一步法全自动注拉吹PET瓶吹塑生产线及工艺研究

王振柱 江海峰

摘  要：本文重点分析了一步法注拉吹PET瓶的生产工艺，并结合在吹塑包装领域的实践经验，详尽阐述了该生产工艺控制过程。

引言

注拉吹PET瓶发展迅速，成型的瓶子有小至2ml、大至30L的许多规格，除常用的圆形外，还有椭圆形与方形等。PET瓶主要用于包装碳酸饮料，还可包裝酒类饮料、牛奶、果汁、矿泉水、食用油、调味品、药品、化妆品、农药与洗涤剂等。在包装领域应用广泛。

（一）原料及配方

用于吹塑的PET为饱和线性热塑性聚酯，可在较宽的粘度范围内进行均匀双轴拉伸，所以成为加工注拉吹中空容器的理想材料。一般用于注拉吹容器的PET特性粘度（IV）范围在0.65～0.80dl/g，加工2.0L以下的小容积瓶应选用高粘度的PET，而生产2.0L以上的容器应选用较低粘度的PET。PET树脂呈乳白色，以粒料或切片料供应。

PET主要具有如下优点：阻二氧化碳、氧气与水蒸汽渗透的性能高（见表1）;强度、耐冲击性、耐化学性与耐压性高;透明度与光泽度好。

PET树脂是一种可结晶的聚合物，但结晶速率很小（见表2），即通过控制结晶温度与冷却速率等条件，可改变晶体类型与数量。PET的结晶度一般为1%～30%。结晶速率随其IV的提高而降低，结晶与取向是影响拉伸吹塑PET瓶成型过程与性能的关键要素。

（二）生产工艺路线（见图1）

（三）生产设备及特点

1、瓶坯注塑机

与普通注塑机的构造基本相同，螺杆设计对PET的塑化、混炼均匀性与熔体温度有较大影响。PET注射要采用低剪切、低压缩比（2/1）的螺杆，进料段设计长些，过渡段与计量段设计短些。

2、模具

包括注坯模具、调温模具、拉伸吹塑模具与脱模。注塑瓶坯的模具主要由热流道系统、瓶坯模腔体、瓶口唇模和注芯构成。调温模具（仅四工位设备含调温模具）由铝合金制成，周围设有加热圈，以起调温作用。拉伸/吹塑模具是拉伸杆从瓶坯上部插入，在机械力作用下顶住瓶坯底部，进行轴向拉伸，然后吹气杆上的气孔通入压缩空气吹胀，进行径向拉伸。吹塑模具由模腔体和底模块组成。

3、注拉吹专用成型机

国外有多种形式与规格的注拉吹专用成型机，如表3。

（四）生产工艺

成型透明度高、乙醛含量低的瓶坯是注拉吹透明PET瓶的关键。

由于PET中晶体是促进球晶体生长极好的成核剂，即使晶体量很少，在瓶坯的加热、调温过程中也会加速结晶。因此，成型瓶坯时要使结晶性乳白色PET树脂充分熔融。

熔体温度成型PET瓶坯时，熔体温度的选取要适当，以保证瓶坯的透明度，同时又能控制乙醛的形成。机筒温度对PET瓶坯乙醛含量有明显的影响，螺杆转速、注射速率、背压与热流道温度对乙醛含量的影响较小。因此，提高注塑速率、降低机筒温度可成型透明度高、乙醛含量低的瓶坯。熔体温度一般约280℃左右。

拉伸温度PET是结晶型聚合物，瓶坯温度必须借助有效的冷却，从注射时的280℃迅速将至75℃～80℃，抑制大球晶的形成，以保证制品的透明度。然后再将温度控制到PET的理想拉伸温度95℃～100℃，进行双轴拉伸吹塑。

拉伸比PET的最大拉伸比可达到20/1，但为了便于获得均匀的制品，一般拉伸比要小一些，而且其轴向不同部位有不同的轴向拉伸比。对要承受内压的PRTP瓶（如碳酸饮料瓶），总拉伸比应取10/1或更大些。

吹塑一般采用2～3MPa压缩空气来吹胀瓶坯。

（五）辅助设备

生产注拉吹PET瓶所需辅助设备主要包括：原料输送系统、原料干燥系统、压缩空气冷干系统、模具温控设备、模具除露设备等。

PET是易吸湿性聚合物，加工前应严格干燥，使其剩余湿气含量小于0.005%。去湿干燥系统以闭合回路方式工作：鼓风机把空气吸入过滤器，并送至去湿床;去湿床可吸收空气中的水分子，使空气露点将至-40℃，空气温度会升高约10℃;随后空气流过加热元件，以加热至要求的干燥温度（一般对PET为150℃～160℃）;被加热的干燥空气送入料斗内以干燥塑料;空气完成干燥任务后由鼓风机从料斗内吸入干燥装置，并重复上述过程4个小时。

模具温度较低时可提高吹塑的生产率。但在湿度、温度较高的季节，模温低于车间空气的露点时，模腔会发生冷凝现象，会导致制品外表面出现粗糙等缺陷，还可能损坏模具，因此必须配备降低模具周围空气露点并除湿的设备。

（六）生产安装与调试

生产厂房要求为洁净车间，厂房面积根据所选机型来定。

以青木固公司生产的注拉吹成型机为例，该机采用先进合理的设计、提供三个工艺生产过程全自动控制同步进行，该机器具有易操作、易保养和节省能源、节省场地的优点。

结语

本文对一步法全自动注拉吹PET瓶生产线及工艺作了论述，充分说明了该生产线，可生产的PET瓶子容量范围广、壁薄、质轻，节省原料，能使用户以最低的投资成本，生产最多样化的产品，提高经济效益。

参考文献

[1]于丽霞，张海河.塑料中空吹塑成型[M].北京：化学工业出版社，2005

[2]黄汉雄.塑料吹塑技术[M].北京：化学工业出版社，1996

作者简介：

王振柱（1979，05），男，汉，黑龙江人，专科，中级，研究方向：塑料吹塑成型设备及模具的研发，塑料吹塑包装技术工艺研究。