1、包 装 与 食 品 机 械 !“# 年 第 ! 卷 第 # 期$ 前 言近 几 年 国 内 饮 料 产 品 市 场 发 展 迅 速 ! 饮 料的 生 产 与 消 费 量 在 不 断 上 升 ! 如 果 汁 “ 茶 “ 碳酸 饮 料 “ 矿 泉 水 “ 纯 净 水 “ 各 种 功 能 饮 料 等 受到 消 费 者 的 广 泛 青 睐 # 因 为 % 39:;(:9,*! %+F ,-+ ,+;-.()(G* (H %9.G ;(J0/+-+.:9K+ 9. ,-9: 010+/L 2,9.;)EF+F %,9(.L I(,)+! I)(N9.G 0/(;+:O -+ P+*! 9J01;,9.G
2、 H1;,(/ N1: 1.1)*Q+F ;(.;/+,+)*!,-+ 9J01;, 1.F :()E,9(. N1: /+K+1)+FO+,- ./(0E)+ ;-19.R $?5?L -9.1!?!“#瓶 生 产 技 术 !赵 志 恒态 是 分 子 链 有 续 排 列 的 结 果 “ !“# 最 高 的 结 晶度 只 能 达 到 $%/ 的 热 能 要 被 带 走 % 冷 却速 度 与 结 晶 有 着 非 常 密 切 的 关 系 ! 如 果 要 取 得2“4的 无 定 形 的 透 明 瓶 坯 ! 冷 却 的 速 度 要 达 到图 2 #( 腔 热 流 道 图!“!#$%&! 一 般 瓶 坯
3、 的 冷 却 速 度 大 概 都 在 “()“!#$%&!整 个 瓶 坯 的 制 造 就 是 通 过 上 述 的 原 料 干 燥 “塑 化 熔 融 “ 挤 出 “ 注 塑 “ 保 压 和 冷 却 等 过 程 完成 的 ! 只 有 当 注 塑 出 的 瓶 坯 完 全 是 由 无 定 型 的透 明 *+, 构 成 # 同 时 满 足 - 值 和 外 观 尺 寸 等全 部 要 求 才 能 算 是 质 量 合 格 的 瓶 坯 ! 要 达 到 这样 的 目 标 # 我 们 必 须 完 全 控 制 好 上 述 的 每 一 个过 程 才 有 可 能 !) 吹 瓶).! 两 步 法 和 一 步 法吹 瓶 工
4、艺 有 两 步 法 和 一 步 法 之 分 # 简 单 的说 # 两 步 法 就 是 瓶 坯 注 塑 和 吹 瓶 是 在 两 台 设 备上 完 成 的 $ 而 一 步 法 是 瓶 坯 注 塑 和 吹 瓶 在 同 一台 设 备 上 完 成 的 !). 瓶 口 的 处 理如 果 是 生 产 热 灌 装 的 瓶 子 # 一 般 都 要 对 瓶口 进 行 特 殊 处 理 # 否 则 在 灌 注 过 程 中 瓶 口 会 因为 受 热 而 会 产 生 变 形 # 导 致 产 品 密 封 失 效 # 出现 质 量 问 题 !一 步 法 工 艺 一 般 通 过 瓶 口 加 厚 来 提 高 其 耐热 性 能 来
5、 解 决 这 个 问 题 !两 步 法 则 一 般 通 过 瓶 口 结 晶 的 方 式 来 解 决 !*+, 材 料 在 结 晶 的 状 态 下 # 其 耐 热 性 能 大 大 提高 # 可 以 抵 抗 热 灌 装 的 温 度 而 不 变 形 # 保 证 密封 ! 瓶 口 结 晶 的 方 式 一 般 是 将 瓶 口 部 分 加 热 并保 温 足 够 的 时 间 使 其 结 晶 !)./ 一 步 法 瓶 坯 温 度 的 调 整因 为 一 步 法 制 坯 和 吹 瓶 在 同 一 台 机 器 上 同步 完 成 # 瓶 坯 注 塑 完 成 后 只 冷 却 到 脱 模 温 度%大 概 !“!左 右 &#
6、 就 被 送 到 调 温 工 位 # 经 过 热风 或 者 冷 风 # 分 段 将 瓶 坯 的 温 度 调 整 到 合 适 的范 围 ! 整 个 过 程 瓶 坯 没 有 被 完 全 冷 却 # 充 分 利用 瓶 坯 原 有 的 热 量 !因 为 调 温 的 过 程 基 本 不 需 要 太 多 的 加 热 #也 不 需 要 过 多 的 瓶 口 保 护 措 施 # 所 以 调 温 的 过程 和 设 备 结 构 相 对 简 单 ! 瓶 坯 没 有 运 输 和 储 存 #避 免 了 对 其 外 观 的 损 伤 # 所 以 瓶 子 外 观 质 量 相对 要 好 一 些 !).) 两 步 法 瓶 坯 温
7、度 的 调 整两 步 法 制 坯 和 吹 瓶 过 程 相 对 独 立 # 瓶 坯 可以 运 输 和 储 存 ! 所 以 经 过 一 段 时 间 的 储 存 瓶 坯已 经 充 分 的 冷 却 # 达 到 常 温 # 其 初 始 温 度 比 较统 一 !吹 瓶 时 # 瓶 坯 经 过 理 坯 设 备 整 理 后 被 送 到加 热 炉 # 加 热 炉 的 热 源 是 红 外 线 发 热 管 # 在 瓶坯 的 高 度 方 向 上 按 一 定 的 间 隔 分 组 排 列 # 每 组的 发 热 功 率 通 过 *01 控 制 和 调 节 # 瓶 坯 在 加 热炉 的 输 送 过 程 中 是 不 断 旋 转
8、 的 # 这 样 瓶 坯 的 温度 就 可 以 沿 着 高 度 方 向 分 段 控 制 !因 为 加 热 过 程 有 可 能 使 瓶 口 受 热 而 产 生 非预 期 的 变 形 # 所 以 # 在 加 热 炉 里 的 整 个 过 程 #瓶 口 都 是 要 被 冷 却 保 护 的 # 所 以 会 用 到 冷 却 水 !瓶 坯 经 过 温 度 的 调 整 和 控 制 # 已 经 分 段 达到 预 期 的 温 度 # 这 样 吹 制 的 瓶 子 的 材 料 就 能 够按 照 设 计 要 求 分 布 # 达 到 理 想 的 壁 厚 和 机 械 性能 !).2 吹 瓶吹 瓶 的 过 程 分 为 拉 伸
9、 “ 预 吹 “ 吹 瓶 “ 冷却 四 个 阶 段 !当 完 成 调 温 过 程 后 # 机 械 手 将 瓶 坯 从 加 热炉 的 输 送 链 上 转 送 到 吹 瓶 模 具 中 ! 模 具 合 模 #拉 伸 杆 向 下 运 动 # 将 瓶 坯 沿 着 轴 线 方 向 向 下 拉伸 ! 拉 伸 杆 的 下 降 速 度 由 拉 伸 凸 轮 控 制 ! 瓶 子沿 轴 线 方 向 的 材 料 分 布 就 是 在 这 一 刻 形 成 的 #拉 伸 速 度 是 影 响 材 料 在 轴 线 方 向 分 布 的 关 键 参数 之 一 # 如 果 太 快 # 则 瓶 子 底 部 的 材 料 容 易 过多 #
10、导 致 瓶 身 上 部 材 料 分 布 不 足 # 整 体 机 械 性能 降 低 ! 当 然 如 果 太 慢 # 则 瓶 子 底 部 的 材 料 容易 过 少 # 也 会 导 致 整 体 机 械 性 能 下 降 # 吹 不 出理 想 的 瓶 子 !预 吹 的 作 用 是 保 证 拉 伸 过 程 中 瓶 坯 材 料 与拉 伸 杆 之 间 始 终 保 持 一 定 的 距 离 # 避 免 瓶 坯 壁与 拉 伸 杆 之 间 的 接 触 ! 在 拉 伸 的 过 程 中 # 如 果瓶 坯 壁 材 料 与 拉 伸 杆 之 间 产 生 接 触 # 材 料 会 被拉 伸 杆 冷 却 # 加 上 拉 伸 杆 的
11、摩 擦 和 热 *+, 材 料的 黏 附 作 用 # 会 直 接 导 致 被 接 触 的 部 分 无 法 按照 预 期 被 拉 伸 # 无 法 吹 出 合 格 的 瓶 子 ! 所 以 预吹 过 程 非 常 重 要 ! 预 吹 的 压 力 和 时 间 设 定 也 非常 关 键 # 预 吹 的 压 力 一 般 大 约 在 3(!“456 左 右 调整 # 如 果 预 吹 不 够 # 则 达 不 到 将 拉 伸 杆 和 瓶 壁材 料 分 离 的 目 的 # 如 果 预 吹 过 多 # 则 瓶 壁 材 料在 没 有 被 完 全 拉 伸 好 的 情 况 下 提 前 接 触 了 模 具*+,瓶 生 产 技
12、 术 (赵 志 恒/包 装 与 食 品 机 械 !“# 年 第 ! 卷 第 # 期内 壁 ! 这 样 也 会 影 响 材 料 在 高 度 方 向 的 分 布 !达 不 到 预 期 的 材 料 分 布 “吹 瓶 是 在 完 成 预 吹 过 程 之 后 ! $%& 材 料 已经 按 照 高 度 方 向 形 成 了 合 理 的 分 布 的 情 况 下 !使 用 较 大 压 力 的 压 缩 空 气 向 瓶 内 加 压 ! 使 $%&材 料 同 模 具 内 壁 充 分 而 紧 密 的 接 触 “ 吹 瓶 的 压力 一 般 要 达 到 ()*#+$! 其 对 瓶 子 的 成 型 质 量起 了 决 定 性
13、的 作 用 “冷 却 分 两 种 情 况 ! 即 冷 灌 装 瓶 和 热 灌 装 瓶 “其 冷 却 过 程 各 不 相 同 “如 果 吹 制 的 是 冷 灌 装 的 瓶 子 ! 则 利 用 的 是冷 模 ! 模 具 被 冷 却 水 冷 却 ! 当 热 的 $%& 材 料 接触 模 具 后 ! 会 被 模 具 内 壁 快 速 冷 却 ! 达 到 定 型的 温 度 后 ! 即 可 脱 模 ! 完 成 瓶 子 的 吹 制 “如 果 吹 制 的 是 热 灌 装 的 瓶 子 ! 则 要 求 瓶 子 要有 一 定 的 耐 热 性 能 ! 通 常 采 用 提 高 瓶 壁 材 料 结 晶度 的 方 式 来 提
14、 高 瓶 子 的 耐 热 性 “ 一 般 结 晶 度 要 达到 !“*),才 能 达 到 比 较 好 的 耐 热 性 能 “ 提 高 结晶 度 通 常 使 用 热 模 吹 瓶 ! 一 般 利 用 油 加 热 来 控 制模 具 的 温 度 ! 模 具 的 温 度 大 概 被 控 制 在 -#“!左右 ! 当 $%& 材 料 接 触 模 具 内 壁 之 后 ! 被 模 具 内壁 迅 速 加 热 到 约 -)*-#)!的 结 晶 温 度 区 域 ! 加上 $%& 在 被 拉 伸 的 过 程 中 分 子 链 已 经 变 成 有 序的 排 列 ! 在 这 种 温 度 下 ! 张 力 诱 导 的 结 晶
15、就 很 快形 成 ! 结 晶 度 迅 速 被 提 高 “ 热 灌 装 吹 瓶 工 艺 的 拉伸 杆 兼 有 冷 却 的 功 能 ! 在 瓶 子 达 到 结 晶 的 效 果后 ! 通 过 拉 伸 杆 向 瓶 子 内 部 迅 速 大 量 吹 冷 却 空气 ! 使 瓶 子 的 温 度 快 速 降 低 到 定 型 温 度 以 下 ! 即可 脱 模 ! 完 成 热 灌 装 瓶 子 的 吹 制 “) 结 束 语综 上 所 述 ! $%& 瓶 的 生 产 过 程 相 当 复 杂 !关 键 点 相 当 多 ! 任 一 环 节 控 制 不 好 都 会 导 致 相应 的 缺 陷 和 问 题 “ 当 然 ! 具 体
16、 的 情 况 是 比 较 复杂 的 ! 缺 陷 和 问 题 都 不 可 能 是 单 一 的 成 因 导 致的 ! 这 才 使 工 艺 设 计 和 控 制 过 程 中 真 正 困 难 的地 方 “ 但 是 只 要 我 们 根 据 本 文 提 供 的 每 一 个 控制 设 置 的 原 因 和 控 制 不 良 的 后 果 ! 认 真 研 究 所出 现 的 每 一 种 现 象 ! 分 清 其 属 于 那 一 类 问 题 !则 问 题 的 成 因 就 能 搞 清 楚 ! 解 决 问 题 的 方 法 就会 有 ! 问 题 就 能 够 迎 刃 而 解 “ 这 才 是 工 艺 研 究人 员 和 现 场 控 制
17、 技 术 人 员 最 具 有 价 值 的 工 作 “参 考 文 献 #$“% 陈 乐 怡 & 张 从 容 & 雷 燕 湘 等 编 著 ( 常 用 合 成 树 脂 的性 能 和 应 用 手 册 $#%( 北 京 # 化 学 工 业 出 版 社 ! !“!(来 稿 需 知-( 来 稿 用 电 子 邮 件 方 式 或 为 电 脑 打 字 稿 最 好 附 软 盘 ()务 必 注 明 联 系 电 话 和 电 子 邮 箱 !以 便联 系 “!( 稿 件 字 数 一 般 控 制 在 )“ 字 以 内 !一 稿 不 得 复 投 !登 载 来 稿 时 本 刊 有 删 改 权 “ 来 稿 请 自 留底 稿 !稿
18、件 如 不 录 用 !本 刊 恕 不 退 稿 “( 稿 件 请 按 以 下 顺 序 编 写 #题 目 !作 者 工 作 单 位 及 邮 码 !作 者 姓 名 !“ 字 以 内 中 文 摘 要 含 关键 词 不 少 于 # 个 (!正 文 !参 考 文 献 !作 者 简 介 姓 名 &性 别 &工 作 单 位 &职 称 &籍 贯 &民 族 &出 生 年 月 以及 研 究 方 向 !基 金 项 目 请 注 明 基 金 编 号 “ ()另 附 英 文 题 目 &作 者 姓 名 &作 者 单 位 名 称 &英 文 摘 要 含关 键 词 不 少 于 # 个 (“ 摘 要 应 突 出 论 文 关 键 内
19、容 !不 应 为 标 题 的 摞 列 “ 尤 其 英 文 摘 要 更 应 逐 句 认 真推 敲 !力 求 准 确 无 误 “#( 文 稿 中 插 图 需 要 符 合 国 标 要 求 !图 中 说 明 文 字 用 序 号 标 示 “ 序 号 文 字 说 明 标 注 在 图 名 之 下 “插 图 要 简 明 &清 晰 &与 文 章 中 说 明 问 题 对 应 !除 去 不 必 要 的 多 余 部 分 “)( 参 考 文 献 的 著 录 项 目 要 齐 全 “ 被 引 用 期 刊 论 文 等 单 篇 文 献 时 !其 著 录 顺 序 与 符 号 为 *顺 序号 +!作 者 !题 名 !刊 名 !年 !卷 期 ()起 止 页 !被 引 用 为 图 书 等 整 本 文 献 时 !其 著 录 顺 序 与 符 号 为 *顺序 号 +!作 者 !整 本 文 献 题 名 !出 版 地 !出 版 社 !出 版 年 “ 请 参 照 ./01.234&-5-667 中 国 学 术 期 刊 检索 与 评 价 数 据 规 范 “!“!“! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! “!“!#
