一個好的塑料包裝，不僅要注重物料的選取，還要考慮生產線的穩(wěn)定性及多樣性。本文介紹了多種最新的薄膜及瓶子的生產線及工藝。
薄膜制造 特種塑料需求增加
全球雙向薄膜制造商正尋找方法生產更多樣化的薄膜，它們具有優(yōu)越的特性，包括機械性能、光學性、收縮性及阻隔性。
近年來，DMT積極研發(fā)薄膜可橫向及縱向的拉伸技術，因為市場對於這種特種薄膜的需求越來越大。市場上首先出現(xiàn)的是固定縱向及橫向比的機械同步拉伸技術，這種設備已廣泛使用，并證明可生產出高質量的薄膜。
設備開發(fā)商下一步努力的方向，是研制更靈活及有效的系統(tǒng)。DMT已開發(fā)出這種新技術，就是同步拉伸比率可以隨意調校。這個系統(tǒng)與其他現(xiàn)有系統(tǒng)不同之處在於：
* 該系統(tǒng)是一個機械式系統(tǒng)，依靠DMT長久以來得到驗證的連續(xù)式單軌、軸承壓鐵及終生使用潤滑鏈技術；
* 烘箱設計與傳統(tǒng)順序拉伸生產線相同；
* 維護需要不多於傳統(tǒng)順序拉伸生產線；
* 拉伸單位能量消耗與順序線相若；
* 產出(生產速度、寬度)與標準順序雙向拉伸線相近。
除了更佳的薄膜性能外，生產成本及產出量也十分重要。DMT同步拉伸系統(tǒng)可以制出縱向/橫向松弛的高收縮薄膜(80%)、高阻隔薄膜(多聚合物薄膜)、各向同性薄膜，并可用在BOPP、BOPET、BOPA、BOPLA、BOPS、BOPETG、BOPVC、BOPE等薄膜上。
在過去5年，中國大力投資了雙向拉伸薄膜生產設備，大部分該類設備都用作生產通用薄膜，即BOPP、BOPET及BOPA。由於在新產能方面投資很多，現(xiàn)時大量中國薄膜生產商懷疑市場是否能夠吸納這麼多的供應量。因此，一個新的趨勢涌現(xiàn)出來：投資更多特種薄膜。這種薄膜的供求現(xiàn)趨平衡，長期投資將有利可圖。
DMT看到這個發(fā)展趨勢，而特種薄膜又需要從日本、歐洲及美國入口，增加成本，所以DMT開發(fā)出了機械式同步系統(tǒng)MESIM，所制造的薄膜包括：BOPP煙膜，具有各向同性特性及高收縮率；聚烯烴薄膜(混合)，具有高收縮率(80%)，用於外包裝用途；光學薄膜，如LCD薄膜等需要耐抓刮的特性；PET基厚膜，用作工業(yè)及圖像用途；高檔BOPA薄膜，用於低彎曲要求的印刷行業(yè)；BOPEN薄膜；包裝用高收縮薄膜，如標簽、套筒；特薄薄膜。
雖然通用薄膜在中國有漸趨飽和之勢，然而其需求量仍然很大。萊芬豪舍(Reifenhauser)十分同意中國是一個十分龐大的市場。該公司董事長Klaus Reifenhauser表示，東亞地區(qū)的塑料工業(yè)不斷發(fā)展，當中尤以中國更是眾多地區(qū)中增長率最高的國家，扮演?十分重要的角色。中國不僅在地理上占據(jù)?東亞市場的中心地帶，更是全球經濟的推動力。中國擁有13億人口，是投資及消費品的重要市場，所以他們也準備積極開拓中國市場。
萊芬豪舍在去年8月已在中國成立了公司，并已選址蘇州作為生產廠房，預計2004年4月完工。屆時，該廠房將生產3層吹薄生產線，為中國市場服務。
包裝瓶制造 低產量瓶坯生產
赫斯基(Husky)推出了一款一步法低產量瓶子生產工藝 — IndexSB機械，針對在一部機械上制造多款低產量但經常轉換模具的瓶子容器生產商。該機使用了Husky Index銷模，兩個芯面可減少周期時間，并增加整體系統(tǒng)的生產力。兩個芯裝在旋轉轉位上，提供延長的芯冷卻時間。利用這個方式，IndexSB的周期時間比其他一步法同類型機械快25%-40%。模具使用了Husky的閥澆口熱流道技術來提供一致的填充，改善澆口質量及將AA的產生量減至最低。
IndexSB高度靈活，可生產25毫升至5升的容器，瓶頸直徑最大達110毫米。要達到這樣的靈活性，該機設有快速更換特性，容許全套工具在兩小時內完成更換程序。如果只是更換吹模，15分鐘便足夠完成換模過程。該機還空裝了備有紅外線烘箱的空氣調節(jié)工作站，優(yōu)化了瓶坯在吹塑前的溫度分布。
該一步法生產線首先將瓶坯旋轉60°移至第一個空氣調節(jié)工作站。利用紅外線烘箱，熱力得到準確控制并優(yōu)化瓶坯溫度分布。瓶坯在空氣調節(jié)站中不斷旋轉。然後，瓶坯進行拉吹工序以達致最終形狀。拉吹工序改善了物料的機械特性，使容器的質量更佳。
IndexSB生產的瓶子包括化妝品、健康及個人護理產品，以及食品和飲品容器。
備有檢測系統(tǒng)的吹塑技術
西得樂的SBO Series2+吹塑技術可提高產出量、成品質量及利潤。這個創(chuàng)新的技術備有功能性外殼及直觀檢測系統(tǒng)，主要目的是改善速度、能量消耗、簡化操作及方便維護。
每個模具以1,600瓶/小時的速度生產時，Sidel SBO Series2+吹塑機能在不影響可靠性的前提下提高速度，并成功體現(xiàn)於高度可靠性。
Sidel吹塑機提高生產速度的關鍵在於采用了最新動態(tài)學機制，使導向系統(tǒng)更加精確可靠。同時，還對部分凸輪輪廓和沖程進行了重新設計，以延長設備移動部件的使用壽命。傳送臂現(xiàn)采用輕質合金制成，
使之重量減輕，并能加快生產速度。
由於減少了吹氣分布系統(tǒng)的死角，所以可節(jié)省15%的40巴加壓空氣。
若采用新型廢氣回收系統(tǒng)，可將節(jié)約量提高到30%。這一備選系統(tǒng)將上一吹瓶周期的廢氣用於當前預吹周期中。該系統(tǒng)也可提供7巴控制空氣，具體根據(jù)系統(tǒng)構型而定。
Sidel專為SBO Series2+設備設計了新型組合式自支承機殼(HMA)。HMA機殼便於機械系統(tǒng)檢修，快速實現(xiàn)維護和格式更換，從而延長實際生產時間。機殼與機械結構完全獨立，便於拆卸，每板重量減輕5倍。該機采用了蜂窩板材料，能在生產過程中降低噪音2dBA以上，這樣可大大改善操作員的工作環(huán)境。蜂窩板只需高壓噴洗就能進行清洗，其設計獨特，無需再采用隔音泡沫。因此，HMA機殼可大幅度增強機箱內的清潔性。
為實現(xiàn)零缺陷生產目標，Sidel推出了IntellispecTM 包裝檢測系統(tǒng)，作為系統(tǒng)的備選裝置。吹瓶出料傳送時，系統(tǒng)對Sidel吹塑機生產的所有PET瓶進行檢測，包括瓶座、瓶頸和瓶壁，可準確跟蹤瓶缺陷的根源，便於快速診斷和解決問題。
上述革新能給客戶帶來大量優(yōu)勢：能降低包裝的單位生產成本達10%左右，同時，可確保包裝的性能和質量。除SBO 24、28和雙模腔設備之外，生產速度為6,000-32,000瓶/小時的所有SBO機型均具備上述革新技術。
大批量生產
自2003年6月開始，Aoki公司開始在其工廠展示SBIII-750LL-80S機型。演示瓶為17.6克500毫升水瓶，成型時間僅為9.6秒。瓶坯和成品瓶均以6,000瓶/小時的速度同時成型，因此，這一機型特別適合於大批量生產。
在一步法機型上實現(xiàn)6,000瓶/小時的生產速度除了可降低單位成本，更重要的是，能確保成型數(shù)目一致以實現(xiàn)生產目標。面臨容量、質量和價格等多方面的激烈競爭，生產商下一步關注的是保質保量按時交付質量一致的產品的能力。短期來看，單位小時產量當然十分重要。
但是，長期來看，則應注重能在一年、兩年、5年甚至10年內確保容量和質量一致的能力。這樣，有助於建立用戶品牌，進而增加利潤。
SBIII-750LL-80S的優(yōu)點，包括：
* 提高生產速度：上下模具同步運動；電動式轉臺執(zhí)行裝置。
* 提高注射性能，縮短成型時間：注射壓力更高，充模速度更快。
* 可成型性提高：利用齒條及齒桿裝置，實現(xiàn)吹塑合模裝置同步開合* 增強高溫和脫模特性，縮短乾燥周期時間）；增強各單元的合模力，以適應高壓吹塑。
* 提高可維護性：改進模具結構，減輕模具重量；采用附加夾具，便於模具更換。
隨著鋼罐和玻璃瓶類包裝需求量的下降，PET包裝瓶生產已逐年上升。
以300天/年、每天24小時、每小時6,000個500毫升包裝瓶的生產速度計算，每年可生產大約4100萬個包裝容器。上述數(shù)字可與運行一臺32模腔瓶坯注塑機和一臺6模腔吹塑機的二步法機械媲美，而且，這一Aoki機械的投資成本比二步法機低33%。并且，還可在瓶坯注塑速度、能耗、人工費用、廢品率、工作效率、占用空間等方面進一步降低成本。
小模腔拉坯吹塑機
Krones公司已成功研制和生產了小模腔拉坯吹塑機。SK系列機采用經實踐檢驗的Contiform技術平臺，配置30或40個注塑工位。載模架可用於承載容量為750毫升的PET包裝瓶。
這一設計理念大受市場青睞，Krones已將該類高性能機械用於兩大領先PET瓶生產廠：澳洲Visypak公司和美國South Eastern Container公司。
South Eastern Container是美國最大的可口可樂用PET瓶生產商，其工廠自行生產的瓶坯和成品瓶，均采用高速機械專為可口可樂公司生產。Krones采用小模腔機設計理念，首次得到這家加工廠的合約。
South Eastern Container於2003年初在其生產廠安裝了1臺40工位Contiform SK 40機型。該公司因此作為PET瓶生產商亦刷新了世界記錄：兩臺SK 40吹塑機是首部每小時生產速度達60,000個0.5升瓶的吹塑機。這樣，可適應各吹塑工位1,500瓶/小時的產出要求。因此，主要關注點集中在瓶坯和成品瓶的裝卸理念上。因為，這樣的速度亦可加速PET瓶生產。
敏感性飲料涂層
德國SIG Corpoplast科柏拉斯公司與德國Schott HiCotec公司聯(lián)合開發(fā)了一種新型的具有獨特功能的等離子涂層設備。 這種設備於2003年中旬推出，取名PLASMAX，用以提高PET包裝瓶的阻隔性能。
德國 Schott HiCotec 公司開發(fā)了等離子脈沖化學蒸汽積附法(PICVD)， 并且已經在玻璃和塑膠涂層領域應用了15年。 新型PLASMAX將是第一臺用於PET瓶涂層處理的設備。一種脈沖叫“COLD”等離子用於積附一種超薄的玻璃阻隔層 SiOx，均勻地涂在瓶的內壁，有效地提高了阻隔效果。 另外，積附是在連續(xù)生產式高性能轉盤機中進行的，可確保一個有效的、可靠的瓶體傳送。
在處理工程方面，對於設備的要求很高。通過獨有的PET瓶涂層的可靠程序控制和一個三級式防護方法的監(jiān)測來確保處理的高穩(wěn)定性和安全的操作。高度靈活的系統(tǒng)允許為分別的應用軟件制定一個可調整的阻隔程序。
在現(xiàn)有的階段，SIG Corpoplast科柏拉斯公司將為新的等離子涂層設備制定新的行業(yè)標準，用於一些處理敏感性飲料和啤酒的PET瓶，同樣可用於保持一個高質量的如容量較小的碳酸飲料瓶。
阻隔層的質量是非常好的。由於在涂層周期之初就涂布了特種粘合層，因此阻隔層和包裝瓶內壁之間就有著良好的粘合。就算包裝瓶幾何形狀十分復雜， 脈沖等離子也能使SiOx阻隔層有效和均勻地涂布在瓶壁上。因此，與非涂層包裝瓶相比，這一工藝可實現(xiàn)甚佳的阻隔層改良系數(shù)(BIF)。由於粘合牢固，瓶壁上施加負荷及出現(xiàn)膨脹(如：蠕變)時更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。
在BLOMAX型拉伸吹塑工藝中，等離子積附工藝在瓶口向下、瓶底向上(瓶子倒置)狀態(tài)下進行，從而避免包裝瓶受到污染，或因含松散顆粒而對灌裝產品造成污染。
根據(jù)設計，第一系列設備產量為每小時10,000瓶。 因此，就產出而言，可在直接在線式運營中與大多數(shù)無菌灌裝機結合使用。
PICVD法在工藝流程方面還提供進一步的優(yōu)勢。 只在PET包裝瓶等離子積附工程中才獨有的脈沖化學蒸汽積附工藝，可增加工藝靈活性， 允許阻隔層更加適合客戶的具體需求。
由於在工藝運行時，反應中的氣體副產物可以抽走，而脈沖暫停時又可添加新的脫硫氣體，因此，等離子脈沖可優(yōu)化用後反應氣體的輸送。該方法形成的涂層具有均勻性優(yōu)良，純度高等特點。
而且，由於等離子非連續(xù)性燃燒，這可大幅度降低PET包裝瓶的總體熱負荷。
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