太陽能熱水器，作為近幾年發展起來的新興產業，順應了國家可持續發展政策，得到了迅速的發展。而作為太陽能熱水器的核心部件之一的蓄水罐內膽，其材質也從不銹鋼到搪瓷再到塑料，不斷地向前發展著。而塑料蓄水內膽因其成型簡單，無需焊接以及密封性好、熱傳導低、耐高溫性強、耐腐蝕、環保清潔、抗老化、造價低等特點，越來越受太陽能熱水器行業的重視。下面東莞吹塑廠家就塑料內膽的吹塑成(cheng)型技術(shu)，從(cong)材質(zhi)、設(she)備(bei)、工藝等(deng)方面做以(yi)簡單介(jie)紹。首先要(yao)說明以(yi)下所(suo)提太陽(yang)能(neng)也即太陽(yang)能(neng)熱(re)水器。

1、吹塑材質

在(zai)市場上，現在(zai)所(suo)已經生產的塑料內膽在(zai)材質上主要以改性聚(ju)丙(bing)烯為(wei)主。

因為(wei)(wei)聚丙烯（PP）為(wei)(wei)結(jie)晶型高聚物，通用塑料中(zhong)，PP的耐(nai)(nai)熱性最好(hao)，其熱變形溫度為(wei)(wei)80~100℃，能在沸水中(zhong)煮。PP有(you)良好(hao)的耐(nai)(nai)應力開(kai)裂性，有(you)很高的彎曲(qu)疲勞壽命。PP產品質(zhi)輕、韌性好(hao)、耐(nai)(nai)化學性好(hao)等特點。

所以優先選(xuan)擇PP作為改性的基料。

但聚丙(bing)烯（PP）也有它(ta)(ta)的(de)缺(que)點(dian)：尺(chi)寸精度低、剛性不足、耐(nai)候性差、它(ta)(ta)具(ju)有后(hou)收(shou)縮現(xian)象，脫(tuo)模后(hou)，易老化、變脆、易變形。這就(jiu)要(yao)考慮(lv)其(qi)(qi)使用環(huan)境及(ji)使用要(yao)求，通過增加填(tian)充劑及(ji)其(qi)(qi)他助(zhu)劑對(dui)其(qi)(qi)進行改性，保持其(qi)(qi)優點(dian)，改善其(qi)(qi)缺(que)點(dian)。

添(tian)加(jia)(jia)CaCO3主(zhu)要是(shi)(shi)起到提高(gao)(gao)沖擊(ji)強度(du)，增強尺寸(cun)穩定(ding)性(xing)(xing)，另外(wai)也(ye)是(shi)(shi)降低(di)成本的(de)(de)一種措施(shi)。且有資料表明，含70%鈦酸酯處理的(de)(de)碳酸鈣（CaCO3）填充聚(ju)丙(bing)烯的(de)(de)熔體(ti)黏度(du)與(yu)純聚(ju)丙(bing)烯類似或更低(di)，但填充聚(ju)丙(bing)烯的(de)(de)沖擊(ji)強度(du)卻比(bi)純聚(ju)丙(bing)烯的(de)(de)高(gao)(gao)得(de)多(duo)。添(tian)加(jia)(jia)玻璃(li)纖(xian)維(wei)，以提高(gao)(gao)拉伸(shen)強度(du)和低(di)溫沖擊(ji)強度(du)，同時(shi)耐熱(re)性(xing)(xing)、抗蠕變性(xing)(xing)也(ye)均有提高(gao)(gao)。另外(wai)，添(tian)加(jia)(jia)抗氧(yang)化劑，光穩定(ding)劑，以改進其(qi)熱(re)、光老化性(xing)(xing)能。以上只是(shi)(shi)說明其(qi)中可(ke)(ke)以作為添(tian)加(jia)(jia)的(de)(de)填充劑及助劑。但具體(ti)配方，各(ge)個生產廠家可(ke)(ke)能會根(gen)據情(qing)況作出不(bu)同的(de)(de)配比(bi)。有的(de)(de)廠家添(tian)加(jia)(jia)玻璃(li)纖(xian)維(wei)的(de)(de)比(bi)例達到15%。

2　擠出吹塑成(cheng)型設備

在設備方面，由于塑料內膽的結構特點，普通的設備只要稍加改造就可以用于制造出合格制品。其不同主要在于成型機，由于塑料內膽為細長形制品，一般16管的制品長度就達1500mm，而這只是最小的規格。所以一定要充分考慮安裝模具的空間問題，以便安裝更多規格的模具。對于整機的結構及控制系統，也可以適當簡化一些結構與動作，比如：預夾、擴張、側吹、頂吹等功能。這樣可使設備動作更敏捷，控制更優化，減少了故障點，也讓設備的可靠性提高。由于塑料內膽的材質組分復雜，為多種不同類型的成分配比組成。對于如此特殊性，最好采用先造粒，再擠出吹塑成(cheng)型。但大(da)(da)(da)多(duo)數廠家，為降低(di)成(cheng)本，大(da)(da)(da)多(duo)會選擇采用按配方(fang)將各種(zhong)組分(fen)拌勻，即可用于產(chan)(chan)品(pin)生產(chan)(chan)。這(zhe)樣(yang)(yang)，雖然一般普通擠PE擠出(chu)(chu)(chu)機也可用于其(qi)塑化擠出(chu)(chu)(chu)，但其(qi)擠出(chu)(chu)(chu)產(chan)(chan)量會降低(di)大(da)(da)(da)約30%~40%。另外由(you)于填充料(liao)為CaCO3和玻璃(li)纖維等，這(zhe)將會使螺(luo)(luo)桿(gan)的(de)(de)壽(shou)命(ming)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)縮短(duan)。因此為了提高產(chan)(chan)量并(bing)得到良好(hao)的(de)(de)塑化效果(guo)，有(you)必要配備專用擠出(chu)(chu)(chu)機。特別是針對此PP改性(xing)料(liao)加(jia)工的(de)(de)螺(luo)(luo)桿(gan)，則(ze)需(xu)要專業的(de)(de)設(she)計。現在比(bi)(bi)較流行的(de)(de)是采用雙金屬(shu)合金結構，這(zhe)樣(yang)(yang)可以增強螺(luo)(luo)桿(gan)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)，明顯提高螺(luo)(luo)桿(gan)的(de)(de)壽(shou)命(ming)，但價(jia)格也就比(bi)(bi)較昂(ang)貴。當然，傳統(tong)螺(luo)(luo)桿(gan)工藝，38CrMoAlA經(jing)氮化處理，也是比(bi)(bi)較經(jing)濟實用的(de)(de)處理。

 3　吹塑成型工藝

太陽能塑料內膽的結構決定了其吹塑成型工藝過程和其它吹塑制品的(de)成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)藝基本相似。但由于其原料(liao)的(de)特殊(shu)性，以及制品的(de)特殊(shu)要(yao)求也就(jiu)決定了其成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)藝的(de)特點。

一般(ban)單純聚丙(bing)烯（PP）在熔融溫度下有(you)較好(hao)的流動性，成型性能好(hao)。而(er)且PP在加(jia)工上有(you)兩個特點：

其一：PP熔體(ti)的(de)(de)(de)黏度(du)(du)隨剪(jian)切速度(du)(du)的(de)(de)(de)提高而有明顯(xian)的(de)(de)(de)下降(jiang)（受溫度(du)(du)影響較(jiao)小）；其二：分子取向程度(du)(du)高而呈現較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)收縮(suo)率。這些特點對(dui)注塑成型(xing)來說是優勢(shi)，可以很(hen)好地成型(xing)。但(dan)對(dui)于(yu)擠出吹(chui)塑來說，卻成為了(le)劣(lie)勢(shi)，大(da)大(da)增加(jia)了(le)成型(xing)的(de)(de)(de)困難。主要(yao)是造(zao)成型(xing)坯的(de)(de)(de)下垂嚴重，進(jin)而增加(jia)制(zhi)品壁厚(hou)控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)難度(du)(du)，增加(jia)了(le)制(zhi)品重量的(de)(de)(de)不穩定性。但(dan)在(zai)塑料內膽的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)中，由于(yu)已(yi)是使(shi)用(yong)改性過PP，能(neng)夠(gou)采用(yong)擠出吹(chui)塑成型(xing)工藝，型(xing)坯的(de)(de)(de)下垂明顯(xian)比純PP要(yao)減少(shao)好多(duo)，可以更好地進(jin)行吹(chui)塑成型(xing)。

單(dan)純聚丙烯（PP）的(de)(de)加工溫度(du)在200~300℃左右較(jiao)好。但對于(yu)塑料(liao)內膽的(de)(de)生產時，由于(yu)原(yuan)料(liao)的(de)(de)復雜性，一般溫度(du)設(she)定在180℃，在正常生產之后，還需要適當調整，再(zai)降低(di)5~10℃。

對(dui)于(yu)吹(chui)氣(qi)壓(ya)力的控制基本上沒有多大變化，低壓(ya)吹(chui)氣(qi)大概(gai)(gai)在(zai)0.1~0.3MPa，高壓(ya)吹(chui)氣(qi)大概(gai)(gai)在(zai)0.4~0.6MPa之間。

4　吹塑(su)制(zhi)品質量控制(zhi)

 一(yi)般太(tai)陽(yang)能(neng)熱水(shui)器(qi)內膽規(gui)格：真(zhen)空管(guan)開孔(kong)63mm；孔(kong)中心(xin)距80mm；內膽分16孔(kong)、18孔(kong)、20孔(kong)、22孔(kong)、24孔(kong)和(he)28孔(kong)等規(gui)格。圖2為吹(chui)塑(su)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)熱水(shui)器(qi)塑(su)料內膽。如前所述，16管(guan)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品約(yue)1500mm，24管(guan)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品更達2000mm。如此細(xi)長制(zhi)(zhi)品，又須相(xiang)對于(yu)(yu)其他吹(chui)塑(su)制(zhi)(zhi)品更嚴格地要(yao)(yao)求尺寸精確，以便(bian)于(yu)(yu)后續(xu)安裝(zhuang)玻璃集熱管(guan)，這也是制(zhi)(zhi)品質量(liang)(liang)控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)難點所在(zai)。根(gen)據在(zai)整個太(tai)陽(yang)能(neng)熱水(shui)器(qi)中塑(su)料內膽的(de)(de)(de)使用情況，可分析制(zhi)(zhi)品主要(yao)(yao)是控(kong)制(zhi)(zhi)總長和(he)孔(kong)中心(xin)距的(de)(de)(de)尺寸穩定。對于(yu)(yu)制(zhi)(zhi)品壁厚的(de)(de)(de)均勻性(xing)則是通(tong)過控(kong)制(zhi)(zhi)軸(zhou)向(xiang)壁厚控(kong)制(zhi)(zhi)系統以及制(zhi)(zhi)品重量(liang)(liang)來控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)，但一(yi)般要(yao)(yao)求最小(xiao)壁厚≥2mm。

為(wei)達到制品尺寸穩定，可從以(yi)下兩點考(kao)慮：

（1）原料的改性(xing)以實現(xian)型坯穩(wen)定，壁厚均勻，不易下垂。當然如前面所述(shu)，在原料中加入(ru)填充物，也是為了更好(hao)地(di)保(bao)證尺寸(cun)穩(wen)定性(xing)。

（2）冷卻時間長些，且冷卻均勻。由于PP在熔化過(guo)程中，要吸收大(da)(da)量的(de)(de)熔解熱（比熱較大(da)(da)），產品出模(mo)后比較燙(tang)，所以在生產中要通過(guo)增加(jia)高壓(ya)吹氣及氣循環時間，在模(mo)具中強制冷卻，以減少出模(mo)后的(de)(de)收縮(suo)變(bian)形(xing)。在秦(qin)川塑(su)機開發的(de)(de)SCJ120C×2，采用了雙(shuang)工位(wei)，就很好地解決(jue)了冷卻時間問(wen)題，通過(guo)兩個工位(wei)的(de)(de)間歇工作，來延長制品能在模(mo)具中的(de)(de)冷卻時間。

通過以(yi)上措施目(mu)的主要還是(shi)降(jiang)低其收縮率，保(bao)證尺(chi)寸的穩定(ding)性。但在(zai)生產效率提高時，制(zhi)品(pin)不能在(zai)模具中充分冷卻，還是(shi)有必要在(zai)出模后(hou)進行二次定(ding)型冷卻，以(yi)防止制(zhi)品(pin)在(zai)空氣中再次收縮變形。

5　吹塑模具及其他

至于目(mu)前市場上的(de)塑料(liao)內膽樣式，主(zhu)要(yao)以圓筒形為主(zhu)，這(zhe)也是客(ke)觀結(jie)構所(suo)決定的(de)。所(suo)以各(ge)(ge)個生(sheng)產(chan)廠家雖說各(ge)(ge)有各(ge)(ge)的(de)特點，但也只是細節上的(de)不同(tong)，設(she)(she)計(ji)(ji)外觀上的(de)稍有差(cha)異而(er)(er)(er)已，目(mu)的(de)也只是避(bi)免專利糾紛(fen)。而(er)(er)(er)模具一般是生(sheng)產(chan)廠家按(an)照客(ke)戶要(yao)求(qiu)而(er)(er)(er)設(she)(she)計(ji)(ji)，如圖1上SCJ120C×2上所(suo)安(an)(an)裝(zhuang)模具為秦(qin)川(chuan)工模具廠根據(ju)用戶要(yao)求(qiu)設(she)(she)計(ji)(ji)制作(zuo)。而(er)(er)(er)且這(zhe)種模具可設(she)(she)計(ji)(ji)成可增加管(guan)數的(de)結(jie)構，以便于客(ke)戶根據(ju)市場情況來調整模具，安(an)(an)排生(sheng)產(chan)。比如說在成型機模板尺寸允許的(de)情況下，16管(guan)模具，就可以增加到18管(guan)。

但對(dui)于太陽(yang)能熱(re)水器吹塑成型完，還是(shi)半成品(pin)。還需要(yao)再加工，即(ji)開出安裝玻璃(li)集熱(re)管(guan)的(de)Ф63孔(kong)。只有(you)(you)開孔(kong)后，才(cai)能應用太陽(yang)能熱(re)水器，也才(cai)由制(zhi)品(pin)真正變成了(le)產(chan)(chan)品(pin)。但目前，市場上還沒有(you)(you)開孔(kong)方(fang)面的(de)專(zhuan)業設備，而需要(yao)生(sheng)產(chan)(chan)廠家人工開孔(kong)，由此(ci)在這個環節就增加了(le)產(chan)(chan)品(pin)的(de)廢品(pin)率，這是(shi)太陽(yang)塑料(liao)內(nei)膽制(zhi)造(zao)行業需要(yao)解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)。

總之，隨著太陽能(neng)市(shi)(shi)(shi)場(chang)的拓展(zhan)以及向不同市(shi)(shi)(shi)場(chang)的方向發展(zhan)，內膽的差異化將會逐步凸現，但無論(lun)面對(dui)廣闊的農(nong)村市(shi)(shi)(shi)場(chang)，還是(shi)(shi)工程市(shi)(shi)(shi)場(chang)和城市(shi)(shi)(shi)市(shi)(shi)(shi)場(chang)；無論(lun)是(shi)(shi)從(cong)成本控(kong)制還是(shi)(shi)從(cong)制作工藝或者從(cong)水質健康考慮；太陽能(neng)塑料內膽的優(you)勢十(shi)分(fen)明顯(xian)，而這(zhe)也將預示(shi)著一個美(mei)好前景。