วิธีทำขวดพลาสติก

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าขวดพลาสติกที่คุณใช้ทุกวันทำอย่างไร? ขวดพลาสติกได้กลายเป็นส่วนสำคัญของสังคมสมัยใหม่โดยมีการผลิตหลายพันล้านครั้งในแต่ละปี ตั้งแต่เครื่องดื่มไปจนถึงผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลภาชนะบรรจุอเนกประสงค์เหล่านี้ใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

ในบทความนี้เราจะดูประวัติที่น่าสนใจของขวดพลาสติกและสำรวจความสำคัญของพวกเขาในชีวิตประจำวันของเรา นอกจากนี้เรายังให้ภาพรวมของกระบวนการผลิตขวดพลาสติกตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

วิวัฒนาการของขวดพลาสติก

การพัฒนาต้นพลาสติกโพลีเอสเตอร์ในระยะแรก

พลาสติกโพลีเอสเตอร์เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1833 รุ่นแรก ๆ ถูกใช้เป็นสารเคลือบเงาของเหลว ในปี 1941 นักเคมี Dupont ได้พัฒนา PET ซึ่งเป็นโพลีเอสเตอร์ชนิดหนึ่ง สัตว์เลี้ยงต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าจะกลายเป็นพลาสติกสำหรับขวด

เหตุการณ์สำคัญที่สำคัญในการพัฒนาสัตว์เลี้ยงและขวดพลาสติก

การเดินทางของสัตว์เลี้ยงเริ่มต้นขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ปี 1970 เป็นจุดเปลี่ยน Nathaniel C. Wyeth จาก Dupont คิดค้นขวดพลาสติกโดยใช้วิธีการระเบิด นวัตกรรมนี้จัดการกับปัญหาเช่นกำแพงที่ไม่สม่ำเสมอและคอที่ผิดปกติปฏิวัติอุตสาหกรรม

ประเภทของพลาสติกที่ใช้ในการผลิตขวด

เมื่อพูดถึงการทำขวดพลาสติกพลาสติกทั้งหมดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเท่ากัน พลาสติกประเภทต่าง ๆ มีคุณสมบัติเฉพาะที่ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ลองมาดูพลาสติกที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดที่ใช้ในการผลิตขวด

polyethylene terephthalate (PET)

สัตว์เลี้ยงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการทำขวดพลาสติก มันมีน้ำหนักเบาทนทานและใส คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องดื่มบรรจุภัณฑ์อาหารและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล

ขวดสัตว์เลี้ยงสามารถรีไซเคิลได้ พวกเขาสามารถละลายลงและนำกลับเข้าไปในขวดใหม่หรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆ สิ่งนี้จะช่วยลดขยะและอนุรักษ์ทรัพยากร

โพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูง (HDPE)

HDPE เป็นพลาสติกทั่วไปที่ใช้ในการผลิตขวด เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งแรงความทนทานและความต้านทานต่อสารเคมี ลักษณะเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์น้ำยาทำความสะอาดครัวเรือนผงซักฟอกและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม

ขวด HDPE สามารถรีไซเคิลได้ พวกเขาสามารถเปลี่ยนเป็นขวดใหม่ไม้พลาสติกหรือแม้แต่อุปกรณ์สนามเด็กเล่น ความเก่งกาจนี้ทำให้ HDPE เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับผู้ผลิตหลายราย

Polyvinyl Chloride (PVC)

พีวีซีเป็นพลาสติกแข็งซึ่งบางครั้งใช้ในการผลิตขวด เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความชัดเจนและความต้านทานต่อน้ำมันและไขมัน คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลเช่นแชมพูและโลชั่น

อย่างไรก็ตามพีวีซีมีข้อเสียบางอย่าง มันสามารถชะล้างสารเคมีเข้าไปในเนื้อหาของขวดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับความร้อนหรือแสงแดด สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตหลายรายเลิกใช้พีวีซีเพื่อสนับสนุนทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า

โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE)

LDPE เป็นพลาสติกที่ยืดหยุ่นซึ่งมักใช้สำหรับทำขวดบีบ มันนุ่มน้ำหนักเบาและง่ายต่อการปั้นเป็นรูปทรงต่างๆ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องปรุงรสบรรจุภัณฑ์ซอสและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่ต้องจ่ายให้ง่าย

อย่างไรก็ตาม LDPE มีข้อ จำกัด บางประการ มันไม่แข็งแรงหรือทนทานเหมือนพลาสติกอื่น ๆ เช่น HDPE หรือ PET นอกจากนี้ยังมีจุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าซึ่งสามารถ จำกัด การใช้งานในแอปพลิเคชันบางอย่าง

กระบวนการผลิตขวดพลาสติก

เคยสงสัยหรือไม่ว่าขวดพลาสติกที่แพร่หลายเหล่านั้นทำอย่างไร? มันเป็นกระบวนการที่น่าสนใจที่เกี่ยวข้องกับเคมีวิศวกรรมและเวทมนตร์เล็กน้อย มาดำน้ำและสำรวจโลกของการผลิตขวดพลาสติก!

พอลิเมอไรเซชันของสัตว์เลี้ยง

คำอธิบายทีละขั้นตอน

1. ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยเอทิลีนไกลคอลและกรดเทเรฟทาลิก สารเคมีทั้งสองนี้เป็นหน่วยการสร้างของ PET (polyethylene terephthalate)

2. สารเคมีผสมและร้อนในเครื่องปฏิกรณ์ อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 530 ° F (277 ° C)

3. ภายใต้ความร้อนและความดันสูงสารเคมีจะทำปฏิกิริยา พวกเขาสร้างโซ่ยาวของโมเลกุลสัตว์เลี้ยง

4. สัตว์เลี้ยงจะถูกทำให้เย็นลงและตัดเป็นเม็ดเล็ก ๆ เม็ดเหล่านี้เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตขวด

ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้อง

• กระบวนการที่รวมเอทิลีนไกลคอลและกรดเทเรฟทาลิกเรียกว่าการควบแน่นพอลิเมอไรเซชัน

• เมื่อสารเคมีตอบสนองพวกมันจะปล่อยโมเลกุลของน้ำ นี่คือเหตุผลที่เรียกว่าปฏิกิริยาการควบแน่น

• ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสุญญากาศ สิ่งนี้ช่วยขับรถออกจากน้ำและทำให้สัตว์เลี้ยงบริสุทธิ์

การสร้าง preforms

preforms คืออะไร?

• Preforms เป็นขั้นตอนทารกของขวดพลาสติก พวกมันมีขนาดเล็กชิ้นส่วนของสัตว์เลี้ยง

• หากคุณเคยเห็นขวดพลาสติกที่มีคอเกลียวคอนั้นเป็นส่วนหนึ่งของ preform

preforms ทำอย่างไร

1. เม็ดสัตว์เลี้ยงจะถูกทำให้ร้อนจนกว่าพวกเขาจะละลายเป็นของเหลวที่หนาและน้ำเชื่อม

2. สัตว์เลี้ยงที่หลอมละลายนี้ถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ preform

3. แม่พิมพ์ถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วทำให้สัตว์เลี้ยงแข็งเป็นรูปร่างของ preform

4. preforms ถูกนำออกจากแม่พิมพ์พร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป

วิธีการปั้นทั่วไปสำหรับขวดพลาสติก

ขวดพลาสติกมีรูปร่างและขนาดทั้งหมด จากขวดน้ำที่อ่อนน้อมถ่อมตนไปจนถึงรูปทรงที่ซับซ้อนของภาชนะแชมพูแต่ละอันเป็นผลิตภัณฑ์ของวิศวกรรมที่แม่นยำ หัวใจสำคัญของกระบวนการนี้คือวิธีการปั้นที่หลากหลายแต่ละคนมีจุดแข็งและแอปพลิเคชันของตัวเอง

การปั้นเป่าแบบรีด (EBM)

คำอธิบายกระบวนการ:

• พลาสติกหลอมเหลวถูกอัดเข้าไปในหลอดกลวงที่เรียกว่า parison

• Parison ถูกจับในแม่พิมพ์และพองตัวด้วยอากาศ

• parison ที่พองตัวเป็นรูปทรงของแม่พิมพ์สร้างขวด

ข้อดีและข้อ จำกัด :

• EBM นั้นรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก

• มันสามารถสร้างขวดที่มีที่จับหรือรูปร่างที่ซับซ้อนอื่น ๆ

• อย่างไรก็ตามมีความแม่นยำน้อยกว่าวิธีอื่น ๆ

เรซินที่เหมาะสมสำหรับ EBM:

• polyethylene (PE) เป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับ EBM

• นอกจากนี้ยังใช้ polypropylene (PP) และ polyvinyl chloride (PVC)

การปั้นเป่าฉีด (IBM)

การฉีดขึ้นรูปแบบขั้นตอนเดียวและสองขั้นตอน:

• ใน IBM ขั้นตอนเดียว preform ทำและเป่าเป็นขวดในกระบวนการหนึ่งต่อเนื่อง

• IBM สองขั้นตอนแยกการสร้าง preform และการเป่าขวด

• สองขั้นตอนช่วยให้การจัดเก็บและการขนส่ง preforms

ประโยชน์และข้อเสีย:

• IBM ผลิตขวดที่มีความหนาของผนังที่สอดคล้องกันและคอแม่นยำ

• เหมาะสำหรับการทำขวดขนาดเล็กและละเอียด

• อย่างไรก็ตามมันช้ากว่า EBM และเหมาะสำหรับขวดขนาดใหญ่น้อยกว่า

แอปพลิเคชันของ IBM:

• IBM มักใช้สำหรับขวดทางการแพทย์และเครื่องสำอาง

• นอกจากนี้ยังใช้สำหรับขวดที่ต้องใช้เกลียวที่แม่นยำมากเช่นขวดสกรูด้านบน

การปั้นการเป่าแตร (SBM)

ประมวลผลภาพรวม:

• preform ถูกทำให้ร้อนแล้วยืดด้วยก้าน

• ในขณะเดียวกันอากาศแรงดันสูงพองตัวพรีฟอร์ม

• การยืดและการเป่าให้ความหนาและความแข็งแรงของขวด

ข้อดีของ SBM:

• SBM ผลิตขวดที่ชัดเจนแข็งแรงและมีน้ำหนักเบา

• การยืดเส้นแบ่งโมเลกุลพลาสติกช่วยเพิ่มคุณสมบัติของขวด

เรซินที่เข้ากันได้กับ SBM:

• polyethylene terephthalate (PET) เป็นเรซินหลักสำหรับ SBM

• ความชัดเจนและความแข็งแกร่งของสัตว์เลี้ยงทำให้เหมาะสำหรับขวดเครื่องดื่มอัดลม

การฉีดขึ้นรูป

ลักษณะของภาชนะฉีดขึ้นรูป:

• การฉีดขึ้นรูปสร้างขวดที่มีรายละเอียดที่แม่นยำและมีรายละเอียด

• ใช้สำหรับหมวกฝาปิดและชิ้นส่วนอื่น ๆ

• ขวดฉีดขึ้นรูปมักจะมีผนังหนาและทึบแสง

เรซินที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูป:

• polypropylene (PP) เป็นแบบฉีดทั่วไป

• นอกจากนี้ยังใช้โพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูง (HDPE)

ร่วมกันสำหรับขวดหลายชั้น

เทคโนโลยีเป่าขวดใหม่ล่าสุด:

• ร่วมกันรวมพลาสติกหลายชั้นที่แตกต่างกัน

• แต่ละชั้นมีคุณสมบัติเฉพาะเช่นอุปสรรคออกซิเจนหรือการป้องกันรังสียูวี

ประโยชน์ของขวดหลายชั้น:

• ขวดหลายชั้นสามารถยืดอายุการเก็บผลิตภัณฑ์ได้

• พวกเขายังสามารถเพิ่มความแข็งแกร่งและรูปลักษณ์ของขวด

แอปพลิเคชันและการใช้งานที่มีศักยภาพ:

• ขวดหลายชั้นใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม

• พวกเขามีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อแสงหรือออกซิเจน

การประกันคุณภาพและการทดสอบ

ขวดพลาสติกอาจดูง่าย แต่มีหลายอย่างที่ทำให้มั่นใจได้ว่าพวกเขาปลอดภัยและเชื่อถือได้ นั่นคือสิ่งที่การประกันคุณภาพและการทดสอบเข้ามาสำรวจขวดการทดสอบที่เข้มงวดบางอย่างผ่านก่อนที่พวกเขาจะไปถึงมือของคุณ

การทดสอบความต้านทานต่อแรงกระแทก

มันทำงานอย่างไร

• ขวดเต็มไปด้วยน้ำแล้วหล่นจากความสูงต่าง ๆ

• ความสูงและทิศทางถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อจำลองผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริง

• หลังจากหยดแล้วขวดจะถูกตรวจสอบสำหรับรอยแตกการรั่วไหลหรือความเสียหายอื่น ๆ

ทำไมมันถึงสำคัญ

• ขวดมักจะมีการเดินทางอย่างคร่าวๆจากโรงงานไปยังบ้านของคุณ

• พวกเขาอาจถูกทิ้งในระหว่างการบรรจุภัณฑ์การจัดส่งหรือการจัดเก็บ

• การทดสอบความต้านทานต่อแรงกระแทกทำให้มั่นใจได้ว่าขวดสามารถอยู่รอดได้

การทดสอบแรงดัน

มันทำงานอย่างไร

• ขวดเต็มไปด้วยอากาศหรือน้ำอัด

• ความดันภายในขวดเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

• ช่างเทคนิคตรวจสอบขวดสำหรับสัญญาณของความเครียดหรือความล้มเหลว

ทำไมมันถึงสำคัญ

• ขวดหลายขวดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องดื่มอัดลมอยู่ภายใต้ความดันคงที่

• หากขวดไม่สามารถทนความดันนี้ได้ก็อาจระเบิดหรือรั่วไหลได้

• การทดสอบความดันระบุจุดอ่อนใด ๆ ในการออกแบบหรือการผลิตของขวด

การทดสอบการซึมผ่าน

มันทำงานอย่างไร

• ขวดเต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซพิเศษ

• จากนั้นพวกเขาก็ปิดผนึกและวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้

• เมื่อเวลาผ่านไปช่างเทคนิคจะวัดการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในองค์ประกอบของก๊าซภายในขวด

ทำไมมันถึงสำคัญ

• ผลิตภัณฑ์บางอย่างเช่นเบียร์หรือน้ำผลไม้สามารถทำลายออกซิเจนได้

• หากขวดซึมผ่านออกซิเจนสามารถซึมเข้าและทำลายเนื้อหาได้

• การทดสอบการซึมผ่านทำให้มั่นใจได้ว่าขวดให้อุปสรรคที่เพียงพอ

การตรวจสอบความโปร่งใส

มันทำงานอย่างไร

• ขวดจะถูกวางไว้ด้านหน้าของแหล่งกำเนิดแสงที่สว่างไสว

• ช่างเทคนิคหรือระบบอัตโนมัติมองหาหมอกควันอนุภาคหรือข้อบกพร่องอื่น ๆ

• ขวดที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานความชัดเจนจะถูกปฏิเสธ

ทำไมมันถึงสำคัญ

• สำหรับผลิตภัณฑ์จำนวนมากการปรากฏตัวของขวดมีความสำคัญเกือบเท่ากับฟังก์ชั่นของมัน

• ลูกค้าต้องการเห็นผลิตภัณฑ์ภายในและข้อบกพร่องใด ๆ ในขวดสามารถปิดการเก็บได้

• การตรวจสอบความโปร่งใสช่วยให้แน่ใจว่าขวดทุกขวดมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานความงาม

บทสรุป

การทำความเข้าใจว่าการผลิตขวดพลาสติกมีความสำคัญอย่างไร เราสำรวจวิวัฒนาการของขวดพลาสติก การพัฒนาก่อนและเหตุการณ์สำคัญสำคัญเน้นบทบาทของสัตว์เลี้ยง

เราเจาะลึกลงไปในประเภทของพลาสติกที่ใช้ในขวด PET, HDPE, PVC และ LDPE แต่ละตัวมีคุณสมบัติและการใช้งานที่ไม่ซ้ำกัน

กระบวนการผลิตเป็นรายละเอียดทีละขั้นตอน การอธิบายพอลิเมอไรเซชันการสร้าง preform และเทคนิคการขึ้นรูปต่างๆได้รับการอธิบาย

การรู้กระบวนการนี้ช่วยให้เราชื่นชมความซับซ้อนที่อยู่เบื้องหลังขวดพลาสติกที่เรียบง่าย นอกจากนี้ยังเน้นถึงความสำคัญของการรีไซเคิลและการปฏิบัติที่ยั่งยืน