TWI378905B - - Google Patents

Description

1378905 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 化的拉伸方法。 一種胚身拉伸方法，尤指一種可讓容器輕量 【先前技術】 飲料包裝容器的輕量化，除了可以降低成本之外，亦可響應 減碳運動，為世界環保盡一份心力。 曰w 目前輕量化的技術與方向大略可歸納成以下幾類。 第-類為改_牙規格，由ALGGA1716 THREAD spEe進_

PC0__而至最新的pC_卜其螺牙區的用料可節省幾達概。 第二類為容H造型麟：在設計上增強結構和降低，，表容比 (SURFACE TO VOLUME RATIO)” ，以減少用料量。 产，器内部加氣，由報子内部加Μ以補強容器結構強 第四類為容器結構創新，使用容積變化技術，降低結構強度 的需求，以簡化瓶形設計並節省用料量。 第五類為生產技術連線及低溫化，藉&生紐躺改進，降 低對容器規格的需求而能輕量化。 月，閱圖1」與圖2」所示，傳統雙轴延伸吹瓶設備，會 藉由具有水冷式遮蔽罩1的加熱爐2，加熱-胚身3，並藉由水冷式 遮蔽罩1防止加熱爐2的紅外線4直接照射到瓶胚支撐環5與其連接 的螺牙6 ’以避免瓶胚支撐環5與其連接的螺牙6因過度受熱而軟化 變形’導致後續在吹麟會闕形處的氣顏顯成形失敗，並 吹瓶设備會對該胚身3吹瓶讓其形成瓶子7。 使用水冷式遮蔽罩1不但有效隔離紅外線4照射到瓶胚支撐環 5與螺牙6 ’也會在緊㈣胚身3±形成—段溫度.玻璃轉化點而 無拉伸的區域h，進而會縮短其有效拉伸長度Lp，導致用料的增 3 f S3 1378905 加。又該區域h於吹氣成型後形成瓶子7的頸部區，對於耐熱容器 -而言，由於成形期間可以承受較高的溫度或較長的受溫時^，因 •此設計上可以允許縮短該區域h的長度以節省部分原料。 【發明内容】 ' ,爱是’本發明的主要目的在於揭露一種拉伸方法，以在不傷 及觀口的同時’增加有效拉伸長度，並讓有效拉伸長度延伸至瓶 口内部。 本發明為-種結晶瓶口容器輕量化方法，應用於將一具一瓶 鲁 口的胚身形成一瓶身，其步驟包含·· 讓該瓶口的表面形成一結晶外層； 讓該瓶口的該結晶外層的内側形成一與該胚身連接且非結晶 的無定形層； 藉一加熱裝置同時加熱該胚身與該無定形層； 藉-吹瓶設備來拉伸該胚身與該無定形層，卿成該瓶身。 據此，本發由設置具足夠的硬度與耐高溫特性的該結晶 •外層’因此在雙向延伸成形條件下足可保護瓶口，同時本發明讓 該瓶口的該結晶外層的_形成—與該胚身連接且非結晶的無定 形層，因而有效拉伸長度可延伸至該無定形層，而增加有效拉伸 長度’故可以節省用料。 【實施方式】 茲有關本發明之詳細内容，現配合圖式說明如下： 清參閱「圖3」與「圖4」所示’其為本發明為一種結晶瓶口 容器輕量化方法’應用於將一具一瓶口 1〇的胚身2〇形成一瓶身 30 ’首先為讓該瓶口 10的該結晶外層U 定形層12。 10的表面形成—結晶外層U，並讓該瓶口 的内侧形成-與該胚身2G連接轉結晶的無 置40於該如ln…」與「圖6」所示，本發明可藉—結晶裝 …丨X 口蝴結晶外層11，該結晶裝置40具有-散熱 連為/加熱爐42，該散熱韓片41與胚身20内的自轉轴21 =一體而接觸該瓶㈣的内側，且該自轉軸21不但是胚身2〇 ^ =嶋編物_， 德倾加麵42的熱度讓_口 10軸該結晶外 並猎由該散熱籍片41帶走該瓶口 10内側的熱，以於該槪 口 10内侧形成該無定闕12，此時除了該無定形層12之外，亦 會於該瓶Π H) _彡錢接騎絲層12的―紋糊層13。 將胚身20的瓶口 10由外部的加熱爐42加熱到軟化(軟化的 範圍為玻璃移轉溫度巧到冷結晶溫度Tcc之間），此時若再進一 步…、貝J瓶口 10產生收縮貼合到自轉抽21上而完成由瓶口⑺内 壁經自轉軸21到散熱則41的—條熱傳導途徑。 、藉由控制加熱爐42加熱的速度和散熱韓片41的散熱速度可 、在瓶口 1〇肉厚之間建立溫度梯度，溫度的量測可以使用非接觸 式紅外線溫度監控，如使用紅外線溫度檢知^⑼，來制瓶口 1〇 外壁與胚身2G載體（即自轉轴21)部位的溫度。由於PET聚合物在 14GCU各溫度的”半結晶期”相差甚大（呈對數差 -、）因此，可在上述溫度範圍的高低兩侧選出合適的溫度對做成 加工梯度。 經調節控制此瓶口 10内外兩側的溫度梯度大小可形成一結晶 梯度。若以密度表示，則此梯度一般會在1. 335到1. 38的經濟實 用範圍。 又該散熱鰭片41可對應設置一冷卻風源411，如風刀、風扇 等’以維持該散熱鰭片41的散熱能力，並可與紅外線溫度檢知器 6〇(Pyrometer)共同形成具反饋能力的反饋式冷卻控制迴路，讓瓶 口 10内侧在結晶加工時能保持溫度在所需的範圍。 以上所提，為本發明應用的瓶口結晶技術，其重點在於控制 瓶口 ίο内壁的溫度，在形成該結晶外層η之時，同時可以向瓶 口 10内壁侧擴大該無定形層12的範圍，以下則為本發明所應用 的吹瓶技術。 請再一併參閱「圖7」所示，本發明為藉一加熱裝置5〇同時 加熱該胚身20與該無定形層12,並藉一吹瓶設備（圖未示）來拉伸 該胚身20與該無定形層12，以形成該瓶身3〇。其中該加熱裝置 50除了透過未結晶胚身20的熱傳導外，另有從結晶外層η的熱 傳導使無定爾12軟化。因此需要移除習㈣水冷式遮蔽罩，並 提供額外的熱源51覆蓋到整個的該瓶口 1〇。 如上所述，本發明藉由設置具足夠的硬度和高耐溫的該結晶 外層11 ’因此在加熱過程中足可保護_ 1G的結構，以避免後續 加工中損壞，同時本發明讓該瓶口 1G的該結晶外層11的内側形 成與該胚身20連接且非結晶的無定形層12，該無定形層η可 1378905 以藉由間接的熱傳導軟化，因此 ‘古心μ* 了被田作拉伸的材料使用，因而 有效拉伸長度可延伸至該無定形層12，其可 度’因此維持最大的拉伸倍數鱗持原本設計㈣倍數下，可^ 少胚身20長度，故可以料祕，而達雜量化的目的此外， 由於瓶口 1〇頸部上的原料皆完全被拉伸至應變硬化，因而亦可以 改善概口 10頸部肉厚分佈的均勻性，並消除出模歪頭與熱瓶頸侧 毛邊的問題。 • 惟上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明 實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修 飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 圖1，習知結晶瓶口容器加熱裝置示意圖。 圖2，習知結晶瓶口容器拉身尺寸示意圖。 圖3，本發明吹瓶前的胚身圖。 圖4，本發明吹瓶後的瓶身圖。 _ 圖5 ’本發明結晶瓶口剖面另一實施結構圖。 圖6，本發明形成結晶瓶口的結晶裝置示意圖。 圖7 ’本發明結晶瓶口容器加熱裝置示意圖。 【主要元件符號說明】 習知

Lp :有效拉伸長度 h :區域 1 :水冷式遮蔽罩 2 :加熱爐 1378905 3 :胚身 4 :紅外線 5:胚身支撐環 6 :螺牙 7 :瓶子 本發明 10 :瓶口 • 11:結晶外層 12 :無定形層 13 :無定形内層 20 :胚身 21 :自轉軸 30 :瓶身 40 :結晶裝置 • 41:散熱鰭片 411 :冷卻風源 42 :加熱爐 50 :加熱裝置 51 :熱源 60 :紅外線溫度檢知器

Claims (1)

1. 七、申請專利範圍： 卜-種結晶瓶口容H輕量化方法，應用於將—具—瓶口的肢 身形成一瓶身，其步驟包含： 讓該瓶口的表面形成一結晶外層； 讓該瓶σ的該結晶外層的_形成—與該胚身連接且非結晶 的無定形層； ％ 藉一加熱裝置同時加熱該胚身與該無定形層； 藉一吹瓶設備來拉伸該胚身與該無定形層，以形成該瓶身。 2、 如申請專利範圍第丨項所述之結晶瓶口容器輕量化方法， 其中藉一結晶裝置於該瓶口形成該結晶外層，該結晶裝置具有— 散熱鰭片與一加熱爐，該散熱鰭片伸入並接觸該瓶口的内側，而 該加熱爐設置於該瓶口的周遭，以藉由該加熱爐讓該瓶口形成該 結晶外層，並藉由該散熱鰭片帶走該瓶口内侧的熱，以於該瓶口 内側形成該無定形層。 3、 如申請專利範圍第2項所述之結晶瓶口容器輕量化方法， 其中該瓶口内侧形成連接該無定形層的一無定形内層。 4、 如申請專利範圍第1項所述之結晶瓶口容器輕量化方法， 其中於該瓶口的表面形成該結晶外層的步驟包含： 藉一結晶裝置於該瓶口形成該結晶外層，該結晶裝置具有一 散熱鰭片與一加熱爐，該散熱鰭片與該胚身内的一自轉轴連為一 體而接觸該瓶口的内侧； 讓該加熱爐設置於該瓶口的侧邊，將該胚身的瓶口由該加熱 爐加熱直至玻璃移轉溫度Tg到冷結晶溫度Tcc之間而軟化，再進一 1378905 步加熱讓該瓶口產生收縮貼合到該自轉轴上而完成由該瓶口内壁 . 經該自轉軸到該散熱鰭片的一條熱傳導途徑； • 藉由控制該加熱爐加熱的速度和該散熱鰭片的散熱速度，在 該瓶口内外壁之間建立溫度梯度，經調節控制該瓶口内外兩側的 溫度梯度大小可形成一結晶梯度，以藉由該加熱爐的熱度讓該瓶 口形成該結晶外層，並藉由該散熱鰭片帶走該瓶口内側的熱，以 於該瓶口内侧形成該無定形層，並於該瓶口内侧形成連接該無定 ^ 形層的一無定形内層。 5、 如申請專利範圍第4項所述之結晶瓶口容器輕量化方法， 其中該政熱籍片對應設置一冷卻風源。 6、 如申請專利範圍第5項所述之結晶瓶口容器輕量化方法， 其中藉紅外線溫度檢知器量測溫度，並與該冷卻風源結合構成一 反饋式冷卻控制迴路。 7、 如申請專利範圍第1項所述之結晶瓶口容器輕量化方法， • 其中該加熱裝置提供額外的熱源覆蓋到該瓶口，以透過未結晶的 該胚身的熱傳導之外，更藉該結晶外層的熱傳導使該無定形層軟