一步法全自動注拉吹PET瓶吹塑生產線及工藝研究

王振柱 江海峰

摘? 要：本文重點分析了一步法注拉吹PET瓶的生產工藝，并結合在吹塑包裝領域的實踐經驗，詳盡闡述了該生產工藝控制過程。

引言

注拉吹PET瓶發展迅速，成型的瓶子有小至2ml、大至30L的許多規格，除常用的圓形外，還有橢圓形與方形等。PET瓶主要用于包裝碳酸飲料，還可包裝酒類飲料、牛奶、果汁、礦泉水、食用油、調味品、藥品、化妝品、農藥與洗滌劑等。在包裝領域應用廣泛。

（一）原料及配方

用于吹塑的PET為飽和線性熱塑性聚酯，可在較寬的粘度范圍內進行均勻雙軸拉伸，所以成為加工注拉吹中空容器的理想材料。一般用于注拉吹容器的PET特性粘度（IV）范圍在0.65～0.80dl/g，加工2.0L以下的小容積瓶應選用高粘度的PET，而生產2.0L以上的容器應選用較低粘度的PET。PET樹脂呈乳白色，以粒料或切片料供應。

PET主要具有如下優點：阻二氧化碳、氧氣與水蒸汽滲透的性能高（見表1）;強度、耐沖擊性、耐化學性與耐壓性高;透明度與光澤度好。

PET樹脂是一種可結晶的聚合物，但結晶速率很?。ㄒ姳?），即通過控制結晶溫度與冷卻速率等條件，可改變晶體類型與數量。PET的結晶度一般為1%～30%。結晶速率隨其IV的提高而降低，結晶與取向是影響拉伸吹塑PET瓶成型過程與性能的關鍵要素。

（二）生產工藝路線（見圖1）

（三）生產設備及特點

1、瓶坯注塑機

與普通注塑機的構造基本相同，螺桿設計對PET的塑化、混煉均勻性與熔體溫度有較大影響。PET注射要采用低剪切、低壓縮比（2/1）的螺桿，進料段設計長些，過渡段與計量段設計短些。

2、模具

包括注坯模具、調溫模具、拉伸吹塑模具與脫模。注塑瓶坯的模具主要由熱流道系統、瓶坯模腔體、瓶口唇模和注芯構成。調溫模具（僅四工位設備含調溫模具）由鋁合金制成，周圍設有加熱圈，以起調溫作用。拉伸/吹塑模具是拉伸桿從瓶坯上部插入，在機械力作用下頂住瓶坯底部，進行軸向拉伸，然后吹氣桿上的氣孔通入壓縮空氣吹脹，進行徑向拉伸。吹塑模具由模腔體和底模塊組成。

3、注拉吹專用成型機

國外有多種形式與規格的注拉吹專用成型機，如表3。

（四）生產工藝

成型透明度高、乙醛含量低的瓶坯是注拉吹透明PET瓶的關鍵。

由于PET中晶體是促進球晶體生長極好的成核劑，即使晶體量很少，在瓶坯的加熱、調溫過程中也會加速結晶。因此，成型瓶坯時要使結晶性乳白色PET樹脂充分熔融。

熔體溫度成型PET瓶坯時，熔體溫度的選取要適當，以保證瓶坯的透明度，同時又能控制乙醛的形成。機筒溫度對PET瓶坯乙醛含量有明顯的影響，螺桿轉速、注射速率、背壓與熱流道溫度對乙醛含量的影響較小。因此，提高注塑速率、降低機筒溫度可成型透明度高、乙醛含量低的瓶坯。熔體溫度一般約280℃左右。

拉伸溫度PET是結晶型聚合物，瓶坯溫度必須借助有效的冷卻，從注射時的280℃迅速將至75℃～80℃，抑制大球晶的形成，以保證制品的透明度。然后再將溫度控制到PET的理想拉伸溫度95℃～100℃，進行雙軸拉伸吹塑。

拉伸比PET的最大拉伸比可達到20/1，但為了便于獲得均勻的制品，一般拉伸比要小一些，而且其軸向不同部位有不同的軸向拉伸比。對要承受內壓的PRTP瓶（如碳酸飲料瓶），總拉伸比應取10/1或更大些。

吹塑一般采用2～3MPa壓縮空氣來吹脹瓶坯。

（五）輔助設備

生產注拉吹PET瓶所需輔助設備主要包括：原料輸送系統、原料干燥系統、壓縮空氣冷干系統、模具溫控設備、模具除露設備等。

PET是易吸濕性聚合物，加工前應嚴格干燥，使其剩余濕氣含量小于0.005%。去濕干燥系統以閉合回路方式工作：鼓風機把空氣吸入過濾器，并送至去濕床;去濕床可吸收空氣中的水分子，使空氣露點將至-40℃，空氣溫度會升高約10℃;隨后空氣流過加熱元件，以加熱至要求的干燥溫度（一般對PET為150℃～160℃）;被加熱的干燥空氣送入料斗內以干燥塑料;空氣完成干燥任務后由鼓風機從料斗內吸入干燥裝置，并重復上述過程4個小時。

模具溫度較低時可提高吹塑的生產率。但在濕度、溫度較高的季節，模溫低于車間空氣的露點時，模腔會發生冷凝現象，會導致制品外表面出現粗糙等缺陷，還可能損壞模具，因此必須配備降低模具周圍空氣露點并除濕的設備。

（六）生產安裝與調試

生產廠房要求為潔凈車間，廠房面積根據所選機型來定。

以青木固公司生產的注拉吹成型機為例，該機采用先進合理的設計、提供三個工藝生產過程全自動控制同步進行，該機器具有易操作、易保養和節省能源、節省場地的優點。

結語

本文對一步法全自動注拉吹PET瓶生產線及工藝作了論述，充分說明了該生產線，可生產的PET瓶子容量范圍廣、壁薄、質輕，節省原料，能使用戶以最低的投資成本，生產最多樣化的產品，提高經濟效益。

參考文獻

[1]于麗霞，張海河.塑料中空吹塑成型[M].北京：化學工業出版社，2005

[2]黃漢雄.塑料吹塑技術[M].北京：化學工業出版社，1996

作者簡介：

王振柱（1979，05），男，漢，黑龍江人，?？?，中級，研究方向：塑料吹塑成型設備及模具的研發，塑料吹塑包裝技術工藝研究。