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        五加仑瓶子的开发

        日期:2011年12月23日 14:14

        五加仑PET瓶子的开发

        2004/1, 2008/4

          饮水机的五加仑瓶子传统是用聚碳酸脂(PC)挤吹成型的。在国内有个趋势以聚脂料(PET)注拉吹成型取代。本文途述后者开发的经验。

        濕乾燥機

          由于PET料是吸濕性的,而濕氣對PET料的內在黏度(intrinsic viscosity)在熔化过程有負面影響,故要在注塑前乾燥妥当。

          烘乾時間及烘乾溫度有以下的關係。

          建議使用5至9小時的烘乾時間及165oC至145oC的烘乾溫度。實驗證明,在145oC烘乾9小時後的內在黏度最高,代表PET料的降解最少。

          乾燥空氣的露點及風量亦影響乾燥效果。

          PET料越乾燥,瓶坯越透明。建議使用除濕乾燥機。

        增加强度

          相同重量的PET瓶坯可设计成壁厚身短。增加瓶子的壁厚及增加拉伸率,都可以增加瓶子的强度。

        跌落测试

          在搬运盛满水的五加仑瓶子时,瓶子会偶尔跌落地上。瓶子能够跌落多少次才破裂,国内国外都有标准。

          国外的标准是从3米高跌落20次都不破裂。要达到这个标准,选料固然重要。从瓶坯的设计着眼,要壁厚身短,如下图示。

        五加仑瓶坯及瓶子

        厚壁注塑

          PET塑料属结晶性,在缓慢冷却时会结晶。结晶体反射光线,使瓶坯呈云雾状,甚至不透明。

          低结晶PET料利用增加乙二醇(Glycol)成份能降低PET料结晶速度的原理,有效地降低瓶坯的雾度。上海远东的CJ608、伊士曼 (Eastman) 的Aqua PJ003及Invista公司的Polyclear Crystal低结晶PET料在厚壁注塑的效果很好。

          瓶坯注塑的保压时间是周期时间的主要部分。瓶坯冷却时的收缩是可用保压时间来填补。

          壁厚8-10 mm的瓶坯保压时间长达80-100秒。增加冷却速度及善用保压时间是缩短周期及降低雾度的两种方法。

        增加冷却速度

          采用高导热的模芯材料如鈹銅(BeCu)对降低瓶坯的雾度作用显著。

          用冰水冷却模具至6oC,配合密封的锁模空间及3oC露点的干风,瓶坯便以最高速度及在模具不凝露(故不留水痕)的情况下冷却。

        密封的锁模空间、機械手、干风机及垂簾

        保压时间节能

          在保压时间中,注塑机几乎没有动作。采用定量泵的注塑机将油泵的流量以保压的压力送回油箱,浪费能源。注塑机宜采用变量泵。

        开模行程

          五加仑瓶坯的长度有达420 mm的。一般的模具需要>840 mm的开模行程,瓶坯才能脱模。600-650吨的机铰式注塑机才有这个行程。

          若模芯设计成可以横移,开模行程只需>420 mm,150-200吨的机铰式注塑机便能胜任

        横移模芯设计

        注塑重量

          150-200吨的通用注塑机没有750 g的PET注塑重量。达明科技的PET系列是专为厚壁PET瓶坯注塑而设,注塑重量比通用机高出两倍强。PET1000机有足够的开模行程(484 mm)及注塑量(958 g)应付單腔五加仑瓶坯的注塑。PET2100/PET4200机有足够的注塑量(2081 g/4198 g)应付双腔/四腔五加仑瓶坯的注塑。

        機械手

          機械手除了將瓶坯取出,避免刮花外表,還開可以做到模外冷卻,縮短週期時間。

          機械手經垂簾進出,不洩漏乾燥空氣,比半自動操作開門取出優勝。

        周期时间

          配上3oC露点的干风,6oC冰水冷却,高导热模芯的单腔横移模具,機械手取出,采用伊士曼Aqua PJ003塑料,用PET1000注塑机做出的10 mm壁厚五加仑瓶坯清澈透明,周期时间120秒。

          从冷却时间正比于壁厚的平方估算,8 mm壁厚的五加仑瓶坯周期时间不到100

        秒。

          配上更大的螺杆,PET2100/PET4200可注塑双腔/四腔的瓶坯,生产量差不多双倍/四倍了。

        清澈透明的五加仑瓶坯

        双腔五加仑瓶坯模具

        四腔五加仑瓶坯模具

         

        吹瓶机

          以35 kgf/cm2的吹瓶压力計算,五加仑瓶子吹瓶机要有c模力。

          半自动的五加仑吹瓶机周期约80秒。全自动的则可达到60秒。

        五加仑瓶坯再加热机

        五加仑瓶坯吹瓶机

         图片

         

          五加仑瓶坯生产线

        所属类别: 注塑用塑料

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