PET瓶的成型法.docVIP

PET 瓶的成型法 一, 前言 PET制瓶技术于约30年前由杜邦公司开发出双轴延伸制法后. 开始迅速成长 . 在欧洲的使用量从1987年的23万公吨到1992年的55万公吨及2000年 的90万公吨 . 全世界使用量从1993年的240万吨至2000年的500万吨 . 每年平均以10%的速度在增长. 双轴延伸PET瓶具有以下特征 ; 1, 透明性及光泽性能良好, 具有现代感 . 2, 重量比玻璃瓶或直接吹塑PVC瓶轻得多. 3, 透气性差, 对二氧化碳, 氧 等的气体阻隔性能良好. 4, 食品卫生性优良 5, 几乎可耐所有的有机溶剂. 因此, PET广泛的被使用在矿泉水瓶, 汽水, 软性饮料,及食用油瓶, 化妆品, 调味品,清洁剂等瓶子. 且每年皆持续成长. PET材料的回收率也是每年都有大幅度的增长. 回收处理后的原料用途很广, 可再作成瓶子,地毯, 打包带, 纤维填充物等. 对环保而言, 是理想的塑料容器. 二, PET材料的特性 ( melt phase ) 融态是初期PET制造过程的聚合物,大约平均有80~100脂单元链接在一起. 此融态的PET被押出并切成颗粒, 它的I.V.(intrinsic viscosity)值约0.6可直接抽成丝, 就成为纺织用的聚脂丝.固态聚合(solid state polymerization), 是将初期聚合的PET粒再加热到200°C以上, 但低于熔点,充入氮气循环或抽真空, 以取出乙二醇,而产生聚合反应.在固态聚合过程中可使PET的分子量增加.分子量的高低与聚合的时间及温度有关, 时间愈长分子量较高,温度高可缩短聚合时间. 一般吹瓶用的I.V.值约在0.72~0.80之间, 热充填瓶子要求较高,约在0.83左右. 一般用在容器的PET原料需要注意以下的特性; 1, 分子量( I.V. ) 2, 二甘醇量(diethylene glycol , DEG) 3, 乙醛含量 ( acetaldehye ) 4, 羧基( carboxyl end groups ) 5,结晶度, 6,熔点, 7,玻璃转移点, 8,共聚合物百分比(copolymer content) . P-001 三, PET 材料的结晶现象 PET是结晶性材料, 结晶状态下为乳白色, 为了产品的美观性, 容器类产品通常完成品都要求在非结晶状态, 以达到美观的透明产品. 图1, PET的结晶现象 四, PET的成型方法 PET用在瓶子的加工方法有两种 ; 1, 一步法 : (又称一段式) (如图2所示) 瓶胚射出与延伸吹气在同一台机器上进行. 瓶胚在射出侧完成并冷却至玻璃转移点附近, 尚保持在热弹性状态时,转移至延伸吹气装置侧进行延伸吹气. 2, 二步法 : (又称二段式) 瓶胚在射出机上生产成型. 冷却至室温后, 再移至另一台延伸吹气设备上进行加热, 延伸, 吹气成型. 一步法一般用在产量较小的场合, ( 2,000.支/ hr. ) 适合小量多样的生产厂商.一台生产一种产品. (一步法的设备换模具难度较高) P-002 二步法适合用在单一产品产量大的场合, (10,000.支/hr. ) .且因瓶胚射出与吹气成型是分开进行, 所以可分别调整最合适的参数, 不会受两边时间一致性的限制. 图2 : 一段式PET瓶生产流程图 图3 : 二段式的吹瓶过程图 P-003 图4 : 一步法与二步法的热履历图 图5 : 一步法与二步法的加工程序 五, PET材料的干燥 PET材料吸湿性较强, 且会与水产生水解作用, 使聚合度下降. 是成型不良的原因之一, 所以在成型之前, 须经充分的干燥 . 要得到良好的瓶胚, 材料要干燥到含水率 0.01%以下, 最好达到0.005% . 一般的热风式干燥机无法达到以上的标准, 因为空气中的含水率高, 无法经由短短的加热过程就把水分除掉 , 所以需使用除湿式干燥设备 . P-004 除湿式干燥机是先用除湿装置先将空气干燥至露点 –30°C ~ -40°C. 然后将干燥后的热风送至干燥料斗 , 进行原料干燥 . 一般PET原料的干燥温度在150 ~ 160°C , 干燥时间3 ~ 4 小时 图6 : PET 的干燥条件与