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注拉吹瓶子在各领域的应用案例

注拉吹瓶广泛应用于食品、药品、化妆品和日化类产品的包装,既有鲜明的优点,同时也有其局限性。一般在评估一款产品如何包装时,必须对产品的具体使用要求、特点、成本等进行详细的分析,再根据各种瓶子生产工艺特点是否满足要求进行评估选择。以下共分五个部分介绍一些注拉吹瓶在各领域的应用案例和设计思路。

  • 注拉吹瓶的常用案例
  • 一步法与两步法的区别与应用
  • 注-拉-吹工艺控制要点
  • 注拉吹瓶及其生产工艺的发展趋势
  • 注拉吹瓶赏析
 一. 注吹及注拉吹瓶的常用案例 
注拉吹是先由注射成型机注射成型坯,将热型坯进行纵向拉伸,然后通入压缩空气使其横向拉伸,得到与模具型腔形状相同制品的工艺。根据产品成型工艺方式,可分为一步法注拉吹工艺与二步法注拉吹成型工艺。

1. 一步法注拉吹PET瓶在药用口服液体包装上的应用
注拉吹PET瓶在药品包装上的应用非常广泛,常用于包括口服固体、口服液体和滴眼剂等药品的包装。用途不同,对瓶子的要求也不一样。
以下以注拉吹PET瓶用于口服液体药品包装为例,介绍一步法注拉吹PET瓶在药品包装上的应用和一般设计思路。例:为某药品企业设计一款年销售预测为500万瓶、容量为100ml的药用止咳糖浆包装瓶。

基本要求:
1、瓶子材料和性能符合国家对口服液体包装瓶的要求。
2、方便运输、包装和消费者使用。
3、瓶子外形美观,有企业LOGO图文。
可以参考以下思路:
一是可以评估瓶子的材质,可采用的材质有玻璃和塑料材质。但玻璃因比重大、易碎等原因,不方便于包装、运输和使用安全。没有特殊原因尽量选用塑料材质。
二是对具体材料和生产工艺的选择。一般情况下这两者是相关联的。考虑到用于包装口服液体药品,可考虑采用PET材料,PET材料具有优秀的气体阻隔性和化学稳定性,可以满足国家对于口服液体药品包装的法规要求。同时PET材料具有较好的表面光泽和抗冲击强度,既美观又满足包装和运输要求。另外PET的通用性和成本也标准有优势。
成型工艺方面可考虑一步法注拉吹工艺,口部尺寸和螺纹精度可以得到很好的保障。可以直接与盖子配合密封,不用采用垫片或内塞等形式。方便又节约成本。同时一步法注拉吹工艺在同一台设备完成注射型坯、拉伸吹塑动作,保证了产品的卫生。更加有利于药品包装。
三是是产品的外观设计,瓶子口部可采用圆形螺纹结构,既简单又利于模具设计、工艺成型和包装密封效果。可配合PP/HDPE材质保险盖。瓶身外观比较灵活,可采用传统的圆柱形或其它形状。
四是二次加工,可在模具合模线两侧刻上刻度线,方便每次定量使用。同时也可在瓶身、瓶底刻上简单文字或图案等品牌信息。对于二次加工,由于药品对卫生及安全性的要求较高。一般采用简单的表面贴标方式赋予产品品牌和各种说明内容等信息。对于其它二次加工较少采用。
最后是模具腔数的设计,对于一步法注拉吹,由于模具部件较多,一般价格较高。采用腔数较多的模具产能较高,单位产品制造成本较低,但前期模具成本投入较大。少腔的模具产能较低,单位产品制造成本较高,但前期模具成本投入较小。本案例500万瓶每年的数量,采用6腔的模具,前期模具投入和产量比较适合。模具价格根据模具质量和厂家不同而有较大差异。对于容量100ml左右瓶子,一步法注拉吹6腔模具产量可以达到2.5-3.5万瓶/24H,相对比较合适。
所以,对于本案例,可以选择的方案是采用瓶身带有刻度线或LOGO的一步法注拉吹工艺生产的PET瓶。
2. 一步法注拉吹PET瓶结合多种二次加工效果应用于高端化妆瓶

一步法注拉吹PET瓶结合多种二次加工工艺也是化妆品一种比较常见的包装方式。不同于药品或食品包装的是,药品或食品包装瓶更加关注瓶子材料的安全和卫生。而化妆品包装瓶则更侧重于瓶子的美观和档次。因此,除了保证瓶子本身的质量和功能外,化妆品瓶的二次加工工艺应用更加广泛和多样化。
(来源:包装之家精品展览馆)
下面以某化妆品公司一款用于爽肤水包装的塑料瓶为例子加以说明:
1. 瓶子基本信息:容量为120ml,克重为20g。用于爽肤水包装。
2. 瓶子材料和工艺:瓶子选择采用PET材料和一步法注拉吹工艺成型,具有透明度高、光泽度好的优点,结合一步法注拉吹工艺的高稳定性、高精度特点。使瓶子本身就比较美观。
3. 瓶子结构:瓶子口部采用小口径螺纹结构,注拉吹工艺精密的尺寸,配合LDPE内塞和组合外盖。形成可靠的密封效果。
4. 根据瓶子的大小、壁厚要求和工艺要求。设计20g的克重,可以在保证瓶子壁厚均匀分布的同时,瓶身具有足够的刚性和较好的手感,满足烫金等二次加工对瓶身刚性的要求,但又不影响内容物的挤出。
5. 瓶子采用三种二次加工工艺,文字说明和条码部分采用丝网印刷工艺,关键图文采用烫金工艺,最后瓶子喷涂渐变颜色。配合上电镀的组合盖子,瓶子整体非常美观和高档。
通常PET瓶对二次加工工艺的适应性很强,加上对瓶子的安全卫生要求没有药品食品苛刻,使得二次加工的选择更加灵活和多样化。正好符合化妆品包装的需求,因此,PET注拉吹瓶在化妆品包装应用越来越广。
3. 一步法注拉吹PP广口瓶应用于糖果类包装
最近十几年,瓶子应用于食品特别是糖果类的包装得到了飞速的发展。在很多方面取代了原来的复合袋包装。相比传统的包装,瓶子包装具有两大优势,一方面是包装精美,立体感强,另一方面是使用和储存方便。因此使得瓶子食品包装应用越来越广。

特别是这几年,一步法注拉吹PP广口瓶常用于糖果类包装,相比于其它包装,此类包装有以下的特点和优势:
1、应用一步法注拉吹工艺,口部尺寸精度高,密封效果好。
2、采用PP料,有几个特点和优势,一是阻水性高,对糖果保护好,防止吸潮;二是瓶子有较高的刚性和表面光泽;三是PP料适合成型广口瓶,正好满足糖果类的灌装要求。
3、瓶口无需采用螺纹结构,只需采用扣位结构即可满足密封要求,同时便于压盖,提高灌装效率。
4、配合贴标、套膜等二次加工工艺,可使瓶子更加精美。
以上介绍的仅是注拉吹或注吹瓶最基本和最常见的应用,更多的应用如:注吹瓶在药品、食品和化妆瓶各行业的应用;各种超厚、超薄、异形产品和高阻隔、特殊材料、改性材料的应用等。产品的设计和应用是灵活和多样化的,具体应根据产品的用途和要求,选择合适的材料、成型工艺、产品结构设计和二次加工工艺。


 二. 一步法与两步法的区别与应用 

1. 区别及各自特点:
一步法相比与两步法,从原材料到成品是在一部设备中完成。生产环节简单,它的可控性强,瓶口的精度较高。一步法三工位机型的布局是:第一工位注射瓶坯,第二工位拉伸吹瓶,第三工位脱瓶。优势在于管坯注塑成型后,利用自身所保留的热量,直接进行拉伸吹塑,避免了管坯先要冷却,损失热量,然后再加温,能量反复消耗的缺点。不需要二次加热,所以能耗较低。

图:三工位注射吹塑中空成型机的典型成型原理

一步法注拉吹成型:
两步法需要先进行瓶胚注塑,然后在吹瓶机上进行二次加工,吹瓶成型。它是由注塑机和吹瓶机两次完成,可以连线生产也可以分线生产。 

两步法注拉吹成型:
2. 分别适合什么样的应用:

一步法工艺更适合于中、小批量、卫生要求高产品,当然对于异性瓶、厚壁瓶优势更大。
目前两步法工艺一种是高速设备,适用于水瓶、饮料等大批量生产。一种是低速(或半自动化)用于一些量小产品。

 三. 注-拉-吹工艺控制要点 
1. 原材料的选择:
应具有良好的阻透性、耐挤压性和耐环境应力开裂性。此外 ,有些包装特殊液体货物的吹塑容器,还要求其所用 塑料具有耐化学药品性、抗静电性和较高的爆破强度 。 主要有PET、PVC、PP、PC、PETG、PCTG、HDPE、HIPS、PES、PEN、回收PET、非结晶PET等等,具体要根据不同的材料的拉伸比、吹涨比以及具体的应用来选择不同的材料,选择不同材料。
2. 型坯成型要求:
  • 透明度高,均质,内部无应变、外观无缺点。
  • 注射型坯工艺控制:温度、压力、时间。 
  • 拉伸温度:PET和PVC拉伸温度以其Tg高10-40℃为 宜。PET一般为90-110 ℃ ,PVC一般为100-140℃。PP等结晶性塑料的拉伸温度比熔点低5-40℃较 合适。一般为150℃左右。拉伸温度过高,取向不充分;拉伸温度过低,影响瓶子的透明度 
  • 拉伸比:拉伸比大,瓶子的拉伸强度和冲击强度高, 跌落强度也高,气密性就好,但是操作困难,瓶坯 易拉断, PET瓶一般取拉伸比为2.0~3.0 2)
  • 吹塑压力:吹气压力过小,不易成型;压力过大,瓶子壁厚不均。
  • 冷却时间:冷却时间随型坯壁厚的平方变化而变化。型坯壁厚,冷却时间长,生产周期长。
 四. 注拉吹瓶及其生产工艺的发展趋势 
一步法注拉吹工艺设备的主机是注拉吹塑料中空成型机及其注拉吹模具,主要由注射装置、升降转位装置、拉伸吹塑装置、脱模装置、液压系统、气路系统、电控系统、微机自动控制系统、机架、安全罩、注射瓶坯模、拉伸吹塑成型模等部分组成,集成了注拉吹专用控制电脑、变频控制器、电液比例控制系统、热流道模具等一些先进工艺装备。

注拉吹瓶发展至今,一方面是市场的需要,灌装设备的发展,一方面是自动化包装线、各种新技术、新材料的研发。对注吹及注拉吹瓶提出了各种各样更高要求的同时也提供了更多的可能。因此注拉吹瓶的发展有以下几个趋势:
一是应用领域越来越广、总量也越来越大。除了食品、药品、化妆品和日化类一次性的产品包装需要以外,其他比如水杯、家电、灯罩等也会使用到注拉吹工艺。
二是产品越来越多样化,越来越精美。产品的颜值在很大程度上决定了它的吸引力,对产品和模具的设计要求会进一步提高。
三是质量水平和要求越来越高。一方面消费者、市场和法规对瓶子的质量、安全性要求越来越高和明确。另一方面是应用领域、更广销售地域和各种高速灌装设备的发展等的各种原因。对瓶子质量提出了更高和个性化的要求。
最后,是生产工艺技术和材料方面,更高速、更稳定、更自动化和突破各种工艺极限的设备不断的出现。各种更安全、个性化的新材料和改性材料也不断的被研发出来并应用到市场。

 五. 注拉吹瓶赏析 


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