瓶子主要是用來包裝液體產品的,也可用于固體粒狀和粉狀產品以及半流質產品的包裝。同玻璃瓶相比較,塑料瓶有安全、重量輕、便于攜帶、不易損壞、外觀美麗、設計型式多樣化、能量消耗低的優(yōu)點。為此,塑料瓶自一八八零年美國第一個生產以來,迅速地發(fā)展,到一九八零年,由熱塑性塑料生產的塑料瓶在美國已超過150億只?;瘖y品敞口包裝瓶
在市場上,塑料瓶最大的吹制模塑高密度聚乙烯牛奶瓶,美國的年產量已超過30億只,規(guī)格有一加侖和半加侖的二種,一加侖的容器每只塑料用量為55克。第二位的是2立升的聚酯碳酸飲料瓶,年產量已超過20億只。聚酯的問題是如何回收這些廢瓶,目前,美國的Eastman化學公司已經(jīng)發(fā)明了一種把廢聚酯瓶轉化成對苯二甲酸和乙二醇的方法,Goodyear公司發(fā)明了把廢聚酯瓶轉變成人造木材,這種人造木材可以進行鉆、刨和釘,經(jīng)濟上有收益。美國的Am。c。公司正在用聚酯瓶裝可口可樂,在美國和西歐出售?;瘖y品敞口包裝瓶
再其次的是塑料酒瓶。塑料瓶用于裝酒在美國是第一個。1969年~1973年間,塑料酒瓶十分興旺,到73年時,美國有54年酒廠在用聚氯乙烯酒瓶裝酒。73年間,有人提出聚氯乙烯酒瓶中含有單體氯乙烯滲入,于是,塑料酒瓶急劇下降,不少廠家改用聚酯酒瓶。現(xiàn)在聚氯乙烯樹脂中單體氯乙烯的量已由原來的300ppm下降到5ppb,因而PVC酒瓶開始回升。用于裝酒的主要是1.75立升的聚酯和PVC瓶。據(jù)報導,聚酯酒瓶在強度和跌落沖擊性能上都能滿足酒廠的要求,據(jù)測試,在12個月的儲藏期中,水份損失低于0.8%,在價格上可與玻璃瓶競爭?;瘖y品敞口包裝瓶
在選用塑料原料時,應當考慮到以下一些因素:塑料瓶的適用性、隔水性、隔氧性,跌落強度、熱彎曲溫度、透明性、耐環(huán)境應力開裂性、無毒、成本等?;瘖y品敞口包裝瓶
有良好隔水性的原料有:高密度聚乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、聚次甲基戊烯-1;有良好隔氧性的原料有:聚丙烯腈、聚酯、聚氯乙烯、尼龍、聚砜;有良好透明度的有結晶型聚苯乙烯、拉伸聚酯、苯乙烯-丙烯腈共聚樹脂、聚氯乙烯、丙烯腈。
為了測試被包裝產品與塑料瓶之間的適用性,可以在120℉下放置36天后(相當于常溫下放置一年的時間)來測定水份的損失情況,氧氣的得失情況以及應力開裂情況和產品是否分層等。ASTM規(guī)定水份損失應小于2%?;瘖y品敞口包裝瓶
生產的方法,可以分拉伸吹制膜塑和吹制模塑二種。拉伸吹制模塑工業(yè)上主要是聚丙烯瓶,最近還開發(fā)了聚酯瓶??梢杂糜诶齑抵颇K艿乃芰鲜蔷埘ァ⒕勐纫蚁?、聚苯乙烯、丙烯腈、聚丙烯和聚甲醛。無定形塑料要比部分結晶的塑料容易拉伸吹制。能生產出最佳性能產品的各種材料的拉伸吹制溫度如下:
聚丙烯:160℃
聚甲醛:160℃
聚苯乙烯:125℃
聚氯乙烯:120℃
丙烯腈:120℃
聚酯:107℃
聚酯瓶達到最好性能應使用的吹脹比是3.8(園周),軸向為2.8。這時,瓶子的圓周抗張強度為39,000磅/英寸2,軸向抗張強度為14,000-16,000磅/英寸2。
軟質塑料瓶應能承受大約60磅/英寸2的壓力,因而其平均邊壁厚度應在0.018-0.022英寸之間,最薄處不得小于0.008-0.010英寸。拉伸吹制模塑可以使材料強度提高,從而在樹脂價格上漲的今天能起到節(jié)省材料的目的?;瘖y品敞口包裝瓶
在非拉伸吹制模塑中,有擠出吹制模塑和注射吹制模塑二種。其優(yōu)缺點對比如下:
擠出吹制模塑的優(yōu)點是:
(1)生產速度高。
(2)可以對制品進行處理加工。
(3)模具成本低。
(4)機械設備的選擇面寬。
其缺點是:
(1)邊角料比較多,應回收利用。
(2)要用手工表面修整和尾部的修整。
(3)壁厚不均勻。
注射吹制模塑的優(yōu)點是:
(1)由于成型在注射模具內進行,表面光澤性好。
(2)無邊角料。
(3)材料分布比較均勻合理。
(4)生產量小時,比較經(jīng)濟。
缺點是:
(1)模具投資比較高;
(2)不能對成品進行處理和修整。
(3)由于經(jīng)濟上的原因,只限于生產小尺寸的容器。展望今后幾年塑料瓶市場,可以預料,瓶料瓶的增長速度將繼續(xù)保持在5~7%之間,在大超過玻璃瓶為2%的增長率。高速注射用高熔融指數(shù)的聚酯樹脂的開發(fā)為塑料瓶及塑料瓶蓋的發(fā)展起了促進作用。最近,美國道化學公司報導它已開發(fā)出二種熔融指數(shù)為140和100的聚酯樹脂,大大超過塑料瓶和蓋用的標準熔融指數(shù)45,而且在強度和性能上都能滿足用戶要求,這樣可以大大縮短操作周期,提高產量。
在加工機械方面,微型信息處理機的加入,使瓶壁的厚度得到了更為精密的控制,拉伸倍數(shù)和溫度的控制也更為精確。今后的開發(fā)研究主要集中在:(1)開發(fā)新的熱穩(wěn)定性能好的樹脂材料,可以用于裝填需要熱加工消毒處理的糖漿、密餞、肉類等。(2)擴大現(xiàn)有塑料瓶的規(guī)格、品種,擴大包裝領域?;瘖y品敞口包裝瓶