多層共擠吹膜設備綠色化科學發展的分析研究（上）

張友根

（寧波海達塑料機械有限公司，浙江 寧波 315200）

多層共擠吹膜設備綠色化科學發展的分析研究（上）

Analysis of green scientifi c development of multi-layer coextrusion blown fi lm equipment(1)

張友根

（寧波海達塑料機械有限公司，浙江 寧波 315200）

提出了多層共擠吹膜設備綠色化內涵，論述了多層共擠吹膜設備綠色化成型性能的科學發展，研究了多層共擠吹膜設備綠色化技術的科學發展，分析了多層共擠吹膜設備控制技術的科學發展，指出控制技術的創新是國內多層共擠吹膜設備綠色化科學發展的核心。堅定沿著習近平總書記指出的“創新、創新、再創新”的方向發展，一定能創新出多層共擠吹膜設備綠色化的“強國夢”。

吹膜設備；多層共擠；綠色化；科學發展

多層共擠吹塑薄膜通過不同薄膜原料的多層復合組合滿足綠色包裝功能細分化的科學發展，同時，綠色包裝細分化推動了多層共擠吹膜設備的綠色化科學發展。多層共擠吹膜設備高端化主要體現在綠色化技術的科學發展水平。近年來，國內多層共擠吹膜設備有了很大發展，部分取代了進口設備，但多層共擠吹膜機還是以進口為主，特別在大規格領域。國內多層共擠吹膜設備與國際先進水平的差距較大，主要差距是綠色化技術水平，處在模仿“取代”，而不是創新“領先”，附加值較低，出口的平均單價僅3萬美元，為進口的平均單價84萬美元的1/28。本文提出了多層共擠吹膜設備綠色化內涵，論述了多層共擠吹膜設備綠色化成型性能的科學發展，研究了多層共擠吹膜設備綠色化技術的科學發展，分析了多層共擠吹膜設備控制技術的科學發展，指出控制技術的創新是國內多層共擠吹膜設備綠色化科學發展的核心，堅定沿著習近平總書記指出的“創新、創新、再創新”的方向發展，一定能創新出多層共擠吹膜設備綠色化的“強國夢”。

1 多層共擠吹膜設備綠色化內涵

多層共擠吹膜設備綠色化以現代能源技術、材料技術、生物技術、污染治理技術、資源回收技術、環境監測技術、清潔生產技術、網絡技術、數字技術等科學技術為指導，圍繞綠色材料、綠色結構、綠色制造、綠色成型加工、綠色能耗、綠色包裝、綠色再制造、綠色維修、綠色服務等諸方面，預先防止多層共擠吹膜塑料工程對生態、環境、能耗、資源、清潔等產生負作用，向高能效、低能耗、低消耗、低碳排放的模式科學發展，提高能源和其他資源的利用效率、減少環境污染等技術體系，全方位達到設備與人、自然環境、社會環境的和諧共生。

1.1 資源節約化

實現多層共擠吹塑薄膜最薄化達到最佳的包裝功能，實現昂貴的阻隔材料最少化達到最優的性價比。創新實現薄膜幾何、形狀的高精度化，性能參數的高穩定化，提高資源的利用率及資源的節約化。

資源消耗主要包括：原材料消耗、制造中的物料消耗、包裝消耗、運輸消耗、使用消耗等。

1.2 節能降耗化

實現最低的成型能耗達到薄膜的最優的性能，實現最高的能效達到設備最低的裝載功率。創新實現低溫吹膜成型、精密計量成型，開發高效率能量系統，實現對能量的二次回歸利用率最大化。

能耗包括：使用原材料的能耗、制造過程的能耗、成型加工的能耗、回收處理的能耗、物流的能耗以及能耗對生態環境的影響等。

1.3 清潔環保化

實現污染物排放的最少化、污染物處理的最優化達到潔凈環境的最優化。多層共擠吹膜設備在整個生命周期內，不得釋放有害人體健康的受禁物質，不應對環境產生污染和對生態環境的破壞，潔凈人類生存環境的健康化。微觀污染的治理是綠色化污染治理不同于傳統污染治理的特征。

污染排放主要包括：廢棄物、廢水、廢氣、粉塵排放、高分子材料熱分解污染、噪聲污染、電磁電子干擾等。

1.4 成本綠色化

綠色化成本以用戶的成本效益為優先原則，通過綠色技術的創新，使得用戶以最小的單位成本生產出最高質量的綠色制品，實現設備制造經濟效益的最大化和科學化。傳統成本效益著力考慮企業的成本效益，往往把需要化一定成本的綠色技術簡化掉，導致設備的綠色技術含量低，不但降低了企業的經濟效益，而且降低了社會效益。

綠色化的成本不僅要考慮設計、制造和銷售成本的核算，還有考慮包括使用和廢棄/回收再生過程中用戶和社會所承擔的成本、污染物的替代、產品拆卸、環境成本等。

2 多層共擠吹膜設備綠色化成型性能的科學發展

塑料包裝薄膜的綠色化科學發展推動了多層共擠吹膜設備綠色化成型性能的科學發展。

多層共擠吹膜設備綠色化成型性能實現塑料包裝薄膜的綠色化的“現實需求”和“潛在需求”，主要表現在超寬低能耗化、高速節能化、資源節約化、群層減量化、功能細分化、壽命最大化、吹—印—壓在線一體化、多能通用化等方面。

2.1 超寬低能耗化成型性能的科學發展

超寬薄膜實現多層共擠吹膜設備的最大生產率，降低單位能耗。現代控制、制造、檢測等技術的科學發展，實現了超寬薄膜的成型。Reifenh?user公司的Filmtec 7-1700IBC 7層共擠吹膜生產線的Filmtec 7-1700IBC 7層共擠吹膜生產線可生產寬1 600 mm，厚0.02～0.2 mm薄膜，最大擠出量達600 kg/h。布魯克納機械有限公司創出6.3 m凈寬度的CPP薄膜的世界紀錄。世界最寬的6 m復膜機加粘接機可拼成18 m幅寬的復合膜生產設備全線運行；20 m折徑的多層共擠薄膜早已交付使用。

2.2 高速節能化成型性能的科學發展

高速提高多層共擠薄膜的生產率，降低無效能耗，提高能量利用率。奧地利SML蘭精機械公司的5層共擠吹膜設備，配備5臺擠出機，生產能力2 500 kg/h。其中，2臺低能耗的HSE系列用于主料擠出的高速擠出機帶有新型的驅動裝置，1臺輔擠出機可保證高速生產時膜邊的精密性。下游設備包括大直徑的冷卻輥、具有表面高硬度高耐磨的薄膜導輥、塔式收卷機。各設備之間良好的協同作業，保證了生產線的有效的高速運轉。佛山捷勒塑料設備有限公司配置為9臺60 mm光滑機筒擠出機、500 mm機頭的9層共擠吹膜設備，生產幅寬最大1 800 mm的尼龍和EVOH對稱和非對稱高阻隔膜薄膜，產量最大可達450 kg/h。

2.3 精密超薄化成型性能的科學發展

實現多層共擠吹膜的精密成型，嚴格控制各薄膜層及總體厚度的精密公差，有利于節約高分子材料，提高資源的利用率。德國W&D公司的Varex吹膜生產線，9層阻隔膜的總體厚度只有0.030 mm，EVOH阻隔膜的膜厚僅為0.001 mm，寬度最大2 400 mm。加拿大MACRO公司的5層共擠吹膜設備，加工薄膜的厚度誤差5%，比同類多層薄膜節約原料20%以上。佛山捷勒塑料設備有限公司的7層共擠吹膜設備，加工薄膜厚度范圍0.025～0.200 mm，幅寬最大1 800 mm，厚度公差±3%。

2.4 群層減量化成型性能的科學發展

多層薄膜的主要功能即為阻隔，實際證明阻隔功能隨層數的增加而有利于較薄的厚度實現高的阻隔性能。

薄膜由單層發展到3層，現在5層逐漸成為主力，國際上已發展到11層，向更多層數的“群層化”方向發展。“群層化”不但提高薄膜的阻隔性能，而且有效降低薄膜厚度，即實現薄膜降低資源利用的減量化。佛山捷勒塑料設備有限公司的9層共擠高阻隔吹膜設備，用于生產高品質的對稱如m-PE/Tie/PA/EVOH/PA/ Tie/m-PE結構和非對稱如PA/ Tie/PE/Tie/PA/Tie/m-PE結構的高阻隔薄膜，可以很方便地在線更換薄膜層結構，使膜制品的成本更低，阻隔性能更優越。金明精機股份有限公司的9層共擠高阻隔吹膜設備，特殊設計的螺桿和模頭適于加工PA、EVOH等具有氣體阻隔性能的樹脂，主要用于生產各種規格的5層及以上薄膜，滿足用戶對于氣體（O2、N2、CO2...）高阻隔性能的包裝要求達到保香、保鮮、防腐、氣密、延長保質期的包裝目的。

美國已出現56層的微層吹膜技術。

2.5 功能細分化成型性能的科學發展

包裝細分化推進了多層共擠吹膜設備功能細分化的發展。

2.5.1 石頭紙專用吹膜設備

廣東金明精機股份有限公司的3層共擠“石頭紙專用吹膜設備”，用磨成粉末的石碳酸鈣（石頭）為主要原料，加上一定比例的塑料，用擠出、成型、吹脹、拉伸、冷卻、卷繞的工藝方法生產“石頭紙”，解決了傳統造紙污染給環境帶來的危害問題，又解決了大量塑料包裝物的使用造成的白色污染及大量石油資源浪費的問題。3層共擠吹膜工藝增加“石頭紙”的強度，采用小型體短流道模頭設計有效改善低流動性石頭紙原料的流動性能，并降低熔體壓力；革新內外冷卻風環的風冷流道位置布置形式及流道數量，提高膜泡的冷卻效果；通過帶拉伸棒的吹塑方法來增大吹脹比和拉伸比，將拉伸棒和內冷風環結合在一起，達到在保證冷卻的同時提高“石頭紙”的斷裂伸長率等物理性能。

2.5.2 重包裝膜多層共擠吹膜設備

臺灣漢王塑膠機械有限公司的超薄3層共擠重包裝吹塑薄膜設備，采用了自動稱重混料系統、低重心機頭、連續在線測厚、水冷卻牽引、水平旋轉牽引裝置以及最新的逆流式自動風KING-COOL，產量達350 kg/h，薄膜的厚度降低到125 μm。3臺擠出機螺直徑：Φ55 mm、Φ75 mm、Φ55 mm，使用原料：LDPE/LLDPE/ MLLDPE/HDPE，薄膜度：550 mm。

2.5.3 醫用輸液膜多層共擠吹膜設備

多層的共擠吹塑醫用薄膜成為醫療、醫藥軟包裝的發展趨勢。隨著醫療技術的發展，藥液制劑也對包裝材料提出了更高的要求，除了安全無毒和對藥液穩定性外，還要求包裝材料具有柔軟、透明、物理機械強度高、耐低溫、耐高溫消毒、阻隔性好等多種功能，單一品種的高分子材料已難達到這種高功能化的需求。多層結構醫用包裝薄膜厚度通常為0.05～0.4 mm。北美的醫藥包裝復合膜大部分采用多層共擠復合生產，這主要由于該工藝生產的薄膜具有內在取向性及較高的撕裂強度。無溶劑殘留和污染的水性型粘合劑的發展，為醫用多層包裝復合膜塑料薄膜包裝袋的應用發展帶來了新的發展空間。

醫用輸液膜多層共擠成型的凈房生產標準是：必須達到美國US聯邦標準209E和國際通用標準EN ISO 14644-1的要求，符合GMP認證標準要求。成型過程中不受經由空氣傳送的粒子（灰塵、細菌、病毒）污染，整個成型過程處于一個潔凈的環境中，無塵室的能力達到ISO凈房等級7級標準以及US FS10000中的規定：每立方米空氣中≥0.5 μm的空氣顆粒最多不超過352 000個。設備按凈房生產標準的要求進行設計及制造，如設備的動力驅動盡可能用伺服電機等直接驅動執行機構，無油潤滑導向運動副，防靜電感應設施，金屬件防氧化防銹處理，設備表面不用油漆涂裝等等。

醫用輸液膜的特殊性，要求主機廠商能夠提供可實現潔凈生產的全套生產線，包括多層共擠吹塑設備、潔凈室、周邊設備、包裝、物流等全套解決方案。

國際上已有多家公司能夠生產7層、9層甚至11層的醫用包裝薄膜多層共擠吹塑設備。加拿大Winpak有限公司生產基于尼龍的11層的醫用包裝薄膜，是當今世界上用于醫用包裝的層數最多的共擠出薄膜。

醫療非PVC復合膜的多層共擠吹塑設備，利用藥用級聚烯烴原料，在 1 萬級潔凈環境下，經 100 級潔凈空氣吹塑成筒膜，再分切成各種規格以制作輸液軟袋。醫療非PVC復合膜的多層共擠吹塑設備主要有兩大類別：一類是以美國希悅爾為代表的采用5層共擠上吹風冷式；另一類是以德國玻利西尼公司為代表的采用3層共擠下吹水冷式。

2010年4月，廣東金明精機股份有限公司自行研制的“MX5B-1200QA醫用輸液膜5層共擠水冷式薄膜吹塑機組”通過了科技成果鑒定，機組根據醫用輸液膜（袋）的要求，采用了多項自有專利技術，配備了5層平面式疊加模頭、雙風口風環、IBC內冷裝置、電控式穩泡器、水平式旋轉牽引裝置、全自動雙工位收卷機等多項先進技術配置，并且實現了整機計算機集中控制，整體技術水平處于國內領先地位，可代替進口的同類機械產品。用該機組生產的新型醫用多層共擠薄膜厚薄均勻，透明度高，為醫用輸液市場提供了安全、優質的塑料包裝材料，市場前景廣闊。

2.5.4 生物基塑料多層共擠吹膜設備

生物基塑料的熔體強度低于石油基塑料。在擠出吹膜加工的過程中，熔體強度低容易造成膜泡形狀不穩、褶皺、產能偏低等一系列加工問題，導致吹膜產品的外觀甚至物性的重大缺陷。提高熔體強度，除了提高材料自身的支化度和分子量、降低熔體溫度之外，在吹膜加工中最為有效的就是提高對熔體的冷卻效果，其中以更改不同結構的風環最為有效。雙風口風環裝置的冷卻效果大大高于單風口風環，其冷卻效果大大高于單風口風環，雙風口結構提高了對于生物基膜泡表面的冷卻和整體的托付作用，對于生物基塑料的膜泡有很好的穩定作用。在其他工藝條件不變的情況下，通過調整吹脹比和牽引比的兩個關鍵工藝參數，達到生物基塑料薄膜的縱橫向拉伸強度、斷裂伸長率和耐撕裂力等性能的最優化。

2.5.5 5層共擠PE吹膜設備［1］

PE原料類型較多，物理性能各異。5層共擠薄膜，賦予PE薄膜在原料的選擇和配方設計方面更大的靈活性、原材料成本控制的最優性、應用的細分性。2010年德國K展上，德國W&H展出了口模直徑400 mm、配置5臺VAREX擠出機的5層共擠PE吹膜設備，產量達到1 000 kg/h以上，引起了市場的強烈反響。金明精機股份有限公司開發的5層共擠PE吹膜設備，研發了流道帶有預分配、螺旋芯棒結構的5層共擠PE的專用機頭，最高產量680 kg/h，單位能耗0.3 kW/kg。

2.6 壽命最大化成型性能的科學發展

實現設備能滿足當前和將來相當長一段時間內的市場需求，最大限度地減少產品過時，延長產品的“使用”周期，實現設備壽命周期的最大化，降低了社會物質資源的消耗及制造能源消耗。用戶只要購買一套主機，配備不同的周邊設備，就能加工不同類型的薄膜產品。意大利Luigi Bandera公司的多用途多功能的EXPH 300型3層共擠吹膜設備，使用獨特的3股冷風通道的冷卻風環，模頭直徑280 mm，可生產折徑1 300 mm、厚度為45 μm的收縮膜、復合膜、冷拉伸托盤罩膜等，生產力可達450 kg/h，可加工LDPE、LLDPE、mLLDPE等多種材料以及它們與EVA、MDPE、HDPE、COPP等的摻混物，更換產品尺寸和厚度是均有更大的靈活性，適應更換頻繁的小批量多品種的生產。德國萊芬豪舍?凱孚爾擠出公司9層吹膜生產線的吹膜模頭可以加工當前行業中很多常用配方。大連吉潤企業集團7層共擠吹膜機設備，除了生產7層普通共擠膜外還可以生產拉伸膜、收縮膜、導電膜抗菌膜等功能性特種包裝膜，設備產量每300 kg/h，最大吹膜直徑2 m，厚度0.04～0.20 mm，厚度誤差小于±0.005 mm。 江門市建利豐機械有限公司開發了適合HDPE、LDPE薄膜的單主機可配2/4/6套吹膜系統（模頭、風環、牽引、卷取）的系列吹膜機，膜厚0.008～0.08 mm，最大卷取直徑650 mm，最大折徑980 mm，實現單主機加工不同規格的薄膜，適應快速變化的市場需求。模塊化實現設備系統與模塊及新技術的靈活組合，可根據未來的市場需求進行簡單便捷的調整，從而保證其薄膜生產能保持業內領先地位壽命周期最大化，設備實現最大壽命周期，降低制造占用資源的消耗；制造企業縮短產品交付周期，爭取更大的市場份額。德國W&H公司最新開發的11層VAREX II吹膜設備，機組采用模塊式結構，包括多種MDO系統、熱處理組件及水槽，提供幾乎無限的組合可能性，從8 μm厚的PE-HD紙袋內襯膜到僅帶1 μm EVOH層的11層阻隔膜，可實現針對薄膜性能的在線改良，這無疑更進一步拓寬了該系統原本就已經很廣泛的適用領域。

2.7 吹—印—壓在線一體化成型性能的科學發展

金明公司研制的新一代FFS 3層共擠重包裝吹膜印刷壓花生產線，整線包括吹膜單元、印刷單元和壓紋、插邊單元等三個組成部分。共用1臺收放卷裝置，實現制膜、印刷、壓紋、插邊、收卷五道工序一次完成，成品膜卷可以直接用于后道的充裝、封口。吹膜單元配置3臺單螺桿擠出機，采用陶瓷加熱器，主電機采用變頻電機及進口變頻器，具有過壓自動報警功能。同時配置了美國進口12組份自動稱重混料系統可以大大提高工作效率和降低操作失誤。模頭采用3層螺旋中心進料結構設計，自主研發的自動風環，可以自動調節控制薄膜的厚薄均勻度。第一牽引部分針對FFS重包裝薄膜的特點采用了三輥式水冷設計以加強冷卻效果，提高產量。收卷裝置為具備自動換卷和自動切斷功能的單工位的平面中心收卷式，薄膜最大的卷取直徑可達1 500 mm。其他如IBC膜泡內冷裝置、在線自動測厚系統、自動糾偏裝置、電暈處理機等等均做作為標志配置集成在吹塑單元。印刷單元采用四色凹版印刷機，電腦控制套印精度，印刷速度和吹膜速度同步，具備自動循環供墨、自動粘度控制、刮刀橫向擺動功能。壓紋、插邊單元采用金明公司的專利技術，可以實現薄膜雙面雙排內部壓紋和插邊深度可調。整機采用德國西門子公司計算機集中控制系統，能夠對整機的加工溫度、螺桿速度、熔體壓力、熔體溫度、IBC內冷系統和外冷卻風環、薄膜線速度、張力、收卷等系統進行控制，通關顯示監控各溫度、壓力、電流、電壓、張力、速度、長度等參數，具備自動報警和自診斷功能。

2.8 多能通用化成型性能的科學發展

多數多層共擠吹膜設備由于限制了原材料的種類及其配方、吹脹比和加工條件等因數，靈活性比較差。意大利Luigi Bandera公司的多用途多功能的EXPH 300型3層共擠重質包裝袋吹膜設備，使用獨特的3股冷風通道的冷卻風環，模頭直徑280 mm，可生產折徑1 300 mm、厚度為45 μm的收縮膜、復合膜、冷拉伸托盤罩膜等，生產力可達450 kg/h，改進的模頭及螺桿可加工LDPE、LLDPE、mLLDPE等多種材料以及它們與EVA、MDPE、HDPE、COPP等的摻混物，更換產品尺寸和厚度是均有更大的靈活性，適應更換頻繁的小批量多品種的生產。德國萊芬豪舍?凱孚爾擠出公司9層吹膜生產線的吹膜模頭可以加工當前行業中很多常用配方。

3 多層共擠吹膜設備綠色化技術的科學發展

多層共擠吹膜設備綠色化技術主要內涵：以用戶的成本效益為優先原則，使得用戶以最小的單位成本生產出最高質量的綠色制品，實現設備制造經濟效益的最大化和科學化；設備在整個生命周期內，最大限度地減少對環境的負面影響，諸如噪音、振動、熱、化學物質以及點輻射等對人類健康損害的要素，均不應對環境產生污染和對生態環境的破壞，潔凈人類生存環境的健康化。

3.1 生態健康化技術的科學發展

多層共擠吹膜設備在整個生命周期，即從原材料、成型加工、直至廢棄物再生利用的整個制造工程中，直至最終處理的生命周期全過程，均不應對環境產生污染和對生態環境的破壞，最大限度地減少制造對環境的負面影響，諸如噪音、振動、熱、化學物質以及各類輻射等對人類健康損害的要素，廢棄物、廢水、廢氣、粉塵排放、高分子材料熱分解等污染排放對環境的影響，潔凈人類生存環境的健康化。

3.1.1 生態健康化加熱技術

傳統的電阻絲加熱效率僅為40%～60%，其余的能量以輻射的形式浪費到環境中去，不但浪費能量，而且惡化周圍工作環境，造成環境污染。生態健康化的電磁感應加熱技術在多層共擠吹膜設備上得到推廣應用。

電磁感應加熱系統。加熱效率能夠達到90%，降低CO2的排放量。沒有傳統電阻發熱圈加熱方式輻射到空氣中的能量，可顯著降低環境溫度。表面的溫度在50 ℃以下，人體完全可以安全觸摸，完全避免傳統加熱方式帶來的因表面高溫而造成的燒傷、燙傷事故發生。杜絕了因表面高溫引燃附作物發生不安全事故。由于表面溫度低，它不會燒焦吸附在它表面的異物：如塑料顆粒、油污、灰塵等，不會產生有害氣體，改善了車間的空氣環境，保證了設備及員工的安全。電磁感應加熱的工作原理是高頻電磁感應原理，交變磁場的磁力線通過金屬材料時產生強大的渦流，導致金屬材料自行快速發熱，具有優異的節能、環保、實時的綠色化性能，逐漸在多層共擠薄膜設備上得到應用，明顯表現出了清潔環境、節能高效、提高薄膜性能的綠色化性能。

上海新三花薄膜有限公司［2］在塑料吹膜設備采用電磁感應加熱方式，以同機組、同原料型號、同規格的薄膜進行分析，平均日產量基本相同，耗能由79 kW·h/h下降為79 kW·h/h，以每天生產22 h、全年生產330天計算，可節約用電137 940 kW·h，相當于全年節能量約55.73 t標準煤；溫度控制精準，產品質量明顯提高，縱、橫各自的拉伸強度由18 MPa提高到25 MPa、斷裂伸長率由300%提高到450%、落鏢沖擊由100/g提高到200/g。

3.1.2 生態健康化驅動技術［3］

生態健康化驅動的核心是采用高效率的動力驅動源，動力驅動源高效率意味著能量損耗小，即降低轉變為噪聲的能量，減少對環境的噪聲污染。交流伺服電機直接驅動執行機構運行系統，無液壓驅動可能產生的油液污染、噪聲污染，并且動態反映快、大幅度節能，被稱謂綠色驅動技術，取代變頻驅動，在多層共擠吹膜設備上得到推廣應用。

低速高力矩交流伺服電機驅動單螺桿擠出塑化，實現低噪聲的高效率動力驅動。江蘇南通三信塑膠裝備科技有限公司低速大扭矩交流伺服電機驅動單螺桿擠出機，采用德國包米勒公司最新推出的DST（150）-400系列低速大扭矩交流伺服電機，其轉速范圍為100～300 r/min，其扭矩范圍為110～14 752 N·m，（涵蓋了11～75 kW的交流驅動電機，螺桿直徑35～120 mm規格的擠出機），交流伺服電機與主軸連為一體的推力軸承箱（俗稱推力包），不需要減速箱，直接與擠出螺桿相連。湖北輕工機械股份有限公司是國內常規3～5層共擠吹膜設備制造的代表，采用包米勒公司的低速高力矩交流伺服電機驅動單螺桿擠出塑化，降低了噪聲，并提高了能效。金明精機股份有限公司采用法國PARKER公司的低轉速、高力矩的電機取代傳統的電動機和齒輪箱，直接驅動螺桿塑化。

加拿大賓頓工程公司FlexWIN收卷機，交流伺服電機直接驅動，實現精確的力矩控制，節省能源。

3.1.3 生態健康化清潔技術

發展清潔生產技術，是人類有意識引導科學技術以適應環境保護的一種嘗試。多層共擠吹膜設備的清潔技術是現代生產過程的一種新的、創造性的思維方式。清潔生產意味著對生產過程、產品和服務持續運用整體預防的環境戰略，以期增加生態效率并降低人類和環境的風險；把設備在成型加工過程中對環境的污染及交叉污染降到不斷發展的技術標準上；根據設備成型加工的不同對象的清潔度要求，采用不同的潔凈度標準。

3.1.3.1 環境清潔化技術

清潔多層共擠吹膜的冷卻膜泡排出的介質污染環境是生態環境治理的重點。意大利Luigi Bandera公司的K-Centrro穩泡架配備了排放單體的抽吸裝置，減少設備由于污染而可能產生的質量問題，顯著改善生產線周圍的衛生清潔狀況和操作者的工作環境。廣東金明精機股份有限公司的抽風裝置，超聲波控制膜泡內冷并把膜泡內的熱量排出生產車間，減少對車間環境溫度的影響及熱污染現象的發生。

3.1.3.2 熱能清潔化技術

熱能利用率提高10%，就意味著熱污染的15%得到控制。造成熱污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。

擠出塑化余熱是可以利用的二次能源，同時也是減少熱污染的最主要措施。廢熱用于加熱需要升溫的原料；既回收了廢熱，節約了能源，又防止了環境的熱污染。把塑化機筒的電阻絲加熱圈輻射散發的熱量收集起來，送入干燥加料斗，轉為烘料熱量使用，節省干燥料斗原需電加熱供給的烘料熱能。

伺服電機采用水冷式，保證有效的熱分散，杜絕由于局部高溫而產生有害氣體，為潔凈室或高度清潔環境下推薦。

干燥溫度自適應節能控制。最大限度降低加熱所消耗的能量。通過測量加入樹脂的溫度可離開干燥料斗的回風溫度，調節送入干燥料斗的氣流量，使回風（從干燥料斗返回干燥機中）溫度略高于加入干燥料斗中的樹脂溫度，達到在確保樹脂溫度情況下，將氣流量減到最少實現干燥加熱的能量最小化。控制回風溫度即控制送入干燥料斗的氣流速率，也就是通過改變鼓風機的運轉速度。鼓風機的運轉速度通過變頻驅動裝置實現。干燥溫度自適應控制與傳統技術相比，可降低30%的干燥能耗。

3.1.3.3 靜電清潔化技術

伺服電機驅動高速旋轉產生靜電，塑料原料在快速上料過程中會因摩擦而產生靜電，運動件的高速移動摩擦也會產生靜電。

靜電污染的綠色設計有效提高環境質量。靜電放電會導致微粒污染，導致電子電氣設備故障，也可能會影響到附近其他設備的運轉。靜電吸引會造成關鍵性產品和設備的表面污染增加，從而導致產品出現瑕疵并增加維護費用。靜電放電也會產生電磁干擾數控系統，妨礙到控制系統（特別是基于微處理器的機器人技術）的正常工作。物體表面帶了靜電，由于靜電吸引就會吸附在潔凈室層流中傳播的粉塵，亞微米級的塵粒會影響到高科技產品的質量，它們一旦被吸附，產品表面就很難清除。計算機控制系統的推廣應用，靜電污染設計顯得越來越重要，靜電會導致污染和設備故障等問題。

現代的潔凈室環境廣泛地使用了接地技術，其中使用具有導電性和靜電耗散性能的材料。設備上所有易產生靜電的部位都應可靠的接地。對于帶靜電、孤立的且具有導電性和靜電耗散性的物體，接地可以將靜電荷從它們上面移走。潔凈室避免使用諸如碳顆粒和化學添加劑的方法來讓這些絕緣體具有靜電耗散性能。

3.1.3.4 設備涂裝清潔化技術

設備表面清潔綠色化，對涂裝提出了更高的要求。常見涂裝缺陷主要有：涂膜脫落；附著力不良；開裂；橘皮；平光漆表面粗糙；凹凸不平或有顆粒；光澤不良；咬底；干燥不良；流掛（流淚）；氣泡（暗泡、針孔等）。推廣新型涂料的噴涂工藝，及時更新已經習慣了的傳統低檔噴涂手法；推廣高壓無氣噴涂、靜電噴涂等低污染噴涂技術和設備。

納米噴涂表面裝飾。納米噴涂是一種綠色環保表面處理技術，具有優異的附著力、抗沖擊力、耐腐蝕性、耐氣候性、耐磨性、耐擦傷性、良好的防銹性能，工藝簡單、綠色環保、用途廣泛、是一種原料可回收利用的表面處理技術。設備裝飾采用納米噴涂設計，達到設備對環境、塑料原料、塑料制品的污染及交叉污染，達到（防電磁波、屏蔽）EMC、EMI技術規范，實現清潔、防電磁污染的環保要求。電氣控制箱、操縱箱、行線槽等采用納米噴涂，實現防電磁波、屏蔽的性能，提高了控制系統的可靠性。

（未完待續）

TQ320.66

1009-797X（2015）02-0014-09

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.02.003

張友根，男，教授級高級工程師，終生享受國務院政府特殊津貼，現主要從事塑料機械的科學發展工作。

2014-09-04