PET啤酒瓶的设计
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啤酒行业为何青睐PET啤酒瓶在传统的啤酒包装领域,一直是玻璃瓶和易拉罐一统天下,但是近年来国内和国际市场逐渐将目光转向PET啤酒瓶,美国大型啤酒厂Miller公司、日本Kirin啤酒、丹麦Carlsberg公司、荷兰Heineken 公司目前保持小量使用PET啤酒瓶的水平。
世界啤酒酿造巨头Anheuser-Busch 公司也有3%左右的啤酒包装在使用PET啤酒瓶的包装。
在运动场和音乐厅等对于饮料消费价格不是太敏感的场合,PET 包装啤酒都有比较好的销售。
在韩国,PET瓶啤酒已占到啤酒消费市场的15%,这也是到目前为止PET瓶装啤酒最成功的市场推广应用。
其中1.6升PET啤酒瓶深受市场青睐。
生产和销售这种名为Hite Pitcher品牌啤酒的是韩国啤酒企业界的龙头Hite Brewery公司,据称这种啤酒具有26个星期(6个月)的保质期。
PET吹塑瓶是由韩国Hyosong公司生产提供,设备采用产自于美国麻省Kortec国际有限公司的3层共注射-吹塑系统设备,其中的阻隔材料是选用美国新泽西州Honeywell 特种聚合物公司出品的Aegis品级尼龙6/纳米粘土混料,HITE公司所用PET啤酒瓶一半由珠海中富集团提供。
俄罗斯约17%啤酒包装用PET,2002年玻璃瓶用量从89%下跌至82%,金属罐从1.05%下滑为0.8%。
俄罗斯啤酒厂不需考虑成本高的高阻隔瓶,因为啤酒装瓶后很快被消费掉,大容量PET瓶相对于玻璃瓶,在成本上很有竞争优势。
啤酒是一种对光和氧十分敏感的产品,一般品牌的啤酒要求其货架寿命必须达到120天,而且这时间内啤酒瓶中的透氧性应小于10-6,,CO2的损失不超过5%。
近年由于新型阻隔性材料的开发和应用,使PET啤酒瓶的性能逐步改善。
新型的PET不仅具有卓越的阻隔屏障C02、02、水及芳香味性能、高抗冲击性,高强度,高抗压强度,高透明度,抗吸湿性、抗表面刮损性,抗裂性,轻量性等优点,还可以经受11PU左右的巴氏杀菌,这大大延长啤酒的货架保质期。
PET瓶制作及包装工艺详解(下)6 标签作为商品形象的标签可大致分为热缩膜、伸缩膜和卷状标签。
多数情况下标签是在饮料工厂将饮料灌好之后再包到饮料瓶上的。
1) 热缩膜将热缩型塑料薄膜套到PET瓶上,通过加热器加热或使用热蒸汽使其受热而收缩,结果薄膜紧密无间地包紧在PET瓶上。
超市或者便利店的货架上摆放着的饮料瓶几乎都使用这种热缩膜标签。
这种热缩膜通过多色印刷可以获得明快的印刷效果,而且还可以与各种加工或者是自动包装相配套。
热缩膜的阻光性能可防止商品变质是其一个特点。
热缩膜的材料有OPS、PET、PO等。
2) 伸缩膜拉长然后放开又回复到原长,类似于橡皮筋的原理,这就是伸缩标签。
由于碳酸饮料瓶在内部气压作用下膨胀,拧开瓶盖压力消除,这时热缩膜标签或者纸标签就会变得松弛,无论瓶子是胀是缩,都能紧紧地裹贴在瓶子表面,这就是伸缩膜标签的特点。
尽管与热缩膜很相似,但相对于套在容器上之后再做收缩的热缩膜而言,伸缩膜标签做成比容器略小,材料为伸缩性薄膜LLDPE,在拉伸的同时将其套在容器上。
该膜特别适用于不宜加热内容物的包装瓶。
3) 感热标签这是在一部分矿泉水瓶上使用的标签。
感热标签就是事先在标签背面涂上特殊热粘性树脂,加热后该树脂变粘,从而将标签粘贴到矿泉水瓶上。
这种标签粘贴以后很干净,而且贴标签机的操作更简单。
该标签的材料除纸基材料外,还有PET膜和OPP膜。
4) 产品宣传用标签作为产品宣传用的标签的用途,还包括在啤酒瓶或者是罐头瓶上贴着的起广告宣传作用的封签等。
7 瓶盖一个个瓶盖虽然小,但其所起的作用却不小。
显然,瓶盖对于保持PET瓶中内容物的质量不变、与瓶体起着同样重要的作用这一点自然不用说,在瓶盖的易开性、便利性、循环再生以及环保等方面,也起着各种各样的作用。
瓶盖可根据瓶体材料大致分为两大类,一类是马口铁、铝等金属做成的金属盖,另一类使是聚乙烯、聚丙烯等合成树脂制成的塑料瓶盖(此类瓶盖居多)。
瓶盖的作用可列举如下:很好地保护内容物的密封性、任何人都容易开启的易开性,开盖时不伤手的安全性,以及防止有人对内容物搞恶作剧所需的密封性等。
浅析啤酒玻璃包装摘要简述现有啤酒玻璃包装及其有缺点,并提出改良方法。
关键词啤酒啤酒包装PET 玻璃瓶啤酒是当今最受欢迎的大众饮料之一,2007年中国啤酒产销量4000万千升,比上年增长500万千升,增幅13.8%,连续六年居全球啤酒第一消费大国,同时啤酒包装市场也随着啤酒产量的增加不断扩大[1]。
目前的啤酒包装[2]主要以玻璃瓶装、易拉罐装和桶装三大类。
本文主要简述其玻璃包装。
玻璃瓶在啤酒包装中一直占据丰导地位。
玻璃瓶装啤酒大约占市场上啤酒总量的80%。
首先,玻璃瓶的阻隔性好。
瓶盖多采用乇冠盖,封盖时王冠盖的短裙部被压折到瓶口上缘锁环处与之牢牢扣合可以对瓶内的啤酒完全密封,保证啤酒的口感。
开启时用启子就可以撬开瓶盖开启方便;其次.玻璃瓶的耐热性好,目前大多数啤酒企业的杀菌生产线都是巴氏灭菌工艺,用热水为介质进行喷淋杀菌,玻璃瓶能够很好的适应达一生产工序。
第三,玻璃瓶原料丰富.价格低廉,并且可以回收再利用。
没有超过使用年限的旧玻璃瓶回收后,经过浸泡、冲洗还可以再次使用,节约原料。
当然.玻璃瓶有一个致命的缺点,就是容易破碎,不安全。
在生产.运输、装卸、搬运环节要避免剧烈的冲击和碰擅。
更重要的是.尽管玻璃本身有一定的耐内部压力性,但是最近几年玻璃啤酒瓶爆炸伤人的事时有发生。
爆瓶的原因是多方面的[4]。
一方面是回收的旧玻璃瓶超期服役。
国家规定禁止非B瓶啤酒生产销售.并建议B瓶回收使用期限为两年,如果啤酒瓶使用期限过长,容易引起瓶体擦伤、划痕和材质的老化,造成抗压力性下降,爆瓶的几率就会大大增加。
另一方面,运输、贮藏方式不合理也是一大原因。
一些啤酒生产企业采用捆扎方式包装啤酒,导致在啤酒瓶运输过程中发生剧烈碰撞,造成隐性裂痕。
啤洒旷藏不当。
如温度过高或暴晒,瓶内气体膨长、气压过高就可能发生爆炸。
或者啤酒降温速度过快,温差骤变。
引起瓶体抗压力下降,加上不小心碰撞,同样容易导致爆炸。
我们知道,啤酒的灌装[3]要做到两点:第一,灌装定量。
PET瓶制作及包装工艺详解PET瓶是一种常用于包装饮料、食品、化妆品和洗涤剂等产品的塑料瓶。
它具有透明度高、重量轻、耐冲击、耐化学腐蚀等特点,因此在包装领域得到广泛应用。
本文将详细介绍PET瓶的制作及包装工艺。
PET瓶的制作主要分为以下几个步骤:原料准备、注塑成型、拉伸吹塑和二次加工。
首先是原料准备。
PET瓶的主要原料是聚对苯二甲酸乙二醇酯,一般以颗粒状或块状形式提供。
生产前需要对原料进行干燥处理,去除其中的水分,以防止瓶子出现气泡或变形。
其次是注塑成型。
原料经过分散、塑化和稠化等加工步骤,形成可注塑的熔融物。
然后将熔融物通过注塑机注入PET瓶的模具中,经过冷却和固化,形成初步的瓶口和瓶身。
接下来是拉伸吹塑。
注塑成型得到的瓶子瓶口和瓶身仍然相对较小,需要通过拉伸和吹塑的过程来使其达到设计要求的形状和尺寸。
这个过程分为两个步骤,首先是拉伸,将瓶子的瓶口和瓶身逐渐拉伸,增加其长度;然后是吹塑,将瓶口和瓶身通过气压逐渐吹大,形成最终的瓶子形状。
最后是二次加工。
吹塑之后,PET瓶仍然需要进行一些二次加工步骤,以使其更加完美和适用于包装。
这些步骤包括瓶口和瓶身的修整、清洗、喷涂和检验等。
修整是指将瓶口切割整齐、去除多余的边缘和尖锐的突起;清洗是为了去除瓶子表面的灰尘和污物;喷涂是为了提高瓶子的外观质量和防护性能;检验是为了确保瓶子的质量符合要求。
首先是注塑和吹塑的参数调整。
为了保证PET瓶的质量和外观,需要对注塑和吹塑设备的参数进行调整,如温度、压力、速度等,以满足瓶子的尺寸、壁厚和形状要求。
接下来是瓶子的灌装。
灌装是将产品充填到PET瓶中的过程,如饮料、食品、化妆品等。
在灌装过程中需要注意控制液体的流速和液位,以避免溢出或过度挤压导致瓶子变形。
然后是封口。
封口是将装满产品的PET瓶瓶口进行封闭,通常采用热封或压盖的方式。
热封是将瓶口放置在密封膜或盖子上,通过加热使其与瓶口粘合;压盖是将瓶口放入密封盖中,通过机械或手动操作将盖子压紧。
PET啤酒瓶包装问题及纳米改性技术[聚酯论坛]PET啤酒瓶包装问题及纳米改性技术本文探讨了纳米聚酯PET瓶的研究现状、成型工艺及其应用,重点研究了PET啤酒瓶包装的技术问题与市场前景。
关键词:纳米聚酯瓶成型工艺PET啤酒瓶最新成果(一)PET聚酯瓶的市场竞争力玻璃瓶具有阻气性好、存放寿命长、透明度好、易回收等优点,但存在生产中能耗大、笨重以及易爆炸伤人等问题。
近来,以啤酒包装为主目标的高阻隔性PET瓶的开发研究已成为业界的一个热点,经过长期的、大量的研究工作,已取得实质性进展。
啤酒对光和氧极端敏感,而货架寿命通常要达到120日,要求啤酒瓶的氧渗透性在120日中不大于1×10-6g,CO2的损失不超过5。
该要求是纯PET瓶阻透性的2"5倍;另外,一些啤酒厂对啤酒采用巴氏消毒法,要求耐峰值温度达到298℃,而纯PET瓶的强度,耐热性,气体阻隔性均达不到啤酒瓶的要求,因此,人们竞相研究开发各种阻透,增强的新材料及新工艺。
目前,用聚酯瓶取代玻璃瓶和金属罐装啤酒的技术已经成熟,商品化过程已经起步。
据《ModernPl astics》杂志预测,未来3"10年,全世界将有1"5的啤酒改用PET瓶包装。
据预测,仅啤酒瓶一项每年世界将增加90万吨PET的市场要求,到2005年全球塑料啤酒瓶市场的年需求量将达到300亿支。
我国是一个啤酒生产和销售大国,国内有非常广阔的啤酒聚酯瓶包装市场。
经过改性后的各种PET啤酒瓶具有卓越的阻隔屏蔽二氧化碳、氧、水,以及芳香性能,且具有高抗冲击性能、高强度、耐热性、高抗压强度、高透明度、高超美学艺术性、高纯度、高洁净度、良好机械加工性、良好成型性、良好尺寸稳定性、抗化学性、抗吸潮性及轻质性等优点,而且成本低廉。
例如,由澳大利亚开发的表面喷涂环氨胺的冰啤酒PET瓶,在非冷藏条件下的货架寿命为100"120天。
PET(90)/E VOH(10)啤酒瓶的货架寿命为25"40星期(与瓶容积有关);由德国支持开发的表面涂布二氧化硅PET 啤酒瓶,货架寿命大大超过6个月,该瓶透明光泽度好,可100回收再利用;由法国Sidel公司开发的高氢化非结晶碳涂布的PET啤酒瓶(涂布技术来自美国),阻氧性提高30倍,阻二氧化碳性提高7倍,货架寿命达一年,引起世界啤酒业界的震惊。
PET啤酒瓶的设计《课程设计(一)》课程设计报告设计题目:PET啤酒瓶的设计院系:化材学院专业:高分子材料与工程学号:071334141姓名:袁红明指导教师:颜永斌二0 10 年06 月25 日目录1.啤酒包装设计参数的确定 (2)1.1啤酒瓶尺寸 (2)1.2产品特征 (2)2.啤酒包装市场的分析 (3)2.1啤酒瓶材料的选择 (3)2.1.1.玻璃材料 (3)2.1.2.有机材料.PET瓶(聚对苯二甲酸乙二酯) (4)2.1.3.各种材料的比较 (5)2.2PET生产技术 (5)2.2.1 合成技术 (5)2.2.2.加工技术........ 错误!未定义书签。
3.PET啤酒瓶设计流程 (5)4.PET啤酒瓶制造方案 (6)6.成本估算 (8)6.1成本估算方法 (8)6.2啤酒包装成本估算... 错误!未定义书签。
7.参考文献.............................. 错误!未定义书签。
关于PET啤酒瓶的设计摘要介绍了塑料啤酒瓶的优点,详细介绍了PET生产与加工的改性啤酒瓶, 关键词PET 啤酒瓶1.啤酒包装设计参数的确定1.1啤酒瓶尺寸单个啤酒瓶是圆柱形的500ml,底面是外径80mm,口径30mm,高为300mm,一箱是12瓶装。
瓶盖采用密封方式可以有效减少二氧化碳的流失和最大限度阻隔氧1.2产品特征A.啤酒瓶应符合以下要求:(1)包装过程中应尽量避免与空气接触,防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性;(2)包装中应尽量减少酒中二氧化碳的损失,以保证啤酒口味和泡沫性能;(3)严格无菌操作,防止啤酒污染,确保啤酒符合卫生标准B.包啤酒瓶的质量要求⑴耐压能承受一定的压力,包装熟啤酒的容器应承受1.76 MPa以上的压力,包装生啤酒的容器应承受0.294 MPa以上的压力。
⑵易密封。
⑶耐酸能耐一定的酸度,不能含有与啤酒发生反应的碱性物质;⑷遮光性强一应具有较强的遮光性,避免光对啤酒质量的影响,一般选择绿色、棕色玻璃瓶或塑料容器不用金属容器。
PET啤酒瓶最新技术及产品欧洲开发出PET共混合金化阻透技术,该技术是提高阻透性、降低成本的一种尝试,受到不少公司的关注,据悉在欧洲已有一批啤酒瓶试生产并通过检测。
英国Shell公司研发出10%的PEN(Hiperfaf—8910)和90%的PET共混,据称盛装啤酒的货架寿命比PET延长2倍左右。
Superex聚合物公司研发出4.5%液晶聚合物LCP与95.5%PET共混,容积为400ml的PET瓶,氧的透过率可降低70%。
LCP的阻氧性为PET的200倍,而且不受环境湿度影响。
美国Nanocar公司与Eastman化学公司联合研发PET粘土纳米尼龙6共混的复合材料瓶子,透明性好,刚性高。
美国Graham包装公司与美国BP公司合作开发出一种加入吸氧剂Amosorb DFC与PET共混制得供啤酒用的单层PET瓶,啤酒的保质期可大大延长。
意大利西帕公司研制开发出一次性PET啤酒瓶生产线。
从PET颗粒到成品瓶是一条流水线,生产出的PET啤酒瓶含氧量很低,刚生产出的瓶子外部立即涂层与着色,在线灌装和压盖,能防止瓶壁吸附氧气而释放到产品中去。
瓶子达超洁净程度,还节省了瓶子安放场地,省去了杀菌等工艺,而且瓶子的颜色和涂层清除后容易再循环,干净瓶子可涂层再使用。
这种PET瓶装啤酒可确保啤酒质量,降低成本。
瑞典泰特拉帕公司推出的PET啤酒瓶是用内侧涂有玻璃似的氧化硅薄层的500ml Grasrcin独特技术吹塑而成。
氧化硅涂层内侧透明,阻隔性非常优异,能延长啤酒保鲜期。
法国锡丹尔公司开发出高氢化非结晶碳涂布的PET啤酒瓶,其阻氧性提高10倍,阻C02性提高7倍,产品货架期长达一年,可全部回收利用,被FDA批准使用,已在法、英、意等国应用。
美国Miller公司开发出聚(西先)胺屏蔽层5层结构(PET/屏蔽层/PET/屏蔽层/PET)的PET啤酒瓶。
该瓶采用巴氏杀菌,不会变形、破裂与软化,物理性能及强度稳定,啤酒货架期超过4个月。
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《课程设计(一)》课程设计报告设计题目:PET啤酒瓶的设计院系:化材学院专业:高分子材料与工程学号:071334141姓名:袁红明指导教师:颜永斌二0 10 年06 月25 日目录1.啤酒包装设计参数的确定 (2)1.1啤酒瓶尺寸 (2)1.2产品特征 (2)2. 啤酒包装市场的分析 (3)2.1啤酒瓶材料的选择 (3)2.1.1.玻璃材料 (3)2.1.2.有机材料.PET瓶(聚对苯二甲酸乙二酯) (4)2.1.3.各种材料的比较 (4)2.2PET生产技术 (5)2.2.1 合成技术 (5)2.2.2.加工技术................................................................................ 错误!未定义书签。
3.PET啤酒瓶设计流程 (5)4. PET啤酒瓶制造方案 (5)6.成本估算 (8)6.1成本估算方法 (8)6.2啤酒包装成本估算........................................................................... 错误!未定义书签。
7.参考文献...................................................................................................... 错误!未定义书签。
关于PET啤酒瓶的设计摘要介绍了塑料啤酒瓶的优点,详细介绍了PET生产与加工的改性啤酒瓶,关键词PET 啤酒瓶1.啤酒包装设计参数的确定1.1啤酒瓶尺寸单个啤酒瓶是圆柱形的500ml,底面是外径80mm,口径30mm,高为300mm,一箱是12瓶装。
瓶盖采用密封方式可以有效减少二氧化碳的流失和最大限度阻隔氧1.2产品特征A.啤酒瓶应符合以下要求:(1)包装过程中应尽量避免与空气接触,防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性;(2)包装中应尽量减少酒中二氧化碳的损失,以保证啤酒口味和泡沫性能;(3)严格无菌操作,防止啤酒污染,确保啤酒符合卫生标准B.包啤酒瓶的质量要求⑴耐压能承受一定的压力,包装熟啤酒的容器应承受1.76 MPa以上的压力,包装生啤酒的容器应承受0.294 MPa以上的压力。
⑵易密封。
⑶耐酸能耐一定的酸度,不能含有与啤酒发生反应的碱性物质;⑷遮光性强一应具有较强的遮光性,避免光对啤酒质量的影响,一般选择绿色、棕色玻璃瓶或塑料容器不用金属容器。
2.包装材料的选择2.1啤酒瓶材料的选择2.1.1.玻璃材料作为包装材料,玻璃具有一系列非常可贵的特性:透明,坚硬耐压,良好的阻隔性、耐蚀性、耐热性和光学性能;能够用多种成型加工方法制作成各种形状和大小的包装容器;玻璃原料丰富,价格低廉,并且具有回收再利用的功能。
玻璃材料的不足主要是较低的耐冲击性和较高的密度,以及融制玻璃时较高的能耗。
玻璃瓶化学稳定性好,不易与内装物发生反应;对内容物无污染,可以高温加热,旧瓶可回收再生利用等优点,一直被认为是最好的包装材料。
透明度好,可以在原料中添加铁、钴、铬等着色剂,生产出多种颜色的玻璃瓶(如琥珀玻璃、绿色玻璃、青白玻璃、钴蓝玻璃、乳白玻璃、乳浊玻璃);耐热性好且不易变形;抗压强度大,耐内压;密度大,有重量感(适于较高档化妆品包装);阻隔性、卫生性与保存性好,易于密封,开封后可再度紧封等。
但与此同时,玻璃瓶的耐冲击性较差、易碎,灌装成本高,成型加工较复杂,限制了玻璃瓶的应用。
尽管如此,为了与金属罐、塑料瓶等包装材料竞争,玻璃瓶也在不断地提高其生产技术,使产品质量更好、外观更美、成本更低。
2.1.2.有机材料.PET瓶(聚对苯二甲酸乙二酯)优点:高度透明,重量轻,启封后可再次密封,价格合理。
缺点:保气性差, 在存放过程中,CO2逐渐减少。
增添涂层能改善保气性, 但贮存时间也不能太长。
不能预先抽空或巴氏杀菌,需采用特殊的灌装程序,以避免摄入空气和污染杂菌。
两种塑料瓶的性能比较,如下表所示:PET瓶同PVC瓶性能的比较由上表可知,PET的性能优于PVC。
PET的主要优点是瓶体较轻便,光泽度较好,乙醛的含量低,与食品接触不会影响内装物的味道和香气,透明的PET包装还可看清内装物,卫生安全性好。
机械强度和化学稳定性好,耐酸、碱等有机溶剂,同时还具有良好的阻透性,阻油性,可在保质期内保证食品的质量。
易于开启,可挤压并精确得到所需的用量。
据了解,新型的PET包装具有良好的环保性:一是PET易于回收;二是壁薄,达到减量的目的;三是消费后的空包装容器压缩减容,便于运输[6]。
拉伸PET瓶适合糊状到半流体的食品,可以经注射或挤出得到型坯,再经过加热及拉伸吹塑成型。
另外,充填技术的发展,使得我们可以用低温杀菌和高温高压来处理PET瓶。
目前,拉伸PET瓶主要用于包装碳酸饮料,酒类饮料、果汁、矿泉水、食用油、调味品、药品、化妆品、农药与洗涤剂等。
2.1.3.两种材料的比较综上所述,虽然现在国内市场用玻璃瓶但一些啤酒厂家购买的新啤酒瓶抗冲击指标本身就不合格;另一方面,使用的旧啤酒瓶因流通周转次数较多,瓶身磨损,耐压能力降低。
当瓶内二氧化碳压力过高,啤酒瓶经常碰撞,消费者开启方式不当,都有可能产生爆炸伤人的后果,轻便安全,不易破碎、爆炸,贮运成本较玻璃及金属包装显著降低。
同时它回收利用率高,大大节约了营销成本,且有利于环境保护和综合资源的有效利用。
且PET瓶的生产技术已比较成熟2.2PET生产技术2.2.1 合成技术提高PET瓶的气体阻隔性有多种方法,目前普遍采用的是多层复合技术及表面涂覆技术,但气体阻隔效果均不太理想。
石家庄三九啤酒厂曾与法国Sidel公司合作采用等离子沉积表面涂覆技术进行过啤酒的灌装实验,但成本高,啤酒保鲜效果也不十分理想[ 3, 4 ] 。
聚2, 62萘二甲酸乙二酯( PEN)的结构与PET相似,耐热性、阻隔性等均优于PET,但价格比PET高,故笔者利用PET与PEN 的共聚物来提高啤酒瓶的耐热性和气体阻隔性,并利用价廉易制的纳米累托石(NCL)对PET/PEN 进行填充改性,以降低成本。
3.啤酒包装工流程图洗瓶机瓶盖商标↓↓↓啤酒瓶→选瓶→洗瓶→验瓶→杀菌→灌装→压盖→验酒→杀菌机→贴标机→装箱机→瓶装熟啤酒灌装机压盖机4.PET制造方案43. 1 在PET 容器内壁采用PACVD 技术形成类金刚石碳素(DLC) 薄膜气体阻隔层〔4 ,8〕最初的DLC 在70 年代初由Aisenberg 等人以离子束蒸发沉积合成法制得,之后V ora 等尝试以等离子化学气相法制备。
金刚石、石墨均由碳元素组成,但它们的化学键不同,金刚石是SP3 键,石墨是SP2 键,而DLC 同时含有SP3 和SP2 键,属非晶态。
C 成膜过程中,有时引入了H 元素,而后者降低了C 膜的硬度,避免C 膜的破裂。
在塑料表面必须用射频等离子技术,而不能用热等离子法。
且频率要高。
通常国外采用标准高频激励频率13156MHz。
我们建议建立电容偶合等离子体反应器。
其工作方式的典型值是:频率:13156MHz气压:40Pa功率:≈200W均方根电极电压:≈300V电流密度:≈3mA/ cm2电子温度: Te≈5eV电子密度:ne≈5 ×1015电子数/ m3电子能量:50eV电极间距d :4cmPACVD 技术制造塑料啤酒瓶的系统由(1) 真空及检测系统; (2) 原料系统; (3) 高频发生系统; (4) 电极系统; (5) 密闭系统组成。
真空及检测系统:真空主要由作为初级泵的油泵(2H 系列滑阀式真空泵) 和油扩散泵构成。
真空测量须配备麦氏规和电离规。
原料气系统:原料气可考虑己烷、苯或甲烷,流量约为40ml/ s ,压力约为53Pa 。
高频发生系统: 功率在200W 左右, 频率在13156MHz 的频率发生设备。
目前国内已有单位开发出此设备。
3. 2 纳米组分引入聚合物形成阻隔层制做这种塑料瓶主要步骤是:纳米组分原料的准备;聚合物或其前体的准备;聚合或混合制做纳米组分聚合物材料;将纳米组分聚合物材料塑造成理想的轮廓。
纳米组分原料大多为粘土,而且具备层状硅酸盐结构,有阳离子交换电荷约100 毫克当量/ 100g ,典型的如蒙脱土、皂化石,还有人工合成的蒙皂石。
这种层状结构在一定的介质中和/ 或助剂存在的条件下,可以充分溶胀,不断分层碎裂形成络合体,层状结构有时在高温条件下可直接碎裂,得到粘土纳米粒子,这种由阳离子交换电荷的纳米粒子因同晶置换产生电荷缺损,形成一定的偶极矩,为中和电荷缺损,带正电的钠离子与聚合物上的负电荷功能基团,如羰基、羟基、胺基、酰胺基产生匹配作用,从而可以使纳米组分均匀稳定地分布在聚合物基体中。
蒙脱石属于层状硅酸盐的一类,又分为蒙脱石和皂石两个亚类。
其四面体晶片与八面体晶片的比例为2∶1 , 晶胞电荷数0125 ~016 , 结构单位由两片( Si ,Al) —O 四面体晶片和它们中间夹着的(Al ,Mg ,Fe) —(O ,OH) 八面体晶片组成,四面体与八面体中因铝置换硅引起正电荷亏损,主要靠层间吸附的阳离子补偿。
其中八面体置换吸附的阳离子束缚力小,是蒙脱石产—26 —塑料啤酒瓶的制造方案塑料生阳离子交换量的主要来源,蒙脱石阳离子交换量约为700~1300 毫克当量/ 千克,常见的交换阳离子有Ca ,Mg ,Na 。
蒙皂类矿物层间键极弱,极性水分子和其它极性有机分子容易进入单层中间,单位晶层间距可以从0196nm~2114nm ,在此极性介质或基团的作用下,蒙脱石可以分裂成小颗粒,有时只有几个单胞厚。
因此借助一定的溶剂(分散剂) 和助剂(膨胀剂) 可以制得纳米粘土材料。
典型的膨胀剂有羟基聚氧乙烯烷基铵离子聚合物或单体常用具有供电阴离子基团的物类:羧基、羟基、酯、胺等。
因为它们都能与蒙皂类矿物纳米粒子有效结合,最常用的是PET、COPET ,它考虑了经济、无毒、易成形等多种因素。
有3 种得到纳米粘土聚合物的方法:原位聚合:将具有阳离子交换能力为50~200 毫克当量/ 100 克的蒙皂类矿物与膨胀剂在分散介质中接触混合形成络合物,该络合物具有被熔融的单体和分散介质膨胀碎裂的性能,将该络合物与聚合单体混合,将此混合物中的单体聚合。
溶液穿插:将具有50~100 毫克当量/ 100 克的层状硅酸盐在分散介质中溶胀、碎裂到一定程度,与聚合物树脂混合并保持相当时间,得到层状硅酸盐均匀分布在聚合物树脂中的材料。
熔融剥离分层:与前述两法不同,该法只涉及层状硅酸盐和聚合物树脂两相,不需要分散介质或膨胀剂,当然在某些聚合物中加入膨胀剂能强化硅酸盐的分层。