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，對于這兩種方法各有何異同及優(yōu)勢？如何控制瓶胚和瓶子的壁厚均勻性？如何實現(xiàn)PET瓶的高阻隔性？PET瓶的吹制設備與灌裝線的無縫結(jié)合技術有何優(yōu)勢等問題，我們并不是十分了解。對此，本刊特別邀請了PET吹瓶設備的供應商代表或?qū)＜襾韺@些問題進行探討，希望對大家能有所幫助。 　　對于成型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？這兩種工藝對各自所需的設備（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”通過一個轉(zhuǎn)臺連續(xù)執(zhí)行，并在同一臺設備上實現(xiàn)注和吹。 　　高杰先生：在PET瓶的成型工藝中，能在一臺設備中完成從PET料到瓶子的生產(chǎn)全過程的方法被稱為“一步法”，而在注塑機（注射瓶胚）和吹瓶機這兩臺設備中完成上述過程的方法則被稱為“二步法”。 　　張友根先生：在加工成型PET瓶時，不管是采用“一步法”還是“二步法”，它們都是通過注射型胚、加熱型胚、拉伸型胚、吹塑成型、制品脫模這五道工序來完成的。有所不同的是，“一步法”是指用同一臺設備來連續(xù)完成上述全部五道工序，而“二步法”則是指用兩臺或三臺設備完成這些工序，且其過程是不連續(xù)的，可先注胚，然后再集中進行下面的工序。 　　“一步法”注拉吹中空塑料成型機根據(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”兩種機型。“三工位”與“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”工藝對模具有著很高的技術要求，“三工位”對模具的要求又要比“四工位”高，而且“一步法”所需的模具也更為復雜，通常一套模具需三組或四組模具組合而成，從而導致每套模具的價格居高不下。目前我國的“一步法”成型模具基本上都是進口的。 　　相對于“一步法”，“二步法”對模具的技術要求要低得多。 “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備中進行，另一種是把型胚的加熱與拉伸分別放在兩臺設備中進行。前一種形式的自動化程度及生產(chǎn)率較高，設備投資大，后一種形式主要的優(yōu)點是設備投資小，對模具的技術要求不高，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瓶在價格上具有很大的優(yōu)勢。 　　“一步法”與“兩步法”相比較，它們各自具有的優(yōu)勢是什么？ 　　李克平先生：“兩步法”的優(yōu)點為： 　　●瓶胚生產(chǎn)和吹瓶生產(chǎn)可分開投資。對于中小型灌裝廠來說，他們無需購置PET瓶胚注塑生產(chǎn)線，只需購置吹瓶機和灌裝線設備并把二者直接連接起來即可，瓶胚則外購，吹出瓶子直接上線灌裝。 　　●產(chǎn)量大?！皟刹椒ā贝笮驮O備，不管是瓶胚生產(chǎn)還是吹瓶生產(chǎn)的單機產(chǎn)能都能超過每小時一萬瓶到幾萬瓶。捷飛特(Gefit)公司的PET吹瓶機的產(chǎn)能可達到6000~10000瓶/小時。 　　●靈活性強。對于大型企業(yè)來說，“兩步法”設備也很靈活，他們可以專門建設瓶胚、瓶蓋生產(chǎn)車間或廠。這樣就能把瓶胚和瓶蓋統(tǒng)一分配到各個灌裝廠，各個灌裝廠再配有與其生產(chǎn)線相匹配的吹瓶機即可進行吹瓶和灌裝。 　　●乙醛含量低。合格的瓶胚注塑設備所生產(chǎn)的PET瓶胚的乙醛含量不會超過5ppm。 　　一步法的優(yōu)點為： 　　●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。一種瓶型用一臺設備，每臺設備的產(chǎn)量一般不超過6000瓶/小時。 　　●由于有的“一步法”吹瓶機利用注塑的余熱而省去對瓶胚的再加熱，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℃時再對瓶胚做拉吹動作。其好處是省電（省掉再加熱）及不經(jīng)人手，減少了污染。缺點是生產(chǎn)效率低，更換瓶型的時間長、費用高，一次性資金投入高；“二步法”的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，更換瓶型的時間短、費用少，一次性資金投入少。其缺點是能耗高。 　　張友根先生：“一步法”注拉吹中空塑料成型機的主要優(yōu)點就是低能耗和生產(chǎn)出的瓶子的精度及透明度高，這是主機和模具綜合技術水平的體現(xiàn)?！叭の弧庇捎诓恍枰诖邓苓^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備中進行的機型的最大優(yōu)勢是生產(chǎn)率高。例如，法國Sidel公司的型號為SBO-24DC的吹瓶機使用48腔的模具來成型0.5L PET瓶，其產(chǎn)量可達到60000個/小時；使用SIG公司提供的Ecomax10/2“一步法”中空成型機，每小時只能生產(chǎn)出2000個瓶子，而采用該公司的“二步法”設備，每小時則能生產(chǎn)出40000個瓶子。 　　另外，由于“二步法”是通過對瓶胚的二次加熱再進行雙向拉伸吹塑的，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”對模具的技術要求要低得多，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設備中進行的“二步法”機型，其模具費用很低，適合那些要求產(chǎn)品品種開發(fā)快以及資金有限的小廠家。 　　無論是“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鍵。請分別從工藝設備和在線檢測兩個層面來談談如何控制瓶子的厚度及厚度的均一性。 　　李克平先生：對于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瓶胚模具的每一個模芯和每一個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。在吹瓶工序中，首先要對瓶胚進行加熱，此時要控制好溫度，只在需要加熱的部分加熱，這是因為加熱質(zhì)量的好壞直接影響到吹瓶的效果。接下來就是吹瓶，吹瓶要分連續(xù)的兩步，第一步是預吹拉伸，以使瓶胚在瓶模中得到均勻的拉長和擴張，緊接著就是第二步的高壓吹塑定型。這個過程中的每一個工藝環(huán)節(jié)都會影響瓶子的質(zhì)量和瓶壁的均一性。因此，只有高質(zhì)量、高性能、高可靠性的制胚機和吹瓶機才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的PET瓶。至于在線檢測，只是一個補救措施，將不合格的瓶胚及時剔除，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于PET瓶來說是最為重要的指標，目前雖然可以在線檢測瓶子的橢圓度、高度、壁厚、透明度等指標，但是該種設備不僅十分昂貴，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題，就必須從瓶胚加熱這個環(huán)節(jié)入手。因為從工藝角度來說，只有對加溫這個環(huán)節(jié)有了透徹地了解，才能控制好瓶子的厚度及達到理想的塑料分布。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。 　　達意隆公司根據(jù)瓶胚內(nèi)外壁在加熱時所應具有的這種特性，對吹瓶機的瓶胚加熱燈管進行了以下的優(yōu)化設計，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。 圖1 達意隆公司對其吹瓶機的瓶胚加熱燈管進行了優(yōu)化設計，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。