貴陽PET塑料瓶之吹瓶工藝

【貴陽PET塑料瓶之吹瓶工藝】聚對苯二甲酸乙二酯(PET)吹塑瓶的生產按型坯的預成型不同可分為註射拉伸吹塑(簡稱註拉吹)和擠出拉伸吹塑(簡稱擠拉吹)。在這兩種成型方法中，由於註拉吹工藝易控制，生產效率高，廢次品少而較為通用。  

        PET吹塑瓶可分為兩類，一類是有壓瓶，如充裝碳酸飲料的瓶；另一類為無壓瓶，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，在分類上屬熱瓶，可耐熱80℃以上；水瓶則屬冷瓶，對耐熱性無要求。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  

        隨著科技的不斷進步和生產的規模化，PET吹瓶機自動化程度越來越高，生產效率也越來越高。設備生產能力不斷提高，由從前的每小時生產幾千個瓶發展到現在每小時生產幾萬個瓶。操作也由過去的手動按鈕式發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，註拉吹設備的生產廠家主要有法國的SIDEL公司、德國的KRONES公司等。雖然生產廠家不同，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 

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

2.1 瓶坯  

        制備吹塑瓶時，首先將PET切片註射成型為瓶坯，它要求二次回收料比例不能過高(5％以下)，回收次數不能超過兩次，而且分子量及粘度不能過低(分子量31000-50000，特性粘度0.78-0.85cm3／g)。註塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加熱後沒用完的瓶坯，必·須再存放48h以上方能重新加熱使用。瓶坯的存放時間不能超過六個月。  

        瓶坯的優劣很大程度上取決於PET材料的優劣，應選擇易吹脹、易定型的材料，並制定合理的瓶坯成型工藝。實驗表明，同樣粘度的PET材料成型的瓶坯，進口的原料要比國產料易吹塑成型；而同一批次的瓶坯，生產日期不同，吹塑工藝也可能有較大差別。瓶坯的優劣決定了吹塑工藝的難易，對瓶坯的要求是純潔、透明、無雜質、無異色、註點長度及周圍暈斑合適。  

2.2 加熱  

        瓶坯的加熱由加熱烘箱來完成，其溫度由人工設定，自動調節。烘箱中由遠紅外燈管發出遠紅外線對瓶坯輻射加熱，由烘箱底部風機進行熱循環，使烘箱內溫度均勻。瓶坯在烘箱中向前運動的同時自轉，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。燈管的開啟要結合預吹瓶進行調整。  

        要使烘箱更好地發揮作用，其高度、冷卻板等的調整很重要，若調整不當，吹塑時易出現

脹瓶口(瓶口變大)、硬頭頸(頸部料拉不開)等缺陷。  

2.3 預吹  

        預吹是二步吹瓶法中很重要的一個步驟，它是指吹塑過程中在拉伸桿下降的同時開始預吹氣，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重要工藝因素。  

        預吹瓶形狀的優劣決定了吹塑工藝的難易與瓶子性能的優劣。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於預吹壓力及預吹位置。在生產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、預吹壓力要小；設備生產能力高，預吹壓力也高。

        即使采用同一設備生產同一規格的瓶子，由於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，註點附近有大量的應力集中不易消退，如果吹塑，常會在註點處吹破或在應力測試中從註點處爆裂、滲漏。根據取向條件，此時可如所示把燈管移出2-3支*註點上方開啟，給予註點處充分加熱，提供足夠熱量，促使其迅速取向。