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CN107660177A - 热灌装塑料容器的注射拉伸吹塑成型(isbm)制造方法及其热灌装处理 - Google Patents

热灌装塑料容器的注射拉伸吹塑成型(isbm)制造方法及其热灌装处理 Download PDF

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CN107660177A
CN107660177A CN201580079697.9A CN201580079697A CN107660177A CN 107660177 A CN107660177 A CN 107660177A CN 201580079697 A CN201580079697 A CN 201580079697A CN 107660177 A CN107660177 A CN 107660177A
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blow molding
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玛丽-伯纳德·布方多
马里恩·勒·加尔
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Original Assignee
Societe des Eaux Minerales dEvian SA SAEME
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Abstract

本发明旨在提供热灌装塑料容器的改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，其不是热固处理。此方法使得能够在不加热吹塑成型模具的情况下和/或在不损坏或影响热灌装处理成本有效性的情况下增加瓶子的结晶度并且其易于以工业规模制造。本发明涉及热灌装塑料容器的ISBM制造方法，热灌装塑料容器由具有结晶温度Tc的聚合物材料制成，优选地是PET，方法主要地包括在所述容器的模具中加热与吹塑成型预成型件：i.提供塑料预成型件，其包括颈部端、颈部支撑环、与通过具有外面与内面的壁限定的闭合的管状本体部分，外面与内面相应地具有外部温度Te与内部温度Ti；ii.加热预成型件以便当进入模具时，Ti>Te；Ti&Te≥Tg；以及Tg≤Ti≤Tc；iii.可选地允许在预成型件自身中热扩散与热稳定，在此可能的步骤iii中停止所述预成型件的加热；iv.在模具的腔体中使此预成型件吹塑成型以形成容器，所述模具的至少一部分具有TM温度≤Tg；v.保持TM恒定；vi.使成型的容器脱模。相应的热灌装处理以及在吹塑以前的加热与冷却预成型件是本发明的其它目的。

Description

热灌装塑料容器的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法及其热 灌装处理
技术领域
本发明涉及热塑性聚合物、例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的注射拉伸吹塑成型，以用于制造热灌装容器，优选为瓶子。
本发明尤其涉及在吹塑成型所述预成型件以前，在所述容器的制造中使用的预成型件的热调节。
本发明还涉及通过所述方法获得的热灌装耐热(HR)容器，以及这些HR容器的热灌装装瓶处理。
背景技术
PET是具有大约76℃的玻璃转变温度(Tg)的半结晶热塑性塑料。这意味着，在此温度以上，链在非晶体部分中获得移动性，并且由此从宏观尺度上软化材料。在Tg以上的此弹性性能使得能够通过注射拉伸吹塑成型(ISBM)处理进行容器、尤其是瓶子的制造。
在ISBM处理中，首先利用注塑成型处理使塑料成型为“预成型件”。这些预成型件制造为具有容器的颈部，包括在一端上的螺纹(表面处理)。这些预成型件被包装，并且随后(在冷却以后)供给到再加热拉伸吹塑成型装置中，其中预成型件被加热到它们的玻璃转换温度以上，然后利用金属吹塑模具利用高压将空气吹送到瓶子中。吹塑装置包括吹管，其将加压空气注入到预成型件内部，以使其膨胀并且与模具适配。吹管还在拉伸与吹风过程中通过倾斜与按压在预成型件的底部上参与拉伸。
此外，热灌装是众所周知的杀菌方法，包括：
在至少15s(通常地15-30s)内将高酸性(pH-4.6)液体加热到90-95℃的区域中的温度；
将其保持在这些温度大约2-3分钟；
冷却并且在范围82-85℃的温度下将其灌装到容器中；
密封地并且立即地闭合所述灌装容器，所述容器优选地朝它们的侧面放下，从而瓶口与闭合件也被灭菌；
冷却容器以防止液体的热分解。
通过此大约76℃的Tg，PET初始地不适于作为用于在此温度以上的热灌装处理的瓶子聚合物材料，其中软化的PET对可能发生的变形存在较低的抵抗力，即：
1.收缩；以及
2.塌陷
1.由于分子在不稳定阶段(在吹塑处理过程中)拉伸，因此瓶子收缩，即残余应力，一旦T＞Tg，残余应力就释放(T＝瓶壁温度，并且Tg＝瓶子塑料聚合物材料的玻璃转变温度)。通过将聚合物的非结晶部分拉伸到更接近无规卷曲的构造引起此收缩。
此现象在标准ISBM冷固化处理中特别地显著，其中吹塑成型壁被冷却。此冷却造成内部应力，其在热灌装过程中扩大了加热处的收缩。
由此，标准的ISBM冷固化处理不适于制造热灌装瓶。
此外已知的是，PET中的非结晶部分的百分比越高，收缩越重要。
这就是为何通过ISBM制造PET热灌装瓶的通常做法，是在拉伸以前或以后更进一步加热PET瓶子，以得到完成拉伸诱导的结晶的热诱导结晶。增加的结晶度为PET提供了显著增强的热稳定性。热变形温度(HDT)增加。这些标准的ISBM热固处理，也称作为“耐热(HR)处理”，提供对ISBM热灌装瓶的接近。
2.由于在瓶子的头部空间区域中存在空气，因此瓶子在填充内压之后的冷却步骤过程中形成的内部下压的作用下塌陷。
可以通过在瓶壁中设计真空面板控制此塌陷，在瓶子不塌陷的情况下真空面板补偿在冷却期间产生的负压(真空)。这些真空面板使瓶子能够不以不期望方式、在不期望部分变形。
但是这些真空面板涉及使用造成这些PTE瓶的经济负担的更多PET。
US8468785B2说明了存在两种“HR处理”：一部分HR处理以及两部分HR处理。
在一部分HR传统处理中，基于模具的壁的高温度获得双轴定向PET链的结晶化的增加。
预成型件首先通过适当的烤炉以适于分子定向的温度预先，即在Tg与熔化温度之间的温度加热，例如经由通过成行的红外辐射(IR)灯发射的红外线辐射，并且然后吹塑加热模具中的瓶子(100-140℃)。所述模具与系统联接，此系统吹送新鲜空气以便在将其从吹塑模具移除以前固化聚合物材料并且将其传送到灌装步骤。模具的温度允许PET的结晶化增加(30％以上)，以使瓶子的结构稳定，以避免在热灌装过程中瓶子的收缩。
在两部分HR传统处理中，预成型件也如上所述预先加热，并且然后吹塑，并且拉伸直到远大于瓶子的体积的体积。此后，通过加热预成型件超过Tg使预先加热的过度吹塑的预成型件的体积缩小，并且然后吹塑并且在模具中成型为待制造的瓶子的形状与尺寸。
US8468785B2增加了因为HR传统处理隐含着补充的、复杂的和昂贵的热固处理并且因为它们未防止对可热灌装PET瓶的重量、成本与外观有害的真空面板的设计，因此这些HR传统处理不合格。
US8468785B2大概通过实施标准ISBM冷固处理克服了这些缺点，其中：
容器在“冷”模具中被吹塑成型，与“耐热”或HR吹塑成型过程不同，“耐热”或HR吹塑成型处理在于以高温在模具中使容器吹塑成型；
与通常使用的热灌装相比，在灌装处理中具有附加步骤，所述步骤包括当容纳在瓶子中的液体的温度达到50℃以下的温度时，通过火焰处理(l-5s/500-1000℃)加热容器，这致使接触区域的减小瓶子的体积的快速且可复制的收缩；
容器不具有补偿面板与花瓣状或星式的特定底部。
根据US8468785B2的处理包括将预成型件加热到接近结晶的温度(110℃)。预成型件然后在模具的腔体中拉伸与吹塑成型，其壁在PETTg以下的温度下冷却或回火。模具的形成瓶子的基部的部分优选地在20℃以下的温度下冷却。
看起来根据US8468785B2的处理根据热工制度未取消ISBM的全部限定：预成型件的受控加热通常是必须的，并且建议模具的冷却。它不像在US8468785B2的序文中公布的那样简单。
但是，首先，此US8468785B2处理设定在灌装过程中的接触区域的火焰处理。这在工业线中是麻烦、昂贵且棘手甚至危险的。
最终，还看起来可以改进通过US8468785B2处理制造的瓶子的热灌装阻力。发明目的
在此背景下，本发明旨在通过实现下面目的中的至少一个来解决上述问题和/或需要中的至少一个：
提供热灌装塑料容器的改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，其是热固处理，使得能够在不加热吹塑成型模具的情况下和/或在不损坏或影响热灌装处理成本有效性的情况下增加瓶子的结晶度，并且其易于以工业规模制造。
提供热灌装塑料容器的改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，其是热固处理，使得能够在不加热吹塑成型模具的情况下增加瓶子的结晶度。
提供热灌装塑料容器的改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，其是热固处理，使得能够增加瓶子的结晶度。
提供热灌装塑料容器的改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，其是热固处理，使得能够以简单且成本有效方式增加瓶子的结晶度。
提供热灌装塑料容器的改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，其是热固处理，使得能够增加瓶子的结晶度到至少27％，优选为30％、32％、33％。
以热灌装塑料容器的上述改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法提供作为中间产品的新型预成型件。
提供通过上述改进的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法获得的塑料容器的热灌装处理，所述处理使能够制造不变形与耐冲击的灌装塑料容器。
发明内容
上面的目的尤其通过本发明实现，本发明在第一方面中涉及热灌装塑料容器的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，热灌装塑料容器由聚合物材料，优选为具有结晶温度Tc与玻璃转变温度Tg的PET制成，所述方法包括步骤：
(a)提供塑料预成型件，其包括颈部端、颈部支撑环、与通过具有外面与内面的壁限定的闭合的管状本体部分；
(b)加热预成型件；
(c)在模具腔体中使预成型件吹塑成型以形成容器；
(d)使成型的容器脱模；
其中：
I.塑料预成型件的闭合的管状本体的壁的外面与内面分别地具有外部温度Te与内部温度Ti；
II.以此种方式执行预成型件的加热(b)：
当进入模具时，Ti＞Te；
至少就在进入模具以前并且在开始加热(b)与进入模具之间的持续时间的至少百分数(in％)的期间，Ti&Te＞Tg，所述百分数此后被以递增的优选顺序30、40、50、60、70给定；
Tg≤Ti≤Tc；优选Tg+10℃≤Ti≤Tc；并且更优选地在Tg+10℃≤Te≤Tc以前Tg+10℃≤Ti≤Tc；
III.至少在吹塑成型(c)的一部分的过程中，所述模具的至少一部分具有TM温度≤Tg；
IV.TM至少在吹塑成型(c)的一部分过程中保持恒定。
已经惊奇地发现能够通过ISBM利用冷成型模具制造耐性塑料、优选为PET容器(例如瓶子)，提供了在吹塑成型以前的预成型件的特定的热调节以增加其结晶度。
如此获得的容器(例如瓶子)当以热内容物灌装时更好地经受变形。
在实施方式中，本发明的方法可以包括下面特征中的一个或几个。
根据本发明的方法优选地包括在预成型件壁中的热扩散与热稳定中的至少一个附加步骤(S)，在此其它步骤(S)过程中所述预成型件的加热停止。
优选地在加热步骤(b)以后并且在用于吹塑成型步骤(c)的进入模具中以前执行在预成型件壁中的热扩散与热稳定的所述至少一个附加步骤(S)。
根据本发明的热调节的特定效果是预成型件的宏观分子结构的转变：在加热(b)以后并且在吹塑成型(c)以前，预成型件在壁的内面的至少一部分上包括内皮，所述内皮比壁的芯部更加不透明，所述壁优选地在其外面的至少一部分上还存在与壁的芯部相比更加不透明的外皮。预成型件的内表面层的这种不透明反映了预成型件壁的内侧的结晶化。发明人的价值是指出关于供给对于热灌装塑料、优选为PET容器(例如瓶子)所要求的耐热性，预成型件壁的内面的加热的重要性。如在下面的实例中示出的，内皮(优选地内皮与外皮)结构特别地在预成型件的右横截面上是可见的。
根据本发明的可能实施方式，通过使预成型件的至少外面暴露到至少一个热源，优选地暴露到至少一个红外(IR)灯来实施此加热步骤(b)。
根据本发明的优选实施方式，此方法包括第一加热步骤(bl)、热扩散&热稳定步骤(S)与第二加热步骤(b2)。
在此优选实施方式的有利模式中：
通过至少一个IR灯执行第一加热步骤(bl)，IR灯发射近IR光束；
通过至少一个IR灯执行所述第二加热步骤(b2)，所述IR灯发射中间IR光束。
根据本发明：
近IR有利地与以μm为单位的如下限定的波长λn相应：
0.7<λn<3
根据本发明，中间IR有利地与以μm为单位的如下限定的波长λm相应：
3<λm<25
在此优选实施方式的值得注意的变型中，此方法包括在吹塑成型步骤(d)以前的至少另一个补充热扩散&热稳定步骤(S’)。
根据本发明的方法的关键问题中的一个，是发现用于在吹塑成型中以及在热灌装中没有限定步骤的情形中，制造成型的容器的热条件，成型的容器的结晶度至少是以递增的优选顺序27％、28％、29％，并且更优选地在30％与38％之间。
根据本发明的方法优选地是连续的方法。
在第二方面中，本发明涉及上面目标ISBM制造方法中获得中间产物。在加热(b)以后并且在吹塑成型(c)以前存在此中间产物，并且包含由优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料制成的预成型件并且包括在壁的内面的至少一部分上的内皮，所述内皮比壁的芯部更加不透明，所述壁还优选地在其外面的至少一部分上存在与壁的芯部相比更加不透明的外皮。
有利地，所述中间产物从预成型件的加热(b)以此种方式产生：
当进入模具时，Ti＞Te；
至少就在进入模具以前并且在开始加热(b)与进入模具之间的持续时间的至少百分数(in％)的期间，Ti&Te＞Tg，所述百分数此后被以递增的优选顺序30、40、50、60、70给定；
Tg≤Ti≤Tc；优选Tg+10℃≤Ti≤Tc；并且更优选地在Tg+10℃≤Te≤Tc以前Tg+10℃≤Ti≤Tc；
其中：
Ti、Te相应地是塑料预成型件的闭合的管状本体部分的壁的外面与内面的外部温度Te与内部温度Ti，
Tc、Tg相应地是预成型的聚合物材料的结晶温度与玻璃转换温度。
在其第三方面中，本发明涉及在上述方法中获得的热灌装塑料容器、优选为PET容器(例如，瓶子)的热灌装处理。
根据本发明，所述热灌装方法基本上包括以处于包括在80℃与95℃之间的温度下的液体灌装容器。
在其第四方面中，本发明涉及通过上述热灌装处理灌装的热灌装塑料容器(例如，瓶子)、优选为PET容器，所述容器特征在于椭圆率低于2％，并且更优选地低于1％，并且更优选地低于0.5％。
优选地，此热灌装容器以不充气饮料填充。
通过上述热灌装处理灌装的优选为PET容器的热灌装塑料容器，不需要任何特定形式以为了耐热。容器尤其不是底部具有花瓣状或星式的容器。
附图说明
通过作为非限定实例提供的本发明的特定实施方式的以下公开将呈现本发明的其它目的与优点，本公开参照附图进行，在附图中：
图1是根据本发明的方法中实施的预成型件的通过其轴线A的成型局部纵向剖面的侧视图。
图2A是从图1的预成型件获得瓶子的侧视图。
图2B是图2A的仰视图。
图3是根据本发明在ISBM方法中使用的手段方案与吹塑成型装置。
图4.1&图4.2相应地是根据tp试验1&2的预成型件横截面的两个图。
图5是针对预成型件的直线部分的高度(mm)的预成型件壁的内部温度Ti与外部温度Te(℃)的图表。
具体实施方式
在附图上，相同的附图标记标识相同或类似元件。
ISBM制造方法
本发明的优点之一是，其未大幅度地改变标准的高生产率产业ISBM方法。
步骤(a)：预成型件通过注塑成型形成成型，并且呈现出如图1中所示的传统结构。轴线A的所述预成型件1由优选为PET的至少一种热塑性聚合物制成，并且从顶部到底部包括：
颈部端2；
颈部支撑环3；
以及闭合的管状本体部分4。
颈部端2与颈部支撑环3一起形成瓶口。预成型件1是沿着其轴线A延伸并且具有闭合的底端5与打开的顶端6的中空管。预成型件1的顶部靠近打开的顶端6并且其包括颈部端2与颈部支撑环3，在通过拉伸吹塑成型使瓶10成型过程中，预成型件1的顶部未经受任何变形。因此，颈部端2和颈部支撑环3与如图2上示出的瓶子10的颈部端20和颈部支撑环30相对应。管子的剩余部分是闭合的管本体部分4，其包括在颈部支撑环3与闭合的管状部分4之间的过渡区域41以及刚好位于过渡区域41下面到弯曲底部5的直线部分42。所述直线部分42具有圆形横截面，其外径可以是稳定的，以减小和/或增加闭合的管状本体4的直线部分41的至少一段。在此实例中，直线部分41的壁7的厚度是稳定的。所述壁7呈现内面8与外面9。
成型以获得此预成型件1的塑料聚合物优选为商业PET，其固有粘性包括在0.70与0.95之间，例如等于0.84。
注塑装置是传统装置。例如，Netstal Elion 800。
步骤(b)：通过任何适当的加热装置实现预成型件的加热。在传统的ISBM装置中，这些装置例如是烤炉。优选地，每个烤炉都包括形成行的几个IR灯。可能具有面向反射器的成行的灯，其共同限定通过路径，预成型件通过该通过路径朝向吹塑成型装置传送。
如图3上所示，在优选实施方式中，加热装置包括两个烤炉O1&O2。每个烤炉O1、O2都包括能够独立地照明的6个IR灯。照明灯可以传送2000W的最大功率。辐射的波长随着灯的功率变化。高功率(灯能力的80-100％)相当于小波长(NIR)。因此，如果灯以高功率照明的话，辐射就穿过预成型件的容积，并且使其内表面结晶。相反地，如果灯以低功率(灯能力的50％)照明，假设IR(MIR)光束的吸收大部分发生在接近外表面的容积上，那么灯使预成型件的外表面结晶。
预成型件通过经过烤炉O1和烤炉O2的输送链带到模具，烤炉一个接一个地并且远离彼此以便设定热扩散与热稳定时间。
例如，Te&Ti升高到100℃以上(通常地，在105℃与120℃之间)。
优选为PET的聚合物材料的结晶温度Tc与玻璃转变温度Tg优选地是根据标准ISO11357_3通过差值扫描量热仪测量的温度。
Ti&Te例如是在预成型件的闭合的管状本体部分4的直线部分42中测量的。实际上，在直线部分42的长度的中间区域(例如，中间+/-20％，优选地10％)，优选地在关于参考Ti和Te的相同高度处实现参考Ti&Te的测量。温度计可以是来自公司BMT(Blow MoldingTechnologies)的THERMOscan3.3。
步骤(S)：如上所述，通过使加热(b)中断有利地执行预成型件中的热扩散与热稳定。在优选实施方式中，其与预成型件在O1和O2之间以及在O2与吹塑成型(即，在必要地低于烤炉温度的周围环境温度下)之间的时期相对应。预成型件中的散热与热稳定允许热量通过预成型件厚度扩散，并且使预成型件的中部中的温度升高到高达大约90℃。
步骤(c):在此特定的热调节以后，在模具中发生预成型件的吹塑成型，其温度TM低于Tg。
所述温度TM例如通过IR温度计(来自公司TESTO的TESTO 830-T4)测量。温度计的探头被引入到模具的腔体中，大致位于模具的上部。
模具可能地通过冷却装置冷却(例如，使制冷流体循环到模具壁中)，以将TM调节到给定值以下。
根据本发明方法的重要特征，在成型的至少一部分过程中，优选地一直在成型步骤(c)过程中，并且更通常地一直在工业化的连续制造ISBM方法过程中，保持TM恒定。
根据卓越的实施模式，当预成型件传送通过ISBM装置以用于制造耐热热灌装容器(例如，瓶子)时，预成型件围绕它们自身的轴线A旋转。它使得能够均匀地预加热预成型件以达到圆柱形加热对称。
步骤(d)：脱模步骤是传统步骤。在图2A&图2B上示出了通过对注塑成型预成型件1的拉伸吹塑成型获得的脱模容器(例如，瓶子)10。所述瓶子10适于容纳例如诸如水的液体。圆形横截面的瓶子10包括：
颈部20；
颈部支撑环30；
颈部延伸部31；
肩部35；
管状本体部分41，其壁通过附图标记50指示并且包括印痕51；
以及包括径向凹槽421的底部42。
此瓶子具有优选地包括在30％与38％之间的结晶度。
如在下文实例中详细描述的，例如通过电子密度计测量此吹塑瓶的结晶度。
尽管本发明公开了包括作为印痕的几个凹槽的圆柱形瓶子，但是本发明不限于此。特别地，瓶子可以具有任何其它适当的形状，诸如圆柱形或椭圆形、多边形或其它横截面。除此以外，封套可以设有如前面相对于凹槽公开的存在于凹入部中的局部变形中或者存在于释放件的局部变形中(即相对于两个相邻部分突出)的一个或几个印痕。由此，此印痕可以是尤其是从包括样条曲线、凹槽、肋、压纹、装饰图案、夹紧元件、商标标志、产品标志、盲文字符的组中选择的任何类型及其组合。
热灌装处理
本发明还可以包括以热内容物灌装容器(例如瓶子)的步骤，尤其是以大于或等于80的温度(℃)，优选地包括在以增加的优先顺序列出的以下范围内：[80-98]；[83-92]；[83-85]。
此热灌装能够在没有任何限定的附加步骤的情况下，以工业速度按常规实施。
容器(例如瓶子)耐变形并且它们的机械与食品特性不被热灌装损坏。
能够填充在瓶子中的液体优选地是不充气饮料，并且可以例如是：
水。
含糖饮料，诸如苏打，例如水果汁，其以适当比例可选地与水混合。
维他命饮料或能量饮品，可选地香化并且可选不含防腐剂。
酒精饮料。
牛奶为基础的产品，诸如牛奶或诸如酸奶的饮用发酵乳制品。
瓶子，填充的或空的，可以通过例如盖子的闭合件闭合。
实例
材料
PET：热固PET(按照标准ASTMD5225＝0.82测量的固有粘度)，具有以下特征：
结晶温度Tc*＝134℃；
玻璃转变温度Tg*＝83℃；
熔化温度Tf＝249℃；
*Tg和Tc是根据ISO11357_3标准测量的
预成型件的制造
吹塑成型方法实施由上面限定的热塑性聚合物PET制成的29.5g预成型件1(图1)。
此预成型件注塑在Netstal Elion800注塑成型装置中。
瓶子10(图2A&图2B)的制造方法
通过吹塑成型处理实施具有包括一个或几个印痕构件的腔体的诸如1-BlowXL0HF机(如图3中所示)的模具，其，以及适于在吹塑压力下将流体供给给腔体的吹塑装置来持续地制造瓶子。
根据下面表1中的条件在单个烤炉O1中加热试验1的比较PET成型件1。
根据本发明制造的试验2的PET预成型件1通过第一烤炉O1与第二烤炉O2加热{步骤(bl&b2)}，第一扩散&稳定步骤(S)插入在两个加热步骤(bl&b2)之间并且第二扩散&稳定步骤(S’)是插入在第二加热步骤(b2)与吹塑成型步骤(c)之间。
这些特征呈现在图3的方案上。在此实例中，第一加热步骤(bl)对应于热穿透时间＝16.75秒，第一扩散&稳定步骤(S)对应于稳定时间＝20.1秒，第二加热步骤(b2)对应于热分配时间＝16.75秒，并且第二扩散&稳定步骤(S’)对应于稳定时间＝16.75秒。
表1：试验情形
在PET预成型件1在温度TM(Tm＝130℃试验1；TM＝17℃试验2)下布置在模具中以后，可以通过吹管成型通过经过打开的顶端注射在预成型件内的吹塑压力下的流体来吹塑预成型件1。特别地，预成型件1被吹塑成上面公开类型的瓶子10，即0.6L瓶子。
吹塑压力可以等于30-32巴。PET预成型件1通过相同的拉伸吹塑成型处理转换成瓶子10。
图5示出了针对预成型件的闭合的管状本体部分4的直线部分42的长度/高度(mm)的在根据实例的方法的加热步骤(bl)&(b2)、热扩散与热稳定步骤(S)过程中的预成型壁的内部温度Ti与外部温度Te(℃)的图表。
当预成型件离开烤炉O1时[步骤(b1)结束时]测量Te(b1)&Ti(b1)。
当预成型件进入烤箱O2时[步骤(S)结束时]测量Te(S)&Ti(S)。
当预成型件离开烤炉O2时[步骤(b2)结束时]测量Te(b2)&Ti(b2)。
此制造实例的热参数如下：
在第二扩散&稳定步骤(S')结束时，当进入模具时Ti＝133℃＞Te＝120℃；
Ti&Te≥Tg＝83℃；在加热步骤(bl)开始以后的16s。加热步骤(bl)&(b2)与热扩散与热稳定步骤(S)&(S’)的总持续期间是70.35s。因此，在开始加热(b)与进入模具中之间的步骤(bl)(b2)(S)’S’)的全部持续期间的[70.35-16＝54.35/70.35]xl00＝77.25％过程中，Ti&Te＞Tg＝83℃。
Tg＝83℃≤Ti≤Tc＝134℃；Tg+10℃＝93℃≤Ti≤Tc＝134℃。
Tg+10℃＝93℃≤Ti≤Tc＝134℃时刻在Tg+10℃≤Te≤Tc以前。
以上提供的温度Ti和Te是在成型件1(参见图5)的闭合的管状本体部分4的直线部分42的长度/高度的中部Mi中测量的成型件的壁的参考Ti和Te。测试
视觉观察：
对于成型件：通过烤炉O1/O2(根据试验条件)加热一组10个成型件，除了此组中间中的在成型以后注塑而不被吹塑的一个以外，它们全部都被吹塑。此预成型件布置在冷水盆中并且横向地切掉一半，并且观察到预成型件的横截面部分。
对于瓶子：在填充以后，瓶子被视觉地检查(面板稳定性，良好的瓶子印痕)
结晶度：
在下述方法以后，通过电子密度计(参照：Mettler Toledo XS64)测量吹塑瓶的结晶度。
A2x2cm样本被从瓶子的本体切割，通过密度计测量样本的密度，并且利用下面公式推算结晶度：
其中：dc(PET)＝1.455并且da(PET)＝1.335
热灌装：
瓶子在84℃被灌装，其在处于10℃淋浴下恢复以前连续地保持竖直与水平。
椭圆率：
通过测量在肩部区域上的分析瓶的外部尺寸估测瓶子的椭圆率。例如使用来自AGRTopwave公司的GAWIS OD 9500，最小直径与最大直径都被估测并且利用以下公式计算椭圆率：
其中：dmax：最大直径
dmin：最小直径
daverage：平均直径
如果瓶子实际上是圆形，dmax＝dmin并且椭圆率等于零。
结果
视觉结果：
对于预成型件：
通过图4.1&4.2来看，来自试验1(图4.1)的预成型件仅在预成型件壁7(白色/不透明外皮90c)的外部上结晶，然而来自试验2的预成型件在预成型件壁7的两侧(白色/不透明外皮90与内皮80)上结晶。
对于瓶子10：
在试验1中吹塑的瓶子与从试验2中的瓶子10之间未观察到区别(面板与瓶子印痕)。
由于瓶子在冷模具中吹塑，因此在试验2(648mL)中的瓶子的容积比来自试验1(622mL)的容积更大。
结晶度：
如下面的表2中示出的，在来自试验1的瓶子与来自试验2的瓶子10之间的结晶度没有显著差别。
表2：在两次处理之间的结晶度的平均值
试验1 试验2
结晶度(％) 30 32
椭圆率：
出人意料地，模具越冷，椭圆化效果越低。
试验1 试验2
椭圆率 2.72％ 0.91％

Claims (13)

1.一种热灌装塑料容器的注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造方法，所述热灌装塑料容器由聚合物材料，优选为具有结晶温度Tc与玻璃转变温度Tg的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，所述方法包括步骤：
(a)提供塑料预成型件，所述塑料预成型件包括颈部端、颈部支撑环、与通过具有外面与内面的壁限定的闭合的管状本体部分；
(b)加热所述预成型件；
(c)在模具腔体中使预成型件吹塑成型以形成容器；
(d)使成型的容器脱模，其中：
I.所述塑料预成型件的闭合的管状本体部分的壁的外面与内面相应地具有外部温度Te与内部温度Ti；
II.以此种方式执行所述预成型件的加热(b)：
当进入模具时，Ti>Te；
至少就在进入模具以前并且在开始加热(b)与进入模具中之间的持续时间的至少百分数(in％)的期间，Ti&Te≥Tg，所述百分数此后被以递增的优选顺序30、40、50、60、70给定；
Tg≤Ti≤Tc；优选Tg+10℃≤Ti≤Tc；并且更优选地在Tg+10℃≤Te≤Tc以前Tg+10℃≤Ti≤Tc；
III.至少在吹塑成型(c)的一部分的过程中，所述模具的至少一部分具有TM温度≤Tg；
IV.TM至少在吹塑成型(c)的一部分过程中保持恒定。
2.根据权利要求1的方法，包括在预成型件壁中的热扩散与热稳定的至少一个附加步骤(S)，
所述预成型件的加热在此附加步骤(S)期间停止。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在加热(b)以后并且在吹塑成型(c)以前，所述预成型件在壁的内面的至少一部分上包括内皮，所述内皮比壁的芯部更加不透明，所述壁优选地在其外面的至少一部分上还存在与壁的芯部相比更加不透明的外皮。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将所述预成型件的至少外面暴露到至少一个热源，优选地暴露到至少一个红外(IR)灯来实施加热步骤(b)。
5.根据权利要求1所述的方法，包括第一加热步骤(bl)、热扩散&热稳定步骤(S)以及第二加热步骤(b2)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中：
通过至少一个IR灯执行所述第一加热步骤(bl)，所述IR灯发射近IR光束；
通过至少一个IR灯执行所述第二加热步骤(b2)，所述IR灯发射中间IR光束。
7.根据权利要求5或6所述的方法，包括在吹塑成型步骤(d)以前的至少另一个补充的热扩散&热稳定步骤(S’)。
8.根据上述权利要求中至少一个所述的方法，其中，所述成型的容器具有至少以27％、28％、29％的递增的优选顺序的结晶度，并且更优选地包括在30％与38％之间的结晶度。
9.一种在根据上述权利要求中至少一个的方法中获得的中间产物，所述中间产物在所述方法的加热(b)以后并且在吹塑成型(c)以前获得，并且包含由聚合物材料、优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的预成型件并且包括位于壁的内面的至少一部分上的内皮，所述内皮比所述壁的芯部更加不透明，所述壁还优选地在其外面的至少一部分上具有与所述壁的所述芯部相比更加不透明的外皮。
10.根据权利要求9所述的中间产物，所述中间产物从所述预成型件的加热(b)中以此种方式产生：
当进入模具时，Ti>Te；
至少就在进入所述模具以前并且在开始加热(b)与进入所述模具之间的持续时间的至少百分数(in％)的期间，Ti&Te≥Tg，所述百分数此后被以递增的优选顺序30、40、50、60、70给定；
Tg≤Ti≤Tc；优选Tg+10℃≤Ti≤Tc；并且更优选地在Tg+10℃≤Te≤Tc以前Tg+10℃≤Ti≤Tc；
其中：
Ti、Te相应地是塑料预成型件的闭合的管状本体部分的壁的外面与内面的外部温度Te与内部温度Ti，
Tc、Tg相应地是所述预成型件的聚合物材料的结晶温度与玻璃转换温度。
11.一种在根据权利要求1至8中至少一个所述的方法中获得的热灌装塑料容器、优选为PET容器的的热灌装处理，所述热灌装方法基本上包括以在80℃与95℃之间的温度下的液体灌装所述容器。
12.一种通过根据权利要求9的处理灌装的热灌装塑料容器、优选为热灌装PET容器，并且特征在于，椭圆率低于2％，并且更优选地低于1％，并且更优选地低于0.5％。
13.一种根据权利要求9所述热灌装塑料容器，以不充气饮料填充。
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