余姚雨水斗行业领先-得上雨水斗效果显著(图)PET主要应用于汽水软饮料包装物。PET已近100%地占据2升包装不回收容器市场,1.5升,1升,0.5升和再小的PET瓶也已得到广泛认可。
PET应用于食品,酒类,洗涤剂。未加碳酸气饮料和工业产品包装物,对PET的需
求预计将持续增长。被包装的食品包括芥茉,余姚雨水斗行业领先-得上雨水斗效果显著(图)。新颜色,特别是魏伯色PET在药品。维他命和清洗剂的包装上大受欢迎。
PET容器的一个最新,增长速度最快的应用是食品或饮料包装,要求在高温下灌装。许多食品,特别是水果或高水果含量的食品或饮料,一定
最成功的工业生产的聚碳酸酯是用双酚A与光气界面缩聚工艺进行反应。
这一反应是在水相和有机相存在下的碱性条件进行的。分子量通过使用酚的链终止剂加以控制。生产双酚A聚碳酸酯的工艺由于界面反应和产品的回收而复杂化。
眼科用镜片和安全眼镜是重要的用途。加硬涂层可用以增加耐用性。
电子和商业机器也是一主要市场部分。应用包括接插件,破碎机壳,齿轮,计算机壳,复印机壳和磁带盒。
聚碳酸酯也用于激光高密记录磁盘,它提供极优的高密记录性能及耐用性。
制仪器也消耗大量聚碳酸酯。高抗冲性,耐热性,耐用性及可着色性对真空吸尘器,混合器和电动工具等为设计提供了灵活性。
接触食品的应用包括:5加仑水瓶,微波炉,灶具,啤酒瓶和罐,餐具及食物贮存容器。
基于其透明和相关的耐破碎性,医学上的用途也具有较高的增长潜力。 自从引入可用l射线消毒而没有令人不愉快的颜色变化的品级以来,聚碳酸酯在这一领域内的应用很好。要在180F或更高温度下包装。这样为产品和容器在灌装时提供巴氏灭菌(消毒)。通常的取向容器,如用于汽水软饮料包装袋在受到160T以上高温时有收缩和变形趋向,这是由于一定的应力松驰所致。制作容器在拉伸吹塑时产生应力集中。改进加工时耐热性技术已有发展,通常称之为“热定型”技术。根据特定加工工艺,已有若干种加工技术细节,具有高度专利权的,据此,可生产出适于在190~195F下灌注的容器。要求包装物具有这种特性的产品有纯果汁。高果汁含量饮料,茶,某些等渗压和运动饮料,调味品,浓缩果汁和某些矿泉水。
PET的其它最终用途是广泛应用于挤压涂层和挤压成型薄膜和板材。PET用作可烘烤纸板包装物的挤压涂层材料,此外,也可以结晶型PET(CPET)为基本材料制作烤炉中的盘子。
PET薄膜通常是双轴取向,用作X射线和其它照像胶片,肉和乳酪包装,磁带,电器绝缘,印刷板和部瓶包装袋。PET也用作工业胶带材料。非结晶,未取向PET薄膜和板材开始拓展用于成型容器,盘,发泡制品和饮料杯。
根据FDA规范21CFR177-1630,PET热塑性树脂和共聚酯是法定的用于食品接触的制品材料。
回收利用
在H次消费塑料包装物中,PET包装物是最可回收利用的。1990年,回收PET包装物约1350万磅,回收利用率 20%。在 1993年,回收了约 4500万磅,回收利用率 30%。目前在美国对PET容器的收集除现场收集外,已有超过3500个路边市场收集点。
再生PET用于纤维,热成型片材。塑料树脂就会氧化分解,产生所谓的“树脂氧化臭味”。如果用这种材料包装了食品,食品的香味也会发生一些变化。这种“异味”可通过严格控制生产工艺条件予以消除。 食品的包装阶段: 生产车间的其他味道也会混入包装内,尤其是一些充气包装的食品,如薯片,蛋黄派等。按正常要求,采用充气包装的食品,所充入的气体应当是瓶装的纯氮气或氮气与二氧化碳的混合气体。但很多企业为了降低生产成本,充入的是普通空气。而为了减少空气压缩机的噪声对操作工人的影响,往往将空气压缩机放在远离包装生产线的地方,这样就不可避免地将其他区域有味道的空气灌入食品袋中。充填空气是否合法暂且不提,其中的氧气会导致食品中某些成分的氧化则是不言而喻的。 食品包装的后处理阶段: 后处理所用的温度,时间等工艺条件不符合要求也会导致“异味”的产生。为了延长食品包装的保质期,在完成包装工序后,还要对包装好的食品进行灭菌,100℃以下水煮,121℃,135℃或150℃高温蒸煮,微波灭菌,放射线辐射等。上述灭菌方法都需要在一定的温度或强度条件下持续一定的时间才能达到预定的灭菌效果,并需要根据内容物的重量体积调整灭菌条件。 在食品的后处理工序中,目前普遍存在着以下问题: 高温蒸煮设备不符合要求。复合软包装袋所用的高温蒸煮灭菌设备是一种专用设备,但目前很多
产品消费:各种塑料在包装中如何应用
由于合成材料有着卓越的性能,因而在包装领域中被大量应用。塑料包装材料最大的优点,是可以通过各种方法方便地调节材料性能,以满足各种不同的需要;还可以制成复合薄膜及多层塑料瓶,质轻,不易破损,方便运输及携带。塑料包装材料透明,光洁,平滑,易于印刷和造型装璜,可美化商品外观,提高商品陈列性能。
大多塑料都可用于饮料食品包装,其中用量最大的是价格低廉的聚烯烃。常用的塑料种类有:聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯,聚酯,聚偏二氯乙烯及聚碳酸酯。
聚乙烯( PE)
聚乙烯是世界上产量最大的合成树脂,也是消耗量最大的塑料包装材料,约占塑料包装材料的 30%。
低密度聚乙烯(LDPE)透明度较好,柔软,伸长率大,抗冲击性与耐低温性较 HDPE为优,在各类包装中用量仍较大,但作为食品包装材料其缺点较明显。
高密度聚乙烯(HDPE)具有较高的结晶度,允许较高的使用温度,其硬度,气密性,机械程度,耐化学药品性能都较好,所以大量采用吹塑成型制成瓶子等中空容器。由于它具有较高的耐油脂性能,广泛用于盛装牛奶,牛奶制品,包装天然果汁和果酱之类的食品。不过HDPE的保香性差,装食品饮料不宜久藏。但可利用它具有热封性能好的特点,将其作为复合薄膜的内层材料。如二层,三层复合材料,已大量应用于饮料包装,美国采用玻璃纸/粘合剂/PE的复合瓶专盛柠檬汁。
聚氯乙烯( PVC)
PVDC 的特点是柔软而具有极低的透气透水性能,可防止异味透过,保鲜,保香性能好,适于长期保存食品;耐酸,碱,化学药品及耐油脂性能优良,具有良好的热收缩性,适合做密封包装,是较好的热收缩包装材料。 PVDC 的缺点是太柔软,操作性能不良;结晶性强,易开裂穿孔,耐老化性差;其单体也有毒性,因此主要用作涂布材料或制造复合材料。 PVDC 常与纸,铝箔及其他塑料薄膜制成复合材料或 PVDC涂布材料。采用溶剂粘合法可得到良好的结合。这些复合材料具有优良的防潮,隔氧,密封性能,也易于热封,适于包装含水食品。
聚碳酸酯(PC)韧性是聚碳酸酯最突出的性能,的确,对于象学校窗户,防暴设备及运动设备方面应用说,聚碳酸酯在韧性上几乎没有对手。
高分于结构中的碳酸酯链段使聚碳酸酯成为韧性最好和最耐用的塑料之一,而双酚A链段使聚合物有很高的热性能(Tg=300F)。典型的商品聚碳酸酯分子量为22 000—35 000,多分散性(MW/MN)一般为2.2—2.5。
除分子量外,
聚碳酸酯及其共混物出现新用途是其年增长率高达6%的主要原因。增长中最可观的部分仍是代替传统材料,金属,玻璃和木材。
聚碳酸酯及聚碳酸酯掺共混物具有广泛用途的主要市场是汽车,板(采光),电子,商业机器,照明和仪器以及许多特殊用途如高密磁盘,眼科用镜片和医用方面。非食物包装物,带材和模塑共混物,其需求量很大。再生PET也可解聚,生成原料用于制新的纯PET。预计其需求在90年代末将达到10亿磅,且净化能力将跟上需求。工业的挑战将推动回收计划实施,以提供原料满足需求。
与团体废物处理相关的另一情况是PET包装物重量轻,在缩减废物来源方面起到显著的作用。现在的PET包装物比70年代末其第一次出现时轻25%一 30%。如果在废物转化能量的燃烧设备中燃烧PET,其高BTU含量可保证有效燃烧,其燃烧产物只有水蒸汽和二氧化碳。由于包装用料与被包装物量的比值低,PET包装物使包装材料废物填埋减少到最小。再者,由于PET是一种相对惰性材料,其废渣埋填物不会形成潜在的危害。
聚碳酸酯
聚碳酸酯(PC)是一种无定形热塑性工程塑料。它具有极为优良的韧性,透明度和高的热变形温度等综合性能。在大多数应用中,一般都要求至少有上述这样性能中的两种。聚碳酸酯其他杰出的性能还有尺寸稳定性,优良的电性能和特有的耐燃性。
主要应用领域为汽车,商业机器和仪表行业。聚碳酸酯年增长率约为6%。
化学及性能
建筑及结构上应用领域是一个尚未开辟的市场部分,如果聚碳酸酯及其共混物在成本上可与传统的建筑材料相竞争的话,则它们可以应用于这一市场。,尼龙,聚酯等熔融共混,可显著改进抗应力开裂性,抗水性。发展塑料食品包装材料的本意是要解决各类食品由于没有包装或因包装小善而造成容易受潮,发霉,变质等问题,但由于某些原因,时常出现消费者打开食品包装时。闻到包装袋内的怪味甚至臭味的情况,并由此导致许多消费者与食品厂,食品厂与包装厂,包装厂与原材料供应商之间的矛盾与纠纷。 包装材料的生产阶段: 在包装材料的生产阶段,印刷,挤出复合,干法复合等工序均会导致“异味”的产生。具体表现如下: 残留溶剂问题。在塑料复合材料的凹版印刷和溶剂型干法复合工序中需要使用大量的有机溶剂,如甲苯,乙酸乙酯,丁酮等。按工艺要求,这些溶剂在生产过程中都应被挥发掉。但在实际生产中,由于各种原因总会有或多或少的溶剂没有被完全挥发,即所谓的“残留溶剂”。“残留溶剂”,通常是几种溶剂的混合体。当“残留溶剂”的含量低于某一数值时,人的嗅觉不会感觉到它的存在,也就不会对包装后的食品的味道产生影响。当“残留溶剂”的含量高于某一数值时,人的嗅觉就能感觉到它的存在,当消费者打开有这种高“残留溶剂”的包装材料包装的食品后,就可能闻到有别于食品发霉,腐烂味道的“异味”。 树脂氧化臭味问题。挤出复合是复合软包装材料的另一种复合工艺。在此工艺中,需要将粒状的塑料树脂在高温下熔化,并通过模头涂布在其他基材上然后冷却成型。如果温度过高,
当确定聚碳酸酯及其共混物的新用途时余姚雨水斗行业领先-得上雨水斗效果显著(图),要认识到设计因素的重要性,这是极关重要的。
汽车应用包括尾部及侧面标志灯。头车灯和支撑件。聚碳酸酯共混物正在被用作仪表盘,保险杠,车体板和车轮盖。其他用途包括交通灯壳和信号灯镜片。
透明性,韧性和高耐热性能使聚碳酸酯用作透明薄涂层是理想的。使用合适的紫外线稳定剂,聚碳酸酯可代替玻璃用于学校或户外照明的防破坏用途。PVC 塑料大致可分为硬制品,软制品和糊状制品三类。硬制品增塑剂一般少于 5%,软制品中增塑剂多达 20%以上。 硬质 PVC因不含或很少含有增塑剂,其成品无增塑剂的异味,而且机械强度优良,质轻,化学性质稳定,所以制成的PVC容器广泛用于饮料包装。用注拉吹法生产的 PVC瓶子无缝线,瓶壁厚薄均匀,可用于盛装碳酸饮料如可口可乐等。 PVC材料的安全性一直是人们关注的问题。用于包装的 PVC树脂中的氯乙烯含量不能高于 1×10 -6,即 1千克 PVC树脂只允许含 1毫克氯乙烯单体,用这种 PVC树脂生产的瓶子包装饮料,在食品中测不出氯乙烯单体。
聚丙烯(PP)
聚丙烯薄膜是高结晶结构,渗透性为聚乙烯的 1/4~1/2 ,透明度高,光洁,加工性能高,广泛用于制备纤维,成型制品,但主要是塑料薄膜。目前,具有气密性,易热合性的聚丙烯的涂布薄膜及与其它薄膜,玻璃纸,纸,铝箔等复合的复合材料已大量生产,用PP复合材料制作的容器可用于饮料包装。 各类PP都有一个带静电的共同特点,为解决这个问题,一般在薄膜上涂布防静电剂或者将防静电剂混炼于薄膜中。在薄膜上涂布气密性好的聚偏二氯乙烯类树脂可提高PP的抗氧化性。
聚酯(PET或PETP)
PET 是一种结晶性好,无色透明,极为坚韧的材料。有玻璃的外观,无臭,无味,无毒,易燃,燃烧时有蓝色边缘的黄色火焰,气密性良好。 PET的膨胀系数小,成型收缩率低,仅0.2%,是聚烯烃的十分之一,较PVC和尼龙小,故制品的尺寸稳定。机械强度堪称最佳,其扩张程度与铝相似,薄膜强度为聚乙烯的 9倍,聚碳酸酯和尼龙的3倍,冲击强度是一般薄膜的 3~5倍。而其薄膜又有防潮和保香性能。 虽然聚酯具有上述优点,但是其薄膜价格较贵,热封困难,易带静电,所以单独使用极少,大多是用热封性较好的树脂涂布共同制成复合薄膜。采用二轴延伸吹塑法的 PET瓶,能充分发挥PET的特性,即具有良好的透明度,表面光泽较高,呈玻璃状外观,是代替玻璃瓶最合适的塑料瓶。 近年来 PET瓶生产发展迅速,耐热 PET瓶广泛应用于茶饮料,果汁饮料等需要热罐装的饮料。
聚偏二氯乙烯(PVDC)
PC是无色透明,光洁美观的塑料。由于 PC无毒,无异味,阻止紫外线透过性能及防潮保香性能好,耐温范围广,在-180℃下不脆裂,在130℃环境下可长期使用,所以是一种理想的食品包装材料。利用 PC耐冲击性能佳,易成型的特点,可制造成瓶,罐及各种形态的容器,用于包装饮料,酒类,牛奶等流体物质。 PC最大缺点即是产生应力开裂。生产中除了选用高纯度原料,严格控制各种加工条件外,采用内应力小的树脂改性,如少量的聚烯烃企业采用玻璃罐头的灭菌设备或普通的高压锅进行高温蒸煮。其结果或是破袋率高,或是为了降低破袋率而放松灭菌条件,导致包装食品的保质期缩短。 如果不注意前期食品加工的卫生条件而一味强调后期的灭菌条件。一方面会导致产品质量的不稳定,另一方面因提高对包装材料的要求而造成包装成本的增加,同时还给消费者带来启封的不便,如杯装果冻。 内容物的形状不能标准化,个体差异大,造成同一批产品中实际灭菌程度有明显差异,如烧鸡等食品。 包装食品的运输,储藏阶段: 运输,储藏的条件比较差,食品包装之间易发生机械碰撞,包装袋承受压力过大,其结果是包装袋破袋,失去保护作用,致使内容物霉变。 运输,储藏的温度过高,会促使未经严格灭菌的内容物中的细菌迅速繁殖,食物变质,导致涨袋。。 研究人员发现:所谓包装食品的“异味”有多种表现形式,产生“异味”的原因也是形形色色,在食品的生产,运输,储藏,销售,消费的各个环节都有可能导致产生“异味”,并最终导致所生产的产品不能实现其价值,造成社会资源的浪费,或是对消费者的身心造成危害。 因此,包装食品的“异味”问题不仅仅是食品生产者的问题,而是全社会各个相关环节都应予以重视的问题,是生产各个相关环节都应予以重视的问题,生产者要有消费意识,要想到“脱下工作服后我就是自己产品的消费者了”;消费者要有维权意识,要关心自己的健康,尤其不要贪图便宜的过期食品。另外,有关管理部门应加强对相关企业的管理,从源头上消除包装食品“异味”的可能性。塑料之加工方式五花八门,随著材料及成品而有极大之差异。以下对一般常见的加工方式,作一番简介:
1. 射出成形(injection molding)
在所有之塑料加工成形方法上,射出成形最为被广泛使用。其法为热塑性塑料或热固性塑料导入于射出成形机的加热筒中,俟其完全熔融后,藉由柱塞或螺杆之压力,产生热能及摩擦热能,将其注入于闭合模具之模穴中,固化后,再开启模具取出成品。此种加工技术因材料,机械设计及制
品要求而衍生出其它之方法,如预嵌入金属零件之插件成形,多色及混色的射出成形,结构发泡的射出成形,气体辅助射出成形(gas assisted injection molding),共射出成形(coinjection),射出中空成形及利用液态单体或液态预聚合物为原料之反应射出成形(RIM)等方法。
2. 押出加工(extrusion)
将热塑性材料于押出机中加热,加压,再用螺杆予以押出,押出品之断面形状依模头而定,可为棒状,管状,平版状,异形状等等。其它如吹膜押出,押出中空成形,压延加工,押出涂装及混炼切粒等皆在前半段应用押出机,现今流行的趋势是共押出加工(coextrusion),制成多层高功能的制品。
3. 压缩成形(compression molding)
此为热固性塑料成形法之一种,先将热固性树脂预热后,置于开放的模穴内,闭模后施以热及压力,直至材料硬化为止。酚醛树脂,美耐皿树脂及尿素甲醛等树脂常用此法成形,所制之成品为:家电制品外壳,零件,齿轮,家俱餐具等。
4. 中空成形(blow molding)
其法为先将热塑性塑料由押出机之模头押出,聚碳酸酯的熔体流动速率(ASTM D 1238, 573F, 1.2kg)一般也有一定的范围。标准的商品的熔体流动范围为4-23。
超过这一熔体的流动范围,除了流变学性能外其他性能相当稳定,只有缺口悬臂梁式冲击强度在较高的熔体流速下有轻微的下降。通用级聚碳酸酯的性质如表1所示。
除成本外对聚碳酸酯实际仅有几种限制。不宜长期暴露于高温及潮湿的环境中,因为聚碳酸酯在高温下的长期耐水解稳定性差。可通过使用热稳定剂。紫外线稳定剂,脱模剂,玻璃纤维和阻燃剂对其改性。商业化产品通常必须满足由FDA,NSF,UL和其他机构所确立的有关指标。
品级
实用化的聚碳酸酯有通用级和符合美国食品和医药管理局(FDA)要求的品级两种。这些品级含有脱模剂,紫外线稳定剂或两种之一。在一定应用领域中要求较低的模塑收缩率和较高的模量时可使用玻璃填充产品。阻燃级有 UL-94(1/8 in.) V-O和V-0/5V两种。阻燃的极限氧指数约为40而通用级为26。含有发泡剂的结构用泡沫级也可买到。对于要求高熔体强度——象吹塑和结构用板材的应用领域可使用文化聚碳酸酯。各种新型的易流动树脂可用于改进聚碳酸酯的加工性能同时又能保持聚碳酸酯的性能。
很高的熔体流动速率(MFR80)的品级可用于满足生产高密磁盘的严格要求。也有各种品级用于特殊用途,如薄膜,医学用及眼用镜片。
特殊级别的不透明聚碳酸酯共混物也已生产出来,其加工性能,低温韧性和切口敏感性有所改善。这些品级包括聚碳酸酯与各种弹性体,聚烯烃,热塑性聚酯,ABS和AES的共混物。
PC也具有缺口敏感性,因此适当地设计出具有合适半径的零件是很重要的。缺口敏感性在抗冲改性产品和共混物中可得到改善。
通过添加剂,涂层或共挤出技术可改善聚碳酸酯的耐候性,耐化学药品性和耐刮痕性。
碳酸芳香族酯类,聚酯一碳酸酯共聚物和特种聚碳酸酯共聚物已经开发成功并用于要求高热变形温度的应用领域。
聚碳酸酯商品的颜色范围很宽,包括标准色,指定的颜色,指定的不透明的,标准白,灰和黑色品级。
表1通用聚碳酸酯的典型性能
a:ASTM试验方法 来源:D>w Chemical Co?
性能 值
熔体流动速率g/10min
(D-1238) 4-22
缺口悬臂梁式冲击强度,ft.-ib/in(D-256) 14-18
弯曲模量MPa(D-790) 2413
热变形温度1.82MPa,F(D-648) 258-270
雾度,%(D-1003) 0.7—1.5
透光率,%(D-l003) 87~91
介电强度,
V/mil(D-l49) 405-425
氧指数(D-2863) 26
可燃性,UL-94 V
加工
聚碳酸酯及其共混物可采用所有热塑性塑料传统加工方法进行熔融加工,如注塑,挤塑和吹塑。与加添加剂很多的聚碳酸酯或其他工程树脂共挤出制造多层板,型材和挤塑一吹塑容器也是可行的。
单 包装材料的选择不良,阻气,阻湿,遮光性不足,不能有效地保护内容物,将导致内容物失去原有的香味,受潮,变色。 由于包装工艺不良,造成封口不严或封口破损,致使内充的气体外泄及外部空气,细菌进入包装袋内部。包装食品未能及时销售或消费,致使超过保质期使成为薄管,此称为型胚(parison),再闭合模具,吹气而后成形。此法之应用已愈来愈广泛,如汽车业,所用之材料也由传统之PE,PP,PVC,PET等,走向高性能的工程塑料。其优点为制造大形品方便及一次成形,缺点则为塑品之各部份肉厚
不易控制。
5. 回转成形(rotational molding)
将常温粉状或液状之成形材料注入于回转模具中,利用加热及离心力使树脂均匀布满于模壁面,冷却后即可得中空之成形品。此法最适当做大型物品之成形,缺点则为肉厚较难控制。
6. 吹膜押出(blown film estursion)
一般制造薄膜之方式有二:(a)T模法(T-die method)。
(b)环模法(ring-die method)。
(a) T模法为平膜押出,制成之薄膜厚度较环模法制造的来的均匀。由于引取方向之拉力较大,使得纵向强度较横向强度大的多,故很多已用双轴延伸的方法来制膜。
层及多层类型的板材可采用真空。液压或匹配的模具进行热加工。板材及异型材也可采用冲压,滚压或机械加工进行冷成型。极高分子量聚碳酸酯可以使用溶剂铸成薄的韧性的介电膜。 聚碳酸酯及其共混物也可依照许多普通二次加工工艺,用于连结,涂层和装饰热塑性塑料,超声波焊接,热气焊接。粘结剂及溶剂粘结,真空敷金属。无电镀敷,涂漆,热模冲压和印刷都是通常使用的技术。
这些二次加工操作有时受些限制,并且要求小心地选择适合于特殊聚碳酸酯配方的材料和条件。例如,注意使用合适的用于涂层和粘结剂的溶剂以防止应力开裂发生,或者使用适当的零件设计以取得合适的声波焊接。与其他热塑性塑料相比,聚碳酸酯具有相对高的粘度且要求较高的加工温度。注塑和挤塑设备在314—392℃温度范围内应该具有较好的温度控制能力。
注塑成型机器应该能够忍受138MPa的注塑压力。挤塑和注塑要求低压缩比的螺杆。
聚碳酸酯及其共混物是吸湿性材料,在环境条件下平衡湿度可以达到0.35%。这一湿度水平在加工之前必须减少到0.02%,以避免分子量降低和韧性损失。因此在熔融加工之前要求干燥。
在一料斗干燥器中或放在炉中的盘子内,于136℃温度下干燥几小时可使塑料中的水含量减少到低于0.02%。带有排气料筒的注塑机和挤塑机已经成功地用来加工未干燥的聚碳酸酯。然而这必须使用合适的系统进行操作,包括螺杆设计和排气口的位置。
应用余姚雨水斗行业领先-得上雨水斗效果显著(图)。