制作HDPE瓶和PET瓶的工藝流程是怎樣的?
瀏覽數(shù)量: 0 作者: 本站編輯 發(fā)布時間: 2025-08-25 來源: 本站
HDPE 瓶和 PET 瓶的工藝流程差異,本質(zhì)上由兩種材質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)(HDPE 韌性強(qiáng)、PET 剛性高)和成型特性決定:HDPE 因流動性好、易吹塑,核心采用吹塑成型工藝(側(cè)重 “拉伸 + 吹氣膨脹”);PET 因需兼顧透明度和強(qiáng)度,核心采用注拉吹成型工藝(側(cè)重 “注塑預(yù)型 + 拉伸定向 + 吹氣定型”)。以下分材質(zhì)拆解詳細(xì)流程,包括核心步驟、工藝原理及關(guān)鍵控制點(diǎn)。
一、HDPE 瓶的工藝流程(以 “吹塑成型” 為主,分 “擠出吹塑” 和 “注射吹塑”)
HDPE 瓶的成型核心是 “將熔融的 HDPE 塑料通過模具吹制成型”,其中擠出吹塑因適合制作廣口瓶、大容量瓶(如洗衣液瓶、食用油桶),應(yīng)用最廣泛;注射吹塑則適合小容量、高精度瓶(如醫(yī)藥試劑瓶)。
1. 主流工藝:擠出吹塑(Extrusion Blow Molding, EBM)
流程共 6 步,核心是 “先擠出塑料管,再吹氣定型”,工藝簡單、成本低,適合批量生產(chǎn):
原料準(zhǔn)備與干燥
熔融擠出(關(guān)鍵步驟)
將干燥后的 HDPE 顆粒投入擠出機(jī),通過機(jī)筒內(nèi)的螺桿(轉(zhuǎn)速 30-60r/min)推送,配合機(jī)筒外部的加熱圈(分 3-4 段控溫:喂料段 150-170℃、壓縮段 170-190℃、均化段 180-200℃),使 HDPE 顆粒逐漸熔融成粘流態(tài)塑料熔體(粘度適中,便于后續(xù)擠出)。
熔體通過擠出機(jī)頭部的環(huán)形口模(根據(jù)瓶身直徑設(shè)計(jì)口模尺寸),連續(xù)擠出成中空的 “塑料管”(行業(yè)稱 “型坯”),型坯的厚度由口模間隙和擠出速度控制(如 5L 食用油桶型坯厚度約 2-3mm)。
模具合模與封底
吹氣膨脹與定型
通過模具的吹氣口通入壓縮空氣(壓力 0.3-0.8MPa,根據(jù)瓶身大小調(diào)整:小瓶壓力低,大瓶壓力高),使熔融的型坯在模具內(nèi)膨脹,完全貼合模具內(nèi)壁,形成與模具形狀一致的瓶身(如廣口、帶把手的造型)。
同時,模具內(nèi)通入冷卻水(溫度 15-25℃),對瓶身進(jìn)行快速冷卻(冷卻時間 10-30 秒,取決于瓶壁厚度),使 HDPE 熔體固化定型,避免脫模后變形。
脫模與修邊
質(zhì)量檢測與后處理
2. 小眾工藝:注射吹塑(Injection Blow Molding, IBM)
適合小容量、高精度 HDPE 瓶(如 100ml 醫(yī)用生理鹽水瓶),流程差異主要在 “型坯制作”:
二、PET 瓶的工藝流程(核心:注拉吹成型,分 “一步法” 和 “兩步法”)
PET 瓶需兼顧高透明度(需減少結(jié)晶)和高強(qiáng)度(需分子定向拉伸),因此核心工藝是注拉吹成型(Injection Stretch Blow Molding, ISBM) —— 先注塑成 “預(yù)型坯(瓶坯)”,再通過拉伸和吹氣使分子定向排列,最終成型。其中兩步法因靈活性高(可分開生產(chǎn)瓶坯和制瓶),是飲料瓶、化妝品瓶的主流工藝。
1. 主流工藝:兩步法注拉吹成型(Two-Stage ISBM)
流程分 “瓶坯制作” 和 “瓶身成型” 兩大階段,可在不同工廠完成(如專門工廠生產(chǎn)瓶坯,飲料廠采購瓶坯后制瓶):
階段 1:PET 瓶坯的注塑成型(核心是制作 “帶螺紋的實(shí)心坯”)
原料準(zhǔn)備與干燥(關(guān)鍵!影響透明度)
核心原料:PET 切片(特性粘度 0.7-0.85dL/g,適合吹塑;添加少量成核劑提升結(jié)晶速度,或抗紫外線劑防止光照老化)。
干燥處理:PET 吸濕性強(qiáng)(吸水率≥0.3%),若含水分,熔融時會發(fā)生水解(導(dǎo)致分子量下降,瓶身易脆裂),因此必須通過除濕干燥機(jī)(溫度 150-180℃,時間 4-6 小時,露點(diǎn)≤-40℃)將水分含量降至 0.005% 以下。
注塑成型瓶坯
將干燥后的 PET 切片投入注塑機(jī),機(jī)筒分 5 段控溫(喂料段 240-260℃、壓縮段 260-280℃、均化段 270-290℃),使 PET 熔融成低粘度熔體;
熔體通過注塑機(jī)噴嘴注入 “瓶坯模具”(多腔模,如一次注塑 64 個瓶坯),模具內(nèi)通入冷卻水(溫度 20-30℃),快速冷卻固化,成型為 “PET 瓶坯”—— 結(jié)構(gòu)為 “頂部帶螺紋(適配瓶蓋)、中部實(shí)心圓柱、底部半球形”,長度約 10-15cm(如 550ml 瓶裝水瓶坯)。
瓶坯檢測與儲存
階段 2:瓶坯的拉伸吹塑成型(核心是 “定向拉伸 + 吹氣定型”)
瓶坯加熱(關(guān)鍵!控制拉伸溫度)
拉伸桿預(yù)拉伸
高壓吹氣定型
拉伸桿到位后,從其內(nèi)部通入高壓壓縮空氣(壓力 1.5-4MPa,遠(yuǎn)高于 HDPE 吹塑),使被拉伸的瓶坯在模具內(nèi)橫向膨脹(橫向拉伸,分子沿橫向定向排列),完全貼合模具內(nèi)壁,形成最終的 PET 瓶形狀(如 550ml 瓶裝水的細(xì)長瓶身);
同時,模具內(nèi)通入冷卻水(溫度 15-25℃),快速冷卻(冷卻時間 5-10 秒),固定分子定向結(jié)構(gòu),確保瓶身定型后不變形,且保持高透明度。
脫模與檢測
2. 小眾工藝:一步法注拉吹成型(One-Stage ISBM)
瓶坯注塑、加熱、拉伸吹塑在同一臺設(shè)備上連續(xù)完成,適合小批量、特殊形狀的 PET 瓶(如化妝品小樣瓶),優(yōu)勢是流程短、無瓶坯運(yùn)輸成本,但設(shè)備投資高、換模不便,不適合大規(guī)模生產(chǎn)(如瓶裝水)。
三、HDPE 瓶與 PET 瓶工藝流程核心差異總結(jié)
| 對比維度 | HDPE 瓶(擠出吹塑為主) | PET 瓶(兩步法注拉吹為主) |
|---|
| 核心工藝邏輯 | 直接擠出中空型坯,吹氣膨脹定型 | 先注塑實(shí)心瓶坯,再加熱拉伸 + 吹氣定型 |
| 原料處理 | 干燥要求低(僅除浮塵),無需高溫除濕 | 干燥要求極高(除濕干燥 4-6 小時,防水解) |
| 關(guān)鍵溫度 | 擠出溫度 150-200℃,冷卻溫度 15-25℃ | 注塑溫度 240-290℃,加熱溫度 80-120℃,冷卻溫度 15-25℃ |
| 拉伸步驟 | 無專門拉伸(僅靠吹氣自然膨脹,分子無定向排列) | 縱向拉伸(拉伸桿)+ 橫向拉伸(高壓吹氣),分子定向排列 |
| 吹氣壓力 | 0.3-0.8MPa(低壓,靠韌性成型) | 1.5-4MPa(高壓,靠定向拉伸提升強(qiáng)度) |
| 模具特點(diǎn) | 多為兩瓣式吹塑模,側(cè)重 “廣口 / 異形” 設(shè)計(jì) | 分瓶坯模和吹塑模,側(cè)重 “小口 / 薄壁” 設(shè)計(jì) |
| 廢料產(chǎn)生 | 擠出后有飛邊,需修邊(廢料率 5%-10%) | 注塑瓶坯無飛邊,吹塑后無廢料(廢料率≤2%) |
簡言之,HDPE 工藝的核心是 “簡單高效,適配韌性需求”,PET 工藝的核心是 “定向拉伸,兼顧透明與強(qiáng)度”,二者的流程設(shè)計(jì)均圍繞自身材質(zhì)特性和應(yīng)用場景(如 HDPE 做防摔的洗衣液瓶,PET 做透明的飲料瓶)展開。