塑料加工需要什么材料和機器?

　木塑復合塑料的節能實質是利用天然木材加工的廢料（如木屑、木粉、麻纖維、果殼、稻糠、紙漿、桔桿、竹粉等）進行超細化表面處理，與合成樹脂共混，充填量可高達50%，成型的制品可鋸、刨、鉆，且吸水率低，受潮不變形，不含甲醛，符合環保、阻燃等安全要求。過去，木屑、木粉、廢料等大都燒掉，既浪費大量資源，又造成環境污染。木塑復合料做為一種節能、節材、環境友好材料引起國際上普遍關注，研究成果也很多。10年來，北美木塑復合料每年以50% 的速度遞增。發展木塑復合塑料在我國更具意義，因為2000年我國木材需求量高達10190萬m3，供應量6390萬m3，缺口高達3800萬m3。
　　木塑復合材料主要用在建筑業（建筑鋪板）、汽車業（門板、后擱物板、頂蓬、高架箱、防護板等），倉儲業（托盤、墊板、包裝箱），交通運輸業（公路噪音隔板、防護欄、座倉隔板、鐵軌枕木），農業（棚架、槽、水桶），設施（地板、露天桌椅、棚欄、梯子等）。以托盤為例，國內市場需求量約1億，90%以上要改為木塑，需發展產量1000萬噸，價值600億人民幣的新興產業。
　　但是，生產木塑復合制品有許多關鍵技術：樹脂、木粉的制造技術、木粉的干燥技術，木粉界面的處理技術；在注塑、擠出、吹塑設備中要求單螺桿或雙螺桿對木粉有良好的分散性、浸潤性、混煉、剪切、排氣、脫水、脫揮、排除氣泡功能；塑化部件要耐腐蝕、耐磨損；設備應具有對上述工藝條件及物料在各部位停留時間的精確控制的功能。
　　TPE快速加工技術
　　據預測，在不久的將來，注射成型加工商在加工 SantopreneTM熱塑性橡膠時，通過采用一種新技術可顯著縮短加工周期。利用這一技術不僅可大幅度降低生產單個部件的成本，還可提高注射成型的加工能力。通過與這一先進的加工工藝相結合，一個SantopreneTM TPE新系列將很快以嶄新的面貌出現，其加工速度將比通常的SantopreneTM橡膠牌號高25%。這些加工成型性能經過改進的材料還可顯著降低注射成型加工商的生產費用。
　　據介紹，通過將這一最新的SantopreneTM橡膠技術投入市場，可幫助加工商節省生產費用，并提高生產能力，從而更有利于他們拓展業務。同時，這一快速加工新技術也進一步拓展了選擇SantopreneTM橡膠替代熱固性橡膠的經濟性界線。
　　選擇SantopreneTM橡膠替代熱固性橡膠的其它優點還包括易于加工、設計適應性、可*的部件一致性、可回收性，并可高效使用廢料，這包括了在生產過程中以及在部件壽命期后產生的廢料。
　　這一技術也可用于注塑、吹塑和擠出成型。然而最能夠從這一新技術中獲益的是像注射成型那樣需要較長加工周期的生產類型。
　　包裝機械控制技術發展新方向
　　今天的機械控制系統看似單一，但其內部卻包含了邏輯和運動控制系統、人-機互動系統、診斷系統，甚至人工智能系統。以下來自包裝機械制造業的一些實例，將揭示出機械控制系統的發展新方向。
　　和大多數技術一樣，機械控制技術在發展過程中，也曾經歷曲折。它從歷史上簡單而龐大的控制系統，發展到今天的小型多功能控制系統，將機械、運動控制和通訊系統有機結合在一起。
　　最初，在包裝領域中所應用的第一代包裝機械——Dubbed Gen1，結構很簡單，是純機械性的。由一臺電機帶動直線軸轉動，并通過凸輪產生動力。采用可編程控制器（PLC）的控制系統，結構也很簡單，由操作員直接控制機器。在大部分情況下，還沒有采用人-機互動技術（HMI）。之后，出現了第二代包裝機械。此技術誕生于十年前，包裝機械仍采用傳動軸驅動，只是結構更復雜一些，因為由伺服電機來控制速度，所以可以向一些特殊的動作發出指令，而且也采用了更為復雜的PLC可編程邏輯控制器。的確，第二代包裝機械的可調性更好，但這一優點卻需要付出更高的費用。這些費用包括更多的線路布置、更多的PLC可編程邏輯控制器輸入/輸出（I/O）裝置，這些裝置龐大而復雜，有更多的傳感器和程序控制，甚至還包括更多的外圍設備；而且對于故障的排除和處理也更加困難。
　　作者： 白潔娜 2007-3-27 16:48 回復此發言
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　　2 塑料加工新技術10則
　　現在的第三代包裝機械，融合了所謂的“機械電子”概念，采用伺服系統和簡單的機械裝置，以達到執行復雜動作的目的。銷售商追求的目標是：機器價格更便宜，工作速度更快、性能更好，占地面積小，所以根據需求而不斷有新的技術推出也就不足為奇了。
　　第三代包裝機械誕生于4年前，其開發焦點轉移到了單箱控制技術，其具有邏輯性的PLC功能和I/O裝置，如果需要，還可以配備HMI技術、甚至是以太網和網絡通訊服務系統以方便企業間溝通。以前，第二代包裝機械需要一個編碼器和可編程限位開關（PLS）來確定伺服位置?，F在，由于第三代包裝機械擁有I/O裝置的緣故，伺服控制系統存在于一個處理器內，當伺服系統就位時，就會產生傳感動作，并通過總線發出信號，起動任何一個需要的工藝流程。
　　工程熱塑性塑料的二步法造粒
　　德國WEIMA機器公司在2006年2月14-18日米蘭塑料展上展示了二步法造粒設備的最新成果，其特色是主次兩臺造粒機。該設備適用于ABS、PA、PBT、PC、POM、PPA、LCP等工程熱塑性塑料的經濟型造粒，尤其是增強級玻璃纖維的造粒，形式為開機大廢料塊或大體積生產剩料。
　　在兩步法造粒中，待造粒材料在WLK型堅固單軸主造粒機中被預造粒成約40mm大小的粒子，然后利用 NZ型后續次造粒機被進一步造粒成為約3-10mm的最終顆粒，這是為對于預造粒材料的次級造粒而特別設計的。
　　為了避免造粒出現故障，需要向破碎機持續地適量加料，而這些要求通過手工操作一般是難以保證的。一旦喂料過量，通常會引起造粒不均勻，產生波動，并伴隨有高標噪音的發生，其結果便是導致物料累積或正在被粉碎的物料因為摩擦而致使其熱能削弱。此外，對于干擾性材料的較高靈敏性，以及造成頻繁更換刀片的普通較高刀片磨損都還有待觀測。
　　與之相比，二步法造粒能使主造粒機非連續加料，在這里料斗發揮了緩沖器的功效。以這種方式的喂料對整套生產流程進行優化意義重大，因為那些操作人員不必再不間斷地操作造粒機，從而使其能夠忙于其它工作。
　　通過一個間停開關的控制，預造粒的粒子現在被很好地加入到NZ 型次級造粒機中。兩臺造粒機的排列可以選擇為一個在另一個上方或一個在另一個之后。次級造粒機根據切割機的工作原理工作，且專為預造粒的粒子而設計。較之于普通型的造粒機，第二代造粒機體積要小得多，只需借助較少的整機驅動能量。由于其喂料均勻，以近似450min-1的轉速運轉，都不曾有故障發生。當這樣一個造粒機用于預造粒材料的第二次粉碎時，所產生的噪音水平較之于轉速相同(n=450-500min-1)的一步法加工也要低得多。
　　考特斯將展示KCC20D擠出吹塑機
　　全球吹塑機械制造領域的先驅——考特斯機械制造有限公司將再次參加于4月26至29日在上海舉行的國際橡塑展。
　　在今年的展臺（W2展廳，E03站臺）上，考特斯將展示一臺 KCC20D的擠出吹塑機。它配備有中心距為100 毫米的ZWVP30四型腔模頭。在此次展示中，這臺機器將以每小時2400只的產量生產0.75升圓形瓶。
　　考特斯可以提供廣泛系列型號的吹塑機。用于連續擠出式或蓄料缸模頭的生產，配有移動式合模裝置，或者在生產容量從幾毫升到30升的包裝容器，甚至到10,000升的大型容器，六層或七層共擠燃油系統以及在生產三維旋狀管件時，都裝配有型坯進料裝置。這樣可以達到飛邊最小化，以滿足汽車管道、家用電器和其他技術部件的使用要求。
　　單夾芯注塑與汽車工藝
　　汽車工業繼續面臨著對靈活性和不斷改進生產方法的需求所帶來的巨大壓力。與削減成本和滿足日益嚴格的環境法規（例如排放物的減少和舊車輛的處置）的不變要求一起，還有包括五星歐洲NCAP分級系統在內的安全問題。
　　現在的趨勢，例如針對特定市場的汽車款式種類越來越多，要求在平臺共享政策、零配件共享系統和組合式設計方法這些方面有更進一步的發展。其它熱門話題包括增值、功能改善和車重減輕。
　　塑料工業現在能在輕質結構、多功能性和設計靈活性幾個領域做出不俗的貢獻。而且，類似單夾芯的工藝、多組份解決方案、縮短的周期時間和能耗降低都能幫助整體成本的降低。圖1正是顯示出降低的材料需求和較短的周期時間，即提高的產量，能對與單一組份汽車部件有關的生產成本起到多大的作用。
　　單夾芯注塑與汽車
　　針對具有不同芯層和皮層材料的單夾芯工藝具有巨大的競爭優勢。下表對兩種工藝進行了總結。
　　尤其對大型部件來說，通過在芯層使用回收材料所實現的材料成本降低能對整體成本節省做出很大的貢獻。Ferromatik Milacron公司在去年舉行的工廠開放日活動中，展示了使用單夾芯注塑來實現部件成本降低的兩個應用。
　　代表著典型的單夾芯工藝，裝備有附屬擠出機的K-TEC 350 MSW機器被用來生產轎車門的內面板。在注塑之前，回收材料被引入到注射裝置當中。隨后回收材料與（皮層用）純料被一次性注射到模具當中。
　　具有集成式中央剎車燈、為一家法國汽車生產商而制的擾流器在一臺MAXIMA 800 MSW-2F機器上被生產出來。這種機器的結構中包括了能用于單夾芯注塑的第二注射裝置。對于這種應用，單夾芯工藝將玻璃增強芯料與A級可涂漆的皮層材料結合在一起了。
　　汽車內部的中控臺部件是單夾芯工藝能帶來生產新方法的又一領域。這是要將高品質的軟觸表面材料（TPE）和尺寸穩定的芯層結合到一起。單夾芯工藝在這里具有高度的設計靈活性，例如，筆或信用卡夾的集合，或者地圖與紙張用夾子。象這樣的中控臺部件可以用于避免不需要的縫隙：多虧材料的結合具有公差。除了這些功能上的優勢以外，單夾芯工藝也同樣具有上面所介紹的節省潛力，因為可以選擇比TPE皮層材料便宜許多的芯層材料趨勢已起步
　　如這些例子所示，Ferromatik Milacron公司的單夾芯工藝為汽車工業帶來了許多東西。頂尖的OEM廠家已經在使用或者正在推行單夾芯工藝。
　　注吹工藝的優點及缺點
　　注吹工藝的優點：
　　1. 塑料瓶從原料到制成品一次成型，自動化程度高，無須人工二次加工，節省人工，而且衛生、符合醫藥包裝的GMP要求，特別適用于生產藥瓶。
　　2. 產品外觀美觀，瓶口尺寸準確，塑料瓶重量穩定。
　　3. 塑料制品由注射型胚一次吹塑制成，瓶口及瓶底無廢料，瓶口平整密封性能好。
　　4. 適合生產高檔精美的塑料中空制品，如化妝品瓶、嬰兒奶瓶、太空杯、燈球等。
　　注吹工藝對比擠出工藝存在以下幾個缺點：
　　1. 工藝復雜，模具加工難度大，不易掌握。
　　2. 模具零部件多，生產加工周期長，費用高。
　　3. 不適于多品種，小批量的產品使用。
　　日本研究出塑料陶瓷復合材料
　　近日，日本研究出一種使塑料與陶瓷一體化的新技術。其方法是，首先在塑料表面涂上特殊的無機材料，并應用一種特殊的處理方法，使其表面結構具有瞬間的超耐熱性，容易與陶瓷作緊密的結合；然后再采用等離子熔射法，在攝氏2萬度的超高溫下高速噴出陶瓷粒子，從而使塑料與陶瓷一體成型。這樣制成的復合材料其表面硬度是鋼鐵的2倍以上，具有重量輕、強度高、耐沖擊、加工性能好等優點，用途廣泛。
　　圣萬提新增MultiZone產品系列向小型應用的擴展
　　作為全球最大的為注塑工業提供熱流道系統，機械噴嘴，溫度控制器及澆口襯套的廠商之一，圣萬提（Synventive）一直被大部分客戶認知為一家主要為汽車工業提供大、中型熱流道系統的供應商。但最近公司為了配合日益增長的小型應用的需要，開發了四種新系列熱嘴，從而擴展了其MultiZone產品系列；擴展后的產品系列射膠量最低可達0.1克。
　　新開發的四種系列熱嘴包括04的兩種系列和——全新的——分別采用標準的4.0和3.5mm注塑流道直徑的03的兩種系列。熱嘴“內寬外細”的結構是研發的關鍵。除了其細長的外形和最大可達186mm的長度，理想的注塑管道直徑范圍，04系列為2.5至6.0mm，03系列為2.0至4.5mm。而實現熱嘴內、外徑有效關系的關鍵是采用緊湊并可互換加熱器。 圣萬提的這四種新系列熱嘴的應用范圍十分廣泛。04C01系列代替未采用可互換加熱器的CA系列熱嘴。根據模具結構，加熱器現在可從前端或后端更換。
　　04 C02系列具有許多特性，可簡化模具制造商的工作。例如，熱嘴頭分離了軸向和徑向定位，節約了模具制造商一個主要的工步。定位點是模板表面上的平面，不再需要調整噴嘴底部的間歇。加熱器和熱電偶的電纜平行于注嘴方向上，因此易于從前端進行更換。
　　03C01和03C02系列熱嘴是前系列部分，比04系列小一尺寸。03C02系列的特性是它們從前端螺紋連接在熱嘴支撐板上，從而避免塑膠滲出分流板，使其簡便的從前端完成更換。
　　配合新系列熱嘴而開發的HYC2508液壓針閥油缸，結構十分緊湊，具有該產品系列已經成熟的所有重要質量特性：為了簡化組件和保證伺服速度，針閥高度可在原位進行調整（＋/-1mm）。針閥的旋轉鎖定保證它的尖端始終精確定位，這對于自由形狀或傾斜表面的澆口尤為重要。具有專利的主動冷卻針閥導向和油室分離實現了高穩定性，緊湊的結構確保其可用于十分有限的空間中。油缸設計的另一個重要特性是它直接安裝在分流板上，排除了由于熱膨脹造成油缸和分流板偏移的可能，因此在運行時可實現高可*性。在2006年，該油缸的氣動型號將可用于滿足潔凈室條件。由于多模腔模具通常只需要完全布線和管道排布的熱半模，圣萬提提供高效的溫度控制器，使得完整和經過測試的系統可以選用并隨時可投入使用。
　　在2006年4月26-29日在上海舉行的亞洲最大橡塑業國際展會Chinaplas上，圣萬提（Synventive）將展出其先進的熱流道系統產品及應用。本次展會將在位于浦東的上海新國際博覽中心舉行，圣萬提將在E2展廳M01展位展出在其位于蘇州新工廠生產的熱流道系列產品；該工廠是圣萬提于04年投資建立的，主要負責設計、制造和服務提供其亞洲市場的所有系統產品。展會期間，公司還將于28日上午10：00 – 12：30主辦“熱流道技術在汽車工業注塑工藝里的應用”的專題研討會（ 地點設在E2展廳外的M14室），以回應客戶對上述領域產品的高度關注。
　　國外廢舊塑料回收利用措施介紹
　　隨著塑料工業的迅猛發展，廢舊塑料的回收利用作為一項節約能源、保護環境的措施，普遍受到重視。尤其是發達國家，這方面的工作起步早，已經收到了明顯的效益，我國有必要借鑒其經驗。
　　美國是世界塑料生產大國。據統計，到2000年，美國年生產塑料3400余萬噸，廢舊塑料超過1600萬噸。美國早在20世紀60年代就已展開廢舊塑料回收利用的廣泛研究，但若不加速回收廢舊塑料的步伐，也將無法承受日益增長的廢舊塑料所產生的環境污染及給經濟帶來的損失。美國回收利用廢舊塑料品種的比例為：包裝制品占50％，建筑材料占18％，消費品11％，汽車配件5％，電子電氣制品3％，其塑料品種所占比例分別為聚烯烴類占61％，聚氯乙烯占13％，聚苯乙烯占10％，聚酯類占11％，其他占5％。80年代末，美國的廢舊塑料回收率近10％。據統計，美國在20世紀末廢舊塑料回收率達35％以上。其中，燃燒廢舊塑料回收能源由80年代的3％增至18％；廢舊制品的掩埋率從96％下降到37％。美國在燃燒廢舊塑料利用熱能，熱分解提取化工原料等方面進行了大量工作并取得了一些成果。另外，美國各州為解決塑料廢棄物問題，使用了立法這樣的強硬措施。
　　日本是塑料生產第二大國。20世紀80年代，其年均廢舊塑料排放量占生產量的46％?？梢?，廢舊塑料的回收已成為日本的嚴重社會問題。而且日本是能源短缺的國家，所以對廢舊塑料的回收利用一直保持積極態度。90年代初，日本回收利用廢舊塑料率為7％，燃燒利用熱能率為35％。日本在混合廢舊塑料的開發應用方面也處于世界領先地位。如三菱石油化學株式會社研制的REVERZER設備可以將含有非塑料成分達2％（如廢紙）的混合熱塑性廢舊塑料制成各種再生制品，如柵栓、排水管、電纜盤、貨架等。日本約有20多臺這樣的設備，世界上有30多家公司使用這種設備加工再生制品。
　　意大利是目前歐洲回收利用廢舊塑料工作做得最好的國家。意大利的廢舊塑料約占城市固體廢棄物的4％，其回收率可達28％。意大利還研制出從城市固體垃圾中分離廢舊塑料的機械裝置。意大利對廢舊塑料回收一般是將塑料碎片和紙片一起收集，并用干法分眩分離后的廢舊聚乙烯制品經粉碎后，用磁篩除去鐵等金屬雜質，經清洗、脫水、干燥后，通過螺桿擠出機進行造粒。這種回收料加入新料，可保證其具有足夠的力學性能，可生產垃圾袋、異型材、中空制品等。