Технологія виробництва і критерії якості пет преформ
Преформи - це заготовки для отримання пляшок і банок з полімерів методом видувного формування. ПЕТ преформа, як правило, прозора, але може бути забарвлена в різні кольори. Преформи виробляють методом лиття під тиском. Якісні лінії з випуску ПЕТ преформ випускають корейська компанія PETONE, швейцарська Netstal, канадська Husky. Температура переробки ПЕТФ близько 280-3000С. При таких температурах можлива термодеструкція поліетилентерефталату. Це означає, що ПЕТ втрачає свої чудові механічні властивості. Пляшка, виготовлена з зазнала деструкції ПЕТ, має жовтуватий відтінок і підвищену крихкість. Особливо це позначається при транспортуванні: при трясці у таких пляшок іноді відвалюються і лопаються денця. Значно збільшується схильність виробів до деструктивному старіння під дією кисню і ультрафіолету - гарантійні терміни зберігання скорочуються в десятки разів.
Крім того, при термодеструкції можливе виділення вельми шкідливих речовин, які мігрують в рідину, налиту в пляшку, а також отруюють робітників і близько живуть жителів при виробництві преформ. Допустимі концентрації шкідливих речовин, що виділяються при виробництві преформ, представлені в таблиці.
Допустимі концентрації шкідливих речовин, що виділяються при переробці поліетилентерефталату:
Шкідлива речовина по ГОСТ 12.3.030
Міграція в модельні середовища в готових виробах, мг / л
У повітрі робочої зони, мг / м3
Наявність в атмосферному повітрі прилеглих населених пунктах (максимально разова), мг / м3
В атмосферному повітрі прилеглих населених пунктів (середньодобова), мг / м3
Сировина засмоктується з мішка вакуумним завантажувачем. Завантажувач має власне дозуючий пристрій, за допомогою якого гранули ПЕТ порційно подаються в бункер таким чином, щоб він завжди був заповнений сировиною. Сировина переміщається в бункер зверху вниз так, щоб під час перебування кожної порції в бункері було не менше чотирьох годин.
Знизу в бункер через вихідне сопло подається підігріте нагрівачем повітря. Відібравши вологу від сировини, повітря через фільтр і холодильник потрапляє в адсорбер-осушувач і потім знову в бункер.
Адсорбує барабан лежить на плиті яка розділена на три частини. Під час роботи осушувача барабан повільно обертається. У зоні №1 з повітря відбирається волога, вона поглинається барабаном-адсорбером. Барабан виконаний з спеціально розробленого пористого матеріалу, який вільно пропускає через себе повітря і в той же час здатний поглинати вологу з повітря, що проходить. Зона №1 відбираючи вологу з повітря повільно переходить в зону №2. Швидкість обертання барабана дуже низька і становить 1 об / 10хв. У цій зоні барабан-адсорбер розігрівається гарячим потоком повітря до + 160 ° - + 180 ° С. У цей момент волога переходить в пароподібний стан і разом з потоком гарячого повітря викидається назовні. Після нагріву барабан повертаючись переходить в зону №3. У третій зоні барабан охолоджується холодним потоком повітря, температура якого + 1 ° - + 10 ° С. У робочому контурі датчики безперервно вимірюють ступінь сухості повітря - точку роси.
Поліетилентерефталат - кристалізується полімер.
Преформу при її виробництві слід охолоджувати швидко, так, щоб ПЕТ не встиг закристалізуватися і затвердів, тобто перейшов в склоподібний стан, зберігши аморфну, некристалічні структуру, яку він мав у розплавленому стані. З точки зору фізики скло - та ж рідина, тільки величина його в'язкості настільки величезна, що і за сотні років не вдається помітити деформацій склоподібних середовищ під дією напружень. З ростом температури в'язкість падає настільки, що полімер набуває здатності деформуватися за розумні проміжки часу. На цьому і заснований спосіб отримання пляшок з преформ - досить розігріти преформу до температури близько ста градусів, щоб за секунди з неї можна було видути пляшку.
Але в розплавленому стані величина в'язкості ПЕТ дуже низька - рухливість дуже велика і полімер може встигнути частково перейти в термодинамічне більш вигідне стан. Візуально це видно з поведінки окремих ділянок преформи, особливо в області кінця сферичної частини, у ливника. Температура плавлення кристалів ПЕТ близько 250 ° С і при температурі виробництва пляшок кристалічні ділянки преформ деформуватися - формуватися в пляшку не можуть. У складі устаткування повинен бути потужний холодильник. Він дозволяє охолоджувати прес-форми з максимальною інтенсивністю і отримувати максимальну величину кристалличности у виробі. Тому існують міжнародні стандарти, що регламентують допустиму величину ступеня кристалічності в преформ. Діаметр плями кристалличности в області ливника не повинен бувальщина більше 6 мм.
Загальна ступінь розтягування преформи при виробництві пляшок близько десяти (добуток ступеня розтягування уздовж і поперек осі). Це означає, що будь-який дефект, який має преформа (пляма, подряпина, облой в місцях стикування формотворчих частин і т.п.), переходять на пляшку в десятикратному масштабі. Тому міжнародні стандарти строго регламентують вимоги до якості поверхні і мікродефектів преформ. Не повинно бути видимих оку включень, непроплавов, подряпин. Утворений при литті облой обламується при укладанні преформ і під дією електростатичних сил прилипає до поверхні преформи, а потім, подплавляя при видуве пляшки, спотворює поверхню виробу. Тому величина облоя повинна бути мінімальною. Для того щоб ці вимоги виконати, необхідно виготовляти прес-форми з високими розмірної точністю і якістю поверхонь.
Параметри процесу лиття:
Тиск уприскування: високе 1200-1400 бар (100-140 бар - на манометрі термопластавтомата). З урахуванням максимального тиску упорскування на термопластавтомате - 1400 бар.
Швидкість уприскування: поверхня пресованих виробів краще при меншій швидкості уприскування.
Тиск витримки (підпресування): висока покращує якість поверхні, застосовувати 50-70% тиску лиття.
Час витримки (підпресування): рекомендується невеликий час витримки до 20% від часу охолодження.
Подушка (залишкова): 3-5 мм, в залежності від обсягу дозування; більше обсяг - більше подушка.
Час охолодження: має бути настільки тривалим, щоб литий виріб охололо до безпроблемного вилучення з пресформи; визначається товщиною стінок вироби, температурою стінок пресформи, температурою розплаву матеріалу.
Обороти шнека: високі, повинні бути підібрані таким чином, щоб Пластикація закінчилася мінімально завчасно охолодження.
Протитиск: 30-100 бар (3-10 бар по манометру термопластавтомата).
Перевищення температури понад 290 ° С призводить до розкладання полімеру.