Что такое ПЭТ-преформа?

Что такое ПЭТ-преформа?

ПЭТ-преформа — небольшая заготовка в форме пробирки, отлитая из полиэтилентерефталата (ПЭТ). У неё уже есть готовая горловина с резьбой, как у бутылки, но корпус короткий и толстостенный. На втором этапе преформу нагревают и методом раздува с вытяжкой превращают в готовую бутылку или банку.

Двухэтапное производство бутылки разделяет точную работу и формование. Горловина, которая должна точно совпадать с крышкой, формируется один раз на стадии преформы и больше не меняется. Корпус — это запас материала, который при раздуве растягивается до окончательного размера и толщины стенки бутылки.

Преформы компактны, поэтому их можно отливать на одном заводе и отправлять на другой, чтобы выдувать рядом с линией розлива. В коробку с преформами помещается во много раз больше тары, чем в такую же коробку с пустыми бутылками.

Для чего используют ПЭТ-преформы?

Почти каждая ПЭТ-бутылка или банка начинается с преформы. Конструкцию преформы определяет продукт, который будет в бутылке:

Негазированная вода

Лёгкие, обычно прозрачные преформы. Материал на бутылку — главная статья затрат, поэтому масса и горловина настолько лёгкие, насколько позволяет бутылка.

Газированные напитки

Бутылка должна держать внутреннее давление, поэтому преформу рассчитывают на прочное дно и стенку, а горловина и крышка должны удерживать газ.

Соки, чаи и напитки горячего розлива

Для продуктов, разливаемых горячими, нужны преформы и бутылки под термостойкий раздув и горловина, стабильная при температуре розлива.

Растительное масло

Более крупные и тяжёлые преформы для бутылок большего объёма, часто с более широкой горловиной.

Молочные продукты и соусы

Распространены широкогорлые, цветные и непрозрачные преформы — чтобы защитить продукт от света или облегчить вытекание густых продуктов.

Косметика и бытовая химия

Шампуни, жидкое мыло и чистящие средства: цвет и горловина подбираются под крышку или дозатор бренда.

Пищевые и фармацевтические банки

Широкогорлые преформы, из которых выдувают банки для сухих продуктов, паст, таблеток и добавок.

Из каких частей состоит ПЭТ-преформа

Сверху вниз у любой преформы одни и те же основные зоны. Каждая из них выполняет свою задачу в готовой бутылке.

Горловина (венчик)

Верхняя часть с резьбой: резьба, уплотнительная поверхность на торце и у большинства горловин для напитков — буртик, за который цепляется контрольное кольцо крышки. Размеры горловины окончательные уже при выходе из формы, потому что при раздуве её не нагревают и не растягивают.

Опорное кольцо

Фланец сразу под резьбой. Выдувное, розливное и укупорочное оборудование удерживает и передаёт преформу и бутылку именно за это кольцо, поэтому его диаметр и положение важны для всех последующих машин.

Переходная зона (конус)

Участок, где тонкая стенка горловины переходит в более толстую стенку корпуса. Её форма влияет на то, как материал распределяется в плечиках бутылки.

Корпус и стенка

Толстостенная трубка, в которой запасён материал для стенки бутылки. Длина и толщина стенки определяют степень вытяжки материала, а значит, прочность и прозрачность бутылки.

Дно и точка впрыска

Закрытый скруглённый конец. В его центре находится точка впрыска — место, через которое расплав вошёл в гнездо. Она становится центром дна бутылки, поэтому её проверяют по длине, прозрачности и отсутствию отверстий.

Типы горловин ПЭТ-преформ

Название горловины обозначает набор размеров, под которые сконструирована соответствующая крышка: профиль резьбы, наружный диаметр, высота, уплотнительная поверхность и буртик контрольного кольца. Горловины с одинаковым названием подходят под одни и те же крышки.

Горловины обычно называют двумя способами. Одни соответствуют отраслевому стандарту: например, PCO 1881 — широко распространённая горловина для газированных напитков и воды, опубликованная Международным обществом технологов напитков (ISBT). Другие называют по размеру, например горловина 38 мм, которую применяют, когда нужно более широкое отверстие. Среди эталонных конфигураций на странице машин HWAMDA есть бутылочная преформа 32 г с горловиной 38 мм.

Для воды и газированных напитков чаще всего применяют горловины 28 мм: PCO 1810 (также 28/1810) — более ранний и более высокий стандарт, и PCO 1881 — более короткая и лёгкая горловина, которая на многих линиях пришла ему на смену. Для негазированной воды распространены короткие облегчённые горловины, например 30/25 и 29/25. Для каждой горловины нужны крышки, сделанные под неё.

Горловину выбирают по крышке. Начните с крышки, которую вы будете использовать на линии розлива, согласуйте чертёж горловины с поставщиком крышек и передайте тот же чертёж тому, кто будет изготавливать ваши преформы или оснастку для них.

В отрасли разработаны более короткие и лёгкие горловины для экономии материала, потому что горловина — самая толстая часть преформы и никогда не вытягивается. Смена горловины означает и смену крышки, и проверку укупорочного и розливного оборудования, поэтому это решение уровня проекта, а не только изменение преформы.

Масса преформы и объём бутылки

Масса преформы — это количество ПЭТ в одной бутылке. Её определяют объём бутылки, требуемая стенка, продукт и горловина. Бутылки для негазированной воды и для газированного напитка одного объёма обычно делают из преформ разной массы, потому что газированная бутылка должна держать давление. Масса — также главный фактор стоимости сырья на бутылку, поэтому обычно это первая цифра в спецификации преформы.

Единственно правильной массы для данного объёма бутылки не существует. Конструкторы бутылок и поставщики преформ подбирают массу вместе с длиной и толщиной стенки преформы, чтобы выполнить требования к осевой нагрузке, давлению и внешнему виду бутылки.

Для ориентира: преформы, зафиксированные на ПЭТ-машинах HWAMDA при испытаниях пресс-форм заказчиков, — от бутылочных преформ около 10 г до преформ для растительного масла 135 г, среди них есть и широкогорлая преформа 37 г. Это примеры для конкретных пресс-форм, а не рекомендуемая масса для вашей бутылки.

Из какого материала делают ПЭТ-преформы?

Преформы отливают из бутылочного ПЭТ — полиэфирной смолы, которую поставляют в виде мелких гранул. У бутылочных марок молекулярная масса (характеристическая вязкость) выше, чем у волоконных, что даёт вытянутой бутылке нужную прочность и прозрачность.

Цвет добавляют прямо на литьевой машине с помощью мастербатча — например, янтарный, зелёный, синий или белый. Вторичный ПЭТ (rPET) можно смешивать с первичным сырьём или использовать отдельно; для бутылок под продукты и напитки он должен быть получен по технологии переработки, допущенной местными правилами для контакта с пищевыми продуктами.

ПЭТ впитывает влагу из воздуха. При плавлении влажный ПЭТ теряет молекулярную массу, из-за чего преформы могут стать мутными и хрупкими, поэтому сырьё всегда сушат перед литьём.

ПЭТ-преформа и ПЭТ-бутылка: в чём разница

Преформа и бутылка сделаны из одного материала и имеют одну и ту же горловину. Всё, что ниже горловины, меняется при раздуве.

При двухстадийном производстве преформы отливают, охлаждают и хранят, а затем нагревают и выдувают на отдельной выдувной машине, часто на другом заводе. При одностадийном производстве преформу выдувают на том же оборудовании, пока она ещё сохраняет тепло после литья. Обе схемы основаны на одном принципе преформы.

Как изготавливают ПЭТ-преформы?

Высушенный ПЭТ расплавляют в узле впрыска и через горячеканальную систему впрыскивают в многогнёздную пресс-форму. Преформы охлаждаются в форме, снимаются выталкиванием или роботом, затем проходят контроль и упаковку. Полная последовательность с временем цикла и оборудованием подробно описана в отдельной статье.

Какой должна быть хорошая ПЭТ-преформа?

Хорошая преформа соответствует чертежу и выдувается в хорошую бутылку. В каждой партии проверяют пять основных параметров:

Масса

В пределах согласованного допуска — для всего впрыска и для каждого гнезда.

Размеры горловины

Резьба, уплотнительная поверхность и опорное кольцо соответствуют чертежу, чтобы крышка садилась и герметизировала.

Прозрачность и цвет

Без белого помутнения, полос и разницы в цвете между гнёздами.

Без загрязнений и пузырей

Без чёрных точек, посторонних частиц и пузырей в стенке.

Точка впрыска

Короткая, чистая, без отверстий и белых закристаллизованных участков.

Планируете проект по преформам?

Собираетесь ли вы покупать преформы или выпускать их сами, проект определяется одними и теми же данными. Подготовьте их, прежде чем запрашивать преформы, оснастку или оборудование:

Горловина

Название и чертёж горловины или крышка, которую вы будете использовать.

Масса преформы

Целевая масса и допуск или бутылка, которую нужно повторить.

Объём бутылки и продукт

Вода, газированный напиток, масло, горячий розлив или другой продукт.

Сырьё

Бутылочный ПЭТ, доля rPET и цвет.

Объём выпуска

Необходимое количество преформ в час или в год либо целевое число гнёзд.

Образец или чертёж

Образец преформы, образец бутылки или чертёж преформы.