塑料動(dòng)態(tài)成型加工節(jié)能技
一、技術(shù)名稱(chēng)：塑料動(dòng)態(tài)成型加工節(jié)能技
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍主要應(yīng)用于塑料制品加工領(lǐng)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)
與傳統(tǒng)設(shè)備相比，新設(shè)備具有物料熱機(jī)械歷程縮短30%左右、加工溫度降低最大達(dá)20℃、加工能耗降?0%以上、混煉效果及制品性能提高、噪聲降?7分貝以下、對(duì)物料適應(yīng)性廣等顯著特點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)技術(shù)存在的能耗大、噪音大、對(duì)物料適應(yīng)性窄、塑化效果及制品質(zhì)量難以控制等國(guó)際上一直未能很好解決的問(wèn)題。新技術(shù)使塑料成型加工原理和概念實(shí)現(xiàn)了由”穩(wěn)態(tài)”到”動(dòng)態(tài)”的變革，打破了我國(guó)引進(jìn)、跟蹤、低水平仿制的局面，推動(dòng)了塑料成型裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和塑料制品加工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能?4萬(wàn)tce/a，CO2減排?3萬(wàn)t/a
四、技術(shù)內(nèi)
1.技術(shù)原
由于塑料導(dǎo)熱性差，塑料熔體又具有高粘度、高彈性等特點(diǎn)，一般情況下在進(jìn)行成型加工時(shí)需要較長(zhǎng)的熱機(jī)械歷程。塑料動(dòng)態(tài)成型加工技術(shù)與裝備，是將振動(dòng)力場(chǎng)引入到塑料塑化成型加工全過(guò)程，使成型加工過(guò)程中的各種物理量發(fā)生周期性變化，變傳統(tǒng)的塑料純剪切穩(wěn)態(tài)塑化輸運(yùn)機(jī)理為振動(dòng)剪切動(dòng)態(tài)塑化輸運(yùn)機(jī)理，達(dá)到縮短?A class=channel_keylink style="CURSOR: pointer; COLOR: rgb(64,64,64); TEXT-DECORATION: none; outline: none" >機(jī)械歷程、降低成型加工能耗、提高加工制品質(zhì)量的目的。塑料動(dòng)態(tài)塑化成型加工技術(shù)與裝備包括塑料動(dòng)態(tài)塑化擠出設(shè)備和動(dòng)態(tài)注射成型設(shè)備
2.關(guān)鍵技
(1)針對(duì)塑料擠出制品包括管材、棒材、片材、薄膜、各種異型材等高效節(jié)能加工的需要，將振動(dòng)力場(chǎng)引入塑料塑化擠出全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)固體壓實(shí)、動(dòng)態(tài)熔融塑化和動(dòng)態(tài)熔體輸送等基本技術(shù)原理，變傳統(tǒng)的“穩(wěn)態(tài)”塑化擠出成型為周期性的動(dòng)態(tài)塑化擠出成型，發(fā)明并研制出塑料動(dòng)態(tài)塑化擠出成套技術(shù)裝備
(2)根據(jù)成型外形復(fù)雜、尺寸精確的塑料注射成型制品高效節(jié)能加工的需要，將振動(dòng)力場(chǎng)被引入物料的塑化、注射、持壓和冷卻全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)塑化計(jì)量、動(dòng)態(tài)注射、動(dòng)態(tài)持壓和冷卻，即塑料塑化注射成型全過(guò)程均處于周期性振動(dòng)狀態(tài)，發(fā)明并研制出塑料動(dòng)態(tài)塑化注射成套技術(shù)裝備
3.工藝流程
塑料動(dòng)態(tài)成型加工的節(jié)能技術(shù)廣泛用于塑料制品的生產(chǎn)，例如擠出類(lèi)的塑料薄膜、塑料管材、塑料片材、塑料扁絲等?注射類(lèi)的塑料制品：如日常生活用的桶、盆、箱體等、電子類(lèi)、光學(xué)類(lèi)、手機(jī)類(lèi)、五金類(lèi)及玩具類(lèi)產(chǎn)品等等
五、主要技術(shù)指
1.加工成型溫度降低最大達(dá)20℃，能耗降?0%-60%;
2.機(jī)器噪音減少?7分貝以下;
3.塑化效果好，制品質(zhì)量高：標(biāo)準(zhǔn)試樣拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等提高10%以上;
4.生產(chǎn)效率及制品精度提高：重復(fù)精度?9%;
5.對(duì)物料的適應(yīng)性廣：不需要更換螺桿等硬件，即可加工所有熱塑性塑料
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利發(fā)明創(chuàng)造金獎(jiǎng)、中國(guó)高?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廣東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)、教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等。據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2015年和2020年中國(guó)塑料制品總產(chǎn)量將分別達(dá)到7500萬(wàn)t?2000?t。項(xiàng)目推廣至2015年，新設(shè)備推廣應(yīng)用于30%以上擠出、注射制品的生產(chǎn)加工，以傳統(tǒng)常規(guī)加工裝備平均單耗為0.6kWh/kg計(jì)算，新裝備較之常規(guī)裝備單耗降?0%，當(dāng)年可節(jié)電54億kWh以上，折合消?42.5萬(wàn)tce以上，折合CO2排放?76萬(wàn)t以上。以1000?tce計(jì)，節(jié)能增效?4億元/年。項(xiàng)目推廣至2020年，新設(shè)備推廣應(yīng)用于70%以上擠出、注射制品的生產(chǎn)加工，以傳統(tǒng)常規(guī)加工裝備平均單耗為0.6kWh/kg計(jì)算，新裝備較之常規(guī)裝備單耗降?0%，當(dāng)年可節(jié)電201.6億kWh以上，折合消?32萬(wàn)tce以上，折合CO2排放?405萬(wàn)T以上。以標(biāo)煤1000?/tce計(jì)，節(jié)能增效?3億元/a
七、典型應(yīng)用案
典型案例1
應(yīng)用單位：廣州一道注?A class=channel_keylink style="CURSOR: pointer; COLOR: rgb(64,64,64); TEXT-DECORATION: none; outline: none" >機(jī)械有限公司惠州分公
技術(shù)提供單位：華南理工大學(xué)
節(jié)能改造情況：對(duì)廣州一道注?A class=channel_keylink style="CURSOR: pointer; COLOR: rgb(64,64,64); TEXT-DECORATION: none; outline: none" >機(jī)械有限公司惠州分公司生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)?臺(tái)PET瓶胚注塑機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)注射綜合節(jié)能改造，在原注射缸的控制閥上加入脈動(dòng)信號(hào)，將振動(dòng)力場(chǎng)引入物料注射、持壓和冷卻全過(guò)程，即注射沖模全過(guò)程均處于周期性振動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)利用負(fù)載感應(yīng)型液壓驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)對(duì)原有的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造升級(jí)
節(jié)能效果：改造后設(shè)備投入運(yùn)行穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試各設(shè)備的制品單耗為?號(hào)機(jī)0.32kWh/kg??.35 kWh/kg??.33 kWh/kg，較之前分別較低?5%?3%?0%。該項(xiàng)目節(jié)能量：316.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤/?二氧化碳減排?36.4噸CO2/年
經(jīng)濟(jì)效益：該項(xiàng)目共投?5萬(wàn)元。改造后每月節(jié)電?0萬(wàn)度電，節(jié)約電費(fèi)開(kāi)?萬(wàn)多元，投資回收?年。單位節(jié)能量投資額：1420?噸標(biāo)準(zhǔn)煤
典型案例2
應(yīng)用單位：東莞市正新包裝制品有限公司
技術(shù)提供單位：華南理工大學(xué)
節(jié)能改造情況：對(duì)東莞市正新包裝制品有限公司5條多層共擠吹膜機(jī)組的21臺(tái)擠出機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)擠出節(jié)能改造通過(guò)在原擠出機(jī)上增加軸向振動(dòng)裝置，變傳統(tǒng)的”穩(wěn)態(tài)”螺桿塑化擠出為周期性的動(dòng)態(tài)塑化擠出，有效降低了成型溫度與電機(jī)負(fù)載
節(jié)能效果：改造后設(shè)備投入運(yùn)行穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試各擠出機(jī)的單耗為 0.35-0.42kWh/kg，節(jié)能降?8%-46%。該項(xiàng)目節(jié)能量：158.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤/?二氧化碳減排量：418.2噸CO2/年
經(jīng)濟(jì)效益：該項(xiàng)目共投?5萬(wàn)元。改造后每月節(jié)電?萬(wàn)度電，節(jié)約電費(fèi)開(kāi)?萬(wàn)多元，投資回收?年。單位節(jié)能量投資額：2210?噸標(biāo)準(zhǔn)煤
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
預(yù)計(jì)未來(lái)5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)?0%，總投?億元，預(yù)計(jì)節(jié)能能?0萬(wàn)tce/a，減排能力約158萬(wàn)tCO2/a