Ứng dụng của vật liệu PET

Quy trình ép phun nhựa PET là một trong những quy trình kỹ thuật rất quan trọng trong chế biến nhựa.

Đối với chai nhựa PET, trong hầu hết các trường hợp, các nhà máy sản xuất bao bì nhựa sẽ sử dụng phương pháp đúc thổi để sản xuất và gia công, nhưng quy trình ép phun có những ưu điểm xử lý riêng. Đối với việc ép phun PET, kỹ thuật viên cần phải cân nhắc nhiều yếu tố.Tên hóa học của PET là polyethylene terephthalate hay còn gọi là polyester. Hiện nay, GF-PET được khách hàng sử dụng nhiều nhất, chủ yếu dùng để chế tạo phôi.

PET có tính lưu biến tốt ở trạng thái nóng chảy và áp suất có tác động lớn hơn đến độ nhớt so với nhiệt độ. Do đó, áp suất chủ yếu được sử dụng để thay đổi tính lưu động của chất tan chảy.Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của PET là khoảng 165°C và nhiệt độ kết tinh của vật liệu nằm trong khoảng từ 120 đến 220°C.

PET có tính hút ẩm cao ở nhiệt độ cao. Đối với vật liệu PET gia cố bằng sợi thủy tinh, biến dạng uốn rất dễ xảy ra ở nhiệt độ cao. Mức độ kết tinh của vật liệu có thể được tăng lên bằng cách thêm chất tăng cường kết tinh.Sản phẩm trong suốt được gia công bằng PET có độ bóng và nhiệt độ biến dạng nhiệt cao. Các chất phụ gia đặc biệt như mica có thể được thêm vào PET để giảm thiểu biến dạng uốn. Nếu sử dụng nhiệt độ khuôn thấp hơn, cũng có thể thu được các sản phẩm trong suốt bằng cách sử dụng vật liệu PET không độn.

Phương pháp ép phun chủ yếu được sử dụng để tăng cường quá trình đúc PET, thường sử dụng máy phun trục vít.Vít thường cần được làm cứng để tránh bị mòn sau thời gian sử dụng lâu dài. Chiều dài của lỗ vòi phun của máy phun phải càng ngắn càng tốt và đường kính của nó phải được kiểm soát ở khoảng 3mm.

Điểm nóng chảy của PET gia cố cao tới 260°C. Để tránh tắc nghẽn vòi phun, nên lắp đặt bộ sưởi mạnh hơn. Ngoài ra, đầu lỗ vòi phun tốt nhất nên được xử lý thành dạng hình nón ngược để vật liệu nóng chảy trong kênh dòng chảy và vòi phun có thể dễ dàng cắt bỏ.

Ép phun chủ yếu được sử dụng để tăng cường quá trình đúc PET. PET thường chỉ có thể được tạo hình bằng máy ép phun trục vít.

Tốt nhất nên sử dụng vít đột biến có vòng một chiều ở phía trên. Bề mặt của nó cứng và chống mài mòn. Tỷ lệ chiều dài trên đường kính không phải là L/D=(15~20):1 và tỷ lệ nén là khoảng 3:1. Nếu L/D quá lớn, vật liệu sẽ ở trong thùng quá lâu và việc đun nóng quá mức sẽ dễ gây xuống cấp và ảnh hưởng đến hiệu suất của sản phẩm.

Nếu tỷ số nén quá nhỏ, nhiệt cắt sẽ ít hơn, dẫn đến độ dẻo kém và hiệu suất sản phẩm kém. Ngược lại, sợi thủy tinh sẽ bị đứt nhiều hơn và tính chất cơ học sẽ giảm. Khi xử lý PET được gia cố bằng sợi thủy tinh, thành trong của thùng bị mòn nghiêm trọng và thùng được làm bằng vật liệu chịu mài mòn hoặc được lót bằng vật liệu chống mài mòn.

Vòi phun phải ngắn, thành trong phải được đánh bóng và đường kính lỗ càng lớn càng tốt. Tốt hơn là sử dụng vòi phun loại van phanh thủy lực. Đầu phun phải có biện pháp cách nhiệt và kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo đầu phun không bị đóng băng, tắc nghẽn. Tuy nhiên, nhiệt độ của vòi phun không được quá cao, nếu không sẽ gây tiết nước bọt. Trước khi bắt đầu đúc, phải sử dụng vật liệu PP áp suất thấp và thùng phải được làm sạch.

1. Nhiệt độ thùng

Phạm vi nhiệt độ đúc của PET hẹp và nhiệt độ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của sản phẩm.

Nếu nhiệt độ quá thấp, quá trình dẻo hóa sẽ không tốt, gây ra các khuyết tật như vết lõm, thiếu vật liệu trong các bộ phận nhựa; ngược lại, nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây tràn, chảy nước miếng đầu phun, màu sẫm hơn, độ bền cơ học giảm, thậm chí xuống cấp.

Thông thường, nhiệt độ thùng được kiểm soát ở mức 240 ~ 280oC. Nhiệt độ thùng của PET gia cố bằng sợi thủy tinh là 250 ~ 290oC và không được vượt quá 300oC. Nhiệt độ vòi phun thường thấp hơn nhiệt độ thùng từ 10 ~ 20oC.

2. Nhiệt độ khuôn

Nhiệt độ khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ làm nguội và độ kết tinh của tan chảy. Độ kết tinh khác nhau sẽ dẫn đến tính chất khác nhau của các bộ phận bằng nhựa.

Thông thường nhiệt độ khuôn được kiểm soát ở mức 100 ~ 140oC. Khi tạo hình các bộ phận bằng nhựa có thành mỏng, có thể lấy giá trị nhỏ hơn; khi tạo hình các bộ phận bằng nhựa có thành dày, có thể lấy giá trị lớn hơn.

3. Áp suất phun

PET tan chảy có tính lưu động tốt và dễ hình thành. Nó thường sử dụng áp suất trung bình, áp suất 80 ~ 140MPa. Áp suất phun của PET gia cố bằng sợi thủy tinh là 90 ~ 150MPa.

Áp suất phun phải được xác định bằng cách xem xét độ nhớt của PET, loại và số lượng chất độn, vị trí và kích thước của cổng, hình dạng và kích thước của bộ phận nhựa, nhiệt độ khuôn và loại máy ép phun.