塑料中空制品擠出吹塑成型

塑料中空制品(也叫塑料容器)是塑料制品中的一大類型，主要制品有瓶、桶、罐及箱等。這些制品可用擠出機(jī)進(jìn)行擠出吹塑成型生產(chǎn)、注塑機(jī)注射吹塑成型生產(chǎn)，也可用薄板進(jìn)行焊接組合成型，還可用旋轉(zhuǎn)或熱擠冷壓法成型。

擠出吹塑成型中空制品常用塑料有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等樹(shù)脂。成型的中空制品無(wú)毒、無(wú)味、質(zhì)輕、耐腐蝕、可密封、美觀衛(wèi)生。廣泛用于食品、調(diào)料、化工產(chǎn)品及燃料等多種物品的包裝。塑料中空制品擠出吹塑成型生產(chǎn)工序比較簡(jiǎn)單:

按制品用料配方要求把主輔料計(jì)量混合→摻混攪拌均勻即可投入擠出機(jī)中→塑化成熔融態(tài)，從型坯模具口擠出→進(jìn)入成型模具內(nèi)，切斷管狀熔料→合模→用壓縮空氣把型坯吹脹，成型制品→經(jīng)冷卻定型后開(kāi)模>取出制品完成這幾個(gè)動(dòng)作的零部件組成了中空塑料制品擠出吹塑成型機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖 11-1 所示。

另外還有一種生產(chǎn)方式，就是擠出成型型坯的成型部分和型坯吹脹成型制品部分，分別是兩臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備。吹塑成型制品裝置結(jié)構(gòu)如圖 11-2 所示。

聚乙烯桶

聚乙烯桶擠出吹塑成型生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單:生產(chǎn)過(guò)程(圖11-3)是把 PE 樹(shù)脂經(jīng)擠出機(jī)塑化熔融，從模具中擠出成管狀型坯，然后將其置于吹塑模具內(nèi)，用壓縮空氣將其吹脹，經(jīng)冷卻定型后得到與模具內(nèi)腔形狀完全相同的制品。

(1)原料選擇 擠出吹塑聚乙烯桶成型應(yīng)按制品的規(guī)格容積大小來(lái)選擇原料:一般規(guī)律是較小容積的塑料桶選用熔體流動(dòng)速率(MFR)為0.3~4g/10min 型低密度聚乙烯;較大容積(25L以下)塑料桶應(yīng)選用熔體流動(dòng)速率(MFR)為0.05~1.2g/10min型高密度聚乙烯;大容積塑料桶(指大于 25L中空制品)應(yīng)選用高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)。

擠出吹塑中空制品專用 PE樹(shù)脂有:中國(guó)石油大慶石化分公司產(chǎn)的DFDA-7143、DNDA-7145、DNDA-7146、DNDC-7148、 DNDC-7150.和 DFDA-7340、DEX-8302 等，根據(jù)制品使用條件要求，選出一種適合的樹(shù)脂牌號(hào)。

(2)設(shè)備條件

① 擠出機(jī) 擠出吹塑聚乙烯桶成型用擠出機(jī)結(jié)構(gòu)沒(méi)什么特殊要求，凡是擠塑 PE料通用型單螺桿擠出機(jī)即可應(yīng)用。螺桿的長(zhǎng)徑比在(20~25):1的范圍內(nèi)，壓縮比為2~4，螺桿直徑應(yīng)根據(jù)擠出吹塑桶一次成型用料量大小來(lái)決定。

② 擠出管狀桶坯用模具 擠出管狀桶坯成型用模具結(jié)構(gòu)如圖11-4 和圖 11-5 所示。

從圖11-4 中可以看到，管狀桶坯成型用模具結(jié)構(gòu)與塑料管成型用模具結(jié)構(gòu)很相似;這種模具的零件組成、制造用材料及技術(shù)條件要求也和管材成型模具要求條件相同。設(shè)計(jì)時(shí)可參照管材成型用模具的技術(shù)條件要求進(jìn)行。以下提供幾個(gè)模具設(shè)計(jì)要求技術(shù)數(shù)據(jù)，供設(shè)計(jì)時(shí)參考選用。

a. 壓縮比為(2.5~4):1。

b. 定徑段平直部分長(zhǎng)度 L=88 左右(δ 為口模間隙，mm)。

c. 口模內(nèi)徑粗略估算:D= D制品(a 為吹脹比)。

③吹脹中空制品成型模具 吹脹中空制品成型用模具結(jié)構(gòu)，一般是由兩個(gè)半模片組成，模具的開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)有水平式移動(dòng)或垂直移動(dòng);也可以是以鉸鏈軸為支點(diǎn)，兩半模以支點(diǎn)為軸沿圓弧線運(yùn)動(dòng)開(kāi)閉。

另外，對(duì)于制品底部有下凹制品，成型模具要設(shè)計(jì)成三開(kāi)或四開(kāi)結(jié)構(gòu)，以方便制品的順利脫模。

吹脹成型中空制品模具結(jié)構(gòu)及應(yīng)用還需注意下列幾點(diǎn)。

① 模具型腔面交接處應(yīng)是圓弧過(guò)渡，不應(yīng)有直角過(guò)渡線。

② 在成型模具端部要設(shè)有夾持坯管口，由此處切除制品多余料和夾持吹脹前的坯管。這個(gè)夾持口的形狀尺寸如圖 11-5 所示。幾個(gè)尺寸的確定要考慮到它對(duì)制品成型和強(qiáng)度的影響。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)一般取 h=1~2.5mm，H=3~5mm，β=15°~45°。

③ 為使吹脹后的型坯貼緊模具內(nèi)腔壁，得到較好的制品表面，應(yīng)在型坯和模具間留出排氣孔，在適當(dāng)位置鉆0.2~0.5mm的排氣孔或在型腔結(jié)合面留出0.1~0.2mm的排氣溝槽。

④ 模具要用導(dǎo)熱性能好、能夠承受合模強(qiáng)度和吹脹壓力的材料制造。常用材料有鋁、鋁合金、鋼和不銹鋼等。

⑤ 為了加快吹脹后制品的降溫，必要時(shí)制品成型模具要采用循環(huán)冷卻水降溫，聚乙烯吹脹制品用模具溫度，工作時(shí)應(yīng)不大于 40℃。

⑥ 模具內(nèi)腔表面粗糙度要求不高，必要時(shí)內(nèi)表面還需要噴砂(40 目)處理，以方便吹脹制品時(shí)空氣從模具與制品表面間逸出。

(3)成型工藝 擠出機(jī)塑化原料時(shí)機(jī)筒溫度:LDPE 料為140~180℃、HDPE料為150~210℃(從機(jī)筒加料段至均化段逐漸提高溫度)。

吹脹成型中空制品模具溫度為 20~40℃。吹脹空氣壓力為 0.3~0.5MPa。

吹脹比為1.5~3。吹脹比是指吹脹后制品橫向最大直徑與桶坯管直徑之比(一般小型中空制品取大些吹脹比，而大型中空制品取較小吹脹比)。

(4)質(zhì)量要求 聚乙烯塑料桶質(zhì)量要求應(yīng)符合 GB 13508-92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主要內(nèi)容摘錄如下。

① 桶按用途分類標(biāo)準(zhǔn)是:S表示食品、醫(yī)藥包裝用桶，H表示未列人危險(xiǎn)品的化工產(chǎn)品包裝用桶，T表示危險(xiǎn)品包裝用特殊包裝桶。

② 口、蓋用螺紋結(jié)構(gòu)時(shí)，從擰緊到脫扣必須旋轉(zhuǎn)1圈以上。

③ 桶的實(shí)際容量應(yīng)大于公稱容量的5%。

④ 桶體實(shí)際質(zhì)量與核定質(zhì)量的允許偏差為士8%(指桶的規(guī)格1~30L)。

⑤ 桶體實(shí)際外形尺寸與設(shè)計(jì)外形尺寸允許偏差為士5mm(指桶的規(guī)格 1~30L 時(shí)桶的外徑和高度)。

⑥ 桶的外觀質(zhì)量:1~5L桶不準(zhǔn)有氣泡，大于 5L時(shí)，氣泡直徑小于2mm允許不超過(guò)2個(gè);黑點(diǎn)雜質(zhì)，長(zhǎng)度小于1.5mm，1~2.5L不許超過(guò)3個(gè)，3~5L不許超過(guò)5個(gè)，黑點(diǎn)雜質(zhì)長(zhǎng)度小于0.5mm不計(jì)，但穿透性雜質(zhì)不允許有;不許有裂縫孔洞，不許有塑化不良的癤塊，不許有油污，不許有表面擦痕，壁厚和色澤要均勻。