1、論述聚酯包裝瓶應力開裂解決方法 時間:2009-09-15 18:01作者:捷利達塑料制品 點擊：29次聚酯在飲料包裝中的地位無疑舉足輕重。在這些包裝產品中，對質量要求最 高的是碳酸飲料（如可口可樂和百事可樂）的包裝瓶，其中的一個指標是瓶子的 耐應力開裂性能，對其深入研究有較大理論和應用價值。碳酸飲料聚酯包裝瓶的生產通常采用兩步法,典型的生產設備為加拿大的 huskey注塑機配法國的s1del吹瓶機。首先是制坯：pet切片在160°c左右干燥56h后，通過螺桿熔融注塑制得 瓶坯，螺桿溫度285290°c,模具有冷卻水冷卻，水溫810°c,冷卻時間約 35s。瓶胚放

2、置24h后，可進行吹塑制瓶。吹瓶：瓶坯加熱至110°c左右，經拉仲吹脹后成瓶，模具同樣有冷卻水冷卻，底 部水溫ltco碳酸飲料聚酯包裝瓶通常有500ml, 600ml, 1.25ml, 2l等兒種不同的容量， 瓶底的形狀相當復朵，通當為花瓣型，其復雜的結構形態成為制品的應力集中點, 開裂的位置都發生在此處，成為質量控制的關鍵點。一、碳酸飲料聚酯包裝瓶對耐應力開裂性能的要求及檢測方法 碳酸飲料瓶耐應力開裂性能檢測試驗在可口可樂公司被稱為qscrt （quick stress crack resistance test）,過程如下:在瓶中加入相應量的檸檬酸（c6h8o7 h20）和碳酸氫

3、鈉（nahc03）,加滿水，蓋好 瓶蓋，搖勻，使檸檬酸和碳酸氫鈉充分反應，所生成的二氧化碳體積相當于瓶內容 積的4.3倍。接著，將上述瓶子置于濃度為02% （質量百分數）的naoh溶液屮 （溶液溫度為24°c）, naoh溶液浸沒瓶子底部。45min后，受測試的10個樣品都 不能漏氣，允許裂紋，換句話說，若10個樣品中的任何一個在45min內漏氣則此 試驗為不合格。破裂的位置發生在瓶底注塑點附近。新吹制的瓶子應力試驗的時間要求大于45min,瓶子隨存放時間延長，漏氣時間 縮短，至1個月后應力試驗的時間要求大于20mino二、應力開裂的機理高聚物斷裂的微觀過程可歸結為以下三種情況：（a

4、 ）化學鍵破壞；（b ）分了間滑脫；（c ）范德華力或氫鍵破壞。通過對這 三種破壞情況的斷裂強度理論分析農明：rtr丁實際高分子鏈的長度是有限的，同 時分子鏈也總會或多或少存在著未取向的部分，因此高聚物正常破壞時，首先將 發生在未取向部分的氫鍵或范德華力的破壞，隨后應力集屮到取向的主鏈上，盡 管共價鍵的強度比分子間作用力大1020倍，但是由于直接承受外力的取向主 鏈數目少，最終還是會有化學鍵的斷裂。應力產生的一個主耍原因是在成型過程中，rtr丁制件表里冷卻速度不同，表面物 料接觸溫度較低的模壁，迅速冷卻固化成一層碩殼，而內部物料還處于熔融狀態, 隨著它的冷卻收縮，使得制件內部產生內應力。環境因

5、素引起的應力分布通常是 不規則排列的，它時常直接發展為環境應力開裂。根據環境因素的不同，環境應力開裂包扌舌：溶劑裂紋、非溶劑裂紋（包括醇、潤 濕劑等表面活性物質）、熱應力開裂、氧化應力開裂等。其中溶劑和非溶劑引起 的應力開裂的試驗，己經成為研究高聚物內應力和耐開裂性能的重要方法，如碳 酸飲料瓶耐應力開裂性能檢測試驗（qscrt）就是基于此原理。三、碳酸飲料聚酯包裝瓶應力開裂的影響因索和解決方法碳酸飲料聚酯包裝瓶應力開裂的影響因素和當復雜，作者在多年的牛產、開發、售后服務的 實踐中總結了聚酯原料質量和制瓶工藝兩方面的影響因素和相應的控制方法，為 解決此技術難題捉出了思路，具冇極強的針對性和實用價

6、值，按下而所列的影響 因素，再結合實際情況(如不同的原料、機型、瓶型甚至天氣等)做出不同的工 藝優化，我們在用戶的使用過程屮給予指導，取得了滿意的效果。1. 聚酯質量控制(1) 控制聚酯結晶速度(a) 通過共聚改性：存在諸多技術訣竅。通過選擇適當的共聚組分和加入量可減 慢聚酯的結晶速度。我們在實踐中采用間酸類和醇類共聚組分均取得了明顯的效 果。(b) 通過物理改性：使用無機添加劑，改善聚酯的后加工性能。存在諸多技術訣 竅。(c) 瓶底各位置的結品度是控制點，與原料配方冇關。(2) 清潔生產，提高聚酯的純度(a) 使用更精細的過濾。(b) 引入在線氣密性檢測。(c) 對設備結構進行修改，減少死角

7、。(d) 控制聚酯屮小分子的含量。(e) 控制其它雜質。(3) 粘度控制(a) 以 0.860. 88dg/l 為合適。(b) 粘度波動應小于0. 005dg/lo(c) 選用屮等至寬的分子量分布值。(d) 控制固相縮聚的幅度。(4) 瓶子收縮率瓶子收縮率大的其抗應力開裂性能變差，這與原料配方的設計有關。(5) 控制二甘醇(deg)含量二廿醇直接彩響聚酯熔體的流動性能。屮心值控制在10%1.2%。2. 注塑工藝調整(1) 螺桿溫度根據熔點、deg含量和共聚組分的加入量調整螺桿溫度。(2) 瓶坯克重通過調整注塑工藝實現對瓶坯克重的控制，減少02g的坯重，對應力冇顯著改 善。根據克重調整瓶坯溫度分布。(3) 瓶坯結晶度(a) 瓶坯結晶度要盡量低。(b) 如瓶坯結晶度高，吹瓶時應相應提高瓶坯加熱溫度。(c) 確保瓶坯的正確冷卻和原料的正確干燥。3. 吹塑工藝調整(1) 拉伸速度(a) 選擇合適的拉伸速率確保拉伸終點正確，如出現瓶底注點偏離中心位置或瓶 身發口，則需重新設定拉伸速率。(b) 運用聚酯的應力一一應變曲線。(2) 拉伸溫度(a)瓶坯加熱溫度選擇在聚酯的玻璃化溫度(tg)以上2530°c內，因粘度、水分、共聚組分和克重等而異。(b) 粘度越高，拉仲溫度越高。(c) 水分越高，拉伸溫度越低。(d) 共聚組分越高，拉伸溫度越低。(e) 瓶坯溫度分布隨克重改變。聚