PET注坯及吹瓶工藝要點(diǎn)

PET注坯及吹瓶工藝要點(diǎn)PET注坯及吹瓶工藝要點(diǎn)PET在飲料包裝領(lǐng)域的應(yīng)用推動(dòng)了飲料包裝業(yè)的高速進(jìn)展。與此同時(shí)，飲料包裝業(yè)的進(jìn)展也為PETPET注坯及PET瓶的外觀與其經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。PET的特性PET是乙二醇和對(duì)苯二甲酸縮合的產(chǎn)物，是飽和的熱塑性聚合物。PET分子有線性和半結(jié)晶狀態(tài)。PET最簡(jiǎn)潔的過(guò)程，就是對(duì)苯二甲酸與乙二醇反響形成單體〔酯化〕，然后縮聚成長(zhǎng)鏈聚合物PET。聚合度隨溫度和壓力而變化。PET與很多塑料一樣，加工過(guò)程中有三態(tài)變化，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。其中涉及到三個(gè)溫度轉(zhuǎn)變：玻璃化溫度 Tg、結(jié)晶TcTfo從無(wú)定型玻璃態(tài)到橡膠態(tài)的轉(zhuǎn)變叫玻璃化轉(zhuǎn)變，它表示長(zhǎng)鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。外部加熱可以增加分子〔鏈節(jié)〕自由度，在玻璃態(tài)凝固的分子現(xiàn)在可以移動(dòng)了。玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變依靠于PET的形態(tài)。當(dāng)特性粘度〔IV〕高時(shí)結(jié)晶較明顯，分子鏈的自由度受到限制，同時(shí)Tg較咼。隨著溫度的上升逐步產(chǎn)生局部球晶，導(dǎo)致局局部子鏈因分子間力而重排，即結(jié)晶。對(duì)PET55%該極限是由芳香環(huán)重排緩慢造成的，所以說(shuō)該芳香環(huán)阻礙晶區(qū)的形成。TvTc,PET的粘度阻礙鏈段向有序運(yùn)動(dòng)〔不許結(jié)晶〕；>Tc,熱作用阻礙無(wú)定形區(qū)的形成〔趨向結(jié)晶〕。熔點(diǎn)Tf即全部晶體解體時(shí)的溫度。PET枯燥與枯燥機(jī)水解PET極易從空氣中吸濕。儲(chǔ)存時(shí)，PET會(huì)吸濕直至與環(huán)境條件飽和。飽和值可高達(dá)0.6%重量份。通常，PET在供給商處發(fā)貨時(shí),其含水率低于0.1%重量份。為了獲得最好的產(chǎn)品性能,有必要把含水率降低到0.004%,最好熔化前是30ppm。樹(shù)脂中假設(shè)含有水分,即使很低也會(huì)引起一系列的反響：PET熔點(diǎn)〔250C〕時(shí)，水會(huì)很快地引起聚合物降解〔由于水的降解導(dǎo)致化學(xué)鏈被切斷〕,這樣就會(huì)降低分子量,降低表觀粘度及相關(guān)的物理性能。事實(shí)上,水解在較低的溫度下〔150C〕就開(kāi)頭發(fā)生，但是速度較低，其速度隨溫度上升而上升。在枯燥和成型條件下,IV的降低不能大于0.02dl/g會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶速度增加,對(duì)瓶坯的透亮度不利,并導(dǎo)致瓶子的機(jī)械性能下降,承載強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度下降。熱降解PET的影響很簡(jiǎn)單，它不僅影響水氣的集中速度，還對(duì)枯燥時(shí)的化學(xué)過(guò)程有影響,所以最終會(huì)影響樹(shù)脂的性能?？紤]潛在的水解和熱過(guò)程是格外必要的,如前所述,伴著IV150C以上時(shí)加快，由于熱轉(zhuǎn)變過(guò)程比集中過(guò)程快，枯燥時(shí)溫度過(guò)早提高是不利的。同樣，即使大局部水氣可以抽走，但是過(guò)高的溫度〔180C〕致熱降解和熱氧化〔在空氣枯燥系統(tǒng)中〕，這樣，聚合物鏈斷裂，還釋放出副產(chǎn)品物質(zhì)，導(dǎo)致物理性能下降。AA成份，物理性能的轉(zhuǎn)變會(huì)在瓶坯上表現(xiàn)出來(lái)，如霧狀結(jié)晶、IV的下降、產(chǎn)品發(fā)黃等。PET枯燥機(jī)的枯燥原理和根本性能在帶枯燥劑床的枯燥器中，空氣先被吸取濕氣的枯燥劑吸濕，一個(gè)熱空氣鼓風(fēng)機(jī)將枯燥的熱空氣壓至斗中?；仫L(fēng)又通過(guò)枯燥劑干燥循環(huán)，被加熱后，枯燥劑釋放出水氣，冷卻后又吸取濕氣。所以，必需將兩條分別的氣路最小化，并有枯燥劑存在。PET枯燥機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖在該閉環(huán)系統(tǒng)中，枯燥機(jī)組件要用密封管連接至料斗。主料斗圓柱形的長(zhǎng)徑比約2：1，必需絕熱，保證能量。干的熱空氣流過(guò)充壓的料斗和分流芯〔分流芯是保護(hù)料道和空氣流道的〕， 料斗的頂部關(guān)閉，有一根回風(fēng)管通到枯燥機(jī)的組件，在環(huán)路上的過(guò)濾器保證枯燥劑不被污染。鼓風(fēng)機(jī)將空氣鼓至枯燥劑床，在那里枯燥，直接進(jìn)入加熱筒，最終進(jìn)入料斗。同時(shí)，一只獨(dú)立的風(fēng)機(jī)和加熱器對(duì)枯燥劑進(jìn)展再生。當(dāng)再生后的枯燥劑冷卻下來(lái)后，又被切換到枯燥系統(tǒng)中去枯燥空氣流。常見(jiàn)問(wèn)題有效的操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是枯燥條件簡(jiǎn)潔到達(dá)、故障最少，但下述區(qū)域必需掌握：1、空氣過(guò)濾器例行的過(guò)濾器清潔是必需的。過(guò)濾器保護(hù)枯燥劑床不受灰塵污染。要格外留神，不要損傷過(guò)濾器，否則，枯燥劑床的效率將受到影響，導(dǎo)致枯燥器的效率下降。2、冷水器故障假設(shè)堵塞或機(jī)械不靈，冷水機(jī)失效，將限制枯燥劑的再生力量，導(dǎo)致高露點(diǎn)，不枯燥。3、加熱器失效空氣加熱器失效將導(dǎo)致：不能到達(dá)正確的枯燥溫度或不能到達(dá)正確的枯燥劑再生溫度。4、四周空氣的進(jìn)入較枯燥空氣而言，四周空氣很潮濕。假設(shè)讓四周空氣進(jìn)入枯燥器或切片處理系統(tǒng)，將影響露點(diǎn)和枯燥效率。所以，假設(shè)枯燥器的組件被拆下修理，必需留神地安裝，有適宜的密封圈，并檢測(cè)是否泄漏。5、枯燥機(jī)的工藝掌握必需認(rèn)真掌握兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：空氣枯燥溫度和空氣枯燥露點(diǎn)。溫度和露點(diǎn)檢查必需有規(guī)律地進(jìn)展。牢靠枯燥過(guò)程中的關(guān)鍵條件正確的枯燥溫度：切片溫度必需到達(dá)

170?180C，抱負(fù)的是175C。正確的除濕溫度：不能超過(guò)190?200C，在枯燥器入口處測(cè)量。正確的除濕空氣露點(diǎn)：露點(diǎn)不能高于-30C，最好是低于-40C,在枯燥器出口處測(cè)量。適宜的除濕空氣流速：大局部枯燥器的力量是約1立方英尺/小時(shí)/磅切片，這是最低需要。很明顯，氣流必需是在正確的溫度和露點(diǎn)下。切片滯留時(shí)間〔枯燥時(shí)間〕：PET確實(shí)定滯留時(shí)間推舉不小于4小時(shí)，最好是6?8小時(shí)。這是通過(guò)理論計(jì)算出來(lái)的。特別留意：要遵守枯燥器制造商的操作說(shuō)明?？菰餀C(jī)的打算維護(hù)每日檢查：?枯燥空氣的露點(diǎn)掌握器；?適宜枯燥溫度的檢查；?檢查后冷卻器前后的回風(fēng)溫度；?檢查料斗里的料位，即加載操作；?清潔回風(fēng)過(guò)濾器，其它過(guò)濾器。每周檢查：?檢查氣流的露點(diǎn)；?檢查再生空氣溫度；?清潔后冷卻器的過(guò)濾器，確保有適宜的水流到達(dá)冷卻器；?檢查是否有泄漏；?更換舊管、破損管。留意：枯燥是最重要的工藝步驟，不按正確標(biāo)準(zhǔn)滿足工藝要求就不能解決以后過(guò)程中的問(wèn)題。PET的關(guān)鍵是：認(rèn)真留心，良好的維護(hù)，遵守枯燥器制造商和樹(shù)脂供給商的建議。PET瓶坯的成型瓶坯成型過(guò)程中，最好的條件是以盡可能低的溫度、盡可能短的時(shí)間，快速均勻并完全熔融，最大限度保持IVAA盡可能透亮。與之相關(guān)的工藝條件有：溫度成型溫度是指料筒、熱流道的溫度。成型過(guò)程中的熱量只有30%是來(lái)自外部加熱，70%是來(lái)自于內(nèi)摩擦熱，所以除了適宜的加熱外，還要用好剪切熱。注射和保壓注射是為抑制流道中的阻力，將熔料填充到模具中。對(duì)瓶坯來(lái)說(shuō)，最好有三段速度和壓力，依次遞減。注射速度太慢，剪切不夠，布滿前就冷卻了，造成產(chǎn)品不飽滿或欠注；太快，模腔內(nèi)排氣不及，導(dǎo)致充不滿，縮水， 保壓有兩個(gè)重要作用：防止熔料倒流和確保在壓力下冷卻〔提高冷卻效果〕。太高會(huì)造成充填過(guò)量及脹模等，內(nèi)應(yīng)力會(huì)較高，還可能結(jié)晶。太低會(huì)造成縮水，瓶坯變形〔冷卻不夠〕，澆口問(wèn)題如針孔，氣泡等，由于澆口處冷卻速率下降。保壓時(shí)間也要適宜，太短也會(huì)造成針孔，拉絲等。釋壓釋壓是為了降低熱流道內(nèi)的壓力，防止?jié)部诙氯?，針閥動(dòng)作不靈活等。但太過(guò)則會(huì)造成縮水、拉絲、針孔等。背壓背壓是在油馬達(dá)帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)過(guò)程中液壓系統(tǒng)通過(guò)螺桿施加給熔料的捏合力。作用：加強(qiáng)PET的塑化，消退氣泡。剛開(kāi)機(jī)時(shí)可以調(diào)到0，等瓶坯出齊后漸漸往上加，加到瓶坯中無(wú)氣泡或疤點(diǎn)時(shí)的背壓是適宜的背壓。過(guò)高剪切作用就太強(qiáng)，會(huì)消滅成型不良、堵澆口、熱降解等問(wèn)題。緩沖區(qū)緩沖區(qū)是每次注射完畢后螺桿頭前面的余量，過(guò)少會(huì)造成成型不良，過(guò)PET分解。一般是從少往大漸漸調(diào)，到瓶坯不發(fā)霧或結(jié)晶時(shí)的量為適宜。冷卻PET不透亮，而瓶坯之所以透亮，靠的就是冷卻。冷卻不好將降低瓶坯的冷卻速率，會(huì)導(dǎo)致縮水、瓶坯變形和影響循環(huán)時(shí)間，為避開(kāi)此狀況，要做好：水質(zhì)處理，定期清理水道，檢查水流量及水壓，型芯及型腔的拆洗等。吹瓶吹瓶過(guò)程吹塑過(guò)程是一個(gè)雙向拉伸的過(guò)程，在此過(guò)程中， PET鏈呈雙向延伸、取向和排列，從而增加了瓶壁的機(jī)械性能，提高了拉伸、抗張、抗沖強(qiáng)度，并有很好的氣密性。雖然拉伸有助于提高強(qiáng)度，但也不能過(guò)分拉伸，要掌握好拉伸吹脹比：徑向不要超過(guò) 3.5亠4.22.8?3.1。瓶坯的壁厚不要超過(guò)4.5mm吹瓶是在玻璃化溫度和結(jié)晶溫度之間進(jìn)展的，一般掌握在 90?120度之間。在此區(qū)間PET表現(xiàn)為高彈態(tài)，快速吹塑、冷卻定形后成為透明的瓶子。在一步法中，此溫度是由注塑過(guò)程中的冷卻時(shí)間長(zhǎng)短打算的〔如青木吹瓶機(jī)〕，所以要連接好注—吹兩工位的關(guān)系。吹塑過(guò)程中有：拉伸—一次吹—二次吹，三個(gè)動(dòng)作的時(shí)間很短，但肯定要協(xié)作好，特別是前兩步打算了料的總體分布，吹瓶質(zhì)量的好壞。因此要調(diào)整好：拉伸起始時(shí)機(jī)、拉伸速度、預(yù)吹起始和完畢時(shí)機(jī)，預(yù)吹氣壓力，預(yù)吹氣流量等，如有可能，最好能掌握瓶坯總體的溫度分布，瓶坯內(nèi)外壁的溫度梯度。在快速吹塑、冷卻過(guò)程中，瓶壁內(nèi)有誘導(dǎo)應(yīng)力產(chǎn)生。對(duì)充氣飲料瓶來(lái)說(shuō)，它可抗內(nèi)壓，有好處，但對(duì)熱灌裝瓶來(lái)說(shuō)就要保證在玻璃化溫度以上讓它充分釋放。常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案上厚下薄：延后預(yù)吹時(shí)間，或降低預(yù)吹壓力，削減氣流量。下厚上?。号c上述相反。瓶頸下有皺折：預(yù)吹太晚或預(yù)吹壓力太低，或此處坯冷卻不好。底發(fā)白：瓶坯太冷；過(guò)分拉伸；預(yù)吹太早或預(yù)吹壓太高。瓶底有