眾所周知，PET包裝瓶可由“一步（注拉吹）法”與“兩步（拉伸吹塑）法”制得。但是，對(duì)于這兩種方法各有何異同及優(yōu)勢(shì)？如何控制瓶胚和瓶子的壁厚均勻性？如何實(shí)現(xiàn)PET瓶的高阻隔性？PET瓶的吹制設(shè)備與灌裝線的無(wú)縫結(jié)合技術(shù)有何優(yōu)勢(shì)等問(wèn)題，我們并不是十分了解。對(duì)此，本刊特別邀請(qǐng)了PET吹瓶設(shè)備的供應(yīng)商代表或?qū)＜襾?lái)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行探討，希望對(duì)大家能有所幫助。 　　對(duì)于成型PET包裝瓶而言，“一步（注拉吹）法”與“兩步（拉伸吹塑）法”在工藝上有何異同？這兩種工藝對(duì)各自所需的設(shè)備（包括模具）又都提出了哪些要求？ 　　李克平先生：大家都知道PET瓶的生產(chǎn)工藝是先注塑PET瓶胚，再將瓶胚加熱經(jīng)過(guò)高壓吹塑成型，這就是所謂“兩步法”。而“一步法”則是將兩步法的第一步“瓶胚注塑”和第二步“吹瓶”通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)執(zhí)行，并在同一臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)注和吹。 　　高杰先生：在PET瓶的成型工藝中，能在一臺(tái)設(shè)備中完成從PET料到瓶子的生產(chǎn)全過(guò)程的方法被稱為“一步法”，而在注塑機(jī)（注射瓶胚）和吹瓶機(jī)這兩臺(tái)設(shè)備中完成上述過(guò)程的方法則被稱為“二步法”。 　　張友根先生：在加工成型PET瓶時(shí)，不管是采用“一步法”還是“二步法”，它們都是通過(guò)注射型胚、加熱型胚、拉伸型胚、吹塑成型、制品脫模這五道工序來(lái)完成的。有所不同的是，“一步法”是指用同一臺(tái)設(shè)備來(lái)連續(xù)完成上述全部五道工序，而“二步法”則是指用兩臺(tái)或三臺(tái)設(shè)備完成這些工序，且其過(guò)程是不連續(xù)的，可先注胚，然后再集中進(jìn)行下面的工序。 　　“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)根據(jù)成型工序可分為以日本青木固為代表的“三工位”和以日本日精為代表的“四工位”兩種機(jī)型?！叭の弧迸c“四工位”的主要區(qū)別在于，“三工位”是把注射型胚與加熱型胚放在一道工序上完成，“四工位” 則是把注射型坯與加熱型坯放在二道工序上完成。“一步法”工藝對(duì)模具有著很高的技術(shù)要求，“三工位”對(duì)模具的要求又要比“四工位”高，而且“一步法”所需的模具也更為復(fù)雜，通常一套模具需三組或四組模具組合而成，從而導(dǎo)致每套模具的價(jià)格居高不下。目前我國(guó)的“一步法”成型模具基本上都是進(jìn)口的。 　　相對(duì)于“一步法”，“二步法”對(duì)模具的技術(shù)要求要低得多。 “二步法”又可分成兩種形式，一種是把型胚的加熱和拉伸放在同一設(shè)備中進(jìn)行，另一種是把型胚的加熱與拉伸分別放在兩臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行。前一種形式的自動(dòng)化程度及生產(chǎn)率較高，設(shè)備投資大，后一種形式主要的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資小，對(duì)模具的技術(shù)要求不高，一般普通生產(chǎn)商也能投資得起，因而用此方法生產(chǎn)的PET瓶在價(jià)格上具有很大的優(yōu)勢(shì)。 　　“一步法”與“兩步法”相比較，它們各自具有的優(yōu)勢(shì)是什么？ 　　李克平先生：“兩步法”的優(yōu)點(diǎn)為： 　　●瓶胚生產(chǎn)和吹瓶生產(chǎn)可分開(kāi)投資。對(duì)于中小型灌裝廠來(lái)說(shuō)，他們無(wú)需購(gòu)置PET瓶胚注塑生產(chǎn)線，只需購(gòu)置吹瓶機(jī)和灌裝線設(shè)備并把二者直接連接起來(lái)即可，瓶胚則外購(gòu)，吹出瓶子直接上線灌裝。 　　●產(chǎn)量大?！皟刹椒ā贝笮驮O(shè)備，不管是瓶胚生產(chǎn)還是吹瓶生產(chǎn)的單機(jī)產(chǎn)能都能超過(guò)每小時(shí)一萬(wàn)瓶到幾萬(wàn)瓶。捷飛特(Gefit)公司的PET吹瓶機(jī)的產(chǎn)能可達(dá)到6000~10000瓶/小時(shí)。 　　●靈活性強(qiáng)。對(duì)于大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，“兩步法”設(shè)備也很靈活，他們可以專門建設(shè)瓶胚、瓶蓋生產(chǎn)車間或廠。這樣就能把瓶胚和瓶蓋統(tǒng)一分配到各個(gè)灌裝廠，各個(gè)灌裝廠再配有與其生產(chǎn)線相匹配的吹瓶機(jī)即可進(jìn)行吹瓶和灌裝。 　　●乙醛含量低。合格的瓶胚注塑設(shè)備所生產(chǎn)的PET瓶胚的乙醛含量不會(huì)超過(guò)5ppm。 　　一步法的優(yōu)點(diǎn)為： 　　●適合小批量生產(chǎn)。 　　●由于其產(chǎn)能的局限性，適合于瓶型種類多、產(chǎn)量小的廠家使用。一種瓶型用一臺(tái)設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備的產(chǎn)量一般不超過(guò)6000瓶/小時(shí)。 　　●由于有的“一步法”吹瓶機(jī)利用注塑的余熱而省去對(duì)瓶胚的再加熱，因此使用該法的能耗較低。 　　高杰先生：“一步法”是在瓶胚注塑后冷卻到約110℃時(shí)再對(duì)瓶胚做拉吹動(dòng)作。其好處是省電（省掉再加熱）及不經(jīng)人手，減少了污染。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，更換瓶型的時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高，一次性資金投入高；“二步法”的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，更換瓶型的時(shí)間短、費(fèi)用少，一次性資金投入少。其缺點(diǎn)是能耗高。 　　張友根先生：“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)就是低能耗和生產(chǎn)出的瓶子的精度及透明度高，這是主機(jī)和模具綜合技術(shù)水平的體現(xiàn)。“三工位”由于不需要在吹塑過(guò)程中重新加熱型胚，所以其能耗就更低了。 　　“二步法”的那種把型胚的加熱拉伸放在同一設(shè)備中進(jìn)行的機(jī)型的最大優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)率高。例如，法國(guó)Sidel公司的型號(hào)為SBO-24DC的吹瓶機(jī)使用48腔的模具來(lái)成型0.5L PET瓶，其產(chǎn)量可達(dá)到60000個(gè)/小時(shí)；使用SIG公司提供的Ecomax10/2“一步法”中空成型機(jī)，每小時(shí)只能生產(chǎn)出2000個(gè)瓶子，而采用該公司的“二步法”設(shè)備，每小時(shí)則能生產(chǎn)出40000個(gè)瓶子。 　　另外，由于“二步法”是通過(guò)對(duì)瓶胚的二次加熱再進(jìn)行雙向拉伸吹塑的，從而提高了PET瓶的結(jié)晶度，使其可耐受87℃的熱灌裝溫度。而“一步法”在這方面的效果就差一些。由于“二步法”比“一步法”對(duì)模具的技術(shù)要求要低得多，因而其模具的投資也要小得多，特別是那種把型胚的加熱拉伸放在兩臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行的“二步法”機(jī)型，其模具費(fèi)用很低，適合那些要求產(chǎn)品品種開(kāi)發(fā)快以及資金有限的小廠家。 　　無(wú)論是“一步法”還是“兩步法”，控制好PET瓶的厚度及厚度的均一性都是成型的關(guān)鍵。請(qǐng)分別從工藝設(shè)備和在線檢測(cè)兩個(gè)層面來(lái)談?wù)勅绾慰刂破孔拥暮穸燃昂穸鹊木恍浴? 　　李克平先生：對(duì)于PET瓶壁厚的均一性，首先要取決于第一步的瓶胚模具的質(zhì)量、精度和性能。多腔PET瓶胚模具的每一個(gè)模芯和每一個(gè)模腔都要保證高度同心，這樣才能生產(chǎn)出壁厚均一的瓶胚，從而為第二步的吹瓶打好基礎(chǔ)。在吹瓶工序中，首先要對(duì)瓶胚進(jìn)行加熱，此時(shí)要控制好溫度，只在需要加熱的部分加熱，這是因?yàn)榧訜豳|(zhì)量的好壞直接影響到吹瓶的效果。接下來(lái)就是吹瓶，吹瓶要分連續(xù)的兩步，第一步是預(yù)吹拉伸，以使瓶胚在瓶模中得到均勻的拉長(zhǎng)和擴(kuò)張，緊接著就是第二步的高壓吹塑定型。這個(gè)過(guò)程中的每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)都會(huì)影響瓶子的質(zhì)量和瓶壁的均一性。因此，只有高質(zhì)量、高性能、高可靠性的制胚機(jī)和吹瓶機(jī)才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的PET瓶。至于在線檢測(cè)，只是一個(gè)補(bǔ)救措施，將不合格的瓶胚及時(shí)剔除，避免出現(xiàn)廢品或少出廢品。 　　高杰先生：PET瓶的壁厚及材料的分布對(duì)于PET瓶來(lái)說(shuō)是最為重要的指標(biāo)，目前雖然可以在線檢測(cè)瓶子的橢圓度、高度、壁厚、透明度等指標(biāo)，但是該種設(shè)備不僅十分昂貴，而且也只起到輔助控制的作用。要想從根本上解決瓶子壁厚分布不均的問(wèn)題，就必須從瓶胚加熱這個(gè)環(huán)節(jié)入手。因?yàn)閺墓に嚱嵌葋?lái)說(shuō)，只有對(duì)加溫這個(gè)環(huán)節(jié)有了透徹地了解，才能控制好瓶子的厚度及達(dá)到理想的塑料分布。PET瓶的拉伸變化率要求內(nèi)壁比外壁需要更大的拉伸強(qiáng)度，這就意味著內(nèi)壁比外壁需要更高的二次加熱溫度，胚壁越厚，這種溫度差就越大。 　　達(dá)意隆公司根據(jù)瓶胚內(nèi)外壁在加熱時(shí)所應(yīng)具有的這種特性，對(duì)吹瓶機(jī)的瓶胚加熱燈管進(jìn)行了以下的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而為最后能夠生產(chǎn)出壁厚及材料分布合格的PET瓶打下了很好的基礎(chǔ)。 圖1 達(dá)意隆公司對(duì)其吹瓶機(jī)的瓶胚加熱燈管進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而為最后能夠生產(chǎn)出壁厚及材料分布合格的PET瓶打下了很好的基礎(chǔ)。