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常用塑料原料名称中英文对照表 类别俗称中文学名英文学名英文简称主要用途 聚砜聚砜polysulfonePSU(PSF)电器零件,结构件,飞机及汽车零件等 聚醚砜polyethersulfonePES电器零件,结构件,飞机及汽车零件等 氯化聚醚 氯化聚醚Chlorinated PolyethersPENTON(CPT)代替不锈钢,氯塑料等材料 聚苯醚 聚苯醚poly(phenylene oxide)PPO较高温度下工作的齿轮,轴承,化工设备及零部件 聚芳脂 聚芳脂 PAR汽车电器,医疗器械 聚苯硫醚 聚苯硫醚poly(phenylene sulfone)PPS耐热性优良,电器零件,汽车零件,化学设备 聚醚砜 聚醚砜 PES电器开关,插座,齿轮 聚甲基戊烯-1 聚甲基戊烯-1 TPX一次性注射器,奶瓶,汽车灯罩 酚醛塑料电木粉苯酚-甲醛树脂Phenol-FormaldehydePF无声齿轮,轴承,钢盔,电机,通讯器材配件等 氨基塑料电玉尿素脲-甲醛树脂Urea-FormaldehydeUF生活用品,电机壳,木材粘接剂等 科学瓷,美腊密三聚氰氨甲醛树脂Melamine-Formaldehyde ResinMF食品,日用品,开关零件等 苯氨-甲醛树脂Aniline-Formaldehyde ResinAF 环氧树脂冷凝胶环氧树脂Epoxide ResinEP汽车拖拉机零件,船身涂料 聚酰亚胺 聚酰亚胺PolyimidesPI太空,电子,飞机零件,汽车零件
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八.常用缩略词语 1、ES 工程规范 Engineering Specification 2、KCC 关键控制特性(GM)Key Control Characteristic 3、KPC 关键产品特性(GM)Key Product Characteristic 4、OEM 整车厂 Original Equipment Manufacturer 5、SC重要(特殊)特性 Significant(Special) Characteristic 6、ANOVA 方差分析法 Analysis of variance 7、CFT 多方论证小组 Cross function Team 8、DFMEA 设计失效模式及后果分析 Design Failure Mode and Effects Analysis 9、DOE 试验设计 Design of Experiment 10、DVP&R 设计验证计划和报告 Design verification Plan and Report 11、FTC 试生产能力 First Time Capability 12、GR&R 量具的重复性和再现性Gage Repeatability and Reproducibility 13、PFMEA 过程失效模式及后果分析Process Failure Mode and Effect Analysis 14、SFMEA 系统失效模式及后是分析 System Failure Mode and Effect Analysis 15、QSR 质量体系要求 Quality System Requirement 16、QFD 质量功能展开 Quality function Deployment 17、TGR 运行情况良好 Things Gone Right 18、TGW 运行情况不良 Things Gone Wrong 19、VE/VA 价值工程/价值分析 Value Engineering/Value Analysis 20、BOM 物料清单 Bill of Material 21、Cpk 稳定过程的能力指数 Capability for stable process 22、LCL 下控制限 Lower Control Limit 23、UCL 上控制限 Upper Control Limit 24、LSL 工程规范下限 Lower Specification Limit 25、USL 工程规范上限 Upper Specification Limit 26、Ppk 性能指数 The performance index 27、MRB 物料评审 Material Review Board 28、PSW 零件提交保证书 Part Submission Warrant 29、X(—)--R图 均值一极差图 Average-Range Chart 30、SRPC 供方要求产品更改 Supplier Request for Product Change 31、SREA 供方工程批准的要求 Supplier Request for Engineering Approval 32、IAA 临时批准授权 Interim Approval Authorization 33、AAR 外观件批准报告 Appearance Approval Report 34、PTR 试生产(报告) Production Trial Run (Report) 35、DCP尺寸控制计划(动态控制计划)Dimension Control Plan (Dynamic Control Plan) 37、防错(POKA-YOKE)Mistake Proofing |
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PET:矿泉水瓶、碳酸饮料瓶 饮料瓶别循环使用装热水 使用:耐热至70℃,只适合装暖饮或冻饮,装高温液体、或加热则易变形,有对人体有害的物质融出。并且,科学家发现,PET塑料品用了10个月后,可能释放出致癌物DEHP,对睾丸具有毒性。
因此,饮料瓶等用完了就丢掉,不要再用来做为水杯,或者用来做储物容器乘装其他物品,以免引发健康问题得不偿失。欲知更多详情请查看>> 塑料盒有个小小健康证 你会拿用过的饮料瓶子当水杯使用吗?你知道哪些塑料容器乘放热水会释放有毒致癌物质吗?其实,每个塑料容器都有一个小小身份证——一个三角形的符号,一般就在塑料容器的底部。三角形里边有1~7数字,每个编号代表一种塑料容器,它们的制作材料不同,使用上禁忌上也存在不同。
“1号”PET:矿泉水瓶、碳酸饮料瓶 饮料瓶别循环使用装热水 使用:耐热至70℃,只适合装暖饮或冻饮,装高温液体、或加热则易变形,有对人体有害的物质融出。并且,科学家发现,1号塑料品用了10个月后,可能释放出致癌物DEHP,对睾丸具有毒性。 因此,饮料瓶等用完了就丢掉,不要再用来做为水杯,或者用来做储物容器乘装其他物品,以免引发健康问题得不偿失。 “2号”HDPE:清洁用品、沐浴产品 清洁不彻底建议不要循环使用 使用:可在小心清洁后重复使用,但这些容器通常不好清洗,残留原有的清洁用品,变成细菌的温床,你最好不要循环使用。 “3号”PVC:目前很少用于食品包装 最好不要购买 使用:这种材质高温时容易有有害物质产生,甚至连制造的过程中它都会释放,有毒物随食物进入人体后,可能引起乳癌、新生儿先天缺陷等疾病。目前,这种材料的容器已经比较少用于包装食品。如果在使用,千万不要让它受热。
“4号”LDPE:保鲜膜、塑料膜等 保鲜膜别包着在食物表面进微波炉 使用:耐热性不强,通常,合格的PE保鲜膜在遇温度超过110℃时会出现热熔现象,会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且,用保鲜膜包裹食物加热,食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。因此,食物入微波炉,先要取下包裹着的保鲜膜。
“5号”PP:微波炉餐盒 放入微波炉时,把盖子取下 使用:唯一可以放进微波炉的塑料盒,可在小心清洁后重复使用。需要特别注意,一些微波炉餐盒,盒体的确以5号PP制造,但盒盖却以1号PE制造,由于PE不能抵受高温,故不能与盒体一并放进微波炉。为保险起见,容器放入微波炉前,先把盖子取下。
“6号”PS:碗装泡面盒、快餐盒 别用微波炉煮碗装方便面 使用:又耐热又抗寒,但不能放进微波炉中,以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于乘装强酸(如柳橙汁)、强碱性物质,因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯,容易致癌。因此,您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。
“7号”PC其它类:水壶、水杯、奶瓶 PC胶遇热释双酚A 使用:被大量使用的一种材料,尤其多用于奶瓶中,因为含有双酚A而备受争议。香港城市大学生物及化学系副教授林汉华称,理论上,只要在制作PC的过程中,双酚A百分百转化成塑料结构,便表示制品完全没有双酚A,更谈不上释出。只是,若有小量双酚A没有转化成PC的塑料结构,则可能会释出而进入食物或饮品中。因此,小心为上,在使用此塑料容器时要格外注意。 对付双酚A的清洁措施 PC中残留的双酚A,温度愈高,释放愈多,速度也愈快。因此,不应以PC水瓶盛热水,以免增加双酚A(万一有的话)释放的速度及浓度。如果你的水壶有编号为7,下列方法可降低风险:
●使用时勿加热。 ●不用洗碗机、烘碗机清洗水壶。 ●不让水壶在阳光下直射。 ●第一次使用前,用小苏打粉加温水清洗,在室温中自然烘干。因为双酚A会在第一次使用与长期使用时释出较多。 ●如果容器有任何摔伤或破损,建议停止使用,因为塑料制品表面如果有细微的坑纹,容易藏细菌。 ●避免反复使用已经老化的塑料器具。 健康小提议 你若仍担心塑料产品在高温下会带给人体伤害,那么建议最好别用它装高温液体,改用陶瓷、钢杯、玻璃杯、纸容器等其他材料的容器来盛装,这样不仅可减少对人体的伤害,还能因减少使用石油化学产品,让环境更美好。
塑料名称--------代码与对应的缩写代号如下所示: 聚酯———01—PET(宝特瓶) 高密度聚乙烯——02—HDPE 聚氯乙烯————03—PVC 低密度聚乙烯——04—LDPE 聚丙烯—————05—PP(能耐100度以上的温度) 聚苯乙烯————06—PS(耐热60-70度,装热饮料会产生毒素,燃烧时会释放苯乙烯) 其他塑料代码——07—Others 其中的PP、PE、PVC是英文名称的缩写。中文名称分别是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯,英文全称分别是:polypropylene、polyethylene、polyvinylchloride 以上信息仅供参考,不得转载违者必究,我站保有所有权利。 |
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1、瓶体与盖的密封性、水蒸汽渗透性。密封性与水蒸气渗透性是塑料瓶的两个重要技术指标,它们对被包装的产品稳定性起着致关重要的影响。
2、无论选择什么原料做的塑料瓶,首先必须符合无毒、无异味等要求,由于可供选用的主原料品种繁多,这就需要对原料的综合性能加以选用,一般片剂选用高密度聚乙烯,聚丙烯,如需要透明度可选用聚酯瓶(PET瓶),如需要阻隔性能更高,且阻光、不透明,则选用棕色PET瓶,液体剂型药品一般选用聚丙烯瓶或聚酯瓶作为主原料。目前国内的营养和食品的包装瓶主要是用PET料或HPDE为做,瓶盖则用PP料
3、塑料瓶产品质量标准。从生产厂的产品质量标准中可以分析判断产品质量的优劣。 4、用于包装药品、营养、食品饮品绝对不能使用回收料卫生部颁布的《食品用塑料制品及原材料卫生管理办法》对此有明确的规定:“凡加工塑料食具、容器、食品包装材料,不得使用回收塑料。”法规是1990年11月26日发布施行的。 5、质量保证体系。对供应商进行审计己成为采购塑料瓶必不可少的重要环节。通过审计,可对生产厂的软、硬件设施,技术设备、质量综合水平作出全面正确评估。
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化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene 比重:1.05克/立方厘米 成型收缩率:0.4-0.7% 成型温度:200-240℃ 干燥条件:80-90℃ 2小时 特点: 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。 用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 成型特性: 1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度. 3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。 ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。 ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。 |
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组分 w/% 组分 w/% 过氧化硼酸钠单水合物 35 硅酸钠 5 三聚磷酸钠 30 十二烷基苯磺酸钠(LAS) 10 碳酸钠 20 制备 将上述组分混合均匀即可。 说明 使用时用水溶解。用本品洗涤塑料制品效果极好。 |
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荧光柠檬黄荧光黄YJP-2(25g) 中黄色艳佳丽黄(20g) 荧光中黄特丽沙黄(50g) 金黄色金黄色(20g) 荧光金黄特丽沙金黄(30g) 桔黄色透明桔黄G(25g) 荧光橙荧光橙ROR-4(25g) 桔红色透明桔红GG(30g) 荧光桔红荧光桔红GG(40g) 大红色夕阳红(50g) 荧光大红特丽沙红(50g) 紫红色紫红色(30g) 荧光淡粉红荧光红5B(10g) 粉红色特丽沙品红(50g) 荧光品红荧光品红Z(100g) 紫罗蓝紫罗蓝(13g) 荧光果绿荧光绿3GF(25g) 宝蓝色品蓝(20g) 荧光湖绿荧光湖绿GF(25g) 湖蓝色荧光湖蓝(40g) 荧光艳绿荧光艳绿(40g) 墨绿色墨绿(80g) 荧光天蓝荧光天蓝(30g) 咖啡色透明茶色(15g) 荧光白色荧光特白粉1#(150g) 特黑色特黑色母(250g)
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1.概述 挤出吹塑是塑料中空制件生产的主要成型方法之一,适于PE、PP、PVC、热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物,主要用于成型包装容器,储存罐与大桶,还可成型用于汽车工业等工业制件。挤出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一样,其主要优点是生产的产品成本低,工艺简单,效益高,但其突出缺点是制品壁厚尺寸及均匀性不易控制。
挤出吹塑成型是将挤出成型的半熔融状态的塑料管坯(型坯),趁热置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后得到中空制件的热成型过程。它的整个成型过程可以分为:型坯形成、型坯吹胀以及冷却和固化三阶段。 国内外的研究者从60年代一直到现在都力图用不同的方法来研究挤出吹塑成型的各个阶段以及全过程,但总的来说大致可分为两大类:实验研究和数值分析技术。数值分析法是建立在连续性方程,运动方程和能量方程三大基本方程上,须做大量假设来简化方程,用有限差分或有限元法求解。而且本构方程中的某些流变参数数据也不易得到。对于形状复杂的在制品,需要耗大量的计算机时间。实验研究则是最简单直接的方法。
下面对挤出吹塑各个阶段的实验研究状况进行综述分析。 2.型坯成型阶段研究状况 型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀。由于型坯形成时的挤出膨胀、下垂、回弹等因素使得型胚成型阶段型胚尺寸在长度方向不一致而变得非常复杂。 由于挤出的聚合物型坯温度高而无法直接测量,对挤出吹塑中型坯成型阶段的实验研究主要是设计实验方法来测量型胚直径分布和壁厚分布。最早用实验方法研究而获得型坯尺寸的是Sheptakr等人。他们设计了一种被称为“夹坯型”的特殊模具来分析型坯。这种装置只能得到型坯的质量膨胀Sw,但不能直接得到型坯的直径和壁厚膨胀。Kalyon等[2]在上述装置上增加了一套摄像装置,可用于拍摄模具夹坯前型坯的图像,从而可获得型坯的直径分布。这种方法能得到较精确的型坯直径分布,但较费时,且不能用于在线测量,因此限制了它的实际应用。
另一种测量型坯膨胀的方法是塑料熔体直接挤出到与熔体相同温度和密度的油中,这样可以在无垂伸和固化的条件下测量型坯的膨胀;同时由于油箱侧壁是透明玻璃,可在一定的时间间隔内对型坯进行拍照;又由于塑料熔体的透明性,根据照片就可确定型坯内外的直径分布。由于型坯膨胀,型坯的形状尺寸沿着型坯长度方向是不一致的。为了标识数据测量的位置,每隔固定时间用喷墨装置把碳黑粒子喷射到型坯表面上做记号。但这种方法没有考虑垂伸的影响,难以在实际生产中应用。
随着图像分析技术的发展,越来越多的研究者都偏向使用图像分析技术来确定型坯尺寸。型坯的直径分布可通过图像直接测量,但型坯的厚度分布则不能,它只能间接计算得到。许多的研究者试着用不同的测量手段和算法来计算型坯壁厚分布。P.L.Swan等[3]设计了一套使用两台摄像机的装置来测量型坯膨胀尺寸(如图4所示)。让型坯挤入到温度与型坯一样的容器中,位于下面的摄像机(9)对准型坯的末端,而位于上端的摄像机(5)发出信号通过计算机控制摄像机(9)的位置以保证其在型坯挤出过程中总是对准型坯的末端。通过图像可以得到型坯的直径和壁厚尺寸。但实验装备复杂且只考虑等温的情况,实际应用不广。
R.W.Diraddo和A.Garcia-Rejon[4]提出只建立在图像分析基础上非接触式测量型坯壁厚分布的方法。该实验只使用一台摄像机对型坯挤出过程进行拍照,测量出型坯长度随时间的变化关系、型坯的直径分布、挤出流率、型坯沿长度方向的温度梯度,再根据型坯壁厚分布与这些参数的关系计算出型坯壁厚分布。R.W.Diraddo等用此方法分别研究了不同分子量大小的HDPE树脂,流率、熔体温度、口模间隙对型坯壁厚分布的影响。这种方法理论复杂,实验数据处理较繁琐。
W.I.Patterson和M.R.Kamal[5]开发了型坯壁厚尺寸分布在线闭环控制系统。在该系统中,型坯的长度和直径可通过相机及与其相连的图像分析仪直接得到,型坯壁厚分布则通过几何关系计算获得,但其中所用的经验参数比较难得到。若要实现对型坯壁厚尺寸分布的在线闭环控制,则需要一种能直接在线测量型坯壁厚分布的方法。
假定熔体流量为一常数的前提下,型坯壁厚可由一简单方法计算得到,且可用于在线测量。最早使用该方法的是德国Kaise,后由SveinEggen和ArneSommerffeldt[6]改进,测量装置简图如图5所示。由摄像机和向型坯表面喷墨的装置及图形分析仪组成。型坯的直径分布可直接由所拍摄的图片得到,再测量相邻墨点间的距离,根据流量为一常数的假设,型坯的壁厚分布可由计算得到。
其中R是型坯半径,q是流率,ρ是熔体密度,z是相邻墨点间的距离。这种方法理论简单,实验装置简易,测量精度较高,但实验数据较多,处理较繁琐。 有些研究者利用光学方法来研究型坯成型。P.L.Swan、M.R.Kamal和A.Garcia-Rejon[7]研制开发了一套光学传感器测量装置,如图6所示,它可在闭模前在线测量型胚的厚度尺寸分布。该装置是基于光学中光线反射的原理设计的。一束激光一定的角度射向型坯表面,激光束经型坯内外表面反射形成两束激光,摄像镜头检测出这一间隔并将送入计算机分析系统,根据几何关系,计算机就能算出型坯壁厚分布。但在光线反射的同时还存在光线的折射问题,而光线的折射在这种测量方法中是不容忽视的,要把折射考虑进去并且要确定型坯的折射率无疑给这种测量方法增加了很大的复杂性和难度。 3.型坯吹胀阶段研究状况 型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,紧贴于模腔壁上成型,这个阶段的成型直接影响制品的外形,壁厚均匀性以及制品的性能,是整个成型过程的关键环节。
在这一阶段,型坯吹胀的实验研究主要包括两个方面:一方面是型坯吹胀动力学研究,另一方面是型坯吹胀完毕后,型坯壁厚尺寸的测量。最早建立实验装置对型坯吹胀动力学研究的是MusaR.Kamal、VictorTan和DilhanKalyon[8]。他们自行设计透明吹塑模具,并用两台摄像机来拍摄型坯在模具内的胀大行为,其装置简图如图8所示,所拍的图片送入图形分析仪分析,从而确定型坯的直径分布随时间的变化关系。
Ryan和Dutta[9]利用摄像技术在无模具条件下监测了型坯的自由膨胀行为,并得到了型坯胀大尺寸。其后大部分研究者都是用此类似的方法来研究型坯的吹胀行为的。
Wagner和Kalyon[10]在Kamal[8]基础上再设计内部装有固体压力传感器,如图8所示。它可测量型坯吹胀时的压力,同时,另一压力传感器装在模具型腔的飞边上,这样,两传感器就可测量吹塑过程中吹塑阶段型坯内外的真实压力差。他们用此装置研究了三种PA-6在吹胀压力下对吹胀行为的影响。
最近YongLi等[11]使用可以测得瞬时表面形状的高速光学测量系统来测量聚合物薄膜的胀大行为。其测量简图如图9所示。聚合物薄膜型坯两端固定在两平板间,通入压缩空气至压力腔使聚合物薄膜型坯胀大。光学探头内有CCD摄像机和光栅发射器。测量时,光栅发射器发射光栅投到聚合物薄膜型坯表面,光栅随着聚合物薄膜型坯变形而变形,因此光栅图中就包含了聚合物薄膜型坯表面形状的信息。摄像机快速拍摄到光栅图并送入计算机内处理就可得到聚合物薄膜型坯胀大尺寸。MCDL是多通道数据集线器,它可同时采集压力和光栅图信号以便得到胀大过程中压力与聚合物薄膜型坯形状之间的关系。实验证明其测量精度比图7高得多。
型坯壁厚尺寸测量有离线测量和在线测量,由于离线测量测简单,因此使用较多。离线测量包括有红外,超声波和千分尺测量。这些方法不仅费时,而且由于离线测量而引起的时间滞后需对加工过程产生的偏差进行修正,导致测量的不精确而出现许多不合格制品。 在线测量制品壁厚尺寸能把滞后时间减少到最小,因此提高加工过程工过程产生的偏差修正的精度。Diderichs和Oeynhauser[12]使用置于模具内的超声波传感器来测量壁厚分布。其测量原理如图10所示。在超声波传感器内压电晶体产生的短超声波在物体,之后被物体壁面反射,返回传感器。被测量物体的壁厚s就等超声波在物体内的速度乘超声波在物体内传送所需时间的一半。但是超声波测量的精度受聚合物性能(如密度、结晶度)与温度的影响很大。 4.制品冷却及固化阶段研究进展 制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却,冷却至一定温度后开模,再在空气中冷却的过程。一般包括外冷却(制品外表面与模腔间的导热),内冷却(制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热)及开模后冷却(制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热)。 制品冷却及固化阶段的实验研究主要是测量制品瞬态温度、收缩率、翘曲等。 制品的瞬态温度一般是利用高灵敏度的热电偶和数据采集器来测量。1981年,Edward[13]等人设计“半瓶成型实验”来验证其挤出吹塑冷却过程的理论预测。如图11所示。实验中外表面的瞬时温度用热电偶测得,内表面温度在制品一离开模具用辐射高温计测得。其结果与理论预测结果基本一致。1995年Diraddo等[14]用六个热电偶从模具的不同部位插入制品的不同厚度处,并通过与之连接的温度采集器采集温度,获得制品不同厚度处的瞬态温度,这与只测量内、外表面温度有了较大的改进。
而最早测得制品的收缩率是Diraddo等[14]。他们在模腔内加工出尺寸为5mmx5mm的网格,型坯吹胀后网格印在制品的表面上,这样可直接测出制品在轴向和周向收缩,然后根据质量守恒定律计算径向收缩。 制品翘曲一般用三维激光数字系统测量制品的形状[15],进而得到制品的收缩和翘曲。 5.结论 实验研究一直是指导工程应用最直接的方法,也是理论研究的基础和依据。挤出吹塑成型过程包括型坯成型、型坯吹胀以及制品冷却与固化三个阶段。各国的研究者正采用不同的实验方法和装置对挤出吹塑各个阶段进行研究,其研究发展对工艺及模具结构优化和生产效率的提高有重要意义。随着科技的发展,实验手段的改善,挤出吹塑成型过程的实验研究将会更上一层楼,为实际生产提供更好的指导,生产出在质量、性能等各方面适应社会需求的中空吹塑件。
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一、简介 世界上“注-吹”成型工艺方法源于二十世纪五十年代初。国外聚烯烃(hdpe,pp)药用塑料瓶的应用早于七十年代。相关设备研究制造厂家有美国wheaton、jomar,德国battenfeld、bekum,日本的asb、青木固,意大利的uniloymilacron公司,主要机型均为一步法三工位,美国、日本采用垂直螺杆结构,德国、意大利采用卧式螺杆结构。
二、药用塑料瓶常用生产工艺与原料选择 1、生产工艺 (1)“挤吹”extrusion-blowmoulding又称中空挤出吹塑。挤出机连续挤出空心管,用剪刀(人工)或切割装置(自动)切成小段后移到挤吹模具内吹制成型。
优点:设备简单、投资小,成本价格低。 缺点:瓶口不平,密封很差。原料通常选用ldpe,阻透性能远低于hdpe/pp,装药保质贮存期短。 (2)二步法“注-吹”twostepsinjection-blowmoulding。“注射、吹塑”由独立的两台机器分开进行,俗称“二步法”。第一步:由一台普通注塑机注射成型管坯,管坯的瓶头部分(瓶口、螺纹)已经成型;第二步:人工将管坯放在蜂窝状加热器或自动循环加热传送带上加热调温,然后移到吹瓶机用压缩空气吹制成型。
优点:设备较简单,投资较少。瓶口较平整,密封良好。品种开发快,模具费用较低,成本价格中、低。 缺点:注射管坯与吹塑成型分步进行,易传递污染,菌检难保证,产品同一性差,不太适应大批量生产。 (3)一步法“注-吹”onestepinjection-blowmoulding。“注射、吹塑”在同一台机器上完成。根据不同机种又分为三工位和二工位“注-吹”。三工位“注-吹”制瓶机三个工位以120°角成等边三角形分布,第一工位为注射成型工位,第二工位为吹塑成型工位,第三工位为脱瓶工位。三个工位可同时运行,生产效率高,周期短,而且可与传送带连接自动计数包装,真正实现药用塑料瓶生产全过程中与人手“无接触”,确保产品卫生洁净。二工位“注-吹”塑料机二工位可上、下或前后排列;第一工位为注射成型工位,第二工位为吹塑成型工位;由于少一个专用脱瓶及冷却工位,所以较难实现全自动计数包装(一般为散装人工计数)。另外,生产周期较长,生产效率低于三工位。
优点:自动化程度高,生产能力高。瓶口平整度高,密封极好。选用hdpe/pp原料,瓶壁均匀,阻透性能优良,装药保质贮存期长。目前,国内标准化药包企业基本上都采用一步法“注吹”工艺设备,其中以“三工位”结构为主。
缺点:设备投资较大,模具复杂,系统配置要求较高。不太适应小品种、小批量生产。但大批量生产可获得高品质低成本,经济效益好。 2.常用塑料原料 固体药物包装宜选用hdpe/pp、一步法“注-吹”工艺生产的聚烯烃塑料容器;液体药物灌装宜选用 pet/pp“注-拉-吹”工艺生产的塑料容器。 (3)着色剂与加工助剂 药瓶着色剂通常选用二氧化钛tio2(锐钛型或金红石型),其中tio2含量≥98%wt,添加量1.0~1.5%wt。常用加工助剂有润滑剂硬脂酸锌,聚乙烯蜡。均为白色粉末,添加量0.1~1%wt。
近年来,为满足gmp及十万级净化要求,一般将tio2、硬脂酸锌、聚乙烯蜡与ldpe(高m·i)混合在一起制作成浓缩母粒,可大大降低生产过程中粉尘污染。典型的tio2色母配方组成如下:tio2(特级)60%硬脂酸锌8%聚乙烯蜡10%ldpe22%对于固体药物包装hdpe,pp是比较合适的材料,具有优良的抗水蒸气渗透性能,可以有效防止药品吸潮变质。但对于易氧化变质的药物应慎用。ldpe阻氧性能极差,不宜生产药用塑料瓶,更不能灌装贮存期较长的药物。pet对水和氧气均有优良的阻透性,且外观透明,是灌装液体药物(糖浆、口服液类)的理想选择。
三、药用塑料容器“注-吹”成型设备与模具 结构包括:注塑模(初型模)、吹塑模(成型模)、模芯棒(共三组)、热流道、子喷嘴、脱瓶卡板、芯棒座几大部分组成。模具材料、热膨胀系数、表面光洁度、加工工艺与精度、设计水平、调试经验,尤其是注塑模温的调控都对最终药瓶产品质量产生影响。
四、系统设计 系统设计与配套装置对“注-吹”流水线效率的影响应该十分重视。 药用塑料瓶生产企业除了选择性能可靠的“注-吹”成型机与质量精密的“注-吹”模具外,必须对相应的gmp规范及工艺流程进行系统设计规划,主要内容包括:
1、中央空调系统(gmp标准厂房、十万级净化,gb/t16292-16294-1996) 主要指标:洁净度十万级,三级过滤(精、中、高),顶送侧回方式。 换气次数≥20次/hr〓温度t=26~28℃ 2、冷冻水系统 温度t=5°~15°,压力p≥0.2mpa,流量q≥额定值 3、冷却水系统 温度t≤28°,压力p≥0.2mpa,流量q≥额定值喷淋、循环系统 4、压缩空气系统 压力p≥1.0mpa,流量q≥标定值,配置稳压罐,冷冻干燥器,二级过滤(40μ,5μ),自动排水阀,压缩空气温度65°<20℃。
5、模具温控器 水介质模温机:工作温度tmax≥120℃,p≥0.4mpa,微处理器或pid控制; 油介质模温机:工作温度tmax=30-300℃,p≥0.2mpa,pid或一次位式控制仪表 建议:生产药用塑料瓶选用水介质模温机,以保证药瓶质量,防止油介质泄漏污染。 6、混料、加料、粉碎装置 混料时间可控(定时器),过长过短都不能达到最佳混合效果。 加料方式建议采用顶层加料、亦可采用自动真空吸料方式加料,但应选用浓缩母粒着色,防止车间内粉尘污染超标。 粉碎机应选用低噪音、高效率的旋转切刀(主要是粉碎瓶盖注塑流道料架及少量废瓶),回料的添加量应合理合适(小于15%wt),防止反复循环降解影响性能。不同牌号的原料回料必须分开处理(一般瓶用树脂m·i≤1.0,盖用树脂m·i>5),不能随意混用。
五、药用塑料瓶生产根据其特定的性能,应做到: 1、选用“注-吹”工艺以确保瓶口平整度、密度高,密封渗透性能优良,从而保证装药稳定性,延长贮存保质期。 2、选用一步法三工位“注-吹”成型机及精密模具以确保产品精度,从而达到高质、高产、高效、低成本、投资回报快的目的。 3、系统设计(gmp,工艺流程,冷冻水系统,冷却水系统,压缩空气冷冻净化系统,电气系统,辅机)是十分重要的环节,也是药包企业稳定生产与发展的必要条件。 |
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玻璃在化妆品包装中的应用比例并不大。但是从全球来看,对于这种材料的新开发仍在进行着,Gerresheimer的化妆品业务部门就在今年Cosmopack/Cosmoprof上展示其中一些令人惊异的新进展。这些最新的设计灵感,从纯粹主义到民俗风格,带有冲击着视觉的色彩,不但有华丽装饰的细颈小瓶,闪烁的细节,还有利用特殊修整技术的黑色玻璃。 随着在美国和中国建立新生产基地,Gerresheimer的化妆品业务已经移向全球的范围。该公司在博罗尼亚(Bologna)展览所强调的是:这个设计市场没有界限的心态已经被Gerresheimer全面的理解了。而且越来越重要的是,目前的潮流是创造自己的潮流。
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美国佛蒙特州最有名的冰淇淋制造商Ben & Jerry`s Homemade公司最近推出了新款的奶昔。由于已与百事公司达成授权协议,这款奶昔于今年夏天推出,以扩充该公司的产品系列。作为冰冻饮料,这些奶昔将被送往全国各地的便利店、加油站和杂货店,让广大消费者在大热天里能够籍此消暑降温。它们将被装在玻璃瓶中销售。这些玻璃瓶是由O-I设计的。百事公司的报告成其选择玻璃瓶作为其冷藏和非碳酸盐牛奶和咖啡饮料的包装,包括Frappuccinos、Starbuck`s Double Shots和Quaker Milk Chillers等品牌,因为他们觉得消费者更加喜欢玻璃瓶,并且会将玻璃包装与纯正优质的成份联系起来。这些装在9盎司大小瓶子中的奶昔将会包括与该公司的冰淇淋口味组合相似的口味。瓶子上的彩色标签很容易让人联想到Ben & Jerry的冰淇淋盒上的那些标签。 |
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随着包装市场不断发展以及市场竞争日趋加剧,国际大型玻璃包装企业为了与纸制品容器包装企业和塑料瓶等新型包装材料容器包装企业竞争,一直在致力于使产品质量更可靠,外观更美观,成本更低,售价更廉。近来,美国 O—I 公司,澳大利亚 ACI 公司、香港新世界集团、法国圣戈班集团等国际大型企业纷纷涌入我国,建立了不少合资或独资的玻璃瓶生产企业。这些国际大型玻璃包装企业普遍表现为采用先进的节能技术;瓶罐轻量化;提高劳动生产率及提高生产集中度。
据悉,节约能源,提高熔化质量,延长窑炉使用寿命,是国外玻璃包装行业不断探索的目标。国外玻璃包装工业正在推广的全氧燃烧技术,是继蓄热式玻璃窑炉之后的第二次革命,可以获得低投资低能耗,低 NOX 和粉末排放的显著效果。节能的另一个途径是加大碎玻璃的用量,国外的碎玻璃加入量达到 60%—70%。最理想的是采用 100%的碎玻璃,实现“生态”玻璃生产的目标。
在欧美日等发达国家地区,轻量瓶已是玻璃瓶罐的主导产品。德国 Obe-dand 公司生产的玻璃瓶罐,80%是轻量化的一次性用瓶。原料成分精确控制,熔制全过程的精密控制、瓶口压吹技术(NNPB),瓶罐的冷热端喷涂,在线检测等先进技术,是实现瓶罐轻量化的根本保证。一些国家正在开发新型瓶罐表面增强技术,试图进一步减少瓶罐重量。德国海叶公司在瓶壁表面涂覆薄层有初树脂,生产出只有 295 克的一升浓缩果汁瓶,可以防止玻璃瓶被擦伤,从而可提高瓶罐压力强度 20%。目前流行的塑料薄膜套标,也有利于玻璃瓶罐的轻量化。
如何提高玻璃的成型速度是提高玻璃瓶制造劳动生产率的关键。目前发达国家普遍采取的办法是先用多组、多滴料的成型机。国外生产的 12 组双滴料行列式制瓶机的机速可以超过 240 个/分钟,比目前国内普遍使用的单组滴料成型机高 4 倍以上。为保证高速优质和成型合格率高,均采用电子定时器来代替传统的凸轮式转鼓,主要动作均采用成型参数,可以按要求进行优化的伺服传动来代替无法任意调整的机械传动,并有冷端在线检验系统自动剔除废品。整个生产过程由计算机进行实时控制,可以保证达到最佳的成型条件,确保产品高质量,运行更加稳定可靠,废品率极低。与高速度成型机匹配的大型窑炉,必须有大量稳定供给优质玻璃液的能力,料滴的温度和粘度要符合最佳成型条件的要求。
为了适应玻璃包装工业面临其他新型包装制品挑战造成的严峻竞争形势,大量玻璃包装生产企业开始进行兼并与改组,提高玻璃容器工业的集中度,以便优化资源配置,提高规模效益,减少无序竞争,增强开发能力,这已成为当前世界玻璃包装工业的潮流。
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中国玻协消息,近年来,国际市场对玻璃包装容器的需求量总体呈下降趋势,但玻璃包装容器仍是饮料、药品等主要包装物。为了适应国际包装市场的激烈竞争,国外一些玻璃包装容器生产厂家和科研部门不断推出新设备、采用新技术,使玻璃包装容器的制造取得了不少的进展。
日本东洋玻璃公司研究所开发出可使玻璃包装容器成型时间减半的模具。这种模具用不锈钢与铜合金材料制成,使一个玻璃包装容器成型时间,从原来的 32s(秒)减少到 16s。不仅增加了产量,而且减少了必要的模具数量。该模具所用不锈钢与铜合金材料的制作过程是:将不锈钢表面加热到 1000℃,调整控制铜合金流量及流入速度,使铜合金与不锈钢保持最佳比例,以形成厚度以微米计的合金层。使用这种模具,虽然价格比普通模具高 50%,但经济效益显著。
英国联合玻璃公司使用三滴料制瓶机,采用压吹法生产小口径啤酒瓶,不仅保证了产品质量,而且使生产能力提高了 50%。该厂用三滴料制瓶机生产的 250mm 棕色 Bidon 牌轻量啤酒瓶,在国际市场上供不应求。
英 Gra-Pnoida 开发有限公司研制成功制瓶机初型模自动喷油系统,安装至 8 组 4 滴料 IS 制瓶机上用于制造医药瓶和化妆品瓶,机速每分钟达 410 个。该自动喷油系统可由各种 IS 制瓶机软件控制,如软件不适合,或制瓶机是由转鼓驱动,则可由一台带有数字键盘、视频显示装置和盒式存贮器的微处理机进行控制。
葡萄牙 CIVE 玻璃制造公司用先进的电子技术对玻璃窑炉进行了改造,安装了一种蓄热式马蹄焰窑炉,日产玻璃 220t,生产能力提高了 85%。该炉采用先进的电子技术与操作理论,生产能耗低,整个生产过程可保持温度稳定。该公司通过改造玻璃窑炉,玻璃包装容器产量和质量都大幅度上升。
美国 BH—F 工程有限公司研制出新型滴料影像分析仪,装有摄像系统,采用光电二级管固体回路显示。当热的料滴离开供料机时进行扫描,所得数据被送到中心处理装置,并在显示屏上产生彩色的料滴影像,同时计算出滴料重量,其精度≤±0.6g。该仪器能有效地监控料滴形状,并带有先进的料滴形状变动报警装置,以便迅速调整料滴重量和落料的定位中心,以及供料机料筒高度等。
英国 PLM—Red—fearm 公司在玻璃瓶生产线上,已安装了高速影像检测系统。该系统可检测瓶身圆度,每分钟可测 800 个,同时还可检查瓶壁上的疵点,小气泡、结石、瓶底凸出及其它缺陷。缺陷的面积即使小到 0.9mm2 也能被检出,对于瓶壁粘丝,吹瓶飞边等缺陷均能查明。该检测系统控制简单,分辨率高,采用远焦/变焦摄像机,且有滴料记录装置。
英国 Multi—screen 玻璃有限公司利用现有的送料装置及通道,建设自动化的玻璃瓶收缩薄膜套塑生产线,用收缩膜法装饰玻璃包装容器。过去,该公司以丝网印刷、颜料喷涂和酸蚀刻 3 种方法对玻璃包装容器进行装饰。采用收缩膜法后,既可对玻璃瓶进行彩色图案装饰,又能有效地保护瓶子表面不被擦伤,还可降低生产成本。收缩薄膜采用照相凹版印刷工艺,颜色达 12 种。装饰后的玻璃包装容器,很受医药及化妆品行业欢迎。
欧洲玻璃制造商 PLM 公司首次推出玻璃涂层机,每分钟可加工 15 个~90 个瓶子。其涂层顺序为输入瓶子→验收→浸入基层涂液中→干燥基层涂层→冷却→浸入最终涂液→干燥涂层→移动瓶子→涂层硬化→冷却。这一工艺为玻璃瓶涂层提供了两种方法:一是用于装饰用的单涂层系统;二是用于轻量可回收的和一次性用瓶子的双涂层系统。单涂层基用聚氨酯配方,可获得透明的、彩色透明的、无光的和彩色无光的等形式。双涂层的第一层叫基层,由低模量合成橡胶组成,可使瓶子避免破碎或散落成小碎片,并起到良好的防紫外线作用。第二层由高模量聚氨酯组成。 可使瓶子耐腐蚀、耐冲击和耐化学侵蚀。从而提高了玻璃瓶子的强度,使瓶壁厚度减薄,质量减轻 50%,生产成本和运输费用相应降低。
奥地利一家玻璃厂采用喷射装饰玻璃设备,将一种有机环氧涂料,通过静电喷涂到玻璃包装容器表面,加热到 205℃,使其产生一种光泽。而 80%的酒精,凡直径在 70mm~180mm 范围之内的玻璃瓶罐,均可加以装饰,能获得各种各样的涂层,如无光泽类似研磨的,半透明的,有光泽和透明的,以及各种色彩的,且对环境无污染。
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据有关资料显示:2005年广东日用玻璃总产量为120吨左右;玻璃容器,主要是啤酒瓶和罐头瓶0.6亿只,年产值约为10亿元。近几年一直处于低速增长阶段,主要原因是有效需求不足和供给结构不适应市场需求的变化。
虽然玻璃包装行业的产量增长率不高,经济质量和效果增长不明显,但行业有所有制结构和地区结构变化较大。
玻璃包装容器行业在整个国民经济中是个小行业,属于国家“抓大放小”政策中放在行业。行业中大中型国有企业通过改制,改革等多种形式,涌现了一批有优势、有活力、有竞争力的优势企业。行业总体状况是公有制经济在调整和改革中增强了竞争力。民营企业发展迅猛,在发展经济、活跃市场、扩大出口方面发挥了重要作用。外资正以各种形式加快进入。
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随着我国药品市场的日趋完善和处方药、非处方药实施分类管理都对药品包装提出了更高的要求,如今无论是企业规模、生产技术、管理水平还是产品品种及质量等方面,国内包材企业都取得了显著进步,新产品、新技术得到了广泛的应用,落后的产品和技术正逐步被淘汰。
而药用玻璃早已在药品包装领域中得到了广泛的应用,并且仍然处于发展的上升阶段,生产企业应该在药用玻璃本身的更新换代、产品升级及与国际标准接轨等方面更加注意。
由于温度、湿度、空气、光、微生物和昆虫等的影响,会使药品稳定性发生变质。在这种情况下玻璃包装瓶的优势就显现出来,因为其具有优越的保护性能和良好的化学稳定性,同时,玻璃具有不受大气影响、不被不同化学组成的固体或液体物质所分解的特性,且通过改变玻璃的化学组成就可以调整玻璃的化学性质和耐辐射性质,因此,玻璃成为药品最好,最常用的包装容器。更增加了药用玻璃的市场价值和前景,另外,根据药品包装材料选择的美学性原则和无污染原则,药用玻璃透明、美观,而且价格低廉、可回收,不像PVC材料后期处理非常困难,带来极为严重的环保问题。
如今,由于药用玻璃具有许多无可比拟的特点和优势,在我国已被广泛地用于各类注射针剂、粉针剂、生物药品、血液制品、冻干剂、片剂、口服液等包装领域。
按产品用途的不同大致可以分为如下几类:
输液剂包装:国内大输液包装以玻璃输液瓶为主。塑料输液容器逐步增长,但优质轻量的Ⅱ型输液瓶仍具备一定的竞争优势。玻璃输液瓶具有光洁透明、易消毒、耐侵蚀、耐高温、密封性能好等特点,目前仍是普通输液剂的首选包装。
口服液包装:口服液制剂以居多,大部分采用药用玻璃包装,主要是管制的白色、棕色口服液瓶以及模制的棕色玻璃药瓶。
冻干剂包装:冻干剂包装有管制瓶和模制瓶,以前有安瓿包装,现已基本淘汰。
片剂、胶囊剂包装:近年来,片剂及胶囊剂包装不断地被塑料瓶、铝箔等材料代替,但是优质轻量及避光的黄色或白色玻璃药瓶仍有其不可替代的优势和发展空间。
粉针剂包装:粉针剂是我国药品五大制剂之一,以各类抗生素药品为主,其包装主要是模制注射剂瓶和管制注射剂瓶。目前国内粉针剂包装中,模制注射剂瓶占70%~80%,管制注射剂瓶占20%~30%。前者的特点是尺寸稳定,强度高;后者的特点是重量轻,外观透明度好。目前,管制注射剂瓶在国内外都有逐步增加的趋势。
水针剂包装:水针剂包装的主要形式是安瓿。国内生产的曲颈易折安瓿有两种:一种是安瓿颈部有一刻痕,刻痕的上方有一色点标志;另一种是安瓿颈部有一圈低熔点玻璃色环,因色环与安瓿玻璃本身的膨胀系数不同,可产生局部应力,易折断。 我国目前正处于经济和技术迅猛发展时期,药品出口日益增多,外商对包装药品用的玻璃质量也越来越重视,近几年虽然我国的药用玻璃生产取得了很大的发展,但国际同类产品相比,我国的药用玻璃生产还存在较大差距。
主要表现在:产品标准水平低、实物质量差、结构不合理、产品档次及附加值不高等方面,使药用玻璃对医药经济的贡献率明显低于发达国家。因此药用玻璃生产应尽快从以下方面与国际水平接轨,在标准水平上,要积极采用国际标准,全面提高产品质量水平,尽快建立完善我国药用玻璃的标准化体系。在类型上,国际标准ISO12775-1997明确规定药用玻璃主要有3类:3.3硼硅玻璃、国际中性玻璃和钠钙玻璃。由于我国技术水平所限,一直不能规模生产耐水性、耐酸性和耐碱性都较强的国际中性玻璃,今后应逐步过渡,重点发展国际中性玻璃。在材质性能上,国际中性玻璃和3.3硼硅玻璃颗粒法耐水均可达到1级。虽然我国的低硼硅玻璃颗粒法耐水多数也为1级,有的为2级,但若从微观看碱的析出量,则要比国际中性玻璃大数倍。在有害物质限量方面,国际上对玻璃中As、Sb、Pb、Cd的析出量均有规定。作为对安全卫生要求最高的药用玻璃,我国应对有害元素的析出量予以限制,以保障人民群众用药安全。测试方法应由原来的定性、半定量向定量和分别定量发展。如内表面耐水性,过去用甲基红酸性溶液变色法,现在要用碱总量滴定法,国际上还要对Na、K、Ca分别进行定量测定。
药用玻璃作为医药包装行业的一个主要分支,今后乃至相当长的一段时间内药用玻璃仍将会是一种重要的药品包装材料。我们期待着我国的药用玻璃包装瓶市场不断强化自身发展,积极开发自身潜力,在不久的将来在世界药用包装舞台上分一杯羹。
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英国Multi-Screen玻璃有限公司利用现有的送料装置及通道,建设自动化的玻璃瓶收缩薄膜套塑生产线,用收缩膜法装饰玻璃包装容器。过去,该公司采用丝网印刷颜料喷涂、酸蚀刻三种方法对玻璃包装容器进行装饰,采用收缩膜法后,既可对玻璃瓶进行彩色图案装饰,又能有效地保护瓶子表面不被擦伤,还可降低生产成本。收缩薄膜采用照相凹版印刷工艺,颜色达12种。装饰后的玻璃包装容器,很受医药及target化妆品行业欢迎。
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玻璃曾一直作为注射针剂药品首选包装材料,但在有些场合其运用已经为塑料所替代。预计塑料预装式注射器的增长速度达到每年8.8%。
塑料预装式注射器的优点包括质量轻、抗裂、密封性能好、方便设计成连接注射皮下针头的标准附件,并且使用起来非常简便,利于防止传染。预计全球2007年这一产品销售额可达59亿美元,尤其在工业化国家需求量大。而其比传统的小管针剂包装价格高出25%,影响了在发展中国家中的推广。
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三、国外玻璃包装容器产业的状况 1.世界玻璃包装容器的现状及其发展
玻璃包装容器的主导产品--玻璃瓶罐,因其透明、化学稳定性好、对内容物无污染、可以高温加热,旧瓶可回收再生利用,一直被认为是最好的包装材料。 玻璃瓶罐的销售主要在本地区,与其它包装材料的竞争是价格和质量的竞争。为了与金属罐、塑料瓶等包装材料竞争,玻璃瓶罐生产企业一直在努力使产品质量更可靠、外观更美观、成本更低、价格更廉。采取的主要技术途径是采用节能技术、瓶罐轻量化技术,采用高效成型机械提高劳动生产率。玻璃瓶罐扩大和稳固市场份额的决定性因素在买方,无论是过去、现在还是将来,因玻璃瓶罐生产全球化的必要性是尽最大可能接近买主。 先进的节能技术--节约能源、提高熔化质量、延长窑炉使用寿命是国内外玻璃行业不断探索的目标。下面列出世界先进水平的窑炉主要经济技术指标; 劳动生产率:一般200吨/人·年,少数企业可达到300吨-350吨/人·年 熔制单耗:平均110千克-130千克/吨玻璃液;少数企业可达到90千克-100千克/吨玻璃液 吨成品单耗:平均160千克-180千克 熔化率:一般2.5吨。3.0吨/天·平方米 较好:3.0吨-4.0吨/天·平方米 瓶重:容量近似640毫升的啤酒瓶,一般为410克~430克/只 大都采用日出料量150吨-200吨大型窑炉,能耗低;油枪系列化,专业化生产。 全氧燃烧技术在过去十年里得到很大发展。国外在玻璃熔窑上进行全氧燃烧技术改造的实践表明,全氧燃烧技术具有低投资、低能耗、NOx和粉尘排放等显著的优越性。该项技术的发展被誉为玻璃熔化技术的第二次革命,而玻璃熔化技术的第一次革命是蓄热式玻璃窑的建造。目前已有越来越多的玻璃生产厂商开始采用全氧燃烧技术。 瓶罐轻量化--在美国、欧洲,轻量化的瓶罐已是玻璃瓶罐的主导产品,德国Oberland公司的瓶罐80%是轻量化的一次性用瓶。小口压吹技术(NNPB)、瓶罐的冷热端喷涂是轻量化生产的先进技术。日本也在研究瓶罐轻量化的增强技术。德国海叶公司已能生产出1L的浓缩果汁瓶,仅重295克,瓶壁表面涂覆薄层有机树脂,可提高瓶子防擦伤的压力强度20%。 采用高效成型机,提高劳动生产率--多组、多滴料的成型机仍是世界上制瓶企业的首选机型。机械制造厂在努力提高机器的性能,使其更好地适应高速优质生产。成型机发展的趋势是以电子部件来替代机械部件,使机构性能更可靠,运行更稳定。德国的玻璃瓶罐工业1994年人均劳动生产率为338.5吨,1995年达到370.1吨。生产过程的计算机控制和冷端检验保证了产品的高质量。 环境保护:节省原料和能源问题促进了玻璃包装容器的回收。玻璃工业还受到越来越严格的有关废气排放法规的制约,使得人们更加重视废品、废料及垃圾的回收利用。碎玻璃的回收使用可以降低熔制玻璃的能源消耗。 2.中国玻璃包装容器工业所处的竞争态势 综观世界玻璃包装容器发展趋势和国内玻璃包装容器行业所处的现状,我国玻璃包装容器无论在产品品种、产品质量、产品成本、经济效益、营销策略、品牌意识都将面对新的考验。面对国内外市场竞争还存在不少问题,目前的状态是: 玻璃瓶罐总量大,但单个实力不强;企业多,大部分的企业生产规模小,相应的市场份额占有率低。
下-玻璃机械自主开发能力弱,整机性能相对国外还有差距。尤其是机电一体化水平低于国际水平,制约了行业水平的提高。 市场竞争不规范,不能依法、公平、有序地竞争。玻璃包装容器生产企业归属各地区、各部门,行业间难协调一致,政府宏观调控作用未能充分发挥,也影响了行业的健康发展。 部分企业积累少,技术改造投人不多,以至于整个行业总体上在技术装备、产品档次等方面与国际先进水平、国内企业之间的差距越来越大。 近两年来玻璃包装容器摆脱了低迷的形势,又进入一个发展期。但是原材料、燃料、动力的价格大幅上涨,成为制约发展的瓶颈。如何保持玻璃包装容器持续发展,是每一个玻璃包装容器生产者所思考的问题。 四、对如何推进玻璃包装容器行业持续、稳步发展的看法 1.加大节能力度 生产玻璃包装容器的能耗占总成本的40%左右。 (1)对于玻璃包装容器的节能来说,首先是玻璃熔窑的节能。火焰窑炉是玻璃行业从原始生产发展演变而来的。迄今火焰窑炉仍是玻璃熔制的主要设备。其次燃料种类的选择、炉型的选择、窑炉结构设计的优化、优质筑炉材料的配用、先进的窑炉设备和热工参数控制系统、生产线的合理匹配都是在改造时要注意的。 用天然气替代燃料油也是玻璃包装容器行业燃料结构变化的一个趋势。 (2)实现瓶罐轻量化生产。瓶罐轻量化生产即消耗同样的能源生产更多的产品,是增加效益,实现降低万元GDP耗能的一个措施。 (3)空压机、风机、退火窑等设备也是耗能高的设备,要注意选择节能型的设备,实现智能控制,最大程度实现能源节约。 (4)加强管理,合理配方、稳定工艺制度是实施节能降耗的基础。 2.树立科学发展观,走新型工业化道路 玻璃包装容器是个古老的行业,它的生产工艺是成熟的,但同时又在不断地发展。 传统的玻璃熔制车间的工艺布局是一字形布置、即从玻璃熔窑到生产线是按照流程往前布置的。现在有的企业在工艺布置时,将一部分成型线往窑炉蓄热室方向布置,这样可以充分利用厂房的空间。传统的观念是一窑布置二三条生产线,现在对生产线的配置提出了一窑多线多模腔的观点,对生产线的配置不是一窑二线、三线的模式,而是多线,多模腔。这样可以实现窑炉的大型化,可以充分体现灵活生产线的特点。窑炉大型化的同时实现了节能降耗。 玻璃熔窑是熔化玻璃的主要设备,它的熔化率、能耗、熔化质量对以玻璃作为产品材料的企业都是举足轻重的。企业在选型时都很慎重,现在有的窑炉对传统的结构形式作了很大的改动。只要玻璃料熔化质量好,能耗低,周期熔化率高,就是好窑炉,就可以选用。 瓶罐生产的成型机速,传统生产640毫升啤酒瓶在单滴料的行列机上为每组每分钟6滴,后来能达到7滴。但现在国内有的玻璃包装容器厂进行了设备工艺改进后;有能达到9滴-10滴的,大大提高了劳动生产率。 3.优化企业结构,重视科技进步 加大结构调整力度,采用高新技术和先进适用技术改造玻璃包装容器行业,培育和发展新的经济增长点,促进企业组织结构和产品结构的优化升级。 4;发展循环经济,重视环境保护 (1)重视玻璃容器的回收利用 对于啤酒瓶和少量的专用饮料瓶来说,在质量允许的范围内循环使用可以节约能源,降低灌装企业的生产成本。但是在回收使用中,一定要注意"适度"回用。因为玻璃制品在多次的循环使用过程中,由于玻璃材质的特性,其表面在运输灌装过程中不断摩擦,强度会大大降低,达不到耐压的要求,容易发生炸裂,给消费者带来损害。 而医药用玻璃包装容器对人的健康有直接影响,国家规定Ⅱ型输液瓶不允许回收使用,这是在回收使用中应遵循的规则。碎玻璃掺人量增加可降低能耗和纯碱用量,降低生产成本。世界上很多发达国家十分重视废玻璃的回收利用,回收率最高的国家达80%-90%。 美国在全国建立了44家大型的废玻璃回收利用加工厂,取得了十分可观的经济效益和社会效益。 而我国在资源再生利用方面做得还很不够,废玻璃的回收利用差距更加明显。由于回收率低,不仅浪费了宝贵的资源,又对土地资源等自然环境造成了很大的危害,不利于社会的可持续发展。国家现在已提出要发展循环经济,对废弃物的回收利用也出台了一些优惠政策,因此建立专门的废玻璃回收、加工、储运中心,其中包括生活垃圾分类收集及废玻璃回收体系和出台一系列的相应政策是很有必要的。 (2)避免污染物的产生和排放,加强污染治理实施清洁生产。 对每一个包装容器企业来讲,如何降低排放量都必须得到重视。窑炉要改善燃烧工艺条件,选用燃烧效率高、污染小的燃料,保持最佳过剩空气系数,阻止三次空气漏人,减少废气排放。 工艺用水要实施循环使用,达标排放。
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玻璃包装容器是将熔融的玻璃料经吹制、模具成型制成的一种透明容器。玻璃容器的种类极多,其分类如下:
(1)按瓶口大小进行分类
①小口瓶。它是瓶口内径小于20mm的玻璃瓶,多用于包装液体物料,如汽水、啤酒等。
②大口瓶。瓶口内径在20—30mm之间的玻璃瓶,形体较粗矮,如牛奶瓶。
③广口瓶。又称罐头瓶,瓶口内径大于30mm,其颈部和肩部较短,瓶肩较平,多呈罐状或杯状。由于瓶口大,装料和出料均较易,多用于包装罐头食品及粘稠物料。
(2)按瓶子几何形状进行分类
①圆形瓶。瓶身截面为圆形,是使用最广泛的瓶型,强度高。
②方形瓶。瓶身截面为方形,这种瓶强度较圆瓶低,且制造较难,故使用较少。
③曲线形瓶。截面虽为圆形,但在高度方向却为曲线,有内凹和外凸两种,如花瓶式、葫芦式等,形式新颖,很受用户欢迎。
④椭圆形瓶。截面为椭圆,虽容量较小,但形状独特,用户也很喜爱。
(3)按用途不同进行分类
①酒类用瓶。酒类产量极大,几乎全用玻璃瓶包装,以圆形瓶为主。
②日用包装玻璃瓶。通常用于包装各种日用小商品,如化妆品、墨水、胶水等,由于商品种类很多,故其瓶形及封口也是多样的。
③罐头瓶。罐头食品种类多,产量大,故自成一体。多用广口瓶,容量一般为0.2~0.5L.
④医药用瓶。这是用来包装药品的玻璃瓶,有容量为10~200mL的棕色罗口小口瓶,100~1000mL的输液瓶,完全密封的安瓿等。
⑤化学试剂用瓶。用于包装各种化学试剂,容量一般在250~1200mL,瓶口多为螺口或磨口。
(4)按色泽不同分类
有无色透明瓶、白色瓶、棕色瓶、绿色瓶和蓝色瓶等。
(5)按瓶颈形状分类
有颈瓶、无颈瓶、长颈瓶、短颈瓶、粗颈瓶和细颈瓶等。
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一、我国玻璃包装容器产业的现状
我国的玻璃包装容器工业发展可分成下述几个阶段:
1.新中国成立后到上世纪 60 年代是我国玻璃包装容器工业开始起步的阶段。在第一个五年计划期间,北京玻璃厂自德国引进了全套玻璃生产技术和设备,建成了当时亚洲最大的技术玻璃工厂。随后相继新建了广东玻璃厂、北京二玻厂、湘潭玻璃厂等规模较大的瓶罐玻璃厂。并且引进了美国埃姆哈特公司和前苏联的行列式制瓶机,逐步实现了生产的连续化。不仅使生产能力成倍增加,而且引进的煤气发生炉、小型池炉技术、行列式自动制瓶机等为我国玻璃包装容器设备技术提供了样板,基本形成了我国玻璃包装容器产业的雏形。玻璃包装容器的产量也由 1952 年的10 万吨增加到 1965 年的 41.4 万吨。
2.上世纪 60 年代后期到 70 年代初,原山东轻工机械厂(现为山东三金玻璃机械集团有限公司)试制成功行列式自动制瓶机和配套的供料机,同时玻璃池炉用粘土大砖的制造成功,促进了玻璃包装容器行业的发展。到 1976 年玻璃包装容器的产量突破百万吨大关,并已向国外输出全套工厂。
3.十一届三中全会后到上世纪 80 年代末,随着改革开放,国内对玻璃包装容器的需求量大幅增长。玻璃包装容器行业引进了新技术、新设备、新材料,大大促进了国内装备、耐火材料的配套水平提高。玻璃包装容器工厂结合工厂的扩建改造,陆续开始大量采用先进技术和设备,使我国的玻璃包装容器在窑炉节能、生产装备和控制水平上向前迈进了一大步,并开始筹建整线引进的大型玻璃瓶工厂。先进企业的装备水平已接近国际水平,大型玻璃窑炉的生产能力达 200 吨/日,成型机生产 640 毫升啤酒瓶可达 140 个/分,能耗降到 120 公斤/吨玻璃液以下。
4.上世纪 90 年代,企业全面进入市场经济。玻璃包装容器工业也面临结构调整改组的局面,形成了一批企业集团。由于国外大集团的介入,组建了一批高水平的合资、独资企业。
5.经过企业体制大规模的改革,企业改制、改组、改造基本完成,国有资本基本退出竞争领域。部分民营企业虽然建厂比较晚,但是起点高,广泛吸纳技术人才,经营灵活,发展快。生产集约化程度和生产企业地区性的集中度都有所提高。
目前行业整体经济运行态势良好,发展速度大幅提升。这首先得益于前些年全行业企业体制大规模的改革,以及投资主体的多元化和融资渠道的多样性为行业发展奠定的基础;其次是在国家扩大内需、鼓励消费的政策下,下游行业的强劲发展和市场需求的旺盛及出口增长的拉动;第三是企业技术改造和固定资产投入的力度加大。
二、成就及问题
1.成就
改革开放以来,玻璃包装容器行业得到了快速、持续地发展。1997 年玻璃包装容器的产量比1978 年的 137 万吨增长了 426%,年平均递增 8.66%;2004 年比 1999 年增长 33.96%,年平均递增 6.02%;递增速度减缓。
──产品品种大量增加。玻璃包装容器基本满足了国内酒类、饮料、医药等行业的产品包装的需要。特别是三资企业生产的啤酒、饮料、葡萄酒等的包装瓶都可由国内供应。瓶罐的轻量化工作也取得了很大的成绩,640 毫升的啤酒瓶从 550 克降到 480 克,用小口压吹法生产的 330 毫升啤酒瓶瓶重可降到 162 克。
──固定资产投资迅猛增长,生产能力显著扩大。1997 年玻璃包装容器共有固定资产 110.3亿元,玻璃包装容器生产能力达 1030.06 万吨。
──技术进步成绩显著。随着引进先进的技术和设备,带动了国产机械的机电一体化水平和窑炉节能技术不断提高。随着窑炉控制水平的提高,国内最大的蓄热室马蹄焰窑的熔化面积超过100 平方米,熔化率达 3 吨/平方米·日;深澄清池玻璃窑炉多通道式蓄热室的玻璃熔窑及计算机窑炉控制技术、电助熔和全电熔窑等各种形式的节能窑炉使熔化玻璃的能耗大大下降。先进的燃煤瓶罐窑炉吨玻璃液消耗标煤在 250 公斤以下,燃油的瓶罐窑炉吨玻璃液消耗重油在 120 公斤以下。同时,玻璃熔窑使用的耐火材料品种增加了,质量提高了。以氧化法生产的电熔锆刚玉砖、镁质、硅质、高铝质、粘土质耐火材料及各种保温材料基本可满足国内玻璃熔窑的需要。玻璃制品的自动成型机械为生产各种玻璃制品提供了优质高效的生产设备。国产的行列式制瓶机已可做到八组双滴,并可实现电子定时控制。电子控制技术已用在生产过程中的控制和生产管理上。已有一部分企业采用电子称称量、计算机控制的自动配料车间,并且配备了原子吸收光谱快速分析成分,对稳定生产工艺,提高产品质量起到了积极作用。行列式制瓶机的电子定时系统不仅用在六组、八组机以上的双滴料机上,在六组、八组单滴机上也开始应用。GAD 辅助设计缩短了产品造型和模具设计的周期,为企业产品创新创造了条件。
──企业结构开始调整,组建了一批企业集团,企业实力增强了,企业规模也相应扩大了。国内最大的玻璃包装容器生产企业的生产能力已达到年产 45 万吨。
2.差距
玻璃包装容器工业虽然取得了很大的成就,但与国际先进水平比,与国内其它行业比,还存在着差距。整个行业经济效益不平衡,还有一些企业的发展缺乏后劲。究其原因,一是结构性矛盾仍然突出。突出表现在新产品开发速度缓慢,缺乏在国内外市场上有竞争力和适应市场需求的新产品。二是企业技术创新体系落后,科技开发投入较少,高级专业技术人才相对匮乏。不少企业仍过分依赖资源和劳动力优势,从而制约了企业科研的技术进步和新产品开发。三是企业管理水平有待提高,投资主体多元化及公司规范化治理结构仍需进一步完善。目前,中小企业还普遍存在获利能力不强的问题。
三、国外玻璃包装容器产业的状况
1.世界玻璃包装容器的现状及其发展
玻璃包装容器的主导产品──玻璃瓶罐,因其透明、化学稳定性好、对内容物无污染、可以高温加热,旧瓶可回收再生利用,一直被认为是最好的包装材料。
玻璃瓶罐的销售主要在本地区,与其它包装材料的竞争是价格和质量的竞争。为了与金属罐、塑料瓶等包装材料竞争,玻璃瓶罐生产企业一直在努力使产品质量更可靠、外观更美观、成本更低、价格更廉。采取的主要技术途径是采用节能技术、瓶罐轻量化技术,采用高效成型机械提高劳动生产率。玻璃瓶罐扩大和稳固市场份额的决定性因素在买方,无论是过去、现在还是将来,因玻璃瓶罐生产全球化的必要性是尽最大可能接近买主。
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