第5章 塑料包装容器及成型(塑料包装材料的性能).ppt

塑料包装材料与制品塑料包装材料与制品天津科技大学天津科技大学 包装与印刷工程学院包装与印刷工程学院韩韩 永永 生生 2006.32006.3 第五章 第五章 塑料包装容器及成型塑料包装容器塑料包装容器塑料瓶塑料瓶塑料桶塑料桶塑料箱塑料箱塑料罐塑料罐塑料杯、盘、盒塑料杯、盘、盒 第一节第一节、注射成型用注射成型的方法可以生产一些形状复杂的包装制品，例如周转箱和各种盖子，也用来生产其他容器。注射生产还用于注射吹塑成型瓶子的型坯的制造。注射成型时，使用的设备是注射成型机，简称注射机。注射机在结构上很像塑料挤出机，但是注射机要求螺杆能在机筒里前后移动。1、模具 2、喷嘴 3、加热器 4、料斗 5、螺杆 6、螺杆驱动电机三板式注射模三板式注射模注射件注射件9 第二节第二节 吹塑成型吹塑成型 塑料挤出机塑料挤出机 Programmable Parisons注射拉伸吹塑成型注射拉伸吹塑成型注射注射-拉伸拉伸-吹塑成型设备吹塑成型设备热定型和其它瓶子的改进热定型和其它瓶子的改进当容器冷却时，它们常保留一些热应力，如果以后对容器加热，它们就会应力松弛，使容器尺寸发生变化。这是容器热灌装时的一个特殊问题(热产品灌装温度一般在7793之间)。而某些瓶子如PP瓶热灌装没有什么问题，PET瓶在温度超过65，就会严重变形，主要原因是它们经历了拉伸吹塑过程。防止这种变形的方法通常有两种，一种方法是使用热吹塑模，瓶子成品在热的模具内保持足够的时间，以让应力释放并增加结晶度。第二种方法是采用两步吹塑步骤，拉伸吹塑瓶的最初形状要比成品瓶还大些，然后重新加热，使其受热收缩，再在第二个模具里再次吹塑，得到最后产品。这些瓶子可以在8085温度条件下热灌装。在这些过程中，通过拉伸吹塑可使瓶子的结晶度从20增加到28，或者更高一些。用于热灌装的瓶子，当其冷却时也必须经受内部产生的部分真空，这会引起瓶子瘪陷。因此，要对瓶子进行特别的设计，在不影响容器外观的条件下允许某种变形，只要把瓶子做成椭圆形而不是圆柱形，就可以达到这一目的。对于圆柱形瓶子已研究出了许多有效的设计，让那部分瓶壁随着产品的冷却能向内部移动。另一种改进是对PET瓶的颈部螺纹结晶化的处理。在常规吹塑条件下，由于迅速冷却极大地阻止了PET瓶的结晶，形成的晶体很小。这种结晶化可使瓶子有良好的冲击强度，并使它们保持合乎要求的透明度。可是这种无定形的PET瓶的刚性比那些高结晶度的PET瓶小得多，当瓶子热灌装时，瓶口螺纹部位产生变形。如果让瓶身保持冷却而瓶口螺纹受热，螺纹就可以更大程度地结晶化。随着球状晶体的形成，材料再现透明的白色。在连续热灌装过程中，这种高结晶度的螺纹增强了抗变形的能力，由此可以获得更好的密封。五、复合树脂瓶五、复合树脂瓶与包装薄膜的情况一样，单一聚合物制作的瓶子，使用时不能提供所要求的性能，或者至少在价格上不能接受，这时使用共混聚合物或多层塑料瓶是常用的方法。1.共混聚合物 2.共挤出瓶 3.共注射型坯吹塑瓶 第三节第三节 塑料的热成型塑料的热成型 热成型通常是将热塑性塑料片状材料加热至高弹态，采用适当的模具或夹具，在压力作用下使其贴近模具的型面，经过冷却获得制品的一种成型方法。热成型工艺的特点热成型工艺的特点制品适应性强 制品应用范围广 设备投资少 模具制造方便 综上所述，热成型是一种经济和实用的成型方法，但是其主要缺点是热成型所用的原料(片材)成本高、制品的后加工量大且边角废料多，制品壁厚均匀性差，不能制造结构复杂制件。二、热成型方法二、热成型方法热成型方法，按成型动力可分为模压成型和差压成型；前者的成型动力是机械压力，后者是气体或液体压力。根据气体差压，又可分为气压成型和真空成型两类。按成型模具，可分为单阳模、单阴模、对模、无模等，还有按附属设备和操作方法分类等。1.差压成型 2覆盖成型 3柱塞助压成型 4对模成型(见动画)三三、热成型设备、热成型设备 热成型大多数要在成型机上进行，成型机的动作应包括下列五个工序：片材的夹持；片材的加热；热成型；冷却；脱模。其中以热成型最为重要和复杂，随热成型方法不同有较大差别。各种成型机并非都要完成上列五个工序，按照实际生产需要有所取舍。成型设备按操作方式有手动、半自动和全自动之分；按进料方式有分批进料和连续进料之分。手动设备对夹持、加热、抽空、冷却脱模都由人工来调整和完成。半自动设备中的各项操作，除夹持和脱模由人工完成外，其余皆可按预先调定的条件和程序自动完成。全自动设备中的一切操作完全由设备自动进行。热成型机热成型机热成型机热成型机高速真空成型机和制品高速真空成型机和制品制杯机制杯机五、热成型工艺因素分析五、热成型工艺因素分析 1.选材热成型的塑料有聚氯乙烯及其共聚物，聚烯烃，ABS，聚苯乙烯及改性聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，醋酸纤维素，醋酸丁酸纤维素，乙烯醋酸乙烯共聚物等。而对聚砜，聚碳酸酯，聚酰胺等材料则较难热成型。2.成型方法选择成型方法选择选择成型方法主要根据材料的流动性能、片材的厚度和制件的结构等要求。材料流动性能好，适用于气压成型和真空成型；流动性差，适用模压成型，特别是单模成型；材料的厚度在0.2mm以下的软制品(薄膜)适用真空成型；3.成型工艺条件成型工艺条件塑料热成型温度对伸长率和抗张强度有明显的影响，提高温度塑料的伸长率增大，达某一温度时有一极大值，超过这一点伸长率反而下降，抗张强度随温度升高而下降。将片材加热到成型温度所需时间，约占整个成型周期的5080，因此提高加热效率十分重要。片材加热时间主要决定于材料的品种和片材厚度，片材比热容和导热系数。因此，片材应该力求厚度均匀，以保持温度均匀，反之，当温度不均时制品具有内应力。思考题：思考题：1、简述挤出成型过程。2根据挤出机中塑料熔化过程，料筒温度的选择对物料的机械降解有何影响?3何为注射成型?影响制品质量的因素有哪些?4简述注拉吹工艺流程及其优点。5热成型过程中塑料温度对熔体粘度变化有何影响?热成型中影响制品质量的工艺因素有哪些?怎样控制？6、简述挤出、注射、热成型及其它方法成型制品特点及基本成型工艺过程。第五章 完 谢谢 谢谢 大大 家家