Drankflessen zijn gemodificeerde PET-flessen gemengd met polyethyleennaphtalaat (PEN) of composietflessen van PET en thermoplastisch polyarylaat. Ze worden geclassificeerd als hittebestendige flessen en kunnen temperaturen boven 85 °C weerstaan; waterflessen zijn koudbestendige flessen, waarvoor geen eisen aan hittebestendigheid gelden. Het productieproces van hittebestendige flessen is vergelijkbaar met dat van koudbestendige flessen.
1. Uitrusting
Momenteel importeren fabrikanten van volledig actieve PET-blaasvormmachines voornamelijk van SIDEL uit Frankrijk, KRONES uit Duitsland en Fujian Quanguan uit China. Hoewel de fabrikanten verschillen, zijn de principes van hun apparatuur vergelijkbaar en omvatten ze over het algemeen vijf hoofdonderdelen: een toevoersysteem voor de staven, een verwarmingssysteem, een flessenblaassysteem, een besturingssysteem en hulpapparatuur.
2. Blaasvormproces
Het blaasvormproces voor PET-flessen.
Belangrijke factoren die van invloed zijn op het blaasvormproces van PET-flessen zijn de voorvorm, verwarming, voorblazen, de matrijs en de productieomgeving.
2.1 Vooruitblik
Bij de productie van blaasgevormde flessen worden de PET-chips eerst spuitgegoten tot voorvormen. Hierbij geldt dat het aandeel gerecyclede secundaire materialen niet te hoog mag zijn (minder dan 5%), het aantal hergebruikcycli niet meer dan twee mag bedragen en het molecuulgewicht en de viscositeit niet te laag mogen zijn (molecuulgewicht 31.000-50.000, intrinsieke viscositeit 0,78-0,85 cm³/g). Volgens de nationale voedselveiligheidswetgeving mogen gerecyclede secundaire materialen niet worden gebruikt voor voedsel- en farmaceutische verpakkingen. Spuitgegoten voorvormen kunnen maximaal 24 uur worden gebruikt. Voorvormen die na verhitting niet volledig zijn gebruikt, moeten minimaal 48 uur worden bewaard voordat ze opnieuw worden verhit. De bewaartijd van voorvormen mag niet langer dan zes maanden zijn.
De kwaliteit van de preform hangt in grote mate af van de kwaliteit van het PET-materiaal. Er moeten materialen worden gekozen die gemakkelijk zwellen en gemakkelijk te vormen zijn, en er moet een redelijk preformvormproces worden ontwikkeld. Experimenten hebben aangetoond dat geïmporteerde preforms van PET-materiaal met dezelfde viscositeit gemakkelijker te blaasvormen zijn dan preforms van binnenlands materiaal; zelfs wanneer dezelfde batch preforms verschillende productiedata heeft, kan het blaasvormproces aanzienlijk verschillen. De kwaliteit van de preform bepaalt de moeilijkheid van het blaasvormproces. De eisen waaraan de preform moet voldoen zijn zuiverheid, transparantie, afwezigheid van onzuiverheden, kleurloosheid en de lengte van het injectiepunt en de omringende halo.
2.2 Verwarming
Het verwarmen van de voorvorm gebeurt in de oven, waarvan de temperatuur handmatig wordt ingesteld en continu wordt geregeld. In de oven geeft een infraroodlamp aan dat de voorvorm door middel van infraroodstraling wordt verwarmd, en een ventilator onderin de oven circuleert de warmte om een gelijkmatige temperatuur in de oven te garanderen. De voorvormen draaien samen in de oven, waardoor de wanden van de voorvormen gelijkmatig worden verwarmd.
De lampen in de oven worden over het algemeen in de vorm van een "zone" van boven naar beneden geplaatst, met meer lampen aan de uiteinden en minder in het midden. De warmte in de oven wordt geregeld door het aantal lampopeningen, de algehele temperatuurinstelling, het vermogen van de oven en de verwarmingsverhouding van elk gedeelte. De opening van de lampbuis moet worden aangepast aan de voorgeblazen fles.
Om de oven optimaal te laten functioneren, is de juiste afstelling van de hoogte, de koelplaat, enzovoort, erg belangrijk. Bij een onjuiste afstelling kunnen er tijdens het blaasvormen gemakkelijk problemen ontstaan zoals een opgezette flessenhals (de opening van de fles wordt groter) en een harde kop en hals (het materiaal van de hals kan niet worden uitgerekt).
2.3 Voorblazen
Voorblazen is een zeer belangrijke stap in de tweestapsmethode voor het blazen van flessen. Het verwijst naar het voorblazen dat begint wanneer de trekstang tijdens het blaasvormproces naar beneden gaat, zodat de voorvorm vorm krijgt. In dit proces zijn de voorblaasoriëntatie, de voorblaasdruk en de blaasstroom drie belangrijke proceselementen.
De vorm van de voorgeblazen fles bepaalt de moeilijkheidsgraad van het blaasvormproces en de kwaliteit van de fles. De normale vorm van een voorgeblazen fles is spindelvormig, terwijl afwijkende vormen onder andere een sub-belvorm en een handvatvorm kunnen hebben. De oorzaak van een afwijkende vorm kan liggen in onjuiste lokale verwarming, onvoldoende voorblaasdruk of blaasdebiet, enzovoort. De grootte van de voorgeblazen fles is afhankelijk van de voorblaasdruk en de voorblaasrichting. Tijdens de productie moeten de grootte en vorm van alle voorgeblazen flessen in de gehele installatie gelijk zijn. Bij afwijkingen moet de oorzaak nauwkeurig worden onderzocht. Het verwarmings- of voorblaasproces kan worden aangepast aan de specifieke omstandigheden van de voorgeblazen fles.
De hoogte van de voorblaasdruk varieert met de flesgrootte en de capaciteit van de apparatuur. Over het algemeen geldt dat hoe groter de capaciteit, hoe kleiner de voorblaasdruk. Apparatuur met een hoge productiecapaciteit en een hoge voorblaasdruk is doorgaans geschikt voor grotere flessen.
2.4 Hulpmachine en matrijs
Hulpapparatuur verwijst voornamelijk naar apparatuur die de temperatuur van de matrijs constant houdt. De constante temperatuur van de matrijs speelt een belangrijke rol bij het waarborgen van de stabiliteit van het product. Over het algemeen is de temperatuur van de fleswand hoog en de temperatuur van de bodem laag. Bij koude flessen is het, omdat het koeleffect aan de bodem de mate van moleculaire oriëntatie bepaalt, beter om de temperatuur tussen 5 en 8 °C te houden; bij warme flessen is de temperatuur aan de bodem daarentegen veel hoger.
2.5 Milieu
De kwaliteit van de productieomgeving heeft ook een grote invloed op de procesafstelling. Stabiele temperatuursomstandigheden kunnen de stabiliteit van het proces en de productkwaliteit waarborgen. Het blaasvormen van PET-flessen verloopt over het algemeen beter bij kamertemperatuur en een lage luchtvochtigheid.
3. Overige vereisten
De drukfles moet zowel aan de eisen van de stresstest als de druktest voldoen. De stresstest dient om scheuren en lekkage van de moleculaire keten te voorkomen tijdens het contact tussen de bodem van de fles en het smeermiddel (alkalisch) tijdens het vullen van de PET-fles. De druktest dient om de kwaliteit van de fles te controleren na het barsten onder een bepaalde druk. Om aan beide eisen te voldoen, moet de dikte van het middelpunt binnen een bepaald bereik worden gehouden. Over het algemeen geldt dat een dun middelpunt een goede stresstest en een slechte drukbestendigheid oplevert; een dik middelpunt een goede druktest en een slechte stresstest. Uiteraard zijn de resultaten van de stresstest ook nauw verbonden met de ophoping van materiaal in het overgangsgebied rond het middelpunt, die moet worden aangepast op basis van praktijkervaring.
4. Conclusie
De afstelling van het blaasvormproces voor PET-flessen is gebaseerd op de bijbehorende gegevens. Als de gegevens onnauwkeurig zijn, zijn de proceseisen zeer streng en is het zelfs moeilijk om flessen van goede kwaliteit te produceren.
Geplaatst op: 9 mei 2020
