中文名 | 拉伸吹塑 | 外文名 | Stretch blow molding |
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發(fā)展基礎 | 擠出吹塑工藝和注射吹塑工藝 | 目????的 | 改善塑料的物理力學性能 |
生產(chǎn)方式 | 一步法與兩步法 | 組合方式 | 擠出拉伸吹塑與注塑拉伸吹塑組合 |
先注射成型有底型坯,并連續(xù)地由運送帶(或回轉(zhuǎn)帶)送至加熱爐(紅外線或電加熱),經(jīng)加熱至拉伸溫度,而后納入吹塑模內(nèi)借助拉伸棒進行軸向拉伸,最后再經(jīng)吹脹成型。此法的工藝特點是在通常吹塑機上增加拉伸棒將型坯先進行軸向拉伸1~2倍。為此需要控制適宜的拉伸溫度。此法可用多腔模(2~8個)進行,生產(chǎn)能力可達250~2400只/h(容量為340 ~1800mL飲料瓶)。
先將塑料擠成管材,并切斷成一定長度而作為冷坯。放進加熱爐內(nèi)加熱到拉伸溫度,然后通過運送裝置將加熱的型坯從爐中取出送至成型臺,使型坯的一端形成瓶頸和螺牙,使之沿軸向拉伸100%~200%后,閉合吹塑模具進行吹脹;另一種方法是從爐中取出加熱的型坯,一邊在拉仲裝置中沿管坯軸向進行拉伸,一邊送往吹塑模具,模具夾住經(jīng)拉伸的型坯后吹脹成型,修整廢邊,此法生產(chǎn)能力可達到3000只/h,容量為1L的瓶子。
是為了改善塑料的物理力學性能,對于非結(jié)晶型的熱塑性塑料,拉伸是在熱彈性范圍內(nèi)進行的。而對于部分結(jié)晶的熱塑性塑料,拉伸過程是在低于結(jié)晶熔點較窄的溫度范圍內(nèi)進行的在拉伸過程中,要保持一定的拉伸速度,其作用是在進行吹塑之前,使塑料的大分子鏈拉伸定向而不致于松弛。
同時,還需要考思到晶體的晶核生成速率及結(jié)晶的成長速率,當晶體尚未形成時,即使達到了適宜的拉伸溫度,對型壞拉伸也是毫無意義的,因此在某種情況下,可加人成核劑來提高成核速度。經(jīng)軸向和徑向的定向作用容器顯示優(yōu)良的性能,制品的透明性、沖擊強度、硬度和剛性、表面光澤度及阻隔性都有明顯提高。
一步法是指制備型坯、拉伸吹塑三道主要工序在一臺設備中連續(xù)依次完成的,又稱為熱型坯法。型坯是生產(chǎn)過程中的半成品。設備的組合方式有:①由擠出機和吹塑機組成;②由注塑機和吹塑機組成。
兩步法生產(chǎn),第一步制備型坯,型坯經(jīng)冷卻后成為一種待加工的半成品,具有專門化生產(chǎn)的特性。第二步將冷型坯提供另一企業(yè)或另一車間進行再加熱、拉伸和吹塑,又稱為冷型壞法。兩步法的產(chǎn)量、工藝條件控制是一步加工法無可比擬的,適宜大批量生產(chǎn),但能耗較多。
拉伸吹塑有四種組合方式:①一步法擠出拉伸吹塑,用于加工PVC;②兩步法擠出拉伸吹塑,用于加工PVC和PP;③一步法注塑拉伸吹塑,用于加工PET和RPVC;④兩步法注塑拉伸吹塑,用于加工PET。
拉伸吹塑工藝過程包括:注塑型坯定向拉伸吹塑,擠出型坯定向拉伸吹塑,多層定向拉伸吹塑,壓縮定向拉伸吹塑等。其特點都是將型坯溫度控制在低于熔點溫度下用雙向拉伸來提高制品的強度。
一般而言,熱塑性塑料都能拉仲吹塑i通過雙向拉伸,能明顯地提高拉伸強度、沖擊韌性、剛性、透明度和光澤,提高對氧氣、二氧化碳和水蒸氣的阻隔性。從技術(shù)水平而淪,能滿足上述要求的塑料主要有:聚對苯二甲酸乙二醇酯( PET),聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯( PP)、聚丙烯腈(PAN)。其中聚對苯二甲酸乙二醇酯的用量最大,聚丙烯腈的用量最小,聚丙烯對水蒸氣的阻隔性較好,經(jīng)雙向拉伸后,其低溫(5~20℃)脆性有較大改進,從原料價格及對生理的無害性出發(fā),人們正在不斷地研究、開拓拉伸吹塑的新原料。 2100433B
采用有限元、神經(jīng)網(wǎng)絡等方法,對塑料拉伸吹塑進行模擬,以預示相關(guān)的過程參數(shù)及制品的微觀結(jié)構(gòu)(結(jié)晶度和分子取向)和宏觀性能(機械、阻滲和耐熱性能),從而指導模具的設計和加工參數(shù)的選擇,以成型出性能和壁厚分布可控的制品。本研究可使我國吹塑理論的研究往廣度、深度發(fā)展,又有助于改變我國拉伸吹塑機械和產(chǎn)品研制能力學很薄弱的局面。 2100433B
用注射成型法先將塑料制成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品(如圖1)。
拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型,其方法是先將型坯進行縱向拉伸,然后用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強度、表面硬度和剛性有很大的提高,適用于聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。拉伸吹塑成型包括注射型坯定向拉伸吹塑、擠出型坯定向拉伸吹塑、多層定向拉伸吹塑、壓縮成型定向拉伸吹塑等。
用擠出法先將塑料制成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品(如圖2)。注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同,吹塑過程基本上是相同的。吹塑設備除注射機和擠出機外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成,其中設有冷卻劑通道,分型面上小孔可插入充壓氣吹管。
吹塑常識
擠出吹塑是一種制造中空熱塑性制件的方法。廣為人知的吹塑對象有瓶、桶、罐、箱以及所有包裝食品、飲料、化妝品、藥品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工產(chǎn)品、潤滑劑和散裝材料的包裝上。其他的吹塑制品還有球、波紋管和玩具。對于汽車制造業(yè),燃料箱、轎車減震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和頭枕覆蓋層均是吹塑的。對于機械和家具制造業(yè),吹塑零件有外殼、門框架、制架、陶罐或到有一個開放面的箱盒。
最普通的吹塑擠塑料原料是高密度聚乙烯,大部分牛奶瓶是使用這種聚合物制成的。其他聚烯烴也常通過吹塑來加工。根據(jù)用途,苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他熱塑性塑料也可以用來吹塑。
最近工程塑料在汽車行業(yè)被廣泛接受。材料選擇是以機械強度、耐候性、電學性能、光學性能和其他性能為依據(jù)的。
3/4的吹塑制品是由擠出吹塑法制造的。擠出工藝是強迫物料通過一個孔或模具來制造產(chǎn)品。
擠出吹塑工藝由5步組成:1.塑料型胚(中空塑料管的擠出);2.在型胚上將瓣合模具閉合,夾緊模具并切斷型胚;3.向模腔的冷壁吹脹型培,調(diào)整開口并在冷卻期間保持一定的壓力;4.打開模具,卸下被吹的零件;5.修整飛邊得到成品。
聚合物混配備定義為通過熔體混合使聚合物或聚合物體系提 高等級的一種過程?;炫溥^程從單一添加劑的加入到多種添加劑處理、聚合物合金和反應性混培,其范圍甚廣。據(jù)估計,美國三分之一的聚合物生產(chǎn)要經(jīng)過混配?;炫淞峡筛鶕?jù)最終應用的性能要求進行定制?;炫洚a(chǎn)品具有雜混的性能,例如高光澤和優(yōu)良的抗沖擊強度,或精密模塑性和良好的剛度。
混配好的聚合物通常被切粒用于進一步加工。然而工業(yè)上越來越來感興趣的是將混配與下一步過程結(jié)合起來,例如型材擠出,這樣可避免再次加熱聚合物。
人們使用各種類型的熔體混合設備,從輥煉機和分批混合機到單螺桿和雙螺桿擠塑機。連續(xù)混配給(擠塑機)是最常用的設備,因為他可提供質(zhì)量一致的產(chǎn)品,并且可降低操作費用。有兩種混合類型:分布式混合品料在混配料中無需采用高剪切應力就可以均勻地分布。這類混合液被稱為延伸性混合或?qū)恿餍曰旌稀?/p>
分散式混合 亦稱強力混合,其中施加高剪切應力來打碎內(nèi)聚成團的固體。例如當添加劑料團被打碎時,實際的顆粒尺寸就變小了。
混配操作經(jīng)常在一個過程中需要兩種混合類型。