ابتكار تكنولوجيا الطارد

أصبحت آلات البثق وخطوط الإنتاج التقليدية في الصين تحظى بشعبية متزايدة في السوق الدولية بفضل فعاليتها الممتازة من حيث التكلفة. وفي الوقت نفسه، عملت الصين باستمرار على الابتكار في مجال تكنولوجيا البثق المتقدمة وتطوير مجموعة متنوعة من منتجات البثق الجديدة. تلبي تكنولوجيا البثق الدقيقة احتياجات المعالجة عالية الدقة
مضخة تروس الذوبان
يمكن أن يؤدي التشكيل بالبثق الدقيق إلى القضاء على الحاجة إلى طرق المعالجة اللاحقة، وتلبية احتياجات تطبيق المنتج بشكل أفضل، وفي الوقت نفسه تحقيق غرض تقليل تكاليف المواد وتحسين جودة المنتج. في الوقت الحاضر، من أجل تلبية احتياجات البثق المباشر الدقيق للمنتجات البلاستيكية، تم تقديم مجموعة متنوعة من التقنيات الناضجة إلى السوق، وتعد مضخات التروس المنصهرة للبوليمر واحدة من الوسائل المهمة. تم استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في خطوط الإنتاج مثل الألياف الكيميائية والأفلام والمقاطع والأنابيب والألواح والكابلات والبثق المركب والتحبيب.
بعد سنوات من البحث المنهجي حول مضخات التروس المنصهرة، أكمل معهد أبحاث آلات المطاط والبلاستيك بجامعة بكين للتكنولوجيا الكيميائية بنجاح التطوير المتسلسل والبحث في مضخات التروس المنصهرة البلاستيكية. وهو الآن قادر على تصميم وتصنيع منتجات مضخات التروس المنصهرة البلاستيكية مثل 28/28 (مسافة المركز / عرض السن)، 56/56، 70/70، 90/90، إلخ. يمكن أن يصل أقصى فرق ضغط المدخل والمخرج إلى 30 ميجا باسكال، مما يمكن أن يلبي متطلبات أحجام الإنتاج المختلفة وقد تم تطبيقه عمليًا بنتائج جيدة. قام معهد أبحاث آلات المطاط والبلاستيك بجامعة بكين للتكنولوجيا الكيميائية بتصميم وتطوير طارد مضخة التروس المتكاملة 115 من خلال البحث المتعمق في طارد مضخة التروس المتكاملة.
كما أن مضخات التروس مفيدة جدًا في التشكيل الدقيق لصناعة المطاط. ومن أجل تلبية الطلب المحلي على مضخات التروس لصهر المطاط، تعاونت جامعة بكين للتكنولوجيا الكيميائية أيضًا مع معهد بكين لهندسة التصنيع الجوي وشركة Hangzhou Chaoyang Rubber المحدودة لتطوير نوعين من وحدات بثق مضخة التروس لصهر المطاط، XCP150/100 وXCP120/90. تتمتع هذه الوحدة بخصائص عمل مثالية، مما يضمن أن حجم البثق مرتبط خطيًا بسرعة مضخة التروس، مما يمكن أن يحقق التحكم الدقيق في الناتج وتحسين دقة أبعاد المنتج.
تتطور وتنضج تقنية البثق المشترك متعدد الطبقات
تستخدم تقنية المواد المركبة متعددة الطبقات مواد ذات خصائص حاجز متوسطة وعالية للتركيب مع مواد تغليف أخرى، وتجمع بين خصائص الحاجز العالية للمواد الحاجزة والخصائص الميكانيكية والحرارية وغيرها من المواد الرخيصة أو الخاصة لتحقيق احتياجات وظيفية محددة. يتطلب التصميم الهيكلي لأفلام المركبات المبثوقة بشكل مشترك تدريجيًا أن تتمكن بشكل منهجي من تحقيق الحالة المثالية لدمج الوظائف والتكنولوجيا والتكاليف وحماية البيئة والسلامة والمعالجة الثانوية، وذلك لتعظيم إمكانية طبقات المركبات وتصبح واحدة من التقنيات التي يسعى إليها الموردون. يمكن اعتبار تقنية نفخ الأفلام المركبة ذات السبع طبقات من شركة Guangdong Jinming Plastic Equipment Co., Ltd. مثالاً نموذجيًا لتطور الصين في هذا المجال.
تتضمن التقنيات الرئيسية التي تتبناها وحدة نفخ الفيلم المركب المكون من سبع طبقات ما يلي: نظام بثق البلاستيك ببراغي قصيرة وبراغي طويلة بخطوة متغيرة، وبرنامج تحليل هندسي لتحسين تصميم جهاز البلاستيك الناتج عن الاهتزاز، ورأس القالب المسطح بالإضافة إلى الصمام ورأس القالب المائل بالإضافة إلى الصمام، وتكنولوجيا التبريد الداخلي وتكنولوجيا التبريد بالضغط السلبي لمدخل الهواء المزدوج، والتغذية بالقياس عديمة الوزن متعدد المكونات، ونظام التحكم الدقيق في سماكة الفيلم عبر الإنترنت، ونظام التحكم الآلي المركزي بالكمبيوتر وتكنولوجيا التحكم في الحافلة (CANOPEN)، إلخ. [2]
مع زيادة عدد الطبقات، فإن تكنولوجيا إنتاج الأفلام التي تتكيف مع الوظائف الخاصة هي أيضًا واحدة من النقاط الساخنة لتطوير السوق. قامت شركة Guangdong Shicheng بتصميم وتصنيع خط إنتاج صب فيلم حبيبات الخشب الصديق للبيئة PP بعرض 3150 مم. تتجاوز القدرة الإنتاجية لخط الإنتاج هذا 800 كجم / ساعة. تم تصميم المسمار على أنه مسمار قص وخلط عالي السرعة وعالي الكفاءة. يمكن للعملاء استخدام مسحوق كربونات الكالسيوم عالي التعبئة وحبر الصبغة غير العضوي مباشرةً، وبالتالي توفير تكاليف المواد الخام الباهظة الثمن. بالإضافة إلى إنتاج فيلم حبيبات الخشب الصديق للبيئة PP، يمكن للخط بأكمله أيضًا التبديل بمرونة لإنتاج منتجات أخرى لتوسيع نطاق منتجات العميل. أثناء عملية الإنتاج التجريبية لشركة Shicheng، لم يتم إنتاج فيلم حبيبات الخشب الجميل PP فحسب، بل تم أيضًا إنتاج فيلم CPP وفيلم القرطاسية PP وورق القرطاسية PP.
تقنية التركيب المبتكرة بثلاثة براغي
تُستخدم آلات البثق ذات اللولب المزدوج الدوار المتوازي في خطوط إنتاج المواد المركبة والتحبيب. بعد أكثر من 20 عامًا من التطور السريع، أصبحت التكنولوجيا ناضجة تمامًا. من ناحية أخرى، تلبي آلات البثق ذات القرص المتشابك التقليدي واللولب الترددي احتياجات المواد المركبة عالية التعبئة، وتستمر درجة التصنيع في التحسن.
الخلط الفوضوي لمواد التغليف البوليمرية عالية الأداء
اجتاز مشروع "البحث والتطوير في مجال المعدات والتكنولوجيا الرئيسية لمواد التغليف البوليمرية عالية الأداء القائمة على الخلط الفوضوي" الذي نفذته شركة Huilong بالاشتراك مع جامعة جنوب الصين للتكنولوجيا تقييم الإنجاز العلمي والتكنولوجي لقسم العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة قوانغدونغ وفاز بالجائزة الوطنية الثانية للتقدم العلمي والتكنولوجي في عام 2017 [رقم الشهادة: 2007-257]. يتمتع مشروع "الطارد منخفض استهلاك الطاقة من النوع الخلط الفوضوي مع برغي الحمل الحراري متعدد الجوانب" بنسبة طاقة اسمية تبلغ 0.17 كيلو واط / كجم / ساعة، وهو نصف المعيار الوطني البالغ 0.32 كيلو واط / كجم / ساعة، مع توفير كبير للطاقة. وصلت التكنولوجيا والمنتجات الإجمالية إلى المستوى المتقدم الدولي.
1باستخدام طريقة النمذجة الرومولوجية ودمجها مع النموذج الرومولوجي الدقيق الذي يتحكم في التطور المورفولوجي للمواد البوليمرية، يتم نمذجة ومحاكاة وتحليل مجال التدفق في معالجة البثق للمواد البوليمرية والتطور المورفولوجي للمخاليط والمركبات النانوية. وعلى وجه الخصوص، يكشف البحث النظري حول الذوبان والخلط وتدفق الذوبان في البثق عن آلية كيفية تحسين أداء الذوبان والخلط وتقليل استهلاك الطاقة.
2 بناءً على البحث النظري أعلاه، فإن آلة البثق منخفضة استهلاك الطاقة من النوع الفوضوي التي تم تطويرها تختلف بشكل كبير من حيث المبدأ عن آلات البثق المستخدمة بشكل شائع في الداخل والخارج: تخضع الأخيرة لعملية الذوبان الكلاسيكية Maddock والخلط بالقص، وتأثيرات الذوبان والخلط الخاصة بها ضعيفة؛ تنتج الأولى ذوبانًا مشتتًا وخلطًا فوضويًا، وتكون حرارة القص الناتجة عن المادة أقل من طاقة الحرارة المطلوبة لذوبانها، مما يمكن أن يمنع المادة من ارتفاع درجة الحرارة وإهدار الطاقة أثناء عملية الذوبان والخلط، وله تأثير كبير في توفير الطاقة. يُظهر الفحص في الموقع الذي أجرته محطة الإشراف الفني والتفتيش على جودة المنتجات الميكانيكية التابعة لمقاطعة قوانغدونغ أن الطاقة الاسمية النوعية (أي استهلاك الوحدة) لآلة البثق هي 0.17 كيلو واط / كجم / ساعة، وهو أقل بمقدار 0.15 كيلو واط / كجم / ساعة من القيمة المحددة [0.32 كيلو واط / كجم / ساعة] للمعيار الصناعي الميكانيكي الوطني JB / T 8061-96. إن المقارنة مع آلات البثق التي تنتجها شركتان أجنبيتان (شركة ديفيس ستاندرد الأمريكية وشركة سوميتومو للصناعات الثقيلة الحديثة اليابانية) اللتان تمثلان أعلى مستوى من تصنيع المواد المركبة بالبثق في العالم اليوم، تظهر أن آلة البثق التي تم تطويرها في هذا الإنجاز تتمتع بأعلى إنتاجية للبثق ومجهزة بأقل قوة محرك. كما تتمتع آلة البثق بمزايا انخفاض درجة حرارة ذوبان البثق (أقل بمقدار 10-20 درجة) والقدرة القوية على التكيف مع المواد.
⑶ بناءً على محاكاة مجال التدفق الكلي أعلاه والبحث النظري للتطور المورفولوجي المجهري، جنبًا إلى جنب مع الطارد منخفض استهلاك الطاقة المختلط الفوضوي المتطور، تمت دراسة التطور المورفولوجي وحالة التشتت والخصائص العيانية لمخاليط البوليمر (خاصة تلك التي تحتوي على نسبة لزوجة أكبر بكثير من 1) والمركبات النانوية (خاصة تلك التي تحتوي على مواد غير قطبية مثل البولي أوليفينات كمصفوفة) بشكل منهجي، مما يثبت أن الطارد المختلط الفوضوي يمكن أن يحسن أداء المعالجة ويقلل من استهلاك طاقة المعالجة، وخاصة أن تأثيرات التمدد والطي التي يوفرها مواتية لتكوين أشكال متفرقة للغاية ورقيقة ومتداخلة أو مقشرة، مما يحل إلى حد ما مشكلة التكتل السهل للجسيمات النانوية في معالجة المواد البوليمرية، ويحسن إلى حد كبير حاجز وخصائص ميكانيكية لمنتجات التعبئة والتغليف.
(4) يتم إنتاج الفيلم المغطى مسبقًا بـ EVA عن طريق البثق باستخدام آلة بثق منخفضة استهلاك الطاقة من نوع الخلط الفوضوي. بالمقارنة مع الطريقة التقليدية لإذابة EVA في مذيبات سامة وطلائها على الركيزة، يتم القضاء على انبعاث المذيبات العضوية السامة وتلويثها للبيئة وإضرارها بجسم الإنسان؛ بالإضافة إلى ذلك، يتم تحسين أداء الالتصاق بين الفيلم المبثوق والركيزة المركبة بشكل كبير، مما يحقق "عملية مركبة خضراء بدون معزز للالتصاق".