塑料注吹中空藥瓶的生產(chǎn)過(guò)程是:首先采用注射成型法先制成有底型坯,然后將型坯趁熱移入吹塑模中將其吹塑成中空制品。此種成型工藝問(wèn)世于20世紀(jì)30年代末,在20世紀(jì)40～70年代不斷得到發(fā)展和完善。在我國(guó),塑料注吹中空成型技術(shù)起步較晚。20世紀(jì)80年代,隨著美、德等國(guó)成熟設(shè)備的引進(jìn)，以及借鑒國(guó)內(nèi)擠吹中空成型的成熟經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)的注吹中空成型技術(shù)也逐漸趨于完善。江蘇維達(dá)機(jī)械有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)"江蘇維達(dá)")自1989年開(kāi)始率先從事"三工位"一步法注吹中空成型機(jī)的研制，并于1991年首批投放市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)10多年的不斷改進(jìn)，目前該機(jī)器技術(shù)已非常成熟。近年來(lái)，隨著我國(guó)醫(yī)藥包裝工業(yè)的發(fā)展，江蘇維達(dá)每年銷(xiāo)售近200條生產(chǎn)線，從而推動(dòng)了中國(guó)藥品包裝容器(尤其是固體藥物片劑，膠囊包裝)整體質(zhì)量水平的大幅度提升。 1、注吹中空成型的特點(diǎn) 目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)塑料藥瓶一般采用擠吹中空成型和注吹中空成型兩種工藝方法，相比之下，注吹中空成型更適用于藥瓶的生產(chǎn)。通常，采用注吹中空成型技術(shù)生產(chǎn)的藥瓶具有以下優(yōu)點(diǎn)： 瓶底形狀設(shè)計(jì)的靈活性大，瓶體機(jī)械強(qiáng)度高，耐沖擊，不易破碎；瓶口尺寸精確，能與瓶蓋100％密合；瓶口安全環(huán)可直接成型以配合安全瓶蓋使用；瓶子的重量和尺寸可預(yù)先設(shè)置；瓶口和瓶身表面光澤度好；瓶底和瓶口無(wú)毛邊廢料，更節(jié)省原料；瓶身接臺(tái)線平滑、不明顯，可一模多腔，提高生產(chǎn)效率，．更適合于成型硬質(zhì)塑料藥瓶和廣口藥瓶等優(yōu)點(diǎn)。 盡管如此，注吹中空成型工藝卻不適合于生產(chǎn)大型的或形狀復(fù)雜的藥瓶。此外，由于同時(shí)需要注塑料模具和吹塑模具，因此投資較大從，而在一定程度上限制了該成型技術(shù)的使用。 2、塑料藥瓶的主要技術(shù)指標(biāo) 目前有關(guān)塑料藥瓶的生產(chǎn)尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)，通常遵循的是醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)----《固體藥用聚烯烴塑料瓶》，此標(biāo)準(zhǔn)適用于包裝非芳香性、非油脂性、非揮發(fā)性及易氧化的固體藥品(片劑、膠囊、制劑)的塑料瓶，其主要技術(shù)指標(biāo)如下： 外觀質(zhì)量要求：塑料藥瓶的外觀應(yīng)具有均勻一致的乳白色色澤，不得有明顯的色差，瓶子表面要光潔、平整，不允許有變形和明顯的擦痕，不允許有砂眼、油污氣泡，瓶口應(yīng)平整、光滑。 物理性能要求：塑料藥瓶的物理性能主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。
化學(xué)性能要求:塑料藥瓶的化學(xué)性能主要技術(shù)指標(biāo) 表2.化學(xué)性能主要技術(shù)指標(biāo)
菌檢試驗(yàn)指標(biāo)：小于100ml的塑料瓶細(xì)菌總數(shù)不得超過(guò)1500個(gè)/瓶,霉菌總數(shù)不得超過(guò)150個(gè)/瓶100～250ml的塑料瓶細(xì)菌總數(shù)不得超過(guò)3000個(gè)/瓶大于250mL的塑料瓶細(xì)菌總數(shù)不得超過(guò)3500個(gè)／瓶，霉菌總數(shù)不得超過(guò)350個(gè)／瓶。所有規(guī)格的塑料瓶均不得檢出有大腸桿菌 異常毒性：塑料藥瓶需無(wú)異常毒性。 3.塑料藥瓶的主要原料及配方 一般,多種熱塑性塑料如PE、PP、Pc等均可作為注吹中空藥瓶的原料，但目前生產(chǎn)多的是用于固體藥物包裝的聚烯烴塑料瓶。這種瓶子以高密度聚乙烯樹(shù)脂或聚丙烯為原料，并添加色母料(或鈦白粉)，碳酸鈣填料以及硬脂酸鋅等助劑加工制成。以高密度聚乙烯樹(shù)脂(5000S)為例，其主要原料及配方見(jiàn)表3。 表3 聚乙烯注吹中空藥瓶的王要原料及配方
4.塑料藥瓶生產(chǎn)工藝路線及主要設(shè)備 塑料注吹中空藥瓶的生產(chǎn)工藝流程為：原料準(zhǔn)備-->注吹中空機(jī)-->注吹模具-->脫模-->輸送帶-->檢驗(yàn)-->成品。因此該生產(chǎn)線所需的主要設(shè)備包括全自動(dòng)注吹成型機(jī)鏈?zhǔn)捷斔蛶Э諝鈮嚎s凈化裝置塑料干燥機(jī)及自動(dòng)上料機(jī)注塑模具和吹塑模具。以及2臺(tái)模溫機(jī)。 主機(jī)的選用 目前國(guó)內(nèi)引進(jìn)的用于塑料注吹中空藥瓶的主機(jī)大都為三工位間歇回轉(zhuǎn)式成型機(jī)，如美國(guó)惠頓(WHEATON)公司和美國(guó)宙馬(JOMAR)公司的三工位注吹中空機(jī)，江蘇維達(dá)研制的MSZ系列三工位注吹機(jī)包括MSZ25,MSZ40、MSZ60以及MSZ40L、MSZ60L。其中MSZ25、MSZ40、MSZ60注吹中空機(jī)采用臥式注塑配置MSZ40L、MSZ60L采用立式擠出配置。MSZ系列注吹中空成型機(jī)既吸收了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)還做了適當(dāng)改進(jìn)使之符合國(guó)內(nèi)客戶(hù)的生產(chǎn)需求。 現(xiàn)以MSZ40注吹中空成型機(jī)為倒進(jìn)行介紹。該機(jī)由注射部件、合模部件、轉(zhuǎn)位部件、脫模部件等組成。其中注射部件的主要特點(diǎn)是：采用臥式注射方式，與立式注射相比，容易保養(yǎng)、維修、清料、且更換快速方便；設(shè)有回轉(zhuǎn)裝置，便于螺桿的裝卸和料筒的清洗：機(jī)筒和螺桿均采用優(yōu)質(zhì)氮化鋼，經(jīng)氮化處理后使用壽命更長(zhǎng)。螺桿頭部有止逆環(huán)，可減少注射時(shí)物料沿螺桿回流；螺桿直徑45MM，長(zhǎng)徑比20:1,注射量(PS)227g。合模部件的主要特點(diǎn)是:采用全液壓式垂直啟閉模結(jié)構(gòu)可迅速提供高壓鎖模所需的40t力:外形簡(jiǎn)潔增壓方便,可靠;靠蓄能器實(shí)現(xiàn)保壓,可節(jié)省能源：移模速度采用快一慢一快控制,既確保了藥瓶必要的成型周期又可減小機(jī)械的震動(dòng)和沖擊；設(shè)有低壓模具保持功能，可保護(hù)模具免受硬物損壞。轉(zhuǎn)位部件的主要特點(diǎn)是：回轉(zhuǎn)方式由液壓驅(qū)動(dòng)曲柄連桿轉(zhuǎn)信機(jī)構(gòu)來(lái)完成。曲柄連桿轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)為余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律，始末為柔性沖擊，適于中速。用液壓驅(qū)動(dòng)，增壓比大，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可設(shè)計(jì)成較大,實(shí)現(xiàn)一模多腔。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,剛度好,成本低；設(shè)有定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu),靠定位銷(xiāo)和轉(zhuǎn)塔導(dǎo)套的精密配合。實(shí)現(xiàn)精確定位。定位準(zhǔn)確、可靠、壽命長(zhǎng)；轉(zhuǎn)塔及模芯安裝板材料選用LC4，既保證了一定的硬度，又大大降低了重量，從而減少了回慣量，使回轉(zhuǎn)快速，平穩(wěn)。脫模部件的主要特點(diǎn)是：脫模的起始位置可方便調(diào)節(jié)能滿(mǎn)足不同高低藥瓶的脫模需要脫模架靠齒輪齒條結(jié)構(gòu)帶動(dòng)翻動(dòng)90℃使藥瓶直接整齊排放于輸送帶，符合醫(yī)藥包裝衛(wèi)生要求；齒輪、齒條結(jié)構(gòu)與翻轉(zhuǎn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)相比，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)、成本低。 輔機(jī)的選用 塑料注吹中空藥瓶生產(chǎn)所需的輔機(jī)般包括：輸送帶，空氣壓縮凈化裝置、原料干燥機(jī)和自動(dòng)上料機(jī)，以及模溫機(jī)。 輸送帶一般由不銹鋼平板鏈傳動(dòng)裝置、火焰處理裝置、記數(shù)裝置等組成。由于不銹鋼平板鏈不易生銹，利于清潔，因此避免了對(duì)藥瓶的污染，符臺(tái)醫(yī)藥包裝衛(wèi)生要求。與塑料平板鏈相比較，不銹鋼平板鏈經(jīng)火焰處理后變形小。火焰處理裝置可除去瓶體油污，便于粘貼標(biāo)簽。火焰的大小、高低可隨意調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足不同瓶子的需要。記數(shù)裝置靠光電開(kāi)關(guān)的感應(yīng)，可準(zhǔn)確記錄藥瓶的數(shù)量，當(dāng)藥瓶的數(shù)量達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，即給出報(bào)警信號(hào)。與人工操作相比，輸送帶大大減少了對(duì)藥瓶污染的可能性，滿(mǎn)足了醫(yī)藥包裝衛(wèi)生的要求。 空氣壓縮凈化裝置包括無(wú)油壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、空氣干燥器、過(guò)濾器等系統(tǒng)。一般進(jìn)入氣路系統(tǒng)的氣源為經(jīng)過(guò)除塵、除水、不含油霧的壓縮空氣，灰塵和水分含量在100 Mg／m3以下，過(guò)濾精度在5um，吹氣壓力1.2Mpa供氣量≥0.5m3/MIN。 通常、如果原料中所含水分嚴(yán)重超標(biāo)，就會(huì)引起藥瓶的表面產(chǎn)生不規(guī)則的條紋和氣泡，此時(shí)就需要采用干燥機(jī)干燥原料。一般來(lái)說(shuō)，只要科學(xué)和規(guī)范地購(gòu)買(mǎi)和貯存原料，就沒(méi)有必要使用原料干燥機(jī)。為了提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，建議選用自動(dòng)上料機(jī)。 模溫機(jī)的作用是控制和穩(wěn)定注塑模具內(nèi)熔融塑料的溫度。根據(jù)不同原料的特點(diǎn)，可設(shè)定不同的工藝溫度，以獲得穩(wěn)定的型坯溫度和瓶坯尺寸——溫度太高會(huì)導(dǎo)致型坯粘結(jié)芯棒，溫度太低會(huì)影響型坯的吹脹成型。 生產(chǎn)工藝 1、原料準(zhǔn)備 先將需成型的樹(shù)脂與助劑按照配方嚴(yán)格計(jì)算配混均勻后再通過(guò)自動(dòng)上料機(jī)將混合料傳送到主機(jī)料斗。對(duì)于非吸濕性塑料(如PE、PP等)可直接使用，對(duì)于吸濕性塑料(如PET、Pc等)需經(jīng)料斗干燥器對(duì)混合物進(jìn)行干燥處理，否則會(huì)導(dǎo)致藥瓶出現(xiàn)泡孔、放射斑、條紋等缺陷，并可能降低藥瓶的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性。 2、注射型坯 注射型坯為第一成型工位。在該工位上，塑料在注射部件的料筒螺桿內(nèi)熔融，然后經(jīng)熱流道以高壓注射到模腔內(nèi)成為型坯。同時(shí)，使用高溫導(dǎo)熱油來(lái)調(diào)整模具的溫度，以使型坯的溫度適合下一工位的吹塑要求。一般注射溫度與樹(shù)脂的品種及藥瓶的厚度有關(guān)。對(duì)于結(jié)晶性樹(shù)脂，如PE， PP等，注射溫度高于其熔點(diǎn)；對(duì)于無(wú)定型聚合物。注射溫度要高于其粘流溫度。通常，薄壁藥瓶比厚壁藥瓶的注射溫度高，例如生產(chǎn)20ML聚乙烯(5000S)藥瓶的工藝溫度為:料筒加料段140℃～180℃料筒中段180℃～195℃，料筒前段195℃～210℃，熱流道210℃～240℃。循環(huán)油控制的型坯溫度分布為：瓶徑和瓶底60℃～80℃，瓶體80℃～130℃。此外，注射壓力與藥瓶的壁厚有關(guān)，薄壁藥瓶比厚壁藥瓶注射壓力高。在保證藥瓶質(zhì)量的情況下，應(yīng)盡可能采用較低的注射壓力。一般PE的注射壓力為58.8～98.06Mpa, PP的注射壓力為54.9～98.06Mpa。 3.吹塑 吹塑為第二成型工位,其過(guò)程是:型坯依附在芯棒上旋轉(zhuǎn)到下一工位進(jìn)行吹塑成型；壓縮空氣經(jīng)芯棒吹入型坯使其膨脹，直到完全接觸到吹塑模具，經(jīng)冷卻后，即吹塑完成。在吹塑過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 可先采用低壓(0.4—0.6Mpa)大流量空氣進(jìn)行吹塑,使型坯表面迅速貼合模具,消除局部冷卻的可能性。然后進(jìn)行高壓(0.8～1.2Mpa)定型吹塑,使型坯吹脹形成模具的輪廓。 當(dāng)熔體粘度低。冷卻速度較慢時(shí),采用低壓空氣,反之則采用高壓空氣。 當(dāng)型坯在模具內(nèi)被吹脹后,要在保持壓力的情況下進(jìn)行冷卻定型。充分的冷卻可以防止制品變形并保證外觀質(zhì)量。 藥瓶的冷卻除模具通冷卻水和壓縮空氣外,還要掌握適當(dāng)?shù)睦鋮s時(shí)間。通常冷卻時(shí)間占總成型時(shí)間的40％-60％。冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)延長(zhǎng)成型周期。 型坯被吹脹后,要有充分的時(shí)間回氣。充分的回氣可以防止藥瓶底部變形成"放炮",回氣時(shí)間可根據(jù)成型藥瓶大小而定。對(duì)容積較大的藥瓶,回氣時(shí)間可長(zhǎng)些，反之則短。 4、脫模 脫模為第三成型工位，其過(guò)程是：吹塑成型的藥瓶被旋轉(zhuǎn)到取出工位，由脫模具裝置將藥瓶自芯棒上取出。當(dāng)藥瓶被取出后，芯棒的內(nèi)部冷卻系統(tǒng)對(duì)芯棒進(jìn)行冷卻使其回復(fù)到注射工位芯棒的溫度。同時(shí)，芯棒的外部冷卻系統(tǒng)也將對(duì)芯棒進(jìn)行冷，以防止制品粘結(jié)芯棒，影響藥瓶質(zhì)量。 5、輸送 脫模板翻轉(zhuǎn)90℃,將已成型的藥瓶整齊地排放在輸送帶上,經(jīng)過(guò)火焰裝置、記數(shù)裝置后直接裝箱。 6、檢驗(yàn) 對(duì)生產(chǎn)的藥瓶進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)和批量檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：外觀、物理性能、化學(xué)性能、菌檢試驗(yàn)、異 常毒性等。 7、包裝 對(duì)合格的藥瓶進(jìn)行包裝，在標(biāo)注了商標(biāo)、規(guī)格、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)單位和地址后，入庫(kù)貯存。 一般，注吹中空藥瓶生產(chǎn)線除了技術(shù)、裝備、工藝等條件外，還必須配套相應(yīng)的輔助設(shè)施和操作管理人員。如動(dòng)力、廠房、操作工人等，主要參數(shù)見(jiàn)表4。 表4生產(chǎn)線有關(guān)的重要參數(shù)
通常應(yīng)將注～吹中空藥瓶生產(chǎn)線的主機(jī)放置在預(yù)置的地基上,也可以安裝在一般機(jī)器所用的避震器上。同時(shí)需要對(duì)主機(jī)進(jìn)行水平調(diào)整，可以利用主機(jī)的工作臺(tái)面及注射裝置的工作面作基準(zhǔn)，用水平僅檢查機(jī)器的縱、橫向水平，水平度為0.1/1000mm。 其他輔機(jī)也應(yīng)放置在預(yù)置的地基上。在準(zhǔn)備地基基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)安排出管道輸送溝,用以輔設(shè)電纜、水管、氣管等。壓縮空氣凈化裝置可放于凈化廠房外。連接冷卻水及壓縮空氣管道必須有足夠大的截面，以減少傳送時(shí)的損失。 操作者在使用江蘇維達(dá)的機(jī)器前，必須選熟悉機(jī)器的構(gòu)造，以及液壓系統(tǒng)原理，氣動(dòng)原理，電氣控制原理和各種開(kāi)關(guān)，按鈕的作用，同時(shí)要檢查水、電、氣是否接通，是否連接正確，然后方可進(jìn)行操作。 首先進(jìn)行手動(dòng)操作：用手設(shè)置機(jī)器的溫度，時(shí)間和行程開(kāi)關(guān)的位置，并設(shè)定所有動(dòng)作的壓力和速度。然后進(jìn)行半自動(dòng)操作：關(guān)上安全門(mén)，從轉(zhuǎn)臺(tái)下降開(kāi)始，直至轉(zhuǎn)臺(tái)上升，回轉(zhuǎn)，至此完成一個(gè)半自動(dòng)循環(huán)程序。一個(gè)循環(huán)結(jié)束后，再按自動(dòng)按鈕，使機(jī)器重新進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。最后進(jìn)行全自動(dòng)操作：經(jīng)半自動(dòng)操作后，其它操作程序不變，將選擇開(kāi)關(guān)撥至自動(dòng)位置，按自動(dòng)開(kāi)啟鈕，機(jī)器即按選定的程序連續(xù)地、周而復(fù)始的自動(dòng)完成工藝過(guò)程和各個(gè)動(dòng)作。在生產(chǎn)正常的條件下，機(jī)器均在全自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，或要停止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，可按自動(dòng)停止按鈕，機(jī)器在自動(dòng)完成本循環(huán)后自動(dòng)停止至循環(huán)起始位置。如出現(xiàn)緊急情況，可按急停按鈕，機(jī)器會(huì)瞬間停止。 作者：中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng) 來(lái)源：中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng)信息中心
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