rPET注塑工艺中的五大“雷区”和避雷绝招

尽管目前国内尚未通过相关法规，允许rPET的食品级应用；但循环经济大潮袭来，可持续性话题持续升温，rPET的全面启用无疑将成为未来之大势所趋。先人一步，未雨绸缪，和我们一同探寻rPET工艺较之传统原生树脂注塑所存在的差异，在增加可回收材料使用的同时，机智规避一些常见的风险。

rPET回收和制造技术会导致可变特性的增加。如果未能正确解决这种可变性，可能会对材料的颜色、熔化和干燥等诸多方面产生负面影响。如果处理不当，则会影响生产和部件质量，而且通常会在最常见的风险没有得到处理和规避时发生。

由于其可变性提升，在将消费后回收材料引入到您的包装中时，需要考虑许多因素。这些因素可能包括树脂和熔体制备、熔体输送和分配、瓶坯设计和加工、模内成型和模后冷却，最终直到模塑部件本身。

尽管存在这些潜在问题，但通过妥善规划和采用正确技术，可回收材料的使用也会非常顺利。那么，如何自信地向 rPET瓶坯生产转型呢？有效规避风险的关键则是采用多管齐下的方法，将系统、模具和辅机整合在一起，高效地协同运作。

为了帮助您成功地将更多的rPET整合到您的包装中，以下为您总结五种最常见的风险以及有效规避风险的方法。

风险1：干燥条件不足，质量欠佳的材料

树脂是否充分干燥对采用更多可回收材料的能力会产生重大影响。由于这种材料对热降解更敏感，建议降低干燥温度同时延长干燥时间。避免这些问题的一种有效方法是配备一台全集成干燥机，可检测并自动适应机器或树脂的变化。以下是旨在确保您的干燥机达到 rPET材料的适当温度和干燥时间而需要询问的一些重要问题。

1、料斗尺寸

您的料斗是否有足够的容量，以便延长停留时间，达到充分干燥？ 

您的料斗直径是否经过设计以优化内部气流分布，从而适应rPET更长的干燥时间？有些可回收材料可能含有大量残留物和固体污染物。拥有合适的防护设备至关重要，可显著减少对瓶坯质量和设备性能产生的影响。确认勾选这些设备选项复选框能够支持达成这一目标。

2、油冷凝器

您的干燥系统是否经设计，可快速安装油冷凝器？ 

您是否拥有与干燥机控制完全集成的油冷凝器，以便在处理rPET时有选择地使用该系统——在冷却和加热时均可节能？这有助于实现仅在需要时才产生能耗，同时降低能源成本。 

3、金属分离器

您是否在树脂入口管道上安装金属分离器？

您的金属分离器是否经过优化，以加强对于黑色金属和有色金属的预防？分离器能否在不中断生产过程或不降低流速的情况下做到这一点，同时最大限度地减少优质材料的损耗？最为优异的分离器应易于集成到管道中，减少机械故障，实现产品绝佳品质。

风险2：不均质的熔体特性

使用可回收材料意味着混合两种或更多种不同的树脂。这增加了由多种因素（诸如混合不充分、在料斗中分离和球形颗粒或着色剂的塑化难题等）引起的熔体特性不均匀的可能性。这对于实现均匀一致的熔体而言更具挑战性，如果处理不当，则可能对部件质量产生负面影响。以下是在使用 rPET材料时，有助于确保材料均匀性的措施。

1、重量混合机

为充分混合不同的树脂，在主料斗之前安装的、经优化的重量混合机应与干燥机控制装置及系统HMI进行集成。这有助于确保瓶坯的可追溯性，并详细控制批次加料和监控消耗。

2、正确选择螺杆

螺杆的选择不尽相同，应根据应用、rPET的类型、添加剂的百分比和用量而定。需要考虑的事项包括：对产量和混合能力的影响，以权衡材料可能出现的机械降解。

3、适当的挤出机尺寸

圆形颗粒与液体着色剂在一起时，往往会影响挤出机的容量。为了最大限度地提高挤出机的容量，选择正确的螺杆很关键，螺杆必须具备足够的灵活性，不仅能够适应您当前的应用，也能满足未来之需。

4、有效的熔体混合

如果没有每个模腔之间和每次注射之间的一致性和可重复性，就无法实现卓越的熔体控制。为了最大限度地提高熔体均匀性，赫斯基设计了具有适当混合元件的热流道过渡衬套和机器喷嘴。

风险3：模具排气孔中的粉尘量和模腔间的可变性增加

使用大量消费后可回收材料会增加模具排气孔中的粉尘沉积。rPET的过多粉尘由残留污染物（如 AA 阻滞剂、O2清除剂或包装标签）引起，这些污染物在回收过程中持续存在。伴随市场的供不应求，残留污染物的数量有可能增加，而rPET的质量则可能下降。因此，在采用可回收材料时，定期模具清洁中运用到的防尘技术和风险规避解决方案对于成功与否显得更为重要。

1、专用热流道

为减少PET粉尘的积聚，部分制造商采用真空技术。虽然真空可以清除热流道内部的粉尘，但不会改变冷半模中积聚的数量。这部分最终需要彻底清洁，不得不造成停机和生产力损失。就针对rPET特别优化的热流道而言，以下是您需要注意的方面。

受控且一致的熔体输送到每个型腔。热流道应防止塑料泄漏，以防产生PET粉尘，并且无需额外使用真空技术。赫斯基的Ultra热流道就是一个很好的例子。

内置技术可主动减少粉尘。赫斯基的Ultra Spring技术采用一种称为冷启动保护的方法，使喷嘴和分流板在处于冷态时得以密封。该技术提供更宽泛的温度操作窗口，并确保实现防漏操作。

解决产生粉尘的根本原因，因而无需使用额外的真空技术。这将有助于减少由于维护而产生的停机时间，最大限度地降低组件失效的风险，并且与容易产生粉尘的替代性技术相比，具有显著的优势。

2、主动和无操作员的模具清洁

采用可回收材料会增加手动清洁的难度，并且需要更频繁地清洁模具。此外，采用不同质量的rPET会导致排气孔中产生脱气和粉尘的风险更大，从而产出更多缺陷部件。为了成功使用更多rPET，在模具清洁过程中应注意下列几个方面。

是否减少了潜在的质量问题？排气孔堵塞可能导致各种部件质量问题，如注量不足、过度溢料（飞边）、较重的分模线以及部件之间质量差异（不一致）。使用可回收材料时，进行定期清洁十分重要，从而确保主动清除排气孔中堆积的粉尘和残留物，避免产生缺陷部件。

是否是一种可靠、快速、简单的清洁方法？一些模具制造商可能使用压缩空气将粉尘吹扫出排气孔。粉尘去哪儿了？产生多少能耗？多久吹扫一次粉尘？20年前赫斯基也采用了类似方法，但因效率低下而弃用。赫斯基专利自清洁技术是清洁颈环排气孔粉尘真正突破性的方法。自动化流程经过简化，只需轻触按钮即可清洁，而且几乎不会损失生产时间，自清洁对rPET尤其有益，因为这种材料会产生更多粉尘，需要更频繁的清洁。

是否是一种一致性强的清洁方法？手动清洁的效果取决于技术人员的技能，但自动化方法的差异则小得多。自洁技术采用精确控制的飞边（即模具有意的溢料）深入到粉尘聚集的排气孔中。在自清洁周期内，排气孔被瓶坯溢出的PET所填充。溢料会粘附排气孔中的粉尘，带有飞边的瓶坯及粉尘会被顶出，排气孔得到清洁。

模具排气孔中积聚的粉尘

风险4：由于树脂污染和可变性导致的普遍缺陷

在采用消费后可回收材料时，固体树脂污染物的增多及可能导致颜色变化或其它持久缺陷的批次间差异，最终均有可能影响部件质量。根据预期的材料质量，除前期工艺缓冲设施外，还建议安装下游集成监控设备，捕捉任何部件质量问题，防止问题产品进入供应链。有效的下游监控设备将检测并标记持续存在的固体污染、黑斑、气泡、浑浊、颜色变化(黄色或灰色)及在密封表面和浇口区域出现的注射缺陷。

风险5：可能影响部件质量和一致性的工艺偏差

使生产商能够在管理可持续性要求的同时以最佳运营标准运营，需要更深入地了解整个成型过程，并将rPET材料的使用作为独特的考虑因素，一并深入了解。因此，选择合适的合作伙伴至关重要。在做出此决定时，您可能需要考虑以下重要因素。

系统制造商是否提供实时设备监控和主动干预，以便在性能下降之前纠正问题？

消费后树脂质量为注塑成型工艺带来了一个可变性来源。这意味着您不仅需要更精确地控制其他可变性来源，而且必须根据特定批次的树脂来优化模塑工艺。赫斯基的 Advantage+Elite™监控中心能够通过监控主要系统变量来检测部件质量和生产周期的变化，旨在识别问题产生的根本原因。通过优化工艺从而管理系统状况，生产商可以在rPET瓶坯的生产过程中保持世界级的OEE (设备综合效率)标准。