塑料連接縫、具有連接縫的塑料瓶及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑料連接縫，用于至少兩個(gè)塑料工件區(qū)域的流體密封連接，優(yōu)選氣體密封連接，塑料工件區(qū)域至少個(gè)別部分以平坦的方式形成。此外，本發(fā)明涉及一種塑料模具，具體來(lái)說(shuō)是一種空腔裝置，尤其涉及具有至少一個(gè)塑料連接縫的一種瓶裝置和/或罐
目.0
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)流體密封塑料連接縫，優(yōu)選氣體密封塑料連接縫和/或生產(chǎn)塑料模具的方法。此外，本發(fā)明涉及一種工具裝置，用于生產(chǎn)塑料連接縫或具有塑料連接縫的塑料模具，或涉及一種工具裝置，其用于實(shí)施生產(chǎn)塑料連接縫的方法或用于實(shí)施生產(chǎn)塑料模具的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]塑料的使用正日益廣泛，尤其是在日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。在眾多使用塑料的例子中，其中之一例在于使用塑料作為容器狀的物體，例如塑料瓶或塑料罐。塑料瓶以及塑料罐通常是可關(guān)閉的容器，其具有一個(gè)相當(dāng)大的空腔，用于裝載商品，例如特別是液體(其中液體也可以是相當(dāng)粘稠的物質(zhì)，如蜂蜜、凝膠及這種類型的材料;顯然，會(huì)裝載于容器的所述商品也可以優(yōu)選是可傾出的固體，例如顆?；蚍勰缣貏e是吸濕性顆?；蚍勰?。一般而言，在瓶和罐之間的區(qū)分是基于其容量，但是，也有一部分另外或是基于其形狀。在多于大約5到10升容量的情況下，通常是罐，而在容量較低的情況下則往往稱之為瓶。另外，有點(diǎn)呈立方體狀的空心體，都被看作罐，而圓柱體相反趨向被識(shí)別為瓶。在實(shí)際中，分開(kāi)罐和瓶的經(jīng)常是流體。
[0004]化學(xué)品的塑料容器(還有家用化學(xué)制品，如洗滌劑、清潔劑及類似物)幾十年來(lái)已經(jīng)在很大程度上得到廣泛使用，與此同時(shí)，食品包裝的塑料容器的使用近年也有所增加，還尤其是液體，如飲料，例如特別是碳酸飲料等，其中高達(dá)約10巴的壓力可在容器中產(chǎn)生。
[0005]不論預(yù)期用途是甚么，特定大小的塑料容器(還有其他容器)通常需要設(shè)有一種手柄，以使容器可更容易攜帶或使容器可更容易處理。雖然通過(guò)使用“盲孔”來(lái)實(shí)現(xiàn)手柄也是完全可行的(手柄開(kāi)口因而不連續(xù)，但仍具有一種分隔壁，分隔兩個(gè)相對(duì)的手柄凹部)，手柄開(kāi)口通常需要是連續(xù)的(“打開(kāi)”)。一般而言，這樣的設(shè)計(jì)從審美角度來(lái)看被視為更有利。此夕卜，手柄的實(shí)用價(jià)值一般會(huì)增加，因?yàn)檫@可以使右撇子以及左撇子，還有手掌大小不同的人更容易握持。
[0006]可能的話，進(jìn)一步理想的是沒(méi)有尖銳邊緣和/或突出的邊緣和接縫存在，特別是手柄的區(qū)域(即放置所述使用者的手掌或手指的區(qū)域)。這些邊緣和接縫至少會(huì)對(duì)攜帶造成不適，甚至構(gòu)成一定的損傷風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]就這類手柄而言，可能的話，進(jìn)一步理想的是手柄完全設(shè)計(jì)為空腔。這種方式可以提供較大的內(nèi)部容量裝載液體。因此可能的話，如果空腔區(qū)域在手柄的兩個(gè)連接點(diǎn)上對(duì)瓶體打開(kāi)(因而“向上”和“向下”)，這是特別有用的，這樣，在所有使用條件和傾斜角下都不留有“死容量”使殘留的液體量可以積存。
[0008]同時(shí)，可能的話，進(jìn)一步的需求是物體在使用后都能夠以一種特別良好和簡(jiǎn)單的方式回收?？赡艿脑?，此需求尤其可由單一材料構(gòu)成的物體得以實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，就由多種材料構(gòu)成的所謂“多層坯”來(lái)說(shuō)，良好的可回收性現(xiàn)時(shí)也得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗x擇的材料組合合適和所使用的不同材料互連。預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年，對(duì)于良好的可回收性的需求將會(huì)越來(lái)越重要。
[0009]顯然，盡可能快速和高效地生產(chǎn)以及輸送各容器應(yīng)當(dāng)是可行的。對(duì)于相對(duì)低價(jià)的產(chǎn)品而言，這尤為重要，例如飲料(特別是飲用水、礦泉水、汽水及類似物)或某些(家用)化學(xué)品(例如汽車擋風(fēng)玻璃清洗系統(tǒng)的防凍劑)。
[0010]雖然現(xiàn)時(shí)某些塑料材料確實(shí)有相當(dāng)可行和符合成本效益的方法實(shí)施手柄，其滿足至少大部分前面所提到的需求，但在某些應(yīng)用領(lǐng)域仍然有困難，例如食品業(yè)。PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)的使用在某些應(yīng)用領(lǐng)域特別有利(例如上述的食品業(yè))，因?yàn)檫@種材料結(jié)合了不同的有利特性。例如，PET在食品業(yè)有利是由于它無(wú)味、比較穩(wěn)定(因此也適合裝載碳酸飲料等)以及有相對(duì)高的氣密性(或通過(guò)合適的方法容易地進(jìn)一步增加已有的氣體擴(kuò)散密封性;這是必要的，例如，以使包含在大氣中的氧不能滲透到瓶中，改變?cè)撎幨澄锏奈兜阑驅(qū)е麓鎯?chǔ)在其中的食物變壞，或如果吸濕材料例如粉末及類似物裝載于容器中時(shí)，防止水(蒸氣)滲透)。此外，PET也是透明的，這被視為一個(gè)有利的特性，尤其是在食品業(yè)。此外，(家用)化學(xué)品以及化妝品(例如香水或沐浴添加劑)的包裝(例如清洗劑及類似物)也是可以應(yīng)用的領(lǐng)域(僅為舉例，沒(méi)有限定性)，其中，使用PET可以是有利的。
[0011]然而，使用PET的一個(gè)大問(wèn)題是，如果要滿足某些視覺(jué)的需求，在合理的努力下，兩個(gè)PET部件分別不能彼此連接或只可以穩(wěn)定性幾乎不足的方式連接。即使兩個(gè)PET區(qū)域可置于彼此之上和通過(guò)超聲焊接彼此連接;在此創(chuàng)建寬度通常為I至2毫米的焊縫經(jīng)常缺乏足夠的機(jī)械穩(wěn)定性，而且眼睛一般可以輕易將其視覺(jué)識(shí)別出，部分甚至是奶白色的(和不透明的)腹板。然而，如果兩個(gè)PET區(qū)域要連接的區(qū)域要保持材料的“視覺(jué)不可區(qū)分性”或“透明度”，問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)。這是因?yàn)镻ET的本質(zhì)特征，由于PET呈現(xiàn)強(qiáng)烈的結(jié)晶傾向(部分是自結(jié)晶)。具體而言，在玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上，早就造成高度結(jié)晶傾向(通常在分鐘范圍之內(nèi)，部分甚至更短)。
[0012]現(xiàn)有已知技術(shù)中形成孔口或連續(xù)手柄的方法不能使用或幾乎不能使用。根據(jù)現(xiàn)有方法，塑料容器的部分區(qū)域首先向內(nèi)變形，密封件隨后形成并通過(guò)模切除去由此產(chǎn)生的“多余”壁區(qū)域。之所以如此，是因?yàn)槿萜鞅仨殙蚓o和具有很高的密封機(jī)率，特別是在食品業(yè)或化妝品/醫(yī)學(xué)業(yè)(為了有效預(yù)防污染所帶來(lái)的的健康風(fēng)險(xiǎn))。此外，容器在家庭領(lǐng)域往往處理得很隨便(例如家用化學(xué)制品、食品、化妝品)，例如，因?yàn)橘?gòu)買時(shí)它們由袋裝或背包帶走，和/或因?yàn)樗鼈兣紶栆矔?huì)跌落地上。塑料容器必須能承受這種負(fù)載而不導(dǎo)致其漏出。
[0013]為了解決這個(gè)問(wèn)題，部分改進(jìn)PET混合物也已被提出，其中接縫可以以一種改進(jìn)的方式彼此連接。但是，這種改進(jìn)PET材料的使用仍然未能夠得到廣泛使用，因?yàn)楦魉芰喜牧线^(guò)于昂貴。
[0014]進(jìn)一步的問(wèn)題是運(yùn)送仍未填充的空瓶到裝瓶廠，尤其是在食品業(yè)(特別是裝瓶廠)。運(yùn)送(其在本質(zhì)上是可行的)完全成形的瓶到裝瓶廠填充實(shí)際上極為不經(jīng)濟(jì)。之所以如此，是因?yàn)樵谶@里輸送的是體積大但重量輕貨品，導(dǎo)致相應(yīng)不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸(同樣也適用于尚未被填充的瓶的存儲(chǔ))。
[0015]因此，所謂的PET坯(部分被稱作PETlings或PET瓶坯)已經(jīng)被廣泛采用運(yùn)送到裝瓶廠。它們具有一個(gè)緊湊的形狀。PET坯在獨(dú)立的工廠制成，(通常)通過(guò)注射成型過(guò)程成為坯運(yùn)送到裝瓶廠。在這里，它們分別通過(guò)吹塑成型過(guò)程或拉伸吹塑成型過(guò)程變形成為瓶，準(zhǔn)備填充。一般而言，容量因此增加至少10倍至20倍。藉此節(jié)省多大的運(yùn)輸夫或存儲(chǔ)功夫，可以很容易理解。亦出于容量的原因，手柄只在裝瓶廠成形或塑造。
[0016]因此，使用具有手柄的PET瓶時(shí)，也可以保持這種類型的物流運(yùn)作(運(yùn)送PET坯到裝瓶廠就地吹塑成型或拉伸吹塑成型)。此外，特別理想的是，符合成本效益的大量可用的標(biāo)準(zhǔn)PET坯仍然可以使用。
[0017]—般而言，根據(jù)以上所述，迄今已提出的方法或裝置分別具有至少一個(gè)，但大多數(shù)幾個(gè)缺點(diǎn)。
[0018]EP I 853 416 BI,EP 2 292 401 BI以及EP 2 103 413 BI公開(kāi)描述了拉伸吹塑成型的塑料容器的各種生產(chǎn)方法，具有成型手柄的容器可以通過(guò)該些方法生產(chǎn)。因此，彼此相對(duì)布置的兩個(gè)可移式模具在拉伸吹塑模中被采用。這些可移式模具朝向彼此移動(dòng)(其中EP2 103 413 BI額外提出它們?cè)诔虮舜艘苿?dòng)之前首先互相移離，以便形成一種在兩側(cè)突出的魚(yú)眼；可能的話，制成的塑料模具的壁厚通過(guò)此會(huì)變得均相)，以使塑料容器的兩個(gè)壁區(qū)域藉由在相應(yīng)溫度下施加壓力而彼此連接(優(yōu)選加熱的模具)。對(duì)于成型手柄不連續(xù)的情況，就是說(shuō)彼此連接的壁留在制成的瓶?jī)?nèi)(形成手柄凹部，而不是“真實(shí)”的手柄)，這樣的做法一般是有利的。這種形成的“雙壁”的一部分可以是模切。這已經(jīng)表示在手柄凹部接縫處不能用其中提出的方法實(shí)現(xiàn)足夠的流體密封，特別如果部分雙壁是模切的話。另一個(gè)缺點(diǎn)是如果沖壓出各個(gè)壁，會(huì)造成大多尖銳的邊緣，所造成的銳邊至少導(dǎo)致所產(chǎn)生的瓶攜帶上的不適。(特別是如果裝滿的瓶相對(duì)較重；以一個(gè)2升瓶為例，可以預(yù)料其重量超過(guò)2公斤)。某程度上，這種尖銳的邊緣也可構(gòu)成損傷風(fēng)險(xiǎn)，這顯然是不想見(jiàn)到的情況。
[0019]公開(kāi)號(hào)US2011/0064899 Al ,WO 2005/042230 Al ,US 2005/0163952 Al ,US2004/0108627 Al,WO 01/12515 Al,EP O 805 012 Al或WO 96/33063 Al選擇了不同的方法。然而，在這些方法的用例中，使用特定的PET瓶坯是必要的。但是，生產(chǎn)這樣的PET瓶坯相當(dāng)大規(guī)模。此外，由此增加的坯容量使得其運(yùn)輸更困難。另一個(gè)問(wèn)題是PET瓶坯必須以一個(gè)正確的角位置插入吹塑成型機(jī)。這表示需要付出額外的精力。此外，在大多數(shù)方法或裝置中，所述的例子不可能實(shí)現(xiàn)空心手柄，因此具有相應(yīng)的缺點(diǎn)。WO 2005/042230 Al或其中所述的裝置是目前最先進(jìn)的。以此方法(使用特定的坯)可生產(chǎn)一個(gè)具有空心手柄的瓶，其中，根據(jù)一個(gè)特殊的實(shí)施例，也可以在兩個(gè)連接點(diǎn)以流體密封