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【摘 要】近几年来,随着人类社会活动对地球环境的破坏程度越来越深,国家对于环境保护的重视度也越来越高,全社会各行各业倡导绿色技术的呼声也越来越热烈。当前,在塑料包装机械领域内,节能环保的绿色技术也逐渐进入人们视野范围之内。绿色化、环境友好化已经成为塑料包装成型加工设备研究发展的方向。本文通过介绍塑料包装成型加工设备绿色技术,旨在不断推进塑料包装行业领域的绿色化和节能化。
【关键词】塑料;包装成型加工设备;绿色技术
所谓塑料包装成型加工设备的绿色技术,是指一种能够在塑料包装生产、加工和使用的过程中减少能源消耗,降低污染程度的高新技术体系。近几年来,我国在塑料包装成型加工设备方面的技术创新较多,也取得了引人注目的成果。以绿色理念设计的塑料包装成型加工设备能够大大提高资源的使用效率,也可以减少加工过程对环境的污染,符合可持续发展的理念。下面将从几个不同方面介绍塑料包装成型加工设备绿色技术。
1.以节能为特色的塑料包装成型加工设备技术
1.1控制系统
塑料包装成型加工设备在成型控制方面,已有许多科学的、合理的绿色技术。这些创新技术能够在很大程度上缩短成型工艺的工作周期,从而达到节能高效的目的。
上海衔能科技有限公司所生产的伺服多泵动力驱动系统,属于为大型注塑机所设计的高速节能成型控制系统。它通过在控制元件算法中加入注塑机所需要的工艺特点,设计发明了这种多模式复合控制系统,这种系统的反应更灵敏,成型所需时间大大降低,可把注塑机的能效最大限度的发挥。
1.2挤出冷却工艺
通过对挤出冷却系统工艺进行创新研究,能够提高制品的成型速度。
中云科研所发明的管材模块节能冷却系统是比较具有代表性的绿色节能的塑料挤出冷却系统工艺。它通过把压力较大的冷却水注入模块内,以进行高速循环,同时模块密闭,也就实现了波纹成型模块的高速冷却。该工艺能使波纹管产量提高两倍,单位长度的能耗量降低一半。德国奥托马蒂克公司的水下造粒机是比较经典的造粒节能冷却系统。该系统对混合浆出口进行改造,降低了能量损耗,也优化了系统的专业性能。
1.3加工机构
塑料包装成型加工机构的创新能够在很大程度上提高节能水平。
科倍隆公司所设计的双螺杆挤出机就属于高扭矩节能挤出机构的一种。该系统所使用的螺芯材料是高科技的航天材料,其扭矩较一般材料要高出30%左右,同时其机筒热收缩衬垫的热传递效果也较好,机构的冷却系统以及加热系统也进行了工艺改善,整个机构的能效大大提高,单位成本则大大减小。
1.4液电混合驱动
液电混合驱动较其他驱动形式有着速度高、能耗小的优点。
广东伊之密精密机械公司所生产的瓶胚注塑机塑化注射就采用的是液电挤注复合驱动系统,这种机构的塑化器能够提高熔融料的均一性,塑化注射的质量较高。产量也比一般塑化注射要高。Jomar公司所生产的液电混合注射吹塑机采用的是液电复合注射及吹塑驱动系统。该系统利用液电平行回路,使生产速度成倍增长。Netstal公司所生产的液电混合驱动注塑机采用了液电复合注射及合模系统,与传统系统相比,可节能三分之一。
1.5交流伺服电机驱动定量泵系统
作为一种新近出现的高性能节能系统,交流伺服电机驱动定量泵系统已收到行业内部的广泛应用。
伊之密公司所生产的伺服注塑机是交流伺服电机和伺服泵的完美结合。该设备的全伺服动力驱动系统能够实现压力和流量的全闭环控制,稳定性及控制精度都相当高。易霸公司的伺服驱动注塑机则利用高效节能的伺服电机油泵系统使其节能效果高达80%。
1.6再生回收
塑机节能技术重要的一个部分就是伺服驱动的能量回收。通过能量再生或回收能够大大减少全过程的能量损耗,是达到节能目的的重要措施之一。
Netstal公司所设计的全电动注塑机能够使得伺服电机制动时产生的能量被过渡电路所接纳,转化为电能储存于电容之中,而不是以热量形式耗散,这种系统比常规系统能耗低十分之一左右。阿博格公司所生产的注塑机则通过在动力驱动系统中加入蓄能器来达到节能的目的,与一般注塑机相比可节能40%。
2.以清洁为特色的塑料包装成型加工设备技术
2.1润滑系统
塑机的润滑污染是塑料包装成型加工设备的重要污染之一。减少润滑污染的途径有:直接减少润滑量,改进润滑方式,对润滑系统进行智能控制。
宁波华美达公司所设计的高性能伺服注塑机,在润滑系统方面加入了点对点的智能定量控制系统,避免了过度润滑的现象发生,另外,机械其它部分采用免润滑的复合套,大大减少了润滑污染。宁波海雄塑料公司则以液油中的油泵形式,提高了油泵的可控制性,同时采用直线导轨副注射系统,也在一定程度上减少了润滑污染。有些公司采用线性导轨副也可降低润滑油用量,达到清洁生产的目的。
2.2加热系统
塑料包装成型加工设备的加热系统长久以来采用电阻丝加热,这种加热方式效率低,能耗高,同时热辐射也对周边环境造成了污染。
新近出现的电磁感应加热系统具有加热效率高(可达90%)、二氧化碳排放量低等优点。属于绿色清洁的加热系统。该系统的机筒表面温度较低,不会对周边环境造成热辐射,避免烫伤事故,另外,温度低还可减少塑料颗粒烧焦的现象,大大减少了有害气体污染。neXtheat公司就采用了电磁感应加热系统,使得工作效率得到提高,废品率大大降低。
另有一种纳米红外加热系统,采用高分子纳米发热,传热效率接近百分之百。该技术的热损失小,加热速度块,对周边环境无热污染,清洁性较高。
2.3介质
塑料包装成型加工设备的介质是必不可少的辅助流体,介质的清洁与否直接影响了塑料加工工艺对环境的污染程度。 德马格公司所发明注塑机利用了高新电脑控制技术,保证低惯性的空气冷却驱动,能够大大减低介质污染。另外,台湾晏邦所生产的高温水式模具控温机可应用于塑料加工行业之中,防止超高温水气化,造成油气污染。苏州纬吉公司所设计的水循环温度控制系统,设计了热水回收设备,回收的热水还可用于注塑,不仅节约能源,也降低了污染。
3.辅助设备的绿色技术
成型加工塑料制品必须有辅助设备的辅助,辅助设备甚至可以提高塑料制品的品质。近几年来,塑料工业领域许多公司所设计发明的绿色辅助设备已经充分展示了其在节能、环保方面的优越性。百旺塑料的HR干燥机采用先进的蜂巢转轮技术,充分使用能源,减少能源损失。独特的PET原料节能干燥系统更将能源使用减到最低。Moretto SPA(意大利)研发了不同寻常的干燥系统,通过对系统输入成型干燥希望达到的生产速率和数量,通过主机自动运行,节省了更多的电能,使干燥速率和单位时间干燥能耗的没有任何关联,称之为“柔性”PET干燥系统。Eureka系统包含了3到10台干燥机和32个料斗,每小时最大加工量达到了8000kg。与经典的干燥机不同,Eureka系统使用了xMax干燥机,比标准干燥床的干燥面积加大一半,并且没有使用冷却水。干燥床上填充了加入干燥剂的金属管以及带有加热器的空气流通通道,在保证加热的情况下使用更小的气流,并且可以回收再生能量,这样,极大的节省了能源的消耗。并且在不减少效率的情况下,大型系统也具有调节的柔性,可以降低产量,更能适应市场的需求。
4.总结
综上所述,我们可以看出来,绿色化、节能化、环境友好化是未来塑料包装成型加工设备技术的发展方向。随着人类对于环境保护重要性的意识越来越深入,各行各业都在掀起绿色技术改革之风。人类的活动取材于自然,也应回报于自然,起码以尽量降低对自然的破坏程度为宗旨。相信,在我们的不断努力下,不仅是塑料包装成型加工设备技术方面,各行各业都会向绿色环保的方向迅速迈进。 [科]
【参考文献】
[1]张友根.塑料包装成型加工设备绿色技术[J].湖南包装,2011,03(08):20-25.
[2]杨敬慧.塑料加工设备市场分析[J].化工机械,2012,04(07):403-412.
[3]关言.塑料包装新材料的发展[J].中国包装工业,2005,11(25):20-21.
【关键词】塑料;包装成型加工设备;绿色技术
所谓塑料包装成型加工设备的绿色技术,是指一种能够在塑料包装生产、加工和使用的过程中减少能源消耗,降低污染程度的高新技术体系。近几年来,我国在塑料包装成型加工设备方面的技术创新较多,也取得了引人注目的成果。以绿色理念设计的塑料包装成型加工设备能够大大提高资源的使用效率,也可以减少加工过程对环境的污染,符合可持续发展的理念。下面将从几个不同方面介绍塑料包装成型加工设备绿色技术。
1.以节能为特色的塑料包装成型加工设备技术
1.1控制系统
塑料包装成型加工设备在成型控制方面,已有许多科学的、合理的绿色技术。这些创新技术能够在很大程度上缩短成型工艺的工作周期,从而达到节能高效的目的。
上海衔能科技有限公司所生产的伺服多泵动力驱动系统,属于为大型注塑机所设计的高速节能成型控制系统。它通过在控制元件算法中加入注塑机所需要的工艺特点,设计发明了这种多模式复合控制系统,这种系统的反应更灵敏,成型所需时间大大降低,可把注塑机的能效最大限度的发挥。
1.2挤出冷却工艺
通过对挤出冷却系统工艺进行创新研究,能够提高制品的成型速度。
中云科研所发明的管材模块节能冷却系统是比较具有代表性的绿色节能的塑料挤出冷却系统工艺。它通过把压力较大的冷却水注入模块内,以进行高速循环,同时模块密闭,也就实现了波纹成型模块的高速冷却。该工艺能使波纹管产量提高两倍,单位长度的能耗量降低一半。德国奥托马蒂克公司的水下造粒机是比较经典的造粒节能冷却系统。该系统对混合浆出口进行改造,降低了能量损耗,也优化了系统的专业性能。
1.3加工机构
塑料包装成型加工机构的创新能够在很大程度上提高节能水平。
科倍隆公司所设计的双螺杆挤出机就属于高扭矩节能挤出机构的一种。该系统所使用的螺芯材料是高科技的航天材料,其扭矩较一般材料要高出30%左右,同时其机筒热收缩衬垫的热传递效果也较好,机构的冷却系统以及加热系统也进行了工艺改善,整个机构的能效大大提高,单位成本则大大减小。
1.4液电混合驱动
液电混合驱动较其他驱动形式有着速度高、能耗小的优点。
广东伊之密精密机械公司所生产的瓶胚注塑机塑化注射就采用的是液电挤注复合驱动系统,这种机构的塑化器能够提高熔融料的均一性,塑化注射的质量较高。产量也比一般塑化注射要高。Jomar公司所生产的液电混合注射吹塑机采用的是液电复合注射及吹塑驱动系统。该系统利用液电平行回路,使生产速度成倍增长。Netstal公司所生产的液电混合驱动注塑机采用了液电复合注射及合模系统,与传统系统相比,可节能三分之一。
1.5交流伺服电机驱动定量泵系统
作为一种新近出现的高性能节能系统,交流伺服电机驱动定量泵系统已收到行业内部的广泛应用。
伊之密公司所生产的伺服注塑机是交流伺服电机和伺服泵的完美结合。该设备的全伺服动力驱动系统能够实现压力和流量的全闭环控制,稳定性及控制精度都相当高。易霸公司的伺服驱动注塑机则利用高效节能的伺服电机油泵系统使其节能效果高达80%。
1.6再生回收
塑机节能技术重要的一个部分就是伺服驱动的能量回收。通过能量再生或回收能够大大减少全过程的能量损耗,是达到节能目的的重要措施之一。
Netstal公司所设计的全电动注塑机能够使得伺服电机制动时产生的能量被过渡电路所接纳,转化为电能储存于电容之中,而不是以热量形式耗散,这种系统比常规系统能耗低十分之一左右。阿博格公司所生产的注塑机则通过在动力驱动系统中加入蓄能器来达到节能的目的,与一般注塑机相比可节能40%。
2.以清洁为特色的塑料包装成型加工设备技术
2.1润滑系统
塑机的润滑污染是塑料包装成型加工设备的重要污染之一。减少润滑污染的途径有:直接减少润滑量,改进润滑方式,对润滑系统进行智能控制。
宁波华美达公司所设计的高性能伺服注塑机,在润滑系统方面加入了点对点的智能定量控制系统,避免了过度润滑的现象发生,另外,机械其它部分采用免润滑的复合套,大大减少了润滑污染。宁波海雄塑料公司则以液油中的油泵形式,提高了油泵的可控制性,同时采用直线导轨副注射系统,也在一定程度上减少了润滑污染。有些公司采用线性导轨副也可降低润滑油用量,达到清洁生产的目的。
2.2加热系统
塑料包装成型加工设备的加热系统长久以来采用电阻丝加热,这种加热方式效率低,能耗高,同时热辐射也对周边环境造成了污染。
新近出现的电磁感应加热系统具有加热效率高(可达90%)、二氧化碳排放量低等优点。属于绿色清洁的加热系统。该系统的机筒表面温度较低,不会对周边环境造成热辐射,避免烫伤事故,另外,温度低还可减少塑料颗粒烧焦的现象,大大减少了有害气体污染。neXtheat公司就采用了电磁感应加热系统,使得工作效率得到提高,废品率大大降低。
另有一种纳米红外加热系统,采用高分子纳米发热,传热效率接近百分之百。该技术的热损失小,加热速度块,对周边环境无热污染,清洁性较高。
2.3介质
塑料包装成型加工设备的介质是必不可少的辅助流体,介质的清洁与否直接影响了塑料加工工艺对环境的污染程度。 德马格公司所发明注塑机利用了高新电脑控制技术,保证低惯性的空气冷却驱动,能够大大减低介质污染。另外,台湾晏邦所生产的高温水式模具控温机可应用于塑料加工行业之中,防止超高温水气化,造成油气污染。苏州纬吉公司所设计的水循环温度控制系统,设计了热水回收设备,回收的热水还可用于注塑,不仅节约能源,也降低了污染。
3.辅助设备的绿色技术
成型加工塑料制品必须有辅助设备的辅助,辅助设备甚至可以提高塑料制品的品质。近几年来,塑料工业领域许多公司所设计发明的绿色辅助设备已经充分展示了其在节能、环保方面的优越性。百旺塑料的HR干燥机采用先进的蜂巢转轮技术,充分使用能源,减少能源损失。独特的PET原料节能干燥系统更将能源使用减到最低。Moretto SPA(意大利)研发了不同寻常的干燥系统,通过对系统输入成型干燥希望达到的生产速率和数量,通过主机自动运行,节省了更多的电能,使干燥速率和单位时间干燥能耗的没有任何关联,称之为“柔性”PET干燥系统。Eureka系统包含了3到10台干燥机和32个料斗,每小时最大加工量达到了8000kg。与经典的干燥机不同,Eureka系统使用了xMax干燥机,比标准干燥床的干燥面积加大一半,并且没有使用冷却水。干燥床上填充了加入干燥剂的金属管以及带有加热器的空气流通通道,在保证加热的情况下使用更小的气流,并且可以回收再生能量,这样,极大的节省了能源的消耗。并且在不减少效率的情况下,大型系统也具有调节的柔性,可以降低产量,更能适应市场的需求。
4.总结
综上所述,我们可以看出来,绿色化、节能化、环境友好化是未来塑料包装成型加工设备技术的发展方向。随着人类对于环境保护重要性的意识越来越深入,各行各业都在掀起绿色技术改革之风。人类的活动取材于自然,也应回报于自然,起码以尽量降低对自然的破坏程度为宗旨。相信,在我们的不断努力下,不仅是塑料包装成型加工设备技术方面,各行各业都会向绿色环保的方向迅速迈进。 [科]
【参考文献】
[1]张友根.塑料包装成型加工设备绿色技术[J].湖南包装,2011,03(08):20-25.
[2]杨敬慧.塑料加工设备市场分析[J].化工机械,2012,04(07):403-412.
[3]关言.塑料包装新材料的发展[J].中国包装工业,2005,11(25):20-21.