PBT的吸水量取決于相對(duì)濕度、溫度和樹(shù)脂切片的表面積，PBT在65%的相對(duì)濕度下的水分吸收率，在此條件下，吸水量在30天后就達(dá)到飽和。PBT通常采用空氣干燥，而一般熱風(fēng)是去除不了PBT樹(shù)脂中水分的。它是采用支濕干燥機(jī)所產(chǎn)生的熱風(fēng)，經(jīng)封閉回路通入干燥料斗連續(xù)進(jìn)行干燥的。干燥空氣的露點(diǎn)在-40℃，干燥溫度在170～182℃之間，干燥時(shí)間4～5h。
（2）注射成型設(shè)備。
①注射機(jī)。PET瓶坯的注射成型一般采用往復(fù)式螺桿注射機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)是可以減少樹(shù)脂的黏度損失，而且乙醛含量低。
液壓螺桿驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是螺桿傳動(dòng)可以采用無(wú)級(jí)變速，這樣可以防止料筒中存在冷料時(shí)間而引起的過(guò)載。螺桿裝有防止回流部件，以產(chǎn)生恒定的注射量，并可迅速產(chǎn)生壓力，在瓶坯成型時(shí)均勻收縮。
②注射成型模具。PET瓶坯的成型模具是熱流道模具。熱流道元器件包括針型閥活塞，分流集孔塊和澆口，這是根據(jù)PET的特殊性能而設(shè)計(jì)的，瓶坯的模具可以根據(jù)用戶的需要和注射機(jī)的鎖模力設(shè)計(jì)成8、16、24、48模腔甚至72、96模腔。
（3）制備工藝。
①瓶坯注射成型的工藝因素。溫度、壓力、時(shí)間是塑料注射成型的三大工藝因素，它也是PET瓶坯注射成型時(shí)必不可少的三大要素。料筒的溫度決定了PET樹(shù)脂塑化溫度，注射壓力影響了產(chǎn)品形狀和精度，成型周期左右了生產(chǎn)效率，而且這三個(gè)因素相互間也有影響。
a．料筒、噴嘴及模具溫度。PET樹(shù)脂為結(jié)晶型高聚物，瓶用PET樹(shù)脂結(jié)晶度一般在50～55%范圍內(nèi)，它具有明顯的熔點(diǎn)，通常在260℃左右，而其分解溫度在290℃以上。顯而易見(jiàn)，合適的注射機(jī)料筒（含二級(jí)注射機(jī)的注射室）、噴嘴的溫度宜設(shè)定在260～290℃之間。
模具的溫度關(guān)系到注射瓶坯的性能，并且直接影響下一步的拉吹工藝。由于PET是結(jié)晶型高聚物，如果瓶坯一旦結(jié)晶，則拉吹工藝就無(wú)法進(jìn)行。為此，注入模腔的PET熔體必須在Tg下迅速冷卻。樹(shù)脂在Tg以上會(huì)迅速發(fā)生結(jié)晶，因而要快速通過(guò)這一結(jié)晶溫度區(qū)域，從而使注射成型的瓶坯形成無(wú)定形的透明體。
PET在100～250℃范圍內(nèi)將產(chǎn)生結(jié)晶，而在200～240℃結(jié)晶速率很快。一般來(lái)說(shuō)在幾分鐘甚至幾秒鐘之內(nèi)就完成結(jié)晶。如欲獲得透明的無(wú)定形瓶坯，就得使PET熔融體迅速地避開(kāi)這一溫區(qū)，即瞬間從熔融溫度下降到結(jié)晶溫度以下，為此瓶坯模具必須使用冷凍水進(jìn)行控制。一般冷凍水的溫度為5～10℃左右，這樣PET瓶坯的結(jié)晶度不到3%，因而呈無(wú)定形透明狀態(tài)，便于拉伸吹塑成型。
b.成型周期。固體狀態(tài)的PET粒料，一經(jīng)在料筒中加熱至熔點(diǎn)（260℃左右）以上，即轉(zhuǎn)化為黏度較低的黏流態(tài)。而瓶坯模具的設(shè)計(jì)一般是采用單模穴主流道底部進(jìn)料的熱流道模具，所以在適中的注射壓力和一定的注射速度下，熔體很容易進(jìn)入模具，然后用冷凍水進(jìn)行冷卻。因此成型周期與經(jīng)冷水機(jī)的冷凍水控溫有關(guān)。
冷水機(jī)的用途是冷卻模具和機(jī)械臂取出板。它的作用就是加快成型周期，冷水機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)好，不但能縮短生產(chǎn)周期，而且能使產(chǎn)品質(zhì)量提高，因?yàn)樵谏a(chǎn)較快時(shí)，乙醛的含量相應(yīng)較低。其原因是原料在高溫下的滯留時(shí)間較短所致。同樣瓶坯從Tg（70～78℃）下快速冷卻，使發(fā)霧和結(jié)晶現(xiàn)象減少。
所需的冷卻時(shí)間是隨瓶坯壁厚的平方而變化的，瓶坯壁較厚，則冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，亦即周期較慢。
瓶坯在冷卻過(guò)程中，冷凍水是經(jīng)冷卻通道帶走模具中的熱量的。一般來(lái)說(shuō)，水的流動(dòng)有三種：一是層狀流動(dòng)，二是過(guò)渡湍流，三是完全湍流。湍流的熱對(duì)流效益很大，因此在冷卻過(guò)程中，水經(jīng)冷卻通道時(shí)需要湍流，這樣就要求冷水機(jī)配備高壓及高流量的水泵。
為了加快生產(chǎn)周期以適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的要求，需采用多工位機(jī)械臂的水冷取出板，從模具取出瓶坯并送至帶式輸送機(jī)上，一般比自由下落的周期縮短達(dá)10s之多。如三工業(yè)機(jī)械臂從模具上取出PET瓶坯，通過(guò)三個(gè)不同位置的變換，瓶坯在排出前已有了三個(gè)整周期時(shí)間的冷卻。另外也保證了瓶坯的質(zhì)量，因?yàn)槠颗鲝哪＞呱先〕龊笤谌〕霭迳鲜歉鱾€(gè)分開(kāi)冷卻的，然后再排落到輸送帶上。
②注射成型工藝參數(shù)見(jiàn)表5-32，使用美國(guó)辛辛拉提米納克朗的注射成型機(jī)，型號(hào)是2500，采用的原料是德國(guó)赫斯特公司的PET樹(shù)脂，牌號(hào)是M81，特性黏度0.72±0.02。2500型的注射機(jī)有8腔熱流道模具，熱流道模具采用兩條流道加熱控制，8個(gè)模腔的澆口都采用單獨(dú)的加熱控制。
表5-32 注射成型工藝參數(shù)
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模腔數(shù)目 |
8 |
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模具 |
熱流道 |
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每腔注射量/s |
66 |
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料筒溫度/℃ |
后 |
288 |
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中 |
282 |
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前 |
282 |
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模具一模腔溫度/℃ |
1# |
266～277 |
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2# |
266～277 |
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3# |
277～304 |
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4# |
277～304 |
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5# |
277～304 |
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6# |
277～304 |
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7# |
277～304 |
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8# |
277～304 |
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冷卻水溫度/℃ |
4.4～10 |
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壓力/MPa |
高 |
76 |
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低 |
41 |
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背壓 |
0～3.5 |
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注射時(shí)間/s |
高壓 |
4 |
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低壓 |
9 |
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冷卻時(shí)間/s |
9 |
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螺桿預(yù)塑時(shí)間/s |
8.5 |
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釋壓時(shí)間/s |
0.2～0.3 |
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（4）瓶坯缺陷及改進(jìn)措施。瓶坯在注射成型時(shí)，由于原料的變更和工藝參數(shù)的波動(dòng)以及操作者技術(shù)素質(zhì)的影響，不可避免地出現(xiàn)一些缺陷，這就要求迅速采取措施進(jìn)行必要的處理，使瓶坯缺陷得以消除。
①氣泡。出現(xiàn)在瓶坯側(cè)壁。
原因；太多的釋壓或原料中帶有空氣。
措施；減少釋壓時(shí)間。
②霧狀。在瓶坯側(cè)壁出現(xiàn)結(jié)晶區(qū)。
原因；熔融溫度太低。
措施；增加注射成型塑化溫度。
① 釋壓痕跡。在瓶坯側(cè)壁出現(xiàn)，像魚(yú)骨化石。
原因；高的釋壓行程導(dǎo)致拉伸熔融。
措施；減少釋壓時(shí)間和行程長(zhǎng)度。
④魚(yú)眼和閃光環(huán)。在瓶坯表面出現(xiàn)刮痕、斑痕。
原因；在頂出或輸送時(shí)，瓶坯表面太熱或太軟，互相接觸產(chǎn)生。
措施；增加瓶坯冷卻時(shí)間或降低冷卻水溫度。
⑤不透明。瓶坯表面大量結(jié)晶。
原因；濕含量在熔融時(shí)超過(guò)0.005%。
措施；增加樹(shù)脂在料斗中的干燥時(shí)間。
⑥編織線。通常在瓶坯內(nèi)壁出現(xiàn)發(fā)絲痕跡。
原因；熔體流速太低，在注模時(shí)接近冷凝。
措施；增加熔體流速。
⑦瓶坯彎曲。瓶坯頂部出現(xiàn)結(jié)晶帶。
原因；在預(yù)冷階段，注射還沒(méi)完成時(shí)瓶坯即被頂出。
措施；稍增加注射時(shí)間，確保注射完成。
⑧瓶坯壞。輻射環(huán) 出現(xiàn)在內(nèi)壁。
原因；芯桿上含水或當(dāng)充模時(shí)局部冷料。
措施；降低模具濕度或稍增加模具溫度。
⑨瓶坯部分污穢，瓶坯壁上有結(jié)晶線。
原因；PET樹(shù)脂降解或未熔融。
措施；提高塑化溫度并清洗模具和螺桿。
