一、原料预处理设备
干燥设备
塑料原料在加工前通常需要干燥处理,以去除水分,防止在挤出等环节产生气泡、降解等问题。热风循环干燥机通过 60 - 120℃热风循环,适用于 PE、PP 等吸湿性较低的原料;而除湿干燥机结合分子筛吸湿与热风循环,可将露点降至 - 40℃以下,适合 PA、PC 等高吸湿性原料,确保干燥精度达到 ±0.01% 。
粉碎与筛分设备
粉碎机用于将回收料或大块原料破碎成 5 - 10mm 的颗粒,刀片多采用耐磨钨钢材质,转速可达 3000 - 6000rpm。振动筛则通过 100 - 200 目筛网对粉碎后的原料进行筛选,去除杂质,保证原料粒径均匀,避免后续加工中出现堵塞。
二、配料与混合系统
自动配料机
混合设备
高速混合机是常用设备,不锈钢容器内搅拌桨转速可达 500 - 3000rpm,并配备加热 / 冷却夹套(温控范围 0 - 200℃) ,通过剪切力与热传导使物料均匀分散,混合均匀度可达 99.5% 以上。双轴桨叶混合机则适用于高填充体系,容积效率达 80%,5 - 10 分钟即可完成混合。
三、挤出改性核心设备
挤出机
单螺杆挤出机:结构简单、成本较低,适用于色母粒、填充改性等简单工艺,螺杆长径比(L/D)通常在 20 - 30,产量为 50 - 500kg/h,但混合分散效果有限。
双螺杆挤出机:是改性塑料生产的关键设备,分为同向旋转和异向旋转两种类型,螺杆长径比可达 32 - 48,采用模块化设计,包含输送段、熔融段、混合段、排气段等。其螺纹元件(正向螺纹、反向螺纹、捏合块)能产生高剪切力,在玻纤增强改性中,可使玻纤长度保留率>80%;中段的真空排气口可排除水分、挥发物,如 PC 改性时需将真空度控制在< - 0.09MPa,保证产品质量 。双螺杆挤出机产量为 100 - 2000kg/h,温控精度 ±1℃。
造粒系统
水冷拉条造粒是将挤出物经水槽冷却后切粒,粒径 2 - 4mm,设备成本低,但颗粒表面易粘连;水下切粒则是熔体直接在水中切粒,颗粒圆整度高(球形度>95%),无粉尘,适用于高端改性料生产,不过设备投资是拉条造粒的 3 - 5 倍。
四、成型加工设备
注塑机:用于生产改性塑料零部件,如汽车保险杠(PP 改性料)、家电外壳等。锁模力范围 500 - 5000kN,注射量 100 - 5000g,温控精度 ±0.5℃ ,确保产品成型质量。
挤出成型机:可生产管材、板材等产品,如 PVC 改性排水管(添加钙锌稳定剂),口模温度需控制在 180 - 200℃,牵引速度 1 - 5m/min。
吹塑机:主要用于制造中空制品,如改性 PE 农药瓶,型坯挤出速度 20 - 50mm/s,吹塑压力 0.6 - 1.2MPa。
五、设备技术发展趋势
智能化与数字化:引入 PLC + 触摸屏控制系统,实时监控熔体压力、温度、扭矩等参数,数据采集频率可达 10 次 / 秒,并支持远程运维;运用 AI 算法,可根据原料特性自动调整螺杆转速、温度等参数,误差控制在 3% 以内。
节能环保:采用伺服电机驱动,相比传统电机节能 30% - 50%;优化螺杆结构与加热系统,降低能耗;开发低 VOC(挥发性有机化合物)排放设备,满足环保要求。
高精度与专业化:针对不同行业需求,开发专用设备,如医疗器械行业使用的洁净车间专用设备,采用 316L 不锈钢材质并配备 CIP 清洗系统,符合 GMP 标准 ;电子电器行业的阻燃改性专用生产线,配置高精度计量泵与快速换网器。
改性塑料设备通过各环节设备的协同运作,实现了塑料原料的多样化改性,推动了改性塑料在各领域的广泛应用。随着技术不断进步,改性塑料设备将朝着更智能、高效、环保的方向发展,为改性塑料行业注入新的活力。