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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、聚氯乙烯等樹脂。成型的中空制品無毒、無味、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)工序比較簡單:

按制品用料配方要求把主輔料計量混合→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)冷卻定型后開模>取出制品完成這幾個動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，分別是兩臺獨立的設(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)工藝比較簡單:生產(chǎn)過程(圖11-3)是把 PE 樹脂經(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)格容積大小來選擇原料:一般規(guī)律是較小容積的塑料桶選用熔體流動速率(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樹脂有:中國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，選出一種適合的樹脂牌號。

(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)計時可參照管材成型用模具的技術(shù)條件要求進(jìn)行。以下提供幾個模具設(shè)計要求技術(shù)數(shù)據(jù)，供設(shè)計時參考選用。

a. 壓縮比為(2.5~4):1。

b. 定徑段平直部分長度 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)，一般是由兩個半模片組成，模具的開閉運(yùn)動有水平式移動或垂直移動;也可以是以鉸鏈軸為支點，兩半模以支點為軸沿圓弧線運(yùn)動開閉。

另外，對于制品底部有下凹制品，成型模具要設(shè)計成三開或四開結(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。

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

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。這個夾持口的形狀尺寸如圖 11-5 所示。幾個尺寸的確定要考慮到它對制品成型和強(qiáng)度的影響。經(jīng)驗數(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，工作時應(yīng)不大于 40℃。

⑥ 模具內(nèi)腔表面粗糙度要求不高，必要時內(nèi)表面還需要噴砂(40 目)處理，以方便吹脹制品時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表示未列人危險品的化工產(chǎn)品包裝用桶，T表示危險品包裝用特殊包裝桶。

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

③ 桶的實際容量應(yīng)大于公稱容量的5%。

④ 桶體實際質(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 桶體實際外形尺寸與設(shè)計外形尺寸允許偏差為士5mm(指桶的規(guī)格 1~30L 時桶的外徑和高度)。

⑥ 桶的外觀質(zhì)量:1~5L桶不準(zhǔn)有氣泡，大于 5L時，氣泡直徑小于2mm允許不超過2個;黑點雜質(zhì)，長度小于1.5mm，1~2.5L不許超過3個，3~5L不許超過5個，黑點雜質(zhì)長度小于0.5mm不計，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。