國產塑料混合機的技術現狀及對策
PVC樹脂與助劑間充分混合、浸透與吸收。
由于高速混合機主要應用于原料處置與準備階段,所以往往不被人們所器重,實際上混合質量的好壞直接影響到最終制品的質量。目前國內混合機制造企業,已超越100多家,但大多消費規模很小,且還停留在測繪、仿制的水平上,產品質量整齊不齊,與世界先進水平相比差距較大。由于國產混合機價格較低,因而在國內仍有十分大的銷售空間。
隨著經濟全球化進程加快,我國已參與WTO,塑料制品及塑機行業都將面臨更加劇烈的市場競爭,面臨企業重組,優存劣汰的局面。一直進步混合機品質,全面壯大企業實力是混合機制造企業的必然選擇。
與國外先進企業相比,國產混合機無論在理論設計、制造技術、材料技術、能耗指標、配套器材等方面都存在較大的差距,國內混合機制造企業要一直壯大,必需鉆研混合機的技術現狀和技術差距,采取有效措施,一直縮小差距,追趕世界先進水平。
下面重點探討國產混合機的技術現狀,并對如何進步技術水平提出一些淺見。
2國產塑料混合機的技術現狀及差距下面從塑料混合機的技術規范、設計、制造技術水平、關鍵材料及配套器件、控制水平等方面淺析國產混合機的技術現狀,并以300L、500L、1000L等部分混合機為例與Plas-mec公司的產品規范停止比較剖析。
2.1我國混合機行標JB/T7669-1995的部分產品根本參數與Plas-mec部分產品的比較該規范中規定的熱混機和冷混機的主要參數見表1和表2.該公司熱混機和立式冷混機的主要參數見表3和表4.混合機單位電功率產量比較熱混機單位電功率產量表1熱混機參數總容積/L一次投料量/kg攪拌漿轉速/(r/min)混合工夫/(min/鍋)電機功率/kW表2冷混機參數總容積/L攪拌兇儂(r/min)排料溫度/C混合工夫/(min/鍋)電機功率/kW注:產量以混合硬聚氯乙烯原料為準。
表3熱混機參數總容積/L使用容積/L混合質量/kg料溫/C規范型電功率/kW加強型注:以硬質PVC為準。
表4立式冷混機參數總容積/L排料溫度/C單位電功率產量/(kg/kW)規范型電功率/kW加強型注:以硬質PVC為準,進料溫度為120T,冷卻水溫15T兩類熱混機單位電功率的產量見表5冷混機單位電功率產量兩類冷混機的單位電功率產量見表6表5熱混機單位電功率產量混合機單位電功率產量/(kg/kW)總容積/L冷混機單位電功率產量混合機單位電功率產量/(kg/kW)2.3混合機根本參數比較剖析從以上各種根本參數能夠看出,行標JB/T7669-1995的參數與plas-mec的參數存在差別的部分差別還很大,我們大體能夠作出如下判斷。
plas-mec熱混機的主電機功率大于國家行業規范規定的電機功率。Plas-mec的電機功率配置能夠滿足混合機在滿負載條件下高速啟動的要求。實際上這也是混合機設計的根本準則之一,其宗旨是保障電機有足夠的平安運行裕度。而國產混合機的電機功率較小,在滿負荷高速啟動時電機易過載,平安運行裕度小,這也是設計領導思想上存在的差別。事實上小功率配置并未減少電耗,對降低整機的綜合費用也不利。這些結果還能夠從下面的剖析中看出。
從表5、表6中能夠看出,雷同容量的熱混合機,plas-mec的單位電功率產量比JB/T7669-1995的指標高20%,雷同容量的冷混機,plas-mec單位電功率產量是行標的23倍。應該指出的是plas-mec的排料溫度比行標還要低15°C.這闡明plas-mec冷混機冷卻成效好,電能耗費低。
雷同容量的熱混機,plas-mec機每小時的產量是國產機的1.3倍,消費率較高。所以熱混機配置較大功率電機,不只增加了電機運行的平安度,而且有利于進步設施的產量。
標JB/T7669-1995定為60C.消費理論證明較低的排料溫度有利于混合物料中可揮發性化學氣體和水氣排出,從而對進步制品質量有利,又有利于減少物料在冷混鍋中的結塊傾向。
國產冷混機的換熱效率低,若降低排料溫度,勢必又要引起消費率下降,單位電功率產量下降,這又是我們不愿意看到的結果。
國產冷混機換熱效率低,是國產混合機技術指標落后的最為重要的表征。國產機換熱效率低的起因是什么剖析如下。
冷混機換熱成效因果圖如附圖所示。
附圖所示影響冷混機換熱成效的因素有6個,其中B、C、D、E大體雷同。國產機與國外機的主要差別出如今A、F因素上。
影響缸壁傳熱成效的因素A有3個,其中缸壁材料厚度和材料導熱率又雷同。而缸壁殘料粘附差別就太大了。國產機壁面粘附較為重大。粘附層形成一隔熱層,重大影響熱替換成效。形成壁面粘附的主要起因是國產機缸壁外表粗糙度大,一般為0.8而國外機壁面經噴玻璃珠精化處置,可抵達鏡面成效,故不易粘料。
附圖中的因素F,鍋底殘留料厚度是由漿葉與鍋壁的間隙決定的。制造精度、裝配精度、鍋體及漿葉變形等因素決定了鍋底間隙。當漿葉運轉時,理想的狀況應該是底部無殘留,從而實現良好的熱替換,如存在一殘留層就是形成了一隔熱層,它愈厚,傳熱成效越差。國產冷混機對此控制不嚴也是形成換熱效率低的重要起因。
從混合機容量來看,國外規范機型,熱混機容量達2000L,臥式冷混機達6000L,立式冷混機達3600L,國產機容量就相對小得多了。
國內塑料制品消費企業規模普遍較小,是小而全的消費形式,因而對大型混合機的需求極少。而在西歐等興隆地域,混合料已實現集約化消費供料,因而大型混合機市場較好,而且混合物料的品質由于實現了專業化消費,從而容易得到控制和進步。
2.4制造技術在制造技術上,國內在以下幾個方面存在較大差距。
缸壁的鏡面化制造技術國產熱混機、冷混機的缸壁粗糙度通常要求為0.8rpa,而國外混合機的缸壁相當光滑,特別是冷混機缸壁經噴玻璃球冷作硬化后經精拋處置,外表達鏡面,因而對抑制缸壁粘料極為有利。國內混合機企業應盡快開發缸壁鏡面化技術,進步混合機品質。
精細機加工技術主要用于主軸傳動系統部分零件制造。進口混合機漿葉基孔精度通常高于6級,國產漿葉基孔精度為7級。軸承孔及軸頸制造精度,國產機型也較低。降低制造精度的起因不在于制造技術,主要受制造本錢的制約。
構件應力打消技術為了堅持鑄造鋁合金缸蓋及鍋體尺寸的穩定性,應對鑄造、焊接應力大的構件停止打消應力的處置,其主要辦法是通過熱處置時效打消內應力,也可采納振動時效技術來抵達打消內應力的宗旨。而國內很多混合機制造廠家沒有采取這些有效措施,致使一些大容量的混合機缸蓋、缸體變形過大,并在使用過程中繼續變形,形成密封性能差,粉塵外泄。鍋體變形也將增大排料殘留量,從而也降低了混合機的換熱成效。
2.5混合機的設計由于混合機的設計技術難度不大,國內企業多為仿制,所以從總體上說,實用設計技術與國外相差不大,但由于國內混合機市場處于一種低價促銷的非正常市場競爭環境中,企業只得采納降低設計技術要求來抵達降低制造本錢的宗旨。只要在市場競爭規范,又有較高要求的行業技術規范的條件下,混合機的設計質量能力得到全面進步。
從目前的現實狀況來看,混合機的設計技術上存在的差距,主要表現為:國產混合機外表涂裝要求低;國外機型輔助配套裝置較多,功能較全,如HESCHI公司的熱混機配有多種清潔系統,如除塵裝置,側壁及頂蓋刮板裝置等;傳動系統的設計精度要求較低,缸壁外表質量要求低;國外先進的混合機組及單機多采納模擬屏電控技術,國內應用甚少。
2.6材料及配套器材隨著塑料改性技術的快速開展,玻璃纖維、玻璃微珠、碳酸鈣等硬質填充劑的填充量越來越大。特別是無機剛性粒子增韌技術漸趨成熟,硬質填充料的應用將呈現大的飛躍。這就對高速混合機的漿葉和缸筒提出了更高的耐磨要求。在許多場所,采納1Crl8Ni9Ti來制造漿葉和缸壁已不能滿足用戶的須要。
國外廠家為了進步漿葉的耐用度,開發了高耐磨合金和硬質合金噴涂技術,在國內混合機制造廠家中,張家港市輕工機械有限公司開發的高鉻不銹鋼耐磨漿葉,其耐磨性能是普通1Crl8Ni9Ti鑄件的4倍,大大進步了其使用壽命,可寬泛應用于CaC3、玻璃微珠、鐵氧體及陶瓷等改性領域,該漿葉已用于消費,可向市場供貨,噴涂硬質合金漿葉技術正在開發中。目前我們正在嘗試鍋體內壁氮化處置和低溫碳氮共滲等外表處置工藝,以進步鍋壁的耐磨性和使用壽命,并已獲得了明顯的成效,預計不久即能供給市場滿足一些客戶的特殊要求。總之在耐磨材料和耐磨技術上國內和國外先進技術相比仍有相當差距。缸壁抗磨蝕技術是國內塑料混合機企業急待處置的問題。混合機漿葉、缸筒磨蝕不只降低了設施的使用壽命,而且其磨耗微粒將形成塑料污染,如黑色金屬污染將加速PVC塑料降解老化。
混合機配套器材主要包括:溫度傳感器、濕度傳感器、料位器、電磁閥、氣動元件、電機、減速器、電控元件、軸承等。總的來說,這些配套件,國產件與進口件相比,無論是技術水平或牢靠性、電耗等方面都存在很大差距,它是制約國產高質量混合機的瓶頸。為了保障混合機的質量,目前國內混合機制造廠家使用的關鍵配套器材都采納進口件。但主電機由于價格昂貴,根本都采納國產電機,要全面進步混合機質量,又要使制造本錢堅持在一個不高的水平上,國內配套廠家要努力進步自身配套產品的品質。
2.7電機控制方面目前在國內高速混合機用的電機主要采納雙速電機,以實現漿葉上下速轉換,對小規格設施的電機控制王要米用直接啟動的方式,關于200L以上的大容量混合機,電機控制一般采納自耦降壓啟動以減少電流沖擊,但即使這樣成效也不很理想,在電機啟動霎時和上下速轉換時電流峰值可抵達1000A以上,對用戶電網沖擊較大甚至影響其它設施的正常運行。如今我們已開發成功電機軟啟動器控制、變頻調速控制和直流調速等多個控制系統,經上海高橋石化,大慶威泰,深圳石化等單位使用反映良好,一方面處置了電機啟動時電流沖擊的難題,另一方面可大幅降低能耗約30%,為企業帶來明顯的經濟效益。
上面探討了國產塑料混合機的技術現狀及如何縮小和趕超國外混合機的先進技術,這是擺在國內混合機制造企業面前既現實又迫切的問題。
3進步國產塑料混合機技術水平的幾點倡議根據目前國產混合機的技術和行業現狀,提出如下倡議:(1)由行業組織和行業主管部門牽頭,對原有的行業規范停止增補、訂正,參照國外先進企業規范,聯合我國塑料行業實際狀況,制訂出更加先進、科學的行業規范。
規范是產品設計、制造、驗收的根據,只要規范先進、科學,具有很強的實用性和可操作性,能力消費出高質量的產品,用戶的利益能力得到保障。
從上面的剖析能夠看出行標JB/T7669-1995與國外混合機技術規范存在較大的差別,應組織有關人員仔細研討剖析,除這些問題外,有些問題也需進一步完善。比如冷混機是否應按立式冷混和臥式冷混別離制訂規范,關于熱混機、冷混機及它們的不同規格其噪聲指標都規定為85dB(A)是否合理,混合機產量計算的前題條件不充分,規范中4.1.9條溫升的含義不明確等。總之事隔5年之后,國內混合機行業得到很大開展,技術上也獲得了很大進步,積攢了很多經歷。適時地對老規范停止訂正是十分必要的。
由行業組織混合機主要配套件制造廠家獨特研討如何進步配套器材的品質,以滿足混合機制造廠家的需求。
混合機制造企業要扭轉營銷理念傳統的營銷理念是用戶須要什么企業消費什么,新的營銷理念應為:使用戶在市場競爭中始終堅持優勝位置。制造企業的經營者和科技人員應圍繞這種理念來規化自身的工作和企業行為,作好廣義的、深檔次的、全方位的效勞工作。只要在這種理念領導下,企業的產品品質能力真正得到進步。
廢輪胎的處置已好于從前美國廢輪胎數量是30億條,10億條還是8億條,不管其真正的數字是哪一個,但廢輪胎的數量在過去10年是宏大的。就廢輪胎的大部分歷史來講,輪胎行業把其無視了,或只在鉆研取消廢輪胎堆放的辦法時才給予適度的咨詢效勞。盡管輪胎廠家對廢輪胎回收的辦法作過鉆研,但從未繼續停止下去,因不足鉆研經費。
目前,美國有多少磨損的廢輪胎,即象廢膠(通常以廢碴埋填或作為能源而被燒掉)那樣未找到最后放置中央的輪胎,或被切碎和用于民用工程機械的輪胎。據廢輪胎管理委員會(STMC)官員稱,廢輪胎的數量約相當于一年的新輪胎供給量。
正如輪胎行業近年來因取消廢輪胎堆放所受到的責備那樣,它可能因有利于廢輪胎問題的處置而受到表揚。通過STMC的幫忙,輪胎廠家就制定和施行取消廢輪胎堆放的法規與所在州政府停止了商量,并提出了懇求盡快施行的意見。那么,目前在民用工程機械中大量使用的舊輪胎和除大量廢舊輪胎外的一些輪胎中,其市場的增長減少了廢輪胎的總量。
這并不意味著廢輪胎問題就被處置了。目前,美國仍有3億條堆放的輪胎,且廢輪胎回收量仍少于每年所消費的2.75億條新輪胎的數量。廢輪胎問題被處置了的說法將促使輪胎行業倒退和回復到那大量廢輪胎堆放不景氣的舊日子。
廢輪胎終將是輪胎行業必需面臨的一個問題。
但經10年努力后,它似乎已被人們所控制。
姚岐軒編譯自RPN,Mar.更正出消費線》一文中35、36、38頁“NAKADA