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吹瓶的基礎知識
添加時(shí)間:2016-5-18

  

塑料加工中吹瓶是什么意思?相當于吹氣球,不過(guò)在吹氣球的時(shí)候氣球外面加了一個(gè)模具。當然這個(gè)直觀(guān)的解釋太牽強。


  PET吹塑瓶可分為兩類(lèi),一類(lèi)是有壓瓶,如充裝碳酸飲料的瓶;另一類(lèi)為無(wú)壓瓶,如充裝水、茶、油等的瓶。茶飲料瓶是摻混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性PET瓶或PET與熱塑性聚芳酯的復合瓶,在分類(lèi)上屬熱瓶,可耐熱80℃以上;水瓶則屬冷瓶,對耐熱性無(wú)要求。在成型工藝上熱瓶與冷瓶相似。筆者主要討論冷瓶中的有壓飲料瓶成型工藝。


  1設備


  隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)的規;,PET吹瓶機自動(dòng)化程度越來(lái)越高,生產(chǎn)效率也越來(lái)越高。設備生產(chǎn)能力不斷提高,由從前的每小時(shí)生產(chǎn)幾千個(gè)瓶發(fā)展到現在每小時(shí)生產(chǎn)幾萬(wàn)個(gè)瓶。操作也由過(guò)去的手動(dòng)按鈕式發(fā)展為現在的全電腦控制,大大降低了工藝操作上的難度,增加了工藝的穩定性。


  目前,注拉吹設備的生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有法國的SIDEL公司、德國的KRONES公司,中國的臺州市黃巖朗格機械模具有限公司等。雖然生產(chǎn)廠(chǎng)家不同,但其設備原理相似,一般均包括供坯系統、加熱系統、吹瓶系統、控制系統和輔機五大部分。


  2吹塑工藝


  PET瓶吹塑工藝流程。


  影響PET瓶吹塑工藝的重要因素有瓶坯、加熱、預吹、模具及環(huán)境等。


  2.1瓶坯


  制備吹塑瓶時(shí),首先將PET切片注射成型為瓶坯,它要求二次回收料比例不能過(guò)高(5%以下),回收次數不能超過(guò)兩次,而且分子量及粘度不能過(guò)低(分子量31000-50000,特性粘度0.78-0.85cm3/g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加熱后沒(méi)用完的瓶坯,必須再存放48h以上方能重新加熱使用。瓶坯的存放時(shí)間不能超過(guò)六個(gè)月。


  瓶坯的優(yōu)劣很大程度上取決于PET材料的優(yōu)劣,應選擇易吹脹、易定型的材料,并制定合理的瓶坯成型工藝。實(shí)驗表明,同樣粘度的PET材料成型的瓶坯,進(jìn)口的原料要比國產(chǎn)料易吹塑成型;而同一批次的瓶坯,生產(chǎn)日期不同,吹塑工藝也可能有較大差別。瓶坯的優(yōu)劣決定了吹塑工藝的難易,對瓶坯的要求是純潔、透明、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)異色、注點(diǎn)長(cháng)度及周?chē)鷷灠吆线m。


  2.2加熱


  瓶坯的加熱由加熱烘箱來(lái)完成,其溫度由人工設定,自動(dòng)調節。烘箱中由遠紅外燈管發(fā)出遠紅外線(xiàn)對瓶坯輻射加熱,由烘箱底部風(fēng)機進(jìn)行熱循環(huán),使烘箱內溫度均勻。瓶坯在烘箱中向前運動(dòng)的同時(shí)自轉,使瓶坯壁受熱均勻。


  燈管的布置在烘箱中自上而下一般呈"區"字形,兩頭多,中間少。烘箱的熱量由燈管開(kāi)啟數量、整體溫度設定、烘箱功率及各段加熱比共同控制。燈管的開(kāi)啟要結合預吹瓶進(jìn)行調整。


  要使烘箱更好地發(fā)揮作用,其高度、冷卻板等的調整很重要,若調整不當,吹塑時(shí)易出現脹瓶口(瓶口變大)、硬頭頸(頸部料拉不開(kāi))等缺陷。


  2.3預吹


  預吹是二步吹瓶法中很重要的一個(gè)步驟,它是指吹塑過(guò)程中在拉伸桿下降的同時(shí)開(kāi)始預吹氣,使瓶坯初具形狀。這一工序中預吹位置、預吹壓力和吹氣流量是三個(gè)重要工藝因素。


  預吹瓶形狀的優(yōu)劣決定了吹塑工藝的難易與瓶子性能的優(yōu)劣。正常的預吹瓶形狀為紡錘形,異常的則有亞鈴狀、手柄狀等,如圖2所示。造成異常形狀的原因有局部加熱不當,預吹壓力或吹氣流量不足等,而預吹瓶的大小則取決于預吹壓力及預吹位置。在生產(chǎn)中要維持整臺設備所有預吹瓶大小及形狀一致,若有差異則要尋找具體原因,可根據預吹瓶情況調整加熱或預吹工藝。


  預吹壓力的大小隨瓶子規格、設備能力不同而異,一般容量大、預吹壓力要;設備生產(chǎn)能力高,預吹壓力也高。


  即使采用同一設備生產(chǎn)同一規格的瓶子,由于PET材料性能的差異,其所需預吹壓力也不盡相同。玻纖增強的PET材料,較小的預吹壓力即可使瓶子底部的大分子正確取向;另一些用料不當或成型工藝不適當的瓶坯,注點(diǎn)附近有大量的應力集中不易消退,如果吹塑,常會(huì )在注點(diǎn)處吹破或在應力測試中從注點(diǎn)處爆裂、滲漏。根據取向條件,此時(shí)可如所示把燈管移出2-3支至注點(diǎn)上方開(kāi)啟,給予注點(diǎn)處充分加熱,提供足夠熱量,促使其迅速取向。


  對于已加熱二次使用的瓶坯或存放時(shí)間超標的瓶坯,由于時(shí)溫等差效應,二者成型工藝相似,與正常瓶坯相比,其要求的熱量要少,預吹壓力也可適當降低。


  2.4輔機及模具


  輔機主要指維持模具恒溫的設備。模具恒溫對維持產(chǎn)品的穩定性有重要作用。一般瓶身溫度高,瓶底溫度低。對冷瓶來(lái)說(shuō),由于其底部的冷卻效果決定了分子定向的程度,將溫度控制在5-8℃為佳;而熱瓶底部的溫度則要高得多。


  模具是影響PET瓶吹塑工藝的重要因素,模具形狀的優(yōu)劣會(huì )減輕或加大工藝調整的難度,如加強筋、過(guò)渡區的弧度及底部的散熱狀況等都對工藝調整有影響。


  2.5環(huán)境


  生產(chǎn)環(huán)境的好壞對工藝調整也有較大影響,恒定的條件可以維持工藝的穩定及產(chǎn)品的穩定。PET瓶吹塑成型一般在室溫、低濕狀態(tài)下為佳。


  3其它要求


  有壓瓶應同時(shí)滿(mǎn)足應力測試與耐壓測試的要求。應力測試是為防止PET瓶灌裝飲料時(shí)瓶底與潤滑劑(堿性)接觸過(guò)程中產(chǎn)生分子鏈的降解而發(fā)生開(kāi)裂、滲漏等進(jìn)行的內在質(zhì)量控制;耐壓測試則是防止瓶?jì)瘸淙胍欢▔毫怏w后產(chǎn)生爆裂而進(jìn)行的質(zhì)量控制。為滿(mǎn)足這兩種需要,中心點(diǎn)厚度要控制在一定范圍內,一般情況是中心點(diǎn)薄,應力測試較好,耐壓較差;中心點(diǎn)厚,耐壓測試較好,應力測試較差。當然,應力測試的結果還與中心點(diǎn)周?chē)^(guò)渡區域料的堆積有很大關(guān)系,這要根據實(shí)際經(jīng)驗進(jìn)行調整。


  4結語(yǔ)


  PET瓶吹塑工藝的調整,是針對相應的材料進(jìn)行的,如果材料不佳,對工藝的要求就很苛刻,甚至于難以吹塑出合格的瓶子。

 
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