吹塑技术一种发展迅速的塑料加工方法。
热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热(或加热到软化状态),置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使
塑料型坯吹胀而紧贴在
模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。
吹塑工艺在
第二次世界大战期间,开始用于生产
低密度聚乙烯小瓶。50年代后期,随着
高密度聚乙烯的诞生和
吹塑成型机的发展,吹塑技术得到了广泛应用。中空容器的体积可达数千升,有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有
聚乙烯、
聚氯乙烯、
聚丙烯、聚酯等,所得之中空容器广泛用作工业包装容器。
近几年,随着各种功能饮料与酒包装市场的发展,各种多层共注—
吹塑成型技术成为市场的热点。
注拉吹中空成型制品具有壁厚均匀、尺寸稳定性好、重量轻、强度大等优点,因此应用范围非常广泛。由于注拉吹工艺生产的容器多以PET、PP、PE、PVC等材料为原料,而使用这些原料生产的瓶子具有质轻、便携、无毒、透明、不易破碎、阻隔性较好等优点,使其越来越多地成为
药用玻璃瓶的替代品而被应用于碳酸饮料、果汁饮料、饮用水、食用油、酒类、日化产品、药品等行业的包装中。
注拉吹加工工艺流程分为两步法和一步法。一步法是在一台设备上完成从原料到容器的整个成型过程。两步法工艺需要两台设备完成由原料到制品的成型过程。两步法主要适合大批量生产,而且灵活性大,既可以用一台注射机配多台
吹瓶机,也可以用多台注射机配一台
吹瓶机。当然,这主要应根据注射机与吹瓶的产量匹配而定。
但是,值得指出的是,吹塑薄膜的性能跟生产工艺参数有着很大的关系,因此,在吹膜过程中,必须要加强对工艺参数的控制,规范工艺操作,保证生产的顺利进行,并获得高质量的薄膜产品。在聚乙烯吹塑薄膜生产过程中,主要是做好以下几项工艺参数的控制:
吹塑
低密度聚乙烯(
LDPE)薄膜时,挤出温度一般控制在160℃~170℃之间,且必须保证机头温度均匀,挤出温度过高,树脂容易分解,且薄膜发脆,尤其使纵向拉伸强度显著下降;温度过低,则树脂塑化不良,不能圆滑地进行膨胀拉伸,薄膜的拉伸强度较低,且表面的光泽性和透明度差,甚至出现像木材年轮般的花纹以及未熔化的晶核(鱼眼)。
吹胀比是吹塑薄膜生产工艺的控制要点之一,是指吹胀后膜泡的直径与未吹胀的管环直径之间的比值。吹胀比为薄膜的横向膨胀倍数,实际上是对薄膜进行横向拉伸,拉伸会对塑料分子产生一定程度的取向作用,吹胀比增大,从而使薄膜的横向强度提高。但是,吹胀比也不能太大,否则容易造成膜泡不稳定,且薄膜容易出现皱折。因此,吹胀比应当同牵引比配合适当才行,一般来说,
低密度聚乙烯(
LDPE)薄膜的吹胀比应控制在2.5~3.0为宜。
牵引比是指薄膜的牵引速度与管环挤出速度之间的比值。牵引比是纵向的拉伸倍数,使薄膜在引取方向上具有定向作用。牵引比增大,则纵向强度也会随之提高,且薄膜的厚度变薄,但如果牵引比过大,薄膜的厚度难以控制,甚至有可能会将薄膜拉断,造成断膜现象。
低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的牵引比一般控制在4~6之间为宜。
露点又称霜线,指塑料由粘流态进入高弹态的分界线。在吹膜过程中,低密度聚乙烯(LDPE)在从模口中挤出时呈熔融状态,透明性良好。当离开模口之后,要通过冷却风环对膜泡的吹胀区进行冷却,冷却空气以一定的角度和速度吹向刚从机头挤出的塑料膜泡时,高温的膜泡与冷却空气相接触,膜泡的热量会被冷空气带走,其温度会明显下降到低密度聚乙烯(LDPE)的粘流温度以下,从而使其冷却固化且变得模糊不清了。在吹塑膜泡上我们可以看到一条透明和模糊之间的分界线,这就是露点(或者称霜线)。
在吹膜过程中,露点的高低对
薄膜性能有一定的影响。如果露点高,位于吹胀后的膜泡的上方,则薄膜的吹胀是在液态下进行的,吹胀仅使薄膜变薄,而分子不受到拉伸取向,这时的吹胀膜性能接近于
流延膜。相反,如果露点比较低,则吹胀是在固态下进行的,此时塑料处于高弹态下,吹胀就如同横向拉伸一样,使分子发生取向作用,从而使吹胀膜的性能接近于定向膜。
在吹塑过程中塑胶颗粒因高温挥发产生少量有机废气,其主要成分为
非甲烷总烃。