[科普中國]-拉伸吹塑

拉伸吹塑工藝是指經(jīng)雙軸定向拉伸的一種吹塑成型工藝，拉伸吹塑工藝是在普通的擠出吹塑工藝和注射吹塑工藝的基礎上發(fā)展起來的。先通過擠出法或注射法制成型坯，然后將型坯處理到塑料適宜的拉伸溫度，經(jīng)內(nèi)部(用拉伸芯棒)或外部(用拉伸夾具)的機械力作用而進行縱向拉伸,同時或稍后經(jīng)壓縮空氣吹脹進行橫向拉伸，最后獲得制品。

拉伸的目的是為了改善塑料的物理力學性能，對于非結晶型的熱塑性塑料，拉伸是在熱彈性范圍內(nèi)進行的。而對于部分結晶的熱塑性塑料，拉伸過程是在低于結晶熔點較窄的溫度范圍內(nèi)進行的在拉伸過程中，要保持一定的拉伸速度，其作用是在進行吹塑之前，使塑料的大分子鏈拉伸定向而不致于松弛。

同時，還需要考思到晶體的晶核生成速率及結晶的成長速率，當晶體尚未形成時，即使達到了適宜的拉伸溫度，對型壞拉伸也是毫無意義的，因此在某種情況下，可加人成核劑來提高成核速度。經(jīng)軸向和徑向的定向作用容器顯示優(yōu)良的性能，制品的透明性、沖擊強度、硬度和剛性、表面光澤度及阻隔性都有明顯提高。1

拉伸吹塑工藝流程一步法是指制備型坯、拉伸吹塑三道主要工序在一臺設備中連續(xù)依次完成的，又稱為熱型坯法。型坯是生產(chǎn)過程中的半成品。設備的組合方式有：①由擠出機和吹塑機組成；②由注塑機和吹塑機組成。

兩步法生產(chǎn)，第一步制備型坯，型坯經(jīng)冷卻后成為一種待加工的半成品，具有專門化生產(chǎn)的特性。第二步將冷型坯提供另一企業(yè)或另一車間進行再加熱、拉伸和吹塑，又稱為冷型壞法。兩步法的產(chǎn)量、工藝條件控制是一步加工法無可比擬的，適宜大批量生產(chǎn)，但能耗較多。

拉伸吹塑有四種組合方式:①一步法擠出拉伸吹塑，用于加工PVC；②兩步法擠出拉伸吹塑，用于加工PVC和PP；③一步法注塑拉伸吹塑，用于加工PET和RPVC；④兩步法注塑拉伸吹塑，用于加工PET。

拉伸吹塑工藝過程包括：注塑型坯定向拉伸吹塑，擠出型坯定向拉伸吹塑，多層定向拉伸吹塑，壓縮定向拉伸吹塑等。其特點都是將型坯溫度控制在低于熔點溫度下用雙向拉伸來提高制品的強度。2

注塑型坯定向拉伸吹塑先注射成型有底型坯，并連續(xù)地由運送帶(或回轉(zhuǎn)帶)送至加熱爐(紅外線或電加熱)，經(jīng)加熱至拉伸溫度，而后納入吹塑模內(nèi)借助拉伸棒進行軸向拉伸，最后再經(jīng)吹脹成型。此法的工藝特點是在通常吹塑機上增加拉伸棒將型坯先進行軸向拉伸1~2倍。為此需要控制適宜的拉伸溫度。此法可用多腔模(2~8個)進行，生產(chǎn)能力可達250~2400只/h(容量為340 ~1800mL飲料瓶)。

擠出型坯定向拉伸吹塑先將塑料擠成管材，并切斷成一定長度而作為冷坯。放進加熱爐內(nèi)加熱到拉伸溫度，然后通過運送裝置將加熱的型坯從爐中取出送至成型臺，使型坯的一端形成瓶頸和螺牙，使之沿軸向拉伸100%~200%后，閉合吹塑模具進行吹脹；另一種方法是從爐中取出加熱的型坯，一邊在拉仲裝置中沿管坯軸向進行拉伸，一邊送往吹塑模具，模具夾住經(jīng)拉伸的型坯后吹脹成型，修整廢邊，此法生產(chǎn)能力可達到3000只/h，容量為1L的瓶子。2

拉伸吹塑原材料的選擇一般而言，熱塑性塑料都能拉仲吹塑i通過雙向拉伸，能明顯地提高拉伸強度、沖擊韌性、剛性、透明度和光澤，提高對氧氣、二氧化碳和水蒸氣的阻隔性。從技術水平而淪，能滿足上述要求的塑料主要有：聚對苯二甲酸乙二醇酯( PET)，聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯( PP)、聚丙烯腈(PAN)。其中聚對苯二甲酸乙二醇酯的用量最大，聚丙烯腈的用量最小，聚丙烯對水蒸氣的阻隔性較好，經(jīng)雙向拉伸后，其低溫(5~20℃)脆性有較大改進，從原料價格及對生理的無害性出發(fā)，人們正在不斷地研究、開拓拉伸吹塑的新原料。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李曉林 - 教授 - 西南大學