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干货 | 一文便知PET塑料瓶的吹瓶工艺

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3132020-09-10 收藏

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)吹塑瓶的生产按型坯的预成型不同可分为注射拉伸吹塑(简称注拉吹)和挤出拉伸吹塑(简称挤拉吹)。在这两种成型方法中,由于注拉吹工艺易控制,生产效率高,废次品少而较为通用。

干货

PET吹塑瓶可分为两类,一类是有压瓶,如充装碳酸饮料的瓶;另一类为无压瓶,如充装水、茶、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PET与热塑性聚芳酯的复合瓶,在分类上属热瓶,可耐热80℃以上;水瓶则属冷瓶,对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者主要讨论冷瓶中的有压饮料瓶成型工艺。

1设备

随着科技的不断进步和生产的规模化,PET吹瓶机自动化程度越来越高,生产效率也越来越高。设备生产能力不断提高,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。操作也由过去的手动按钮式发展为现在的全电脑控制,大大降低了工艺操作上的难度,增加了工艺的稳定性。

目前,注拉吹设备的生产厂家主要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。虽然生产厂家不同,但其设备原理相似,一般均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统和辅机五大部分。

2吹塑工艺

影响PET瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。

2.1瓶坯

制备吹塑瓶时,首先将PET切片注射成型为瓶坯,它要求二次回收料比例不能过高(5%以下),回收次数不能超过两次,而且分子量及粘度不能过低(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。加热后没用完的瓶坯,必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶坯的存放时间不能超过六个月。

瓶坯的优劣很大程度上取决于PET材料的优劣,应选择易吹胀、易定型的材料,并制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明,同样粘度的PET材料成型的瓶坯,进口的原料要比国产料易吹塑成型;而同一批次的瓶坯,生产日期不同,吹塑工艺也可能有较大差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易,对瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无异色、注点长度及周围晕斑合适。

2.2加热

瓶坯的加热由加热烘箱来完成,其温度由人工设定,自动调节。烘箱中由远红外灯管发出远红外线对瓶坯辐射加热,由烘箱底部风机进行热循环,使烘箱内温度均匀。瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转,使瓶坯壁受热均匀。

灯管的布置在烘箱中自上而下一般呈"区"字形,两头多,中间少。烘箱的热量由灯管开启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同控制。灯管的开启要结合预吹瓶进行调整。

要使烘箱更好地发挥作用,其高度、冷却板等的调整很重要,若调整不当,吹塑时易出现

胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。

2.3预吹

预吹是二步吹瓶法中很重要的一个步骤,它是指吹塑过程中在拉伸杆下降的同时开始预吹气,使瓶坯初具形状。这一工序中预吹位置、预吹压力和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与瓶子性能的优劣。正常的预吹瓶形状为纺锤形,异常的则有亚铃状、手柄状等,如图2所示。造成异常形状的原因有局部加热不当,预吹压力或吹气流量不足等,而预吹瓶的大小则取决于预吹压力及预吹位置。在生产中要维持整台设备所有预吹瓶大小及形状一致,若有差异则要寻找具体原因,可根据预吹瓶情况调整加热或预吹工艺。

其他需求

压力瓶应满足压力测试和压力测试的要求。压力测试是内部质量控制,以防止PET瓶底部与润滑剂(碱性)接触期间分子链的裂缝和泄漏;压力测试是为了防止瓶子被填满。爆炸成一定压力气体后的质量控制。

为了满足这两个需求,中心点的厚度应控制在一定范围内。通常,中心点薄,应力测试较好,耐电压差;中心点较厚,耐压试验良好,应力试验较差。当然,压力测试的结果也与围绕中心点的过渡区中的材料累积密切相关,其根据实际经验进行调整。

结论

对相应的材料进行PET吹瓶过程的调整。如果材料不好,对工艺的要求非常苛刻,甚至很难吹出合格的瓶子。

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