影响塑料防盗瓶盖尺寸的因素分析

饮料中广泛应用的塑料防盗瓶盖的生产工艺主要有注塑和压塑两种，两种工艺各有优缺点。注塑工艺能加工各种异形盖，且成型工艺窗口较大；压塑工艺在生产能耗及模具维护灵活性等方面更有优势。不管哪种工艺，要达到塑料防盗瓶盖的良好的密封、开启等使用性能，必须要保证精确的瓶盖尺寸。

瓶盖注塑工艺

1.1注塑工艺流程

注塑成型是借助螺杆的推力，将已塑化好的熔融状态（粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经冷却定型后取得瓶盖的工艺过程。主要包括合模、注射、保压、冷却、开模顶出五个阶段。

1.2影响瓶盖尺寸的注塑工艺参数

1.2.1 保压压力与时间

左图为瓶盖重量随保压时间的变化

右图为重量增加后体积的变化

通过试验数据分析，如图所示，随着保压时间的增加，瓶盖的重量逐渐增加，从而导致体积变大（尺寸变大）。同样的，随着保压压力的增加，相同时间内的原料重量增加，瓶盖的重量随之增加，会导致体积变大（尺寸变大）。

在以上过程中，瓶盖的密度始终保持不变。

1.2.2 冷却时间

不论直观分析还是从试验数据看，随着瓶盖在模具内冷却时间的增加，瓶盖的温度会明显呈现直线下降的变化。而瓶盖在脱模后的冷却，同样存在此现象，只是减小相同的温度需要的时间会更长。也就是说在相同的时间内，模具内的冷却效果远远好于脱模后冷却。

冷却的速率（℃/min）会影响瓶盖的密度，随着冷却速率的增加，瓶盖的密度逐渐减小。也即，冷却时间增加，克重不变，密度减小，则体积变大（尺寸变大）。

1.2.3 原料温度

随着原料温度的增加，如果冷却时间保持不变，得到的瓶盖温度会更高，脱模后经过自然冷却，由于热胀冷缩原理，体积会变小（尺寸变小）。而原料温度对应的注塑设备参数有螺杆温度和模具温度。

瓶盖压塑工艺

2.1压塑工艺流程

压塑成型过程是先将塑料颗粒在挤塑机内高温熔化，从喷嘴挤出后由刮刀将融化的塑料切割为重量均匀的料丸，再将料丸投入模具的型腔内，通过模具的合模成型，冷却后脱模完成一个循环。主要包括挤出、刮料、投料、合模成型 、 冷却、脱模六个阶段。

2.2影响瓶盖尺寸的压塑工艺参数

2.2.1 冷却时间

压塑工艺中，冷却时间主要靠设备的转速（即生产速度）来调节。生产速度越慢，冷却时间越长，得到的瓶盖温度越低，热胀冷缩后，瓶盖尺寸相对越大。

2.2.2 原料温度 

随着原料温度的增加，相同的冷却时间下，得到的瓶盖温度越高，热胀冷缩后，瓶盖尺寸相对越小。

2.2.3 模具温度 

模具温度设定越高，相同冷却时间下，瓶盖在模具内的冷却效果越差，得到的瓶盖温度越高，热胀冷缩后，瓶盖尺寸相对越小。

2.2.4 瓶盖重量 

通过大量的试验数据显示，随着瓶盖重量的增加，得到的瓶盖温度会增加，使得瓶盖尺寸变小。但从理论上分析，瓶盖重量增加会得到尺寸更大的瓶盖。所以重量对尺寸的影响，取决于重量增加的多少和温度变化的幅度，因为两者会进行相互抵消。

3.其他影响瓶盖尺寸的因素

除了以上分析的设备工艺参数对于瓶盖尺寸有影响外，还有其他因素也会对瓶盖尺寸造成影响，比如色母料、添加剂（如成核剂）、原料特性、模具材质（导热性）等。

实际生产中，色母对于瓶盖尺寸的影响较大。相比未加颜色的盖子，在相同生产工艺下，橙色等颜色盖的尺寸会更小，而金色、绿色等颜色盖的尺寸会更大。而成核剂主要是用来控制瓶盖在冷却时的结晶情况的。成核剂会加快结晶，使得密度增加，使得体积变小，尺寸变小。

结语    

塑料防盗瓶盖在饮料中的应用已经越来越广泛，而注塑和压塑两种成型工艺的竞争也趋于白热化。因此，研发和制造生产瓶盖的设备和模具的市场潜力巨大 。要做成高精度、高产量和长寿命的制盖设备和模具，做好瓶盖结构和工艺方面的基础研究工作是非常有必要的。