Методи за производство на полимерни контейнери и опаковки
Технологични методи за производство на опаковки:
• инжекционно (инжекционно) формоване;
• екструдиране и инжекционно формоване;
• пневматично и вакуумно формоване;
• екструзионни технологии за производство на листов и филмов материал.
Методът на инжекционно (инжекционно) формоване се състои в това, че първоначалният полимерен материал под формата на гранули или прах се зарежда в бункера на машината за леене под налягане, където се улавя от винта (червяка) и се транспортира по оста на нагрятия цилиндър към дюзата му, преминавайки от твърдо състояние в стопено състояние. Тъй като необходимият обем полимерна стопилка се натрупва, той се инжектира поради транслационното движение на винта през специална дюза в затворена охладена отливна форма. Полимерната стопилка, запълваща кухината на формата, се задържа в нея известно време под налягане и се охлажда. След това формата се отваря, крайният продукт се отстранява от кухината си и цикълът на формоване се повтаря.
Методът има редица предимства пред другите методи за формоване на продукти от полимери: висока производителност, високо ниво на механизация и автоматизация на процеса, който се изпълнява, липса на етап за получаване на заготовка за формоване на продукти, малко количество отпадъци, възможността за формоване на продукти с почти всяко дадено разпределение на дебелината на стената.
Недостатъците включват невъзможност за оформяне на кухи продукти от затворен тип (бутилки, кутии и др.) И големи по размер продукти.
Произвеждат кутии, палети, тави, капачки и др.
Методът на формоване чрез екструзионно издухване се състои в това, че първоначалният полимерен материал под формата на гранули или прах се пластифицира чрез въртящ се винт на екструдер (винтова преса) в нагрятата му цев и се избутва (екструдира) през формиращ инструмент пръстеновидна екструзионна глава, оставяйки я под формата на тръбна (втулка) на заготовката и попадайки в пространството между отворените половини на охладената продухваща форма, монтирана върху подвижните плочи на приемащото устройство. Когато детайлът достигне определена дължина, полуформите се затварят със захващане на детайла и надуването му със сгъстен газ, подаван в кухината на детайла през продухващия нипел. След охлаждане формовъците за издухване се отварят и готовото кухо изделие се отстранява от нагнетателния нипел. След това цикълът на формоване се повтаря.
Предимства: простота на технологията и възможност за пълна автоматизация на процеса на формоване, висока производителност, съчетана с възможността за комбиниране на производството на контейнери в един поток с производството на опаковани продукти, тяхното опаковане, запечатване, етикетиране на контейнери и др., относително ниска цена на технологично оборудване и формовъчни инструменти (формовъчни форми, екструзионни глави).
Недостатъци на метода: изпълнението му се осъществява на два етапа (получаване на тръбна заготовка и последващото му формоване в продукт), което изисква два вида формиращи инструменти (екструзионна глава за получаване на заготовка и издухана форма); получените продукти имат значителна разлика в дебелината (хетерогенност на дебелината на стената); наличие на технологични отпадъци.
Те произвеждат продухани кухи продукти (консерви, бутилки, консерви) и др.
Методът на инжекционно-раздувно формоване се състои в това, че на първия етап от процеса чрез шприцоване се формира тръбна заготовка, наречена заготовка, която след това се продухва в кух продукт. Този метод може да се извърши съгласно две технологични схеми. Първият предвижда незабавно формоване на получените заготовки,
след етапа на шприцоване, по втората схема - етапите на получаване на заготовки и тяхното издуване в продукти се извършват отделно един от друг.
Предимствата на този метод: висока степен на механизация и автоматизация, производителност на оборудването. Линиите за издуване на кухи изделия от инжекционни заготовки, произведени от фирмите "Sidel" (Франция), "Krupp-Kautex" (Германия) позволяват да се произвеждат от няколкостотин до няколко десетки хиляди продукти на час.
Недостатъци: висока цена на основното технологично оборудване и формиращия инструмент, използван за неговото изпълнение; индустриална употреба досега само на един полимерен материал - полиетилен терефталат; променливост на произвежданите продукти.
Методът на пневматично и вакуумно формоване на полимерни продукти се състои в това, че плосък (лист или филм) детайл, фиксиран по контур в затягащо устройство и монтиран над матрица (формираща матрица), се нагрява от нагревателно устройство до определена температура и след това под въздействието на разликата в налягането, създадена между заготовките на повърхностите, тя се формова в продукт. Известни са много варианти на този метод, при които спадът на налягането се осигурява по различни начини. Най-широко разпространени са два от тях: създаване на излишно пневматично налягане върху детайла и вакуумиране на обема на кухината под него.
Този метод се прилага на различни видове машини за вакуумно формоване, инсталации за механично и пневматично формоване и всякакви нестандартни съоръжения.
Предимства: възможността за производство на големи по размер предмети, простота на технологията, относително ниска цена на основното оборудване и формовъчните инструменти.
Недостатъци: ниска производителност, наличие на спомагателни технологични операции (изрязване и изрязване на заготовки за формоване, механична обработка на готови продукти), зависимост от наличието на първоначални заготовки и достатъчно голямо количество технологични отпадъци.
Методът на механично термоформоване се различава от метода на пневматично и вакуумно формоване само по това, че продуктът се формова от плосък детайл поради транслационното движение на формиращия щанц, който изважда детайла, предварително загрят от устройството, който е фиксиран в затягащо устройство.