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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,*,*,塑料包裝材料與制品,天津科技大學 包裝與印刷工程學院,,韓 永 生,,,2006. 3,第五章,,第五章,,,,塑料包裝容器及成型,塑料包裝容器,塑料瓶,,塑料桶,,塑料箱,,塑料罐,,塑料杯、盤、盒,,第一節(jié),、注射成型,用注射成型的方法可以生產(chǎn)一些形狀復雜的包裝制品，例如周轉(zhuǎn)箱和各種蓋子，也用來生產(chǎn)其他容器。注射生產(chǎn)還用于注射吹塑成型瓶子的型坯的制造。,,,,注射成型時，使用的設(shè)備是注射成型機，簡稱注射機。注射機在結(jié)構(gòu)上很像塑料擠出機，但是注射機要求螺桿能在機筒里前后移動。
2、,,,1,、模具,,2,、噴嘴,,3,、加熱器,,4,、料斗,,5,、螺桿,,6,、螺桿驅(qū)動電機,,,三板式注射模,,注射件,,,9,,,第二節(jié),,吹塑成型,,塑料擠出機,,,,,Programmable,Parisons,,,注射拉伸吹塑成型,注射,-,拉伸,-,吹塑成型設(shè)備,,,,,,,熱定型和其它瓶子的改進,,當容器冷卻時，它們常保留一些熱應力，如果以后對容器加熱，它們就會應力松弛，使容器尺寸發(fā)生變化。這是容器熱灌裝時的一個特殊問題,(,熱產(chǎn)品灌裝溫度一般在,77,～,93,℃,之間,),。而某些瓶子如,PP,瓶熱灌裝沒有什么問題，,PET,瓶在溫度超過,65,℃,，就會嚴重變形，主要原
3、因是它們經(jīng)歷了拉伸吹塑過程,。,,,,防止這種變形的方法通常有兩種，一種方法是使用熱吹塑模，瓶子成品在熱的模具內(nèi)保持足夠的時間，以讓應力釋放并增加結(jié)晶度。第二種方法是采用兩步吹塑步驟，拉伸吹塑瓶的最初形狀要比成品瓶還大些，然后重新加熱，使其受熱收縮，再在第二個模具里再次吹塑，得到最后產(chǎn)品。這些瓶子可以在,80,～,85,℃,溫度條件下熱灌裝。在這些過程中，通過拉伸吹塑可使瓶子的結(jié)晶度從,20,％增加到,28,％，或者更高一些。,,用于熱灌裝的瓶子，當其冷卻時也必須經(jīng)受內(nèi)部產(chǎn)生的部分真空，這會引起瓶子癟陷。因此，要對瓶子進行特別的設(shè)計，在不影響容器外觀的條件下允許某種變形，只要把瓶子做成橢圓形而
4、不是圓柱形，就可以達到這一目的。對于圓柱形瓶子已研究出了許多有效的設(shè)計，讓那部分瓶壁隨著產(chǎn)品的冷卻能向內(nèi)部移動。,,,另一種改進是對,PET,瓶的頸部螺紋結(jié)晶化的處理。在常規(guī)吹塑條件下，由于迅速冷卻極大地阻止了,PET,瓶的結(jié)晶，形成的晶體很小。這種結(jié)晶化可使瓶子有良好的沖擊強度，并使它們保持合乎要求的透明度?？墒沁@種無定形的,PET,瓶的剛性比那些高結(jié)晶度的,PET,瓶小得多，當瓶子熱灌裝時，瓶口螺紋部位產(chǎn)生變形。如果讓瓶身保持冷卻而瓶口螺紋受熱，螺紋就可以更大程度地結(jié)晶化。隨著球狀晶體的形成，材料再現(xiàn)透明的白色。在連續(xù)熱灌裝過程中，這種高結(jié)晶度的螺紋增強了抗變形的能力，由此可以獲得更好的密
5、封。,,五、復合樹脂瓶,與包裝薄膜的情況一樣，單一聚合物制作的瓶子，使用時不能提供所要求的性能，或者至少在價格上不能接受，這時使用共混聚合物或多層塑料瓶是常用的方法。,,,,1.,共混聚合物,,,2.,共擠出瓶,,,3.,共注射型坯吹塑瓶,,,,,,第三節(jié),,塑料的熱成型,,熱成型通常是將熱塑性塑料片狀材料加熱至高彈態(tài)，采用適當?shù)哪＞呋驃A具，在壓力作用下使其貼近模具的型面，經(jīng)過冷卻獲得制品的一種成型方法。,,熱成型工藝的特點,,制品適應性強,,,制品應用范圍廣,,,設(shè)備投資少,,,模具制造方便,,,綜上所述，熱成型是一種經(jīng)濟和實用的成型方法，但是其主要缺點是熱成型所用的原料,(,片材,),成本
6、高、制品的后加工量大且邊角廢料多，制品壁厚均勻性差，不能制造結(jié)構(gòu)復雜制件。,二、熱成型方法,熱成型方法，按成型動力可分為模壓成型和差壓成型；前者的成型動力是機械壓力，后者是氣體或液體壓力。根據(jù)氣體差壓，又可分為氣壓成型和真空成型兩類。按成型模具，可分為單陽模、單陰模、對模、無模等，還有按附屬設(shè)備和操作方法分類等。,,,1.,差壓成型,,,2,．覆蓋成型,,,3,．柱塞助壓成型,,,4,．對模成型,(,見動畫,),,,,,,,三,,、熱成型設(shè)備,,熱成型大多數(shù)要在成型機上進行，成型機的動作應包括下列五個工序：①片材的夾持；②片材的加熱；③熱成型；④冷卻；⑤脫模。其中以熱成型最為重要和復雜，隨熱成
7、型方法不同有較大差別。各種成型機并非都要完成上列五個工序，按照實際生產(chǎn)需要有所取舍。,,,,成型設(shè)備按操作方式有手動、半自動和全自動之分；按進料方式有分批進料和連續(xù)進料之分。手動設(shè)備對夾持、加熱、抽空、冷卻脫模都由人工來調(diào)整和完成。半自動設(shè)備中的各項操作，除夾持和脫模由人工完成外，其余皆可按預先調(diào)定的條件和程序自動完成。全自動設(shè)備中的一切操作完全由設(shè)備自動進行。,熱成型機,,熱成型機,,高速真空成型機和制品,,制杯機,,五、熱成型工藝因素分析,,,1.,選材,,熱成型的塑料有聚氯乙烯及其共聚物，聚烯烴，,ABS,，聚苯乙烯及改性聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，醋酸纖維素，醋酸丁酸纖維素，乙烯,—,醋酸乙
8、烯共聚物等。而對聚砜，聚碳酸酯，聚酰胺等材料則較難熱成型。,,2 .,成型方法選擇,選擇成型方法主要根據(jù)材料的流動性能、片材的厚度和制件的結(jié)構(gòu)等要求。,,材料流動性能好，適用于氣壓成型和真空成型；流動性差，適用模壓成型，特別是單模成型；材料的厚度在,0.2mm,以下的軟制品,(,薄膜,),適用真空成型；,,3.,成型工藝條件,,塑料熱成型溫度對伸長率和抗張強度有明顯的影響，提高溫度塑料的伸長率增大，達某一溫度時有一極大值，超過這一點伸長率反而下降，抗張強度隨溫度升高而下降。將片材加熱到成型溫度所需時間，約占整個成型周期的,50,％～,80,％，因此提高加熱效率十分重要。片材加熱時間主要決定于材料的品種和片材厚度，片材比熱容和導熱系數(shù)。因此，片材應該力求厚度均勻，以保持溫度均勻，反之，當溫度不均時制品具有內(nèi)應力。,,思考題：,,,1,、簡述擠出成型過程。,,,2,．根據(jù)擠出機中塑料熔化過程，料筒溫度的選擇對物料的機械降解有何影響,?,,3,．何為注射成型,?,影響制品質(zhì)量的因素有哪些,?,,4,．簡述注,—,拉,—,吹工藝流程及其優(yōu)點。,,,5,．熱成型過程中塑料溫度對熔體粘度變化有何影響,?,熱成型中影響制品質(zhì)量的工藝因素有哪些,?,怎樣控制？,,,6,、簡述擠出、注射、熱成型及其它方法成型制品特點及基本成型工藝過程。,,,第五章,,,完,,謝 謝 大 家,
第5章 塑料包裝容器及成型(塑料包裝材料的性能)
