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酒類包裝用PET吸塑製品及其常用卷材的耐候性研究
  瀏覽次數:3953  發布時間:2023年06月12日 10:07:43
[導讀] PET吸塑製品的限位作用在酒類包裝中運用很廣泛,為保證酒瓶在裝卸和運輸過程中完好,吸塑製品的抗衝擊強度是酒類包裝行業的重要關注點。本文通過對試製的四種吸塑常用PET卷材進行物理性能測試、按月製成吸塑件後進行衝擊測試、製成吸塑件後月進行衝擊測試來收集相關數據,以分析PET吸塑製品及其常用卷材的耐候性。
 鄒亮,楊繼紅,黃開旭,趙詠
( 四川省宜賓普拉斯包裝材料有限公司,四川  宜賓  644007)

摘要 :PET吸塑製品的限位作用在酒類包裝中運用很廣泛,為保證酒瓶在裝卸和運輸過程中完好,吸塑製品的抗衝擊強度是酒類包裝行業的重要關注點。本文通過對試製的四種吸塑常用PET卷材進行物理性能測試、按月製成吸塑件後進行衝擊測試、製成吸塑件後月進行衝擊測試來收集相關數據,以分析PET吸塑製品及其常用卷材的耐候性。

關鍵詞 :PET吸塑製品 ;常用卷材 ;耐候性

酒類包裝除了要擁有足夠吸引力的漂亮外觀,還需要對酒瓶進行有效的防護,酒瓶定位一直是酒類包裝的防護重點。酒瓶定位後,能更好的避免在裝卸和 運輸過程中造成的包裝損壞,而酒類包裝行業經常使 用吸塑製品對酒瓶進行定位,這使酒類包裝從業者對吸塑製品的強度有了具體的要求。但吸塑製品的強度不僅僅隻是受製作工藝和原材料的影響,還有一個容易讓我們忽視的原因 —— 耐候性。本文通過多種試驗收集相關數據,對PET吸塑製品及其常用卷材的耐候性進行了分析研究。

1    試驗部分
1.1    製備設備
試樣製備設備見表 1


表1 試樣製備設備
 

1.2  檢測設備
試樣檢測設備見表 2。


表 2    試驗檢測設備
 
1.3    試樣編號及成分
試樣編號及成分見表 3。


表3 試樣編號及成分




 
1.4    測試方案
使用單螺杆片材擠出機製作四種吸塑生產常用卷材樣品,備用。

1.4.1  測試 a
使用衝壓機分別對常溫儲存的四種吸塑製品常用卷材樣品,在每月固定日製成樣條,不經過狀態調節,直接用電子拉力試驗機對樣條的拉伸強度、斷裂伸長率進行測試。每種卷材樣品每月測試一次,連續測試十二個月。

1.4.2    測試 b
使用衝壓機分別對常溫儲存的四種吸塑製品常用卷材樣品,在每月固定日製成樣塊,不經過狀態調節,用落鏢衝擊試驗儀對樣塊的抗衝擊力進行測試。每種卷材樣品每月測試一次,連續測試 12 個月。

1.4.3    測試 c
使用全自動高速真空成型機分別對四種吸塑製品 常用卷材樣品,在每月固定日製成吸塑件,常溫放置 24 h後,隨機抽取每種吸塑件樣品各 30個,用落鏢衝擊試驗儀進行 2 010 g 固定重量的抗衝擊高度測試。每種吸塑件樣品每月測試一次,連續測試十二個月。

1.4.4     測試 d
四種吸塑製品常用卷材樣品在常溫庫房存放一年後,使用全自動高速真空成型機分別對四種卷材樣品製成批量吸塑件,再在每月固定日隨機抽取每種吸塑件樣品各 30個,用落鏢衝擊試驗儀進行2010g 固定 重量的抗衝擊高度測試。每種吸塑件樣品每月測試一次,連續測試 12個月。

2    數據分析
2.1    測試 a
圖1是使用四種PET樣條測得的橫向拉伸強度(MPa)值和測試當日的溫度區間值繪製的曲線圖。四種樣條的橫向拉伸強度區間在 57.5~78.5MPa,符合大於50 MPa的拉伸強度要求。


圖1 樣條橫向拉伸強度和測試日環境溫度曲線圖

從曲線圖來看,溫度的變化沒有導致卷材橫向拉伸強度同步變化,卷材橫向拉伸強度的波動區間較穩定,且3#樣品橫向拉伸強度的平均數據最佳。

圖 2 是使用四種PET樣條測得的縱向拉伸強度(MPa)值和測試當日的溫度區間值繪製的曲線圖。四種樣條的縱向拉伸強度區間在 58.5~76.5MPa,也符合大於50MPa的拉伸強度要求。

同樣,溫度的變化也沒有導致卷材縱向拉伸強度同步變化,卷材縱向拉伸強度波動區間較穩定,且3#樣品縱向拉伸強度的平均數據最佳。

圖 3 是使用四種PET樣條測得的橫向斷裂伸長率(%)值和測試當日的溫度區間值繪製的曲線圖。因斷裂伸長率值數據較大,為在同 一曲線圖中體現出溫度波動,特把溫度區間值放大了10倍,以便觀察。測得的四種樣條橫向斷裂伸長率區間在696%~1 001%,符合大於 500%的斷裂伸長率要求。

圖 2 樣條縱向拉伸強度和測試日環境溫度曲線圖


圖 3  樣條橫向斷裂伸長率和測試日環境溫度放大10倍曲線圖

1#、2#、4# 樣品橫向斷裂伸長率都有隨溫度波動而變化的趨勢;3# 樣品的橫向斷裂伸長率在試驗後期與溫度有反向波動的情況;3# 樣品橫向斷裂伸長率的平均數據最佳。

圖4 是使用四種PET樣條測得的縱向斷裂伸長率(%)值和測試當日的溫度區間值繪製的曲線圖。同樣為在同一曲線圖中體現出溫度波動,以便觀察,特把溫度區間值放大了10倍。測得的四種樣條縱向斷裂伸長率區間在691~956%,符合大於500% 的斷裂伸長率要求。

1# 樣品的縱向斷裂伸長率波動區間較平穩 ;2#、 4 # 樣品的縱向斷裂伸長率有隨溫度波動而變化的趨勢;3# 樣品的縱向斷裂伸長率在試驗後期與溫度有反向波動的情況,且 3#  樣品縱向斷裂伸長率的平均數據最佳。


圖4 樣條縱向斷裂伸長率和測試日環境溫度放大10倍曲線圖

2.2  測試b
將四種PET樣塊做落鏢衝擊試驗,落標質量2010 g,高度1.75 m ,均未見樣塊破損。

2.3  測試c
圖5是使用四種PET卷材樣品按月固定日製作吸塑件,放置24 h 後,進行固定重量的抗衝擊高度測試數據和環境溫度區間值繪製的曲線圖。為方便同圖體現波動,特把溫度區間值縮小了5倍。


圖5 靜置24h的吸塑件抗衝擊高度和測試日環境溫度縮小5倍曲線圖

從曲線圖來看,環境溫度的波動對各批次吸塑件樣品的抗衝擊高度沒有明顯影響。
四種樣品的抗衝擊數據平均值(見表 4)。

2.4  測試d
圖6 是使用四種PET卷材樣品在常溫庫房存放一年後批量製成吸塑件,在每月固定日隨機抽取吸塑件進行固定重量的抗衝擊高度測試數據和環境溫度區間 值繪製的曲線圖。為方便同圖體現波動,特意把溫度區間值縮小了5倍。


圖6 庫存吸塑件抗衝擊高度和測試日環境溫度縮小5倍
本測試所用吸塑件與“測試c”第12次測試用吸塑件為同批吸塑件。
從曲線圖來看,環境溫度的波動對本批次的庫存吸塑件樣品的抗衝擊高度沒有明顯影響。但與按月製作的吸塑件抗衝擊高度比較,庫存吸塑件的抗衝擊高度有明顯降低。

3 結語
從四種測試方案獲得的數據分析,我們得到如下幾點結論 :

3.1 通過測試 a、b可知
常溫庫房儲存的四種PET卷材樣品,在 一年內,其物理性能均能達到卷材拉伸強度>50 MPa、斷裂伸長率>500%、高度1.75 m落標質量 2010g的落標衝擊無破損的要求。

3.2    通過測試 a 可知
片厚0.8 mm並添加適量開口劑和增韌劑的PET卷材,在常溫庫房中儲存,一年內其拉伸強度和斷裂伸長率優於其他三種 PET卷材。

3.3  通過測試d可知
片厚1.0mm並添加適量開口劑和增韌劑的PET卷材製成的吸塑件,在常溫庫房中儲存,一年內其抗衝擊高度優於其他三種 PET卷材製作的吸塑件。

3.4    通過測試 c 、d 可知
在常溫庫房中儲存的卷材按需製作吸塑件,其抗衝擊性能受每次吸塑製作的工藝影響。在同批次吸塑製品中,按需製作的吸塑件其抗衝擊高度優於庫存吸塑件的抗衝擊高度。

3.5 通過測試d可知
在上述落標衝擊試驗條件下,庫存吸塑件在第九 次測試時 , 氣溫由高轉低,吸塑件開始出現衝擊麵“碎裂”的現象。