一、原料預處理設備
干燥設備
塑料原料在加工前通常需要干燥處理,以去除水分,防止在擠出等環節產生氣泡、降解等問題。熱風循環干燥機通過 60 - 120℃熱風循環,適用于 PE、PP 等吸濕性較低的原料;而除濕干燥機結合分子篩吸濕與熱風循環,可將露點降至 - 40℃以下,適合 PA、PC 等高吸濕性原料,確保干燥精度達到 ±0.01% 。
粉碎與篩分設備
粉碎機用于將回收料或大塊原料破碎成 5 - 10mm 的顆粒,刀片多采用耐磨鎢鋼材質,轉速可達 3000 - 6000rpm。振動篩則通過 100 - 200 目篩網對粉碎后的原料進行篩選,去除雜質,保證原料粒徑均勻,避免后續加工中出現堵塞。
二、配料與混合系統
自動配料機
混合設備
高速混合機是常用設備,不銹鋼容器內攪拌槳轉速可達 500 - 3000rpm,并配備加熱 / 冷卻夾套(溫控范圍 0 - 200℃) ,通過剪切力與熱傳導使物料均勻分散,混合均勻度可達 99.5% 以上。雙軸槳葉混合機則適用于高填充體系,容積效率達 80%,5 - 10 分鐘即可完成混合。
三、擠出改性核心設備
擠出機
單螺桿擠出機:結構簡單、成本較低,適用于色母粒、填充改性等簡單工藝,螺桿長徑比(L/D)通常在 20 - 30,產量為 50 - 500kg/h,但混合分散效果有限。
雙螺桿擠出機:是改性塑料生產的關鍵設備,分為同向旋轉和異向旋轉兩種類型,螺桿長徑比可達 32 - 48,采用模塊化設計,包含輸送段、熔融段、混合段、排氣段等。其螺紋元件(正向螺紋、反向螺紋、捏合塊)能產生高剪切力,在玻纖增強改性中,可使玻纖長度保留率>80%;中段的真空排氣口可排除水分、揮發物,如 PC 改性時需將真空度控制在< - 0.09MPa,保證產品質量 。雙螺桿擠出機產量為 100 - 2000kg/h,溫控精度 ±1℃。
造粒系統
水冷拉條造粒是將擠出物經水槽冷卻后切粒,粒徑 2 - 4mm,設備成本低,但顆粒表面易粘連;水下切粒則是熔體直接在水中切粒,顆粒圓整度高(球形度>95%),無粉塵,適用于高端改性料生產,不過設備投資是拉條造粒的 3 - 5 倍。
四、成型加工設備
注塑機:用于生產改性塑料零部件,如汽車保險杠(PP 改性料)、家電外殼等。鎖模力范圍 500 - 5000kN,注射量 100 - 5000g,溫控精度 ±0.5℃ ,確保產品成型質量。
擠出成型機:可生產管材、板材等產品,如 PVC 改性排水管(添加鈣鋅穩定劑),口模溫度需控制在 180 - 200℃,牽引速度 1 - 5m/min。
吹塑機:主要用于制造中空制品,如改性 PE 農藥瓶,型坯擠出速度 20 - 50mm/s,吹塑壓力 0.6 - 1.2MPa。
五、設備技術發展趨勢
智能化與數字化:引入 PLC + 觸摸屏控制系統,實時監控熔體壓力、溫度、扭矩等參數,數據采集頻率可達 10 次 / 秒,并支持遠程運維;運用 AI 算法,可根據原料特性自動調整螺桿轉速、溫度等參數,誤差控制在 3% 以內。
節能環保:采用伺服電機驅動,相比傳統電機節能 30% - 50%;優化螺桿結構與加熱系統,降低能耗;開發低 VOC(揮發性有機化合物)排放設備,滿足環保要求。
高精度與專業化:針對不同行業需求,開發專用設備,如醫療器械行業使用的潔凈車間專用設備,采用 316L 不銹鋼材質并配備 CIP 清洗系統,符合 GMP 標準 ;電子電器行業的阻燃改性專用生產線,配置高精度計量泵與快速換網器。
改性塑料設備通過各環節設備的協同運作,實現了塑料原料的多樣化改性,推動了改性塑料在各領域的廣泛應用。隨著技術不斷進步,改性塑料設備將朝著更智能、高效、環保的方向發展,為改性塑料行業注入新的活力。