RU2479425C2 - Модифицированные системы горячих литниковых каналов для инжекционно-выдувного формования - Google Patents
Модифицированные системы горячих литниковых каналов для инжекционно-выдувного формования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2479425C2 RU2479425C2 RU2009145640/05A RU2009145640A RU2479425C2 RU 2479425 C2 RU2479425 C2 RU 2479425C2 RU 2009145640/05 A RU2009145640/05 A RU 2009145640/05A RU 2009145640 A RU2009145640 A RU 2009145640A RU 2479425 C2 RU2479425 C2 RU 2479425C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- preform
- blow molding
- orientation
- changes
- Prior art date
Links
- 238000010102 injection blow moulding Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 72
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 69
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 claims description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 31
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 29
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 29
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 9
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 5
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 claims 4
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims 4
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 claims 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 3
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims 3
- 235000012571 Ficus glomerata Nutrition 0.000 claims 1
- 240000000365 Ficus racemosa Species 0.000 claims 1
- 235000015125 Sterculia urens Nutrition 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 21
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 19
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 19
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 17
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 16
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 11
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006125 amorphous polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 235000012174 carbonated soft drink Nutrition 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920002215 polytrimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229940123973 Oxygen scavenger Drugs 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 1
- 238000010103 injection stretch blow moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229920006126 semicrystalline polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011885 synergistic combination Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/28—Closure devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/30—Flow control means disposed within the sprue channel, e.g. "torpedo" construction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/28—Closure devices therefor
- B29C45/2806—Closure devices therefor consisting of needle valve systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/06—Injection blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/08—Biaxial stretching during blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C2049/023—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison using inherent heat of the preform, i.e. 1 step blow moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/78—Measuring, controlling or regulating
- B29C49/786—Temperature
- B29C2049/7861—Temperature of the preform
- B29C2049/7862—Temperature of the preform characterised by temperature values or ranges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/78—Measuring, controlling or regulating
- B29C49/786—Temperature
- B29C2049/7864—Temperature of the mould
- B29C2049/78645—Temperature of the mould characterised by temperature values or ranges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/78—Measuring, controlling or regulating
- B29C2049/7879—Stretching, e.g. stretch rod
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/20—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
- B29C2949/22—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at neck portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/20—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
- B29C2949/24—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at flange portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/20—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
- B29C2949/26—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at body portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/20—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer
- B29C2949/28—Preforms or parisons whereby a specific part is made of only one component, e.g. only one layer at bottom portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3008—Preforms or parisons made of several components at neck portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3012—Preforms or parisons made of several components at flange portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3016—Preforms or parisons made of several components at body portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/302—Preforms or parisons made of several components at bottom portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3024—Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3024—Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique
- B29C2949/3026—Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique having two or more components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3032—Preforms or parisons made of several components having components being injected
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3032—Preforms or parisons made of several components having components being injected
- B29C2949/3034—Preforms or parisons made of several components having components being injected having two or more components being injected
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/08—Biaxial stretching during blow-moulding
- B29C49/087—Means for providing controlled or limited stretch ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/64—Heating or cooling preforms, parisons or blown articles
- B29C49/6409—Thermal conditioning of preforms
- B29C49/6427—Cooling of preforms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids
- B29K2067/043—PGA, i.e. polyglycolic acid or polyglycolide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids
- B29K2067/046—PLA, i.e. polylactic acid or polylactide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
- B29K2105/0032—Pigments, colouring agents or opacifiyng agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
- B29K2105/0044—Stabilisers, e.g. against oxydation, light or heat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
- B29K2105/0047—Agents changing thermal characteristics
- B29K2105/005—Heat sensitisers or absorbers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/16—Fillers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2667/00—Use of polyesters or derivatives thereof for preformed parts, e.g. for inserts
- B29K2667/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids
- B29K2667/043—PGA, i.e. polyglycolic acid or polyglycolide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
- B29L2031/7158—Bottles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
Abstract
Способ инжекционно-выдувного формования для изготовления контейнера включает стадии инжекции расплавленного кристаллизующегося полимера в форму для заготовки через систему горячих литниковых каналов и двуосного растяжения заготовки путем ее раздува с получением контейнера. При этом способ дополнительно включает средства для избирательного модифицирования протока для расплавленного кристаллизующегося полимера внутри системы горячих литниковых каналов. Заготовка, изготовленная способом по изобретению, включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул между различными участками поперечного сечения стенки заготовки. Этим способом может быть получен контейнер для использования в областях с горячим заполнением или для газированных или негазированных напитков. Технический результат, достигаемый при использовании способа и заготовки для контейнера по изобретению, заключается в создании контейнеров, полученных формованием с раздувом и вытяжкой, в которых оптимизирована толщина стенки и которые обладают повышенным сопротивлением технической деформации во всех частях заготовки, особенно в горлышке. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится в целом к новым разработкам в области термопластичных заготовок, в частности, типа, применяемого для выдувного формования контейнеров, более конкретно, к заготовкам, имеющим кристаллизованное горлышко для сопротивления деформации при повышенных температурах. Оно также относится к способу изготовления указанных контейнеров и, в частности, к заготовкам, применяемым для их изготовления, а также к способу изготовления указанных заготовок.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Применение пластмассовых контейнеров в качестве заменителей стеклянных или металлических контейнеров в упаковке напитков становится все более распространенным. Применяют различные виды пластмасс, в диапазоне от алифатических и ароматических полиолефинов (полиэтилен, полипропилен, полистирол) до галогензамещенных полимеров (поливинилхлорид, поливинилиденхлорид) и алифатических полиамидов (нейлон) и до ароматических сложных полиэфиров. В том, что касается сектора жесткой упаковки для пищевых продуктов, наиболее широко применяемым полимером, безусловно, является полиэтилентерефталат (ПЭТ), ароматический сложный полиэфир. Такой выбор обусловлен его уникальными свойствами материала, сочетающими, среди прочего, стойкость к разбиванию, легкость, высокую механическую прочность, прозрачность, возможность повторного использования и т.д. Применение в качестве тары для напитков, как для газированных, так и для негазированных продуктов, составляет одну из наиболее значительных областей применения контейнеров из ПЭТ. Большую часть контейнеров из ПЭТ изготавливают формованием с раздувом и вытяжкой заготовок, изготовленных способами, включающими инжекционное формование. При некоторых обстоятельствах предпочтительно, чтобы полимер заготовки был по своей природе аморфным или только слегка полукристаллическим, поскольку это дает возможность формования с раздувом и вытяжкой. Заготовки с высокой кристалличностью обычно трудно поддаются формованию с раздувом и вытяжкой или вообще не поддаются.
В случае пластмасс (например, ПЭТ), получаемых из нефти, непрерывное повышение цен на полимеры, нефть и энергию создает значительное давление на производителей упаковки, вынуждая их снижать общие затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования для их пластмассовой упаковочной смеси. Это, в свою очередь, заставляет сосредоточиться на поиске решений, которые могут дополнительно снизить толщину стенки данных пластмассовых (например, ПЭТ) контейнеров (облегчение), при сохранении свойственных им общих эксплуатационных характеристик и гибкости дизайна. Это также требует от промышленности по переработке пластмасс повышения производительности ее установок переработки пластмасс в таких процессах, как инжекционное формование и формование с раздувом и вытяжкой. Сочетание пониженного расхода материала и повышенной производительности серийного производства снижает общие затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования как для заготовок, так и для контейнеров.
В то же время, для некоторых особых конечных рыночных применений требуются повышенные параметры эксплуатационных характеристик, включая теплостойкость, барьерные свойства и механическую жесткость. Такие особые конечные рыночные применения, требующие повышенных эксплуатационных характеристик для контейнеров из ПЭТ, включают контейнеры для горячего заполнения, которые должны выдерживать без значительной деформации заполнение горячими жидкими продуктами, с последующим осуществлением процесса укупорки и охлаждения, создающего разрежение в контейнере вследствие объемного сокращения жидкости, залитой в горячем состоянии.
Особая проблема, связанная с данными контейнерами для горячего заполнения, касается теплостойкости как основной части, так и, особенно, горлышка контейнера на всем протяжении процесса горячего заполнения, поскольку повышение температуры во время данного процесса вызывает молекулярную релаксацию и усадку материала контейнера. Чем выше кристалличность контейнера, тем сильнее сопротивление контейнера указанной релаксации. Когда по существу аморфную или только слегка полукристаллическую заготовку превращают в контейнер путем процесса формования с раздувом и вытяжкой, условия процесса определяют степень кристалличности, которая создается в различных частях контейнера. Если не предпринимать специальных мер предосторожности и/или не включать дополнительные технологические стадии, то степень кристалличности зажатого горлышка, растяжение которого ограничено, почти не увеличится. Любое достигнутое увеличение всегда будет пренебрежимо мало по сравнению с увеличением, вызванным в растянутой основной части. Любая часть контейнера, изготовленная из полностью аморфного или только слегка полукристаллического ПЭТ, может не обладать достаточной способностью сохранения размеров во время стандартного процесса горячего заполнения, для того чтобы обеспечить сопротивление процессу релаксации и, следовательно, удовлетворять техническим требованиям, обязательным в случае применения стандартных крышек с резьбой.
Неприемлемая объемная усадка контейнера и/или особенно области горлышка может привести к негерметичности соединения между горлышком и крышкой, повышая таким образом подверженность воздействию микроорганизмов и в то же время повышая вход и/или выход газа. Это может привести к ухудшению качества и проблемам несоответствия техническим требованиям и, в случае пищевых применений, к ситуациям, потенциально опасным для потребителей, когда внутри упакованных пищевых продуктов могут размножаться патологические микроорганизмы.
При таких обстоятельствах предпочтительным был бы контейнер, включающий повышенные количества кристаллического ПЭТ, особенно в горлышке, поскольку он мог бы сохранять свою форму во время процессов горячего заполнения.
Другая область применения, в котором пластмассовые контейнеры подвергаются воздействию повышенных температур, включает контейнеры, пригодные для пастеризации, которые после заполнения и герметизации затем выдерживают при повышенной температуре в течение определенного интервала времени. На протяжении всего процесса пастеризации герметизированный контейнер должен обладать способностью сохранения размеров, чтобы оставаться герметичным и находиться в пределах заданных допустимых отклонений объема.
Еще одним высокотемпературным применением является применение многократно используемых и заполняемых пластмассовых контейнеров как для газированных, так и для негазированных напитков, в соответствии с чем контейнер должен выдерживать циклы мытья и повторного использования. Такие контейнеры заполняют газированным или негазированным напитком, продают потребителю, пустые контейнеры возвращают и моют в горячем, возможно щелочном, растворе перед повторным заполнением. Такие повторяющиеся циклы термообработок делают трудным поддержание общей формы, внешнего вида и горлышка с резьбой в пределах допустимых отклонений, требуемых для обеспечения соответствующей функциональности и/или широкого признания потребителем.
Был предложен ряд способов решения указанных проблем воздействия повышенной температуры на пластмассовые контейнеры на всем протяжении цикла их заполнения или использования, посредством чего обеспечивали выполнение технических требований на объемную усадку, сохранение формы, размягчение горлышка и т.д.
Один из таких способов состоит в добавлении дополнительной технологической стадии, на которой горлышко и/или основную часть заготовки или контейнера подвергают воздействию нагревательного элемента с целью проведения термической кристаллизации горлышка и/или основной части заготовки или контейнера. Однако требуемые капиталовложения, увеличение времени промышленной обработки и стоимости особых материалов и/или вспомогательного оборудования приводят к увеличению общих затрат на приобретение и эксплуатацию оборудования и к повышению общей стоимости продукта. Как было отмечено выше, общие затраты на изготовление контейнера очень важны, и их необходимо жестко контролировать из-за давления конкурентного рынка и бизнеса.
Альтернативные способы упрочнения горлышка включают кристаллизацию выбранных частей горлышка, например верхней поверхности герметизации и фланца. Это также требует дополнительной стадии нагрева и увеличивает время обработки.
Другой альтернативой является применение материала с высокой температурой стеклования в одном или более слоев горлышка. Обычно это включает технологии инжекционного формования более сложной заготовки для достижения в горлышке требуемой слоистой структуры.
Другой альтернативный способ включает особую конструкцию контейнера и конструктивные особенности, например, для того чтобы компенсировать разрежение, создающееся во время процесса горячего заполнения.
Особая эксплуатационная характеристика, связанная с контейнерами для газированных напитков и критически важная для них, включает барьерные свойства, т.е. регулирование входа и/или выхода газа. Для сохранения вкуса напитка и, следовательно, для увеличения срока годности продукта важно, чтобы газовая смесь в контейнере оставалась неизменной как можно дольше после процесса заполнения. В настоящее время применяют различные способы улучшения барьерных свойств стенок контейнера, включая пассивные способы (методы многослойной совместной экструзии, нанесение покрытий, нанотехнологии) и активные способы (включение поглотителя кислорода) и их сочетания. Все данные способы значительно повышают затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования.
Что касается механических свойств, то для коммерческих изделий, изготовленных в общем случае из сложных полиэфиров, а более конкретно, из ПЭТ, они зависят, главным образом, от некоторой степени ориентации, созданной во время технологических процессов для улучшения механических свойств.
Степень молекулярной ориентации и физические свойства получаемого ориентированного изделия определяются, прежде всего, скоростью деформации, прилагаемой во время обработки, степенью растяжения, молекулярной массой полимера и температурой, при которой происходит ориентация. Двуосная ориентация во время формования с раздувом и вытяжкой, когда происходит трансформация заготовки в контейнер, приводит к кристаллизации, вызванной деформацией. Это, в свою очередь, повышает механическую прочность и барьерные свойства. Достигнутая степень кристалличности и форма кристаллов зависят от скорости деформации и от температуры растяжения. Способы производства, известные из уровня техники, оптимизированы для повышения механической прочности путем растяжения аморфной заготовки до максимальной прочности в пределах свойств материала. Типичные применяемые средние степени растяжения достигают 4,5 в направлении вдоль окружности и 3,2 в осевом направлении. Превышение данных пределов и попадание в интервалы слишком высоких степеней растяжения приводит к образованию микропор и к преждевременному повреждению контейнера.
Особой проблемой, возникающей при выдувном формовании, остается создание повышенной механической прочности в горлышке и в области дна контейнера, принимая во внимание, соответственно, пренебрежимо малые степени растяжения в данных особых зонах.
Такое локальное снижение прочности, особенно в случае контейнеров, предназначенных для заполнения газированными безалкогольными напитками, приводит к более серьезной деформации контейнера и, следовательно, к снижению содержания растворенного диоксида углерода в безалкогольном напитке и к уменьшению срока годности. Для снижения непрочности, свойственной указанным особым зонам, используют заготовки, у которых толщина стенок в горлышке и в области дна значительно выше.
Другим широко применяемым способом использования индуцированной кристалличности и распространения ее в менее ориентированные области является процесс, называемый термостабилизацией, в котором трансформацию аморфной заготовки в кристаллический контейнер осуществляют при высокой температуре в течение довольно длительных времен цикла воздействия.
Особое ограничение, которым страдают способы производства, известные из уровня техники, является результатом подогрева перед формованием с раздувом и вытяжкой контейнера, а более конкретно, тепловой истории контейнеров, подвергнутых термостабилизации.
В процессе термостабилизации заготовку и получающийся контейнер подвергают воздействию значительно более высоких температур, чем в случае так называемых холоднотянутых бутылок, которые применяют, например, для воды и газированных безалкогольных напитков. Типичная температура повторного нагрева заготовки для термостабилизированного контейнера составляет 130°С против 90-100°С для холоднотянутых контейнеров.
Затем заготовку подвергают формованию с раздувом и вытяжкой в нагретой форме для выдувания контейнера, где только внутреннюю стенку контейнера охлаждают воздухом.
Типичные температуры формы для термостабилизированного контейнера составляют приблизительно 160°С. Напротив, холоднотянутый контейнер выдувают в форму, поддерживаемую при температуре приблизительно 20°С.
Данная термообработка разрушает большую часть ориентации, вызванной растяжением, так как для развития процессов релаксации имеется достаточно времени. В результате, получающийся термостабилизированный контейнер теряет значительную часть механической прочности. Предельной механической прочности в термостабилизированной бутылке достигают преимущественно путем дополнительной кристаллизации посредством продолжительной термообработки. В целом, прочность получающегося термостабилизированного контейнера ниже, чем прочность типичного холоднотянутого контейнера.
Следовательно, термостабилизированные контейнеры предъявляют более высокие требования к материалам, требуют более длительных времен рабочих циклов и применения большего количества энергии по сравнению с холоднотянутыми контейнерами.
Из вышесказанного очевидно, что было бы желательно обеспечить способ производства заготовки, изготовленной из кристаллизующихся полимеров, для контейнера, имеющего горлышко, обладающее сопротивлением деформации, особенно при повышенных температурах, характеризующейся тем, что ее получают в пределах стандартного времени обработки и/или увеличенного в ограниченной степени.
Столь же очевидно, что было бы желательно обеспечить способ производства заготовки, изготовленной из кристаллизующихся полимеров, для контейнера, обладающего при оптимизированной толщине стенки равными или превосходящими конечными эксплуатационными характеристиками, включающими, среди прочего, сопротивление газопроницаемости и механическую прочность.
Согласно первому воплощению настоящего изобретения, настоящее изобретение направлено на способ изготовления из кристаллизующихся полимеров в общем случае изделия, более конкретно, заготовки и контейнера, получаемого формованием с раздувом и вытяжкой, обладающих равными или превосходящими конечными эксплуатационными характеристиками. Указанный способ включает модификации системы горячих литниковых каналов, посредством чего вызывают образование новых структур на уровне заготовки и/или контейнера.
В другом воплощении настоящего изобретения предложены способ и устройство для рентабельного производства в общем случае таких изделий, в частности заготовок, полученных инжекционным формованием, и контейнеров, полученных формованием с раздувом и вытяжкой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предложен способ производства заготовок и контейнеров, изготовленных из кристаллизующихся полимеров, в частности, типа, применяемого для контейнеров, получаемых формованием с раздувом и вытяжкой, а более конкретно, заготовок и контейнеров с оптимизированной толщиной стенки, к тому же обладающих превосходными общими эксплуатационными характеристиками, включая повышенное сопротивление термической деформации как в основной части, так и особенно в горлышке, сопротивление газопроницаемости и механическую прочность.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В данном описании применяют следующие обозначения.
- "Кристаллизующийся полимер" означает полимер, в котором, после охлаждения до равновесного состояния ниже температуры плавления, наблюдаются как аморфные, так и кристаллические области.
- "Кристалличность" означает объемную долю кристаллизующегося полимера, который находится в кристаллическом состоянии. Данную объемную долю рассчитывают как (Р-Ра)/РсРа, где Р представляет собой плотность испытываемого материала, Ра представляет собой плотность чистого аморфного материала (например, для ПЭТ - 1,333 г/см3), а Рс представляет собой плотность чистого кристаллического материала (например, для ПЭТ - 1,455 г/см3).
- "Предварительно-слоистая структура" означает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул и/или кристалличности между различными участками поперечного сечения заготовки. "Слоистая структура" означает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул и кристалличности между различными участками поперечного сечения контейнера.
Как указано выше, хотя для формования с раздувом и вытяжкой предпочтительной является заготовка с пониженной степенью кристалличности, предпочтительным является контейнер, имеющий более высокую степень кристалличности, из-за его улучшенных общих конечных эксплуатационных характеристик, включая лучшую теплостойкость в случае воздействия повышенных температур во время его заполнения или цикла использования, повышенное сопротивление газопроницаемости и более высокую механическую прочность.
Если не предпринимать специальные меры предосторожности во время процесса инжекционного формования (например, методы закалки), то в общем случае изделия, полученные инжекционным формованием, в частности заготовки, получаемые из кристаллизующихся полимеров, состоят из кристаллических областей, где молекулы расположены регулярно и плотно, причем сильные короткодействующие межцепные взаимодействия удерживают их вместе, и некристаллических, или аморфных, областей, где молекулы расположены нерегулярно и с меньшей плотностью и/или в некоторой степени регулярно, но еще менее плотно, чем в нерегулярной аморфной фракции.
В кристаллических областях значительно труднее достичь деформации (например, растяжения путем формования с раздувом и вытяжкой) вследствие блокирующего действия вышеупомянутых сильных короткодействующих межцепных молекулярных взаимодействий. Следовательно, увеличение доли кристаллических областей, т.е. увеличение кристалличности, приводит к снижению способности к формованию с раздувом и вытяжкой.
Поэтому, с целью облегчения процесса формования с раздувом и вытяжкой, который превращает преимущественно аморфную заготовку через промежуточную стадию ориентации аморфных цепей в трехмерный кристаллический и, соответственно, прочный контейнер, в способах, известных из уровня техники, применяют закалку расплава полимера в полости для нагнетания, с тем чтобы предотвратить кристаллизацию в заготовке. Поскольку горлышко также подвергают закалке, оно является таким же некристаллизованным, как и основная часть. Однако, в отличие от основной части, зажатое горлышко, нагрев и растяжение которого ограничены, не может кристаллизоваться во время стадии формования с раздувом и вытяжкой.
Поэтому конечным результатом способа, известного из уровня техники, является контейнер с ориентированной кристаллической основной частью и менее ориентированным или неориентированным аморфным горлышком, что приводит к проблемам размягчения горлышка и к применяемым в настоящее время временным решениям проблем, как описано выше.
Основные физические принципы, лежащие в основе данного изобретения, следующие.
Когда полимерный расплав кристаллизующегося полимера быстро охлаждают, т.е. закаляют, материал переходит в стеклообразное состояние, до того как может начаться кристаллизация. Процесс стеклования приводит к резкому ограничению подвижности сегментов макромолекул, иными словами, макромолекулы в стеклообразном состоянии больше не могут эффективно располагаться так, чтобы начать образование кристаллитов. Процесс стеклования также фиксирует некоторое предварительное упорядочение/ориентацию макромолекул, которое могло присутствовать в расплаве полимера на момент закалки. Поэтому стеклообразный материал является аморфным по своей природе.
Когда стеклообразный аморфный материал нагревают при подготовке к процессу формования с раздувом и вытяжкой, фиксированное предварительное упорядочение/ориентация высвобождается, как только достигается температура стеклования. Поскольку цикл нагрева является очень медленным по молекулярной временной шкале, процессы релаксации могут стать активными, а анизотропия, которая могла быть зафиксирована в ходе предыдущего стеклования расплава полимера, может снова исчезнуть, оставляя материал в большей степени изотропным по своей природе.
Затем нагретый материал растягивают в двух направлениях в процессе формования с раздувом и вытяжкой. В зависимости от температуры, при которой происходит формование с раздувом и вытяжкой, начало и скорость вынужденной кристаллизации могут меняться. Однако интервал времени, за который заготовку растягивают в контейнер, является достаточно длительным по молекулярной временной шкале для того, чтобы гарантировать кристаллизацию, что понятно специалистам в данной области. Кроме того, специалистам в данной области известно, что скорость кристаллизации, вызванной процессом растяжения, значительно выше, чем любая скорость кристаллизации, которой достигают при применении только температурных параметров.
При переносе вышесказанного на известную из уровня техники практику производства контейнеров путем инжекционного формования и формования с раздувом и вытяжкой становится очевидным, почему горлышко проявляет меньшую теплостойкость, чем основная часть контейнера в конце операции растягивания.
Основная часть была подвергнута закалке и перешла в аморфное состояние во время процесса инжекционного формования, затем ее нагрели и подвергли формованию с раздувом и вытяжкой, и, таким образом, она стала кристаллической по своей природе, что и требуется.
Горлышко было подвергнуто закалке и перешло в аморфное состояние во время процесса инжекционного формования, затем его оставляли холодным и препятствовали его растягиванию до и, соответственно, во время процесса формования с раздувом и вытяжкой, и, следовательно, оно осталось аморфным по своей природе, и его кристалличность нисколько не увеличилась.
Для того чтобы повысить теплостойкость горлышка, необходимо, чтобы оно стало кристаллическим по своей природе. Были предложены модификации и добавления к производственному процессу, как описано ранее. Все они обладают тем недостатком, что являются медленными и, следовательно, увеличивают ценное и дорогостоящее время производственного процесса. Причину этого можно найти во втором физическом явлении, упомянутом выше: различие в скорости кристаллизации между кристаллизацией, вызванной теплом, и кристаллизацией, вызванной механическим воздействием, будь то кристаллизация, вызванная сдвигом, потоком, растягивающей деформацией или аналогичными процессами.
Согласно настоящему изобретению, теперь неожиданно было обнаружено, что эффект вынужденного предварительного упорядочения/ориентации макромолекул в расплаве полимера может действовать совместно с эффектом кристалличности ускоренным образом. Путем применения обоих эффектов в настоящее время можно получить в общем случае изделия или, более конкретно, заготовки и изделия, полученные формованием с раздувом и вытяжкой, в частности контейнеры, обладающие превосходными свойствами, которых никогда нельзя было достичь традиционными способами, описанными в уровне техники.
Согласно настоящему изобретению, как кристалличность, так и предварительное упорядочение/ориентация макромолекул в расплаве полимера определяют свойства в общем случае изделий, в частности заготовок и изделий, полученных формованием с раздувом и вытяжкой, особенно контейнеров, изготовленных из кристаллизующихся полимеров.
В настоящем изобретении применяют сочетание эффекта предварительного упорядочения/ориентации макромолекул в расплаве полимера и хорошо известного эффекта кристалличности, для того чтобы достичь синергетического улучшения характеристик в общем случае изделия, более конкретно, заготовки и/или контейнера.
Посредством регулируемого локального трения/сдвига, благодаря введению модификаций в систему горячих литниковых каналов, синергетическое сочетание, лежащее в основе настоящего изобретения, обеспечивает возможность введения градиентов ориентации, а следовательно, слоистой структуры в сечении стенки изделий, изготовленных из кристаллизующихся полимеров, включая заготовку и контейнер, полученный формованием с раздувом и вытяжкой.
Механизм регулируемого локального трения/сдвига и синергетическое/кумулятивное сочетание предварительного упорядочения/ориентации и кристаллизации кристаллизующегося полимера, в свою очередь, обеспечивают возможность создания предварительно-слоистой и слоистой структуры в поперечном сечении произведенных конечных продуктов, таких как заготовки и контейнеры, что приводит к конечным изделиям, обладающим высокой теплостойкостью, сопротивлением газопроницаемости и механической прочностью.
Путем создания указанных градиентов ориентации и предварительно-слоистых и слоистых структур можно изготовить изделия, такие как заготовки, в результате чего контейнеры, произведенные из них, будут обладать равными или превосходящими конечными эксплуатационными характеристиками при оптимизированной толщине стенки и/или будут сохранять необходимые размеры в горлышке и/или в основной части, когда конечный контейнер подвергают воздействию повышенных температур во время его заполнения или цикла использования.
Путем регулирования локального трения/сдвига и получаемого предварительного упорядочения/ориентации макромолекул кристаллизующегося полимера в процессе инжекции, осуществляют регулирование механизмов, положений и скоростей движения его молекул как в структуре расплава полимера, так и в структуре конечной стенки в произведенных изделиях, таких как заготовка и изделие, полученное из нее формованием с раздувом и вытяжкой.
На практике, в способе согласно настоящему изобретению, степень предварительного упорядочения/ориентации макромолекул кристаллизующегося полимера в расплаве полимера и получающуюся в результате молекулярную ориентацию и градиенты ориентации, полученные в общем случае в изделии, регулируют, главным образом, в системе горячих литниковых каналов. Природу материала - полукристаллическую или аморфную - и распределение данной природы по выбранным областям в общем случае изделия, в частности заготовки, после процесса инжекционного формования регулируют главным образом в полости для заготовки инжекционного процесса.
Как указано выше, согласно настоящему изобретению, предварительное упорядочение/ориентацию макромолекул создают путем регулирования локального трения/сдвига в процессе инжекции.
В общем случае, для того чтобы упорядочить макромолекулы, что облегчает создание требуемых градиентов ориентации и предварительно-слоистых и слоистых структур в общем случае в изделии, в частности в заготовке, макромолекулы расплава полимера ориентируют в горячих литниковых каналах системы инжекции путем регулирования локально приложенного трения/сдвига. Этого можно достичь, помимо прочего, путем пропускания расплавленного полимера через особым образом сконструированный горячий литниковый канал, в котором проведены внутренние модификации, например изменение профиля шины и/или иглы или размещение вкладышей внутри системы горячих литниковых каналов. При необходимости это можно сочетать с высоким давлением инжекции или с повторением циклов увеличения и снижения давления.
В отличие от горячих литниковых каналов для способов инжекционного формования, известных из уровня техники, в соответствии с которыми данные горячие литниковые каналы обычно конструируют таким образом, чтобы избежать трения/сдвига, когда полимер течет через горячий литниковый канал, в настоящем изобретении применяют регулирование локально приложенного трения/сдвига в указанном горячем литниковом канале в качестве способа введения предпочтительного предварительного упорядочения/ориентации макромолекул. Дополнительные трение/сдвиг также можно создать на входе в полость для заготовки.
Основным принципом, лежащим в основе данного признака, является тот факт, что проток или канал, через который будут течь выбранные материалы, модифицируют с точки зрения поперечного сечения и относительно его длины. Конструкцию горячего литникового канала модифицируют таким образом, чтобы создать предварительное упорядочение/ориентацию в расплаве полимера.
Варианты указанных модификаций конструкции горячего литникового канала включают конфигурации горячего литникового канала, которые можно получить путем применения некоторых из следующих не исчерпывающих или не ограничивающих видов регулировки, которые применяют либо по отдельности, либо в сочетании друг с другом:
i) изменение диаметра канала,
ii) введение сужений типа Вентури для потока расплава, за которыми следуют каналы определенной длины, производящие последующее расширение потока,
iii) соответствующий наклон указанных сужений или расширений.
На практике это можно осуществить путем изменения профиля иглы и/или внешней оболочки горячего литникового канала (шины) и/или введения вкладышей (например, выбранных из одной или более следующих геометрических конфигураций: концентрические трубки, звездочки или зоны переменного диаметра) в выбранные места горячего литникового канала; указанные варианты не являются ограничивающими или исчерпывающими.
Дополнительные трение/сдвиг на входе в полость для заготовки можно получить путем уменьшения диаметра дросселирующего отверстия внутри горячего литникового канала.
Конечные каналы, полученные в горячем литниковом канале, могут очень отличаться по конструкции и могут быть симметричными или несимметричными, в зависимости от того, что требуется для достижения требуемой конечной слоистой конфигурации контейнера.
Далее, не ограничиваясь какой-либо теорией, будут описаны физические и химические явления, которые образуют основу данного изобретения.
Общеизвестно, что закалка изотропных полимерных расплавов приводит к переходу макромолекул в стеклообразное состояние при температуре, являющейся характерной для конкретного полимера, так называемой температуре стеклования. Ниже температуры стеклования подвижность сегментов макромолекул резко ограничена таким образом, что макромолекулы "замораживаются". Выше температуры стеклования подвижность сегментов макромолекул монотонно возрастает с ростом температуры. Поскольку степень подвижности сегментов макромолекул возрастает, разупорядочение структуры, известное как релаксация, становится все более и более преобладающим, что в итоге приводит к изотропному расплаву.
Специалистам в данной области известно, что поведение анизотропных, т.е. предварительно упорядоченных/ориентированных расплавов полимеров, значительно различается в зависимости от скорости закалки/охлаждения. В зависимости от степени предварительного упорядочения/ориентации процесс стеклования происходит при температурах, превышающих характеристическую температуру стеклования полимера, и стеклование приводит к более плотной аморфной структуре.
Поэтому, когда расплав полимера, характеризующийся различными степенями предварительного упорядочения/ориентации, например слоистый расплав полимера, подвергают закалке, его части, проявляющие наиболее высокую степень предварительного упорядочения/ориентации, будут переходить в стеклообразное состояние первыми, т.е. при наиболее высокой температуре, тогда как его части, не проявляющие предварительное упорядочение/ориентацию, будут переходить в стеклообразное состояние при температуре стеклования. Части, характеризующиеся промежуточными степенями предварительного упорядочения/ориентации, будут переходить в стеклообразное состояние при промежуточных температурах. Результатом является высокоанизотропное аморфное полимерное стекло, характеризующееся областями, в которых молекулярная упаковка находится в интервале от полностью беспорядочной, т.е. нерегулярной, до структурированной, т.е. предварительно упорядоченной/ориентированной. Данные градиенты ориентации переходят в градиенты плотности, причем структурированные области характеризуются более высокой плотностью.
При повторном нагреве охлажденной стеклообразной полимерной матрицы подвижность сегментов макромолекул начинает проявляться в обратном порядке, то есть чем ниже степень предварительного упорядочения/ориентации в стеклообразном состоянии, тем раньше (т.е. при более низкой температуре) начинает проявляться подвижность сегментов макромолекул (которая, как указано выше, приводит к разупорядочению изотропной структуры, то есть к релаксации), как только в процессе нагрева превышают температуру стеклования.
Из вышесказанного очевидно, что предварительное упорядочение/ориентация, замороженное в стеклообразном состоянии во время процесса первой закалки, сохраняется после нагрева такой матрицы полимера выше его температуры стеклования. В зависимости от предельной температуры, достигаемой в цикле нагрева, некоторые области в матрице полимера останутся стеклообразными, а именно области с повышенными степенями предварительного упорядочения/ориентации, которые переходили в стеклообразное состояние при температурах, превышающих температуру, достигаемую в цикле нагрева.
Таким образом, данные явления обеспечивают возможность сохранения предварительно-слоистой и слоистой структуры, созданной в заготовке во время процесса нагнетания, во время подогрева перед формованием с раздувом и вытяжкой, а затем превращения слоистой аморфной структуры в слоистую кристаллическую структуру в процессе формования с раздувом и вытяжкой.
Изменения скорости охлаждения/закалки в полости для нагнетания дают возможность оптимизации природы - аморфной или полукристаллической - расплава полимера в стеклообразном состоянии.
В то время как быстрая закалка фиксирует предварительное упорядочение/ориентацию в стеклообразном состоянии, пониженные скорости охлаждения/закалки обеспечивают возможность конкуренции между постепенным развитием процессов стеклования и кристаллизации.
Поскольку, как известно специалистам в данной области, предварительное упорядочение/ориентация значительно повышает скорость кристаллизации по сравнению со скоростью кристаллизации, вызванной тепловым воздействием, относительно малые различия в скорости охлаждения могут привести к значительным различиям в природе охлажденной матрицы полимера.
В отличие от стадий дополнительного нагрева, применяемых в способах, известных из уровня техники, как описано ранее, кристаллизация сильно предварительно упорядоченной/ориентированной фракции полимера в предварительно-слоистой и слоистой структуре происходит за значительно более короткое время и в пределах интервала времени, типичного для продолжительностей цикла инжекционного формования заготовки, известного из уровня техники, и/или с его увеличением в ограниченной мере.
Вышеуказанные явления обеспечивают возможность введения регулярной или нерегулярной последовательности изменений молекулярного предварительного упорядочения/ориентации (см. Фиг.10a и 10b) и/или кристалличности между различными участками поперечного сечения заготовки.
Соответствующее регулирование скорости охлаждения/закалки в полости для нагнетания (т.е. времени и способа размещения) в способе инжекционного формования облегчит производство заготовки, имеющей по существу предварительно-слоистую структуру, в процессе инжекционного формования. Трансформация такой заготовки в кристаллический контейнер будет происходить в течение единственного процесса формования с раздувом и вытяжкой, без необходимости дополнительного нагрева или технологических стадий для упрочнения горлышка.
Вышеупомянутые явления также обеспечивают возможность введения регулярной или нерегулярной последовательности изменений молекулярного предварительного упорядочения/ориентации и кристалличности между различными участками поперечного сечения контейнера.
Соответствующее регулирование скорости охлаждения/закалки в полости для нагнетания (т.е. времени и способа размещения) в способе инжекционного формования облегчит производство контейнера, имеющего по существу слоистую структуру в основной части. Такой контейнер не потребует дополнительного нагрева или технологических стадий для упрочнения горлышка.
Предпочтительно поддерживать различные уровни охлаждения путем термоизоляции областей, требующих более низких скоростей охлаждения. Данную термоизоляцию можно выполнить, например, путем применения сочетания материалов с низкой и высокой теплопроводностью в качестве вкладышей.
Изготовление заготовки согласно способам настоящего изобретения предпочтительно выполнять в рамках предпочтительных продолжительностей цикла и/или с их ограниченным увеличением, применяемых для изготовления стандартных заготовок из ПЭТ аналогичного размера, конструкции и массы стандартными способами, применяемыми в настоящее время в производстве заготовки. Указанные способы, путем проектирования инструментов и технологий производства, могут обеспечить возможность одновременного создания градиентов ориентации и различных степеней кристалличности в отдельных участках заготовки.
Охлаждение формы в областях заготовки, для которых предпочтительно, чтобы материал являлся в основном аморфным или полукристаллическим, осуществляют путем циркуляции охлажденной текучей среды через выбранные области полости формы и стержня.
Имея в виду рассмотрение механизма данного изобретения, описанное выше, легко понять, что условия процесса нагнетания можно оптимизировать до строго установленного диапазона, с целью изготовления в общем случае изделий, а более конкретно, заготовок и контейнеров, получаемых формованием с раздувом и вытяжкой согласно настоящему изобретению.
Настоящее изобретение можно применять к различным кристаллизующимся полимерам для производства в общем случае изделий, в особенности заготовок и контейнеров, посредством способов, включающих инжекционное формование и формование с раздувом и вытяжкой.
Заготовку и контейнер можно изготовить исключительно из ПЭТ или другого кристаллизующегося полимера, предпочтительно, но не исключительно, ароматического или алифатического сложного полиэфира, смеси ароматических или алифатических сложных полиэфиров, сополимера ароматических или алифатических сложных полиэфиров или любого их сочетания.
Предпочтительные примеры включают полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтиленнафталат (ПЭН), политриметилентерефталат (ПТТ), политриметиленнафталат (ПТН), полимолочную кислоту (ПМК) и их сополимеры и смеси.
Заготовки, изготовленные из кристаллизующихся полимеров, предпочтительно являются однослойными, т.е. состоят из одного слоя основного материала, или они могут быть многослойными, включая, но не ограничиваясь перечисленным, заготовки, которые включают сочетание основного материала и защитного материала. Материал каждого из данных слоев может представлять собой кристаллизующийся полимер одного типа или может представлять собой смесь кристаллизующихся полимеров.
Согласно настоящему изобретению также было обнаружено, что можно оказывать дополнительное положительное воздействие на предварительное упорядочение/ориентацию аморфных макромолекул посредством применения кристаллизующегося полимера с более высокой молекулярной массой, поскольку после достижения ориентации предварительно упорядоченные макромолекулы кристаллизующегося полимера с более высокой молекулярной массой проявляют большую устойчивость по отношению к релаксации, посредством чего они сохраняют ориентацию в течение более длительного интервала времени.
Очевидно, что способ согласно настоящему изобретению может обладать убедительными преимуществами по сравнению со способами, известными из уровня техники. В частности, для изделий в общем случае или, более конкретно, для заготовок и контейнеров, изготовленных из кристаллизующихся полимеров посредством производственных процессов, включающих инжекционное формование и формование с раздувом и вытяжкой, с помощью достижения расслоения в основной части и в горлышке во время стадии инжекционного формования можно достичь требуемых конечных преимуществ, включающих, среди прочего, минимальные изменения размеров в горлышке при воздействии повышенных температур, вследствие более высокой средней степени кристалличности, достигнутой в горлышке, равного или лучшего сопротивления газопроницаемости и более высокой механической прочности.
Кроме того, посредством способа настоящего изобретения можно устранить известные из уровня техники стадии воздействия тепловых нагревательных элементов, кристаллизацию выбранных частей, применение материалов с высокой температурой стеклования в сочетании с более сложными способами инжекционного формования и/или способами, включающими тепловую кристаллизацию после формования, а производство указанных заготовок и контейнеров происходит в пределах обычного, стандартного интервала времени производства и/или с его ограниченным увеличением.
В частности, для изделий в общем случае изготовленных способами, включающими операции инжекционного формования и/или формования с раздувом и вытяжкой, а более конкретно, для заготовок и контейнеров, изготовленных из кристаллизующихся полимеров, настоящее изобретение может привести к дополнительному уменьшению толщины стенки изделия, обусловленному повышением механической прочности, достигнутым путем создания слоистой структуры в поперечном сечении стенки изделия. В свою очередь, уменьшение толщины стенки может привести к существенному повышению эксплуатационной производительности процесса инжекционного формования и/или формования с раздувом и вытяжкой. Сочетание данных преимуществ предоставляет возможность дополнительного снижения общих затрат на приобретение и эксплуатацию оборудования для производства в общем случае изделий, в особенности заготовок и контейнеров, изготовленных из кристаллизующихся полимеров.
Повышенная механическая прочность конечного выдутого контейнера также обеспечивает возможность возникновения вакуума при охлаждении жидкости, что позволяет изготавливать контейнеры, имеющие более простую конструкцию и геометрию по сравнению с традиционными контейнерами, имеющими вакуумные панели и/или другие особые конструктивные признаки в геометрии бутылки, создающие возможность поглощения вакуума.
Изложенные выше преимущества делают изделия по настоящему изобретению весьма пригодными для высокоспециализированных областей применения, включающих области применения с горячим заполнением и разнообразные области применения для газированных и/или негазированных напитков.
ПРИМЕРЫ
1. Инжекционная система (Фиг.1)
a. Использовали имеющийся в продаже сорт кристаллизующегося полимера, представляющего собой ПЭТ, с традиционной характеристической вязкостью в интервале 0,78-0,82, как, например, продукт M&G Cobiter 80.
b. Полимерный материал, указанный в 1а, подвергали обработке в традиционной инжекционной машине, например, типа Huskey, работавшей при следующих типичных рабочих параметрах:
Цилиндр экструдера | 270-290°С |
Насадка | 270-290°С |
Разветвленный трубопровод | 275-295°С |
Задвижки | 280-300°С |
Вода для охлаждения формы | 10-15°С |
Продолжительность цикла | 10-60 сек |
c. Стадию 1b повторяли с применением имеющегося в продаже сорта кристаллизующегося полимера, представляющего собой ПЭТ, с повышенной характеристической вязкостью в интервале 0,82-0,86, как, например, продукт M&G Cleartuf Мах.
d. Стадию 1b повторяли с применением имеющегося в продаже сорта кристаллизующегося сополимера на основе ПЭТ, с традиционной характеристической вязкостью в интервале 0,78-0,82, как, например, продукт M&G Cleartuf 8006.
2. Система горячих литниковых каналов
a. Стадии 1а-1d выполняли с обычной традиционной конфигурацией горячих литниковых каналов для получения заготовки инжекционным формованием.
b. Стадии 1a-1d повторяли с включением особых модификаций горячих литниковых каналов, как указано на Фиг.2-9.
3. Заготовка, полученная инжекционным формованием
a. Стадии, описанные в пунктах 1 и 2, выполняли с применением доступной промышленной заготовки, подходящей для бутылки выбранного объема и размера, получаемой формованием с раздувом и вытяжкой.
b. Стадию 3а повторяли, но с применением доступной промышленной заготовки, подходящей для бутылки, получаемой формованием с раздувом и вытяжкой, причем заготовка имела пониженную осевую степень растяжения для выбранного объема и размера.
c. Стадию 3а повторяли при подходящих для заготовки температурах формы, находящихся в интервале от 8 до 60°С, для горлышка и/или для основной части.
d. Стадию 3d повторяли при подходящих для заготовки температурах формы, находящихся в интервале от 8 до 60°С, для горлышка и/или для основной части.
4. Процесс повторного нагрева заготовки
a. Заготовки, полученные на стадиях 3a-3d, повторно нагревали на традиционной выдувной формовочной машине, например, марки Sidel, работавшей в интервале температур повторного нагрева заготовки, составляющем от 90 до 95°С.
b. Заготовки, полученные на стадиях 3a-3d, повторно нагревали на традиционной выдувной формовочной машине, например, марки Sidel, работавшей в интервале температур повторного нагрева заготовки, составляющем от 100 до 110°С.
c. Заготовки, полученные на стадиях 3a-3d, повторно нагревали на традиционной выдувной формовочной машине, например, марки Sidel, работавшей в интервале температур повторного нагрева заготовки, составляющем от 120 до 130°С.
5. Процесс выдувного формования
a. Заготовки, полученные на стадиях 4а-4c, выдували в традиционную форму для выдувания, подходящую для бутылки выбранного размера, получаемой формованием с раздувом и вытяжкой, причем температура формы составляла 23°С.
b. Заготовки, полученные на стадиях 4а-4c, выдували в традиционную форму для выдувания, подходящую для бутылки выбранного размера, получаемой формованием с раздувом и вытяжкой, причем температура формы составляла 80°С.
c. Заготовки, полученные на стадиях 4а-4c, выдували в традиционную термостабилизационную форму для выдувания, подходящую для бутылки выбранного размера, получаемой формованием с раздувом и вытяжкой, причем температура формы составляла 160°С.
Приведенный выше пример демонстрирует преимущества, изложенные в описании, относительно конечных функциональных свойств, включая улучшения механической прочности, барьерных характеристик, способности сохранения размеров и оптимизированной толщины стенки, составляющей приблизительно 0,2 мм, контейнера, полученного формованием с раздувом и вытяжкой, как основного технологического продукта инжекционно-выдувного формования. Полученные контейнеры идеально подходят для областей применения с горячим заполнением (процент усадки составляет менее приблизительно 4%) и для разнообразных областей применения для газированных и/или негазированных напитков.
В данном описании изобретения и на чертежах представлены только типичные воплощения изобретения. Конкретные термины использованы в общем и описательном смысле, и это сделано не с целью ограничения. Как очевидно специалистам в данной области, следует понимать, что данное изобретение не следует неоправданно ограничивать иллюстративным примером, который был изложен выше.
Claims (23)
1. Способ инжекционно-выдувного формования для изготовления контейнера, включающий стадии инжекции расплавленного кристаллизующегося полимера в форму для заготовки через систему горячих литниковых каналов и двуосного растяжения заготовки путем раздува, для формирования тем самым контейнера, отличающийся тем, что заготовка включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения /ориентации молекул между различными участками поперечного сечения стенки заготовки.
2. Способ инжекционно-выдувного формования для изготовления контейнера по п. 1, в котором заготовка дополнительно включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений кристалличности между различными участками поперечного сечения заготовки.
3. Способ инжекционно-выдувного формования для изготовления контейнера, включающий стадии инжекции расплавленного кристаллизующегося полимера в форму для заготовки через систему горячих литниковых каналов и двуосного растяжения заготовки путем раздува, для формирования тем самым контейнера, отличающийся тем, что указанный способ дополнительно включает средства для избирательного модифицирования протока для расплавленного кристаллизующегося полимера внутри системы горячих литниковых каналов таким образом, что заготовка включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул между различными участками поперечного сечения стенки заготовки.
4. Способ инжекционно-выдувного формования для изготовления контейнера, включающий стадии инжекции расплавленного кристаллизующегося полимера в форму для заготовки через систему горячих литниковых каналов и двуосного растяжения заготовки путем раздува, для формирования тем самым контейнера, отличающийся тем, что контейнер включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул и регулярную или нерегулярную последовательность изменений кристалличности между различными участками поперечного сечения стенки контейнера.
5. Способ по одному из пп.1-4, где в системе горячих литниковых каналов проток для расплава полимера включает профилирование внутри иглы, внутри шины или их сочетание.
6. Способ по одному из пп.1-4, где в системе горячих литниковых каналов проток для расплава полимера включает вкладыши, размешенные внутри системы горячих литниковых каналов.
7. Способ по одному из пп.2 и 3, где полость формы для инжекционного формования имеет соответствующие средства для обеспечения охлаждения, для того чтобы влиять на регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул и изменений кристалличности между различными участками поперечного сечения стенки заготовки.
8. Способ по одному из пп.1-4, где кристаллизующийся полимер представляет собой ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПЭТ с высокой характеристической вязкостью или модифицированный ПЭТ или их сочетание.
9. Способ по п.8, дополнительно включающий стадию обеспечения сополимеров, подходящих для изменения физических характеристик заготовки, таких как, но не ограничиваясь перечисленным, полиамид, ПГА (полигликовая кислота), ПЭН (полиэтиленнафталат) или их смеси.
10. Способ по п.8, дополнительно включающий стадию обеспечения добавок, таких как антиоксиданты, поглотители УФ-излучения, красители, пигменты, нуклеирующие агенты, наполнители и их смеси.
11. Заготовка, пригодная для выдувного формования, изготовленная из кристаллизующихся полимеров, дополнительно отличающаяся тем, что указанная заготовка включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул между различными участками поперечного сечения стенки заготовки.
12. Заготовка по п.11, пригодная для выдувного формования, изготовленная из кристаллизующихся полимеров, дополнительно включающая регулярную или нерегулярную последовательность изменений кристалличности между различными участками поперечного сечения стенки заготовки.
13. Заготовка по одному из пп.11 и 12, где кристаллизующийся полимер представляет собой ПЭТ, ПЭТ с высокой характеристической вязкостью или модифицированный ПЭТ или их сочетание.
14. Заготовка по п.13, дополнительно включающая стадию обеспечения сополимеров, таких как, но не ограничиваясь перечисленным, полиамид, ПГА, ПЭН или их смеси, подходящих для изменения физических характеристик контейнера.
15. Заготовка по п.13, дополнительно включающая стадию обеспечения добавок, таких как антиоксиданты, поглотители УФ-излучения, красители, пигменты, нуклеирующие агенты, наполнители и их смеси.
16. Контейнер, изготовленный выдувным формованием из кристаллизующихся полимеров, дополнительно отличающийся тем, что указанный контейнер включает регулярную или нерегулярную последовательность изменений предварительного упорядочения/ориентации молекул и регулярную или нерегулярную последовательность изменений кристалличности между различными участками поперечного сечения стенки контейнера.
17. Контейнер по п.16, где кристаллизующийся полимер представляет собой ПЭТ, ПЭТ с высокой характеристической вязкостью или модифицированный ПЭТ или их сочетание.
18. Контейнер по п.17, дополнительно включающий стадию обеспечения сополимеров, подходящих для изменения физических характеристик контейнера, таких как, но не ограничиваясь перечисленным, полиамид, ПГА, ПЭН или их смеси.
19. Контейнер по п.17, дополнительно включающий стадию обеспечения добавок, таких как антиоксиданты, поглотители УФ-излучения, красители, пигменты, нуклеирующие агенты, наполнители и их смеси.
20. Контейнер по п.16, где процент усадки указанного контейнера во время операций горячего заполнения составляет менее, чем примерно 4%.
21. Контейнер по одному из пп.16 или 20, имеющий части с толщиной стенки, составляющей менее, чем примерно 1 мм, предпочтительно примерно 0,2 мм.
22. Применение контейнера, определенного по п.16 или 20, для использования в областях применения с горячим заполнением.
23. Применение контейнера, определенного по п.16 или 20, для использования в областях применения для газированных или негазированных напитков.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP07010790A EP1997603A1 (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | Modified hot runner systems for injection blow molding |
EP07010790.9 | 2007-05-31 | ||
PCT/EP2008/056721 WO2008145746A1 (en) | 2007-05-31 | 2008-05-30 | Modified hot runner system s for injection blow molding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009145640A RU2009145640A (ru) | 2011-07-27 |
RU2479425C2 true RU2479425C2 (ru) | 2013-04-20 |
Family
ID=38626334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009145640/05A RU2479425C2 (ru) | 2007-05-31 | 2008-05-30 | Модифицированные системы горячих литниковых каналов для инжекционно-выдувного формования |
Country Status (25)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP1997603A1 (ru) |
JP (1) | JP5507448B2 (ru) |
KR (1) | KR101764922B1 (ru) |
CN (1) | CN101743112B (ru) |
AU (1) | AU2008257445B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0811405B1 (ru) |
CA (1) | CA2689030C (ru) |
CO (1) | CO6241143A2 (ru) |
EG (1) | EG25521A (ru) |
ES (1) | ES2877209T3 (ru) |
HR (1) | HRP20211016T1 (ru) |
HU (1) | HUE055774T2 (ru) |
IL (1) | IL202402A (ru) |
LT (1) | LT2188102T (ru) |
MA (1) | MA31461B1 (ru) |
MD (1) | MD4309C1 (ru) |
MX (1) | MX2009013007A (ru) |
MY (1) | MY158108A (ru) |
NZ (1) | NZ582283A (ru) |
PL (1) | PL2188102T3 (ru) |
PT (1) | PT2188102T (ru) |
RU (1) | RU2479425C2 (ru) |
UA (1) | UA99824C2 (ru) |
WO (1) | WO2008145746A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201000011B (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011110890A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Sa Des Eaux Minerales D'evian Saeme | Method for producing plastic containers by stretch blow molding, preform, container and use of such a container |
EP3115172A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-11 | Keiryo Packaging SA | A method for manufacturing a polyester based polymer article |
EP3115175A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-11 | Keiryo Packaging SA | A method for manufacturing a polymer article |
CN108367476A (zh) | 2015-10-07 | 2018-08-03 | 圣万提注塑工业(苏州)有限公司 | 带流体通道流动扰动的注射成型设备 |
KR101998159B1 (ko) * | 2017-04-20 | 2019-07-09 | 주식회사 엘지생활건강 | 음료 용기 및 그 제조 방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5421715A (en) * | 1988-05-11 | 1995-06-06 | Hofstetter; Otto | Apparatus for enabling a simultaneous production of preforms |
US5948450A (en) * | 1996-09-27 | 1999-09-07 | Dynisco Hotrunners, Inc. | Valve actuated injection molding apparatus |
EP0947304A2 (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-06 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Preform post-mold cooling method |
EP1215028A2 (en) * | 1996-08-22 | 2002-06-19 | Continental Pet Technologies, Inc. | Method for preventing uncontrolled polymer flow in preform neck finish during packing and cooling stage |
RU2200667C2 (ru) * | 1997-10-17 | 2003-03-20 | Эдвэнсид Плэстик Текнолоджис, Лтд. | Многослойное изделие, многослойная заготовка, способ изготовления изделия из полиэфирной пластмассы с барьерным покрытием (варианты), способ производства многослойной пластиковой емкости (варианты) и способ изготовления полиэтилентерефталатной пластмассы с барьерным слоем из сополимера терефталевой кислоты, изофталевой кислоты и диола |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4108956A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-22 | Owens-Illinois, Inc. | Injection molding method and apparatus |
US4618515A (en) * | 1985-04-05 | 1986-10-21 | Continental Pet Technologies, Inc. | Polyester container with oriented, crystallized thread finish for hot fill applications and method of making same |
US4725464A (en) * | 1986-05-30 | 1988-02-16 | Continental Pet Technologies, Inc. | Refillable polyester beverage bottle and preform for forming same |
US4839127A (en) * | 1987-03-04 | 1989-06-13 | Owens-Illinois Plastic Products Inc. | Method of making partially crystalline biaxially oriented hollow plastic heat set containers |
JPH0163213U (ru) * | 1987-10-14 | 1989-04-24 | ||
JPH05309648A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 多層容器およびその製造方法 |
DE19640662C1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-03-05 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Verfahren zum Spritzgießen von dreischichtigen Spritzlingen und Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens |
CA2219247C (en) * | 1997-10-23 | 2006-12-05 | Mold-Masters Limited | Injection molding apparatus having a melt bore through the front end of the pin |
CA2421433C (en) * | 2000-09-05 | 2011-10-25 | Advanced Plastics Technologies, Ltd. | Multilayer containers and preforms having barrier properties utilizing recycled material |
US20020110612A1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-08-15 | Schad Robert D. | System and apparatus for injection molding articles with reduced crystallization |
US7156651B2 (en) * | 2001-07-06 | 2007-01-02 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Apparatus for injection molding articles |
US20030008034A1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-09 | Husky Injection Molding, Ltd. | Method and apparatus for injection molding articles |
JP3793072B2 (ja) * | 2001-11-06 | 2006-07-05 | 住友重機械工業株式会社 | プリフォームの成形方法及びその装置 |
JP2005162305A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Mitsui Chemicals Inc | ポリエチレンテレフタレート製ボトル |
JP2006160336A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Mitsui Chemicals Inc | ポリエステル樹脂製ボトル |
-
2007
- 2007-05-31 EP EP07010790A patent/EP1997603A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-05-30 RU RU2009145640/05A patent/RU2479425C2/ru active
- 2008-05-30 MD MDA20090138A patent/MD4309C1/ru active IP Right Grant
- 2008-05-30 PT PT87603080T patent/PT2188102T/pt unknown
- 2008-05-30 JP JP2010509841A patent/JP5507448B2/ja active Active
- 2008-05-30 PL PL08760308T patent/PL2188102T3/pl unknown
- 2008-05-30 LT LTEP08760308.0T patent/LT2188102T/lt unknown
- 2008-05-30 KR KR1020097027448A patent/KR101764922B1/ko active IP Right Grant
- 2008-05-30 BR BRPI0811405-6A patent/BRPI0811405B1/pt active IP Right Grant
- 2008-05-30 MX MX2009013007A patent/MX2009013007A/es active IP Right Grant
- 2008-05-30 CA CA2689030A patent/CA2689030C/en active Active
- 2008-05-30 MY MYPI20095089A patent/MY158108A/en unknown
- 2008-05-30 WO PCT/EP2008/056721 patent/WO2008145746A1/en active Application Filing
- 2008-05-30 UA UAA200912328A patent/UA99824C2/ru unknown
- 2008-05-30 ES ES08760308T patent/ES2877209T3/es active Active
- 2008-05-30 AU AU2008257445A patent/AU2008257445B2/en active Active
- 2008-05-30 CN CN200880023773.4A patent/CN101743112B/zh active Active
- 2008-05-30 HU HUE08760308A patent/HUE055774T2/hu unknown
- 2008-05-30 EP EP08760308.0A patent/EP2188102B1/en active Active
- 2008-05-30 NZ NZ582283A patent/NZ582283A/xx unknown
-
2009
- 2009-11-25 EG EG2009111734A patent/EG25521A/xx active
- 2009-11-29 IL IL202402A patent/IL202402A/en active IP Right Grant
- 2009-12-22 MA MA32446A patent/MA31461B1/fr unknown
- 2009-12-23 CO CO09147430A patent/CO6241143A2/es not_active Application Discontinuation
-
2010
- 2010-01-04 ZA ZA2010/00011A patent/ZA201000011B/en unknown
-
2021
- 2021-06-28 HR HRP20211016TT patent/HRP20211016T1/hr unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5421715A (en) * | 1988-05-11 | 1995-06-06 | Hofstetter; Otto | Apparatus for enabling a simultaneous production of preforms |
EP1215028A2 (en) * | 1996-08-22 | 2002-06-19 | Continental Pet Technologies, Inc. | Method for preventing uncontrolled polymer flow in preform neck finish during packing and cooling stage |
US5948450A (en) * | 1996-09-27 | 1999-09-07 | Dynisco Hotrunners, Inc. | Valve actuated injection molding apparatus |
RU2200667C2 (ru) * | 1997-10-17 | 2003-03-20 | Эдвэнсид Плэстик Текнолоджис, Лтд. | Многослойное изделие, многослойная заготовка, способ изготовления изделия из полиэфирной пластмассы с барьерным покрытием (варианты), способ производства многослойной пластиковой емкости (варианты) и способ изготовления полиэтилентерефталатной пластмассы с барьерным слоем из сополимера терефталевой кислоты, изофталевой кислоты и диола |
EP0947304A2 (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-06 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Preform post-mold cooling method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЩВАРЦ О. и др. Переработка пластмасс. - СПб.: Профессия, 2005, с.121-122, 147-149, 157-158, рис.8.73. * |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210198423A1 (en) | Modified hot runner systems for injection blow molding | |
EP0720526B1 (en) | Pulse blow method and apparatus for forming container with enhanced thermal stability | |
US5352402A (en) | Method and apparatus for manufacturing biaxially oriented, thermally stable, blown containers | |
US4264558A (en) | Method of producing plastic containers for storage of goods under pressure | |
CA2248106C (en) | Multilayer container resistant to elevated temperatures and pressures, and method of making the same | |
RU2376328C2 (ru) | Контейнер со стенками из вспениваемого материала и способ его изготовления | |
EP1688234A2 (en) | A process for forming a container by stretch blow molding and container formed thereby | |
RU2479425C2 (ru) | Модифицированные системы горячих литниковых каналов для инжекционно-выдувного формования | |
US20020048642A1 (en) | Production of crystallizable polymer blow molded containers having a crystallized interior | |
JPH0615643A (ja) | 予備成形体の製造方法 | |
JPH07132923A (ja) | 耐熱性二軸延伸ブロー成形ボトル及びその製造方法 | |
JPH07132922A (ja) | 耐熱性二軸延伸ブロー成形ボトル及びその製造方法 | |
JP3449635B2 (ja) | 耐熱性二軸延伸ブロー成形ボトル及びその製造方法 | |
AU673467C (en) | Pulse blow method and apparatus for forming container with enhanced thermal stability | |
JPH03219947A (ja) | 耐熱紫外線吸収性多層ボトル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 11-2013 FOR TAG: (57) |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150820 |