高档化妆品瓶生产厂家告诉你，我国PET瓶塑料成型设备的现状及发展方向

我国PET瓶塑料成型设备随着碳酸饮料的灌装而发展的，随着PET瓶应用范围的扩大，不同行业对PET瓶的性能要求也不同，对PET瓶的塑料成型设备也提出了特殊要求。在品种和规格等方面赶上和达到国际先进水平，还有很多工作要做。作者根据自己所了解的情况，针对以上一些问题，提出一些见解，供参考。高档化妆品瓶生产厂家

1"一步法"注拉吹PET瓶中空塑料成型机

"一步法"注拉吹PET瓶中空塑料成型机，中、小型机主要成型PET碳酸饮料瓶、矿泉水瓶，大型机主要成型PET5加仑纯水瓶。"一步法"注拉吹中空塑料成型机是把注射型坯、加热型坯、拉伸型坯与吹塑、成型制品脱模等工序在同一台设备上连续进行的高效设备。"一步法"注拉吹中空塑料成型机根据成型工序可分为：以日本青木固为代表的"三工位"注拉吹中空塑料成型机，以日本日精为代表的"四工位"注拉吹中空塑料成型机。"三工位"与"四工位"的主要区别是，"三工位"是把注射型坯与加热型坯在一个工序上完成，"四工位"是把注射型坯与加热型坯在二个工序上完成。现在，我国使用的注拉吹中空塑料成型机基本上都是日本青木固和日本日精的设备，这值得每一家中空设备生产厂家深思。注拉吹中空塑料城型机有其自己的特点，是其它吹瓶机不能替代的。国外厂商看好中国市场，据他们估计，饮料包装行业，中国市场还需要不少于800台生产PET瓶"一步法"注拉吹中空塑料成型机。高档化妆品瓶生产厂家

1.1我国"一步法"注拉吹中空塑料成型机的研制概况

我国塑料机械厂"一步法"研究开发注拉吹中空塑料成型机已有近10年的历史，走的是日本青木固式"三工位"及日本日精式"四工位"机型的道路。据了解，我国有不少于0个塑料机械厂投入研究开发，但是至今还没有一个塑料机械厂能生产出达到制品质量要求的注拉吹中空塑料成型机。在2003年上海第六届亚太国际橡塑胶工业展览会上展出的国内研发的两台注拉吹中空塑料成型机成形的制品的质量达不到标准要求，制品质量具体表现在壁厚不均匀。

"一步法"研究开发注拉吹中空塑料成型机包括主机和模具两个方面。早期投入开发该产品的塑料机械厂都因制品达不到质量标准而不得不基本上都放弃了这项目的研制。现在新投入开发出的注拉吹中空塑料成型机，在主机的机械机构和控制等方面有所进步，但在模具方面还不成熟。衡量注拉吹中空塑料成型机的质量标准就是成出型的制品是否达到质量标准，模具达不到要求，成型制品就达不到质量标准。所以，就目前我国的注拉吹中空塑料成型机总体技术水平来看，仍处于研制阶段，还达不到商品化的要求。高档化妆品瓶生产厂家

1.2研制存在问题分析

经过近10年的研制，为什么我国的"一步法"注拉吹中空塑料成型机还达不到商品化水平。究其原因，作者认为主要以下原因。

1）开发思路误区。只重主机开发，忽视模具开发。

注拉吹中空塑料成型机是主机与模具两者结合的设备，从主机与模具两者对整机的重要性来说，主机只占整机的40%，而模具要占整机的60%，主机开发成功，并不等于整机开发成功，只有主机与模具两者共同开发成功，才能说注拉吹中空塑料成型机开发成功。日本青木固式"三工位"及日本日精式"四工位"机型的技术关键是模具，而我国的一些塑料机械厂在开发注拉吹中空塑料成型机过程中，没有正确认识到主机与模具两者之间的关系，只重视开发主机，而没有把开发模具放在更重要的位子，失败的原因主要在此。高档化妆品瓶生产厂家

2）模具技术水平达不到要求。

注拉吹中空塑料成型机的模具不同于注射成型模具，有其自己的特点。注拉吹中空塑料成型机的模具中，关键是注射型坯的模具，模具的材料对其性能有特殊要求，热脹冷缩系数小，传热效率高，热传导率高，模具的结构为热流道形式。从目前我国的模具技术水平来看，还不能开发制造出达到质量标准的注拉吹中空塑料成型机的模具。据了解，有的模具厂对注拉吹中空塑料成型机的模具采用那一种材料还不了解，怎么能开发出模具？

模具厂缺少投入，使模具技术水平得不到发展。据了解，国外开发制造注拉吹中空塑料成型机的模具厂，自己都有注拉吹中空塑料成型机，开发的模具反复在主机上试验，直至达到要求，而国内没有一家模具厂为研制注拉吹中空塑料成型机的模具而购注拉吹中空塑料成型机作为模具的试制设备。高档化妆品瓶生产厂家

3）主机厂与模具厂缺少合作。

"一步法"注拉吹中空塑料成型机的研制，主机厂与模具厂必需进行合作，两者各有分工共同开发，各担风险，这是国外开发"一步法"注拉吹中空塑料成型机成工的经验。例如，日本青木固和日本日精公司，都有为他们配套的模具厂，由主机厂提出要求，模具厂进行研制，然后交用户使用。而我国有的主机厂本身对"一步法"注拉吹中空塑料成型机的模具还很不了解的情况下，为节约研制成本，自己制造模具，结果，不但成形的制品达不到质量标准，而且使主机的形象产生了不良的影响。

1.3研制的方向

1）模具是"一步法"注拉吹中空塑料成型机的研制重点。

研制"一步法"注拉吹中空塑料成型机模具的重点是研制注射型坯的模具，注射型坯的模具的研制重点是模具的材料、热流道喷嘴及热流道的设计、温度的控制系统。目前，在我国"一步法"注拉吹中空塑料成型机的模具达不到技术水平的情况下，主机厂可与国外有关模具厂合作。只要模具达到应有的技术水平，配上我们的主机，可以说，"一步法"注拉吹中空塑料成型机能够走向市场。高档化妆品瓶生产厂家

2）主机研发重点。

主机性能已达到基本性能要求，但与日本青木固和日本日精公司的设备有差距。研制的重点是：

转盘运转高速及定位稳定性。转盘运行及定位性能影响成形的效率。注拉吹中空塑料成型机是高速成型设备，转盘高速运转是高速成型不可缺少的一个组成部份。转盘运转必须达到这样的要求，起步高速旋转，在离下一工位约100mm处，突然减速进行慢速旋转，至定位点无前后摆动无冲击稳妥定位。从各厂已开发的主机运行情况来看，转盘高速运转速度不够，转盘在每一个工位定位点处定位时有前后摆动现象，往往需摆动几次后才能定位，影响了生产效率，解决这一问题的关键是提高液压及电气的控制水平与控制精度。高档化妆品瓶生产厂家

吹塑合模机构。日本青木固公司吹塑合模机构已用齿轮齿条高效高速同步合模机构，该合模机构的原理类同挤吹中空成型机的齿轮齿条同步合模机构，该合模机构对中性能重复精度高，而我国仍用已淘汰的低效、无自动对中性能的单方向合模机构或两模板在压力油作用下同时运行的合模机构，走国际上同类机制造厂走过的老路。齿轮齿条同步合模机构比单方向合模机构运行时间减少330，比两模板在压力油作用下同时运行的合模机构能耗减少一半。高档化妆品瓶生产厂家

3）高速高效高品质低能耗。

"一步法"注拉吹中空塑料成型机的主要优点就是高速高效高品质低能耗。高速就是运行速度快，高效就是运行效率高，高品质就是成型制品的精度及透明度等品质高，低能耗就是成型制品的能耗底。高速高效高品质低能耗，是主机和模具综合技术水平的体现，是我们进一步努力的目标。目前，我国的注拉吹中空塑料成型机的周期运转时间，在不考虑制品质量情况下，成形一模六件0.6L的PET瓶，运转周期时间比国际上同类机要慢约60%，降低了生产效率，增加了能耗。"三工位"由于不需要在吹塑过程中重新加热型坯，所以比"四工位"能耗低。日本青木固AB441-250LL-50S一模四腔3工位，循环时间仅为4s，8.5s就成形四个重26.2g瓶口直径为60mm的0.5L的瓶子。

4）宽口瓶"一步法"注拉吹中空塑料成型机。

目前，我国研制的"一步法"注拉吹中空塑料成型机是窄口瓶注拉吹中空塑料成型机，从主机角度来讲，两者的主要区别是前者的吹塑的压紧力大于后者的吹塑的压紧力。根据成型原理，宽口瓶注拉吹中空塑料成型机也可成形窄口瓶，所以，研制不妨一步到位直接开发宽口瓶注拉吹中空塑料成型机，拓宽使用范围。高档化妆品瓶生产厂家

2"一步半法"注拉吹中空塑料成型设备

"一步半法"注拉吹中空塑料成型机同"一步法"注拉吹中空塑料成型机的主要区别是，在型坯注塑和拉伸之间有一段较长的过渡时间，即把常规注射型坯设备同一步法拉吹中空成型设备，组合起来的综合式注拉吹中空塑料成型系统，优点是，相对于"一步法"成型，降低了模具的性能要求，但由于再加热拉伸吹塑对型胚进行双向拉伸，提高PET瓶子的取向结晶度，使其可在80℃进行热灌装。从目前我国研制的综合水平和国情来看，"一步半法"注拉吹中空塑料成型设备，适合国情，具有从主机到模具的研究和制造能力。研制的重点是如何提高整体生产率。高档化妆品瓶生产厂家

3PET瓶拉吹中空塑料成型机

PET拉吹中空塑料成型机是把以成形的型坯进行加热后拉伸吹塑成型。拉吹中空塑料成型机根据其成型工序可分为：把加热型坯与拉伸吹塑成型放在两台设备上进行的"二步法"，把加热型坯与拉伸吹塑成型放在一台设备上进行的"一步法"。"二步法"的拉吹中空塑料成型机，在我国已非常成熟，也是许多小型企业生产碳酸饮料瓶的主要设备，投资成本少，主要缺点是生产效率低。"一步法"拉吹中空塑料成型机在我国已研制成功，今后，"一步法"拉吹中空塑料成型机将取代"二步法"的拉吹中空塑料成型机。拉吹中空塑料成型较适宜成型0.3~20L的中空容器。

"一步法"拉吹中空塑料成型机研制的方向：

1）提高成型速度。

"一步法"拉吹中空塑料成型机主要优点是成型速度快，所以，提高成形速度是其努力追求的主要目标。法国Side公司，其型号为SBO-24DC，拉伸吹塑模具的腔数为48，成型0.5LPET瓶的产量达到60000支/h。GEFIT公司的PET吹瓶机的产能达到（9000~10000）支/h。提高成形速度的关键是：优化加热系统以减少加热时间，提高瓶坯的运转输送传动速度，提高瓶坯快速稳定定位的性能，缩短模具开合和吹塑压紧头升降时间，增加成型腔数。

2）瓶坯质量检测装置。

瓶坯质量检测装置，国内还是空白。"一步法"拉吹中空塑料成型机所用的瓶坯大多数是外购的，因此瓶坯的质量决定了成品的成型率。提高成型率的前提，必须对瓶坯的质量进行检测。德国KRONES研制出了一种瓶坯质量检测装置，能检测瓶坯的同心度、内径等质量，每小时可检测72000个瓶坯，该装置可安装在自动堆垛台之后，也可以安装在Contiform中空塑料成型机的横进给轮上。高档化妆品瓶生产厂家

4瓶坯的注射成型设备

瓶坯的注射成型是拉吹中空塑料瓶的基础。目前，我国瓶坯的注射成型设备，只能生产单层瓶胚，并且生产效率低。国产瓶坯模具基本上以4~8腔的普通模具为主。

4.1提高单层瓶坯成型的生产效率

提高单层瓶坯成型的生产效率，是瓶坯注射成型设备的主要科技进步方向。国际上先进的瓶坯注射成型设备，其性能特征主要体现在高速上面。瓶坯注射成型设备主要关系到两个方面：瓶坯注塑机，瓶坯模具。

1）瓶坯注塑机中几个值得重视的问题。

单层PET瓶坯是PET瓶坯的最主要制品。国内PET瓶坯注射成型设备主要研发单层PET瓶坯的注射成型设备。国内虽研发了有一定量的PET注射成型设备，但其质量及技术水平与国际先进水平相比，至少相差20年。国内PET瓶生产的老大单位，没有一台PET瓶坯的注射成形设备是国产的，就说明了这个问题。作者认为，PET瓶坯注射成形设备是高端设备，开发的思路不同于研发普通的注射成形设备。国内一些单位把研发PET瓶坯注射成形设备，作为普通的中、低端产品来研发，一开始就走上了一条错误的开发路线，所以搞来搞去总是在低端水平上徘徊。所以，首先要纠正开发思路，才能开发出高性能的PET瓶坯注塑机。对其主要机构结构，从以下几个方面进行开发。高档化妆品瓶生产厂家

合模机构。合模机构的性能必须适合于PET瓶坯群腔模具的成型特性。PET瓶坯群腔模具相对于普通塑料制品的成形模具，具有精度高及刚性小的固有特征。一套PET瓶坯群腔模具的价格甚至超过主机的价格。所以合模机构必须能起到良好保护模具的作用。要达到这一功能，合模机构必须具备足够的刚度、优量的锁模及启模的速度特性、模板变形均匀及变形重复精度良好。根据这些要求，良好成型PET瓶坯注塑机的合模机构都为锁模推力支点在移动模板中心的合模机构，目前广泛采用的为全液压合模机构。国内大多数注塑机制造公司采用肘杆式合模机构作为成型PET瓶坯注塑机的合模机构，肘杆式合模机构比全液压合模机构在护模精度模板变形性能方面要差，加上在肘杆式合模机构的设计及制造方面存在一定问题，所以，采用肘杆式合模机构作为成型PET瓶坯注塑机的合模机构是不恰当的，用户也决不会把一套进口的价格昂贵的PET瓶坯群腔模具放到普通的肘杆式合模机构注塑机上去使用。采用肘杆式合模机构的PET瓶坯注塑机，合模机构形式决定了只能进入低端PET瓶坯注塑机市场，无法进入PET瓶坯注塑机的高端市场。高档化妆品瓶生产厂家

注射塑化机构。高速注射塑化是PET瓶坯注塑机的重要特点。高速注射塑化并不是高速注射和高速塑化，而是把注射和塑化有机的结合起来，从机构、结构、控制方面上进行开拓创新，达到注射和塑化的总时间最小。国内多数单位的所谓PET瓶坯注塑机，基本上只是把螺杆的长径比加大及在其它的螺杆参数方面作一些改动，根本达不到高速的性能要求。加拿大HUSKY公司在2006上海国际橡塑展上展出的注射PET瓶坯的PET瓶坯专用注塑机，结合该公司的国际领先的热流道模具，成形一模96个瓶坯，周期不到7.5s，合格率基本上达到100%。整机结构高速的主要的特点是塑化效率高，塑化注射机构把塑化与注射两种功能由常规的一个部件分为两个部件，塑化为螺杆独立运动，柱塞独立注射，螺杆塑化完成，熔料流道打开，将熔融料注入柱塞储料腔，融料流道关闭，然后，柱塞注料入模腔，这样，塑化不占用成形周期，提高了生产率。值得一提的是螺杆注料动作，该机在将熔融料注射动作是螺杆的注射不是单纯直线向前运动而是旋转的向前运动，旋转的方向同塑化旋转方向。作者认为，为适应PET的塑化，减少在加料过程中空气的进入，使加料过程中固体料填满螺槽，在将熔融料挤入至注射腔过程中，塑化螺杆旋转挤出，有利于排出进入机筒中固体料中的空气，同时，减少了塑化时间，缩短了生产周期。为减小熔融料的轴向温差，提高瓶坯质量，采用大直径螺杆塑化，缩短塑化行程，塑化行程在1D左右。这种设计思路值得我们参考。高档化妆品瓶生产厂家

2）瓶坯模具。

制约单层瓶坯的生产效率的主要因素是模具，瓶坯模具的研究开发及制造大大落后于国际水平，热流道技术及运用过不了关，先进的瓶坯模具都为进口设备。国际上，单层瓶坯的注塑模具的模腔数在四年前已达到了144腔，而我国目前还只能达到48腔，其技术及质量水平远远底于国际先进水平。所以，群腔瓶坯模具是PET瓶成型设备的主功方向。高档化妆品瓶生产厂家

4.2开发多层共注射瓶坯设备

多层复合瓶是发展的方向，发展多层瓶坯设备是前提。我国在这方面基本上还是空白，国际上发展很快。Kortec公司在2003年NPE展览会上展示了一种144腔的"Ultra"共注射模具，和加拿大HUSKY公司的注塑机相配合，生产碳酸饮料瓶用的多层型坯，产量为35000支/h，走在世界前列。多层共注射瓶的吹塑成型与单层PET瓶的吹塑成型基本差不多，可用单层拉吹中空设备进行。多层共注射瓶是专为啤酒包装而开发的，有3层的，也有5层的。国内珠海中富引进设备生产3层PET啤酒瓶。每年，我国的啤酒产量2400万吨/年，需要啤酒瓶约44亿只/年，这是一个很大的市场，所以，对多层共注射瓶坯设备应加紧研制。高档化妆品瓶生产厂家

5全电动"一步法"注拉吹及拉吹中空塑料成型机的开发

1）"一步法"注拉吹中空塑料成型机主要是成型饮料瓶、果浆瓶、输液瓶等，为提高其制品的自洁性，研制全电动驱动装置很有必要。研制全电动"一步法"注拉吹中空塑料成型机的关键主要是实现转盘机构、瓶坯成型合模机构、拉吹同步合模机构、注射塑化机构等实现全电动驱动。日本日精公司"一步法"注拉吹中空塑料成型机，转盘机构已用电机驱动取代液压摆动马达驱动。全电动的瓶坯成型合模机构及拉吹同步合模机构，可参考注塑机的全电动合模机构。全电动注射塑化机构可完全照搬注塑机的全电动注射塑化机构。有了全电动注塑机的成熟技术，开发全电动"一步法"注拉吹中空塑料成型机难度并不十分大。在开发"一步法"注拉吹中空塑料成型机时，可一步到位直接开发全电动"一步法"注拉吹中空塑料成型机，走在同行业前列。高档化妆品瓶生产厂家

2）全电动"一步法"拉吹中空塑料成型机的主要优点是：精确定位，速度快，无振动，自洁性高，效率高。实现全电动"一步法"拉吹中空塑料成型机，主要是合模机构的驱动为电驱动。注射塑化的全电动驱动装置可直接套用全电动注塑机的注射塑化驱动装置。

6PET瓶后处理设备及工艺的开发

PET瓶后处理设备及工艺的开发，直接关系到主机的推广应用。我国的一些主机生产厂没有认识到这一点的重要性，长期来忽视了这一点。中空制品与注射制品不同，有其特殊性，例如有的中空制品对阻隔性、阻透性、耐化学性等有特殊要求，除采用共挤出多层中空制品能达到其特殊要求外，也可以对某些单层中空制品，采用特殊的后处理工艺达到其性能的特殊要求，有些单层中空制品采用后处理能比共挤出多层中空制品的成本低，更能适应市场。中空制品后处理设备及工艺，主要是对制品的表面涂层的处理方法，主要有物理法和化学法。如果不能满足有高阻隔性要求的单层中空制品的制造，单层中空塑料成型机的市场必将越来越小，所以，中空制品后处理设备及工艺的开发，是主机生产厂必须重视的课题，如国际上著名的包装容器生产厂Krones公司与制瓶厂合作积极研制对PET瓶的涂层设备。高档化妆品瓶生产厂家

如何提高单层PET瓶的阻隔性及同时控制成本以扩大其应用领域，是主机厂及制品生产厂所研究的课题。提高单层PET瓶的阻隔性，只有通过对制品的后处理来提高其阻隔性，一种是阻隔性好的树脂材料的外层喷涂，另一种为无机材料的内镀成膜。针对这两种方法研制设备和工艺。

法国Sidel公司PET啤酒瓶等离子增强化学蒸气沉淀技术（简称ACTIS技术），在单层PET瓶内涂以0.1μm高度氢化无定型碳，对氧的阻隔性比单层PET瓶提高30倍，对CO2的阻隔性提高7倍，包装的啤酒味道与玻璃瓶包装的味道没有差别，开创了完全用PET瓶包装啤酒，碳酸类饮料和对氧敏感食品。高档化妆品瓶生产厂家

公司成立了负责提供等离子体发生器等服务的子公司来加快推广应用过程。同时，公司的拉吹单层PET瓶的生产设备也赋予了新的生命力。

德国Coca Cola公司与Essen大学共同开发对PET瓶高阻隔涂层的Bestpe工艺，涂层沉淀是用物理气相沉淀法（PVD）工艺，涂层装置直接安装在拉伸吹瓶机与灌装机之间，与灌装机同步近行。Krones公司声称该工艺比高阻隔多层工艺的成本低，能提高阻隔2~4倍，而且不影响瓶回收时的质量。高档化妆品瓶生产厂家

PACVD薄膜气体PET瓶内壁射频等离子阻隔涂层装置。该装置由5个系统组成：（1）真空及检测系统：真空主要有作为初级泵的油泵和油扩散泵组成。真空检测配备麦氏规和电离规；（2）原料气系统：原料气可考虑己烷，苯或甲烷，流量约为40ml/s，压力约为53Pa；（3）高频发生系统：功率在200W左右，频率为13.56MHz；（4）电极系统：均方根电压300V，电流密度3mA/cm2，电子温度5eV，电子密度5×10¹⁵电子数/m³，电子能量50eV，电极间距4cm；（5）密闭系统。

7联机作业生产线开发

联机作业生产线是指将瓶坯的加热拉伸吹塑成型、原料的灌装、贴标、包装等多道工序集于一次完成，尤其在生产医用，食品包装的灌充清洁卫生方面得到了可靠的保证。该设备的特点是：原料的灌充不需要对瓶进行再清洗，不需要空气输送带，灌充可在封闭无污染的环境中进行。例如：洛美拉公司生产的医用输液瓶吹塑成型生产线采用净化压缩空气吹塑成型输液瓶后，立即注入药液，再由传送机构输送到包装工位进行包装的生产线。日本Placo公司把吹塑成型、制品传送、飞边切除（口部、内孔为模内冲切，底部由装在模具下部的冲裁机构切除）组成一体，用以生产矿泉水容器。高档化妆品瓶生产厂家

8结语

对我国PET瓶塑料成型设备的现状和发展方向作了论述，充分说明了我国PET瓶塑料成型设备大有发展前景，同时，我们应当看到PET瓶塑料成型设备与工业发达国家的差距较大，要做的工作很多，在消化吸收国外先进技术同时，积极开发适应市场需要及具有潜在发展前景的设备。在市场国际化的今天，设备的开发不能满足于"国产化"，PET瓶塑料成型设备是一种高端的特种设备，与国际先进的PET瓶塑料成型设备竞争，决不能把重点放在价格上进行竞争，而应当在性能及质量上进行竞争。国产的PET瓶塑料成型设备，如果在性能上没有技术优势，那研制出来的设备只能当展品，不能当商品。PET瓶塑料成型设备的发展方向是：多品种、大型化、高效高产高速节能、电动化、网络诊断、智能化。高档化妆品瓶生产厂家