塑料管材行业的发展与进步

它就在我们脚下，而我们却很难看见它。它像一条隐形的脉络，虽藏于建筑的角落，却担任着日常用水的输送和流通大任，这就是管道系统。塑料管材作为化学建材的重要组成部分，与传统的金属管、水泥管等管道相比，具有节能节材、保护生态、轻质高强、耐腐蚀不锈蚀（不污染输送介质）、内壁光滑不结垢、运输施工和维修简便、使用寿命长（可超50年）、加工（挤出）生产效率高等优点，被广泛应用于建筑给水排水、城镇给水排水、城市燃气与热力、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等领域，满足以塑代钢、以塑代水泥等市场需求。

从原材料类别上看，塑料管道可分为PVC管、PE管、PP管、PB管等。随着塑料管材应用领域的不断扩大，塑料管材的品种也在不断增加，近几年又增加了PVC芯层发泡管材、双壁波纹管材、铝塑复合管材、交联PE管材（PEX）、塑钢复合管材、聚乙烯硅芯管等，另外超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、耐热聚乙烯（PE -RT）、改性聚氯乙烯（PVC -M）、氯化聚氯乙烯（PVC -C）、ABS等材料用量也有了比较大的增长。从某种意义上说，塑料管材替代传统管材是必然趋势，目前不能替代的领域主要是耐高温、超大口径和超大强度的管材领域，这些领域总体上市场规模并不大。

管材挤出技术发展趋势

近年来，市场原料价格高涨，能源成本压力增大，以及管材制品更高功能性需求等，都对管材挤出加工提出了更严格的要求，更高速、更高效、更节能成为了管材挤出技术发展的关键词。挤出加工装备、模具等领域的技术进步，推动着产业的发展升级。

◆ 挤出生产线朝着高速、高效的方向发展

高效管材挤出机械的需求正在迅速增长，为了在瞬息万变的全球市场中保持竞争优势，管材挤出机械制造商正在竭尽全力提供尖端解决方案，实现高生产效率、高产量和低成本的高效挤出。

位于顺德的巴顿菲尔辛辛那提中国公司最近推出了用于生产标准PVC管材的高效交钥匙解决方案——leanEX 锥形双螺杆挤出机。该系列拥有与著名leanEX PO管材挤出机相同的高度自动化、高速度和高产量概念。这些机器采用欧洲技术，设计用于生产标准 PVC 管材。经优化的渗氮螺杆可确保高塑化性能和耐磨性，管材产量最高可达 270 kg/h。在Chinaplas 2018展会上，该公司在展位展出了leanEX 2-58R-CL型号，公司CEO白东尼（Toni Bernards）介绍说，这台机器将在展会结束后交付给一家中国管材制造商。

管材挤出生产线的辅助配套设备也已趋标准规格化，以适应管材制品的要求。模块化生产可以适应不同用户的特殊要求，缩短新产品的研发周期，争取更大的市场份额。而专业化生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购，这对保证质量、降低成本、加速资金周转都非常有利。

◆ 自动化、智能化和信息化

管材挤出生产线已普遍采用计算机控制技术，对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量、各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测，并采用微机闭环控制。有的公司已采用网上远程监测、诊断和控制的方式，对挤出成型生产线进行网络控制。这对保证工艺条件的稳定、提高管材产品的精度都极为有利。

在Chinaplas 2018展会上，中国领先管材生产企业——中国联塑集团旗下的广东联塑机器制造有限公司展出了一整条PVC管材生产线LSP-110以及相对应的管材套袋机设备。整条流水线配备有自动检测设备，以保证表面质量。在自动化方面联塑已经实现了从原料供给到包装的无人化。现如今为了凸显产品的差异化，在自动化基础上开发了一套数据采集、处理和分析的信息化模块，保证产品合格率。联塑将信息化的理念细化到生产的每个环节，对生产细节进行把控。

联塑机器公司技术研发负责人表示，联塑的进步方向是节能、高效以及信息化。联塑在现如今的竞争中需要做出差异化，需要继续创新思路，致力于向客户提供自动化之外的信息化处理的高端化产品。

在管材挤出加工过程中，通过快速变径，生产商可以实现小批量生产，且准备时间短，废料少。克劳斯玛菲贝尔斯托夫（KraussMaffei Berstorff）公司通过一个锥形件向中国管业展现了这种技术的优势，在该工件上过渡区域从加工直径一直延伸至目标直径 (160-250mm)，这是该公司对大批量生产转向工业化高品质单件定制化生产趋势的响应。

成熟的全自动变径系统可以节省时间、降低成本，从而实现经济生产。同时，还可为加工商提供高度的灵活性，从而确保最大的竞争力。该公司负责人表示，投资快速变径就是投资智能高效生产，为未来的“智慧工厂smart factory”铺平道路。在管材业，智能发展日益受到高度关注，行业智能化水平不断提高。

◆ 定制化

为了适应新材料和新工艺的要求，新型或专用挤出机层出不穷。克劳斯玛菲贝尔斯托夫的36D双螺杆挤出机针对节省空间需求的定制解决方案被设计用于U-PVC管材的高性能挤出，可减少约1/3的空间。两台KMD108-36E2/R双螺杆挤出机组合在一起，生产速度达2000kg/h，可以在较小的空间里高速生产。这样的特色产品完全满足了用户提高性能同时减小占用空间的定制要求。
 
◆ 节能型管材挤出

挤出机的节能可从两部分进行考虑：一是动力，一是加热。动力部分节能大多采用交流伺服电机，不仅提高塑料挤出机的产品档次和产品品质，其能耗也比三相异步电机减少了30~60%，而且比直流伺服电机具有更小的体积及更优的性价比。联塑机器公司成功研发的GLSS-65×35挤出机，利用低速大扭矩交流伺服电机直接驱动螺杆塑化挤出，最高转速达到500 r/min，最大挤出量达到1000 kg/h，节能高达15~20%。而在加热部分，传统上采用的是电阻丝加热形式，周围环境温度高，不但浪费能量，而且恶化周围工作环境，造成环境污染，因此加热节能环保化成为塑化挤出的研发重点。

我国管道制造业发展分析

中国作为全球塑料管道生产和应用的最大国家，在市政工程、水利工程、建筑业、农业、工业等领域市场需求引领下，目前无论从总体产能、总产量，还是企业数量（3000多家）、管道品种方面而言，均稳居世界第一。中国塑协塑料管道专委会的统计数据显示，过去几年我国塑料管道的产量保持着稳健增长，由2012年的1100万吨增长到2017年的1522万吨，年平均增长率接近7%。

KraussMaffei Berstorff公司通过一个锥形件向中国管业呈现出这种技术的优势

有专家预测，我国塑料管道生产量在未来几年将保持在3%左右的年增长速度，预计到2020年全国塑料管道产量将达到1600万吨，其中涉水产品仍然是塑料管道的主要应用领域，尤以市政给水排水管道增长为主，而塑料管道在各类材料管道中市场平均占有率预计将超过55%。

具有强劲驱动力的房地产业已经进入调整期，相关管道制品用量受到了显著影响，对以建筑内管道制品为主的生产企业发展影响尤为明显。但在新时期，与管道发展相关的需求市场出现了更多机遇。在国家“一带一路”建设、海绵城市建设、城市地下管网及综合管廊建设、清洁能源利用、农村人居环境整治等一系列政策的推动和影响下，塑料管道行业将迎来更多的市场机遇。

海绵城市示意图。塑料管道是海绵城市建设不可或缺的“零件”

去年8月，中国塑料加工工业协会编制了《塑料加工业技术进步“十三五”发展指导意见》，其中有关管材管道领域在我国“十三五”期间的重点产品发展方向为：

◆ 塑料管材及管件：重点发展高模量PP双壁波纹管、复合缠绕增强等大口径排水排污管，接枝改性PVC-M管，取向聚氯乙烯（PVC-O）管，可熔接(FPVC)管、燃气用PA管、PVC-U双壁波纹管、PE-RT耐热管，PVC-C管，长效抗菌PP-R给水管，非开挖施工技术和旧管道修复用塑料管材，增强复合热塑性塑料管（RTP），耐磨、耐腐蚀、耐热等特点特种介质输送用塑料管、矿山用阻燃和抗静电的双抗塑料管，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管、聚烯烃消音静音管、多层复合管材、大口径塑料检查井等。

◆ 管材、板片材成型设备：聚合物管旋转挤出装备，大口径PE-X管材、高速超高分子量聚乙烯管材及取向聚氯乙烯（PVC-O）管材、高压增强热塑性塑料管材（RTP）加工设备。

◆ 而从世界范围来看，据美国著名的工业调研公司Freedonia集团对世界塑料管材的研究报告显示，世界对塑料管材的需求预计将年增6.7%，到2019年将到达193亿米。由于全球建筑活动尤其是中国和美国大型市场建筑活动的强劲增长，将使得建筑和非建筑施工应用领域对塑料管材的需求不断加大。

中国塑料管道行业整体发展势头良好，但我们也要清醒地认识到，一些问题也日益显露出来，甚至是比较严重的问题，亟需改进：

◆ 目前多数塑料管道企业在产品创新方面的步伐较慢，市场上产品同质化程度较高，中低档产品占了绝大部分，高技术、高附加值、高档产品少，市场竞争能力不强。

◆ 市场上产品质量参差不齐，一些领先的大企业在生产质量可以达到国际标准的产品；另一方面，市场上、工地上充斥着大量质量低劣的产品，影响行业健康发展，败坏行业声誉，2018年央视3.15晚会上就曝光了一些企业使用再生材料生产“黑心”水管的行为。

◆ 技术创新步伐较慢，新产品、新技术应用水平较低。

中国塑协秘书长、原中国塑协塑料管道专委会秘书长王占杰表示，今后几年中国塑料管道行业仍会有较好的发展机会，但行业的增速会进一步放缓，竞争将进一步加剧，同时行业的产业结构调整将会继续深化，洗牌和落后产能的淘汰速度将逐步加快，行业发展资源会进一步集中到有品牌优势、有质量保障、有竞争实力的企业上。