چگونه بطری پلاستیکی تولید کنیم؛ مواد لازم و مراحل ساخت

اگر می خواهید وارد صنعت ساخت و تولید بطری های پلاستیکی شوید حتما نحوه ساخت و فرایند تولید بطری های پلاستیکی برای شما جذاب و مفید است. در این مقاله از فرتاک پلیمر به طور کامل مواد اولیه برای تولید بطری های پلاستیکی مانند بطری آب معدنی و نوشابه و سایر بطری های پلاستیکی و همچنین فرایند ساخت بطری پلاستیکی توضیح داده می شود.

مراحل تولید بطری پلاستیکی به طور خلاصه

بطری های پلاستیکی بنا به کاربردی که دارند از مواد اولیه گوناگون تولید می شوند. در واقع مواد اولیه به گرانول تبدیل شده و سپس برای تبدیل به بطری های پلاستیکی به کار گرفته می شوند. به عنوان مثال بطری های نوشابه و بطری های آب معدنی از مواد اولیه پلاستیک پت ساخته می شوند. مراحل تولید بطری پلاستیکی به زبان ساده به این صورت است:

ابتدا ضایعات پلاستیکی و یا مواد اولیه نو به شکل انواع گرانول در می آیند. در مقاله روند تبدیل ضایعات پلاستیکی به گرانول مراحل این فرایند را توضیح دادیم که به طور خلاصه شامل جمع آوری، شستن، خرد کردن و گرانوله سازی می باشد.

بطری های پلاستیکی معمولا از جنس پلاستیک پت هستند بنابراین برای ساخت آن ها از گرانول ساخته شده از پلاستیک پت استفاده می شود. گرانول های پت را به حالت پریفرم Preform (لوله های باریک و نازک از جنس پت که به شکل لوله های آزمایشگاهی هستند) در می آوردند.

سپس پریفرم ها را در دستگاه و در حرارت بالا و تحت فشار خیلی زیاد در قالب های مخصوص بطری (در سایز و مدل های مختلف بطری) قرار می دهند و به بطری های پلاستیکی تبدیل می کنند.

• بیشتر بخوانید: انواع پریفرم

توضیحات تکمیلی در مورد مواد اولیه لازم برای ساخت و تولید بطری های پلاستیکی و همچنین فرآیند تولید بطری پلاستیکی در ادامه آورده شده است:

برای خرید گرانول و مشاهده قیمت انواع گرانول روی لینک زیر کلیک کنید:

بطری های پلاستیکی از چه چیزی ساخته می شوند؟

تولید بطری پلاستیکی به صورت مرحله ای انجام می شود. تولید کنندگان بطری های پلاستیکی به طور معمول از یکی از چهار نوع پلاستیک برای تولید بطری استفاده می کنند. به طور معمول، بطری های پت PET (بطری های ساخته شده از پلی اتیلن ترفتالات)، برای نگهداری آب آشامیدنی و سایر نوشیدنی ها به کار گرفته می شوند، زیرا این ماده هم قوی و هم سبک است. پلی اتیلن (PE) به شکل چگالی بالا برای ساخت بطری های پلاستیکی محکم مانند بطری های مواد شوینده و به شکل چگالی کم برای ساخت بطری های فشاری مورد استفاده قرار می گیرد. پلی پروپیلن (PP) برای بطری های قرص و موارد مشابه به کار گرفته می شود. پلی کربنات (PC) برای بطری های آب چند بار مصرف و ظروف چند بار مصرف مشابه استفاده می شود. به منظور درک فرآیند تولید، بهتر است که ابتدا ترکیب شیمیایی مواد را بررسی کنید.

همانطور که بالا ذکر شد، بطری های پلاستیکی معمولا از PET، PP، PC و PE ساخته می شوند. PE اغلب به عنوان LDPE (پلی اتیلن با چگالی کم) یا HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) در نظر گرفته می شود. ما در زیر بررسی خواهیم کرد که چگونه هر ماده بر فرآیند تولید بطری تأثیر می گذارد.

PET (پلی اتیلن ترفتالات)

پلی اتیلن ترفتالات یک پلیمر ترموپلاست است که بسته به ترکیب مواد شیمیایی می تواند مات یا شفاف باشد. مانند بیشتر پلاستیک ها، PET از هیدروکربن های نفتی ازطریق واکنش بین اتیلن گلیکول و اسید ترفتالیک تولید می شود. PET برای ایجاد زنجیره های مولکولی بلند به پلیمر تبدیل می شود، که امکان تولید بطری های PET از آن را فراهم می سازد.

پلیمریزاسیون به خودی خود یک فرآیند پیچیده است و بسیاری از ناهماهنگی های بین یک دسته PET تولیدی و دسته دیگر به این دلیل صورت می گیرد. به طور معمول، دو نوع ناخالصی در طی فرآیند پلیمریزاسیون شکل می گیرد: دی اتیلن گلیکول و استالدهید. اگرچه دی اتیلن گلیکول معمولا در مقادیر زیاد تولید نمی شود که PET را تحت تاثیر قرار دهد، اما استالدهید نه تنها در فرآیند پلیمریزاسیون بلکه در طی فرآیند تولید بطری نیز شکل می گیرد. مقادیر زیاد استالدهید موجود در PET مورد استفاده برای تولید بطری باعث می شود نوشیدنی موجود در بطری طعم ناخوشایندی داشته باشد.

وقتی پلاستیک ساخته شد، فرآیند تولید بطری PET آغاز می شود. برای اطمینان از این که پلاستیک برای استفاده مناسب باشد، تست های مختلفی بعد از تولید انجام می شوند تا بررسی شود که آیا کربن دی اکسید در بطری های نفوذ می کند یا نه (این موضوع برای بطری هایی که برای نگهداری نوشابه های گازدار استفاده می شوند، مهم است). فاکتورهای دیگری مانند شفافیت، براقیت، مقاومت در برابر شکست، ضخامت و مقاومت در برابر فشار نیز با دقت مورد بررسی قرار می گیرند.

LDPE/HDPE (پلی اتیلن با چگالی کم و بالا)

یکی دیگر از ترموپلاستیک ها، پلی اتیلن است که برای تولید شیشه های آب و شیر، بطری های مواد شوینده، بطری های سس کچاپ، بطری های اسپری و سایر محصولات مورد استفاده قرار می گیرد. هم LDPE و هم HDPE را می توان به صورت ترموفورمینگ، قالب گیری بادی و قالب گیری تزریقی تولید کرد. LDPE یکی از اولین پلاستیک هایی بود که ازطریق قالب گیری بادی ساخته می شود و در حال حاضر برای ساخت بطری های فشاری مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا در مقایسه با HDPE شکل پذیری بالا اما استحکام کمتری دارد. HDPE برای اشکال مختلفی از بطری ها به کار برده می شود. این ماده در حالت خنثی خود معمولا به رنگ سفید یا سیاه است و وقتی ضخامت آن به اندازه بطری های شیر و موارد مشابه نازک می شود، شفاف می گردد. تامین کنندگان می توانند فرمولاسیون آن را با هدف افزایش مقاومت در برابر پارگی، شفافیت، شکل پذیری، قابلیت چاپ و سایر پارامترها تغییر دهند.

پلی اتیلن از یک مونومر واحد به نام اتیلن تشکیل شده است که آن را به یک هموپلیمر تبدیل می کند. LDPE یک آمورف است، در حالی که HDPE کریستالی است و همین امر موجب شکل پذیری بیشتر LDPE و پلبیت بالاتر HDPE می شود. پلی اتیلن گران تر از پلی پروپیلن است. پلی پروپیلن ارزان ترین ترموپلاستیک به حساب می آید. برای اطلاعات بیشتر در مورد HDPE، لطفا به مقاله رزین های پلی اتیلن ما مراجعه کنید.

PP (پلی پروپیلن)

رزین پلی پروپیلن معمولا یک پلیمر مات با چگالی کم با ویژگی های قالب گیری تزریقی و ترموفورمینگ عالی است. برای بطری ها، با پلی اتیلن رقابت می کند و می تواند برای کاربردهای شفاف مورد استفاده قرار گیرد، در حالی که پلی اتیلن تنها برای بطری های شیر شفاف کاربرد دارد. پلی پروپیلن نمی تواند با شفافیت نوری پلیمرها مانند پلی کربنات مطابقت داشته باشد، اما عملکرد نسبتا خوبی دارد. ویسکوزیته پایین در دماهای ذوب برای کاربردهای اکستروژن و قالب گیری ازجمله قالب گیری بادی مناسب است.

PC (پلی کربنات)

پلی کربنات ها به واسطه پلیمریزاسیون بیسفنل A (C15H16O2) و فسژن (COCl2) تولید می شوند. پلی کربنات در مقایسه با سایر پلیمرهایی که برای ساخت بطری مورد استفاده قرار می گیرند، گران قیمت تر هستند. بنابراین، کاربرد آن در وهله اول به بطری های چند بار مصرف با کیفیت بالا مانند بطری های پزشکی یا آن هایی که در کولرهای آبی یا در محیط های آزمایشگاهی یافت می شوند، محدود می شود.

این ماده دارای خواص نوری و استحکام فوق العاده ای است. به همین دلیل، در ساخت بطری هایی با شفافیت بالا که محتویات داخل نمایان است و در عین حال در برابر حرارت و کاربرد فراوان مقاوم باشد، استفاده می شود. این ماده در برابر شستشوهای مکرر مقاومت می کند و قابل اتوکلاو است.

فرآیند تولید: بطری های پلاستیکی چگونه تولید می شوند؟

بطری های پلاستیکی معمولا ازطریق قالب گیری بادی ساخته می شوند، اما تکنیک های مختلفی ازجمله حرارتی دهی مجدد و قالب گیری بادی، قالب گیری بادی اکستروژن و قالب گیری بادی رفت و برگشتی برای ساخت آن ها به کار برده می شوند.

در ادامه مقاله، مراحل فرآیند تولید بطری های پلاستیکی را بررسی می کنیم.

بطری های ساخته شده به روش حرارت دهی مجدد و قالب گیری بادی

اولین مرحله از فرآیند تولید بطری دو مرحله ای حرارت دهی مجدد و قالب گیری بادی (RBM)، قالب گیری تزریقی است. گلوله های پلاستیکی در یک بشکه از دستگاه قالب گیری تزریقی به پلاستیک تبدیل می شوند، سپس پلاستیک در اثر گرما و نیروی برشی یک پیچ تغذیه ذوب می شود. پلاستیک ذوب شده به داخل قالب های چند حفره ای تزریق می شوند و در آن به شکل لوله های بلند و نازک در می آیند. این لوله ها که با نام پاریزون شناخته می شوند، معمولا شامل گلوگاه و رزوه هایی هستند که برای درپوش بطری ها مورد استفاده قرار می گیرند. پاریزون های PET به راحتی به تاسیسات تولید بطری های پلاستیکی منتقل می شوند زیرا نسبت به بطری های کاملا شکل گرفته فشرده تر هستند.

در طول فرآیند حرارت دهی مجدد، پاریزون ها داخل یک فیدر تغذیه می شوند و به گونه ای هدایت می شوند که وارد دستگاه قالب گیری بادی شوند. پاریزون ها با عبور از هیترهای کوارتزی گرم می شوند و سپس وارد قالب می گردند. در اینجا یک میله فولادی نازک به نام سنبه، به داخل گلوگاه پاریزون می لغزد و پاریزون را با هوای بسیار فشرده پر می کند. سپس، قالب گیری بادی شروع می شود. در نتیجه هوای فشرده شده،‌ حرارت و فشار، پاریزون دمیده شده و به صورت محوری و شعاعی داخل قالب کشیده می شود و شکل بطری را به خود می گیرد. این فرآیند بطری های دو محوره را تولید می کند که یک مانع کربن دی اکسید ایده آل برای نگهداری از نوشیدنی های گازدار را شامل می شوند.

قالب باید نسبتا سریع خنک شود، تا شکل قالب به خوبی روی بطری مشخص شود. روش های خنک سازی متفاوتی وجود دارند، هم به صورت مستقیم و هم به صورت غیرمستقیم که به طور کارآمد قالب و پلاستیک را خنک می کنند. می توان آب را از لوله های اطراف قالب عبور داد و قالب و پلاستیک درون آن را به صورت غیرمستقیم خنک کرد. روش های خنک کاری مستقیم عبارتند از اعمال هوای تحت فشار یا کربن دی اکسید به طور مستقیم بر روی قالب و پلاستیک.

بعد از این که بطری خنک شد، آماده خارج کردن از قالب است. اگر یک فرآیند قالب گیری پیوسته مورد استفاده قرار گرفته است، بطری ها باید با روش برش پلاستیک بین آن ها جدا شوند. اگر فرآیند غیرپیوسته مورد استفاده قرار گرفته است، پلاستیک اضافی در طول تولید از قالب خارج شده و نیاز به برش نخواهد بود. بعد از جدا کردن بطری از قالب و برش پلاستیک اضافی، بطری های پلاستیک برای پر کردن یا حمل و نقل آماده هستند.

بطری های ساخته شده به روش قالب گیری بادی اکستروژن

سایر روش های تولید بطری های پلاستیکی شکل گیری پاریزون ها و قالب گیری بادی را در یک فرآیند پیوسته با هم ترکیب کرده اند. یکی از این ماشین آلات، دستگاه اکستروژن پیوسته است که در آن اکسترودر به صورت پیوسته یک پاریزون تولید می کند. در فرآیند قالب گیری بادی اکستروژن، پاریزون به صورت عمودی شکل می گیرد و ضخامت دیواره آن با تغییر اندازه اوریفیسی که ازطریق آن اکسترود می شود، متغیر است. دو نیمه قالب بر روی پاریزون بسته می شوند و آن را وارد مرحله قالب گیری بادی می کنند. در این مرحله، بطری به مانند مرحله دوم فرآیند RBM شکل می گیرد.

تغییر ضخامت دیواره مشکل عدم یکنواختی پاریزون را حل می کند، زیرا وزن پاریزون شکل گرفته در قسمت شکل گیری و حرارت دهی کشیده خواهد شد. از این رو، ضخامت دیواره افزایش می یابد تا یک ضخامت یکنواخت در طول فرآیند شکل گیری به دست آید.

بطری های ساخته شده به روش قالب گیری بادی رفت و برگشتی

یکی دیگر از فرآیندهای تولید بطری، قالب گیری بادی رفت و برگشتی است. این ماشین آلات پیچ را به صورت خطی داخل لوله انژکتور حرکت می دهند تا یک گلوله تشکیل شود. سپس، پیچ گلوله را به سمت سنبه فشار می دهد تا پاریزون شکل گیرد. چنین ماشین آلاتی به طور معمول برای ساخت شیشه های شیر HDPE که ابتدا در دهه 1960 توسط شرکت Uniloy Corp تولید شد، مورد استفاده قرار می گیرند.

از چه فرآیندهای شیمیایی برای ساخت بطری های پلاستیکی استفاده می شود؟

فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده برای ساخت بطری های پلاستیکی عبارتند از پلیمریزاسیون، تراکم پلیمری، پردازش پلیمر، اکستروژن مذاب، قالب گیری دمشی کششی تزریقی، خنک سازی و انجماد و فرآیندهای پرداخت.

بطری های آب چگونه ساخته می شوند؟

تولید بطری آب به ماده مورد استفاده برای ساخت بطری بستگی دارد، زیرا این بطری ها اغلب از پلاستیک، فلز و سایر مواد ساخته می شوند. اما بطری های پلاستیکی آب از چه چیزی ساخته می شوند؟ انواع یکبارمصرف بطری های آب از PET ساخته می شوند، در حالی که بطری های آب چند بار مصرف را می توان از PET، PP یا PVC (پلی وینیل کلراید) ساخت.

برای بطری های آب یکبار مصرف، گاهی اوقات PET بازیافتی با PET جدید در دمای 500 درجه فارنهایت (260 درجه سانتیگراد) با هم ترکیب می شوند. از آن به بعد، پلاستیک ازطریق فرآیند RBM ذکر شده تهیه می شود. پلاستیک بطری های آب چند بار مصرف باید قبل از قالب گیری بادی اکستروژن در دمای بین 150-350 درجه فارنهایت (66-177 درجه سانتیگراد) ذوب شود. سپس، یکبار دیگر حرارت داده می شود تا شکل نهایی به دست آید و عملیات خنک کاری صورت می گیرد.

بطری های نوشابه های گازدار چگونه ساخته می شوند؟

بطری های نوشابه های گازدار را می توان از مواد اولیه مختلف، بسته به فرآیند تولید و خواص مورد نظر ساخت. این مواد عبارتند از پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی پروپیلن (PP).

• پلی اتیلن ترفتالات (PET): PET رایج ترین ماده اولیه برای ساخت بطری های نوشابه های گازدار است. این ماده اولیه تحت عملیات پلیمریزاسیون، اکستروژن مذاب و قالب گیری بادی کششی تزریقی قرار می گیرد تا شکل بطری نهایی حاصل گردد. PET به دلیل وزن سبک، شفافیت و خواص مانع موثر محبوبیت فراوانی دارد و همین ویژگی ها آن را برای بطری های نوشابه های گازدار مناسب می کند. نماد بازیافت «1» اغلب کاربرد PET را نشان می دهد.
• پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE): HDPE یکی دیگر از موادی است که گاهی اوقات برای نوشابه های گازدار مورد استفاده قرار می گیرد. HDPE که به خاطر دوام و مقاومت در برابر ضربه بالا شناخته شده است، گزینه مناسبی برای ساخت ظروف ازجمله انواع خاصی از بطری های نوشابه های گازدار است.
• پلی پروپیلن (PP): اگرچه کاربرد پلی پروپیلن برای بطری های نوشابه های گازدار کمتر رایج است، اما در زمینه های خاص کاربرد دارد. پلی پروپیلن به دلیل مقاومت شیمیایی بالا برای ساخت بطری هایی استفاده می شود که به مقاومت در برابر مواد شیمیایی خاص یا دماهای بالا نیاز دارند.

فرآیند تولید شامل پلیمریزاسیون، تشکیل گلوله، اکستروژن مذاب، قالب گیری تزریقی، قالب گیری بادی کششی، خنک کاری، برش و بازرسی های کنترل کیفیت است. این مواد در مجموع امکان تولید بطری های متنوع پلاستیکی را مطابق با نیازهای خاص و استانداردهای صنعت فراهم می کنند.

جمع بندی

این مقاله خلاصه ای از فرآیند تولید بطری پلاستیکی و مواد مورد استفاده برای ساخت بطری های پلاستیکی را ارائه می دهد. گرانول های ساخته شده از پت اصلی ترین ماده اولیه برای تولید بطری پلاستیکی است. فرتاک پلیمر تولید کننده برتر انواع مواد پلیمری مورد نیاز برای صنعت تولید پلاستیک مانند گرانول، پرک، مستربچ و کامپاند است. برای خرید این محصولات همچنین خرید انواع گرانول شامل خرید گرانول پلی کربنات، گرانول پلی اتیلن، گرانول پلی استایرن و گرانول پلی پروپیلن می توانید با کارشناسان ما در فرتاک پلیمر در ارتباط باشید و پس از دریافت مشاوره رایگان محصول مورد نظر خود را سفارش دهید. ما خرید گرانول با بهترین کیفیت و قیمت را تضمین می کنیم. همین حالا با ما تماس بگیرید.

همچنین بخوانید: گرانول پلاستیک چیست