Производство пластиковых бутылок: как происходит производство пластиковых бутылок? Процесс выдува, виды оборудования

как происходит производство пластиковых бутылок? Процесс выдува, виды оборудования

Автор Карпов Олег На чтение 5 мин. Просмотров 10.5k. Опубликовано 24.10.2017 Обновлено 11.11.2020

Содержание

1. Кто придумал материал ПЭТФ для тары?
2. Преимущества и недостатки пищевой ПЭТ-тары
3. Производство ПЭТФ-бутылок из гранул
4. Оборудование для изготовления пластиковой тары
5. Маркировка пластиковой тары

В последнее время выдув ПЭТ-тары – динамично развивающееся направление в пищевой индустрии. Конечно, производители стекла и алюминия способствуют запрету на изготовление разливной продукции в пластиковых бутылках. Но прогресс не остановить. И сегодня мы разберёмся в особенностях производства такого вида ёмкостей.

Кто придумал материал ПЭТФ для тары?

Полиэстер, лавсан, термопластик – это все названия полиэтилентерефталата, используемого для изготовления известных нам пластиковых бутылок.

Появился он ещё в 1941 году благодаря стараниям Джеймса Диксона и Джона Винфильда, работающих на компанию British Calico Printers. Вначале материал применяли для формирования текстильных волокон, затем создания упаковочной плёнки. И лишь к началу 70-х придумали автомат для выдува ПЭТ-бутылок и тары из полиэтилентерефталата.

Поспособствовал этому Натаниэль Уайет – американский энтузиаст-изобретатель и инженер-механик. Благодаря открытию в создании бутылок его в 1981 году отметило наградой Общество Инженеров Пластмасс. Спустя 5 лет после этого Натаниэль пополнил своим именем Зал славы Пластмасс. Помимо изготовления ПЭТ-бутылок, пластичный материал используют для другой пластиковой тары, одноразовой посуды, рентгеновских и прочих плёнок.

В чём же секрет успеха такого производства? Пластиковые бутылки отличаются небольшим весом, высокой прочностью, герметичностью. Само производство тары из полиэтилентерефталата несложное и недорогое.

Полиэтилентерефталат существенно отличается от стекла и алюминия. Поэтому характеристики материала и изготавливаемые из него изделия разнятся. В чём преимущество пластиковых бутылок:

• Высокая точность устанавливаемых размеров;
• пассивность в отношении пищевой продукции;
• возможность многократного открытия/закрытия;
• устойчивость к давлению напитков, насыщенных газом;
• исключение изменения размеров тары под действием газированной продукции;
• высокая устойчивость к щелочам, спирту, жирам, маслам, слабым кислотам.

Именно благодаря устойчивости к спирту в ПЭТ-тару можно разливать пиво и другой алкоголь. Недостаток тары в повышенной газопроницаемости, что уменьшает срок хранения продукции. К тому же ПЭТ-бутылки рассчитаны на одноразовое использование. Зато их можно легко утилизировать и переработать.

Производство ПЭТФ-бутылок из гранул

Перед изготовлением тары, из гранул материала нужно удалить лишнюю влагу, так как они вытягивают её даже из воздуха. С этой целью используют специальные сушильные агрегаты. Правильность выполнения процесса влияет на качество будущей ёмкости. Недостаточно высушенные гранулы образуют мутные заготовки с полостями внутри стенок.

После удаления лишней влаги ПЭТФ-гранулят необходимо расплавить и добавить краситель. Делается это не для придания привлекательного вида таре. Затемнение пластика улучшает защиту содержимого от воздействия ультрафиолета. Из подготовленного материала вначале формируют заготовки – преформы. Их внешний вид напоминает лабораторные пробирки с нарезкой вверху.

Горлышко у заготовок уже сформировано и рассчитано на жидкость, которую будут затем наливать. Для каждого вида продукции оно имеет определённые характеристики. Вот здесь инженерам приходится постараться над разработкой нужной формы. Например, горлышко тары для пива снабжается канавками. Благодаря этому во время отвинчивания бутылки выходит лишний углекислый газ.

В процессе создания преформ используются термопластавтоматы. Они формируют заготовки из ПЭТ-гранул для изготовления бутылок. Машины расплавляют получаемый материал и в таком виде впрыскивают в форму. Этот процесс либо включают в производство, либо приобретают уже готовые основы для изготовления ёмкостей.

Перед выдувом тары ей придают пластичность, отправляя в печь. Равномерность нагрева обеспечивается вращением заготовок по оси. Подготовленные преформы направляют в специальный аппарат для выдува. Податливая основа под давлением приобретает требуемые параметры.

Оборудование для изготовления пластиковой тары

Организация производства – процесс несложный, главное, купить необходимое оснащение. Для выдува ПЭТ-бутылок и другой тары потребуется специализированное оборудование.

Изготовление преформы выполняется на термопластавтоматах с использованием матрицы. Литьевая машина состоит из инжекционного узла, прессовой формы, привода, управляющего блока. Термопластавтоматы бывают следующих видов:

• Угловые, горизонтальные, вертикальные;
• гидромеханические, электромеханические, электрические;
• поршневые, червячные, червячно-поршневые;
• с одним или несколькими пластикационными участками.

После литьевой машины заготовки направляются в печь для разогревания. Но не сразу, перед этим проверяют качество преформы для последующего выдува ПЭТ-бутылок. Не должно быть никаких дефектов, которые влияют на готовую продукцию. Электронная система контроля не пропустит некондиционный материал.

После печи готовую заготовку в разогретом виде направляют в пресс-форму. Для тары различного объёма и конфигурации используются разные матрицы. Для выдува пластиковых ёмкостей не обойтись без компрессора. Именно он создаёт давление, с помощью которого подаётся воздушная струя.

Оборудование для изготовления пластиковых бутылок бывает двух видов: полуавтоматическое и автоматическое. Для первого вида загрузка/выгрузка заготовок и тары выполняется вручную. Поэтому производительность таких систем невысокая. В автоматическом оснащении перемещение продукции между процессами осуществляют манипуляторы и транспортёры. Они часто используются для производства ПЭТ-бутылок в линиях по розливу пива, соков, других жидких продуктов.

Маркировка пластиковой тары

Одно из достоинств тары из полиэтилентерефталата – возможность многократного использования. Что только не придумывают домашние «изобретатели» из пластиковых бутылок! Однако то, как в дальнейшем можно использовать тару, зависит от её способа и материала изготовления. Как правило, производство ПЭТ-упаковки предполагает одноразовое применение. Но нужно смотреть на маркировку:

• PP – полупрозрачный полипропиленовый материал применяют более всего в производстве сиропов или йогуртов. Обладает хорошей термоустойчивостью и относительной безопасностью.
• PS – в основном применяется для кофейных стаканчиков или в упаковке быстрого питания. Не рекомендуется для хранения горячих продуктов. Под воздействием тепла выделяет вредные соединения.
• PC – применяется в изготовлении бутылок для воды. Относится к опасным видам пластика, который не годится для хранения пищевых продуктов.
• PET – материал рассчитан исключительно на одноразовое использование для разлива воды.
• HDP – используется для изготовления разнообразной продукции. Самый безвредный вид пластика.
• PVC – применяются в производстве растительных масел. Довольно опасен из-за выделения веществ, нарушающих гормональный баланс.
• LDPE – используется в основном для хранения воды. Не подходит для других продуктов.

Независимо от вида материала, не советуют использовать пластиковую тару в микроволновках. Не годится она и для консервирования овощей и других продуктов.

технология производства пластиковых бутылок :: ЯрПЭТ

Пластиковые бутылки для газированных напитков полностью состоят из полиэтилентерефталата с небольшим добавлением вторсырья.

Сырье

ПЭТ является полимером. Это вещество, состоящее из цепочки повторяющихся органических молекул с большим молекулярным весом. Как и большинство пластмасс, ПЭТ это производное нефтяных углеводородов. Он является продуктом этерификации терефталевой кислоты (C

8H₆0₄) и этиленгликоля (C₂H₆0₂).

Производственный процесс

Первый этап производственной линии – это получение ПЭТ. Как известно, в процессе полимеризации молекулы объединяются в более крупные. Когда смесь достигает требуемой вязкости, она охлаждается во избежание обесцвечивания и деполимеризации. При этом ПЭТ является термопластом, т.е. он не деформируется и не разрушается при повторном нагревании. Также ПЭТ – гигроскопичный полимер. При нагревании оставшаяся внутри вода гидролизует молекулы полимера и прочность бутылки снижается. Соответственно, перед формованием вся излишняя влага должна быть удалена.

После пластификации сырье полностью готово, и расплавленная пластмасса подвергается процессу обработки. Для этого расплав ПЭТ помещается в специальную форму, и в него вставляется стальной стержень. Далее воздух под высоким давлением «стреляет» через оправку, в этот момент происходит равномерное распределение расплава по стенкам формы. Давление воздуха должно быть одинаковым в любой точке и процедура должна быть выполнена максимально быстро, иначе пластиковая бутылка получится деформированной. Охлаждение формы происходит за счет обдувания воздухом либо жидкой двуокисью углерода. Вогнутая форма дна бутылка требуется для придания изделию устойчивости. Для того чтобы бутылка могла стоять на ровной поверхности, при формовании изделия в нижнюю часть заготовки помещается выпуклость.

Затем удаляются дефекты, полученные в результате протекания пластика через трещины формы. После охлаждения бутылки вынимаются из формы и отправляются на движущийся конвейер, на котором происходит сортировка продукции. Обычно от 10 до 25 процентов продукции забраковывается и отправляется на повторную переработку.

Некоторые основополагающие принципы производства

Полимеризация требует неукоснительного исполнения всех технологических требований. Эта реакция чрезвычайно деликатна, трудно регулировать условия и не прервать процесс слияния молекул. Все молекулы, образующиеся в ходе реакции, вступают в реакцию с побочными веществами, которые способны повлиять на свойства конечного продукта. Процесс полимеризации необратим. После окончания полимеризации невозможно удаление примесей, и при повторной процедуре переработки стоимость ПЭТ возрастает в два раза. Очищение полимеров – дорогостоящий процесс, при этом последующее качество продукта оставляет желать лучшего. Вариации процесса полимеризации можно контролировать при внесении изменений, которые легко обнаружить на обычных контрольных испытаниях.

При полимеризации терефталевой кислоты и этиленгликоля традиционно используются два вида примесей: диэтиленгликоль и ацетальдегид. Количество диэтиленгликоля сведено к минимуму, так что окончательные свойства продукта не изменяются. Ацетальдегид в больших количествах, который образуется в процессе полимеризации, а также при производстве бутылки, придает необычный привкус безалкогольному напитку. При использовании рациональных методов литья под давлением и следовании рецептуре концентрация ацетальдегида остается в норме и появление необычного привкуса не наблюдается даже при длительном хранении.

Полученная продукция должна соответствовать требованиям технического контроля. Образцы из партии проходят испытания на пластичность и ударопрочность, которые заключаются в броске пластиковой бутылки с определенной высоты. Результат будет демонстрировать степень прочности готового изделия. Кроме того, бутылки обязаны держать свою форму, а также противостоять давлению в горизонтальном положении. Как известно, безалкогольные напитки содержат углекислый газ. Если бы двуокись углерода могла свободно выходить через пластиковые стенки бутылки, то большинство напитков потеряли бы свою привлекательность. Поэтому бутылки обязательно проверяют на пропускаемость двуокиси углерода. В целом все тесты стремятся к согласованности размеров, форм и других факторов, способных повлиять на конечное качество продукции.

Другие статьи

Все записи

• Характеристики и преимущества использования ПЭТ бутылок
• Полиэтилентерефталат (ПЭТ). История создания. Сфера применения.
• ПЭТ бутылка: переработка ПЭТ бутылок в мировой практике
• Таблица вместимости ПЭТ тары в грузовые автомобили

Корзина

Начните поиск

Процесс изготовления пластиковых бутылок | Science

••• jhjunker/iStock/Getty Images

Обновлено 27 апреля 2018 г.

Автор: Robert Korpella горчица или кетчуп. Полиэтилентерефталат (ПЭТ) особенно популярен для производства бутылок любого типа, которые соприкасаются с пищевыми продуктами или питьевой водой. Из этого материала получают легкие, но прочные и долговечные бутылки. Хотя производители могут немного варьировать процесс в зависимости от запатентованных методов, основной метод производства бутылок является универсальным.

TL;DR (слишком длинно, не читал)

TL;DR: Пластиковые гранулы нагревают до 500 градусов по Фаренгейту перед тем, как влить их в формы в форме бутылок.

Сырье

ПЭТ представляет собой пластиковую смолу, полученную из нефтяных углеводородов. Производитель создает длинные цепочки молекул пластика с помощью процесса, называемого полимеризацией, а затем смешивает материал с несколькими химическими соединениями. Они разрезают смолу на мелкие гранулы и отправляют их производителю бутылок. Завод по производству бутылок смешивает гранулы ПЭТ-смолы с «переработанным» пластиком, который измельчается до хлопьев. Пластик теряет некоторые свои физические свойства при многократном нагревании, поэтому производители должны ограничивать количество используемого измельченного материала, обычно ограничивая этот ингредиент 10% от общего количества смеси. Если не производятся прозрачные бутылки, в смесь также вводятся красители.

Изготовление преформы

Экструдер плавит смесь ПЭТ и измельченного материала при температуре около 500 градусов по Фаренгейту. Шнек внутри экструдера сжимает смесь ПЭТ и впрыскивает почти расплавленный материал в формы. Пресс-форма производит заготовку бутылки, которую иногда называют заготовкой. Преформа выглядит как толстостенная пробирка, часто с характерной для бутылки завинчивающейся крышкой. Преформа охлаждается по мере того, как она перемещается в машину, называемую выдувным формовщиком, и может потребоваться довести ее до температуры, указанной производителем для этой операции. При необходимости производитель бутылки поднимает температуру преформы в небольшой печи.

Растягивание преформы

Преформы входят в пресс-форму, состоящую из двух частей, которая закрывается вокруг нее. Внутренняя часть этой формы имеет форму готовой бутылки. Внутри длинная игла проходит через заготовку, которая подвешена так, что конец винта направлен вниз. Игла растягивает преформу вверх по направлению к верхней части формы, которая будет дном бутылки, и одновременно нагнетает достаточное количество сжатого воздуха в преформу, чтобы прижать ее к стенкам формы. Этот процесс формования с раздувом и вытяжкой должен происходить быстро, чтобы сохранить целостность и постоянную форму бутылки. Одни производители приваривают к бутылке отдельный кусок дна при выдувном формовании, другие производят дно из преформы вместе с остальной частью бутылки.

Охлаждение и обрезка

Бутылка должна быть охлаждена почти мгновенно, иначе она потеряет свою форму, когда сила тяжести заставит ее сползти вниз в ее податливом, нагретом состоянии. Некоторые производители охлаждают бутылку, пропуская холодную воду или жидкий азот через форму, другие предпочитают наполнять ее порцией воздуха комнатной температуры. Форма обычно дает чистую бутылку, но на швах бутылки, где соприкасаются две половинки формы, может произойти некоторое облое. Если это так, операторы обрезают лишний материал и добавляют его в измельченный материал.

Статьи по теме

Ссылки

• Thomasnet: производство пластиковых бутылок
• Как сделано: бутылка из-под газировки

Об авторе

Роберт Корпелла профессионально пишет с 2000 года. качество и является редактором freshare.net, сайта, исследующего Озарк на открытом воздухе. Работы Корпеллы публиковались во множестве изданий. Он имеет степень бакалавра Университета Арканзаса.

Фотографии

jhjunker/iStock/Getty Images

4 основных шага к производству розлива в ПЭТ

4 основных шага к производству розлива в ПЭТ

2

АКЦИИ

Применение этапов производства бутылок из ПЭТ привело к созданию широкого ассортимента пластиковых бутылок различных форм и размеров.

Это бутылки, которые могут служить хранилищем для воды, напитков, напитков, еды, каждую из которых можно отнести к способу изготовления ПЭТ-бутылок.

Как правило, бутылки пользуются большим спросом, поскольку они стали частью повседневной жизни людей благодаря своему легкому весу и прочности.

Но что делает ПЭТ уникальным?

 

Что такое ПЭТ?

ПЭТ означает полиэтилентерефталат (ПЭТ), также известный как полиэфирная смола.

Это сырье, полученное из нефтяных углеводородов в результате реакции между очищенной терефталевой кислотой (PAT) и этиленгликолем (EG).

Материал сам по себе может быть непрозрачным или прозрачным в зависимости от его состава.

В процессе производства бутылок из ПЭТ-пластика терефталевую кислоту смешивают с метанолом, чтобы получить диметилтерефталат и воду.

Полученную смесь затем смешивают с этиленгликолем при температуре 305 градусов по Фаренгейту. Смесь создает вещество под названием бис(2-гидроксиэтил)терефталат и метанол.

Есть последний шаг, который помогает сформировать полимер, пока высвобождается другая молекула.

 

Для чего используется ПЭТ?

Термическая, химическая, механическая и размерная стабильность материала ПЭТ позволяют производить прочные и долговечные бутылки, которые также являются легкими.

В результате ПЭТ используется в производстве пищевых продуктов и бутылок для воды для пищевых продуктов и напитков, средств личной гигиены и фармацевтической промышленности.

Переработанный ПЭТ-пластик также нашел применение в пищевой упаковке благодаря своей химической инертности, и его можно перерабатывать для ряда других целей.

Другое применение ПЭТ включает:

• Прозрачные пленки
• Жесткие баночки для косметики
• Контейнеры для микроволновой печи
• Применение ленты благодаря ее высокой механической прочности
• Упаковочные лотки и блистеры с использованием листа неориентированного ПЭТ, подвергнутого термоформованию

 

 

Этапы производства пластиковых бутылок

Когда дело доходит до производства бутылок для питьевой воды или продуктов питания, производители могут изменять свои процессы, что может увеличить стоимость производства ПЭТ-бутылок.

Тем не менее, используются те же общие этапы производства бутылок из ПЭТ.

Взглянув на технологическую схему производства пластиковой тары, видно, что, несмотря на доработки производителя, используется один и тот же универсальный метод.

Эти этапы включают:

• Сырье
• Изготовление преформы
• Растяжка преформы
• Охлаждение и обрезка
1. Сырье:

Сырье для производства пластиковых бутылок, используемое в процессе, представляет собой пластиковую смолу, полученную из нефтяных углеводородов.

Последний способен создавать длинные цепи пластиковых молекул, используя преимущества полимеризации (процесс, который помогает в создании полимеров или трехмерных сетей путем взаимодействия молекул мономера в химической реакции).

Затем нефтяные углеводороды смешивают с несколькими химическими соединениями.

В процессе производства бутылок смолы в ПЭТ нарезаются на небольшие округлые спрессованные кусочки, прежде чем они отправляются на завод по розливу.

Производитель на заводе создает комбинацию гранул ПЭТ смолы с «перемолотым».

Regrind — это переработанный пластик, который был обработан и измельчен в хлопья.

Доизмельчение поддерживается в количестве 10 процентов от всей смеси. Это предотвращает потерю пластиком значительной части своих физических свойств при многократном нагревании.

2. Изготовление преформы:

При температуре около 500 градусов по Фаренгейту смесь ПЭТФ и измельченного материала расплавляется с помощью экструдера, машины с винтовым реактором, который:

• Смешивает
• Формы
• Слойки
• Сушка

В конструкции экструдера имеется шнек, который сжимает смесь ПЭТФ и впрыскивает почти расплавленную композицию в формы.

Эта форма затем формирует заготовку бутылки, известную как заготовка.

При ближайшем рассмотрении преформа обнаруживает сходство с толстостенной пробиркой, уже имеющей завинчивающуюся крышку бутылки.

С другой стороны, преформа охлаждается при транспортировке в выдувную машину.

Если его нужно довести до определенной температуры, то это сделано.

3. Растягивание преформы:

Также имеется этап, который помогает растянуть преформу в двухкомпонентной форме.

Внутренняя часть формы, в которую помещается преформа, имеет форму готовой бутылки. Форма также имеет длинную иглу, толкающую преформу, которая подвешена концом винта вниз.

• В своем режиме работы игла помогает расширить преформу вверх по направлению к верхней части формы, которая впоследствии станет дном бутылки.
• В то же время в преформу вдувается сжатый воздух, что помогает ей принять форму формы.

Это растяжение должно выполняться быстро, чтобы гарантировать, что целостность бутылки и ее постоянная форма не будут нарушены.

С этой целью некоторые производители пытались сделать последнее возможным, приваривая к бутылке еще одну донную часть, когда она подвергается формованию с раздувом.

Другие, наоборот, прибегают к созданию дна из перфорации и остатка бутылки.

4. Охлаждение и обрезка:

Последний этап требует немедленного охлаждения бутылки. Это делается для того, чтобы бутылка не теряла своей формы под действием силы тяжести в нагретом состоянии.

Метод охлаждения, используемый некоторыми производителями, заключается в циркуляции через форму холодной воды или азота в жидком состоянии.

Другой вариант охлаждения – наполнить бутыль воздухом комнатной температуры.

Наконец, получится чистая бутылка, даже несмотря на то, что может возникнуть такая проблема, как вздутие (избыток материала на продукте, который необходимо удалить) в области, где встречаются половинки формы.

Образующийся лишний материал обрезается и затем передается на переточку для дальнейшего использования.

 

Заключение

Этапы производства ПЭТ-бутылок довольно просты, но все же требуют особого внимания и точности.