聚對苯二甲酸乙二酯(PET)吹塑瓶的生產(chǎn)按型坯的預(yù)成型不同可分為注射拉伸吹塑(簡稱注拉吹)和擠出拉伸吹塑(簡稱擠拉吹)忽舟。在這兩種成型方法中双妨,由于注拉吹工藝易控制,生產(chǎn)效率高叮阅,廢次品少而較為通用刁品。
PET吹塑瓶可分為兩類,一類是有壓瓶浩姥,如充裝碳酸飲料的瓶挑随;另一類為無壓瓶,如充裝水勒叠、茶兜挨、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(fù)合瓶眯分,在分類上屬熱瓶拌汇,可耐熱80℃以上;水瓶則屬冷瓶弊决,對耐熱性無要求噪舀。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飘诗。
1 設(shè)備
隨著科技的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)的規(guī)挠氤化,PET吹瓶機(jī)自動化程度越來越高昆稿,生產(chǎn)效率也越來越高纺座。設(shè)備生產(chǎn)能力不斷提高,由從前的每小時生產(chǎn)幾千個瓶發(fā)展到現(xiàn)在每小時生產(chǎn)幾萬個瓶貌嫡。操作也由過去的手動按鈕式發(fā)展為現(xiàn)在的全電腦控制比驻,大大降低了工藝操作上的難度,增加了工藝的穩(wěn)定性岛抄。
目前别惦,注拉吹設(shè)備的生產(chǎn)廠家主要有法國的SIDEL公司、德國的KRONES公司等夫椭。雖然生產(chǎn)廠家不同掸掸,但其設(shè)備原理相似,一般均包括供坯系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)扰付、吹瓶系統(tǒng)堤撵、控制系統(tǒng)和輔機(jī)五大部分。
2 吹塑工藝
PET瓶吹塑工藝流程羽莺。
影響PET瓶吹塑工藝的重要因素有瓶坯实昨、加熱、預(yù)吹盐固、模具及環(huán)境等荒给。
2.1 瓶坯
制備吹塑瓶時,首先將PET切片注射成型為瓶坯刁卜,它要求二次回收料比例不能過高(5%以下)志电,回收次數(shù)不能超過兩次,而且分子量及粘度不能過低(分子量31000-50000蛔趴,特性粘度0.78-0.85cm3/g)挑辆。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加熱后沒用完的瓶坯孝情,必須再存放48h以上方能重新加熱使用鱼蝉。瓶坯的存放時間不能超過六個月。
瓶坯的優(yōu)劣很大程度上取決于PET材料的優(yōu)劣咧叭,應(yīng)選擇易吹脹蚀乔、易定型的材料烁竭,并制定合理的瓶坯成型工藝菲茬。實驗表明,同樣粘度的PET材料成型的瓶坯派撕,進(jìn)口的原料要比國產(chǎn)料易吹塑成型婉弹;而同一批次的瓶坯,生產(chǎn)日期不同终吼,吹塑工藝也可能有較大差別镀赌。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际跪、透明商佛、無雜質(zhì)、無異色姆打、注點長度及周圍暈斑合適良姆。
2.2 加熱
瓶坯的加熱由加熱烘箱來完成,其溫度由人工設(shè)定幔戏,自動調(diào)節(jié)玛追。烘箱中由遠(yuǎn)紅外燈管發(fā)出遠(yuǎn)紅外線對瓶坯輻射加熱,由烘箱底部風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱循環(huán),使烘箱內(nèi)溫度均勻痊剖。瓶坯在烘箱中向前運動的同時自轉(zhuǎn)韩玩,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(qū)"字形陆馁,兩頭多找颓,中間少。烘箱的熱量由燈管開啟數(shù)量叮贩、整體溫度設(shè)定叮雳、烘箱功率及各段加熱比共同控制。燈管的開啟要結(jié)合預(yù)吹瓶進(jìn)行調(diào)整妇汗。
要使烘箱更好地發(fā)揮作用帘不,其高度、冷卻板等的調(diào)整很重要杨箭,若調(diào)整不當(dāng)寞焙,吹塑時易出現(xiàn)脹瓶口(瓶口變大)、硬頭頸(頸部料拉不開)等缺陷互婿。
2.3 預(yù)吹
預(yù)吹是二步吹瓶法中很重要的一個步驟捣郊,它是指吹塑過程中在拉伸桿下降的同時開始預(yù)吹氣,使瓶坯初具形狀慈参。這一工序中預(yù)吹位置呛牲、預(yù)吹壓力和吹氣流量是三個重要工藝因素。
預(yù)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)劣驮配。正常的預(yù)吹瓶形狀為紡錘形娘扩,異常的則有亞鈴狀、手柄狀等壮锻,如圖2所示琐旁。造成異常形狀的原因有局部加熱不當(dāng),預(yù)吹壓力或吹氣流量不足等猜绣,而預(yù)吹瓶的大小則取決于預(yù)吹壓力及預(yù)吹位置灰殴。在生產(chǎn)中要維持整臺設(shè)備所有預(yù)吹瓶大小及形狀一致,若有差異則要尋找具體原因掰邢,可根據(jù)預(yù)吹瓶情況調(diào)整加熱或預(yù)吹工藝牺陶。
預(yù)吹壓力的大小隨瓶子規(guī)格、設(shè)備能力不同而異辣之,一般容量大掰伸、預(yù)吹壓力要小召烂;設(shè)備生產(chǎn)能力高碱工,預(yù)吹壓力也高。
即使采用同一設(shè)備生產(chǎn)同一規(guī)格的瓶子,由于PET材料性能的差異怕篷,其所需預(yù)吹壓力也不盡相同历筝。玻纖增強(qiáng)的PET材料,較小的預(yù)吹壓力即可使瓶子底部的大分子正確取向廊谓;另一些用料不當(dāng)或成型工藝不適當(dāng)?shù)钠颗魇嶂恚Ⅻc附近有大量的應(yīng)力集中不易消退,如果吹塑蒸痹,常會在注點處吹破或在應(yīng)力測試中從注點處爆裂春弥、滲漏。根據(jù)取向條件叠荠,此時可如所示把燈管移出2-3支至注點上方開啟匿沛,給予注點處充分加熱,提供足夠熱量榛鼎,促使其迅速取向逃呼。
對于已加熱二次使用的瓶坯或存放時間超標(biāo)的瓶坯,由于時溫等差效應(yīng)者娱,二者成型工藝相似抡笼,與正常瓶坯相比,其要求的熱量要少黄鳍,預(yù)吹壓力也可適當(dāng)降低推姻。
2.4 輔機(jī)及模具
輔機(jī)主要指維持模具恒溫的設(shè)備。模具恒溫對維持產(chǎn)品的穩(wěn)定性有重要作用框沟。一般瓶身溫度高藏古,瓶底溫度低。對冷瓶來說街望,由于其底部的冷卻效果決定了分子定向的程度校翔,將溫度控制在5-8℃為佳弟跑;而熱瓶底部的溫度則要高得多灾前。
模具是影響PET瓶吹塑工藝的重要因素,模具形狀的優(yōu)劣會減輕或加大工藝調(diào)整的難度孟辑,如加強(qiáng)筋哎甲、過渡區(qū)的弧度及底部的散熱狀況等都對工藝調(diào)整有影響。
2.5 環(huán)境
生產(chǎn)環(huán)境的好壞對工藝調(diào)整也有較大影響饲嗽,恒定的條件可以維持工藝的穩(wěn)定及產(chǎn)品的穩(wěn)定炭玫。PET瓶吹塑成型一般在室溫、低濕狀態(tài)下為佳貌虾。
3 其它要求
有壓瓶應(yīng)同時滿足應(yīng)力測試與耐壓測試的要求吞加。應(yīng)力測試是為防止PET瓶灌裝飲料時瓶底與潤滑劑(堿性)接觸過程中產(chǎn)生分子鏈的降解而發(fā)生開裂、滲漏等進(jìn)行的內(nèi)在質(zhì)量控制;耐壓測試則是防止瓶內(nèi)充入一定壓力氣體后產(chǎn)生爆裂而進(jìn)行的質(zhì)量控制衔憨。為滿足這兩種需要叶圃,中心點厚度要控制在一定范圍內(nèi),一般情況是中心點薄践图,應(yīng)力測試較好掺冠,耐壓較差;中心點厚码党,耐壓測試較好德崭,應(yīng)力測試較差。當(dāng)然揖盘,應(yīng)力測試的結(jié)果還與中心點周圍過渡區(qū)域料的堆積有很大關(guān)系眉厨,這要根據(jù)實際經(jīng)驗進(jìn)行調(diào)整。
4 結(jié)語
PET瓶吹塑工藝的調(diào)整兽狭,是針對相應(yīng)的材料進(jìn)行的缺猛,如果材料不佳,對工藝的要求就很苛刻椭符,甚至于難以吹塑出合格的瓶子荔燎。