(三)PET瓶成型工藝 PET瓶主要是利用雙向拉伸成型,生產(chǎn)過程可分為一步法和兩步法。對于不同用途的PET瓶,其一步法和兩步法的定義不盡相同。 1、冷灌裝PET瓶的成型工藝 冷灌裝PET瓶的工藝程序為:管坯注塑→管坯溫度調(diào)整→拉伸吹塑→制品取出。冷灌裝PET瓶的一步法和兩步法工藝流程基本一致,不同點在于一步法的整個工藝過程在一臺注、拉、吹成型機上完成;而兩步法的瓶坯制備和拉伸吹塑分別在兩臺獨立的機器上完成。一步法又稱熱成型法,這種方法成型的管坯在注塑工位成型后,直接送到下一個工位調(diào)節(jié)溫度,然后轉(zhuǎn)移到再下一個工位拉伸吹塑,自動化程度高,耗能少;而兩步法則是在管坯生產(chǎn)后放置24h以上,再進行加熱、拉伸吹塑,自動化程度低,耗能也高,但設(shè)備簡單,投資小,使用和維修容易。 2、熱灌裝PET瓶的成型工藝 熱灌裝PET瓶的工藝是在冷灌裝PET瓶的工藝基礎(chǔ)上展起來的。由于熱灌裝PET的特殊要求,其一步法和兩步法的成型工藝流程不再一致。熱灌裝PET瓶的瓶口有特殊的要求,一步法要求在成型瓶坯時對瓶口作相應(yīng)處理;而兩步法只要求在再加熱前進行處理即可。一般而言,如果瓶口材料用PC,則可用一步法和兩步法成型,成型時先成型瓶口后再用嵌件注塑的方法或采用共注塑法生產(chǎn)出瓶口不再收縮的瓶坯:如果瓶口與瓶身都用PET樹脂,則只能用兩步法加工(這里的兩步法與冷灌裝PET瓶的兩步法定義的內(nèi)容不一致,只是沿用而已,因為這里所謂兩步法生產(chǎn)的熱灌裝PET瓶的瓶口結(jié)晶定型是在獨立的機器上完成的)。 熱灌裝PET瓶的一步法生產(chǎn)工藝流程為:PET樹脂→干燥→共注塑或嵌件成型管坯→管坯溫度調(diào)節(jié)→拉伸吹塑→高溫?zé)岫ㄐ汀鋮s定型→制品取出→成品。對兩步法而言,如果用上述一步法生成的管坯,則流程與一步法的流程基本一致;但如果瓶口瓶身用同種類的PET樹脂,則工藝過程為:PET樹脂→干燥→瓶口結(jié)晶→管坯再加熱→拉伸吹塑→高溫?zé)岫ㄐ汀鋮s定型→制品取出→成品。這也是目前做熱灌裝PET瓶用得較多的方法。 3、PET啤酒瓶的成型工藝 PET啤酒瓶的成型工藝過程也是在冷灌裝PET瓶的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。但相對于以上兩種PET瓶來說,由于啤酒瓶要求氧氣透過率非常小,并要求具有一定的避光能力,所以對PET瓶的結(jié)構(gòu)和成分要求都發(fā)生了變化(這也是PET瓶經(jīng)過這么多年才逐漸在啤酒行業(yè)運用的直接原因)。目前較流行的PET啤酒瓶加工工藝一類是以法國西得勒(Sidel)公司的鍍層法(即在瓶子的內(nèi)表面鍍一層SiOx膜或碳膜),即用冷灌裝PET瓶的生產(chǎn)工藝先生產(chǎn)出普通的PET瓶,然后對之進行內(nèi)表面鍍層加工;另一類是以美國和日本等公司開發(fā)的多層復(fù)合PET瓶,其加工藝與冷灌裝PET瓶的不同點在于其管坯加工是通過共注塑成型的三層復(fù)合管坯。 (四)幾種新型的納米聚酯塑料及包裝應(yīng)用 1、PET瓶表面阻隔層涂復(fù)技術(shù) 利用氧化硅等表面涂層改善PET薄膜的阻隔性能已在工業(yè)中得到實際應(yīng)用,人們亦試圖通過在PET瓶壁上采用真空涂復(fù)的辦法來提高PET瓶的阻隔性,滿足啤酒包裝的需要,但由于涂層強度差,至今尚未實用化。 日本日精ASB機械株式會社和法國西得樂(Sidel)公司積極推廣表面涂覆PET啤酒瓶技術(shù),基本原理都是采用等離子沉積表面涂覆技術(shù),在塑料瓶內(nèi)壁形成一層阻隔層。 這種稱為AC-TIS阻隔層(無定性碳處理內(nèi)表面)的新技術(shù)是藉著把乙炔氣體在真空條件下送進瓶內(nèi),然后利用微波的能量,把乙炔轉(zhuǎn)化為等離子狀態(tài)。這種等離子會以無秩序的方式,高速地在瓶子內(nèi)運動,當(dāng)高能量的離子碰到瓶的內(nèi)壁時,會陷入到內(nèi)壁的表面,最終凝聚并生成一層厚度為0.1um的高度氫化無定型碳的固體薄膜,該鍍層極易回收再利用,環(huán)保適應(yīng)性好。對O2的阻透性比純PET瓶提高了30倍,對CO2的阻透性提高了7倍。可比PET瓶延長啤酒保質(zhì)期達六個星期以上。瓶壁中影響飲料品味的乙醛的遷移性減少6倍。Sidel公司生產(chǎn)的第一種商用設(shè)備Actis20每小時可處理1萬個最大容積為0.6L的PET瓶。據(jù)稱在滿足啤酒瓶阻隔性能的前提下,其成本低于玻璃瓶和鋁罐。因此ACTIS技術(shù)被認為是一種PET瓶高阻隔性的比較理想的方法。而日精ASB開發(fā)DLC蒸氣沉積技術(shù),具體涂覆過程按以下步進行:完成拉伸吹塑的瓶會被安排每次八個一組送進HBB-8的涂裝室中,然后抽出空氣,形成真空狀態(tài)。利用一條管子把乙炔氣通過瓶頸引入瓶內(nèi)。以高頻電流作用在電極上,這時,涂裝室為外電極,乙炔管為內(nèi)電極;由于電流放電作用把乙炔分解為離子碳和離子氫,離子碳和離子氫在瓶子內(nèi)表面相結(jié)合,形成精細的涂層。 這種通過蒸汽沉積的碳基涂層,其厚度為20nm~40nm,其比普通PET瓶阻氣性大20倍,防CO2的滲透性提高七倍,防H2O滲透性提高了八倍,防紫外線能力亦有增強。 (待續(xù))
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