| 近期農(nóng)膜行業(yè)專家金洪波老師一篇介紹文章《中國農(nóng)用棚膜技術變革與發(fā)展》，文章視角從中國農(nóng)膜應用區(qū)域、國內(nèi)外技術發(fā)展，棚膜技術演變歷史等方面，為我們清晰的勾畫出了行業(yè)的發(fā)展方向。而其中的很多技術應用和技術發(fā)展與金明對農(nóng)膜未來發(fā)展判斷相吻合。例如在五層共擠模頭(機頭)發(fā)展、過濾器技術、擠出系統(tǒng)優(yōu)化改進、收卷系統(tǒng)開發(fā)和設計，金明已經(jīng)進行了前瞻性預研，因此金明在大棚膜吹塑設備的很多關鍵技術存在獨特性和創(chuàng)新點，特別是超大寬幅五層棚膜技術在市場上成功獲得驗證，例如我們在山東、天津和河北的幾條五層大寬幅農(nóng)膜線運行情況來看，在很多工藝參數(shù)已經(jīng)領先于國際同行。
從農(nóng)膜裝備行業(yè)來看，目前中國國內(nèi)農(nóng)用棚膜吹塑機廠家普遍規(guī)模較小，不具備完整的從擠出系統(tǒng)、模頭、冷卻系統(tǒng)、收卷解決方案，而且加工能力和技術設計能力普遍以3層結(jié)構(gòu)為主，模頭生產(chǎn)尺寸以中小型為主，國內(nèi)超過2米模頭生產(chǎn)技術的企業(yè)屈指可數(shù)，而且其部件加工能力、工藝技術和質(zhì)量控制也缺乏相應穩(wěn)定性，這也導致市場上棚膜質(zhì)量參差不齊、價格水平高低差異較大。
隨著2015年，5層共擠大寬幅棚膜進入市場，其優(yōu)秀的配方適應性和薄膜功能化需求，獲得行業(yè)的廣泛認可和興趣，這對薄膜裝備生產(chǎn)企業(yè)技術能力提出更高的要求，正如行業(yè)現(xiàn)狀大多數(shù)企業(yè)仍以3層結(jié)構(gòu)1:1:1或3:4:3層厚配置結(jié)構(gòu)，而要實現(xiàn)1:3:1的層厚配置結(jié)構(gòu)或者需要實現(xiàn)其他諸如內(nèi)層添加功能性材料等需求，對現(xiàn)有3層結(jié)構(gòu)而言難度較大，因此5層結(jié)構(gòu)需求成為必然選項。
為什么金明的五層棚膜技術能夠在市場上具有較好的表現(xiàn)性能?其中至少在幾項關鍵技術方面已經(jīng)獲得客戶的共識。
口模達3.0米五層共擠模頭技術，源于德國技術專家的設計制造
模具是薄膜裝備的靈魂，產(chǎn)品成型的重要部件。模頭內(nèi)部的流道設計就顯得非常重要了，流道里不同部位的溫度差異對物料流動速率的影響，這個細節(jié)對薄膜質(zhì)量至關重要，嚴重者甚至會使薄膜成型出現(xiàn)問題，甚至出現(xiàn)模具漏料的現(xiàn)象。特別是對薄膜薄厚均勻度的影響巨大，因為中小型模具流道少，熱傳導的難度不突出，問題不容易暴露。但是大型模具多層流道結(jié)構(gòu)，部件面積大，其熱傳導難度增加，熱控制技術在模頭各層及流道中傳導不僅需要具備豐富經(jīng)驗積累，還需要大量的數(shù)據(jù)測算和輔助分析;
而且在市場生產(chǎn)中，用戶經(jīng)常在薄膜中增加高壓聚乙烯在配方中的比例以避免生產(chǎn)中晶點過多或者糊料的問題，而這些恰恰是國內(nèi)一般的設備生產(chǎn)廠家經(jīng)常遇到、卻往往無法解決的問題。
針對上面的問題上，金明掌握了較前沿的技術解決方案和經(jīng)驗積累，主要表現(xiàn)在4個方面，新的結(jié)構(gòu)設計、計算機輔助參數(shù)設計、精密加工中心和先進的流道表面處理技術。從現(xiàn)在市場上運行的幾條5層大寬幅吹膜線來看，基本沒有出現(xiàn)上述問題。總結(jié)來看，主要從3個方面，金明在多層大寬幅模頭技術方面奠定行業(yè)優(yōu)勢。
1.德國技術專家對模頭等核心部件全新設計，融于歐洲最新的設計理念
早些年，中國大寬幅棚膜模頭部件主要從德國本土和美國的設備，1998年開始，金明從德國聘請技術專家進行模頭設計，以及人才技術培養(yǎng)，生產(chǎn)出國內(nèi)第一條20米寬幅3層共擠農(nóng)膜線，并登上中央電視臺《新聞聯(lián)播》節(jié)目，金明隨后一路伴隨中國農(nóng)膜產(chǎn)業(yè)由弱變強，成功實現(xiàn)了替代進口的格局。也為金明儲備了豐富的大型棚膜設備生產(chǎn)經(jīng)驗，而且金明在3層結(jié)構(gòu)基礎上，進一步自主創(chuàng)新，對5層結(jié)構(gòu)進行了成功開發(fā)。目前金明5層大寬幅農(nóng)膜技術成熟度已經(jīng)超過國際同行。
2.輔助設計和大數(shù)據(jù)分析
金明是國內(nèi)行業(yè)唯一進口計算機輔助設計和大數(shù)據(jù)分析軟件的企業(yè)，這幾套先進的分析軟件能夠模擬高聚物在流道里的流動情況，并能夠?qū)δｎ^流速、壓力和溫度的變化規(guī)律三位一體的提供動態(tài)的數(shù)據(jù)，因為其中只要有一個條件達不到要求，就會出現(xiàn)副作用。
另外金明運行的多臺大棚膜模頭參數(shù)可行性數(shù)據(jù)分析，對模頭的后續(xù)進一步的優(yōu)化設計帶來很大幫助。換言之，新一代模頭對上一代模頭進行了系列優(yōu)化。
3.加工中心助力高性能模頭實現(xiàn)
制約中國加工制造業(yè)向高端制造轉(zhuǎn)型，除了研發(fā)設計理念、工藝技術能力差距外，對于實現(xiàn)設備的加工母機——加工中心精度和加工性能也起到關鍵因素。因此金明在2011年成功上市后，花巨資進口多臺德國DMG五軸加工中心和Niles高精密磨齒機。
此外在5層農(nóng)膜上，金明也擁有2項國家發(fā)明專利，及1項德國PCT專利，其中“同心套筒式多層共擠機頭”獲得省第四屆專利優(yōu)秀獎。以上進一步奠定金明在五層大寬幅農(nóng)膜設備技術的優(yōu)勢。
金明節(jié)能型高質(zhì)量擠出系統(tǒng)，最大螺桿直徑可達Φ200mm，擠出量1100kg/h
擠出機是聚合物成型加工的重要方法，機筒、螺桿是擠出機的重要部件，它們的改進與發(fā)展關系到棚膜產(chǎn)品競爭力，目前金明在大棚膜擠出系統(tǒng)方面的研究主要集中在提高產(chǎn)量、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、降低消耗。反映到具體的技術上主要集中在主機驅(qū)動技術、加熱技術和螺桿技術等三個方面。
1.機筒結(jié)構(gòu)的改進
機筒采用強制進料，開螺旋槽，精確控制進料槽的溫度。增加原料與機筒內(nèi)壁間的磨擦力，減少螺桿扭力，從而提高出擠出量及穩(wěn)定性。
2.螺桿結(jié)構(gòu)的改進
螺桿設計打破傳統(tǒng)的正壓縮比，采用負壓縮比(壓縮比小于1)，降低剪切熱，降低扭力，實現(xiàn)低溫塑化，高產(chǎn)高速。首先進行計算機仿真設計，并在金明實驗中心驗證。同時為了檢驗螺桿與原料物性的適應性，金明早在20年前就開始與全球知名原料商合作，深入掌握原料加工特性。制作出高性能的螺桿。目前金明螺桿材質(zhì)主要采用雙金屬耐磨合金，這樣保證高速擠出螺桿的壽命。
3.減速器的改進
目前棚膜吹塑機配置的減速器屬于金明最新一代減速器，減速器和電機采用聯(lián)軸器鏈接，并通過高精度激光定位校準。首創(chuàng)的硬齒面齒輪齒頂自動修磨，在德國Niles納爾斯磨齒機一次性精磨完成，消除齒輪干涉產(chǎn)生的震動。震動給齒輪、軸承、螺桿造成極大的傷害。
4.加熱技術提升熱效率和節(jié)能
在擠出系統(tǒng)中，耗能最大兩塊主要是擠出電機的能耗和加熱部分，因此加熱系統(tǒng)不僅影響設備的能耗，而且對制品的質(zhì)量影響也很大，通常市場上常用的家人方式為鑄鋁電熱管加熱，壽命和質(zhì)量雖然已經(jīng)比較穩(wěn)定，但因為采用間接加熱，效率較低，加熱質(zhì)量不容易控制，因此金明這邊已經(jīng)成熟掌握電磁感應加熱技術，提升較熱效率，節(jié)能達30%以上。
自動高效冷卻風環(huán)提升產(chǎn)能高達30%，提高薄膜均勻度
在吹膜成型工藝中，風環(huán)的冷卻是吹膜工藝中非常重要的一個控制環(huán)節(jié)，它對薄膜的產(chǎn)量、外觀質(zhì)量及物理性能都起到了非常重要的決定作用。
在吹膜設備技術提升過程中，風環(huán)的結(jié)構(gòu)也從傳統(tǒng)的單風口風環(huán)、雙風口風環(huán)，精密型風環(huán)到自動風環(huán)的不斷提升。
1.低風阻，大風量的雙風口風環(huán)結(jié)構(gòu)，提供薄膜冷卻效率。
2.高靈敏度的風量式自動風環(huán)，提高薄膜均勻度。
3.高穩(wěn)定性的風溫式自動風環(huán)，提高薄膜均勻度。
4.精密加工，降低風阻，提供薄膜均勻度。
收卷系統(tǒng)是除模頭、擠出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)外，影響薄膜質(zhì)量最為關鍵因素之一，是薄膜裝備四大核心技術系統(tǒng)，而針對超大型寬幅的農(nóng)用薄膜，薄膜對收卷技術的要求更高，而且收卷需求也具備多樣化，如插邊、折邊等。金明的收卷技術也來源于德國技術，早在2000年初，金明與德國收卷技術的領先企業(yè)進行了技術合作，并實現(xiàn)了技術的吸收與轉(zhuǎn)化，因此在農(nóng)膜領域，金明能夠提供代表國際新技術的收卷設備。目前針對收卷系統(tǒng)，金明能夠提供3種不同類型的收卷機供客戶選擇。
1.翻轉(zhuǎn)式中心收卷機，有收卷軸的收卷機，適合傳統(tǒng)農(nóng)膜生產(chǎn)使用，對操作人員要求不高。
2.翻轉(zhuǎn)式中心收卷機，無收卷軸的收卷機，適合傳統(tǒng)農(nóng)膜生產(chǎn)使用，減輕操作人員取卸收卷軸的勞動強度。
3.全自動表面收卷機，消除中心收卷軸的彎曲，減小張力的波動，使收卷的薄膜更平正，提高薄膜收卷質(zhì)量。自動化切膜、自動卸卷又減輕勞動強度。
4.全自動間隙收卷機，收卷的薄膜張力小，薄膜更平正，提高薄膜收卷質(zhì)量。同時適應薄膜厚度薄的和厚的轉(zhuǎn)換時生產(chǎn)。自動化切膜、自動卸卷又減輕勞動強度。
隨著中國制造2015相關規(guī)劃在薄膜制造傳統(tǒng)領域推進，膜企在如何減少人工，提高效率以及自動化生產(chǎn)應給予更多的考慮。基于這種發(fā)展趨勢，金明除了為客戶提供整機服務外，也根據(jù)客戶實際情況，向客戶提供四大核心產(chǎn)品(模頭、擠出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和收卷系統(tǒng))的部件方案，金明將于行業(yè)內(nèi)膜企客戶共同提升農(nóng)膜產(chǎn)品品質(zhì)，推動中國農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展。 |
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