ขวด PET ผลิตอย่างไร

ขวดพลาสติกสามารถพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันของเรา ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ขวดน้ำ ขวดโซดา น้ำมันปรุงอาหาร ภาชนะบรรจุอาหารสำหรับมัสตาร์ด ซอสมะเขือเทศ และผลิตภัณฑ์อาหารอื่นๆ ล้วนทำจากพลาสติก อย่างที่ทราบกันดีว่าพลาสติกมีหลายประเภท แต่สำหรับการผลิตขวดบรรจุอาหารหรือน้ำดื่ม ผู้ผลิตมักนิยมใช้โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ PET วัสดุชนิดนี้ทำให้ได้ขวดที่มีน้ำหนักเบา แต่แข็งแรงและทนทาน แม้ว่าผู้ผลิตอาจมีความแตกต่างกันเล็กน้อยตามวิธีการเฉพาะ แต่วิธีการผลิตขวดพื้นฐานนั้นมีความหลากหลาย

วัตถุดิบ

PET คือเรซินพลาสติกที่สกัดจากปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน ผู้ผลิตจะสร้างโมเลกุลพลาสติกเป็นสายยาวผ่านกระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชัน จากนั้นจึงผสมวัสดุกับสารประกอบเคมีหลายชนิด จากนั้นจึงตัดเรซินให้เป็นเม็ดเล็กๆ แล้วส่งไปยังผู้ผลิตขวด โรงงานบรรจุขวดจะผสมเม็ดเรซิน PET กับ "regrind" ซึ่งเป็นพลาสติกรีไซเคิลที่ถูกทำให้เป็นเกล็ด พลาสติกจะสูญเสียคุณสมบัติทางกายภาพบางส่วนเมื่อได้รับความร้อนซ้ำๆ ดังนั้นผู้ผลิตจึงต้องจำกัดปริมาณ regrind ที่ใช้ โดยทั่วไปจะจำกัดส่วนผสมนี้ไว้ที่ 10% ของส่วนผสมทั้งหมด เว้นแต่จะผลิตขวดใส จะมีการเติมสีลงในส่วนผสมด้วย

การสร้างพรีฟอร์ม

เครื่องอัดรีดจะหลอม PET และบดส่วนผสมอีกครั้งที่อุณหภูมิประมาณ 260 องศาเซลเซียส สกรูภายในเครื่องอัดรีดจะอัดส่วนผสม PET และฉีดวัสดุที่เกือบหลอมละลายเข้าไปในแม่พิมพ์ แม่พิมพ์จะผลิตพรีฟอร์มขวด ซึ่งบางครั้งเรียกว่าพาริสัน พรีฟอร์มมีลักษณะเหมือนหลอดทดลองที่มีผนังหนา ซึ่งมักจะมีฝาเกลียวที่เป็นเอกลักษณ์ของขวดติดอยู่ พรีฟอร์มจะเย็นตัวลงเมื่อเดินทางไปยังเครื่องจักรที่เรียกว่าเครื่องเป่าขึ้นรูป และอาจจำเป็นต้องนำกลับมาใช้ที่อุณหภูมิที่ผู้ผลิตกำหนดไว้สำหรับการดำเนินการดังกล่าว หากจำเป็น ผู้ผลิตขวดจะเพิ่มอุณหภูมิของพรีฟอร์มในเตาอบขนาดเล็ก

การยืดพรีฟอร์ม

พรีฟอร์มจะเข้าสู่แม่พิมพ์สองส่วนที่ปิดรอบ ด้านในของแม่พิมพ์นี้มีรูปร่างเหมือนกับขวดที่เสร็จแล้วทุกประการ ภายในมีเข็มยาวดันขึ้นผ่านพรีฟอร์ม ซึ่งแขวนโดยให้ปลายสกรูคว่ำลง เข็มจะดึงพรีฟอร์มขึ้นไปด้านบนของแม่พิมพ์ ซึ่งจะเป็นก้นขวด และในขณะเดียวกันก็อัดอากาศที่มีแรงดันเข้าไปในพรีฟอร์มให้ดันเข้ากับด้านข้างของแม่พิมพ์ กระบวนการเป่าขึ้นรูปแบบยืดนี้ต้องเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อรักษาความสมบูรณ์และรูปทรงที่สม่ำเสมอของขวด ผู้ผลิตบางรายเชื่อมชิ้นส่วนด้านล่างแยกต่างหากเข้ากับขวดในระหว่างการเป่าขึ้นรูป ในขณะที่บางรายผลิตชิ้นส่วนด้านล่างจากพรีฟอร์มพร้อมกับส่วนที่เหลือของขวด

การทำความเย็นและการตัดแต่ง

ขวดจะต้องเย็นลงเกือบจะทันที มิฉะนั้นจะเสียรูปทรงเมื่อแรงโน้มถ่วงทำให้ขวดเคลื่อนตัวลงมาในสภาพที่อ่อนตัวและร้อนจัด ผู้ผลิตบางรายทำให้ขวดเย็นลงโดยการหมุนเวียนน้ำเย็นหรือไนโตรเจนเหลวผ่านแม่พิมพ์ ในขณะที่บางรายเลือกที่จะเติมอากาศเข้าไปที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไปแล้ว แม่พิมพ์จะให้ขวดที่สะอาด แต่อาจเกิดรอยวาบขึ้นที่รอยต่อของขวด ซึ่งเป็นจุดที่แม่พิมพ์ทั้งสองส่วนมาบรรจบกัน หากเป็นเช่นนั้น ผู้ปฏิบัติงานจะตัดวัสดุส่วนเกินออกและใส่ลงในวัสดุบดละเอียด ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว นี่คือวิธีการผลิตขวด PET

เมื่อเทียบกับพลาสติกชนิดอื่น PET มีอัตราการรีไซเคิลที่สูง ในอินเดียมีการผลิตขวด PET ประมาณ 1.3 พันล้านขวดต่อวัน และจากข้อมูลของรัฐบาล ขวดที่ใช้แล้วประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์จะถูกรวบรวม รีไซเคิล และนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อผลิตขวด PET ใหม่ และด้วยอัตราการเติบโตของการบริโภคในประเทศ ปริมาณการผลิตขวดเหล่านี้จึงมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นในอนาคต