重要的設(shè)備之一，尤其在配混造粒和管、板、片、膜成型等方面應(yīng)用普遍。在塑料制品領(lǐng)域，擠出制品大約占到塑料制品產(chǎn)量的1/3～1/2。近年來，中國塑料橡膠工業(yè)飛速發(fā)展，并帶動(dòng)相應(yīng)設(shè)備技術(shù)能力的進(jìn)一步提升。新型螺桿擠出機(jī)開發(fā)、復(fù)合共擠技術(shù)的不斷成熟、精密成型漸受重視等可謂市場(chǎng)發(fā)展的熱點(diǎn)。

近年來，中國經(jīng)濟(jì)快速增長、城市化建設(shè)的加快與申奧成功，帶動(dòng)中國建筑業(yè)的新一輪發(fā)展熱潮；與此同時(shí)，汽車、農(nóng)業(yè)、包裝、電子電器等領(lǐng)域的快速發(fā)展，都為中國擠出工業(yè)的發(fā)展起到推波助瀾的作用。中國各種塑料管材和用于塑料門窗的異型材發(fā)展十分迅速，年增長率達(dá)15%，居世界首位。塑料門窗和塑料管材在塑料制品市場(chǎng)上的占有率分別為13%和10%左右。包裝是塑料應(yīng)用最大的市場(chǎng)，中國塑料包裝市場(chǎng)每年的增長速度同樣高達(dá)兩位數(shù)。這些都是擠出應(yīng)用的重要領(lǐng)域。依托市場(chǎng)需求的推動(dòng)，中國擠出技術(shù)不斷進(jìn)步，并涌現(xiàn)出一批具有世界影響力的知名擠出設(shè)備供應(yīng)商與擠出設(shè)備新技術(shù)。


特種單螺桿擠出機(jī)

由于常規(guī)單螺桿擠出機(jī)與其它擠出機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、維修方便、價(jià)格低廉、操作容易等特點(diǎn)，在中國相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)仍有很大市場(chǎng)，如何使常規(guī)單螺桿擠出機(jī)優(yōu)質(zhì)、高效、多功能化，仍然是中國塑機(jī)工業(yè)發(fā)展的艱巨任務(wù)。

經(jīng)業(yè)內(nèi)技術(shù)、研發(fā)人員的共同努力，一些主要的特殊機(jī)種如排氣擠出機(jī)、串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)、往復(fù)式銷釘螺桿擠出機(jī)、發(fā)泡擠出機(jī)、帶熔體齒輪泵的擠出機(jī)、串聯(lián)式多階擠出機(jī)、行星螺桿擠出機(jī)等在國內(nèi)均有廠家生產(chǎn)，具備了獨(dú)立研發(fā)的能力，并享有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前己進(jìn)入系列化開發(fā)研制階段。

磨盤擠出機(jī)是適合高填充物料配混的專用設(shè)備。雙螺桿擠出機(jī)用于玻纖增強(qiáng)配混時(shí)，若玻纖含量超過45%，加工就會(huì)變得相當(dāng)困難。磁性材料的磁粉含量通常高達(dá)60%~70%，有時(shí)甚至達(dá)到90%以上，用普通擠出機(jī)進(jìn)行磁性材料的加工與造粒幾乎是不可能的。國內(nèi)一些廠家和科研院所，根據(jù)國內(nèi)磁性材料以及其它高填充物料的需要，悉心研發(fā)出獨(dú)立設(shè)計(jì)的磨盤擠出機(jī)。典型例子如北京鳳記和北京化工大學(xué)。磨盤擠出機(jī)可以通過調(diào)整磨盤組合以適應(yīng)不同高填充材料，如玻纖增強(qiáng)、磁性塑料、導(dǎo)電材料、新型陶瓷等物料的擠出加工。

往復(fù)螺桿擠出機(jī)在近幾年的國內(nèi)市場(chǎng)紅火一時(shí)，也成為不同廠家顯示技術(shù)實(shí)力的一個(gè)標(biāo)志性產(chǎn)品。往復(fù)移動(dòng)式單螺桿擠出機(jī)最大的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)不同物料的高填充加工。用于玻纖增強(qiáng)物料加工時(shí)，玻纖的添加量可以達(dá)到50%以上。南京瑞亞公司在第十九屆國際橡塑展期間特別展出了WXJ-120往復(fù)螺桿擠出機(jī)，據(jù)介紹為目前國內(nèi)最大規(guī)格的往復(fù)擠出機(jī)。

盡管中國擠出機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅猛，也有不少新的機(jī)型推出，但是，我們不能忽視中國擠出機(jī)技術(shù)與國外發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距。

新型雙螺桿擠出機(jī)

雙螺桿擠出機(jī)是先進(jìn)擠出技術(shù)的代表。隨著國內(nèi)雙螺桿企業(yè)技術(shù)能力的不斷提升，適應(yīng)市場(chǎng)需要，高轉(zhuǎn)速、高扭矩、高產(chǎn)量為主要特征的新型設(shè)備不斷開發(fā)出來。

科倍隆科亞公司在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾年研發(fā)，成功推出新一代HTE系列同向雙螺桿配混擠出機(jī)組。HTE系列機(jī)組的技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。該系列機(jī)組的螺桿轉(zhuǎn)速為60～600r/min，螺桿與芯軸采用承載扭矩更高、裝拆更為方便的非標(biāo)準(zhǔn)漸開線花鍵設(shè)計(jì)，并配以新型齒輪箱，從而使整機(jī)的承載能力更高。機(jī)組扭矩等級(jí)高、制品產(chǎn)量大，產(chǎn)量是現(xiàn)有機(jī)型產(chǎn)量的3倍以上，而且功率消耗更低，為新一代高效節(jié)能同向雙螺桿擠出機(jī)。

其他廠家也分別在不同方面取得了一定程度的進(jìn)展。然而，盡管中國螺桿擠出機(jī)市場(chǎng)一片紅火景象，但是在多個(gè)方面，中國擠出機(jī)仍落后于其他領(lǐng)先國家。其中平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)研發(fā)滯后便是一個(gè)很明顯的不足。與發(fā)達(dá)國家相比，目前中國生產(chǎn)的異向旋轉(zhuǎn)雙螺軒擠出機(jī)多為錐形雙螺桿擠出機(jī)，平行異向雙螺桿擠出機(jī)很少，并且多為中、小型機(jī)，國內(nèi)所需的大型異向雙螺桿擠出機(jī)幾乎全部依賴進(jìn)口。在雙螺桿擠出機(jī)的設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)方面仍有不少難點(diǎn)需要克服，這些都制約了中國雙螺桿擠出技術(shù)與裝備的發(fā)展。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型塑料管材、型材、板材在石化、建筑、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛。大型平行異向雙螺桿擠出機(jī)的開發(fā)研制應(yīng)受到重視。

通過復(fù)合共擠，多層具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復(fù)合在一起，使制品兼有幾種不同材料的優(yōu)良特性，如防氧和防濕的阻隔能力、著色性、保溫性、熱成型和熱粘合能力，及強(qiáng)度、剛度、硬度等機(jī)械性能。此外，復(fù)合擠出還可以大幅度降低制品成本、簡化流程、減少設(shè)備投資，復(fù)合過程不用溶劑、不產(chǎn)生三廢物質(zhì)。因此，共擠出技術(shù)被廣泛用于復(fù)合薄膜、板材、管材、異型材和電線電纜的生產(chǎn)。

中國共擠出復(fù)合薄膜的生產(chǎn)已趨于成熟。目前，中國3層及3層以下的共擠復(fù)合薄膜已可用于生產(chǎn)功能性復(fù)合熱封基材、熱收縮膜、纏繞膜、雙向拉伸膜和大棚膜等；5層及5層以上的共擠薄膜生產(chǎn)仍以進(jìn)口設(shè)備為主。部分企業(yè)也已可以生產(chǎn)5層及以上不同結(jié)構(gòu)形式的共擠薄膜，例如廣東金明已經(jīng)具備生產(chǎn)7~9層共擠薄膜的能力。

多色共擠也是擠出加工的重要趨勢(shì)之一。通過不同的彩色原料賦予塑料型材以不同的外觀色彩和特殊性能，可充分發(fā)揮各種塑料的固有特性，改變型材的質(zhì)量。多種塑料一起成型，勿需粘結(jié)或貼合，勿需再對(duì)產(chǎn)品噴漆、噴涂等表面處理，效率高、成本低。并可構(gòu)成品種多、花樣新、性能優(yōu)的各種型材，以滿足特殊場(chǎng)合使用。中國的多色共擠加工起步較晚，已有的多色異型材大多是引進(jìn)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的設(shè)備和工藝生產(chǎn)的。國內(nèi)部分企業(yè)也已開發(fā)成功多色共擠生產(chǎn)線，例如：安富公司開發(fā)成功四色管材共擠生產(chǎn)線。

PVC三層共擠芯層發(fā)泡管材(簡稱PSP管)，是一種新型建筑管道材料，內(nèi)外層均為PVC，中間層為發(fā)泡PVC。內(nèi)外層PVC具有單壁UPVC管材的所有優(yōu)良性質(zhì)。中間層發(fā)泡PVC的體密度僅為0.8~0.9，其發(fā)泡孔形成空氣隔離區(qū)，可有效地隔離噪音，降低傳熱效果，并減輕質(zhì)量。發(fā)泡結(jié)構(gòu)可節(jié)省15%的PVC用量，可以有效降低成本。它廣泛用作低壓力給水管、污水排放管、室內(nèi)通風(fēng)管、排氣管及電話、電信、電視的電纜套管等。這是近年來值得關(guān)注的技術(shù)之一。國內(nèi)已有多家企業(yè)開發(fā)成功這一新型管材生產(chǎn)線，并有相應(yīng)的板材生產(chǎn)線開發(fā)成功。

此外，國內(nèi)在各種擠出管材、板材生產(chǎn)線成型技術(shù)方面也已相當(dāng)成熟，并有部分產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平。

橡膠共擠技術(shù)迅速發(fā)展

最近幾年，橡膠工業(yè)飛速發(fā)展，帶動(dòng)中國橡膠擠出技術(shù)的迅速提升。其中子午胎復(fù)合共擠技術(shù)可謂橡膠擠出技術(shù)水平的典型代表。

據(jù)報(bào)道，目前部分國產(chǎn)復(fù)合擠出設(shè)備已可完全替代進(jìn)口設(shè)備。桂林橡膠工業(yè)新技術(shù)開發(fā)實(shí)業(yè)總公司開發(fā)的Φ150冷/Φ250熱雙復(fù)合擠出機(jī)組，由于采用了新結(jié)構(gòu)螺桿，膠料輸送能力大大提高，擠出量達(dá)到4200kg/h；擠出11.00以下規(guī)格的胎面速度在16~22m/min之間，超出大多數(shù)同類進(jìn)口設(shè)備指標(biāo)約1倍。

其開發(fā)的Φ120/Φ200/Φ250冷喂料三復(fù)合擠出機(jī)組，成為國內(nèi)首臺(tái)用于全鋼胎生產(chǎn)的三復(fù)合擠出設(shè)備。中國化學(xué)工業(yè)桂林工程公司還成功研制四復(fù)合擠出機(jī)組。該機(jī)組價(jià)值千萬元，是專門生產(chǎn)各類高檔子午線輪胎的生產(chǎn)線。這套設(shè)備是長達(dá)百米的龐然大物，僅擠出機(jī)組的一個(gè)機(jī)頭重達(dá)23噸，全球只有少數(shù)廠商可以提供類似產(chǎn)品。

山東煙臺(tái)鵬州塑料機(jī)械有限公司成功研制SFS系列擠出復(fù)合防水卷材生產(chǎn)線，適用于連續(xù)生產(chǎn)高分子復(fù)合防水卷材。采用該新型生產(chǎn)線，可使改性聚乙烯擠出與二層紡粘法非織造布復(fù)合一次完成，與傳統(tǒng)的二步復(fù)合法相比較，省去了一條片基生產(chǎn)線，簡化了涂布復(fù)合工藝。

精密擠出技術(shù)有待發(fā)展

擠出成型是一種高效、連續(xù)、低成本、適應(yīng)面寬的加工成型方法，但在人們的思想中，擠出成型又是一種低精密度、低附加值的成型加工方法。隨著各種高精密制品市場(chǎng)，如以光導(dǎo)纖維、醫(yī)用導(dǎo)管、音像片基、照相膠片片基、投影膠片為代表的一系列高精密制品的市場(chǎng)需求與日俱增，對(duì)精密擠出成型設(shè)備與技術(shù)的要求也不斷增加。對(duì)一些特殊的加工成型，如對(duì)一些危險(xiǎn)和有毒物料的加工、反應(yīng)擠出過程等需要嚴(yán)格控制溫度、壓力、物料停留時(shí)間及其分布等過程參數(shù)，以及反應(yīng)物料與外界的熱量傳遞等，這些用普通擠出機(jī)往往是不能勝任的，精密擠出成型機(jī)為各種復(fù)雜的反應(yīng)擠出工藝提供了必要的裝備條件。

目前國內(nèi)廠家在高速、精密設(shè)備方面與世界先進(jìn)水平相比還有較大差距。專家認(rèn)為，高產(chǎn)擠出設(shè)備無論是在實(shí)際水平，還是加工水平上都與國外先進(jìn)水平存在15~20年的差距。在實(shí)時(shí)工藝參數(shù)和制品參數(shù)監(jiān)測(cè)，以及先進(jìn)控制技術(shù)的采用方面存在的差距也很大。先進(jìn)的高精度在線檢測(cè)儀器主要依賴進(jìn)口，國內(nèi)寥寥可數(shù)，且與國外產(chǎn)品的差距在10年以上。整體來說，中國精密擠出成型裝備還處在起步階段，發(fā)展空間很大。

擠出成型裝備發(fā)展趨勢(shì)

專家認(rèn)為，中國塑料機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)是要朝著組合結(jié)構(gòu)、專用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)合化、微型化、大型化、個(gè)性化、智能化方向發(fā)展，同時(shí)要滿足節(jié)能、節(jié)材、高效的要求。

高速、高產(chǎn)化

擠出機(jī)高速、高產(chǎn)，可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報(bào)。但是，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速高速化也帶來了一系列需要克服的難點(diǎn)：如物料在螺桿內(nèi)停留時(shí)間的減少會(huì)導(dǎo)致物料混煉塑化不均，物料經(jīng)受過度剪切可能造成物料急驟升溫和熱分解，擠出穩(wěn)定性控制困難會(huì)造成擠出物幾何尺寸波動(dòng)，相關(guān)的輔助裝置和控制系統(tǒng)的精度必須提高，螺桿與機(jī)筒的磨損加劇需要采用高耐磨及超高耐磨材質(zhì)，減速器與軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下如何提高其壽命等問題都需要解決。

高效、多功能化

擠出機(jī)的高效主要體現(xiàn)在高產(chǎn)出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面，螺桿擠出機(jī)已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工，它的用途己拓寬到食品、飼料、電碳、電極、火炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領(lǐng)域。此外，將混煉造粒與擠出成型工序合二為一的“一步法擠出工藝”也值得重視。

大型化和精密化

實(shí)現(xiàn)擠出成型設(shè)備的大型化可以降低生產(chǎn)成本，這在大型雙螺桿造粒機(jī)組、吹膜機(jī)組、管材擠出機(jī)組等方面優(yōu)勢(shì)更為明顯。國家重點(diǎn)建設(shè)服務(wù)所需的重大技術(shù)裝備，大型乙烯工程配套的三大關(guān)鍵設(shè)備之一的大型擠壓造粒機(jī)組長期依靠進(jìn)口，因此必須加快國產(chǎn)化進(jìn)程，滿足石化工業(yè)發(fā)展需要。而精密化可以提高產(chǎn)品的含金量，如多層共擠復(fù)合薄膜等均需要精密擠出，而作為實(shí)現(xiàn)精密擠出的重要手段——熔體齒輪泵必須加大力度進(jìn)行開發(fā)研究。

模塊化和專業(yè)化

“模塊化”生產(chǎn)可以適應(yīng)不同用戶的特殊要求，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期，爭取更大的市場(chǎng)份額；而“專業(yè)化”生產(chǎn)可以將擠出成型裝備的各個(gè)系統(tǒng)模塊部件安排定點(diǎn)生產(chǎn)甚至進(jìn)行全球采購，這對(duì)保證整機(jī)質(zhì)量、降低成本、加速資金周轉(zhuǎn)都非常有利。

智能化和網(wǎng)絡(luò)化

發(fā)達(dá)國家的擠出機(jī)已普遍采用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，對(duì)整個(gè)擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度、各段機(jī)身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉(zhuǎn)速、喂料量，各種原料的配比、電機(jī)的電流電壓等參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)，并采用微機(jī)閉環(huán)控制。有的公司己采用網(wǎng)上遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷和控制，對(duì)擠出成型生產(chǎn)線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。這對(duì)保證工藝條件的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的精度都極為有利。

中國塑料機(jī)械工業(yè)已經(jīng)確定“十一五”發(fā)展的戰(zhàn)略是：緊緊圍繞國家重點(diǎn)工程與支柱產(chǎn)業(yè)所需的塑料機(jī)械，朝著高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保、大型、精密、多層的方向發(fā)展，努力提高現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)含量。相信這一戰(zhàn)略將對(duì)中國塑料機(jī)械工業(yè)的發(fā)展起到進(jìn)一步的推動(dòng)作用。