7.7.1烫印箔
有时将烫印箔称为辊叶，它由几层组成： 1) 2) 3) 4)
薄膜载体； 剥离涂层； 装饰涂层； 粘合涂层。
经常选用聚酯薄膜（0.25mm厚）做载体，因为它有足够的强度和耐温性可以承受转印操作。 剥离涂层常由蜡或树脂组成，当它们与热模接触时就会液化使薄膜同装饰涂层容易剥离。
为了在制品上提供图像，装饰涂层上的颜料经常是由几种涂料组成，一般常在金属涂层上面再涂一种透明的涂层，以便清晰显示颜色
7.8贴花法
图像贴花是在热和压力的作用下，使用传统的或特殊结构的烫印机转压而成。这种烫印图像可永久地保持在制品表面上。如图7.16所示
7.8.1热转印优点
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比直接印刷的成本低，图像质量等于或优于直接印刷； 不存在怕墨水浪漫、溶剂侵蚀和清洁的问题，节省能源； 图像得到后产品能够立即被进行处理； 对表面不平整的制品加工更容易；
此加工可以与另一个加工操作-----塑料模塑协调进行，以便节省时间和劳力； 不需很高的技术就可操作此工艺； 可以节省最终制品的费用。
7.9 在模内贴标签
如果瓶子或小制品的容量小于6L，并且年生产量在200万-800万个时，可考虑采用在模内贴标签的方法。这种方法刚实行时极受欢迎，但对于大容量的制品，此方法受到模塑后贴标签和装饰方法的强有力的挑战。[10]
7.9.1模内贴标签设备
近几年建立和维护模具中贴标签体系较容易，因为一些机械制造业使模塑机得到了较大发展，使之能更适于装配贴标签体系，可完成机械加工、模塑、贴标签、硬件包装等工序。例如，Batten-field 公司生产了一种长行程的机械，这种机械有更大的空间去装配横肉贴标签的设备，所以它比常用的摇摆式机械手设备或梭式机械更适用。Krupp Kautex公司也有一个长行程的KBS-1毓机械。格莱汉姆工程(Graham Engineering)公司介绍了一种新型的长行程机械，这种6000孪生机Graham 机械在一个单滑座上并列着两个夹具。拜克姆(Bekum)认为此模型在模内贴标签过程中已经成功地用在了他的B.M-704摇摆机械手系列中，如图7.17所示[10]。
7.9.2模内贴标签加工过程
一般模内贴标签加工过程适用于矩形和椭圆形容器。常用的纸标签是用普通纸坯制做的，这种纸坯的一面印有图案，另一面为以后的热合进行了涂覆。模头切下标签后将其放到储存箱中，然后由机械手将标签夹起并插到模具中。用塑料标签可以解决纸标签不平的缺点，而且其作用就像是个绝缘体，还能减少标签处塑料区域的冷却速率。塑料标签的其他优点是它们能直接回收利用。模内标签可以用任何普通的印刷方法印刷，图7.18是模内贴标签的操作过程[11]。
7.9.3模内贴标签模具
将已经为模内贴标签工艺进行过改进或为其设计的模具调整到真空功位并停在贴标签的位置。由于负压(真空)的影响，模具增加的容量与从真空中得到的收缩减少成比例。当对这样的窗口进行容积充灌测量时，必须要对充灌的高度做补偿调整。例如，一个高为152mm的立方体窗口，允许收缩量为0.24mm/cm，这样吹塑模具形腔可达到156mm.在吹塑期间，如果对模具抽真空同时施加4.137X105~6.2055X105Pa的正常吹塑压力时，将会使制品外部尺寸达到154mm或者增加了0.086L。这种尺寸的增加会使昂贵的逆子模具报废[12]。
7.9.4成型周期
成型周期受两种因素的影响：机械延时和加工延时。
机械延时与机械手或注塑装置在模具内放标签及到模具位置的速度有关。加工延时则与逆子 被标签覆盖住的那部分面积的额外部分地时间有关，国为这部分面积未能与模具直接接触。补天浴日的标签与热型坯接触可使棱成为一个热的绝缘体
[10]
。
7.9.5 美学
内贴标签具有美观大方的特点。模塑瓶子时，模内的标签被封住，使标签无缝、无边、表面光滑，看起来就像无标签的丝网印刷的一样。透明标签虽然比普通的纸标签贵一倍，但作为模内标签仍比纸标签常用，国为它的光泽性好，可与印刷吕媲美。塑料标签的热传导性也改善了它与塑料瓶的粘合性。当用于和常处于受热受潮等场合的制品上时还不会出现纸标签常有的起泡现象。与丝网印刷相比，模内标牌的包装可以达到10种颜色，而丝网印刷只限于6种颜色的印刷[10]。
7.10 结论
装饰塑料吹塑制品有多种选择：如标签、彩印、丝网印刷、烫印、凸版印刷和喷涂等，每一种加工方法都有其各自的特点为，但本书不可能全部一一详细介绍。
第
8章 吹塑成型加工过程
如前面所面所述，三种主要的加工过程(挤出、注射、拉伸 [1] )经常用来生产型坯或用于吹塑法成型制品的预成型。 本章将更详细地解释这些成型加工过程及其机械。
8.1 挤出吹塑成型
正像其标题暗示的一样，此机器 中有挤出机。说到挤出机，人们马上就会想到在许多厨房里看到的古老而又简单的绞肉机(图8.1)，将大块内放到漏斗(料斗)中，经冲压和用一个曲柄转运，促使带沟槽的螺杆把肉(材料)向前移动，最后通过口模而产生碎肉。塑料挤出机要复杂得多，但操作方法大体相同。塑料粒料被加到料斗中，带沟槽的螺杆在电动机或液压传动装置的驱动下旋转，推动材料向前移动，如图8.2所示。为了熔融塑料，料筒上配有加热圈。螺杆通常有三段：加料段、压缩段、讲师段。被加工的塑料材料通过一个带有口模和芯模的机头而形成型坯。除了基本的单螺杆挤出机外，双螺杆挤出机有时也可用在吹塑成型上。
8.1.1 挤出机
当我们知道所有树脂的65%是用挤出方法加工时，熟悉和了解挤出机就显得更重要了，最广泛使用的挤出机是单螺杆挤出机通过研究挤出机的组成，可以了解机器的操作知识。
挤出机中最重要的部件是螺杆，螺杆承担着把聚合物塑化、熔融、混合成均匀状态的作用。图8.3显示了挤出机的螺杆可分为三段。加料段、压缩段和计量段。
螺杆加料段的作用是接受从料斗来的固体粒料并向前输送，加料段的螺槽深度总是设计得比段深些以便能把材料输送到压缩段。加料段中的塑料几乎不熔融。
压缩段螺棱的根部直径是渐变的，这种情况可以补偿聚合物熔体体积的变化并能在粒料上保持压力。当螺杆转动时会产生摩擦热和剪切热，所以这一段的温度必须严格控制。产生的剪切热通常能比设定的温度高10~50°C。许多材料在这一段中90%处在熔融状态，树脂与颜料及与其他添加剂的混合都发生在这一段。
计量段有恒定的螺棱根部直径，但是螺槽深度比螺杆的任何部位都浅。这个部位对相同温度的熔体提供最后的混合并充当计量泵的作用。螺槽尝试通常依赖于螺杆尺寸，是较复杂的因素。
挤出机螺杆用长度与直径之比或L/D定义，长度是指螺杆上带螺纹部分的长度尺寸，直径是螺纹的外径，最普通的L/D是（24：1）~（30：1），比值越大，提供剪切、混合和塑化的表面积越大。
为了改进一些工程树脂的挤出过程，已经发展了一些新型螺杆，大多数设计都把改进的变化加到计量段上，设计的目的是为了改进熔料的均匀性而不需较高地增加材料的熔融温度。
螺旋型和屏障型螺杆是工业上普遍使用的螺杆（图8.4）。屏障型螺杆有一个断开的螺槽，此处的直径减小，允许熔料流到它自己的螺槽中，保持熔体和固体分开。
8.1.2 吹塑成型技术
吹塑成型过程一般包括3个阶段： 1) 2) 3)
熔融或塑化树脂； 成型型坯或预成型；
充气或吹胀模具里的型坯，形成最终产品。
图8.5是三个实际吹塑成型阶段或称成型周期示意图。
然而，实际的吹塑成型周期有4个步骤，再加上第5个修边步骤（图8.5中的1，2，3，4，5）。 1) 2) 3) 4) 5)
熔融或塑化树脂；
将熔融的中空管子型坯或预成型型坯放到两个半模中间； 模具在型坯周围闭合；
仍处在熔融状态的型坯被夹紧，用能把熔融型坯吹到冷模具内表面的压缩空气吹胀。当制品冷却定型后打开模具，顶出成型的制品。
从制品上修掉多余的飞边。
为了生产型坯，塑料粒料或方粒料首先必须在热和压力下熔融、塑化、混合均匀，然后成型一个管状坯料。几个制品能同时在一台机器上交替生产。吹气占用一定量的时间，常以秒来计时，大制品用分或更大的时间单位计时。吹塑周期的多数时间都被冷却时间占用，因而控制吹塑周期就是控制冷却时间。机器熔融树脂和生产型坯的速度需与吹塑周期，尤其是冷却时间一致。第5步修饰多余飞边的步骤是在制品被顶出以后进行。
所有挤了吹塑制品都会产生飞边，因为型坯被夹在一起而溢出模具时形成飞边。多数树脂的飞边都能很容易地被回收。 许多情况下，整个顺序都能实现自动化并直接和后续操作连在一起，如容器的贴标签、灌装等。
型坯或预成型是一个圆形的管，有时是椭圆形的型坯（见型坯形状），用熔融状态的树脂吹成最后的形状（第3步）。 图8.6显示了一个3.875L容器的典型吹塑成型周期。图中注明了成型周期的三个阶段和各个阶段的组成。虽然时间间隔略有些变化，但所有的吹塑成型周期都包括这些部分。
8.1.3 连续挤出
对于吹塑成型，连续挤出是两种基本相似的方法之一，另一种方法是间歇式挤出。在连续挤出中，型坯经过模塑、冷却和从模具中取出制品的过程是连续成型的。为了避免干扰型坯成型，必须将模具合模机移动到吹塑位置，这种操作有几种方法可供选择。这些方法一般分为三种：梭式吹塑装置、旋转轮式吹塑装置、提升模具式吹塑装置。为了避免干扰型坯成型，模具合模机器必须迅速移动，夹紧型坯，把它转到吹塑针插入的吹塑位置，这种方法适用于所有普通的吹塑塑料，但最适合的是聚氯乙烯及其他热敏性塑料。因为平稳不间断地流动，连续挤出减少了热降解的机会，如图8.7所示。
在这种加工过程中，型坯连续成型，成型的速率与制品吹塑、冷却、取出等各种速率控制同步。一般连续挤出设备适用于生产大容器，最大可达3.875L。
8.1.3.1 梭式吹塑装置
用梭式吹塑装置，其吹塑位置可位于挤出机的一侧或两侧，如图8.8所示。一旦型坯到达适当的长度，合模机构从吹塑位置移到挤出口模机头下面的位置，夹紧、切割型坯，然后迅速转到吹塑位置，这样可以为下一个型坯的挤出留出空间。用这种类型的连续挤出设备，为了增加产量，经常使用多型坯机头，如图8.9所示。
8.1.3.2 模具上升式吹塑装置
型坯在型腔的上方被连续挤出，当达到适当长度时，为夹紧型坯，模具需上升，然后向下转到吹塑位置。在制品吹塑成型后，模具开启，取出制品，重复此加工过程。
8.1.3.3 旋转轮式吹塑装置
用旋转轮吹塑装置，一般可将12个合模位置固定在水平或垂直的轮盘上，轮子旋转时通过一个或二个挤出机关，然后型坯在那里被夹紧，如图8.10所示。此法是在任何给定的时刻，夹紧型坯，成型制品，最后制品被冷却和取出。旋转轮式机器能提高产率，但缺点是合模机构较复杂，这种装置不适于小批量生产。这种装置常被安装在一个附加的不在生产线上的旋转轮上以便更换。
8.1.4 间歇式挤出
间歇式挤出最适合于聚烯烃塑料及其他非热敏性塑料，此法允许使用非常简单的夹紧模具装置及制品的取出机构。 在这个加工过程中，制品从模具中取出后，型坯迅速下落形成。模具合模装置不需要移到吹塑位置。吹塑、冷却、制品取出都直接在挤出机机头下面进行。
间歇式挤出机挤出的型坯下落有三种基本形式：往复式螺杆，活塞式储料缸，储料缸式机头系统。在这三种形式当中，经常使用多型坯机头，典型机头如图8.11所示。
8.1.4.1 往复式螺杆系统
用往复式螺杆挤出系统是在挤出型坯以后，螺杆向后移动，将熔料储存在螺杆的前部。当前面的模塑制品已经冷却后，模具开启，顶出制品，立刻用液压系统把螺杆向前推动，受力的熔料通过机头迅速成为型坯，储存的料量和速率要与模具上
制品的尺寸及冷却速率同步，如图8.12所示。通常往复式螺杆挤出机生产的容器尺寸可达到9.46L。对于小容器，有些机器能同时挤出12个型坯。
8.1.4.2 活塞式系统
活塞储料吹塑装置的作用是将熔料储存在一个辅助的活塞料筒中，通常是挤出机的延长部分，这个装置的功能就好象是往复式螺杆一样，经常是很迅速地挤出很重的型坯，以便把型坯的下垂和垂缩减到最小。这种吹塑装置的缺点是首先进入储料缸的熔料最后离开，所以树脂的熔融历程不均匀。这种吹塑装置通常用来生产质量在2.26kg到45.35kg的塑件，如图8.12所示。这些大型机器在欧洲可买到，这种方法不常用，目前没有多少这样的吹塑装置在使用。
8.1.4.3 储料缸式系统
储料式机头吹塑装置有两个较好特性。其作用就像一个直接用挤出机头充填熔料的挤出机头，还像一个带有先进/先出的熔料流动通道的储料缸。
在典型的储料式机头中（图8.13），材料随着机头体的外腔进入并向上移动到预定的挤出尺寸位置，然后向下移动迅速挤出型坯。对于大制品的生产，此吹塑装置能减小型坯的分子应力。储料缸可直接用低的、均匀的压力从机头通道中挤出型坯。这种低压减少了多方面经常出现的过多压力降和机头压力降的现象。
8.1.5 共挤出
共挤出吹塑成型主要是挤出两层或多层树脂层的型坯，此加工过程提供了具有将不同特殊性能材料层合在一起的优点。 例如：一个燃料罐能由5层组成：高密度聚乙烯（HDPE）/粘合剂/尼成/粘合剂/高密度聚乙（HDPE）。尼龙提供了显著的耐蒸汽渗透性能，两边的粘合剂可保证尼龙与聚乙烯粘合。一个可压缩的番茄酱瓶能由5层组成：高密度聚乙烯/粘合剂/聚乙烯醇（EVAL）/粘合剂/高密度聚乙烯。聚乙烯醇（EVAL）共聚物提供了耐氧气渗透性能。
目前连续挤出和储料式机头挤出吹塑装置都正在使用。这两种情况都是用各自的挤出机来挤出各自层的树脂，如图8.14所示。这种加工过程的缺点是挤出成型过程中从模塑中溢出的料和飞边不容易回收。
8.1.6机头
机头的主要元件是模头连接杆、芯模、口模，次要的零件是压力圈和夹圈，如图8.11所示。 模头连接杆是连接机头中心的部件，模头连接部件从顶部一直穿进程序杆中（可移动的部件）。
芯模杆是一个决定型坯直径的部件，它直接与模头连接杆连接，通常是插口型（散流型）或针型（聚流型）。 口模是套在模头连接杆周围的零件，有一个开口，模头连接杆从开口探出来。开口形状和模头连接杆一样有几乎相同的角度（通常有2°公差）。当模头连接杆向下移动时，间隙增加。当芯模被活塞拉出时，便增加了型坯的厚度。当模头随着型坯而动作时，通过间隙的打开和合拢，壁厚将改变。口模可以是整体式也可以是两部分。在整体式设计中，口模夹圈必须移动，使用不同尺寸口模时，全部的口模都要更换。两部分设计仅需要更换与口模尺寸和形状有关的那部分，然后安装新尺寸的模头连接杆和模头。
夹圈是安装在口模（整体）或口模接头（两部分）上的圆形零件，夹圈是用一排螺栓把它和机头体联在一起，环和口模（口模接头）有一个轴肩用来夹持口模密封环。夹圈外部的圆周上有4个螺钉，用来调节型坯的厚度。
密封圈（压力圈）是一个和口模安装到机头体上的尖锥形环圈，它有几个作用，主要是在机头里的塑料和各个间隙之间形成密封或在口模和机头体之间形成密封使之不溢料。它也使流产加长，减小了塑料的离模膨胀和可能出现的熔体破裂现象。密封环产生的背压能迫使一些塑料沿着活塞向上流动，通过泄料口排出，这样就防止了材料分解，面分解现象常会影响注出型坯的尺寸。
在机头安装口模和芯模通常是确定型坯尺寸和形状的最后因素，如图8.15所示。
一个制品是否能苦功地进行模塑，选择正确的机头很重要，为了做出选择，必须了解每种类型机头的组成元件。 8.1.6.1 聚流型
聚流型能从它的形状识别，机头是锥形的，安装时小直径指向下面，这种类型的机头必须向上移动到储料缸而使材料流出机头，在成型期间允许物料存聚在机头中，然后在活塞推动下材料流出程控机头。出于塑料的记忆效应和成型段角度使聚流型机头呈现较大的材料出口膨胀。这种机头经常使用在型坯直径等于或小于12.7mm尺寸的场合。为了防止口模套损坏，一定要进行正确的机头较正。操持适当的模头温度很适宜用这种机头，因为它的材料是量较小。
8.1.6.2 散流器
这种机头能通过扩散的形状来识别，与聚流型机头不同的是这种机头必须向下移动才能使材料流出机头。散流型经常用来成型制品直径为15.24mm以上的型坯。增加尺寸的增加与这种机头相关的角度需要增加支持它的液压压力。机头尺寸可根据需要的模芯尺寸或为保持金属所需温度的内部加热器尺寸来确定。
