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塑料中空成型技术的应用及发展

发布时间:2013-06-25 18:34:19  浏览次数:
一、 前言
  随着中国石化工业、汽车工业、包装工业、建筑工业等的发展,塑料工业的发展增长迅速,塑料工业已经成为国内的一个朝阳产业。近年来,塑料制品年产量增幅达到10%以上,预计到2005年,我国塑料的产量将达到2500万吨,塑料工业带动塑料机械的年增长为30%以上。据不完全统计,2002年中国塑料机械工业产值大约为100亿元左右。
  塑料机械中产销量最大,应用最广泛的几个品种为注塑机、挤出机生产线、中空吹塑成型机这三大类产品占国内塑料机械工业产值、台数及重量的85%以上,2002年各类中空吹塑成型设备的市场份额约5亿元人民币。
  二、 国内中空制品加工方法及应用
  中空制品成型加工方法有吹塑成型工艺和滚塑成型工艺。目前国内的中空制品主要以吹塑成型为主。
  按型坯成型的方式,吹塑成型可分为挤出吹塑成型、注射拉伸吹塑、注射吹塑成型、共挤出吹塑成型等四种。
  1.挤出吹塑成型
  挤出吹塑成型工艺主要是原料经过挤出机塑化,输送到储料机头(或连续式机头),经过机头挤出型坯,型坯置于模具中吹胀成制品,然后冷却,取出制品。
   国内目前采用挤出成型的设备(简称中空机)主要以国产设备为主。20L~1000L设备中,陕西秦川机械发展股份有限公司(简称秦川发展)的市场占有率70%以上。其中生产200L双L环桶的设备中,秦川发展市场占有率80%以上。2002年,国内200L双L环桶产量超过300万只,消耗30万吨塑料。秦川发展是国内最早开发挤出中空成型设备的厂商,是生产塑料机械、齿轮磨床、加工中心等设备的重工业企业,具有雄厚的研发实力和机械制造能力,在中空吹塑成型工艺方面具有丰富的经验。
    目前国内中空制品5L~1000L用量最大是挤出吹塑成型工艺。采用的原料主要有HDPE、PP、ABS、PC等。主要的产品为各类化工产品包装桶、汽车油箱、汽车通风管件、桌面板等各种工业制品。挤出成型工艺最典型的代表产品是200L双L环桶。挤出成型中,工艺最复杂、技术难度最大的是双L环桶的成型。
   挤出成型制品生产企业主要分布在华东(江、浙、沪、鲁)、华南、华北等地。主要的几个生产厂商为:上海浦东龚路塑料容器有限公司、上海帆顺实业公司、江苏吴江市春鑫塑料厂、常州越洋塑料容器有限公司、大连第十三塑料厂、广东南海市东兴制罐有限公司等。
  2.注射拉伸吹塑成型
  注射拉伸吹塑为双轴位伸取向吹塑,是一种在聚合物的粘弹态下通过机械方法轴向拉伸瓶坯,用压缩空气径向吹胀瓶坯成型容器的方法,这种成型方法的特点是轴向与径向有相同的拉伸比,可提高吹塑容器的机械性能、阻渗性能、透明性能,减少制品壁厚,这是吹塑成型中制品壁厚最薄的一种工艺。
  注射拉伸吹塑主要用于成型0.2~20L,形状为圆形或椭圆形的容器,例如饮料瓶、纯净水瓶、食用油瓶。这种产品在市场用量很大,因此要求设备的生产效率高、可靠性好。注拉吹工艺采用的原料主要为PET、PVC、PP、PEN等。
    3.注射吹塑成型
  注射吹塑工艺过程有三个工位,每一个工位为注射机注射成型瓶坯,第二个工位是瓶坯在吹塑模具中吹胀成型制品,第三个工位为顶出制品,与挤出吹塑工艺类似,注射吹塑径向吹胀比大,轴向吹胀比小。
  注射吹塑适用于各种热塑性原料如:PE、PP、PS、PVC、PC等,可成型各种形状的容器,产品可替代玻璃瓶,主要用于包装药品、化妆品、食品、日用品、农药等。
  注射吹塑工艺目前采用的设备主要为全自动注吹中空成型机,国内生产此设备的主要厂家为汕头金明塑胶设备有限公司、江苏维达公司。
  注拉吹工艺可分为全自动一步法和全自动二步法。
  目前,国内用注拉吹高速工艺生产PET瓶的市场容量巨大,每年增幅也很大,PET瓶的生产设备主要是进口,国内每年用于引进国外PET设备的资金至少15亿元人民币,生产PET耐热瓶的设备全是进口设备,面对如此巨大的市场,国内吹瓶设备的生产企业几乎无所作为,对于具有巨大市场潜力的PET啤酒瓶更是无能为力,这值得每一家中空设备生产企业深思。
  国内专业生产PET瓶的企业主要有:珠海中富、上海紫江、娃哈哈、汇源、康师傅、农夫山泉等,其设备均为进口。
4.多层共挤中空吹塑
  多层共挤吹塑在吹膜领域应用广泛,目前发达国家包装薄膜的80%以上采用多层共挤薄膜。多层共挤吹塑主要目的是为了提高容器对CO2、O2或汽油的阻隔性。其工艺是通过复合机头把几种不同的原料挤出吹制成中空制品,主要产品为:高档汽车燃油箱、毒性较大的农药包装等,层数为2~6层不等。
  多层吹塑是中空吹塑的高端技术。目前国内陕西秦川机械发展股份有限公司已成功开发出用于生产六层高档汽车油箱的中空机,制品最大容积500L,已有三台交付用户。此设备填补国内空白,综合技术指标达到甚至超过德国同类设备。
  国内中空制品加工企业的布局情况:
  广东、山东、江苏、浙江、上海五省市的塑料加工企业,无论从数量还是从产量上都在全国名列前茅。五省市的塑料加工企业厂家占全国总数约48%,塑料制品产量占全国总量的1/3~1/2。
  根据全国塑料加工信息中心2000年初的统计,国内塑料容器加工的主要分布在华东、华南等经济发达的省份。
  《全国塑料工业“十五”计划和2005年规则》中确定,中国塑胶产品产量在2000~2005年增长率预计有10%。根据市场预测,到2005年