PET原料基本知識(shí)講解

1、、原料知識(shí)1、 前言PET （聚乙烯對(duì)苯二酸酯）是英文Polyethylene Terephthalate的縮寫.是當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的飲料包裝材料。由于 PET可以方便地通過快速冷卻的方法得到 基本處于非晶態(tài)、高透明、易拉伸的 PET制品，所以作為包裝材料時(shí) PET既 可制成雙向拉伸包裝膜，又可由非晶態(tài)瓶胚得到高強(qiáng)度、高透明的拉伸吹塑 瓶，還可以直接擠出或吹塑成非拉伸 PET中空容器。PET中空容器尤其是拉 伸吹塑瓶，充分發(fā)揮了 PET性能，對(duì)內(nèi)容物有良好的展示效果，性能和成本 與其他中空容器相抗衡。因此 PET作包裝材料時(shí)基本上都是采用拉伸吹塑成 型的，其中應(yīng)用最多的是幾十毫升到 2 升的小

2、型瓶，也有容量 30 升的大瓶。 自上個(gè)世紀(jì) 80年代初期， 由于它質(zhì)量輕， 成形容易， 價(jià)格低廉易于大規(guī)模生 產(chǎn)，自問世后便以不可阻擋的勢(shì)頭迅猛發(fā)展。 短短 20年左右的時(shí)間便發(fā)展成 為全球最主要的飲料包裝形式。 它不僅廣泛用于碳酸飲料、 瓶裝水、 調(diào)味品、 化妝品、白酒、干果糖果等產(chǎn)品的包裝，而且經(jīng)過特殊處理的熱灌裝瓶還可 用于果汁和茶飲料的包裝。用最先進(jìn)工藝處理的 PET 啤酒瓶也正在進(jìn)入市 場(chǎng)，無菌灌裝 PET 瓶也在緊鑼密鼓地發(fā)展。 可以說， 技術(shù)進(jìn)步正為 PET 瓶不 斷拓展著應(yīng)用領(lǐng)域， 它不僅繼續(xù)擴(kuò)充在飲用水和碳酸飲料等方面的傳統(tǒng)市場(chǎng)， 而且正在向啤酒等玻璃和鋁罐包裝的最后陣地發(fā)

3、起沖擊。2、瓶級(jí)聚酯切片的描述產(chǎn)品特點(diǎn) BST （白斯特）瓶級(jí)切片具有環(huán)保性能好、加工性能好的特點(diǎn)， 質(zhì)量?jī)?yōu)異，特別是乙醛、重金屬、灰分含量極低，符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。BST 瓶級(jí)切片加工成的瓶， 具有無臭、 無味、 強(qiáng)度高、 氣密性 好、 抗溶劑性等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等效米用國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。品種及用途（儀征石化） BG85:主要用于含氣碳酸飲料包裝用。 BG80：主要用于純凈水、礦泉水等包裝用。 BG801:主要用于果汁、茶飲料等飲品包裝。 BG802：主要用于食用油瓶的包裝及片材等。 BG80H:高吸熱水瓶片，具有優(yōu)良的吹瓶吸熱效果質(zhì)量指標(biāo)瓶級(jí)聚酯切片主要質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目單位BG85BG80BG801B

4、G802BG80H優(yōu)等品合格品合格品合格品合格品合格品粘度dl/gM 0.015M 0.020M1 0.020M 0.020M 0.020M 0.020乙醛含量mg/k gw 1.0w 1.0w 1.0w 1.0w 1.0w 1.0色度（b值）-w 1.0w 2.0w 2.0w 2.0w 2.0w 2.0端羧基含量mol/ tw 35w 35w 35w 35w 35w 35熔點(diǎn)CMk 2M 2Mk 2肌2M 2Mk 2粉末mg/k gw 100w 100w 100w 100w 100w 100灰分%w 0.08w 0.08w 0.08w 0.08w 0.08w 0.08水分%w 0.4w 0.

5、4w 0.4w 0.4w 0.4w 0.4注：M為指標(biāo)中心 值，亦可根據(jù)用 戶要求確定。M =0.875M2=249M=0.800M=249M1=0.780M=253M=0.830M2=248M=0.800M?=2493、PET瓶級(jí)切片物理特性粘度粘度是反映瓶級(jí)切片分子量大小的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，它也是瓶級(jí)聚酯切片最重要的質(zhì)量指標(biāo)。一般來講粘度高的切片對(duì)應(yīng)的瓶子強(qiáng)度也較高， 能夠耐壓、耐沖;粘度低的切片對(duì)應(yīng)的瓶子強(qiáng)度也較低，耐壓、耐沖性能低。目前市場(chǎng)上流行的碳酸飲料瓶級(jí)切片（BG85的粘度是0.87dl/g左右、熱 灌裝飲料瓶級(jí)切片（BG801的粘度是0.78dl/g左右、礦泉水瓶級(jí)切片（BG80

6、的粘度是0.80dl/g 左右、食用油瓶級(jí)切片（BG802的粘度是0.83dl/g 左右。 由于粘度高的切片注塑的熔膠溫度高， 粘度降也會(huì)相應(yīng)增加， 所以，瓶級(jí)切片的 粘度也不是越高越好，只要滿足制品的強(qiáng)度要求即可。粘度高的切片在注塑時(shí)料筒溫度應(yīng)當(dāng)高一些， 而粘度低的切片在注塑時(shí)料筒 溫度應(yīng)當(dāng)稍微低一些。例如某臺(tái)注塑機(jī)使用BG85瓶級(jí)切片時(shí)注塑溫度采用298C,則此臺(tái)注塑機(jī)使用BG80瓶級(jí)切片時(shí)注塑溫度采用285C左右的溫度為佳。 這是因?yàn)檎扯雀叩那衅勰z速度比同樣溫度下粘度低的切片熔膠速度慢； 另一方 面,粘度高的切片能夠承受比較高的熔膠溫度而保持制品的質(zhì)量。 如果粘度高的 切片采用較低的熔

7、膠溫度會(huì)導(dǎo)致注塑周期延長(zhǎng)、 而粘度低的切片采用較高的熔膠 溫度會(huì)導(dǎo)致螺桿打滑和制品質(zhì)量下降、嚴(yán)重的可導(dǎo)致無法成型。對(duì)注塑來說,一旦工藝參數(shù)確定,希望瓶級(jí)切片的粘度越穩(wěn)定越好。如果切 片的粘度波動(dòng)大則需不斷微調(diào)注塑工藝參數(shù),嚴(yán)重情況會(huì)導(dǎo)致制品質(zhì)量下降。 DSC熔點(diǎn)高分子溶解需要一個(gè)過程，其DSC熔點(diǎn)反應(yīng)的是溶解過程峰頂?shù)臏囟?。?shí)際 注塑理論上超過DSC熔點(diǎn)20r即可，比如水瓶片DSC熔點(diǎn)一般為250r左右，因 此注塑溫度設(shè)置為270E就可以了，但注塑為了提高效率，一般實(shí)際注塑溫度會(huì) 將超過DSC熔點(diǎn)30E 50C。只要制品質(zhì)量有保證，注塑溫度適當(dāng)提高是可行的。 間苯二甲酸瓶級(jí)切片在生產(chǎn)過程中加入

8、了間苯二甲酸以達(dá)到共聚改性的目的， 使得瓶片 的柔性增加、 降低其結(jié)晶性能 , 有利于瓶坯的加工成型。 同時(shí)，間苯二甲酸含量 每增加 1%，切片的熔點(diǎn)會(huì)下降 33.5r。間苯二甲酸對(duì)切片內(nèi)在質(zhì)量的影響主要是改變其結(jié)晶性能。 不同制品對(duì)瓶片 結(jié)晶性能的要求是不一樣的， 所以間苯二甲酸含量多少不能一概而論。 例如食用 油瓶坯重、壁厚（一般在 110克左右 ，坯冷卻速度慢，就要求瓶片結(jié)晶性能越 低越好，也就是間苯二甲酸含量要盡量高一點(diǎn)； 而熱灌裝飲料瓶子需要承受 90r 的高溫，希望瓶子有一定的結(jié)晶度以降低熱收縮率， 所以希望切片結(jié)晶性能適當(dāng) 高一點(diǎn)，也就是間苯二甲酸含量要適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn)。間苯二甲酸含量

9、高可以提高瓶片的可塑性能，對(duì)注塑有利。針對(duì)不同的間 苯二甲酸含量的瓶片應(yīng)當(dāng)建立一套適合的工藝參數(shù)。二甘醇二甘醇是聚合反應(yīng)的副產(chǎn)物， 二甘醇的生成也是共聚改性， 但這種共聚改性 是不可控制的。一般認(rèn)為二甘醇每增加1%熔點(diǎn)會(huì)下降8C；二甘醇含量增加使 得切片的結(jié)晶性能下降， 有利于瓶坯的加工成型。 但二甘醇本身某種程度上可以 認(rèn)為是切片中的雜質(zhì)，因此含量增加會(huì)使切片的熱穩(wěn)定性降低。由于二甘醇含量對(duì)注塑的影響既有好的一面也有不利的一面， 因此，很難籠 統(tǒng)地說二甘醇含量與注塑的關(guān)系。 根據(jù)資料和經(jīng)驗(yàn)， 結(jié)合國內(nèi)瓶片二甘醇含量的 實(shí)際水平（一般在 1.5%左右），建議二甘醇適當(dāng)高一點(diǎn)，這樣有利于注塑成型

10、、 提高注塑效率，但二甘醇含量不應(yīng)太高（ 3.0%）。端羧基 對(duì)端羧基含量與瓶級(jí)聚酯切片質(zhì)量的關(guān)系目前有兩種有代表性的看法，一 是認(rèn)為端羧基含量反應(yīng)的是切片的熱降解程度，因此端羧基含量應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn)； 另一觀念認(rèn)為端羧基含量間接反應(yīng)了切片的分子量分布情況， 瓶級(jí)聚酯切片是用 于塑料加工的， 需要分子量分布略寬一點(diǎn)， 因而端羧基含量應(yīng)適當(dāng)高一點(diǎn)。 綜合 兩方面的意見和國內(nèi)瓶級(jí)聚酯切片的實(shí)際端羧基含量， 瓶級(jí)聚酯切片的端羧基含 量一般在2035mol/t之間。從有關(guān)資料和我們的注塑經(jīng)驗(yàn)來看，端羧基含量適當(dāng)高一點(diǎn)對(duì)注塑是有利 的，這是因?yàn)槎唆然扛叩那衅伤苄蕴岣撸?對(duì)注塑工藝的適應(yīng)性強(qiáng)。 但端羧

11、基含量高的切片熱穩(wěn)定性相應(yīng)會(huì)下降，因此，注塑溫度應(yīng)適當(dāng)降低一點(diǎn)，這與高端羧基切片可塑性能好也是對(duì)應(yīng)的。端羧基高的切片乙醛含量也高、注塑后的坯的乙醛含量也高，這一點(diǎn)也要 求注塑溫度應(yīng)適當(dāng)降低一點(diǎn)，以保證制品的乙醛含量控制在允許范圍內(nèi)。端羧基高的切片由于小分子增加，提高了分子的蠕動(dòng)性能，使得瓶子的穩(wěn) 定性能提高，耐壓、耐高溫性能有明顯改善。所以，碳酸飲料瓶切片的端羧基應(yīng) 盡可能高一些，最好在 3545 mol/t之間。結(jié)晶度PET是半結(jié)晶高分子化合物，成品瓶片的結(jié)晶度一般在 50%55左右。結(jié)晶 度主要與瓶片在反應(yīng)器中的停留時(shí)間有關(guān)， 或者說與增粘時(shí)間有關(guān)。 一般粘度高 的瓶片結(jié)晶度也高一點(diǎn)，但基

12、本不超過 60%。結(jié)晶度高的瓶片需要相應(yīng)高一點(diǎn)的注塑溫度，比如水瓶片的結(jié)晶度為50%左右，注塑溫度設(shè)置為280 E、貝侗樣的機(jī)器碳酸飲料瓶片的結(jié)晶度為 55%左右， 注塑溫度設(shè)置為290E為宜。有時(shí)瓶片中會(huì)有高結(jié)晶的切片， 在瓶身上可以看到白點(diǎn)， 遇到這種情況可以 適當(dāng)提高注塑溫度、延長(zhǎng)溶膠時(shí)間。乙醛 瓶級(jí)聚酯切片主要用于飲料的包裝瓶，乙醛會(huì)影響瓶裝飲料的口味和質(zhì)量， 使飲料變質(zhì)， 可口可樂、 百事可樂公司及國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)瓶級(jí)聚酯切片中的乙醛含 量都有相應(yīng)的規(guī)定， 所以控制好瓶級(jí)聚酯切片生產(chǎn)中的乙醛含量非常重要。 目前 市場(chǎng)上流行的碳酸飲料瓶級(jí)切片的乙醛含量為0.5 ppm左右、礦泉水瓶級(jí)切片乙

13、醛含量為0.8 ppm左右、熱灌裝飲料瓶級(jí)切片乙醛含量為 1.0 ppm左右、食用油 瓶級(jí)切片乙醛含量為0.7 ppm左右?；旧蠂鴥?nèi)主要瓶級(jí)切片供應(yīng)商的乙醛含量 都能符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。端羧基同最終產(chǎn)品的乙醛含量有一定的順比關(guān)系，大致可以分為三段：1) 32mol/t左右。在生產(chǎn)BG80階段通過調(diào)優(yōu)使最終產(chǎn)品乙醛含量也可以達(dá) 到要求。2) 35 38mol/t 。通過調(diào)優(yōu)，乙醛含量基本可以達(dá)到要求。3) 40 45mol/t ，端羧基 40 以上，乙醛含量很難達(dá)到要求。 切片的端羧基是一個(gè)表征分子量分布和切片的其它內(nèi)在質(zhì)量的宏觀指標(biāo)， 在酸堿滴定過程中，端羧基和雙鍵(乙烯基)都參與中和反應(yīng)，

14、端羧基含量高，乙 烯基的含量也上升。 固相縮聚過程同時(shí)也是脫除乙醛的過程， 預(yù)熱器階段由于停 留時(shí)間和反應(yīng)負(fù)荷的原因， 主要通過擴(kuò)散把游離乙醛脫去。 而在反應(yīng)器階段， 主 要過程是兩部分： 繼續(xù)脫去游離乙醛； 脫去反應(yīng)產(chǎn)生的乙醛。 由于端羧基高 使乙烯基含量上升， 乙烯基在增粘過程中能不斷分解出乙醛， 這樣使最終產(chǎn)品的 乙醛含量上升。理論上瓶片乙醛含量與瓶坯乙醛含量之間在一定范圍內(nèi)應(yīng)該呈正比關(guān)系， 而 實(shí)際上乙醛含量高的瓶片注塑成的瓶坯乙醛含量有可能低， 相反，乙醛含量低的 瓶片注塑成的瓶坯醛含量有可能高； 即使是同一批號(hào)的切片注成的瓶坯其乙醛含 量也有較大差異。這是因?yàn)槠颗饕胰┖看蟛糠质窃?/p>

15、注塑時(shí)因?yàn)榍衅瑹峤到猱a(chǎn)生 的，而不是瓶片原有的乙醛。根據(jù)資料和我們的經(jīng)驗(yàn)，瓶坯、瓶中氣乙醛含量與 注塑溫度基本呈正比關(guān)系， 溫度升高則瓶坯、 瓶中氣乙醛含量也隨之增加。 一般 注塑溫度應(yīng)在300C以下，以保證瓶中氣乙醛含量符合標(biāo)準(zhǔn)。水分水分并不是PET切片的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)，因?yàn)樗械奈锲范紩?huì)含有水，只不過 PET含有親水基團(tuán)，對(duì)水非常敏感，所以要特別予以關(guān)注。一般來說，瓶片含水率達(dá)到 0.40.5%就會(huì)飽和，實(shí)際上含內(nèi)膽的瓶片含水率正常在0.1%以下。這樣的水分含量對(duì) PET注塑來說也是不能忍受的，因?yàn)樽?塑是在接近300E的高溫下進(jìn)行的。這樣的溫度和水分含量可以使PET在數(shù)秒內(nèi) 降解為小分子。

16、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，PET注塑要求水分含量小于40ppm相應(yīng)的干燥條件是180C下 4 小時(shí)左右。判斷干燥是否充分最簡(jiǎn)便的辦法就是觀察瓶坯瓶身是否發(fā)霧， 如果發(fā)霧說明干燥 不充分。水分含量高會(huì)導(dǎo)致切片在注塑時(shí)降解，導(dǎo)致制品的質(zhì)量下降，包括強(qiáng)度不 足和瓶身發(fā)霧， 嚴(yán)重的會(huì)成型困難。 解決辦法就是改進(jìn)干燥效果， 如延長(zhǎng)干燥時(shí) 間、更換干燥劑等。 適當(dāng)降低注塑溫度會(huì)緩解水分高帶來的負(fù)面影響， 但根本解 決辦法是將水分干燥去除。粉屑粉屑對(duì)瓶片的質(zhì)量影響一般不引起人的注意， 一方面是因?yàn)檎?guī)廠家的瓶片粉屑含量比較低（通常在10 ppm左右），另一方面是對(duì)粉屑引起的瓶坯質(zhì)量問題 未充分認(rèn)識(shí)到。粉屑主要是在瓶片生產(chǎn)過

17、程的輸送時(shí)切片與管道或相互之間摩擦產(chǎn)生的。 粉 屑產(chǎn)生后很容易在生產(chǎn)裝置的各個(gè)部位停留， 導(dǎo)致粉屑在系統(tǒng)中的停留時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn) 超過正常切片的停留時(shí)間， 使得粉屑的粘度和結(jié)晶度會(huì)很高。 粘度或結(jié)晶高的粉 屑在注塑時(shí)不易溶膠，最終在瓶坯上產(chǎn)生白點(diǎn)，甚至就是一小顆切片粉粒。粉屑高的瓶片在注塑時(shí)會(huì)產(chǎn)生“溶牛奶效應(yīng)” ，即粉屑難溶膠，同樣在瓶坯 上產(chǎn)生白點(diǎn)。對(duì)于粉屑高的瓶片，適當(dāng)提高注塑溫度會(huì)有幫助。黑點(diǎn)八、八、黑點(diǎn)主要是外來雜質(zhì)（灰塵）和切片塑化時(shí)部分高溫炭化引起的。 如果是外來雜質(zhì)（灰塵）引起的，則要采取管理措施盡量避免，比如切片生 產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)存（包括注塑工廠） 、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。柴油叉車最容易產(chǎn)生黑灰，

18、因 此，無論是切片生產(chǎn)廠家還是切片使用廠家， 包括運(yùn)輸環(huán)節(jié)， 要盡量避免使用柴 油叉車。如果是塑化時(shí)部分高溫炭化引起的，則應(yīng)檢查料筒和模具溫度是否設(shè)置過 高，如果檢查后發(fā)現(xiàn)溫度正常但瓶坯仍然有局部炭化現(xiàn)象，則應(yīng)檢查料筒、 熱流道和模具內(nèi)部有無臟物污染，有必要進(jìn)行拆卸清洗。色值瓶級(jí)切片的色值一般用 L/a/b 表示， L 值表示明度、 b 值表示黃 / 藍(lán)指 數(shù)、 a 值表示紅 / 綠指數(shù)。一般 L 值要求越高越好，這樣制品的顏色比較自然，讓人感覺舒服。色值指標(biāo)中最主要的是 b 值， b 值為負(fù)數(shù)偏藍(lán)、為正數(shù)偏黃。注塑時(shí) 切片要經(jīng)受高溫熔融， b 值要增加，即制品的顏色要比切片黃，所以瓶片 b

19、值要略為低一點(diǎn)好，以保證制品的顏色不發(fā)黃為佳。 由于注塑溫度對(duì)成品的 b 值有影響，所以注塑溫度不要一味追求高。催化劑含量一般在瓶片出廠指標(biāo)中均不提供催化劑含量，因?yàn)檫@涉及到產(chǎn)品配方 和工藝。實(shí)際上國內(nèi)瓶片廠家選用的催化劑類型大同小異，只不過添加量因 工藝不同而有所差異，基本上是三氧化銻、三醋酸銻、乙二醇銻等銻系催化 劑，用鍺系、鈦系等新型催化劑的很少，主要是價(jià)格因素。催化劑在聚合和增粘反應(yīng)過程中促進(jìn)分子鏈的增長(zhǎng)， 但在注塑時(shí)也會(huì)促進(jìn) 降解。所以，對(duì)于催化劑含量高的瓶片，其注塑溫度應(yīng)該適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn)，以確保最 終制品質(zhì)量受控。穩(wěn)定劑含量 為了防止瓶片在注塑時(shí)因高溫發(fā)生熱降解，瓶片在生產(chǎn)過程中加入了

20、一定 量的熱穩(wěn)定劑。各個(gè)瓶片生產(chǎn)廠家采用的穩(wěn)定劑型號(hào)和添加量也不盡相同。理論上熱穩(wěn)定劑含量高的瓶片注塑溫度可以適當(dāng)高一點(diǎn)，但熱穩(wěn)定劑本身 對(duì)PET來說是雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致瓶坯發(fā)霧。所以，穩(wěn)定劑含量應(yīng)當(dāng)適中，否則，雖 然穩(wěn)定劑含量高的瓶片可以提高其熱穩(wěn)定性而提高效率，但制品的質(zhì)量會(huì)下 降。顆粒度 瓶級(jí)切片顆粒度以前未引起人們的關(guān)注，但隨著瓶片的發(fā)展，許多瓶片廠 家已將百粒重作為瓶片的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，因?yàn)槠考?jí)切片顆粒度不僅影響固相增 粘，而且對(duì)注塑工藝也有影響。一般的擠出螺桿分為進(jìn)料、熔融塑化、混勻三段，擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)中 有一個(gè)壓縮比，壓縮比的變化在三段中往往是不一樣的，擠出排氣過程主要在 進(jìn)料完成，

21、所以，進(jìn)料段的壓縮比與切片的表觀密度（或百粒重）有關(guān)。當(dāng)聚 酯樹脂切片的真實(shí)密度 / 表觀密度（或百粒重） =進(jìn)料段的壓縮比時(shí)，切片間的 空氣恰好排完便進(jìn)入到熔融塑化段，通常為了保證排氣充分，切片的真實(shí)密度 / 表觀密度要比進(jìn)料段的壓縮比值小一些。真實(shí)密度基本上是不變常量，可變 的是與切片形狀和大小有關(guān)的表觀密度。小粒切片的表觀密度大，有利于擠壓 排氣，所以，瓶片的顆粒度要比纖維切片小許多。熔融塑化段的壓縮比決定于切片熔化前后的密度變化。聚酯結(jié)晶熔化時(shí)的密度變小，體積增大，所以，此段的壓縮比一般不會(huì)設(shè)計(jì)得很大，由于熔化過程需要一定的時(shí)間，此時(shí)還有可能借助擠壓排氣，所以雖然實(shí)際上很難明確劃 分進(jìn)

22、料和熔融塑化兩段間的界限， 但保證進(jìn)入到熔化時(shí)空氣完全排除的原則是 肯定的。小粒切片有利于縮短熔融塑化過程所需的時(shí)間，從而提高擠出機(jī)的熔 融塑化效率和效果。灰份 灰份表示聚酯樹脂切片中無機(jī)成分的含量。其來源除灰塵外，主要來自于聚酯生產(chǎn)過程中添加的各種添加劑，如催化劑、熱穩(wěn)定劑、調(diào)色劑以及切 片無機(jī)雜質(zhì)。無機(jī)成分造成的灰份會(huì)使切片的熱穩(wěn)定性和熱氧穩(wěn)定性下降，注塑時(shí)易 導(dǎo)致制品粘度降提高、制品質(zhì)量下降?；曳菽撤N程度上也是結(jié)晶的晶核，所 以灰份含量高容易導(dǎo)致瓶坯發(fā)霧?；曳菀矔?huì)在一定程度上影響瓶坯的色澤。 表面氧化或雜色粒子由于固相聚合是在較高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行，所以對(duì)切片色相有很大影 響，一般粘度為

23、 0.85dl/g 的瓶級(jí)聚酯切片固相增粘 b 值增加 3 個(gè)單位左右。 正常切片的色相通過色值項(xiàng)目控制， 而可能產(chǎn)生的異色粒子除生產(chǎn)廠家有關(guān)工 序目視監(jiān)控外，注塑廠家也有必要加強(qiáng)目測(cè)。4、PET的性能PET具有線分子結(jié)構(gòu)，是半結(jié)晶聚合物，其中無定形態(tài)和有序態(tài)相互交織。PET的三種轉(zhuǎn)變溫度與無定形PET的熱阻力（DSC熱分析如下： 玻璃化溫度（ Tg）從無定形的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變到高彈態(tài) （反之亦然） 稱為玻璃化轉(zhuǎn)變， 此時(shí)的溫度稱為玻璃轉(zhuǎn)變溫度（Tg）。其反映的是長(zhǎng)分子鏈的運(yùn)動(dòng)。增加熱量提高了分子的自由度，凝固在玻璃下的分子變的可以自由活動(dòng)。 玻璃化轉(zhuǎn)變很大程度上取決于PET的聚集形態(tài)。當(dāng)粘度（IV

24、 ）大或結(jié)晶度大時(shí)，分子鏈的活動(dòng)受到限制，Tg就高。 結(jié)晶溫度（ Tc）溫度繼續(xù)升高， 具有分子間相互作用的多個(gè)分子鏈進(jìn)行局部重排， 產(chǎn)生了球 狀結(jié)晶。由于PET分子中苯環(huán)重排很慢，PET最大的結(jié)晶程度約為55%可以產(chǎn) 生有序的結(jié)晶區(qū)。 熔融溫度（ Tm）在此溫度下所有的結(jié)晶已被融化。此溫度對(duì)應(yīng)于物質(zhì)的最小有序狀態(tài)。1）應(yīng)用由于PET具有優(yōu)良的物理性能，易于加工，因此應(yīng)用廣泛。不同的應(yīng)用及相 關(guān)技術(shù)要求特定的粘度等級(jí)。粘度不同，分子重量也隨之不同。特性粘度與分子重量相對(duì)應(yīng)。按特性粘度不同PET分為均聚物和共聚物。簡(jiǎn) 言之，均聚物和共聚物有以下區(qū)別： 均聚物，單一重復(fù)單元。共聚物，一般有二 種不

25、同的重復(fù)單元。 共聚物較均聚物結(jié)晶慢， 可用于某些特殊方面， 如熱灌裝瓶 和多次用瓶。共聚物PET產(chǎn)生的乙醛比較少，所以適用于瓶裝礦泉水。2）PET的雙軸取向 概述分子取向是大分子鏈有序重排的結(jié)果，通常在適宜溫度下受拉伸力的影響， 分子重排有利于提高材料的物理性能。在低溫（ TG 左右）下拉伸和吹氣，小瓶 坯在徑向和軸向受到拉伸，分子在兩個(gè)方向上進(jìn)行取向排列（即雙軸取向） 。 PET的雙軸取向（半結(jié)晶聚合物）自然條件下，PET半結(jié)晶聚合物由結(jié)晶區(qū)或球晶區(qū)隨機(jī)分布的無定形相組 成。在溫度略高于玻璃化溫度（Tg）時(shí)，PET為高彈態(tài)，由于拉伸，形成分子取 向。在PET不同聚集態(tài)下，因拉伸不平衡而產(chǎn)生

26、不同的效果；不同效果的混合決 定了材料的最終性能。 無定形相拉伸使大分子或結(jié)晶區(qū)大分子的二級(jí)聯(lián)結(jié)點(diǎn)上的鏈段產(chǎn)生部分取向， 材料變 得比較有序 結(jié)晶區(qū)在拉力方向上， 拉伸速度促進(jìn)了結(jié)晶的形成。 這種結(jié)晶具有與球晶的不同的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是靜態(tài)的或熱穩(wěn)定的，在相鄰分子鏈拉到一起時(shí)形成結(jié)晶。并且對(duì) PET而言，相鄰分子鏈的苯環(huán)相互吸引排在一起。這種結(jié)晶叫做誘導(dǎo)結(jié)晶，系拉 力引起的結(jié)構(gòu)變化。無序相和結(jié)晶相的混合效果產(chǎn)生了一個(gè)有規(guī)律的最終結(jié)構(gòu)， 直接影響到半結(jié) 晶聚合物中由于分子的取向而形成的微晶數(shù)量。 這就要求在為了取向而受拉伸之 前結(jié)晶的程度盡可能低。因此 PET瓶坯在注射模塑后必須凝固在無定形成狀態(tài)

27、下。 PET瓶坯的雙軸取向 宏觀狀態(tài)的轉(zhuǎn)變雙軸取向從根本上改變了材料的性能。 在加熱之后， 最初無定形狀態(tài)下的 瓶坯變成高彈態(tài)，即如橡膠一樣。在雙軸拉伸以后，大分子鏈的取向產(chǎn)生結(jié)晶。 吹瓶后，材料像固體一樣堅(jiān)硬， 因此發(fā)生了狀態(tài)轉(zhuǎn)變。 狀態(tài)轉(zhuǎn)變是由于臨界變強(qiáng) 化限度引起的。 在硬變強(qiáng)化限度范圍以內(nèi)， 塑料流動(dòng)性具有高度雙向的特點(diǎn)， 增 加了 PET的內(nèi)部應(yīng)力。應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)由于拉伸最終總要超過應(yīng)變強(qiáng)化限度， 以得到固態(tài)響應(yīng)，從而影響誘導(dǎo)結(jié)晶， 保證瓶體的壁厚均勻。 一旦接近應(yīng)變強(qiáng)化限度， 應(yīng)變以冪指數(shù)形式增加。 實(shí)際上， 應(yīng)變強(qiáng)化的開始取決于最大應(yīng)變值，即固有應(yīng)變率限度（ 入n）0Sidel公司

28、通過瓶坯的自由吹瓶研究， 證明入n取決與材料固有的粘度和瓶 坯溫度0另外， 圓柱形的瓶坯在徑向較在軸向更容易拉伸， 即徑向的固有應(yīng)變率 大于軸向的固有應(yīng)變率， 導(dǎo)致在軸向優(yōu)先取向， 而軸向的取向取決于材料特性粘 度0 PET瓶坯的自調(diào)節(jié)作用瓶坯上的應(yīng)力分布使瓶坯各部分產(chǎn)生正交各向異性的擴(kuò)展0這種擴(kuò)展由應(yīng) 力-強(qiáng)化系數(shù)決定0在拉伸桿和高壓的共同作用下，瓶坯剛剛開始變形時(shí)，最薄 弱的環(huán)節(jié)是最熱的或壁最薄的地方， 從這里最先開始發(fā)生變形。 當(dāng)大到了應(yīng)變強(qiáng) 化限度時(shí)強(qiáng)度局部增加， 因?yàn)楫a(chǎn)生了誘導(dǎo)結(jié)晶。 一旦變形區(qū)域做自調(diào)節(jié)超過了未 變形區(qū)域的強(qiáng)度， 未變形的區(qū)域沿著移動(dòng)的“氣泡邊界”開始變形。 這種膨

29、脹叫 做自調(diào)節(jié)作用。 雖然自調(diào)節(jié)作用只在達(dá)到了應(yīng)變強(qiáng)化限度時(shí)才會(huì)發(fā)生， 但卻控制 了瓶壁的厚度。工業(yè)上PET瓶坯的雙軸取向如上所述， 分子的雙軸取向是塑料在特定條件下雙軸向受拉伸的結(jié)果。 在幾 何上，瓶坯具有特定的雙軸向率； 瓶坯各部分的溫度分布不同。 工業(yè)上為了生產(chǎn) 出具有特定性能的瓶體，必須控制拉伸速度和冷卻速率。 材料性能瓶坯的材料必須是無序的 （結(jié)晶度低），以保證在雙向拉伸時(shí)有合適的取向。 另外，由于在同等條件下，在臨界拉伸極限之前（發(fā)生降解前） ，高粘聚酯比低 粘聚酯有較高的各向異性（正交各向異性取向） ，所以材料的特性粘度必須超過 取向的要求值。 實(shí)際上，特性粘度的選擇還應(yīng)根據(jù)瓶的

30、最終用途而定。 高粘聚酯 （0.80-0.85 ）有很好的力學(xué)性能（蠕變），用于吹制碳酸飲料瓶。對(duì)于無氣飲料 如礦泉水，低粘聚酯（ 0.70-0.78 ）就夠了。 幾何形狀瓶坯的幾何形狀包含了有PET的 IV，瓶的外形和最終用途控制瓶坯的尺寸。 實(shí)際上，瓶坯是基于雙向拉伸率和所需的最終壁厚而選定的。 沿二個(gè)軸方向達(dá)到 固有拉伸率， 才能得到足夠的取向， 從而增加材料的力學(xué)性能。 材料的主要參數(shù) 包括粘度及其它參數(shù)。 超過固有應(yīng)變率會(huì)增加內(nèi)部應(yīng)力。 內(nèi)部應(yīng)力傾向于抵消瓶 體內(nèi)部氣體壓力，是有益的，應(yīng)該盡量使之增大。另一方面，對(duì)于熱灌裝瓶，為 了減小瓶體在冷卻時(shí)（有負(fù)壓）變形，內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)盡量使之減

31、小。 溫度半結(jié)晶材料的雙軸取向的溫度條件為：（1）玻璃化溫度Tg以上，以得到允 許取向的延展性。（2）在結(jié)晶化溫度以下，以避免妨礙取向的球晶晶核的形成。 PET雙軸取向的溫度范圍是90120C。對(duì)于確定的雙向拉伸率，雙軸向取向溫度 主要由最終產(chǎn)品的使用目的確定。對(duì)于碳酸飲料瓶，其溫度范圍是 90100C, 以增加誘導(dǎo)應(yīng)力。對(duì)于熱灌裝瓶，其溫度范圍是 110120C。即達(dá)到了固有應(yīng)變 率，誘導(dǎo)力也受到限制。 拉伸速度拉伸速度必須很快（5001500伽/s ）,以防止拉伸時(shí)發(fā)生降解取向。 冷卻拉伸后，當(dāng)材料冷卻到Tg以下時(shí)，PET分子重新排列所引起的誘導(dǎo)應(yīng)力“凍 結(jié)”在瓶壁里，這對(duì)碳酸是有益的。對(duì)

32、于熱灌瓶，溫度必須保持在Tg以上，以維持分子取向，讓誘導(dǎo)應(yīng)力松弛（減小直到消失） 。在此期間，產(chǎn)生了額外的靜 態(tài)結(jié)晶（ 25%、3035%），從而加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)。綜上所述，在PET瓶成型的過程中，溫度的控制及拉伸、冷卻對(duì) PET瓶的 質(zhì)量起重要作用。PET瓶的發(fā)展方向是不斷提高瓶的性能，降低成本，不斷擴(kuò)大 應(yīng)用領(lǐng)域。隨著PET瓶技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料及工藝要求更高的PET啤酒瓶已成為 近期開發(fā)的熱點(diǎn)，預(yù)示著PET瓶發(fā)展史上一個(gè)新的里程碑即將到來。5、原料的 包 裝 貯 存產(chǎn)品應(yīng)貯存在陰涼通風(fēng)干燥處，不宜長(zhǎng)時(shí)間露天堆放。堆碼應(yīng)采用品字形堆放， 堆碼高度不得超過四層。 運(yùn)輸時(shí)應(yīng)加蓋防雨布， 防雨防曬； 裝

33、卸時(shí)嚴(yán)格按警示標(biāo)志裝卸，嚴(yán)禁單吊、側(cè)吊一根或二根吊耳，不可拋 擲，以防包袋破損。6 PET瓶級(jí)切片在注塑時(shí)的預(yù)處理 PET瓶級(jí)切片有末端羧基，對(duì)水非常敏感，因此注塑前必須對(duì)切片進(jìn)行充分的干燥。要求干燥后切片的水分含量小于40ppm根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般在180C下干燥 4 小時(shí)即可。干燥的溫度較低、時(shí)間較短，有助于減少乙醛的生成。另外， 應(yīng)避免已干燥過的PET與外界空氣接觸，因?yàn)镻ET會(huì)快速地吸收空氣中的濕氣， 例如，完全干燥的PET與相對(duì)濕度為35%40的空氣接觸12min后，含濕量即可 達(dá)到 50ppm。含內(nèi)膽的瓶級(jí)切片水分含量一般在 300ppm左右，水分較低，建議一包一次加進(jìn)料斗注塑/吹瓶對(duì)環(huán)

34、境濕度也有要求，建議在濕度較高的地區(qū)（如長(zhǎng)江中下游） 和濕度較高的時(shí)段（如梅雨季節(jié)），注塑/吹瓶車間安裝抽濕（去濕機(jī)或空調(diào)）。二、瓶坯綜合知識(shí)1、前言塑料拉伸吹瓶又稱雙軸取向吹瓶，是一類在聚合物的高彈態(tài)下通過機(jī)械方法 （拉伸桿或拉伸夾具）軸向拉伸瓶坯、用壓縮空氣徑向吹脹（拉伸）瓶坯以成型 包裝容器的方法。按吹瓶的成型方法分，拉伸吹瓶有注射拉伸吹瓶和擠出拉伸吹瓶?jī)煞N。若按工序來分，拉伸吹瓶又可分成一步法和兩步法兩種。在一步法中，瓶坯的成型、 冷卻、加熱、拉伸和吹脹以及瓶子的取出均在一臺(tái)機(jī)械上依次完成；兩步法則先成型出瓶坯，并使之冷卻至室溫，成為半成品，過后再把瓶坯經(jīng)過二次加熱送入 吹瓶機(jī)械中拉伸吹塑形成瓶子，即瓶子的成型及其拉伸與吹脹分別在兩臺(tái)機(jī)械上 進(jìn)行。通過瓶坯拉伸吹塑成型可使聚合物分子鏈沿軸向和周向排列， 從而使瓶子的 機(jī)械性能、阻滲性能、光學(xué)性能和耐化學(xué)藥品性得到提高。 目前應(yīng)用于拉伸吹塑 成型的塑料主要有PET PVC PP、PAN這四種，而其中的PET則主要是通過注射 拉伸吹塑的方法（包括一步法和兩步法）成型為瓶，以用于液體的包裝。用瓶坯拉伸吹塑的PET瓶在1976年開始工業(yè)化，這是塑料瓶用于碳酸飲料 行業(yè)的真正開端。PET注拉吹瓶的市場(chǎng)發(fā)展迅速，