Wo können spritzgeblasene Kunststoffflaschen eingesetzt werden? – Maypak

Das Spritzstreckblasformen findet breite Anwendung in der Verpackung von Lebensmitteln, Medikamenten, Kosmetika und Haushaltschemikalien. Es bietet sowohl deutliche Vorteile als auch Einschränkungen. Bei der Auswahl einer geeigneten Verpackung ist es generell notwendig, die spezifischen Anforderungen, Eigenschaften, Kosten usw. des Produkts detailliert zu analysieren und anschließend zu bewerten, ob die Eigenschaften verschiedener Flaschenherstellungsverfahren den Anforderungen entsprechen. Im Folgenden werden in fünf Abschnitten Anwendungsbeispiele und Designideen des Spritzstreckblasformens in verschiedenen Bereichen vorgestellt.

•Häufige Anwendungsfälle des Spritzstreckblasformens

•Der Unterschied und die Anwendung der Ein-Schritt-Methode und der Zwei-Schritt-Methode

•Hinweis-Zug-Blas-Prozesskontrollpunkte

•Entwicklungstrend des Spritzstreckblasformens und seiner Produktionstechnologie

• Wertschätzung des Spritzstreckblasformens

1. Häufige Anwendungsfälle des Spritzblas- und Spritzstreckblasformens

Beim Spritzstreckblasformen wird zunächst ein Vorformling in einer Spritzgießmaschine eingespritzt und der heiße Vorformling dabei längs gestreckt. Anschließend wird Druckluft zugeführt, um ihn quer zu strecken und so ein Produkt zu erhalten, das die Form des Formhohlraums aufweist. Je nach Formgebungsprozess unterscheidet man zwischen einstufigem und zweistufigem Spritzstreckblasformen.

1) Anwendung der einstufigen Streckblas-PET-Flasche in der pharmazeutischen oralen Flüssigverpackung

Spritzstreckblasverfahren PET-Flaschen werden häufig verwendet in Pharmazeutische Verpackungen Sie werden häufig für die Verpackung von Arzneimitteln wie oralen Feststoffen, Flüssigkeiten und Augentropfen verwendet. Unterschiedliche Anwendungsbereiche erfordern unterschiedliche Anforderungen an die Flaschen.

Am Beispiel der Injektionsstreckblas-PET-Flasche für die Verpackung oraler flüssiger Arzneimittel werden die Anwendung und allgemeine Gestaltungsideen der einstufigen Injektionsstreckblas-PET-Flasche in der Arzneimittelverpackung vorgestellt:

Grundvoraussetzungen:

(1) Das Material und die Eigenschaften der Flasche entsprechen den nationalen Anforderungen an Verpackungsflaschen für orale Flüssigkeiten.

(2) Bequemer Transport, Verpackung und Verbrauchergebrauch.

(3) Die Flasche ist optisch ansprechend und mit Firmenlogos versehen.

Sie können sich an folgenden Ideen orientieren:

(1) Das Flaschenmaterial kann bewertet werden; infrage kommen Glas und Kunststoff. Aufgrund seiner Größe und Zerbrechlichkeit ist Glas jedoch für Verpackung, Transport und sichere Verwendung unpraktisch. Daher empfiehlt es sich, möglichst Kunststoff zu verwenden.

(2) Auswahl spezifischer Materialien und Produktionsprozesse. In der Regel hängen beide Aspekte zusammen. Für die Verpackung flüssiger Arzneimittel zur oralen Einnahme eignen sich beispielsweise PET-Materialien. Diese weisen hervorragende Gasbarriereeigenschaften und chemische Stabilität auf und erfüllen die nationalen regulatorischen Anforderungen für die Verpackung flüssiger Arzneimittel zur oralen Einnahme. Gleichzeitig zeichnen sich PET-Materialien durch einen guten Oberflächenglanz und eine hohe Schlagfestigkeit aus und sind somit nicht nur optisch ansprechend, sondern erfüllen auch die Anforderungen an Verpackung und Transport. Darüber hinaus bieten die Vielseitigkeit und die Kostenvorteile von PET weitere Vorteile.

Im Hinblick auf den Formgebungsprozess bietet sich das einstufige Spritzstreckblasverfahren an, das eine hohe Passgenauigkeit bei Öffnungsgröße und Gewinde gewährleistet. Der Deckel kann ohne Dichtungen oder Innenstopfen direkt verschlossen werden. Dies ist komfortabel und kostengünstig. Gleichzeitig werden Spritzguss- und Streckblasformung in einem einzigen Verfahren durchgeführt, wodurch die Produkthygiene sichergestellt wird. Es eignet sich besonders für die Verpackung von Arzneimitteln.

(3) Hinsichtlich des Produktdesigns kann die Flaschenöffnung mit einem Rundgewinde versehen sein. Dies vereinfacht die Formgestaltung, den Formgebungsprozess und die Verpackungsversiegelung und ist somit vorteilhaft. Die Flasche ist mit PP/HDPE-Sicherheitsdeckeln kompatibel. Die Form des Flaschenkörpers ist flexibel und kann zylindrisch oder in anderen Formen ausgeführt sein.

(4) Für die Weiterverarbeitung können Skalenlinien beidseitig der Formschließlinie eingraviert werden, was die quantitative Dosierung erleichtert. Gleichzeitig können Markeninformationen wie einfache Wörter oder Muster auf dem Flaschenkörper und -boden angebracht werden. Aufgrund der höheren Anforderungen an Hygiene und Sicherheit von Arzneimitteln wird für die Weiterverarbeitung in der Regel eine einfache Oberflächenetikettierung verwendet, um Informationen wie Produktmarke und Beschreibungen anzugeben. Diese Methode wird für andere Weiterverarbeitungsschritte seltener eingesetzt.

(5) Bei der Auslegung der Formanzahl für das einstufige Spritzstreckblasverfahren ist der Preis aufgrund der höheren Anzahl an Formteilen in der Regel höher. Formen mit mehr Kavitäten bieten eine höhere Produktionskapazität und niedrigere Stückkosten, erfordern jedoch vergleichsweise höhere Anfangsinvestitionen. Formen mit weniger Kavitäten weisen eine geringere Produktionskapazität und höhere Stückkosten auf, die Anfangsinvestitionen sind jedoch geringer. In diesem Fall wird für eine Jahresproduktion von 5 Millionen Flaschen eine 6-Kavitäten-Form verwendet, da hier das Verhältnis von Anfangsinvestition zu Produktionsmenge optimal ist. Der Preis der Form variiert stark je nach Qualität und Hersteller. Für Flaschen mit einem Fassungsvermögen von ca. 100 ml kann die 6-Kavitäten-Form für das einstufige Spritzstreckblasverfahren eine Produktionsmenge von 25.000–35.000 Flaschen pro 24 Stunden erreichen, was ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis darstellt.

Daher bietet sich in diesem Fall die Verwendung einer PET-Flasche an, die im einstufigen Spritzstreckblasverfahren hergestellt wurde und auf deren Flaschenkörper sich eine Skalenlinie oder ein Logo befindet.

2) PET-Flaschen, die in einem Schritt mittels Streckblasverfahren hergestellt und mit mehreren Nachbearbeitungsschritten versehen werden, werden für hochwertige Kosmetikflaschen verwendet.

Die einstufige Streckblas-PET-Flasche in Kombination mit verschiedenen Nachbearbeitungstechnologien ist eine gängige Verpackungsmethode für Kosmetikprodukte. Im Gegensatz zu Pharma- oder Lebensmittelverpackungen, bei denen die Sicherheit und Hygiene der verwendeten Materialien im Vordergrund stehen, konzentrieren sich Kosmetikflaschen eher auf Ästhetik und Qualität. Daher ist der Einsatz von Nachbearbeitungstechnologien bei Kosmetikflaschen – neben der Sicherstellung von Qualität und Funktionalität – umfangreicher und vielfältiger.

Nachfolgend ein Beispiel für eine Plastikflasche, die in einem Kosmetikunternehmen für Tonerverpackungen verwendet wird:

(1) Grundlegende Informationen zur Flasche: Fassungsvermögen 120 ml, Gewicht 20 g. Verwendung in Tonerverpackungen.

(2) Flaschenmaterial und -herstellung: Die Flasche besteht aus PET und wird im einstufigen Streckblasverfahren hergestellt. Dieses Verfahren vereint hohe Transparenz und guten Glanz mit hoher Stabilität und Präzision und verleiht der Flasche ein besonders ansprechendes Aussehen.

(3) Flaschenaufbau: Die Flaschenmündung verfügt über ein Feingewinde. Die präzise im Spritzstreckblasverfahren hergestellte Formgebung sorgt in Kombination mit einem LDPE-Innenstopfen und einer Außenkappe für eine zuverlässige Abdichtung.

(4) Entsprechend der Flaschengröße, den Anforderungen an die Wandstärke und den Verarbeitungsanforderungen gewährleistet das Auslegungsgewicht von 20 g eine gleichmäßige Verteilung der Wandstärke. Gleichzeitig bietet der Flaschenkörper ausreichende Stabilität und eine angenehme Haptik. Dies erfüllt die Anforderungen an die Steifigkeit des Flaschenkörpers für die Weiterverarbeitung, beispielsweise durch Bronzieren, ohne den Austritt des Inhalts zu beeinträchtigen.

(5) Die Flasche durchläuft drei weitere Bearbeitungstechniken: Textbeschreibung und Barcode werden im Siebdruckverfahren aufgebracht, die wichtigsten Grafiken und Texte im Bronzierungsverfahren. Abschließend wird die Flasche mit einem Farbverlauf besprüht. Zusammen mit dem galvanisierten Verschluss wirkt die Flasche insgesamt sehr ansprechend und hochwertig.

PET-Flaschen eignen sich in der Regel hervorragend für die Weiterverarbeitung. Da die Sicherheits- und Hygieneanforderungen an Flaschen nicht so streng sind wie bei Pharmazeutika und Lebensmitteln, ist die Wahl der Weiterverarbeitungsmethoden flexibler und vielfältiger. Entsprechend den Anforderungen der Kosmetikverpackungsbranche finden PET-Spritzguss-Streckblasflaschen immer häufiger Anwendung.

3) PP-Behälter, hergestellt im Ein-Schritt-Spritzstreckblasverfahren für Süßwarenverpackungen

In den letzten zehn Jahren hat die Verwendung von Flaschen in der Lebensmittelverpackung, insbesondere von Süßwaren, rasant zugenommen. Sie haben die ursprüngliche Beutelverpackung in vielerlei Hinsicht ersetzt. Im Vergleich zu traditionellen Verpackungen bietet die Flaschenverpackung zwei Vorteile: Zum einen ist sie optisch ansprechend und erzielt eine starke dreidimensionale Wirkung, zum anderen ist sie praktisch in der Handhabung und Lagerung. Daher findet die Flaschenverpackung von Lebensmitteln immer breitere Anwendung.

Insbesondere in den letzten Jahren werden PP-Behälter, die im Ein-Schritt-Spritzguss-Streckblasverfahren hergestellt werden, häufig für Süßwarenverpackungen verwendet. Im Vergleich zu anderen Verpackungsarten weist diese Verpackungsart folgende Merkmale und Vorteile auf:

(1) Durch Anwendung des einstufigen Spritzstreckblasverfahrens wird eine hohe Präzision der Mundgröße und eine gute Dichtungswirkung erzielt.

(2) Die Verwendung von PP-Material bietet mehrere Vorteile. Erstens ist es hoch wasserbeständig, was den Schutz der Süßigkeiten verbessert und die Feuchtigkeitsaufnahme verhindert. Zweitens ist das Material sehr stabil und hat eine glänzende Oberfläche. Drittens eignet sich PP hervorragend zur Herstellung von Gläsern und erfüllt somit optimal die Anforderungen an die Befüllung von Süßigkeiten.

(3) Die Flaschenmündung muss kein Gewinde aufweisen, sondern kann zur Erfüllung der Dichtungsanforderungen einfach mit einem Schnappverschluss versehen sein. Dies erleichtert das Verschließen und verbessert die Abfülleffizienz.

(4) Zusammenarbeit mit der Sekundärverarbeitungstechnologie wie Etikettierung und Beschichtung, um die Flasche ansprechender zu gestalten.

Die obigen Ausführungen beschreiben lediglich die grundlegendsten und gebräuchlichsten Anwendungen von Spritzblasflaschen. Weitere Anwendungsgebiete sind beispielsweise der Einsatz in verschiedenen Branchen wie der Medizin, der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, die Herstellung von ultradicken, ultradünnen und speziell geformten Produkten sowie die Verwendung von Hochbarriere-, Spezial- und modifizierten Materialien. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind flexibel und vielfältig. Entsprechend den Anforderungen und dem Verwendungszweck des Produkts sollten das geeignete Material, das Formgebungsverfahren, die Produktstruktur und die Nachbearbeitungsprozesse ausgewählt werden.

2. Der Unterschied und die Anwendung der Ein-Schritt-Methode und der Zwei-Schritt-Methode

1) Unterschiede und jeweilige Merkmale:

Im Vergleich zum zweistufigen Verfahren durchläuft das einstufige Verfahren den gesamten Produktionsprozess vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt in einer einzigen Anlage. Der Produktionsprozess ist einfach, gut steuerbar und die Präzision der Flaschenmündung hoch. Das dreistufige Modell ist folgendermaßen aufgebaut: In der ersten Station wird die Vorform eingespritzt, in der zweiten Station wird die Flasche gestreckt und geblasen, und in der dritten Station wird die Flasche entnommen. Der Vorteil liegt darin, dass die Restwärme des Rohlings nach dem Spritzgießen direkt zum Strecken und Blasformen genutzt werden kann. Dadurch entfällt das Vorkühlen, der Wärmeverlust und das anschließende Wiedererwärmen des Rohlings, was zu wiederholtem Energieverbrauch führt. Da keine zusätzliche Erwärmung erforderlich ist, ist der Energieverbrauch gering.

Einstufiges Spritzstreckblasformen:

Das zweistufige Verfahren erfordert zunächst das Spritzgießen der Vorform und anschließend das Blasformen selbst. Der Prozess wird somit zweimal durchgeführt – einmal mit der Spritzgießmaschine und einmal mit der Blasformmaschine – und kann inline oder auf getrennten Linien erfolgen.

Zweistufiges Spritzstreckblasformen:

2) Für welche Anwendungsarten eignen sie sich?

Das einstufige Verfahren eignet sich besser für mittlere und kleine Chargen sowie Produkte mit hohen Hygieneanforderungen. Es bietet natürlich größere Vorteile bei heterogenen und dickwandigen Flaschen.

Aktuell wird in einem der zweistufigen Verfahren eine Hochgeschwindigkeitsanlage eingesetzt, die sich für die Massenproduktion von Wasserflaschen und Getränken eignet. Das andere Verfahren ist langsamer (oder halbautomatisch) und für Produkte mit geringem Produktionsvolumen geeignet.

3. Wichtige Punkte der Prozesssteuerung beim Einspritzen-Ziehen-Blasen-Verfahren

1) Auswahl der Rohstoffe:

Es sollte gute Barriereeigenschaften, Extrusionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion aufweisen. Darüber hinaus benötigen einige Blasformbehälter für die Verpackung spezieller flüssiger Produkte Kunststoffe mit chemischer Beständigkeit, antistatischen Eigenschaften und hoher Berstfestigkeit. Je nach Streck- und Blasverhältnis sowie spezifischem Anwendungsbereich werden hauptsächlich verschiedene Kunststoffe wie PET, PVC, PP, PC, PETG, PCTG, HDPE, HIPS, PES, PEN, recyceltes PET und amorphes PET verwendet.

2) Anforderungen an die Pfarrbildung:

•Hohe Transparenz, homogen, keine inneren Spannungen, keine optischen Mängel.

•Prozesssteuerung beim Einspritzen von Vorformlingen: Temperatur, Druck, Zeit.

•Strecktemperatur: Die Strecktemperatur von PET und PVC sollte 10–40 °C über der Glasübergangstemperatur (Tg) liegen. PET liegt im Allgemeinen bei 90–110 °C, PVC im Allgemeinen bei 100–140 °C.

Kristalline Kunststoffe wie PP liegen 5–40 °C unterhalb ihres Schmelzpunktes. Im Allgemeinen liegt die Strecktemperatur bei etwa 150 °C. Ist die Strecktemperatur zu hoch, ist die Ausrichtung unzureichend; ist sie zu niedrig, wird die Transparenz der Flasche beeinträchtigt.

•Streckverhältnis: Ein hohes Streckverhältnis führt zu hoher Zug- und Schlagfestigkeit der Flasche, hoher Fallfestigkeit und guter Luftdichtigkeit, ist aber schwieriger zu handhaben und bricht leicht die Vorform. PET-Flaschen haben üblicherweise ein Streckverhältnis von 2,0 bis 3,0.

•Blasdruck: Ist der Blasdruck zu gering, lässt sich die Flasche nicht gut formen; ist der Druck zu hoch, wird die Wandstärke der Flasche ungleichmäßig.

• Abkühlzeit: Die Abkühlzeit variiert mit dem Quadrat der Wandstärke des Vorformlings. Je dicker die Vorformlingswand ist, desto länger ist die Abkühlzeit und desto länger der Produktionszyklus.

4. Die Entwicklungstrends des Spritzstreckblasformens und seines Produktionsprozesses

Die Hauptmaschine der einstufigen Spritzstreckblasanlage ist die Spritzstreckblas-Hohlformmaschine und ihre Spritzstreckblasform, die im Wesentlichen aus einer Spritzeinheit, einer Hebe- und Verfahreinheit, einer Streckblasformeinheit, einer Entformungseinheit, einem Hydraulik- und einem Druckluftsystem, einem elektronischen Steuerungssystem, einem mikrocomputergesteuerten automatischen Steuerungssystem, einem Rahmen, einer Sicherheitsabdeckung, einer Spritzvorformform, einer Streckblasform und anderen Teilen, einem integrierten speziellen Steuercomputer für das Spritzstreckblasformen, einem Frequenzumrichter, einem elektrohydraulischen Proportionalsteuerungssystem sowie einigen fortschrittlichen Technologieeinrichtungen wie z. B. Heißkanalformen besteht.

Die Entwicklung des Spritzstreckblasformens ist einerseits auf die Marktbedürfnisse und die Weiterentwicklung von Abfüllanlagen und andererseits auf die Forschung und Entwicklung von automatischen Verpackungslinien, diversen neuen Technologien und neuen Materialien zurückzuführen. Während an das Spritzblas- und Spritzstreckblasformen immer höhere Anforderungen gestellt werden, eröffnen sich dadurch auch neue Möglichkeiten. Die Entwicklung des Spritzstreckblasformens lässt sich daher in folgenden Punkten zusammenfassen:

1) Die Anwendungsbereiche werden immer vielfältiger, und auch die Gesamtmenge nimmt stetig zu. Neben Verpackungsbedarf für Einwegprodukte wie Lebensmittel, Medikamente, Kosmetika und Haushaltschemikalien werden auch andere Produkte wie Wasserbecher, Haushaltsgeräte, Lampenschirme usw. im Spritzstreckblasverfahren hergestellt.

2) Die Produkte werden immer vielfältiger und aufwendiger. Das Erscheinungsbild eines Produkts bestimmt maßgeblich seine Attraktivität, und die Anforderungen an das Design von Produkten und Formen werden weiter steigen.

3) Die Qualitätsanforderungen steigen stetig. Einerseits stellen Verbraucher, Märkte und Regulierungsbehörden immer höhere Ansprüche an die Qualität und Sicherheit von Flaschen. Andererseits gibt es verschiedene Gründe wie Anwendungsbereiche, größere Absatzgebiete und die Entwicklung diverser Hochgeschwindigkeitsabfüllanlagen. Dadurch werden höhere und individuellere Anforderungen an die Flaschenqualität gestellt.

4) Im Bereich der Produktionsprozesstechnologie und der verwendeten Materialien entstehen ständig Anlagen mit höherer Geschwindigkeit, größerer Stabilität und höherem Automatisierungsgrad sowie Durchbrüche bei verschiedenen Prozessgrenzen. Zahlreiche sicherere und personalisierte neue und modifizierte Materialien werden kontinuierlich entwickelt und auf dem Markt eingeführt.

5. Wertschätzung des Spritzstreckblasformens

*Die Maypak-Verpackung ist Hersteller von Plastikflaschen Das Unternehmen, das sich seit über 17 Jahren auf Plastikflaschen spezialisiert hat und 2006 gegründet wurde, genießt im In- und Ausland einen guten Ruf. Bei Fragen zu Lippenstifthülsen kontaktieren Sie uns bitte.