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      基于拉伸流變的高分子材料塑化輸送設備效果圖。
      基于拉伸流變的高分子材料塑化輸送設備效果圖。

      據悉,中國工程院院士、華南理工大學聚合物研究中心主任瞿金平基于拉伸流變原理開發了高分子材料塑化輸運方法及設備,研發出塑料無螺桿塑化擠出技術,其能耗比傳統螺桿擠壓系統降低30%左右。該技術屬于全球首創,今后塑料加工高能耗、高浪費的雙高局面將得到改觀。

       

      實踐證明,應用該技術產品產量比螺桿擠出機高出25%左右。由于物料可以在很短的空間內完成壓實、排氣、研磨及塑化,因而設備的尺寸也得以大大減小,物料熱機械歷程比單螺桿擠出機縮短50%以上,設備體積減小2/3左右,同時設備噪音降低至75分貝以下。

       

      目前,中國塑料加工單位產值能耗高,其癥結在于塑料加工的關鍵設備———螺桿。瞿金平認為,螺桿的作用是對塑料剪切,可以利用拉伸流變作用來代替。于是,瞿金平拋棄螺桿概念,在世界上首次提出了基于拉伸流變的塑化輸運擠出技術,向塑料生產的傳統機械原理提出了挑戰。

       

      瞿金平表示,與常規螺桿式高分子材料擠出設備相比,基于該技術研發的設備具有眾多優越性能,如物料熱機械歷程短、能耗低、體積小、適應性廣等。該葉片塑化輸送單元可與各種螺桿擠出單元或各種柱塞注射單元組合成擠出機或注塑機,解決了加工不同種類塑料必須要配用不同類型螺桿的問題。此外,該技術提高了塑化質量及塑化效率,強化了分散混合,改善了塑化質量,提高了擠出過程的穩定性,明顯提高了擠出制品的質量。

       

      作為項目參與者,聚合物新型成型裝備國家工程研究中心副主任何和智教授表示,該技術利用物料加工體積周期性變化,實現完全正位移體積輸送,大幅提升了加工過程中物料輸運效率,拓寬了對物料的適應性,特別適用于黏度極高或極低物料的塑化加工。

       

      此外,該技術解決了傳統加工方法中高分子材料因強剪切作用而降解,導致制品性能下降、循環再利用困難等問題,實現了廢舊高分子材料、納米復合材料、生物質復合材料等物料的高值化加工,拓寬了可再生植物資源以及廢舊塑料的循環利用空間。應用該技術及設備,在塑料加工時添加部分廢棄的中藥渣、甘蔗渣以及秸稈等替代塑料,在減少白色污染的同時,實現資源的有效利用,未來可將塑料原料的60%-70%換成植物纖維,大大減少塑料的使用量。

         

      瞿金平教授研發的塑料無螺桿塑化擠出技術及設備目前已進入產業化階段,與多家高分子材料加工裝備生產企業的合作,實現了產業化。

      作者:中國塑料機械網 來源:中國塑料機械網信息中心
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