Các chai đựng đồ uống là chai PET đã được cải tiến bằng cách trộn với polyetylen naphthalate (PEN) hoặc chai composite từ PET và polyarylat nhiệt dẻo. Chúng được phân loại là chai chịu nhiệt và có thể chịu được nhiệt độ trên 85°C; chai nước là chai chịu lạnh, không có yêu cầu về khả năng chịu nhiệt. Quá trình tạo hình chai chịu nhiệt tương tự như chai chịu lạnh.
1. Trang thiết bị
Hiện nay, các nhà sản xuất máy thổi khuôn PET chủ động hoàn toàn chủ yếu nhập khẩu từ SIDEL của Pháp, KRONES của Đức và Phúc Kiến Quanguan của Trung Quốc. Mặc dù các nhà sản xuất khác nhau, nhưng nguyên lý hoạt động của thiết bị tương tự nhau, và nhìn chung bao gồm năm bộ phận chính: hệ thống cung cấp phôi, hệ thống gia nhiệt, hệ thống thổi chai, hệ thống điều khiển và máy móc phụ trợ.
2. Quy trình thổi khuôn
Quy trình thổi khuôn chai PET.
Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình ép thổi chai PET bao gồm phôi, gia nhiệt, thổi sơ bộ, khuôn và môi trường sản xuất.
2.1 Mẫu
Khi sản xuất chai thổi khuôn, hạt PET được ép phun thành phôi trước. Yêu cầu tỷ lệ vật liệu tái chế không được quá cao (dưới 5%), số lần tái chế không được vượt quá hai lần, và trọng lượng phân tử và độ nhớt không được quá thấp (trọng lượng phân tử 31000-50000, độ nhớt nội tại 0,78-0,85 cm3/g). Theo Luật An toàn Thực phẩm Quốc gia, vật liệu tái chế không được sử dụng cho bao bì thực phẩm và dược phẩm. Phôi ép phun có thể sử dụng được trong vòng 24 giờ. Phôi chưa sử dụng hết sau khi gia nhiệt phải được bảo quản hơn 48 giờ để gia nhiệt lại. Thời gian bảo quản phôi không được quá sáu tháng.
Chất lượng của phôi phụ thuộc phần lớn vào chất lượng vật liệu PET. Nên lựa chọn vật liệu dễ trương nở và dễ tạo hình, đồng thời cần xây dựng quy trình tạo hình phôi hợp lý. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng phôi PET nhập khẩu có cùng độ nhớt dễ thổi khuôn hơn so với vật liệu trong nước; trong khi cùng một lô phôi có ngày sản xuất khác nhau, quy trình thổi khuôn cũng có thể khác biệt đáng kể. Chất lượng của phôi quyết định độ khó của quy trình thổi khuôn. Yêu cầu đối với phôi là độ tinh khiết, độ trong suốt, không tạp chất, không màu, và chiều dài của điểm phun và quầng sáng xung quanh.
2.2 Hệ thống sưởi
Quá trình nung nóng phôi được thực hiện bằng lò nung, nhiệt độ của lò được cài đặt thủ công và điều chỉnh chủ động. Trong lò, đèn hồng ngoại xa báo hiệu rằng bức xạ hồng ngoại xa sẽ nung nóng phôi, và quạt ở đáy lò sẽ lưu thông nhiệt để làm cho nhiệt độ bên trong lò đồng đều. Các phôi quay cùng nhau theo chuyển động tiến về phía trước trong lò, do đó thành của các phôi được nung nóng đồng đều.
Việc bố trí các đèn trong lò thường theo hình dạng "vùng" từ trên xuống dưới, với nhiều vùng ở hai đầu và ít vùng ở giữa. Nhiệt độ của lò được điều khiển bởi số lượng lỗ đèn, cài đặt nhiệt độ tổng thể, công suất lò và tỷ lệ gia nhiệt của từng phần. Lỗ của ống đèn cần được điều chỉnh sao cho phù hợp với chai đã được thổi sẵn.
Để lò hoạt động tốt hơn, việc điều chỉnh chiều cao, tấm làm mát, v.v. rất quan trọng. Nếu điều chỉnh không chính xác, rất dễ xảy ra hiện tượng miệng chai bị phồng (miệng chai bị to ra) và phần cổ chai bị cứng (vật liệu ở cổ chai không thể kéo mở ra) trong quá trình thổi khuôn và các khuyết tật khác.
2.3 Thổi sơ bộ
Thổi sơ bộ là một bước rất quan trọng trong phương pháp thổi chai hai bước. Nó đề cập đến quá trình thổi sơ bộ bắt đầu khi thanh kéo hạ xuống trong quá trình thổi khuôn, để phôi được định hình. Trong quá trình này, hướng thổi sơ bộ, áp suất thổi sơ bộ và lưu lượng thổi là ba yếu tố quan trọng.
Hình dạng của chai trước khi thổi quyết định độ khó của quá trình thổi khuôn và chất lượng chức năng của chai. Hình dạng chai trước khi thổi bình thường là hình thoi, còn các hình dạng bất thường bao gồm hình chuông nhỏ và hình quai cầm. Nguyên nhân của hình dạng bất thường là do gia nhiệt cục bộ không đúng cách, áp suất thổi sơ bộ hoặc lưu lượng thổi không đủ, v.v. Kích thước của chai trước khi thổi phụ thuộc vào áp suất và hướng thổi sơ bộ. Trong sản xuất, kích thước và hình dạng của tất cả các chai trước khi thổi trong toàn bộ thiết bị phải được giữ đồng nhất. Nếu có sự khác biệt, cần phải tìm ra nguyên nhân cụ thể. Quá trình gia nhiệt hoặc thổi sơ bộ có thể được điều chỉnh theo điều kiện của chai trước khi thổi.
Áp suất thổi sơ bộ thay đổi tùy thuộc vào kích thước chai và công suất thiết bị. Nói chung, công suất lớn thì áp suất thổi sơ bộ nhỏ. Thiết bị có công suất sản xuất cao và áp suất thổi sơ bộ cao.
2.4 Máy phụ trợ và khuôn mẫu
Máy phụ trợ chủ yếu đề cập đến thiết bị giữ nhiệt độ khuôn ổn định. Nhiệt độ ổn định của khuôn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của sản phẩm. Nói chung, nhiệt độ thân chai cao, còn nhiệt độ đáy chai thấp. Đối với chai lạnh, vì hiệu ứng làm mát ở đáy quyết định mức độ định hướng phân tử, nên tốt hơn là kiểm soát nhiệt độ ở mức 5-8°C; còn nhiệt độ đáy của chai nóng thì cao hơn nhiều.
2.5 Môi trường
Chất lượng môi trường sản xuất cũng có tác động lớn hơn đến việc điều chỉnh quy trình. Điều kiện nhiệt độ ổn định có thể duy trì sự ổn định của quy trình và độ ổn định của sản phẩm. Quá trình thổi chai PET thường cho kết quả tốt hơn ở nhiệt độ phòng và độ ẩm thấp.
3. Các yêu cầu khác
Bình chịu áp suất cần đáp ứng đồng thời cả yêu cầu kiểm tra độ bền kéo và kiểm tra áp suất. Kiểm tra độ bền kéo nhằm ngăn ngừa hiện tượng nứt vỡ và rò rỉ chuỗi phân tử trong quá trình tiếp xúc giữa đáy bình và chất bôi trơn (kiềm) khi chiết rót vào bình PET. Kiểm tra áp suất nhằm tránh hiện tượng bình bị vỡ khi tiếp xúc với khí có áp suất nhất định. Để đáp ứng hai yêu cầu này, độ dày điểm trung tâm cần được kiểm soát trong một phạm vi nhất định. Thông thường, điểm trung tâm mỏng thì kiểm tra độ bền kéo tốt, nhưng khả năng chịu áp suất kém; điểm trung tâm dày thì kiểm tra áp suất tốt, nhưng khả năng chịu bền kém. Tất nhiên, kết quả kiểm tra độ bền kéo cũng liên quan chặt chẽ đến sự tích tụ vật liệu ở vùng chuyển tiếp xung quanh điểm trung tâm, cần được điều chỉnh theo kinh nghiệm thực tế.
4. Kết luận
Việc điều chỉnh quy trình thổi khuôn chai PET dựa trên dữ liệu tương ứng. Nếu dữ liệu không chính xác, yêu cầu về quy trình sẽ rất khắt khe, thậm chí khó có thể thổi khuôn được những chai đạt tiêu chuẩn.
Thời gian đăng bài: 09/05/2020
