塑料包裝生命周期綠色化的淺論（五）

張友根

（寧波海達(dá)塑料機(jī)械有限公司）

塑料包裝生命周期綠色化的淺論（五）

張友根

（寧波海達(dá)塑料機(jī)械有限公司）

（上接《塑料包裝》2015年第2期）

3．3．4 智能化視覺檢測(cè)技術(shù)

智能化檢測(cè)技術(shù)是塑料包裝制品綠色化不可缺少的技術(shù)。塑料包裝制品及其灌裝等整套工藝向超高速方向發(fā)展，普通的檢測(cè)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)，研發(fā)和提高檢測(cè)技術(shù)科技含量是塑料包裝制品綠色化發(fā)展的可持續(xù)技術(shù)。

智能化的視覺檢測(cè)技術(shù)可以快速獲取大量信息而且自動(dòng)處理，根據(jù)判斷的結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行，滿足企業(yè)對(duì)產(chǎn)品越來越嚴(yán)格的綠色化檢測(cè)要求，保護(hù)消費(fèi)者的利益及品牌的聲譽(yù)。視覺檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于高速吹瓶生產(chǎn)線上，可自動(dòng)剔除不合格的制品，不讓流轉(zhuǎn)到下一工序。應(yīng)用于液體灌裝生產(chǎn)線上，可高速高效精確地檢測(cè)包裝瓶內(nèi)物理污染物或可導(dǎo)致液體泄漏的缺陷，檢測(cè)灌裝量、密封完整性、標(biāo)簽貼標(biāo)的準(zhǔn)確性，等等。梅特多-托利多公司AXR X射線視覺檢測(cè)技術(shù)，執(zhí)行在線質(zhì)量檢查，包括測(cè)量質(zhì)量、計(jì)件、識(shí)別缺失或破損的產(chǎn)品、健康灌裝量、檢測(cè)受損包裝、密封完整性，自動(dòng)完成產(chǎn)品檢測(cè)并自動(dòng)剔除受污染的產(chǎn)品。

智能化視覺檢測(cè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降材。智能化視覺檢測(cè)擠出薄膜，嚴(yán)格控制壁厚，不但提高薄膜厚度均一的質(zhì)量，而且降低材料的消耗和能耗。廣東金明精機(jī)股份有限公司9層共擠高阻隔吹膜設(shè)備通過現(xiàn)場(chǎng)智能化的控制、監(jiān)測(cè)以以及遠(yuǎn)程參數(shù)化，實(shí)現(xiàn)整機(jī)的自動(dòng)配料計(jì)量控制、溫度控制、螺桿轉(zhuǎn)速控制、風(fēng)環(huán)風(fēng)速控制、穩(wěn)泡器控制、人字板和護(hù)模板角度控制、牽引系統(tǒng)控制、薄膜線速度控制、收卷機(jī)控制等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警及自診斷等功能，提高薄膜厚度的基本偏差等級(jí)，在薄膜平均厚度不變情況下可節(jié)約5%的原料消耗。Kl?ckner Pentaplast GmbH＆Co KG公司塑料薄膜生產(chǎn)的集成檢測(cè)系統(tǒng)，每個(gè)攝像頭掃描率320MHz，具有2048、4096、6144或8192像素的CCD線掃描攝像頭，還可以使用帶有CMOS傳感器的彩色線掃描攝像頭來檢測(cè)低對(duì)比度的顏色缺陷，即使網(wǎng)格移動(dòng)速度非?？?，也可以在網(wǎng)格移動(dòng)方向上獲得高的分辨率。系統(tǒng)能夠檢測(cè)出微小的缺陷，并將其標(biāo)記，然后觸發(fā)報(bào)警器，或者通知機(jī)器操作員和負(fù)責(zé)人來立即處理。意大利Luigi Bandera公司吹膜生產(chǎn)線的厚度調(diào)整裝置配置的電容式傳感器采用無線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)厚度數(shù)據(jù)的快速讀取，從而省去了更換旋轉(zhuǎn)方向而消耗的時(shí)間，并使薄膜厚度更均勻，提高了資源利用率。

毒膠囊事件也反映了智能化視覺檢測(cè)的重要性。膠囊是高速加工型，人工根本無法實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，如果能有鉻元素的智能化視覺檢測(cè)，進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，毒膠囊不可能下線，設(shè)備也不可能運(yùn)行。

3．3．5 塑料包裝瓶涂裝阻隔技術(shù)

塑料包裝瓶對(duì)阻隔性、阻透性、耐化學(xué)性等有特殊要求，除通過多層成型加工阻隔瓶達(dá)到其特殊要求外，也可以對(duì)單層瓶采用特殊的后處理工藝達(dá)到其性能的特殊要求。

單層瓶后處理提高其阻隔性：一種是阻隔性好的樹脂材料的外層噴涂；另一種為無機(jī)材料的內(nèi)鍍成膜。針對(duì)這兩種方法研制設(shè)備和工藝。

法國Sidel公司PET啤酒瓶等離子增強(qiáng)化學(xué)蒸氣沉淀技術(shù)（簡(jiǎn)稱ACTIS技術(shù)），在單層PET瓶內(nèi)涂以0．1μm高度氫化無定型碳，對(duì)氧的阻隔性提高了30倍，對(duì)CO2的阻隔性提高了7倍，包裝的啤酒味道與玻璃瓶包裝的味道沒有差別。

德國Coca Cola公司與Essen大學(xué)共同開發(fā)對(duì)PET瓶高阻隔涂層的Bestpe工藝，涂層沉淀是用物理氣相沉淀法（PVD）工藝，涂層裝置直接安裝在拉伸吹瓶機(jī)與灌裝機(jī)之間，與灌裝機(jī)同步近行。Krones公司聲稱該工藝比高阻隔多層工藝的成本低，能提高阻隔2～4倍，而且不影響瓶回收時(shí)的質(zhì)量。

南非科技與工業(yè)研究會(huì)（SouthAfricas Councilfor Scientific Industrial Research（CSIR））創(chuàng)新基于浸鍍／噴涂工藝的屏蔽涂料生產(chǎn)拉伸聚丙烯瓶Enviroclear Barrier System涂料工藝，涂料可增強(qiáng)500毫升塑料瓶的氧氣阻隔性，約是未處理過的材料的140多倍。用于PET塑料啤酒瓶防滲涂層，可防止或減少二氧化碳和氧氣滲透入啤酒，帶有這種涂層啤酒瓶在防滲透性上提高5倍，啤酒的保質(zhì)期延長至6個(gè)月，達(dá)到了瓶裝啤酒的保質(zhì)期要求。

國內(nèi)基本上無自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塑料包裝瓶涂裝阻隔技術(shù)，處于跟著國外學(xué)。塑料包裝瓶涂裝阻隔在一定程度上提高瓶的成本，往往對(duì)國外的先進(jìn)的涂裝阻隔技術(shù)不引起足夠的重視和研究。這些因素導(dǎo)致塑料包裝瓶的應(yīng)用落后于國外、塑料包裝瓶的衛(wèi)生性得不到進(jìn)一步提高。

3．3．6 多層化高阻隔復(fù)合膜成型加工技術(shù)

塑料軟包裝高阻隔膜往往通過復(fù)合成型才能實(shí)現(xiàn)。共擠復(fù)合、無溶劑復(fù)合是國際軟包裝膜最重要的二大綠色化環(huán)保技術(shù)。多層復(fù)合技術(shù)，把裝飾膜、阻隔功能膜、抗污染膜等無需溶劑而復(fù)合成型為一體，實(shí)現(xiàn)高阻隔性能又達(dá)到安全健康的綠色化技術(shù)，更有利于節(jié)省原料，被視為一種綠色化復(fù)合生產(chǎn)技術(shù)而備受關(guān)注。阻隔復(fù)合膜的阻隔性能取決于加工原料、阻隔層的設(shè)計(jì)、加工工藝等。

多層化高阻隔復(fù)合膜成型加工設(shè)備，國內(nèi)近年來取得了長足進(jìn)步，各種形式的設(shè)備都能制造，但關(guān)鍵部件和控制技術(shù)還掌握在國外廠商手里，生產(chǎn)速度與國外同類設(shè)備還有較大距離。

3．3．6．1 多層共擠流延包裝阻隔復(fù)合膜成型加工技術(shù)

多層共擠流延復(fù)合膜可在一萬級(jí)凈化區(qū)生產(chǎn)，避免了污染，不含氯化物，用后處理時(shí)對(duì)環(huán)境不造成污染，被稱為21世紀(jì)環(huán)保包裝材料。成型加工不使用有機(jī)溶劑和粘合劑，不會(huì)像干法復(fù)合膜那樣由于成型加工工藝而出現(xiàn)殘留溶劑的問題，而且不需要事先制造復(fù)合膜的中間產(chǎn)品，從而避免了半成品在儲(chǔ)運(yùn)過程中受到外界環(huán)境的污染而引起的衛(wèi)生性能下降，更具有可靠的潔凈度。同時(shí)流延薄膜尺寸精度更高，較厚的薄膜可控制在±3%以下，提高了材料利用率。薄膜柔軟更適合食品軟包裝。

多層共擠流延復(fù)合膜生產(chǎn)線國內(nèi)也已研發(fā)成功，但模頭、分配器等核心技術(shù)還需進(jìn)口，整體性能與國際水平還有較大差距，成型速度僅為國際先進(jìn)水平的70%。

3．3．6．2 多層共擠吹塑包裝阻隔復(fù)合膜成型加工技術(shù)

多層共擠吹塑膜所有層都是在同一時(shí)間同步擠出成型，復(fù)合層與層之間是靠熱熔結(jié)合而無需黏合劑，安全衛(wèi)生安全性高于粘結(jié)成型加工的復(fù)合膜。潔凈空氣吹漲膜泡度使膜泡內(nèi)壁不受污染，潔凈度成型環(huán)境使膜泡外壁及成品不受污染。

多層共擠吹塑包裝阻隔復(fù)合膜的功能化成為發(fā)展趨勢(shì)，其功能化進(jìn)一步細(xì)化，如耐寒薄膜分為零下18℃、20℃、35℃等多個(gè)檔次。食品耐腐薄膜分為耐腐、耐酸、耐甜等幾種類型。食品保鮮薄膜分為保色、保味、保營養(yǎng)、?？诟械榷喾N質(zhì)量類型。吸氧型阻隔膜，不但能夠阻隔大氣中的氧氣進(jìn)入包裝袋，而且還能夠和袋內(nèi)的殘存的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，包裝袋內(nèi)氧氣可降低至0．01%，延長了塑料包裝的貨架期。

佛山捷勒塑料設(shè)備有限公司7層共擠吹塑高阻隔膜生產(chǎn)線，國內(nèi)第一家可生產(chǎn)對(duì)稱和非對(duì)稱的尼龍和EVOH高阻隔膜，膜厚范圍25μm～200μm，幅寬最大1800mm，產(chǎn)量最大可達(dá)400kg／h。自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的七臺(tái)600mm光滑機(jī)筒擠出機(jī)、500mm低模體螺旋芯棒七層共擠模頭、帶116個(gè)控制區(qū)的自動(dòng)膜厚控制風(fēng)環(huán)、水平旋轉(zhuǎn)上牽引和兩臺(tái)背靠背式中心表面收卷機(jī)，控制系統(tǒng)的硬件由意大利DOTECO公司提供，電腦由奧地利貝加萊公司提供，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)膜厚、ISC（膜泡內(nèi)冷）控制、自動(dòng)稱重，瑞士KUNDIG公司提供的阻隔膜測(cè)厚儀。

加拿大Winpak公司生產(chǎn)基于尼龍的11層的醫(yī)用包裝薄膜，是當(dāng)今世界上用于醫(yī)用包裝的層數(shù)最多的共擠出薄膜。大連橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的多層共擠出吹塑薄膜機(jī)組，普遍采用了內(nèi)冷卻、上旋轉(zhuǎn)卷取、薄膜厚度在線測(cè)量及控制等等先進(jìn)技術(shù)，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率以及薄膜厚度均勻性等產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)吹塑薄膜厚度偏差±4%的先進(jìn)水平，降低了材料消耗，實(shí)際應(yīng)用效果已接近國外同類先進(jìn)設(shè)備的水平。廣東金明塑膠設(shè)備有限公司自行研制的MX5B-1200QA醫(yī)用輸液膜五層共擠水冷式薄膜吹塑機(jī)組，采用了多項(xiàng)自有專利技術(shù)，生產(chǎn)的新型醫(yī)用多層共擠薄膜厚薄均勻，透明度高，為醫(yī)用輸液市場(chǎng)提供了安全、優(yōu)質(zhì)的塑料包裝材料。

3．3．6．3 無溶劑復(fù)合膜技術(shù)［4］

無溶劑復(fù)合采用無溶劑類膠粘劑及專用復(fù)合設(shè)備使薄膜狀基材（塑料薄膜或紙張、Al箔等）相互貼合，然后經(jīng)過膠粘劑的化學(xué)熟化反應(yīng)熟化處理后，使各層基材粘接一起的復(fù)合方式。無溶劑復(fù)合的膠粘劑中不含有任何溶劑，不需要經(jīng)過烘道排除膠粘劑中的溶劑，減少了能源消耗。沒有溶劑揮發(fā)，幾乎沒有三廢物質(zhì)產(chǎn)生，避免污染環(huán)境，有利于清潔化生產(chǎn)。由于其工藝的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及在環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)，逐漸成為塑料復(fù)合薄膜的一種重要的加工方法。

無溶劑膠粘劑為健康型安全膠黏劑，超低單體結(jié)構(gòu)使一級(jí)芳香胺的衰減速度大大加快，從而縮短熟化時(shí)間，有效降低食品污染的風(fēng)險(xiǎn)，無溶劑復(fù)合技術(shù)在我國得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用。丙烯酸類水性膠粘劑不但能完全解決有害溶劑殘留問題，更能杜絕一級(jí)芳香胺給食品帶來的污染，使用方便以及無需熟化。朗盛特殊化學(xué)集團(tuán)研發(fā)的Bonding Agent TP LXS 51099膠粘劑，應(yīng)用于食品塑料包裝材料上，獲得美國食品和藥物管理局和歐洲食品安全局的認(rèn)證，符合世界最嚴(yán)格的食品安全法規(guī)。北京市化工研究院通過產(chǎn)品引進(jìn)，也開發(fā)了一些無溶劑膠粘劑。

近年來，我國無溶劑復(fù)合技術(shù)得到廣泛的關(guān)注和認(rèn)可，塑包行業(yè)協(xié)會(huì)、彩印企業(yè)、無溶劑膠水廠家以及無溶劑設(shè)備廠家均積極推廣該技術(shù)。隨著國內(nèi)對(duì)食品等包裝材料綠色化的要求日益提高，無溶劑復(fù)合將呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的局面。諾德美克（上海）機(jī)械有限公司向市場(chǎng)推出了諾德美克新概念的3層同時(shí)一次性復(fù)合的無溶劑復(fù)合機(jī)。廣州通澤機(jī)械有限公司已經(jīng)制造出了無溶劑復(fù)合設(shè)備，其性能達(dá)到了國外同類設(shè)備的性能。

無溶劑復(fù)合設(shè)備朝著高速、多能化、模塊化、數(shù)字化、在線機(jī)器視覺智能檢測(cè)控制等方向發(fā)展。

3．3．6．4 TPU吹塑包裝膜成型技術(shù)

TPU薄膜，中文名叫熱可塑性聚氨酯薄膜，具有優(yōu)良的延伸性能和回復(fù)彈性、良好的柔軟性和生物相容性，防水透濕，耐磨耗，耐折曲，耐低溫性、耐油、抗紫外線輻射。在歐美等發(fā)達(dá)的國家用途很廣，尤其是在軍用及醫(yī)療領(lǐng)域。我國TPU膜的生產(chǎn)技術(shù)、市場(chǎng)及應(yīng)用等方面尚處在初級(jí)階段。究其原因，機(jī)器的成本投入是主要制約因素，國內(nèi)目前絕大部分TPU膜生產(chǎn)線依賴進(jìn)口或臺(tái)灣設(shè)備，國內(nèi)設(shè)備廠家在這一領(lǐng)域涉足未深。

廣東金明塑膠設(shè)備有限公司結(jié)合中國國情及本身具備的國內(nèi)一流的制作吹膜設(shè)備的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)TPU原來的加工性能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)成功TPU熱可塑性聚氨酯薄膜吹塑成型設(shè)備，并且已經(jīng)交付客戶使用。

TPU膜具有很高的彈性和柔軟性，一般無法單獨(dú)加工成型，所有采用PE作為支撐載體一起成型加工，即通過兩臺(tái)擠出機(jī)分別將TPU樹脂和PE樹脂塑化、擠出，在共擠模頭中復(fù)合，再經(jīng)吹脹、拉伸變薄后成膜，使用時(shí)將PE層剝離再回收利用。

TPU樹脂具有很強(qiáng)的吸濕性，其粒狀的材料如果含有過多的水分將會(huì)導(dǎo)致加工問題，并降低成品的質(zhì)量。因此，在加工前必須對(duì)材料進(jìn)行干燥處理。干燥后的粒狀材料的水分含量不應(yīng)該低于0．02%（重量百分比）。干燥后的樹脂應(yīng)該立即被儲(chǔ)存在能夠安全密封的干燥的容器中，以免再次吸濕。同時(shí)，由于TPU顆粒樹脂密度大、具有彈性、以及干燥后含有較高的溫度特性會(huì)導(dǎo)致樹脂在普通料斗中易搭橋而不下料、因此需要對(duì)料斗和機(jī)筒的落料口進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

TPU熔體對(duì)剪切和溫度都很敏感，對(duì)屏障型螺桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)配套采用光滑式機(jī)筒，在不影響塑化的前提下降低剪切率。TPU的密度大、比熱高、膜泡穩(wěn)定性較PE弱的特點(diǎn)，對(duì)供風(fēng)系統(tǒng)、雙唇式外風(fēng)環(huán)以及內(nèi)冷風(fēng)環(huán)進(jìn)行了針對(duì)性的改動(dòng)設(shè)計(jì)，提高薄膜的冷卻效果及膜泡的穩(wěn)定性。

3．3．6．5 高速節(jié)能紙塑（鋁）多層共擠出復(fù)合生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)

2014年8月8 日，由江門市輝隆塑料機(jī)械有限公司與華南理工大學(xué)共同研發(fā)“高速節(jié)能紙塑（鋁）多層共擠出復(fù)合生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目順利通過了項(xiàng)目驗(yàn)收。該項(xiàng)目研發(fā)具有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紙塑（鋁）11層8共擠液體食品包裝復(fù)合材料生產(chǎn)線屬于填補(bǔ)國內(nèi)空白，擠出機(jī)節(jié)能、擠出膜剝離強(qiáng)度、智能化在線厚度智能化控制系統(tǒng)等技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目歷時(shí)兩年研制開發(fā)出高速節(jié)能紙塑（鋁）共擠出復(fù)合材料生產(chǎn)線及關(guān)鍵技術(shù)，通過對(duì)能量動(dòng)態(tài)平衡擠出機(jī)及多層共擠機(jī)頭的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高了擠出機(jī)熔融塑化和混煉效果，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)率。通過共直流母線技術(shù)和分布式總線控制系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)，解決了多電機(jī)間電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)之間的矛盾，運(yùn)行后節(jié)電效果明顯，同時(shí)生產(chǎn)線各電機(jī)運(yùn)行特性較好，提高了設(shè)備可靠性，減少了設(shè)備故障。創(chuàng)新研發(fā)擠出膜在線厚度智能化控制系統(tǒng)，通過對(duì)擠出膜厚度的精確控制，提高了擠出膜的剝離強(qiáng)度和厚度均勻度，降低了材料成本，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線運(yùn)行高速、節(jié)能、節(jié)材。實(shí)現(xiàn)共擠復(fù)合軟包裝材料生產(chǎn)線節(jié)能、精密、高效，對(duì)于產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代、技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義，符合我國建設(shè)“資源節(jié)能型、環(huán)境友好型社會(huì)”、“創(chuàng)新型國家”、實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”、“食品安全”和“可持續(xù)發(fā)展”總體戰(zhàn)略目標(biāo)。

3．3．6．6 多層化高阻隔復(fù)合膜成型加工技術(shù)科學(xué)發(fā)展重點(diǎn)

大型高速化和精密化。實(shí)現(xiàn)擠出成型設(shè)備的大型高速化可以降低生產(chǎn)成本，這在大型吹膜機(jī)組方面優(yōu)勢(shì)更為明顯。精密化可以提高產(chǎn)品的含金量，提高資源利用率及節(jié)約資源。

模塊化和專業(yè)化?！澳K化”生產(chǎn)可以適應(yīng)不同用戶的特殊要求，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期，爭(zhēng)取更大的市場(chǎng)份額。而“專業(yè)化”生產(chǎn)可以將擠出成型裝備的各個(gè)系統(tǒng)模塊部件安排定點(diǎn)生產(chǎn)甚至進(jìn)行全球采購，這對(duì)保證整機(jī)質(zhì)量、降低成本、加速資金周轉(zhuǎn)都非常有利。

智能網(wǎng)絡(luò)化。發(fā)達(dá)國家的吹膜機(jī)普遍采用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，對(duì)整個(gè)擠出過程的工藝參數(shù)如熔體壓力及溫度、各段機(jī)身溫度、主螺桿和喂料螺桿轉(zhuǎn)速、喂料量，各種原料的配比、電機(jī)的電流電壓等參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)，并采用微機(jī)閉環(huán)控制。有的公司己采用網(wǎng)上遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷和控制，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。這對(duì)保證工藝條件的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的精度都極為有利。

3．3．7 包裝制品綠色化成型技術(shù)的科學(xué)發(fā)展

包裝制品應(yīng)用領(lǐng)域的拓展及綠色化的科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)了成型技術(shù)的綠色化的科學(xué)發(fā)展。節(jié)材、節(jié)能、高速、功能化、專業(yè)化、細(xì)分化、個(gè)性化是包裝制品綠色化成型技術(shù)的科學(xué)發(fā)展的內(nèi)涵。

3．3．7．1 節(jié)材化的擠出-壓縮成型PET瓶坯技術(shù)

常規(guī)的PET瓶坯都為注塑成型加工。意大利的Sacmi Imola S．C．推出Preform Advance Molding工藝，連續(xù)壓縮成型制造PET瓶胚，產(chǎn)量可高達(dá)100000個(gè)／h，而且能夠?qū)崿F(xiàn)前所未見的低成本、高品質(zhì)、高效率和輕量化。擠出機(jī)連續(xù)擠出PET料坯，隨后料坯被切成料塊，并被放入一個(gè)旋轉(zhuǎn)的壓縮成型轉(zhuǎn)盤中，壓塑成型預(yù)制件，然后被放置于一個(gè)后冷卻輪中進(jìn)行冷卻，隨后，瓶胚脫離系統(tǒng)，并按順序排列在運(yùn)輸帶上，傳送至拉吹設(shè)備上。成型后的瓶坯不會(huì)出現(xiàn)磨損或凹痕。注塑瓶坯成型瓶子的質(zhì)量，50%～60%的質(zhì)量問題都與注塑瓶坯的澆口有關(guān)，而該工藝成型的瓶坯沒有澆口，避免了瓶胚在澆口處出現(xiàn)孔隙、孔洞或結(jié)晶等問題，也避免了由于拉伸而形成的澆口痕跡。瓶胚可以做得更輕，瓶底可以被拉伸，達(dá)到降低的產(chǎn)品重量、節(jié)約原料。新工藝相對(duì)于傳統(tǒng)的注塑成型，熔體在新工藝中產(chǎn)生的剪切力減少了，而且僅在260～280℃的溫度條件下就可以成型，這比通常的成型溫度低27～36℃，更有助于縮短成型周期，能夠顯著降低能耗。對(duì)黏度為0．8IV的PET瓶胚進(jìn)行測(cè)試，其AA含量僅為2．5～2．6ppm。瓶胚可以做得更輕，而且由于瓶底可以被拉伸，或許瓶底可以更薄。該系統(tǒng)允許使用傳統(tǒng)的注塑成型工藝無法使用的高粘度樹脂—樹脂的粘度預(yù)計(jì)可高達(dá)0．87IV，更高的樹脂黏度意味著能夠獲得更高的強(qiáng)度，可降低瓶壁的厚度，而這將有助于產(chǎn)品的進(jìn)一步輕量化。

3．3．7．2 功能化的多層共擠-吹塑成型阻隔瓶

三層共擠塑料藥瓶（最外層為PA材料，中間層為PET材料，里層為PC材料），具有良好的透明度和密封性，能隔絕潮氣和氧氣，不僅可用作常規(guī)血液制品，如人血白蛋白和纖維蛋白膠原等產(chǎn)品的直接外包裝，也可作為各種生物工程藥品，如干擾素、各種抗體藥品的包裝。

3．3．7．3 多能化的吹瓶成型設(shè)備

PET瓶是季節(jié)化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)PET瓶中空拉吹成型設(shè)備多功能化，提高設(shè)備利用率。

西帕公司SEL直線式吹瓶機(jī)系列產(chǎn)品，凸顯多功能化，可以生產(chǎn)橢圓形、帶手柄、帶定位瓶口、長頸形等的特殊形狀的PET瓶，還可生產(chǎn)熱灌裝瓶。中亞機(jī)械的SBM系列全自動(dòng)高速旋式拉吹成型機(jī)適用于PET、PP等塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，廣泛用于純凈水、茶飲料、乳品、果汁、碳酸飲料、及醫(yī)用大輸液等塑料容器（包括耐熱瓶）的吹制。ISBM系列全自動(dòng)注拉吹成型機(jī)適用于PET、PC、PP等熱塑性塑料，廣泛用于制造醫(yī)藥、保健品、化妝品等行業(yè)的包裝用瓶。IBM系列全自動(dòng)注吹成型機(jī)適用于加工PE、PP、PS、（SAN、PMMA、PC、PETG、PEN）等熱塑性塑料，廣泛用于制造醫(yī)藥、保健品、食品飲料、化妝品等行業(yè)的包裝用瓶。

玉環(huán)同發(fā)塑機(jī)有限公司單工位、雙工位及四工位系列，單模頭、多模頭系列，單層、多層系列，儲(chǔ)料缸及壁厚控制系統(tǒng)系列，所制品容積從5ml至60L。不但適用于PET容器吹塑成型，而且還適用于PE、PP、PVC、PS、EVOH、EVA等。可用于生產(chǎn)機(jī)油桶、噴霧器桶、化妝品瓶、洗滌劑桶、農(nóng)藥瓶、工具包裝套、圣誕工藝球、塑料玩具、汽車零部件、實(shí)驗(yàn)醫(yī)療器械等各類中空塑料制品。

3．3．7．4 專業(yè)化的制袋成型設(shè)備

堃潤機(jī)械（上海）有限公司展示的國內(nèi)唯一的SKB600-SB方包帶制袋機(jī)，不但適用于BOPP、 CPP、PET、PE、PA及鍍鋁等各種復(fù)合膜及紙塑復(fù)合料制袋，而且可制作方包袋、方包袋拉鏈袋、方包袋便拉鏈袋、雙出方包袋等多種袋型。整機(jī)采用12組伺服電機(jī)節(jié)能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，制袋速度達(dá)到45件／min。

3．3．7．5 高速節(jié)能化瓶蓋注塑設(shè)備［5］

塑料瓶蓋成型特點(diǎn)為儲(chǔ)料（塑化）時(shí)間短、冷卻時(shí)間短甚至配上冷水機(jī)后不需冷卻而直接啟模、高產(chǎn)求高效益。加拿大hysky公司的HyCAP鎖模力4200kN、塑化注射螺桿直徑80mm的電動(dòng)-氣動(dòng)復(fù)合動(dòng)力平行驅(qū)動(dòng)的海蓋普瓶蓋注射成型加工設(shè)備，除噴嘴鎖開采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)外，其余均采用伺服交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，噴嘴與模具運(yùn)行實(shí)現(xiàn)互不干擾的平行運(yùn)行，96腔HyCAP系統(tǒng)、每個(gè)重量1．3克的29／25的PP塑料瓶蓋，注塑周期僅為2．8秒，產(chǎn)能達(dá)到130000件／小時(shí)，此單元同時(shí)包括對(duì)成形瓶蓋的光學(xué)檢測(cè)裝置。

國內(nèi)瓶蓋注塑設(shè)備成型周期一般在4～5秒，48腔，與國外先進(jìn)水平差距較大。存在主要問題是：模具及熱流道技術(shù)落后；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)反映能力差。

3．3．7．6 高速輕量化的瓶坯注塑設(shè)備

PET瓶坯注塑設(shè)備高速化，同時(shí)降低能耗，是其綠色化技術(shù)的發(fā)展。伊之密公司在研發(fā)瓶坯注塑設(shè)備轉(zhuǎn)型升級(jí)，以高速、節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，展出的PET-72A瓶坯注塑成型系統(tǒng)，成型周期7．2秒，展現(xiàn)了高速與節(jié)能化完滿結(jié)合：注射與塑化兩個(gè)工序平行運(yùn)行系統(tǒng)；大功率高速冷卻系統(tǒng)；節(jié)能原料干燥系統(tǒng)；高性能低能耗熱流模具；多工位帶冷卻的瓶坯模外快速冷卻定型的機(jī)械手；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵的動(dòng)力系統(tǒng)；高動(dòng)態(tài)反映、潔凈化的電磁加熱節(jié)能系統(tǒng)。通過上述技術(shù)，實(shí)現(xiàn)PET瓶坯高速成型加工，同時(shí)把成型加工能耗降到最低，大大提高用戶的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

國內(nèi)PET瓶坯注塑設(shè)備的成型速度與效率與國際先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的距離。PET瓶坯注射成型設(shè)備，國際上一般的瓶坯的注射成型一模72腔的產(chǎn)能已達(dá)到每小時(shí)3456支，國產(chǎn)PET瓶坯注射成型設(shè)備先進(jìn)水平只能達(dá)到一模48腔，每小時(shí)產(chǎn)能只能達(dá)到1440支，僅為前者的2．4分之一，而且產(chǎn)品合格率有較大的差距。赫斯基HyPETT-MHPP400瓶坯注射系統(tǒng)，成型96腔、重9．9g的500ml蒸餾水瓶的EcoBaseTM瓶坯，成型周期僅為5s；H-PETTMAE180系統(tǒng)，成型32腔、1L蒸餾水瓶重22g的EcoBaseTM瓶坯，成型周期為11．8s。

3．3．7．7 專用高速高效節(jié)能化的成型加工技術(shù)

高速高效化是降低制品單位能耗有效的能源利用率最大化的綠色技術(shù)。國內(nèi)塑料包裝設(shè)備普遍低速低效，嚴(yán)重影響了市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力。德國KHS機(jī)械設(shè)備制造公司是世界上規(guī)模最大實(shí)力最強(qiáng)的生產(chǎn)液體灌裝包裝設(shè)備的企業(yè)之一，以在為生產(chǎn)過程節(jié)約能源、投入最低限度的材料，以及最理想地應(yīng)用設(shè)備的前提下，生產(chǎn)出最優(yōu)質(zhì)的PET瓶為宗旨，新一代InnoPET Blomax系列4的吹瓶工位可達(dá)到36個(gè)、每個(gè)工位產(chǎn)能最高達(dá)到2200個(gè)PET瓶／小時(shí)，滿足了市場(chǎng)上吹瓶機(jī)達(dá)到最小的能源損耗、高穩(wěn)定性、加工實(shí)用性以及降低企業(yè)運(yùn)行成本的可持續(xù)性要求。節(jié)能高效的可以強(qiáng)烈地穿透瓶胚壁的短波紅外線加熱系統(tǒng)，使得瓶胚的加熱時(shí)間與過去的方案相比，減少了近一半，能源節(jié)約達(dá)到了40%。通過有針對(duì)性的吹氣閥門組合改變，可以節(jié)省5%～15%的壓縮空氣。伺服技術(shù)完成拉伸過程，操作者只需要在操作屏幕上重新調(diào)整系統(tǒng)，這將明顯減少機(jī)器更換配件的時(shí)間，有20個(gè)吹瓶工位的InnoPET Blomax系列4，配件的更換時(shí)間僅需大約45分鐘，而有相同數(shù)量吹瓶工位的前一代卻需要大約90分鐘，每一次變更便可以多生產(chǎn)大約33000個(gè)PET瓶。

3．3．7．8 高速化的中空水霧高速冷卻吹瓶技術(shù)

常規(guī)的吹瓶介質(zhì)為壓縮空氣，由于空氣的熱傳導(dǎo)性能差，不能帶走瓶內(nèi)余熱，瓶冷卻需要一段時(shí)間，影響吹瓶生產(chǎn)率。Krones股份有限公司和IKV的一項(xiàng)聯(lián)合研究項(xiàng)目研究了在拉吹成型中用水霧注射來縮短冷卻時(shí)間，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候通過拉伸桿往已經(jīng)成型好的瓶內(nèi)注入水霧。注射水霧的目的是引出瓶子材料中多于的熱量，從而縮短所需的冷卻時(shí)間，增加了大約18%的生產(chǎn)率。

3．3．7．9 清潔節(jié)能無污染化的吹瓶技術(shù)

食品、飲料、醫(yī)療和藥品等塑料包裝設(shè)備的綠色技術(shù)不但需達(dá)到節(jié)能降耗，而且必須達(dá)到對(duì)產(chǎn)品無污染的潔凈度的健康衛(wèi)生的性能要求。雅琪最新的AE-70-TS伺服動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的全電動(dòng)吹瓶機(jī)，避免了傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)在長期運(yùn)行中無可避免出現(xiàn)之漏油而導(dǎo)致產(chǎn)品被污染，滿足了食品、原料、醫(yī)藥、衛(wèi)生等行業(yè)對(duì)設(shè)備和產(chǎn)品潔凈度的要求，達(dá)到無污染及無塵車間配套吹瓶生產(chǎn)設(shè)備的理想方案。伺服驅(qū)動(dòng)降低吹瓶能耗30%，降低了產(chǎn)品成本。

3．3．7．10 環(huán)保節(jié)能化的瓶坯節(jié)能加熱控制技術(shù)

全自動(dòng)吹瓶機(jī)常規(guī)的瓶坯加熱都是群體加熱，如果成批瓶坯內(nèi)部質(zhì)量差異較大，特別是隨著“瓶-瓶”回收再生利用注塑瓶坯的推廣，成批瓶坯內(nèi)部質(zhì)量更呈差異化。吹塑有色瓶，顏料混合性能也影響到成批瓶坯內(nèi)部質(zhì)量的差異性，這些因素度影響到吹塑成瓶質(zhì)量及合格率?？死仕归_發(fā)的Flex Wave微波加熱系統(tǒng)，能對(duì)瓶坯加熱進(jìn)行個(gè)性化調(diào)節(jié)、監(jiān)控加熱全過程，達(dá)到對(duì)瓶坯內(nèi)部質(zhì)量差異而引起的熱性能不同對(duì)其加熱的要求而不同的缺陷，即使在變化的環(huán)境條件下，也能保證瓶子質(zhì)量，適應(yīng)成型加工回收再生利用注塑瓶坯及多色瓶的吹塑。微波加熱與傳統(tǒng)的紅外線加熱技術(shù)相比，不但加熱速率快，僅需3秒鐘，比其他系統(tǒng)加熱時(shí)間縮短約80%，能耗降低50%。

（未完待續(xù)：見本刊2015年第4期）