KR100847981B1

KR100847981B1 - 프리폼의 가열방법 및 가열장치

Info

Publication number: KR100847981B1
Application number: KR1020037002119A
Authority: KR
Inventors: 미야자와히사시; 우에스기다이스케
Original assignee: 가부시키가이샤 요시노 고교쇼
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2008-07-22
Also published as: US20040016749A1; CA2452059C; KR20040014931A; EP1413420B1; EP1413420A4; CN1471458A; AU2002315881B2; CN1218828C; CA2452059A1; TWI221113B; JP2003011215A; JP4605335B2; WO2003002329A1; US6906290B2; EP1413420A1

Abstract

병체로 2축연신 블로우성형되는 프리폼에 대하여, 프리폼에 냉각에어를 내뿜으면서, 열원을 대출력가동시켜, 급속가열인 제 1 가열처리를 실시하고, 이어서 가열한 프리폼을 그대로 방치하여, 프리폼의 외면온도와 내면온도의 온도차를, 일정치 이하까지 작게 하는 온도조절처리를 실시하며, 그리고 이 온도조절처리가 실시된 프리폼을, 이 프리폼에 냉각에어를 내뿜으면서, 외면온도가 PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 온도로 될 때까지 가열하는 제 2 가열처리를 실시함으로써 과열상태로 되지 않고 프리폼의 급속가열을 안전하게 달성한다.

Description

프리폼의 가열방법 및 가열장치{METHOD AND DEVICE FOR HEATING PREFORM}

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트수지(이하, 단지 PET라고 적는다)에 의해 바닥이 있는 원통형상으로 사출성형되어, 병체형상으로 2축연신 블로우(blow)성형되는 프리폼(preform)의, 병체형상으로 2축연신 블로우성형하기 위한 가열방법과 가열장치에 관한 것이다.

PET제 사출성형품인 프리폼을, 병체로 2축연신 블로우성형하기 위해서는, 이 프리폼을 연신변형이 가능한 온도까지 가열해야 하지만, 프리폼의 가열수법으로서는, 분위기 온도로부터의 열전달에 의해서 가열하는 것과, 빛의 흡수에 의해서 가열하는 것이 있다.

분위기 온도로부터의 열전달에 의해 프리폼을 가열하는 수법은, PET 재료의 열전도율이, 어느쪽인가 하면 낮은 쪽이기 때문에, 내면을 포함시킨 프리폼 전체를 소망온도까지 가열하는 데 장시간을 요하는 것에 대하여, 빛의 흡수에 의해 가열하는 수법은, 프리폼의 내면까지 투과하는 파장의 빛에 의해 가열하기 때문에, 내면을 포함시킨 프리폼 전체를, 소망온도 이상까지 가열하는 데, 그 시간은 상기한 열전달에 의한 가열수단에 비교해서 줄어든다.

이와 같이 병체의 2축연신 블로우성형할 때 프리폼의 가열은, 일본국 특개평 11-42702호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 근적외선을 발생하는 적외선 램프(근적외선 히터)를 열원으로 하는 것이 일반적이고, 또한 이 근적외선 히터의 복수개를 반송되어 온 프리폼의 축심방향을 따라서 평행하게 병렬배치하고, 각 근적외선 히터의 출력을 조정함으로써 축심을 따라 소망하는 온도분포로 프리폼을 가열하도록 하고 있다.

그렇지만, 프리폼의 가열원으로서 근적외선 히터를 사용하든지, 다른 적당한 열원(예컨대, 밀봉 히터등)을 사용하든지, 프리폼을 그 외측에서 가열하는 것이므로, 어떻게 하든지 프리폼의 외면측 쪽이 내면측에 비교해서 승온속도가 빨라 가열되는 프리폼의 외측과 안쪽 사이에 온도차가 발생하게 되고, 이 온도차가 크면 적정한 2축연신 블로우성형 조작이 불가능하므로, 이 프리폼의 내면측과 외면측의 가열온도차를 일정치 이하로 억제하기 위해서, 열원의 출력을 제한해야 하며, 이것 때문에 프리폼의 가열시간을 충분히 단축시킬 수 없다고 하는 문제가 있었다.

또한, 프리폼의 가열시간을 단축하기 위해서, 근적외선 가열수단과 유전(誘電)가열수단을 병용한 것(일본국 특개평8-142175호 공보를 참조)이 개시되어 있지만, 이 것은 양 수단을 전후로 가동시키지 않으면 안되고, 이것 때문에 충분한 가열시간의 단축을 얻을 수 없음과 동시에, 가열설비가 대형으로 복잡해지고, 이에 따라 큰 설치 스페이스와, 비싼 설비비용을 요하게 된다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 프리폼의 가열시 열원의 대출력 가동을 가능하게 하는 것을 기술적과제로 하여 프리폼 가열시간의 대폭적인 단축과, 프리폼 가열장치 전체의 소형화의 달성을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

상기 기술적과제를 해결하는 본 발명의 청구항1 기재의 발명의 수단은, 바닥이 있는 원통형상으로 사출성형된 PET제의 프리폼을, 병체형상으로 2축연신 블로우성형하기 위하여 열원에 의해 가열하는 방법인 것,

프리폼에 대하여, 이 프리폼에 냉각에어를 내뿜으면서, 열원을 대출력상태로하여, 프리폼의 외면온도가, PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 온도치로 될 때까지 급속가열하는 제 1 가열처리를 행하는 것,

열원에 의한 가열과, 냉각에어에 의한 냉각이 아닌 상태에서, 프리폼의 외면온도와 내면온도의 온도차가, 일정치 이하로 될 때까지 방치하는 온도조절처리를 행하는 것,

이 온도조절처리후의 프리폼에, 냉각에어를 내뿜으면서 열원에 의해, 프리폼의 외면온도가, PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 온도치로 될 때까지 가열하는 제 2 가열처리를 행하는 것,

제 1 가열처리와, 온도조절처리와, 제 2 가열처리를 순차로 행하는 것,

온도조절처리 종료시의 온도차를, 제 2 가열처리 종료시에 있어서의 프리폼의 내면온도가, 이 프리폼의 내면측에 무리연신(無理延伸)을 일으키지 않는 온도치로 되는 일정치 이하로 설정하는 것,

에 있다.

여기서 PET의 결정화온도란 프리폼을 실온근방에서의 온도로부터 승온하여 가는 과정에서 결정화가 발생하는 온도를 가리킨다.

제 1 가열처리에 있어서는, 프리폼의 외면에 냉각에어를 내뿜은 상태에서, 이 프리폼을 대출력상태의 열원으로 가열하기 때문에, 프리폼은 그 외면의 가열이 냉각에어로 억제된 상태에서 열원에 의해 급속가열되는 것이 된다.

이와 같이, 열원에 의한 프리폼의 가열이, 프리폼의 외면에 대한 가열을 억제한 상태에서 달성되기 때문에, 프리폼 전체로서는, 외면의 승온속도가 약간 억제된 상태에서, 열원의 대출력에 의해 급속가열되는 것으로 되어 있는데, 열원이 대출력상태로 되어있는 것이므로, 프리폼에 대한 냉각에어의 내뿜기는 프리폼의 외면의 승온속도를 억제 할 뿐만아니라, 이 프리폼 외면의 과열에 의한 탄화등의 문제 발생을 방지하는 것으로 되어 있다.

이를 위해, 외면측과 내면측의 승온속도의 차를 작게 한 상태에서, 프리폼의 급속가열이 행해지는 것으로 되고, 그러므로 프리폼의 외면온도가, PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 온도치로 될 때까지 급속가열하여도, 프리폼의 외면온도와 내면온도의 온도차는 그다지 크지 않다.

제 1 가열처리한 프리폼에 온도조절처리를 행하면, 프리폼의 외면측부분은 분위기에 의해 냉각되고, 그 온도를 저하시키는 것에 대하여, 프리폼의 내면측부분은, 외면측부분으로부터 전달되어 오는 열에 의해 가열되어 승온하며, 외면온도와 내면온도의 온도차가 미리 설정된 일정치, 즉 제 2 가열처리 종료시에 있어서의 프리폼의 내면온도가, 이 프리폼의 내면측에 무리연신을 발생하지 않는 온도치로 되 는 값 이하가 된다.

온도조절처리한 프리폼에 제 2 가열처리를 행하면, 프리폼을, 그 외면에 냉각에어에 의한 냉각처리를 행하면서, 즉 외면측의 승온속도를 억제하면서, 프리폼의 가열분포가 미리 정한 일정한 패턴이 되도록 가열처리하기 때문에, 프리폼의 외면온도와 내면온도의 온도차가, 프리폼의 병체로의 2축연신 블로우성형처리에, 지장을 주지 않는 범위내에서, 프리폼의 외면온도가, PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 온도치로 될 때까지 프리폼은 가열된다.

이와 같이 청구항 1 기재의 발명은, 제 1 가열처리에 의해, 가장 강하게 가열되는 프리폼의 외면부분을 냉각하면서, 프리폼을 가열하기 때문에, 프리폼을, 과잉가열하지 않고, 충분히 급속가열할 수가 있어, 이에 따라 프리폼의 가열시간의 대폭적인 단축이 가능해지며, 또한 온도조절처리에 의해 제 1 가열처리로 발생한 프리폼의 외면온도와 내면온도의 차를, 일정범위내로 수정 규제하므로, 프리폼을 일정온도분포 패턴이 되도록할 수 있고, 또 프리폼의 외면과 내면의 온도차가 커지지 않도록할 수 있으며, 냉각에어를 내뿜으면서 제 2 가열처리를 실시하므로 병체에 2축연신 블로우성형되는 프리폼의 외면과 내면의 온도차를, 확실하게 적정범위로 위치시킨 상태에서, 프리폼을 설정된 온도분포로 가열할 수가 있다.

청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 발명의 구성에, 제 2 가열처리에 있어서의, 프리폼에 대한 열원에 의한 가열을, 복수의 열원 사이에 칸막이판을 배치하여, 프리폼의 축방향에 따른 온도분포가, 소망하는 패턴이 되도록 한 것을 부가한 것이다.

이 청구항 2 기재의 발명에 있어서는, 각 열원에 의한 프리폼의 가열개소를, 거의 정확하게 설정 규제할 수가 있기 때문에, 제 2 가열처리에 의한 프리폼의 축심에 따른 가열분포를, 거의 소망하는대로 설정할 수 있고, 이에 따라 성형되는 병체의 두께 분포의 설정이 가능해진다.

청구항 3 기재의 발명의 수단은,

바닥이 있는 원통형상으로 사출성형된 PET제의 프리폼을, 병체형상으로 2축연신 블로우성형하기 위하여, 열원에 의해 가열하는 장치인 것,

프리폼의 반송로를 둘러싸 배치된 외각체내를, 반송로의 일방향측에, 이 반송로를 따라 열원을 배치하고, 반송로의 다른방향측에, 열원과 대향하여 냉각에어가 분출되는 분출구를, 반송로를 따라 형성한 분출구용 패널(panel)을 세워 배치한 제 1 가열처리를 하는 제 1 존 및 제 2 가열처리를 하는 제 3 존과, 이 제 1 존과 제 3 존의 사이에 위치하는, 온도조절처리를 행하는 제 2 존에 격벽을 구획 형성한 것 에 있다.

이 청구항 3 기재의 발명에 있어서는, 각 존은 외각체내에 격벽으로 구획형성되기 때문에, 외부로부터 또는 상호간의 영향을 거의 받는 일없이 대략 일정한 분위기를 유지한다.

반송로를 따라 자전하면서 이동하는 프리폼은, 제 1 존에서 반송로의 일방향측에서 열원에 의한 가열처리가 행해짐과 동시에, 반송로의 반대측인 다른방향측에서, 냉각에어에 의한 냉각처리가 행해지고, 이에 따라 프리폼의 외면부분을 과잉가열상태로 하지 않고, 열원을 대출력상태로 하여 프리폼의 급속가열을 달성하는 제 1 가열처리를 한다.

제 2 존은, 열원에 의한 가열처리기구 및 냉각에어에 의한 냉각처리기구가 없다, 완전한 빈방구조로 된 부분이기 때문에, 제 1 존에서 제 2 존으로 이동하여 온 프리폼은, 이 제 2 존에 방치된 상태로 되고, 프리폼내부의 열전달동작에 의해 외면온도와 내면온도의 온도차가 설정된 온도치인 일정치, 즉 제 2 가열처리 종료시에 있어서의 프리폼의 내면온도가, 이 프리폼의 내면측에 무리연신을 일으키지 않는 온도치로 되는 값 이하까지 작아진다.

제 3 존은, 반송로의 일방향측에서 열원에 의한 일정온도분포의 가열처리가 행해짐과 동시에, 반송로의 반대측인 다른방향측에서, 냉각에어에 의해 프리폼의 외면측의 승온정도를 억제하는 냉각처리가 행해지고, 이에 따라 프리폼의 외면측과 내면측의 온도차를 크게하지 않고, 프리폼을 설정한 온도분포로 가열하는 제 2 가열을 행한다.

청구항 4 기재의 발명은, 청구항 3 기재의 발명의 구성에, 분출구용 패널의 분출구의, 프리폼의 반송로를 따라 하류측의 개구 가장자리에 분출되는 냉각에어를 반송로의 경사 상류측에 도입하는 정류판편을 부착 설치한 것을 부가한 것이다.

이 청구항 4 기재의 발명에 있어서는, 각 분출구로부터의 냉각에어를 반송로에 대하여 경사 상류측으로 분출하기 때문에, 분출구용 패널에 간격을 두어 형성된 각 분출구로부터의 냉각에어를, 반송로를 이동하는 각 프리폼에 대하여 연속한 상태로 내뿜는 것으로 되고, 프리폼에 대하여 연속하여 일정한 냉각작용을 가하는 것으로 된다.

청구항 5 기재의 발명은, 청구항 3 또는 4 기재의 발명의 구성에, 분출구용 패널의 반송로측 표면을, 열원으로부터의 빛을 반사하는 반사면으로 한 것을 부가한 것이다.

이 청구항 5 기재의 발명에 있어서는, 프리폼에 조사되지 않고, 반송로를 투과하여 버린 열원으로부터의 빛을 분출구용 패널로 반사하여 프리폼에 조사할 수가 있기 때문에, 열원에 의한 프리폼의 가열효율이 높여진다.

청구항 6 기재의 발명은, 청구항 3 또는 4 기재의 발명의 구성에, 열원으로서 근적외선 히터를 사용한 것을 부가한 것이다. 청구항 7 기재의 발명은, 청구항 5 기재의 발명의 구성에, 열원으로서 근적외선 히터를 사용한 것을 부가한 것이다.

이 청구항 6, 7 기재의 발명에 있어서는, 프리폼의 가열을, 근적외선 히터로부터 조사되는 근적외선 광의 흡수에 의해 달성하기 때문에, 프리폼의 내면측의 가열속도를 높이는 수 있고, 이에 따라 프리폼의 가열속도를 보다 빠르게 할 수 있다.

도 1은 본 발명 장치의 일실시예를 나타내는 개략 평단면 구성도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 실시예에 있어서의 제 1 존의 개략 종단면 구성도이다.

도 3은 도 1에 나타낸 실시예에 있어서의 제 2 존의 개략 종단면구성도이다.

도 4는 도 1에 나타낸 실시예에 있어서의 제 3 존의 개략 종단면구성도이다.

도 5는 도 1에 나타낸 실시예에 있어서의, 열원과 분출구용 패널과의 배치관계도이다.

도 6은 도 5에 나타낸 분출구용 패널의 전체정면도이다.

도 7은 본 발명의 가열동작 설명을 위한 온도특성선도이다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1∼도 6은 본 발명장치의 일실시예를 나타낸 것으로, 턴테이블이나 체인등으로 형성되어, 맨드릴(8)에 거꾸로 선 자세로 유지된 프리폼(P)을, 맨드릴(8)마다 자전시키면서 반송하는 반송로(R)를 둘러싸 이 반송로(R)를 따라 긴 사각통형상의 내열재료제 외각체(6)를 배치하고, 이밖에 외각체(6)내를 내열재료제의 격벽(7)에 의해 반송로(R)의 상류측으로부터 제 1 존(A), 제 2 존(B), 제 3 존(C)의 순서로 구획하고(도 1참조) 있다.

제 1 존(A)(도 1, 도 2 그리고 도 5 참조)은, 반송로(R)의 일방향측에, 이 반송로(R)를 따라 뻗은 복수의 열원(1)인 근적외선 히터를 프리폼(P)의 축심방향을 따라서 평행하게 배치하고, 또한 반송로(R)의 다른방향측에, 근적외선 히터인 열원 (1)에 대향하여, 반송로(R)를 따라 등간격으로 복수의 분출구(4)를 세로길이로 형성하며, 냉각에어(e)를 도입하는 덕트의 앞끝단에 조립되어진 분출구용 패널(3)을 세워 배치하여 구성되어 있고, 프리폼(P)에 대하여 제 1 가열처리(a)를 행한다. 분출구용 패널(3)(도 5 및 도 6 참조)은, 그 표면[열원(1)에 대향하는 면)을, 근적외선(k)을 반사하는 반사면으로 하고, 또한 각 분출구(4)의 일방향측 가장자리[반송로(R)의 하류측이 되는 측가장자리)에, 이 분출구(4)로부터 분출되는 냉각에어 (e)를 반송로(R)의 경사 상류측으로 도입하는 정류판편(5)이, 일부절결가공한 형상 으로 경사지게 세운 자세로 부착 설치되어 있다.

제 2 존(B)(도 1 및 도 3 참조)은 가열수단 및 냉각수단등의 프리폼(P)에 대한 열처리수단을 전혀 설치하고 있지 않은 빈방구조를 하고 있으며, 양 인접한 제 1 존(A) 및 제 3 존(C)에 대하여, 분위기, 특히 열분위기에 관해서 될 수 있는 한 차단된 상태가 되도록 구획되어 있고, 온도조절처리(b)를 행한다.

제 3 존(C)(도 1 및 도 4 참조)은, 제 1 존(A)의 구성에, 각 열원(1)사이에 각 열원(1)으로부터 프리폼(P)에 조사되는 근적외선(k)의 방사영역을 규제하는 칸막이판(2)을 부가한 것으로 되어 있고, 프리폼(P)에 대하여 최종가열처리인 제 2 가열처리(c)를 행한다.

도 7은 본 발명방법에 의해 가열되는 프리폼(P)의 외면온도(Ta)와 내면온도 (Tb)의 변화특성의 일례를 나타낸 것으로, 본 발명의 가열처리 종료시의 외면온도 (Ta)가 100∼120℃, 내면온도(Tb)가 85∼105℃의 범위내가 되도록, 각 처리시의 외면온도(Ta) 및 내면온도(Tb)의 값에 따라서 각 처리시간을 결정한 것이다.

제 1 존(A)에서의 제 1 가열처리(a)는 열원(1)을 100％ 출력으로 가동시킨 급속가열처리로서, 이 제 1 가열처리(a)는 외면온도(Ta)가 PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 110∼120℃ 범위내의 제 1 온도(Ta1)에 도달한 때에 종료하지만, 이 제 1 가열처리(a)의 시간인 제 1 가열시간(t1)은 7.3초이고, 이 제 1 가열처리(a) 종료시의 내면온도(Tb)인 제 1 온도(Tb1)는 70∼80℃로 되어 있으며, 제 1 온도(Ta1)와 제 1 온도(Tb1)의 온도차는, 40℃로 큰 값으로 되어 있다.

제 2 존(B)에서의 온도조절처리(b)는, 제 1 가열처리(a)에 의해 소망온도까 지 급속가열된 프리폼(P)을, 외부에서 가열처리를 주는 일없이, 일정분위기내에 방치함으로써 외면온도(Ta)가 방열에 의해 하강하고, 내면온도(Tb)가 프리폼(P)의 외면측부분으로부터의 열전도에 의해 상승하여, 외면온도(Ta)의 제 2 온도(Ta2)와 내면온도(Tb)의 제 2 온도(Tb2)의 온도차(s)가, 일정치(실험의 결과로서는, 지금은 20℃로 되어 있다)이하인 미리 설정한 10℃로 된 때에 종료하지만, 이 온도조절처리(b)의 시간인 온도조절시간(t2)은 4.0초이고, 이 온도조절처리(b) 종료시의 외면온도(Ta)의 제 2 온도(Ta2)는 90∼100℃, 내면온도(Tb)의 제 2 온도(Tb2)는 80∼90℃로 되어 있다.

제 3 존(C)에서의 제 2 가열처리(c)는, 각 열원(1)의 출력정도를, 각각에 미리 정해진 값으로 설정하여, 프리폼(P)을 그 축심에 따라 소망하는 온도분포가 되도록 가열하는 것으로, 외면온도(Ta)의 제 3 온도(Ta3)가, PET의 결정화온도보다도 약간 낮은 100∼120℃에 도달한 때에 종료하지만, 이 제 2 가열처리(c)의 시간인 제 2 가열시간(t3)는 6.0초이고, 이 제 2 가열처리(c) 종료시의 내면온도(Tb)인 제 3 온도(Tb3)는 85∼105℃로 되어 있으며, 제 3 온도(Ta3)와 제 3 온도(Tb3)의 온도차는, 프리폼(P)을 병체로 2축연신 블로우성형하는데, 아무런 지장이 없는 15℃ 되었다.

이 제 3 존(C)에서의 제 2 가열처리(c)에 있어서, 이 제 2 가열처리(c)가 어느 정도의 급속가열인지에 관계없이 외면온도(Ta)와 내면온도(Tb)의 온도차가 커지지 않은 것은, 프리폼(P)의 외면을 냉각에어(e)로 강제냉각하고 있기 때문이다.

이 본 발명의 실측결과에 의하면, 상온의 프리폼(P)을 병체로 2축연신 블로 우성형할 수 있는 온도까지 가열하는데 요하는 시간, 즉 제 1 가열시간(t1)과 온도조절시간(t2)과 제 2 가열시간(t3)의 합계시간은, (7.2+4.0+6.0=17.2)초로서, 종래에 비교해서 약 절반이 되고, 그 때문에 반송로(R)에 따른 가열장치의 길이를 종래의 절반으로 하는 것이 가능하게 된다.

또, 제 1 가열시간(t1), 온도조절시간(t2), 그리고 제 2 가열시간(t3)은, 프리폼(P)의 하부를 포함하는 몸통부의 평균두께가 다르고, 이 평균두께가 커짐에 따라서 다소 길어지게 되는 경향으로 변화하지만, 종래에 비교해서 약 절반이 되는 것에는 변함이 없다.

[발명의 효과]

본 발명은, 상기한 구성으로 되어 있기 때문에, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다. 청구항 1 기재의 발명에 있어서는, 프리폼을, 이 프리폼의 외면부분을 냉각하면서 가열하기 때문에, 가장 강하게 가열되는 외면부분을 과열상태로 하지 않고, 안전하게 급속가열할 수 있으며, 이에 따라 프리폼의 가열처리시간의 대폭적인 단축이 달성되어, 2축연신 블로우성형작업의 대폭적인 효율향상이 달성된다.

또한, 외부로부터의 강제가열에 의해 발생하는 프리폼의 외면측과 내면측의 큰 온도차를, 온도조절처리에 의해 양호한 2축연신 블로우성형처리가 확실하게 얻어지는 값까지 작게 하기 때문에, 적정하고 양호한 2축연신 블로우성형조작을 안정하게 얻을 수 있다.

그리고 프리폼의 미리 설정한 온도분포로의 가열을, 프리폼의 외면부분을 강제냉각함으로써 프리폼의 외면측과 내면측 사이의 온도차가, 커지지 않도록 하여 달성하기 때문에, 이 프리폼의 미리 설정한 온도분포로의 가열을, 무리없이 원활하게 또한 조속히 달성할 수가 있다.

청구항 2 기재의 발명에 있어서는, 제 2 가열처리에 의한 프리폼의 가열분포를, 거의 설정대로 할 수 있고, 이에 따라 성형되는 병체의 두께 분포의 설정이 가능해지며, 또한 이 프리폼의 제 2 가열처리시에 그 가열처리를, 프리폼의 외면측과 내면측의 온도차가 커지는 것을 억제하면서 달성할 수 있기 때문에, 프리폼의 2축연신 블로우성형에 알맞은 온도로의 가열처리를 안전하게 달성할 수 있다.

청구항 3 기재의 발명에 있어서는, 제 1 존과 제 3 존을 간단하게 구성할 수 있음과 동시에, 각 존의 구획형성이 용이하고, 그 때문에 청구항 1 기재의 발명을 간단하게 또한 양호하게 실시할 수 있다.

또한, 프리폼에 대한 소망의 가열처리를, 짧은 시간에 완료시킬 수 있기 때문에, 가열처리에 요하는 라인길이를 짧게 할 수 있고, 이에 따라 가열장치의 프리폼 반송로에 따른 길이를 작게 할 수 있어, 가열장치의 충분한 소형화를 달성할 수 있다.

청구항 4 기재의 발명에 있어서는, 냉각에어를, 반송로를 이동하는 각 프리폼에 대하여, 연속한 상태에서 내뿜을 수 있기 때문에, 프리폼에 대하여 연속하여 일정한 냉각작용을 줄 수 있으며, 프리폼에 대한 안정하고 확실한 과열방지작용을 얻을 수 있다.

청구항 5 기재의 발명에 있어서는, 열원에 의한 프리폼의 가열처리를 효율 좋게 달성할 수 있고, 이에 따라 열원의 정격 및 가열에 요하는 전력의 저감화를 얻을 수 있다.

청구항 6 기재의 발명에 있어서는, 프리폼의 가열을, 프리폼의 외면측과 내면측의 사이에 큰 온도차가 발생하지 않은 상태로 달성할 수 있기 때문에, 프리폼의 보다 빠른 가열처리를 얻는 수 있고, 또한 가열시간을 단축할 수 있다.

Claims

바닥이 있는 원통형상으로 사출성형된 폴리에틸렌테레프탈레이트수지제의 프리폼(P)을, 병체형상으로 2축연신 블로우성형하기 위하여, 열원(1)에 의해 가열하는 방법으로서,

상기 프리폼(P)에 대하여, 이 프리폼(P)에 냉각에어(e)를 내뿜으면서, 상기 열원(1)에 의하여 상기 프리폼(P)의 외면온도(Ta)가 폴리에틸렌테레프탈레이트수지의 결정화온도보다도 낮은 온도치인 110~120℃로 될 때까지 급속가열하는 제 1 가열처리(a)와,

상기 열원(1)에 의한 가열과, 냉각에어(e)에 의한 냉각이 없는 상태에서 상기 프리폼(P)의 외면온도(Ta)와 내면온도(Tb)의 온도차(s)가, 20℃ 이하로 될 때까지 방치하는 온도조절처리(b)와,

이 온도조절처리(b)후의 프리폼(P)에 냉각에어(e)를 내뿜으면서, 상기 열원(1)에 의해 상기 프리폼(P)의 외면온도(Ta)가 폴리에틸렌테레프탈레이트수지의 결정화온도보다도 낮은 온도치인 100~120℃로 될 때까지 가열하는 제 2 가열처리(c)를 순차로 실시하여, 상기 제 2 가열처리(c) 종료시에 있어서의 상기 프리폼(P)의 내면온도를 85~105℃로 설정한 프리폼의 가열방법.
제 1 항에 있어서, 제 2 가열처리(c)에 있어서의, 프리폼(P)에 대한 열원(1)에 의한 가열을, 복수의 해당 열원(1)사이에 칸막이판(2)을 배치하여, 상기 프리폼 (P)의 축방향을 따른 온도분포를 조정 가능한 프리폼의 가열방법.
바닥이 있는 원통형상으로 사출성형된 폴리에틸렌테레프탈레이트수지제의 프리폼(P)을, 병체형상으로 2축연신 블로우성형하기 위하여, 열원(1)에 의해 가열하는 장치로서,

상기 프리폼(P)의 반송로(R)를 둘러싸 배치된 외각체(6)내를, 상기 반송로(R)의 일방향측에 이 반송로(R)를 따라 열원(1)을 배치하고, 상기 반송로(R)의 다른 방향측에 상기 열원(1)과 대향하여 냉각에어(e)가 분출되는 분출구(4)를, 상기 반송로(R)를 따라 형성한 분출구용 패널(3)을 세워 배치한, 제 1 가열처리(a)를 행하는 제 1 존(A) 및 제 2 가열처리(c)를 행하는 제 3 존(C)과, 이 제 1 존(A)과 제 3 존(C)의 사이에 위치하는 온도조절처리(b)를 행하는 제 2 존(B)이 격벽 (7)에 의해 구획형성되고,

상기 제 1 존(A)와 제 3 존(C)에서, 상기 분출구용 패널(3)의 분출구(4)의 반송로(R)를 따르는 하류측의 개구가장자리에, 분출되는 냉각에어(e)를 상기 반송로(R)의 경사 상류측으로 인도하는 정류판편(5)을 부착 설치한 프리폼의 가열장치.
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제 3 항에 있어서, 분출구용 패널(3)의 반송로(R)측 표면을, 열원(1)으로부터의 빛을 반사하는 반사면으로 한 프리폼 가열장치.
제 3 항에 있어서, 열원(1)으로서, 근적외선 히터를 사용한 프리폼의 가열장치.
제 5 항에 있어서, 열원(1)으로서, 근적외선 히터를 사용한 프리폼의 가열장치.