Innovación en tecnología de extrusores

Las extrusoras y líneas de producción tradicionales de China se están volviendo cada vez más populares en el mercado internacional gracias a su excelente relación costo-beneficio. Al mismo tiempo, China ha innovado continuamente en el campo de la tecnología de extrusión avanzada y ha desarrollado una variedad de nuevos productos de extrusión. La tecnología de extrusión de precisión satisface las necesidades de procesamiento de alta precisión.
Bomba de engranajes de fusión
El moldeo por extrusión de precisión puede eliminar la necesidad de métodos de procesamiento posteriores, satisfacer mejor las necesidades de aplicación del producto y, al mismo tiempo, lograr el propósito de reducir los costos de material y mejorar la calidad del producto. Hoy en día, para satisfacer las necesidades de extrusión directa precisa de productos plásticos, se han introducido en el mercado una variedad de tecnologías maduras, y las bombas de engranajes de fusión de polímeros son uno de los medios importantes. Esta tecnología se ha utilizado ampliamente en líneas de producción como fibras químicas, películas, perfiles, tuberías, placas, cables, extrusión de compuestos y granulación.
Después de años de investigación sistemática sobre bombas de engranajes para fundición, el Instituto de Investigación de Maquinaria de Caucho y Plástico de la Universidad de Tecnología Química de Beijing ha completado con éxito el desarrollo y la investigación en serie de bombas de engranajes para fundición de plástico. Ahora es capaz de diseñar y fabricar productos de bombas de engranajes para fundición de plástico como 28/28 (distancia entre centros/ancho de diente), 56/56, 70/70, 90/90, etc. La diferencia máxima de presión de entrada y salida puede alcanzar los 30 MPa, lo que puede cumplir con los requisitos de diferentes volúmenes de producción y se ha aplicado en la práctica con buenos resultados. El Instituto de Investigación de Maquinaria de Caucho y Plástico de la Universidad de Tecnología Química de Beijing ha diseñado y desarrollado la extrusora de bomba de engranajes integrada 115 a través de una investigación en profundidad sobre la extrusora de bomba de engranajes integrada.
Las bombas de engranajes también son de gran utilidad para el moldeo de precisión de la industria del caucho. Para satisfacer la demanda interna de bombas de engranajes para la fundición de caucho, la Universidad de Tecnología Química de Pekín también cooperó con el Instituto de Ingeniería de Fabricación Aeronáutica de Pekín y Hangzhou Chaoyang Rubber Co., Ltd. para desarrollar conjuntamente dos tipos de unidades extrusoras con bomba de engranajes para la fundición de caucho, XCP150/100 y XCP120/90. Esta unidad tiene características de trabajo ideales, lo que garantiza que el volumen de extrusión esté relacionado linealmente con la velocidad de la bomba de engranajes, lo que puede lograr un control preciso de la salida y mejorar la precisión dimensional del producto.
La tecnología de coextrusión multicapa madura y se desarrolla
La tecnología de compuestos multicapa utiliza materiales con propiedades de barrera medias y altas para combinarse con otros materiales de envasado y combina las altas propiedades de barrera de los materiales de barrera con las propiedades mecánicas, térmicas y otras especiales o baratas de otros materiales para lograr necesidades funcionales específicas. El diseño estructural de las películas compuestas coextruidas requiere gradualmente que pueda lograr sistemáticamente el estado ideal de integración de funciones, tecnologías, costos, protección ambiental, seguridad y procesamiento secundario, a fin de maximizar la posibilidad de capas compuestas y convertirse en una de las tecnologías buscadas por los proveedores. La tecnología de moldeo por soplado y coextrusión de películas compuestas de siete capas de Guangdong Jinming Plastic Equipment Co., Ltd. puede considerarse un ejemplo típico del desarrollo de China en este campo.
Las tecnologías clave adoptadas por la unidad de moldeo por soplado y coextrusión de película compuesta de siete capas incluyen: sistema de extrusión de plastificación de dos tornillos cortos y uno largo con paso variable, software de análisis de ingeniería para optimizar el diseño del dispositivo de plastificación inducido por vibración, cabezal de matriz de adición de válvula plana y cabezal de matriz de adición de válvula inclinada, tecnología de enfriamiento interno y tecnología de enfriamiento de presión negativa de entrada de aire doble, alimentación de medición sin peso de múltiples componentes, sistema de control de precisión de espesor de película en línea, sistema de control automático centralizado por computadora y tecnología de control de bus (CANOPEN), etc. [2]
A medida que aumenta el número de capas, la tecnología de producción de películas que se adaptan a funciones especiales también es uno de los puntos calientes del desarrollo del mercado. Guangdong Shicheng Company diseñó y fabricó una línea de producción de fundición de película de grano de madera ecológica de PP con un ancho de 3150 mm. La capacidad de producción de esta línea de producción supera los 800 kg/h. El tornillo está diseñado como un tornillo de plastificación de alta eficiencia, mezclado y corte a alta velocidad. Los clientes pueden utilizar directamente polvo de carbonato de calcio con alto contenido de relleno y tóner de pigmento inorgánico, ahorrando así costosos costos de materia prima. Además de producir película de grano de madera ecológica de PP, toda la línea también puede cambiar de forma flexible para producir otros productos para ampliar la gama de productos del cliente. Durante el proceso de producción de prueba de Shicheng Company, no solo se produjo una hermosa película de grano de madera de PP, sino también película de CPP, película de papelería de PP y hojas de papelería de PP.
Innovadora tecnología de compuesto de tres tornillos
Las extrusoras de doble husillo de rotación paralela se utilizan para líneas de producción de compuestos y granulados. Después de más de 20 años de rápido desarrollo, la tecnología se ha vuelto bastante madura. Por otro lado, las extrusoras tradicionales de discos entrelazados y de husillo alternativo satisfacen las necesidades de compuestos de alto contenido de llenado, y el grado de industrialización continúa mejorando.
Mezcla caótica de materiales de embalaje de polímeros de alto rendimiento
El proyecto "Investigación y desarrollo de equipos y tecnología clave de materiales de envasado de polímeros de alto rendimiento basados ​​en mezcla caótica", llevado a cabo conjuntamente por la empresa Huilong y la Universidad de Tecnología del Sur de China, ha superado la evaluación de logros científicos y tecnológicos del Departamento de Ciencia y Tecnología de la provincia de Guangdong y ha ganado el "Segundo premio al progreso científico y tecnológico en 2007" nacional [Certificado n.º: 2007-257]. El proyecto "Extrusora de bajo consumo de energía de tipo de mezcla caótica con tornillo de convección de ranura de tornillo multilateral" tiene una relación de potencia nominal de 0,17 kW/kg/h, que es solo la mitad del estándar nacional de 0,32 kW/kg/h, con un ahorro de energía significativo. La tecnología y los productos en general han alcanzado el nivel avanzado internacional.
1Utilizando el método de modelado reológico y combinándolo con el modelo microrreológico que controla la evolución morfológica de los materiales poliméricos, se modela, simula y analiza el campo de flujo en el procesamiento de extrusión de materiales poliméricos y la evolución morfológica de mezclas y nanocompuestos. En particular, la investigación teórica sobre fusión, mezcla y flujo de fusión en la extrusora revela el mecanismo de cómo mejorar el rendimiento de fusión y mezcla y reducir el consumo de energía.
2 Con base en la investigación teórica anterior, la extrusora de bajo consumo de energía de tipo de mezcla caótica desarrollada es significativamente diferente en principio de las extrusoras comúnmente utilizadas en el país y en el extranjero: esta última se somete al proceso clásico de fusión Maddock y mezcla por cizallamiento, y sus efectos de fusión y mezcla son deficientes; la primera produce fusión dispersa y mezcla caótica, y el calor de cizallamiento generado por el material es menor que la energía térmica requerida para su fusión, lo que puede evitar que el material se sobrecaliente y desperdicie energía durante el proceso de fusión y mezcla, y tiene un efecto significativo de ahorro de energía. La inspección in situ realizada por la Estación de Inspección y Supervisión de Calidad de Productos Mecánicos de Supervisión Técnica Provincial de Guangdong muestra que la potencia específica nominal (es decir, el consumo unitario) de la extrusora es de 0,17 kW/kg/h, que es 0,15 kW/kg/h inferior al valor especificado [0,32 kW/kg/h] de la norma nacional de la industria mecánica JB/T 8061-96. La comparación con las extrusoras de dos empresas extranjeras (Davis Standard Company de los Estados Unidos y Sumitomo Heavy Industries Modern Company de Japón) que representan el nivel más alto de extrusión de compuestos en el mundo hoy en día muestra que la extrusora desarrollada en este logro tiene la mayor salida de extrusión y está equipada con la potencia de motor más baja. La extrusora también tiene las ventajas de una baja temperatura de fusión de extrusión (10-20 grados más baja) y una fuerte adaptabilidad del material.
⑶ Con base en la simulación del campo de flujo macroscópico y la investigación teórica de la evolución morfológica microscópica anteriores, combinada con la extrusora de bajo consumo de energía de mezcla caótica desarrollada, se estudiaron sistemáticamente la evolución morfológica, el estado de dispersión y las propiedades macroscópicas de las mezclas de polímeros (especialmente aquellas con una relación de viscosidad mucho mayor que 1) y nanocompuestos (especialmente aquellos con materiales no polares como poliolefinas como matriz), lo que demuestra que la extrusora de mezcla caótica puede mejorar el rendimiento del procesamiento y reducir el consumo de energía del procesamiento, especialmente los efectos de estiramiento y plegado que proporciona son propicios para la formación de morfologías altamente dispersas, de láminas delgadas, intercaladas o peladas, lo que hasta cierto punto resuelve el problema de la fácil aglomeración de nanopartículas en el procesamiento de material polimérico y mejora en gran medida la barrera y las propiedades mecánicas de los productos de envasado.
(4) La película pre-recubierta de EVA se produce por extrusión utilizando una extrusora de bajo consumo de energía de tipo mezcla caótica. En comparación con el método convencional de disolver EVA en solventes tóxicos y recubrirlo sobre el sustrato, se elimina la emisión de solventes orgánicos tóxicos y su contaminación al medio ambiente y daño al cuerpo humano; además, el rendimiento de adhesión entre la película extruida y el sustrato compuesto mejora enormemente, logrando un "proceso compuesto ecológico sin promotor de adhesión".