?中空吹塑包裝瓶(如飲料瓶、日化瓶、食品包裝瓶等)是通過 “熔融塑料成型為管狀坯料,再利用壓縮空氣吹脹貼合模具型腔” 制成的容器,核心工藝圍繞 “塑化 - 成型 - 冷卻 - 脫模” 展開,需根據塑料材質(如 PET、PE、PP)和瓶型復雜度調整參數。
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以下是通用中空吹塑包裝瓶的完整制作工藝流程,按 “前期準備→核心成型→后處理” 三階段拆解,附關鍵工藝細節與設備要求:
一、前期準備階段:確保原料、模具、設備適配(決定產品基礎質量)
前期準備是避免成型故障(如瓶身厚薄不均、氣泡)的關鍵,核心是 “原料預處理”“模具調試”“設備預熱” 三大環節。
1. 原料選擇與預處理
原料選型:根據包裝瓶用途選適配塑料(不同材質特性決定工藝參數),常見材質及適配場景如下:
塑料材質 核心特性 適配包裝瓶類型 關鍵工藝要求
PET(聚對苯二甲酸乙二酯) 透明度高、強度高、耐化學性好 飲料瓶(可樂、礦泉水)、食用油瓶 需干燥處理(含水率≤0.02%),熔融溫度 260-280℃
HDPE(高密度聚乙烯) 耐沖擊、耐低溫、韌性好 日化瓶(洗發水、洗衣液)、食品保鮮瓶 無需嚴格干燥(含水率≤0.1% 即可),熔融溫度 180-220℃
PP(聚丙烯) 耐高溫(可微波)、耐酸堿 食品加熱瓶(微波飯盒蓋)、醫藥包裝瓶 干燥處理(含水率≤0.05%),熔融溫度 200-240℃
PVC(聚氯乙烯) 成本低、阻隔性好 農藥瓶、化妝品瓶(非食品接觸) 需添加穩定劑,熔融溫度 160-190℃(避免分解)
原料預處理:
干燥:吸濕性強的原料(如 PET)需用 “除濕干燥機” 處理(溫度 160-180℃,時間 4-6 小時),去除原料中的水分 —— 若水分超標,熔融時會產生氣泡,導致瓶身出現針孔或變形;
混合:若需調色或改性(如添加抗氧劑、抗紫外線劑),將原料與助劑按比例(如色母粒添加量 2%-5%)放入高速混合機(轉速 800-1200r/min,時間 5-10 分鐘),確保均勻分散;
篩分:用振動篩(篩網目數 40-60 目)過濾原料中的雜質(如粉塵、塑料顆粒硬塊),避免雜質堵塞模具流道,導致瓶身出現劃痕或凹陷。
2. 模具設計與調試
模具結構:中空吹塑瓶模具為 “對開式型腔模具”,包含 “型腔(決定瓶身外形)、吹氣孔(通入壓縮空氣)、排氣槽(排出型腔空氣,避免氣泡)、冷卻水路(加速瓶身冷卻)” 四大核心結構 —— 例如飲料瓶模具需設計 “螺紋口(用于瓶蓋密封)、瓶身加強筋(提升強度,避免變形)”。
模具調試:
合模精度校準:調整模具合模間隙(≤0.02mm),確保左右型腔對齊,避免合模錯位導致瓶身出現飛邊(多余塑料);
冷卻水路檢查:確保冷卻水路通暢(無堵塞),并設定適配冷卻溫度(PET 瓶模具冷卻水溫 15-20℃,HDPE 瓶 20-25℃)—— 冷卻不足會導致瓶身收縮變形,冷卻過快會導致瓶身脆化;
吹氣孔位置確認:吹氣孔需對準 “瓶坯底部中心”(避免空氣分布不均導致瓶身厚薄不均),孔徑根據瓶型調整(小瓶 φ1-2mm,大瓶 φ2-3mm)。
3. 設備預熱與參數設定
核心設備:中空吹塑機(按成型方式分為 “擠出吹塑機” 和 “注塑吹塑機”,前者適合 PE/PP 瓶,后者適合 PET 瓶),需提前預熱關鍵部件:
擠出機料筒:分區域設定溫度(從進料口到機頭溫度逐步升高,如 PET 料筒溫度:進料段 240-250℃,熔融段 260-270℃,機頭段 270-280℃),確保原料充分熔融且不分解;
吹塑模頭:模頭溫度比機頭溫度高 5-10℃(如 PET 模頭 280-285℃),避免熔融塑料在模頭處冷卻結塊,影響瓶坯成型;
壓縮空氣系統:檢查空壓機壓力(設定 0.4-0.8MPa,小瓶用低壓 0.4-0.6MPa,大瓶用高壓 0.6-0.8MPa),并確保空氣干燥(含水量≤0.1g/m3)—— 潮濕空氣會導致瓶身內壁出現水霧,影響透明度。
二、核心成型階段:從 “塑料顆粒” 到 “瓶身雛形”(工藝核心,決定產品精度)
核心成型是中空吹塑的關鍵,按 “擠出吹塑”(主流工藝,適合大批量生產)和 “注塑吹塑”(適合高精度、高透明度瓶)分為兩種流程,前者更通用,后者針對高端需求(如 PET 飲料瓶)。
1. 主流工藝:擠出吹塑(Extrusion Blow Molding,EBM)
適合 PE、PP 等材質的廣口瓶、日化瓶,流程為 “擠出瓶坯→合模→吹脹→冷卻→脫模”,具體步驟:
擠出瓶坯(型坯):
干燥后的塑料顆粒通過擠出機料斗進入料筒,經螺桿旋轉(轉速 30-60r/min)擠壓、剪切、熔融,形成 “熔融塑料熔體”;
熔體通過模頭(環形模口)擠出,形成 “管狀瓶坯”(型坯),瓶坯長度按瓶高設定(比成品瓶高 10%-15%,預留收縮量),壁厚均勻度由 “模頭壁厚控制器” 調節(誤差≤0.05mm)—— 若壁厚不均,會導致吹脹后瓶身局部過薄(易破裂)或過厚(浪費原料)。
合模與吹脹:
管狀瓶坯下垂至模具型腔中,模具快速合模(合模速度 50-100mm/s),將瓶坯兩端夾緊(底部密封,頂部留吹氣孔);
壓縮空氣通過吹氣孔注入瓶坯內部,將熔融塑料吹脹,使其緊密貼合模具型腔內壁(吹脹時間 0.5-2 秒,根據瓶型大小調整)—— 此時塑料在型腔中形成 “成品瓶的外形”,吹脹壓力需穩定,避免壓力波動導致瓶身變形。
冷卻定型:
吹脹完成后,保持壓縮空氣壓力(保壓時間 1-3 秒,確保瓶身貼合型腔),同時通過模具內的冷卻水路通入冷卻水,對瓶身進行冷卻(冷卻時間 3-10 秒,小瓶短、大瓶長);
冷卻至瓶身溫度低于塑料熔點(如 PET 冷卻至 60-80℃,HDPE 冷卻至 40-50℃),使瓶身定型,避免脫模后收縮變形。
脫模與修邊:
模具打開(開模速度 30-80mm/s),通過脫模機構(頂針或吸盤)將成型瓶坯從模具中取出;
用 “修邊機” 切除瓶坯的 “飛邊”(合模處的多余塑料)和 “澆口料”(頂部或底部的廢料),修邊后的廢料可粉碎后重新造粒(摻入新料,比例≤30%,避免影響產品質量)。
2. 高端工藝:注塑吹塑(Injection Blow Molding,IBM)
適合 PET 等高精度、高透明度瓶(如礦泉水瓶、可樂瓶),流程為 “注塑瓶坯→加熱調溫→吹脹→冷卻→脫模”,相比擠出吹塑,瓶坯精度更高(壁厚誤差≤0.03mm),透明度更好:
注塑瓶坯:
塑料顆粒通過注塑機料筒熔融后,高壓注入 “瓶坯模具”(型腔為瓶坯形狀,含細長的 “瓶頸” 和 “瓶身雛形”),經冷卻(冷卻時間 2-5 秒)后,形成 “固態瓶坯”(帶金屬嵌件的瓶頸,用于后續瓶蓋密封);
注塑瓶坯的優勢是 “壁厚均勻”(由注塑模具精密控制),且瓶頸一次成型(無需后續加工),適合密封要求高的瓶型。
瓶坯加熱調溫:
將固態瓶坯從注塑模具中取出,送入 “調溫爐”(分區域加熱,溫度 100-120℃),對瓶坯的 “瓶身部分” 進行加熱軟化(瓶頸部分保持低溫,避免變形);
調溫的關鍵是 “加熱均勻”(溫差≤5℃),若局部過熱,吹脹后瓶身會出現褶皺;若局部未軟化,吹脹后會出現未貼合型腔的 “死角”。
吹脹與冷卻:
加熱后的瓶坯轉移至 “吹塑模具”(型腔為成品瓶形狀),合模后通入壓縮空氣(壓力 0.6-0.8MPa),將瓶身吹脹貼合型腔(吹脹時間 0.3-1 秒);
立即通入冷卻水冷卻(冷卻時間 2-5 秒),使瓶身定型,由于 PET 材質冷卻速度快,需精準控制冷卻時間 —— 冷卻不足會導致瓶身收縮率超標(>2%),冷卻過快會導致瓶身透明度下降。
脫模:
開模后取出成品瓶,無需修邊(注塑瓶坯無飛邊),直接進入后處理階段。
三、后處理階段:提升產品性能與外觀(滿足使用與質檢要求)
后處理是確保包裝瓶 “合格出廠” 的關鍵,包括 “性能檢測、表面處理、包裝入庫” 三大環節,避免不合格產品流入市場。
1. 成品檢測(100% 全檢 + 抽樣復檢)
外觀檢測:用視覺檢測機(或人工)檢查瓶身是否有 “劃痕、氣泡、變形、飛邊殘留”,瓶口螺紋是否完整(無缺牙、毛邊)—— 外觀不合格率需≤0.1%;
尺寸檢測:用卡尺、千分尺測量瓶高、瓶徑、壁厚(壁厚偏差≤0.1mm),用密封性測試儀(抽真空法)檢測瓶蓋密封性能(壓力 - 0.05MPa 下,30 秒內無漏氣)—— 密封性不合格會導致內容物泄漏(如飲料變質、日化品揮發);
性能檢測:抽樣檢測(每批次抽 50-100 個),包括 “跌落測試”(1.2 米高度跌落至水泥地,瓶身無破裂)、“抗壓測試”(軸向壓力≥500N,瓶身無變形)、“耐化學性測試”(浸泡在內容物中 24 小時,瓶身無溶脹、變色)。
2. 表面處理(按需選擇,提升外觀與功能)
印刷 / 貼標:對需要標識的瓶型(如飲料瓶、洗發水瓶),采用 “絲網印刷”(適合簡單圖案,附著力強)或 “熱轉印”(適合復雜圖案,色彩鮮艷),印刷后需烘干(溫度 60-80℃,時間 10-20 分鐘),確保油墨牢固(摩擦測試無脫落);
涂層處理:對需要阻隔性的瓶型(如農藥瓶、化妝品瓶),在瓶身內壁涂 “阻隔涂層”(如 EVOH 涂層),提升耐化學性和氣體阻隔性(防止內容物揮發或外界氧氣進入);
抗靜電處理:對電子元件包裝瓶(如 PP 材質),噴涂抗靜電劑(表面電阻 10?-1011Ω),避免靜電吸附灰塵。
3. 包裝入庫
分揀歸類:將合格瓶按 “規格、批次” 分揀,剔除不合格品(集中粉碎回收);
無菌包裝(食品 / 醫藥瓶):對接觸食品、醫藥的瓶型,需在 “無菌車間” 內用無菌塑料袋包裝(避免污染),包裝后放入紙箱(每箱數量按瓶型大小設定,如小瓶每箱 500 個,大瓶每箱 50 個);
入庫存儲:將紙箱放入倉庫(溫度 15-25℃,濕度 40%-60%),避免陽光直射(防止塑料老化)和高溫高濕(防止瓶身變形),存儲期限按材質設定(PET 瓶≤6 個月,HDPE 瓶≤12 個月)。