汕頭市奇佳機械廠有限公司

研發擠出片材設備瞄準環保方向

     提到玉米淀粉降解材料，也許很多業內人士都不陌生，因為它是一種無毒無害、可生物降解、完全能夠替代發泡塑料的理想環保材料，所以這種可降解材料，非常實用于食品包裝、藥品包裝、飲品包裝以及其它工業產品包裝，還可以加工成餐飲用具、杯碗容器、圣誕用品等。目前，國內外都非常重視對環保包裝材料的開發推廣利用。但非常遺憾的是，因生產這種特殊生物降解材料的擠出片材設備，技術很復雜、工藝要求高、設計難度大而成為瓶頸受到制約。雖然國內也有極少數廠家試圖涉足該類產品領域研發，可惜都未有開發成果問世，一些用戶只好從國外高價進口相關設備，然而，因其降解材料配方不適合中國國情、且成本太高等問題，所以效果仍然很不理想，產品難以推廣應用。
    為了滿足市場需要，扼制白色污染，早在上世紀90年代中期，汕頭市奇佳機械廠有限公司(以下簡稱奇佳公司)，就開始立項研發玉米淀粉降解片材生產設備。在國際國內尚無同類產品技術參考借鑒的困難情況下，奇佳公司總經理王惠群親自督陣，帶領科技人員克苦攻關，通過大膽創新、細致分析、多次論證，大約花了半年多時間就完成了產品設計工作，1998年6月份開始試制，在全體員工的鼎力配合下，很快于1999年初推出了第一臺樣機。以后又經過努力改進、反復試驗、不斷完善，終于于2000年研制出各項技術指標均達到設計要求、并擁有自主知識產權的玉米淀粉降解擠出片材機。其降解材料制品，完全可以替代EPS發泡包裝物和PVC塑料制品，無毒無害、3個月內降解為碎片、1年 內徹底溶解，加拿大權威機構，對空氣、土壤、水質等260多項生物指標檢測結果全部合格，對人類和動植物生存環境毫無影響。
    與傳統塑料擠出片材機組相比，奇佳公司此款淀粉降解材料專用設備為何能創出如此奇跡？前不久廣東省科技廳和國家專利局經過檢測審核認定，該款設備具有如下新技術、新工藝：
　1、巧妙的原材料配方技術。在產品研制過程中，原擬配方淀粉含量在40％～60％；其他助劑在40％左右。經過實驗發現，此配方制品雖然可以降解，但降解周期卻超出原設計時間半年多，而且由于淀粉含量低，使整個產品的成本超過了其他類似制品成本近一倍，所以很難面向市場推廣。據當時市場調查，國內高等院校也在研制淀粉降解材料，也是由于淀粉含量低，使產品的成本居高不下，不能推廣而紛紛放棄研究工作。面對產品成本高和淀粉含量低的問題，奇佳公司不氣餒，首先把所有原料進行分析，把淀粉的分子成份和其他助劑的分子成份進行逐項分析，根據各種原料在高溫作用下，根據生物作用和光、水等自然條件作用下所發生的物理改性和化學改性，逐漸找到了原料的化學變化規律，并逐步提高玉米淀粉的含量，使研制工作有突破性的進展；其次，對生產設備根據配方的工藝特點，也做了大的技術改進，在經過無數次的小試和中試后，終于攻克了將淀粉含量提高到70％－85％的技術難關，降解速度也提高到3個月內開始降解為碎片，一年內完全降解，而其成本接近白色發泡產品的價格，這就為全面解決“白色污染”問題奠定了基礎。
　2、對傳統機械作技術改進。傳統的雙螺桿塑料生產設備，有很多方面不能適應高填充原料的生產工藝。其一是螺桿問題。按照研發的工藝配方和工藝生產過程是不經過造粒，而將高速混煉后的粉料，直接輸送到機組進行加工成片材的，傳統的雙螺桿機器，不能解決淀粉原料在輸送過程中繼續增壓混煉的工藝要求。奇佳公司將傳統擠出機的雙螺桿進行改進，在一組螺桿中加入一些特殊的螺紋單片，每層疊成一體的六頭混煉塊，兩個螺桿的六頭混煉塊的相應仿綞形螺紋片成對配置，使淀粉原料進入機組后，其化學成分在輸送過程中徹底改變了成分，提高了降解速度。
　3、排氣裝置更新技術，傳統的雙螺桿擠出設備，排氣裝置是減少機內壓力，而按新的工藝要求，是要增加機內壓力，使物料達到充分捏合。當壓力超過預先設定壓力時，機組自動均勻排氣，而且要保證壓力正常，所以特別加裝了自動抽氣裝置。
　4、快速換網創新技術，傳統的雙螺桿機組，機內雜質過多要停機換網，于是在機組內加裝了液壓自動換網裝置后，有雜質時傳感器可在瞬間完成自動換網，達到不停機換網的目的。
　5、計量熔體泵配置技術。傳統的雙螺桿擠出機，當物料壓力過高或過低時會影響制品的質量。在機組內加裝了計量熔體泵后，其作用是控制物料在輸送過程中的均衡，保持機組壓力，物料均勻擠出，從而控制物料壓力的穩定性和產品質量。
　6、創新的機頭模具技術，機組設計過程中，將機頭模具內腔料流流道與水平線（螺桿軸心線）的夾角為50－60°，模具出口擠出的片材，正好輸送到壓光機的一、二輥中間。
　7、壓光輥的溫度控制與調節技術，傳統的雙螺桿擠出機，壓光輥的作用只是給物料增加光面和輸送作用，新機組將壓光輥的作用增加了溫度自動控制，其目的是保證片材的韌性，同時可以自動調節片材的厚度。
　8、領先的電器技術。各個伺服電機分別帶有線速傳感器，可按工作前編好的程序控制機組運行，使新機組按最佳工藝配方穩定生產可降解制品。
　此外在產品工藝結構方面，新機組采用同向排氣式雙螺桿嚙式擠出片材，是國內首創的先進高效混煉擠出設備，主要用于高填充玉米淀粉降解片材的生產。其性能為：擠出效率高；排氣性能優；能量消耗低；出料量均勻；三輥壓光精度高；切邊整齊；收卷效果好；調節范圍大，可用于各種高填充物料的片材生產。新機組的主要創新點有：1、采用雙螺桿高速嚙齒式。2、本機組的機筒，采用獨特的“積木式”設計。3、主機可組合出一段、二段或多段真空排氣結構。4、自動快速換網裝置。5、計量熔體泵會均衡壓力，使物料衡定輸送到出料模頭。6、壓光機的輥筒同步調節裝置。7、壓光機的輥筒溫度調節裝置。8、機組的機頭模具采用獨特的兩組模唇組合而成，內置加熱和溫度自動控制系統。
    有耕耘就有收獲，有創新就有成果。奇佳公司玉米淀粉降解專用擠出片材設備成功問世后，已獲得9項技術專利，并被省市授于科技進步一等獎、二等獎；省市專利技術金獎、民營科技創新獎；世界華商技術創新獎。在廣東省科技廳組織的科技成果鑒定會上，有關專家一致認為，奇佳公司此款設備技術，不僅居國內領先位置、填補了固國內空白，而也達到了國際先進水平。原廣東省委書記張德江、汕頭市委書記林木聲、國家專利局領導、廣東科技廳領導等，觀摩這一高新設備后，都對奇佳公司在產品創新、保護環境方面作出的成就，給予了充分肯定與高度好評。目前，奇佳公司玉米淀粉降解材料專用擠出設備，已正式被列為“國家重點高新產品”和“國家火炬計劃項目”，產品除暢銷國內20多個省市自治區外，另有部分設備出口韓國、日本、新加坡、加拿大以及東南亞和拉丁美洲各國，市場前景喜人。