1950年，美國(guó)杜邦化學(xué)公司以"聚對(duì)苯二甲酸乙二(醇)酯"做原料，首次開(kāi)發(fā)出一種合成纖維。聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的俗稱是"滌綸纖維"，代號(hào)為PET。目前市售的PET包裝容器，主要是PET樹(shù)脂經(jīng)吹塑成型的塑料容器。它主要依賴于高粘度、高品位的瓶用級(jí)PET樹(shù)脂的發(fā)展，以及雙向拉伸吹塑技術(shù)的開(kāi)發(fā)。雙向拉伸吹塑PET瓶的實(shí)用化，至今不過(guò)20多年的歷史，然而由于PET瓶?jī)?yōu)良的物理機(jī)械性能、良好的經(jīng)濟(jì)性以及對(duì)環(huán)保要求很好的適應(yīng)性等眾多的突出優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為包裝容器領(lǐng)域中一個(gè)極其引人注目的新秀。目前在我國(guó)已形成年產(chǎn)數(shù)10億只瓶的生產(chǎn)能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
1 PET樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)與物理特性
PET樹(shù)脂的微觀結(jié)構(gòu)中的大分子鏈，是由多個(gè)對(duì)苯二甲酸乙二酯的鏈節(jié)重復(fù)而成，具有良好的規(guī)整性為其提供了較佳的結(jié)晶性能。其分子鏈比較剛硬(主鏈中存在有苯環(huán))，分子間的作用力較強(qiáng)(有較強(qiáng)的極性)，賦予了PET樹(shù)脂良好的剛性、強(qiáng)度和對(duì)非極性氣體等物質(zhì)的良好的阻隔性能。
PET樹(shù)脂是一種典型的晶體型聚合物，但其結(jié)晶速度較慢。通過(guò)結(jié)晶處理，可以大幅度地調(diào)整PET制品的性能，以適應(yīng)應(yīng)用上的需要。與聚乙烯、聚丙烯等晶體性樹(shù)脂相比，PET大分子鏈的剛性較大(存在有亞苯基結(jié)構(gòu))，因而結(jié)晶速度要慢得多。
PET樹(shù)脂本身具有良好的熱穩(wěn)定性，但是在有水分存在時(shí)，易產(chǎn)生降解。降解的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致PET分子量明顯下降，特性粘度與制品的機(jī)械強(qiáng)度亦相應(yīng)地下降。因此必須在成型之前，盡可能地排除其含水量。一般認(rèn)為含水率低于0.005％為宜，至少應(yīng)在0.01％以下。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
2 PET的吹塑成型容器
2.1 PET的雙向拉伸吹塑
由于PET樹(shù)脂在成型加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)拉伸處理，制品中的高分子產(chǎn)生了良好的定向排列，因此制品除了具有PET樹(shù)脂所固有的一般優(yōu)點(diǎn)之外，機(jī)械強(qiáng)度和許多物理性能均有明顯地改善，從而表現(xiàn)出一系列優(yōu)異的特性。
(1)機(jī)械強(qiáng)度高
雙向拉伸PET瓶的機(jī)械強(qiáng)度，不僅高于PVC容器而且明顯地高于直接擠出吹塑法生產(chǎn)的PET容器。
(2)物耗低、重量輕
由于雙向拉伸PET瓶具有高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良的物理性能，它可以采用較薄的壁厚以降低消耗，從而降低PET瓶的成本，提高其經(jīng)濟(jì)上的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)還有助于降低運(yùn)輸成本。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
(3)耐化學(xué)藥品性好
主要表現(xiàn)在耐油性、耐有機(jī)藥品性、耐酸性等方面，此外它有適度的耐堿性。
(4)外觀優(yōu)良
雙向拉伸PET瓶的透明性好，霧度低，具有玻璃般的透明性和光澤度；此外PET的著色性能好，可以制成使用上所需要的各式各樣的顏色。
(5)衛(wèi)生性能好
雙向拉伸PET瓶已成為當(dāng)今世界各國(guó)所普遍認(rèn)可的、可用于包裝食品、藥物等商品，是一種可靠性高的無(wú)毒包裝材料。
(6)廢棄的雙向拉伸PET瓶易于處理
主要有降解法制取樹(shù)脂、回收造粒、焚燒回收熱能等方法。
2.2 PET瓶的雙向拉伸吹塑方法
PET雙向拉伸吹塑有多種實(shí)用化的工業(yè)方法。就型坯的制造方法而論，可分為擠出法與注射法兩類。而注射法中，又有一步法(熱坯法)和二步法(冷坯法)之分。其對(duì)比如表1所示。但無(wú)論采用哪種成型方法，制造雙向拉伸PET瓶都需要事先制成型坯，然后再在適當(dāng)?shù)臈l件下，進(jìn)行拉伸吹塑，制得最終的產(chǎn)品。注射拉伸吹塑，其型坯是經(jīng)過(guò)注射的方法制得的，尺寸精度比較容易控制，瓶口的密封性比較容易保證。故這種成型方法應(yīng)用十分廣泛，目前PET拉伸吹塑基本上均采用注射拉伸吹塑。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
PET的拉伸吹塑，主要包括型坯注射成型、型坯再加熱、拉伸吹塑等3個(gè)基本部序。現(xiàn)分別簡(jiǎn)要介紹如下：
(1)型坯注射
注射高透明、壁厚均勻性佳的型坯，是制得優(yōu)良的PET拉伸吹塑瓶必不可少的條件。PET樹(shù)脂中水分的存在，對(duì)于PET的成型加工具有很大的危害，因此應(yīng)事先對(duì)制備注射型坯的PET物料進(jìn)行干燥處理。為防止已干燥好的PET在注射成型過(guò)程中吸收空氣中的水蒸氣，注射機(jī)一般都配用干燥料斗。
PET樹(shù)脂的熔點(diǎn)在260℃左右，分解溫度在290℃以上，料筒和流道的溫度可在260～290℃左右這一廣闊的溫度范圍內(nèi)選定。適當(dāng)?shù)靥岣吡蠝赜欣诟纳菩团鞯耐该鞫龋坏邷刈⑸鋾r(shí)，型坯中的乙醛含量有增大的趨勢(shì)，對(duì)此必須予以必要的重視。
(2)型坯的再加熱
二步法注射拉伸吹塑，需將型坯從注射模中取出，使它冷卻到室溫。一般還需要24小時(shí)以上的停放，使型坯達(dá)到熱平衡。在拉伸吹塑前，將瓶坯加熱到拉伸吹塑的溫度。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
再加熱過(guò)程一般在恒溫箱中進(jìn)行。恒溫箱采用遠(yuǎn)紅外或者石英加熱器加熱，也可采用射頻加熱。瓶坯不需要加熱的頸部采用隔熱屏加以保護(hù)。比較理想的方式是使型坯在烘箱中移動(dòng)的同時(shí)不斷地旋轉(zhuǎn)，以利于均勻地加熱。
經(jīng)過(guò)再加熱的型坯還需要經(jīng)過(guò)"溫度調(diào)節(jié)處理"。其必要性在于剛加熱的型坯沿著厚度方向(徑向)的溫度分布是不均勻的，剛加熱以后，型坯的溫度分布對(duì)于拉伸吹塑的加工是不利的。因此需要一個(gè)溫度調(diào)節(jié)處理過(guò)程。所謂"溫度調(diào)節(jié)處理"，就是使加熱完了的型坯的外壁與冷空氣接觸，得到調(diào)節(jié)冷卻。溫度調(diào)節(jié)處理的時(shí)間因加熱歷程不同而異，一般在10余秒至半分鐘左右，最后得到溫度約為100℃且溫度分布比較平緩的再加熱型坯。
(3)拉伸吹塑
拉伸吹塑可先行拉伸后再吹塑，也可同時(shí)進(jìn)行拉伸與吹塑。拉伸吹塑采用的壓縮空氣的壓力較普通吹塑的壓力要大，一般在2MPa以上。PET的拉伸吹塑通常在縱向的拉伸倍率小，橫向的拉伸(吹瓶)倍率較大。大的拉伸倍率有利于提高PET的物理機(jī)械性能，但是過(guò)高的拉伸倍率則可能導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)細(xì)微的裂紋，呈現(xiàn)外觀泛白的現(xiàn)象，同時(shí)引起強(qiáng)度的下降。在生產(chǎn)中以控制橫向拉伸倍率不超過(guò)5，縱向拉伸倍率不超過(guò)2.5為宜。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
3 PET雙向拉伸吹塑瓶的應(yīng)用
目前PET雙向拉伸吹塑瓶的應(yīng)用數(shù)量較多，具有代表性的大體可歸納為以下幾個(gè)方面：
(1)飲料包裝
由于PET雙向拉伸吹塑瓶兼具優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和阻隔二氧化碳透過(guò)的特性，使之成為含碳酸飲料的一種包裝容器，也是至今含碳酸飲料所采用的唯一的一種塑料容器。目前國(guó)內(nèi)外眾多的含碳酸飲料的生產(chǎn)廠(例如可口可樂(lè)、百事可樂(lè)等)，都成功地使用了PET雙向拉伸吹塑瓶用以包裝含碳酸飲料(可樂(lè)、汽水之類)。此外，PET雙向拉伸吹塑瓶已成功地用于生啤酒的包裝。
(2)食用油類的包裝
采用PET雙向拉伸吹塑瓶包裝食用油也是十分理想的。因?yàn)樗粌H具有很好的耐油性能、良好的衛(wèi)生性能。而且還具有較好的抗紫外線透過(guò)性以及良好的阻隔氧氣透過(guò)的功能，因而具有延緩瓶中的油類因氧化而導(dǎo)致變質(zhì)的功能。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
(3)化妝品類的包裝
PET雙向拉伸吹塑瓶的良好耐化學(xué)藥品性、優(yōu)良的外觀，使它有可能進(jìn)入化妝品包裝領(lǐng)域，并且對(duì)商品起到良好的促銷作用。這方面在國(guó)外已有相當(dāng)大的市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)則剛剛起步。
(4)農(nóng)藥的包裝
較之玻璃瓶包裝可大幅度減少包裝破損率，從而減少農(nóng)藥在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染和因玻璃瓶破損而造成的浪費(fèi)，瓶的質(zhì)量輕還可以減少運(yùn)輸費(fèi)用。這方面應(yīng)用的一大障礙是包裝的成本較高，當(dāng)采用回收的PET料粒組織生產(chǎn)時(shí)，可有效地控制生產(chǎn)成本。目前，在國(guó)內(nèi)已投入實(shí)用化生產(chǎn)。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
(5)洗滌劑等商品的包裝
國(guó)外已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚待開(kāi)發(fā)。
4 PET雙向拉伸吹塑的瓤發(fā)展
有關(guān)PET雙向拉伸吹塑瓶的主要工作是提高瓶的性能以擴(kuò)大應(yīng)用的領(lǐng)域，改善使用效果。此外在有助于廢棄包裝的回收利用方面，也做了一些努力。
耐高溫灌裝型PET雙向拉伸吹塑瓶的耐熱性較差，這是它一大缺點(diǎn)。當(dāng)溫度高于60℃，普通的PET雙向拉伸吹塑瓶則會(huì)由于PET大分子的解定向作用，導(dǎo)致瓶體較大的收縮與變形。因此這類瓶不能在高溫下使用，也不能用于進(jìn)行熱灌裝的飲料(果汁、烏龍茶之類)的包裝。
人們研究并開(kāi)發(fā)了耐熱型PET雙向拉伸吹塑瓶，它可以灌裝85℃或者更高溫度的物質(zhì)而不致產(chǎn)生明顯的變形。
目前提高PET雙向拉伸吹塑瓶耐熱性的途徑主要有熱定型處理、與耐熱樹(shù)脂的多層化以及用PEN(對(duì)萘二甲酸乙二酯)樹(shù)脂摻合改性等。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
(1)熱定型法
通過(guò)加熱瓶口，使瓶口的PET樹(shù)脂結(jié)晶化，從而提高其耐熱性以有效地防止瓶口在高溫下的變形。使瓶身在吹塑之后，讓其在高溫吹模中在氣壓的作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熱定型處理，再讓其冷卻到彳i變形的溫度之后，從模具中取出。
為了確保PET雙向拉伸吹塑瓶的瓶口優(yōu)良的耐熱性及高度的透明性，也有采用"瓶口異質(zhì)化"的方法。該方法在制備型坯時(shí)，使用兩種塑料材料，即瓶身用PET，瓶口用PC，用二次注射的工藝成型。由于Pc具有良好的耐熱性(可在140℃使用)，故瓶口有極好的耐熱性。
一些需熱灌裝、但對(duì)PET瓶的耐熱性要求不太高的商品，其所用的PET雙向拉伸熱灌裝瓶的瓶口亦可不進(jìn)行結(jié)晶化處理，僅將瓶體進(jìn)行熱定型處理后即可使用。瓶口不經(jīng)過(guò)結(jié)晶化處理可以縮短生產(chǎn)周期，降低PET瓶的生產(chǎn)成本，而且保持瓶子全透明的優(yōu)點(diǎn)。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
(2)與耐熱性樹(shù)脂多層化
此法采用與PET樹(shù)脂基本性能相似、耐熱性好的"U聚合物(聚芳酯)"，同PET樹(shù)脂配用，制成多層型坯，其結(jié)構(gòu)為"PET/U聚合物/PET"的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。由這種結(jié)構(gòu)的型坯經(jīng)雙向拉伸吹塑制得的成品瓶，不需經(jīng)過(guò)熱定型處理，即能夠適應(yīng)在85℃以上的溫度進(jìn)行熱灌裝。與普通的PET瓶相比，耐熱性大大提高，達(dá)到了產(chǎn)品的升級(jí)換代，更好地服務(wù)于飲料包裝行業(yè)。能力。亞克力化妝品瓶子生產(chǎn)廠家
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