PET注坯及吹瓶工艺要点

PET注坯及吹瓶工艺要点

PET注坯及吹瓶工艺要点

PET在饮料包装领域的应用推动了饮料包装业的高速发展。与此同时，饮料包装业的发展也为PET的应用提供了发展空间。严格控制PET注坯及吹瓶工艺是保证PET瓶的外观与其经济性的关键。PET的特性

PET是乙二醇和对苯二甲酸缩合的产物，是饱和的热塑性聚合物。PET分子有线性和半结晶状态。

生产PET最简单的过程，就是对苯二甲酸与乙二醇反应形成单体（酯化），然后缩聚成长链聚合物PET。聚合度随温度和压力而变化。

PET与很多塑料一样，加工过程中有三态变化，即玻璃态、高弹态、粘流态。其中涉及到三个温度转变：玻璃化温度Tg、结晶温度Tc、熔点Tf。

从无定型玻璃态到橡胶态的转变叫玻璃化转变，它表示长链段开始运动。外部加热可以增加分子（链节）自由度，在玻璃态凝固的分子现在可以移动了。玻璃态转变依赖于PET的形态。当特性粘度（IV）高时结晶较明显，分子链的自由度受到限制，同时Tg较高。

随着温度的升高逐步产生局部球晶，导致局部分子链因分子间力而重排，即结晶。对PET而言，最大结晶度约55%，该极限是由芳香环重排缓慢造成的，所以说该芳香环妨碍晶区的形成。

如果T＜Tc，PET的粘度妨碍链段向有序运动（不许结晶）；T ＞Tc，热作用妨碍无定形区的形成（趋向结晶）。

熔点Tf即所有晶体解体时的温度。

PET干燥与干燥机

水解

固体PET极易从空气中吸湿。储存时，PET会吸湿直至与环境条件饱和。饱和值可高达0.6%重量份。通常，PET在供应商处发货时，其含水率低于0.1%重量份。为了获得最好的产品性能，有必要把含水率降低到0.004%，最好熔化前是30ppm。

树脂中若含有水分，即使很低也会引起一系列的反应：

当温度高于PET熔点（约250℃）时，水会很快地引起聚合物降解（由于水的降解导致化学链被切断），这样就会降低分子量，降低表观粘度及相关的物理性能。事实上，水解在较低的温度下（如150℃）就开始发生，但是速度较低，其速度随温度升高而升高。在干燥和成型条件下，IV的降低不能大于0.02dl/g。粘度太大的下降，会导致结晶速度增加，对瓶坯的透明度不利，并导致瓶子的机械性能下降，承载强度和冲击强度下降。

热降解

温度对干燥PET的影响很复杂，它不仅影响水气的扩散速度，还对干燥时的化学过程有影响，所以最终会影响树脂的性能。考虑潜在的水解和热过程是非常必要的，如前所述，伴着IV的下降，水解的速度在150℃以上时加快，因为热转变过程比扩散过程快，

干燥时温度过早提高是不利的。

同样，即使大部分水气可以抽走，但是过高的温度（如高过180℃）将导致热降解和热氧化（在空气干燥系统中），这样，聚合物链断裂，还释放出副产品物质，导致物理性能下降。

副产品中有AA成份，物理性能的改变会在瓶坯上表现出来，如雾状结晶、IV的下降、产品发黄等。

PET干燥机的干燥原理和基本性能

在带干燥剂床的干燥器中，空气先被吸收湿气的干燥剂吸湿，一个热空气鼓风机将干燥的热空气压至斗中。回风又通过干燥剂干燥循环，被加热后，干燥剂释放出水气，冷却后又吸收湿气。所以，必须将两条分离的气路最小化，并有干燥剂存在。

PET干燥机系统简图

在该闭环系统中，干燥机组件要用密封管连接至料斗。主料斗圆柱形的长径比约2：1，必须绝热，保证能量。干的热空气流过充压的料斗和分流芯（分流芯是保护料道和空气流道的），料斗的顶部关闭，有一根回风管通到干燥机的组件，在环路上的过滤器保证干燥剂不被污染。鼓风机将空气鼓至干燥剂床，在那里干燥，直接进入加热筒，最后进入料斗。同时，一只独立的风机和加热器对干燥剂进行再生。

当再生后的干燥剂冷却下来后，又被切换到干燥系统中去干燥空气流。

常见问题

有效的操作系统应该是干燥条件容易达到、故障最少，但下述区域必须控制：

1、空气过滤器

例行的过滤器清洁是必须的。过滤器保护干燥剂床不受灰尘污染。要十分小心，不要损伤过滤器，否则，干燥剂床的效率将受到影响，导致干燥器的效率下降。

2、冷水器故障

如果阻塞或机械不灵，冷水机失效，将限制干燥剂的再生能力，导致高露点，不干燥。

3、加热器失效

空气加热器失效将导致：不能达到正确的干燥温度或不能达到正确的干燥剂再生温度。

4、周围空气的进入

较干燥空气而言，周围空气很潮湿。如果让周围空气进入干燥器或切片处理系统，将影响露点和干燥效率。所以，如果干燥器的组件被拆下修理，必须小心地安装，有合适的密封圈，并检测是否泄漏。

5、干燥机的工艺控制

必须仔细控制两个关键参数：空气干燥温度和空气干燥露点。温度和露点检查必须有规律地进行。

可靠干燥过程中的关键条件

1. 正确的干燥温度：切片温度必须达到170～180℃，理想的是在干燥器出口处测量175℃。

2. 正确的除湿温度：不能超过190～200℃，在干燥器入口处测量。

3. 正确的除湿空气露点：露点不能高于-30℃，最好是低于-40℃，在干燥器出口处测量。

4. 合适的除湿空气流速：大部分干燥器的能力是约1立方英尺/小时/磅切片，这是最低需要。很明显，气流必须是在正确的温度和露点下。

5. 切片滞留时间（干燥时间）：PET的绝对滞留时间推荐不小于4小时，最好是6～8小时。这是通过理论计算出来的。

6.特别注意：要遵守干燥器制造商的操作说明。

干燥机的计划维护

每日检查：

·干燥空气的露点控制器；

·合适干燥温度的检查；

·检查后冷却器前后的回风温度；

·检查料斗里的料位，即加载操作；

·清洁回风过滤器，其它过滤器。

每周检查：

·检查气流的露点；

·检查再生空气温度；