三层吹塑技术在200L桶上的应用-德曼机械科技

     按照中空吹塑制品容积的大小来区分：一般15升以下称为微型，20—50升称为小型，100-160升为中型塑桶，而200升以上则可以统称为大型中空容器了。如果按照密封口径又分小口和广口两种：在实际应用中一般以30升为界，30升以下多为小口径桶俗称为闭口桶，采用桶口外螺纹+内盖+外盖的形式密封，多用于危险性液体包装；30-160升容量的塑桶多为广口俗称为开口桶，采用桶口凸起密封筋+橡胶密封条+外盖紧.
     综合以上中空吹塑桶的不同分类来分析：可以说200升以上塑桶是塑料包装容器在大剂量危险液体包装容器中技术含量最高、灌装运输成本最低、应用范围最为广泛的一类产品了。
     下面我们就一起来探讨一下现在市场上各类200升及以上塑料包装容器的优缺点及其发展方向。目前市场上比较成熟的产品主要有以下几类：      

    一：200升双“L”环低面桶及其经济型200升单“L”环塑桶。        

    200升双“L”环低面桶，简称200升双环桶或200升常规塑桶。因为其采用整体设计使上、下两底面与桶体成型为一个整体的呈L形的突起环，又因为其桶面高度低于桶口和上“L”环而命名。这类包装桶可以满足联合国UN标准中对Ⅰ类危险液体的包装要求，他不仅具有结构设计合理，桶体结实的特点，而且可以像钢桶那样实行吊装（或叉吊），堆砌，滚动，储存和层叠，所以是目前国内外大型液体危险品包装容器中应用范围最广、使用最方便的一类产品。200L双“L”塑桶是随着高分子树脂材料的成长而在化工包装行业中发展起来的一种包装容器，它是用平均分子量在30万左右的高密度聚乙烯(HMWHDPE)，经大型挤出吹塑中空成型机吹制而成，可用于酸类、碱类、脂类等各类液(粘)态存在腐蚀性化工产物的灌装。因为其优良的抗腐蚀性、高的强度、数倍于钢桶的周转次数及易回收性，而倍受国内外海运界的重视，又因为其完全能满足《国际海上危险品货物运输法则》中相关危险品包装容器的要求，在危险物品运输中被愈来愈广泛地运用。
     除去德国、台湾等几家国外的品牌外，国内品牌中张家港市德曼机械科技有限公司是目前国内研发实力最强、机械制造能力最精的中空机生产企业。在塑料机械方面拥有多项专利技术，其主流产品中空机主要用于生产200L双“L”环桶，具有相当高的可靠性和生产效率，生产的制品质量能满足各类危险品包装的要求，相对于市场上现有的各类品牌产品具有更高的性价比，主营中空吹塑机的研发和制造，吹塑机可用于各种中空塑料制品，包括汽车燃油箱、化工原料包装桶、托盘、IBC吨桶、水箱等，以此向国外高端塑机制造商的垄断地位发起挑战。我们也对进行对机电设备的技术改造、塑料原料和制品贸易以及上述产品的进出口业务。
     200升双“L”环塑桶相对于其他形式的塑桶最明显的标志是上、下两底面与桶体成型为一个整体的呈“L”环形的突起环，使之可以像钢桶那样进行吊装（或叉吊），堆砌，滚动，储存和层叠。而在实际生产中最难控制的也就是这两个呈“L”形的突起环，以及在塑桶内部起到重要作用的“R”环.因为这两个“L”环以及桶内部“R”环是利用上、下子模具和桶身模具之间的开模距离，当熔融状态的塑料管胚在模具内的吹胀过程中利用压缩空气的压力和熔融管胚自身的厚度压制、粘合而成的，所以他不是像塑桶的其他部位一样是由管胚直接吹胀、压缩而成形的，而在上下” L”环的成形过程中由于熔融塑料经压缩空气吹胀而引起表面温度的降低，自然的降低了“L”中间粘合处的牢固性。所以为了弥补这个成形方式缺陷，我们在模具的设计中又给塑桶内部增加了一个新的结构“R”环，用来增加塑桶上下“L”环处的抗冲击性能。上下“L”环及塑桶内部“R”环的成形过程又有可能出现的“气泡”缺陷.      

    综上所述，因为双“L”环塑桶在生产过程中对原材料、模具设计制造和生产工艺流程等各方面都有较高的要求，所以在综合考虑了生产成本和液体包装运输要求的基础上，市场上开发出了经济型的200升单“L”环产品。就是保留了具有吊装（或叉吊）和层叠功能的桶面上“L”环，而省略掉了桶底下“L”环。这样虽然降低了一些包装桶的堆码性能和桶底的搬运刚性，但是可以节约相应的原材料和提高塑桶的抗跌落冲击性能，降低企业的包装成本。在一些低腐蚀低无危险性的液体包装中开始有了一定范围的应用，但是因为其自身的局限性目前只占市场需求的较小部分。            

     二：200升双“L”环高面桶及其经济型200升单“L”环塑桶      

     从几何学的角度来分析200L塑桶的结构的话，我们从正面来看的200升塑桶就是相当于一个高90cm，直径60cm左右的圆柱体。塑桶的上、下桶面我们可以近似的看做圆柱体的上、下两个截面，把桶身的直立面看作是圆柱的长度，这样从立体几何的角度来说塑桶的上、下两面在直径60cm的圆周边上和桶身的每一个结合点就都是一个近似的90°直角接触点。自然我们在对塑桶进行横向跌落实验时，塑桶的这上下两个近似90°的直角接触点就自然成了受冲击力最大的薄弱点，实际试验中有几乎将近90%的塑桶破损都是发生在这两个点上的。根据本文上节中介绍的上、下 “L”环的成型原理，尽管在桶内转角处我们设计出了 “R”环这一结构的保护，在模具的外形设计上我们也是最限度做了圆弧过渡保护，例如：桶底圆弧度我们可以相对较大程度的向下延伸用以增加桶底“R”环处的圆弧过渡长度，让 90°的转弯点最大距离的离开“R”环的位置这样可以较好的分散塑桶在横向跌落时的冲击力进而增加牢度；但是由于桶面上 “L”环高度的限制，我们在设计模具时桶面高度始终不能超过桶口和上“L”环的高度的，因为太高了会妨碍直立堆码时上一层桶的稳固性，其次在长时间的漫水时容易使桶口出现废水倒灌污染灌装产品的现象。所以常规200升塑桶的桶面“L ”环处的抗冲击强度就较弱于桶底“L”处，以笔者本人的从业经验来说桶面的破损几率又大致占到总体试验破损量的60-70%左右。      

     因此基于上述原因我们的市场开发出了-----200升双“L”环高面塑桶，这一类相对于200升常规塑桶的衍生型规格。具体来说就是把塑桶的桶面高度向上抬高，使之高度超过桶面“L”环的高度，这样就可以大幅增加桶面“L”环处的圆弧过渡长度和角度，分散塑桶在横向跌落时的冲击力增加牢度，虽然这类塑桶牺牲掉了部分的堆码性能却能有效的增加其桶面抗冲击强度。
     综合以上分析，可见常规的200升双“L”环塑桶因为兼顾了塑桶的吊装（或叉吊），堆砌，滚动，跌落，储存和层叠等的各项性能而成为200升塑桶这一大类中空塑料容器中应用范围最广、使用最方便的一类产品，也是其中技术含量最高的一类。而不论是他的经济型：200升低面单“L”环塑桶，还是他的衍生型：200升单、双“L”环高面塑桶，由于各自结构上的固有缺陷而在目前市场上始终无法实现大规模的应用。
      三：200升双层双“L”环及单“L”环复合塑桶    

     这一类塑桶是专门为食品级的液体包装而开发的一类中空塑桶包装形式。他的外形规格和200升常规桶的外形规格几乎是完全一样的。他们之间最大的区别是塑桶的桶壁全部具有内外两层的复合结构，他的外层是添加了着色母粒的保护层，一般为深色（蓝色），可抵御紫外线抗阳光照射老化。内层则是全新的食品级高密度聚乙烯原料，在生产过程中不使用其他添加剂，这样可以确保内装物的纯度使用更安全，可以满足各类食品级液体的罐装要求。
     目前国内的设备供应商中张家港德曼机械科技有限公司成功开发出了可以满足以上要求的多层中空机，并且已经有多台设备销往国内各个地区，取得了相当高的市场评价。该款设备两台挤出机采用德国进口高速挤出机，效率高，能耗低。二层连续共挤模头，螺旋流道结构，无熔接痕；机头采用电磁感应加热圈，节能省电达到50%以上；提供圆形桶口、芯模，适合圆形化工桶生产，椭圆口模：便于成型，飞边少，适合吹塑托盘生产。
       四：200升三层双“L”环及单“L”环复合塑桶        

      德曼机械科技公司集国内外多名科学家、专家、技术人员组成高科技产品研发团队。公司新研发的多层（三层）吹塑设备已获得国家专利,新产品研发之初就明确了节能、环保、高效、稳定为研发方向。节能的方向主要创新点是交流电机驱动系统向伺服电机驱动系统转换，电阻加热系统向电磁感应加热系统转换，因为这两大系统是中空吹塑机最主要的能耗源，德曼抓住了关键点在顺利升级了伺服驱动系统后，又攻克了电磁感应加热系统的电磁辐射问题在国内率先拿到了CE认证，使得电磁感应加热系统顺利装备于中空吹塑机奠定了安全的基础。
     张家港市德曼机械科技有限公共司研发了世界第一台三层共挤大型吹塑成型机，具备以下特点:
      1) 三层中空容器的中间层为塑料回收料，也就是整个制品的50%-70%的用料可用价格低廉的回收塑料，其价格是新料的一半乃至更低，内外层各采用15% to 25%的新料，既保证了制品的质量又封闭了回收料的残余污染源，大大节省了设备用户的原料成本；
      2） 大量消化回收塑料可节省大量能源，大幅减低回收料造成的环境污染，符合全世界低碳、环保、资源再利用等多项政策，用户可享受各国、各地政府部门的多项优惠政策；
      3）德曼的三层吹塑机使用伺服电机驱动和电磁感应加热，可节约用户生产过程中50%以上的能耗。