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分享PET塑料瓶之吹瓶工艺介绍

                       
更新日期:2019-09-20 14:53:58 星期五
分享PET塑料瓶之吹瓶工艺介绍

 

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)简称聚酯,PET塑料瓶的生产按型坯的预成型不同可以分为注射拉伸吹塑(简称注拉吹)与挤出拉伸吹塑(简称挤拉吹)。于这两种成型方法之中,因为注拉吹工艺易控制,生产效率高,废次品少因而比较通用。

PET吹塑瓶可分为两类,一类是有压力瓶,如充装碳酸含气饮料的瓶;另一类作为无压力瓶,如充装水、茶、食用油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性PET瓶或是PET和热塑性聚芳酯的复合瓶,于分类上属热瓶,可耐热85℃超过;水瓶亦属冷瓶,对于耐热性无要求。于成型工艺之上热瓶和冷瓶相似。笔者重要讨论冷瓶之中的有压饮料瓶成型工艺。

1 设备

随著科技的不断进步与生产的规模化,PET吹瓶机自动化程度愈来愈高,生产效率亦愈来愈高。设备生产能力急速提高,改由从前的每小时生产几千个瓶发展到现在每小时生产几万个瓶。操作亦改由过去的手动按照钮式发展作为现在的全电脑控制,大大降低了工艺操作之上的难度,增加了工艺的稳定性。

目前,PET全自动吹瓶机的生产厂家国外进口重要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司,国产的有福建全冠quinko公司等。尽管生产厂家不同,但是其设备原理相似,一般皆包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统与辅机五大部分。

2 吹塑工艺

PET瓶吹塑工艺流程。

影响PET瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具以及生产环境等。

2.1 瓶坯

制备吹塑瓶时,最先把PET切片注射成型作为瓶坯,它要求二次回收料比例绝不能这么高(5%下列),回收次数绝不能超过两次,所以分子量以及粘度绝不能这么低(分子量31000-50000,特性粘度0.78-0.85cm3/g)。依据国家食品安全法,用于食品、医药包装不得使用二次回收料。注塑成型的瓶坯需存放24h超过项能使用。加热之后没有用完的瓶坯,必需再次存放48h超过项能再次加热使用。瓶坯的存放时间绝不能超过六个月。

瓶坯的优劣非常大程度之上取决于PET材料的优劣,应选择易吹胀、易定型的材料,并且制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明,一样粘度的PET材料成型的瓶坯,进口的原料要高于国产料易吹塑成型;而同一批次的瓶坯,生产日期不同,吹塑工艺亦可能有比较大差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易,对于瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无异色、注点长度以及四周晕斑合适。

2.2 加热

瓶坯的加热改由加热烘箱来完成,其温度改由人工设定,手动调节。烘箱之中改由远红外灯管发出远红外线对于瓶坯辐射加热,改由烘箱顶部风机进行热循环,使烘箱之内温度皆匀。瓶坯于烘箱之中向前运动的同时自转,使瓶坯壁受热均匀。

灯管的布置于烘箱之中自从上因而下一般呈"区"字形,两头多,下方少。烘箱的热量改由灯管开启数量、整体温度设定、烘箱功率以及各段加热高于合作控制。灯管的开启要结合预吹瓶进行调整。

要使烘箱越来越好地发挥作用,其高度、冷却板等的调整非常重要,若是调整不当,吹塑时易出现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉绝不开)等缺陷。

2.3 预吹

预吹是二步吹瓶法中非常重要的一个步骤,它是指吹塑过程之中于拉伸杆下降的同时开始预吹气,使瓶坯末具形状。这一工序之中预吹位置、预吹压力与吹气流量是三个重要工艺因素。

预吹瓶形状的优劣决定了吹塑工艺的难易和瓶子性能的优劣。正常的预吹瓶形状作为纺锤形,异常的亦有亚铃状、手柄状等。造成异常形状的原因有局部加热不当,预吹压力或是吹气流量不足等,因而预吹瓶的大小亦取决于预吹压力以及预吹位置。于生产之中要维持整台设备所有预吹瓶大小以及形状一致,若是有差异亦要寻找具体原因,可依据预吹瓶情况调整加热或是预吹工艺。

预吹压力的大小随瓶子规格、设备能力不同而异,一般容量大、预吹压力要小;设备生产能力高,预吹压力亦高。

即便采用同一设备生产同一规格的瓶子,因为PET材料性能的差异,其所需预吹压力亦不尽相同。玻纤增强的PET材料,比较小的预吹压力即可使瓶子顶部的大分子正确取向;另一些用料不当或是成型工艺绝不适当的瓶坯,注点邻近有大量的应力集中不易消退,假如吹塑,经常会于注点处吹破或是于应力测试之中自注点处爆裂、渗漏。依据取向条件,此时可如所示将灯管移出2-3支到注点下方开启,给予注点处充分加热,提供足够热量,促使其迅速取向。

对已经加热二次使用的瓶坯或是存放时间超标的瓶坯,因为时温等差效应,二者成型工艺相似,和正常瓶坯相比,其要求的热量要少,预吹压力亦可适当降低。

2.4 辅机以及模具

辅机重要指维持模具恒温的设备。模具恒温对于维持产品的稳定性有重要作用。一般瓶身温度高,瓶底温度低。对于冷瓶来说,因为其顶部的冷却效果决定了分子定向的程度,把温度控制于5-8℃作为佳;因而热瓶顶部的温度亦要高得多。

模具是影响PET瓶吹塑工艺的重要因素,模具形状的优劣会减轻或是加大工艺调整的难度,例如加强筋、过渡区的弧度以及顶部的散热状况等均对于工艺调整有影响。

2.5 环境

生产环境的好坏对于工艺调整亦有比较大影响,恒定的温度条件可以维持工艺的稳定以及产品的稳定。PET瓶吹塑成型一般于室温、低湿状态之下作为佳。

3 其它要求

有压瓶应除此之外满足应力测试和耐压测试的要求。应力测试是作为防止PET瓶灌装饮料时瓶底和润滑剂(碱性)接触过程之中产生分子链的降解因而发生开裂、渗漏等进行的内在质量控制;耐压测试亦是防止瓶之内充入一定压力气体之后产生爆裂因而进行的质量控制。作为满足这两种需要,中心点厚度要控制于一定范围之内,一般情况是中心点薄,应力测试比较好,耐压比较差;中心点厚,耐压测试比较好,应力测试比较差。或许,应力测试的结果也和中心点四周过渡区域料的堆积有非常大关系,这要依据实际经验进行调整。

4 结语

PET瓶吹塑工艺的调整,是对于相应的材料进行的,假如材料绝不佳,对于工艺的要求便非常苛刻,甚至无法吹塑出合格的瓶子。

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