CN101172387A - 深壁容器加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深壁容器加工方法，包括下列步骤：将模具装夹在注塑机上，使注塑机的射料口与模具进料口对接，形成闭合式流道；将固态颗粒或粉状原料加热至熔融状态，在螺杆的转动挤压下，将原料通过射料口压进模具进料口；原料通过流道进入并填满空腔；经过保压、冷却、固化，形成产品，打开模具取出产品；其特征在于：所述的原料为熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料；所述的流道在容器的口边有至少两个进料点，在容器的内壁底面有至少一个进料口。本发明可以使原来不能用于注塑加工的熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料可以用来加工塑料产品，使得材料性能好，使用寿命长，口边强度高，冲击强度高，密封性能好。

Description

深壁容器加工方法

技术领域

本发明涉及一种中空塑料容器的加工方法，具体讲是涉及一种可在普通注塑机上使用的可以适用于熔体流动速率小于2.0g/10min的HDPE深壁容器加工方法，属于塑料加工技术领域。

背景技术

熔体流动速率即熔体指数(MI)是指热塑性树脂在一定温度和负荷下，其熔体在10min内通过标准毛细管的质量。(对于聚乙烯，温度190°负荷21.17N)。

HDPE表示低压高密度聚乙烯，HDPE材料本身具有良好的化学稳定性，对酸、碱和盐类水熔液具有耐腐蚀作用。其熔体指数(MI)与分子量成反比，分子量越大，熔体指数越小；分子量越小，熔体指数越大。分子量越小，产品冲击强度越小，刚性越大；分子量越大，冲击强度越高，刚性减小。

目前，在进行HDPE深壁容器注塑加工时有两种方法：

1、注塑成型加工机理：在注塑机的料筒内，将固态颗粒或粉状原料加热至熔螎状态。在注塑机螺杆(相当于活塞)的作用下注射。注射出的物料(液态)通过产品模具的流道，对其型腔进行填充(型腔内的气体同时被挤出)，分散流动的物料在未凝固前熔集成型“填满”型腔，注射过程结束。然后再经过保压、冷却、固化形成所需产品。事实上，整体填充过程仅在几秒钟内完成(时间过长，熔体固化，而无法填满型腔)。模具温度高，对于填充过程是有益的，但是温度高延长了产品加工周期，导致大大增加了制造成本。为了保证物料填满型腔，不至于在填充的过程中固化，就要选用流动性好的HDPE材料，也即是熔体指数较大的HDPE材料，否则会增加生产的废品率。因此，一般选用熔体指数大于5g/10min的HDPE材料进行注塑加工。

例如：深壁垃圾桶、周转箱、家用塑料桶等均是选用熔体指数(MI)＞5的HDPE或PP(聚丙烯)材料来加工的。

该类注塑产品的特点：

注塑产品可得到较为准确的产品外型几何尺寸及稳定的产品壁厚，内、外面光。但是，原料必须为流动性能好、熔体指数大、分子量较小的材料，因此，产品的冲击强度较小，不能加工液体包装等动态场合下使用的产品。

2、吹塑成型加工机理：在挤出机的料筒内将同态颗粒或粉状原料进行加热至熔螎状态，在螺杆的转动下，通过圆筒型口模挤出。此时软化状态的物料在挤出力和物料重力的作用而下降，敞开的模腔在物料到达吹(针)气口位置时而闭合，吹气开始，直至物料贴合型腔壁后经冷却定型、修边、开口、完成整个产品的加工(物料主要是径向拉伸为主)。

该类产品的特点：材料熔体指数MI可以稍小，分子量较大，因此产品冲击性能好。可用于动态下，液体包装容器。但也有其不足之处：空桶、实桶所占空间一致，使得运输成本高，使用该类容器的企业需要一个庞大的空间；另外，容器内壁属自然固化，其内壁粗糙度较大，对于盛装粘稠物料，有严重的“挂壁”现象。对小口容器桶为了实现强度密封，不漏料，其口内沿有一个无法避免的凸台，造成物料无法倒净，清洗吹干也很困难，一般余留量在5‰左右，造成了浪费及严重的环境污染。大口桶则由于桶口边的波纹型结构(口边的轴向截面形状就像弹簧)，无法实现有效密封，很少用于液态物料的包装运输。同时，在生产过程中还有一定破剪切下的余料，需回炉再用，增大加工成本。

综上所述：为实现包装容器的高强度，必须选用分子量较大，熔指较小的材料；为实现被包装溶液的“零余留”，必须采用大口容器；为实现空容器的储运方便，必须采用锥形结构。所以，在实际生产中对材料的适用性和容器的结构有很大的限制。

业界对低熔体指数MI＜2.0g/10min的HDPE在注塑和吹塑加工工艺中有一个普遍的认识，就是低熔体指数(MI＜2.0g/10min)的HDPE不能用于注塑和吹塑加工。其分析如下：

1、低熔指物料，虽然流动性较差，但还是流动的，只是熔螎物料在相对较低的型芯、型腔温度的冷却下而固化，难以实现制品的成形(按线性分析来讲，一进料点所流动的长度是有限的)；即使成形也会因为各几何对称点成形压力不一致而导致产品变形；

2、模具型芯、型腔都实行热状态注射(模具温度与螎料温度相近时，注射物料填满型腔是可能的)。但是固化定型相对困难，产品面积越大，其冷却时间越长，加工周期就越大(一般产品约3min/模，热模型芯、型腔可能需要30min或更长)电能消耗较大，加工成本就非常高，因此该法生产的产品也不能被市场接受。

3、多点进料：传统多点进料，通常是在同一平面上的热流道进料，对于深壁容器(容器高H/底径φ＞1，体积V＞25L)难于成型。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于突破人们的一般认识，提供一种可适用于熔体指数小于2.0g/10min的HDPE深壁容器注塑加工方法。

本发明的另一目的是突破人们的一般认识，提供一种可适用于熔体指数小于2.0g/10min的HDPE深壁容器注、吹塑加工方法。

深壁熔器低熔体指数的HDPE可实现注塑、注吹塑加工的依据：

1、适当选用该种材料壁厚的上限值；

2、注塑时：采用立体进料方法增加产品的进料点或者说对接进料；进料接点区域设计排气槽；

3、注塑、吹塑时：模具型芯、型腔加热时进料，增加流程面积，热熔状态填满型腔，然后在冷模中冷却、这种方法需设计两组滑块，各模腔的冷热基本“不变”。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种深壁容器加工方法，包括下列步骤：

(1)、将制造好的产品模具装夹在注塑机上，使注塑机的射料口与模具进料口无间隙对接，形成闭合式流道；

(2)、在注塑机的料筒内，将固态颗粒或粉状原料加热至熔融状态，在螺杆的注射压力下，将原料通过射料口压进模具进料口；

(3)、熔融状态的原料通过流道进入型芯和型腔之间的空腔，填满空腔；

(4)、经过保压、冷却、固化，形成产品，打开模具取出产品；

其特征在于：所述的原料为熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料；所述的流道在所制造的容器的口边有至少两个进料点，在容器的内壁底面有至少一个进料口。

前述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的流道在容器的口边有4个进料点。

前述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的模具进料口垂直于螺杆轴线。

又一种深壁容器加工方法，包括下列步骤：

(1)、将制造好的产品模具装夹在注塑机上，使注塑机与模具无间隙对接，形成闭合式流道；

(2)、在注塑机的料筒内，将固态颗粒或粉状原料加热至熔融状态，原料在注射压力作用下进入加热后的型芯和型胚型腔形成的空腔中；

(3)、原料填满空腔后，打开并去掉型胚型腔，盖上并闭合成型型腔；

(4)、打开吹气阀，吹胀型胚，直至型胚贴合成型型腔内壁；

(5)、经过冷却、固化，形成产品，打开模具取出产品；

其特征在于：所述的原料为熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料；还包括切口步骤，在物料填满空腔后，利用滑动切口刀将型胚型腔内的原料和注塑机的原料切断。

前述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的流道为筒形。

前述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的型芯、型胚型腔采用不接冷却水的自热方式。

本发明的有益效果是：本发明可以使原来不能用于注塑加工的熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料可以用来加工塑料产品，使得材料性能好，使用寿命长，口边强度高，冲击强度高，密封性能好。用此法加工的锥桶形容器，可减少空容器所占空间。

附图说明

图1是本发明中的注塑加工方法的示意图；

图2是本发明中的注塑、吹塑加工方法的注塑加工过程示意图；

图3是本发明中的注塑、吹塑加工方法的吹塑加工过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作具体的介绍如下：

图1是本发明中的注塑加工方法的示意图。如图所示，当制品重量＜4kg时，可选用立体进料口一次注塑成型法。模具进料结构特点：设计一组垂直于螺杆轴线的进料口，每一层进料点的物料相向而行，共同完成其侧壁所需填充的物料。为保证填充，在容器内壁底面设计至少一个进料点，口边至少2个进料点，注射过程各点同时完成对空腔的填充。假设各进料点进料可注射的最大体积为Vn(n∈自然数)，则：V1+V2+……Vn≥2V实，即为n个进料点(相向进料)，这样可充分保证各进料点的物料处于熔螎状态集结、结晶、保证其连接强度。

在加工时，将制造好的产品模具装夹在注塑机上，使注塑料机的射料口与模具进料口无间隙对接，形成闭合式流道，熔螎物料达到预定温度，其它调整完毕，将熔螎物料在注射机的高压作用下，通过进料口1进入模具中的流道2；再通过截面2A上的4个进料点及截面2B上的1个(或多个)进料点，同时对型芯3和型腔5组成的空腔进料，在高压及充分料量的条件下无接痕填满，经保压、冷却后，完成注塑成型全过程，即可开模取出产品4。

图2是本发明中的注塑、吹塑加工方法的注塑加工过程示意图；图3是本发明中的注塑、吹塑加工方法的吹塑加工过程示意图。如图所示，当制品重量＞4kg时，可选用先注、后吹法一次成型。其中注塑过程：采用筒形进料且模具的型芯、型腔不接冷却水的自热方式，使厚壁型胚在热状态下注满；打开型胚型腔12(一对模具中有两组型腔，一组是型胚型腔12，另一组是成型型腔14)，闭合成型型腔14再吹气，产品在冷的成型型腔14壁上固化成型，最终得到成品13，整个生产周期略长于直注式。

在加工时，注塑过程直接采用筒形进料，在热模时注塑，更换成形型腔14，再吹胀成形。

首先，将模具正确安装在注塑机上，将物料经筒形进料口6充填入型胚型腔12和型胚型芯10形成的空腔中，注塑完毕，滑动切口刀8将空腔内物料与注塑机的物料断口，打开型胚型腔12，此时型胚11仍处于热熔易吹状态，闭合成型型腔14，打开吹气阀7，吹胀型胚11，产品贴合成型型腔14的内壁，此时成品13在冷模的作用下冷却，完成整个加工过程。产品口边成型板9与成型型腔14同时打开，取出成品13，加工过程结束。

本方法的优点是：无余料切割、再加工节约能源，不仅可以适用于熔体指数大的HDPE材料，也可很好地适用于熔体指数小的HDPE材料。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种深壁容器加工方法，包括下列步骤：

(1)、将制造好的产品模具装夹在注塑机上，使注塑机的射料口与模具进料口无间隙对接，形成闭合式流道；

(2)、在注塑机的料筒内，将固态颗粒或粉状原料加热至熔融状态，在螺杆的注射压力下，将原料通过射料口压进模具进料口；

(3)、熔融状态的原料通过流道进入型芯和型腔之间的空腔，填满空腔；

(4)、经过保压、冷却、固化，形成产品，打开模具取出产品；

其特征在于：所述的原料为熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料；所述的流道在所制造的容器的口边有至少两个进料点，在容器的内壁底面有至少一个进料口。

2.根据权利要求1所述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的流道在容器的口边有4个进料点。

3.根据权利要求1所述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的模具进料口垂直于螺杆轴线。

4.一种深壁容器加工方法，包括下列步骤：

(1)、将制造好的产品模具装夹在注塑机上，使注塑机与模具无间隙对接，形成闭合式流道；

(2)、在注塑机的料筒内，将固态颗粒或粉状原料加热至熔融状态，原料在注射压力作用下进入加热后的型芯和型胚型腔形成的空腔中；

(3)、原料填满空腔后，打开并去掉型胚型腔，盖上并闭合成型型腔；

(4)、打开吹气阀，吹胀型胚，直至型胚贴合成型型腔内壁；

(5)、经过冷却、固化，形成产品，打开模具取出产品；

其特征在于：所述的原料为熔体指数小于2.0g/10min的HDPE材料；还包括切口步骤，在物料填满空腔后，利用滑动切口刀将型胚型腔内的原料和注塑机的原料切断。

5.根据权利要求4所述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的流道为筒形。

6.根据权利要求4所述的深壁容器加工方法，其特征在于所述的型芯、型胚型腔采用不接冷却水的自热方式。

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