Бутилките за напитки са модифицирани PET бутилки, смесени с полиетилен нафталат (PEN), или композитни бутилки от PET и термопластичен полиарилат. Те се класифицират като горещи бутилки и могат да издържат на топлина над 85°C; бутилките за вода са студени бутилки, няма изисквания за устойчивост на топлина. Горещата бутилка е подобна на студената бутилка по отношение на процеса на формоване.
1. Оборудване
В момента производителите на машини за формоване на PET с пълно действие, внасят основно от SIDEL от Франция, KRONES от Германия и Fujian Quanguan от Китай. Въпреки че производителите са различни, принципите на оборудването им са сходни и обикновено включват пет основни части: система за подаване на заготовки, система за нагряване, система за издухване на бутилки, система за управление и спомагателни машини.
2. Процес на формоване чрез раздуване
Процес на формоване на PET бутилки с раздувна форма.
Важни фактори, влияещи върху процеса на формоване на PET бутилки чрез раздуване, са заготовката, нагряването, предварителното издухване, матрицата и производствената среда.
2.1 Заготовка
При приготвянето на бутилки, формовани чрез раздуване, PET парчетата първо се шприцоват в преформи. Изисква се делът на регенерираните вторични материали да не е твърде висок (по-малко от 5%), броят на регенерациите да не е повече от два пъти по-голям, а молекулното тегло и вискозитетът да не са твърде ниски (молекулно тегло 31000-50000, вътрешен вискозитет 0,78-0,85 cm3/g). Съгласно Националния закон за безопасност на храните, вторичните регенерирани материали не трябва да се използват за опаковане на храни и фармацевтични продукти. Шприцовите преформи могат да се използват до 24 часа. Преформите, които не са използвани след нагряване, трябва да се съхраняват повече от 48 часа, преди да се затоплят повторно. Времето за съхранение на преформите не може да надвишава шест месеца.
Качеството на преформата зависи до голяма степен от качеството на PET материала. Трябва да се изберат материали, които лесно набъбват и се оформят, и да се разработи разумен процес на формоване на преформи. Експериментите показват, че вносните преформи, изработени от PET материали с еднакъв вискозитет, са по-лесни за формоване чрез раздуване от местните материали; макар че една и съща партида преформи имат различни дати на производство, процесът на формоване чрез раздуване също може да се различава значително. Качеството на преформата определя трудността на процеса на формоване чрез раздуване. Изискванията към преформата са чистота, прозрачност, липса на примеси, липса на цвят, както и дължина на точката на инжектиране и околния ореол.
2.2 Отопление
Загряването на заготовката се извършва от нагревателната пещ, чиято температура се настройва ръчно и се регулира активно. Във пещта, инфрачервената лампа нагрява заготовката лъчисто, а вентилаторът в долната част на пещта циркулира топлината, за да се постигне равномерна температура. Заготовките се въртят заедно в движение напред във пещта, така че стените им се нагряват равномерно.
Разположението на лампите във фурната обикновено е във формата на „зона“ отгоре надолу, с повече краища и по-малко средни. Топлината на фурната се контролира от броя на отворите на лампата, общата температурна настройка, мощността на фурната и съотношението на нагряване на всяка секция. Отворът на тръбата на лампата трябва да се регулира заедно с предварително издуханата бутилка.
За да функционира по-добре фурната, регулирането на височината, охлаждащата плоча и др. е много важно. Ако регулирането не е правилно, е лесно да се подуе гърлото на бутилката (гърлото на бутилката става по-голямо) и да се втвърдят горната част и гърлото (материалът на гърлото не може да се отвори) по време на формоване чрез раздуване, както и да се получат други дефекти.
2.3 Предварително издухване
Предварителното издухване е много важна стъпка в двуетапния метод за издухване на бутилки. То се отнася до предварителното издухване, което започва, когато теглителната щанга се спусне по време на процеса на формоване чрез издухване, така че заготовката да придобие желаната форма. В този процес ориентацията на предварителното издухване, налягането на предварителното издухване и потокът на издухване са три важни елемента на процеса.
Формата на бутилката за предварително издухване определя трудността на процеса на формоване чрез раздуване и качеството на функционалност на бутилката. Нормалната форма на бутилката за предварително издухване е вретеновидна, а анормалните включват форма на камбана и форма на дръжка. Причината за анормалната форма е неправилно локално нагряване, недостатъчно налягане или поток на предварително издухване и др. Размерът на бутилката за предварително издухване зависи от налягането и ориентацията на предварителното издухване. При производството размерът и формата на всички бутилки за предварително издухване в цялото оборудване трябва да се поддържат общи. Ако има разлика, трябва да се намерят подробни причини. Процесът на нагряване или предварително издухване може да се регулира в зависимост от условията на бутилката за предварително издухване.
Размерът на предварителното налягане варира в зависимост от размера на бутилката и капацитета на оборудването. Обикновено капацитетът е голям, а предварителното налягане е малко. Оборудването има висок производствен капацитет и високо предварително налягане.
2.4 Спомагателна машина и матрица
Спомагателните машини се отнасят главно до оборудване, което поддържа постоянна температура на матрицата. Постоянната температура на матрицата играе важна роля за поддържане на стабилността на продукта. Обикновено температурата на тялото на бутилката е висока, а температурата на дъното на бутилката е ниска. При студените бутилки, тъй като охлаждащият ефект на дъното определя степента на молекулярна ориентация, е по-добре температурата да се контролира на 5-8°C; а температурата на дъното на горещата бутилка е много по-висока.
2.5 Околна среда
Качеството на производствената среда също има по-голямо влияние върху регулирането на процеса. Стабилните температурни условия могат да поддържат стабилността на процеса и стабилността на продукта. Формоването чрез раздуване на PET бутилки обикновено е по-добро при стайна температура и ниска влажност.
3. Други изисквания
Бутилката под налягане трябва да отговаря едновременно на изискванията за стрес тест и тест под налягане. Стрес тестът е предназначен да предотврати напукване и изтичане на молекулярната верига по време на контакт между дъното на бутилката и смазката (алкална) по време на пълнене на PET бутилката. Тестът под налягане е предназначен да предотврати пълненето на бутилката. Контрол на качеството след изпускане в определено налягане на газ. За да се удовлетворят тези две нужди, дебелината на централната точка трябва да се контролира в определен диапазон. Общото условие е централната точка да е тънка, стрес тестът да е добър, а устойчивостта на налягане е лоша; централната точка да е дебела, тестът под налягане да е добър, а устойчивостта на налягане е лоша. Разбира се, резултатите от стрес теста са тясно свързани и с натрупването на материал в преходната зона около централната точка, което трябва да се коригира според практическия опит.
4. Заключение
Процесът на формоване чрез раздуване на PET бутилки се регулира въз основа на съответните данни. Ако данните са лоши, изискванията към процеса са много строги и е трудно дори да се формоват чрез раздуване квалифицирани бутилки.
Време на публикуване: 09 май 2020 г.
