与市场无缝结合创新包装塑料机械

宁波海达塑料机械有限公司 张友根

塑料机械是食品、医疗、饮料等包装塑料制品生产的重要设备。中国塑料机械工业是新世纪以来增长最快的产业之一，已经连续10年保持了产量世界第一的纪录，推动了相关行业的发展。中国塑机行业大而不强的情况依然存在，国产塑料机械的总体技术水平在国际上处于二、三流的中、低端水平。进入新世纪十年来，国内塑机市场份额按价值计算，50%以上被进口设备占领，而且这种状况趋势在扩大。塑料机械不能满足内需是塑机发展中存在的最大问题，改变现况已成为塑料机械发展的当务之急。根据包装行业的发展特点，与市场无缝结合，努力开发一批引领市场发展的的新产品、提升一批达到国际先进水平的重点产品、创新创造一批拥有自主知识产权的核心技术，满足内需，是发展包装塑机设备的根本理念。

一、转变塑机增长方式 创新创造满足内需

国内塑料机械产业涵盖了塑料原料配混机械、塑料成型加工机械、塑料二次加工机械、塑料加工辅助机械等四大类，拥有300多个品种，占80%以上的三大品种依次是注塑机、挤出机/挤出生产线和吹塑机。塑机行业快速发展，竞争加剧，国内同行之间激烈的价格战已由国内延伸到国际市场，不利于市场健康有序的良性发展；技术含量低，以低价位与国际市场竞争；塑机的技术水平中、低端化，缺乏核心技术，不能满足内需，改变不了进口大于出口的趋势。一旦塑料机械市场萎缩，首先是中、低端市场萎缩，国内制造商受到的打击最大，高端塑机迎合了相关产业科技进步的需要，几乎不受影响。面对井喷发展形势不能过于乐观，把困难和问题估计得更充分一些，更加周密做好应对红火过后的各项工作，关键是转变科学发展观、着力投入自主创新力做中国创造，才能牢牢把握发展的主动权。

转变塑料机械的增长方式已成为迫切需要解决的问题。塑机是一个应用范围很广的极有前途的加工机械，应用范围越来越广。塑机技术必须跟上塑料制品的发展，不断开拓创新，才能具有生命力。停留在中、低端的技术水平上，最终将被市场淘汰。高能耗、低性能、低效率、低功能的塑机必将被淘汰，高端技术水平的塑机市场必将越来越广。塑机的品种和功能更趋于细化，高附加值的功能化专用化的塑机的需求将越来越多。

二、与市场无缝结合的创新创造研发塑机

任何一个企业都希望自己的产品取得市场主导地位，如何才能取得？以东莞某机械制造有限公司自主创新发明BOPP拉伸吹瓶设备实现中国医疗大输液瓶的历史性变革为例说明这个问题。公司已为国内外用户提供了200余条生产线，国内90%以上的BOPP大输液瓶都由东莞佳鸿机械制造有限公司设备生产的，国际上一些知名厂商的设备也挤不进中国BOPP大输液瓶的成型市场，取得了市场稳固的主导地位。BOPP大输液瓶拉伸吹瓶设备属国内首创，达到国际先进水平，成为全球最早、目前规模最大的BOPP制瓶成套系统供应商。

输液包装塑料化，已是全球发展趋势。二十一世纪初，国际上PP拉伸吹瓶设备技术还不成熟，国内还没有投入研发。研发PP拉伸吹瓶设备已是一个迫切需要解决的课题，否则必然会拖医疗包装发展的后腿。BOPP瓶拉伸成型设备的开发，首先创新发明BOPP大输液瓶，使制品得到市场认可，才能使成型设备得到市场认可，公司取得了三项BOPP大输液瓶的发明专利，并得到国际、国家有关标准的认可，引领了医疗市场由大输液玻璃瓶向BOPP大输液瓶转变。掌握了BOPP瓶的性能和技术标准，就能针对性地创新研发拉伸吹瓶设备。以BOPP大输液瓶设备的创新发明达到提高完善制品的技术性能。以BOPP拉伸吹瓶设备为中心，开发与成型BOPP瓶有关的瓶胚注塑机及瓶盖注塑机等上游设备；开发灌装机、封口机等下游设备；开发与瓶胚注塑机有关的有热流道瓶胚/盖模具、塑料原料等；与拉伸吹瓶设备主机有关的有上胚机、热流道吹塑模具等；与产品有关的一系列成形工艺，为用户提供成套联线生产线。根据BOPP瓶的特殊要求，先后投入上千万元，在2007年终于实现了在无菌环境下将吹瓶与焊环两个环节进行全自动无缝连接的联线生产。获得发明授权专利6项、实用新型专利20项、外形专利3项。

从东莞某机械制造有限公司自主创新BOPP拉伸吹瓶设备取得市场主导地位，可以总结出基本的一点是：以塑料制品为中心创新发明成型设备，才能引领市场取得市场的主导地位。

三、创新创造包装塑机初见端倪

高端包装塑机是指成形加工能力具有创造发明技术含量高的设备。具体表现为：

1.引领有关领域塑料制品开拓应用的发展，推动有关行业科技进步。

2.成形加工能力具有明显科技进步，完美解决制品成形加工中长期存在的技术问题，达到制品更新换代以适应应用的要求。

国外先进的技术越来越多进入我国，随着这些先进的技术的进入，高端塑料制品需求量越来越多。高端塑料注射制品的加工基本上为进口的高端塑机，国产塑机大多仅从事中、低端塑料制品的注射成形加工。高端塑机能为客户成形利润高的高端塑料制品，同时也为高端塑机研发制造单位带来丰厚的回报。高端塑机是一个高科技行业，我国高端塑机的研发是一个薄弱环节，实质性的发明创新少之又少，没有多少推动高端塑机发展的发明创新。

近年来，我国在研发高端塑机方面有了起色，名不见经的小公司依靠自己的科技优势，积极研发高端注塑机，并且获得了成功，取得了显著的社会效益和经济效益。本节介绍几个国内成功开发高端塑机的例子。

2.1 高端注塑机

（1）PET瓶胚注塑设备

PET瓶胚注塑设备主要由挤注复合注射塑化系统的PET瓶坯注塑机、全自动多工位机械手、高精度模具等几个部分组成，集原材料的干燥、PET瓶坯塑化射出、瓶坯的取出及输送、检测等为一体化。配备高质量的德国热流道不仅节约了生产原料，而且提高了产品质量，加快成型周期，提高生产效率。采用阀针式注浇口达到大流量注射，满足国际客户的高质量要求。国内独创的多工位机械手，使成品有充足的时间冷却，大大提高了成品的合格率。阀控伺服液压系统提高了系统的动态响应性能和保证了运行精度及其重复精度的稳定性，MOOG伺服阀精确控制移模位置，低压护模位移精度可达到0.10mm，充分保证了高精度模具。小容量蓄能器稳定了注射压力，减低了噪声；大容量蓄能器提高了注射速度节约了能耗。伺服电机驱动的挤出塑化系统保证了大容量PET塑化的质量一致性，为群腔PET瓶坯高速高效注射成型创造了先决条件。开发的核心控制技术保证了加工质量。U360PET瓶坯注塑机，72腔模具，成型500m l瓶坯，周期9s，产能最高达到28800支/h。高端PET瓶坯注塑机迎合了市场发展，走上了性能竞争之路，走出了低价位的恶性竞争，例如一台合模力130t的高端PET瓶坯注塑机售价达到108万，国内普通的PET瓶坯注塑机售价在10万左右。高端PET瓶坯注塑机赢得了市场的青睐。

（2）多组分注塑机

立式转塔、转盘双功能双色机，采用两组射出系统，一个锁模系统，一个转塔系统，一个三工位转盘系统。此款产品有两个可同时注射的射出单元满足双色（双物料）产品的成型需要；主要具有中心塔托起并转动的功能的转塔机构，配合A、B两组模具，达到产品在一次注射后通过中心塔托起并转动到另一个模具内注射，实现产品上下两个面同时包胶，突破了原来双色注塑机由于产品跟随模具旋转、只能注射一个面的瓶颈。中心转塔转动的结构为中心塔盘、齿轮传动机构、转塔升降油缸、转塔转动驱动动力单元组成。机器工作时先在模具A中做产品的第一种物料注射，开模后转塔上升，产品成型脱模后由转塔盘带动已注射第一种物料产品旋转120°，放入模具B进行注塑第二种物料，此时模具A同时注射第二个产品的第一种物料，开模后后转塔上升，产品成型脱模后由转塔盘带动已注射第二种物料的产成品至取件工位取出产成品，同时已注射第一物料的产品旋转至B模具，完成一个循环。此后每转120°，出一次产成品。由于机器下模板配备三工位转盘系统，机器在实现转塔双色成形的功能外，由两个上模配合三个下模，既可作为转塔成型双色又可作为转盘双色机成型，填补了国际注塑界的空白。

2.2 高端多层共挤薄膜设备

七层共挤PVDC高阻隔吹塑薄膜成型设备，由7台螺杆直径为60mm高扭矩挤出机、7层共挤低型体螺旋式IBC模头、专利的AutoKu全自动双风唇风环、IBC内冷控制、旋转扫描的非接触式膜厚控制系统、导辊式稳泡架、碳纤维辊式电动调节人字板、专利的齿轮旋转水平牵引装置、全气动纠偏系统，带自动张力控制的二级牵引装置、全自动高速中心—表面收卷机、称重料斗控制每层物料比例、整线电脑控制系统等组成。七层共挤PVDC高阻隔吹塑薄膜以PVDC为阻隔层，进一步降低薄膜的成本，同时提高薄膜的综合性能，广泛应用于食品、奶制品、军品等包装领域。

2.3 高端中空成型机

中空成型机，采用“底对底对吹”的方法，可配1～4腔型坯头，移模和型坯头升降采用比例控制，最新的带远程诊断的Beckhoff控制器，自动打飞边等功能，从而实现全自动、低能耗、高产量的生产，空循环时间为1.9s，是目前国内同类机器中空循环时间最短的机器，同比国内同类型机器可节能20～25%。

2.4 高端拉吹成型机

旋转式拉伸吹瓶机凭借在包装行业的领先技术。机-电-液-气四位一体的现代高新科技设备，适用于饮用液、医疗液等液态容器的冷灌装、亚热灌装、高温灭菌热灌装的PET、PP等各类包装容器的高速拉伸吹塑成型，尤其是开辟了旋转式拉伸吹瓶机成型PP材料的医疗大输液瓶和冲洗液瓶拉吹成型设备的先例，填补了国内空白，达到国际水平。单模1700支/h的产能达到了国际先进水平。成功应用于包括加拿大CCC、中国的北极熊和华森等国内外拉伸吹塑容器的著名公司。

四、重点关注有关行业塑料制品应用发展创新创造包装塑机

包装是最大的塑料制品使用行业，是塑料应用中最多的领域。全球每年约生产塑料制品1亿t，其中一次性包装材料3000万t，近几年，我国塑料包装材料总产量约占包装材料总产量的1/3，居各种包装材料之首，增幅较大。

塑料可以说是“万能”材料，塑料机械业可以说是“万能”成型设备，塑料制品在各个领域的应用日趋扩大，发展前景不可估量。节材节能化推动了塑料机械的科技进步，塑料机械的创造创新推动了节材节能的科技进步。塑料机械行业与其他行业紧密成一体，共同开拓塑料制品的应用发展，才能引领塑料工程的发展。塑料机械行业应与塑料原料研发行业一起，研发新的设备满足有关行业对塑料制品的需求，有关行业根据本行业塑料制品的新需求对塑料机械行业及原理研发行业提出要求，这样结合起来，共同推动了塑料制品的科技发展，同时不断为创造创新塑机提供了发展的平台。

4.1 医疗行业

新医药是七大战略性新兴产业之一。医疗塑料制品是推动和促进医疗事业发展和提供医疗技术水平的必不可少的器材，甚至起到决定性的关键作用，例如，介入医疗离开了微型导管就无法实施。我国医疗塑料制品技术水平与消费水平与发达国家存在较大的差距，医疗塑料制品发展严重不足，我国人均医疗塑料制品消费仅为美国的十分之一。医疗塑料制品主要为注塑成型件，医疗的发展对注塑制品的需求越来越多，要求也越来越高。据报道，2013年，全球医药包装市场的规模预计将达到623亿美元，亚太地区的增长率将最为强劲，中国将是促进这一地区医药包装行业增长的最大推手，年增长率预计将为11.5%。

全面关注十大类医疗塑化件：物流类，如器材托盘；容器类，如输液瓶/袋、安瓿瓶；包装类，如药物外包装、真空包装，等等。

4.2 农业行业

农业塑料制品应用领域越来越广阔，已远远超出了狭隘意义上的农业，农林牧副渔业中各种塑料制品无所不用。粮食包装，蔬菜包装，乳类包装，肉类包装，鱼类包装，等等。

4.3 食品行业

随着科学技术的发展和进步，食品包装材料和容器也发生了较大的变革，各种新型材料以及材料加工新技术的研究和开发，特别是新型高分子材料不断的涌现，为食品包装提供了广阔的发展前景。生物可降解塑料的发展较为迅速，用它制成的包装材料可以通过燃烧、生化分解和昆虫吃食等方式处理掉，从而免除了“白色污染”的危害。薄膜、容器是主要的包装用塑料制品。

5 结语

包装塑机行业应坚持实践科学发展观，用科学的发展理念自主创新塑机的核心技术，以市场为导向调整产品结构。简单重复雷同的产品走向绝境，适应市场发展的高科技产品开发永无止境。与市场无缝结合创新发明设备能引领应用市场发展，前途越来越广；仿制测绘设备仅追赶应用市场脚步，前途越来越窄。开发高端塑机，改变中、低端化塑机的现状。没有核心技术，将永远走不出只能生产中、低端塑机的命运。