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  • 技術(shù)文章

    環(huán)保公益滾塑的未來(lái)展望

    2016-03-16 17:00:14  來(lái)源：陳鵬
    國(guó)外滾塑工業(yè)的現(xiàn)狀
    滾塑成型是塑料成型方法中歷史相對(duì)較短、目前總體規(guī)模較小的加工成型方法，但是滾塑工業(yè)已成為塑料加工工業(yè)中較有活力的分支工業(yè)。2015年全球約有3000家滾塑加工企業(yè)，北美的滾塑加工廠約為1000家，年原料用量約600 kt，其中主要集中在美國(guó)。歐洲約有550家左右的滾塑加工廠，英國(guó)和意大利是歐洲滾塑成型的傳統(tǒng)代表國(guó)家，分別占?xì)W洲滾塑成型用塑料用量的19％和16％。歐洲其他滾塑加工的主要國(guó)家有法國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)、西班牙等。國(guó)外滾疆廠一般擁有多臺(tái)大小不同的滾塑機(jī)。如美國(guó)spincasi公司有7臺(tái)滾塑機(jī)，模具*大回轉(zhuǎn)直徑4 m；Dimond公司有9臺(tái)滾塑機(jī)，模具*大回轉(zhuǎn)直徑4．3 m；Amerikart公司有10臺(tái)滾塑機(jī)，模具*大回轉(zhuǎn)直徑3．3 m。與其他塑料加工方法相同，歐洲的滾塑加工成型也開(kāi)始向包括中歐的東方轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在中歐滾塑用塑料量占?xì)W洲總量的5％，波蘭有22家滾塑加工廠。
    目前世界各地的消費(fèi)和應(yīng)用結(jié)構(gòu)有很大的差異，世界滾塑*為發(fā)達(dá)的北美地區(qū)的滾塑應(yīng)用主要以儲(chǔ)罐、玩具、容器、汽車等為主，與北美相比，歐洲園林、道路、汽車和工業(yè)用滾塑制品在總市場(chǎng)中占有的比例要高，而玩具和娛樂(lè)方面應(yīng)用則比較少；日本的滾塑應(yīng)用制品主要以罐、桶和容器為主，而玩具、汽車和其他工業(yè)用占有比例均低于北美和西歐。由于經(jīng)濟(jì)全球化和上漲的原材料價(jià)格影響經(jīng)濟(jì)效益的壓力和挑戰(zhàn)，滾塑工業(yè)取得了良好的發(fā)展，每年平均增長(zhǎng)約10％。另外滾塑設(shè)備的自動(dòng)化、高性能化也提高了滾塑成型與其他塑料加工工藝和其他材料的競(jìng)爭(zhēng)力。
    我國(guó)滾塑工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
    我國(guó)滾塑工藝的開(kāi)發(fā)研究起始于20世紀(jì)60年代。當(dāng)時(shí)上海玩具行業(yè)開(kāi)始利用滾塑成型方法生產(chǎn)軟聚氯乙烯小球。20世紀(jì)90年代中、后期，一些國(guó)內(nèi)企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的滾塑設(shè)備與技術(shù)之后，開(kāi)始了真正意義上的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)已能制備容器量2萬(wàn)L以上的化工貯槽以及高速全塑游艇等大型塑料制品。近幾年來(lái)，我國(guó)的滾塑工業(yè)發(fā)展迅速，全國(guó)各地的各種滾塑廠家已有近百家，這些廠家所生產(chǎn)的滾塑制品種類越來(lái)越多，應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，但是同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平相比，差距仍十分明顯。而且我國(guó)目前仍沒(méi)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要，20世紀(jì)90年代初在美國(guó)滾塑協(xié)會(huì)注冊(cè)的滾塑制品就已超過(guò)5000種，而我國(guó)到目前也只有40余種。國(guó)外的滾塑制品已涉及30多種行業(yè)，而我國(guó)的滾塑制品只涉及到十余種行業(yè)。而且大多數(shù)從業(yè)人員沒(méi)有足夠認(rèn)識(shí)到滾塑工藝的先進(jìn)性和較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)滾塑方法及其制作的產(chǎn)品還不夠了解。高等學(xué)校的塑料加工*教科書中講述很少，還需在我國(guó)大力宣傳，廣泛推廣。
    目前國(guó)內(nèi)滾塑用原料大多為LLDPE，主要由齊魯石化公司塑料廠供應(yīng)，但是該滾塑聚乙烯專用料的水平僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)60年代的水平(第二代滾塑料)。我國(guó)引進(jìn)的大型乙烯裝置均含有滾塑級(jí)牌號(hào)，但由于市場(chǎng)未充分開(kāi)發(fā)，這些引進(jìn)牌號(hào)并未生產(chǎn)。許多滾塑加工企業(yè)自行開(kāi)發(fā)的原料，由于非專用料，導(dǎo)致制品質(zhì)量不高。滾塑設(shè)備主要是從國(guó)外引進(jìn)，我國(guó)的滾塑設(shè)備制造、模具制造及其他輔助技術(shù)落后。尚無(wú)*性較強(qiáng)的滾塑機(jī)制造廠、滾塑模具制造廠，更無(wú)滾塑嵌件制造廠、滾塑專用顏料生產(chǎn)廠等。我國(guó)所使用的滾塑機(jī)主要是直火加熱搖擺式滾塑機(jī)和熱箱加熱3臂4工位雙軸旋轉(zhuǎn)自由臂滾塑機(jī)，其他型式的滾塑機(jī)很少。國(guó)內(nèi)滾塑廠滾塑設(shè)備數(shù)量很少，基本上只有1臺(tái)，個(gè)別廠*多2臺(tái)。同時(shí)我國(guó)的熱箱加熱雙軸旋轉(zhuǎn)滾翅機(jī)幾乎全是國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，主要是美國(guó)、意大利、德國(guó)和日本產(chǎn)品，沒(méi)有見(jiàn)到國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。所以我國(guó)急需提高滾塑設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化水平。此外，我國(guó)滾塑用樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)也摹本七處于空白狀態(tài)。目前要在我國(guó)推廣滾塑成型就必須引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)更多更好的滾塑原料，提高滾塑設(shè)備的自動(dòng)化水平和精密程度。因此我國(guó)滾塑工業(yè)一定要依靠科技進(jìn)步，大力發(fā)展新產(chǎn)品，拓展國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，盡快制定出科學(xué)、規(guī)范、合理的滾塑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促使?jié)L塑工業(yè)又好又快發(fā)展。
    滾塑成型工藝的應(yīng)用
    隨著滾塑成型工藝的不斷發(fā)展，滾塑制品的種類不斷增加，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，目前國(guó)內(nèi)外滾塑制品的涉及行業(yè)包括交通工具、交通安全設(shè)施、娛樂(lè)業(yè)、江河航道疏浚、建筑業(yè)、水處理、醫(yī)藥食品、電子、化工、水產(chǎn)養(yǎng)殖、紡織印染等等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已有400多套左右的滾塑機(jī)組主要生產(chǎn)垃圾桶、油罐、水處理容器、小型游船、體育用品和路標(biāo)路障等。從產(chǎn)品的層次看，滾塑制品已經(jīng)從普通的民用品向關(guān)鍵的工業(yè)品發(fā)展，其功能也從單一的容器性能向結(jié)構(gòu)性能轉(zhuǎn)變�，F(xiàn)在的滾塑工藝甚至可以完成注塑、吹甥、擠埋等工藝無(wú)法完成的制品，制品的幾何尺寸已經(jīng)完全能做到從0.5L到50L。如果沒(méi)有受到運(yùn)輸條件的限制，甚至可以做到更大。隨著功能的需要，還可成型為閉口式的各類容器，以適應(yīng)不同行業(yè)的需要。
    滾塑成型技術(shù)的發(fā)展方向
    滾塑成型雖然取得了巨大的進(jìn)步但是與注塑成型、擠出成型相比還存在著許多不足之處，滾靼成型仍有許多需要改進(jìn)的地方。滾塑成型的發(fā)展方向主要集中在以下幾點(diǎn)：
    1)研制新型的滾塑用樹(shù)脂原料：雖然聚乙烯用于滾塑加工已有多年，但其在強(qiáng)度和剛度上還不能滿足一些產(chǎn)品的需求，而一些工程塑料雖已用于滾握加工，但由于成本和其他技術(shù)問(wèn)題而未能普及，因此需開(kāi)發(fā)新材料；
    2)強(qiáng)化加工條件的控制：由于模具不停的旋轉(zhuǎn)，很難直接監(jiān)測(cè)到模具內(nèi)樹(shù)脂粉末和熔體的情況。以前一般是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試驗(yàn)的方法來(lái)優(yōu)化加工條件。目前國(guó)外的學(xué)者發(fā)明出在滾塑模具內(nèi)放入光源和攝像機(jī)以及紅外線設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)樹(shù)脂在模具內(nèi)部的熔融和成型情況以及溫度的變化情況；
    3)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)模具的受熱情況進(jìn)行模擬，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，然后用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行精密控制。這樣可以提高滾塑制品的機(jī)械性能以及尺寸精度，提高滾塑制品的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；
    4)優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加快熱傳導(dǎo)，縮短加工周期：由于模具的加熱和冷卻都是在模具外部進(jìn)行的，滾塑成型的加熱和冷卻時(shí)間都較長(zhǎng)。*近已經(jīng)有學(xué)者開(kāi)始研究在模具內(nèi)部加熱，可以明顯縮短滾塑制品的加工周期；
    5)提高滾塑設(shè)備的自動(dòng)化水平和精密程度：現(xiàn)代的滾塑設(shè)備的自動(dòng)化水平相比與注塑成型差距仍較大，如果能提高設(shè)備的自動(dòng)化水平將滾蝮制品的加工周期能從幾分鐘縮短至1分鐘以內(nèi)，那么它與其他加工方法的競(jìng)爭(zhēng)力將大大提高。
    滾塑成型技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力，是一個(gè)值得高度關(guān)注的工藝，應(yīng)對(duì)滾塑工藝予以高度的重視，并應(yīng)用滾塑工藝生產(chǎn)各種高性價(jià)比的塑料制件。特別是我國(guó)的滾塑成型技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍然較大，因此應(yīng)積極消化和吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，加大對(duì)相關(guān)工藝、設(shè)備及模具的研究，加快制定出滾塑的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不斷為市場(chǎng)提供高質(zhì)量的滾塑制品。



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