塑膠擠出機的變頻應用

　　塑膠加工工業良好的發展前景仍將是我國塑料機械制造工業高速發展的源動力，預計2001-2010年，我國對塑料機械需求量的年均增長率為6%左右，預計至2010年為145億元。也就是說，我國塑機行業的發展潛力很大，後勁很足。在我國塑料工業長遠規劃中，2000-2005年塑料制品的年均增長率約為10%，2006-2015年的年均增長率將達到8%。即到2005年塑料制品的產量將達到2500萬噸，預計2015年塑料制品總產量翻一番，達到5000萬噸。

　　如塑料制管機生產線主要是塑料擠出機及冷卻槽，牽引機三部份組成。在沒有改造前擠出機、牽引機都是交流滑差電動機傳動，存在耗電量大，傳動效率低，速度精度差，速度不夠穩定，因此影響產品的質量，需要進行技術改造。經我公司工程師現場調查，我們認為采用變頻調速能解決上述的弊病。

　　經我公司變頻改造後，調速速范圍，起動特性，動態響應，調節精度，輸出特性，經濟指標和操作監視方便等各個方面;都優於電磁調速。此外，變頻調速還具有保護功能完善，通用性強，維護工作量小，運行安全可靠，電耗小，設備壽命長等優點。轉可以從零平穩起步升速，並能選擇升速和降速曲線，節能顯著，深得操作人員和維修人員好評。可以值得在類似塑料加工機上推廣，例造粒機，制管機，拌料機等上的應用。

塑膠行業注塑機專用節能系統

　　要作好塑膠注塑機節能系統首先從注塑說起。

　　注塑過程一般分為以下步驟：鎖模→注射保壓→熔膠加料→冷卻定型→開模→頂針。每一動作的完成都有時間、壓力、速度、位置等幾個參數的精妙配合，也就是說在某一位置的位移都有相應的壓力和速度，且在不同的位置和時間內其壓力和速度都是可變的。同時每一動作完成後發出終止信號傳送給程序控制器，程序控制器收到信號後才發出執行下一動作的指令。

　　此外注塑機系統本身還存在一些弱點：

　　第一、注塑機動作內部有著十分劇烈的突變過程：如鎖模過程中，快速鎖模→慢速低壓護模→高壓高速鎖模的工況突變就很劇烈的;又如注射過程中，慢速注射→快速→慢速→快速→慢速的射膠過程工況也是很劇烈的，對機器的沖擊都十分的大，影響了整個注塑系統的壽命。

　　第二、動作油路制動達不到設計的精度，油路制動的開閉取決於電磁閥，而電磁閥的動作又取決於過程控制器提供的電壓和電流，因大多數注塑機都沒有死循環控制，閥的開閉精度就會大打折扣，尤其是閥的開閉程度在10%以下和90%以上時，動作的重複精度和穩定性都是極差的，某一動作在此狀態下被執行很難保證其穩定性和重複精度。

　　第三、執行動作的油缸本身有油封破損，有內泄現象，執行動作的可靠性和穩定性不高。

　　這是由於多數時間內，負載的實際耗油量均小於油泵的供油量，造成高壓狀態下的液壓油部分經溢流閥、比例閥等液壓元件溢出。該溢流部分不僅未作任何有用功，而且產生熱量，造成液壓油發熱，既耗能，又有害。采用注塑機節能系統後，就能很好的解決這些問題，既提高了整個注塑系統的精度和穩定性，減少了巨大的機械沖擊，延長了系統使用壽命，又能夠節約大量的電能。

塑膠行業分析及變頻器應用

　　隨著塑料制品的廣泛應用及其產量的迅猛增長，塑料機械已成為建材、包裝、電子電氣、汽車、石化、機械等行業的重要技術裝備，需求量激增，塑機行業已成為21世紀我國經濟發展中的朝陽產業隨著我國塑料工業的發展，塑料機械工業近幾年來的增長率都在30%左右，是增長最快的產業之一。2001年我國塑機行業工業總產值8多億元，利潤6億元左右，利潤率增長遠高於工業總產值的增長。2001年塑機工業總產值為1995年的2.3倍，而利潤率則為1995年的4.5倍。在全國機械工業的194個行業中，塑機行業的主要經濟指標均居前列。

　　在世界能源日益枯竭的今天，節能早已被人們放在突出位置。與世界上一些能源豐富的國家相中國是一個能源短缺國。然而我們在能源特別是能源的最主要的利用形式電力方面的利用率卻很低，存在觸目驚心的浪費現象。在新產品開發﹑新設備研制以及原有設備的改造上，必須將能耗作為重要指標予以關注。塑膠行業是21世紀的朝陽行業。然而由於其產品主要是通過加熱，加壓等物理方法生產，從而決定了它的生產方式的高能耗特點。對於高能耗的塑膠制品設備，如何節電，已成為提升產品競爭力的一個重要手段。

　　塑料機械是塑料工業發展的重要支柱，它為塑料行業提供了先進的技術裝備，它的發展是塑料工業發展的基礎，也受塑料工業發展的影響。從世界范圍看，塑料機械的三大類品種依次是注塑機、擠出機：擠出生產線和吹塑機，它們占了塑料機械總產值的80%以上，其中注塑機占這三類機械總和的一半以上。我們從切身經曆中談談變頻器在塑膠機械中的應用，從其各自特點及現場應用作一個簡介。

我國塑膠業自主創新技術有待提高

　　據悉，目前深圳市塑膠企業超過5000家，加工量占全國9%，深圳已成為廣東乃至全國塑膠企業最密集、產業配套最齊全的塑膠產業基地，杜邦、GE、LG化工等國際塑膠巨頭先後將技術研發中心或辦事處遷來深圳。

　　深圳注塑機已居龍頭地位

　　據深圳市塑膠行業協會秘書長王文廣介紹，珠江三角洲與長江三角洲地區，是中國塑膠加工業最發達的兩個地區，兩者合計的塑膠加工量占全國60%左右。2004年深圳的塑膠加工產值達到439億元人民幣，年增長率保持在18%左右，占深圳市工業產值的15%，占廣東省塑膠加工產量的30%，占全國塑膠加工產量的9%左右。深圳市塑膠行業的突出地位，得益於該市電子、玩具、包裝、機械等行業的迅猛發展。

　　塑料機械以注塑機為龍頭，深圳注塑機產業發達，香港六成注塑機生產廠家落戶深圳，年產注塑機3萬台左右，約占全國總產量的60%。主要企業有震雄、力勁、億利達等。全球最大的注塑機龍頭企業震雄機器有限公司在龍崗大工業區建有工業園，主要生產600噸以上的大型省電系列注塑機。

　　自主知識產權產品比例亟待提高

　　王文廣認為，近年來，勞動力成本增加，原材料成本升幅過大及缺電嚴重等因素已對深圳市塑膠加工業造成一定程度的影響。面對這些問題，深圳塑料加工企業應積極開發具有自主產權產品，提高產品技術含量，改變簡單的勞動密集型加工方式。此外，在原料行業，深圳的規模型原料生產企業仍為零，中海殼牌80萬噸乙烯等大型項目落戶惠州。近年，深圳政府已認識到，在滿足環保要求的同時，也應該發展化工合成項目。目前正在龍崗區沿海規劃深圳市精細化工園區。

　　王文廣認為，從深圳塑膠行業的長遠發展來看，深圳市應鼓勵塑膠原材料項目建設，並出台一些相應的優惠政策。可喜的是在深圳“十一五”規劃的產業導向目錄中，塑料原材料項目較重，已將大型合成樹脂、工程塑料及改性塑料列為重點。他建議，深圳在通用工程塑料及特種工程塑料等方面加大投資力度。這些樹脂目前國內自給率不到10%，市場潛力巨大。另外在塑料助劑方面，建議對新型環保助劑如環保穩定劑、環保增塑劑、無鹵阻燃劑、成核劑等應加以重視。隨著世界范圍內環境保護的要求越來越嚴格，綠色環保助劑將紛紛登場，並將逐漸成為主流產品。

廢棄“利樂包”變塑木原材料

　　作為上海市最早的一家回收利用利樂包企業，日處理廢棄利樂包的能力由幾年前的幾百斤達到現在的6 噸左右，已經從根本上突破了吃不飽的瓶頸，變廢為寶生產出來的塑木新材料每月可達300 噸。

　　利樂包就是軟飲料包裝盒，一般由紙、塑膠、鋁箔3 種材料複合而成。據統計，僅上海每年就有8000 多噸消耗過的利樂包。以前主要通過填埋、焚燒為主要方式來處理，對環境造成了一定的汙染。彩樂公司從2001 年起，開始致力於對廢棄牛奶盒回收再利用的研究，發明出一種處理工藝，將廢棄包裝直接粉碎、擠塑成型為塑木新材料。這種材料使用廣泛，室內家具、室外防盜垃圾桶、園藝設施都是發揮塑木所長的產品。就這樣，利樂包在環衛部門眼中是難以處理的垃圾卻變成了放錯地方的資源。

　　20 只利樂包可以做成一個小筆桶;200 只利樂包可以制成一只小凳子;2000 只利樂包可以做成一張小桌子。彩樂公司為此注冊了國家專利，也成為全世界惟一一家利用此類工藝處理廢棄牛奶盒的企業，並建造了上海彩樂環保再生產基地，日處理廢棄利樂包”的能力最高可達10噸。

　　除了家具板，很多木質建築材料也可以用再生材料取代，如地板、扶手、貼腳線等，不但防水、防潮、耐酸堿，最重要的是每年可以節約大量木材。據測算，如果這些再生材料完全被市場接受，每年將可節約大量木材。彩樂公司的目標是在全國范圍內建立起一個回收廢棄牛奶盒的網絡，使其從一種垃圾變成一種原材料，真正做到循環經濟。

廢泡沫塑料再生利用技術

　　隨著化學工業的發展，聚苯乙烯泡沫塑料由用作包裝材料、一次性餐具等轉向了更具市場前景的建築保溫材料領域。將消泡後的廢聚苯乙烯泡沫塑料加入一定劑量的低沸點液體改性劑、發泡劑、穩定劑等，經加熱可使聚苯乙烯珠粒預發泡，然後在模具中加熱制成具有微細密閉氣孔的硬質聚苯乙烯泡沫塑料板。這種板可以單獨使用，也可在成型後再用薄鋁板包敷做成鋁塑板。其保溫性能很好，經實際使用考驗，結果無結霜和結露現象，且可降低工程造價，施工操作方便。因此在北方采暖地區，該辦法所生產的聚苯乙烯泡沫塑料保溫板具有廣泛用途和良好的發展前景。

　　用合適的改性劑，對廢泡沫塑膠進行改性，可制備常溫速幹、耐水時間長的水乳性防水塗料。該辦法工藝簡單，用水調節粘度施工也很方便。該防水塗料可以代替防潮油用於瓦楞紙箱，也可用於纖維板的防水。

　　對硝基苯甲酸(PNBA)主要用於制造強力纖維、農藥、染料、樹脂、金屬表面防鏽劑、防曬劑、彩色膠卷成色劑和濾光劑等多種產品。將泡沫塑料經硝化、氧化即可制得。使用該辦法具有原料易得、工藝簡單、產品附加值高等優點，適合在鄉鎮企業中推廣。

　　通過廢泡沫塑料裂解制苯乙烯有三種方法，即熱裂解、催化裂解和無氧催化，最終可將廢泡沫塑料轉化為重要的化工原料苯乙烯。目前廢塑料的再利用技術正在不斷地被研究和推出，利用廢塑料改性生產用材料值得給予更多的關注和探索。

廢塑料和粉煤灰制備建築用瓦

　　近幾年來，迅速興起的化學建材制品已成為第四大類建築材料及用作包裝材料。但化學建材和包裝材料一樣，是資源消耗大戶，將廢塑膠再利用納入到生產環節，可以緩解資源的不足和對資源的過度占用。此外，建材制品的質量要求范圍很寬，對原材料純度、形態等的要求並不苛刻，因此以廢塑料生產建材制品可操作性較強。建材制品及包裝材料無論是在生產上還是在使用上，其產量和用量都是巨大的，這也為廢塑料進入再利用生產環節提供了廣闊的空間。

　　廢塑膠都不同程度地粘有汙垢，一般須加以清洗，不然會影響產品質量。但該辦法對廢塑料的清洗要求並不十分嚴格，有利於工業化應用中的實際操作。在塑料中加入適當的填料可降低成本，降低成型收縮率，提高強度和硬度，提高耐熱性和尺寸穩定性，常用填料有碳酸鈣、滑石粉、陶瓷粉等。

　　從經濟和環境角度綜合考慮，選擇粉煤灰、石墨和碳酸鈣作填料是較好的選擇。粉煤灰表面積很大，塑料與其具有良好的結合力，可保證制備的瓦具有較高的強度和較長時間的使用壽命。加入碳酸鈣能提高制品的硬度和韌性，減小其變形與收縮。加入石墨能在制瓦脫膜過程中起脫膜劑作用，並能阻止制品中塑料成分的光氧化，提高制品抗老化能力。用廢塑料制備建築用瓦是一種消除白色汙染的積極方法，會有較好的社會、環境及經濟效益。

廢舊塑料袋化身新型枕木

　　複合式鐵路彈性軌枕項目被列人260 項國家鼓勵發展技術，年出口逾億元。該項目今年設計生產能力為5 萬條，可以消耗掉至少1250 噸廢塑膠，相當於25 億個塑料袋。把廢塑料、廢油漆及由廢輪胎制成的再生塑膠粉放在一起進行塑化共混，可以擠壓出一種外形接近木材的新材料，但強度、彈性、耐腐蝕及加工性能等都超過木材。該公司的複合軌枕，同時集成再生橡塑材料及美國Primix 鐵路軌枕兩大核心技術，後者將再生橡塑複合材料用於Primix 鐵路軌枕制造。

　　利用擠出法研發出全套制造設備，生產一根新型複合軌枕的成本只有45 美元。制造一根150 公斤的新型軌枕需要約25 公斤廢輪胎、25 公斤廢塑料和5 公斤的廢油漆，其它材料由鋼材和混凝土組成。

　　2006 年6 月5 日，由中美合資籌建的世界上第一條Primix 鐵路軌枕專業生產線在青島市城陽區上馬工業園投產，預計2006 年產量5 萬條，到2008 年將達100 萬條。這些複合軌枕將全部出口美國，年出口額逾億元。

　　鐵道部所屬的鐵道科學研究院指出，新型軌枕將可能用在高速鐵路上。據介紹，目前國內普遍使用的是混凝土軌枕，這種軌枕硬度非常高，列車運行時不能減震且容易產生共振，限制了列車的提速，是目前我國發展高速鐵路遇到的一大障礙。為解決這些問題，鐵道科學研究院已經與青島方面簽署了新型軌枕適用性合作協議。