阅读说明：本技术 环保耐热乳酸塑料奶瓶的制作工艺 (Manufacturing process of environment-friendly heat-resistant lactic acid plastic feeding bottle ) 是由 全威 盛智 于 2020-05-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环保耐热乳酸塑料奶瓶的制作工艺,工艺如下：在聚左旋乳酸塑料中添加有机成核剂并造粒均混；确定管坯模具形状并调整模温；低速管坯注塑；通过单片机控制管坯非均衡软化；用热空气吹塑法吹塑成形；退火重结晶。优点是：本发明利用单片机来控制管坯侧面加热装置的温度,再加上选择性加热与转速的配合,让管坯上产生需要的温差,这样可以在吹塑时满足其双向拉伸要求；采用聚左旋乳酸作为原料在使用报废后降解,相比其它原料不但更加环保、成本更低,而且其在制备中采用的微波退火处理能提高结晶度,稳定结晶状态,提高产品的耐热性能。(The invention discloses a manufacturing process of an environment-friendly heat-resistant lactic acid plastic feeding bottle, which comprises the following steps: adding an organic nucleating agent into the poly-L-lactic acid plastic, and granulating and uniformly mixing; determining the shape of a tube blank die and adjusting the die temperature; injection molding of the low-speed tube blank; controlling the unbalanced softening of the tube blank by a singlechip; blow molding by hot air blow molding; and (5) annealing and recrystallizing. The advantages are that: the invention utilizes the singlechip to control the temperature of the heating device on the side surface of the tube blank, and the cooperation of selective heating and rotating speed, so that the required temperature difference is generated on the tube blank, and the requirement of biaxial tension can be met during blow molding; the poly-L-lactic acid is used as a raw material and is degraded after being discarded, compared with other raw materials, the poly-L-lactic acid is more environment-friendly and lower in cost, and the microwave annealing treatment adopted in the preparation can improve the crystallinity, stabilize the crystallization state and improve the heat resistance of the product.)

环保耐热乳酸塑料奶瓶的制作工艺

技术领域

本发明属于聚乳酸瓶制作技术领域，尤其是涉及一种环保耐热乳酸塑料奶瓶的制作工艺。

背景技术

目前，发展可生物降解的高分子来代替石油基高分子的产品不断涌现，一方面可生物降解的高分子是从可再生的天然生物质资源如淀粉、植物秸秆等衍变得到的，由它代替石油其高分子的塑料，可降低30％～50％石油资源的消耗，减少人们对石油资源的依赖，缓解当今石油的能源危机；另一方面，在整个生产过程中消耗二氧化碳和水(填物光合作用将其变成淀粉)，可以减少二氧化碳排放，有利于降低大气的温室效应；生物降解的高分子制品可以和其他有机废弃物一起堆肥处理，避免了石油基高分子塑料制品苛刻的分类处理方法。

当今可生物降解高分子主要有微生物合成、天然物合成和化学合成的生物降解高分子，其中聚乳酸PLA是唯一以生物资源为原料的化学合成生物降解高分子，是目前用量最大、应用最广的可降解原料。

然而，制约PLA应用的主要因素是性能和价格，对PLA而言，突出的缺点如韧性、耐热性等问题。PLA聚乳酸按分子结构分可分为PLLA和PDLA两种，PLLA 为左旋PLA结构，而PDLA为右旋PLA结构，PDLA在耐热性已得到了很好的解决，但价格是PLLA的三倍多，应用的局限性显而易见。

由于上述因素，目前聚左旋乳酸应用在食用包装领域主要冷藏非碳酸、短期保质期包装，如矿泉水、鲜橙汁等，在热饮如热牛奶必须采用高昂的PDLA聚乳酸或其他特殊处理的生物可降解材料，相比目前常用的PC奶瓶、PP奶瓶或玻璃奶瓶而言，PC奶瓶在反复消毒后会磨损老化，此时溶出的BPA(含添加剂致癌物双酚也会增多；PP奶瓶作为石油基食用包装制品中是毒性最小，但在连续高温下仍会分解出微量的毒素，作为幼儿自喂的奶瓶，PP奶瓶的强度也不是最理想，抗弯强度及硬度较低；而玻璃奶瓶不隔热且易碎的缺点，只适合成人喂养方式；因此有必要予以改进。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种环保耐热乳酸塑料奶瓶的制作工艺，通过本工艺生产的瓶具具有环保耐热可降解的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种环保耐热乳酸塑料奶瓶的制作工艺，其制作工艺如下：

a、混合造粒：在聚左旋乳酸塑料中添加有机成核剂并造粒均混，有机成核剂比例控制在0.4～2.5％之间；

b、管坯制模：确定管坯的模具形状，其吹胀比为7～10∶1，环向拉伸比为 2～5.5∶1，轴向拉伸比为1～4∶1；

c、管坯注塑：将混合后的原料采用温度与压力组合的方式通过管坯注塑机注射到模腔中，其中管坯注塑机的料筒温度设定在170～200℃之间，喂料段在 145～170℃之间，模具的模温控制在40～60℃之间并采用低速注射；

d、管坯侧面预热：通过单片机控制管坯一侧的加热装置发热，让管坯在公转及自转时进行非均衡软化，软化温度在40～60℃之间；

e、吹塑成形：将吹塑模具加热至110～160℃之间，并将软化的管坯瓶口放在吹塑模中相应的瓶口位置加以定位，然后采用热空气吹塑法进行吹塑成形并等温维持；

f、退火重结晶：将奶瓶的瓶口套装在微波加热装置上，通过微波的作用使瓶口退火处理后再进行重结晶。

所述步骤a中，有机成核剂所占的比例为0.65％。

所述步骤c中模具的模温为50℃。

所述步骤d中加热装置为红外线氖管，所述单片机控制红外线氖管的位置、温度、管坯公转与自转的转速。

所述步骤e中吹塑成形为：管坯在吹塑过程中维持相对稳定的温度，并在此环境下进行双向拉伸并且实现聚乳酸结晶。

本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明利用PLC控制器来控制管坯侧面加热装置的温度，再加上选择性加热与转速的配合，让管坯上产生需要的温差，这样可以在吹塑时满足其双向拉伸要求；采用聚左旋乳酸作为原料在使用报废后降解，相比其它原料不但更加环保、成本更低，而且其在制备中采用的微波退火处理能提高结晶度，稳定结晶状态，提高产品的耐热性能。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例1：一种聚左旋乳酸瓶的制作工艺，其制作工艺如下：

a、混合造粒：在聚左旋乳酸塑料中添加有机成核剂并造粒均混，有机成核剂比例为0.65％；有机成核剂不但能够提高聚左旋乳酸塑料的结晶速度，缩短产品的成型周期，提高生产效率，而且还能改善产品的耐热及抗冲击性能；

b、管坯制模：确定管坯的模具形状，模具的形状根据实际生产的需求来确定，在常见情况下，其吹胀比在7～10∶1之间为宜，环向拉伸比在2～5.5∶1之间为宜，轴向拉伸比在1～4∶1之间为宜；

c、管坯注塑：将混合后的原料采用温度与压力组合的方式通过管坯注塑机注射到模腔中，其中管坯注塑机的料筒温度设定在185℃之间，喂料段在165℃之间，模具的模温为50℃为宜；这样就能有效避免长时间的高温熔化而造成降解，达到了抑制结晶的目的；在管坯注塑时，为了避免局部剪切降解的现象应采用低速注射，在无产生降解或结晶状况下成型管坯；

d、管坯侧面预热：管坯需要加热软化，因此通过单片机控制管坯一侧的加热装置发热，加热装置为红外线氖管，通过红外线氖管的作用管坯在公转及自转时进行非均衡软化，软化温度应低于玻璃化温度，即低于65℃，通常其温度在40～60℃之间，常况下为50℃；管坯非均衡软化这个温度差异是通过红外线氖管的温度、位置及加热时间来调整的，其各个位置的温度差异需根据后续的吹塑效果来进行确定；管坯的自转能让同一高度的圆周面具有均衡温度，方便后续吹塑；

e、吹塑成形：将吹塑模具加热至110～160℃之间，并将软化的管坯瓶口放在吹塑模中相应的瓶口位置加以定位，通常此处的温度在65～80℃之间，然后采用热空气吹塑法进行吹塑，热空气吹塑法相比传统的空气吹塑法更能使管坯在吹塑成型时的内外温度相对均衡，并且维持此相对均衡的温度；

f、退火重结晶：将奶瓶的瓶口套装在微波加热装置上，通过微波的作用使厚实瓶口的聚乳酸分子实现热运动，通过高温退火使原有的非均匀晶体得到解体并重新获得稳定的α晶体；在完成后，微波加热装置会自动切断微波电源并开启提醒灯。

本发明利用单片机来控制管坯侧面加热装置的温度，再加上选择性加热与转速的配合，让管坯上产生需要的温差，这样可以在吹塑时满足其双向拉伸要求；采用聚左旋乳酸作为原料在使用报废后降解，相比其它原料不但更加环保、成本更低，而且其在制备中采用的微波退火处理能提高结晶度，稳定结晶状态，提高产品的耐热性能。

实施例2，实施例2的工艺步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤a中，有机成核剂所占的比例为0.5％；步骤b中模具的模温为45℃；其同样能达到实施例1的效果。

实施例3，实施例3的工艺步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤a中，有机成核剂所占的比例为2％；步骤b中模具的模温为55℃；其同样能达到实施例1的效果。