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温かい飲料へのPETボトルの適用

Jul 01, 2022 伝言を残す

hot filling bottle blow machine

ペットボトルの安全性と経済性により、ジュース飲料や茶飲料が主流の飲料製品となった今日、広く使用されています。

1.ペットボトルのホットフィルプロセスの特別な品質要件
1.ボトルの耐熱性が優れています。 ボトルの形状に対する高温液体(高温)の影響を克服するために:高温はボトルを柔らかくし、高温と高温液体はボトル内に高圧を引き起こします。 高温(85度-90度)では、体積収縮率を1%から1.5%の間に制御することをお勧めします。
2.ボトルは負圧に耐えることができなければなりません。 液体が冷却された後にボトル内で発生する負圧を克服する必要があります。 ボトルの壁が収縮します(負圧が収縮して楕円形になると、ボトルの側壁が変形します)。
第二に、ホットフィルされたペットボトルのブロー方法
1.ワンステップ方式:製造されたボトルプリフォームを結晶化炉でボトル口で結晶化させた後、高温金型で直接ボトルに吹き込みます。 利点:高出力、大量生産に便利。 短所:高温耐性が低く、高温耐性が時間とともに大幅に低下し、保管期間が長くなりすぎないようにします。
2. 2段階法:製造されたプリフォームが結晶化炉によってボトルの口で結晶化された後、2セットの金型を使用して熱間充填ブロー成形が完了します。 まず、大容量の金型(低温金型)の最初のセットを使用して、プリフォームを伸ばして超大容量のボトルに吹き込みます。 次に、ボトルを熱処理のために加熱炉に送ります(ストレッチによって引き起こされる内部ストレスを取り除きます)。 完成後、ホットモールド(最終的に必要な容量のモールド)に送られ、ボトルはさらに熱処理され(ボトル本体の結晶化度を高めるため)、成形され、最後に必要な形状とサイズ。 利点:ボトルは、より優れた耐高温性と長い保管期間を備えています。 短所:低出力は大量生産には適していません。
◆ブロープロセスのステップ:
(1)プリフォームは、プリフォーム供給システムによって分類された後、プリフォーム加熱炉に輸送されます。
(2)プリフォームを加熱しながら、プリフォーム加熱炉がボトルの口を回転させながら冷却して均一に加熱し、次に炉のファンがプリフォームを吹き付けてプリフォームの内壁と外壁を均一に加熱します。
(3)加熱されたプリフォームは、ブランク搬送マニピュレーターによってボトルブローステーションに供給されます。
(4)プリフォームがブロー金型に入った後、プリブロー空気が入り、プリフォームを円方向に伸ばす。 ストレッチロッドが金型の底に達すると(10箇所)、高圧空気が金型キャビティに入り、プリフォームをさらに引き伸ばすため、ボトルの壁が金型の壁に近くなります。
(5)高圧ガスを金型内に一定時間保持することで、プリフォームの伸びによる内部応力を解消します。 一方、ボトルのプラスチックの結晶化度を向上させるために、ボトルの壁をモールドの壁に近づけます。
(6)高圧ブロー終了後、排気を開始すると同時に、中空ストレッチロッドから高圧冷却ガスを吹き出し、ボトル壁を冷却して成形します。 離型中は、下型から低圧空気を吹き付けて離型します。 下型からの空気の吹き込みがない場合、ボトルの底がはみ出したり、ボトルが取り出されなかったりするなどの問題が発生します。
(7)ボトルブロープロセス全体が終了した後、ボトル搬送マニピュレーターはボトルを型から取り出し、ボトル搬送ラインに送ります。
3.製造プロセス中の耐熱PETボトルの品質に影響を与えるいくつかの主な要因
1.プリフォーム:固有粘度0 .81cm3 / g以上、粘度低下4%以下、保管期間は3か月を超えることはできません。 色は純粋で透明で、不純物がなく、異なる色はなく、スポットの長さと周囲のスポットが適しています。 2.加熱:オーブンでは、遠赤外線ライトチューブが遠赤外線を放射してプリフォームを放射および加熱し、オーブンの下部にあるファンが熱循環を実行してオーブン内の温度を均一にします。 プリフォームはオーブン内を前進しながら回転するため、プリフォームの壁は均一に加熱されます。 オーブンの熱は、点灯するランプの数と全体の温度によって設定されます。 オーブンの出力と各セクションの加熱比は共同で制御されます。
3.プレブロー:ストレッチロッドを下げた状態でプレブローを開始し、プリフォームを成形します。 プレブロー位置、プレブロー圧力、およびブロー空気流は、3つの重要なプロセス要素です。
4.金型温度:金型の温度を120度-145度に制御して、プリフォームの伸縮による内部応力を排除し、ボトル本体のプラスチックの結晶化度を高めて、高温の熱水に耐えます。 、ボトルが変形しないようにします。 5.環境:室温と低温(空調)が良いです。
4.製造工程における耐熱ペットボトルの一般的な品質問題の理由と解決策
ボトルネックスキュー
1.油路が塞がれている場合は、金型本体の油路をクリアしてください。
2.ストレッチロッドの排気穴が塞がれています。 ストレッチロッドのブローホールをクリアする
3.ノズルシールが破損している。 ノズルシールを交換してください
中心点の偏差
1.プレブロー圧力が高すぎるため、プレブロー圧力を下げます
2.プレブローフローが大きすぎるため、プレブローフローを減らします
3.プレブロー位置が早すぎます、プレブロー位置を延期します
4.ストレッチロッドが曲がっているストレッチロッドを交換します
5.ストレッチロッドと下型の隙間が大きすぎます。 ストレッチロッド間のギャップを調整します
6.プリフォームの温度が高すぎるため、プリフォームの設定温度を下げてください
ボトルの底が変形している
1.ボトムモールドオイルの温度が高すぎる場合は、ホットオイルエンジンオイルの温度を下げてください
2.ボトムモールドブローバルブが破損している。 ボトムモールドブローバルブを交換してください
3.プリフォームの底部温度が高すぎるため、プリフォームの底部温度を下げてください
ボトルの底で折ります
1.プレブロー圧力が小さすぎます。 プレブロー圧力を上げる
2.プレブローフローが小さすぎます。 ブロー前の流れを増やす
3.プレブローが遅すぎ、プレブローが早い
斜頸
1.首の加熱が不十分首の加熱量を増やす
2.プレブロー圧力が大きすぎる場合は、プレブロー圧力を下げてください
3.プレブローフローが大きすぎるため、プレブローフローを減らします
4.プレブローが早すぎる、プレブローを遅らせる
5.加熱炉の位置が高すぎます。 加熱炉の位置を調整します
6.ストレッチロッドが遅い。 ストレッチシリンダーのオーバーホール
パーティングラインの形成不良
1.金型補正シールが破損している。 補正シールを交換してください
2.モールドギャップの不適切な調整モールドギャップを調整します
灌漑前の壁の変形
1.冷却ブロー時間が短すぎます。 冷却ブロー時間を延長する
2.金型本体の温度が高すぎるため、金型本体の温度を下げてください
3.ストレッチロッドから冷却空気が吹き出すことはありません。 ストレッチロッドブローイングシステムのオーバーホール
灌漑後の壁の変形
1.金型本体の温度が低すぎるため、金型本体の高温オイルの温度を上げることができません。
2.プリフォームの設定温度が低すぎます。 プリフォームの設定温度を上げる
3.冷却ブロー時間が長すぎる場合は、冷却ブロー時間を短縮してください
4.プラスチックの不均一な分布材料の分布が均一になるようにブロープロセスを調整します
5.高温のオイルの流れが少なすぎるため、オイル回路をクリアし、オイルフィルターを清掃します
大きな収縮
1.金型温度が低い金型温度を上げる
2.プリフォーム温度が低い場合は、プリフォーム設定温度を上げてください
3.冷却ブロー時間が長すぎる場合は、冷却ブロー時間を短縮してください
4.オイル通路が塞がれているので、オイル通路を掃除します。
直径が大きすぎるか小さすぎる
1.冷却ブロー時間の設定が不適切冷却ブロー時間を調整する
2.プラスチックの不均一な分布材料の分布が均一になるようにプロセスを調整します

5.ホットフィルラインでのPETボトルの使用における一般的な問題と解決策
1.保管および輸送条件とボトルの保管期間。
PETの吸湿性により、PET(スライス、プリフォーム、ボトルを含む)を空気中に置くと、空気中の水分が吸収されます。 長く置くほど、より多くの水を吸収します。 PETの水分含有量はその性能に直接影響します。 ホットフィルドボトルの場合、ホットフィルドボトルの耐熱温度に影響します。 水分が多いほど、ボトルの耐熱温度は低くなります。 一般的に、ホットフィルドボトルの場合、プリフォームの製造から飲料の充填までの期間の推奨配置時間は次のとおりです。
Bottle storage period: >2週間以内に1L、<1l within="" three="" weeks;="" but="" recently,="" more="" and="" more="" manufacturers="" use="" lightweight="" bottles="" and="" connected="" production,="" that="" is,="" blow="" and="" fill,="" and="" the="" bottle="" storage="" period="" is="" within="" 6="" hours.="" blow-and-fill="" bottles="" can="" be="" filled="" with="" hot="" liquid="" at="" 95°c.="" bottles="" stored="" for="" more="" than="" 24="" hours="" after="" blowing="" can="" only="" be="" filled="" with="" hot="" liquid="" at="">
ボトルの材料と保管条件(室温、相対湿度、保管時間の長さ)は、ホットフィルされたボトルの技術的指標に影響します。つまり、ボトルの製造は、上記のさまざまな材料、保管条件、顧客の要件に基づいている必要があります。など、それに応じてブロープロセスと技術パラメータを調整します。 PETは、通常の湿度で溶融および可塑化されると、加水分解反応を起こします。 湿度が高いとすぐに反応し、分子鎖の切断、分解、分子量の減少(つまり、IVの低下)を引き起こすことがよくあります。 PETの機械的特性は、固有粘度IVに関連しています。 IVが低いほど、PETの機械的特性は悪くなります。
江南と沿岸地域の年間平均相対湿度は85パーセントです。 一部の地域では、春と夏の相対湿度が90%にもなることがあります。 高湿度環境では、PETは湿気を吸収し、最大飽和湿度に達します。
含水率が高いほど、PETのIV値の低下が大きくなります。 特定の種類のPETの水分含有量が{{0}}。01パーセントの場合、その固有粘度は0。73であり、水分含有量が{{9 }}。02パーセント、その固有粘度は0.63になります。 180度では、乾燥時間が3/4時間短縮されるため、固有粘度は0.10減少します。
乾燥時間が長いほど、PET原料の水分は少なくなりますが、過度の乾燥はPETの劣化の原因にもなります。 18 0度に加熱すると、最大初期水分含有量が0 .3パーセントの原材料の場合、水分は0。14パーセントに低下します。 4時間乾燥すると、プリフォームの含水率を制御するための上限である0.004パーセントの含水率を得ることができます。 ボトルの口の分子の水分はPETの結晶化を加速し、ボトル本体の分子の水分は分子鎖の配置に影響を与えます。
2.耐熱性が悪い。
◆ホットフィルドボトルは、次のように耐熱性があります。
(1)ボトル内の負圧に耐えるために、特別な金型設計を使用します。
①ボトル本体は、液体が冷却された後にボトル内で発生する負圧を吸収するために、長方形の凹型ブロック(金型上で出し入れ可能)を備えています。
②ボトルのデザインは、ボトルが楕円形にならないようにネックとウエスト(凹型リング)を使用してください。
③ボトルの底のデザイン(通常は花びらの形)を使用して、ストレスや二酸化炭素の圧力に耐えます(凹底のデザインは、室温での高温滅菌ボトルに使用されます)。
(2)ホットオイルマシンの高温オイルを使用して金型温度を上げ(金型温度は120度から145度の間)、プリフォームの伸縮による内部応力を取り除き、ボトルの結晶化度を高めます。ボディプラスチック、および高温熱水に抵抗します。 ボトルは変形していません。
◆ボトルの耐熱性を向上させるための対策:
①合理的なプリフォームとボトルのデザインを選択してください。 最適化されたプリフォーム形状設計とボトルモールド設計は、ボトルの肉厚分布を改善し、ボトル本体のさまざまな領域での歪みや収縮を回避するのに役立ちます。
②プリフォーム射出の冷却時間を制御します。 プリフォーム射出の冷却時間を厳密に制御して、プリフォームをできるだけ早く離型できるようにします。 このようにして、成形サイクルを短縮し、出力を増加させることができ、より高い残留温度のために球状結晶化を誘発することができる。 球状結晶の結晶径は非常に小さく(0 .3mm -0 .7mmのみ)、透明度には影響しません。
③ Strictly control the injection and stretch-blow molding process parameters and the temperature distribution in each area to avoid the release of residual stress at the glass transition temperature of PET (>75度)そしてボトルの変形につながります。
④金型を吹き飛ばすための温度調整技術の応用。 ボトルブロー金型の加熱には、通常、ホットオイル循環方式が採用されています。 ボトルブロー金型の温度調整には、3種類のサイクルがあります。ボトル本体のホットオイルサイクル。 ブロー金型を12{{10}}度から145度に加熱します。 このようにして、プリフォームとブローイングキャビティの間の温度差が減少し、それがさらなる結晶化を促進します。 ボトルブローの圧力保持時間を延長し、ボトルの壁とキャビティを長時間接触させ、ボトル本体の結晶化度を約35%に達するのに十分な時間を確保しますが、透明度を損なうことはありません。 ボトル本体の結晶化は100度を超えると発生するため、100度未満の金型温度はボトル本体の結晶化度にほとんど影響を与えません。 ボトル底部の冷却水循環。 ボトルの底を低温(10度-30度)に保ち、伸ばされていない底部の過度の結晶化と白化を防ぎます。 ボトルネック温度調整(オプション)。 非結晶性のボトル口部は、射出成形金型から離型した後、完全に冷却されています。 非結晶性のボトル口のほとんどは、強化されたボトル口設計(ボトル口の壁の厚さを増やす)を採用して、シーリング性能を改善し、キャッピングプロセス中のボトル口の変形を回避します。 一般的に、充填後のボトル口の楕円率は0.2mm以内に抑えられており、糸の外径の収縮率は0.6%未満です。
⑤サイクルブロー技術。 ホットブロー成形を使用する場合、離型後のボトルの変形をどのように制御するかが非常に重要です。 型を開ける前に、空気を吹き型に吹き込み、サイクルを排気してボトル本体を冷却および成形し、離型後の変形を制御します。 循環冷却空気の吸気は、一次吹出し、二次吹出しと同じ通路を通過しますが、ドローイングロッドのヘッドにある小さな穴からドローイングロッドを通って排出されます。 サイクルブロー時間は約0.5秒から2秒です。 そのため、耐熱ボトル製造機の高圧空気消費量は、通常のボトル製造機よりもはるかに高くなっています。
3.容量の大きな変動。
二軸延伸ペットボトルには一定の収縮率があり、最大収縮率は約2%です。 ペットボトルの容量に影響を与える主な要因は次のとおりです。
(1)カビの影響ペットボトルの容量は、主にカビの大きさや形状に影響されます。 各ボトル型のサイズは通常固定されています。 収縮率を設計するとき、異なる形状のボトルの収縮率は異なります。 ボトル本体のリブが少なく、ボトルの厚みが薄いほど、ボトルの収縮率は大きくなります。
(2)環境要因の影響環境温度と湿度は、ボトルの容量に大きな影響を与えます。 周囲温度が高く湿度が高いほど、ボトルの容量の収縮が大きくなります。
(3)製造工程の影響。 複雑な形状のボトルをブローする場合は、より高いブロー圧が必要になります。 ブロー圧力が不十分な場合、ボトルの成形が不十分になり、容量が小さくなります。 金型温度が高くなると、容量も小さくなります。
(4)ボトルの自然収縮PETボトルは自然に収縮するため、ボトルの型のサイズは調整可能な形式(プラスまたはマイナスのガスケット)で設計する必要があります。 例として1.5LのPETボトルを取り上げます。 新たに製造されたボトルの平均容量は約1508mlです。 室温で3日間保存すると、ボトルの容量は5ml〜6ml減少します。 ボトルの保管時間が長くなると、ボトルの容量が減少し、制御が困難になります。 現在、ボトルの減衰(容量と耐熱性)を回避するために、インラインブロー、つまりブローと充填を使用する生産ラインがますます増えています。
(5)充填方法の影響充填方法が異なれば、容量制御への影響も異なります。 定量的充填法は容量への影響が最も少なく、自重充填は容量への影響が最も大きくなります。 1.5LのPETボトルの場合、差は最大20mlから25mlになる可能性があります。 したがって、ボトル容量の問題を解決するには、金型(ガスケット)を適切に調整し、製造プロセスを制御し、保管条件を改善する必要があります。 最も重要なことは、ボトルの保管期間をできるだけ短くすることです。


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