CN101081542A - 一种耐热瓶全自动吹瓶工艺 - Google Patents

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Abstract

一种耐热瓶全自动吹瓶工艺，其工艺步骤为：合模后先对已加热过的瓶坯进行预处理；然后再对瓶坯进行高压吹气结晶成型；成型后对瓶子进行后期处理。其中高压吹气结晶成型包括：(1)第一次高压吹气以至瓶坯结晶预成型；(2)排出少量气体，再第二次高压吹气以至瓶坯结晶成型；(3)第三次，排气的同时再吹入高压冷气以至瓶坯结晶定型。本发明解决了现有产品存在的耐热温度低和热稳定性差的问题，并且具有降低生产成本、提高生产效率、简单合理、操作简便等优点。

Description

一种耐热瓶全自动吹瓶工艺
技术领域
本发明涉及一种灌装用塑胶瓶的吹制工艺，特别是指一种采用PET材料且能耐受高温液体的热灌装塑胶瓶的全自动吹制工艺。
背景技术
随着石化工业的日新月异，塑胶原料与传统原料相比的优势也越明显。对于制瓶工业而言，塑胶瓶具有成本低、回收易、消毒方便及易于装饰的优势，使之已大幅度替代了传统的玻璃包装容器，无论是各种热、冷、碳酸饮料还是医用的盐水瓶都可见塑胶瓶的身影。目前，制瓶领域常用的塑胶原料有PE、PP、PVC等并已扩展到聚对苯二甲酸乙二醇酯即PET，强大的市场需求使全自动旋转吹瓶机PMRB成为塑胶瓶吹制机的主流。然而一般而论塑胶瓶耐热性差，不能用来灌装热的液体，如液体温度高于65℃塑胶容器就会出现不可逆转的变形，造成容器体无利用价值，故一般是用于灌装饮用水、软饮料等使用冷灌装(即常温下灌装)的饮品；对于果汁、含糖饮料(不含汽)或水果、蔬菜、奶油食品等则必须使用热灌装方式，为的是防止在密封容器内滋生细菌，造成腐坏，所以容器要能耐受98℃以满足消毒的需要，因此传统的做法是使用玻璃瓶来进行热灌装，要么就只能是在添加防腐剂后改用冷灌装。但采用玻璃瓶存在重量重、易碎的缺点，食用过多的防腐剂对人体也有害；当然也有采用将成形后的塑胶容器再经特殊处理加工后使之适合高温热灌装的，但其加工程序复杂、生产成本高且生产速度慢。那么能否探寻到一种耐热性能好、省料、变形不超过许可范围的热灌装塑胶瓶的生产方法吗？
目前，公知的吹瓶工艺为一次高压吹塑结晶成型，即经过预热的瓶坯在送入吹塑模具中通过高压气体直接吹塑成型。由此吹出来的塑料瓶体的内在分子结构特性不稳定，导致产品的耐热温度低、热稳定性差。在灌装热的液体时，瓶体会发生变形。为了生产出耐热性能好，热稳定性高的容器瓶，中国专利200510049731.6提出了一种制作耐热瓶的全自动工艺。虽然该工艺提高了产品的耐热温度和热稳定性能，但其中对瓶坯进行吹塑成型是在中温模具、高温模具、中温成型模具三个不同温度的模具内进行，这样操作复杂、不简便，综合成本高。
发明内容
本发明需解决的问题是提供一种热稳定性高、在95℃高温下瓶体变型不超过许可值且克重轻的塑胶制特别是PET材料制热灌装塑胶瓶的吹制工艺。
根据上述需解决的问题设计了一种耐热瓶全自动吹瓶工艺，其步骤为：合模后先对瓶坯进行预处理，然后再对瓶坯进行高压吹气结晶成型，成型后对瓶子进行后期处理，其中高压吹气结晶成型为：
(1)第一次高压吹气以至瓶坯结晶预成型；
(2)排出少量气体，再第二次高压吹气以至瓶坯结晶成型；
(3)第三次，排气的同时再吹入高压冷气以至瓶坯结晶定型，即制得耐热瓶。
高压吹气结晶成型前的预处理为对瓶坯进行纵向拉伸和预吹使其横向拉伸。经过预处理的瓶坯贴近吹塑模具的膜壁，有利于下一步吹塑结晶成型。压吹气结晶成型后的后期处理为排出高压气体、冷却、开模取瓶。
预吹所采用的气体压强为0.8～1.2MPA，吹塑结晶成型所采用的气体压强为3.5～4MPa。
本发明整个工艺流程的所用的时间为4s，其中各个阶段的时间参数如下：纵向拉伸的时间为850ms、预吹的时间为50ms、第一次高压吹气的时间为1750ms、然后排出少量气体的时间为100ms和第二次高压吹气的时间为120ms、第三次既排气又吹气的时间为500ms、成型后排出高压气体的时间为100ms、冷却的时间为30ms、开模取瓶的时间为500ms，合计整个工艺流程的时间为4s。
吹塑模具的温度为145～170℃。
本发明对瓶坯进行三次高压吹气结晶成型，延长了生产耐热瓶的保温时间，提高了产品的耐热性能。其中不断排出已受热的气体，吹入新的冷气体，有利于加强瓶子的结晶度和结晶度的合理分配；在传统吹制过程中增加了一次高吹和一次排气，即三次高压吹气，三次排气，循环进行，尽量加长保压时间，且在保压期间，更换热的气压出来，注入新的冷气压进入模具，加强瓶子的结晶度，且加速瓶子的冷却效率，这也是成瓶耐热的主要原因。本发明有效地解决了现有产品存在的耐热温度低和热稳定性差的问题。吹制而成的耐热瓶在灌装95℃以上的液体时，瓶体几乎不发生变形，耐热性能和热稳定性能得到了显著提高。并且在瓶体变形不超过许可期限的基础下，可减少单瓶约7％的材料用量，降低生产成本。本发明生产一个单瓶的整个流程的时间为4s，相比现有技术的时间为6s，显著地提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面以生产PET耐热瓶为例对本发明进行更详细的说明。
如图1所示，一种耐热瓶全自动吹瓶工艺，其步骤为：首先把已加热过约有110℃的PET瓶坯送入145～170℃的吹塑模具中。合模后，通过拉伸机构对瓶坯进行纵向拉伸，再预吹压强为0.8～1.2MPa的气体使其横向拉伸。然后再对瓶坯进行第一次高压吹气，使其贴紧高温模具结晶预成型。预成型后排出少量的热气体，这时，瓶子会有轻度的收缩变形，再第二次注入高压气体，使其再次贴紧高温模具结晶成型。第三次排出已受热的气体同时吹入高压冷气，使瓶坯结晶定型，即制得PET耐热瓶。接下来再排出高压吹塑气体、冷却，开模取瓶。
在生产PET耐热瓶的生产线上，注塑模具通过旋转一周完成以上整个工艺流程，一个周期的时间为4s。其各阶段所用的时间和注塑模具旋转的角度参数如下表：
整个工艺流程的各个阶段 各阶段的时间段 注塑模具旋转的角度
纵向拉伸     850ms     76°
预吹 横向拉伸     50ms     5°
第一次高压吹气     175ms     158°
排出少量气体     100ms     10°
第二次高压吹气     120ms     11°
第三次既排气又吹气     500ms     45°
排出高压吹塑气体     100ms     9°
冷却     30ms     2°
开模取瓶     500ms     45 °
即：纵向拉伸的时间为850ms，模具旋转角度为76°；预吹的时间为50ms，模具旋转角度为5°；第一次高压吹气的时间为1750ms，模具旋转角度为158°；排出少量气体的时间为100ms，模具旋转角度为10°；第二次高压吹气的时间为120ms，模具旋转角度为11°；第三次高压吹气的时间为500ms，模具旋转角度为45°；成型后排出高压气体的时间为100ms，模具旋转角度为9°；冷却的时间为30ms，模具旋转角度为2°；开模取瓶的时间为500ms，模具旋转角度为45°。整个工艺流程中吹塑模具旋转360°，为一个周期，即从合模到开模取瓶，吹塑模具回到原点。这样则可接受下一个PET瓶坯，合模后再对瓶坯进行吹塑结晶成型。
本发明对PET瓶坯进行三次高压吹气结晶成型，延长了生产耐热瓶的保温时间，提高了产品的耐热性能。其中不断排出已受热的气体，吹入新的冷气体，有利于加强瓶子的结晶度和结晶度的合理分配。本发明有效地解决了现有产品存在的耐热温度低和热稳定性差的问题。吹制而成的PET耐热瓶在灌装95℃以上的液体时，瓶体几乎不发生变形，耐热性能和热稳定性能得到了显著提高。并且在瓶体变形不超过许可期限的基础下，减少了单瓶约7％的材料用量，降低了生产成本。而且本发明生产一个单瓶的整个流程的时间为4s，相比现有技术的时间为6s，显著地提高了生产效率。
以上所述的仅是本发明的非限定性实施方式，耐热瓶的材料、各阶段的时间和吹塑模具旋转角度的变化对本发明无实质性影响，故未多次举例。而且，吹塑模具也可勿需通过旋转完成整个工艺流程。

Claims (6)

1、一种耐热瓶全自动吹瓶工艺，其步骤为：
合模后先对瓶坯进行预处理，然后再对瓶坯进行高压吹气结晶成型，成型后对瓶子进行后期处理，其特征在于：
高压吹气结晶成型为：
(1)第一次高压吹气以至瓶坯结晶预成型；
(2)排出少量气体，再第二次高压吹气以至瓶坯结晶成型；
(3)然后排气的同时再第三次吹入高压冷气以至瓶坯结晶定型，即制得耐热瓶。
2、根据权利要求1所述的耐热瓶全自动吹瓶工艺，其特征在于：高压吹气结晶成型前的预处理为对瓶坯进行纵向拉伸和预吹使其横向拉伸。
3、根据权利要求2所述的耐热瓶全自动吹瓶工艺，其特征在于：高压吹气结晶成型后的后期处理为排出高压气体、冷却、开模取瓶。
4、根据权利要求3所述的耐热瓶全自动吹瓶工艺，其特征在于：预吹所采用的气体压强为0.8～1.2MPA，高压吹气结晶成型所采用的气体压强为3.5～4MPa。
5、根据权利要求4所述的耐热瓶全自动吹瓶工艺，其特征在于：整个工艺流程所用的时间为4s，其中各阶段的时间参数如下：纵向拉伸的时间为850ms、预吹的时间为50ms、第一次高压吹气的时间为1750ms、然后排出少量气体的时间为100ms和第二次高压吹气的时间为120ms、第三次既排气又吹气的时间为500ms、成型后排出高压气体的时间为100ms、冷却的时间为30ms、开模取瓶的时间为500ms。
6、根据权利要求5所述的耐热瓶全自动吹瓶工艺，其特征在于：吹塑模具的温度为145～170℃。
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