PET聚酯瓶的制造工艺与应用

1、第42卷第22期2014年11月广州化工Guangzhou Chemical Industry Vol.42No.22 Nov.2014PET 聚酯瓶的制造工艺与应用潘焕玉(广州工程技术职业学院石化工程系,广东广州510725摘要:PET聚酯具有良好的吹塑性,因此在瓶类包装上得到充分的推广在耐热性上,PET聚酯瓶可分冷瓶和热瓶本综述主要从原料选择瓶坯加工吹瓶过程三方面描述PET聚酯热瓶的制造工艺此外,还列举PET聚酯瓶在饮用水茶饮料碳酸饮料调味品食用油啤酒医药农药等八大生活日用品的包装应用以及PET聚酯瓶在各应用中的性能关键词:PET;聚酯瓶;制造;工艺;应用中图分类号:TQ317.9 文献标

2、志码:A 文章编号:1001-9677(2014022-0036-03 Manufacture Processing and Applications of Polyester BottlePAN Huan-yu(Department of Petrochemical,Guangzhou Institute of Technology,Guangdong Guangzhou510725,ChinaAbstract:Due to the excellent blow molding property,polyester was widely used in bottle packing.Base

3、d on its thermal resistance,polyester could be divided into two different types of cool-type bottle and hot-type bottle.Cool-type bottle meant the bottle had no resistance to heat,and it was more appropriately utilized in normal atmospheric temperature.In contrast,hot-type bottle resisted heating to

4、 a certain extent.The manufacture processing of polyester bottle was introduced from three distinct aspects of selection of raw materials,manufacture of bottle embryo and procedure of blowing bottle respectively.In addition,eight different packing applications of polyester bottle for daily life nece

5、ssities were clearly mentioned that was drinkable water,tea drinks,carbonic acid beverage,condiment,cooking oil,beer, medicine,and pesticide.Furthermore,kinds of properties of polyester bottle at each application were described.Key words:PET;polyester bottle;manufacture;processing;applications聚对苯二甲酸

6、乙二酯习惯上称为PET聚酯,是一种应用广泛的工程塑料其中最典型的应用就是瓶类美国塑料工业协会制定的塑料种类标志代码,即常见的塑料制品上三个箭头组成的循环三角形中间加上数字的标志,数字1就是用来代指PET聚酯因此,无论工业用还是日用,大大小小的塑料瓶瓶底都能发现循环三角形中的数字1,也就是PET聚酯瓶这样的标志使得PET聚酯瓶能够轻易与其他塑料瓶进行区分,大大削减了回收的成本常见的矿泉水瓶和饮料瓶都是使用PET聚酯瓶除此之外还有其他的应用,下文会一一列出并且进行说明1 PET聚酯瓶的制造工艺PET聚酯瓶一般经过吹塑加工工艺得到,所以又叫吹塑瓶吹塑瓶可以分为两种,热瓶和冷瓶这两种瓶在成型工艺上相似

7、1热瓶,如茶饮料瓶,可耐热80以上水瓶则属于冷瓶,其耐热性较差,一般只能盛装常温液体,预热时瓶体会变软甚至变形1.1 PET热瓶与冷瓶的原料要求制作热瓶需要使用粘度较低(粘度在0.75dL/g左右的聚酯切片,其分子量也相对较低;而制作冷瓶则要求粘度较高(粘度在0.85dL/g左右的树脂切片,分子量也相对比较高,一般在30000以上21.2 PET聚酯瓶的成型加工工序1.2.1 PET粒料的干燥用于成型的PET粒料若存在水份,会导致PET分子链断裂,使得粘度降低严重时会影响瓶坯的生产,所以去除PET 粒料中的水分是瓶坯注塑之前至关重要的一个工段如果PET 粒料不够干燥,还会导致瓶坯出现白雾3为了

8、提高干燥的效果,可以降低干燥的温度以及延长干燥的时间由于干燥状态下的PET很容易重新吸收水分,所以要尽量将干燥设备和注塑机进料口靠近,以便干燥的PET粒料能够尽快被加工使用,避免吸潮或者降温31.2.2 PET瓶坯的加工当PET粒料随着螺杆的运转而不断进入挤出机后,会被逐渐升高的温度加热压缩而融化变软熔融的PET经过螺杆的旋转慢慢地充分均化,而且随着螺杆旋转的方向向前移动到螺杆的头部整个瓶坯的注塑过程主要分为:注射保压和冷却三个阶段熔融的PET经过注射活塞加压将一定量的PET经过喷嘴注射到模腔一般注射速度约812g/s每腔,可以保证稳定的注射,减少压力和温度变化剪切应力不均衡的收缩和变形保压是

9、注射过程的延续,作用是补偿材料在冷却过程中的收缩如果保压时间太长,则容易导致结晶,所以完成保压之第42卷第22期潘焕玉:PET聚酯瓶的制造工艺与应用37后,要马上减压冷却可以使瓶坯有足够的机械强度,并且顺利脱模如果要取得100%无定形透明瓶坯,冷却速度要达到100/min一般瓶坯的冷却速度在200400/min31.2.3 PET瓶的吹瓶工艺用于生产冷瓶的瓶坯注塑后,放置48h后可用于吹瓶生产而用于生产热瓶的瓶坯在注塑后,放置在相对湿度为70% 80%的环境下约一周,当测定含水量达到2000mg/kg左右时,在瓶口结晶炉中将瓶口部位加热,使其结晶化,再放置48h后方可用于吹瓶生产42 PET聚

10、酯瓶的应用1941年,PET聚酯材料问世它强度大透明性好无毒防渗透质量轻1985年开始生产有底托的PET聚酯瓶,而无底托的PET聚酯瓶出现在1989年正式大批量生产无底托PET瓶开始于1995年PET聚酯瓶也由最初的碳酸饮料瓶发展到现在的啤酒瓶桶装酒瓶食用油瓶调味品瓶药品瓶化妆品瓶等,且在食品饮料药品等包装中应用越来越广泛52.1 饮用水包装饮用水包括矿泉水净化水苏打水等,几乎全部采用聚酯瓶包装,其主要原因是可以保证水的口味不受影响而且经济实惠62.2 茶饮料包装质轻透明阻隔性好耐高温的PET聚酯瓶是目前茶饮料最理想的包装材料之一其化学性质稳定,隔绝氧气,保香性好,更重要地是不与茶饮料中的物质

11、发生化学反应另外可采用超高温瞬时灭菌(UHT,还可以在无菌环境中灌装,使茶能保持良好的风味72.3 碳酸饮料包装碳酸饮料含有二氧化碳气体,所以对瓶子的密封性能和强度要求比较高,PET聚酯瓶可以同时满足这两个性能要求市场上的碳酸饮料品牌很多,如可乐雪碧美年达七喜等等,都使用了聚酯瓶包装其中超过一半的碳酸饮料包装中使用了聚酯瓶,其次是易拉罐和玻璃瓶聚酯瓶的规格也比较多,常见的有250mL500mL1L1.25L2L以及2.5L82.4 食用油包装PET聚酯瓶具有良好的耐油性透明无毒无味不易破碎,氧气阻隔性好,对紫外线也有较好的遮蔽性,所以可以避免食用油因长期接触氧气或紫外线照射而变质92.5 调味

12、品包装调味品是烹饪过程中必不可少的佐料,虽然每次的消耗量小但使用频繁,因此,调味品包装具有一些特殊的要求,例如反复封合避光性稳定性等曾经玻璃瓶广泛地使用在酱油醋等调味品包装中,但PET聚酯瓶相对玻璃瓶质量更轻,不易破碎,而且瓶盖可以反复使用,所以PET瓶和PE(聚乙烯桶相继进入液体调味品市场102.6 啤酒包装啤酒的包装要求严格,首先要求可以阻止内部的高压二氧化碳气体渗出和外界氧气渗入(简称 双阻 ;其次,要求能经受高温巴氏杀菌;最后要求能经受生产储运和销售过程中的碰撞和冲击实际上,玻璃瓶瓶体重,不便周转和携带,运输成本高,易破碎安全性差相反,PET聚酯啤酒瓶质量轻(约为玻璃瓶质量的十分之一强

13、度大耐冲击不易破碎,而且容易制作成各种规格和形状对于消费者来说,PET啤酒瓶更加适合携带而且不会产生爆炸等意外11不过我国啤酒包装还是以玻璃瓶为主,少量金属罐为辅,所以PET啤酒瓶的空间还是很大的国外PET啤酒瓶的增长就相当快如美国PET啤酒瓶1999年的用量仅为0.5亿只,但在2000年就增长了200%,达1.5亿,2001年又翻了番,增至3亿122.7 医药包装目前我国口服液包装多为10mL一支,10支为一盒的规格,并主要采用茶色玻璃配有合金铝或铝塑组合盖,吸管直接插入的包装大剂量的口服液如500mL200mL100mL120mL均采用广口PE塑料瓶,并在容器上标有计量刻度和配套的计量杯与

14、PE瓶相比,PET聚酯瓶的强度较高,可承受相当大的冲击力而不会破损,尤其适合制作壁薄的药品包装瓶另外PET聚酯瓶有良好的气体阻隔性能,在各种塑料瓶中,PET聚酯瓶阻隔水分,氧气效果最好,有利于延长存储时间132.8 农药包装中国是世界第二大农药生产国,年生产能力超过75万吨,产量近40万吨,其中2/3为液态剂型如果液剂农药采用玻璃瓶包装,一是破损率高,造成浪费,而且污染环境;二是玻璃瓶的内塞封口不严,容易泄漏;三是计量不便,瓶上的刻度不太精确,使用时容易造成过量或用量不足还有玻璃瓶较重,运输成本加大相反,PET聚酯瓶安全卫生有良好的防潮隔氧功能,有色PET聚酯瓶可用于部分农药包装,采用PET聚

15、酯生产的低成本PET农药瓶已在国内投入生产103 结语从上面的介绍可以清晰地看出PET聚酯瓶的应用之广泛主要原因是PET聚酯瓶具有质轻透明美观方便携带阻隔性好等优点另外回收的PET聚酯瓶可以再生PET粒料,普遍用以纺制涤纶短纤维和涤纶长丝,有一部分制成塑钢带包装带工程塑料包装用膜和对卫生要求不高的非织造布等14PET聚酯瓶环保价值高,回收体系完善,给我们的生活带来了方便我们要在可持续发展的道路上发展应用材料,让科技改善我们的生活,携手保护我们唯一的地球参考文献1 王备战,黄超.PET瓶吹塑工艺分析J.工程塑料应用,2002(01:17-18.2 王恩鑫.热灌装用PET瓶的开发与应用J.橡塑资源

16、利用,2006(02:25-27.3 赵志恒.PET瓶生产技术J.包装与食品机械,2004,22(04:20-24.4 郑仁德.PET瓶在热灌装饮料中的应用J.食品工程,2007(1:39-43.5 周浩.PET聚酯瓶的应用及发展J.上海包装,2008(06:10-11.6 白木.聚酯瓶在包装领域的应用J.今日印刷,2008(02:52-54.7 付亮,刘村.PET瓶在中国茶饮料市场的应用J.食品工业科技,2003(01:101-103.8 郭晓沛.浅谈聚酯瓶在包装行业的应用J.化学工业,2010(03:121.(下转第53页第42卷第22期欧阳龙,等:Fe 2+/S 2O 2-8体系对污泥的

17、破解性能的研究53 图4 不同反应时间对各指标的影响结果2.5 不同反应温度对污泥破解效果的影响pH =3,C(Fe 2+/C(S 2O 2-8=0.3,C(S 2O 2-8=15mmol /L,反应时间8h 的试验条件下分析温度分别为1530354050的情况下对污泥破解效果的影响 图5 不同反应温度对各指标的影响结果图5表明,随着温度的升高SRF 逐渐降低SCOD 和RH 逐渐升高,说明温度越高对污泥的破解效果越有利,这很符合过硫酸钠热活化的基本原理通过热激发产生O-O;提高温度可提高过硫酸钠热活化的效率,体系的反应速率随之加快,氧化效率提高因此,随着反应温度的升高,污泥分解率呈增加的趋势

18、7但是有两张图可以看出从15升高到35之后升高或者降低的幅度会有所放慢,并且温度升高会增加成本所以温度最优水平选择35左右3 结 论pH 越小破解效果越好,在控制成本的情况下选择pH =3为最优pH 条件;随着反应时间的增加破解效果会更好,但是时间增加成本会成倍的增加,所以要增和选择时间68h 最佳;采用Fe 2+/S 2O 2-8体系破解污泥结果表明,当反应时间8h,C(Fe 2+/C(S 2O 2-8=0.3,C(PDS=15mmol /L,pH =3的情况下,破解后的污泥SRF 和SCOD 分别从1.65e +11降到4.6e+10,85mg /L 升高到550mg /L;温度越高PDS

19、 热活化的效率越好,污泥的破解率也越高,但是综合考虑温度为35的时候最佳参考文献1 陆源,林庆凯,陈洋芳,等.剩余污泥的处理处置J.海峡科学,2013(6:42-44.2 胡佳佳,白向玉,刘汉湖,等.国内外城市剩余污泥处理与利用现状J.徐州工程学院学报,2009,24(2:45-49.3 王涌,王长庆.污泥减量化技术及其研究进展J.广州化工,2013,41(8:52-53.4 白杨,王鹤立,李广,等.污泥减量化技术的新工艺研究探讨J.环境科学,2010,23(2:115-117.5 赵进英,张耀斌,全燮,等.加热和亚铁离子活化过硫酸钠氧化降解4-CP 的研究J.环境科学,2010,31(5:1

20、233-1238.6 杨世迎,杨鑫,王萍,等.过硫酸盐高级氧化技术的活化方法研究进展J.现代化工,2009,29(4:13-19.7 梁花梅,孙德栋,郑欢,等.利用硫酸根自由基处理剩余污泥J.大连工业大学学报,2013,32(1:47-50.8 APPELS L,BAEYENS J,DEGREVE J,et al.Principles and potential ofthe anaerobic digestion of waste -activated sludge J .Progress in Energy and Combustion Science,2008,34(6:755-781.9 张金凤,杨曦,郑伟