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| 塑料瓶盖设计过程 |
发布日期:2011/8/28 |
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1 不同牙口所对应的不同应用
1. CSD牙口
瓶子的内部压力可达5bar，随着内部压力的增加，其密封性能越好。所有CSD牙口至少有两圈的螺牙，并且设有排气槽。旋转不到半圈时，气体可以排出，此时还有1.5圈的螺牙未退出，可以保证瓶盖不会被内部压力喷出；
现在最常用的有牙口有Alcoa, BPF和PCO,其中PCO用的瓶盖比其他两种轻0.5g。
2. 水瓶牙口
轻量化是水瓶发展的主要趋势，牙口较短，相对应的瓶盖也较短，通常是2~3线的螺牙，或以实现半圈内开闭；
3. 热灌装牙口
热灌装用的牙口较大，这样可以使用较大的拉杆进行循环吹气，可以取得比较好的效果。在灌装线上，牙口首先要被加热到75℃左右，接近其玻璃转化点。因此，作为热瓶用的树脂会能过一些方法增加其玻璃转化点。填充完冷却后，会产生负真空，由于无定形状态的PET有可能无法抵抗负真空形成的压力，有可能失效。因此，热灌装的牙部会比水瓶重，厚度有可能达到2.5mm。
另一种方法是牙部结晶，但只在亚洲很普遍，因为专利权只授予北美的少部分公司。
3.2 密封类型
1. 单片密封
单片密封是指只用一种塑料成型密封，而不是用衬垫一起密封。为了达到尺寸公差的要求，单片密封通常用注射成型得到，而不是用挤出成型。
1) 标准密封
标准密封是最常用的一种密封，密封面是牙口的内径倒钩的外径大于牙口内径，但是，若用于CSD瓶，此密封会被气体推开。
 优点
A. 开启力矩小；
B. 对牙口外部损坏不敏感；
C. 价格低；
D. 杀菌方便。
 缺点
A. 对牙口内部损坏较敏感；
B. 不能应用于CSD瓶。
2) 外部密封 (1)
此类型的外部密封，密封面在TSS，由于根切较大，导致杀菌不便。应用在CSD瓶上，效果良好。
 优点
A. 加盖方便；
B. 对牙口内部损坏不敏感；
C. CSD应用良好。
 缺点
A. 密封性较差；
B. 对牙口外部损坏较敏感；
C. 开启力矩不稳定；
D. 价格高；
E. 杀菌不便。
3) 外部密封 (2)
用垂直的密封面，密封瓶胚牙口外部。
 优点
A. 加盖方便；
B. 对牙口内部损坏不敏感；
C. CSD应用良好。
 缺点
A. 密封性较差；
B. 密封性由应用力矩所决定；
C. 对牙口外部损坏较敏感；
D. 价格高；
E. 杀菌不便。
4) 双重密封
双重密封汲取了标准密封和外部密封的优点，不管牙口内部还是外部的损坏，对密封性能的影响都比较小，但是双重密封，会增加应用力矩，也会增加模具价格。
 优点
A. 中等开启力矩；
B. 不管牙口内部还是外部的损坏，对密封性能的影响都较小；
C. CSD应用良好。
 缺点
A. 密封性由应用力矩所决定；
B. 成本高；
C. 应用力矩较高；
D. 杀菌困难。
5) 三重密封
牙口内壁，外壁和TSS面都得到密封，因此任何面的损坏，对其密封性能的影响都不大，但是，由于三面密封，应用力矩也最大。
 优点
A. 中等开启力矩；
B. 任何面的损坏，对其密封性能的影响都不大；
C. CSD应用良好；
D. 杀菌方便。
 缺点
应用力矩大
2. 双片密封
大多数产商喜欢用单片密封，有时用双片密封，是因为其可以增加作用功能及寿命。衬垫必须足够软，通常用的是EVA。衬垫用的瓶盖有一个突出的部分来安装衬垫，其密封面不是TSS，而是牙口的外表面。带有衬垫的设计可以更好地抵抗顶部载荷。
衬垫安装到瓶盖中有三种方式：
 冲出一定形状的衬垫，然后再安装到瓶盖上，这种方法价格太高，因为有一些衬垫不合格；
 衬垫随瓶盖一起压塑成型，因此，衬垫会跟瓶盖连在一起。这是最廉价的一种方法，但是，衬垫会跟瓶盖一起旋转，如果瓶口的损坏，会导致衬垫的损坏并引起密封不良；
 衬垫在瓶盖外进行压塑成型，然后再放入瓶盖中，这样，衬垫就会自由旋转，不影响开启力矩。
1) 内成型衬垫
衬垫在瓶盖内成型，跟三面密封相似。开放式结构有利于杀菌，而且这种密封方式适用于一次性果汁饮料。和其他衬垫相似，这种设计在瓶盖旋开一点角度(防盗环未完全损坏)时就已经将内部气体释放。对于热瓶来说，旋开一点角度，瓶子会释放真空，现膨胀状态。
 优点
A. 开启力矩一致；
B. 任何面的损坏，对其密封性能的影响都不大；
C. 杀菌容易；
 缺点
A. 对应用力矩较敏感；
B. 防盗环损坏前，瓶内气体已全部释放；
C. 价格较高；
2) 外成型衬垫
衬垫在外面成型后，再放入瓶盖中，但是，衬垫背面部分无法进行杀菌。由于衬垫是单独成型的，因此，可以印刷后再放入瓶盖。
 优点
A. 开启力矩一致；
B. 任何面的损坏，对其密封性能的影响都不大；
C. 杀菌容易；
 缺点
A. 对应用力矩较敏感；
B. 防盗环损坏前，瓶内气体已全部释放；
C. 价格较高；
3) 共注射成型衬垫
瓶盖和衬垫用一步法注出，形状和内部成型很像。
 优点
A. 开启力矩一致；
B. 密封良好；
 缺点
A. 对应用力矩较敏感；
B. 防盗环损坏前，瓶内气体已全部释放；
C. 衬垫缺陷对密封影响较大；
D. 价格最便宜。
3. 运动饮料用瓶盖
运动型饮料需要不用螺纹开启就可喝到产品。伸缩头是最常用的一种运动饮料瓶口，顶部的防尘盖也能作为一种防盗标志。拉盖也是常用的一种运动饮料瓶盖。
防尘盖丢掉会引起环境污染，有时也会卡住小孩的喉咙，因此，防尘盖要做得足够大和足够长。
瓶子开启和关闭的力在20N~30N之间，可以保证较轻松地开启，开能防止小孩将其撬开。
打开瓶盖后，水的流量也要达到一定的要求，标准值在2l/min。
对拉盖饮料瓶而言，打开后，盖与瓶子的中心距至少30mm。
4. 密封及产品寿命
氧气比较容易进入PP或是HDPE和衬垫，牙口的间隙，液面与瓶盖的间隙。
1) 液面与瓶盖的间隙越大，产品越容易被氧化，因此，现在多数的果汁饮料都填满瓶子后再加盖，有其他一些产品有氮气填充此间隙部分；
2) 盖子越大，氧气越容易进入；
3.3 防盗环
防盗环是瓶子是否被打开过的一个标志。
1. 防盗环结构
1) 预成型防盗环
是最常用的一种防盗环，因为生产比较容易。
2) 折叠型
用压塑成型制造。
3) 插入型
插入型防盗环安全性最高，但是价格太高。
2. 瓶盖用树脂
1) PP
密度比HDPE低，熔点不低于130℃，硬度太硬，不适合用于单片密封，但是耐热性好，适合应用于热瓶。
2) HDPE
可用于单片密封，低温抗力可达-60℃,循环时间快，成本低，高温抗力差，容易应力开裂。
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