首先要给pet瓶选材:
1. 顶部载荷
2. 内部压力
1) 直径变大,影响贴标;
2) 高度变高,影响销售时上架;
3) 底部突出,出现摇晃;
4) 为了防止灌装时CO2逸出,在灌装之前,要有4~6bar的预压;
5) 有内部压力的瓶子在破坏实验时,要求测试底部不破;
6) 热灌装相反,要有加强筋防止瓶子收缩。
3. 操作稳定性
4. 应力破裂
当瓶子暴露在碱液中,瓶子底部容易产生应力破裂,尤其对于碳酸饮料而言,瓶子在清洗时,或在用碱性润滑剂润滑的皮带中运输时,会接触到碱性溶液。但瓶子的应力破裂特性与瓶胚/底部形状设计以及拉伸参数有关。
5. 阻气性
1) 碳酸饮料/泡沫矿物质水/啤酒等,为了防止CO2逸出;
2) 果汁饮料/混合牛奶果汁饮料/啤酒等,为了防止O2进入;
3) 食用油为了防止水进入;
4) 因为小型瓶子的“面积/体积”比较大,因此阻气性比大瓶子差;0
5) 紫外线会损坏乳制品和啤酒,因此这类瓶子需要上色,或用防紫外线树脂制造。
1.2. 瓶子设计
1. 如果用风送道传送,持瓶环下部必须有一小段直段;
2. 填料的方式肩部形状产生影响,比如说,用旋转式填料就必须保证填料不能中断而且不能产生过量泡沫;
3. 灌装后,瓶子在输送带上运送的过程中,必须保证有堵塞时,瓶子不会翻倒;瓶子运输时的接触点应该在贴标的上方或下方;若是用滚子传送,为了防止翻倒,应该设计成花瓣状瓶底,但花瓣不能太窄,角度也不能太陡;
4. 瓶子的容量要达标,无菌灌装时应该尽量减少空气含量;
5. 碳酸饮料瓶贴标处最薄。
1.3. 模具设计
1. 模具选型
1) 薄型模具:适用于0.1L~2L ,柔性好,左右模具和底模具分开冷却,由于强度原因,最大只能做到2L;
2) 整体式模具:直接在座子上加工成型,生产3L~3.5L 瓶子;
3) 小型模具:适用于0.1L~0.6L ,散热快,无需冷却;
4) 热瓶模具:左右模具加热到120℃~140℃,底模加热到80℃左右,填充温度95℃,有时候铝模镀层后可以解决瓶子粘铝模的问题而代替钢模使用,但铝的受热膨胀性却是无法解决的。
2. 合模线的位置
虽然对于对衬的瓶子来说,合模线的位置无关紧要,但是为了商标或是内嵌式把手的需求,这却是一个重要环节。同时,合理的合模线位置,可以减少甚至消除排气孔;
3. 底模与左右模合模线的位置;
4. 底模最大行程;
5. PET收缩率;
6. 口模冷却
模具温度较低时,采用自然冷却,模具温度较高时,采用水冷。
1.4. 瓶样测试
1. 主要尺寸测量
主要尺寸包括:整体直径,总体高度,运输或包装时的接触点,贴标直径。底部不能突出。
先测空瓶,灌装完后再测量,室温下存放24小时后再测量。由于国家地域性的不同,有一些瓶子还要做温度测试,在38℃环境中存放24小时后,再做测量。热瓶热灌装后测量,冷却后将水倒出,再做测。
2. 壁厚测量
3. 容量测试
4. 顶部载荷测试
用柱塞进行测试,当瓶子出现变形时,压力会逐渐减小,机器会自动记录最大压力值。
5. 内部压力测试
瓶子装满水后,用7bar的压力压12s,继续加压,直到破瓶。不仅可以测出什么压力下瓶子损坏,还可以测出瓶子的哪个位置破裂,因为确定是两边破裂而不是底部破裂对瓶子来说很重要。
热瓶则相反,用真空泵抽取瓶内的空气直到其变形,记录此时的真空度。
6. 应力破裂抗性
样瓶充入碳酸饮料,使其内部压力达到5.3bar,各样瓶放在不同的碱液盘子上,评判的标准是,多少时间后,瓶子开始破裂或渗漏。液面作标记,然后记录下一段时间后,液面下降的位置。如果20min后,无瓶子失效,或40min后有50%瓶子失效,则合格。
7. 填充满斗率
测试填充头是否合适填充,若是长管填充,则可以省略此步。
8. 结晶度
对于热瓶来说,其结晶度是衡量其抵抗热应力的一个标准。一般测其密度,将测试PET放入由一系列不同密度组成的分层溶液中,根据PET沉入的深度,测其密度。也可用专用仪器测量,但比较昂贵。
9. 掉落测试
将瓶样装满水后,放上瓶盖,从2m处做自由落体运动。通常是在常温下进行,但有时也在4℃或6℃进行。
10. 阻气性
A. 阻O2性
为了使溶液扩散比较快,瓶样装满水后较高温度存储,瓶内放一个Sensor,感应到的信号就是氧气当量;
B. 阻CO2性
瓶样中充入纯CO2,放到一个测量室中测量CO2漏出量。另一种方法是充入碳酸饮料后,存储后测量CO2的剩余量。
11. 质量分布测量
将瓶样分成底部/贴标处/瓶身/肩部等四部分,称其重量后与标准瓶样进行对比