Las botellas para bebidas son botellas de PET modificadas, mezcladas con naftalato de polietileno (PEN), o botellas compuestas de PET y poliarilato termoplástico. Se clasifican como botellas para bebidas calientes y pueden soportar temperaturas superiores a 85 °C; las botellas para agua son botellas para bebidas frías y no requieren resistencia al calor. El proceso de fabricación de las botellas para bebidas calientes es similar al de las botellas para bebidas frías.
1. Equipo
Actualmente, los fabricantes de máquinas de moldeo por soplado de PET totalmente activas importan principalmente de SIDEL (Francia), KRONES (Alemania) y Fujian Quanguan (China). Si bien los fabricantes son diferentes, sus principios de funcionamiento son similares y generalmente incluyen cinco componentes principales: sistema de alimentación de lingotes, sistema de calentamiento, sistema de soplado de botellas, sistema de control y maquinaria auxiliar.
2. Proceso de moldeo por soplado
Proceso de moldeo por soplado de botellas de PET.
Los factores importantes que afectan al proceso de moldeo por soplado de botellas de PET son la preforma, el calentamiento, el pre-soplado, el molde y el entorno de producción.
2.1 Preforma
Para la fabricación de botellas moldeadas por soplado, los chips de PET se inyectan primero en preformas. Se requiere que la proporción de materiales secundarios recuperados no sea demasiado alta (menos del 5%), que el número de recuperaciones no supere el doble y que el peso molecular y la viscosidad no sean demasiado bajos (peso molecular 31000-50000, viscosidad intrínseca 0,78-0,85 cm³/g). Según la Ley Nacional de Seguridad Alimentaria, los materiales secundarios recuperados no deben utilizarse para el envasado de alimentos ni productos farmacéuticos. Las preformas moldeadas por inyección pueden utilizarse hasta 24 horas. Las preformas que no se hayan utilizado tras el calentamiento deben almacenarse durante más de 48 horas para su recalentamiento. El tiempo de almacenamiento de las preformas no puede exceder los seis meses.
La calidad de la preforma depende en gran medida de la calidad del material PET. Se deben seleccionar materiales que se expandan y moldeen fácilmente, y se debe diseñar un proceso de moldeo de preformas adecuado. Los experimentos han demostrado que las preformas importadas de materiales PET con la misma viscosidad son más fáciles de moldear por soplado que las de fabricación nacional; si bien un mismo lote de preformas tiene fechas de producción diferentes, el proceso de moldeo por soplado también puede variar significativamente. La calidad de la preforma determina la dificultad del proceso de moldeo por soplado. Los requisitos para la preforma son pureza, transparencia, ausencia de impurezas y color, así como la longitud del punto de inyección y el halo circundante.
2.2 Calefacción
El calentamiento de la preforma se realiza en un horno cuya temperatura se ajusta manualmente. Dentro del horno, una lámpara infrarroja lejana indica que la preforma se calienta por radiación infrarroja lejana, y un ventilador en la base del horno distribuye el calor para lograr una temperatura uniforme en su interior. Las preformas giran juntas en el movimiento de avance dentro del horno, lo que permite que sus paredes se calienten de manera uniforme.
La disposición de las lámparas en el horno suele ser en forma de "zona" de arriba abajo, con mayor concentración en los extremos y menor en el centro. El calor del horno se controla mediante el número de orificios para las lámparas, la temperatura general, la potencia del horno y la relación de calentamiento de cada sección. La apertura del tubo de la lámpara debe ajustarse en función del frasco previamente soplado.
Para que el horno funcione correctamente, es muy importante ajustar su altura, la placa de enfriamiento, etc. Si el ajuste no es correcto, es fácil que la boca de la botella se hinche (se agranda) y que el cuello y la cabeza se endurezcan (el material del cuello no se puede abrir) durante el moldeo por soplado, entre otros defectos.
2.3 Pre-soplado
El pre-soplado es un paso fundamental en el método de soplado de botellas en dos etapas. Se refiere al pre-soplado que comienza cuando la barra de tracción desciende durante el proceso de moldeo por soplado, para que la preforma adquiera forma. En este proceso, la orientación, la presión y el flujo de soplado son tres elementos clave.
La forma de la botella pre-soplada determina la dificultad del proceso de moldeo por soplado y la calidad de la función de la botella. La forma normal de la botella pre-soplada es alargada, mientras que las formas anormales incluyen la forma de campana y la forma de asa. La razón de la forma anormal es un calentamiento local inadecuado, una presión o flujo de soplado previo insuficientes, etc. El tamaño de la botella pre-soplada depende de la presión y la orientación del soplado previo. En la producción, el tamaño y la forma de todas las botellas pre-sopladas en todo el equipo deben ser uniformes. Si existe alguna diferencia, se deben encontrar las razones detalladas. El proceso de calentamiento o de soplado previo se puede ajustar según las condiciones de la botella pre-soplada.
La presión de preinflado varía según el tamaño de la botella y la capacidad del equipo. Generalmente, a mayor capacidad, menor presión de preinflado. El equipo ofrece una alta capacidad de producción y una alta presión de preinflado.
2.4 Máquina auxiliar y molde
La maquinaria auxiliar se refiere principalmente al equipo que mantiene constante la temperatura del molde. Esta temperatura constante es fundamental para la estabilidad del producto. Generalmente, la temperatura del cuerpo de la botella es alta y la del fondo es baja. En el caso de botellas frías, dado que el efecto de enfriamiento en el fondo determina el grado de orientación molecular, es preferible controlar la temperatura entre 5 y 8 °C; mientras que en el caso de botellas calientes, la temperatura en el fondo es mucho mayor.
2.5 Medioambiente
La calidad del entorno de producción también influye significativamente en el ajuste del proceso. Unas condiciones de temperatura estables permiten mantener la estabilidad del proceso y del producto. El moldeo por soplado de botellas de PET suele ser más eficiente a temperatura ambiente y baja humedad.
3. Otros requisitos
La botella a presión debe cumplir con los requisitos de la prueba de resistencia y la prueba de presión simultáneamente. La prueba de resistencia tiene como objetivo prevenir el agrietamiento y la fuga de la cadena molecular durante el contacto entre el fondo de la botella y el lubricante (alcalino) durante el llenado de la botella de PET. La prueba de presión tiene como objetivo evitar el llenado de la botella. Control de calidad después de la rotura por presión. Para satisfacer estas dos necesidades, el espesor del punto central debe controlarse dentro de un rango determinado. En general, si el punto central es delgado, la prueba de resistencia es buena, pero la resistencia a la presión es baja; si el punto central es grueso, la prueba de presión es buena, pero la prueba de resistencia es baja. Por supuesto, los resultados de la prueba de resistencia también están estrechamente relacionados con la acumulación de material en el área de transición alrededor del punto central, que debe ajustarse según la experiencia práctica.
4. Conclusión
El ajuste del proceso de moldeo por soplado de botellas de PET se basa en los datos correspondientes. Si los datos son deficientes, los requisitos del proceso son muy estrictos, e incluso resulta difícil moldear por soplado botellas que cumplan con los estándares.
Fecha de publicación: 9 de mayo de 2020
