成型是化妝品包材中首要工藝,中空吹塑成型最常用的塑料成型方法之一,同時也是發(fā)展較快的一種塑料成型方法。塑制品廣泛應用于各行各業(yè)中,可以說中空吹塑制品已經(jīng)融入了我們的生活。
中空吹塑
中空吹塑是將擠出或注射成型所得的管坯置于模具中,在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹,使之緊貼于模腔壁上,再經(jīng)冷卻脫模得到中空制品的成型方法。這種成型方法可生產(chǎn)瓶、壺、桶等各種包裝容器,日常用品和兒童玩具等。
用于中空吹塑的塑料品種有 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、線形聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂 等。高密度聚乙烯的消耗量占首位,廣泛應用于食品、化工和處理液體的包裝。高分子量聚乙烯適用于制造大型燃料醝罐和桶等。聚氯乙烯因為有較好的透明度和氣密性,所以在化妝品和洗滌劑的包裝方面得到普遍應用。隨著無毒聚氯乙烯樹脂和助劑的開發(fā),以及拉伸吹塑技術(shù)的發(fā)展,聚氯乙烯容器在食品包裝方面的用量迅速增加,并且已經(jīng)開始用于啤酒和其它含有二氧化碳氣體飲料的包裝。線形聚酯材料是近幾年進入中空吹塑領域的新型材料。由于其制品具有光澤的外觀、優(yōu)良的透明性、較高的力學強度和容器內(nèi)物品保存性較好,廢棄物焚燒處理時不污染環(huán)境等方面的優(yōu)點,所以在包裝瓶方面發(fā)展很快,尤其在耐壓塑料食品容器方面的使用最為廣泛。
聚丙烯因其樹脂的改性和加工技術(shù)的進步,使用量也逐年增加。
工藝分類與特點
擠出—吹塑:生產(chǎn)方法簡單,產(chǎn)量高,精度低,應用較多
注射—吹塑:精度高,質(zhì)量好,價高,適于批量大產(chǎn)品。
拉伸吹塑:產(chǎn)品經(jīng)拉伸,強度高,氣密性好。包括擠出—拉伸—吹塑(簡稱擠—拉—吹)注射—拉伸—吹塑(簡稱注—拉—吹)兩種方法。
1、吹氣壓力
吹塑中,壓縮空氣有兩個作用,一是使管坯脹大而緊貼模腔壁,形成需要的形狀;二是起冷卻作用。
根據(jù)塑料品種和型坯溫度的不同,空氣壓力也不一樣,一般控制在0.2-0.7兆帕之間,最適宜的是能使制品在成型后外形、花紋等表露清晰的壓力。
對于粘度較低、容易變形的取較低值;對于粘度和模量較高的塑料取較高值;大容積和薄壁制品宜用較高壓力;小容積和厚壁制品則使用較低壓力。
2、充氣速度
為了縮短吹氣時間,以利于制品獲得較均勻的厚度和較好的表面,充氣速度(單位時間內(nèi)流過的空氣體積)要盡可能大一些,但也不宜過大,否則會給制品帶來不良影響:一是會在空氣進口處造成真空,使這部分的型坯內(nèi)陷,而當型坯完全吹脹時, 內(nèi)陷部分會形成橫隔膜片;其次是口模部分的型坯有可能被極快的氣流拉斷,造成廢品。
為此需要加大吹管口徑或適當降低充氣速度。
3、吹脹比
通常把制品的尺寸與型坯尺寸之比稱為吹脹比。當型坯的尺寸和重量一定時,制品的尺寸越大,型坯的吹脹比也越大。根據(jù)塑料的品種、性質(zhì)、制品的形狀和尺寸以及型坯的尺寸等來決定吹脹比的大小。通常把吹脹比控制在2、4倍。
4、模溫和冷卻時間
為保證制品質(zhì)量,模具的溫度應分布均勻,模溫一般保持在20-50℃。模溫過低,會使夾口處塑料的延伸性降低,不易吹脹,并使制品在此部分加厚,同時使成型因難,制品的輪廓和花紋等也不清楚。模溫過高,冷卻時間延長,生產(chǎn)周期加長。制品脫模變形,收縮增大。
模溫的高低取決于塑料的品種,當塑料的玻璃化溫度較高時,可以采用較高的模溫;反之,則盡可能降低模溫。
通常隨著制品壁厚的增加,冷卻時間延長。有時除對模具進行冷卻外,還可對成型制品進行內(nèi)部冷卻,即向制品內(nèi)部通入各種冷卻介質(zhì)(如液氮、二氧化碳等)進行直接冷卻。
5、成型周期
吹塑的周期包括擠出型坯、截取型坯、合模、吹氣、冷卻、放氣、開橫、取出制品(其后的修整,配套,包裝另計)等過程。