塑料餐具的成型加工設(shè)計(jì)

高分子材料成型加工基礎(chǔ)塑料餐具的成型加工設(shè)計(jì)?CONTENTS1234背景介紹?Ⅰ.我國塑料餐具的現(xiàn)狀Ⅱ.設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)塑料餐具分類設(shè)計(jì)Ⅰ.塑料碗的設(shè)計(jì)Ⅱ.保鮮膜的設(shè)計(jì)Ⅲ.飯盒的設(shè)計(jì)

Ⅳ.帶孔上蓋的設(shè)計(jì)Ⅴ.塑料勺子的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)分析與實(shí)踐Ⅰ.實(shí)踐調(diào)查Ⅱ.經(jīng)濟(jì)分析總結(jié)01背景介紹塑料餐具使用現(xiàn)狀有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國餐具市場規(guī)模達(dá)420億元。除陶瓷餐具、不銹鋼餐具外，塑料餐具是其中最為主要的品種。常見的塑料餐具的原材料有HDPE、LDPE、PP、PS、MF、PVC和PC。其中密胺餐具市場需求保持穩(wěn)定的發(fā)展，2017年規(guī)模達(dá)到40億元。但近些年，由于國家環(huán)保力度加大，一次性塑料餐具需求量有所降低。

為了解決傳統(tǒng)塑料餐具材料難以降解等問題，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了例如使用聚乳酸（PLA）、稻殼提取物和殼聚糖等材料的新型餐具。設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)設(shè)計(jì)目的本文設(shè)計(jì)目的是生產(chǎn)出相比較于現(xiàn)有塑料餐具更加滿足生產(chǎn)要求和人們?nèi)粘Ｉ钚枰牟途?。本次設(shè)計(jì)通過噴涂耐熱纖維以及ABS樹脂對其表面耐高溫性進(jìn)行有效的提升。改進(jìn)保鮮膜安全性、抗菌性、環(huán)保性三方面性能。添加合適種類和用量的高效抗氧劑和紫外線抗御劑。設(shè)計(jì)的上蓋具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和制作便捷的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容本文的設(shè)計(jì)是從聚合物原料以及助劑開始進(jìn)行塑料餐具的設(shè)計(jì)，然后在確定產(chǎn)品的成型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上選擇合適的成型工藝方法、設(shè)備以及參數(shù)。創(chuàng)新點(diǎn)添加常見易得的椰殼纖維等輕質(zhì)填料，并采用包覆技術(shù)。02塑料餐具分類設(shè)計(jì)聚丙烯聚苯乙烯聚碳酸酯常用塑料中耐溫最高的一種在溫度太高，盛放強(qiáng)酸性（如果汁）或強(qiáng)堿性物質(zhì)時(shí)會(huì)釋放苯乙烯及輔助材料等有害物聚碳酸酯質(zhì)餐具常常會(huì)造成內(nèi)盛食品的污染塑料碗的性能要求塑料碗的設(shè)計(jì)有良好的強(qiáng)度和韌性，良好的尺寸穩(wěn)定性，可承受一般機(jī)械洗滌，可反復(fù)使用，耐摔且不發(fā)生脆性斷裂；耐高溫（100℃左右）。安全穩(wěn)定，不會(huì)釋放有毒物質(zhì)，不與水、油等其他食品發(fā)生反應(yīng)；密胺樹脂質(zhì)塑料碗設(shè)計(jì)示意圖密胺樹脂密胺碗外觀類似于陶瓷碗，卻比瓷器堅(jiān)實(shí)，不易碎，而且密胺餐具造型多樣、色彩斑斕、手感細(xì)滑、容易洗滌密胺樹脂質(zhì)塑料碗配方表原料具體原料原料密胺粉功能粉體電氣石鐵氧體高嶺土二氧化硅氧化鈣聚丙烯酸稀土無機(jī)抗菌劑納米銀系抗菌粉體或納米氧化鋅密胺粉料-原料具體原料原料ABS混合料耐熱纖維備注：耐熱纖維為玻璃纖維、碳纖維、聚酞胺纖維和丙烯酸醋纖維的任意一種或幾種的組合；兩者重量份之比為1：2；所用增韌劑為乙烯一丙烯酸甲酯共聚物。ABS樹脂增韌劑酚類抗氧劑成型工藝流程壓制成型原理示意圖塑料碗的設(shè)計(jì)配方中各組分功能粉料：吸收異味，釋放多種對人體有用的微量元素；提高產(chǎn)品的外觀和耐熱性能；混合過程中將其它組分分散均勻；提高材料的強(qiáng)度。無菌劑：鈉米銀對數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，并且不會(huì)產(chǎn)生耐藥性。密胺粉料：交聯(lián)形成不溶不熔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。耐高溫ABS樹脂：用于耐高溫性能的提升，進(jìn)一步提高密胺餐具使用范圍,提高使用安全性?？寡鮿貉泳彶牧涎趸^程,從而降低密胺餐具噴涂層的氧化速度,進(jìn)而提高密胺餐具的使用壽命。容易被拉出及剪開；性能要求容易與玻璃陶瓷及不銹鋼面食具黏合，有一定的密封性；接近透明并沒有折皺，無厚度不均等情況出現(xiàn)；能抵受一般拉扯的壓力，可撕拉、韌性強(qiáng)、粘性高、無毒無味、耐熱低溫；不會(huì)釋放有毒物質(zhì)；有適度的透氧性和透濕度，可調(diào)節(jié)被保鮮品周圍的氧氣和水分的含量，阻隔灰塵，從而延長食品的保鮮期。保鮮膜的設(shè)計(jì)?聚乙烯主要用于食品的包裝，一般水果、蔬菜用聚乙烯膜對健康完全無害；比重小，重量輕;燃燒只會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和水，對環(huán)境無影響;一般黏性，用手揉后容易搓開;

LLDPE保鮮膜安全系數(shù)高，市場前景廣闊。?聚氯乙烯?不宜放肉類、蛋糕等含有較多脂肪的食品；不宜用作微波爐加熱；黏性較差，用手揉搓不易展開。配方設(shè)計(jì)PEPVC低密度聚乙烯LDPE40-45份線性低密度聚乙烯LLDPE50-56份增粘母粒2-2.5份甘油單油酸酯GMO1-1.5份銀離子抗菌添加劑0.5-1份保鮮膜的設(shè)計(jì)在本此設(shè)計(jì)中，我們采用兩種方法進(jìn)行薄膜的生產(chǎn)——流延法和擠出吹塑法。成型工藝對于流延法，我們設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線以三層共擠流延生產(chǎn)線為基礎(chǔ)。對于擠出吹塑法，具體的實(shí)施步驟如下：三層共擠流延生產(chǎn)線保鮮膜的設(shè)計(jì)安全性抗菌性環(huán)保性?PO保鮮膜?用PE和PP薄膜三層共擠熱收縮而形成的，它具有PE和PP薄膜的各種優(yōu)點(diǎn)。PE抗菌食品保鮮膜將抗菌粉體制成的抗菌母料按一定比例添加至聚乙烯原材料中，通過混勻、吹塑等工藝制備。具有抗菌效果好、抗菌譜廣等特點(diǎn)；且物理機(jī)械性能沒有明顯變化，光老化性能良好。殼聚糖-PE雙層抑菌保鮮膜將制備的殼聚糖復(fù)合膜液涂覆于PE膜，形成較好的界面結(jié)合。具有良好的抑菌性、降解性及一定的機(jī)械強(qiáng)度和阻隔性，可延長食品貨架期。保鮮膜的設(shè)計(jì)化學(xué)穩(wěn)定性高材料選擇——PP性能要求有耐熱、耐堿可放入微波爐加熱不易變形打開方便高密封性要求高便于清洗······優(yōu)良的力學(xué)性能耐熱性良好質(zhì)輕加工性能好，制品表面光澤，易于著色飯盒的設(shè)計(jì)復(fù)合型抗氧劑：對聚烯烴有突出的加工穩(wěn)定性塑料飯盒配方原料含量/份PP94復(fù)合型抗氧劑（B215、B900塑料抗氧劑）0.15紫外線吸收劑0.4成核劑（成核透明劑NA-SD-988）0.3染色劑（PP色母粒）4填充劑（碳酸鈣）1脫模劑（二甲基硅油201）視模具而定紫外線吸收劑：光穩(wěn)定劑成核劑：促進(jìn)分子的結(jié)晶過程和加快結(jié)晶速度，使分子具有微晶結(jié)構(gòu)染色劑：使制品達(dá)到著色要求，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品填充劑：改善塑料的成型加工性能,改進(jìn)和賦予塑料某些物理性能和降低成本脫模劑：使模型制品易于脫模，具有操作簡便等特點(diǎn)飯盒的設(shè)計(jì)本次飯盒選擇注塑成型的方法。

對于模具，我們小組選用的是二板式注塑模具。成型工藝綜合各個(gè)方面因素,我們小組考慮決定使用無錫啟聚機(jī)械科技有限公司的海達(dá)牌HDX128型注塑機(jī)。注塑機(jī)注塑工藝流程海達(dá)HDX128型注塑機(jī)飯盒的設(shè)計(jì)帶孔上蓋的設(shè)計(jì)帶孔上蓋的設(shè)計(jì)帶孔上蓋主視圖帶孔上蓋測視圖帶孔上蓋俯視圖本次設(shè)計(jì)的上蓋的蓋頂設(shè)置有通氣孔，環(huán)形密封壁內(nèi)測設(shè)有與塑料餐盒邊緣契合的環(huán)形突部，在具體使用時(shí)，外加有密封圈。其中1-塑料蓋體；11-蓋頂；12-環(huán)形密封壁；13-通氣孔；14-環(huán)形凸部；15-弧形凸塊。帶孔上蓋的設(shè)計(jì)性能要求及材料選擇對于蓋子的主體部分，我們小組繼續(xù)選擇PP作為基礎(chǔ)材料蓋子上必須帶有透氣孔3主要作用是隔離外界灰塵和細(xì)菌1帶孔上蓋的設(shè)計(jì)帶孔上蓋的設(shè)計(jì)微波用蓋子還應(yīng)該耐高溫2而對于密封圈，出于出于抗菌和密封性能的要求，我們最終選擇使用硅橡膠。硅膠在-70℃到260℃的溫度范圍內(nèi)都能保持良好的使用彈性，產(chǎn)品可滿足耐油、耐蒸汽要求，材料全透明，具有突出的耐高低溫性能、高強(qiáng)度、阻燃、具有導(dǎo)電性能，并有耐臭氧、耐天候老化等優(yōu)點(diǎn)密封4本次采用的成型工藝是注塑成型，由于蓋子主體與密封圈的材質(zhì)不同，所以具體的實(shí)施工藝也有所差異。蓋子主體塑料碗蓋成型工藝流程橡膠圈橡膠成型技術(shù)有模壓成型、注壓成型和注射成型三種工藝。用注射成型工藝生產(chǎn)的制品質(zhì)量良好，生產(chǎn)效率也較高。橡膠圈成型工藝流程帶孔上蓋的設(shè)計(jì)帶孔上蓋的設(shè)計(jì)性能要求安全穩(wěn)定，不會(huì)釋放有毒物質(zhì)，不與水、油等其他食品發(fā)生反應(yīng)有良好的強(qiáng)度和韌性，良好的尺寸穩(wěn)定性，可承受一般機(jī)械洗滌，可反復(fù)使用，耐摔且不發(fā)生脆性斷裂耐高溫（100℃左右）帶孔上蓋的設(shè)計(jì)塑料勺子的設(shè)計(jì)材料選擇本次設(shè)計(jì)勺子的材料選擇與碗相同，均選用密胺樹脂，具有良好的表面硬度和抗沖擊強(qiáng)度，耐酸又耐堿，不易碎裂，使用壽命長。MF配方設(shè)計(jì)及成型工藝本設(shè)計(jì)采用密胺樹脂（8-120份），突出特點(diǎn)是加入了椰殼纖維（4-15份）為主料。其他：正硅酸乙酸（1-2份）、鍛燒高嶺土（1-2份）、硬脂酸（1-2份）、抗氧劑（1-2份）、脫模劑（1-2份）、硬化劑（1-2份）、混合物料（1-2份）。帶孔上蓋的設(shè)計(jì)塑料勺子的設(shè)計(jì)塑料勺子成型加工工藝流程03經(jīng)濟(jì)分析與實(shí)踐實(shí)踐調(diào)查設(shè)備調(diào)查HIGHPRECISIONINJECTIONMOLDINGMACHINE(四川大學(xué)望江校區(qū)西四教106)注塑機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)物圖（四川大學(xué)望江校區(qū)西四教工程訓(xùn)練中心）通過網(wǎng)絡(luò)對機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)廠商的咨詢以及在實(shí)驗(yàn)室實(shí)地考察，我們對注塑機(jī)有了實(shí)際接觸和了解。實(shí)踐調(diào)查產(chǎn)品調(diào)查王府井百貨（科華店）的兒童餐具專柜國產(chǎn)可降解餐具家用餐具主要是陶瓷（無鉛陶瓷），外表光滑、花紋高調(diào)，兒童餐具和餐飲行業(yè)使用的主要是密胺樹脂，有陶瓷光澤，色彩豐富，價(jià)格不高。國產(chǎn)品牌的創(chuàng)新，使用稻殼提取物與PLA聚乳酸，作為可降解材料制作餐具。但由于成本高，價(jià)格相對于普通的材料來說略高。保鮮膜國產(chǎn)品牌在不同的方向都有創(chuàng)新，而海外品牌如日立主要在材質(zhì)上有“五層”耐熱的設(shè)計(jì)，價(jià)格明顯比國產(chǎn)品牌要高。王府井百貨（科華店）的保鮮膜專柜經(jīng)濟(jì)分析固定成本裝置正常運(yùn)行，所產(chǎn)生的正常固定成本一年為130.65萬。包括廠房、能耗（水電）、廠房建設(shè)、人員管理、廣告包裝費(fèi)、四柱液壓機(jī)、注塑機(jī)、流延膜機(jī)、模具、設(shè)備折舊、運(yùn)行成本。原料成本（以每千克計(jì)算）碗和勺子原料成本（917.4萬）飯盒和蓋子原料成本（145.4萬）保鮮膜原料成本（735.6萬）04總結(jié)總結(jié)本報(bào)告設(shè)計(jì)了塑料碗、保鮮膜、塑料飯盒及帶孔上蓋和塑料勺五種餐具，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程的