围绕一步法工艺完成纸塑（铝）多层共挤包装材料复合成套生产线，本项目开展“高速、节能、精密”关键、共性装备和技术以及相关理论的研究与开发，研发具有核心自主知识产权的该生产线所生产的包装材料具有阻隔性、保香性、耐热性和食品安全性良好等优点，可广泛用于液态食品和饮料的无菌包装，与先采用流延或吹膜技术共挤复合多层薄膜后再与纸或铝复合的两步法相比，本项目研发的一步法工艺及其生产线具有大大简化生产工序、节约能源、降低加工成本、提高生产率等优点。

    本项目由江门市辉隆塑料机械有限公司与华南理工大学共同完成，双方于2012年2月17日共同申请广东省教育部产学研结合项目并签署了本项目研发合作协议。2013年2月20日，广东省教育部产学研结合协调领导小组办公室正式批准了本项目立项，并与江门市辉隆塑料机械有限公司、华南理工大学共同签署了本项目《广东省教育部产学研结合项目合同书》（项目编号：2012B091100069，），江门市辉隆塑料机械有限公司、华南理工大学双方共同投入1167.56万元进行研发，其中获得广东省教育部产学研专项资金40万元。

    这是一项涉及多种技术的复合型自主创新项目，使塑料加工成型、材料制备、仿真、流变学、控制、工程化技术和系统集成有机地结合，以节能型加工为核心，以提高共挤复合多层软包装材料性能为重点，重点优化设计多层共挤专用挤出机及机头结构，构建共直流母线驱动和分布式总线控制系统，研发薄膜纵向和横向厚度智能化控制系统及技术，研制高速节能纸塑（铝）多层共挤包装材料复合成套生产线关键装备与技术，有利于提高包装产品质量、改善优化产品结构、提高智能化控制水平，最终满足经济高质量发展要求。

    江门市辉隆塑料机械有限公司、华南理工大学双方组建研发团队历时2年完成了本项目且通过了验收，具体研究开发内容如下： 1）多层共挤专用挤出机及机头结构优化设计 通过对能量动态平衡挤出机及多层共挤机头的创新设计，建立数学模型并优化设计挤出机螺杆结构、多层共挤机头的流道结构和尺寸，在对运转速率、料筒温度、产率、熔体温度和功率消耗量进行演算后，改二共挤模头为三共挤模头，对挤出量、流道、送料口三合叉角度、模唇开合度进行确定，并对熔体在加工温度中的粘度进行计算。设计达到的挤出膜厚度误差：由目前国内同类高档共挤复合生产线的±5~10μm降低至±3～5μm，复合膜剥离强度≥2N/15mm的要求，通过改两共挤的流道为三共挤流道，分析两共挤的流道与三共挤流道之间的相关差异与变异，如熔化的材料特性、温度、挤出量与流道改变的变化，特别是不同熔体之间温度差异较大对最终挤出的影响，提高了挤出机熔融塑化和混炼效果，简化了生产工序，提高了生产率。 （2）构建共直流母线驱动和分布式总线控制系统 通过采用共直流母线技术和分布式总线控制系统，解决了多电机间电动状态和发电状态之间的矛盾，运行后节电效果明显，同时，实现对各设备动作、温度、速度、张力等参数的闭环控制，生产线各电机运行特性较好，提高了设备可靠性，减少了设备故障。 （3）薄膜纵向和横向厚度智能化控制系统及技术 创新研发挤出膜在线厚度智能化控制系统，根据在线检测的挤出膜厚度，采用模糊迭代学习控制算法，闭环控制挤出膜纵向和横向控制，提高了挤出膜的剥离强度和厚度均匀度，降低了材料成本，实现了生产线运行高速、节能、节材和挤出膜质量优化的目的。 该项目应用能量动态平衡挤出机技术，研制开发出高速节能纸塑（铝）多层共挤出复合材料生产线，主要达到了以下技术指标： （1）生产速度：机械速度300m/min，生产速度240～260 m/min。 （2）挤出量：A、B、C、D、E、F挤出机HL-80型最大挤出量200kg/h，G、H挤出机HL-90型最大挤出量340kg/h。 （3）能耗：挤出机名义功率比为0.136kW/(kg/h)，整线传动采用直流母线反馈供电和分步总线控制系统，生产线节省电能20%，运行可靠程度同时大幅度提高。 （4）复合膜剥离强度：EAA/AL：≥4.20N/15mm，AL/EAA：≥4.20N/15mm，PAPER/PE：不可分离 （5）挤出膜厚度误差（挤出12～30μm时，边部20 mm除外）：自动模头：横向为（-0.9～+1.8）%，纵向为（-0.9～+2.7）% 手动模头：（-2.8～+3.1）%。

    本项目通过技术成果推广转化，取得了预期效果，成果推广应用于珠海华丰、太仓皇冠等用户，已销售4条生产线，预计年新增产值3555万元，销售收入新增3555万元，已有一条生产线印度安姆科公司预订,创汇新增100万美元，年新增利税200万元。 项目达成研究开发技术成果： （1）高速节能纸塑（铝）多层共挤出复合材料生产线样机1台（套）； （2）申请专利知识产权7项，其中：发明专利3项，实用新型4项； （3）发表论文6篇，其中国外3篇。