apa itu teknologi pengisian panas untuk botol PET?

1. Struktur PET

PET adalah singkatan dari polietilena tereftalat, yang terdiri dari tiga unsur: karbon, hidrogen, dan oksigen. Struktur molekulnya adalah sebagai berikut: PET umumnya dibentuk melalui esterifikasi langsung atau transesterifikasi asam tereftalat (PTA) atau dimetil tereftalat (DMT) dengan etilena glikol (EG) untuk menghasilkan monomer PET, diikuti oleh polikondensasi padat. Persamaan reaksi kimianya adalah sebagai berikut:

nHOOC-C6H4-COOH nHOCH2CH2OH---CO-C6H4-COO CH2CH2-O-]n+nH2O

2. Sifat Fisik PET

PET dibagi menjadi PET homopolimerisasi dan PET kopolimerisasi berdasarkan metode polimerisasi, dan diklasifikasikan menjadi PET tekstil, PET botol, dan PET lembaran berdasarkan aplikasinya. PET yang digunakan untuk blow molding dapat dibagi menjadi homopolimer dan kopolimer. Homopolimer memiliki viskositas dan titik leleh yang lebih rendah daripada kopolimer, dengan nilai viskositas (IV) berkisar antara 0,75 hingga 0,83, sementara kopolimer berkisar antara 0,75 hingga 0,90. Umumnya, homopolimer atau kopolimer dengan nilai viskositas (IV) yang lebih rendah digunakan sebagai bahan baku untuk produksi botol PET isi ulang panas.

3. Sifat kimia PET

3.1 Reaksi hidrolisisPada suhu tinggi, tekanan tinggi atau kondisi basa, PET rentan terhadap hidrolisis, yang mengakibatkan putusnya rantai polimer molekuler PET, penurunan berat molekul (yaitu, penurunan IV), dan berkurangnya sifat mekanis.

3.2 Reaksi degradasi termalPET rentan terhadap reaksi dekomposisi pada suhu tinggi, yang mengakibatkan terbentuknya asetaldehida dan karbon dioksida. Oleh karena itu, selama proses pengaturan panas suhu tinggi dalam peniupan botol, kehati-hatian harus dilakukan untuk menyesuaikan suhu guna menghindari konsentrasi asetaldehida yang terlalu tinggi.

Botol pengisian panas PET mengacu pada botol yang digunakan untuk produksi minuman panas dengan suhu di atas 75°C. Dibandingkan dengan botol PET biasa, botol ini memiliki karakteristik tahan suhu tinggi, tahan susut, dan tahan terhadap tekanan vakum. Saat ini, metode yang paling umum untuk memproduksi botol PET tahan panas adalah pengaturan panas suhu tinggi, yang terutama meningkatkan kristalisasi botol PET agar dapat menahan suhu yang lebih tinggi. Secara umum, semakin tinggi tingkat kristalisasi, semakin baik ketahanan panas botol PET, dan semakin buruk penyerapan airnya, sehingga menghasilkan pengawetan yang lebih baik.

PET menunjukkan kondisi mekanis yang berbeda pada suhu yang berbeda. Di bawah 78°C, PET menunjukkan kondisi seperti kaca, antara 78°C dan 245°C, menunjukkan kondisi elastisitas yang tinggi, dan di atas 245°C, menunjukkan kondisi aliran viskos. Dalam kondisi seperti kaca, molekul PET relatif aktif, dan rantai molekulnya dapat bergerak dan tersusun secara teratur membentuk kristal. Suhu yang dibutuhkan untuk perlakuan pemanasan kristalisasi PET umumnya antara 78 dan 220°C.

Dalam produksi, metode peniupan primer dan sekunder terutama digunakan untuk perlakuan pemanasan. Metode peniupan sekunder pertama-tama meniup preform hingga volume yang lebih besar, kemudian memanaskannya hingga sekitar 200°C, kemudian menyusutkannya, dan akhirnya meniupnya menjadi bentuk botol akhir. Keunggulannya adalah tingkat kristalisasi yang tinggi dan ketahanan panas yang lebih baik daripada metode peniupan primer. Namun, karena peralatan bantu yang besar dan kompleks, tapaknya besar, dan energi panas yang dibutuhkan tinggi, sehingga mengakibatkan peningkatan biaya operasional secara keseluruhan. Oleh karena itu, saat ini kami menggunakan metode peniupan primer, yang menggunakan mesin peniup botol pengisian panas Vfine untuk produksi. Metode peniupan primer memerlukan pemanasan cetakan hingga 90-170°C. Ketika preform diregangkan ke bentuk cetakan peniupan panas, proses kristalisasi akan berlangsung selama beberapa detik hingga lebih dari 10 detik. Botol yang ditiup oleh mesin peniup botol Vfine dapat mencapai suhu ketahanan panas maksimum 93°C.

4.1 Meningkatkan laju kristalisasi botol. Selama proses produksi, peningkatan laju kristalisasi botol terutama bergantung pada peningkatan suhu pengaturan panas dan perpanjangan waktu kristalisasi. Laju kristalisasi memiliki dampak signifikan terhadap laju penyerapan air PET. Semakin tinggi laju kristalisasi, semakin sedikit air yang diserap botol pada suhu dan kelembapan yang sama.

4.2 Mengurangi penyerapan kelembapan di udara. Karena sifatnya yang menyerap kelembapan, PET (termasuk serpihan, preform, dan botol) yang ditempatkan di udara akan menyerap kelembapan dari udara. Semakin lama ditempatkan, semakin banyak air yang diserapnya. Kadar air dalam PET secara langsung memengaruhi kinerjanya. Untuk botol pengisian panas, hal ini memengaruhi suhu ketahanan panas botol. Semakin tinggi kadar air, semakin rendah suhu ketahanan panas botol. Secara umum, untuk botol pengisian panas, mulai dari produksi preform hingga pengisian minuman, ketahanan panas botol terutama bergantung pada kadar airnya. Oleh karena itu, kondisi penyimpanannya sangat ketat.

5. Proses produksi botol pengisian panas

Prinsip produksi botol PET hot-filling pada dasarnya sama dengan botol PET biasa, tetapi proses dan kondisi produksinya jauh lebih kompleks. Saat ini, perusahaan kami terutama mengadopsi proses produksi pengaturan panas suhu tinggi dengan peniupan satu kali dan peregangan biaksial. Berikut ini adalah proses produksi utamanya: Produksi botol hot-filling melibatkan langkah-langkah tambahan seperti pemanasan cetakan, pendinginan udara, dan peregangan dua langkah dibandingkan dengan botol PET biasa, yang meningkatkan kompleksitas proses peniupan botol. Pada saat yang sama, karena waktu kristalisasi yang lebih lama yang dibutuhkan botol selama proses peniupan botol, kecepatan peniupannya juga jauh lebih lambat daripada botol PET biasa. Perlu dicatat bahwa kinerja produk berkaitan erat dengan kecepatan produksi peniupan botol. Secara umum, semakin lambat kecepatannya, semakin baik kinerja produk.

5.1 Parameter proses utama adalah sebagai berikut:

5.1.1 Kecepatan bertiup

Ambil botol pengisian panas 0,5L sebagai contoh, kecepatan peniupan setiap mesin peniup botol adalah: 500-700 per rongga.

5.1.2 Suhu cetakan

Suhu cetakan: 110-160℃ (generasi pertama) 130-170℃ (generasi kedua) Suhu cetakan bawah: 70-120℃

5.1.3 Prinsip pemanasan preform

Cobalah untuk meningkatkan persentase tabung lampu di area tungku pemanas yang dapat disesuaikan dan kurangi jumlah tabung lampu pemanas yang berfungsi. Peningkatan suhu preform akan membantu mengurangi tekanan yang dihasilkan selama peniupan botol dan meningkatkan ketahanan panas.

5.1.4 Penyesuaian kapasitas

Ukuran kapasitas terkait dengan suhu cetakan, waktu peniupan botol, waktu pendinginan udara, dan pembuatan cetakan. Misalnya, jika kapasitas terlalu kecil, suhu cetakan dapat diturunkan, cam terminasi peniupan botol dapat digerakkan maju, waktu pendinginan udara dapat ditingkatkan, dan shim kapasitas badan cetakan dapat dilepas.