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影響pet瓶內(nèi)應(yīng)力的因素有哪些

點擊次數(shù):2484  更新時間:2022-05-09
  “爆瓶”是瓶子開裂的一種外在表現(xiàn),而應(yīng)力則是聚合物本身受到多方向的作用力,加上外部媒介的作用而產(chǎn)生的瓶子底部開裂的現(xiàn)象。它的形成是瓶子內(nèi)在和外壁存在缺陷,當受到外在能量且接觸到外界一些開裂媒介時,便會沿著較短的分子鏈間的隙間,逐漸延伸(推進)至瓶壁的另一面,直到瓶子開裂為止。在生產(chǎn)和儲存過程中造成PET瓶應(yīng)力不好的因素有很多,但是歸納起來有以下幾種:
  1.PET樹脂切片粘度過底;
  2.底模設(shè)計不當;
  3.瓶子底部成型時厚度突變;
  4.外壁粗糙;
  5.瓶壁帶有雜質(zhì);
  6.瓶子儲存時間過久;
  7.飲料灌裝中使用不適當?shù)臐櫥瑒?。對這些諸多易引起瓶子應(yīng)力不好的因素,本文將通過對瓶子儲存時間長短的討論,探討瓶子儲存時間的控制,對瓶子應(yīng)力影響。
  應(yīng)力是PET瓶在自然環(huán)境下由環(huán)境和濕度變化引起制品的伸縮變形,在制品內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。這種應(yīng)力我們稱作為溫度應(yīng)力或熱應(yīng)力(ThErmal sTrEss)這種存在于制品中的伸縮變形包括兩部分:即由溫度變化所引起的變形(自由脹縮)和由內(nèi)力引起的彈性變形。
  結(jié)晶型塑料(PET樹脂是一種結(jié)晶型塑料)的收縮原因,主要受塑料熱膨脹系數(shù)的影響和結(jié)晶結(jié)構(gòu)形成時熔體的凝聚作用引起的。此外,塑料制品的壁厚不均勻,由厚至薄(或者相反),若是在某一處有突然變化轉(zhuǎn)折,那該處的收縮率也會突然變化,此處收縮率的變化會造成該處有很大的內(nèi)應(yīng)力。而五角瓶瓶底的內(nèi)應(yīng)力主要也集中在瓶子底部的厚薄轉(zhuǎn)折處。我們從上面三個圖表中也可以看到:環(huán)境溫度的變化和存儲時間的延長,瓶子的收縮率也會隨之增大。
  特別在瓶子底部,由于底部五角轉(zhuǎn)折厚薄不同,引起的收縮明顯不同。當晝夜溫差較大時,瓶子白天吸收熱量,夜里釋放熱量,瓶底較熱(厚)部分在收縮時要受到已經(jīng)凝固(薄)部分的抑制,而受到拉伸應(yīng)力,已凝固(薄部分則相應(yīng)的受到壓縮應(yīng)力。使得瓶子隨著倉儲時間的延長,內(nèi)部應(yīng)力也在慢慢增大。最終產(chǎn)生人們內(nèi)眼難易察覺到的翹曲(變形)。比較明顯的事例為:模具底部有撲式的1.25L百事瓶子,儲存期超過半年,就是在10℃的環(huán)境溫度下,內(nèi)壓3.7~4.0kg/cm2時底部在兩周就有明顯裂痕。
  相反現(xiàn)實生活中的吹瓶企業(yè)在吹制瓶子時,是無法使吹瓶模具的冷卻效果十分優(yōu)良。其冷卻的好與壞也是一個相對值,因此吹出的瓶子在出模后,底部已經(jīng)存在著較為嚴重的熱應(yīng)力。這是因為PET樹脂聚合物在制成成品時,瓶坯從常溫加熱到高于玻璃化溫度后,在高壓氣體的作用下制成一定形狀的瓶子,同時在低于玻璃化溫度的模具中冷卻定型,在整個過程瓶子本身已經(jīng)存在著溫度梯度(余熱)。

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