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中空吹塑成型基礎(chǔ)知識(shí)
一、概述
塑料的中空吹塑成型，即是將擠出或注射成型所得的半熔融狀管坯（型坯）置于各種形狀的模具中，在管坯（型坯）內(nèi)通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模壁上，在經(jīng)過(guò)冷卻定型、脫模即得到中空制品的成型方法。其成型過(guò)程包括型坯的制造和型坯的吹塑，這種成型方法可用來(lái)生產(chǎn)各種包裝容器、日常用品、兒童玩具、塑料箱包、汽車和摩托車用配件等。
適用于中空吹塑成型的塑料主要有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、熱塑性聚酯（PETP和PBTP）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、醋酸纖維素、聚縮醛等。其中又以聚乙烯使用得最為廣泛。凡熔體指數(shù)為0.04~1.12克/10分的塑料都是比較優(yōu)良的中空吹塑材料，大多用來(lái)制造包裝藥品的各種容器。低密度聚乙烯主要用作食品包裝容器，高、低密度聚乙烯混合物主要用來(lái)制造各種普通容器；超高分子量聚乙烯主要用來(lái)制造燃料罐和大型桶等。聚氯乙烯因其透明性和氣密性都很好，除了在化裝品、洗滌等包裝上得到廣泛應(yīng)用外，近年來(lái)由于使用衛(wèi)生級(jí)的樹(shù)脂及助劑，也廣泛應(yīng)用于飲料、食用油等食品方面的包裝。
二、中空吹塑工藝的分類
中空吹塑工藝基本上分為兩大類，即擠出吹塑和注射吹塑。兩者的不同點(diǎn)在于型坯的制備，而后面的吹塑過(guò)程基本相同。本公司制造的FT系列中空吹塑機(jī)是采用擠出吹塑工藝。該工藝是塑料原料通過(guò)擠出機(jī)里的螺桿旋轉(zhuǎn)擠壓、熔融、塑化。擠出管狀型坯，然后趁熱將型坯夾入模具中，通入壓縮空氣進(jìn)行吹脹，使其緊貼模腔壁而獲得模腔形狀，在保持一定壓力的情況下經(jīng)冷卻定型、開(kāi)模、脫模得到所需的吹塑制品。
1、連續(xù)式擠出吹塑
該工藝是：擠出→吹塑。其特點(diǎn)是由擠出機(jī)連續(xù)擠出管坯。其優(yōu)點(diǎn)是：成型設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，容易操作。適宜于多種塑料的小型吹塑。這是目前國(guó)內(nèi)中、小企業(yè)普遍采用的方法。本公司制造的FT系列機(jī)中如：FT40（R）、FT70（R）、FT250（R）等都是屬于這種吹塑工藝方式的機(jī)械設(shè)備。
2、儲(chǔ)料式擠出吹塑
該工藝是：擠出→儲(chǔ)料→壓出→吹塑
這種成型工藝是將熔融塑料不斷地?cái)D入到一個(gè)儲(chǔ)料缸內(nèi)，待儲(chǔ)料缸內(nèi)的物料達(dá)到所需容量時(shí)，由壓料活塞將存儲(chǔ)的物料一次性壓出來(lái)，通過(guò)機(jī)頭而獲取筒狀管坯，經(jīng)合模、吹脹、冷卻定型。該工藝特點(diǎn)是：可用較小的機(jī)械設(shè)備來(lái)制造大型的中空容器。本公司制造的FT系列機(jī)中如：FT350、FT550、FT750、FT1500等都是屬于這種吹塑工藝的機(jī)械設(shè)備。
第二章 幾種常用吹塑材料介紹
一、聚乙烯（PE）
聚乙烯是塑料吹塑成型應(yīng)用最多的塑料之一，容器10升以下的中小型容器通常采用聯(lián)續(xù)式擠出吹塑成型，25升以上的大型容器多采用儲(chǔ)料式擠出吹塑成型。
聚乙烯用于吹塑成型有許多優(yōu)點(diǎn)，它成型加工性好，制品物理機(jī)械性能優(yōu)越而均衡，耐腐蝕性能突出，衛(wèi)生性可靠，適于包裝食品、藥品等，此外聚乙烯原料來(lái)源豐富、成本低。目前，從幾毫升的醫(yī)用小瓶到容積幾千升的大型化工容器均已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
1、聚乙烯的種類和一般特性
聚乙烯外觀為角質(zhì)狀的固體。類似高級(jí)石蠟，無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，為柔而韌的半透明材料。著火時(shí)，燃燒緩慢、滴下膠質(zhì)，不發(fā)煙，火焰上端呈黃色，下端呈藍(lán)色，發(fā)出石蠟燃燒的氣味。
普通的聚乙烯按其密度大小可分為低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）。LDPE熔體彈性大，吹塑成型時(shí)表現(xiàn)出良好的離模膨脹性及耐垂伸性，大量地用來(lái)制造需承受擠壓的中空容器，其美中不足之處是耐應(yīng)力開(kāi)裂性能及剛性欠佳；HDPE的剛性及耐應(yīng)力開(kāi)裂性能均較好，高速擠出成型性好，但透明性較LDPE要差；
一般來(lái)說(shuō)，我們用擠出吹塑法成型中空制品時(shí)，應(yīng)選擇MI值較小的HDPE原料，其熔體指數(shù)值范圍應(yīng)在1（克/10分）以內(nèi)，尤以0.3~0.7為宜，MI值在此范圍內(nèi)的原料屬于吹塑級(jí)，是最適宜于中空吹塑成型的原料。成型大中型吹塑制品時(shí)，為防止型坯下垂，MI值宜選得偏低一些，而小型吹塑制品則宜選得偏高一些。
2、成型溫度
HDPE和LDPE的吹塑成型溫度不同。HDPE的吹塑成型溫度一般在170~220℃；而LDPE為150～190℃。此外，吹塑制品容積、形狀不同，成型溫度亦不盡相同。小型制品采取高速吹塑成型時(shí)，以取較高的成型溫度為好；大型制品采取高速吹塑成型時(shí)，為降低垂伸效應(yīng)，采取較低的成型溫度比較有利。
3、擠出溫度
提高擠出速度，有利于縮短成型周期，但速度過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致“鯊魚(yú)皮”和熔體波動(dòng)。因此，根據(jù)成型溫度和口模間隙來(lái)設(shè)定適當(dāng)?shù)臄D出速度是相當(dāng)重要的。
4、模具溫度
適當(dāng)?shù)亟档湍＞邷囟扔欣诳s短成型周期，但若溫度過(guò)低會(huì)由于截坯口溫度過(guò)低而導(dǎo)致合模時(shí)與之先接觸的型坯部分急劇冷卻，失去延伸性，從而使制品這部分壁厚加大。模具溫度還會(huì)影響制品成型收縮率。模具溫度低時(shí)，成型收縮率偏小；反之，收縮率較大。
二、聚氯乙烯（PVC）
聚氯乙烯是應(yīng)用極廣的一類塑料，作為吹塑成型的制品，具有一定的透明性，其裝飾性（印刷、燙金等）好，阻氧性、防濕性能好，物理機(jī)械性能良好而又均衡，耐化學(xué)性能也好。
1、聚氯乙烯的主要性能
PVC樹(shù)脂為一種白色粉末，難燒，離火即滅，火焰上端呈黃色。黑煙，燃燒時(shí)塑料變軟，發(fā)出刺激性酸味，滴下膠質(zhì)，膠質(zhì)能拉絲。PVC塑料是以PVC樹(shù)脂為主要成分。
PVC樹(shù)脂是由氯乙烯單體經(jīng)聚合而成，單體的聚合方法主要有懸浮法和乳液法兩種，適于中空吹塑成型的PVC樹(shù)脂屬于懸浮法樹(shù)脂。懸浮法樹(shù)脂有SG1～SG7這七種。一般來(lái)說(shuō)，SG1～SG4這四種型號(hào)的樹(shù)脂是用于成型軟制品，而SG5～SG7這三種型號(hào)的樹(shù)脂適合于硬質(zhì)聚氯乙烯（HPVC）制品。例如，華王塑料制品有限公司生產(chǎn)的HPVC洗滌劑類瓶子，所用的即是上海氯堿化工股份有限公司生產(chǎn)的WS-800S型（相當(dāng)于SG6型）PVC粉狀樹(shù)脂，再加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等助劑混合而成的。其中的800表示樹(shù)脂的平均聚和度，S表示疏松型的意思。
PVC是一種熱敏性樹(shù)脂，其粘流溫度（136℃）與分解溫度（140℃）非常接近，極易在熱作用下引起降解、交聯(lián)，使性能變壞。因此，除了加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑、增塑劑外，成型時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)期的或多次受熱。
2、PVC吹塑成型工藝
PVC吹塑料可以是經(jīng)過(guò)擠出機(jī)（或而輥機(jī)）混煉造粒的復(fù)合物粒料，也可以是按配方計(jì)量而僅經(jīng)高速混合均勻的粉狀物料。粒料有較好的預(yù)混煉效果，使用過(guò)程中不易出現(xiàn)粉塵飛揚(yáng)，保存過(guò)程中不易吸潮，一般在成型前不需要進(jìn)行預(yù)干燥處理，但成本較高。粉料則需要注意物料貯存時(shí)的吸潮問(wèn)題，吸潮會(huì)引起制品起泡、表面毛糙等弊病。這就必須對(duì)物料進(jìn)行預(yù)干燥處理，其預(yù)干燥條件是60～80℃，干燥時(shí)間為2小時(shí)。
PVC吹塑成型前，擠出機(jī)溫度設(shè)定為150～190℃，待擠出機(jī)充分升溫后，再投料開(kāi)車。擠出溫度因配方不同而不同，通常在160～190℃范圍之間，可根據(jù)擠出型坯的表面狀態(tài)，制品的透明性，表面光滑、光澤度以及落體強(qiáng)度等進(jìn)行調(diào)整。
PVC直接擠出吹塑成型，所用壓縮空氣的壓力為0.5～0.7Mpa。
