Zastosowanie materiałów PET

Proces wtryskiwania tworzyw sztucznych PET jest jednym z bardzo ważnych procesów technicznych w przetwórstwie tworzyw sztucznych.

W przypadku plastikowych butelek PET w większości przypadków fabryki opakowań z tworzyw sztucznych będą stosować formowanie z rozdmuchem do ich produkcji i przetwarzania, ale proces formowania wtryskowego ma wyjątkowe zalety w zakresie przetwarzania. W przypadku formowania wtryskowego PET technicy muszą wziąć pod uwagę wiele czynników.Nazwa chemiczna PET to politereftalan etylenu, znany również jako poliester. Obecnie GF-PET jest najczęściej używany przez klientów, głównie do produkcji preform.

PET ma dobrą reologię w stanie stopionym, a ciśnienie ma większy wpływ na lepkość niż temperatura. Dlatego ciśnienie stosuje się głównie do zmiany płynności stopu.Temperatura zeszklenia PET wynosi około 165°C, a temperatura krystalizacji materiału waha się od 120 do 220°C.

PET jest wysoce higroskopijny w wysokich temperaturach. W przypadku materiałów PET wzmocnionych włóknem szklanym odkształcenie zginające jest bardzo łatwe do wystąpienia w wysokich temperaturach. Stopień krystalizacji materiału można zwiększyć dodając środki przyspieszające krystalizację.Produkty przezroczyste przetworzone z PET charakteryzują się wysokim połyskiem i temperaturą odkształcenia cieplnego. Aby zminimalizować odkształcenia przy zginaniu, do PET można dodawać specjalne dodatki, takie jak mika. W przypadku stosowania niższych temperatur formy, produkty przezroczyste można również uzyskać przy użyciu materiałów PET bez wypełniacza.

Metodę formowania wtryskowego stosuje się głównie w celu usprawnienia formowania PET, zwykle przy użyciu wtryskarki ślimakowej.Śruby z reguły wymagają hartowania, aby uniknąć zużycia po długotrwałym użytkowaniu. Długość otworu dyszy wtryskarki powinna być jak najkrótsza, a jej średnica powinna wynosić około 3mm.

Temperatura topnienia wzmocnionego PET wynosi aż 260°C. Aby zapobiec zatykaniu dyszy, należy zainstalować mocniejszą grzałkę. Ponadto końcówka otworu dyszy jest korzystnie przerobiona na kształt odwróconego stożka, dzięki czemu można łatwo odciąć stopiony materiał w kanale przepływowym i dyszy.

Formowanie wtryskowe stosuje się głównie w celu usprawnienia formowania PET. Zasadniczo PET można formować wyłącznie przy użyciu wtryskarki śrubowej.

Najlepiej zastosować zmutowaną śrubę z pierścieniem zwrotnym na górze. Jego powierzchnia jest twarda i odporna na zużycie. Stosunek długości do średnicy nie wynosi L/D=(15~20):1, a stopień sprężania wynosi około 3:1. Jeśli L/D jest zbyt duży, materiał pozostanie w beczce zbyt długo, a nadmierne nagrzewanie łatwo spowoduje degradację i wpłynie na wydajność produktu.

Jeśli stopień sprężania jest zbyt mały, ciepło ścinania będzie mniejsze, co spowoduje słabą plastyfikację i słabą wydajność produktu. Wręcz przeciwnie, więcej włókien szklanych pęknie, a właściwości mechaniczne pogorszą się. Podczas przetwarzania PET wzmocnionego włóknem szklanym wewnętrzna ściana beczki jest poważnie zużyta, a lufa jest wykonana z materiałów odpornych na zużycie lub wyłożona materiałami odpornymi na zużycie.

Dysza powinna być krótka, ścianka wewnętrzna wypolerowana, a średnica otworu powinna być jak największa. Lepiej jest użyć dyszy typu hydraulicznego zaworu hamulcowego. Dysza musi posiadać izolację i środki kontroli temperatury, aby zapewnić, że dysza nie zamarznie i nie zablokuje się. Jednak temperatura dyszy nie powinna być zbyt wysoka, w przeciwnym razie spowoduje to ślinienie. Przed rozpoczęciem formowania należy zastosować niskociśnieniowy materiał PP i oczyścić lufę.

1. Temperatura beczki

Zakres temperatur formowania PET jest wąski, a temperatura będzie miała bezpośredni wpływ na działanie produktu.

Jeśli temperatura jest zbyt niska, plastyfikacja nie będzie dobra, powodując defekty, takie jak wgniecenia i braki materiałowe w częściach z tworzyw sztucznych; odwrotnie, jeśli temperatura jest zbyt wysoka, spowoduje to przepełnienie, ślinienie się dyszy, ciemniejszy kolor, zmniejszoną wytrzymałość mechaniczną, a nawet degradację.

Zwykle temperatura beczki jest kontrolowana w zakresie 240 ~ 280 ℃. Temperatura beczki PET wzmocnionego włóknem szklanym wynosi 250 ~ 290 ℃ i nie powinna przekraczać 300 ℃. Temperatura dyszy jest na ogół o 10 ~ 20 ℃ niższa niż temperatura beczki.

2. Temperatura formy

Temperatura formy wpływa bezpośrednio na szybkość chłodzenia i krystaliczność stopu. Różna krystaliczność będzie skutkować różnymi właściwościami części z tworzywa sztucznego.

Zwykle temperatura formy jest kontrolowana na poziomie 100 ~ 140 ℃. Podczas formowania cienkościennych części z tworzyw sztucznych można przyjąć mniejszą wartość; podczas formowania grubościennych części z tworzyw sztucznych można przyjąć większą wartość.

3. Ciśnienie wtrysku

Stop PET ma dobrą płynność i jest łatwy do formowania. Zwykle wykorzystuje średnie ciśnienie o ciśnieniu 80 ~ 140 MPa. Ciśnienie wtrysku PET wzmocnionego włóknem szklanym wynosi 90 ~ 150 MPa.

Ciśnienie wtrysku należy określić biorąc pod uwagę lepkość PET, rodzaj i ilość wypełniaczy, lokalizację i wielkość wlewu, kształt i rozmiar części z tworzywa sztucznego, temperaturę formy oraz typ wtryskarki.