PET瓶胚资料解析课件

1.PET瓶的應用與市場

聚對苯二甲酸乙酯(PET)具有良好的機械物性(耐衝擊性、阻氣性、透明性、質輕)，一經特殊加工後可耐熱充填並可重覆使用，在寶特瓶市場佔有重要地位，也廣泛使用在包裝材料上。加工技術成熟與進步，PET應用由汽水瓶擴展到沙拉油瓶及熱充填果汁瓶，重覆使用式汽水瓶、多層容器等。因PET的安全性、阻氣性、透明度等因素，所以大多使用在食品容器類。此外要經受在室溫下至少1.5M高度的墜落耐壓衝擊測試。PET飲料罐具有重量輕、耐碎、可重覆利用性和很好的氣密性能，灌滿2公升PET飲料瓶比相類似的玻璃瓶輕24%，空瓶重量是同型號瓶的1/10，使其在從生產商到消費者的各環節中節省勞動力、能源和成本。1.PET瓶的應用與市場聚對苯二甲酸乙酯(P12.PET料性介紹

PET樹脂呈圓柱體，平行六面體或立方體的顆粒狀，體積介於3~4mm³。主要特性：1.為一半結晶產品。2.比重約為1.335。(視樹脂種類不同而定)3.玻璃轉移溫度(Tg)介於75~80℃之間。(視樹脂種類不同而定)4.結晶熔化溫度約為250℃(視樹脂種類不同而定)；射出料溫介於260~290℃之間。5.具有吸水性，儲存時必須特別注意防潮，在射出成型之前務必先有效乾燥除濕。6.在押出或射出的過程中乙醛會被釋放出來，殘留的乙醛會造成加工上的困難，加工時料溫越高越容易產生，成型的瓶胚乙醛含量須小於3.0ug/ℓ。乙醛會影響可樂和礦泉水的味道帶有酸味。乙醛的B.P在22℃左右，所以放置在室溫中會自然揮發。2.PET料性介紹PET樹脂呈圓柱體，平行六面23.PET乾燥的必要性熔融狀態下的聚酯對水氣十分敏感。水氣會造成分子鏈在加工過程中斷裂(即水解)，分子鏈斷裂則會降低I.V.值，使PET的各項性質變差，I.V.值降低會使PET的結晶速度加速，造成瓶胚結晶的霧狀。3.PET乾燥的必要性熔融狀態下的聚酯對水氣34.PET乾燥條件使用除濕乾燥機必須下列條件：1.將空氣加熱到160-175℃×5~7hr。2.露點低於-40℃以下。3.良好的空氣循環以預熱到塑膠粒和帶走水蒸氣。4.乾燥時間約5小時且乾燥後的含水量必須低於0.005%(50ppm)。5.乾燥後的空氣流量維持在1ft³/ℓb/min.或3~3.7M3/kg/hr。4.PET乾燥條件使用除濕乾燥機必須下列條件：45.瓶胚的模具設計注意1.PET的熔融溫度約在250℃，成形溫度為260℃~290℃較其它樹脂高，所以熱噴嘴、及歧管的加熱器必須有極高的容量，減少熱散發，絕熱設計不能忽略。2.PET的熔融黏度較其他樹脂低，對溫度有敏感性，溫度低於熔融點，則近乎固體而不能流動，所在澆口部溫度必須能正確調節。3.由於熔融黏度低，所以熱澆道零件組立必須達到完全不洩漏，滑動部份更不可以有洩漏發生。4.PET在120~180℃之間會熱結晶化而白化(球晶)狀，為防止此現象發生，必須以5℃~15℃的低溫模穴與心子急冷射出的高溫樹脂，此澆口的內外側大範圍溫度變化，必須正確維持。5.料管與射嘴與流道的塑料溫度控制是重要與精確的，溫度過高會分解，分子量降低及變色；溫度過低則成為半熔融樹脂，易於結晶化，射出易形成結晶白化。6.在吹製延伸過程中，會要求瓶胚澆口部外觀無缺陷且美觀，必須採用均一而安定的澆口方式。5.瓶胚的模具設計注意1.PET的熔融溫度約在250℃，56.瓶胚成型製程條件要求

PET瓶胚除了可用擠出成型製程外，大部分均用射出成型製作瓶胚。在整個瓶胚製程設備中，除了射出成型機，還包括熱澆道模具、酯粒除濕乾燥機、模具冷卻冰水機，瓶胚取出機械手臂、瓶胚輸送帶及射出環境控制空調除濕機等，而各個機具均是要配合射出機的作動，所以射出成型機扮演瓶胚製程中最重要的角色。一般射出成型機主要的製程控制參數有：(1)螺桿轉速，(2)射出壓力，(3)射出速度，(4)料管溫度，(5)射嘴溫度，(6)保壓，(7)拉鬆退，(8)開關模速度，(9)冷卻時間，(10)循環時間。每個參數均攸關射出產品的品質，因此參數的控制很重要，為達到良好的製程參數，所以射出機的性能需配合製程需要而加以設計。6.瓶胚成型製程條件要求PET瓶胚66-1.射出機成形條件1.料管的溫度設定260℃~290℃，PET瓶胚厚度公差汽水瓶0.10mm以內，油、水瓶在0.25mm以內。2.儲料速度宜快。3.射出速度中速以上。4.保壓壓力要中等。5.每模射出剩料以5mm-10mm，愈少愈佳。6.進行射出容量要求在注射量80%以下來射出。7.成品用偏光鏡檢查壓力線分佈平均，並適當調整成型資料。8.適度背壓調整能增加混色均勻與氣泡排出。6-1.射出機成形條件1.料管的溫度設定260℃~290℃76-2.瓶胚壓力線分佈平均均勻，適當的調整成型資料，有助成品吹拉過程中雙向延伸的均勻度比例。6-2.瓶胚壓力線分佈平均均勻，適當的調整成型資料，有助成87.PET螺桿設計PET射出機的螺桿設計對瓶胚射出製程很重要，一般的螺桿用於PET的射出時品質較差，容易產生問題，所以PET射出機須有其專用的螺桿，因PET為熱敏感性材料，高溫時容易使分子鏈斷裂使分子量降低，產生乙醛，降低瓶胚的品質，而在料管內主要靠螺桿旋轉壓縮，使酯粒產生剪切熱而融化，若螺桿壓縮產生的剪切熱過大，則PET熱裂解就可能發生，所以PET射出螺桿須為低剪切設計，且能融化PET酯粒為目標。太高的壓縮比或太短的壓縮長度會造成大的剪切；而太低壓縮比的螺桿所產生的剪切熱不足，可能無法完全融化酯粒，使瓶胚結晶白霧化，且無法完全排除料管內的空氣，易使瓶胚產生氣泡。以下是螺桿設計參考：1.螺桿L/D=23~25，CR=2.3，射出壓力在1400~1800kg/cm²。2.射出嘴口宜大，降低射出剪切熱產生與應力平均分佈。3.料管溫度控制宜採用多段控制，增加料溫的穩定性。7.PET螺桿設計PET射出機的螺桿設計對瓶97-1.模具溫差設定1.熱流板(熱澆道)之溫度設定在280~300℃之間，於生產過程中視成品狀況再予以增減。2.母模靠近熱流板，可以一般冷卻水冷卻即可(以防帶走太多溫度)，必要時才以冷凍水冷卻，以增加製品的冷卻、定型。3.母模製品部份則以冷凍水冷卻，以加速製品的冷卻、定型。4.公模一律接冷凍水，其模具溫度不結露(冷凝)為原則，約12-20℃。5.綜觀模具周圍溫度宜保持在8~15℃之間，避免因結露現象而影響製品品質，故於夾模部份採封閉式之冷氣房方式，故可得到較佳品質的生產環境(亦較穩定)。6.模具水路配管使用高壓軟管防止高速高壓鬆脫之安全性。7-1.模具溫差設定1.熱流板(熱澆道)之溫度設定在280107-2.乾燥機與除濕乾燥機溫度設定1.PET塑料因吸水性強，故塑料須預先確實烘乾始能生產。2.保溫型乾燥機溫度170℃，時間5小時。3.除濕乾燥機溫度180℃，露點溫度必須在-30度和-40度之間。7-2.乾燥機與除濕乾燥機溫度設定1.PET塑料因吸水性強117-3.開機生產前瓶胚試模注意事項1.檢查機台與週邊配置。2.托模設定與定位固定中板與托模板。3.確認機台動作，再開料管溫度，啟動熱澆道，溫度到達後再開模穴點的溫度。(不會導致PET塑料過火)4.開模在公模部位噴離型劑，鎖模壓不用太高。5.射出確認料量是否夠，料量不足成品就不能成型。6.射出完後如要停久一點，先關熱澆道，再將料管內射完到底關電熱。7.冷凍機剛啟動溫度設定25~30℃，讓水在模內循環，順暢後檢視成品縮水狀況再降水溫。8.公模仁部位成品會白化，機台裝上除霧機可降低溫度，防止白化，冷卻時間可以縮短。9.未裝除霧機冷凍機溫度不可過低，冷卻時間要加長，防白化與縮水。7-3.開機生產前瓶胚試模注意事項1.檢查機台與週邊配置。127-4.停機注意事項1.料管內要射出到底無料，關電熱降低料管溫度，開模成品托下，不可過度冷卻會導致無法脫出成品。2.成品托落後馬上做防銹噴離型劑，再把熱澆道關掉，冷凍機溫度調到30℃，冷凍機連續運轉。3.冷凍機實際溫度30℃後再關冷凍機。4.防止塑料變黃，除濕乾燥機需降到100℃，不除濕只保溫。7-4.停機注意事項1.料管內要射出到底無料，關電熱降低料138.PET瓶的種類依裝填產品分類，可分為：1.水瓶：I.V.值約0.80，乙醛含量在2ppm以下。2.汽水瓶：I.V.值約0.85，乙醛含量在1ppm以下。3.熱充填瓶：I.V.值約0.75，乙醛含量無限制。※I.V.值較低，則射出溫度可較低，乙醛含量亦較低；但I.V.值高吹瓶較容易。8.PET瓶的種類依裝填產品分類，可分為：149.PET瓶製造之問題點●Perform透明性不良●Perform溫度不均一●Perform壁厚不均●Perform底部脫落●瓶身變形一邊凹一邊凸●整個容器失去真空度●瓶蓋捲封後螺紋破裂●瓶口與瓶蓋間有異物產生●空瓶重量無統一標準●瓶口平整性●瓶真珠光澤白化●瓶透明性不良●瓶身薄●瓶壁厚薄邊●瓶底薄●瓶形狀無法得到9.PET瓶製造之問題點●Perform透明性不良●瓶1510.瓶胚簡易檢驗10-1.瓶胚尺寸A.瓶口尺寸：內徑與外徑，螺牙尺寸，瓶口高度，瓶口頸部等。其公差必須依瓶口密封性測試訂之。B.瓶胚厚度：將瓶胚以對線剖後，對將毛邊清除乾淨後，在距離瓶口適當位置選點，測量厚度。C.瓶胚長度：瓶口至入膠處長度。D.瓶胚重量。E.瓶胚是否翹曲(Warpage)，測量其平直性。10.瓶胚簡易檢驗10-1.瓶胚尺寸B.瓶胚厚度：將瓶胚1610.瓶胚簡易檢驗10-2.瓶胚外觀以目視及偏光鏡片，檢查瓶胚表面，若有下列情形，則判為不良品。A.氣泡：瓶胚內有微小氣泡。B.雲霧狀：瓶胚表面有結晶現象。C.點塊狀：材料解裂，塑化不完全或含有雜質。E.黃化：瓶胚黃化現象。F.結晶：瓶胚底部有結晶之白化現象。G.縮水：瓶口螺紋及瓶胚表面不平整。H.底部白化：瓶胚入膠口結晶化，其橫切面白化現象不可超過1/3。I.MeltFlow：瓶胚表面有流痕。J.水痕：模具有水凝結。K.針孔。L.拉絲。10.瓶胚簡易檢驗10-2.瓶胚外觀1710.瓶胚簡易檢驗10-3.I.V.分子量以ASTMD2857測定是否Degradation(I.V.值下降必須在0.02以內)。10-4.偏心度計算公式：

判定：onepiece及特殊瓶在0.15mm以下，圓形水瓶在0.4mm以下。10.瓶胚簡易檢驗10-3.I.V.分子量1811.PET瓶胚射出成型系統圖11.PET瓶胚射出成型系統圖1912.高產量PET瓶