淺析注塑工藝與設(shè)備對聚酯瓶坯粘度降的影響

陳忠良　徐躍進(jìn)　郭太松　屠偉東

摘 要：注塑工藝在現(xiàn)代社會中得到了十分泛的應(yīng)用，塑料注塑為各行各業(yè)提供了很多的方便。本文主要介紹了注塑成型設(shè)備與注塑工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與注塑工藝與設(shè)備對聚酯瓶坯粘度降的影響。

關(guān)鍵詞：注塑工藝與設(shè)備；聚酯瓶坯粘度降；影響

1注塑成型設(shè)備與注塑工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備，注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。隨著塑料和成型工藝的發(fā)展，注塑機(jī)無論從產(chǎn)量上還是從品種上都有很大增長。特別是新型工程塑料的發(fā)展和應(yīng)用對注塑成型機(jī)械和設(shè)備提出更高的要求，使之向品種多、規(guī)格全、高效、高速、高精度、低能耗和低噪音方向發(fā)展。

大型注塑機(jī)又重新崛起。70年代以來，由于工程塑料的發(fā)展，特別是結(jié)構(gòu)泡沫塑料等制品在汽車、機(jī)械、大型家用電器、建筑、宇航、船舶等工業(yè)部門的廣泛開發(fā)和應(yīng)用，使注塑機(jī)又轉(zhuǎn)向大型化。

近年來，中小型注塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展非常迅速，就工藝參數(shù)而言，塑化能力、注射速度、啟閉模速度、注射壓力等都有很大提高。有的發(fā)展成超高系列，其注射壓力已達(dá)451MPa（4600kgf/cm），在這種設(shè)備上模腔壓力可達(dá)到98MPa（1000kgf/cm），使注塑制品的收縮率幾乎為零，可注塑0.1-0.2mm厚的薄件制品。

90年代的注塑機(jī)正向節(jié)能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級自動化方向發(fā)展。所謂節(jié)能是指注塑機(jī)要節(jié)省泵的動力。節(jié)約電力，少做無用功；精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在0.01-0.001mm；超精密成型是在0.001-0.000lmm；低噪音是指注塑機(jī)能在平穩(wěn)無撞擊和無振動下工作，按確定方位、在距離機(jī)器lm左右的地方所測的噪音應(yīng)低于70分貝：高級自動化是指注塑機(jī)能遠(yuǎn)距離操作或無人操作，保證制品的精度、注塑工藝條件的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性。

另外，微處理機(jī)在注塑機(jī)上的應(yīng)用是注塑機(jī)在自動控制方面的最重要的發(fā)展。

注射成型工藝對各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并易于實(shí)現(xiàn)自動化。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天，注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位，其生產(chǎn)總數(shù)占整個(gè)塑料成型設(shè)備的20%-30%，從而成為目前塑料機(jī)械中增長最快、生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。

2注塑工藝與設(shè)備對聚酯瓶坯粘度降的影響

2.1原料干燥

用于成型的PET粒料若存在水分，會導(dǎo)致PET分子鏈斷裂，使得粘度降低。嚴(yán)重時(shí)會影響瓶坯的生產(chǎn)，所以去除PET粒料中的水分是瓶坯注塑之前至關(guān)重要的一個(gè)工段。如果PET粒料不夠干燥，還會導(dǎo)致瓶坯出現(xiàn)白霧。為了提高干燥的效果，可以降低干燥的溫度以及延長干燥的時(shí)間。

由于干燥狀態(tài)下的PET很容易重新吸收水分，所以要盡量將干燥設(shè)備和注塑機(jī)進(jìn)料口靠近，以便干燥的PET粒料能夠盡快被加工使用，避免吸潮或者降溫。

在這個(gè)過程中切片含水率越高，干燥時(shí)間越長，則粘度降越大；但是干燥的時(shí)間太短，水分蒸發(fā)不充分，當(dāng)聚酷切片進(jìn)入熔融過程時(shí)將發(fā)生再次水解以及熱降解，不但引起粘度降，而且還將使產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡以及發(fā)黃等質(zhì)量間題。所以，一定要根據(jù)注塑量將干燥的溫度、時(shí)間調(diào)整到最佳工藝狀態(tài)。

一般干燥溫度不得超過1800C，干燥時(shí)間在6h-7h。同時(shí)，對干燥系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)要考慮熱風(fēng)的均勻分配，在選購設(shè)備時(shí)，要求其干燥系統(tǒng)的處理能力與注塑量相匹配，處理能力過大，大馬拉小車，投資成本以及電耗成本高；處理能力過小，脫水不充分，影響到塑化過程的質(zhì)量，特別是分子篩的處理能力直接影響到粘度降，除了對分子篩的選型之外，還要按規(guī)定期限更換分子篩，保持熱干空氣露點(diǎn)達(dá)到-40℃以下。

2.2PET瓶坯的加工

當(dāng)PET粒料隨著螺桿的運(yùn)轉(zhuǎn)而不斷進(jìn)入擠出機(jī)后，會被逐漸升高的溫度加熱壓縮而融化變軟。熔融的PET經(jīng)過螺桿的旋轉(zhuǎn)慢慢地充分均化，而且隨著螺桿旋轉(zhuǎn)的方向向前移動到螺桿的頭部。

整個(gè)瓶坯的注塑過程主要分為：注射、保壓和冷卻三個(gè)階段。

熔融的PET經(jīng)過注射活塞加壓將一定量的PET經(jīng)過噴嘴注射到模腔。一般注射速度約8-12g/s、每腔，可以保證穩(wěn)定的注射，減少壓力和溫度變化、剪切應(yīng)力、不均衡的收縮和變形。保壓是注射過程的延續(xù)，作用是補(bǔ)償材料在冷卻過程中的收縮。如果保壓時(shí)間太長，則容易導(dǎo)致結(jié)晶，所以完成保壓之后，要馬上減壓。冷卻可以使瓶坯有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并且順利脫模。

3結(jié)束語

綜上所述，要生產(chǎn)出高質(zhì)量的聚酷瓶坯產(chǎn)品，需對原料干燥、PET瓶坯的加工以上環(huán)節(jié)進(jìn)行工藝和設(shè)備過程控制，以確保粘度質(zhì)量指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金蓮，黃慶達(dá)，許忠斌，沈雪明，張本西.微注塑成型技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].塑料工業(yè)，2014（08）.

[2]李躍文.塑料注塑成型技術(shù)新進(jìn)展[J].塑料工業(yè)，2011（04）.

[3]治明.塑料加工：最新注塑技術(shù)成果[J].國外塑料，2013（11）：57-59.

[4]邰玉蕾，趙亞娟，馬希晨，宋輝.廢棄聚酯瓶片的回收新技術(shù)[J].塑料科技，2004（4） ：61-64.

[5]郭金枝.廢聚酯醇翩產(chǎn)物羥值昀分析方法[J].新鄉(xiāng)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，17（4）：125-127.

[6]朱道峰，封英俏.以回收聚酯瓶為主要原料的PET/PE合金管材的研制[J].中國塑料，2015（07）.