成熟中创新：看大口径管材挤出技术的发展走向

大口径塑料管材一般是指直径大于500mm的塑料管材，通常采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)等材料制成，是一种轻质、耐腐蚀、输送效率高的管道材料，在给排水、燃气、农业、工业、化工物料输送和市政工程等领域的应用非常广泛。

随着大口径塑料管材应用的不断发展和扩大，各种新型材料和技术也在不断探索和发展中。尽管大口径塑料管材挤出设备和技术的发展已经相当成熟，但国内外诸多家企业仍不断向市场推出创新设备和技术，以满足来自不同应用领域的客户需求。

在设备方面，大口径塑料管材挤出设备已经实现了模块化、自动化和智能化设计，设备的可靠性、稳定性和精度都得到了显著提高。设备可以匹配不同类型和规格的塑料原料，生产各种不同规格和类型的大口径塑料管材。

在技术方面，大口径塑料管材挤出技术已经实现了数值模拟技术和优化设计，提高了设备的生产效率、稳定性和精度。此外，现代电子和计算机控制技术也被广泛应用于大口径塑料管材挤出设备的控制系统中，可以对整个挤出过程的工艺参数进行在线检测和微机闭环控制，保证了工艺条件的稳定和产品的精度。

近年来在大口径管材的设计、挤出技术、应用上又有新的发展，本文就目前业界关注的大口径管材挤出技术发展动态作较为详尽的介绍。

巴顿菲尔辛辛那提

大口径管材挤出生产线一直是巴顿菲尔辛辛那提的核心产品组合之一，并因其而闻名。毕竟，在过去数年间，这家设备制造商通过其机器概念，多次率先实现管材尺寸的不断增大。现在他们已经能够创造新记录：巴顿菲尔辛辛那提首次在全球交付了两条生产直径高达2700mm的管道挤出生产整线。除了相互完美匹配的所有生产线组件的超大尺寸外，这些生产线还提供了两个特殊功能：首先是在挤出机和管材模头之间安装了“Optimelt系统”，该组件提供理想的熔体均质化，并可在熔体进入模头之前降低熔体温度。这使得整条生产线能够在比传统生产线低10-15℃的熔体温度下运行。特别是可减少大口径管材挤出生产线中的熔垂，从而提高管材质量。

巴顿菲尔辛辛那提大口径管材挤出生产线的第二个特点是考虑到超大尺寸和相关的运输困难，首次采用了全新的真空和喷淋设计，以4米长的分段形式实现，这些单独的组件更易于运输和现场组装。最近交付使用的生产线属于快速尺寸变换（FDC）系统系列，巴顿菲尔辛辛那提公司已成功销售多年了。对于希望在其生产线上生产不同尺寸的管材，并快速灵活地响应市场变化趋势的管材制造商而言，可调节熔体间隙都特别受欢迎。只需按一下按钮，管材模头就会切换到另外一个管径规格（见图1）。操作过程安全性是其突出优点，特别是对于大型管材的生产，在常规生产线上必须更换模头，这样不仅会花费大量时间，而且由于尺寸较大也会带来安全隐患。这两个缺点如今在快速变径FDC生产线上已完全消除。

  
克劳斯玛菲（KraussMaffei）

QuickSwitch（快速切换）是克劳斯玛菲（KraussMaffei）挤出公司独特的一揽子解决方案的名称，用于在一条生产线上灵活生产不同尺寸的管道，而无需任何重组，增加产能。QuickSwitch生产线所实现的质量、可重复性和生产时间极为令人信服。每条QuickSwitch生产线的核心组件是一个可调节校准篮，借助QuickSwitch技术，可调节的校准篮可以自动改变管道直径，而无需停止生产线或更换任何工具。“快速切换”期间产生的废物仅限于锥形材料，这不仅有助于提高效率，而且有助于增强软管生产的可持续性（见图2）。

 
广东巴斯特科技股份有限公司

广东巴斯特科技股份有限公司在7月最新推介630 HDPE管材挤出生产线（见图3），采用高效稳定单螺杆挤出主机CE120-36，引入螺旋喂料机筒与分离型螺杆设计相结合的技术，获得高塑化率的同时保证制品良好的熔体均匀度。配备电柜水冷空调，在恒温恒湿的环境中保证电子元件的稳定性和更长的使用寿命。可选配奥地利B&R公司或者德国西门子的触摸屏、数据存储等高级功能的操作系统，以便观察、操作、维护保养。配备优质齿轮箱，保证长期高效运行。通讯信号均为数字信号，抗干扰能力强，保证控制及反馈的精确。温度控制范围在+1度。所有通讯都采用以太网连接，满足工业4.0数据采集需求，后续可拓展可视化生产和远程监控。

 
四川金石东方新材料设备股份有限公司

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管材成套技术与设备是四川金石东方新材料设备股份有限公司根据自主知识产权研发的，属国内首创，管材(D300-D3000mm)达到SN8-SN16的环刚度等级。金石东方开发的新一代钢带增强聚乙烯螺旋波纹管材生产设备（见图4）相比于上一代生产工艺更先进，性能更优异，生产更稳定，管材成型质量更好。各规格管材环刚度可达S10 以上，比同直径同环刚度的全塑料埋地排水管可以显著地节省材料成本，采用特有粘结材料，在熔融状态下复合，管材整体性能非常可靠，实现钢与塑料的完美结合；性能卓越、密封可靠、使用寿命长、柔韧抗震、重量轻、施工方便快捷。应用于城市埋地排水排污管道、工业排水排污管道、海水雨水输送管道、集水/渗水系统管道、农业灌溉用水管道等方面。

金纬机械公司

金纬机械公司的大口径HDPE实壁管挤出生产线所用挤出主机为JWS-H系列高效率、大产量的单螺杆挤出机（见图5）。特殊的螺杆料筒结构设计，在较低的溶体温度下能够保证理想的熔体均匀度。专为大口径管材挤出设计的螺旋分配结构模头，配有模内抽气的管道内冷系统，配合专用的低熔垂PE100 原料，能生产超厚壁、超大口径实壁管。两段式液压开合移动真空定型箱和独立控制的多履带牵引机、无屑切割机，由电脑集中控制协调各个机组，自动化程度高，连续生产稳定。可选配钢丝绳牵引装置，使大口径管的每次初始开机启动操作更为方便。

 
德科摩

大口径PE管道市场在国内外需求保持持续稳定的增长，特别是近年对于大口径PE管材产品壁厚设计越来越大，对设备厂家更需具备高速高效的挤出主机，以适应在大口径PE管材挤出生产中更高的工艺要求。德科摩一直是挤出机行业默默的耕耘者，也从未停止在产品设计和工艺技术上的探索。针对大口径PE管材挤出生产线，德科摩推出DKM-EI150×36主机（见图6），该型号主机延续德科摩产品的优良品质：高产量挤出，基本产量1600kg/h,最高产量1800kg/h;能够适应各种抗融垂料的塑化挤出，满足大口径厚壁管的生产需求；挤出线性稳定，转速与挤出量增加的比例非常稳定，便于生产过程中的工艺调节；极低的生产能耗，为生产企业增加利润。

潍坊中云公司

去年4月中国最大的波纹管诞生之时，在中国只有两套波纹管设备能够生产内径1600mm/外径2000mm的波纹管，且均为潍坊中云公司的ZC-2000H波纹管生产线。截至目前，中云集团已向全球市场交付了6条ZC-2000H生产线（最大可至内径1600mm/外径2000mm）（见图7）。ZC-2000H高速水冷双壁波纹管生产线采用密封式压力水冷的波纹成型模块，极大的提升了生产速度，最高速度0.998米/分钟；能耗更低，显著降低管材生产成本；高效的真空系统成型出完美管材；模块温度控制系统进一步优化管材质量；整套生产线全自动化运行；成型机与挤出机同步控制；挤出机螺杆和机筒硬化处理，显著提升耐磨性能；具备远程服务功能。该生产线配备了ID600到ID1600mm的成型模具，可生产各个规格高品质的排水排污管道，这让用户能满足市场对大口径波纹管日益增长的需求，并获得更高的市场份额。

  
西科拉（SIKORA）

在去年德国K展上，SIKORA西科拉公司全球首发用于直径250-1200mm管道的新型尺寸测量仪器CENTERWAVE 6000/1200（见图8），用于在线测量塑料管道整个圆周的壁厚、内轮廓和直径以及椭圆度，满足了大直径管道制造商的需求。由于其设计纤薄，新机可以轻松集成到生产线中，特别适合生产管径最大为1000和1200mm的挤出生产线。在线系统支持即时定心、无缝可靠的质量控制和可选的自动控制。

CENTERWAVE 6000设备系列的所有型号均采用基于毫米波技术的创新测量原理，只需按一下按钮即可直观地进行操作。一旦激活，操作员立即收到连续且精确的测量值 - 无需预设产品参数，不受耦合介质（水）的影响，也无需任何校准。

 
SICA公司

意大利的SICA公司开发了一种专门用于PVC-O管道（定向 PVC 管道）的创新Rieber扩口工艺（见图9）。在相同的工作压力下，PVC-O管道所需的壁厚比传统PVC管道减少约35-40%，并允许建造工作压力高达25 bar的供水管道。由于这些和其他优点，PVC-O管道系统变得越来越受欢迎。

总结

大口径塑料管材挤出技术的未来发展将与科技进步、市场需求、环保和可持续发展等因素密切相关，有可能呈现以下几个趋势：

◆ 高速化：随着挤出技术的不断发展和进步，大口径塑料管材的挤出速度可能会进一步提高，从而实现更高的生产效率。

◆ 高效化：为了更好地满足市场需求，大口径塑料管材挤出技术将进一步追求高效生产，通过优化生产流程和提高设备效率等方式，降低生产成本。

◆ 节能化：在全球范围内，能源消耗和环境污染问题越来越受到关注。因此，大口径塑料管材挤出技术将更加注重节能环保，采用更加节能的技术和设备，降低能源消耗和排放。

◆ 自动化：随着工业自动化技术的不断发展，大口径塑料管材挤出技术也将进一步实现自动化生产，通过自动化控制和检测等手段，提高产品质量和生产效率。

◆ 智能化和信息化：随着人工智能和物联网等技术的发展，大口径塑料管材挤出技术将更加注重智能化和信息化，通过数据分析和智能控制等方式，优化生产过程和提高管理效率。

总之，大口径塑料管材挤出技术将继续发展和进步，不断满足市场需求和推动行业前进。

来源：荣格-《国际塑料商情》

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