Categories: ISBM Machine Blogs

Welke materialen kunnen op een ISBM-machine worden verwerkt?

De vraag naar materiaalcompatibiliteit is van fundamenteel belang bij elke investering in een ISBM-machine. In tegenstelling tot extrusieblaasvormen, waarmee een breed scala aan thermoplasten kan worden verwerkt, is spuitrekblaasvormen beperkt tot polymeren die zowel nauwkeurig kunnen worden spuitgegoten als vervolgens biaxiaal kunnen worden georiënteerd binnen een bepaald temperatuurbereik. Niet elke thermoplast voldoet aan deze dubbele eisen.

Deze gids behandelt uitgebreid de drie commercieel meest gebruikte materialen voor ISBM — PET, PP en PETG — plus opkomende alternatieven. Er wordt ingegaan op de polymeerwetenschap achter de geschiktheid van elk materiaal, de verschillen in verwerkingseisen, de meest geschikte containers en de praktische verschillen die operators op de werkvloer ervaren.

Waarom niet alle kunststoffen geschikt zijn voor rekblaasvormen?

Bij rekblaasvormen is een zeer specifiek reologisch gedrag vereist: het polymeer moet bij de rekblaastemperatuur in een zeer viskeuze, rubberachtige toestand blijven – beweeglijk genoeg om te vervormen onder mechanische en pneumatische kracht, maar tegelijkertijd voldoende bestand om de dikteverdeling te behouden en niet te scheuren. Dit gedrag is alleen mogelijk wanneer de verwerkingstemperatuur boven de glasovergangstemperatuur (Tg) ligt, maar onder de kristallisatie- of smelttemperatuur.

Bovendien moet het polymeer, om het doorslaggevende voordeel van ISBM te realiseren – biaxiaal georiënteerde wanden met verbeterde eigenschappen – in staat zijn tot rek-geïnduceerde oriëntatie (idealiter inclusief rek-geïnduceerde kristallisatie). Polymeren die te snel, te langzaam of helemaal niet op een nuttige manier kristalliseren, ontwikkelen niet de microstructuur die ISBM-containers superieur maakt aan hun spuitgegoten equivalenten.

Eisen voor de geschiktheid van ISBM-materiaal:

De glasovergangstemperatuur (Tg) die de glasachtige toestand scheidt van de rubberachtige toestand.
Voldoende smeltsterkte in rubberachtige toestand om scheuren tijdens het uitrekken te weerstaan.
Een voldoende grote kloof tussen Tg en Tm (of Tcc) om een praktisch procesvenster mogelijk te maken.
Vermogen tot moleculaire oriëntatie — ketenuitlijning onder vervorming
Goede spuitgietbaarheid — lage injectieviscositeit bij verwerkingstemperatuur, goede poortbevriezing

Materiaal 1 — PET (polyethyleentereftalaat)

PET is wereldwijd het meest gebruikte materiaal voor ISBM (In-Single Blade) en de maatstaf waaraan alle andere ISBM-materialen worden gemeten. De combinatie van een goed gedefinieerde Tg (~75 °C), een zeer goed beheersbaar oriëntatievenster (90-105 °C) en het opmerkelijke fenomeen van door rek geïnduceerde kristalliniteit maakt het bij uitstek geschikt voor hoogwaardige rekblaasprocessen.

Huisdiereigendom	Waarde / bereik	Implicaties voor ISBM
Glasovergangstemperatuur	~75°C	Breed oriëntatievenster boven Tg; eenvoudig te realiseren in een conditioneringsstation.
Optimale blaasvenster	90–105 °C	Temperatuurbereik van 15–30 °C — haalbaar, maar vereist een stabiele klimaatregeling.
door spanning geïnduceerde kristalliniteit	Ja — sterk SIC-effect	Superieure barrièrewerking + sterkte dankzij kristallijne microstructuur
Vochtgevoeligheid	Hoog (hygroscopisch)	Verplichte droging tot <50 ppm; ontvochtigingsdroger vereist
Injectietemperatuurbereik	255–285 °C	Vermijd temperaturen boven 295 °C — dit veroorzaakt snelle degradatie (vergeling, vorming van AA).
Intrinsieke viscositeit (IV)	0,72–0,84 dL/g (ISBM-kwaliteit)	Hogere IV-waarde = stevigere voorvorm en fles; lagere IV-waarde = gemakkelijker injecteren
Voedselcontact	FDA, EU 10/2011, meeste wereldwijde goedkeuringen	Controleer de specificatie voor acetaldehyde in het water/de drankcontactpersoon.

PET-kwaliteiten voor ISBM: Niet alle PET is hetzelfde. Voor ISBM (Injection Stretch Blow Molding) moet copolymeer PET worden gebruikt dat specifiek is ontworpen voor spuitrekblaasvormen (soms aangeduid als ISBM-kwaliteit of flessenkwaliteit). Belangrijkste specificaties: IV 0,76–0,82 dL/g; laag gehalte aan diethyleenglycol (DEG) voor goede helderheid; laag gehalte aan acetaldehyde (AA) of een katalysator met lage AA-generatie voor contact met levensmiddelen/dranken; vrij van nucleatiemiddelen (gekristalliseerd PET kristalliseert te snel voor ISBM).

PET ISBM-toepassingen: Waterflessen (500 ml, 1 l, 1,5 l), sapflessen, flessen met farmaceutische siroop (30 ml–500 ml), potjes met farmaceutische tabletten, flessen met cosmetische lotion en shampoo, potjes met kruiden, flessen met energiedrank, flessen met bakolie.

Materiaal 2 — PP (Polypropyleen)

PP is the most technically challenging standard ISBM material. Unlike PET, PP is semi-crystalline with a melting point (approximately 145–165°C for random copolymers) and no equivalent of PET’s well-separated Tg/orientation window. The practical blow temperature window for PP is narrow — approximately 125–140°C — and requires very stable conditioning temperature control to avoid the two failure modes: too cold (poor stretch, high blow pressure needed, tear risk) and too hot (rapid cold crystallisation producing pearlescence/haze).

Waarom PP is gekozen voor ISBM

Hogere chemische bestendigheid dan PET — geschikt voor agressieve chemicaliën, ketonen en aromatische oplosmiddelen.
Hogere temperatuurbestendigheid — kan worden gesteriliseerd bij 121 °C (autoclaaf) voor medisch gebruik.
Betere vochtwerende barrière dan PET (cruciaal voor hygroscopische farmaceutische producten)
PP-homopolymeer en -copolymeer zijn op olefinen gebaseerd, wat zorgt voor een betere compatibiliteit met vette producten.
Kan ondoorzichtig gepigmenteerd worden zonder dat dit ten koste gaat van de mechanische prestaties.

PP-graadselectie voor ISBM

Gebruik willekeurig copolymeer PP (rPP) — homopolymeer PP is te kristallijn en vertoont altijd parelmoerglans.
Gekristalliseerde varianten kristalliseren te snel — vermijd ze.
Hoogheldere rPP-kwaliteiten (bijvoorbeeld Borpure van Borealis, PPH-serie van LyondellBasell) hebben de voorkeur.
MFI 7–15 g/10min aanbevolen voor ISBM-injectie; te laag = moeilijke injectie; te hoog = slechte sterkte van het voorvormsel
Controleer of de verpakking geschikt is voor farmaceutische producten (conform USP/EP-normen).

PP ISBM-toepassingen: Farmaceutische tabletpotten (met kindveilige sluiting), farmaceutische siroopflessen waar chemische bestendigheid van PP vereist is, autoclaaf-steriliseerbare medische containers, voedselverpakkingen voor vette producten (oliën, smeersels), producten voor persoonlijke verzorging waar PET chemisch incompatibel is.

Materiaal 3 — PETG (glycol-gemodificeerd PET)

PETG (also written PET-G or GPET) is a copolymer of PET in which a portion of the ethylene glycol monomer is replaced by CHDM (cyclohexanedimethanol). This disrupts PET’s regular chain geometry, preventing crystallisation. The result is a permanently amorphous polymer with:

Hogere inherente helderheid dan PET (helemaal geen kristalachtige waas)
Glasachtige optische kwaliteit — transmissie boven 90%, waas onder 1%
De glastemperatuur (Tg) ligt rond de 81 °C — iets hoger dan die van PET, wat zorgt voor een betere hittebestendigheid in de uiteindelijke verpakking.
Geen door spanning geïnduceerde kristalliniteit — er ontstaat wel oriëntatie, maar het materiaal blijft amorf.
Uitstekende chemische bestendigheid tegen aromatische geurstoffen en etherische oliën.
Veel hogere dichtheid dan PET (1,27 g/cm³) — voelt zwaarder aan, geeft een premium gevoel.

PETG is het meest gebruikte materiaal voor hoogwaardige cosmetische verpakkingen, met name voor parfumflesjes, premium huidverzorgingsproducten en toepassingen waarbij een glasachtige uitstraling gewenst is, maar met het gewicht en de kosten van plastic. Het feit dat PETG niet kristalliseert, is een voordeel bij de verwerking (geen risico op koude kristallisatie), maar betekent wel dat het niet dezelfde barrièrewerking heeft als PET; PETG-flessen hebben in principe dezelfde zuurstof- en CO2-doorlaatbaarheid als niet-georiënteerd PET.

PETG ISBM-toepassingen: Parfum- en geurflessen (ter vervanging van zware glazen flessen), hoogwaardige cosmetische serums en crèmes, huidverzorgingsverpakkingen, speciale voedingsmiddelen waarbij maximale transparantie vereist is, promotionele verpakkingen waarbij ongebruikelijke vormen en een hoge glans belangrijke factoren zijn.

Overzicht van materiaalvergelijking

Eigendom	HUISDIER	PP	PETG
Optische helderheid	Uitstekend (georiënteerd)	Goed (oriëntatieafhankelijk; risico op parelmoerglans)	Uitstekend (amorf — altijd helder)
O2-barrière	Goed (oriëntatieverbeterd)	Gematigd	Standaard (geen oriëntatiekristalliniteit)
Chemische bestendigheid	Goed (alcoholen, verdunde zuren)	Uitstekend (brede chemische compatibiliteit)	Goed (beter dan PET voor aromatische verbindingen)
Hittebestendigheid	Standaard (alleen koud vullen; warm vullen vereist een thermische behandeling)	Hoog (autoclaveerbaar tot 121 °C)	Goed (beter dan PET; niet geschikt voor autoclavering)
Verwerkingsgemak	Uitstekend (breedste venster, meest vergevingsgezind)	Moeilijk (smalle venster, risico op parelmoerglans)	Gemakkelijk (amorf; geen risico op kristallisatie)
Relatieve materiaalkosten	Laag (standaardpolymeer)	Laag (standaardpolymeer)	Middelhoog (speciaal copolymeer)
Primaire sector	Dranken, voedsel, farmaceutica	Farmaceutische industrie, voedingsmiddelenindustrie, medische sector	Cosmetica, parfums, luxe etenswaren

Opkomende en specialistische materialen

Naast de drie standaardmaterialen heeft ISBM onderzoek verricht en beperkte productie gerealiseerd met diverse nieuwe materialen:

rPET (gerecycled PET)

Tot 100% gerecycled PET van consumentenafval kan worden verwerkt op ISBM-machines, maar vereist zorgvuldig IV-beheer en kan meer kleurvariatie vertonen. De commerciële toepassing neemt toe vanwege duurzaamheidseisen (EU PPWR-verordening).

PEF (polyethyleenfuranoaat)

Biobased polymeer op basis van furfural (plantaardig). Glastemperatuur (Tg) ~86 °C, uitstekende zuurstofbarrière (10 keer beter dan PET), koolstofdioxidebarrière 3 keer beter. Verwerking vergelijkbaar met PET. Nichemarkt en duur, maar groeiende interesse vanuit de drankenindustrie.

PLA (polymelkzuur)

Biologisch afbreekbaar; Tg ~55–60 °C. Kan verwerkt worden met ISBM, maar het verwerkingsvenster is zeer smal en de barrièrewerking is slecht in vergelijking met PET. Beperkte toepassing – hittebestendigheid is een aanzienlijke uitdaging bij gevulde verpakkingen. Groeiende interesse in bioverpakkingen, maar nog geen gangbaar ISBM-materiaal.

Bio-PET

PET gemaakt van bio-afgeleide ethyleenglycol (MEG afkomstig van suikerriet, tot 30% biobased gehalte). Directe vervanging voor fossiel PET — identieke verwerking, identieke eigenschappen. Steeds vaker verkrijgbaar bij grote PET-producenten.

Alle ISBM-machines in ons assortiment zijn gevalideerd voor de verwerking van PET, PP en PETG. Voor rPET, Bio-PET en andere speciale harsen, Neem contact met ons op om de materiaalcompatibiliteit en eventuele benodigde aanpassingen aan de verwerking te bespreken..

Veelgestelde vragen

Kan ik op dezelfde ISBM-machine wisselen tussen PET en PP?

Ja, de meeste ISBM-machines met één stap kunnen zowel PET als PP verwerken met een matrijswissel en parameteraanpassing. De cilinder en schroef moeten echter grondig worden gereinigd tussen de materialen, en de parameters van het conditioneringsstation vereisen een aanzienlijke aanpassing (PET bij 90-105 °C versus PP bij 125-140 °C). Sommige machines vereisen een ander schroefprofiel voor PP- versus PET-injectie; raadpleeg de specificaties van uw machine voor dit model.

Wat is het verschil tussen PET voor flessen en PET voor algemeen gebruik?

PET van flessenkwaliteit (ISBM-kwaliteit) is een copolymeer met een jodiumgetal (IV) van doorgaans 0,76–0,84 dL/g, geoptimaliseerd voor een lage acetaldehydevorming, goede rekbaarheid en geschiktheid voor contact met levensmiddelen. PET voor algemeen gebruik voor spuitgieten kan een hoger jodiumgetal hebben, andere katalysatorsystemen bevatten of geen copolymeer zijn – wat de helderheid en rekbaarheid beïnvloedt. Gebruik altijd PET van ISBM-kwaliteit voor flessen voor de beste resultaten.

Kan ik kleurmasterbatch in PET gebruiken voor ISBM?

Ja, PET-compatibele kleurmasterbatches kunnen via een gravimetrische menger in de trechter van de machine worden gedoseerd. Zorg ervoor dat de dragerhars van de masterbatch PET-compatibel is en dat de masterbatch vóór gebruik op 160 °C is gedroogd. Gekleurde PET-flessen zijn lastig visueel te controleren op defecten; overweeg UV- of lichtgebaseerde visuele inspectiesystemen voor de productie van gekleurde flessen.

Weet u niet zeker welk materiaal u voor uw ISBM-container moet kiezen?

Deel de productinhoud, de gewenste houdbaarheid, het type sluiting en de doelmarkt met ons. Wij adviseren u dan over de materiaalspecificaties en de machine-instellingen voor uw toepassing.

Materiaalbegeleiding aanvragen