中空吹塑成型是利用空气压力使闭合在模具中的热型坯吹胀成为中空塑料容器的方法。这种方法可以吹塑成型几毫升的药水瓶到几千升的大型贮罐,生产口径不同、容量不同的瓶、壶、桶等各种包装容器、日常用品和儿童玩具等。
中空吹塑的成型过程包括塑料型坯的制造和型坯的吹塑(成型)。
用于中空吹塑的塑料品种有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、线形聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等,其中高密度聚乙烯的消耗量占首位。它广泛应用于食品、化工和处理液体的包装。高分子聚乙烯适用于制造大型燃料罐和桶等。聚氯乙烯因为有较好的透明度和气密性,所以在化妆品和洗涤剂的包装方面得到了普遍应用。随着无毒聚氯乙烯树脂和助剂的开发,以及拉伸吹塑技术的发展,聚氯乙烯容器在食品包装方面的用量迅速增加,并且已经开始用于啤酒和其他含有二氧化碳气体饮料的包装。线形聚酯材料是近几年进入中空吹塑领域的新型材料。由于其制品具有光泽的外观、优良的透明性、较高的力学强度和容器内物品保存性较好,废弃物焚烧处理时不污染环境等方面的优点,所以在包装瓶方面发展很快,尤其在耐压塑料食品容器方面的使用最为广泛。聚丙烯因其树脂的改性和加工技术的进步,使用量也在逐年增加。
中空吹塑的工艺基本上可以分为两大类:挤出-吹塑和注射-吹塑。两者的主要不同点在于型坯的制备,其吹塑过程则基本相同。在这两种成型方法的基础上发展起来的有:挤出-拉伸-吹塑(简称挤-拉-吹),注射-拉伸-吹塑(简称注-拉-吹)以及多层吹塑等。
1.挤出-吹塑中空容器成型机
这是中空容器成型的主要设备,世界上80%以上的中空容器都是采用挤吹成型的。在我国中空塑料成型机的发展历程中,挤-吹中空塑料成型机是发展最快最完善的中空塑料成型机,特别是小型挤吹中空塑料成型机的发展速度特别快。现在,我国已有多家制造厂家能生产成型1000L单层中空容器的挤吹中空塑料成型机。
单层小型挤吹中空塑料成型机,一般指成型20L以下的单层挤吹中空塑料容器。单层小型挤吹中空塑料成型机在我国制造的挤吹中空塑料成型机中占绝大多数,5L及5L以下的挤吹中空塑料成型机占小型挤吹中空塑料成型机中绝大多数。
多层共挤出中空塑料成型机是很有发展前途的中空塑料成型机。多层吹塑高阻隔性中空制品必将在中空制品领域内占的比例越来越大。多层吹塑制品不仅在食品包装工业发展很快,而且在化学品、化妆品、医药卫生及其他工业包装方面也增长迅速。
挤出吹塑设备由挤出机、机头、夹坯块和吹塑模具等构成,如图5-63所示。
图5-63 挤出吹塑设备示意
其工艺过程如下。
(1)将热塑性塑料从进料口进入机筒内,由挤出机将塑料熔化成熔料流体,经过挤压系统塑炼和混合均匀的熔料以一定的容量和压力由机头口模挤出形成型坯;(www.daowen.com)
(2)将达到规定长度的型坯置于吹塑模具内合模,并由模具上的刃口将型坯切断;
(3)由模具上的进气口通过压缩空气以一定的压力吹胀型坯;
(4)保持模具型腔内压力,使制品和模具内表面紧密接触,然后冷却定型,开模取出制品。
2.注射-吹塑中空容器成型机
注射-吹塑容器成型机不对注射型坯进行拉深,只对型坯进行吹塑,是“一步法”完成从原料到塑料瓶的整个生产过程(图5-64)。这种设备自动化程度高,特别适用于大批量成型形状复杂的、带有螺纹瓶口的小型中空容器。
图5-64 注射-吹塑中空容器加工设备
注射-吹塑中空成型机是把注塑机同中空成型机的吹塑系统结合成一体的设备。该设备具有所用材料广泛、成型的瓶口螺纹精度高且密封性好、制品无接缝且强度高、无边角料而使成本更低等方面的优点,在医药包装行业得到了更广泛的应用。
本章思考题
(1)包装机械的作用是什么?
(2)试简要说明鲜乳、奶粉、速溶咖啡三种产品分别应选用什么包装机械来完成包装过程,并简要说明道理。
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