Proces fúkania PET plastových fliaš

PET fľaše vyfukované z plastu možno rozdeliť do dvoch kategórií: tlakové fľaše, ako sú fľaše naplnené sýtenými nápojmi; druhá je netlaková fľaša, ako sú fľaše naplnené vodou, čajom, jedlým olejom atď.

Fľaša na čaj je vyrobená z PET fľaše modifikovanej polyetylénnaftalátom (PEN) alebo z PET a termoplastického polyarylátu, ktorá sa klasifikuje ako horúca fľaša a je odolná voči teplu do 85 ℃ alebo viac; fľaša na vodu je studená fľaša a nemá žiadne požiadavky na tepelnú odolnosť. Proces formovania horúcej a studenej fľaše je podobný.

Zariadenia

V súčasnosti výrobcovia automatických PETvyfukovací strojsa dovážajú prevažne z Francúzska, spoločností SIDEL, KRONES a Fujian Quanguan. Hoci sa výrobcovia líšia, princíp zariadenia je podobný a vo všeobecnosti zahŕňa päť hlavných častí: systém prívodu polotovarov, vykurovací systém, systém fúkania, riadiaci systém a pomocný stroj.

Proces vyfukovania

Proces vyfukovania PET fliaš.

Dôležitými faktormi ovplyvňujúcimi proces vyfukovania PET fliaš sú polotovar fľaše, ohrev, predfúkanie, forma a výrobné prostredie.

2.1 Polotovar fľaše

Pri príprave fliaš na vyfukovanie, prvých vstrekovaných PET plátkov na výrobu polotovarov fliaš, sa vyžaduje, aby podiel druhotne recyklovaného materiálu nebol príliš vysoký (menej ako 5 %), počet recyklovaných materiálov nebol vyšší ako dvojnásobok a molekulová hmotnosť a viskozita neboli príliš nízke (molekulová hmotnosť 31 000 – 50 000, charakteristická viskozita 0.78 – 0.85 cm3/g). Podľa národného zákona o bezpečnosti potravín sa na balenie potravín a farmaceutických výrobkov nesmie používať žiadny druhotne recyklovaný materiál. Vstrekované polotovary fliaš by sa mali pred použitím skladovať dlhšie ako 24 hodín. Po zahriatí sa nepoužité polotovary fliaš musia pred opätovným zahriatím a použitím skladovať dlhšie ako 48 hodín. Doba skladovania polotovarov fliaš by nemala presiahnuť šesť mesiacov.

Výhody predlisku závisia vo veľkej miere od vlastností PET materiálu, ktorý by sa mal zvoliť pre ľahké vyfukovanie a tvarovanie a mal by sa vyvinúť primeraný proces tvarovania predlisku. Experimenty ukázali, že pri rovnakej viskozite PET materiálu, dovážaných surovín a domácich materiálov sa vyfukujú ľahšie ako pri rovnakej šarži predlisku s rôznym dátumom výroby, proces vyfukovania sa môže výrazne líšiť. Výhody predlisku určujú jednoduchosť procesu vyfukovania. Požiadavky na predlisek sú čisté, transparentné, bez nečistôt, bez cudzích farieb, s vhodnou dĺžkou bodu vstrekovania a okolitým halo bodom.

2.2 Vykurovanie

Ohrev predlisku sa vykonáva v ohrievacej peci, ktorej teplota sa nastavuje manuálne a upravuje sa automaticky. Rúra je ohrievaná infračervenými lampami, ktoré vyžarujú infračervené žiarenie do fliaš a ventilátor v spodnej časti pece zabezpečuje cirkuláciu tepla, aby sa teplota v peci rovnomerne udržiavala. Predlisky sa v peci pohybujú dopredu a súčasne sa otáčajú, takže steny predlisku sa rovnomerne ohrievajú.

Usporiadanie lámp v rúre zhora nadol má vo všeobecnosti tvar „zóny“, pričom viac je na oboch koncoch a menej v strede. Teplo v rúre sa riadi počtom zapnutých lámp, celkovým nastavením teploty, výkonom rúry a pomerom ohrevu každej sekcie dohromady. Otvor lámp by sa mal nastavovať v kombinácii s predfukovacími fľašami.

Pre lepšiu funkčnosť rúry je veľmi dôležité nastaviť jej výšku, chladiacu dosku a ďalšie nastavenia. Ak nie sú správne nastavené, vyfukovanie môže ľahko napučať ústie fľaše (ústie fľaše sa zväčší), stvrdnúť hrdlo (materiál hrdla sa nedá vytiahnuť) a spôsobiť ďalšie chyby.

2.3 Predfukovanie

Predfúkanie je veľmi dôležitý krok v dvojstupňovej metóde fúkania. Vzťahuje sa na proces vyfukovania, pri ktorom sa napínacia tyč spúšťa smerom nadol, čím sa súčasne začína predfúkanie vzduchu, čím sa získa počiatočný tvar polotovaru fľaše. Tri dôležité faktory procesu sú poloha predfúkania, tlak predfúkania a prietok fúkania.

Tvar predfúknutej fľaše určuje jednoduchosť procesu vyfukovania a výkon fľaše. Normálny tvar predfúknutej fľaše je vretenovitý, abnormálny tvar je zvonovitý, tvar rukoväte atď. Dôvodom abnormálneho tvaru je nesprávne lokálne zahrievanie, predfúkací tlak alebo nedostatočný prietok fúkania atď. Veľkosť predfúknutej fľaše závisí od predfúkacieho tlaku a polohy predfúkania. Počas výroby sa musí zachovať konzistentnosť veľkosti a tvaru všetkých predfúknutých fliaš v celom zariadení. Ak existujú rozdiely, hľadajú sa konkrétne príčiny a proces ohrevu alebo predfúkania sa upravuje podľa predfúknutej fľaše.

Veľkosť predfukovacieho tlaku sa líši v závislosti od špecifikácie fľaše a kapacity zariadenia, vo všeobecnosti pri veľkej kapacite je predfukovací tlak malý; pri zariadení s vysokou výrobnou kapacitou je predfukovací tlak tiež vysoký.

2.4 Pomocný stroj a forma

Pomocný stroj sa vzťahuje najmä na zariadenie na udržiavanie konštantnej teploty formy. Konštantná teplota formy zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní stability produktu. Vo všeobecnosti je teplota tela fľaše vysoká a teplota dna fľaše nízka. Pri studených fľašiach je lepšie regulovať teplotu na 5 – 8 ℃, pretože chladiaci účinok dna určuje stupeň molekulárnej orientácie, zatiaľ čo pri horúcich fľašiach je teplota dna oveľa vyššia.

2.5 Životné prostredie

Vyfukovanie PET fliaš je vo všeobecnosti lepšie pri izbovej teplote a nízkej vlhkosti

Ďalšie požiadavky

Tlakové fľaše by mali spĺňať požiadavky záťažového testu aj testu odolnosti voči tlaku. Záťažový test je inherentnou kontrolou kvality, ktorá zabraňuje praskaniu a úniku dna PET fliaš v dôsledku degradácie molekulárneho reťazca počas kontaktu s mazivom (alkáliou) pri plnení nápojov; test odolnosti voči tlaku je kontrolou kvality, ktorá zabraňuje prasknutiu fľaše po naplnení určitým tlakovým plynom. Aby sa splnili tieto dve požiadavky, hrúbka stredového bodu by sa mala kontrolovať v určitom rozsahu a všeobecná situácia je taká, že čím je stredový bod tenší, tým je záťažový test lepší a tlaková odolnosť horšia; čím je stredový bod hrubší, tým je záťažový test lepší a záťažový test horší. Výsledky záťažového testu samozrejme do značnej miery súvisia aj s nahromadením materiálu v prechodovej oblasti okolo stredového bodu, čo by sa malo upraviť podľa skutočných skúseností.

Záverečné poznámky

Proces vyfukovania PET fliaš sa upravuje podľa príslušného materiálu. Ak materiál nie je kvalitný, požiadavky procesu sú veľmi náročné, dokonca do tej miery, že je ťažké vyfúknuť kvalifikovanú fľašu.