塑料桶中空吹塑根本上能够分为两大类:挤出—吹塑和注射—吹塑。两者的主要不同点在于型坯的制备,然后的吹塑过程根本相同。在这两种成型办法的根底上开展起来的有:挤出—拉伸—吹塑(简称挤—拉—吹),注射—拉伸—吹塑(简称注—拉—吹)以及多层映塑等。注射-吹塑(简称注-吹)塑料瓶是采用注射成型法先将塑料制成有底型坯,再把型坯趁热移到吹塑模中吹塑成型的中空制品。注-吹中空容器没有飞边,尺寸稳定性好,瓶口与螺纹质量优良,型坯厚度可预先调理,制品光泽度好,俭省原料。但注-吹成型不合适消费大型和外形复杂的容器,又由于要运用注射和吹塑两副模具,所以设备投资较大。注-吹中空容器以外形筒单的小型瓶体为主,它能够用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺等多种树脂来消费。主要用于医药、食品、化装品等的包装,用于中空吹塑的塑料种类有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、线形聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等。
其中高密度聚乙烯的耗费量占首位。它普遍应用于食品、化工和处置液体的包装。高分子量聚乙烯适用于制造大型燃料醝罐和桶等。聚氯乙烯由于有较好的透明度和气密性,所以在化装品和洗濯剂的包装方面得到普遍应用。随着聚氯乙烯树脂和助剂的开发,以及拉伸吹塑技术的开展,聚氯乙烯容器在食品包装方面的用量疾速增加,并且曾经开端用于啤酒和其它含有二氧化碳气体饮料的包装。线形聚酯资料是近几年进入中空吹塑范畴的新型资料。由于其制品具有光泽的外观、优 秀的透明性、较高的力学强度和容器内物品保管性较好,废弃物燃烧处置时不污染环境等方面的优点,所以在包装瓶方面开展很快,特别在耐压塑料食品容器方面的运用较为普遍。聚丙烯因其树脂的改性和加工技术的进步,运用量也逐年增加。
主要原料及典型配方
(l)聚乙烯普通選用熔體指數爲l~6的聚乙烯樹脂。
(2)聚丙烯普通選網熔體指數爲2一4的聚丙烯樹脂。
(3)聚苯乙烯普通選用通用型或抗沖型的注射級聚苯乙烯樹脂。
塑料桶生産的主要設備及特性
(1)擠出機與機頭與普通擠-吹法的設備根本相同。
(2)型坯處置安裝由擠出機擠出的管狀型坯,要經過該安裝停止切斷、底部熔合與頸部加工,制成試管狀有底型坯。
(3)型坯加熱安裝型坯加熱安裝有烘箱、加熱套筒、加熱通道等多種,加熱方式可用電加熱或紅外線加熱。但加熱安裝要能調溫並平衡地加熱,使型坯內外溫差盡量減小。
(4)拉伸安裝有拉伸芯棒和拉伸夾具兩種。
①拉伸芯棒拉伸芯棒從型坯上部插入,在液壓作用下頂住型坯底部,停止縱向拉伸,然後芯棒上的氣孔通入緊縮空氣吹脹,停止徑向拉伸。多數拉伸成型都采用這種拉伸安裝。
②拉伸夾具拉伸夾具從外部夾往管狀型坯的兩端,在液壓作用下停止縱向拉伸,然後再吹脹停止徑向拉伸。頸部與底部都有飛邊需求修整,飛邊經破碎可回收應用。
(5)擠-拉-吹專用成型機國外有多種型式與規格的擠-拉-吹專用成型機,目前國內尚無此專用設備
注-吹成型實踐上是由注塑型坯和吹塑制品兩個過程組成,而注塑型坯又是整個消費過程的關鍵。
(1)注塑型坯的工藝控制
①注塑溫度注射溫度與原資料的種類和特性,注塑機的類型及制品厚度等要素有關。對結晶性樹脂,如聚乙烯、聚丙烯等,注射溫度應高于其熔點。對無定形聚合物,如聚苯乙烯、聚氯乙烯,注射溫度要高于其粘流溫度。熔體批數低的樹脂比熔體指數高的樹脂注射溫度要高一些。運用柱塞式注塑機比螺杆式注塑機加工溫度要高一些。薄壁型坯比厚壁型坯所需求的注射溫度高。普通聚苯乙烯的注射溫度爲140℃~240℃,聚乙烯爲150℃~280℃,聚丙烯爲205℃~285℃,聚氯乙烯爲160℃~190℃。注射模具溫度普通爲40℃~80℃。
②注射压力普通树脂的熔体指数低、型坯壁薄,请求注射压力较高,反之较低。柱塞式注塑机比螺杆式注塑机需求的压力高。在保 证产质量量的状况下,尽可能采用较低的注射压力。普通聚苯乙烯的注射压力为58.8~107.9MPa,聚乙烯为58.8~98.06MPa,聚丙烯为54.9~98.06MPa,聚氯乙烯为78.4~127.5MPa。(2)吹塑的工艺控制与挤-吹成型的吹塑工艺根本相同。
主要設備及特性
(1)型坯注射機與普通注塑機的結構根本相同,但注射壓力較低,螺杆長徑比可小一些,緊縮比也不宜過大。
(2)模具包括注射模具與吹塑模具。注塑型坯的模具與普通注塑模具的資料與加工請求根本相同,但芯模必需是中空的,以便通入緊縮空氣。吹塑模具與擠-吹成型模具根本相同。
(3)脫模安裝與擠-吹成型不同,吹塑過程完成後,翻開吹塑模具,將帶著成型制品的芯模送至脫膜安裝,由脫模板將制品與芯模分開。
注射-吹塑塑料瓶目前尚無國標和部標,産品規範可參照聚乙烯吹塑桶規範,並作必要的修正。但同一種原料的注-吹中空容器比擠-吹中空容器性能。
大型中空容器普通指容積在50L以上的各種塑制桶體、罐體、貯槽、箱體等大型中空制品。原料以聚乙烯樹脂爲主,成型工藝主要爲擠出-吹塑法和旋轉成型法。
擠出-吹塑大型容器的成型辦法與塑料桶根本相同,只在原料與設備方面略有區別。
主要原料請求消費塑料桶普通以低密度聚乙烯樹脂或高、低密度聚乙烯樹脂混合料爲主,而消費大型容器則以高密度聚乙烯和高分子量聚乙烯樹脂爲主。
主要設備及特性消费大型容器的挤出机和吹塑安装均与消费塑料桶的设备相同,但应在挤出机料筒与机头之间增设储料器,见图8-7。由于大型制品的型坯亦很大,假如由挤出机迟缓地挤出,型坯则会呈现自重惹起的严重垂伸现象,形成制品纵向壁厚不匀。同时因挤出时间长,使型坯因冷却而温渡过低,也会影响吹塑质量。增设储料器安装后,挤出机将熔融物料连续挤入储料器,当贮存的物料到达定量时,即由压料安装快速将物料一次压出,构成厚度平均、温度恰当的型坯。因而增设储料器不只能减少型坯垂伸、坚持型坯温度,还可用较小的挤出机消费大型的制品。
擠出-吹塑大型中空容器目前尚無國、部標准,可參照GB13508一92聚乙烯吹塑桶標准作必要的修正。PETP軟飲料瓶執行QB1868一93標准。
挤出-拉伸-吹塑(简称挤-拉-吹)塑料瓶是先通过挤出法将树脂制成管状型坯,再把底部熔合形成有底型坯,然后将型坯处理至所用塑料的理想拉伸温度,经内部(拉伸芯棒)或外部(拉伸夹具)的机械力作用进行纵向拉伸,同时或稍后经压缩空气吹胀进行径向拉伸而制得的中空制品。塑料经过双轴拉伸后分子重新定向,因此制品的冲击韧性、低温强度、透明度、表面光泽度、刚性及阻隔性能等都有了明显的改 善和提高。此外,经过拉伸后制品的壁厚减薄,可以节省原料、降低成本。目前用于生产挤-拉-吹中空容器的塑料主要是聚氯乙烯和聚丙烯、制品以小型,薄壁的瓶体为主,用于食品、饮料、化妆品、日化产品等的包装。
擠拉-吹又分爲一步法和二步法兩種。一步法的型坯制造、拉伸、吹塑在一台設備中連續進行,又稱熱坯法。二步法的型坯制造在時間、位置和設備上,均與加熱、拉伸、吹塑分開進行,又稱爲冷坯法。
主要原料及典型配方對聚丙烯樹脂的要求及聚氯乙烯容器的配方,均與擠出-吹塑容器基本相同。
消費工藝擠-拉-吹法在擠出型坯與吹塑的工藝控制上,和擠-吹法根本相同。下面重點引見拉伸的工藝控制。
(1)拉伸溫度控制適合的拉伸溫度是停止雙軸拉伸的關鍵,否則將起不到使塑料分子重新定向排列的目的。對非結晶性的聚氯乙烯來說,如采用一步法,型坯即可從擠出時的190℃~200℃宜接冷卻到90℃~100℃,停止拉伸與吹塑。這時比它的玻璃化溫度高出10℃~20℃,是理想的拉伸溫度。對結晶性的聚丙烯來說,如采用一步法,型坯要借助有效的冷卻。
從擠出時的210℃~230℃疾速冷卻至90℃~105℃之間的結晶溫度,抑止球晶的構成,然後再加熱到玻璃化溫度與熔點溫度之間的150℃~160℃停止雙軸拉伸。不管聚氯乙烯還是聚丙烯,假如采用二步法,都需求對事前制成的型坯重新加熱到各自的拉伸溫度,再停止拉伸和吹塑。
(2)拉伸倍率除了拉伸温度等条件外,双轴拉伸制品的分子定向状态是由拉伸倍率决议的,因而拉伸倍率决议着制品性能的改良。拉伸倍率是拉伸比与吹胀比的乘积,拉伸比是制品长度与型坯长度之比,也是纵向拉伸率。吹胀比是制品大直径与型坯直径之比,也是径向拉伸率。拉伸倍率过低,起不到分子重新定向和改 善制品性能的作用。拉伸倍率过高,则会惹起资料损坯并使加工条件不易控制。普通聚氯乙烯的拉伸倍率取4~6,聚丙烯取6~10。