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吹塑行業的可持續發展
能源與資源的利用效率如今成為吹塑生產領域的發展聚焦所在。全自動機器設備、新型加熱技術和系統,以及塑形工藝的改良,無不推動了吹塑行業的可持續發展,也為應用這些成果的企業開辟了更廣闊的發展空間。
德國杜塞爾多夫舉辦的K2010(第18屆塑料橡膠展覽會)充分展現了塑料行業各領域的蓬勃發展和創新力量。金融危機的發展停滯期成為修煉內功的契機,眾公司紛紛將精力投入在改進生產系統和開發新技術上,從而推進了生產的技術性改良和高度自動化,以及資源使用效率的提高。
新型生產監控系統保障產品高品質
市場對包裝材料類產品不斷提出更高的品質要求,這就需要嚴密的生產監控來保障產品質量和生產效率,同時生產全程必須清潔可控。為實現這一目標,越來越多的生產線開始加入生產監控系統,用以獲得實時生產質量數據。德國波恩的考特斯機械制造公司展出其研發的生產監控系統,該系統整合了密封性測試、產品重量自動校準和攝像測試系統,可在生產過程中對不合格產品加以識別、隔離、匯總。系統可記錄生產參數,持續監控并檢測總能耗,并且用圖表數據體現生產效率,從而幫助提高能源使用效率,達到生產監控的目的。這一設計理念已經被KLS8-100高性能吹塑設備所充分應用(見圖1)。
壁厚控制系統提高原材料使用效率
資源的節約要同時從環境效益和經濟效益兩個方面加以考慮,為此,吹塑行業聚焦在原料的使用、生產流程及生產技術的智能化應用上。如今中空吹塑產品的發展趨勢是更薄壁和更輕量化,型胚的壁厚分布直接影響到zui終成品的壁厚分布,其數據會被壁厚控制系統記錄,用以提高原材料的使用效率,壁厚控制系統涵蓋異形模具、局部壁厚等多項控制內容。在CheK.NRW發起聯合研究項目“MaterialundRessourceneffizienzfurKunststoffhhlkorper”(即:中空塑料產品生產中原材料與能源的利用)中,德國波恩Dr.ReinoldHagenStiftung公司與圣奧古斯汀Bonn-Rhein-Sieg大學,及特羅斯多夫IngenieurburoFeuerherm公司展開合作,研究課題是容量小于3l的小規格產品局部壁厚控制系統,旨在提高原材料使用效率。
全自動吹塑設備更節約能耗
距離*臺全自動吹塑設備問世已相隔多年,如今全自動設備正面臨各種多樣化的市場要求,考量的標準也更面面俱到,不僅要比液壓設備更加節能,更*,還要更能保持設備清潔度,例如,藥品或食品精細包裝的生產需要在潔凈車間來進行,因而其生產設備必須是無油的。應對市場需求,包括傳統液壓設備在內的許多設備制造商,都會提供全自動或者半自動設備的解決方案。德國柏林BekumMaschinenfabrik有限公司展出了新一代Eblow自動吹塑設備配置有全新的壓合系統(見圖2),該自動系統建立在C-base結構基礎上,可支持多機器同時運行且并行不悖。據制造商介紹,這將不僅延長設備使用壽命,而且系統還可定位到0.01mm,實現快速均勻的壓合,整齊的切割。合模工序由伺服電動機和水齒輪共同完成。與傳統液壓系統相比,該新型系統的維護成本低,且可*運行,節約能耗達50%。
德國大貝倫UniloyMilacron有限公司展出的UMS12E.D.全自動吹塑設備,也可節約能耗達45%。除了上面提到的各項優勢,該設備淘汰了液壓組件,將轉換閣整合進系統,安裝在擠出裝置下方,又可節約22%的能耗。參展的所有用于順序混合擠出成型的全自動吹塑設備均由意大利馬真塔UniloyMilacron有限公司出品。UMA12SeCo2EnergiaZero全自動吹塑設備(見圖3)將傳統順序混合擠出成型設計理念與新型自動技術相結合,無連接壓合組件、栓,以及順序模具系統、吹口用的壁厚控制都是全自動的。生產運行度高是該全自動模具系統所具有的*優勢,有助于更好地控制塑料再生產環節的傳送區域。
公共支持項目中的效能研究
在德國亞琛RWTHAachen大學的塑料生產研究中心(IKV)的管理指導下,德國漢堡吹塑設備制造商KHSCorpoplast有限公司,與德國BruckmuhlAdPhos創新技術公司,及德國哥斯拿OkertalerMineralbrunnen有限公司,合作開發出了塑料容器生產能耗與能源使用效率解決方案,該項目獲得了德國聯邦教育與研究管理局(BMBF)及德國項目管理代理Karlsruhe公司資金支持。項目特別密切考量了三個關鍵指標—原材料、電力和壓縮空氣的消耗量。關鍵指標可以說與PET材料重量息息相關,這因而也彰顯了拉伸吹塑生產的輕量化趨勢(見圖4)。*項研究指出,PET材質的加速拉伸工序可以節省約3%的原材料。拿OkertalerMineralbrunnen公司生產的1.5lPET瓶來說,這就意味著將PET原材料使用量從31g減少到30g,按照現在的PET市場價格,在年產量1億PET瓶的情況下,這就意味著成本節約達12萬歐元,這還沒有計算進輕量化型胚再加熱環節節約能耗帶來的效益。 生產工程研究和提高成果被應用于Corpoplast拉伸吹塑設備的母料填充工序,并將做進一步細節化的分析。
新型微波加熱技術
德國KronesAG,Neautraubling公司展出了為Contiform系列拉伸吹塑設備開發的微波加熱技術(見圖5)。
ContiformS8設備擁有FlexWave加熱技術,在型胚再加熱工藝上向前邁進了一大步。從2009年底開始,使用FlexWave技術的設備已經應用于日常填充加工。根據設備制造商介紹,與目前市場上的紅外加熱系統相比,新型微波加熱系統可顯著減少能耗。該系統有助于提高吹塑設備的填充物使用效率,因為加熱時間縮短,烤箱中的型胚數量就大大減少了,如遇意外生產中止,型胚損耗量相對降低。
系統的每個微波發射點都配有關閉腔共振器,確保微波能量被型胚吸收。微波的高穿透力可以均勻加熱型胚,從而節省下了表面降溫和平衡時間。該系統具有高靈活可調性,且不受型胚色彩、PET材質或可回收比例的影響,這些優勢使得微波加熱技術前景尤為可觀。
現有ContiformS8設備配有一個旋轉烤箱,內置16個微波發射點,因而系統的投資成本超過了傳統IR加熱系統。但若達到加熱/吹塑比率為1:1,微波加熱技術在拉伸吹塑設備制造中發揮潛力便遠非傳統技術可比擬。
加熱模塊的改進顯著減少能耗
法國LeHavre機器制造商SidelS.A.S.公司也聚焦在如何提升型胚再加熱生產過程中的能源使用效率。據該公司介紹,與原有模式相比,其新型SBOUniversal2Eco設備線的加熱區域負荷可以減少40%。通過改進紅外加熱烤箱內部構造,設備制造商成功地顯著減少了單艙加熱燈數量和加熱艙總量。例如在生產1.5l瓶時,Sidel就推出了新型加熱烤箱(見圖6),生產同質的瓶,新型加熱烤箱僅需要10個加熱艙,而原加熱烤箱則需要14個。同時,新型加熱艙中的加熱燈數量也從10減少到9,型胚間距從50mm減少到40mm。2009年每生產一個瓶的耗電量是4.7kWh,而如今使用新型加熱技術的單瓶耗電量僅為2.6kWh。
結語:
能源使用效率、可持續生產和資源保護仍然是吹塑行業發展的三大主旋律。設備制造商針對整個吹塑產業鏈在尋求不同的解決方案,或改進驅動、塑形技術,或優化生產工作流程,zui終,提升產品品質才是發展的*。
德國杜塞爾多夫舉辦的K2010(第18屆塑料橡膠展覽會)充分展現了塑料行業各領域的蓬勃發展和創新力量。金融危機的發展停滯期成為修煉內功的契機,眾公司紛紛將精力投入在改進生產系統和開發新技術上,從而推進了生產的技術性改良和高度自動化,以及資源使用效率的提高。
新型生產監控系統保障產品高品質
市場對包裝材料類產品不斷提出更高的品質要求,這就需要嚴密的生產監控來保障產品質量和生產效率,同時生產全程必須清潔可控。為實現這一目標,越來越多的生產線開始加入生產監控系統,用以獲得實時生產質量數據。德國波恩的考特斯機械制造公司展出其研發的生產監控系統,該系統整合了密封性測試、產品重量自動校準和攝像測試系統,可在生產過程中對不合格產品加以識別、隔離、匯總。系統可記錄生產參數,持續監控并檢測總能耗,并且用圖表數據體現生產效率,從而幫助提高能源使用效率,達到生產監控的目的。這一設計理念已經被KLS8-100高性能吹塑設備所充分應用(見圖1)。
壁厚控制系統提高原材料使用效率
資源的節約要同時從環境效益和經濟效益兩個方面加以考慮,為此,吹塑行業聚焦在原料的使用、生產流程及生產技術的智能化應用上。如今中空吹塑產品的發展趨勢是更薄壁和更輕量化,型胚的壁厚分布直接影響到zui終成品的壁厚分布,其數據會被壁厚控制系統記錄,用以提高原材料的使用效率,壁厚控制系統涵蓋異形模具、局部壁厚等多項控制內容。在CheK.NRW發起聯合研究項目“MaterialundRessourceneffizienzfurKunststoffhhlkorper”(即:中空塑料產品生產中原材料與能源的利用)中,德國波恩Dr.ReinoldHagenStiftung公司與圣奧古斯汀Bonn-Rhein-Sieg大學,及特羅斯多夫IngenieurburoFeuerherm公司展開合作,研究課題是容量小于3l的小規格產品局部壁厚控制系統,旨在提高原材料使用效率。
全自動吹塑設備更節約能耗
距離*臺全自動吹塑設備問世已相隔多年,如今全自動設備正面臨各種多樣化的市場要求,考量的標準也更面面俱到,不僅要比液壓設備更加節能,更*,還要更能保持設備清潔度,例如,藥品或食品精細包裝的生產需要在潔凈車間來進行,因而其生產設備必須是無油的。應對市場需求,包括傳統液壓設備在內的許多設備制造商,都會提供全自動或者半自動設備的解決方案。德國柏林BekumMaschinenfabrik有限公司展出了新一代Eblow自動吹塑設備配置有全新的壓合系統(見圖2),該自動系統建立在C-base結構基礎上,可支持多機器同時運行且并行不悖。據制造商介紹,這將不僅延長設備使用壽命,而且系統還可定位到0.01mm,實現快速均勻的壓合,整齊的切割。合模工序由伺服電動機和水齒輪共同完成。與傳統液壓系統相比,該新型系統的維護成本低,且可*運行,節約能耗達50%。
德國大貝倫UniloyMilacron有限公司展出的UMS12E.D.全自動吹塑設備,也可節約能耗達45%。除了上面提到的各項優勢,該設備淘汰了液壓組件,將轉換閣整合進系統,安裝在擠出裝置下方,又可節約22%的能耗。參展的所有用于順序混合擠出成型的全自動吹塑設備均由意大利馬真塔UniloyMilacron有限公司出品。UMA12SeCo2EnergiaZero全自動吹塑設備(見圖3)將傳統順序混合擠出成型設計理念與新型自動技術相結合,無連接壓合組件、栓,以及順序模具系統、吹口用的壁厚控制都是全自動的。生產運行度高是該全自動模具系統所具有的*優勢,有助于更好地控制塑料再生產環節的傳送區域。
公共支持項目中的效能研究
在德國亞琛RWTHAachen大學的塑料生產研究中心(IKV)的管理指導下,德國漢堡吹塑設備制造商KHSCorpoplast有限公司,與德國BruckmuhlAdPhos創新技術公司,及德國哥斯拿OkertalerMineralbrunnen有限公司,合作開發出了塑料容器生產能耗與能源使用效率解決方案,該項目獲得了德國聯邦教育與研究管理局(BMBF)及德國項目管理代理Karlsruhe公司資金支持。項目特別密切考量了三個關鍵指標—原材料、電力和壓縮空氣的消耗量。關鍵指標可以說與PET材料重量息息相關,這因而也彰顯了拉伸吹塑生產的輕量化趨勢(見圖4)。*項研究指出,PET材質的加速拉伸工序可以節省約3%的原材料。拿OkertalerMineralbrunnen公司生產的1.5lPET瓶來說,這就意味著將PET原材料使用量從31g減少到30g,按照現在的PET市場價格,在年產量1億PET瓶的情況下,這就意味著成本節約達12萬歐元,這還沒有計算進輕量化型胚再加熱環節節約能耗帶來的效益。 生產工程研究和提高成果被應用于Corpoplast拉伸吹塑設備的母料填充工序,并將做進一步細節化的分析。
新型微波加熱技術
德國KronesAG,Neautraubling公司展出了為Contiform系列拉伸吹塑設備開發的微波加熱技術(見圖5)。
ContiformS8設備擁有FlexWave加熱技術,在型胚再加熱工藝上向前邁進了一大步。從2009年底開始,使用FlexWave技術的設備已經應用于日常填充加工。根據設備制造商介紹,與目前市場上的紅外加熱系統相比,新型微波加熱系統可顯著減少能耗。該系統有助于提高吹塑設備的填充物使用效率,因為加熱時間縮短,烤箱中的型胚數量就大大減少了,如遇意外生產中止,型胚損耗量相對降低。
系統的每個微波發射點都配有關閉腔共振器,確保微波能量被型胚吸收。微波的高穿透力可以均勻加熱型胚,從而節省下了表面降溫和平衡時間。該系統具有高靈活可調性,且不受型胚色彩、PET材質或可回收比例的影響,這些優勢使得微波加熱技術前景尤為可觀。
現有ContiformS8設備配有一個旋轉烤箱,內置16個微波發射點,因而系統的投資成本超過了傳統IR加熱系統。但若達到加熱/吹塑比率為1:1,微波加熱技術在拉伸吹塑設備制造中發揮潛力便遠非傳統技術可比擬。
加熱模塊的改進顯著減少能耗
法國LeHavre機器制造商SidelS.A.S.公司也聚焦在如何提升型胚再加熱生產過程中的能源使用效率。據該公司介紹,與原有模式相比,其新型SBOUniversal2Eco設備線的加熱區域負荷可以減少40%。通過改進紅外加熱烤箱內部構造,設備制造商成功地顯著減少了單艙加熱燈數量和加熱艙總量。例如在生產1.5l瓶時,Sidel就推出了新型加熱烤箱(見圖6),生產同質的瓶,新型加熱烤箱僅需要10個加熱艙,而原加熱烤箱則需要14個。同時,新型加熱艙中的加熱燈數量也從10減少到9,型胚間距從50mm減少到40mm。2009年每生產一個瓶的耗電量是4.7kWh,而如今使用新型加熱技術的單瓶耗電量僅為2.6kWh。
結語:
能源使用效率、可持續生產和資源保護仍然是吹塑行業發展的三大主旋律。設備制造商針對整個吹塑產業鏈在尋求不同的解決方案,或改進驅動、塑形技術,或優化生產工作流程,zui終,提升產品品質才是發展的*。
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