CN101157397A - 吹塑成形的输液容器及其制造方法以及其制造所用材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种吹塑成形的输液容器、用于制造输液容器的无规乙烯丙烯共聚物、用于制造输液容器的共混物和输液容器的制造方法。本发明的输液容器包括一体成型的口部、肩部、体部和底部，所述体部的厚度薄于所述口部、所述肩部和所述底部，从而使得所述输液容器易于向内收缩变形。根据本发明的输液容器，提高了直排性能且高透明度，并提高产品的合格率而降低了成本。

Description

吹塑成形的输液容器及其制造方法以及其制造所用材料
技术领域
本发明涉及吹塑成形的输液容器、制造该容器的乙烯丙烯共聚物、制造该容器的共混物及该容器的制造方法。
背景技术
目前国内、国际常用的输液容器包括玻璃瓶、塑胶瓶、塑胶软袋等多种类型。其中，玻璃瓶存在易碎、重量重、运输不方便和不利回收等缺点，塑胶软袋的成本则太高，而塑胶瓶则具有重量轻、成型容易、成本低、透明度好、便于运输、储存和使用等诸多方面优点，使用占有率越来越高。现有塑胶瓶制造方法有采用一步法和二步法，其中，二步法制造工艺的塑胶瓶以其透明度更高，容器成型更容易，产量更高，重量更轻，成本更低，强度更高，气体阻隔性改善等优点而更具优势。
在市场现有常用的塑胶瓶的瓶身与瓶底连接处过渡圆弧很小、不明显或接近棱角，而瓶底无凹槽或有单边较深凹槽。上述输液瓶在生产过程中，易出现瓶子底部出现波浪不平或有凹痕等废瓶和不良品，在瓶成型后续工序传输过程中，瓶底边角易被划伤、存在应力集中，易破损、开裂、漏液，造成损失。而且，目前市场上具有凹槽的输液瓶不易实现匀速直排。要解决上述问题，对机器的操作工人技能要求很高，机器必需在较低速度运行。在输液容器的高速高产、高效益、低成本的现实要求下，是不符合市场需要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供高透明、低成本、可直排的热塑性材料吹塑成形的输液容器。
本发明的进一个目的是提供可匀速直排、制造模具简单、重量更轻的高透明、低成本的热塑性材料吹塑成形的输液容器。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造高透明、低成本、可直排的输液容器的聚丙烯。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造高透明、低成本、可直排的输液容器的聚丙烯共混物。
本发明的另一个目的是提供一种制造高透明、低成本、可直排的输液容器的方法。
本发明的输液容器，包括一体成型的口部、肩部、体部和底部，其特征在于，所述体部的厚度薄于所述口部、所述肩部和所述底部，从而使得所述输液容器易于向内收缩变形。优选地，所述体部厚度在0.1mm至0.8之间。
进一步优选地，所述体部与所述底部之间具有圆弧过渡段。较佳地，所述圆弧过渡段的高度在10mm至30mm之间。
进一步优选地，所述口部的内径不超过2mm。较佳地，所述口部的内径不超过18mm。
进一步优选地，所述底部具有内陷的凹部。较佳地，所述凹部横向地设于所述底部。较佳地，所述凹部宽度约为所述底部长度的四分之一到二分之一。较佳地，所述凹部与所述底部具有圆弧过渡段。较佳地，所述凹部深度在1.5mm至8mm之间。较佳地，所述凹部包括第一凹部、第二凹部和第三凹部，其中所述第二凹部位于所述底部的中心，所述第一凹部和第三凹部对称地设于所述第二凹部两边。较佳地，一吊环可活动地固定在所述底部中心位置。
进一步优选地，所述输液容器的横截面为椭圆形。
进一步优选地，所述输液容器用乙烯丙烯共聚物注塑成型的料胚吹塑而成。较佳地，所述料胚的厚度在2.5mm至4mm之间。较佳地，所述料胚形状与所述输液容器形状相匹配。较佳地，所述料胚的长度方向拉伸比在1.9至2.5之间，即均除去口部的情况下，所述料胚高度与所述输液容器高度比在1∶1.9在1∶2.5之间。
在另一个优选的实施例中，本发明的热塑性材料吹塑成形的输液容器，包括一体成型的口部、肩部、体部和底部，其特征在于，所述体部的厚度均匀，与所述肩部和所述底部的厚度基本一致，比所述口部薄，从而使得所述输液容器易于向内收缩变形。体部的厚度优选在0.2mm至0.4mm之间。
进一步优选地，所述口部、肩部、体部和底部之间依次平缓地圆弧过渡。
进一步优选地，所述输液容器呈扁平状。
进一步优选地，所述输液容器的横截面近似于椭圆形。
进一步优选地，所述口部的内径不超过25mm。
进一步优选地，所述口部的内径不超过18mm。
进一步优选地，一吊环可活动地固定在所述底部中心位置。
进一步优选地，所述输液容器用乙烯丙烯共聚物注塑成型的料胚吹塑而成。
进一步优选地，所述料胚的厚度在2.5mm至4mm之间。
进一步优选地，所述料胚形状与所述输液容器形状相匹配。
进一步优选地，所述料胚的长度方向拉伸比在1.9至2.5之间，即均除去口部的情况下，所述料胚高度与所述输液容器高度比在1∶1.9在1∶2.5之间。
根据本发明的用于制造输液容器的无规乙烯丙烯共聚物，其中乙烯含量在0.5％至5.0％之间。较佳地，乙烯含量在2.5％至4.0％之间。
根据本发明的制造输液容器的共混物，包含：(a)如前所述的无规乙烯丙烯共聚物；(b)热塑性弹性体；其中热塑性弹性体的含量在0.5％至40％之间。较佳地，热塑性弹性体的含量在1％至15％之间。
根据本发明的输液容器的制造方法，包括：
(a)将含有乙烯单元的乙烯丙烯共聚物颗粒料或者与热塑性弹性体共混后的共混物颗粒料置于注塑设备中加热，塑化后注射入有一定形状的一个或多个型腔中(即注塑模)中，保压冷却后，形成注塑模要求形状的料胚；
(b)冷却一段时间后的料胚送进吹塑设备加热，软化后送入有一定形状的一个或多个型腔(即吹塑模)中，由拉杆将料胚拉伸至输液容器要求的高度，再在胚管通入一定压力的压缩空气，吹胀并紧贴在型腔壁上冷却，保压定型后取出，成型为输液容器。
较佳地，通过注塑设备注塑出与输液容器的形状有一定关联性的料胚。
较佳地，吹塑设备对料胚进行加热时，保持料胚口部的温度低于料胚体部的温度。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的输液容器的正面示意图；
图2是本发明的第一实施例的输液容器的侧面示意图；
图3是本发明的第一实施例的输液容器剖面示意图；
图4是本发明的第一实施例的输液容器的底面示意图；
图5是本发明的第一实施例的输液容器直排后收缩效果图；
图6是本发明的第二实施例的输液容器的正面示意图；
图7是本发明的第二实施例的输液容器的侧面示意图；
图8是本发明的第二实施例的输液容器的剖面示意图；
图9是本发明的第二实施例的输液容器的底面示意图；
图10是本发明的第一实施例的输液容器的制造模具示意图。
图11是本发明的第二实施例的输液容器的制造模具示意图。
图12是本发明的第二实施例的输液容器在直排后的收缩效果图；
图13是本发明的第二实施例的输液容器的时间与流量关系曲线图；
图14是本发明的第二实施例的输液容器的残留液体量与流速关系曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
输液容器的具体实施例一
如图1、图2、图3所示，本发明的输液容器，包括口部1、肩部2、体部3和底部4，体部3的厚度薄于口部1、肩部2和底部4。较佳地，体部3的厚度在0.1mm至0.8mm之间。使用本发明的输液容器，由于体部3相对较薄，更利于容器内的液体进行自排。口部1的内径不超过25mm，较佳的内径不超过18mm，这样可提高容器的合格率和吹塑成形的速度。体部3与底部4之间具有圆弧过渡段5，圆弧过渡段5的高度在5mm至30mm之间，优选在10mm至30mm之间。在体部3与底部4之间的圆弧过渡段5将有效地防止应力集中，而更有效地避免容器被划伤、破损、漏液等情况。
底部4具有内陷的凹部41，凹部41横向地设于底部4。在底部4设有凹部41。凹部41宽度约为底部4长度的四分之一至二分之一之间，优选为底部4长度的三分之一。凹部41与底部4之间具有圆弧过渡段42，凹部41深度在1.5mm至8mm之间。如图5所示，吊环6通过焊接可活动地固定在第二凹部41b中。凹部41包括第一凹部41a、第二凹部41b和第三凹部41c，第二凹部41b位于底部4的中心，第一凹部41a和第三凹部41c对称地设于第二凹部41b两边。凹部可防止底部产生不规则凹痕、波浪不平等现象。凹部的圆弧过渡段便于成型和防止应力集中。第一、第三凹部对称分布于底部，使底部避免出现凸凹不平现象。
如图4所示，输液容器的横截面为椭圆形，这将便于吹塑成型和实现容器内的液体自排。
图5是本发明的输液容器直排后收缩效果图。在使用本发明的输液容器10时，先注入输液体，然后将塞子20塞住容器10的口部1，成气密状。输液时，让容器10倒置后将空心针30刺入塞子20，容器10的液体便可从空心针30排出。由于体部3的厚度薄于口部1、肩部2和底部4，当输液容器10的液体排出时，体部3会向里收缩变形。同时，体部3的厚度控制在0.1mm至0.8mm之间。随着液体的减少，体部3会自中部发生弯曲并相互接近，一直到液体全部排出为止，容器的形状最终呈扁平状。因此，本发明的输液容器具有很高的液体自排能力。
根据本发明的输液容器用乙烯丙烯共聚物注塑成型的料胚吹塑而成。料胚的厚度在2.5mm至4mm之间，形状与输液容器形状相匹配。其中，料胚的长度方向拉伸比在1.9至2.5之间，即均除去口部的情况下，料胚高度与输液容器高度比在1∶1.9在1∶2.5之间。由此，可以提高产品的合格率。
本发明的输液容器，因其透明度、强度和气体阻隔性得到了大大的改善，可成为玻璃输液容器的优良替代品，以及具有更多优点的环保型产品。
输液容器的具体实施例二
如图6、图7、图8所示，本发明的输液容器，包括口部1、肩部2、体部3和底部4，体部3的厚度薄于口部1，与肩部2和底部4基本一致，体部3的厚度优选在0.2mm至0.4mm之间。目前常用的输液容器瓶的体部厚度在0.1mm至0.8mm之间，瓶体不可做得过薄以免薄处容易破裂。口部1的内径不超过25mm，优选的，内径为18mm，这样可提高容器的合格率和吹塑成形的速度。体部3与底部4均为圆弧形状，且圆弧平滑相连使输液容器更接近于偏平软袋形状。在体部3与底部4的圆弧将有效地防止应力集中，而更有效地避免容器被划伤、破损、漏液等情况。与目前输液容器瓶相比，本发明的输液容器由于瓶体的结构决定其体部3更均匀，所以整体可做的更薄，因此重量更轻，节省原材料，制造成本也更低。
如图9所示，本发明的输液容器的底部4没有内陷的凹部，因此瓶底部的可变形范围大大增加，使输液容器更易变形且更均匀排液。
如图6、图7所示，吊环5通过焊接可活动地固定在底部4中心位置。
如图9所示，输液容器的横截面为椭圆形，这将便于吹塑成型和实现容器内的液体自排。
图10是目前底部具有内陷凹部的输液容器的制造模具示意图。如图所示，制造输液容器的模具6包括第一模具61，第二模具62和第三模具63。由于输液瓶底部4具有内陷的凹部41，所以制造模具需要有专门的底模第三模具63。图11是本发明的不具有内陷凹部的输液容器的制造模具示意图。如图所示，因为输液容器的底部4没有内陷的凹部，所以制造模具不需要有专门的底模，仅由第一模具61和第二模具62组成，使模具6结构更简单，提高了生产效率，降低了成本。
图12是本发明的输液容器直排后的收缩效果图。在使用本发明的输液容器10时，先给输液容器注入输液体，然后将塞子20塞住容器10的口部1，成气密状。输液时，在容器10倒置后将空心针30刺入塞子20，容器10的液体便可从空心针30排出。由于体部3的厚度薄于口部1，且与肩部2和底部4基本一致，且体部3的厚度控制在0.2mm至0.4mm之间，当输液容器10的液体排出时，体部3会向里收缩变形，随着液体的减少，体部3会自中部发生弯曲并相互接近，一直到液体全部排出为止。由于体部3的厚度较薄，且与肩部2和底部4的厚度基本一致，更利于容器内的液体进行匀速直排。因此，本发明的输液容器具有很高的液体匀速直排能力。
根据本发明的输液容器用乙烯丙烯共聚物注塑成型的料胚吹塑而成。料胚的厚度在2.5mm至4mm之间，形状与输液容器形状相匹配。其中，料胚的长度方向拉伸比在1.9至2.5之间，即均除去口部的情况下，料胚高度与输液容器高度比在1∶1.9在1∶2.5之间。由此，可以提高产品的合格率。
由显示本发明的时间与流量关系曲线的图13可以看出，输液曲线接近为一条比例系数相同的直线，即在相同段时间内输液的流量基本相同，由显示残留液体量与流速关系曲线的图14可以看出，输液流速曲线基本平滑过渡且趋势一致，即排液匀速。
本发明的输液容器可匀速直排、制造模具简单、重量更轻、成本低，透明度、强度和气体阻隔性得到了大大的改善，可成为玻璃输液容器的优良替代品，及具有更多优点的环保型产品。
制造输液容器的无规乙烯丙烯共聚物的实施例
根据本发明的乙烯丙烯共聚物，由丙烯(propylene)在聚合化学反应时，在聚合物主链(Polymer Back-bone)嵌入乙烯单体变成共聚聚丙烯(Copolymer PP)。共聚聚丙烯有两种：一是嵌段共聚(Block Copolymer)，二是无规共聚(Random Copolymer)。只加乙烯单体时，一般出现的是无规共聚。无规共聚是指乙烯在主链的排列是无规的。与聚丙烯相比，将乙烯单体添加在无规共聚聚丙烯中可改善透明度，耐寒性，韧性和加工条件范围。乙烯单体添加量一般控制在0.5-5.0％，在较为优选的方案中，乙烯单体添加量在2.5％至4.0％之间。
制造输液容器的共混物的实施例
在聚合形成无规乙烯丙烯共聚物时，乙烯含量最多可添加4-5％。在添加量提高后，工艺易产生很多问题。如果再要改善无规乙烯丙烯共聚物的韧性和柔软性，需后加工共混热塑性弹性体达到所需目的。
根据本发明的共混物，在含有0.5-5.0％乙烯的乙烯丙烯共聚物中，热塑性弹性体的一般添加量可在0.5％至40％之间，要按用途所需，以及热塑性弹性体与聚丙烯塑料的相溶性程度来考虑添加量。若考虑相溶性和经济性，一般添加量优选为1％至15％是较理想的。热塑性弹性体加入乙烯丙烯共聚物是一般通过机械共混、塑化和造粒。加入弹性体目的是改善乙烯丙烯共聚物的柔软性，耐寒性和韧性。
热塑性弹性体依据用途所需，可选自聚烯烃热塑性弹性体(TPO、TPV等)，苯乙烯类热塑性弹性体(SBC、SBS、SIS、SEBS、SEPS等)，和聚氨酯热塑性弹性体(TPU)等。
一般来说，使用本发明的乙烯丙烯共聚物、上述共混物来制造输液容器，途径如下：(a)将含有乙烯单元的乙烯丙烯共聚物颗粒料或者与热塑性弹性体共混后的共混物颗粒料置于注塑设备中加热，塑化后注射入有一定形状的一个或多个型腔中(即注塑模)中，保压冷却后，形成注塑模要求形状的料胚；(b)冷却一段时间后的料胚送进吹塑设备加热，软化后送入有一定形状的一个或多个型腔(即吹塑模)中，由拉杆将料胚拉伸至输液容器要求的高度，再在胚管通入一定压力的压缩空气，吹胀并紧贴在型腔壁上冷却，保压定型后取出，成型为输液容器。在优选的方案中，通过注塑设备注塑出与输液容器的形状有一定关联性的料胚，以提高成功率。当吹塑设备对料胚进行加热时，保持料胚口部的温度低于料胚体部的温度，可进一步提高成功率。
本发明并不局限于上述说明书中公开的内容，本领域的普通技术人员完全可采用相同或等同的技术方案进行替代而实现同样的技术效果和技术目的，对于这样的修改仍属于本发明的保护范围。

Claims (37)

1.一种吹塑成形的输液容器，包括一体成型的口部、肩部、体部和底部，其特征在于，所述体部的厚度薄于所述口部、所述肩部和所述底部，从而使得所述输液容器易于向内收缩变形。
2.如权利要求1所述的输液容器，其特征在于，所述体部厚度在0.1mm至0.8mm之间。
3.如权利要求1或2所述的输液容器，其特征在于，所述体部与所述底部之间具有圆弧过渡段。
4.如权利要求3所述的输液容器，其特征在于，所述圆弧过渡段的高度在5mm至30mm之间。
5.如权利要求1、2所述的输液容器，其特征在于，所述口部的内径不超过25mm。
6.如权利要求5所述的输液容器，其特征在于，所述口部的内径为18mm。
7.如权利要求1所述的输液容器，其特征在于，所述底部具有内陷的凹部。
8.如权利要求7所述的输液容器，其特征在于，所述凹部横向地设于所述底部。
9.如权利要求7或8所述的输液容器，其特征在于，所述凹部宽度约为所述底部长度的四分之一到二分之一。
10.如权利要求7或8所述的输液容器，其特征在于，所述凹部与所述底部具有圆弧过渡段。
11.如权利要求7或8所述的输液容器，其特征在于，所述凹部深度在1.5mm至8mm之间。
12.如权利要求7或8所述的输液容器，其特征在于，所述凹部包括第一凹部、第二凹部和第三凹部，其中所述第二凹部位于所述底部的中心，所述第一凹部和第三凹部对称地设于所述第二凹部两边。
13.如权利要求1、7或8所述的输液容器，其特征在于，一吊环可活动地固定在所述底部中心位置。
14.如权利要求1所述的输液容器，其特征在于，所述输液容器的横截面为椭圆形。
15.如权利要求1所述的输液容器，其特征在于，所述输液容器用乙烯丙烯共聚物注塑成型的料胚吹塑而成。
16.如权利要求15所述的输液容器，其特征在于，所述料胚的厚度在2.5mm至4mm之间。
17.如权利要求15或16所述的输液容器，其特征在于，所述料胚形状与所述输液容器形状相匹配。
18.如权利要求17所述的输液容器，其特征在于，所述料胚的长度方向拉伸比在1.9至2.5之间，即均除去口部的情况下，所述料胚高度与所述输液容器高度比在1∶1.9在1∶2.5之间。
19.一种热塑性材料吹塑成形的输液容器，包括一体成型的口部、肩部、体部和底部，其特征在于，所述体部的厚度均匀，与所述肩部和所述底部的厚度基本一致，比所述口部薄，从而使得所述输液容器易于向内收缩变形。
20.如权利要求19所述的输液容器，其特征在于，体部的厚度在0.2mm至0.4mm之间。
21.如权利要求20所述的输液容器，其特征在于，所述口部、肩部、体部和底部之间依次平缓地圆弧过渡。
22.如权利要求21所述的输液容器，其特征在于，所述输液容器呈扁平状。
23.如权利要求22所述的输液容器，其特征在于，所述输液容器的横截面近似于椭圆形。
24.如权利要求19、20、21、22或23所述的输液容器，其特征在于，所述口部的内径不超过25mm。
25.如权利要求24所述的输液容器，其特征在于，所述口部的内径为18mm。
26.如权利要求19、20、21、22或23所述的输液容器，其特征在于，一吊环可活动地固定在所述底部中心位置。
27.如权利要求19、20、21、22或23所述的输液容器，其特征在于，所述输液容器用乙烯丙烯共聚物注塑成型的料胚吹塑而成。
28.如权利要求27所述的输液容器，其特征在于，所述料胚的厚度在2.5mm至4mm之间。
29.如权利要求28所述的输液容器，其特征在于，所述料胚形状与所述输液容器形状相匹配。
30.如权利要求29所述的输液容器，其特征在于，所述料胚的长度方向拉伸比在1.9至2.5之间，即均除去口部的情况下，所述料胚高度与所述输液容器高度比在1∶1.9在1∶2.5之间。
31.一种制造输液容器的无规乙烯丙烯共聚物，其中乙烯含量在0.5％至5.0％之间。
32.如权利要求31所述的无规乙烯丙烯共聚物，其中乙烯含量在2.5％至4.0％之间。
33.一种制造输液容器的共混物，包含：
(a)权利要求31或32所述的无规乙烯丙烯共聚物；
(b)热塑性弹性体；
其中热塑性弹性体的含量在0.5％至40％之间。
34.如权利要求33所述的共混物，其中热塑性弹性体的含量在1％至15％之间。
35.一种输液容器的制造方法，该方法包括：
(a)将含有乙烯单元的乙烯丙烯共聚物颗粒料或者与热塑性弹性体共混后的共混物颗粒料置于注塑设备中加热，塑化后注射入有一定形状的一个或多个注塑模型腔中，保压冷却后，形成注塑模要求形状的料胚；
(b)冷却一段时间后的料胚送进吹塑设备加热，软化后送入有一定形状的一个或多个吹塑模型腔中，由拉杆将料胚拉伸至输液容器要求的高度，再在胚管通入一定压力的压缩空气，吹胀并紧贴在型腔壁上冷却，保压定型后取出，成型为输液容器。
36.如权利要求35的方法，其特征在于，通过注塑设备注塑出与输液容器的形状有一定关联性的料胚。
37.如权利要求36的方法，其特征在于，吹塑设备对料胚进行加热时，保持料胚口部的温度低于料胚体部的温度。
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