Procesy vstřikování a vyfukování, případně kombinace obou procesů, patří k nejčastějším způsobům výroby plastových obalů. Rozšířenější vstřikování se zdaleka neomezuje jen na obalovou produkci, setkávat se s ním můžeme i při výrobě spotřebitelských aplikací, ve strojírenství i v automobilovém průmyslu.
Výrobky zhotovené vstřikováním se vyznačují velmi dobrou rozměrovou i tvarovou přesností a vysokou reprodukovatelností mechanických a fyzikálních vlastností. Technologie vstřikování je nejrozšířenější technologií na zpracování plastů. Je to proces diskontinuální, cyklický. Vstřikováním lze zpracovávat téměř všechny druhy termoplastů. V omezené míře se vstřikují i některé reaktoplasty a kaučuky. Vstřikováním se vyrábějí takové výrobky, které mají buď charakter konečného výrobku, anebo jsou polotovary, event. díly pro další zkompletování samostatného celku. Při vstřikování je plast v podobě granulí nasypán do násypky, z níž je odebírán pracovní částí vstřikovacího stroje (šnekem, pístem), která hmotu dopravuje do tavicí komory, kde za současného účinku tření a tepla plast taje a vzniká tavenina. Tavenina je následně vstřikována do dutiny formy, kterou zcela zaplní. Následuje tlaková fáze pro snížení smrštění a rozměrových změn. Plast ve formě po ochlazení ztuhne a finální výrobek je hotov. Potom se forma otevře, produkt je vyhozen a celý cyklus se opakuje. Snad jedinou nevýhodou tohoto procesu je jeho vysoká finanční náročnost, proto je vhodný pouze u velkých sérií výrobků.
Naproti tomu proces vyfukování je finančně méně náročný, jenže také méně přesný. Vyfukování je postup, kdy se polotovar tvaruje ve vyfukovací formě přetlakem vzduchu do tvaru víceméně uzavřeného tělesa. Materiál se zahřeje do plastického stavu, kdy hmota má potřebnou tvarovatelnost, ale přitom si udržuje dostatečnou soudržnost. Polotovarem může být předlisek vyrobený vstřikováním nebo vytlačováním, ale i fólie. Vyfukováním se zpracovávají hlavně polyolefiny (PE a PP), PVC a jeho kopolymery a různé modifikace PET.
Kombinace obou procesů je využívána hlavně při výrobě PET láhví, kdy na vstřikolisu se zhotovují preformy se závitem, které jsou později u výrobce nápojů vyfouknuty za pomoci formy do požadovaného tvaru.
Spotřebitelské obaly se především vyfukují
Ačkoliv hlavní nevýhodou vyfukování je menší přesnost, setkáváme se s ním často především při výrobě spotřebitelských obalů. Používá se hlavně pro výrobu lahví, dóz, kanystrů, ale i dětských hraček. Touto metodou se dají vyrábět láhve od malých objemů až po několikalitrové nádoby. K nejrozšířenějším způsobům výroby dutých těles patří vyfukování vytlačováním. Na vytlačovacím stroji se vytlačí polotovar – parizon. Tato trubka, schopná plastického přetvoření, se odstřihne v okamžiku, kdy dosáhne požadované délky. Střižné nůžky ji buď podrží do okamžiku, dokud nepřijede vyfukovací forma, nebo ji přenesou do formy, kde je nasazen na trn. Zavřením formy dojde k vylisování hrdla a vnitřního průměru a ke svaření dna. Následně se přivede stlačený vzduch a dojde k vyfouknutí. Po ochlazení a ztuhnutí se od svarových ploch odstraní přetoky. Takto vyfouknutý obal je rozeznatelný podle vytvořeného svaru. Méně častá je výroba vyfukováním dutých těles z fólií. V tomto případě dochází k sevření fólií z termoplastu (tlustší fólie se mohou zahřát ještě před vložením do formy) čelistmi kovové formy a mezi ně se přivádí pod tlakem horký vzduch nebo horká vodní pára. Teplem se plast převede do plastického stavu a tlakem se fólie vytvarují podle dutiny formy. Po okrajích se současně svaří. Pro obaly je charakteristický podélný svar buď po celém obvodu, nebo jen na třech stranách, jestliže se použije jedné fólie, která se před vložením do formy podélně ohne.
Vyrobené duté obaly procházejí kontrolou, která bývá často nejen vizuální, ale i technologická. Dostupné technologie umožňují kontrolu těsnosti objemu, velikosti i hmotnosti lahve.
Výrobci s variabilitou nepřetržité výroby a širokým sortimentem
Vyfukované obaly především z PE a PP ve více než 100 designovaných provedeních vyrábí společnost Jan Kašník – DIXI. V sortimentu nechybějí plastové lahve, kanystry, soudky, dózy apod. Obaly jsou určeny hlavně pro bytovou chemii, kosmetiku, autokosmetiku, potravinářství, vinařství, farmacii a pro mnoho dalších průmyslových odvětví. V září letošního roku společnost uvedla na trh úplně nový typ láhve nazvaný FLEXI 750 ml, který je registrován jako chráněný evropský průmyslový vzor. Láhev z HDPE je určena pro plnění WC čističů. Její výhodou je vedle atraktivního designu možnost natočení hrdla do libovolné strany podle potřeby a možnost rovného plnění lahve (problém u šikmého hrdla). Duté malé plastové lahve a dózy, které nacházejí využití zejména při balení produktů v kosmetickém průmyslu, farmacii, potravinářství a v oborech domácí chemie, vyrábí i jihočeská firma Kuplast. Sortiment této firmy obsahuje nejen standardní obaly (v objemech 30–560 ml z PE, PP a PETG), ale i velké množství chráněných a neopakovatelných zákaznických vzorů. Výhodou pro výrobce, kteří si chtějí na trhu teprve ověřit prodejnost svého produktu, je variabilita nepřetržité výroby, která umožňuje dodávat i malé série. Atraktivní vzory této firmy mohou být opatřeny i soft touch efektem. V tomto případě se lahev vyrábí koextruzí.
Vedle vyfukovaných obalů z HDPE a PP lze v Kuplastu vyrábět obaly i z PETG. Tyto láhve či dózy se vyznačují výbornými optickými vlastnostmi, vysokou průhledností a dokonalým povrchem. Vizuální vjem se blíží skleněné láhvi.
I firma ACTI PACK CZ, a. s., se zabývá výrobou vyfukovaných plastových obalových prostředků pro balení kosmetických, farmaceutických, potravinářských a jiných výrobků. Obalové prostředky jsou vyráběny z různých druhů termoplastů – PET, PE-HD, PE-LD, PP, PET-G, PVC, PC. Společnost používá dvě výrobní technologie, klasické vyfukování termoplastů (PEHD, PP, PET – G, PVC, PC) a vstřiko-vyfukování (PET).
Duté obaly větších objemů
Sortiment vyfukovaných obalů se však zdaleka neomezuje na spotřebitelské obaly malých objemů. Vyfukují se i velké obaly a kanystry. K výrobcům tohoto sortimentu patří J. P. Plast, s. r. o. V kyjovské firmě lze zadat jak výrobu 50litrového obalu, tak i kanystru na pohonné hmoty. Kanystry na benzin, oleje či naftu jsou obvykle vyfukovány z HDPE. Jsou dodávány jako celek, tzn. včetně HDPE uzávěru s pryžovým těsněním. Přímo ve hmotě mohou být opatřeny i speciálními symboly (HDPE symbol, datum výroby, UN certifikace, trojúhelník pro nevidomé). Vedle dutých obalů větších objemů se v J. P. Plastu vyfukují i jedno- až dvoulitrové láhve. Ty mohou mít např. šestichodý narážecí uz
ávěr, event. uzávěr s kroužkem originality.
Polyetylenové vyfukované kanystry (stohovací, jednocestné i zakázkovou výrobu) a láhve v různém barevném provedení vyrábí i Polfin Ploština, s. r. o. Obaly této společnosti jsou určeny především pro plnění oleji, nemrznoucími kapalinami, čisticími prostředky, kosmetikou, bazénovou chemií a rovněž potravinami (certifikováno). Produkty jsou dodávány jako celek, tedy včetně uzávěrů a mezivíček v barevné kombinaci podle přání zákazníka. Uzávěry pro dózy mohou být též v provedení s dětskou pojistkou. Pro balení chemikálií jsou obaly doplněny o piktogram trojúhelníku. Obaly lze jedno- i vícebarevně potiskovat kvalitními otěruvzdornými barvami. Na výrobu vyfukovaných produktů je dalším specialistou Mergon Group. I zde se lze setkat s kontejnery a nádobami, Mergon však více než na průmyslové obaly používá proces vyfukování k výrobě dílů pro automotive (nádrže, trubky, potrubí, spoilery) či strojírenské segmenty (kufry na nářadí apod.).
Vyfukovat lze i bioplasty
Vedle konvenčních plastů se ve výrobě obalů vyskytují stále častěji i biologicky odbouratelné plasty. Jedním z těchto plastů je i polymer na bázi polyvinylalkoholu (PVAL). Z PVAL připravila britská firma Environmental Polymers materiál Depart. Materiál představuje nový typ řešení pro průmyslové konstrukční aplikace a pro nové obaly, které se likvidují rozpuštěním ve vodě. Rozpustnost PVAL v různě teplé vodě se může lišit podle účelu použití. Existují typy pro teplotu 20 ºC, 60 ºC a 80 ºC a dobu rozpuštění 2 až 20 min. Po rozpuštění vzniká neškodný a netoxický roztok polyvinylalkoholu a malého podílu glycerinu, které se odbourávají stykem s mikroorganismy v půdě a v čistírnách odpadních vod na CO2 a vodu nejpozději do 30 dnů. V počátečních fázích vývoje se z PVAL vyráběl granulát zpracovatelný vstřikováním na tvarové výrobky či vytlačováním na obalové fólie. Zdokonalením technologií dospěli posléze vývojáři i k výrobě vyfukovaných obalů, např. misek pro spotřebitelská balení potravin (maso, ovoce, zelenina, pečivo apod.), které se jsou obvykle vyráběny z konvenčních plastů (PS, PP, PET a PE). Zajímavé je, že obaly z PVAL je možné rozpouštět i v myčkách nádobí.
Biogranuláty lze použít i k vyfukování fólií. Příkladem tohoto typu materiálu jsou Bio-Flex 219F, Bio-Flex 466F, Bio-Flex 467 či Bio-Flex 482F. Všechny tyto granuláty jsou vyrobeny ze směsi PLA a kopolyesteru. Certifikát na biodegradovatelnost podle DIN EN 13 432 je samozřejmý.
Jana Žižková