PET瓶胚生产设备完整规划指南|从瓶子买家转型自己生产的实战教学
2025-05-02 09:53:27

随着瓶装水市场成长与竞争加剧,越来越多瓶装水工厂选择从外购瓶子,转向自制PET Preform,进而降低成本、确保品质与供应稳定性。然而从「瓶子买家」转型成「Preform生产者」,需要正确理解设备需求、规划产能与投资预算。本篇将为您逐步解析:需要哪些设备?每项设备的角色?产能该怎么规划?还有那些容易忽略的细节?让我们一起从零开始,打造您的第一条PET Preform生产线!
成为一个PET瓶胚制造商,建立一条完整的PET Preform生产线,至少需要以下设备:
- PET 专用射出成型机
- PET 除湿干燥系统
- PET 瓶胚模具
- 模具除湿机
- 水冷式冷水机
注塑成型机是PET瓶胚生产的核心设备,其功能是将加热熔融的PET塑料射入瓶胚模具,成型出瓶胚。对于瓶胚生产,建议选用PET专用注塑机,因为此类机型针对PET材料特性进行了优化设计。例如华嵘的PET专用射出机配备特别设计的螺杆料管组,采用低剪切、高塑化效率的双螺纹PET专用螺杆,以确保熔胶稳定、品质优异。专用机种通常还具备较高的射出量以及精确的控制,能满足多穴模具高速成型的需求。
- 功能:将PET粒子熔融后注入模具,成型出Preform胚体。
- 特点:需要具备高塑化能力、稳定射出速度、PET专用螺杆设计。
PET是一种极易吸湿的塑胶,含水率过高会造成聚合物链断裂,进而影响最终 preform 的品质,像是未经充分干燥的PET 树脂容易在最终产品中产生混浊、脆性以及颜色变化等缺陷,还会影响PET 材料的分子量和强度,因此PET原料在射出成型前必须充分干燥。
- 除湿主机
- 功能:产生稳定、低露点的干燥热风,露点可达 -40°C 或更低,防止PET原料在干燥过程中重新吸湿。
- 原理:采用蜂巢式转轮除湿技术,将空气中的水分有效去除。干燥空气送入料桶烘料,同时将含湿空气回收再生并循环使用,提升能效并维持空气干燥稳定性。
- 干燥料桶
- 功能:储存PET原料,并透过热风使其均匀受热、充分干燥。
- 特点:采用双层不锈钢结构,具备高效保温效果,避免热能损耗。内部风路设计可确保原料上下受热均匀,维持稳定含水率,有助于瓶胚透明度与结晶控制。
- 真空上料机
- 功能:自动将PET原料从原料储桶或地面袋装原料输送至干燥料桶或射出机加料口。
- 优点:全密闭输送,防止干燥后原料受潮;减少人工补料,提高自动化与生产连续性,并降低人为操作错误。
- 模具除湿机
- 功能:维持模具周围空气干燥,避免冷却模具表面产生结露。
- 必要性:PET瓶胚模具冷却温度通常低于环境露点,在高湿环境下容易结露,进而影响瓶胚透明度、外观与模具寿命。
- 水冷式冷水机
- 功能:提供稳定冷却水源,供模具冷却、油冷系统与除湿设备使用。
- 必要性:采用高效环保冷媒系统,冷却能力强,维持模具温度稳定,有效缩短成型Cycle Time,提高瓶胚尺寸与结晶控制的稳定性,减少收缩与变形。
- 过滤器(Filters)
- 功能:过滤空气中的杂质,保护除湿主机与干燥料桶,防止污染原料。
- 重要性:维护系统稳定运行,延长设备寿命,确保产品品质。
- 露点监控仪(Dew Point Monitor)
- 功能:实时监测干燥空气的露点温度,确保干燥效果达到要求。
- 作用:提供品质监控依据,及时调整干燥参数,避免原料干燥不足或过度。
- 干燥温度与时间:对于PET材料,建议干燥温度维持在160-170°C,干燥时间至少4小时,以确保材料完全干燥。
- 水分含量控制:干燥后的PET原料水分含量应控制在50ppm以下,避免成型时产生缺陷。
- 设备选型:根据生产规模与需求,选择合适容量的除湿干燥机,确保生产效率与产品品质。
- 定期维护:定期检查过滤器与露点监控仪,确保系统稳定运行,延长设备使用寿命。
模具决定瓶胚的形状和品质基础,模具设计决定了瓶胚的外型(颈部螺纹、瓶身长短)与壁厚分布、重量、瓶口规格,因而直接影响最终瓶子的配盖密合度和吹瓶表现。
- 产品特性不同:PET瓶胚是一种供二次加工用的中间产品,外形像缩小的瓶子(有完整瓶口螺纹,底部封闭)。它经注塑成型后还要进行后续的吹瓶工序,因此每支瓶胚的尺寸重量都必须高度一致,确保吹瓶时各瓶子品质均一。
- 腔数与产能:为了达到大量生产的需求,PET瓶胚模具通常采用多腔设计,一副模具可有数十个型腔(常见24、48甚至多达144腔)同步成型,大幅提升产能。
- 浇道设计差异:PET瓶胚模具几乎清一色采用热流道系统,而且多配合阀针式浇口(Valve Gate),使熔融的PET原料均匀地分配到各个型腔,同时避免产生冷料头和毛边,减少浪费。
- 冷却要求:PET材质对成型冷却有特殊要求。为避免瓶胚在模内冷却过慢而产生结晶变白,瓶胚模具中往往设计了复杂且高效的冷却水路,确保厚壁瓶坯能快速均匀冷却。
补充:除了模内冷却外,PET瓶胚生产也常可考虑模外冷却(External Cooling)设计,使尚未完全冷却完成的瓶胚从模具脱出后,透过机械手将瓶胚转移至专用冷却装置中进行后段冷却,快速带走瓶胚中心残余热量。 - 脱模要求:PET瓶胚的瓶口带有螺纹且属于最终成品的一部分,脱模机构必须设计得当以保护螺牙。瓶胚模具常用自动旋转脱螺纹或滑块分模等机构,让螺纹在开模时安全脱出,不会因强制顶出而损伤牙纹。
设备 | 功能摘要 | 生产影响 |
---|---|---|
PET专用注塑成型机 | 熔融PET并射入模具成型瓶胚,建议使用具高塑化效率与稳定控制的专用机种。 | 瓶胚尺寸稳定性、成型效率 |
PET除湿干燥系统 | 去除PET原料水分,避免混浊、脆裂与结晶问题,包含除湿主机、料桶与自动上料机。 | 材料干燥品质、透明度与结晶控制 |
PET瓶胚模具 | 多腔热流道设计,瓶口螺纹与壁厚一致性佳,搭配高效冷却与模外冷却设计。 | 瓶胚一致性、冷却速度、吹瓶稳定性 |
模具除湿机 | 维持模具环境干燥,防止低温模具结露影响瓶胚外观与模具寿命。 | 外观品质稳定、模具保护 |
水冷式冷水机 | 为模具、油冷系统与除湿机提供稳定冷却源,提升冷却效率。 | 冷却稳定性、缩短Cycle Time |
在确定所需设备后,下一步就是考虑每月需求量、每日班次及单机产出,以此决定需要采购几台射出机、选择何种锁模力与穴数的机型。
- 明确月产量目标:先估算您的产品月需求,例如每月需要瓶胚几万支。这可从灌装产线的瓶装水月产量推算得出。例如,如果每日产出1万瓶水(一班制),则月需求约30万支瓶胚。
- 计算单机产能:了解候选射出机配搭特定穴数模具时的循环时间与每小时产量。举例而言,一台配24穴模具的射出机,若单循环(成型+冷却+取出)时间约20秒,则每分钟可产出3模×24支=72支,每小时约4,320支。若每日运转20小时(预留4小时保养/停机),单机每日产量可达86,400支,月产量(30天)约259万支。当然,实际生产中还须考虑良品率和保养停机等因素,可按80%效率估算。
- 决定机台数量或穴数:将单机产能与目标产量对比,评估是否一台机器足以应付。如果单台机器产能充裕(如目标月30万 vs 单机月产能100万以上),则一台即可满足,并留有余裕应付高峰。反之,若目标产量远高于单机能力,则需考虑增加机台数或者选用更大穴数的模具/机型。例如,需要月产1000万支瓶胚,可能要多台机器并行生产。
- 型号选择考量:在确定所需机台规模后,选择具适当锁模力和射出量的射出机型号。锁模力需足以承受模具开模时的压力(避免飞边),一般每穴约需数吨锁模力,乘以穴数可粗略估计所需吨数。另外射出量(料筒容积)要一次能射出整模所有瓶胚的料量。例如,每支瓶胚重30克,24穴模一次射出720克原料,则机器的最大射出量应稍大于此值以确保充裕。华嵘等专业供应商在配置设备时,通常会要求提供瓶胚重量、尺寸和穴数等资讯,来协助客户匹配最佳机型。清楚告知瓶胚规格及目标产量(每小时/每日),厂商即可建议适合的机台规格、最佳循环时间以及需要的自动化配套。
- 预留未来成长空间:最后,别忘了考虑未来2-3年的产量成长可能。如果预期市场需求上升,初期规划时可选择能扩充的方案。例如,先购买一台稍大规格的射出机,日后只需添购第二副模具或增设一台同型号机器,就能快速提升产能。
- 依据模具规格调整锁模力
- 依据产品重量配置注塑量
- 评估核心依据:每小时原料使用量(kg/hr)
重量 | 壁厚 | 穴数 | 注塑成型机(*) | |
---|---|---|---|---|
PCO1881 | 32 | 2.8 | 48 | 620PETFC |
PCO1881 | 29 | 2.5 | 72 | |
38mm Bericap | 28 | 2.7 | 48 | 420LLPETFC |
PCO1881 | 20.5 | 2.5 | 48 | |
PCO1881 | 35.5 | 3.7 | 48 | |
PCO1810 | 21 | 2.4 | 48 | |
PCO1881 | 44 | 3.8 | 32 | 320LLPETFC |
PCO1810 | 29 | 3.3 | 32 |
建立 PET 瓶胚生产线看似繁复,但只要厘清所需的主要设备并充分了解各设备的作用,就能有条不紊地规划出高效的生产系统。本指南希望透过专业理性的分析,让您对 PET 瓶胚生产所需设备有全盘的认识。
- 集团名称: 华嵘集团
- 品牌: 华嵘、煜达、南嵘
- 服务项目: 注塑机、立式射出机、成型设备取出装置
- 服务电话: (06)7956777
- 集团总部: 台南市西港区庆安里中州21之6号
- 官方网站: https://www.huarong.com.tw/