一、大型包裝桶的發(fā)展歷史

大型包裝桶按照成型方法可分中空吹塑機和滾塑成型二種, 本文就中空吹塑成型的大型包裝桶介紹如下:

大型包裝桶的發(fā)展是隨著六十年代超高分子量聚乙烯(HMWHDPE)樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)開始的。HMWHDPE樹脂超高的抗沖擊強度和熔體強度, 使得所生產(chǎn)的塑料桶能符合國際海運危險品運輸包裝要求, 大型塑料包裝桶成為可能, 1927年德國毛瑟公司和巴斯夫公司聯(lián)合成功開發(fā)了220升帶有L環(huán)的閉口大桶, 為HMWHDPE大型塑料包裝桶在化學(xué)危險品行業(yè)的廣泛使用奠定了扎實的基礎(chǔ)。而在中國可以分為二個階段: ***階段是引進試產(chǎn)階段, 即1984年北京塑料制品廠從德國貝庫姆公司引進***臺BA200型大型吹塑中空成型機組開始, 歷經(jīng)十年, 先后引進各種廠家流水線近十套。但是由于當(dāng)時生產(chǎn)所需的樹脂完全依賴進口, 而使大型塑料桶價格昂貴, 以至于當(dāng)時的推廣使用遇到了較大的困難。而真正的發(fā)展是從1993年8月8日由秦川機床廠自行設(shè)計的***臺SCJ230中空成型機組與江蘇省吳江市青云塑料廠的銷售試制合同正式簽訂開始的, 雙方共同翻開了國內(nèi)大型包裝桶生產(chǎn)、制造、使用的嶄新的一頁。

秦川塑料機械廠開發(fā)的SCJ230中空成型機主要用于生產(chǎn)20升雙L環(huán)桶, 1995年通過***鑒定, 1996年獲機械部科技進步獎, 通過不斷地技術(shù)革新, 已研發(fā)了第三代節(jié)能型SCJ230中空機, 使其具有更高的可靠性, 更高的生產(chǎn)效率, 生產(chǎn)的制品質(zhì)量完全能滿足各類危險品包裝的要求, 具有更高的性能價格比, 已生產(chǎn)超過60臺套, 分布在全國各地。

二、大型包裝桶的性能要求

按照《國際海運危險貨物規(guī)則》和GB18191-2000《包裝容器危險品包裝用塑料桶》要求摘要見表1 :

根據(jù)列表可以發(fā)現(xiàn)密封、堆碼及跌落是各指標中的關(guān)鍵。關(guān)于密封性能其選材過程中需要考慮密封材料和內(nèi)包裝物的相溶性;而堆碼性能則須考慮桶的剛性和壁厚的均勻性; 跌落性能則必須考慮：

a)運輸裝卸條件;

b)合?？p的結(jié)構(gòu)及壁厚;

c)加工的溫度

d)有“L”環(huán)的還須考慮“L”環(huán)的飽滿度, 以及桶體的應(yīng)力分布情況等等。

三、大型包裝桶的成本組成

以下列表是200升大型包裝桶的成本構(gòu)成情況(HMWHDE價格按1.3萬元/噸)

四、大型包裝桶的市場發(fā)展趨勢

A、大型包裝桶的輕量化

由大型包裝桶的成本組成可以看出: 首先其80%的成本是原材料; 其次是其他費用和能耗, 分別占8.23%和4.32%, 以200升雙L環(huán)桶為例, 單個凈重10.5kg , 而國外僅為9.5kg, 若工藝控制好單個降重0.3kg完全有可能, 我算了一筆帳, 以單臺設(shè)備年產(chǎn)15萬只計算, 每年可以節(jié)約45000kg, 按原料價格1.3萬元/噸計算, 全年可以節(jié)約58.5噸, 折合76.05萬元, 全國而言, 數(shù)量相當(dāng)可觀。由此可見, 包裝容器, 特別是大型包裝容器的輕量化不僅可以減少企業(yè)的成本, 增加利潤還可以減少資源消耗, 減少運輸成本, 創(chuàng)造社會和經(jīng)濟效益, 當(dāng)然大型包裝桶的輕量化是通過有效的方法。在保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量的性能, 以及消費者所需的使用性能和安全性能的前提下進行的, 所謂的輕量化是需要通過技術(shù)進步不斷創(chuàng)新, 不斷提高企業(yè)綜合管理水平來實現(xiàn)的, 而不是偷工減料, 以次充好,各生產(chǎn)企業(yè)已有相關(guān)的經(jīng)驗來實現(xiàn)的,主要是：

①首先進行容器的造型設(shè)計, 增加強度和剛度, 針對特定的產(chǎn)品進行生產(chǎn), 有條件的可以分級使用。

②完全按照成型加工工藝的要求進行設(shè)計。

③合理選用專用牌號的高分子量聚乙烯, 選擇綜合性能優(yōu)異的材料進行共混改性。

④嚴格控制生產(chǎn)工藝, 在生產(chǎn)過程中徹底消除內(nèi)應(yīng)力。

⑤利用科技手段, 使用多點壁厚控制儀。實現(xiàn)橫向壁厚控制。

⑥針對特定的產(chǎn)品, 進行模頭異型化的改造。在使用過程中大型容器的破裂、變形等往往不是重量不夠, 而是壁厚的分布不均, 或是內(nèi)應(yīng)力的過大或局部的薄壁而引發(fā)。

⑦有針對性地開發(fā)功能性大型塑料容器。例如有些客戶是熱灌裝的, 則要求容器有相對較厚的側(cè)向壁厚; 有些客戶是裝卸條件差的, 則要求有特別的“L”環(huán)等。

B、中空吹塑機組的低能耗

依據(jù)大型包裝桶(200升)的成本構(gòu)成表,能耗占成本的4.32%, 降低大型包裝桶的能耗關(guān)鍵是提高生產(chǎn)效率, 首先是提高擠出機的塑化能力, 國內(nèi)研制的大型擠吹中空塑料成型機上配制的擠出機的塑化能力普遍低于國際上同規(guī)格的擠出機的塑化能力, 所以成型周期長、能耗高, 由于國內(nèi)對擠出機的設(shè)計上還停留在通用擠出機的理念上, 還沒有對HMWHDPE的擠出輸送機理作特殊性的深刻研究, 故還僅能滿足于能塑化擠出, 不去追求高的塑化能力。以國內(nèi)生產(chǎn)的Φ150/30擠出機為例, 在加工HMWHDPE原料時其塑化能力僅達到350kg/h, 而德國Krupp公司的特殊結(jié)構(gòu)的Φ150/30擠出機在加工同牌號同配比的同一原料時其塑化能力達到了600kg/h, 名義比功率僅為0.3kg/kw.h。所以我們在設(shè)計螺桿與機筒時; 結(jié)合實際情況并不斷采用新材料、新技術(shù), 在不斷改進的前提下提高塑化能力與塑化質(zhì)量。

C、生產(chǎn)效率的***化

在通常情況下, 現(xiàn)在不少加工企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)把提高制件在模內(nèi)的冷卻效率視為提高生產(chǎn)效率的***簡單面廉價的途徑, 眾所周知冷卻對提高產(chǎn)量的影響尤為突出。提高冷卻效率的途徑有很多。

①模具冷卻法: 采用冷凍水、冷卻模具,經(jīng)過反復(fù)試驗, 提高吹氣壓力, 能更快地冷卻制品。

②制件內(nèi)冷卻法: 在模具冷凍的過程中,用液壓CO2或氮氣冷凍空氣, 冷凍空氣加水霧和濕化空氣, 直接冷卻容器內(nèi)部的方法, 都有所成功, 但是內(nèi)冷卻方法一般成本較高, 設(shè)備投資增加, 操作難度加大。

③模外冷卻法: 在容器尚未冷卻時就取出塑料桶, 去除飛邊, 放在冷卻架上, 用空氣重復(fù)地吹人塑料桶, 又排出塑料桶外,此法雖然提高了模具和機器的生產(chǎn)能力, 但增加了制品的收縮率。

由此可見, 大型塑料桶的輕量化,設(shè)備的低能耗和生產(chǎn)的***化, 都是市場發(fā)展中的技術(shù)課題, 需要設(shè)備生產(chǎn)廠家和大型塑料桶生產(chǎn)企業(yè)齊心協(xié)力在不斷的創(chuàng)新中開發(fā)新技術(shù)、新材料,這方面應(yīng)該是任重而道遠, 愿塑料桶生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)攜手前進, 共同為創(chuàng)建更大的社會經(jīng)濟效益, 而共同努力。