坚持自主创新发展努力提高经济效益——记江门市辉隆塑料机械有限公司

江门市辉隆塑料机械有限公司成立于1996年，是一家专业研制高档挤出复合生产设备的国家级高新技术企业，是中国塑料机械研究权威华南理工大学博士后科研流动站博士后科研基地，是中国包装联合会理事单位和广东省包装技术协会常务理事单位。

十多年来，辉隆公司通过与华南理工大学等高校的技术交流与合作，组建了一支博士、博士后、教授、高级工程师领衔的专业技术研发队伍，投入了大量的研发资金，研制高效、精密、节能、环保的挤出复合生产线，承担国家省市区科技研发项目6项，拥有国际首创的“混沌混炼型低能耗挤出机”等20项发明和创新专利技术。公司产品广泛应用于生产纸塑铝砖包、枕包(牛奶、凉茶、饮料)等快速食品饮料无菌包装材料。2007年8月，由辉隆公司和华南理工大学共同合作的“基于混沌混炼的高性能高分子包装材料成型关键装备及技术研发”项目通过了广东省科技成果鉴定，并获得国家教育部“2007年度科学技术进步奖二等奖”，该项目“混沌混炼型低能耗挤出机”名义比功率仅为国标的一半，节能显著，属国际首创，整体技术及产品达到国际先进水平。2014年8月，公司完成“2012年广东省产学研结合项目——高速节能纸塑(铝)多层共挤出复合生产线关键技术研发”项目结题验收。同月，公司完成速度为300m/min预涂膜专用挤出复合机技术研发，并被评定为广东省著名商标。

至2013年12月止，辉隆公司挤出复合机全球销量超过500台/套，年生产能力可达50台/套。全球包装领袖安姆科AMCOR包装都在使用多条辉隆的挤出复合生产线。辉隆公司所研制的国际最高端共挤挤出复合机，畅销十多个国家和地区，是世界高端挤出复合机的主要制造商之一。

国际首创——混沌混炼型低能耗挤出机

2000年～2006年，辉隆公司与华南理工大学历时7年在塑料挤出领域发明了一项充分利用能源和节约塑料的技术——“混沌混炼低能耗挤出机”［专利号 ZL200620062663.7］，该项专利技术被广东省科技成果鉴定为国际首创，整体技术及产品达到国际先进水平，并获得国家部颁“科学技术进步奖二等奖”，是国家重点新产品［证书编号2009GR00024］和广东省高新技术产品。

在倡导节能减排、绿色环保、低碳经济的今天，辉隆公司与华南理工大学在原“混沌混炼低能耗挤出机”基础上，2013年创新研发了“二代混沌混炼低能耗挤出机”。

决定拉伸倍率的因素是:挤出机混炼塑化效果。挤出机的塑化效果好、粘度低、延展性好，拉伸倍率高。相反，挤出机塑化不良、粘度高、延展性差，拉伸倍率就低。而挤出机塑化不良会出现白色“晶点”和高温老化的黄点、黑点，挤出层会出现拉伸破裂和边缘波动不稳定。

根据检索文献表明，辉隆公司与华南理工大学研发的“二代混沌混炼低能耗挤出机”，具有卓越的性能效果，是全球同类设备中拉伸倍率最高(200倍)、挤出涂层最薄(0.003mm)，它是全球独一无二的挤出机。给客户带来的经济和技术价值简介如下。

(一)高复合剥离强度——提升产品的核心技术性能

挤出复合的最核心指标是。复合剥离强度。实验结果表明:更多的极性基团结合是提高复合剥离强度的关键因素。“二代混沌混炼低能耗挤出机”强化对树脂产生分流、对流、增压–减压、延伸、剪薄、压延等多种效应，达到良好熔融分散和混炼效果，使其混炼效率随混炼时间呈幂级指数增加。挤出的熔融树脂表面更容易氧化，产生更多极性基团，从而提高复合剥离强度、产品封口强度和生产速度，并相应减少粘合层厚度和封口层厚度

(二)节能效果显著——很好的经济效益和社会效益

“二代混沌混炼低能耗挤出机”混炼塑化效果非常好，使得塑料粒子流动加强，树脂粘度大幅下降，挤出机机筒流道阻力减少。检测表明，树脂压力仅为同类企业挤出机的30～40%，挤出机驱动电机功率仅为同类企业挤出机的60%。经广东省技术监督机械产品质量监督检验站现场检验，“二代混沌混炼低能耗挤出机”的名义比功率仅为0.17～0.18 kW·h/kg〔国家行业标准(JB/T 8061－2011)为0.32 kW·h/kg〕，比国内、外同类企业挤出机节约电能40%以上。

另外，同类企业的挤出机在树脂熔融、塑化过程中产生过热现象，需要风冷降温。“二代混沌混炼低能耗挤出机”所产生的热能全部用于树脂熔融、塑化，机筒加热器外部设有保温层，实现能源利用最大化。

(三)降低挤出树脂温度——操作容易和减少损耗

1)“二代混沌混炼低能耗挤出机”比同类企业的挤出机加工温度降低10～20℃，减少生产过程中树脂的老化、分解，同时减少树脂因高温产生的“异味”。

2)“二代混沌混炼低能耗挤出机”停机时只需降温到相应温度即可，不需要使用PE或清洗料将粘结树脂清洗。而同类企业的挤出机都需要高温挤出粘结树脂(如EVA、EAA、EMA等)，在停机时高温的粘结树脂会出现粘结、老化和腐蚀机筒螺杆的问题。常规的解决方法是:使用昂贵的清洗料清洗机筒和螺杆内的粘结树脂，清洁后再加入LDPE;下次开机时，先将机筒和螺杆内的LDPE挤空，再加入粘结树脂。

3)“二代混沌混炼低能耗挤出机”启动开机生产速度只需20m/min(其它同类企业的生产线速度大于50m/min)，挤出熔融树脂不会烫伤或烫断基材，减少熔融树脂粘在复合硅胶辊上，操作过程更为容易，减少启动调机损耗。

共直流母线驱动和分布式总线节能控制系统新技术

为降低生产线中各设备的电机在频繁地启动和制动过程中浪费的电能，特别是放卷机工作时浪费的电能，国内首次采用共直流母线技术构建纸塑(铝)11层8共挤液体食品包装复合材料生产线的控制系统，将制动的电机能量反馈回电网，从而在获得高精度控制系统的同时达到“节能”的目的。

纸塑铝多层共挤复合设备一般含有两台放卷机，为维持放卷机的张力，放卷机的传动电机需发生制动，而国内的生产线中放卷机通常采用在电机的变频器中配备制动单元和制动电阻来实现，变频器通过短时间接通电阻，使制动产生的电能以热方式消耗掉。这种消耗电能的方式致使传统的纸塑铝多层共挤复合设备能耗大，生产成本高。针对上述问题，辉隆生产线是国内首次将共直流母线技术用于共挤液体食品包装复合材料生产线的传动系统中，不仅运行效率高，而且降低了生产线的能耗。

基于共直流母线技术的传动系统具有节能、维护量小、故障率低等优点，在多电机的生产线上备受青睐。共直流母线技术是在多电机交流调速系统中，采用单独的整流/回馈装置为系统提供一定功率的直流电源，调速用逆变器直接挂接在直流母线上。当系统工作在电动状态时，逆变器从母线上获取电能。当系统的发电功率大于电动功率时，制动引起的再生能量通过母线及回馈装置直接回馈给电网，从而达到节能的目的。此外，所有逆变器能量不足的部分再有整流桥提供，由交流电源供电，因此这种应用方式节电率最高，同时可以提高设备运行可靠性，减少设备维护量和设备占地面积等。

辉隆生产线的控制系统采用共直流母线技术后，解决了多电机间电动状态和发电状态之间的矛盾，放卷机产生的电能回馈至电网，用于驱动收卷机的运行，运行后节电效果明显，节电率在40%左右。同时采用共直流母线控制系统后，各电机运行特性较好，电机的转速降低，使电机轴承、断面密封等部件不易磨损，且由于变频器功能强大，可靠性高，使得机械故障、电器故障减少，设备寿命延长，从而大大减少了设备维修工作量和费用。

一体化集成智能控制及远程监控与维护系统技术

针对现有挤出复合生产线控制分散集成度不高的缺点，辉隆研制了一种创新的挤出复合生产线一体化集成控制及远程监控系统。该系统主要由挤出复合生产线的一体化集成智能控制子系统、远程监控与维护子系统以及产品缺陷诊断专家系统三部分组成。

挤出复合生产线的一体化集成智能控制子系统由以太网和Profibus总线网络构成。由PLC控制子系统、数据采集子系统(由各类传感器和采集模块组成)、人机界面与专家系统(由触摸屏和GSM modem组成)和远程维护子系统(由ADSL modem和路由器组成，通过ADSL网络在远程完成对各子系统的检测和维护)构成一个工业以太网，各子系统通过以太网进行数据交换。

远程监控与维护子系统采用基于ADSL网络的远程维护系统，管理人员通过连接到生产现场的局域网或广域网，即可访问到感兴趣的生产数据，根据系统不同的授权级别，可以进行相关的操作或浏览数据，从而实现对生产线控制程序进行远程更新和维护，大大提高检修的速度和方便程度。

产品缺陷诊断专家系统主要由知识库、推理机、解释机、综合数据库、知识获取机和用户界面六部分组成。本项目研制了一种创新的挤出复合生产线基于数据存储的专家系统，来解决生产过程中曾出现过的缺陷及解决方法，生产参数能按历史数据库能自动设定。系统采用基于产生式规则的知识表示方法，并采取不确定性推理处理，按专家处理问题的思维方式来协调各专家对问题假设的不确定性，并运用正向推理的控制策略，对常见的挤出复合产品缺陷和挤出过程中的故障进行诊断，得出结论并给出避免缺陷或故障的方法和建议。

综上所述，辉隆挤出复合生产线采用自主研发的智能控制集成技术，可以实现高效、精密、节能，达到高品质、高效率、省成本目的。选择辉隆公司，增强市场竞争力，提高经济效益。