SIPA一步法吹瓶工艺原理及异常处理 一 步 法 吹 瓶 一、PET粒子的简介及评价PET粒子的指标 二、一步法吹瓶概术、工作原理及工艺流程、 三、一步法吹瓶工艺关键控制点 四、一步法吹瓶工艺中影响空瓶质量关键因子 五、常见空瓶不良点的原因分析及解决方法 一、PET粒子的简介及评价PET粒子的指标 一、PET粒子的简介及评价PET粒子的指标 --------------- PET简单介绍 1、PET分子结构特点 a、PET具有对称芳环结构的线型分子链，易于取向和结晶， 具有良好的成纤和成膜性 b、PET分子链上带有极性酯基，赋予较强的分子间作用力、 强度和一定的吸水性及水解性 c、PET分子具有两种构相，晶体呈反式构相、无规体呈顺式 构相 检测项目的物化指标意义及作用 检测项目 意义 作用 特性粘度(IV) 表征Polymer分子量的大小，IV＝ a*Mnb中a、b为马克方程系数，随使 用溶剂和测试温度不同而不同 指导不同强度需求的包装制品及纤维的 成品选择 酸值COOH 表征Polymer降解反应程度的大小， 此值与制品的后加工稳定性和AA含量 的多寡有关 产品中酸值会影响固聚的反应速率及AA含 量。
DEG含量衡量Polymer生产过程中醚化副反应 程度 该值的增加，会使Polymer熔点下降，染 色率上升 L值表征黑白度（亮度）L值高，亮度大、色值白而鲜艳 a值表征红绿度 a值变大（正值），红色加深；a值变小（ 负值），绿色加深 b值表征黄蓝度b值变大（正值），黄色加深，b值变小（ 负值），蓝色加深 AA表征产品中乙醛含量影响饮料（尤其水）的口感 IPA表征生产该制品时的IPA添加量影响Polymer的熔点和结晶性能水份 表征 产品中的水含量，与干燥程度、贮存 水分影响Polymer的熔点和结晶性能水份 表征产品中的水含量，与干燥程度、 贮存 水份会加速熔融状态下的Polymer水解反 应，导致粘度下降；水份在高温下汽化而 存在于熔体中，形成气泡 P.E.T. 的特性与特质 在Tg.温度前 ，是无序的分 子链胶合成的 玻璃态 PET的3个转化点温度 P.E.T. 粒 子 玻璃态转化点温度 m W 放热反应 吸热反应 能量 熔融态转化点温度 结晶转化点温度 温度升高 (20C/min) 非结晶态 P.E.T.的 DSC热分析 依材料不同而有 所差异 一、PET粒子的简介及评价PET粒子的指标 ------------- PET 的特性 玻璃态转化点温度(Tg) - 软化点，在该温度下分子链与分子链间能相对运动（由固态转换到橡 胶态的温度点） - 该温度取决于该聚合体的结晶度有多少 结晶温度(Tc) - 在该温度下无规则的非结晶PET转化为结晶态（球状结晶，乳白色） - PET最大结晶率为55%左右 熔融温度(Tf) - 聚合体的熔融点 该温度是微晶体熔融，由固态变成液态的温度 - 这是微晶体的熔化温度（例如：Tm= 270 ) 固有粘度 - PET的液态粘度 这是摩尔质量的主要特征，也就是分子链的平均长度 一、PET粒子的简介及评价PET粒子的指标 --------------P.E.T 的特性 •非结晶态 - 未有结晶的晶体存在，就是所谓的非结晶态。
该状态是透明的，它的密度约为1.33，也被称为“强化”PET •结晶态 - 一种由有序和无序区域组成的半结晶态我们发现： 加热过程中产生白色球状结晶 通过拉伸促使诱导结晶(拉伸结晶) •定向拉伸 - 在不同条件下，可以使PET有单一方向或双方向的拉伸结晶 一步法吹瓶机SIPA 二、一步法吹瓶概术、工作原理及工艺流程 一步法吹瓶工艺概述： SIPA(一步法)吹瓶机采用自动化工艺,通过挤压、注 塑和拉伸、吹塑各环节制造各种形状，尺寸的 PET容器，各种不同的尺寸，瓶型可通过更换吹 塑模具来实现.吹瓶机分A,B两侧.两侧相同且对称, 可同时或单独工作.注模号位于瓶口托环和锁环之 间,吹模模号位于空瓶底部 二、一步法吹瓶概术、工作原理及工艺流程 一步法吹瓶工作原理： 空瓶由可再生的PET粒子经过塑化、注塑 、移动、调整、拉伸吹制及成品输出几个环节先 将PET粒子塑化然后注成不同型号之瓶胚，经过 调整后吹制成生产所需的各种瓶型供生产灌装使 用 2.一步法吹瓶工艺流程及参数 PET粒子吹模 吹制 熔融 挤压 干燥塔 中央 分配器 瓶胚 颈部 加热 注塑 成胚 瓶用 ＰＥＴ 粒子 回收料 添加 小于 １０% 160～185℃ 下干燥4小时 左右 熔塑温度 280～300℃ 温度： 280~300℃ 温度： 280～310 冰水温度： 9～12℃ 模温 110～130℃ 循环气时间 0.6秒 气刀温度 400～550℃ 气刀压力 15～30Mbar 2一步法吹瓶工艺流程及参数 2.1一步法吹瓶工艺流程;PET粒子干燥 先将原料PET粒子干燥除湿,PET粒子是一种吸湿物质，它能 够从外界环境中吸收水分。
水分百分比不同的表现： 0.1%的总重 ：PET正常出厂时的水分 0.6%的总重：PET经过库存后含水的上限 0.003%总重：干燥后PET粒子含有水分量，此时PET粒子能 发挥最大功效 0 0.80 0.40 0.040.080.120.16 IV(dl/g) H2O( %) 水分存在对PET产生降解作用，当温度›PET溶 解温度250 度，水分子使聚合物发生水解同时 水分子破坏了聚合体的分子链，分子重量降低 ，粘度降低，分子链变短，使得瓶子的机械性 能降低（载荷应力、冲击强度等）空瓶外观透 明度降低（结晶速度提高 水分对PET的影响 正常生产过程中，从粒子到瓶胚将粘度（IV）的降低 量必须控制在0.02-0.03dl/g PET粒子干燥影响因素 温度对PET的影响 降解速度（% ） 温度（℃ ） 1001401800 PET的水降解现象可以发生在 低温及熔融状态（热量散失速度，在干燥初始阶 段直接采用高温干燥将导致，粘度 值下降（IV） 在干燥塔中如果PET粒子已经 去除水分，如果干燥温度>180℃ 将导致PET粒子氧化降解聚合物的 分子链断裂同时AA的气体产生量 升高，粘度下降所生产的瓶胚发黄 。
PET粒子干燥影响因素 1001401802202600 吸取过 量水分 的PET 低粘度 IV短链 高粘度 IV长链 由左图可以看出在熔解 温度180℃时结晶程度 占据PET%：吸取水分 过量的PET>低粘度IV短 链>高粘度IV长链.,当熔 解温度大于180℃时结 晶度均出现下降趋势 故而可知在生产瓶胚空 瓶中我们需要高粘度值 的PET即：长链的含水 量低的PET粒子 熔解温 度T（℃ ） v结晶度（% ） PET粒子干燥影响因素 PE粒子干燥区域挤压机区域注射器区域 注塑模区域 结晶状结晶状无定形无定形无定形 潮湿的干燥的干燥的干燥的干燥的 固态固态液态流动的橡胶状 AA残余AA+AA++AA=AA= IVIV=IV-IV=IV= 从上图可以看出PET在吹瓶各个阶段粘度的变化及乙醛含吸收量 （1）PET在干燥区域、挤压机区域均乙醛的释放量增加过程，在注射器 区域、注塑模区域量的变化不大 （2）PET由干燥区域到挤压机区域过程中出现了粘度值下降量的过程在 此阶段应当控制粘度下降量在0.02-0.03dl/g，便于后续空瓶的机械强度， 气密性 PET粒子干燥影响因素 PET粒子中添加粉碎料 8104391 2765 2 4 6 8 10 12 14 PET粉碎料重用的PET的含量（%） 瓶 子 中 A A 含 量 被粉碎后的PET薄皮具有以下性质 ： （1）非结晶态 （2）乙醛含量高 （3）粘度低 PET粒子中添加百分比不超过4%粉碎料促 进了原料的加工过程，因为粘度降低导致原 料熔点降低；锻炼原料起到了润滑作用；在 干燥中大量乙醛气体被排放出去，使用少量 （低于5%）的经过粉碎过的未被（灌装物 ，纸板其他塑料等等）污染的原料混合使用 并不影响所生产瓶子的机械性强度和气密性 。
熔融挤压 中央分配器分配 注塑成胚 注塑成胚 冷却挡板 注射器 导流转向阀 液压杆气缸 注塑成胚 料液经热流通道后 通过导流转向阀被 注射器吸入装载， 导流转向阀如图示 是一种由两个固定 位置的孔构成PET 经过共有通道被不 同的注射器装载， 其中共有通道是保 证其pet进不同的注 模共有通道，而导 流转向另一个孔是 注射器注射阶段进 注模专有通道， 导流转向 阀共有通道 导流转向 阀进注模 专有通道 注塑成胚 导流转向阀 10mm extra 装载 阶段 110.0mm 60%vel. 10mm 50%vel. 80mm 87%vel. 25mm 72%vel15mm 55%vel 20mm 100%vel. 减压阶段 保压 注射 阶段 保压 0mm 120mm130mm 注塑成胚 注射器行程计算 A C d C=v/A v=N(模腔).W（单个瓶胚重 量）/Wsp（PET） Wsp=1.2 20/80 ----d=6.5cm 12/48,32/40----------d=5.2cm 注 塑 成 胚 瓶胚调整 完成注塑,冷却周期后.吹瓶机打开传 送系统收取瓶胚并将其放到各自的 传送系统以将其输送到下一单元。
本环节瓶胚出温约105摄氏度.瓶胚 及瓶颈通过冷却上述冷却环节被冷 却至80~90摄氏度.期间,瓶胚由辊环 支撑,并保持在正确的位置.施以少许 压力以保持其圆形,同心的特性通过 上述移动环节,瓶胚先被传送至热调 整区,通过特殊喷嘴将热空气吹至瓶 胚整个表面以便为下边的拉伸,吹制 单元保持或达到理想的瓶胚温度和 曲线.每类容器略有不同为保证热量 分布均匀,此过程中瓶胚处于旋转状 态，即通常所说之热风刀 拉伸吹制 瓶胚离开调整环节,被输送至拉 伸,吹制站.进入封闭特殊的模具 中,由液压装置(一些为气动装置) 操纵拉伸杆以可调整的垂直进程 对瓶胚进行拉伸.并将瓶胚底部由 瓶胚的凸出点与底模之凹入点挤 压固定.最终吹制通过两个截然不 同的低压(10bar)和高压（ 25~40bar）吹气阶段获得.气体 由拉伸杆两侧的吹气孔中吹出系 统通过液压机械铰链系统保证吹 塑模在吹气期间保持封闭,底部同 过另外的特殊模具来形成.瓶胚运 动与模具封闭同步进行. 拉 伸 吹 制 吹制阶段，低压气及高压气在吹制过程中的方向；吹制拉伸空瓶成型后其高压气循 环流向图 吹瓶工艺管制基准 1、PET粒子露点温度：-55℃~45℃ 2、PET粒子干燥温度：170℃~185℃ 3、色母油添加比例：嘉洛斯0.042% 温度:275℃~300℃ 4、熔融挤压 压力:160bar~200bar 挤压油温: 40℃~50℃ 温度：280℃~300℃ 5、注射 时间：0.85s~1.3s 压力：160bar~185bar 吹瓶工艺管制基准 冰水温度：8℃~13℃ 5、注塑冷却 冷却时间：1s~5s 冰水压力：4.0~6.0bar 冰水流量：80cm3/h~120cm3/h 温度：400℃~600℃ 气刀调整 时间：3.0s~5.0s 压力：15mbar~30mbar 吹瓶工艺管制基准 一次吹气位置：0~90mm 一次吹气压力：10bar~15bar 一次吹气时。