專利名稱：一種耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種灌裝用塑膠瓶的吹制工藝，特別是指一種采用PET材料且能耐受高溫液體的熱灌裝塑膠瓶的全自動(dòng)吹制工藝。
背景技術(shù)：
隨著石化工業(yè)的日新月異，塑膠原料與傳統(tǒng)原料相比的優(yōu)勢(shì)也越明顯。對(duì)于制瓶工業(yè)而言，塑膠瓶具有成本低、回收易、消毒方便及易于裝飾的優(yōu)勢(shì)，使之已大幅度替代了傳統(tǒng)的玻璃包裝容器，無論是各種熱、冷、碳酸飲料還是醫(yī)用的鹽水瓶都可見塑膠瓶的身影。目前，制瓶領(lǐng)域常用的塑膠原料有PE、PP、PVC等并已擴(kuò)展到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯即PET，強(qiáng)大的市場(chǎng)需求使全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吹瓶機(jī)PMRB成為塑膠瓶吹制機(jī)的主流。然而一般而論塑膠瓶耐熱性差，不能用來灌裝熱的液體，如液體溫度高于65℃塑膠容器就會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的變形，造成容器體無利用價(jià)值，故一般是用于灌裝飲用水、軟飲料等使用冷灌裝(即常溫下灌裝)的飲品；對(duì)于果汁、含糖飲料(不含汽)或水果、蔬菜、奶油食品等則必須使用熱灌裝方式，為的是防止在密封容器內(nèi)滋生細(xì)菌，造成腐壞，所以容器要能耐受98℃以滿足消毒的需要，因此傳統(tǒng)的做法是使用玻璃瓶來進(jìn)行熱灌裝，要么就只能是在添加防腐劑后改用冷灌裝。但采用玻璃瓶存在重量重、易碎的缺點(diǎn)，食用過多的防腐劑對(duì)人體也有害；當(dāng)然也有采用將成形后的塑膠容器再經(jīng)特殊處理加工后使之適合高溫?zé)峁嘌b的，但其加工程序復(fù)雜、生產(chǎn)成本高且生產(chǎn)速度慢。那么能否探尋到一種耐熱性能好、省料、變形不超過許可范圍的熱灌裝塑膠瓶的生產(chǎn)方法嗎？目前，公知的吹瓶工藝為一次高壓吹塑結(jié)晶成型，即經(jīng)過預(yù)熱的瓶坯在送入吹塑模具中通過高壓氣體直接吹塑成型。由此吹出來的塑料瓶體的內(nèi)在分子結(jié)構(gòu)特性不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)品的耐熱溫度低、熱穩(wěn)定性差。在灌裝熱的液體時(shí)，瓶體會(huì)發(fā)生變形。為了生產(chǎn)出耐熱性能好，熱穩(wěn)定性高的容器瓶，中國(guó)專利200510049731.6提出了一種制作耐熱瓶的全自動(dòng)工藝。雖然該工藝提高了產(chǎn)品的耐熱溫度和熱穩(wěn)定性能，但其中對(duì)瓶坯進(jìn)行吹塑成型是在中溫模具、高溫模具、中溫成型模具三個(gè)不同溫度的模具內(nèi)進(jìn)行，這樣操作復(fù)雜、不簡(jiǎn)便，綜合成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的問題是提供一種熱穩(wěn)定性高、在95℃高溫下瓶體變型不超過許可值且克重輕的塑膠制特別是PET材料制熱灌裝塑膠瓶的吹制工藝。
根據(jù)上述需解決的問題設(shè)計(jì)了一種耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其步驟為合模后先對(duì)瓶坯進(jìn)行預(yù)處理，然后再對(duì)瓶坯進(jìn)行高壓吹氣結(jié)晶成型，成型后對(duì)瓶子進(jìn)行后期處理，其中高壓吹氣結(jié)晶成型為(1)第一次高壓吹氣以至瓶坯結(jié)晶預(yù)成型；(2)排出少量氣體，再第二次高壓吹氣以至瓶坯結(jié)晶成型；(3)第三次，排氣的同時(shí)再吹入高壓冷氣以至瓶坯結(jié)晶定型，即制得耐熱瓶。
高壓吹氣結(jié)晶成型前的預(yù)處理為對(duì)瓶坯進(jìn)行縱向拉伸和預(yù)吹使其橫向拉伸。經(jīng)過預(yù)處理的瓶坯貼近吹塑模具的膜壁，有利于下一步吹塑結(jié)晶成型。壓吹氣結(jié)晶成型后的后期處理為排出高壓氣體、冷卻、開模取瓶。
預(yù)吹所采用的氣體壓強(qiáng)為0.8～1.2MPA，吹塑結(jié)晶成型所采用的氣體壓強(qiáng)為3.5～4MPa。
本發(fā)明整個(gè)工藝流程的所用的時(shí)間為4s，其中各個(gè)階段的時(shí)間參數(shù)如下縱向拉伸的時(shí)間為850ms、預(yù)吹的時(shí)間為50ms、第一次高壓吹氣的時(shí)間為1750ms、然后排出少量氣體的時(shí)間為100ms和第二次高壓吹氣的時(shí)間為120ms、第三次既排氣又吹氣的時(shí)間為500ms、成型后排出高壓氣體的時(shí)間為100ms、冷卻的時(shí)間為30ms、開模取瓶的時(shí)間為500ms，合計(jì)整個(gè)工藝流程的時(shí)間為4s。
吹塑模具的溫度為145～170℃。
本發(fā)明對(duì)瓶坯進(jìn)行三次高壓吹氣結(jié)晶成型，延長(zhǎng)了生產(chǎn)耐熱瓶的保溫時(shí)間，提高了產(chǎn)品的耐熱性能。其中不斷排出已受熱的氣體，吹入新的冷氣體，有利于加強(qiáng)瓶子的結(jié)晶度和結(jié)晶度的合理分配；在傳統(tǒng)吹制過程中增加了一次高吹和一次排氣，即三次高壓吹氣，三次排氣，循環(huán)進(jìn)行，盡量加長(zhǎng)保壓時(shí)間，且在保壓期間，更換熱的氣壓出來，注入新的冷氣壓進(jìn)入模具，加強(qiáng)瓶子的結(jié)晶度，且加速瓶子的冷卻效率，這也是成瓶耐熱的主要原因。本發(fā)明有效地解決了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的耐熱溫度低和熱穩(wěn)定性差的問題。吹制而成的耐熱瓶在灌裝95℃以上的液體時(shí)，瓶體幾乎不發(fā)生變形，耐熱性能和熱穩(wěn)定性能得到了顯著提高。并且在瓶體變形不超過許可期限的基礎(chǔ)下，可減少單瓶約7％的材料用量，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明生產(chǎn)一個(gè)單瓶的整個(gè)流程的時(shí)間為4s，相比現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)間為6s，顯著地提高了生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面以生產(chǎn)PET耐熱瓶為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
如圖1所示，一種耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其步驟為首先把已加熱過約有110℃的PET瓶坯送入145～170℃的吹塑模具中。合模后，通過拉伸機(jī)構(gòu)對(duì)瓶坯進(jìn)行縱向拉伸，再預(yù)吹壓強(qiáng)為0.8～1.2MPa的氣體使其橫向拉伸。然后再對(duì)瓶坯進(jìn)行第一次高壓吹氣，使其貼緊高溫模具結(jié)晶預(yù)成型。預(yù)成型后排出少量的熱氣體，這時(shí)，瓶子會(huì)有輕度的收縮變形，再第二次注入高壓氣體，使其再次貼緊高溫模具結(jié)晶成型。第三次排出已受熱的氣體同時(shí)吹入高壓冷氣，使瓶坯結(jié)晶定型，即制得PET耐熱瓶。接下來再排出高壓吹塑氣體、冷卻，開模取瓶。
在生產(chǎn)PET耐熱瓶的生產(chǎn)線上，注塑模具通過旋轉(zhuǎn)一周完成以上整個(gè)工藝流程，一個(gè)周期的時(shí)間為4s。其各階段所用的時(shí)間和注塑模具旋轉(zhuǎn)的角度參數(shù)如下表


即縱向拉伸的時(shí)間為850ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為76°；預(yù)吹的時(shí)間為50ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為5°；第一次高壓吹氣的時(shí)間為1750ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為158°；排出少量氣體的時(shí)間為100ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為10°；第二次高壓吹氣的時(shí)間為120ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為11°；第三次高壓吹氣的時(shí)間為500ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為45°；成型后排出高壓氣體的時(shí)間為100ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為9°；冷卻的時(shí)間為30ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為2°；開模取瓶的時(shí)間為500ms，模具旋轉(zhuǎn)角度為45°。整個(gè)工藝流程中吹塑模具旋轉(zhuǎn)360°，為一個(gè)周期，即從合模到開模取瓶，吹塑模具回到原點(diǎn)。這樣則可接受下一個(gè)PET瓶坯，合模后再對(duì)瓶坯進(jìn)行吹塑結(jié)晶成型。
本發(fā)明對(duì)PET瓶坯進(jìn)行三次高壓吹氣結(jié)晶成型，延長(zhǎng)了生產(chǎn)耐熱瓶的保溫時(shí)間，提高了產(chǎn)品的耐熱性能。其中不斷排出已受熱的氣體，吹入新的冷氣體，有利于加強(qiáng)瓶子的結(jié)晶度和結(jié)晶度的合理分配。本發(fā)明有效地解決了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的耐熱溫度低和熱穩(wěn)定性差的問題。吹制而成的PET耐熱瓶在灌裝95℃以上的液體時(shí)，瓶體幾乎不發(fā)生變形，耐熱性能和熱穩(wěn)定性能得到了顯著提高。并且在瓶體變形不超過許可期限的基礎(chǔ)下，減少了單瓶約7％的材料用量，降低了生產(chǎn)成本。而且本發(fā)明生產(chǎn)一個(gè)單瓶的整個(gè)流程的時(shí)間為4s，相比現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)間為6s，顯著地提高了生產(chǎn)效率。
以上所述的僅是本發(fā)明的非限定性實(shí)施方式，耐熱瓶的材料、各階段的時(shí)間和吹塑模具旋轉(zhuǎn)角度的變化對(duì)本發(fā)明無實(shí)質(zhì)性影響，故未多次舉例。而且，吹塑模具也可勿需通過旋轉(zhuǎn)完成整個(gè)工藝流程。
權(quán)利要求
1.一種耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其步驟為合模后先對(duì)瓶坯進(jìn)行預(yù)處理，然后再對(duì)瓶坯進(jìn)行高壓吹氣結(jié)晶成型，成型后對(duì)瓶子進(jìn)行后期處理，其特征在于高壓吹氣結(jié)晶成型為(1)第一次高壓吹氣以至瓶坯結(jié)晶預(yù)成型；(2)排出少量氣體，再第二次高壓吹氣以至瓶坯結(jié)晶成型；(3)然后排氣的同時(shí)再第三次吹入高壓冷氣以至瓶坯結(jié)晶定型，即制得耐熱瓶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其特征在于高壓吹氣結(jié)晶成型前的預(yù)處理為對(duì)瓶坯進(jìn)行縱向拉伸和預(yù)吹使其橫向拉伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其特征在于高壓吹氣結(jié)晶成型后的后期處理為排出高壓氣體、冷卻、開模取瓶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其特征在于預(yù)吹所采用的氣體壓強(qiáng)為0.8～1.2MPA，高壓吹氣結(jié)晶成型所采用的氣體壓強(qiáng)為3.5～4MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其特征在于整個(gè)工藝流程所用的時(shí)間為4s，其中各階段的時(shí)間參數(shù)如下縱向拉伸的時(shí)間為850ms、預(yù)吹的時(shí)間為50ms、第一次高壓吹氣的時(shí)間為1750ms、然后排出少量氣體的時(shí)間為100ms和第二次高壓吹氣的時(shí)間為120ms、第三次既排氣又吹氣的時(shí)間為500ms、成型后排出高壓氣體的時(shí)間為100ms、冷卻的時(shí)間為30ms、開模取瓶的時(shí)間為500ms。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其特征在于吹塑模具的溫度為145～170℃。
全文摘要
一種耐熱瓶全自動(dòng)吹瓶工藝，其工藝步驟為合模后先對(duì)已加熱過的瓶坯進(jìn)行預(yù)處理；然后再對(duì)瓶坯進(jìn)行高壓吹氣結(jié)晶成型；成型后對(duì)瓶子進(jìn)行后期處理。其中高壓吹氣結(jié)晶成型包括(1)第一次高壓吹氣以至瓶坯結(jié)晶預(yù)成型；(2)排出少量氣體，再第二次高壓吹氣以至瓶坯結(jié)晶成型；(3)第三次，排氣的同時(shí)再吹入高壓冷氣以至瓶坯結(jié)晶定型。本發(fā)明解決了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的耐熱溫度低和熱穩(wěn)定性差的問題，并且具有降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、簡(jiǎn)單合理、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29L22/00GK101081542SQ20071002891
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者蔡仁志, 林振強(qiáng), 童微, 楊永貴 申請(qǐng)人:佛岡國(guó)珠吹瓶設(shè)備有限公司