我們經(jīng)常在超級市場貨架上遇到的大多數(shù)PET瓶（軟飲料和水）其口徑為28-33毫米，而果汁瓶口徑一般為43毫米。口徑大于43毫米的瓶被認(rèn)為是廣口容器。廣口塑料包裝容器在一定程度上更加人性化，因此近年來在包裝市場開始被廣泛使用。
生產(chǎn)商面臨的問題是：能否在現(xiàn)有的設(shè)備上，在不需要太多投入情況下，也能生產(chǎn)出廣口容器？
塑料瓶口徑尺寸的增加引起加工過程中的多個參數(shù)隨之改變。無論是一步法的注吹工藝還是兩步法的注－吹工藝，當(dāng)使用傳統(tǒng)方式用新模具在注射機器上生產(chǎn)塑料瓶的時候，很少數(shù)的新模具適合現(xiàn)有的機器結(jié)構(gòu)，相比于小口徑的產(chǎn)品，生產(chǎn)大口徑產(chǎn)品就不得不使用更大的機器才能得到相同數(shù)量的預(yù)制型坯。（大多數(shù)機器可以生產(chǎn)最大口徑為30毫米）。
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圖 1: 傳統(tǒng)工藝中，瓶坯的口徑?jīng)Q定了最終產(chǎn)品的口徑 |
大型機器相對運行較慢，這就給加工增加了周期。廣口塑料瓶通常首選一步法生產(chǎn)，這是因為預(yù)制型坯和口徑部分緊密保持在一起。當(dāng)注塑合模力和吹塑設(shè)備足夠大的時候，廣口容器相對容易加工。不足之處更高容積的機器變得非常大并且很難運行，同時沒有標(biāo)準(zhǔn)機器能夠達(dá)到3千萬個容器/年的產(chǎn)量。
以更高產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)的兩步法加工情形更為困難。
許多廣口的預(yù)制型坯使用從瓶頸到底部的大錐度。這就容易產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的預(yù)制型坯基體彼此套合在一起的“套裝”行為，使得預(yù)制型坯進(jìn)入重新加熱的吹塑設(shè)備時更加難以分離。
兩步法在開始加熱過程中出現(xiàn)另一個問題是口徑部分需要預(yù)防吹塑設(shè)備的紅外加熱器，因為它一旦接近或者高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，口徑部分本身就會變形。通常的保護(hù)措施是沿著預(yù)制型坯的邊放置屏蔽欄，剛好高于瓶頸支持環(huán)（也被稱為夾環(huán)）來實現(xiàn)的。當(dāng)瓶頸尺寸增大時，通過屏蔽欄能保護(hù)的瓶頸較小。另外吹塑模具中的瓶頸圓周壓力增加隨著直徑的二次方增加，這樣56毫米瓶頸得承受28毫米瓶頸的4倍圓周壓力。這就促使設(shè)備制造商去開發(fā)新的保護(hù)和冷卻在紅外加熱器前旋轉(zhuǎn)的大型瓶頸方法。不必說它們給加工增加了費用并且提高了難度。另外，在兩個吹塑設(shè)備回轉(zhuǎn)桿之間，典型的50毫米輥距對于任何大于43毫米的尺寸來說都顯得不夠大，因此需要使用特殊的且更昂貴的設(shè)備。
總而言之在二次加工的拉伸吹塑成型設(shè)備上，運行超過43毫米的瓶頸當(dāng)然是可能的，但是昂貴且復(fù)雜。廣口容器生產(chǎn)成本昂貴。
吹塑-沖邊工藝能夠解決這些難題并且增加了其自己的一些要素。
這一技術(shù)的主要特征是，大口徑的產(chǎn)生是在吹塑過程中，而不是在注射過程中。由于預(yù)制瓶坯必須依靠環(huán)境進(jìn)行密封，并且壓在一個回轉(zhuǎn)桿上，瓶頸只能通過增加大于瓶頸的拱頂結(jié)構(gòu)成型。在輔助工藝中采用特殊的拱頂裁剪機將它們切斷。
在這個產(chǎn)生大口徑的過程中，造成大量需要重新進(jìn)行加工的飛邊。而且對于這些粉碎后的薄片，從干燥設(shè)備向機械擠出機進(jìn)料口傳送時，由于靜電和其它原因有超過20%的量趨向于粘附。賣掉這些粉碎回收料不是一個經(jīng)濟(jì)的方法。針對這個難題可以考慮兩個解決方案。可以采用振動設(shè)備將粉碎料直接振動加入，這樣就避免了架空和粘附。另一個解決方法是回收造粒，然后按比例加入，這樣增加的成本。
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圖 3: 更換不同的模具是對原有注塑設(shè)備的考驗 |
吹塑-沖邊擴(kuò)口工藝還有很多需要考慮的方面：
- 對于瓶坯注射成型來說，需要比普通模具更長的尺寸。
- 能否利用現(xiàn)有的預(yù)制瓶坯直接生產(chǎn)。
- 當(dāng)大口徑部分沒有復(fù)雜的設(shè)計，非常容易生產(chǎn)的時候，能否使加工成本更低。
- 如何在標(biāo)準(zhǔn)的二次加熱吹塑設(shè)備中，對更大尺寸的預(yù)制瓶坯進(jìn)行加熱。
- 如何使標(biāo)準(zhǔn)吹塑工藝不被復(fù)雜化。
- 如何通過設(shè)計節(jié)省樹脂使用量。
總之，吹塑-沖邊擴(kuò)口工藝可以節(jié)約大量美元，這給于塑料瓶生產(chǎn)商無比廣泛的吸引力。
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圖 4: 圖片顯示的是從預(yù)制瓶坯（圖左）到吹塑容器、完成容器的逐步演變。前面是兩個溢料片，右邊是最終完成的包裝產(chǎn)品 |
當(dāng)然，在你打算設(shè)計一個吹塑-沖邊擴(kuò)口項目之前， 還有一些需要認(rèn)真考慮的問題。
大型加工廠商使用這一工藝生產(chǎn)多層容器，僅僅是找出切割后分層的裁切瓶頸邊緣。這些原本可以避免。
- 來自裁剪工藝的廢料和碎片常常散落在容器內(nèi)。
- 拱頂裁割機是一項工廠員工可能需要學(xué)習(xí)的有難度技術(shù)。高速設(shè)備更加昂貴
- 切邊太鋒利而不能讓消費者直接通過它們進(jìn)行飲用
如果生產(chǎn)商期望從該項技術(shù)中獲益，就需要他們有經(jīng)驗的工程師和該價值鏈上的所有參與方進(jìn)行交流，從而使得吹塑-沖邊擴(kuò)口工藝應(yīng)用有效，同時盡可能達(dá)到節(jié)約成本。
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