تولید بطری

تولید بطری

بطری های ساخته شده از پلاستیک سبک بوده و بر خلاف شیشه نمی شکنند.پلاستیکهایی که برای ساخت بطری استفاده می شوند عبارت اند از :پلی وینیل کلراید(PVC)،پلی اتیلن(PE)،پلی پروپیلن(PP)،پلی کربنات و پلی اتیلن ترفتالات،(PET)بطری از چهار پلاستیک اول را می توان توسط فرآیند اکستروژن مذاب و باد کردن پلیمر در قالب تولبد کرد در واقع نیازی به تولید پریفرم نیست.اما به دلیل استحکام کم PETدر حالت مذاب ،فرآیند تولید بطری شامل دو مرحله است در مرحله اول پریفرم توسط تزریق مذاب درون قالب تولید می شود و در مرحله بعد این پریفرم توسط یک ماشین مخصوص باد شده و به بطری تبدیل می شود.در شکل زیر فرآیند تولید بطری از پریفرم نشان داده شده است.

در اینجا به بررسی ویژگی های بطری های تولید شده از هر پلاستیک می پردازیم.یک بطری از جنس PVCشفافیت PETرا نداردو خواص مکانیکی و نشت ناپذیری بطری PETدر برابر گاز بهتر از PVCمی باشد و قابلیت بازیافت PETبسیار بالاست.پلی کربنات نیز شفاف است و لی قیمت آن بسیار بالاتر از PET است.رزین های PP وPEبه دلیل سرعت بالای کریستاله شدن کدر هستند.
تولید پریفرمقبل از تولید پریفرم رطوبت رزین باید به 50ppmویا کمتر برسد.خشک کردن نامناسب باعث کاهش شدید IVخواهد شد.برای مثال در صورت عدم حذف رطوبت از رزینی با IV:0.8dl/grپریفرمی با IV:0.6dl/gr تولید خواهد شد.با خشک کردن مناسب می توان به پریفرمی با IV:0.77dl/grدست یافت.فرآیند تولید پریفرم شامل تزریق مذاب درون قالب،سرد شدن سریع قالب به منظور ایجاد یک پریفرم آمورف و در نهایت خروج پریفرم از قالب می باشد.فرآیند تولید پریفرم در شکل زیر نشان داده شده است.

سه نوع سیستم برای ساخت قالب پریفرم وجود دارد که هزینه ساخت آنها متفاوت است.فاکتو مهمی که در انتخاب قالب مهم است وجود راهگاه در انتهای پریفرم است که بر اساس نوع قالب سه نوع پریفرم با راهگاه بلند،کوتاه و بدون راهگاه تولید می شود که در شکل زیر نشان داده شده اند.

سرعت کریستاله شدن در طول تزریق و در واقع شفافیت پریفرم به عواملی همچون :سرعت سرد شدن،وجود کومونمرهایی مثل IPA (ایزوفتالیک اسید)درون رزین که سرعت کریستاله شدن را کاهش می دهند ،IV که هرچه مقدار آن کمتر باشد سرعت کریستاله شدن بیشتر است،رطوبت و کاتالیزرهای درون رزین بستگی دارد.در حین تزریق باید به افزایش AAتوجه داشت.کاهش دما،دستگاه تزریق مناسب،کاهش رطوبت،رزین با IVکم،رزین با AAکم و وجود کومونمرهایی همچون IPA از عوامل کاهش دهنده AAهستند
تولید بطریپس از تولید پریفرم آمورف آن را در دستگاه بادکن تا دمای 95الی 120درجه سانتیگراد حرارت داده(دمایی بالاتر از Tgو کمتر از Tcc) و با دمش هوا درون آن که با کشش پریفرم توسط یک میله همراه است.به دیواره قالب بطری چسبیده و بطری به شکل قالب تولید می شود در اینجا این نکته قابل ذکر است که تولید هر بطری نیازمند پریفرم خاصی است مثلا برای تولید یک بطری 1.5لیتری پریفرم به وزن 28تا 47گرم و بیشتر قابل استفاده است که هر یک از بطریهای تولید شده با توجه به خواص مکانیکی آنها کاربردهای مختلفی دارند.فرآیند تولید بطری در شکل زیر نشان داده شده است

در شکل های زیر نمونه قالبهای پریفرم و بطری به همراه محصول نهایی نشان داده شده است.

موفقیت در تولید بطری به سه خاصیت PETبستگی دارد که عبارت اند از:قابلیت کریستاله شدن،سرعت کریستاله شدن و کرنش سختی،پدیده کرنش سختی نیاز به توضیح دارد.این پدیده در دمای بالای Tgو کمتر از دمای Tcc(دمایی که در آن دما بیشترین میزان کریستاله شدن ساختار ایجاد می شود) اتفاق می افتد.در شکل زیر منحنی تنش کرنش PET آمورف که به صورت تک محوره کشیده شده است نشان داده شده است.

بعد از ناحیه الاستیک Aماده در یک تنش ثابت کشیده می شودیعنی ناحیهB،در ناحیه Cماده شروع به کریستاله شدن می کند که به آن کرنش سختی گفته می شود.این پدیده در پلیمرهایی مثل PVCویا پلی کربنات اتفاق نمی افتد زیرا این پلیمرها خاصیت کریستاله شدن ندارند.پدیده کرنش سختی خاصیت مهمی در تولید بطری PETاست.این پدیده به توزیع مواد زمانی که پریفرم آمورف کشیده می شود کمک می کند.
دمای کاری برای تولید بطری باید مناسب باشد. در شکل زیر محدوده دمایی مناسب برای حرارت دادن پریفرم نشان داده شده است.در صورتی که دما خیلی به Tccنزدیک باشد بطری کدری تولید می شود و در صورتی که دماخیلی به Tgنزدیک باشد به دلیل ایجاد شدن حفرهای ریز حین کشش پریفرم در بعضی از نقاط سفید خواهد شد.با تنظیم دمای مناسب کریستانیلیتی بطری تولید شده بین 20تا 25درصد است که در این حالت علاوه بر حفظ شفافیت بطری خواص مکانیکی مطلوبی در بطری ایجاد خواهد شد

منبع: سایت شرکت آریا بسپار