圖1 被氧化的樹(shù)脂不僅產(chǎn)生黑斑，還會(huì )引起HDPE瓶的破裂

    對于吹塑成型的HDPE制品而言，氧化帶來(lái)的缺陷不可小覷。從設備的啟動(dòng)到關(guān)機，從操作運行到維護保養，甚至是材料的造粒過(guò)程，都會(huì )給氧化以可乘之機。避免氧化對制品的危害，每一步都很關(guān)鍵。

對于HDPE制品的吹塑成型商而言，每周一的早晨習慣要做的第一件事情，就是將設備中的殘余物料清理掉。一般，清理的這些殘余物料主要是被氧化的樹(shù)脂，包括：灼燒、凝膠、黃化、褐斑或黑斑等。通常，人們都希望能有更多的樹(shù)脂可被重新利用，但大多數的殘余物料卻是廢料。這顯然意味著(zhù)材料、能源和金錢(qián)的浪費。

問(wèn)題的本質(zhì)

與其他有機材料一樣，HDPE在過(guò)熱的情況下會(huì )燒焦變黑。一旦氧化，焦狀的熔體就會(huì )粘附在型腔的金屬壁上，這將導致更多樹(shù)脂的氧化，甚至燃燒。因此，首先必須防止最初氧化的發(fā)生。

吹塑成型的一個(gè)特點(diǎn)是再生料的使用，這與其他生產(chǎn)工藝有所不同，由于生產(chǎn)中一般會(huì )添加35％的再生料，因此吹塑級別的HDPE更需要使用穩定劑來(lái)防止樹(shù)脂的氧化。但是，如果操作不當，就會(huì )使抗氧劑失去作用，從而導致灼燒。圖1 所示的瓶子破裂就是由灼燒引起的。雖然可以采用檢漏儀檢測出這類(lèi)廢品，但有些已進(jìn)入倉庫的產(chǎn)品仍會(huì )有類(lèi)似的問(wèn)題出現。對此，應采用專(zhuān)門(mén)的監控技術(shù)和加工程序來(lái)予以避免。

操作程序

由于冷卻時(shí)間決定了產(chǎn)品成型周期的長(cháng)短，因此出于經(jīng)濟上的考慮，人們都希望以盡可能少的熱量來(lái)使樹(shù)脂熔融，從而縮短冷卻時(shí)間。同時(shí)，熔融溫度的降低還有助于防止樹(shù)脂的氧化。

但是，一些限制因素往往使人不能如愿。例如，驅動(dòng)馬達過(guò)大的電流以及過(guò)高的熱壓等。同時(shí)，太低的熔融溫度會(huì )導致一些缺陷的出現，如水紋及熔接痕等。此外，對制品表面的光澤度要求以及邊角處的充滿(mǎn)性問(wèn)題等，都要求熔體具有良好的流動(dòng)性，這些也限制了熔體溫度的降低。

除了受外部加熱器的加熱外，來(lái)自機器內部的剪切力也會(huì )使熔體的溫度升高。為了使剪切熱最小化，應盡可能地降低機器的合模壓力以及往復式螺桿單元的背壓。

此外，還有一種可能導致氧化的情況：晚上下班離開(kāi)前，沒(méi)有關(guān)掉加熱系統，并且也沒(méi)有及時(shí)清理機器，從而導致機器中殘留的樹(shù)脂被氧化，如圖2所示。

啟動(dòng)和保養

一般，35lb（15.9kg）或50lb（22.7kg）重的機頭不會(huì )像120mm或150mm的擠出機那樣快速達到預設溫度，那么為什么兩者要同時(shí)開(kāi)始加熱呢？因為在機頭預熱時(shí)，物料已經(jīng)在擠出機中熔融了。

或者，在設定擠出機溫度時(shí)，可以采取兩個(gè)步驟。一旦達到操作溫度的要求，就快速啟動(dòng)機器。如果不能馬上開(kāi)始成型加工，就要對機器進(jìn)行周期性的清理，以保證機筒和機頭內的樹(shù)脂的純度。

此外，還應保證溫度控制器的準確性。如果機筒內裝有冷卻系統，必須確保其正常工作。同時(shí)，要注意螺桿和機筒的磨損情況，并記錄好每臺設備的生產(chǎn)日志。一般，過(guò)度磨損的螺桿會(huì )產(chǎn)生逆流，因此要輸送同量的熔體就需要更大的轉速，由此便產(chǎn)生了大量的局部剪切熱。局部溫度過(guò)高是由磨損螺桿引發(fā)的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，它會(huì )導致樹(shù)脂的燃燒。

如果需要將螺桿卸下進(jìn)行維修保養，一定要記錄好螺桿的直徑。在此，有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法可以檢查機筒的磨損情況，即采用一個(gè)比機筒內徑稍小的柱形物體，在其一端打上強光。

當該圓柱體在機筒內轉動(dòng)時(shí)，周?chē)�任何可�?jiàn)的漏光都表明機筒有磨損。此外，機頭的磨損情況也需要格外注意，必要時(shí)需將其拆下來(lái)清洗。注意不要使用鋼絲刷清潔機頭，以避免損傷精密配件及拋光面等。

可靠的關(guān)機

停工時(shí)，操作者通常是直接切斷機器的電源，然后就離開(kāi)了。這是一件非常糟糕的事情。雖然添加了抗氧劑的吹塑級別的樹(shù)脂穩定性較好，但是，在加熱狀態(tài)下，抗氧劑會(huì )逐漸消耗掉。特別是對于再生料，在多次加熱后，其穩定性遠不如純樹(shù)脂。因此，在關(guān)機前，應該停止加入再生料，只加入純樹(shù)脂即可。

使用色母粒的情況也同樣如此。一般，色母粒的載體樹(shù)脂與吹塑級別的樹(shù)脂的抗氧能力完全不同，例如，常用作載體樹(shù)脂的薄膜級樹(shù)脂，其抗氧性能就較差。因此，也應在關(guān)機前停止此類(lèi)材料的加入。

如果可能，可使停機狀態(tài)下的溫度降低50~75℉（28~42℃），同時(shí)打開(kāi)冷卻系統。此外，可在較低的轉速下清潔機器，以消除生產(chǎn)系統中潛藏的熱量，但需要注意的是，要時(shí)刻觀(guān)察擠出機上的安培表，防止驅動(dòng)馬達的過(guò)載。

當溫度降到比工作溫度低100℉（約56℃）時(shí)就可以完全冷卻了。通常，半流動(dòng)狀態(tài)的熔體可堵塞住氧氣的入口，特別是在機頭部位。一旦機頭變冷，樹(shù)脂凝固收縮，就會(huì )產(chǎn)生氣體通道，使氧氣流入。當溫度再次升高時(shí)，便導致了氧化問(wèn)題的出現。因此，在冷卻前，應確保機頭和螺桿處充滿(mǎn)樹(shù)脂以防止空氣的進(jìn)入，或者使用瓶胚控制器也可以封住機頭間隙。

最后還需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，氧化不只是發(fā)生在吹塑過(guò)程中。實(shí)際上，在造粒的過(guò)程中也會(huì )出現樹(shù)脂的氧化。因此在加入樹(shù)脂進(jìn)行加工前，就需要對其進(jìn)行檢查。另外，對于含有黑斑或樹(shù)脂降解的不合格制品，請不要再回收使用，否則這些缺陷會(huì )在下一批制品中出現