塑料水杯的成工藝過程

1、水杯調(diào)研報(bào)告書高分子組長：主講人:學(xué)號姓名3074135060741381、塑料水杯的發(fā)展現(xiàn)狀塑料水杯由當(dāng)初的一次性水杯到如今的綠色環(huán)保塑料杯各式各樣的塑料杯出現(xiàn)在我們的生活中，在此期間，塑料水杯的造型也由原來的單調(diào)造型到如今的造型豐富多彩美觀大方，體現(xiàn)了工藝與藝術(shù)的結(jié)合。到如今，除了它的基本使用功能，塑料杯生產(chǎn)還要考慮健康、無毒、美觀等。塑料水杯通常分一次性的和可以重復(fù)使用的兩大類。由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一半價(jià)格都很便宜。而對于一次性的塑料水杯一半都是采用的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)。該塑料不能裝熱水。耐熱至70Co而對于可以重復(fù)使用的水杯一半采用耐高溫?zé)o毒的高性能塑料如一

2、般市場上常賣的都PP塑料杯，這種樹脂本身來講是不含有害物質(zhì)，使用起來比較安全。在市場上也有很好的銷售。時(shí)代的發(fā)展人們開始追求個(gè)性化與人性化，因塑料水杯多變的造型、鮮艷的顏色、不怕摔打的特性，受到許多人喜愛。隨著塑料水杯材料的不斷進(jìn)步，隨著無毒無害環(huán)保材料的推廣。塑料水杯在近五年還是有長足發(fā)展。常見塑料水杯主要包括杯蓋、杯體、密封圈和手柄四個(gè)部件。下面主要根據(jù)原材料選擇、配方設(shè)計(jì)和加工工藝等方面介紹各杯體的成型過程。1、選擇聚合物及助劑的原因PP是聚丙烯，PC是聚碳酸酯。首先，從理論上講二者都是無毒的，但是從耐老化和耐候性方面講，PP更適合做水杯。其次從合成方法上講，PC一般是用雙酚A型方法合成

3、的，分子內(nèi)含有苯環(huán)，雖然PC本身耐熱性很好，但是作為高分子材料，其內(nèi)部仍然含有一些低分子物質(zhì)，這些物質(zhì)在受熱見光的情況下，會(huì)揮發(fā)分解，并且大多是致癌的。因此通常情況下PP水杯更安全。但是為什么市面上有很多PC水杯呢？這是因?yàn)椋琍C的透明性更好，更有玻璃的質(zhì)感，所以商家為了取悅消費(fèi)者也會(huì)生產(chǎn)PC的水杯。（1） pp聚丙烯材料有催化劑，分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑做成水杯的話加顏料。透明劑最好不能加無機(jī)鹽的透明劑。使用特性：耐130c高溫，透明度差，可重復(fù)使用。強(qiáng)度剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100c左右使用。但低溫時(shí)變脆，不耐磨、易老化。PP在加工時(shí)要添加金屬鈍化劑和抗氧劑助劑，這些助劑對人的身體沒

4、有好處。但是與其他塑料相比，PP是無毒的，添加的助劑對人的危害最小，加上PP可以在110c以下的水里進(jìn)行沸煮消毒。危害分析：是唯一可放入微波爐盛裝食品加熱的塑料容器，清潔后可重復(fù)使用。特別提醒：一些微波爐餐盒的盒體用05PP制成，蓋卻用不耐高溫的06PS制成，決不可以與盒體一并放入微波爐加溫食品。（2） pc聚碳酸酯的，一般含有少量雙酚A,但是PC的硬度透明度耐溫都很好。使用特性：可重復(fù)使用，但避免使用破損或老化的容器聚碳酸酯樹酯是一種耐熱、耐寒、具有良好機(jī)械性能的熱塑性工程塑料。由于具有無味、耐油、不易污染的特點(diǎn)，因此，聚碳酸酯樹脂主要用于制造和加工食品的橫具（如餅干、功克力模具等卜嬰兒奶瓶

5、、食品加工PC聚碳酸酯:是一種新型的熱塑性塑料，透明的度達(dá)90%,被譽(yù)為是透明金屬。它剛硬而具有韌性，具有較高的沖擊強(qiáng)度，高度的尺寸穩(wěn)定性和范圍很寬的使用溫度、良好的耐熱性和無毒性。PC的熱性能優(yōu)異，可在-100C-130c之間長期使用，脆化溫度在-100C以下。運(yùn)用廣泛，其中：醫(yī)療器材：可作醫(yī)療用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、藥品容器和手術(shù)器械，甚至還可用作人工腎、人工肺等人工臟器日用方面作奶瓶、餐具、玩具和模型等。從材料來說，用PC應(yīng)該更好一些，PC的價(jià)格也比PP較高。機(jī)械等有抗沖擊和一定透明度要求的食品容器和食品加工設(shè)備等。衛(wèi)生問題：聚碳酸酯樹脂本身無毒，但雙酚A與碳酸二苯酯進(jìn)行酯交換時(shí)有

6、中間體一苯酚產(chǎn)生。苯酚不僅具有一定的毒性，而且還會(huì)產(chǎn)生異嗅，影響食品的感官性狀。聚碳酸酯樹脂在50%?口100%的乙二醇?中浸泡30天其重量和抗張強(qiáng)度均有明顯下降。因此，按照GB13116-91食品容器、包裝材料用聚碳酸酯成型品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，食品容器、包裝材料用聚碳酸酯樹脂和成型品中游離苯酚含量均應(yīng)控制在0.05mg/l以下，而且不宜接觸高濃度乙醇溶液危害分析：因有少量雙酚A在生產(chǎn)PC產(chǎn)品時(shí)沒有徹底轉(zhuǎn)化為PC的塑料結(jié)構(gòu)，則可能會(huì)釋出而進(jìn)入食物或飲品中。所殘留的雙酚A隨溫度升高而加速加量釋放。因此不能盛熱水。如果容器有破損必須停止使用，以防止細(xì)菌污染。（3） PET聚酯，耐溫不夠，做涼水杯子可

7、以。耐溫也就70度。PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）產(chǎn)品用途：純凈水、礦泉水、碳酸飲料的飲料瓶。使用特性：不能裝熱水。耐熱至70Co只能一次性使用。酸乙二醇酯（俗稱聚酯）具有高強(qiáng)韌性、高阻氣體、高透明性等良好的物理機(jī)械性能，并且耐酸、耐堿、耐溶劑和耐熱（薄膜）。因此，聚對苯二甲酸乙二醇酯主要用于制作薄膜（作為復(fù)合食品包裝袋的原料卜飲料瓶、油瓶及其他調(diào)味品瓶。聚對苯二甲酸乙二醇脂樹脂無毒，由于聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂在自縮聚過程中要使用睇（一般為三氧化二睇或醋酸睇）作催化劑，所以，樹脂中可能有睇的殘留。睇為中等急性毒性的金屬，對心肌有損害作用。國外也有使用錯(cuò)作催化劑。因此，按照GB1314-91食

8、品容器及包裝材料用聚對苯二甲酸乙二酯成型品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，食品容器、包裝材料用聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂和成型品中睇的含量應(yīng)分別控制在1.5mg/kg和0.05mg/l以下。危害分析：盛裝高溫液體或加熱瓶體會(huì)變形，可熔出有害物質(zhì)。連續(xù)使用10個(gè)月后，可能釋放出致癌物，對人體具有毒性。用完后必須廢棄，不要再用來作水杯，或做儲(chǔ)物容器盛裝酸性溶液或油脂等液體。2、基本配方控制聚合物分子量的物質(zhì)，實(shí)質(zhì)上是鏈轉(zhuǎn)移劑。鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)和分子量調(diào)節(jié)劑用量是控制分子量的重要因素，過氧化二苯甲酰、二特丁基過氧化物、過氧化二叔丁烷、過氧化二異丙苯等。分子量調(diào)節(jié)劑可以直接添加，也可以制成母粒后，以母粒的形式添加。），潤滑劑

9、（常用的潤滑劑有硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撐雙硬脂酰胺等。很多石蠟類物質(zhì)可作為潤滑劑，如天然石蠟，液體石蠟（白油），微晶石蠟等，但作用卻各有差別。天然石蠟多用做外部潤滑，可作為多種塑料的潤滑劑、脫模劑，一般用量0.21phr,但其相容性、熱穩(wěn)定性和分散性不是很好，用量不能過大，最好與內(nèi)潤滑劑并用；而白油多用做PVGPS的內(nèi)潤滑劑，潤滑性能好、熱穩(wěn)定性也很好，一般用量0.5phr。它們均為無毒品，能用于食品包裝。另有一種微晶石蠟：在塑料加工中它也被用作潤滑劑，用量12Phr,熱穩(wěn)定性和潤滑性比普通石蠟好。低分子量的聚合物也廣泛地用做潤滑劑，如聚乙烯蠟、低分子量聚丙烯，其內(nèi)、外潤滑性都較好，且

10、無毒。聚乙烯蠟適用于PVC等材料擠塑、壓延加工，用量一般是0.11phr,可提高加工效率，防止薄膜粘連，改善填料或顏料的分散性，相容性和透明性不是很好；不規(guī)整結(jié)構(gòu)低分子量聚丙烯可作為硬質(zhì)PVCPE的潤滑劑，性能優(yōu)良，能改善其它助劑的分散性，用量在0.050.5phr。），抗氧劑（按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為酚類、胺類、含磷化合物、含硫化合物和有機(jī)金屬鹽等5大類。根據(jù)不同的作用機(jī)理，酚類和胺類又稱為主抗氧劑，含磷和硫的化合物又稱為輔抗氧劑。），透明劑（塑料透明劑通常被稱為成核劑，a晶型成核透明劑此產(chǎn)品的特點(diǎn)旨在改善制品透明性、表面光澤、剛性和彎曲模量等。該系列產(chǎn)品適用于PP片材、飲料杯、儀表外殼等吹塑、注塑

11、和擠出成型制品。,VV=衰2TM串列底排刷的性能Tabe2ProfWJtwEofTKIolhu匚IcmLngagnt呼TM-1TM2TM3舉構(gòu)DBS般代n&s取代DBS潞蠢白色箱束百色粕沈白色粕木噸度（福）w鋸三%J8點(diǎn)22C2462245塑料加工中應(yīng)用成核透明劑通常有兩種方式：一種是將成核透明劑加入到樹脂中直接混煉或擠塑成型；另一種可用成核透明劑與樹脂、其它助劑混煉成一定含量的透明母粒，然后再與普通聚烯姓摻混使用以達(dá)到透明效果。塑料透明劑產(chǎn)品應(yīng)用：在相應(yīng)材料中添加本品0.20.4%,即可達(dá)到理想的增透效果。該成核透明劑的加入可使材料的力學(xué)性能提高。適用于制造透明塑料制品，在透明聚丙烯片材及透

12、明聚丙烯管上也被廣泛使用。不僅可以與聚丙烯干混直接使用，而且了可以先制成2.55%的母粒后使用。3、工藝流程及其選擇的原因原料不同吹塑方法，由于原料、加工要求、產(chǎn)量及其成本的差異，在加工不同產(chǎn)品中具有不同的優(yōu)勢。這里從宏觀角度介紹吹塑的特點(diǎn)。中空制品的吹塑包括三個(gè)主要方法：擠出吹塑：主要用于未被支撐的型坯加工；注射吹塑：主要用于由金屬型芯支撐的型坯加工；拉伸吹塑：包括擠出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑兩種方法，可加工雙軸取向的制品，極大地降低生產(chǎn)成本和改進(jìn)制品性能。止匕外，還有多層吹塑、壓制吹塑、蘸涂吹塑、發(fā)泡吹塑、三維吹塑等。但吹塑制品的75%用擠出吹塑成型，24%用注射吹塑成型，1%用其它

13、吹塑成型；在所有的吹塑產(chǎn)品中，75%屬于雙向拉伸產(chǎn)品。擠出吹塑的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，設(shè)備成本低，模具和機(jī)械的選擇范圍廣，擠出吹塑是塑料中空制件生產(chǎn)的主要成型方法之一，適于PEPP、PVG熱塑性工程塑料、熱塑性彈性體等聚合物及各種共混物，主要用于成型包裝容器，儲(chǔ)存罐與大桶，還可成型用于汽車工業(yè)等工業(yè)制件。擠出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一樣，其主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)的產(chǎn)品成本低，工藝簡單，效益高，但其突出缺點(diǎn)是制品壁厚尺寸及均勻性不易控制。擠出吹塑成型是將擠出成型的半熔融狀態(tài)的塑料管坯（型坯）,趁熱置于各種形狀的模具中，并即時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使其緊貼于模腔壁上成型，經(jīng)冷卻脫模后得到中空制件的

14、熱成型過程。它的整個(gè)成型過程可以分為：型坯形成、型坯吹脹以及冷卻和固化三階段。（1） .型坯成型型坯形成是指通過擠出成型得到半熔融狀態(tài)的塑料管坯（型坯）。隨著中空吹塑制件的幾何形狀越來越復(fù)雜，設(shè)計(jì)良好的預(yù)成型型坯對以最小的材料消耗獲得所需求的壁厚分布且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的制件有著重要的意義，也就是在型坯成型階段通過采用調(diào)節(jié)型坯的壁厚分布形狀，以使吹塑制品的壁厚分布趨于均勻.（2） .型坯吹脹型坯吹脹是指將塑料管坯趁熱置于模具中，并即時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹,緊貼于模腔壁上成型，這個(gè)階段的成型直接影響制品的外形，壁厚均勻性以及制品的性附的不蹶硼加）理噌摭醐般歌（3） .制品冷卻及固化制品冷卻及固化是

15、指型坯吹脹緊貼模壁后憑借熱擴(kuò)散率較高的模具和壓縮空氣進(jìn)行冷卻，冷卻至一定溫度后開模，再在空氣中冷卻的過程。一般包括外冷卻（制品外表面與模腔間的導(dǎo)熱），內(nèi)冷卻（制品內(nèi)表面與冷卻空氣或其它介質(zhì)間的對流傳熱）及開模后冷卻（制品的內(nèi)外表面與空氣或其它介質(zhì)的自然對流傳熱）。制品冷卻及固化階段的實(shí)驗(yàn)研究主要是測量制品瞬態(tài)溫度、收縮率、翹曲等。4、成本分析產(chǎn)品牌號區(qū)域價(jià)格（元|噸）PC110臺(tái)灣22000PC152膜國9800PCG2510日本30000ppH550美國7100ppR701美國7900pp2370Y韓國6800ppJ340韓國7300PP報(bào)價(jià)與其級別和地區(qū)有關(guān)，如下表：單位：元/噸PP根據(jù)其

16、顆粒種類、顏色等報(bào)價(jià)也有區(qū)別：PP一級透明顆粒，黑色PP粒料注塑：6000元/噸左右PP透明顆粒，用于注塑，擠出，拉絲：10500-11000元/噸PP一級白色顆粒白色，顆粒料：8700-9300元/噸PP一級藍(lán)色再生料藍(lán)色，顆粒料：7500-8500元/噸PP無紡布雜色顆粒雜色，顆粒料：9700-9900元/噸PP黑色顆粒吸塑級，黑色，顆粒：6500-6800元/噸由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一般價(jià)格都很便宜。通過對各種塑料的成型工藝的學(xué)習(xí)和資料的整理，像我對塑料水杯的造型設(shè)計(jì)，無論是杯子的大小或杯子各部分的尺寸，都與其相應(yīng)的成型工藝有著密切的關(guān)系。只有設(shè)計(jì)好杯子的尺寸才能選擇制作相

17、應(yīng)的進(jìn)行加工成型?？傊嘧硕嗖实乃芰纤云鋬?yōu)良的綜合性能，合理的價(jià)格和有利于環(huán)境而產(chǎn)品日益擴(kuò)大，前景最為看好。當(dāng)然根據(jù)不同地區(qū)報(bào)價(jià)會(huì)有不同。單品牌號廠冢產(chǎn)地I地區(qū)步情(用噸j漲幅強(qiáng)憂日期FPF7-075覆誨石化奈姚市12800阿10-11-10PP已前鎮(zhèn)密藥化余端市12300阿1011.10,PPFa045售海石It奈然市1290040010-1110PPE140親端市12900Io10-11-10PP012唱海力讓奈猊市1290040010-11-10006鋪(林石化余姚市129004001CM1T0PF200硬響石化余我市129001D-11-1DPPT3T1A覆肉隱讓余鈉市1310C卜口口10-1M0PPH1WMA印度借讀余鈣市13000松口10-11-WPPH03OSG目重信減余奧市13000500,10-11-10PPS700揚(yáng)于石化余期市ISO0020010-11-10PP1004煬子石化余市1SOOO90010-11-10FFK&003揚(yáng)子石北余她市14SOO800-0-1M0PP場子石材余州市14500P10-11-10杵F401揚(yáng)子石化親州市1S40O同口10-11-10K初1_越上石化一一余姚山u_10010-11-105、參考文獻(xiàn)L寧來，聚丙烯透明成核劑的開發(fā)與進(jìn)展，上海塑料,03,.l.2 .陸蛛，楊海山梨醉類聚丙始成核荊的開發(fā)與應(yīng)用