大型塑料中空容器生产技术及市场应用

２０１４年　第２４卷　第３期　塑料包装　２７　

大型塑料中空容器生产技术及市场应用　

邵社主赵西平　

（陕西科龙塑业有限公司）　

摘要：通过“ＩＫＶ’’螺杆挤出机、双层储料式成型机头、伺服电机泵等技术在企业的应用，生产效率提高　

产品质量稳定，是大型塑料中空行业节能生产技术的发展趋势。　

关键词：“ＩＫＶ”螺杆；双层储料机头；伺服电机泵；大型塑料中空容器　

Ｌａｒｇｅ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｈｏｌｌｏｗ　ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｍａｒｋｅｔ　

刖罱　Ｓｈａｏ　ｓｈｅ　ｚｈｕ　Ｚｈａｏ　ｘｉ　ｐｉｎｇ　

Ｓｈａａｎｘｉ　ｋｅｌｏｎ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｉｎｄｕｓｔ￣ｏｆ　ＣＯ．１ｔｄ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｓｓ　ｔｈｅ　ＩＫＶ　ｓｃｒｅｗ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ，ｄｏｕｂｌｅ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｔｙｐｅ　ｐｕｍｐ　ｈｅａｄ，　

ｓｅｒｖｏ　ｍｏｔｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｐｒｏｄｕｃｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　

ｉｓ　ｓｔａｂｌｅ，ｉｓ　ａ　ｌａｒｇｅ　ｈｏｌｌｏｗ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｉｎｄｕｓｔ￣ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅ　ＩＫＶ　ｓｃｒｅｗ，ｄｏｕｂｌｅ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｈｅａｄ，ｓｅｒｖｏ　ｍｏｔｏｒ　ｐｕｍｐ，ｌａｒｇｅ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｈｏｌｌｏｗ　

ｃｏｎｔａ；ｎｅｒ　

近年来，塑料中空制品生产的相关技术得到　了快速的发展，特别是大型塑料中空容器生产技　

术的进步，使产品的应用范围不仅限于包装行业，　

用途越来越广泛。　

１　大型中空吹塑成型技术　

随着计算机的设计、制造、测量等技术的迅速　发展与应用，国内挤出吹塑中空成型机的研制能　

力快速增强，在中空吹塑成型设备的许多方面取　

得重大的技术突破。　１．１“ＩＫＶ”螺杆挤出机：　科龙塑业对大型中空塑料成型机上的机筒和　

螺杆结构进行了较大的改进。　

图１　“ＩＫＶ”结构螺杆机筒进料段结构图　

１．进料口２冷却槽３．机筒冷却段４．机筒加　热段５．螺杆６．开槽衬套　

在机筒上配制有带强制喂料、强制冷却的　塑料包装　２０１４年　第２４卷　第３期　

“ＩＫＶ”结构。其特点是在机筒加料区的衬套上开　

有纵向沟槽，同时在加料区设有强制冷却的加套　结构，提高了塑料原料的输送效率，机筒的衬套磨　损后更容易更换，减少了维修成本。　

螺杆长径比设计为３０：１，在螺杆进料段采用　双螺纹结构，均化段设有斜槽屏障段和销钉混合　段，螺杆螺槽的深度沿进料方向逐渐变浅。“ＩＫＶ”　

螺杆挤出机通过在大型中空设备上的使用，对加　工齐鲁的ＤＭＤＹ１１５８粉料、粒料及独山子的　ＨＤ５４２０ＧＡ粒料，其塑化效果好，挤出量可达到　

６５０ｋｇ／小时以上，满足了大型塑料中空制品的生　

产需要。　１．２储料式塑料成型机头：　

图２双层储料机头　

近几年，科龙塑业自主研发的大型“ＩＫＶ”螺　

杆，采用双层心形包络流道形式。内层采用中心　

进料，外层进料口进入储料机头后，分为从大到小　

尺寸不等的１２个小流道，使得熔料进入料腔后在　

圆周方向进料的一致性，为取得制品内、外层壁厚　

的均匀奠定了基础。同时，双层心形包络流道挤　

出的型坯被完整的熔料层所覆盖，熔合缝区的强　度得到很大的提高。通过控制挤出机的进料转　

速，可以很好的控制产品内、外层的壁厚，满足制　

品对内外不同材料、壁厚的特殊要求，实现了制品　

的高性价比。　

近几年，双层储料机头通过在２０００升设备上　

的应用，取得了较好的效果，在制品的外层添加紫　

外线吸收剂，使制品在户外使用的寿命大大延长，　

得到了众多用户的青睐。　

１．３塑料型坯的控制技术　

中空吹塑机头的型坯壁厚控制技术是中空吹　塑成型的关键。型坯壁厚控制系统主要南液压伺　服系统、伺服液压缸、电气控制器、伺服阀、传感　

器、以及连接的管路等组成，通过对机头口模或芯　模开口量的大小控制，来实现型坯的厚薄变化，使　

产品壁厚控制达到理想的效果　

一般设备采用的主要是轴向壁厚控制技术，　

控制点从６４点到１００点不等，通过对型坯壁厚的　每一点数据调整，来实现产品壁厚轴向的精确控　

制。对于壁厚要求较严格的产品．通过口模或芯　模修形来调整，实现大型制品壁厚的均匀性，提高　

制品的性能。　径向壁厚控制系统是提高大型制品质量的较　好方法，同时，还可减少物料消耗，节约生产成本，　

但径向壁厚控制系统的成本高，影响了技术的推　广应用。　

１．４液压系统的节能　节能减耗，是目前加丁行业创新发展的重要　

趋势。液压系统的节能是衡量中空吹塑成型设备　的一个重要指标。目前，液压节能系统已广泛应　用于大型中空吹塑成型设备。　

变量泵、变频电机、比例阀加储能器等节能技　

术是最常用的液压节能技术，其技术成熟，节能效　果良好。伺服电机泵节能系统是最前沿的节能系　统，输出平稳迅速，重复控制精度高，伺服泵电机　

只在有动作执行时才高响应运转，无动作时则电　

机停止运转，流量根据需要进行输｝｝｛，减少＿『能量　的损耗，节能效果显著。由于系统发热小，油温稳　定，延长ｒ油品、密封件的使用寿命，降低＿ｒ维护　成本。　张家港同大机械有限公司的大型吹塑托盘设　备在主油路增加大量的储能器，减少ｒ油泵电机　

的功率，起到很好的节能效果。雅琪集团的ＩＢＣ　吨桶设备采用的伺服电机泵节能系统，有效地减　

少了能源损耗。秦川塑机的ＳＣＪ２３０Ｂ设备采用了　卸荷溢流阀和储能器的节能技术，储能器油压达　

到设定压力时，电机卸荷不带压力，对油路系统的　

节能也有较好的提高。随着科学技术的进步，相　信会有更多的节能技术应用其中，会有更好的大　型中空吹塑机面市。　

２　大型塑料中空容器的市场应用　

科龙塑业前身为西安市塑料应用研究所，从　２０１４年　第２４卷　第３期　塑料包装　２９　

事塑料中空容器的生产研发已有２Ｏ年之久。历　

经多年的探索与研究，成功研制开发出多种应用　

不同领域的塑料中空包装容器，使用范围涵盖工　

业储罐、农用卧式罐、塑料沼气池、ＩＢＣ集装桶等新　

型工业包装容器，成为西部地区乃至全国最具影　

响力的大型塑料中空容器生产企业。　

２．１大型工业储罐　

大型工业液体储罐在国内一般由滚塑旋转浇　铸成型，将塑料注入旋转的模具内，离心力迫使熔　

化的塑料贴在模具内壁上，产品加工周期长，劳动　

强度大，生产效率低，不适应连续批量生产。科龙　

塑业经过相当多的努力，与设备厂家共同开发研　

究，开发出大型中空吹塑成型机，生产的大型工业　

塑料储罐，采用高分子的聚乙烯原料，一次成型，　无焊缝，不渗漏。耐化学性能非常优异，具有内外　

防腐的特点，可以耐大部分物质溶液，可放置在高　

腐蚀环境下使用。　

正在研发的５０００升化工储罐，塑料容器重量　

达到１５０　ｋ９，罐体上设计有进料口、出料口、液位　

计、法兰连接，并安装了钢制镀锌底盘和支撑框　

架，使用寿命长达１５年以上。与传统化工防腐储　

罐相比，性价比更高，是储存运输化工腐蚀溶液的　理想容器。塑料储罐在大规格大容量的产品上优　

势明显，具有一次成型的特点，抗冲击性能强，拉　

伸强度高，抗氧化、抗老化性能好，这是其它化工　

储罐所达不到之处。　

２．２农用卧式罐的研发与生产　农村土地正逐渐向集约化的生产方式转变，　

传统的以家庭为单位的生产方式正被机械化、规　

模经营的方式所代替，市场迫切期待开发生产适　

应于农用运输车使用的大型卧式罐来满足农业生　

产的需要。科龙塑业历经多年的努力，在国内首　家研制开发出１０００升大型塑料中空卧式储水罐，　

在罐体上端安装有输液口和呼吸透气孔，下端设　

计排液口，可安装排液阀门，农业生产过程中可用　

于调配农药、节水灌溉、喷洒施肥使用。卧式塑料　

罐与传统的铁罐相比较，优势非常的明显，具有质　

轻、耐腐蚀、成本低、使用寿命长的优点，再次回收　

利用率高，适用于绿化防护、果蔬喷药，农田灌溉、　

道路设施清洗等多种作业使用，运输成本低，市场　应用广，利于企业规模化生产。　

设施农业是现代农业的一大亮点。西部地区　

水资源匮乏，设施农业如何更有效利用水资源，建　

立节约用水的生产方式是西部农业发展突破的关　

键。科龙塑业在１０００升单层卧式罐的基础上研　

制开发出适应在西部地区特殊气候环境下使用的　３０００升、２０００升大型多层复合卧式罐，外层为抗　

老化层，其中的紫外线吸收剂可以强烈地吸收阳　

光中有害的紫外光，削弱其对产品性能的破怀，适　

应在户外使用。内层为洁净层，采用食品级原料，　可贮存生活用水，并可进行联体扩容，增加了储水　

容量，满足了大规模设施农业的生产需求。　

大型卧式罐在西部地区主要用于农业生产使　用，使用环境和车辆规格不同，在产品设计上要考　

虑到实际的使用条件和用途，来确定产品的外观　

尺寸，结构设计上要充分的体现塑料中空制品的　

性能特点，确保产品质量，又要降低成本。泄压孔　

的设计非常重要，既要保证产品在动态使用时液　体不会漏出，又要达到液体快速排放时空气能够　

自然进入罐内，防止内外气压的不平衡造成的损　坏。科龙塑业在罐体上端设计安装了橡胶呼吸塞　

来达到这一效果，当排放液体时，罐内产生的负压　

强迫橡胶呼吸塞中多个处于闭合状态的透气孔开　

启，平衡了罐体内外的压力，保护了罐体不会变型　受损。　

科龙塑业研发的大型塑料卧式罐开创了国内　外行业的先河，填补了国内行业空白。２０１２年研　

发的“大型多功能塑料复合罐”获得了５项国家专　

利，该产品具有质轻、节能、多功能、多用途、方便　

耐用的特点，并荣获国家包装行业“高新技术项　

目”。与宁夏大学进行技术合作，为宁夏回族自治　区固原市农牧局研发配套的日光温室大型多功能　

复合包装容器补水系统获发明专利，节水率达　５０％以上，在西部干旱地区进行全面推广，惠及农　

户约１０００万，央视农业频道、宁夏、云南、甘肃等　

媒体曾进行转播报道。　科龙塑业在大型卧式罐的生产过程除了进行　

必要的检测外，还增加了动载和静载两种状态下　

的试验，整理积累了一套完善的生产管理经验和　

检测方法。以科龙塑业为主要起草单位的国内首