1、10 中空吹塑容器中空吹塑容器所謂中空容器是指小口大肚的瓶形容器，包括桶、罐等。中空塑料容器是目前除塑料袋外使用最多的一種容器。中空塑料容器一般均采用吹塑工藝制造。這種工藝制造的容器壁厚均勻，生產(chǎn)效率高，節(jié)省原材料且使得原材料的強(qiáng)度與剛度均有一定程度的提高，是最常采用的一種塑料制品生產(chǎn)工藝。中空吹塑容器僅適用于熱塑性塑料。目前常采用 3 種工藝路線：擠出吹塑、注射吹塑和拉伸吹塑。10.1 擠出吹塑容器擠出吹塑容器10.1.1 擠出吹塑工藝擠出吹塑工藝注射制坯并吹制成型擠出機(jī)吹塑機(jī)組擠出吹塑機(jī)擠出機(jī)類(lèi)似于注塑機(jī)，只是將原來(lái)的注射口改成了擠出口。一般情況下，擠出口由一個(gè)實(shí)心的圓柱與一個(gè)空心的圓環(huán)構(gòu)

2、成，熔融的塑料從兩者之間的空隙可擠出，呈空心管狀，作為管坯。而吹塑機(jī)則是一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的機(jī)械，它主要由模架及開(kāi)模機(jī)構(gòu)、高壓吹氣機(jī)構(gòu)構(gòu)成。擠出機(jī)所擠出的管坯如下圖所示。管坯的壁厚所呈現(xiàn)的不均勻是基于制成品外形的變化。塑料原材料塑化擠出管坯吹脹冷卻脫模后處理制品目前，擠出吹塑有連續(xù)式和間歇式兩種生產(chǎn)設(shè)備。連續(xù)式吹塑機(jī)上裝置著多個(gè)工位，每個(gè)工位上均安裝著一個(gè)模具。在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)一個(gè)工位正在合模時(shí)，另一個(gè)工位開(kāi)始了吹塑，第三、四個(gè)工位卻在冷卻定型，第五個(gè)工位開(kāi)始開(kāi)模，而第六個(gè)工位已為下一次吹制作好了準(zhǔn)備。連續(xù)式擠出吹塑生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。但其缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，需要多個(gè)模具。間歇式吹塑機(jī)相對(duì)

3、要簡(jiǎn)單得多，它僅需一個(gè)模具，當(dāng)一個(gè)制品完全定型并被取出后，再開(kāi)始下一個(gè)制品的制造。間歇式吹塑機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，適合小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低下，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。10.1.2 擠出吹塑的工藝條件及其控制擠出吹塑的工藝條件及其控制（不做要求）10.1.3 共擠出吹塑成型共擠出吹塑成型共擠工藝是指利用多層共擠出機(jī)頭（擠出口）將多種塑料材料同時(shí)擠出，擠出后立即吹塑成型，從而使得還處于熔融狀態(tài)的材料復(fù)合在一起并形成容器的一種工藝。用共擠工藝制造的容器，由于充分利用了各種材料的優(yōu)點(diǎn)，其綜合性能要比單一材料的容器好得多。目前，共擠工藝還廣泛地用于制膜。其生產(chǎn)過(guò)程為：首先將提出的材料在

4、空氣中（即無(wú)模具）吹制成具有規(guī)定厚度的圓筒并收卷，從而形成筒狀薄膜。需要時(shí)，可將筒狀薄膜沿軸向裁開(kāi)，形成單層薄膜。10.2 注射吹塑容器注射吹塑容器10.2.1 注射吹塑工藝注射吹塑工藝注射吹塑工藝過(guò)程為：首先利用注塑工藝制出容器的毛坯（叫做管坯），然后利用吹塑機(jī)將管坯吹脹成型。注射制坯吹制成型注塑機(jī)吹塑機(jī)容器管坯的形狀與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的試管相似，通常，瓶口部分在管坯上已經(jīng)完全成型，吹制時(shí)僅吹出瓶身。一般情況下，容器管坯的長(zhǎng)度與最終制成品的長(zhǎng)度相當(dāng)，吹制過(guò)程中，管坯僅有徑向的脹大而無(wú)軸向的伸長(zhǎng)。注射吹塑有兩種工藝，一種叫做熱坯工藝，一種叫做冷坯工藝。前者是將注射成型的管坯直接放入吹塑模具可進(jìn)行吹制

5、。該工藝生產(chǎn)效率高，但所有工序必須在同一場(chǎng)合進(jìn)行；后者是將管坯冷卻定型后作為商品銷(xiāo)售，而容器使用企業(yè)購(gòu)回管坯后，將管坯再次加熱進(jìn)行吹制。其優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)運(yùn)成本低，容器易避免二次污染。另外，由于管坯由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)，質(zhì)量易得到保證。缺點(diǎn)是容器使用企業(yè)需配備吹塑設(shè)備。塑料原材料塑化注射出管坯吹脹冷卻脫模后處理制品檢驗(yàn)入庫(kù)加熱軟化10.2.2 注射吹塑機(jī)注射吹塑機(jī)（不做要求）10.3 拉伸吹塑容器拉伸吹塑容器10.3.1 拉伸吹塑工藝?yán)齑邓芄に嚴(yán)齑邓芄に嚵鞒膛c冷坯注射吹塑工藝基本相同，不同的是采用該工藝時(shí)，管坯基本上只用冷坯，且其長(zhǎng)度要比注射吹塑管坯的長(zhǎng)度小得多，一般為成品長(zhǎng)度的1/21/3。這樣，在吹制

6、的過(guò)程中，管坯不僅在徑向被 吹脹，而且在軸向也被拉長(zhǎng)。拉伸吹塑因此得名。該工藝也可采用與擠出吹塑相似的工藝流程，但目前已不太使用。塑料原材料塑化注射出管坯吹制成型冷卻脫模后處理制品檢驗(yàn)入庫(kù)加熱軟化10.3.2 拉伸吹塑工藝條件拉伸吹塑工藝條件10.3.2.1 拉伸溫度拉伸溫度拉伸溫度也叫取向溫度，即可以實(shí)施拉伸變形的溫度范圍。教材 P.165 表 3-21 中給出了幾種塑料的拉伸溫度。從表中可以看出，PET 的拉伸溫度較低。因此，該材料是目前最常用的拉伸吹塑材料。而 PC 雖然拉伸溫度略高，但其溫度范圍較大，因而也常常用作拉伸吹塑容器。10.3.2.2 拉伸比拉伸比拉伸比是拉伸吹塑制品的一個(gè)重

7、要的技術(shù)參數(shù)。拉伸比又分軸向拉伸比（l）和徑向拉伸比（r，也叫吹脹比）。軸向拉伸比是指制品長(zhǎng)度與管坯長(zhǎng)度之比：l = L2/L1l 的值一般取 1.5:13:1。一般而言，其值越大，則制品的強(qiáng)度和剛度就越大（對(duì)晶體塑料尤其如此），但若該值過(guò)大，則由于制品的壁厚變得過(guò)薄，使得強(qiáng)度和剛度不復(fù)存在；同時(shí)，會(huì)在制品的縱向產(chǎn)生縐褶，從而出現(xiàn)廢品。徑向拉伸比（吹脹比）是指制品直徑與管坯直徑之比：r = D2/D1r 的值一般取 2:14:1。吹脹比大，則制品由于橫向拉伸量大，其橫向的強(qiáng)度與剛度均會(huì)有一定程度的提高。若該值取得過(guò)大，將可能導(dǎo)致制品的壁厚不均勻，因此在實(shí)用中通常取較小值?？偫毂?指徑向拉伸比

8、與軸向拉伸比之積： = lr 的值以取 46 為佳。10.4 中空吹塑制品的設(shè)計(jì)中空吹塑制品的設(shè)計(jì)10.4.1 瓶體結(jié)構(gòu)與外形瓶體結(jié)構(gòu)與外形10.4.1.1 瓶體結(jié)構(gòu)瓶體結(jié)構(gòu)由于吹塑瓶的瓶壁通常都比較薄，為了增加瓶子的剛度，一般都在瓶體上設(shè)計(jì)有一些帶有裝飾性的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。也可以通過(guò)改變瓶身的造型來(lái)提高剛度。 10.4.1.2 瓶體外形瓶體外形為了制造的方便，尤其是為了方便模具的制造，瓶體外形一般以簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)體為宜。比如圓柱體，圓角矩形截面等。盡量避免在瓶體上設(shè)計(jì)沿徑向的細(xì)而深的凹進(jìn)、凹坑等。10.4.2 瓶口結(jié)構(gòu)瓶口結(jié)構(gòu)10.4.2.1 瓶口螺紋瓶口螺紋我們知道，螺紋有三角螺紋、矩形螺紋、圓螺紋

9、等。而塑料瓶的瓶口螺紋一般采用圓螺紋和三角螺紋（即教材上講的梯形螺紋）。由于塑料材料的硬度較低，一般不采用細(xì)牙螺紋，而常常采用非標(biāo)準(zhǔn)的粗牙螺紋和多頭螺紋。10.4.2.2 密封面密封面塑料瓶的密封常采用四種結(jié)構(gòu)，分別為瓶口上緣密封面、瓶口內(nèi)壁密封圈、瓶口內(nèi)轉(zhuǎn)角密封圈和組合密封面。（參見(jiàn)教材 P.170 圖 3-71）10.4.3 瓶頸與瓶肩瓶頸與瓶肩一般情況下，塑料瓶不宜有明顯的瓶頸，尤其是吹塑瓶，較長(zhǎng)的瓶頸將很難保證其剛度。而瓶肩則一般采用斜面或球面，以保證內(nèi)裝物容易倒出。10.4.4 瓶底瓶底與所有其它瓶子一樣，塑料瓶的瓶底中心部分應(yīng)有一定的凹進(jìn)，以保證瓶子能夠放穩(wěn)。凹進(jìn)部分的周邊可以是一個(gè)環(huán)形面，也可以是幾個(gè)支腳（如大可樂(lè)瓶）。10.4.5 熱灌裝能力熱灌裝能力在實(shí)用中，許多被包裝物需在 100C 以上的溫度下進(jìn)行消毒，若塑料材料不耐高溫，則在消毒過(guò)程中產(chǎn)生收縮、起皺、變形等瑕疵，甚至使容器遭受破壞。因此，必需根據(jù)被包裝物的性質(zhì)及包裝工藝來(lái)選擇容器的材料。比如，普通 PET 在 80C 時(shí)就會(huì)收縮，因此它就不適合包裝茶飲料，而高溫 PET、PP 和 LDPE 則能夠耐受 120C 以上的高