自潤滑擠出技術(shù)

中國常規(guī)擠出機(jī)及生產(chǎn)線，以優(yōu)異的性價(jià)比逐漸走俏國際巿場。同時(shí)，中國在先進(jìn)擠出技術(shù)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新，開拓出了多種新型擠出產(chǎn)品。 精密擠出技術(shù)適應(yīng)高精加工需要

精密擠出成型可以免去后續(xù)加工手段，更好地滿足制品應(yīng)用的需求，同時(shí)達(dá)到降低材料成本、提高制品質(zhì)量的目的。如今，滿足塑料制品精密直接擠出的需要，多種成熟的技術(shù)已經(jīng)推向巿場，聚合物熔體齒輪泵就是其中一種重要手段。這一技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化纖、薄膜、型材、管材、板材、線纜、復(fù)合擠出、造粒等生產(chǎn)線。

北京化工大學(xué)橡塑機(jī)械研究所經(jīng)過多年對熔體齒輪泵的系統(tǒng)研究，已成功完成塑料熔體齒輪泵的系列開發(fā)和研制，現(xiàn)已能夠設(shè)計(jì)制造塑料熔體齒輪泵產(chǎn)品如28/28(中心距/齒寬)、56/56、70/70、90/90等，最大出入口壓力差可達(dá)30MPa，能夠滿足不同產(chǎn)量的要求，并已在實(shí)際中得到應(yīng)用，取得良好的效果。北京化工大學(xué)橡塑機(jī)械研究所通過對一體型齒輪泵擠出機(jī)進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)開發(fā)了115一體型齒輪泵擠出機(jī)。

齒輪泵對橡膠行業(yè)精密成型同樣大有裨益。為了滿足國內(nèi)對橡膠熔體齒輪泵的需求，北京化工大學(xué)還與北京航空制造工程研究所、杭州朝陽橡膠有限公司合作，共同研制開發(fā)XCP150/100、XCP120/90兩種型號橡膠熔體齒輪泵擠出機(jī)組。這一機(jī)組具有理想的工作特性，保證擠出量與齒輪泵的轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)量精確控制，提高產(chǎn)品的尺寸精度。

多層復(fù)合技術(shù)利用具有中高阻隔性能的材料與其他包裝材料復(fù)合，綜合阻隔材料的高阻隔性與其他材料的廉價(jià)或特殊的力學(xué)、熱學(xué)等其他性能，實(shí)現(xiàn)特定的功能需要。共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步要求能系統(tǒng)地達(dá)到集功能、技術(shù)、成本、環(huán)保、安全、二次加工于一體的理想境界，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)合層數(shù)最大化的可能性成為供應(yīng)商追求的技術(shù)之一。廣東金明塑膠設(shè)備有限公司七層復(fù)合薄膜共擠吹塑技術(shù)可謂中國在這一領(lǐng)域發(fā)展的典型。

該七層復(fù)合薄膜共擠吹塑機(jī)組采用的關(guān)鍵技術(shù)包括:兩短一長及螺距變化的螺桿塑化擠出系統(tǒng)，工程分析軟件對振動(dòng)誘導(dǎo)塑化裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，平面閥加成型模頭和斜式閥加成型模頭，內(nèi)冷技術(shù)及雙風(fēng)口負(fù)壓冷卻技術(shù)，多組分失重式計(jì)量喂料，在線薄膜厚度精確控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)集中自動(dòng)控制系統(tǒng)和總線控制(CANOPEN)技術(shù)等。

在層數(shù)增多的同時(shí)，適應(yīng)特殊功能的薄膜生產(chǎn)技術(shù)也是巿場發(fā)展的熱點(diǎn)之一。廣東仕誠公司設(shè)計(jì)制造了一條幅寬為3150mm的PP環(huán)保木紋膜流延生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線產(chǎn)能超過800kg/h。螺桿設(shè)計(jì)為高速的剪切、混煉，高效率塑化螺桿，客戶可以直接使用高填充碳酸鈣粉以及無機(jī)顏料色粉，從而節(jié)約昂貴的原材料成本。整線除了可以生產(chǎn)PP環(huán)保木紋膜生產(chǎn)外，還可以靈活地轉(zhuǎn)換生產(chǎn)其它產(chǎn)品，拓寬客戶產(chǎn)品種類。在仕誠公司試生產(chǎn)過程中，不但生產(chǎn)出了美觀的PP木紋膜，還生產(chǎn)了CPP薄膜、PP文具薄膜及PP文具片材。

平行同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)用于配混造粒生產(chǎn)線，經(jīng)過20余年的高速發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。另一方面，傳統(tǒng)的嚙合盤式與往復(fù)螺桿式擠出機(jī)適應(yīng)高填充配混的需求，產(chǎn)業(yè)化程度不斷提升。

輝隆公司與華南理工大學(xué)共同合作的"基于混沌混煉的高性能高分子包裝材料成型關(guān)鍵裝備及技術(shù)研發(fā)"項(xiàng)目通過了廣東省科技廳科技成果鑒定，并獲得國家"2007年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)"[證書號:2007-257]，該項(xiàng)目"多邊螺槽對流式螺桿的混沌混煉型低能耗擠出機(jī)"名義比功率為0.17 kW/(kg/h)，僅為國標(biāo)0.32 kW/(kg/h)的一半，節(jié)能顯著，屬國際首創(chuàng)，整體技術(shù)及產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平。

1)采用流變學(xué)建模的方法，并結(jié)合控制高分子材料形態(tài)演變的微觀流變學(xué)模型，對高分子材料擠出加工中的流場以及共混物和納米復(fù)合材料的形態(tài)演變進(jìn)行了建模、仿真和分析，尤其是對擠出機(jī)內(nèi)熔融、混煉和熔體流動(dòng)等的理論研究揭示了如何提高熔融和混煉性能以及降低能耗的機(jī)理。

⑵基于上述理論研究，研制的混沌混煉型低能耗擠出機(jī)在原理上與國內(nèi)外普遍采用的擠出機(jī)明顯不同:后者發(fā)生的是經(jīng)典的Maddock熔融過程和剪切混煉，其熔融和混煉效果較差;前者產(chǎn)生了分散熔融和混沌混煉，物料所產(chǎn)生的剪切熱小于其熔融所需的熱能，可防止材料在熔融和混煉過程中產(chǎn)生過熱而浪費(fèi)能量，節(jié)能效果明顯。經(jīng)廣東省技術(shù)監(jiān)督機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站現(xiàn)場檢驗(yàn)表明，該擠出機(jī)的名義比功率(即單耗)為0.17 kW/(kg/h)，比國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 8061-96的規(guī)定值[0.32 kW/(kg/h)]低0.15 kW/(kg/h)。與代表目前國際上擠出復(fù)合最高水平的兩家國外公司(美國Davis Standard公司和日本住友重機(jī)械摩登公司)的擠出機(jī)進(jìn)行比較表明，本成果研制的擠出機(jī)擠出產(chǎn)量最高，而配備的電機(jī)功率最低。該擠出機(jī)還具有擠出熔體溫度低(低10~20℃)、物料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

⑶在上述宏觀流場模擬和微觀形態(tài)演變理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合研制的混沌混煉型低能耗擠出機(jī)，對高分子共混物(尤其是黏度比遠(yuǎn)大于1)和納米復(fù)合材料(尤其是以聚烯烴這類非極性材料為基體)的形態(tài)演變、分散狀態(tài)和宏觀性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，證實(shí)混沌混煉型擠出機(jī)可改善加工性能、降低加工能耗，尤其是其提供的拉伸和折疊效應(yīng)有利于高度分散、薄片狀、插層或剝離等形態(tài)的形成，在一定程度上解決了納米粒子在高分子材料加工中易團(tuán)聚的難題，大幅度提高了包裝制品的阻隔性能和力學(xué)性能。

⑷采用混沌混煉型低能耗擠出機(jī)以擠出的方法生產(chǎn)EVA預(yù)涂膜，與常規(guī)的采用有毒溶劑溶解EVA涂覆在基材上的方法相比，消除了有毒的有機(jī)溶劑的排放及其對環(huán)境的污染和人體的損害;此外，大幅度提高了擠出膜與復(fù)合基材的粘合性能，實(shí)現(xiàn)了"無膠粘促進(jìn)劑的綠色復(fù)合工藝"。

自潤滑軸承分為復(fù)合材料自潤滑軸承，固體鑲嵌自潤滑承軸，雙金屬材料 自潤滑軸承，特殊材料自潤滑軸承，按照不同用途和工況，選用不同的自潤滑軸承。

其中一個(gè)大類固體鑲嵌自潤滑軸承(簡稱JDB)是一種兼有金屬軸承特點(diǎn)和無油潤滑軸承特點(diǎn)的新穎潤滑軸承，由金屬基體承受載荷，特殊配方的固體潤滑材料起潤滑作用。

它具有承載能力高，耐沖擊，耐高溫，自潤滑能力強(qiáng)等特點(diǎn)，特別適用于重載，低速，往復(fù)或擺動(dòng)等難以潤滑和形成油膜的場合，也不怕水沖和其它酸液的浸蝕和沖刷。產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在冶金連鑄機(jī)、軋剛設(shè)備、礦山機(jī)械、模具、起重機(jī)械、紡織機(jī)械、風(fēng)電發(fā)電、船舶、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、注塑機(jī)及設(shè)備生產(chǎn)流水線中。耐磨性是普通軸套的一倍。