ขวดเครื่องดื่มคือขวด PET ที่ผ่านการดัดแปลง ผสมกับโพลีเอทิลีนแนฟทาเลต (PEN) หรือขวดคอมโพสิต PET และเทอร์โมพลาสติกโพลีอะริเลต ขวดเหล่านี้จัดอยู่ในประเภทขวดร้อนและสามารถทนความร้อนได้สูงกว่า 85 องศาเซลเซียส ส่วนขวดน้ำจัดอยู่ในประเภทขวดเย็น ไม่จำเป็นต้องทนความร้อน ขวดร้อนจะมีลักษณะคล้ายคลึงกับขวดเย็นในกระบวนการขึ้นรูป
1. อุปกรณ์
ปัจจุบัน ผู้ผลิตเครื่องเป่าขวด PET แบบ full-active ส่วนใหญ่นำเข้าจาก SIDEL ของฝรั่งเศส KRONES ของเยอรมนี และ Fujian Quanguan ของจีน แม้ว่าผู้ผลิตแต่ละรายจะมีความแตกต่างกัน แต่หลักการของอุปกรณ์ของพวกเขามีความคล้ายคลึงกัน โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 5 ส่วน ได้แก่ ระบบจ่ายบิลเล็ต ระบบทำความร้อน ระบบเป่าขวด ระบบควบคุม และเครื่องจักรเสริม
2. กระบวนการเป่าขึ้นรูป
กระบวนการเป่าขึ้นรูปขวด PET
ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อกระบวนการเป่าขวด PET ได้แก่ พรีฟอร์ม การให้ความร้อน การเป่าเบื้องต้น แม่พิมพ์ และสภาพแวดล้อมการผลิต
2.1 พรีฟอร์ม
ในการเตรียมขวดเป่าขึ้นรูป ชิป PET จะถูกฉีดขึ้นรูปเป็นพรีฟอร์มก่อน ต้องมีสัดส่วนของวัสดุทุติยภูมิที่นำกลับมาใช้ใหม่ไม่สูงเกินไป (น้อยกว่า 5%) จำนวนครั้งในการนำกลับมาใช้ใหม่ต้องไม่เกินสองครั้ง และน้ำหนักโมเลกุลและความหนืดต้องไม่ต่ำเกินไป (น้ำหนักโมเลกุล 31,000-50,000 ความหนืดภายใน 0.78-0.85 ลูกบาศก์เซนติเมตร/กรัม) ตามกฎหมายความปลอดภัยด้านอาหารแห่งชาติ ห้ามใช้วัสดุทุติยภูมิที่นำกลับมาใช้ใหม่สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและยา พรีฟอร์มที่ฉีดขึ้นรูปสามารถใช้งานได้นานถึง 24 ชั่วโมง พรีฟอร์มที่ยังไม่หมดหลังจากให้ความร้อนต้องเก็บไว้นานกว่า 48 ชั่วโมงจึงจะอุ่นได้ ระยะเวลาการเก็บรักษาพรีฟอร์มต้องไม่เกินหกเดือน
คุณภาพของพรีฟอร์มขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัสดุ PET เป็นอย่างมาก ควรเลือกวัสดุที่พองตัวและขึ้นรูปได้ง่าย และควรวางแผนกระบวนการขึ้นรูปพรีฟอร์มที่เหมาะสม การทดลองแสดงให้เห็นว่าพรีฟอร์มนำเข้าที่ทำจากวัสดุ PET ที่มีความหนืดเท่ากันนั้นเป่าขึ้นรูปได้ง่ายกว่าวัสดุในประเทศ แม้ว่าพรีฟอร์มล็อตเดียวกันจะมีวันผลิตต่างกัน แต่กระบวนการเป่าขึ้นรูปก็อาจแตกต่างกันอย่างมากเช่นกัน คุณภาพของพรีฟอร์มเป็นตัวกำหนดความยากของกระบวนการเป่าขึ้นรูป ข้อกำหนดสำหรับพรีฟอร์ม ได้แก่ ความบริสุทธิ์ ความโปร่งใส ไม่มีสิ่งเจือปน ไม่มีสี และความยาวของจุดฉีดและรัศมีโดยรอบ
2.2 การให้ความร้อน
การให้ความร้อนพรีฟอร์มเสร็จสมบูรณ์โดยเตาอบทำความร้อน ซึ่งอุณหภูมิจะถูกตั้งค่าและปรับด้วยตนเอง ในเตาอบ หลอดอินฟราเรดไกลจะส่งสัญญาณว่ารังสีอินฟราเรดไกลกำลังให้ความร้อนพรีฟอร์ม และพัดลมที่ด้านล่างของเตาอบจะหมุนเวียนความร้อนเพื่อให้อุณหภูมิภายในเตาอบสม่ำเสมอ พรีฟอร์มจะหมุนไปพร้อมๆ กันในการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในเตาอบ ทำให้ผนังของพรีฟอร์มได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอ
การจัดวางหลอดไฟในเตาอบโดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็น "โซน" จากบนลงล่าง โดยมีปลายหลอดมากกว่าตรงกลาง ความร้อนของเตาอบจะถูกควบคุมโดยจำนวนช่องเปิดของหลอดไฟ อุณหภูมิโดยรวมที่ตั้งค่าไว้ กำลังไฟฟ้าของเตาอบ และอัตราส่วนความร้อนของแต่ละส่วน ควรปรับช่องเปิดของหลอดไฟให้สอดคล้องกับขวดที่เป่าไว้ล่วงหน้า
เพื่อให้เตาอบทำงานได้ดีขึ้น การปรับความสูง การปรับแผ่นระบายความร้อน ฯลฯ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง หากการปรับไม่ถูกต้อง อาจทำให้ปากขวดบวม (ปากขวดจะใหญ่ขึ้น) และหัวและคอขวดแข็ง (ไม่สามารถดึงคอขวดให้เปิดออกได้) ในระหว่างการเป่าขึ้นรูป และเกิดข้อบกพร่องอื่นๆ
2.3 การเป่าล่วงหน้า
การเป่าเบื้องต้นเป็นขั้นตอนสำคัญอย่างยิ่งในวิธีการเป่าขวดแบบสองขั้นตอน หมายถึงการเป่าเบื้องต้นที่เริ่มต้นเมื่อแท่งดึงเลื่อนลงมาในระหว่างกระบวนการเป่าขึ้นรูป เพื่อให้พรีฟอร์มมีรูปร่าง ในกระบวนการนี้ ทิศทางการเป่าเบื้องต้น แรงดันในการเป่าเบื้องต้น และการไหลของการเป่า ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญสามประการของกระบวนการ
รูปร่างของขวดก่อนเป่าเป็นตัวกำหนดความยากของกระบวนการเป่าขึ้นรูปและคุณภาพของการทำงานของขวด รูปร่างขวดก่อนเป่าปกติคือรูปทรงแกนหมุน และรูปร่างที่ผิดปกติ ได้แก่ รูปทรงระฆังย่อยและรูปทรงด้ามจับ สาเหตุของรูปร่างที่ผิดปกติคือความร้อนเฉพาะที่ที่ไม่เหมาะสม แรงดันหรือการไหลของการเป่าเบื้องต้นไม่เพียงพอ เป็นต้น ขนาดของขวดก่อนเป่าขึ้นอยู่กับแรงดันและทิศทางการเป่าเบื้องต้น ในการผลิต ขนาดและรูปร่างของขวดก่อนเป่าทั้งหมดในอุปกรณ์ทั้งหมดต้องเหมือนกัน หากมีความแตกต่างกัน ควรหาสาเหตุโดยละเอียด กระบวนการให้ความร้อนหรือเป่าเบื้องต้นสามารถปรับได้ตามสภาพของขวดก่อนเป่า
ขนาดของแรงดันก่อนการเป่าจะแตกต่างกันไปตามขนาดของขวดและความจุของอุปกรณ์ โดยทั่วไปแล้ว ความจุจะสูง แต่แรงดันก่อนการเป่าจะต่ำ อุปกรณ์นี้มีกำลังการผลิตสูงและแรงดันก่อนการเป่าสูง
2.4 เครื่องจักรเสริมและแม่พิมพ์
เครื่องจักรเสริมส่วนใหญ่หมายถึงอุปกรณ์ที่รักษาอุณหภูมิแม่พิมพ์ให้คงที่ อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่คงที่มีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปอุณหภูมิตัวขวดจะสูง อุณหภูมิก้นขวดจะต่ำ สำหรับขวดที่เย็น เนื่องจากผลของความเย็นที่ก้นขวดเป็นตัวกำหนดระดับการจัดเรียงตัวของโมเลกุล จึงควรควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ 5-8 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิก้นขวดที่ร้อนจะสูงกว่ามาก
2.5 สิ่งแวดล้อม
คุณภาพของสภาพแวดล้อมการผลิตยังส่งผลต่อการปรับกระบวนการอย่างมาก สภาวะอุณหภูมิที่คงที่ช่วยรักษาเสถียรภาพของกระบวนการและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปแล้วการเป่าขึ้นรูปขวด PET จะมีประสิทธิภาพดีกว่าที่อุณหภูมิห้องและความชื้นต่ำ
3. ข้อกำหนดอื่นๆ
ขวดแรงดันควรเป็นไปตามข้อกำหนดของการทดสอบความเค้นและการทดสอบแรงดันควบคู่กัน การทดสอบความเค้นมีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันการแตกร้าวและการรั่วไหลของโซ่โมเลกุลระหว่างการสัมผัสระหว่างก้นขวดกับสารหล่อลื่น (ด่าง) ในระหว่างการบรรจุขวด PET การทดสอบแรงดันมีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันการเติมขวด การควบคุมคุณภาพหลังจากแตกตัวเป็นก๊าซแรงดันที่กำหนด เพื่อตอบสนองความต้องการทั้งสองประการนี้ ควรควบคุมความหนาของจุดศูนย์กลางให้อยู่ในช่วงที่กำหนด โดยทั่วไปแล้ว จุดศูนย์กลางต้องบาง การทดสอบความเค้นดี และความต้านทานแรงดันต่ำ จุดศูนย์กลางต้องหนา การทดสอบแรงดันดี และการทดสอบความเค้นไม่ดี แน่นอนว่าผลลัพธ์ของการทดสอบความเค้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการสะสมของวัสดุในบริเวณจุดเปลี่ยนผ่านรอบจุดศูนย์กลาง ซึ่งควรปรับตามประสบการณ์จริง
4. บทสรุป
การปรับปรุงกระบวนการเป่าขึ้นรูปขวด PET ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่เกี่ยวข้อง หากข้อมูลไม่เพียงพอ ข้อกำหนดของกระบวนการจะเข้มงวดมาก และแม้แต่การเป่าขึ้นรูปขวดให้มีคุณภาพก็เป็นเรื่องยาก
เวลาโพสต์: 9 พ.ค. 2563
