[发明专利]用于生产塑料容器的设备

说明书

发明领域

本发明涉及用于以两个阶段通过注射-压缩和拉伸吹塑来生产热塑性容器特别是PET瓶子的设备。

现有技术

在目前的知识状态下，热塑性容器的生产是这样一种过程，即通过这种过程，从原材料开始，通常是聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET，可能的是，获得满足市场的最广泛的需要并且即使经受在室温的高压力也是特别地轻的和高强度的，的具有形状甚至特别地复杂形状的已完成容器。从在以颗粒的形式的原始状态中的PET至塑料容器的过渡可以通过单阶段工艺或通过二阶段工艺被导致。单阶段工艺使用单一的设备进行，其中通过注射到模具中的阶段从PET至预形成物的过渡，以及通过拉伸吹塑的阶段从预形成物至塑料容器的过渡，连续地发生，而不允许预形成物完全地冷却至室温，使得其仍然具有从注射阶段保留的潜热中的一部分，使得节约了一些能量，因为预形成物不需要很多的热以被加热至塑料必须在其进行吹塑的温度。

相反地，二阶段工艺在两个分离的设备中进行：一个设备导致从PET至预形成物的过渡，即进行PET的向注射模具中的注射的阶段，并且另一个机器导致在吹制模具中通过吹塑从预形成物至塑料容器的过渡，或在PET的情况下通过拉伸吹塑。二阶段工艺还可以在同一个设备中进行，这设想预形成物的注射和预形成物的向瓶子中的吹塑，但是两个操作在两个不同的时间进行，即预形成物在注射之后被静置至冷却，直到它们达到室温。然后，当前进至预形成物的向已完成容器特别是瓶子的转化时，必须提供预形成物在高至为了实施吹塑，或在PET的情况下拉伸吹塑，的过程所需要的温度的合适炉子中的加热。

容器制造商的市场的一部分选择使用一体化的单阶段系统的原因是，这种类型的设备提供更大的通用性，这实质上来源于生产过程在单一的机器中发生这一事实。更大的通用性允许对生产变量的实时的修改，把生产变量迅速地和高效率地调整至容器制造的要求。此外，在一体化单阶段系统中，预形成物的生产中的错误可以被立即地检测，以矫正预形成物的以及已完成塑料容器的可能的缺陷。

相反地，在二阶段系统中，在注射的过程中在预形成物上发生的缺陷可以被检测，具有可能危害多日的生产的延迟。此外，在两个阶段之间的直接连续性的缺乏妨碍了所有的关于预形成物的生命周期的信息的存储，使得拉伸吹塑的阶段发生，而不能在每个时刻都知道正在被处理的预形成物的精确的特性。

从技术的观点，用于制造热塑性容器的热成型工艺是吹塑，其是一种特别地适合于制造中空的物体的技术。吹塑提供很大的优点，即其使制造具有相对于口部非常宽的主体的容器，例如瓶子，成为可能。此外，优选的是滚塑，因为生产循环的持续时间(被称为循环时间)是较少的。吹塑是特别地快的并且高效率的生产工艺，适合于容器的大规模制造，例如用于饮料的PET瓶子。减少的循环时间意味着设备成本可以被分散在多个产品上，其的生产的速率在较大的设备中甚至在每小时几万的数量级。那么，从经济学的观点，关键的要素是原材料的成本，例如PET、PE、PPE、PP，以及因此为了制造单个的容器所使用的材料的量。

单阶段工艺的优点可以被汇总为以下的点：

·通用性：过程在单一的设备中发生；预形成物的设计以及工艺条件可以被优化以生产具有最好的特性的已完成容器。

·保持预形成物的历史：预形成物始终在相同的条件中到达吹制模具。在二阶段工艺中，在预形成物的模塑和吹塑操作之间甚至可能经过几星期，在这期间储存条件可以影响预形成物的特性，这因此可以给予在不同的批次之间的略微地不同的性能。

·迅速介入以解决任何问题的可能性：在瓶子上发现的任何缺陷可以被立即地并且在同一个机器(在注塑或吹塑期间)上矫正；在二阶段工艺中，从一个设备至另一个的移动是更复杂的，因为对工艺和安装的改变通常在不同的机器上进行，不同的机器有时甚至是被远地间隔开的。

·容器的更好的外观：预形成物不与彼此接触并且因此不具有刮擦的风险，导致具有显著的线的容器。吹塑工艺不消除预形成物的任何表面缺陷，吹塑工艺放大它们。

·湿气的缺少：特别地，PET是一种吸湿材料；吹塑机使用具有比使用一体化机器生产的预形成物的最小含水量大至少100倍的最小含水量的预形成物；实际上，非取向的无定形结构吸收很大的量的水，其的颗粒渗透在聚合物链之间，产生“更松散的”分子结构并且在拉伸吹塑阶段中作为润滑剂起作用，导致大分子物质的滑动，因此具有拉伸吹塑的效率的降低。

最后，一个不可忽视的优点是，在单阶段机器上容器的生产成本是更低的，因为允许预形成物在喷出预形成物之前冷却至室温并且然后在吹塑操作之前消耗能量以再次地加热预形成物是不必要的。