PET瓶吹塑生產(chǎn)工藝流程

1、1.PET塑料簡(jiǎn)介PET塑料是英文 Polyethyleneterephthalate 的縮寫，簡(jiǎn)稱 PET 或 PETP 中文意思是：聚對(duì)苯二甲酸類塑料，主要包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 PET 和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯 PBT,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯又俗稱滌綸樹脂，俗稱滌綸樹脂。它是對(duì)苯二甲酸與乙二醇的縮聚物，與 PBT 一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。聚酯是以 PET 為代表的熱塑性線型飽和聚酯的總稱，包括 PET、PBTPENPCT 及其共聚物。PET 是開發(fā)最早、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的聚酯產(chǎn)品。PET 再生塑料可以用在食品包裝物上，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限次的再生循環(huán)利用。這是我國(guó)觸手可及的環(huán)保工藝技術(shù)。由

2、于塑料包裝的原材料來(lái)自石油，為了節(jié)約資源，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都研制出了塑料包裝的回收再利用技術(shù)，早在 1991 年就已經(jīng)將再生PET 塑料切片用做食品包裝材料。2.我國(guó) PET 塑料發(fā)展現(xiàn)狀目前我國(guó)的聚酯 pet 塑料的包裝容器目前主要局限于雙向拉伸聚酯吹塑瓶。故以下主要從我國(guó) PET瓶的發(fā)展來(lái)介紹我國(guó)的 PET 塑料的發(fā)展現(xiàn)狀，并列舉兩例 PET 瓶生產(chǎn)行業(yè)的領(lǐng)先集團(tuán)。我國(guó)雙向拉伸聚酯吹塑瓶在塑料包裝行業(yè)中起步較晚，但自 20 世紀(jì) 80 年代從日本引入注拉吹 PET 瓶生產(chǎn)線之后即在以可樂為代表的飲料包裝中取得了很好的效果，隨后引進(jìn)了大量國(guó)外先進(jìn)的注拉吹 PET 瓶生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)在消化國(guó)外先進(jìn)技

3、術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的二步法 PET 拉伸吹塑機(jī)，它與通用注射機(jī)配合使用，利用通用注射機(jī)制造的 PET 瓶坯， 吹制 PET 雙向拉伸瓶。 國(guó)產(chǎn)二步法雙向拉伸 PET 吹瓶機(jī)中， 有的機(jī)型不僅能生產(chǎn)普通 PET 雙向拉伸瓶，還能生產(chǎn)耐熱型雙向拉伸 PET 瓶，所能生產(chǎn)的產(chǎn)品的容積基本上覆蓋了進(jìn)口設(shè)備所能生產(chǎn)的從幾十毫升的小瓶到 5 加侖的大桶的廣闊的領(lǐng)域。這些簡(jiǎn)易式吹瓶機(jī)不僅具有造價(jià)低廉、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且控制得當(dāng)也能生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良、實(shí)用性好的雙向拉伸 PET 吹瓶，因此得到了國(guó)內(nèi)外塑料加工界的普遍認(rèn)同，除了國(guó)內(nèi)大量使用之外，已部分出口外銷。盡管這些設(shè)

4、備和進(jìn)口的先進(jìn)設(shè)備之間還存在生產(chǎn)效率較低、自動(dòng)化程度較差、制品尺寸精度較差的差距，對(duì)于一些要求特別嚴(yán)格的應(yīng)用領(lǐng)域（如可口可樂、百事可樂等產(chǎn)品的包裝），其應(yīng)用上尚有一定困難。此外，多層共吹塑 PET 瓶的生產(chǎn)設(shè)備國(guó)內(nèi)尚待開發(fā)，但國(guó)產(chǎn)二步法雙向拉伸 PET 吹瓶機(jī)的開發(fā)利用對(duì)于促進(jìn) PET 瓶生產(chǎn)的高速發(fā)展起到了不容忽視的、巨大的推動(dòng)作用。目前，我國(guó)的 PET 瓶生產(chǎn)企業(yè)中既有擁有世界上各知名企業(yè)制造的最先進(jìn)的 PET 瓶自動(dòng)生產(chǎn)線（如日本 ASB 公司、青木固公司的全自動(dòng) PET 瓶生產(chǎn)線，法國(guó) SEDEL 公司的全自動(dòng) PET 瓶生產(chǎn)線以及意大利 SIPA 公司的全自動(dòng) PET 瓶生產(chǎn)線）的大

5、型骨干企業(yè)，同時(shí)，也有大量采用我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的各種不同自動(dòng)化程度的簡(jiǎn)易、實(shí)用型雙向 PET 吹瓶機(jī)的中小型企業(yè)，呈現(xiàn)出一個(gè)前所未有的百花爭(zhēng)艷、欣欣向榮的局面。目前我國(guó) PET 瓶生產(chǎn)行業(yè)中，產(chǎn)量最大的骨干企業(yè)是珠海中富和上海紫江集團(tuán)，分別占有國(guó)內(nèi) PET 瓶市場(chǎng)份額的約 30%口20%珠海中富集團(tuán)是國(guó)內(nèi)最早獲得可口可樂、百事可樂公司認(rèn)可的 PET 瓶生產(chǎn)廠家，2001 年該集團(tuán) PET 瓶產(chǎn)量達(dá)到 32 億個(gè)，其中熱灌裝 7 億個(gè)，銷售額達(dá)到 23.4 億元，在各地?fù)碛?0 多家工廠。上海紫江集團(tuán)近年來(lái)也發(fā)展很快，設(shè)在各地的控股公司已發(fā)展到 15 家，占據(jù)了武漢、關(guān) B 州、天津、長(zhǎng)春、昆山

6、、成都等地的市場(chǎng)，新建的年產(chǎn) 1.2 億個(gè) PET 熱灌裝瓶已投產(chǎn)，2002 年又在上海、廣州、成都、北京等地投資建廠，熱灌裝瓶的生產(chǎn)能力達(dá)到 4.85億個(gè)。在 PET 瓶迅速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)瓶級(jí) PET 樹脂的生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展。據(jù)報(bào)道，1995 年我國(guó)瓶級(jí) PET 樹脂的用量為 10萬(wàn) t,其中國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量為 6 萬(wàn) t,到 2000 年我國(guó)瓶級(jí) PET 樹脂的用量為 52 萬(wàn) t,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力已達(dá) 50 萬(wàn) t。除了量的飛速增長(zhǎng)外，質(zhì)量方面也有很大的提高，儀征化纖、上海遠(yuǎn)東、常州華源等公司生產(chǎn)的瓶級(jí) PET 樹脂均已獲得可口可樂公司的認(rèn)可。國(guó)內(nèi) PET 瓶的主流產(chǎn)品，初期僅局限于諸如可

7、樂、礦泉水、蒸儲(chǔ)水之類的飲料使用的包裝容器，應(yīng)用中以其優(yōu)良的性能及合理的價(jià)位獲得用戶的普遍歡迎，在這些飲料包裝成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，近年來(lái) PET 瓶已在耐熱瓶裝飲料紅茶、綠茶、果汁以及食用油、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)的應(yīng)用中得到擴(kuò)展。據(jù)報(bào)道，1996 年我國(guó) PET 瓶的產(chǎn)量為 30 億個(gè)，1998 年上升為 50 億個(gè)，2000 年達(dá)到 80 億個(gè)，2001 年 90 億個(gè)，2002 年達(dá)到 100 億個(gè)，2004 年 130 億個(gè)，成為塑料包裝材料增長(zhǎng)幅度最大的品種。我國(guó) PET 瓶塑料成型設(shè)備大有發(fā)展前景，同時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)看到 PET 瓶塑料成型設(shè)備與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距較大。國(guó)際上典型的 P

8、ET 瓶坯注塑機(jī)生產(chǎn)設(shè)備為加拿大的 HUSKEET 注塑機(jī)，是國(guó)際上公認(rèn)的領(lǐng)頭羊，所以，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究其性能特點(diǎn)、機(jī)構(gòu)特點(diǎn)、性能特點(diǎn)，開發(fā)出更具有性能優(yōu)勢(shì)的 PET 瓶坯注塑機(jī)。在市場(chǎng)國(guó)際化的今天，國(guó)產(chǎn)的 PET 瓶注塑坯設(shè)備，如果在性能上沒有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，那研制出來(lái)的設(shè)備只能當(dāng)展品，不能當(dāng)商品PET 瓶吹塑生產(chǎn)工藝流程聚對(duì)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(jiǎn)稱注拉吹）和擠出拉伸吹塑（簡(jiǎn)稱擠拉吹）。在這兩種成型方法中,由于注拉吹工藝易控制，生產(chǎn)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(wú)壓瓶，如充裝水、

9、茶、油等的瓶。茶飲料瓶是摻混了聚親二甲酸乙二酯（PEN）的改性 PET 瓶或 PET 與熱塑性聚芳酯的復(fù)合瓶，在分類上屬熱瓶，可耐熱 80c 以上；水瓶則屬冷瓶，對(duì)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(shè)備隨著科技的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)的規(guī)模化，PET 吹瓶機(jī)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，生產(chǎn)效率也越來(lái)越高。設(shè)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(xiàn)在每小時(shí)生產(chǎn)幾萬(wàn)個(gè)瓶。操作也由過去的手動(dòng)按鈕式發(fā)展為現(xiàn)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(wěn)定性。目前，注拉吹設(shè)備的生產(chǎn)廠家主要有法國(guó)的 SIDEL 公司、德國(guó)的 KRONEN 司等

10、。雖然生產(chǎn)廠家不同，但其設(shè)備原理相似，一般均包括供坯系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、吹瓶系統(tǒng)、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。影響 PET 瓶吹塑工藝的重要因素有瓶坯、加熱、預(yù)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高（5%以下），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,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)間不能超過六個(gè)月。瓶坯的優(yōu)劣很大程度上取決于 PET

11、 材料的優(yōu)劣，應(yīng)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(yàn)表明，同樣粘度的 PET 材料成型的瓶坯，進(jìn)口的原料要比國(guó)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(duì)瓶坯的要求是純潔、透明、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)異色、注點(diǎn)長(zhǎng)度及周圍暈斑合適。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(shè)定，自動(dòng)調(diào)節(jié)。烘箱中由遠(yuǎn)紅外燈管發(fā)出遠(yuǎn)紅外線對(duì)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。瓶坯在烘箱中向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)自轉(zhuǎn)，使瓶坯壁受熱均勻。燈管的布谿在烘箱中自上而下一般呈區(qū)字形，兩頭多，中間少。烘箱的熱量由燈管開啟數(shù)量、整體溫度設(shè)

12、定、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。要使烘箱更好地發(fā)揮作用，其高度、冷卻板等的調(diào)整很重要，若調(diào)整不當(dāng)，吹塑時(shí)易出現(xiàn)脹瓶口（瓶口變大）、硬頭頸（頸部料拉不開）等缺陷。2.3預(yù)吹預(yù)吹是二步吹瓶法中很重要的一個(gè)步驟，它是指吹塑過程中在拉伸桿下降的同時(shí)開始預(yù)吹氣，使瓶坯初具形狀。這一工序中預(yù)吹位谿、預(yù)吹壓力和吹氣流量是三個(gè)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。正常的預(yù)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(dāng)，預(yù)吹壓力或吹氣流量不足等，而預(yù)吹瓶的大小則取決于預(yù)吹壓力及預(yù)吹位谿。在生產(chǎn)中要維持

13、整臺(tái)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，可根據(jù)預(yù)吹瓶情況調(diào)整加熱或預(yù)吹工藝。預(yù)吹壓力的大小隨瓶子規(guī)格、設(shè)備能力不同而異，一般容量大、預(yù)吹壓力要??；設(shè)備生產(chǎn)能力高，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，其所需預(yù)吹壓力也不盡相同。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；另一些用料不當(dāng)或成型工藝不適當(dāng)?shù)钠颗鳎Ⅻc(diǎn)附近有大量的應(yīng)力集中不易消退，如果吹塑，常會(huì)在注點(diǎn)處吹破或在應(yīng)力測(cè)試中從注點(diǎn)處爆裂、滲漏。根據(jù)取向條件，此時(shí)可如所示把燈管移出 2-3 支至注點(diǎn)上方開啟，給予注點(diǎn)處充分加熱，提供足夠熱量，促使其迅速

14、取向。對(duì)于已加熱二次使用的瓶坯或存放時(shí)間超標(biāo)的瓶坯，由于時(shí)溫等差效應(yīng)，二者成型工藝相似，與正常瓶坯相比，其要求的熱量要少，預(yù)吹壓力也可適當(dāng)降低。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(duì)維持產(chǎn)品的穩(wěn)定性有重要作用。一般瓶身溫度高，瓶底溫度低。對(duì)冷瓶來(lái)說，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 5-8C 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(diào)整的難度，如加強(qiáng)筋、過渡區(qū)的弧度及底部的散熱狀況等都對(duì)工藝調(diào)整有影響。2.5環(huán)境生產(chǎn)環(huán)境的好壞對(duì)工藝調(diào)整也有較大影響，恒定的條件可以維持工藝的穩(wěn)定及產(chǎn)品的穩(wěn)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