汕头市奇佳机械厂有限公司

研发挤出片材设备瞄准环保方向

     提到玉米淀粉降解材料，也许很多业内人士都不陌生，因为它是一种无毒无害、可生物降解、完全能够替代发泡塑料的理想环保材料，所以这种可降解材料，非常实用于食品包装、药品包装、饮品包装以及其它工业产品包装，还可以加工成餐饮用具、杯碗容器、圣诞用品等。目前，国内外都非常重视对环保包装材料的开发推广利用。但非常遗憾的是，因生产这种特殊生物降解材料的挤出片材设备，技术很复杂、工艺要求高、设计难度大而成为瓶颈受到制约。虽然国内也有极少数厂家试图涉足该类产品领域研发，可惜都未有开发成果问世，一些用户只好从国外高价进口相关设备，然而，因其降解材料配方不适合中国国情、且成本太高等问题，所以效果仍然很不理想，产品难以推广应用。
    为了满足市场需要，扼制白色污染，早在上世纪90年代中期，汕头市奇佳机械厂有限公司(以下简称奇佳公司)，就开始立项研发玉米淀粉降解片材生产设备。在国际国内尚无同类产品技术参考借鉴的困难情况下，奇佳公司总经理王惠群亲自督阵，带领科技人员克苦攻关，通过大胆创新、细致分析、多次论证，大约花了半年多时间就完成了产品设计工作，1998年6月份开始试制，在全体员工的鼎力配合下，很快于1999年初推出了第一台样机。以后又经过努力改进、反复试验、不断完善，终于于2000年研制出各项技术指标均达到设计要求、并拥有自主知识产权的玉米淀粉降解挤出片材机。其降解材料制品，完全可以替代EPS发泡包装物和PVC塑料制品，无毒无害、3个月内降解为碎片、1年 内彻底溶解，加拿大权威机构，对空气、土壤、水质等260多项生物指标检测结果全部合格，对人类和动植物生存环境毫无影响。
    与传统塑料挤出片材机组相比，奇佳公司此款淀粉降解材料专用设备为何能创出如此奇迹？前不久广东省科技厅和国家专利局经过检测审核认定，该款设备具有如下新技术、新工艺：
　1、巧妙的原材料配方技术。在产品研制过程中，原拟配方淀粉含量在40％～60％；其他助剂在40％左右。经过实验发现，此配方制品虽然可以降解，但降解周期却超出原设计时间半年多，而且由于淀粉含量低，使整个产品的成本超过了其他类似制品成本近一倍，所以很难面向市场推广。据当时市场调查，国内高等院校也在研制淀粉降解材料，也是由于淀粉含量低，使产品的成本居高不下，不能推广而纷纷放弃研究工作。面对产品成本高和淀粉含量低的问题，奇佳公司不气馁，首先把所有原料进行分析，把淀粉的分子成份和其他助剂的分子成份进行逐项分析，根据各种原料在高温作用下，根据生物作用和光、水等自然条件作用下所发生的物理改性和化学改性，逐渐找到了原料的化学变化规律，并逐步提高玉米淀粉的含量，使研制工作有突破性的进展；其次，对生产设备根据配方的工艺特点，也做了大的技术改进，在经过无数次的小试和中试后，终于攻克了将淀粉含量提高到70％－85％的技术难关，降解速度也提高到3个月内开始降解为碎片，一年内完全降解，而其成本接近白色发泡产品的价格，这就为全面解决“白色污染”问题奠定了基础。
　2、对传统机械作技术改进。传统的双螺杆塑料生产设备，有很多方面不能适应高填充原料的生产工艺。其一是螺杆问题。按照研发的工艺配方和工艺生产过程是不经过造粒，而将高速混炼后的粉料，直接输送到机组进行加工成片材的，传统的双螺杆机器，不能解决淀粉原料在输送过程中继续增压混炼的工艺要求。奇佳公司将传统挤出机的双螺杆进行改进，在一组螺杆中加入一些特殊的螺纹单片，每层叠成一体的六头混炼块，两个螺杆的六头混炼块的相应仿缍形螺纹片成对配置，使淀粉原料进入机组后，其化学成分在输送过程中彻底改变了成分，提高了降解速度。
　3、排气装置更新技术，传统的双螺杆挤出设备，排气装置是减少机内压力，而按新的工艺要求，是要增加机内压力，使物料达到充分捏合。当压力超过预先设定压力时，机组自动均匀排气，而且要保证压力正常，所以特别加装了自动抽气装置。
　4、快速换网创新技术，传统的双螺杆机组，机内杂质过多要停机换网，于是在机组内加装了液压自动换网装置后，有杂质时传感器可在瞬间完成自动换网，达到不停机换网的目的。
　5、计量熔体泵配置技术。传统的双螺杆挤出机，当物料压力过高或过低时会影响制品的质量。在机组内加装了计量熔体泵后，其作用是控制物料在输送过程中的均衡，保持机组压力，物料均匀挤出，从而控制物料压力的稳定性和产品质量。
　6、创新的机头模具技术，机组设计过程中，将机头模具内腔料流流道与水平线（螺杆轴心线）的夹角为50－60°，模具出口挤出的片材，正好输送到压光机的一、二辊中间。
　7、压光辊的温度控制与调节技术，传统的双螺杆挤出机，压光辊的作用只是给物料增加光面和输送作用，新机组将压光辊的作用增加了温度自动控制，其目的是保证片材的韧性，同时可以自动调节片材的厚度。
　8、领先的电器技术。各个伺服电机分别带有线速传感器，可按工作前编好的程序控制机组运行，使新机组按最佳工艺配方稳定生产可降解制品。
　此外在产品工艺结构方面，新机组采用同向排气式双螺杆啮式挤出片材，是国内首创的先进高效混炼挤出设备，主要用于高填充玉米淀粉降解片材的生产。其性能为：挤出效率高；排气性能优；能量消耗低；出料量均匀；三辊压光精度高；切边整齐；收卷效果好；调节范围大，可用于各种高填充物料的片材生产。新机组的主要创新点有：1、采用双螺杆高速啮齿式。2、本机组的机筒，采用独特的“积木式”设计。3、主机可组合出一段、二段或多段真空排气结构。4、自动快速换网装置。5、计量熔体泵会均衡压力，使物料衡定输送到出料模头。6、压光机的辊筒同步调节装置。7、压光机的辊筒温度调节装置。8、机组的机头模具采用独特的两组模唇组合而成，内置加热和温度自动控制系统。
    有耕耘就有收获，有创新就有成果。奇佳公司玉米淀粉降解专用挤出片材设备成功问世后，已获得9项技术专利，并被省市授于科技进步一等奖、二等奖；省市专利技术金奖、民营科技创新奖；世界华商技术创新奖。在广东省科技厅组织的科技成果鉴定会上，有关专家一致认为，奇佳公司此款设备技术，不仅居国内领先位置、填补了固国内空白，而也达到了国际先进水平。原广东省委书记张德江、汕头市委书记林木声、国家专利局领导、广东科技厅领导等，观摩这一高新设备后，都对奇佳公司在产品创新、保护环境方面作出的成就，给予了充分肯定与高度好评。目前，奇佳公司玉米淀粉降解材料专用挤出设备，已正式被列为“国家重点高新产品”和“国家火炬计划项目”，产品除畅销国内20多个省市自治区外，另有部分设备出口韩国、日本、新加坡、加拿大以及东南亚和拉丁美洲各国，市场前景喜人。