CN103448232A

CN103448232A - 塑料红酒杯的成型工艺

Info

Publication number: CN103448232A
Application number: CN2013104141080A
Authority: CN
Inventors: 王磊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2013-12-18

Abstract

一种塑料红酒杯的成型工艺，包括：a、注塑成型：b、模具夹持；c、加热；d：吹塑：合模后吹气8~12秒，气压保持在25~28MPa；e、脱模、抛光处理；在吹塑工序中，对塑料红酒杯采用倒置法固定，杯口朝下，高压风枪的喷嘴向上对杯体的底部吹气。在加热工序中，采用局部加热法，仅对杯体中部加热，使其软化，对高脚部分和杯口处进行降温处理，保持高脚部分及杯口的硬度。该工艺避免了吹塑工序中杯口可能塌陷造成的不良，也避免了因固定杯口而在杯口处增加的环形凸条结构，杯子成型效果好，外观和玻璃或石英红酒杯完全一致。

Description

塑料红酒杯的成型工艺

技术领域

本发明涉及塑料制造领域，特别是一种塑料红酒杯的成型工艺。

背景技术

玻璃或石英制作的高脚红酒杯，是饮用红酒时的专用器皿。其杯体的弧形造型，挑高的手指支架以及圆形的底座，已经是作为经典设计被全世界广泛接受和喜爱。可是玻璃或石英制作的高脚红酒杯，怕压怕摔、容易碎裂，破裂时甚至会伤害到使用者和其他人，存在安全隐患。

因此，人们一直在不断研究利用新材料，比如塑料来制造各种杯子。目前常见的用于塑料杯制作的材料为无毒DPE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）和ABS，而PC材料由于水解后会产生 BPA (双酚-A)。近年来研究表明，人类(包括动物)如长期摄入微量的 BPA，极有可能对生殖系统产生不良影响，破坏性别比例的平衡，因此部分国家和地区已限制或禁用 PC。TRITAN作为一种新型塑料材料，目前在吸管杯、口杯等领域已经在逐步推广，而由于TRITAN的注塑及延展特性与其他种类的塑料有所不同，用TRITAN制造具有弧线造型的高脚红酒杯，在国内尚无人研究。

采用塑料仿制高脚红酒杯时，由于该酒杯的杯体为弧形结构，中间较宽，一次注塑成型时难以脱模。常见的制造方法是将杯体和高脚部分分开成型，再通过二次热融化粘接使杯体和高脚部分结合在一起。该制造工艺在杯体的二次成型时，因塑料的分子结构发生改变，致使粘接部分发白，透光效果不好，同时也容易产生气泡，造成次品。

专利号201010530919.3“一种高脚杯成型工艺”中，采用四步法完成高脚杯的成型。A、模具设计，根据产品设计注塑模具，初级品的杯体补位呈外宽内窄，便于脱模；B、注塑成型，脱模得到初级品，其杯体呈上宽下窄状，初级品外沿比实际产品多露出0.5~0.8毫米；C、紫外线加温，对初级品在180度~260度加温10~30秒，使初级品变软，而后置于初速模具内；D、吹塑，合模后吹气8~12秒，气压保持在25~28MPa，得到中间宽两端窄的杯体；停止吹气，脱模成型得到产品。该吹塑模具，由左模具、右模具和吹气板组成，在左模具和右模具的内腔对应杯体的上沿处设有环形凹槽，凹槽深0.5~0.8毫米，宽2毫米，增大摩擦，可防止吹塑杯的内壁膜脱落，同时凹模的结构也形成塑料高脚杯杯口处的环形凸条。

由于成型后的塑料高脚杯，在杯口的上沿处明显增宽增厚，并形成一个环形凸条状结构，而杯口处正好是唇齿与红酒杯接触的部分，环形凸条状的结构破坏了原本高脚红酒杯给人的感觉。

为了达到完全仿制高脚杯的效果，还需要对成型后的产品，切割掉该图条状结构，并重新对杯口进行磨圆和抛光处理。因此工序复杂，还需要增加切割机、抛光机等设备，同时复杂的后续加工工序，也造成残次品较多，因而制造成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在现有技术方案中，无需在吹塑模具中增加环形凹槽结构，直接一次性得到杯口较薄，形状均匀的成品塑料红酒杯，特别是一种由TRITAN制造的高脚红酒杯。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种塑料红酒杯的成型工艺包括：a、注塑成型：脱模得到初级品，其杯体呈上宽下窄状或直筒状，底部弧线收底；b、模具夹持：将初级品转移到吹塑模具中；c、加热：将带有初级品的模具放入烘箱中进行加热，软化时间30~40秒；d：吹塑：合模后吹气8~12秒，气压保持在25~28MPa；e、脱模、抛光处理；其特征在于：在吹塑工序中，对塑料红酒杯采用倒置法固定，杯口朝下，高压风枪的喷嘴向上对杯体的底部吹气。

在注塑成型工序中，直接将杯体底部进行弧面收底。

在加热工序中，采用局部加热法，仅对杯体中部加热使其软化，对高脚部分进行降温处理，保持高脚部分的硬度。

一种吹塑模具，由吹塑左模、吹塑右模和吹塑下模组成，其特征在于：吹塑下模的的中心有高压气枪的喷嘴，吹塑左模和吹塑右模内均有上冷却管，冷却管内接通有空气或水作为热交换介质。

所述吹塑下模中杯口部分的下方设有下冷却管。

一种塑料红酒杯，采用TRITAN（特里坦）材料制作，其加热时采用140~160度的温度，加热30~40秒。

与现有技术相比，本发明的优点在于：利用倒置法，巧妙地解决了在吹塑过程中因材料软化后，气流不均匀时出现的杯口坍塌的问题。该方法效率更高，杯体成型效果一致，杯口整齐光滑，一致性好。采用局部加热法，可保持倒置时杯体的底部和杯口具有一定的强度，保持其完整光滑的形状，防止杯底受热后因重力出现变形，也防止了二次加热造成的杯体及高脚部分的透光率降低，以及出现水波纹等不良情况。

本发明所述的方法和设备适用于制作材质为PP、ABS和TRITAN的塑料红酒杯。尤其是针对TRITAN材料制造的红酒杯进行了优化。

附图说明

图1、注塑模具的结构示意图。

图2、吹塑模具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

一种塑料红酒杯的成型工艺，包括五个工序：

a、注塑成型：脱模得到初级品，其杯体呈上宽下窄状或直筒状，底部弧线收底；

b、模具夹持：将初级品转移到吹塑模具中；

c、加热：将带有初级品的模具放入烘箱中进行加热，软化时间30~40秒；

d：吹塑：合模后吹气8~12秒，气压保持在25~28MPa；

e：脱模、抛光处理。

在本工艺中，模具夹持、加热以及吹塑环节中，塑料红酒杯是处于倒置状态的，杯口朝下，高脚部分朝上；高压气流从下模具上的喷嘴向上吹气。采用倒置状态进行吹塑，可以有效地放置软化后的杯口因重力塌陷，造成杯口变形。因此，可以不用在模具的杯口出增加凹槽来固定杯口。

在本工艺中，注塑工序可直接将杯体底部进行弧面收底。加热工序采用局部加热法，仅对杯体的中部82加热，使其软化，对高脚部分84进行降温冷却处理，保持高脚部分84的硬度，防止杯底受热后因倒置的关系，在重力的作用下致使杯体的底部83变形，保持了杯体光滑的弧度。

在本工艺中，加热工序中对杯口81进行了冷却处理。该处理方法可保持杯口的硬度，防止因高压气流造成杯口变形，出现波浪纹。

本发明还包括一套利用上述方法制造塑料红酒杯的设备，包括空气压缩机、加热装置、加料装置、注塑机及注塑模具、吹塑机及吹塑模具。其中加热装置为烘箱或者为红外线加热设备。

图1和图2分别是注塑成型工序和吹塑工序的模具结构图。为突出本发明的特点，附图中仅表示出了与本发明内容相关的必要组件，而略去了例如空气压缩机、加热装置、加料装置等其他组件。

如图1所示，注塑成型工序中，采用了注塑上模1和注塑下模合模的方式，其中注塑下模又由注塑左下模2和注塑右下模3左右合模而成。在初级品成型时，直接将塑料红酒杯的杯口、杯体底部以及高脚部分一次性成型，杯体的底部直接注塑出弧面效果。

如图2所示，吹塑模具采用了倒置结构的设计方案，由吹塑左模4、吹塑右模5和吹塑下模6组成，吹塑下模的的中心有高压气枪的喷嘴7。吹塑左模和吹塑右模对称，以吹塑左模为例，它由导热体41和绝热体42复合而成。绝热体内部有上冷却管43，冷却管内有流动的空气或水作为热交换介质，优选为空气。导热体41与杯体的中部接触，导热体的之间有空隙，由加热设备加热后的热空气H通过该空隙来加热导热体41，进而使与导热体接触的杯体中部软化，满足吹塑需要的流动性要求。

在加热30-40秒后，杯体的中部已经软化，此时喷嘴7喷出高压气流F，使软化后的杯体中部贴合吹塑模具的内壁，对塑料红酒杯进行造型，扩大了杯体中部82的直径。

进一步的，在下模具6中靠近杯口的部分也增加了下冷却管61，降低吹塑时杯口的温度，该结构利于保持杯口的形状。

本发明还包含一种采用上述成型工艺制造的、材质为TRITAN（特里坦）的塑料红酒杯。它由杯体和高脚部分组成，杯体具有弧线造型，杯体的中部直径大于杯口直径，杯体的底部为弧面。

TRITAN，为共聚聚酯的一种，由美国Eastman公司研发的新一代环保塑料。它的透光率>90%，雾度<1%，有水晶般的光泽，能很好地取代水晶杯的效果。制品残余应力小，抗冲击性能好，抗化、抗水解性能优秀。因此，用TRITAN制造的塑料红酒杯抗压耐摔，比价格昂贵的水晶杯使用寿命更长。

TRITAN的低压热变形温度根据牌号不同在 94℃~109℃ 之间。因此，在加热工序中需要将杯体中部的温度提高到120度以上。因此，加热工序中采用的烘烤温度为140度~160之间，优选150度，加热时间为30~40秒即可软化。

为保持杯口及高脚部分的形状，对TRITAN制造的红酒杯，在加热工序时，通过上冷却管和下冷却管的散热效果，将杯口和高脚部分保持在90度以下，防止其变形。

在优选方案中，可将注塑模具的上冷却管和下冷却管通过注塑模具外的导管连接在一起。高压空气空气先通过下模具中的下冷却管61，再经过上冷却管43。经过两次预热后，使空气温度达到100度左右，再通过喷嘴7，进入到红酒杯的内部进行吹塑。

该设计既保证了杯口和高脚部分的较低温度，又充分利用了多余的热量对高压空气加热，节能环保。

Claims

1.一种塑料红酒杯的成型工艺包括：a、注塑成型：脱模得到初级品，其杯体呈上宽下窄状或直筒状，底部弧线收底；b、模具夹持：将初级品转移到吹塑模具中；c、加热：将带有初级品的模具放入烘箱中进行加热，软化时间30~40秒；d：吹塑：合模后吹气8~12秒，气压保持在25~28MPa；e、脱模、抛光处理；其特征在于：在吹塑工序中，对红酒杯采用倒置法固定，杯口朝下，高压风枪的喷嘴向上对杯体的底部吹气。

2.根据权利要求1所述的塑料红酒杯的成型工艺，其特征在于：在注塑成型工序中，直接将杯体底部进行弧面收底。

3.根据权利要求1所述的塑料红酒杯的成型工艺，其特征在于：在加热工序中，采用局部加热法，仅对杯体的中部加热，使其软化，对高脚部分进行降温处理，保持高脚部分的硬度。

4.一种用于制造塑料红酒杯的成型设备，包括空气压缩机、加热装置、加料装置、注塑机及注塑模具、吹塑机及吹塑模具，其中吹塑模具由吹塑左模、吹塑右模和吹塑下模组成，其特征在于：吹塑下模的的中心有高压气枪的喷嘴，吹塑左模和吹塑右模内均有上冷却管，冷却管内接通有空气或水作为热交换介质。

5.根据权利要求4所述的用于制造塑料红酒杯的成型设备，其特征在于：所述吹塑下模，在杯口部分的下方有下冷却管。

6.一种由权利要求1所述方法制造的塑料红酒杯，由杯体和高脚部分组成，杯体具有弧线造型，杯体的中部直径大于杯口直径，杯体的底部为弧面，其特征在于：该塑料红酒杯由TRITAN材料制作。