Из чего сделаны пластиковые бутылки?

Как упоминалось выше, пластиковые бутылки обычно изготавливаются из ПЭТ, ПП, ПК и ПЭ. PE часто называют LDPE (полиэтилен низкой плотности) или HDPE (полиэтилен высокой плотности). Ниже мы рассмотрим, как каждый материал влияет на процесс производства бутылок.

ПЭТ (полиэтилентерефталат)

Полиэтилентерефталат представляет собой термопластичный полимер, который может быть либо непрозрачным, либо прозрачным, в зависимости от точного состава материала. Как и большинство пластиков, ПЭТ производится из нефтяных углеводородов в результате реакции между этиленгликолем и терефталевой кислотой. ПЭТ полимеризуется для создания длинных молекулярных цепей, что позволяет позже производить ПЭТ-бутылки.

Полимеризация сама по себе может быть сложным процессом и объясняет многие несоответствия между одной партией произведенного ПЭТ и другой. Обычно при полимеризации образуются два вида примесей: диэтиленгликоль и ацетальдегид. Хотя диэтиленгликоль, как правило, не производится в достаточно больших количествах, чтобы воздействовать на ПЭТФ, ацетальдегид может образовываться не только во время полимеризации, но и в процессе производства бутылок. Большое количество ацетальдегида в ПЭТ, используемом для производства бутылок, может придать напитку странный вкус.

После того, как сам пластик изготовлен, можно приступать к производству ПЭТ-бутылок. Чтобы убедиться, что пластик подходит для использования, после изготовления проводятся многочисленные испытания, чтобы убедиться, что бутылки непроницаемы для углекислого газа (что важно для бутылок с газировкой). Другие факторы, такие как прозрачность, глянец, устойчивость к разрушению, толщина и устойчивость к давлению, также тщательно контролируются.

Для получения дополнительной информации о ПЭТ см. нашу статью о полиэфирных смолах.

LDPE/HDPE (полиэтилен низкой и высокой плотности)

Другой термопласт, полиэтилен, используется для производства выдувных молочных и водяных кувшинов, бутылок для моющих средств, бутылок для кетчупа, аэрозольных баллончиков и других изделий. Как ПЭНП, так и ПЭВП можно подвергать термоформованию, формованию с раздувом, литью под давлением и т. д. ПЭНП был одним из первых пластиков, подвергшихся формованию с раздувом, и сегодня он все еще используется для изготовления бутылок, которые можно сжимать, поскольку он обладает более высокой пластичностью по сравнению с ПЭВП, но меньшая прочность. ПЭВП используется для изготовления многих форм разливных бутылок. Материал в своей естественной форме обычно белого или черного цвета и становится полупрозрачным при разбавлении до размеров молочных бутылок и т. п. Поставщики могут изменять рецептуру для повышения прочности на разрыв, прозрачности, формуемости, пригодности для печати или других параметров.

Полиэтилен состоит из одного мономера, этилена, что делает его гомополимером. LDPE является аморфным, в то время как HDPE является кристаллическим, что объясняет большую пластичность LDPE и более высокую жесткость HDPE. Полиэтилен дороже полипропилена — самого дешевого из термопластов, — хотя у них много общих применений.

Для получения дополнительной информации о ПЭВП см. нашу статью о полиэтиленовых смолах.

ПП (полипропилен)

обычно представляет собой непрозрачный полимер низкой плотности с отличными характеристиками термоформования и литья под давлением. Для бутылок он конкурирует в первую очередь с полиэтиленом и может быть прозрачным для прозрачных применений, в то время как полиэтилен можно сделать только полупрозрачным, как, например, в молочных кувшинах. Полипропилен не может сравниться по оптической чистоте с такими полимерами, как поликарбонат, но вполне справляется. Его низкая вязкость при температурах расплава делает его подходящим для экструзии и формования, включая выдувное формование.

Для получения дополнительной информации о полипропилене см. нашу статью о полипропиленовых смолах.

ПК (поликарбонат)

Поликарбонаты производятся путем полимеризации бисфенола А (C ₁₅ H ₁₆ O ₂ ) и фосгена (COCl ₂ ). Это дорогостоящий материал по сравнению с другими полимерами для изготовления бутылочек, поэтому его использование ограничивается в первую очередь высококачественными многоразовыми бутылками, такими как бутылочки для кормления грудью или те, которые можно найти в кулерах для воды или в лабораторных условиях. Материал обладает превосходными оптическими свойствами и прочностью, что делает его подходящим для бутылок, которые должны отображать свое содержимое с прозрачностью стекла, но которые также должны выдерживать многократное, а иногда и грубое обращение. Материал выдерживает многократные стирки и автоклавируется.

Для получения дополнительной информации о ПК см. нашу статью о поликарбонатных смолах.

Процесс производства пластиковых бутылок

Как делают пластиковые бутылки? Бутылки обычно изготавливают методом выдувного формования, хотя существует несколько методов, в том числе повторное нагревание и выдувное формование, экструзионно-выдувное формование и возвратно-поступательное формование с раздувом.

Бутылки для разогрева и выдувания

Первым этапом типичного процесса производства бутылок на двухступенчатой ​​машине для подогрева и выдувания (RBM) является литье под давлением. Пластиковые гранулы пластифицируются в цилиндре машины для литья под давлением, где пластик плавится под действием тепла и срезающего действия подающего шнека. Затем пластик впрыскивается в формы с несколькими полостями, где он принимает форму длинных тонких трубок. Эти трубки, называемые парисонами, обычно имеют сформированные горлышки и резьбу, которые будут использоваться для укупорки будущих бутылок. ПЭТ-бумаги или преформы легко отправляются на предприятия по розливу, поскольку они намного компактнее, чем полностью сформированные бутылки.

В процессе повторного нагрева заготовки загружаются в устройство подачи и проходят через устройство для рассортировки, которое ориентирует заготовки для подачи в выдувную формовочную машину. Заготовки нагреваются, проходя через кварцевые нагреватели, а затем поступают в форму. Здесь тонкий стальной стержень, называемый оправкой, скользит в шейку заготовки, где он наполняет заготовку воздухом под высоким давлением, и начинается выдувное формование с вытяжкой: в результате воздействия сжатого воздуха, тепла и давления заготовка выдувается и растягивается в форме в осевом и радиальном направлении, где он принимает форму бутылки. В результате этого процесса получается так называемая биаксиально ориентированная бутылка, обеспечивающая выброс CO 9 .0041 2 Барьер идеально подходит для хранения газированных напитков.

Форма должна охлаждаться относительно быстро, чтобы новообразованный компонент правильно застыл. Существует несколько методов охлаждения, как прямых, так и непрямых, которые могут эффективно охлаждать форму и пластик. Вода может течь по трубам, окружающим форму, что косвенно охлаждает форму и пластик. Прямые методы включают использование сжатого воздуха или углекислого газа непосредственно на пресс-форме и пластике.

После того, как бутылка (или, при непрерывном производстве, бутылка) остынет и затвердеет, ее можно будет извлечь из формы. Если использовался непрерывный процесс формования, бутылки необходимо разделить, обрезав пластик между ними. Если использовался непрерывный процесс, иногда излишки пластика могут просачиваться через форму во время производства, что потребует обрезки. После извлечения бутылки из формы и удаления лишнего пластика пластиковые бутылки готовы к транспортировке или розливу.

Бутылки для экструзионно-выдувного формования

Другие процессы производства бутылок объединяют формирование заготовок и выдувное формование в единый непрерывный процесс. Одной из таких машин является экструзионная машина непрерывного действия, в которой экструдер непрерывно производит заготовку. В процессе экструзионно-выдувного формования заготовка формируется вертикально, а толщина ее стенки варьируется путем изменения размера отверстия, через которое выдавливается заготовка. Половинки формы закрываются над подвешенной заготовкой и переносят ее на станцию ​​выдувного формования, где формуют бутылку, как на втором этапе процесса RBM, описанного выше. Изменение толщины стенки решает проблему неравномерности подвесной заготовки, поскольку в противном случае вес сформированной части растянул бы над ней горячую и все еще формирующуюся часть. Толщина стенки, таким образом, увеличивается по мере формирования заготовки для создания одинаковой толщины по всей формации.

Бутылки для возвратно-поступательного выдувного формования

Другим производственным процессом является выдувная машина с возвратно-поступательным движением. Эти машины линейно перемещают винт внутри ствола инжектора для накопления выстрела. Затем винт проталкивает дробь через оправку, образуя заготовку, после чего она формируется обычным образом. Такие машины обычно используются для создания вездесущих кувшинов для молока с ручкой из полиэтилена высокой плотности, которые первоначально производились Uniloy Corp. в 1960-х годах.

Как делают бутылки для воды?

Производство бутылок для воды зависит от материала, из которого изготовлена ​​бутылка, поскольку эти бутылки часто изготавливаются из пластика, металла или других материалов. Но из чего сделаны пластиковые бутылки для воды? Одноразовые бутылки изготавливаются из ПЭТ, а многоразовые бутылки для воды могут быть изготовлены из ПЭТ, ПП или ПВХ (поливинилхлорида).

Для одноразовых бутылок для воды иногда переработанный ПЭТ смешивают с новым ПЭТ до того, как материал расплавится при температуре 500 градусов F (260 C). Оттуда пластик проходит описанный выше процесс RBM. Многоразовые бутылки для воды требуют расплавления пластика при температуре 150-350 градусов по Фаренгейту (66-177 градусов по Цельсию) перед экструзионно-выдувным формованием. Оттуда их можно повторно нагреть во второй раз, чтобы придать им дополнительную форму, а затем охладить. Для получения дополнительной информации вы также можете ознакомиться с нашей статьей о ведущих производителях бутылок для воды.

Ведущие оптовые поставщики пластиковых бутылок

В приведенной ниже таблице содержится информация о некоторых ведущих оптовых поставщиках пластиковых бутылок в США на сайте Thomasnet.com, ранжированная по годовому объему продаж. Также включены дополнительные сведения о местонахождении штаб-квартиры каждой компании.

Информация с сайтов Thomasnet.com, owler.com, dnb.com, manta.com, zoominfo.com, wikipedia.org и компаний.

Резюме

В этой статье представлено краткое обсуждение процесса производства пластиковых бутылок и материалов, используемых для изготовления пластиковых бутылок. Если вы заинтересованы в том, чтобы самостоятельно заняться этим процессом, вы также можете ознакомиться с нашим руководством по ведущим производителям оборудования для розлива. Для получения дополнительной информации о других связанных продуктах или процессах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники: 

1. Наука
2. Качественные продукты с логотипом

Другие изделия из пластика

• Реакционное литье под давлением
• Продукты, созданные с использованием экструзии пластика
• Основы литья под давлением
• Производство пресс-форм для литья под давлением
• Дефекты пластикового литья
• Процесс формования пакетов
• Процесс экструзии пластмасс
• Стандартные пластиковые профили
• Типы пластиковых шнеков для экструзии
• Сравнение термореактивных и термопластичных материалов
• ПЭТ-пластик: экономия денег и энергии благодаря вторичному пластику
• Коэкструзия пластика
• Машина для экструзии пластмасс – процесс и методы
• Ведущие компании по литью под давлением в США
• Производство пластиковых преформ
• Технологии и методы изготовления пластмасс
• Как металлизировать пластик
• Литье под давлением и литье поверх — в чем разница?

Больше из Обработка материалов

Как делать пластиковые бутылки

Вам нужно начать производство пластиковых бутылок?

Может быть, ваш завод по производству напитков хочет перенести производство по розливу в бутылки и хочет знать, с чего начать?

Если вы прочитаете эту статью, вы можете ожидать, что получите больше информации о том, как изготавливаются бутылки, об ограничениях конструкции или процесса, а также о том, какие материалы могут быть для вас приемлемыми вариантами.

Зачем вам пластиковые бутылки?

Это должно быть отправной точкой; не зная результата, к которому вы стремитесь, вы не можете планировать соответствующим образом.

В мире пластиковых бутылок вы найдете множество размеров, форм и цветов.

Некоторые из них больше подходят для конкретного использования, чем другие варианты, поэтому очень важно с самого начала получить правильный выбор, в случае сомнений обратитесь за профессиональной консультацией.

Если у вас есть определенная жидкость, которую необходимо содержать, хранить и транспортировать в пластиковой бутылке, то принятие правильного решения обеспечит безопасность содержимого и поступление к конечному пользователю в соответствии с планом.

Здесь также необходимо учитывать сохранение вкуса, аромата, запаха и физических свойств.

Затраты времени и ресурсов на разработку нового продукта только для того, чтобы испортить или изменить его после упаковки в бутылку, что может привести к недовольству покупателя и последующим возвратам, жалобам и снижению продаж по сравнению с прогнозируемым.

То же самое верно, если есть частые отказы или слабые места в упаковке. Его можно легко повредить; Нежелательны протекающие агрегаты или газированные напитки, не сохраняющие свои газообразные свойства.

Выбор подходящего материала для ваших бутылок также важен; производственный процесс используется в равной степени.

Как вы обнаружите, не все материалы можно обрабатывать одинаково или перерабатывать в бутылки, подходящие для вашего конкретного применения.

Из одного материала, отлитого в бутылки несколькими способами, можно получить совершенно разные результаты. Чтобы больше узнать о пластмассах в целом, [этот] ресурс может быть полезен для дополнительного чтения.

Какие материалы используются для изготовления пластиковых бутылок?

Пластмассу, используемую для изготовления бутылок, можно разделить на две основные группы: ниже в этих группах вы найдете семь основных типов пластмассы для изготовления бутылок.

Термопластичные пластмассы , также известные как термопласты или термопластичные полимеры , широко используются в производстве бутылок.

Они пригодны для вторичной переработки и могут быть изменены путем повторного нагревания, что делает их хорошим выбором для изготовления пластиковых бутылок в массовом масштабе.

Они будут повторно измельчены в процессе переработки, а затем могут быть смешаны с полимерной основой, чтобы открыть новую жизнь и сократить количество отходов.

Выдувное формование — эффективный способ превратить этот полимер в бутылку.

Термореактивные полимеры относятся к другой группе, также называемой термореактивными полимерами .

После формирования их нельзя повторно нагреть и использовать снова в другой форме; следовательно, они не подлежат вторичной переработке или невозможны.

Поскольку связи, образующиеся между молекулами, являются жесткими и эффективно сшитыми, этот тип пластика имеет тенденцию быть более прочным.

Знание этого полезно при определении того, как изготавливаются бутылки и из какого материала они идут.

Какие пластмассы используются для бутылок?

Следующим шагом в создании наилучших производственных процессов будет выбор правильного материала. Ниже вы найдете наиболее часто используемые пластмассы для бутылок.

У каждого будут свои особые свойства или причины для выбора; это основано, главным образом, на температуре жидкости, содержащейся в точке розлива, будь то напитки, классифицируемые как продукты питания и напитки, давление, при котором разливается по бутылкам, и условия хранения/транспортировки.

• Полиэтилентетрафалат (ПЭТФ)

Этот пластик наиболее популярен в производстве напитков. Он используется за свойства прочности, способность хорошо удерживать газы и не передавать жидкости неприятные вкусы или запахи.

Поскольку он прозрачный или может быть окрашен в оттенок прозрачного пластика, это также делает его привлекательным выбором, поскольку компании могут выделяться своими цветовыми схемами среди полки или холодильника.

Также легкий и способный справляться со своими требованиями во время транспортировки, этот выбор материала остается фаворитом в индустрии розлива напитков и останется в обозримом будущем.

Одноразовые пластиковые бутылки для воды и газированных напитков являются основным применением и обычно считаются безопасным и недорогим выбором.

• Полиэтилентетрафалатгликоль (PETG)

Оба Во многих отношениях подобный обычному ПЭТ, этот модифицированный гликолем вариант является более гибким в методах производства.

Вы можете использовать его для создания своих бутылок на оборудовании, которое вы обычно используете с другими пластиками, такими как ПК или ПВХ, что может оказаться очень полезным, если ваша фабрика по производству бутылок работает с рядом материалов.

Свойства обычного ПЭТ изменены, так что вы с меньшей вероятностью будете использовать этот пластик для напитков, но для жидкостей по уходу за собой, таких как гели для душа и шампуни, мыло для рук и моющие средства.

Как для ПЭТ, так и для ПЭТГ нет возможности включить ручки в форму вашей бутылки.

Если требуется прозрачная и блестящая поверхность бутылок, этот вариант идеально подходит наряду с обычным ПЭТ.

• Поливинилхлорид (ПВХ)

В последние годы популярность пластика уступила место другим видам пластика для некоторых применений в производстве продуктов питания и напитков.

Тем не менее, все еще широко доступны и широко используются для продуктов личной гигиены или масел, которые могут подвергаться неблагоприятному воздействию кислорода.

Как правило, довольно хорошая химическая стойкость или газопроницаемость могут выдерживать удары, но не очень хорошо нагреваются, поэтому он твердый и сложный, но до определенного момента.

Он может быть изготовлен экструзионно-выдувным формованием для включения более сложных деталей, таких как ручки или инжекционно-выдувной комплект без ручек. Он универсален в технологиях производства и является экономичным решением для бутылок.

• Поликарбонат (ПК)

Использование этого пластика желательно отчасти из-за его прозрачных и сложных свойств.

В некоторых сравнениях он не слишком отличается от ПЭТ, однако его можно стерилизовать и подвергать воздействию более высоких температур на заводе по розливу без деформации или коробления.

Поскольку более толстые материалы могут выдерживать большую силу удара или давление, они стали популярным выбором для таких рынков, как детские бутылочки или другие продукты, которые могут упасть.

Стоимость доставки может быть выше из-за дополнительного веса при использовании этого варианта.

• Полипропилен (ПП)

Вы также можете рассмотреть этот материал для ваших бутылочек, если вам нужны горячие или теплые жидкости и стерилизация бутылочек при наполнении.

ПК может выдерживать более высокие температуры, чем некоторые другие доступные материалы, но не очень хорошо справляется с ударами или падениями. Он более ломкий и хрупкий, особенно в более холодных условиях.

Эта хрупкость может создать проблемы, когда содержимое необходимо хранить в холодильнике.

Это блестящее, глянцевое покрытие на вид и на ощупь аналогично ПЭТ-эквивалентам.

• Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП)

Это пластик, который был предпочтительным для многих применений в производстве бутылок по нескольким причинам, включая химическую стойкость, прочность, гибкость и стойкость к ударам. его поверхности.

Как правило, он может поставляться с полупрозрачной отделкой или с добавлением цветных полимеров, пигментов или добавок, которые влияют на его внешний вид и эксплуатационные свойства.

Производство молочных бутылок является прекрасным примером использования этого пластика. Мягкая и прочная упаковка плохо переносит горячие жидкости или воздействие высоких температур, при которых она легко деформируется.

Это может быть довольно мягкий и удобный выбор.

• Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

В некотором смысле этот пластик имеет общие свойства с ранее упомянутым HDPE; они очень похожи по химическому или молекулярному составу.

Однако ключевым отличием является жесткость и способность быть более сжимаемой, не подверженной усталости материала и не теряющей своей целостности с течением времени.

Этот пластик также менее устойчив к химическим веществам, которые могут разрушать или воздействовать на материал.

По сравнению с более матовым полупрозрачным ПЭВП возможна более глянцевая отделка.

Если вы хотите узнать больше о материалах, подходящих для изготовления пластиковых бутылок, посмотрите здесь.

Еще один полезный ресурс — этот сайт.

Как изготавливаются пластиковые бутылки. Технологии производства

Отправная точка для вашей бутылки. создание ваших заготовок вполне вероятно.

Преформа может быть определена как небольшая пластиковая отливка, если вы хотите, после очень точного расчета, для изготовления бутылки, которую вы хотите, после того, как в нее будет вдуван горячий воздух под давлением.

У них есть горлышко бутылки с резьбой, сформированное как часть первоначального слепка.

Имея точное количество пластика для придания определенной толщины стенок, цвета и прочности на растяжение в полном размере и форме.

Заготовка представляет собой полую пластиковую трубку, которая нагревается и выдувается в той же машине.

Это менее сложное литье обрабатывается, пока оно еще теплое, и выдувным формованием в желаемую бутылку перед тем, как она остынет, экономя энергию.

Вы можете разделить выдувное формование на четыре основных этапа производства бутылок, как подробно описано ниже.

Несмотря на значительные различия в некоторых аспектах, процесс выдувного формования имеет общие черты для четырех основных этапов, а именно:

1. Вы начинаете с нагревания полимеров в черновую или преформованную трубу.
2. Для надувания преформы используется горячий воздух. Затем вы зажмите заготовку или заготовку между двумя штампами, формой.
3. Наконец, вам нужно охладить отформованную деталь, пока она не станет достаточно твердой для извлечения изделия из формы.

Экструзионно-выдувное формование для изготовления бутылок (EBM)

В этом методе изготовления пластиковых бутылок материал нагревается до тех пор, пока он не станет пригодным для обработки, а затем выдавливается в полую трубку, известную как заготовка.

Эта заготовка затем переходит на следующий этап, где используется охлажденная форма с горячим сжатым воздухом. Во-первых, форма зажимает заготовку на место.

Струя воздуха надувает полую трубку до нужного размера и формы в зависимости от формы, где она быстро охлаждается при контакте с более холодным металлом.

Это дает вам бутылку, которая потребует обрезки или дополнительной обработки «вспышки», которая, по сути, является дополнительным оставшимся материалом; вы сами можете убедиться в этом по линии на дне бутылки, известной как щипок в автономном режиме.

Часто это делается, пока бутылка еще находится в форме, или это может быть дополнительным шагом на производственной линии.

Уникальные характеристики бутылок EBM включают ручки, влитые этикетки и смещенные горлышки, а также возможность сохранять многослойность различных материалов в одной и той же выходной бутылке.

Типы пластика, обычно используемые для производства бутылок с помощью EBM, включают HDPE, PVC, PC, PP и PETG.

Выдувное литье под давлением для изготовления пластиковых бутылок (IBM)

Этот производственный метод является распространенным для ряда пластиков и может использоваться для получения хорошего выбора размеров и форм.

Вам нужно будет вставить заготовку из пластика, где она нагревается и выдувается в желаемую бутылку с высокой точностью и тонкостенной структурой.

Прочность стенок не такая высокая и непроницаемая, как у бутылок, произведенных ISBM, поскольку молекулы полимера не растягиваются и не ориентируются.

Благодаря этому его можно использовать для жидкостей, но не для газированных.

Популярные материалы включают в себя; ПНД, ПЭТ, ПП, ПВХ, ПВД.

Инжекционно-выдувное формование для изготовления бутылок (ISBM)

Разработаны методы, основанные на стандартном литье под давлением с раздувом с использованием металлического стержня для вытягивания выдутого пластика до его окончательной формы.

Это увеличивает общую прочность стенок бутылки, так как молекулы становятся более плотно соединенными друг с другом. Также бутылка становится более непроницаемой для газов, что делает ее идеальной для газированных напитков.

Этот метод используется для пластиковых бутылок PET с прозрачной блестящей отделкой и считается отраслевым стандартом во всем мире.

Литье под давлением для изготовления пластиковых бутылок

Этот метод изготовления бутылок обычно предназначен для изготовления крышек или пробок.

Не используется для создания бутылок, а несколько полых контейнеров, открывающихся с одной стороны. У них нет горлышка, резьбы или контуров бутылки.

Другим методом, который можно использовать для изготовления крышек или колпачков, является прессование не бутылки, а предмета, используемого вместе с ней.

Типичным здесь является использование термореактивных пластиков.

Совместная экструзия для изготовления пластиковых бутылок

Эта статья представляет собой относительно недавнюю разработку в области переработки пластмасс по сравнению с некоторыми более проверенными временем методами.

Однако не позволяйте его относительно новому статусу удерживать вас от потенциала, когда речь идет о ваших потребностях в специализированных бутылках.

Используется для производства многослойных бутылок, которые используют свойства определенных полимеров, а затем комбинируют их для достижения наилучшего эффекта.

Эти слои могут повысить прочность, долговечность, проницаемость и устойчивость к химическим веществам или разрушению из-за содержимого, хранящегося внутри.