Devido à segurança e economia das garrafas PET, elas têm sido amplamente utilizadas hoje em dia, quando as bebidas à base de suco e chá se tornaram produtos de bebidas convencionais.
1. Os requisitos especiais de qualidade do processo de enchimento a quente para garrafas PET
1. A resistência ao calor da garrafa é melhor. Para superar a influência do líquido quente (alta temperatura) na forma da garrafa: a alta temperatura torna a garrafa macia, e a alta temperatura e o líquido quente causam alta pressão na garrafa. É melhor controlar a taxa de encolhimento do volume entre 1% e 1,5% em altas temperaturas (85 graus -90 graus ).
2. A garrafa deve ser capaz de suportar pressão negativa. É necessário superar a pressão negativa gerada na garrafa após o resfriamento do líquido; a parede da garrafa encolhe (a parede lateral da garrafa se deforma quando a pressão negativa diminui e se torna elíptica).
Em segundo lugar, o método de sopro de garrafas PET cheias a quente
1. Método de uma etapa: Após a pré-forma da garrafa produzida ser cristalizada na boca da garrafa pelo forno de cristalização, ela é soprada diretamente na garrafa com um molde de alta temperatura. Vantagens: alto rendimento, conveniente para produção em massa. Desvantagens: A resistência a altas temperaturas é baixa, a resistência a altas temperaturas diminui significativamente com o tempo e o tempo de armazenamento não pode ser muito longo.
2. Método de duas etapas: Após a pré-forma produzida ser cristalizada na boca da garrafa por um forno de cristalização, dois conjuntos de moldes são usados para completar a moldagem por sopro de enchimento a quente. Primeiro, use o primeiro conjunto de moldes de grande volume (moldes de baixa temperatura) para esticar e soprar a pré-forma em garrafas de supergrande volume; em seguida, envie as garrafas para o forno de aquecimento para tratamento térmico (elimina o estresse interno causado pelo estiramento); Depois de finalizado, é enviado para um molde quente (um molde com o volume final necessário), e a garrafa é posteriormente tratada termicamente (para aumentar a cristalinidade do corpo da garrafa), moldada e finalmente soprada em uma garrafa de a forma e o tamanho necessários. Vantagens: a garrafa tem melhor resistência a altas temperaturas e longo tempo de armazenamento. Desvantagens: baixa produção não é adequada para produção em massa.
◆ Etapas do processo de sopro:
(1) As pré-formas são classificadas pelo sistema de alimentação de pré-formas e depois transportadas para o forno de aquecimento de pré-formas.
(2) Enquanto aquece o pré-molde, o forno de aquecimento do pré-molde resfria a boca da garrafa enquanto gira para torná-lo uniformemente aquecido e, em seguida, o ventilador do forno sopra o pré-molde para aquecer uniformemente as paredes interna e externa do pré-molde.
(3) A pré-forma aquecida é alimentada na estação de sopro de garrafas pelo manipulador de transporte de blank.
(4) Após a pré-forma entrar no molde de sopro, o ar de pré-sopro entra para esticar a pré-forma em uma direção circular; quando a haste de estiramento atinge o fundo do molde (dez posições), o ar de alta pressão entra na cavidade do molde para esticar ainda mais o pré-molde, de modo que a parede da garrafa fique próxima à parede do molde.
(5) O gás de alta pressão é mantido no molde por um certo tempo, por um lado, elimina o estresse interno causado pelo estiramento da pré-forma. Por outro lado, faça a parede da garrafa próxima à parede do molde para melhorar a cristalinidade do plástico da garrafa.
(6) Após o término do sopro de alta pressão, a exaustão começa e, ao mesmo tempo, o gás de resfriamento de alta pressão é expelido da haste de estiramento oco para resfriar e moldar a parede da garrafa. Durante a desmoldagem, sopre ar de baixa pressão do molde inferior para desmoldagem. Se não houver ar soprando do molde inferior, isso causará problemas como o fundo da garrafa saliente e a garrafa não sendo retirada.
(7) Após todo o processo de sopro da garrafa, o manipulador de transporte de garrafas retira a garrafa do molde e a envia para a linha de transporte de garrafas.
3. Vários fatores principais que afetam a qualidade das garrafas PET resistentes ao calor durante o processo de produção
1. Pré-molde: Viscosidade intrínseca Maior ou igual a 0.81cm3/g, queda de viscosidade Menor ou igual a 4 por cento, o tempo de armazenamento não pode exceder 3 meses. A cor é pura, transparente, livre de impurezas e sem cores diferentes, e o comprimento do ponto e os pontos circundantes são adequados. 2. Aquecimento: No forno, o tubo de luz infravermelho distante emite raios infravermelhos distantes para irradiar e aquecer a pré-forma, e o ventilador na parte inferior do forno realiza a circulação de calor para uniformizar a temperatura no forno. A pré-forma gira enquanto avança no forno para que a parede da pré-forma seja aquecida uniformemente. O calor do forno é definido pelo número de lâmpadas acesas e pela temperatura geral. A potência do forno e a taxa de aquecimento de cada seção são controladas em conjunto.
3. Pré-sopro: Inicie o pré-sopro enquanto a haste de alongamento é abaixada para dar forma à pré-forma. A posição de pré-sopro, a pressão de pré-sopro e o fluxo de ar de sopro são três fatores importantes do processo.
4. Temperatura do molde: A temperatura do molde é controlada a 120 graus -145 graus para eliminar o estresse interno causado pelo alongamento da pré-forma, aumentar a cristalinidade do plástico do corpo da garrafa para suportar o fluido hidrotermal de alta temperatura , e faça a garrafa não deformada. 5. Ambiente: temperatura ambiente e baixa temperatura (ar condicionado) são melhores.
4. Razões e soluções para problemas gerais de qualidade de garrafas PET resistentes ao calor no processo de produção
Inclinação do gargalo
1. A passagem de óleo está bloqueada, limpe a passagem de óleo do corpo do molde
2. O orifício de exaustão da haste de extensão está bloqueado. Limpe o orifício de sopro da haste de estiramento
3. A vedação do bico está danificada. Substitua a vedação do bico
Desvio do ponto central
1. A pressão de pré-sopro é muito alta, reduza a pressão de pré-sopro
2. O fluxo de pré-sopro é muito grande, reduza o fluxo de pré-sopro
3. A posição de pré-sopro é muito cedo, adie a posição de pré-sopro
4. A haste de estiramento está dobrada Substitua a haste de estiramento
5. A folga entre a haste de estiramento e o molde inferior é muito grande. Ajuste a folga entre as hastes de estiramento
6. A temperatura da pré-forma é muito alta, reduza a temperatura de configuração da pré-forma
O fundo da garrafa está deformado
1. A temperatura do óleo do molde inferior é muito alta, reduza a temperatura do óleo do motor de óleo quente
2. A válvula de sopro do molde inferior está danificada. Substitua a válvula de sopro do molde inferior
3. A temperatura inferior da pré-forma é muito alta, reduza a temperatura inferior da pré-forma
Dobras no fundo da garrafa
1. A pressão de pré-sopro é muito pequena. Aumente a pressão de pré-sopro
2. O fluxo de pré-sopro é muito pequeno. Aumente o fluxo de pré-sopro
3. O pré-sopro é muito tarde, o pré-sopro é cedo
Torcicolo
1. Aquecimento insuficiente do pescoço Aumente a quantidade de aquecimento do pescoço
2. A pressão de pré-sopro é muito grande, reduza a pressão de pré-sopro
3. O fluxo de pré-sopro é muito grande, reduza o fluxo de pré-sopro
4. Pré-sopro muito cedo, retarde o pré-sopro
5. A posição do forno de aquecimento está muito alta. Ajuste a posição do forno de aquecimento
6. A haste de alongamento é lenta. Revisar o cilindro de alongamento
Má formação da linha de partição
1. A vedação de compensação do molde está danificada. Substitua o selo de compensação
2. Ajuste inadequado da folga do molde Ajuste a folga do molde
Deformação da parede antes da irrigação
1. O tempo de resfriamento é muito curto. Estenda o tempo de resfriamento
2. A temperatura do corpo do molde é muito alta, reduza a temperatura do corpo do molde
3. Não há ar de resfriamento saindo da haste de estiramento. Revisar o sistema de sopro da haste de estiramento
Deformação da parede após irrigação
1. A temperatura do corpo do molde é muito baixa para aumentar a temperatura do óleo quente do corpo do molde
2. A temperatura definida da pré-forma está muito baixa. Aumente a temperatura definida da pré-forma
3. O tempo de resfriamento é muito longo, reduza o tempo de resfriamento
4. Distribuição desigual de plásticos Ajuste o processo de sopro para tornar a distribuição de materiais uniforme
5. O fluxo de óleo quente é muito pequeno, limpe o circuito de óleo e limpe o filtro de óleo
Grande encolhimento
1. Baixa temperatura do molde Aumente a temperatura do molde
2. A temperatura da pré-forma é baixa, aumente a temperatura de configuração da pré-forma
3. O tempo de resfriamento é muito longo, reduza o tempo de resfriamento
4. A passagem de óleo está bloqueada, limpe a passagem de óleo
O diâmetro é muito grande ou muito pequeno
1. Configuração incorreta do tempo de sopro de resfriamento Ajuste o tempo de sopro de resfriamento
2. Distribuição desigual de plásticos Ajuste o processo para tornar a distribuição de materiais uniforme
5. Problemas e soluções comuns no uso de garrafas PET em linhas de envase a quente
1. Condições de armazenamento e transporte e o período de armazenamento da garrafa.
Devido às propriedades higroscópicas do PET, colocar PET (incluindo fatias, pré-formas e garrafas) no ar absorverá a umidade do ar. Quanto mais tempo ele for colocado, mais água ele absorverá. O teor de umidade no PET afetará diretamente seu desempenho. Para garrafas cheias a quente, isso afetará a temperatura resistente ao calor das garrafas cheias a quente. Quanto maior o teor de água, menor a temperatura resistente ao calor da garrafa. De um modo geral, para garrafas cheias a quente, durante o período desde a produção da pré-forma até ao enchimento da bebida, o tempo de colocação recomendado:
Bottle storage period: >1L dentro de duas semanas,<1l within="" three="" weeks;="" but="" recently,="" more="" and="" more="" manufacturers="" use="" lightweight="" bottles="" and="" connected="" production,="" that="" is,="" blow="" and="" fill,="" and="" the="" bottle="" storage="" period="" is="" within="" 6="" hours.="" blow-and-fill="" bottles="" can="" be="" filled="" with="" hot="" liquid="" at="" 95°c.="" bottles="" stored="" for="" more="" than="" 24="" hours="" after="" blowing="" can="" only="" be="" filled="" with="" hot="" liquid="" at="">
Os materiais das garrafas e as condições de armazenamento (temperatura ambiente, umidade relativa, tempo de armazenamento) afetarão os indicadores técnicos das garrafas cheias a quente, ou seja: a produção de garrafas deve ser baseada nos diferentes materiais acima, condições de armazenamento, requisitos do cliente, etc., de acordo Ajuste o processo de sopro e os parâmetros técnicos. O PET sofrerá uma reação de hidrólise quando for derretido e plastificado sob umidade normal. O alto teor de umidade geralmente leva à reação imediata, resultando na quebra da cadeia molecular, degradação e redução do peso molecular (ou seja, IV mais baixo). As propriedades mecânicas do PET estão relacionadas com a viscosidade intrínseca IV. Quanto menor o IV, piores as propriedades mecânicas do PET.
A umidade relativa média anual em Jiangnan e áreas costeiras é de 85%. Em algumas áreas, a umidade relativa pode chegar a 90% na primavera e no verão. Em um ambiente de alta umidade, o PET absorverá a umidade e atingirá a umidade máxima de saturação.
Quanto maior o teor de umidade, maior a queda no valor de IV do PET. Quando o teor de água de um determinado tipo de PET é {{0}}.01 por cento , sua viscosidade intrínseca é 0.73, e quando o teor de água é {{9} }}.02 por cento , sua viscosidade intrínseca se torna 0,63. A 180 graus, a viscosidade intrínseca diminui em 0,10 devido à redução do tempo de secagem em 3/4 de hora.
Quanto maior o tempo de secagem, menor a umidade na matéria-prima PET, mas a secagem excessiva também pode causar degradação do PET. Quando aquecido a 180 graus, para matérias-primas com um teor máximo de umidade inicial de 0,3 por cento, a umidade cai para 0,14 por cento; a secagem por 4 horas pode obter um teor de umidade de 0,004 por cento, que é o limite superior para controlar o teor de umidade do pré-molde. A umidade nas moléculas da boca da garrafa acelerará a cristalização do PET, e a umidade nas moléculas do corpo da garrafa afetará o arranjo das cadeias moleculares.
2. Baixa resistência ao calor.
◆ As garrafas cheias a quente são resistentes ao calor desta forma:
(1) Use um projeto de molde especial para suportar a pressão negativa na garrafa:
① O corpo da garrafa possui um bloco côncavo retangular (que pode ser movido para dentro e para fora do molde) para absorver a pressão negativa gerada na garrafa após o resfriamento do líquido.
② Design da garrafa, use pescoço e cintura (anel côncavo) para evitar que a garrafa fique oval.
③ Use o design do fundo do frasco (geralmente em forma de pétala) para suportar o estresse ou a pressão do dióxido de carbono (o design do fundo côncavo é usado para frascos de esterilização de alta temperatura à temperatura ambiente).
(2) Use o óleo de alta temperatura da máquina de óleo quente para aumentar a temperatura do molde (a temperatura do molde está entre 120 graus e 145 graus) para eliminar o estresse interno causado pelo alongamento da pré-forma, aumentar a cristalinidade da garrafa plástico do corpo e resistir ao fluido hidrotermal de alta temperatura. A garrafa não está deformada.
◆ Medidas para melhorar a resistência ao calor da garrafa:
① Escolha uma pré-forma razoável e um design de garrafa. O design otimizado da forma da pré-forma e o design do molde da garrafa ajudam a melhorar a distribuição da espessura da parede da garrafa e evitam distorção ou encolhimento em diferentes áreas do corpo da garrafa;
② Controle o tempo de resfriamento da injeção da pré-forma. Controle rigorosamente o tempo de resfriamento da injeção do pré-molde para permitir que o pré-molde seja desmoldado o mais rápido possível. Desta forma, o ciclo de moldagem pode ser encurtado e a saída pode ser aumentada, e a cristalização esférica pode ser induzida devido à maior temperatura residual. O diâmetro do cristal esférico é muito pequeno (apenas 0.3mm-0.7mm), o que não afeta a transparência;
③ Strictly control the injection and stretch-blow molding process parameters and the temperature distribution in each area to avoid the release of residual stress at the glass transition temperature of PET (>75 graus) e levando à deformação da garrafa.
④A aplicação da tecnologia de ajuste de temperatura para moldes de sopro. O método de circulação de óleo quente é geralmente usado para aquecer o molde de sopro da garrafa. Existem três tipos de ciclos para o ajuste de temperatura do molde de sopro da garrafa: O ciclo do óleo quente do corpo da garrafa. Aqueça o molde de sopro de 12{{10}} graus a 145 graus. Desta forma, a diferença de temperatura entre a pré-forma e a cavidade de sopro é reduzida, o que promove uma maior cristalização. Estenda o tempo de retenção de pressão do sopro da garrafa, faça a parede da garrafa e a cavidade entrar em contato por um longo tempo e tenha tempo suficiente para aumentar a cristalinidade do corpo da garrafa, atingindo cerca de 35%, mas sem destruir a transparência. A temperatura do molde abaixo de 100 graus tem pouco efeito sobre a cristalinidade do corpo da garrafa porque a cristalização do corpo da garrafa ocorre acima de 100 graus. Circulação de água de resfriamento no fundo da garrafa. Mantenha o fundo do frasco em temperatura baixa (10 graus -30 graus ) para evitar cristalização excessiva e branqueamento da parte inferior não esticada. Ajuste de temperatura do gargalo (opcional). A parte da boca da garrafa não cristalina foi completamente resfriada após ser desmoldada do molde de injeção. A maior parte da boca da garrafa não cristalina adota um design de boca da garrafa reforçado (aumentando a espessura da parede da boca da garrafa) para melhorar o desempenho de vedação e evitar a deformação da boca da garrafa durante o processo de tampar. Geralmente, a ovalização da boca da garrafa após o enchimento é controlada em 0,2 mm e a taxa de encolhimento do diâmetro externo da rosca é inferior a 0,6%.
⑤ Tecnologia de sopro de ciclo. Ao usar a moldagem por sopro a quente, é muito importante controlar a deformação da garrafa após a desmoldagem. Antes de abrir o molde, o ar é soprado no molde de sopro e o ciclo é esgotado para resfriar e moldar o corpo da garrafa para controlar a deformação após a desmoldagem. A entrada de ar do ar de refrigeração circulante passa pela mesma passagem que o sopro primário e o sopro secundário, mas sai do pequeno orifício na cabeça da haste de estiragem através da haste de estiragem. O tempo de sopro do ciclo é de aproximadamente 0,5 segundos a 2 segundos. Portanto, o consumo de ar de alta pressão da máquina de fabricação de garrafas resistente ao calor é muito maior do que o da máquina de fabricação de garrafas comum.
3. Grandes flutuações na capacidade.
Garrafas PET esticadas biaxialmente têm uma certa taxa de encolhimento, e a taxa máxima de encolhimento é de cerca de 2%. Os principais fatores que afetam a capacidade das garrafas PET são os seguintes:
(1) Influência do molde A capacidade das garrafas PET é afetada principalmente pelo tamanho e forma do molde. O tamanho de cada molde de garrafa é geralmente fixo. A taxa de encolhimento de garrafas de diferentes formas será diferente ao projetar a taxa de encolhimento. Quanto menos nervuras no corpo da garrafa e quanto mais fina a espessura da garrafa, maior a taxa de encolhimento da garrafa.
(2) A influência dos fatores ambientais A temperatura e a umidade do ambiente têm maior influência na capacidade da garrafa. Quanto maior a temperatura ambiente e quanto maior a umidade, maior o encolhimento da capacidade da garrafa.
(3) A influência do processo de produção. Ao soprar garrafas com formas complexas, é necessária uma pressão de sopro mais alta. Se a pressão de sopro for insuficiente, a garrafa ficará mal formada e a capacidade será pequena; temperatura mais alta do molde também fará com que a capacidade seja pequena.
(4) Encolhimento natural da garrafa Como a garrafa PET encolhe naturalmente, o tamanho do molde da garrafa deve ser projetado de forma ajustável (gaxeta mais ou menos). Pegue uma garrafa PET de 1,5L como exemplo. A capacidade média da garrafa recém-produzida é de cerca de 1508ml. Após 3 dias de armazenamento em temperatura ambiente, a capacidade do frasco diminuirá em 5ml~6ml; à medida que o tempo de armazenamento da garrafa aumenta, a capacidade da garrafa diminuirá e se tornará difícil de controlar. Atualmente, cada vez mais linhas de produção utilizam o sopro em linha, ou seja, sopro e enchimento, para evitar a atenuação das garrafas (capacidade e resistência ao calor).
(5) A influência dos métodos de enchimento Diferentes métodos de enchimento têm influências diferentes no controle de volume. O método de enchimento quantitativo tem a menor influência na capacidade, e o enchimento com peso próprio tem a maior influência na capacidade. Para garrafas PET de 1,5L, a diferença pode ser de até 20ml a 25ml. Portanto, para resolver o problema de capacidade da garrafa, o molde (gaxeta) pode ser ajustado adequadamente, o processo de produção pode ser controlado e as condições de armazenamento devem ser melhoradas. O mais importante é reduzir ao máximo o período de armazenamento da garrafa.