Proces foukání PET plastových lahví

PET lahve vyfukované do formy lze rozdělit do dvou kategorií: tlakové lahve, jako jsou lahve naplněné sycenými nápoji; a netlakové lahve, jako jsou lahve naplněné vodou, čajem, jedlým olejem atd.

Láhev na čaj je vyrobena z PET lahve modifikované polyethylennaftalátem (PEN) nebo z termoplastického polyarylátu s kompozitním materiálem z PET. Jedná se o lahve na horkou vodu, která je tepelně odolná do 85 °C nebo více. Láhev na vodu je lahev na studenou vodu a neexistují žádné požadavky na tepelnou odolnost. Proces formování lahví na horkou vodu a lahví na studenou vodu je podobný.

Zařízení

V současné době výrobci automatických PETvyfukovací strojse dovážejí převážně z Francie, společností SIDEL, KRONES a Fujian Quanguan. Přestože se výrobci liší, princip zařízení je podobný a obvykle zahrnuje systém přívodu polotovarů, systém ohřevu, systém foukání, řídicí systém a pět hlavních částí pomocného stroje.

Proces vyfukování

Proces vyfukování PET lahví.

Důležitými faktory ovlivňujícími proces vyfukování PET lahví jsou polotovar lahve, ohřev, předfukování, forma a výrobní prostředí.

2.1 Polotovar lahve

Při přípravě lahví pro vyfukování, prvních vstřikovaných PET plátků pro polotovary lahví, je nutné, aby podíl druhotně recyklovaného materiálu nebyl příliš vysoký (méně než 5 %), počet recyklovaných materiálů nesmí být vyšší než dvojnásobek a molekulová hmotnost a viskozita nesmí být příliš nízké (molekulová hmotnost 31 000–50 000, charakteristická viskozita 0.78–0.85 cm3/g). Podle národních předpisů o bezpečnosti potravin se pro balení potravin a léčiv nesmí používat žádný druhotně recyklovaný materiál. Vstřikované polotovary lahví by měly být před použitím skladovány déle než 24 hodin. Po zahřátí musí být nepoužité polotovary lahví skladovány déle než 48 hodin před opětovným zahřátím a použitím. Doba skladování polotovarů lahví by neměla překročit šest měsíců.

Výhody předlisku závisí do značné míry na vlastnostech PET materiálu, který by měl být vybrán pro snadné foukání a tvarování, a měl by být vyvinut rozumný proces tvarování předlisku. Experimenty ukázaly, že u dovážených surovin se polotovary z PET materiálu s stejnou viskozitou snadno foukají a u domácích materiálů; a u stejné šarže polotovarů s různým datem výroby se proces vyfukování může také výrazně lišit. Výhody polotovarů určují snadnost procesu vyfukování, požadavky na polotovary jsou čisté, průhledné, bez nečistot, bez cizích barviv, s vhodnou délkou bodu vstřikování a okolní halo skvrnou.

2.2 Topení

Ohřev předlisku se provádí v topné peci, jejíž teplota se nastavuje ručně a upravuje se automaticky. Pec je vyhřívána infračervenými lampami, které vyzařují infračervené záření na lahvové polotovary, a ventilátor ve spodní části pece zajišťuje cirkulaci tepla, aby se teplota v peci rovnoměrně rozložila. Polotovary se v peci pohybují dopředu a zároveň se otáčejí, takže se stěny polotovarů rovnoměrně zahřívají.

Uspořádání lampy v troubě shora dolů má obecně tvar „zóny“, s více žárovkami na obou koncích a méně uprostřed. Teplo v troubě je řízeno počtem rozsvícených lamp, celkovým nastavením teploty, výkonem trouby a poměrem ohřevu každé sekce dohromady. Otevření lamp by mělo být nastaveno v kombinaci s předfukovacími lahvemi.

Pro lepší fungování trouby je velmi důležité její nastavení výšky, chladicí desky a další úpravy. Pokud nejsou správně nastaveny, vyfukování snadno způsobí nabobtnání ústí lahve (ústí lahve se zvětší), ztvrdnutí hrdla (materiál hrdla nelze vytáhnout) a další vady.

2.3 Předfukování

Předfukování je velmi důležitým krokem v metodě dvoustupňového foukání. Jedná se o proces vyfukování, při kterém se natahovací tyč stlačuje dolů a současně se začíná s předfukováním vzduchu, čímž se získá počáteční tvar polotovaru lahve. Poloha předfuku, tlak předfuku a proudění jsou v tomto procesu tři důležité procesní faktory.

Tvar předfukovací lahve určuje snadnost procesu vyfukování a výkon lahve. Normální tvar předfukovací lahve je vřetenovitý, abnormální tvar je podzvonovitý, tvar rukojeti atd. Důvody abnormálního tvaru jsou nesprávný lokální ohřev, předfukovací tlak nebo nedostatečný průtok foukaného materiálu atd. Velikost předfukovací lahve závisí na předfukovacím tlaku a poloze předfuku. Ve výrobě je třeba udržovat konzistentní velikost a tvar všech předfukovacích lahví v celém zařízení. Pokud existují rozdíly, je třeba najít konkrétní příčiny a upravit proces ohřevu nebo předfukování podle předfukovací lahve.

Velikost předfukovacího tlaku se liší v závislosti na specifikaci lahve a kapacitě zařízení, obvykle s velkou kapacitou a malým předfukovacím tlakem; u zařízení s vysokou výrobní kapacitou je předfukový tlak také vysoký.

2.4 Pomocný stroj a forma

Pomocný stroj se týká především zařízení pro udržování konstantní teploty formy. Konstantní teplota formy hraje důležitou roli v udržování stability produktu. Teplota těla lahve je obecně vysoká a teplota dna lahve nízká. U studených lahví je lepší regulovat teplotu na 5–8 °C, protože chladicí účinek dna určuje stupeň molekulární orientace, zatímco u horkých lahví je teplota dna mnohem vyšší.

2.5 Prostředí

Vyfukování PET lahví je obecně lepší při pokojové teplotě a nízké vlhkosti

Další požadavky

Tlakové lahve by měly splňovat požadavky jak zátěžového testu, tak i testu odolnosti vůči tlaku. Zátěžový test je inherentní kontrolou kvality, která zabraňuje praskání a úniku dna PET lahví v důsledku degradace molekulárního řetězce během kontaktu s mazivem (alkálií) při plnění nápojů; test odolnosti vůči tlaku je kontrolou kvality, která zabraňuje prasknutí lahve po naplnění určitým tlakem plynu. Aby byly splněny tyto dva požadavky, měla by být tloušťka středového bodu kontrolována v určitém rozmezí a obecně platí, že čím tenčí středový bod, tím lepší je zátěžový test a čím horší je zátěžový test; čím silnější je středový bod, tím lepší je zátěžový test a tím horší je zátěžový test. Výsledky zátěžového testu samozřejmě také hodně souvisí s nahromaděním materiálu v přechodové oblasti kolem středového bodu, což by mělo být upraveno podle skutečných zkušeností.

Závěrečné poznámky

Proces vyfukování PET lahví je upraven pro odpovídající materiál. Pokud materiál není kvalitní, jsou požadavky procesu velmi náročné, a to až do té míry, že je obtížné vyfouknout kvalifikovanou lahev.