โพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (PET) มี: (1) คุณสมบัติกั้นก๊าซที่ดีเยี่ยม; (2) ความต้านทานแรงดันและความต้านทานการคืบ (3) ทนต่อแรงกระแทก; (4) ความโปร่งใสและความมันวาวของพื้นผิว ; (5) ไม่มีกลิ่นและเก็บกลิ่นหอม (6) มีความปลอดภัยในด้านสุขอนามัยของอาหาร สวยงาม ง่ายต่อการขึ้นรูป และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาชนะใส่อาหาร วันนี้ บรรณาธิการจะแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับกระบวนการฉีดขึ้นรูปของ PET preforms
ลักษณะของ PET
PET เป็นพอลิเมอร์โมเลกุลสูง ลักษณะที่สำคัญที่สุดคือน้ำหนักโมเลกุล น้ำหนักโมเลกุลคือจำนวนโมเลกุลที่สม่ำเสมอในสายโมเลกุล PET ยิ่งจำนวนการเชื่อมต่อของสายโซ่โมเลกุลยาวเท่าไร คุณสมบัติทางกายภาพของ PET ก็ยิ่งดีขึ้นเท่านั้น PET เป็นเรซินผลึกที่มีความถ่วงจำเพาะประมาณ 1.4 จุดหลอมเหลว 245 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิการขึ้นรูปประมาณ 290-315 องศาเซลเซียส
เม็ดพลาสติก PET โดยทั่วไปที่ใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์ต้องคำนึงถึงลักษณะดังต่อไปนี้:
ผู้ผลิตแม่พิมพ์พรีฟอร์ม
(1) น้ำหนักโมเลกุล
(2) ปริมาณอะซีตัลดีไฮด์;
(3) ปริมาณไดเอทิลีนไกลคอล
(4) คาร์บอกซี;
(5) ร้อยละของโคพอลิเมอร์
(6) จุดหลอมเหลว
(7) จุดโอนแก้ว
(8) ความเป็นผลึก
การอบแห้งวัตถุดิบ PET
PET เป็นวัสดุดูดความชื้น หากความชื้นสูงเกินไป จะถูกไฮโดรไลซ์ภายใต้กระบวนการที่อุณหภูมิสูง ซึ่งจะทำลายสายโซ่โมเลกุล PET และผลิตอะซีตัลดีไฮด์เนื่องจากการสลายตัวทางความร้อน คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลจะลดลง และอัตราการตกผลึกจะเพิ่มขึ้น ส่วนหนึ่งของพรีฟอร์มตกผลึกและทำให้ขาวขึ้น ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ก่อนการฉีดขึ้นรูปพรีฟอร์ม เม็ด PET จะต้องถูกทำให้แห้งโดยมีความชื้นต่ำกว่า 0.05% เพื่อให้สามารถผลิตพรีฟอร์มแบบโปร่งใสที่ไม่เป็นผลึกได้ดี
แม่พิมพ์พรีฟอร์ม เครื่องทำลมแห้งใช้อากาศอุณหภูมิสูงลดความชื้นเพื่อหมุนเวียนเม็ด PET ในถังพัก สำหรับอากาศแห้ง อุณหภูมิจุดน้ำค้างต้องอยู่ระหว่าง -29°C ถึง -40°C อุณหภูมิของเครื่องอบผ้าถูกตั้งไว้ระหว่าง 177°C ถึง 182°C และถูกทำให้แห้งประมาณสี่ชั่วโมง
แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปกลวง
1. หลักการพื้นฐาน
ประการแรก พรีฟอร์มผลิตโดยการฉีดขึ้นรูป นี่คือการฉีดหลอมเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ แล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อให้อุณหภูมิพรีฟอร์มต่ำกว่าช่วงอุณหภูมิการตกผลึกเพื่อสร้างพรีฟอร์มที่โปร่งใส ขั้นตอนที่สองคือการให้ความร้อนแก่พรีฟอร์ม ทำให้มันสูงกว่าอุณหภูมิจุดเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว จากนั้นยืด เป่าและทำให้เย็นเพื่อสร้างรูปร่าง
2. วิธีการประมวลผล
มีสองประเภท: หนึ่งขั้นตอนและสองขั้นตอน
ฉีดและเป่าในขั้นตอนเดียวจบในเครื่องเดียวกัน พรีฟอร์มแบบฉีดขึ้นรูปถูกทำให้เย็นลงจนต่ำกว่าช่วงอุณหภูมิการตกผลึก แต่ยังคงอยู่ในสถานะเทอร์โมอิลาสติก และสุดท้ายก็เป่าลงในขวด
แบบสองขั้นตอนเสร็จสมบูรณ์โดยเครื่องจักรสองเครื่องคือเครื่องฉีดขึ้นรูปและเครื่องขึ้นรูปกลวง ขั้นแรก หลังจากที่ทำพรีฟอร์มโดยเครื่องฉีดขึ้นรูป พรีฟอร์มจะถูกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิการแข็งตัวและนำออกมา ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิห้อง จากนั้นจึงส่งไปยังเครื่องขึ้นรูปกลวงเพื่อให้ความร้อนแก่พรีฟอร์มจนถึงอุณหภูมิเป่า แล้วเป่า , การหล่อเย็นและการขึ้นรูป
เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูปของ PET preform
ยกเว้นกระบวนการรีดขึ้นรูป พรีฟอร์ม PET ส่วนใหญ่ทำโดยการฉีดขึ้นรูป
ในอุปกรณ์กระบวนการพรีฟอร์มทั้งหมด นอกจากเครื่องฉีดขึ้นรูปแล้ว ยังรวมถึง: hot แม่พิมพ์รองชนะเลิศอันดับ, เครื่องเป่าลดความชื้นเม็ดเอสเทอร์, เครื่องทำน้ำเย็นแม่พิมพ์น้ำแข็ง, หุ่นยนต์กำจัดพรีฟอร์ม, สายพานลำเลียงพรีฟอร์มและการควบคุมสภาพแวดล้อมในการฉีด, เครื่องลดความชื้นเครื่องปรับอากาศ ฯลฯ และแต่ละเครื่องต้องร่วมมือกับการทำงานของเครื่องฉีดดังนั้นเครื่องฉีดพลาสติก มีบทบาทสำคัญในกระบวนการขึ้นรูปพรีฟอร์ม
โดยทั่วไป พารามิเตอร์ควบคุมกระบวนการหลักของเครื่องฉีดคือ (1) ความเร็วของสกรู; (2) แรงดันฉีด; (3) ความเร็วในการฉีด (4) อุณหภูมิถัง; (5) อุณหภูมิหัวฉีด; (6) แรงกด; ( 7) ดึงหลวมและถอยกลับ; (8) การเปลี่ยนความเร็วของแม่พิมพ์ (9) เวลาทำความเย็น; (10) รอบเวลา แต่ละพารามิเตอร์เกี่ยวข้องกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ฉีด ดังนั้นการควบคุมพารามิเตอร์จึงมีความสำคัญมาก เพื่อให้ได้พารามิเตอร์กระบวนการที่ดี ประสิทธิภาพของเครื่องฉีดต้องได้รับการออกแบบให้สอดคล้องกับข้อกำหนดของกระบวนการ
การออกแบบสกรู
การออกแบบสกรูของเครื่องฉีด PET มีความสำคัญมากต่อกระบวนการฉีดขึ้นรูปพรีฟอร์ม สกรูทั่วไปที่ใช้สำหรับการฉีด PET มีคุณภาพต่ำและมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหา ดังนั้นเครื่องฉีด PET จะต้องมีสกรูพิเศษเป็นของตัวเอง เนื่องจาก PET เป็นวัสดุที่ไวต่อความร้อน จึงง่ายต่อการทำลายสายโซ่โมเลกุลที่อุณหภูมิสูง ลดน้ำหนักโมเลกุล ผลิตอะซีตัลดีไฮด์ และลดคุณภาพของพรีฟอร์ม และในกระบอกสูบ สกรูส่วนใหญ่จะหมุนและบีบอัดเพื่อให้อนุภาคเอสเทอร์สร้างความร้อนแรงเฉือนและหลอมละลาย หากความร้อนแรงเฉือนที่เกิดจากการบีบอัดของสกรูมากเกินไป อาจเกิดการแตกร้าวจากความร้อนของ PET ดังนั้น สกรูฉีด PET จะต้องได้รับการออกแบบสำหรับแรงเฉือนต่ำ และเป้าหมายสามารถหลอมและกลายเป็นเม็ดเอสเทอร์ PET ที่ตกผลึกได้ อัตราการบีบอัดที่สูงเกินไปหรือความยาวการบีบอัดที่สั้นเกินไปจะทำให้เกิดแรงเฉือนมาก ในขณะที่ความร้อนแรงเฉือนที่เกิดจากสกรูที่มีอัตราส่วนการอัดต่ำเกินไปอาจทำให้อนุภาคเอสเทอร์ละลายได้ไม่หมด ทำให้ผลึกพรีฟอร์มมีสีขาวและถูกทำให้เป็นละออง และไม่สามารถขจัดอากาศในท่อวัสดุได้หมด ซึ่งเกิดได้ง่าย ฟองสบู่ในพรีฟอร์ม
1. การบำบัดพลาสติก เนื่องจากโมเลกุลขนาดใหญ่ของ PET มีฐานของไขมันและมีความชอบน้ำในระดับหนึ่ง เม็ดจึงมีความไวต่อน้ำที่อุณหภูมิสูงมากขึ้น เมื่อความชื้นเกินขีดจำกัด น้ำหนักโมเลกุลของ PET จะลดลงระหว่างกระบวนการและผลิตภัณฑ์จะกลายเป็นสี กลายเป็นเปราะ ด้วยเหตุนี้ วัสดุจะต้องแห้งก่อนแปรรูป อุณหภูมิในการทำให้แห้งคือ 150°C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงขึ้นไป โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 170°C เป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง สามารถใช้วิธีการอัดลมเพื่อตรวจสอบว่าวัสดุแห้งสนิทหรือไม่ สัดส่วนของวัสดุรีไซเคิลโดยทั่วไปไม่ควรเกิน 25% และวัสดุรีไซเคิลจะต้องทำให้แห้งอย่างทั่วถึง
2. เครื่องฉีดขึ้นรูปใช้ PET เนื่องจากเวลาที่เสถียรหลังจากจุดหลอมเหลวสั้นและจุดหลอมเหลวสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกระบบหัวฉีดที่มีส่วนควบคุมอุณหภูมิมากกว่าและเกิดความร้อนจากการเสียดสีตัวเองน้อยลงระหว่างการทำพลาสติก และผลิตภัณฑ์จริง (วัสดุที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ) น้ำหนักต้องไม่น้อยกว่า 2/3 ของปริมาตรการฉีดของ เครื่องจักร. จากข้อกำหนดเหล่านี้ รามาดาได้พัฒนาชุดระบบพลาสติกพิเศษ PET ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เลือกแรงจับยึดที่มากกว่า 6300t/m2
3. การออกแบบแม่พิมพ์และประตู PET preforms มักเกิดขึ้นจากแม่พิมพ์วิ่งร้อน ควรมีแผ่นกันความร้อนระหว่างแม่พิมพ์และแม่แบบเครื่องฉีดขึ้นรูป ความหนาประมาณ 12 มม. และแผงป้องกันความร้อนจะต้องทนต่อแรงดันสูงได้ ไอเสียจะต้องเพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือการบิ่น แต่โดยทั่วไปความลึกของพอร์ตไอเสียไม่ควรเกิน 0.03 มม. มิฉะนั้นจะทำให้เกิดแฟลชได้ง่าย
แม่พิมพ์พลาสติก PET
4. อุณหภูมิหลอมเหลวสามารถวัดได้ด้วยวิธีการยิงอากาศ ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 270-295 ℃ และสามารถตั้งค่า GF-PET ที่ปรับปรุงแล้วได้ที่ 290-315 ℃
5. ความเร็วในการฉีด โดยทั่วไปความเร็วในการฉีดควรเร็วเพื่อป้องกันการแข็งตัวก่อนเวลาอันควรในระหว่างการฉีด แต่อัตราเฉือนที่สูงและเร็วเกินไปทำให้วัสดุเปราะบาง การฉีดมักจะเสร็จสิ้นภายใน 4 วินาที
6. แรงดันย้อนกลับต่ำที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอ โดยทั่วไปไม่เกิน 100bar ปกติไม่จำเป็น
7. Retention time อย่าใช้เวลาเก็บนานเกินไปเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำหนักโมเลกุลตกลงมา พยายามหลีกเลี่ยงอุณหภูมิที่สูงกว่า 300 องศาเซลเซียส หากปิดเครื่องน้อยกว่า 15 นาที ต้องทำการบำบัดด้วยการฉีดอากาศเท่านั้น หากเกิน 15 นาที ให้ทำความสะอาดด้วย PE ที่มีความหนืด และลดอุณหภูมิของถังเป็นอุณหภูมิ PE จนกว่าจะเปิดขึ้นมาใหม่อีกครั้ง 8. เรื่องที่ต้องให้ความสนใจ ⑴ วัสดุรีไซเคิลไม่ควรมีขนาดใหญ่เกินไป มิฉะนั้น จะทำให้เกิดการ "เชื่อม" ที่สถานที่ให้อาหารได้ง่าย และส่งผลต่อการกลายเป็นพลาสติก ⑵หากอุณหภูมิของแม่พิมพ์ไม่ได้รับการควบคุมอย่างดีหรืออุณหภูมิของวัสดุไม่ได้รับการควบคุมอุณหภูมิอย่างเหมาะสม จะทำให้เกิด "หมอกขาว" และความทึบได้ง่าย อุณหภูมิของแม่พิมพ์ต่ำและสม่ำเสมอ อัตราการเย็นตัวเร็ว และผลิตภัณฑ์มีความโปร่งใสด้วยการตกผลึกน้อยลง
