塑料中空成型技术的应用与发展？

一.前言

随着我国石油化工、汽车工业、包装工业和建筑业的发展，塑料行业发展迅速，已成为我国的朝阳产业。近年来，塑料制品年产量增长超过10%。预计到2005年，我国塑料产量将达到2500万吨，塑料工业带动的塑料机械年增长将在30%以上。据不完全统计，2002年中国塑料机械行业产值约为6543.8亿元。

塑料机械产销量最大，应用最广的产品是注塑机、挤出机生产线和中空吹塑机，占国内塑料机械行业产值、数量和重量的85%以上。2002年，各类中空吹塑设备的市场份额约为5亿元。

二、国内中空制品的加工方法及应用

中空制品的成型方法包括吹塑工艺和滚塑工艺。目前，国内中空制品主要是吹塑成型。

根据型坯成型的方式，吹塑可分为四种:挤出吹塑、注射拉伸吹塑、注射吹塑和挤出吹塑。

1.挤出吹塑

挤出吹塑成型工艺主要是原料经挤出机塑化，输送到储料头(或连续机头)，型坯经机头挤出，型坯放入模具中膨胀成产品，然后冷却，取出产品。

目前，我国中空制品消费量最大的是挤出吹塑工艺。使用的主要原料有HDPE、PP、ABS、PC等。主要产品有各种化工产品包装桶、汽车油箱、汽车通风管件、桌面板等工业产品。挤出成型工艺最典型的代表产品是200L双L型环筒。在挤出成型中，最复杂的工艺和技术难点是双L型环筒的成型。

目前国内挤出成型设备(简称中空机)主要是国产设备。在20L ~ 1000L设备中，陕西秦川机械发展有限公司(以下简称秦川发展)的市场占有率超过70%。在生产200L双L环桶的设备中，秦川占有80%以上的市场份额。2002年，国内200L双L环桶产量超过300万件，消耗塑料30万吨。秦川发展是中国最早的挤出中空成型设备制造商。是一家生产塑料机械、齿轮磨床、加工中心等设备的重工业企业。拥有强大的R&D实力和机械制造能力，在中空吹塑技术方面有丰富的经验。

挤压制品生产企业主要分布在华东(江苏、浙江、上海、山东)、华南和华北地区。主要生产厂家有:上海浦东鲁公塑料容器有限公司、上海泛顺实业公司、江苏吴江春鑫塑料厂、常州越洋塑料容器有限公司、大连第十三塑料厂、广东南海东兴罐头有限公司等。

2.注射拉伸吹塑

注射拉伸吹塑是双轴拉伸定向吹塑，是在聚合物的粘弹性状态下，用机械方法将瓶坯轴向拉伸，用压缩空气将瓶坯径向充气的方法。这种成型方法的特点是轴向和径向的拉伸比相同，可以提高吹塑容器的力学性能、抗渗透性和透明性，降低制品的壁厚。这是吹塑成型中产品壁厚最薄的过程。

注射拉伸吹塑主要用于成型0.2~20L圆形或椭圆形的容器，如饮料瓶、纯净水瓶、食用油瓶等。这种产品在市场上使用量很大，所以要求生产效率高，设备可靠性好。注射拉伸吹塑工艺使用的主要原料有PET、PVC、PP、PEN等。

注拉吹工艺可分为全自动一步法和全自动两步法。

目前国内采用注拉吹高速技术生产PET瓶市场巨大，年增长率也很大。PET瓶生产设备以进口为主，国内引进国外PET设备的资金每年至少6543.8+0.5亿元。生产PET耐热瓶的设备都是进口设备。面对如此巨大的市场，国内的吹瓶机设备厂家却做的很少，对于市场潜力巨大，值得每一台中空设备生产的PET啤酒瓶，更是无能为力。

国内专业生产PET瓶的企业主要有:珠海中富、上海紫江、娃哈哈、汇源、康师傅、农夫山泉等。，而且他们的设备是进口的。

3.注射吹塑成型

注射吹塑过程中有三个工位，每个工位是注塑机对瓶坯的注射成型，第二个工位是瓶坯在吹塑模具中的吹塑成型，第三个工位是产品的顶出。与挤出吹塑工艺类似，注射吹塑的径向吹胀比大，轴向吹胀比小。

注射吹塑适用于各种热塑性材料，如PE、PP、PS、PVC、PC等。，并可用于形成各种形状的容器。该产品可替代玻璃瓶，主要用于包装药品、化妆品、食品、日用品、农药等。

目前，注射吹塑工艺中使用的设备主要是全自动注射吹塑机，国内生产该设备的主要厂家有汕头金铭塑料设备有限公司和江苏大卫公司。

4.多层* * *挤出中空吹塑

多层挤出吹塑广泛应用于薄膜吹塑领域。目前，发达国家80%以上的包装薄膜采用多层挤出薄膜。多层挤出吹塑的主要目的是提高容器对CO2、O2或汽油的阻隔性。其工艺是将几种不同的原料通过复合模头挤出吹塑成中空制品。主要产品有:高档汽车油箱、高毒农药包装等。，有2 ~ 6层。

多层吹塑是中空吹塑的高端技术。目前，陕西秦川机械发展有限公司已成功研制出生产六层高档汽车油箱的中空机。产品最大容积500L，已交付用户三套。该设备填补了国内空白，综合技术指标达到甚至超过德国同类设备。

国内中空制品加工企业的布局；

广东、山东、江苏、浙江、上海等地的塑料加工企业，无论是数量还是产量，都在全国名列前茅。五省市塑料加工企业约占全国总量的48%，塑料制品产量占全国总量的1/3 ~ 1/2。

根据国家塑料加工信息中心2000年初的统计，国内塑料容器加工主要分布在华东、华南等经济发达省份。

根据全国塑料工业第十个五年计划和2005年的规则，预计2000年至2005年中国塑料制品产量将增长65，438+00%。根据市场预测，到2005年，包装用塑料制品的产量将达到550万吨，占总产量的22%。

三、国产中空成型设备的发展

目前国内生产中空成型设备的企业有10多家，技术水平差异较大。R&D有综合实力的企业不多，制造业和技术服务业。部分中空设备制造企业技术力量薄弱，无法透彻了解塑料中空成型工艺，生产的设备和模具不能满足用户和原料成型工艺的要求，生产的产品不合格或不能稳定生产合格产品。

陕西秦川机械发展有限公司是中国R&D实力最强、机械制造能力最强的空心机械制造商。秦川发展从20世纪80年代初开始研制空心机，现已成为国内最大的空心机制造基地。秦川开发公司秦川开发技术研究院是国家级技术中心，拥有15个研究所。该研究所建立了博士后流动站和国家CIMS中心。在200多名研究人员中，有两名博士和三名教授级高级工程师。公司机械制造水平在机械行业处于领先地位，具有精密加工、精密测量和精密装配优势，拥有多项塑料机械专利技术。

经过20多年的发展，秦川研发的塑料机械已经发展到第五代。第五代产品在机、电、液方面处于国内领先地位，在中空成型技术和模具研究方面，同时达到或接近国际水平。第五代产品的机械方面采用专利挤出机技术和优化机头技术；高功能PLC电气方面采用国外知名品牌；液压和气动元件采用国外知名品牌产品。秦川在自动化控制和成型工艺原理研究方面处于领先地位。

秦川发展近年来开发的主要新产品:

1.SCJ230空心机

SCJ230中空成型机主要用于生产200L双L环桶。该产品已于1995通过国家鉴定，并于1996获得机械部科技进步奖。已有近40套销往市场，阻断进口。2003年推向市场的改进替代产品SCJ230A具有更高的可靠性和更高的生产效率。生产的产品质量能满足各种危险品包装的要求，具有较高的性价比。

2.SCJC 500× 6多层空心机

随着汽车工业技术的发展和各国对环保和安全要求的不断提高，各国对塑料油箱的密封性要求越来越高。秦川发展瞄准国内高档汽车油箱研究点，在国内率先开发出六层塑料油箱生产设备SCJC500×6多层中空机，填补了国内空白，阻断了进口，性价比极佳。生产的油箱符合欧、日标准，与马自达、奇瑞匹配。

与金属油箱相比，塑料油箱具有以下优点:

(1)同规格的塑料油箱比金属油箱轻40 ~ 500%；

(2)塑料油箱形状自由度大，可以最大限度地利用车内的有效空间，从而大大提高汽车油箱的储油能力。

(3)塑料油箱的开发周期比金属油箱短，成本更低，便于汽车的设计、制造和改装。

(4)塑料油箱安全可靠性高，耐冲击，耐腐蚀，不爆炸，是金属油箱无法比拟的。

3.SCJ 70 AT空心机

专门用于生产汽车上的通风管、单层油箱、水箱，专业化、模块化设计。

4.SCJ1000空心机

用于生产1000立方桶、1000×1200mm托盘、桌面等大型产品。其生产效率远高于国内同类设备，接近德国设备。

5.SCJ 30× 2双工位空心机

主要用于生产15 ~ 30L化工包装桶，用于包装磷酸、氢氟酸等化工产品。生产效率比单工位高50% ~ 100%，可在两个工位同时生产两种不同的产品。

四、国内中空产品的发展趋势

随着汽车工业、包装工业和整个工业的快速发展，塑料中空制品已经发展到多品种、多样化、专业化和大型化，产品已经渗透到汽车、化工、食品、物流、农业、渔业、体育场馆、军事等多个领域。中空产品主要有以下发展趋势:

1.汽车工业应用

根据中国机械工业十五计划和2010计划，到2005年和2010年，我国汽车产量将分别达到300万辆和460万辆。由于技术的提高，我国汽车用塑料的比例将逐步提高。到2005年，我国汽车用塑料件的使用量将基本达到90kg//辆(目前发达国家汽车用塑料件的使用量为100kg//辆)，预计各类汽车用塑料件的总需求为35万吨，2010年将达到417000吨。

汽车用塑料中，PE约占7%，主要用于吹塑工艺生产的汽车油箱、通风管、挡板、水箱等。

2.物流托盘

拖板是现代物流业储运中不可缺少的消耗品。目前，我国每年约有8000万个托盘，其中2000万个托盘用于港口出口。托盘主要由木材制成，也有其他材料，如纸，塑料，金属，木塑等。塑料的发展速度是最快的。在这些托盘中，中空吹塑托盘具有最好的强度和使用寿命。目前国内只有三条空心托盘生产线，年产量约25万个。可见中空吹塑托盘具有很大的市场潜力。

3.IBC包装桶

近年来，IBC包装桶在国外发展迅速。欧洲市场每年增长约8 ~ 10%，美国IBC包装桶增长迅速，达到20%左右。IBC桶具有节省运输空间30%以上、运输成本低、吊装方便等优点，近年来在国内也发展迅速。该产品主要竞争10L~20L ~ 20L化工桶市场。

4.大型工业产品

家用中空桌面、医用床板、军用浮箱、体育场座椅等。在华东和华南地区发展迅速，为空心制品开辟了新的领域。

5.塑料啤酒瓶

玻璃啤酒瓶阻隔性好，但易碎、易爆、易破。德国西得乐公司、日本ASB公司和日本青木公司开发的PET或PEN啤酒瓶解决了阻隔和耐热问题。在国内，一些厂商已经开始生产，这将是一个巨大的市场。

6.化工包装桶依然有稳定的市场。

随着化工行业的发展，10L~20L ~ 20L化工桶包装市场每年仍有10% ~ 20%的稳定增长。

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