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“基于拉伸流变的高分子材料塑化挤出技术及设备”通过鉴定 |
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3月25日，由华南理工大学和广州华新科实业有限公司共同完成的“基于拉伸流变的高分子材料塑化挤出技术及设备” 项目技术成果鉴定会在华南理工大学举行。由中国工程院院士孙晋良、蒋士成以及中国塑料加工工业协会会长廖正品、中国塑料机械工业协会秘书长粟东平领衔的九位著名专家组成鉴定委员会对该技术及设备进行鉴定。
经鉴定委员会一致鉴定，“基于拉伸流变的高分子材料塑化挤出技术及设备”是瞿金平教授在塑料高效节能加工领域取得的又一个标志性成果。该成果利用高分子材料拉伸流变控制的塑化挤出原理，研制出由定子、转子及叶片组成的无螺杆塑化和具有正位移输送特性的挤压系统，突破了传统螺杆塑化挤出理论，实现了拉伸流变起主要作用的高效塑化挤出。鉴定委员会一致认为“基于拉伸流变的高分子材料塑化挤出技术及设备是国内外高分子材料成型加工领域的重大创新，处于国际领先水平”。
据了解，高分子材料成型加工是高能耗过程作业，无论是挤出、注射还是中空吹塑成型塑料原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程，目前普遍采用的设备包括螺杆挤出机和螺杆注射机等。由于基于剪切流变的高分子材料螺杆塑化输运设备不可避免的存在塑化输运能力强烈依赖于物料与金属料筒表面之间的摩擦力和物料内摩擦力的问题，因而在传统的螺杆机械中通常采取对料筒的固体输送段开槽以增加物料与料筒的摩擦力、增大螺杆长径比、优化螺杆结构等措施，但这些措施又势必导致物料塑化输运所经历的热机械历程加长、能耗增加、设备体积庞大等问题。
与常规螺杆式高分子材料挤出设备相比，基于该技术研发的设备具有众多优越性能。由于物料在输送过程中为完全正位移输送，因而输送效率高，物料经历的热-机械历程短，产量同比螺杆挤出机高出25%左右，比能耗降低30%左右。由于物料可以在很短的空间内完成压实、排气、研磨及塑化，因而设备的尺寸也得以大大减小，同比单螺杆挤出机长度缩短了50%以上，设备体积重量降低2/3左右，与螺杆的摩擦减少也使得设备噪音得以降低至75分贝以下。此外，采用拉伸流变空置的塑化输运方式提高了塑化质量及塑化效率，强化了分散混合，改善了塑化质量，提高了挤出过程的稳定性，提高了共混体系的界面相容性，明显地提高了挤出制品的质量。
基于拉伸流变的高分子材料塑化挤出技术属国内外首创，因而，目前已获得包括美国、欧共体、日本等16个国家和地区的发明专利。此外，由于塑料加工机械的核心技术没有突破，高端产品技术始终掌握在外国公司手里，因而应承我国塑料加工机械的产量大，盈利低，国外机器产量小但盈利高的局面。该项目的成功推广和应用，将大大提升我国塑料加工机械产品的价值，预计可以将整机制造成本降低10%左右，而售价提高15%，从而使整机的利润率提高到30%，实现小块头大产出。
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