出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《中国食品与包装工程装备手册》第698页(3750字)

塑料中空吹塑成型是塑料成型加工的重要方法之一,用中空吹塑成型方法生产的各类大小中空容器,已经在包装行业得到广泛应用。

1 分类及基本特点

吹塑成型的生产设备基本可分为挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑三大类。

1.1 挤出吹塑成型机

1.1.1 分类 挤出吹塑成型机有连续式和间歇式两种。

(1)连续式 工作时,塑料挤出机连续挤出型坯,型坯的成型与前一型坯被合模夹持,吹胀冷却及制品取出系同步进行。按照合模装置在机头下方截取型坯后向吹塑工位移动方式有往复式与回转式之分。

①往复式 吹胀工位位于合模装置的下方或一侧和两侧,型坯适当长时,模具从吹胀工位移至挤出机下方,截取型坯后返回。往复运动可在水平、垂直或斜方向上进行。

②回转式 合模、吹塑冷却、制品取出等工位均设置在转盘上,模具从机头截取型坯后,靠转盘旋转相继送至吹塑及制品取出等工位。转盘可立式或卧式安装、上面可设三、四个工位,甚至更多、配备相应数目的模具。最多时可配备20套模具。

小型直接挤出吹塑成型机都是连续式的。

(2)间歇式 型坯的挤出按照制品的一个生产周期进行一次,是间歇进行的。这种型式设备的合模、吹塑冷却、制品取出均在机头的下方进行。带储料缸机头的挤出吹塑成型机一般为间歇式的。

1.1.2 基本特点 挤出吹塑成形的基本特点如下:

(1)制品的尺寸和造型可以多样性,可挤吹较大的中空制品。

(2)易成型形状不规则制品,可制双层乃至多层制品。

(3)设备及模具成本较低。

(4)树脂均化效果好,制品冷却分布好。

(5)颜色变更容易,挤吹工艺较易掌握。

1.2 注射吹塑成型机

注射吹塑成型机是指用注射和吹塑相结合的工艺生产中空容器的设备。

1.2.1 分类 按不同分类法有以下几种型式:

(1)按注射和合模装置的排列结构型式可分为卧式和角式。

(2)按注射型坯的转送方式可分为平面移动式和回转式。

(3)按回转台安装方式可分为水平回转式和垂直回转式。

(4)按工位数区分可分为二工位、三工位和四工位。

1.2.2 基本特点 注射吹塑成型的特点如下:

(1)可一次成型制品,成品率高,不出飞边,不需修正。

(2)注射成型的型坯重量偏差小。

(3)注塑型坯的各部厚度,可以精确控制,故制品壁厚均匀。

(4)型坯底部封闭,制品上无接缝,故强度较好。

(5)制品颈部尺寸精度高,密封性好。

(6)可一模多腔,一次生产多个制品,生产率高。

(7)自动化程度高,特别适于大批、形状复杂的小型中空容器生产。

(8)注射吹塑材料,不受材料熔融强度限制。

(9)主机造价高。要配备注射、吹塑二套模具、结构复杂,精度高。芯棒要有严格的定位,模具更换困难。

1.3 拉伸吹塑成型设备

拉伸吹塑成型设备指在挤出吹塑和注射吹塑法中,增加一个型坯拉伸工艺,生产高强度中空容器的设备。

1.3.1 分类 按预型坯的成型方法可以分为挤出拉伸吹塑。按预型坯的热经历可分为热型坯法和冷型坯法,即一步法和二步法。

目前拉伸吹塑法实际上有4种,因此设备也有4种类型。

(1)一步法挤出拉伸吹塑,用于PVC和PP。

(2)二步法挤出拉伸吹塑,用于PVC和PP。

(3)一步法注射拉伸吹塑,用于PET。

(4)二步法注射拉伸吹塑,用于PET。

1.3.2 基本特点 拉伸吹塑成型中,无论挤拉吹或注拉吹,一步法和二步法,在成型技术、生产效率、设备投资、制品精度等方面都有较大差异。但总的来说,拉伸吹塑成型设备,除了具有挤吹法或注吹法的一般特点外,还有:

(1)设备投资大,模具费用也高。

(2)制品经双向拉伸,强度高,可包装含气饮料。

(3)生产效率均较高,尤其是二步法生产。

(4)吹塑气压一般较高,拉伸吹塑工艺较难掌握。

2 现状及发展趋势

2.1 现状

塑料吹塑成型源于玻璃工业,早期发展可追溯到19世纪后半叶。随着塑料原料工业的发展,塑料中空吹塑成型技术也在不断地更新换代。特别是80年代以来,中空吹塑成型技术和设备具有突破性进展。

目前,国外有挤吹、注吹、挤拉吹和注拉吹(一步法和二步法)、多层吹塑成型等。有一机多模、一模多腔及多工位等型式。国外中空制品范围一般在5mL至3000L,最小为1mL,最大达10000L。2L以下的小型容器可挤吹、注吹、挤拉吹和注拉吹,共挤吹和共注吹等。产量可高达15000只/h。2~20L中型容器以挤吹为主。大于20L大型容器则普遍采用挤吹工艺。

世界上塑料中空吹塑成型技术和设备以美、德、日本等国最为先进。其设备品种多,规格全,结构新颖,自动化程度高,都有系列产品提供国际市场。在程控上已逐渐普及了微处理机和小计算机。挤吹成型广泛采用型坯壁厚程序控制器(48~70点)配上电液伺服系统等组成型坯壁厚控制系统,使制品厚薄均匀,质量提高,节省原料,提高了产量。最近几年又发展多层吹塑成型技术,使中空容器在食品、饮料、医药、农药、化妆品及化工品的包装行业扩大了应用范围。吹塑成型制品目前已不局限于容器类,正在向汽车零件、电器零件、医疗器具等领域渗透。

我国中空吹塑成型起步较晚,至今仅有十多年的历史。最早的挤吹设备大多是容器生产厂自行制造。目前已能制造挤吹、注吹、注拉吹等设备,但品种不多,规格不全。主要采用继电器和集成电路控制,部分产品带型坯壁厚控制系统(3~24点)。

2.2 发展趋势

从世界范围看,中空吹塑成型工艺和设备发展极为迅速,今后仍将在原来技术发展的水平上继续向着成型工艺多样化、缩短成型周期和冷却时间、提高效率、保证制品精度、节能、省料及提高自动化方向发展。多层共挤吹及拉伸吹塑将成为今后发展的重点。此外,将推广采用电子计算机进行程控,实现无人操作、联控、群控。普遍采用型坯壁厚多点控制技术,以及自动修理飞边、料斗等。

今后,我国将继续开发新的吹塑成型机种,补齐系列规格中的缺项。包括挤吹、注吹及拉伸吹塑,而且将研制多层共挤出吹塑成型,使我国中空吹塑成型技术逐步跨入世界先进行列。

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