CN1839028A - 预塑形坯瓶口部的热结晶化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明以开创一种热结晶化处理方法为课题，该热结晶化处理方法凭借一种倒立搬运型卡具可以得到尺寸精度高的预塑形坯瓶口部，并以提供生产性更高的瓶口部热结晶处理工序及2轴延伸吹塑成形工序为目的。为了实现该目的，本发明的措施如下：在将2轴延伸吹塑成形用的合成树脂制预塑形坯设置在倒立搬运型卡具上的状态下进行瓶口部的热结晶化处理，在预塑形坯的瓶口部端面下方形成空隙的状态下，将预塑形坯安装在卡具上，并实施热结晶化处理。

Description

预塑形坯瓶口部的热结晶化处理方法
技术领域
本发明涉及合成树脂制的预塑形坯瓶口部的热结晶化处理方法。
背景技术
在特开平10-058527号公报(专利文献1)记载有一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称PET)树脂制的2轴延伸吹塑成型瓶体，该瓶体用于盛装需要高温填充或者热处理杀菌的产品，例如茶或果汁饮料等。对于用于盛装需要高温填充(80-90摄氏度)或热处理的茶或果汁类产品的合成树脂瓶体来说，我们使用了所谓的耐热瓶口部，也就是通过热结晶化处理改良了树脂制瓶口的耐热变形性。在特公昭61-24170公报(专利文献2)中记载了关于热结晶化处理的方法。
图5是PET类树脂制预塑形坯1的瓶口部2的热结晶化处理装置的说明图。把注塑成型的预塑形坯1插入支架22内，瓶口部2用红外线加热器21加热并进行热结晶处理。为使四周加热均匀要边旋转支架22边加热。
另一方面，如图6所示还可以把预塑形坯1装入倒立搬运型卡具11中进行热结晶化处理。此种方法，可以使用气动卡爪等来完成把预塑形坯1装入和取出卡具11的过程，操作容易，设备简单，生产性高。
在上述倒立搬运型卡具11上，瓶口部2的端面2a(预塑形坯1正立时相当于上端面)与卡具基体12的端面12a抵接，并且通过卡具11上竖直设置的导入筒片18等支持部的作用使其不可倾斜，从而确保了预塑形坯1的倒立姿势。
但是，在使用上述倒立搬运型卡具对预塑形坯进行热结晶化处理的时候，瓶口部尺寸与设计值不符。特别是外径比设计值要大。极端的说，瓶口部2的上端面开口大，瓶口部呈喇叭状。因此必须解决这个问题。
发明内容
因此本发明的目的就是找出上述问题的产生原因，开创一种热结晶化处理的方法，该方法利用可以得到尺寸精确预塑形坯瓶口部的倒立搬运型卡具，以及提供生产性高的瓶口部热结晶化处理工序及2轴延伸吹塑成型工序。
为解决上述技术课题，技术方案1的发明方法，即在将2轴延伸吹塑成型用的合成树脂制预塑形坯安置在倒立搬运型卡具上的状态下对瓶口部进行热结晶化处理的方法，其特征是在预塑形坯的瓶口部的端面的下面形成间隙的状态下往卡具上安装而实施热结晶化处理。
本发明的发明者对瓶口部外径大于设计值呈喇叭状的原因进行了研究，得出结论其主要原因是瓶口部的端面和卡具基体的端面之间的摩擦阻碍了在热结晶化处理时瓶口部的收缩，也就是说，虽然作用在抵接面上的载重只是预塑形坯自身的重量且比较小，但是当材料为PET树脂的时候，由于在热结晶化处理时被加热到软化温度150-220摄氏度(玻化温度)或更高的温度，所以瓶口部端面的摩擦就大大增加，阻碍了收缩，针对该项课题，产生了本发明。
这里，技术方案1的基本思路是，在瓶口部端面下方形成空隙的状态下，把预塑形坯安置在卡具上进行热结晶化处理，这样的话，瓶口部端面与卡具基体端面等卡具的一部分抵接或不接触，这样就可以在无摩擦引起的热收缩阻碍之下进行热结晶化处理，就可以防止瓶口部上端面开口形成喇叭状等不规则的形状。
技术方案2所记载的方法基于技术方案1的发明，使用一种卡具，在该卡具上竖向设置有支撑体，该支撑体可沿中心轴插入到预塑形坯中，支撑体的一部分和预塑形坯内表面的规定部位抵接，这样将支撑体插入到预先设定的插入界限，并在该状态下将预塑形坯以倒立姿势安置到卡具上，在预塑形坯瓶口部端面的下方形成空隙。
技术方案2记述了形成瓶口部端面下方空隙的具体方法，即竖向设置在卡具上的支撑体与预塑形坯的主体部、底部等的内表面规定部位抵接，使瓶口部端面下方形成空隙的同时保持预塑形坯的倒立状态，在此状态下进行热结晶化处理。
换言之，就是由支撑体和预塑形坯内表面的规定部位抵接来确定支撑体插入预塑形坯的界限，由于在瓶口部的端面与卡具基体端面不抵接或不接触的情况下能保持预塑形坯的倒立姿势，所以可在不受摩擦对热收缩的阻碍的状态下进行热结晶化处理，可以使瓶口部的口径及形状与设计值相符。
另外，热结晶化处理中为了提高收缩的瓶口部尺寸的准确度，或防止椭圆状形变等的发生，可以把圆柱片状的规整型芯或圆筒片状的规整圆环等的内径规整部嵌入瓶口部使其呈内接状，在本发明中，例如可以把规整圆环套在支撑体的与瓶口部相向位置的高度范围内，作为瓶口部的内径规整部。
技术方案3的方法，是基于技术方案2，其中支撑体的前端部与预塑形坯的底部内表面抵接而实施热结晶化处理。根据技术方案3的方法，例如用气动卡爪等来保持预塑形坯，使预塑形坯从支撑体的上方自然落下，由于支撑体的前端部与预塑形坯的底部内表面抵接，所以瓶口部端面和卡具端面不抵接，可以很容易的把预塑形坯以倒立姿势安置到卡具上面。
另外，把支撑体的前端部做成半球状，与预塑形坯底部的内表面形状相吻合，就可以在设置了预塑形坯的状态下，把支撑体的前端部内接嵌入预塑形坯的底部，就可以保持预塑形坯在搬运中或热结晶化处理中垂直方向的竖直状态。
技术方案4中记述的发明方法基于技术方案2和3，使支撑体上规定的高度位置与预塑形坯的主体部内周面的规定部位环状抵接。
根据技术方案4中的方法，把支撑体与预塑形坯主体部的内周面规定部位环状抵接，据此来保持预塑形坯的姿态稳定。
技术方案5中记述的方法是基于技术方案4，在支撑体的规定高度位置上形成向前端缩径的圆锥部分，该圆锥部分，与在预塑形坯的主体部上端内周面形成并向底部缩径的圆锥部分环状抵接。
为控制吹塑成型瓶体的壁厚分布，预塑形坯的主体部上端部的内径向底部呈圆锥状缩小，形成圆锥部，技术方案5的方法就是利用这个圆锥部使支撑体与预塑形坯主体部环状抵接。
使在支撑体的规定高度位置上形成的圆锥部分与在预塑形坯主体部上端部形成的圆锥部分环状抵接的同时，可使两圆锥部分的斜面相靠近，也就是说可使在支撑体的规定高度位置上形成的圆锥部分的一部分以内接状的方式嵌入预塑形坯上的圆锥部，能够使预塑形坯的状态更加稳定。
技术方案6的方法，基于技术方案2，使用一卡具，该卡具具有以内接状方式嵌入到瓶口部的内径规整部，将该内径规整部作为支撑体使用。
在热结晶化处理过程中为保证收缩后的内径的良好的精度，在以内接状方式嵌入于瓶口部的状态下(有时也使在留有若干空隙的状态下嵌入)使用嵌入圆柱片状规整型芯或圆筒片状规整圆环等内经规整部。技术方案6中所述方法，无须再单独设置支撑体，可以用该内径规整部作为支持体。
技术方案7的方法基于技术方案1，2，3，4，5，6，使用PET类树脂制成预塑形坯。
由于PET类树脂的预塑形坯为非晶状态，所以经瓶口部热结晶化的高温加热其会大幅度变软，导致瓶口部端面与卡具基体端面的摩擦增大。因此，在端面下方形成空隙，并在此状态下进行热结晶化处理可以有效防止瓶口部变形。
并且，PET类树脂制瓶体广泛应用于瓶装茶、果汁饮料等需要高温(约80-90摄氏度)填充、或者其他热处理工序的用途上。技术方案7所记述的方法可以提供面向上述用途的，在热结晶化时不变形的，尺寸精良的具有耐热性瓶口部的PET类树脂制预塑形坯以及成品瓶体。
此外，技术方案7所记述的聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂，主要使用PET，在不损害PET树脂本身品质的前提下，可以使用以聚对苯二甲酸乙二醇酯单位为主体，包含其他聚酯单位的共聚聚酯，同时，为了提高耐热性，例如可以混合使用尼龙类树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂等。作为共聚聚酯的形成成分，例如可使用间苯二甲酸、萘-2、6-二甲酸、己二酸等二元羧酸成分，丙二醇、1、4-丁二醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、二甘醇等二醇成分。
还有，本发明的PET类树脂制瓶体，在不损害PET树脂本身品质的前提下，设置提高耐热性隔气性的尼龙树脂等制的中间层也是可以的，设置方式如下：PET树脂/尼龙树脂/PET树脂。
本发明依据上述方法，可产生如下效果。
根据技术方案1所述的方法，在预塑形坯的瓶口部端面下方形成空隙的状态下，把预塑形坯安置到卡具上进行热结晶化处理，可以使瓶口部在不受到由于磨擦产生的热收缩阻碍的状态下进行热结晶化处理，可以防止瓶口部上端面产生喇叭状等不规则变形。
技术方案2所述的方法为这样一种热结晶化处理实施方法，即，通过竖直设置在卡具上的支撑体与预塑形坯的主体部、底部等的内表面在规定位置上相抵接，在预塑形坯瓶口部端面的下方形成空隙的状态下保持预塑形坯倒立的姿态而实施热结晶化处理，这种方法，可以避免瓶口部端面磨擦产生的热收缩阻力，可以使瓶口部的尺寸及形状与设计值相符。
技术方案3所述的方法为这样一种方法，即，使支撑体的前端部与预塑形坯的底部内表面抵接，这样就可以很容易的把预塑形坯以倒立的方式安置到卡具上面。
技术方案4所述的方法为这样一种方法，即，支撑体与预塑形坯的主体部的内表面在规定位置上呈环状抵接，这样可以确保预塑形坯位置的稳定性。
根据技术方案5所述的方法，可以在将支持体上端形成的圆锥部与预塑形坯主体部上端形成的圆锥部环状抵接的同时，把两圆锥斜面相对位置相靠近，也就是能把在支持体的上端部形成的圆锥部的一部分内嵌入预塑形坯的圆锥部当中，这样就可以使预塑形坯的倒立姿态更加稳固。
根据技术方案6所述的方法，不用再单独设计支撑体，内径规整部可以作为支撑体发挥作用。
根据技术方案7所述的方法，由于PET类树脂制的预塑形坯为非结晶状态，热结晶化处理瓶口部时所需高温会使其较大程度软化，但若在瓶口部端面的下方形成空隙的状态下进行热结晶化处理的话，就会有效防止瓶口部的变形，制造出具有尺寸精确的耐热性瓶口的PET树脂制预塑形坯以及成品瓶体。
附图说明
图1表示预塑形坯安置在本发明所使用的第1例卡具上的纵剖面主视图。
图2表示预塑形坯安置在第2例卡具上的纵剖面主视图。
图3表示预塑形坯安置在第3例卡具上的纵剖面主视图。
图4表示预塑形坯安置在第4例卡具上的纵剖面主视图。
图5表示在正立状态下用于热结晶化处理的装置的一例的说明图。
图6表示倒立状态下热结晶化处理时将预塑形坯安置在现有卡具上的纵剖面主视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图1所示为本发明对PET类树脂制预塑形坯瓶口部进行热结晶化处理时使用的第1例卡具，该图表示的是预塑形坯1安置在卡具11上时的纵剖面主视图。
卡具11为如下结构：在图示中省略了的输送装置上组装有有顶圆筒状的卡具基体12，支撑体13从该卡具基体12的顶面中央部沿中心轴以直立方式设置。在该第1例中，该支撑体13包括：以螺合方式结合在卡具基体12上的支撑基体14；以螺合方式结合在该支撑基体14上的支撑棒15；还有以螺合方式结合在该支撑棒15上的前端半球部16，双螺母16a可以调节支撑体13的整体高度。
从图1可以判断，在把预塑形坯1从上方安置到卡具11的状态下，前端半球部16与预塑形坯1的底部4的内表面抵接，在瓶口部2的端面2a与卡具基体12的端面12a之间形成了空隙G。另外，前端半球部16内接嵌入半球壳状的底部4，可以维持预塑形坯1的倒立姿态的安定性。
在此状态下，用红外线加热器等对其进行热结晶化处理时，瓶口部2的端面2a就可以不用与卡具基体12的端面12a相接触，可以在自由的状态下通过热结晶化收缩，由此我们可以得到口径与规定的设计基准相吻合的瓶口部。
图2是本发明进行热结晶化处理时使用的第2例卡具，在图1所示的卡具11的支撑基体14上外嵌有圆筒片状的内径规整部17，这样就可使用内径规整部17。
该内径规整部内接嵌入瓶口部2，为尽量避免热结晶化处理后残留一些小歪斜，要在形成若干小空隙的状态下嵌入使用，总之，内径规整17可以确保预塑形坯的倒立姿态的安定性。
图3是表示本发明进行热结晶化处理时使用的第3例卡具，为利用预塑形坯1的主体部3上端形成的圆锥部5的一例。支撑体13的上端部上形成向前端缩径的圆锥部13a，该圆锥部13a与在预塑形坯1的主体部3的上端部内周面形成的并向底部4缩径的圆锥部5环状抵接。
通过该接触状态，瓶口部2的端部2a和卡具基体12的端面12a之间形成空隙G。另外，可使支撑体13的圆锥部13a的斜面的一部分与预塑形坯1的圆锥部5的斜面的一部分对向相接近，也就是说，可使支撑部13的上端部上形成的圆锥部13a一部分内接嵌入预塑形坯1的圆锥部5中，这样就加强了预塑形坯倒立姿态的稳定性。
此外，上述第3例也可如同第2例一样，把内径规整部17外嵌在支撑体13上使用。另外，第3例中支撑体13为实心，当然也可为减轻重量把其改为空心。
图4是进行热结晶化处理时使用的第4例卡具，虽为具有圆柱片状的内径规整部17的卡具，但也可将该内径规整部17的上端部设计成圆锥状，这样使其也可发挥支撑体13的功能。
第4例的相接状态与第3例大体相同，内径规整部17的圆锥部分17a与预塑形坯1的圆锥部5环状抵接，瓶口部2的端面2a与卡具基体12的端面12a间形成空隙G。并且与第3例相同，可使内径规整部17(支撑体13)的圆锥部分17a的斜面的一部分与预塑形坯1的圆锥部5的斜面的一部分对向相接近，作为内径规整部17内接嵌入瓶口部，在该状态下，在搬运时也好，在为使热结晶化处理均衡而旋转卡具11时也好，预塑形坯1都可以保持不倾斜的稳定的倒立姿态。
以上针对PET类树脂制预塑形坯对本发明的实施方式进行了说明，其实本发明不只限于PET类树脂制预塑形坯，对于其他如聚丙酯类树脂制、聚苯乙二醇酯类树脂制等其他树脂制预塑形坯也均适用。
如上所述，本发明的预塑形坯瓶口部热结晶化处理方法，可以使预塑形坯的瓶口部在倒立搬运卡具上进行完热结晶化处理之后，保持与设计尺寸相吻合，并且使预塑形坯的热结晶化处理过程、搬运过程、以及2轴延伸吹塑成型过程简单易行，可实现整体上生产性较高的生产过程。

Claims (7)

1.一种热结晶化处理方法，其中，将2轴延伸吹塑成形的合成树脂制预塑形坯(1)设置在倒立搬运型卡具(11)上，并在该状态下对瓶口部(2)进行热结晶化处理，其特征在于：在上述预塑形坯(1)的瓶口部(2)端面(2a)的下方形成有空隙(G)的状态下，将其安置在上述卡具(11)上而实施热结晶化处理。
2.如权利要求1所述的热结晶化处理方法，其特征在于：使用一种卡具(11)，在该卡具(11)上竖向设置有支撑体(13)，该支撑体(13)可沿中心轴插入到预塑形坯(1)中，上述支撑体(13)的一部分和预塑形坯(1)内表面的规定部位抵接，这样将支撑体(13)插入到预先设定的插入界限，并在该状态下将预塑形坯(1)以倒立姿势安置到卡具(11)上，在上述预塑形坯(1)瓶口部(2)端面(2a)的下方形成空隙(G)。
3.如权利要求2所述的热结晶化处理方法，其特征在于：将支撑体(13)的前端部与预塑形坯(1)的底部(4)内表面抵接而实施热结晶化处理。
4.如权利要求2或3所述的热结晶化处理方法，其特征在于：支撑体(13)的规定的高度位置与预塑形坯(1)的主体部(3)内表面的规定部位呈环状抵接。
5.如权利要求4所述的热结晶化处理方法，其特征在于：在支撑体(13)的规定高度位置上形成向前端缩径的圆锥部分(13a)，该圆锥部分(13a)，与在预塑形坯(1)的主体部(3)上端内周面形成并向底部(4)缩径的圆锥部分(5)环状抵接。
6.如权利要求2所述的热结晶化处理方法，其特征在于：使用一卡具(11)，该卡具具有以内接状方式嵌入到瓶口部(2)的内径规整部(17)，将该内径规整部(17)作为支撑体(13)使用。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的热结晶化处理方法，其特征在于：用聚对苯二甲酸乙二醇脂类树脂制成预塑形坯(1)。
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