环保公益滚塑的未来展望
2016-03-16 17:00:14 来源：陈鹏
国外滚塑工业的现状
滚塑成型是塑料成型方法中历史相对较短、目前总体规模较小的加工成型方法，但是滚塑工业已成为塑料加工工业中较有活力的分支工业。2015年全球约有3000家滚塑加工企业，北美的滚塑加工厂约为1000家，年原料用量约600 kt，其中主要集中在美国。欧洲约有550家左右的滚塑加工厂，英国和意大利是欧洲滚塑成型的传统代表国家，分别占欧洲滚塑成型用塑料用量的19％和16％。欧洲其他滚塑加工的主要国家有法国、德国、比利时、西班牙等。国外滚疆厂一般拥有多台大小不同的滚塑机。如美国spincasi公司有7台滚塑机，模具*大回转直径4 m；Dimond公司有9台滚塑机，模具*大回转直径4．3 m；Amerikart公司有10台滚塑机，模具*大回转直径3．3 m。与其他塑料加工方法相同，欧洲的滚塑加工成型也开始向包括中欧的东方转移。现在中欧滚塑用塑料量占欧洲总量的5％，波兰有22家滚塑加工厂。
目前世界各地的消费和应用结构有很大的差异，世界滚塑*为发达的北美地区的滚塑应用主要以储罐、玩具、容器、汽车等为主，与北美相比，欧洲园林、道路、汽车和工业用滚塑制品在总市场中占有的比例要高，而玩具和娱乐方面应用则比较少；日本的滚塑应用制品主要以罐、桶和容器为主，而玩具、汽车和其他工业用占有比例均低于北美和西欧。由于经济全球化和上涨的原材料价格影响经济效益的压力和挑战，滚塑工业取得了良好的发展，每年平均增长约10％。另外滚塑设备的自动化、高性能化也提高了滚塑成型与其他塑料加工工艺和其他材料的竞争力。
我国滚塑工业的发展现状
我国滚塑工艺的开发研究起始于20世纪60年代。当时上海玩具行业开始利用滚塑成型方法生产软聚氯乙烯小球。20世纪90年代中、后期，一些国内企业从国外引进了先进的滚塑设备与技术之后，开始了真正意义上的大规模工业化生产。目前，国内企业已能制备容器量2万L以上的化工贮槽以及高速全塑游艇等大型塑料制品。近几年来，我国的滚塑工业发展迅速，全国各地的各种滚塑厂家已有近百家，这些厂家所生产的滚塑制品种类越来越多，应用领域也越来越广泛，但是同国外发达国家先进水平相比，差距仍十分明显。而且我国目前仍没有行业标准，远远不能适应行业发展的需要，20世纪90年代初在美国滚塑协会注册的滚塑制品就已超过5000种，而我国到目前也只有40余种。国外的滚塑制品已涉及30多种行业，而我国的滚塑制品只涉及到十余种行业。而且大多数从业人员没有足够认识到滚塑工艺的先进性和较强的市场竞争力，对滚塑方法及其制作的产品还不够了解。高等学校的塑料加工*教科书中讲述很少，还需在我国大力宣传，广泛推广。
目前国内滚塑用原料大多为LLDPE，主要由齐鲁石化公司塑料厂供应，但是该滚塑聚乙烯专用料的水平仅相当于发达国家20世纪60年代的水平(第二代滚塑料)。我国引进的大型乙烯装置均含有滚塑级牌号，但由于市场未充分开发，这些引进牌号并未生产。许多滚塑加工企业自行开发的原料，由于非专用料，导致制品质量不高。滚塑设备主要是从国外引进，我国的滚塑设备制造、模具制造及其他辅助技术落后。尚无*性较强的滚塑机制造厂、滚塑模具制造厂，更无滚塑嵌件制造厂、滚塑专用颜料生产厂等。我国所使用的滚塑机主要是直火加热摇摆式滚塑机和热箱加热3臂4工位双轴旋转自由臂滚塑机，其他型式的滚塑机很少。国内滚塑厂滚塑设备数量很少，基本上只有1台，个别厂*多2台。同时我国的热箱加热双轴旋转滚翅机几乎全是国外进口产品，主要是美国、意大利、德国和日本产品，没有见到国内产品。所以我国急需提高滚塑设备的国产化水平。此外，我国滚塑用树脂的开发也摹本七处于空白状态。目前要在我国推广滚塑成型就必须引进国外先进的生产技术，开发更多更好的滚塑原料，提高滚塑设备的自动化水平和精密程度。因此我国滚塑工业一定要依靠科技进步，大力发展新产品，拓展国内外市场，调整产品结构，尽快制定出科学、规范、合理的滚塑行业标准，促使滚塑工业又好又快发展。
滚塑成型工艺的应用
随着滚塑成型工艺的不断发展，滚塑制品的种类不断增加，应用范围也不断扩大，目前国内外滚塑制品的涉及行业包括交通工具、交通安全设施、娱乐业、江河航道疏浚、建筑业、水处理、医药食品、电子、化工、水产养殖、纺织印染等等。据不完全统计，我国已有400多套左右的滚塑机组主要生产垃圾桶、油罐、水处理容器、小型游船、体育用品和路标路障等。从产品的层次看，滚塑制品已经从普通的民用品向关键的工业品发展，其功能也从单一的容器性能向结构性能转变。现在的滚塑工艺甚至可以完成注塑、吹甥、挤埋等工艺无法完成的制品，制品的几何尺寸已经完全能做到从0.5L到50L。如果没有受到运输条件的限制，甚至可以做到更大。随着功能的需要，还可成型为闭口式的各类容器，以适应不同行业的需要。
滚塑成型技术的发展方向
滚塑成型虽然取得了巨大的进步但是与注塑成型、挤出成型相比还存在着许多不足之处，滚靼成型仍有许多需要改进的地方。滚塑成型的发展方向主要集中在以下几点：
1)研制新型的滚塑用树脂原料：虽然聚乙烯用于滚塑加工已有多年，但其在强度和刚度上还不能满足一些产品的需求，而一些工程塑料虽已用于滚握加工，但由于成本和其他技术问题而未能普及，因此需开发新材料；
2)强化加工条件的控制：由于模具不停的旋转，很难直接监测到模具内树脂粉末和熔体的情况。以前一般是通过经验和反复试验的方法来优化加工条件。目前国外的学者发明出在滚塑模具内放入光源和摄像机以及红外线设备来监测树脂在模具内部的熔融和成型情况以及温度的变化情况；
3)加强计算机模拟技术的应用：利用计算机技术对模具的受热情况进行模拟，建立相应的数学模型，然后用自动化技术对各项工艺参数进行精密控制。这样可以提高滚塑制品的机械性能以及尺寸精度，提高滚塑制品的产品竞争力；
4)优化模具结构设计，加快热传导，缩短加工周期：由于模具的加热和冷却都是在模具外部进行的，滚塑成型的加热和冷却时间都较长。*近已经有学者开始研究在模具内部加热，可以明显缩短滚塑制品的加工周期；
5)提高滚塑设备的自动化水平和精密程度：现代的滚塑设备的自动化水平相比与注塑成型差距仍较大，如果能提高设备的自动化水平将滚蝮制品的加工周期能从几分钟缩短至1分钟以内，那么它与其他加工方法的竞争力将大大提高。
滚塑成型技术具有强大的生命力，是一个值得高度关注的工艺，应对滚塑工艺予以高度的重视，并应用滚塑工艺生产各种高性价比的塑料制件。特别是我国的滚塑成型技术与发达国家相比差距仍然较大，因此应积极消化和吸收国外的先进技术，加大对相关工艺、设备及模具的研究，加快制定出滚塑的行业标准，不断为市场提供高质量的滚塑制品。
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