通过由热塑性聚合物制成的预制件制造容器如瓶的方法技术

技术编号:7150841 阅读:149 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种由预制件(1)制造具有长形体部的容器如瓶(2)的方法,所述长形体部配备有颈部,所述预制件(1)由热塑性聚合物制成,所述瓶(2)具有特殊的尺寸参数。所述方法主要包括将薄壁(10)预制件(1)拉伸和吹塑的步骤,所述薄壁(10)预制件(1)的壁(10)的平均厚度(e)小于2mm并且方位尺寸比u=l/e大于45,其中l是所述薄壁预制件(1)的长度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由预制件制造具有长形体部的容器如瓶的方法,所述长形体部配备有颈部,所述预制件由热塑性聚合物制成,所述热塑性聚合物优选是热塑性聚酯,最优选是在数量上包含至少92. 5%的由对苯二甲酸和乙二醇得到的单元/联合体的聚酯。本专利技术的另一主题是通过所述方法获得的一种瓶或类似容器以及用来形成通过所述方法获得的这种瓶或类似容器的一种薄壁预制件。
技术介绍
当前,我们知道由聚酯材料制造的瓶用来在其中容纳水、汁状碳酸类软饮料和类似物。在数量上包含至少92. 5%的由对苯二甲酸和乙二醇得到的单元的聚酯中,已知聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其广泛用于生产用于液体的瓶。其主要特性为透明、重量小、与聚丙烯相比较对于气体具有更好的阻隔能力以及能够依据所希望获得的容器如瓶的轮廓来生产各种不同形状。已知通过注模由试管形状的预制件开始制造瓶,该预制件由聚酯如PET制成,所述预制件的开口端已具有颈部的尺寸和最终的形状。将这种预制件再热,随后借助拉伸轴或杆纵向地拉伸预制件,以及在模子中通过在预制件内部引入加压空气而吹塑该预制件。 由此通过预制件的全方向变形而形成的瓶随后在无菌环境中受到无菌填充,所述无菌填充用来在瓶的标准填充之前对该瓶的内表面和外表面进行消毒,随后通过热空气在70°C温度下对所述瓶进行干燥。无菌处理例如包括在140°C温度下使用过氧化氢/双氧水(H2O2)和无菌水。然而,当PET受到高温时其机械特征严重下降,所述高温导致材料变形,由于材料的形状记忆性能,该材料具有恢复至其初始形状的倾向。因此,在对暴露于热气体中一定处理时间的瓶进行消毒的步骤中,已观察到瓶收缩,并且一定重量的瓶与较小重量的瓶相比较收缩得要较少。为了限制瓶的收缩,一种标准解决方案因此包括通过改变其尺寸、长度和/或周长以及其壁厚来增加PET材料的量并因此增大预制件的和瓶的重量。然而,这些尺寸变化妨碍了通过减少PET材料的量以任何方式减少容器的制造费用,PET材料的量的减少是由于较短和/或具有较小周长和/或较小厚度的预制件造成的。—种通过改变预制件的尺寸参数如长度或周长而在减少制造费用的同时保持或增大预制件重量的解决方案可以是以补偿的方式减小所述预制件的壁的厚度。然而,在部件如由PET材料制成的预制件的注模的领域中,为了确保不费力和有效地填充模子,不超过一定的临界值是很重要的,特别是关于所述预制件的壁的厚度(其必须大于2. Omm)和预制件的长度与所述预制件的壁厚之比(其必须小于45)。如果预计超过了这些临界值,则一个解决方案可包括在预制件的注模过程期间, 增大模槽(cavity)的温度或注射速率和压力。然而,模槽温度的更改将引起PET材料的结晶,这具有负面的影响,致使容器透明性减小。另外,注射速率和压力的增大将会由于高的剪切速率而对由PET材料制成的结构造成损害。另外,在用于食品的瓶的生产中所使用的聚酯如PET具有使用性能,特别是对于各种气体(水蒸汽、氧气、二氧化碳等)被称为“阻隔作用”的一种作用,该作用随着所使用的材料的特性粘数/固有粘度(IV)的增大而增加,也就是说随着所使用的聚合物链的长度的增加而增加。因此,具有良好的气密性的材料通常是有粘性的(IV在0. 72dl/g与0. 83dl/ g之间)。特性粘数(IV)是指浓度为0的情况下聚合物溶液的粘度,通过确定单位为dl/g 的粘度指数(VI)由下式计算出该值:iv = -IOr1VI^O. 94VI+0. 0122,根据1986年6月15 日的标准ISO 1628/5在25°C下对于聚合物溶液测得所述指数,所述聚合物溶液是将0. 5g 聚合物溶解在IOOml由邻二氯苯和苯酚(按重量计50/50)构成的溶剂混合物中形成的。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供一种由预制件制造具有长形体部的容器如瓶的方法来克服这些缺点,所述长形体部配备有颈部,所述预制件由热塑性聚合物制成,所述热塑性聚合物优选是热塑性聚酯,最优选是在数量上包含至少92. 5%的由对苯二甲酸和乙二醇得到的单元的聚酯,该方法限制了在高温无菌填充阶段所获得的瓶的收缩效应。本申请的申请人所进行的研究已经表明造成这种瓶收缩的原因不是材料的量和因此导致的重量,而是引起太高的拉伸比的预制件的和成品瓶的尺寸参数值。在所述拉伸比中,三个拉伸比——即,周长的拉伸比“a”、长度的拉伸比“b”和表面的拉伸比“C”—— 被认为是重要的。特别地,已观察到,对于具有不同尺寸和基本相同重量的两个预制件,对于具有较小尺寸的预制件,拉伸比a、b和c较高,从而由具有较小尺寸的预制件获得的瓶的收缩大于由具有较大尺寸的另一预制件获得的瓶的收缩。因此,这些结果表明与当前声称PET材料的量(以及因此重量)应是造成瓶收缩的原因的成见相反,可以保持或减小预制件的重量以及通过修改预制件的尺寸参数来获得更低的拉伸比,并因此限制所述瓶的收缩。鉴于这些结果,本专利技术提供了一种由预制件制造具有长形体部的容器如瓶的方法,所述长形体部配备有颈部,所述预制件由热塑性聚合物制成,当所述成品瓶尤其在其消毒步骤中受到高温时,所述方法能够限制所述成品瓶的收缩。根据本专利技术,由预制件制造具有长形体部的容器如瓶的方法,所述长形体部配备有颈部,所述预制件由热塑性聚合物制成,所述热塑性聚合物优选是热塑性聚酯,最优选是在数量上包含至少92. 5%的由对苯二甲酸和乙二醇得到的单元的聚酯,所述预制件的开口端具有成品瓶的颈部的形状和尺寸,所述瓶具有下列尺寸参数Pb 成品瓶的最大外周长;L(l/2)成品瓶的横向半长,也就是成品瓶沿着其形状从其基部至颈部测量的长度;特征在于,所述方法主要包括拉伸和吹塑薄壁预制件的步骤,一方面,所述薄壁预制件具有下列尺寸参数Pp:预制件的从该预制件的基部至颈部测量的中性纤维的平均周长,所述周长为预制件的截面中的中性纤维的长度;1 (1/2)预制件的横向半长,也就是薄壁预制件的从其基部至颈部测量的长度;1 预制件的长度;e 薄壁预制件的从所述预制件的基部至颈部的壁的平均厚度;u 方位尺寸比 / 长宽比(aspect ratio),u = 1/e ;另一方面,关于成品瓶2具有下列拉伸比a、b和c :a = Pb/Pp ;b = L(1/2)/ 1(1/2) ;c = aXb ;所述尺寸参数设置为满足下列临界条件· e < 2mm 禾口 u > 45 ;并且所述拉伸和吹塑的步骤被实现成使得所述拉伸比满足下列条件· a < 5 ;b < 4 ;和 c < 16。附图说明借助下面关于一个优选实施方式的描述将能更好地理解本专利技术,所述优选实施方式通过非限制的示例的方式给出并且参照示意性附图进行说明,其中图1表示根据本专利技术的由薄壁预制件制造成的瓶的示意性截面图;图加表示根据本专利技术的薄壁预制件的局部示意性截面图,在该预制件中,壁的厚度沿着该预制件的体部变化;图2b表示根据图加的线A-A的截面图,示出了预制件的所述截面的中性纤维。 具体实施例方式图1示出了成品瓶2,成品瓶2包括配备有颈部20的长形体部并且由预制件1制成,预制件1由热塑性聚合物制成,所述热塑性聚合物优选是热塑性聚酯,最优选是在数量上包含至少92. 5%的由对苯二甲酸和乙二醇得到的单元的聚酯,所述预制件1的开本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种由预制件(1)制造具有长形体部的容器如瓶(2)的方法,所述长形体部配备有颈部,所述预制件(1)由热塑性聚合物制成,所述热塑性聚合物优选是热塑性聚酯,最优选是在数量上包含至少92.5%的由对苯二甲酸和乙二醇得到的单元的聚酯,所述预制件(1)的开口端具有成品瓶(2)的颈部(20)的形状和尺寸,所述瓶(2)具有下列尺寸参数:Pb:成品瓶(2)的最大外周长;L(1/2):成品瓶(2)的横向半长,也就是所述成品瓶(2)沿其形状从其基部(20’)至颈部(20)测量的长度;其特征在于,所述方法主要包括拉伸和吹塑薄壁(10)预制件(1)的步骤,一方面,该薄壁预制件具有下列尺寸参数:Pp:所述预制件(1)的从所述预制件(1)的所述基部(11)至所述颈部(20)测量的中性纤维(3)的平均周长,所述周长为所述预制件(1)的截面中的所述中性纤维(3)的长度;l(1/2):所述预制件(1)的横向半长,也就是所述薄壁预制件1的沿着其形状从其基部(11)至颈部(20)测量的长度;l:所述薄壁预制件(1)的长度;e:所述薄壁预制件(1)的从所述预制件(1)的基部(11)至颈部(20)的壁(10)的平均厚度;u:方位尺寸比,u=l/e;另一方面,关于成品瓶(2)具有下列拉伸比a、b和c:a=Pb/Pp;b=L(1/2)/l(1/2);c=a×b;所述尺寸参数设置为满足下列临界条件:·e<2mm和u>45;并且所述拉伸和吹塑步骤被实现成使得所述拉伸比满足下列条件:·a<5;b<4;和c<16。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·德特罗伊斯
申请(专利权)人:雀巢产品技术援助有限公司
类型:发明
国别省市:CH

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