第二章 塑料包装材料的成型工艺（十六）

34　什么是滚塑成型？其工艺如何？
　　答：滚塑又叫回转成型，是生产大型容器包装材料的一种新工艺。滚塑成型与离心浇铸成型，加工方法上有些相似，滚塑和离心浇铸的主要差别在于：离心浇铸靠转速大的离心力，使熔融物料贴粘在模具壁上而成型，而滚塑主要靠塑料的自重作用流布并粘附在模具型腔壁上的，所以离心浇铸转速快，一般要每分钟几十到两千转。滚塑转速慢，每分钟仅几转到几十转。滚塑是将液体状或糊状塑料或粉状塑料加入模具中，通过对模具的加热和纵横向的滚动旋转，使塑料熔融塑化并借助于塑料本身的自重，均匀地分布于模具型腔的整个壁上，冷却固化后脱模而得制品。滚塑是生产大型中空容器的重要生产工艺，生产的大型塑料桶，用于包装各种液体化学品、农药、清洗剂、加工助剂及各种机油、润滑油等，有良好耐腐蚀、耐化学性。
　　（1）滚塑工艺的特点
　　①由于转速慢，设备比较简单，用于生产批量小的大型中空制品；
　　②滚塑制品的厚度比挤吹制品均匀，无熔接缝，废料少；
　　③滚塑制品几乎无内应力，因而不容易发生变形、凹陷等缺点；
　　④滚塑又塑制品由于没有挤出或注塑工艺的台大挤压力，因而制品强度比较低。
　　（2）滚塑所用的模具
　　小型常用铝或铜的瓣合模，大型的多采用薄钢板做成。当使用PVC糊塑料生产小型制品时，将定量的塑深胶加入型腔，闭合模具并将模具固定在能顺着两根正交的（或几根互相垂直的）轴同时进行旋转的机器上，模具旋转时，同时用热空气或红外线等对它加热，模具的旋转速度，主轴约5～20r/min，次轴的转速为主轴的1～1/5倍，并且是可调整的。靠模内半液态物料的自重而使其停留于底部，当模腔表面旋转而触及这些物料时，就能从中带走一层，直至所有液态料用尽。模内的糊塑料一面随模具旋转，一面受热下均匀分布在型腔表面，逐渐由凝胶而达到完全熔化，完全熔化后冷却固化，开模取出制品，加热时间5～20min。
　　（3）回转成型工艺的三种类型
　　①单旋转法：一根轴带动模具沿一个方向旋转成型；
　　②双旋转法：主轴和心轴同时相对旋转成型；
　　③旋转摇动法：一根轴转动，两侧带有顶出装置，使模具摇动成型。
　　三种滚塑成型的比较如表2－35所示。

表2－35　三种滚塑成型的比较

成型方法 制品种类 制品规格 生产规模 成型周期 同时使用模具数目 单旋法 开口或闭口 大型 大 不易控制 单一 双旋法 开口或闭口 大、中、小 中 易控制 单一或多个 旋转摇动法 开口 大型 小 不易控制 单一

　　（4）回转成型工艺的控制
　　①树脂的要求：树脂的　密度对成型周期有较大影响；制品壁厚的增加对成型周期也有影响；原料颗粒应在35～37目之间，有较大的接触面积，便于传热，例如回转成型用HIPS细粉料细度分布如表2－36所示。

表2－36　回转成型用HIPS细粉料细度

细度范围/目 30以下 30－50 50－70 70－100 100以上比例% 比例/% 1 50 30 12 7

　　工业上经常使用MFR2.8g/10min的LLDPE滚塑用专用牌号来生产滚塑制品，例如：美国Dow Chemincal公司的Dowlek2440、2476、X061500.40、X061500.60、XD6150.01、XD6150.02等LLDPE牌号。
　　使用LDPE或0HDPE作滚塑原料，MFR1～6g/10min，也可使用流动性高的MFR10～20g/10min的专用牌号，加热温度为288～370℃，HDPE为340℃，加热时间5～25min。以Znst为脱模剂，每隔2～3件制品后，用脱模剂喷涂一次，如使用硅油或氟塑料作脱模剂，则喷涂一次可以生产十多个制品。此外，尼龙、PC、纤维素酯等均可用。
　　②加热周期：加热温度高，加热周期可以降低。加热周期分以下几步：加热模具，把原料加热到熔融塑化温度，深结物料到坚实的结构，排除气泡和孔隙等。加热介质的滚动速度提高，可提高加热速度，降低加热时间；提高模具表面积同塑料体积之比，可缩短加热周期；加热周期太短，塑料塑化熔融不充分，制品强度不足，加热周期太长，易发生分解，强度也降低，一般加热周期13～14min（热风加热），直接明火加热9min。
　　③冷却温度和时间：冷却不均匀，易发生翘曲，先风冷到140℃以下，再水冷至常温。冷却速度太快，结晶度低，强度达不到最大，冷却速度太慢，不仅影响产量，晶体变大，也会使制品的冲击强度和耐应力开裂性变坏，一般为9min。
　　④模具自转和公转的速度比：模具公转速度比自转速度低，其比为1∶4，取决于制品形状和模具的悬挂方式，表2－37为不同制品形状回转成型转速。

表2－37　不同制品形状回转成型转速

制品 公转转速/（r/min） 自转转速/（r/min） 长方形桶（卧式放置） 8 9 防冰装置管道 5 6 球或球形容器 8 9.75 正方形、球、特殊形状制品、带弯腿支架的矩形箱体 8－10 10－13.5 球状中空容器（如轮胎）、球 6
8
10
12 9
12<