PL172400B1

PL172400B1 - Sposób i urzadzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materialu termoplastycznego PL PL PL

Info

Publication number: PL172400B1
Application number: PL93308178A
Authority: PL
Inventors: Christopher Mero; John Cahill
Original assignee: Pepsico Inc
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1997-09-30
Also published as: DE69327975D1; AU4931593A; EP0746457B1; PL308178A1; ATE190002T1; CZ71595A3; HU9500830D0; WO1994006617A1; BR9307087A; US5505612A; HU217771B; HUT70706A; GEP19981349B; CZ292613B6; EP0746457A4; US5411698A; EP0746457A1

Abstract

1 Sposób wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosio- w o rozdmuchanego pojemnika z materialu termoplastycznego, w którym goracy material termoplastyczny w postaci pustej w srodku prefonny wklada sie do pier- wsze formy o regulowanych termicznie czesciach, rozdmuchuje sie material ter- moplastyczny do ksztaltu formy i przeprowadza sie pierwsze odprezanie termiczne pojemnika, nastepnie przenosi sie pojemnik do drugiej formy o regulowanych ter- micznie czesciach i przeprowadza sie druga obróbke termiczna rozdmuchanego po- jemnika, po czym chlodzi sie obrobiony termicznie pojemnik, znamienny tym, ze do pierwszej formy (21) wklada sie pusta w srodku preforme (1) zmatenalu termo- plastycznego o temperaturze od 90º C do 110º C i w pierwszym etapie (88) obróbki termicznej, w pierwszej formie (21) nagrzewa sie czesc przejsciowa (22) szyjki w pobocznic e w temperaturze od 60º C do 70º C, pobocznice (20) w temperaturze o 65º C do 85º C oraz czesc przejsciowa (24) denka w pobocznice w temperaturze po- nizej 70°C, zas w drogim etapie (78) obróbki cieplnej, w drugiej formie (81) o obje- tosci do 10% wiekszej niz objetosc pierwszej formy (21), nagrzewa sie szyjke (90) w temperaturze od 65°C do 85°C, pobocznice (94) w temperaturze od 110°C do 220º C oraz czesc przejsciowa (96) denka w pobocznice w temperaturze ponizej 95°C 7 Urzadzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materialu termoplastycznego, zawie- rajace pierwsza forme skladajaca sie z termicznie regulowanych, stykajacych sie ze soba czesci, lacznie wyznaczajacych gniazdo z osia podluzna zawierajace szyjke, czesc przejsciowa szyjki w pobocznice, pobocznice oraz czesc przejsciowa denka w pobocznice pustego w srodku pojemnika, przy czym czesc przejsciowa szyjki w po- bocznice, pobocznica oraz czesc przegsciowa denka w pobocznice zawieraja kanaly transportujace plyn przenoszacy cieplo, polaczone ze zródlem plynu przenoszacego cieplo oraz zródlo gazu o wysokim cisnieniu do rozdmuchiwania preformy w pier- wszej formie do postaci pojemnika o ksztalcie odpowiadajacym wnetrzu gniazda pierwszej formy oraz druga forme zawierajaca czesci lacznie wyznaczajace wnetrze gniazda z szyjka, czescia przejsciowa szyjki w pobocznice, pobocznica oraz czescia przejsciowa denka w pobocznice pustego pojemnika uformowanego w pierwszej formie, przy czym czesc przejsciowa szyjki w pobocznice, pobocznica oraz czesc przejsciowa denka w pobocznice posiadaja kanaly transportujace plyn przenoszacy cieplo, polaczone ze zródlem tego plynu, znamienne tym, ze druga forma (81) za- wiera gniazdo (98,100,102,104) o objetosci do 10% wiekszej mz objetosc gniazda (26, 42,52, 62) pierwszej formy (21) F IG . 2 (51) IntCl6 B29C 49/18 B29C 49/48 B29C 49/64 (54) Sposób i urzadzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materialu termoplastycznego PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób i urządzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materiału termoplastycznego, a zwłaszcza odprężanie, a następnie termoutwardzanie w dodatkowej formie butelek z politereftalanu etylenowego, które można myć i ponownie użytkować.

Butelki z tworzyw sztucznych nadające się do wielokrotnego napełniania, a zwłaszcza but-^lkrt θ’ o mi oanAuraarp olbzc in □ pet ΌΪτΤ* rmodi oiza złozrai ΐνίΛΙ Xj ρνΐίννΐ V11ŁUU1XU Χ%/ΧΧΧΖ TT K/ 5 W1W HlL4VijVJ X Xy XXXŁ*JV^ Οΐγ '^1 11ĄX ρινυιν^- mów z wysypiskami śmieci i odzyskiwaniem butelek jednorazowego użytku z tworzyw sztucznych, używanych do pakowania napojów;

Butelki wielokrotnego użytku z tworzyw sztucznych muszą zachować swojąestetycznośc i funkcjonalność po wielokrotnych procesach mycia i napełniania, jak wspomniano w amerykańskich opisach patentowych nr 4,755,404; 4,725,464 i 45,066,528. Należy do minimum zmniejszyć w nich pęknięcia, zmiany barwy oraz zmiany objętości lub struktury.

W amerykańskim opisie patentowym nr 4,385,089 ujawniono sposób wytwarzania dwuosiowo zorientowanych pojemników z półproduktów takich jak arkusze lub inne, w przypadku termoformowania lub kształtki wstępne lub preformy, w przypadku formowania techniką wtrysku, wtrysku z rozdmuchem lub wytłaczania z rozdmuchem. Preformę można przygotować i natychmiast dalej przetwarzać, jeszcze w stanie gorącym, albo też zmagazynować i po pewnym czasie ponownie ogrzać do temperatury wystarczającej do nadania jej pewnej elastyczności, umożliwiającej wytworzenie z niej butelki lub innego wyrobu technika wytłaczania i rozdmuchu w chłodzonej formie, w której nadaje się jej ostateczną postać. Następnie, często, preformę utwardza się termicznie w temperaturze znacznie powyżej temperatury zeszklenia tworzywa termoplastycznego, co ma na celu zwiększenie wytrzymałości mechanicznej wyrobów i ich odporności na ucieczkę gazów. Termoutwardzanie zapobiega również zniekształcaniu butelek w przypadku ich wielokrotnego użytku, w tym pod działaniem gorącej kąpieli w środkach żrących.

W amerykańskim opisie patentowym nr 4,233,022 ujawniono sposób polegający na stosowaniu pierwszej, chłodzonej formy do rozdmuchiwania, przeznaczonej do formowania butelki i nadawaniajej dwuosiowej orientacji, a następnie przenoszeniu butelki do drugiej formy podzielonej na segmenty, oddzielone sekcjami izolującymi, w celujej utwardzeniu termicznego w temperaturach od 150°C do 220°C.

W amerykańskim opisie patentowym nr 5,085,822 ujawniono sposób rozdmuchiwania butelki w formie w temperaturze 130°C, a następnie chłodzeniajej do 100°C w celu zapobiegnięcia jej zniekształceniu podczas wyjmowania z formy. Pojemnik można trzymać w formie do rozdmuchiwania i ogrzać w celu odprężenia, a następnie przenieść do oddzielnej chłodzonej formy do utwardzenia. Uformowany pojemnik można przez określony czas termoutwardzać, a następnie wlać do butelki płyn chłodzący. W opisie tym ujawniono również sposób termoutwardzalnia w osobnej formie pojemnika wytworzonego techniką rozdmuchu.

W amerykańskim opisie patentowym nr 4,505,664 ujawniono sposób transportu formy do rozdmuchiwania z rozdmuchanym wyrobem do drugiego stanowiska, w którym przez wyrób przepuszcza się czynnik roboczy.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr 4,988,279 znany jest sposób dwuosiowego orientowania wyrobu, który można następnie termoutwardzać.

W amerykańskim opisie patentowym nr 5,080,855 ujawniono wyroby formowane techniką rozdmuchu, które można termoutwardzać w drugiej formie. Również z amerykańskich opi4

172 400 sów patentowych nr 4,485,134; 4,871,507 i 4,463,121 znane sątechniki obróbki cieplnej butelek orientowanych dwuosiowo.

W amerykańskim, opisie patentowym nr 4,572,811 ujawniono sposób obróbki termicznej niezorientowanych butelek z politereftalanu etylenowego (PET), podczas którego ścianki butelki stają się nieprzezroczyste, co, jak stwierdzono, jest przyczyną ich pękania naprężeniowego podczas recyklingu.

W amerykańskim opisie patentowym nr 4,588,620 ujawniono preformy z dnem o mniejszej grubości, co umożliwia większe lub głębsze rozciąganie ich pobocznie i przejścia pobocznicy w szyjkę.

Znane jest dwuosiowe rozciąganie preformy za pomocą ciśnienia, ale stwierdzono, że odprężanie rozdmuchanej preformy, a następnie obróbka termiczna powstałego pojemnika w oddzielnej formie zwiększa liczbę razy ponownego jego wykorzystania.

Celem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materiału termoplastycznego.

Sposób wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materiału termoplastycznego, w którym gorący materiał termoplastyczny w postaci pustej w środku preformy wkłada się do pierwszej formy o regulowanych termicznie częściach, rozdmuchuje się materiał termoplastyczny do kształtu formy tworząc pojemnik i przeprowadza się pierwsze odprężanie termiczne pojemnika, następnie przenosi się pojemnik do drugiej formy o regulowanych termicznie częściach i przeprowadza się drugą obróbkę termiczną rozdmuchanego pojemnika, po czym chłodzi się obrobiony termicznie pojemnik, według wynalazku charakteryzuje się tym, że do pierwszej formy wkłada się pustąw środku preformę zmateriału termoplastycznego.O temperaturze od 90°C do 110°C i w pierwszym etapie obróbki termicznej, w pierwszej formie nagrzewa się część przejściową szyjki w pobocznicę w temperaturze od 60°C do 70°C, pobocznicę w temperaturze od 65°C do 85°C oraz część przejściowądenka w pobocznicę w temperaturze poniżej 70°C, zaś w drugim etapie obróbki cieplnej, w drugiej formie o objętości do 10% większej niż objętość pierwszej formy nagrzewa się szyjkę w temperaturze od 65°C do 85°C, pobocznicę w temperaturze od 110°C do 220°C oraz część przej ściowądenka w pobocznicę w temperaturze poniżej 95°C.

Korzystnie materiałem termoplastycznym jest politereftalan etylenowy oraz w drugimetapie obróbki termicznej ściankę pojemnika w strefie pobocznicy nagrzewa się w temperaturze od 150°C do 220°C.

Korzystnie w drugim etapie obróbki termicznej ściankę pojemnika w czasie przejściowej szyj ki w pobocznicę nagrzewa się w temperaturze od 110°C do 150°C lecz niższej niż temperatura nagrzewania pobocznicy pojemnika.

Korzystnie w drugim etapie obróbki termicznej ściankę pojemnika w części przejściowej denka w pobocznicę nagrzewa się w temperaturze od 65°C do 85°C.

Korzystnie poddany obróbce termicznej pojemnik chłodzi się wlewając do niego płyn, który może parować.

Korzystnie płynem, który może parować jest woda.

Urządzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materiału termoplastycznego, zawierające pierwszą formę składającą się z termicznie regulowanych, stykających się ze sobą części, łącznie wyznaczającychgniazdo z osią podłużną zawierające szyjkę, część przejściową szyjki w pobocznicę, pobocznicę oraz część przejściowądenka w pobocznicę pustego w środku pojemnika, przy czym część przejściowa szyjki w pobocznicę, pobocznica oraz część przej ściowa denka w pobocznicę zawierająkanały transportujące płyn przenoszący ciepło, połączone ze źródłem płynu przenoszącego ciepło oraz źródło gazu o wysokim ciśnieniu do rozdmuchiwania preformy w pierwszej formie do postaci pojemnika o kształcie odpowiadającym wnętrzu gniazda pierwszej formy oraz drugą formę zawierającą części łącznie wyznaczające wnętrze gniazda z szyjką, częściąprzejściową szyjki w pobocznicę, pobocznieąoraz częścią przejściową denka w pobocznicę pustego pojemnika uformowanego w pierwszej formie, przy czym część przej ściowa szyjki w pobocznicę, pobocznica oraz część prze172 400 j ściowa denka w pobocznicę posiadaj ąkanały transportujące płyn przenoszący ciepło, połączone ze źródłem, tego płynu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że druga forma zawieragniazdo o nbjptrori dn 10°% wtięlkwpj niż objętość oniazda nteMwswi fnmiv wr___ · * 11 · · Γ» 1 · , r f 1 r-Λ /»1 ·. · 1 · ·<*

Korzystnie gniazdo drugiej iormy ma objętość do 5% większąniż gniazdo pierwszej iormy.

Korzystnie druga forma zawiera elementy ozdobne i występy.

Korzystnie gniazdo drugiej formy ma objętość do 2°/o większąniż gniazdo pierwszej formy.

Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia i sposobu rozdmuchiwania pojemnika z preformy w temperaturze, w której jest ona wystarczająco elastyczna do dwuosiowego rozciągania. Preformę rozdmuchuje się i odpręża w formie nie chłodzonej albo w chłodzonej. Pojemnik pozostaje w formie do rozdmuchiwania do czasu odprężenia. Temperaturę utrzymuje się na poziomie umożliwiającym przekształcenie powierzchni pojemnika w drugiej formie bez przywierania jego ścianek do formy ani zniekształcania. Następnie gorący, odprężony pojemnik przenosi się, bez zniekształcania, do drugiej formy, w której podgrzewa się pewne części jego ścianek do temperatury 110°C do 220°C, co powoduje jego termoutwardzenie i umożliwia utworzenie w powierzchni ścianek elementów o charakterze ozdobnym lub strukturalnym. Następnie pojemnik chłodzi się wtryskując do niego ciecz chłodzącą, zazwyczaj wodę, i wyjmuje z formy.

Gorąca preforma, w przypadku PET o temperaturze około 90°C do 110°C, gwałtownie rozszerza się do gorącej powierzchni ścianek formy do rozdmuchiwania i utrzymuje się przy nich dzięki ciśnieniu wewnętrznemu do chwili dojścia temperatury uformowanego pojemnika do poziomu temperatury odprężania ścianki w przypadku części przejściowej pobocznicy w szyjkę butelki oraz pobocznicy butelki. Denko butelki i przejście jej pobocznicy w szyjkę są stosunkowo grube i amorficzne, w związku z czym chłodzi sięje możliwie szybko ze względu na konieczność zmniejszenia temperatury podstawy poniżej temperatury odprężania ścianki pobocznicy. Temperatura odprężania może wynosić 95°C.

W poszczególnych sekcjach formy do rozdmuchiwania znajdują się kanały, którymi przepływa woda regulująca temperaturę ścianki formy i ścianki rozdmuchiwanego wyrobu. W formie do rozdmuchiwania i odprężania nie ma żadnych elementów dodatkowych, takichjak elementy zdobnicze ścianek bocznych, panele na etykiety, ani innych elementów do formowania części strukturalnych, takichjak występy wzmacniające i podobne.

Po odprężaniu butelkę przenosi się, bez zniekształcania, do drugiej, większej formy, w której co najmniej część jej ścianki ogrzewa się do temperatury 110°C do 220°C oraz wytwarza się w jej powierzchni elementy o charakterze ozdobnym i innym. Objętość drugiej formy jest większa (do 10%), zarówno wskutek zwiększenia wysokości jak i średnicy. Forma ta zawiera wszystkie elementy ozdobne i inne, które mają znajdować się w ścinkach gotowego pojemnika. Pojemnik nadmuchuje się i dociska do powierzchni drugiej formy. Ścianki pojemnika nagrzewa się do temperatury utwardzania.

Formę do rozdmuchiwania i odprężania oraz drugą formę do obróbki termicznej można skonstruować w sposób umożliwiający regulację temperatury nie tylko pobocznicy pojemnika, ale również obszaru przejścia szyjki w pobocznicę, denka, przejścia pobocznicy w denko oraz szyjki.

Każda część formy o regulowanej temperaturze styka się z częściami sąsiednimi, wskutek czego temperatura na krawędzi każdej sekcji musi zmieniać się stopniowo bez gwałtownych skoków, ze względu na możliwość wprowadzania naprężeń, które mogłyby spowodować pękanie butelki podczas użytkowania.

Po zakończeniu obróbki termicznej, do pojemnika wiewa się wodę, która odparowuje unosząc ze sobąwielkość ciepła w postaci utajonego ciepła parowania. Następnie pojemnik wyjmuje się z formy.

Dwuosiowa orientacja wyrobów, zwłaszcza butelek do napojów gazowych lub niegazowych, polega na równoczesnym rozciąganiu materiału termoplastycznego, na przykład PET, w kierunku osiowym i obwodowym podczas formowania wyrobu. Często rozciąganie w kierunku osiowym wspomaga się za pomocą mechanicznego pręta dociskającego zamkniętą podstawę preformy do denka formy, z równoczesnym wywieraniem na niąwysokiego ciśnienia wewnętrz6

172 400 nego, co powoduje rozciągnięcie materiału zarówno w kierunku osiowym jak i obwodowym. W wyniku dociskania preformy do zewnętrznych powierzchni formy powstaje odpowiednio ukształtowany wvrńh któm ipbtnaztpnnipoHnrp-żynb w temperaturze około 95°C Ipbnżeco mniejszej, co dodatkowo zwiększa jego wytrzymałość mechaniczną i zapobiega pękaniu naprężeniowemu i innym problemom.

Dzięki rozdmuchowemu formowaniu i odprężaniu gładkiej butelki w pierwszej formie, a następnie natychmiastowemu termoutwardzaniu pewnych jej części w drugiej, większej formie, odbywającemu się równocześnie ze zdobieniem powierzchni wyrobu ich podobnymi zabiegami, uzyskuje się butelkę o większej wytrzymałości mechanicznej i większej nieprzepuszczalności dla gazów, nadającą się do wielokrotnego odzyskiwania i mycia w gorących kąpielach żrących bez pogarszaniajej wytrzymałości mechanicznej, przezroczystości lub nieprzepuszczalności dla gazów. Ścianki butelki dociska się do rozgrzanej powierzchni formy w celu zwiększenia ich krystaliczności i wytrzymałości mechanicznej, a także odporności na mycie w gorących i żrących kąpielach.

Po obróbce termicznej, ścianki butelki mająwiększąwhtrzymałość mechaniczną ze względu na zwiększoną krystklicznnść w wyniku obróbki cieplnej. Ta polepszona dzięki obróbce termicznej krystaliczność nie zmienia się podczas mycia w gorących i żrących kąpielach, ponieważ temperatury tych kąpieli nigdy nie dochodzą do wartości stosowanych podczas obróbki termicznej. Nie wpływa to również na krystaliczność spowodowaną rozciąganiem dwuosiowym ponieważ uformowany rozdmuchowo pojemnik jest' natychmiast odprężany w temperaturze wyższej od temperatur kąpieli żrących, ale niższej od temperatury, w której mogłoby nastąpić beznaciskowe zniekształcenie lub zapadnięcie wyrobu i spadek krystalizacji molekularnej w wyniku zastosowania temperatur zbliżonych lub przekraczających temperaturę zeszklenia, w której zmniej sza się krystalizacja dwuosiowa.

Odprężanie rozdmuchanej butelki według wynalazku w temperaturze około 65°C do95°C, w zależności od pola jej powierzchni, umożliwia jej wielokrotne użytkowanie, w tym myciu w temperaturze 60°C, bez pogorszenia wytrzymałości mechanicznej uzyskanej podczas dwuosiowego rozciągania i odprężania. Proces odprężania nie tylko zmniej sza różnice w naprężeniach termicznych i naprężeniach wywołanych rozciąganiem dwuosiowym, ale zwiększa, również wytrzymałość mechaniczną butelki, nadając jej większą odporność na pękanie naprężeniowe, i poprawia własności barierowe dla gazów.

Według niniejszego wynalazku, butelkę można również wyjąć z formy do rozdmuchiwania i odprężania w temperaturze poniżej 95°C, zwłaszcza o ile chodzi o temperaturę jej poboczni cy, a następnie ponownie rozdmuchnąć w formie do obróbki termicznej, uzyskując ostatecznie gotową butelkę ze zdobioną powierzchnią. Podczas ponownego rozdmuchiwania kasuje się wszystkie niewiernie zniekształcenia wyrobu, Zaleca się jednak wyjmowanie butelki z formy do rozdmuchiwania w takim stanie, żeby temperaturajej pobocznicy wynosiła poniżej 95°C, temperatura strefy przejścia pobocznicy w szyjkę poniżej 80°C, a temperatura denka i strefy przejścia pobocznicy w denko poniżej 80°C.

Temperatury utwardzania termicznego w drugiej formie umożliwiają ostateczne ukształtowanie butelki ze zdobioną powierzchnią, na przykład w postaci paneli na etykiety boczne, krzywoliniowych fałd, obwodowych żeber i podobnych elementów. Ogrzewanie to zwiększa również w istotny sposób stopień krystaliczności bez wpływania na naprężenia dwuosiowe skasowane podczas odprężania w pierwszej formie. Gotowa butelka ma większą krystaliczność, a tym samym większą wytrzymałość mechaniczną, a także odporność na pękanie naprężeniowe i pękanie w wyniku manipulowania nią, powstające zwykle wskutek naprężeń pochodzących z rozciągania dwuosiowego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia preformę przed obróbką w urządzeniu według wynalazku, fig. 2 przedstawia formę do rozdmuchiwania i odprężania, bez elementów ozdobnych i strukturalnych, z widocznymi częściami o regulowanej temperaturze, fig. 4 - drugą formę do obróbki termicznej, zawie172 400 rającą elementy do zmiany struktury powierzchni pojemnika oraz części o regulowanej temperaturze, a fig. 3 - schemat blokowy ilustrujący różne etapy procesu i cechy urządzenia.

Przedmiotem wynalazku jest sposób termoutwardzalna w drugiej formie gorącego, ufore-on^łkilyn «mioł^ntlzri 4^oi*^as\-ły1ł^i^l-i7/>r»ł<,n,ałm ^r7n^b«<^r^+· nKłir^KIri 4^«»«^! ·«.<-»*.

111V WCXllvgv IVU1UUAC[ lUZyUlllUUIlU puj VUUUKU WlJJXVpXCXOXJ U£JXVgV. ZuOJJllOdl UU1UUK1 W-LllilUZdlGJ W pojedynczej gorącej formie, do której wyrób może przywrzeć, albo szybkiego chłodzenia rozdmuchanego wyrobu w formie chłodzonej, podczas którego w wyrobie mogą powstać naprężenia, wytworzony technika rozdmuchu pojemnik odpręża się w podwyższonej temperaturze w pierwszej formie do rozdmuchiwania, zmniejszając i wyrównując w nim naprężenia powstałe podczas dwuosiowego rozciągania preformy. Pomimo odprężenia, temperatura butelki jest na tyle niska, że można ją wyjąć z formy do rozdmuchiwania i odprężania i powtórnie rozdmuchać w drugiej formie do termoutwardzania, bez zniekształcania. Temperatura pojemnika przenoszonego zjednej formy do drugiej jest dobrana w taki sposób, że może go przekształcić w drugiej formie, ale nie na tyle wysoka, żeby zniekształcił się w stopniu uniemożliwiającym jego rozdmuchanie w drugiej formie do odpowiedniej postaci. Zatem temperatura tajest niższa od temperatury odkształcenia PET, około 95°C lub mniej, ale dostatecznie wysoka, żeby w' druigiięjj formie można było w powierzchni ścianek pojemnika utworzyć elementy ozdobne lub strukturalne.

Następnie pojemnik przenosi się w stanie gorącym, ale bez jego zniekształcania lub odkształcania, do drugiej formy, której zarówno wysokośćjak i średnica sąo 10% większe, korzystnie, do 5% większe. W formie tej ogrzewa się gorący pojemnik do temperatury 110°C do 220°C, korzystnie 150°C do 220°C, w celu utwardzenia jego ścianek. W drugiej formie znajdują się wszystkie elementy umożliwiające utworzenie w powierzchni ścianek pojemnika odpowiednich, potrzebnych w gotowym pojemniku, elementów ozdobnych i strukturalnych. Temperaturę formy można regulować za pomocą przewodów z gorącym płynem i płynu przenoszącego ciepło, albo, korzystnie, za pomocą elektrycznych elementów oporowych.

Po doprowadzeniu temperatury ścianki pojemnika w miejscu, które ma być poddane obróbce cieplnej, do odpowiedniego poziomu, można miejsce to gwałtownie ochłodzić albo też utrzymać w tej temperaturze przez krótki okresu czasu, rzędu 30 sekund, w celu zwiększeniajego krystaliczności. W wyniku krystalizacji cieplnej przeprowadzanej metodami konwencjonalnymi, pojemnik staje się nieprzezroczysty, albo inaczej mleczny, natomiast sposób według wynalazku umożliwia zwiększenie krystaliczności ścianek butelki, a tym samym zmniejszenie skurczu bez towarzyszącej temu nieprzezroczystości. Do określenia stopnia krystaliczności wystarczą umiejętności zwykłego pracownika.

Przedstawiona w opisie butelka jest butelką o pojemności 1,5 l do napojów gazowanych, którąmożna poddawać dalszej obróbce albo też ochłodzić i napełnić wyrobem. Butelkę tę można myć w gorącym roztworze żrącym i ponownie używać. Istnieje możliwość wytwarzania butelek tego typu o różnych wielkościach po niewielkich zmianach wymiarów preformy i form.

Na fig. 1 przedstawiono preformę 1 z wyciętąjedną ćwiartką wzdłuż osi A-A. W rezultacie w płaszczyźnie papieru widać przekrój preformy 1 ze stosunkowo cienkim obszarem główki 2 z gwintem 5, przechodzącej w szyjkę 63 na fig. 2, stożkową ściankę z fig. 1, z powierzchnią zewnętrzną 7 i powierzchnią wewnętrzną 13, która po rozciągnięciu i rozdmuchu do postaci butelki stanowi lekko stożkową ściankę 27 butelki, pokazaną na fig. 2, w części 22 formy 70 odpowiadającej obszarowi przejścia szyjki w pobocznicę. Stosunkowo długa ścianka 9 jest wyciągana i rozdmuchiwana w długą ścianką 28 butelki pokazaną w pobocznicowej części 20 formy 70 na fig. 2. W podstawie 11 preformy 1 może początkowo być mniej tworzywa termoplastycznego niż w ściance 9, ale po rozdmuchu formy z butelkę denko staje się stosunkowo grubsze niż ścianki pobocznicy i trudniejsze do chłodzenia. Stożkowość powierzchni wewnętrznej 13 i powierzchni zewnętrznej 7 w preformie 1 z fig. 1 ma charakter ekstensywny i wystarcza do co najmniej dwukrotnego zwiększenia grubości ścianki na odcinku od szyjki do pobocznicy.

W butelce o pojemności 1,51 grubość górnej części butelki z fig. 1 lub inaczej główki 2, wynosi 2,1 mm, a długość szyjki do miejsca początku przechodzenia w stożek 28 mm. Grubość ścianki na początku części stożkowej 4, wynosi 2,75 mm, natomiast w miejscu 6, na pobocznicy,

172 400 grubość ta wynosi 6,9 mm. Długość części stożkowej wynosi 20 mm, natomiast długość części o stałej średnicy 94 mm. Grubość ścianki w najwęższej części denka 11 preformy 1 wynosi 4 mm.

Na fig 2 Przedstawiono sekcję 21 form-y 70 cHadancą ei<»7r7tf»eprl, r-7PĆri· 90 22 24 i 60 Części te współdziałają ze sobąi w normalnej sytuacji każda znich znajduje się co najmniej obok jednej z pozostałych. Jest to forma połówkowa typu gniazdowego, która po zamknięciu przybiera w przybliżeniu kształt pokazany linią.25, 27, 28 i 29 stanowiący kontur powierzchni gniazda 62, 42; 26 i 52. Gniazdo formy 70 wytwarza się zazwyczaj sporządzając sekcję 21 formy 70 w kształcie połówki butelki przypominającej wyglądem butelkę przeciętąpłaszczyznąB-B na dwie równe części. W razie potrzeby można oczywiście stosować formy złożone z większej liczby części, pod warunkiem, że po zamknięciu tworzą odpowiedni kształt butelki.

W formie 70 do rozdmuchiwania nie ma żadnych elementów ozdobnych wzmacniających ścianki butelki, na przykład ornamentacji lub paneli na etykiety, ponieważ elementy tego typu można formować w drugiej formie do obróbki cieplnej.

Na obwodzie korpusu gniazda 26, w równomiernych odstępach, znajdują się kanały chłodzące 30,32,34 z ciepłą wodą. Kanały te łączą się ze źródłem ciepłej wody krążącej w metalowym korpusie części 20. Kanały te można łączyć w układzie szeregowym lub równoległym, co umożliwia utrzymywanie temperatury powierzchni gniazda 26 podczas procesu na poziomie temperatury odprężania. Ścianka formy jest nieco cieplej sza niż źródło wody, co wynika zjej styczności z bardziej gorącą preformą 1. Gorąca woda płynie kanałem 32, następnie wznosi się do góry kanałem 30 i w przypadku układu szeregowego wypływa wylotem kanału 34 do innego, nie pokazanego na rysunku, kanału, albo, w przypadku układu równoległego, do rurociągu zbiorczego. Wymiary kanałów 30,32,34 określa się w zależności od ilości ciepła, jakie trzeba odprowadzić oraz w zależności od parametrów termicznych formy. Może to zrobić każdy fachowiec z tej dziedziny.

Temperaturę formy w części przejściowej 22 szyjki w pobocznicę butelki, włącznie z temperaturą górnej powierzchni 42, utrzymuje się w przybliżeniu na poziomie temperatury cieplnej wody chłodzącej. Kanałami chłodzącymi 40, płynie ciepła woda o temperaturze poniżej 70°C, a zazwyczaj około 60°C. Wlot 44 i wylot 46 można połączyć równolegle albo szeregowo, w zależności od potrzeby. Część przejściową 22 szyjki w pobocznicę zazwyczaj chłodzi się do około 60°C, co umożliwia wyjmowanie butelek z formy bez ich zniekształcania.

Również denko i część przejściową 24 denka w pobocznicę sekcji 21 formy chłodzi się zimną wodą płynącą kanałami 50. Sposób chłodzenia jest podobny do chłodzenia innych części formy. Zimnąwodę używa się do możliwie szybkiego zmniejszenia temperatury ścianek butelki stykających się z gniazdem 52, a tym samym zmniejszenia temperatury ścianki z materiału termoplastycznego do poziomu poniżej 80°C, a korzystnie poniżej 70°C.

W strefie szyjki preformy 1 znajduje się czwarta część 60, która zazwyczaj nie jest ani ogrzewana ani chłodzona oraz pozostaje chłodna i w stanie amorficznym. W razie potrzeby można jednak i w tej części zastosować kanały ogrzewające lub chłodzące, albo równoważne im urządzenia od ogrzewania bądź chłodzenia.

Oczywiście części 60, 20, 22 i 24 sekcji 21 formy 70 można umieszczać w zewnętrznym układzie form hydraulicznych otaczającym co najmniej część zewnętrznej ścianki sekcji 21 formy 70. W razie potrzeby, w zewnętrznym układzie formy można umieścić kanały do regulacji temperatury ścianek formy, stanowiące uzupełnienie kanałów w częściach 60,20,22 i 24 formy ilbo też zastępujące

Zazwyczaj części formy łączy się ze sobą lub z zewnętrznym układem form za pomocą znanych w tej dziedzinie elementów, nie pokazanych na rysunku. Poszczególne części formy w zasadzie stykają się ze sobąi często przy legają w obszarach 74, 76 i 78, nie chronionych żadną izolacją, dzięki czemu w obszarach tych temperatura metalu w sąsiadujących ze sobą sekcjach stopniowo zmienia się, zapobiegając powstawaniu naprężeń wywoływanych przez różnice temperatur części 20, 22, 24 i 60.

W opisie wspomniano o stosowaniu wody jako normalnego czynnika przenoszącego ciepło, ale z równym powodzeniem można stosować do tego celu odpowiedni olej lub inny płyn.

172 400

Zamiast płynu przenoszącego ciepło albo równolegle z nim, można stosować inne, znane w tej dziedzinie i odpowiednie do tego celu, środki do ogrzewania lub chłodzenia. Przykładowo, w strefie szyjki 60 można zastosować ogrzewanie oporowe. Kanały chłodzące mogamieć dowolny i als-lrt*·! λ 1 u (-TkMArnldi λ tg λ 1 «*kzxor«'ł />

ndjbuin. i um^i, αιν gtn^anuv oize ujv w ν ^^ν^^ιυιχπ^ρινοιυ muuwu. w uuvp· cach przechodzenia kanału przez inne części formy może on mieć inny kształt, jak na przykład kanał 50 na fig. 2.

Proces odprężania może stanowić część procesu rotacyjnego lub liniowego formowania rozdmuchowego. Korzystnie, zaleca się stosowanie liniowej konfiguracji form stacjonarnych ze względu na łatwość odprowadzania płynu przenoszącego ciepło za pomocą stacjonarnych przewodów oraz ograniczonaliczbę butelek w razie awarii mechanicznej lub problemów. W razie potrzeby można również stosować odprężenie w układzie rotacyjnym które zapewnia większą wydajność dla określonej powierzchni produkcyjnej.

Na fig. 4 przedstawiono sekcję 81 formy składającą się z czterech części 90, 92, 94 i 96. Części te współdziałają ze sobąi w normalnej sytuacji każda znich znajduje się co najmniej obok jednej z pozostałych. Jest to forma połówkowa typu gniazdowego, która po zamknięciu przybiera w przybliżeniu kształt pokazany liniią91,93, 95 i 97, stanowiący kontur powierzchni gniazda 98, 100, 102 i 104. Gniazdo formy wytwarza się zazwyczaj sporządzając sekcję 81 formy w kształcie połówki butelki przypominającej wyglądem butelkę przeciętąna dwie równe części. W razie potrzeby można oczywiście stosować formy złożone z większej liczby części, pod warunkiem, że po zamknięciu tworzą odpowiedni kształt butelki.

Na fig. 4 pokazano elementy ozdobne 105 w części przejściowej 92 szyjki w pobocznicę i w strefie pobocznicy 94 oraz poziome występy 107 i 109, jak również małe otworki 113 do usuwania gazów z formy. Otworków 113 nie widać na gotowej butelce. Wstępnie rozdmuchaną w etapie odprężania butelkę wkłada się do formy, której jednąpołówkę pokazano na fig. 4. Forma ta jest o około 10% większa pod względem objętości, korzystnie, o około 1 do 5% większa, a często o około 2% większa. Gładki pojemnik wyjęty z formy odprężającej jest na tyle miękki, że można go przekształcić w formie do termoutwardzania, wytwarzając najego powierzchni podczas obróbki cieplnej odpowiednie elementy zdobnicze. Obróbka ta zwiększa krystaliczność i wytrzymałość mechaniczną pojemnika, poprawia jego wytrzymałość na pękanie naprężeniowe oraz zapewnia większąodpomość na wielokrotne użytkowanie, w tym większąodpomość na mycie w gorących kąpielach żrących.

Wokół gniazda formy znajdują się równomiernie rozmieszczone kanały 130, 132, 134 z gorącą wodą. Kanały te łączą się ze źródłem gorącej cieczy, na przykład oleju lub wody, krążącej w metalowym korpusie części 94. Wszystkie kanały można połączy ć ze sobąw układzie szeregowym lub równoległym i utrzymywać temperaturę powierzchni gniazda formy podczas pracy na poziomie około 110°C do 220°C.

Gorąca woda lub inny gorący płyn przenoszący ciepło płynie kanałem 132, następnie do góry kanałem 130 i wypływa innym kanałem 134, do układu szeregowego, nie pokazanego lub równoległego, również nie pokazanego na rysunku.

W podobny sposób, gorący, przenoszący ciepło płyn o temperaturze około 110°C do 220°C płynie kanałami 140 oznaczonymi przerywanymi liniami. Temperaturę części przejściowej 92 szyjki w pobocznicę sekcji formy, której elementemjest część 93 ścianki górnej, utrzymuje się na poziomie 110°C do 220°C ale poniżej temperatury pobocznicy 94, wynoszącej zazwyczaj od 110 do 150°C W razie potrzeby wlot 144 można połączyć z wylotem 146 równolegle lub szeregowo

Część 96 denną i przejściową sekcji 81, chłodzi się zazwyczaj wodą płynącą kanałami 150 w taki sam sposób jak inne sekcje.

Na rysunku pokazano również czwartą część 90 formy do utrzymywania szyjki butelki. Części tej zazwyczaj nie ogrzewa się ani nie chłodzi. Część 90 butelki jest zimna i amorficzna, a jej temperatura jest mniejsza od temperatury zeszklenia tworzywa termoplastycznego.

Na fig. 4 pokazano kanały grzejne 130, 132, 134, 140 ale według wynalazku zaleca się ogrzewanie części 92 i 94 formy, odpowiadających pobocznicy i przejściu pobocznicy w szyjkę butelki, za pomocą oporowych, elektrycznych elementów grzejnych. Utrzymanie temperatury

172 400 na poziomie umożliwiającym obróbkę cieplnątermoplastycznej ścianki pojemnikajest znacznie prostsze i tańsze za pomocą elektryczno-oporowych elementów grzejnych niż za pomocą r>eprUr» plprnpnt crrzpiiw Iwć tncipmlra <nr7pina

--““f-J -f- — J -“V cy J—J---------_Ł-------owinięią wokół zewnętrznej części formy albo elementami oporowymi zamontowanymi w jej korpusie.

Intensywność obróbki cieplnej można zmieniać w zależności od części formy. Pobocznicę 94 ogrzewa się do temperatur w zakresie od 110°C do 220°C, korzystnie, od 150°C do 220°C, a najbardziej korzystnie, od 150°C do 175°C. Czas ogrzewania butelki w formie wynosi do 30 sekund, a najbardziej korzystnie od 1 do 10 sekund.

Intensywność obróbki cieplnej części przejściowej 92 pobocznicy w szyjkę butelki jest mniej sza niż intensywność obróbki pobocznicy - temperatura w tym przypadku wynosi od 110°C do 220°C, korzystnie, od 110°C do 150°C, a czas obróbki do 30 sekund, korzystnie, od 1do 10 sekund.

Temperatura obróbki cieplnej denka i części przejściowej 96 denka w pobocznicę ma wynosić poniżej 95°C, korzystnie, poniżej 85°C, a czas obróbki do 30 sekund, korzystnie, od 1do 10 sekund. Do chłodzenia lub ogrzewania tej części stosuje się wodę.

Szyjka 90 butelki nie jest zazwyczaj poddawana obróbce cieplnej, a jej temperatura jest utrzymywana poniżej temperatury zeszklenia tworzywa. Szyjkę 90 można poddawać obróbce cieplnej w temperaturze do 95°C, korzystnie 65°C do 85°C, przez okres do 30 sekund, a najbardziej korzystnie od 1 do 10 sekund.

Po zakończeniu obróbki termicznej butelkę chłodzi się wlewając do niej wodę lub inny płyn lotny albo parujący. Parująca woda unosi ze sobą gwałtownie duże ilości ciepła i chłodzi pojemnik. Po obniżeniu temperatury do takiego poziomu, że butelka nie może się już zniekształcić, otwiera się sekcje formy i wyjmuje z niej butelkę, a następnie, w razie potrzeby, dalej chłodzi.

Na fig. 3 pokazano schemat, według którego preformy 1 o temperaturze pokojowej przenosi się do zespołu podającego 80. Następnie umieszcza się je na trzpieniach transportowych 82 i przepuszcza przez podczerwone grzejniki kwarcowe 84, które podnoszątemperaturę pobocznie i denek 7,9 i 11 z fig. 1, do wartości umożliwiającej ich rozdmuch, wynoszącej dla PET zazwyczaj od około 90°C do 110°C. W strefie wyrównania 86 preformy 1 dochodzą do równomiernej temperatury. Pobrane ciepło rozpływa się równomiernie po całym materiale, co zmniejsza nadmierne temperatury na powierzchni i wyrównuje je wzdłuż grubości ścianki. Stąd preformy 1 przenosi się do stanowiska rozdmuchu i odprężania 88, gdzie rozdmuchuje się je za pomocą gorącego powietrza pod wysokim ciśnieniem lub innego gazu, do zetknięcia ich ścianek ze ściankami dwóch zamkniętych połówek formy 21, z których jednąpokazano na fig. 2. Rozciąganie w kierunku osiowym odbywa się za pomocą elementów mechanicznych, na przykład popychaczy, które dopychają zamkniętą końcówkę preformy 1 do dna formy 21. Po rozdmuchu, wyrób jest dociskany ciśnieniowo do ścianki formy 21 i odprężany w formie 21 w temperaturze 95°C lub mniejszej, korzystnie, około 65°C do 85°C; bardziej korzystnie według następującego schematu: około 80°C w strefie pobocznicy 20 według fig. 2, poniżej 70°C, zazwyczaj 60°C w części przejściowej 22 szyjki w pobocznicę według fig. 2 oraz poniżej 70°C w części przejściowej 24 pobocznicy w denko według fig. 2. Do utrzymania rozdmuchanego tworzywa termoplastycznego dociśniętego do połówek formy 21 w celu uzyskania odpowiedniej temperatury ścianki, która może wynosić 95°C lub mniej, potrzebna zazwyczaj do 25 sekund, a korzystnie do 10 sekund.

Butelki 89 opuszczają stanowisko do rozdmuchiwania i odprężania 88 i przenosi się je, według fig. 3, na stanowiska 78, przeznaczone do obróbki termicznej i kształtowania do drugiej formy 81. Tam poddaje się je obróbce cieplnej w celu zwiększenia krystaliczności ścianek pojemnika. W drugiej formie 81 ogrzewa się pobocznicę pojemnika do temperatur 110°C do 220°C w taki sposób, że temperatura części przejściowej 92 szyjki w pobocznicę jest niższa od temperatury pobocznicy 94, ale zawiera się w przedziale wartości od 110°C do 220°C, natomiast temperatura denka i części przejściowej 96 denka w pobocznicę, podobnie jak temperatura szyjki 90, wynosi poniżej 95°C.

172 400

Po zakończeniu obróbki termicznej, do znajdujących się nadal w formie butelek wlewa się wodę 77, co gwałtownie zmniejsza temperaturę ich ścianek wskutek parowania, odprowadzającego z nich duże ilości ciepła w postaci utajonego ziecła parowania. Ochłodzona butelkę 75 wyjmuje się z formy i poddaje dalszej obrobce. Trzpienie 87 wrazαa do strefy transportowej,

W układzie rotacyjnym, preformy 1 doprowadza się do stanowiska załadunkowego, gdzie umieszcza się je na trzc1en1azU transportowych 82. W komorze grzejnej znajduje się wiele stanowisk pobierających trzpienie transportowe 82 w chwili ich przesuwania się przed zespołami grzejnymi. Preformy 1 mogą obracać się wokół swojej osi, ogrzewając się równomiernie ze wszystkich stron. Odpowiedni rozkład temperatury w każdej preformie 1 uzyskuje się dzięki odzielnemu sterowaniu każdą podczerwoną lampą kwarcową. Temperatura pobocznicy powinna wynosić w przypadku PET od 90°C do 110°C, ale można ją regulować w sposób zapewniający najlepsze warunki rozdmuchu.

Następnie wyrównuje się temperaturę preformy 1 przepuszczając trzpienie 82 przez stanowisko wyrównujące 86, w którym schładza się jej szyjkę przed rozdmuchem. W stanowisku 86 preformy 1 pozostawia się na pewien czas w spokoju, co umożliwia równomierne rozprowadzenie ciepła w całym materiale, zwłaszcza wzdłuż grubości ścianek. Po wyjściu ze stanowiska wyrównującego 86, gorące preformy 1 transportuje się do miejsca, w którym znajdują się liczne stanowiska do formowania. Połówki form 21 zamyka się pneumatycznie i blokuje. Następnie preformę 1 rozciąga się za pomocą popychacza i wtłacza do niej powietrze pod wysokim ciśnieniem rzędu 400 do 600 psi tj. 2760 do 4140 kPa, które gwałtownie rozpychaje do wewnętrznych powierzchni formy 21. Rozdmuchaną w ten sposób butelkę przetrzymuje się w formie 21 pokazanej na fig. 2 przez okres do 30 sekund, korzystnie do 10 sekund, a zazwyczaj od około 2 do 6 sekund, doprowadzając temperaturę jej ścianek do odpowiedniej temperatury odprężania. Następnie butelkę przenosi się do drugiego stanowiska 78, gdzie umieszcza się ją w drugiej formie 81. Tam poddaje się butelkę obróbce termicznej i dodaje elementy zdobienia powierzchni. Na ścianki butelki działa się temperaturą od 110°C do 220°C przez okres do 30 sekund, co poprawia jej własności, zwiększa wytrzymałość mechaniczną, zmniej sza przepuszczalność dla gazów i zapewnia większą odporność na mycie w wysokich temperaturach.

W liniowej wersji procesu, zarówno forma 21 do rozdmuchu jak i forma 81 do obróbki termicznej są zespołami stacjonarnymi; preformę 1 umieszcza się w formie 21 do rozdmuchiwania, zamykanej mechanicznie lub hydraulicznie. Po rozdmuchu i odprężeniu butelkę przenosi się do formy 81 do obróbki termicznej, której objętość jest większa o około 10%, i którą zamyka się również mechanicznie lub Uydraulicznie,

Obróbka cieplna pobocznicy 94 butelki w drugiej formie 81 odbywa się zazwyczaj w temperaturze 110°C do 220°C, korzystnie 150°C do 220°C, a najbardziej korzystnie od 150°C do 175°C przez okres do 30 sekund, korzystnie od 1 do 10 sekund.

Obróbka termiczna części przejściowej 92 pobocznicy w szyjkę odbywa się w temperaturze niższej od temperatury obróbki pobocznicy 94, ale w przedziale wartości od 110°C do 220°C, korzystnie od 110°C do 150°C, a najbardziej korzystnie od 110°C do 135°C, przez ten sam okres czasu. Zazwyczaj nie obrabia się termicznie szyjki 90, denka ani części przejściowej 96 pobocznicy w denko, ale w razie konieczności jest to możliwe. Podczas obróbki termicznej, temperaturę tych części utrzymuje się poniżej 95°C, a korzystnie od 65°C do 85°C.

Wysokość i średnica formy 81 do obróbki termicznej są zazwyczaj o około 5% większe niż formy 21 do rozdmuchiwania. Ponadto w formie 81 znajdująsię wszystkie powierzchniowe elementy zdobnicze i inne tego typu. Korzystnie, wysokość i średnica formy 81 jest do 2%większa w przypadku minimalnej ilości elementów cowierzzhniowycU.

PRZYKŁAD

Z gorącej preformy o podanym poniżej rozkładzie temperatur wykonano technikąrozdmuchu butelkę. Proces rozdmuchu zrealizowano albo w zimnej formie bez odprężania (Przykład C) albo w formie gorącej (Przykłady A i B), z odprężaniem w temperaturze około 95°C. Następnie

172 400 butelki umieszczano w formie do termoutwardzania w podanym poniżej rozkładzie temperatur i czasów styczności.

Forma goraca.

<=» K.

Przykład A. (Wstępnie rozdmuchaną butelkę umieszczono w formie do termoutwardzania o możliwie wysokiej temperaturze).

Rozdmuch wstępny: Termoutwardzanie:	Szyjka Pobocznica Pobocznica Czas Krystalizacja Skurcz 3 ml	60^oC 98°C 155°C 10 eekuind 22,8% (z 1563 ml na 1560 ml)
Przykład B. Rozdmuch wstępny:		60^cC
	Pobocznica	95CC
Termoutwardzanie:	Poboczmca	15CCC
	Czas	10 eekund
	Krystalizacja	233%
	Skurcz 3 ml	Zz 1%63 ml na 1560 ml)

Przykład C. (Wstępnie rozdmuchaną butelkę umieszczono w formie do termoutwardzania).

Rozdmuch wstępny: Syjka

Pobocznica

Termoutwardzalne: ł³c^t^O(^:niii<ca

Czas

Kry stalizacj a Skiorcz 3,7 m^j

60CC 95^OC 155T 10 sekund i 7,38% (z 1568 ml na 1564,3 ml)

Wyraźnie widać, że odprężanie, a po nim obróbka termiczna butelki, znacznie zwiększajej stopień krystalizacji, a co za tym idzie końcową wytrzymałość mechaniczną, z jednoczesnym zmniejszeniem stopnia skurczu.

Sposób ten można stosować do różnorodnych materiałów termoplastycznych, na przykład amorficznych albo tylko lekko krystalicznych, które podczas rozdmuchiwania jednoosiowego ani dwuosiowego w zasadzie nie krystalizują, takich jak poliamidy lub nasycone poliestry, na przykład poliestry niższych glikoli alkilenowych i kwasu tereftalowego, takie jak tereftalan glikolu etylenowego albo polimerów, które sąamorficzne przed rozdmuchem i krystalizująpodczas rozciągania dwuosiowego, takichjak nasycone poliestry, na przykład poliestry kwarówaromaCycznych takich jak kwas tereftalowy, kwasy naftalenokarbokrylowe lub kwasy hydrokrybeizoesowe z diolami takimi jak niższe glikole alkilenowe, na przykład glikol etylenowy, glikol propylenowy lub podobne oraz do ich mieszanek i kopolimerów.

Sposób ten nadaje się zwłaszcza do polimerów generalnie rozdmuchiwanych ze stanu amorficznego do krystalicznego, takich jak mono kopolimery i poli polimery typu etylen-gliko1-kwas terefialowy-estry, znane jako politerefalan etylenowy lub PET.

Sposób ten można również zastosować do wyrobów wielowarstwowych z udziałem materiałów termoplastycznych, a zwłaszcza PET.

172 400

FiG. 2

172 400

FiG. 3

172 400

FIG. I

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materiału termoplastycznego, w którym gorący materiał termoplastyczny w postaci pustej w środku preformy wkłada się do pierwszej formy o regulowanych termicznie częściach, rozdmuchuje się materiał termoplastyczny do kształtu formy i przeprowadza się pierwsze odprężanie termiczne pojemnika, następnie przenosi się pojemnik do drugiej formy o regulowanych termicznie częściach i przeprowadza się drugą obróbkę termiczną rozdmuchanego pojemnika, po czym chłodzi się obrobiony termicznie pojemnik, znamienny tym, że do pierwszej formy (21) wkłada się pustą w środku preformę (1) z materiału termoplastycznego o temperaturze od 90°C do 110°C i w pierwszym etapie (88) obróbki termicznej, w pierwszej formie (21) nagrzewa się część przejściową (22) szyjki w pobocznicę w temperaturze od 60°C do 70°C, pobocznicę (20) w temperaturze o 65°C do 85°C oraz część przejściową (24) denka w pobocznicę w temperaturze poniżej 70°C, zaś w drugim etapie (78) obróbki cieplnej, w drugiej formie (81) o objętości do 10% większej niż objętość pierwszej formy (21), nagrzewa się szyjkę (90) w temperaturze od 65°C do 85°C, pobocznicę (94) w temperaturze od 110°C do 220°C oraz część przejściową (96) denka w pobocznicę w temperaturze poniżej 95°C.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiałem termoplastycznym jest politereftalan etylenowy oraz w drugim etapie obróbki termicznej (78) ściankę pojemnika (89) w strefie pobocznicy (94) nagrzewa się w temperaturze od 150°C do 220°C.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w drugim etapie obróbki termicznej (78) ściankę pojemnika (89) w części przejściowej (92) szyjki w pobocznicę nagrzewa się w temperaturze od 110°Cdo 150°C, lecz niższej niż temperatura nagrzewania pobocznicy (94) pojemnika (89).
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w drugim etapie obróbki termicznej (78) ściankę pojemnika (89) w części przejściowej (96) denka w pobocznicę nagrzewa się w temperaturze od 65°C do 85°C.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że poddany obróbce termicznej pojemnik (89) chłodzi się wlewając do niego płyn, który może parować.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że płynem, który może parować jest woda.
7. Urządzenie do wytwarzania obrobionego termicznie, przezroczystego, dwuosiowo rozdmuchanego pojemnika z materiału termoplastycznego, zawierające pierwszą formę składającą się z termicznie regulowanych, stykających się ze sobączęści, łącznie wyznaczających gniazdo z osiąpodłużną zawierające szyjkę, część przejściową szyjki wpobocznicę, pobocznicę oraz część przej ściowądenka w pobocznicę pustego w środku poj emnika, przy czym część przej ściowa szyjki w pobocznicę, pobocznica oraz część przejściowa denka w pobocznicę zawierają kanały transportujące płyn przenoszący ciepło, połączone ze źródłem płynu przenoszącego ciepło oraz źródło gazu o wysokim ciśnieniu do rozdmuchiwania preformy w pierwszej formie do postaci pojemnika o kształcie odpowiadającym wnętrzu gniazda pierwszej formy oraz drugą formę zawierającą części łącznie wyznaczające wnętrze gniazda z szyjką, częścią przejściową szyjki w pobocznicę, poboczmcąoraz częścią przejściową denka w pobocznicę pustego pojemnika uformowanego w pierwszej formie, przy czym część przejściowa szyjki w pobocznicę, pobocznica oraz część przejściowa denka w pobocznicę posiadają kanały transportujące płyn przenoszący ciepło, połączone ze źródłem tego płynu, znamienne tym, że druga forma (81) zawiera gniazdo (98,100,102,104) o objętości do 10% większej niż objętość gniazda (26,42,52,62) pierwszej formy (21).

172 400
8. Urządzenie według zastrz, 7, znamienne tym, że gniazdo (98,100,102,104) drugiej formy (81) ma objętość do 5% większą niż gniazdo (26, 42, 52,62) pierwszej formy (21).
9. Urządzenie według zastrz 7 znamienne tym, że druga forma (81) zawiera elementu ozuuuiie 1 występy (iw/, iv?).
10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że gniazdo (98,100,102,104) drugiej formy (81) ma objętość do 2% większą niż gniazdo (26, 42, 52, 62) pierwszej formy (21).