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酒类包装用PET吸塑制品及其常用卷材的耐候性研究
  浏览次数:3727  发布时间:2023年06月12日 10:07:43
[导读] PET吸塑制品的限位作用在酒类包装中运用很广泛,为保证酒瓶在装卸和运输过程中完好,吸塑制品的抗冲击强度是酒类包装行业的重要关注点。本文通过对试制的四种吸塑常用PET卷材进行物理性能测试、按月制成吸塑件后进行冲击测试、制成吸塑件后月进行冲击测试来收集相关数据,以分析PET吸塑制品及其常用卷材的耐候性。
 邹亮,杨继红,黄开旭,赵咏
( 四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司,四川  宜宾  644007)

摘要 :PET吸塑制品的限位作用在酒类包装中运用很广泛,为保证酒瓶在装卸和运输过程中完好,吸塑制品的抗冲击强度是酒类包装行业的重要关注点。本文通过对试制的四种吸塑常用PET卷材进行物理性能测试、按月制成吸塑件后进行冲击测试、制成吸塑件后月进行冲击测试来收集相关数据,以分析PET吸塑制品及其常用卷材的耐候性。

关键词 :PET吸塑制品 ;常用卷材 ;耐候性

酒类包装除了要拥有足够吸引力的漂亮外观,还需要对酒瓶进行有效的防护,酒瓶定位一直是酒类包装的防护重点。酒瓶定位后,能更好的避免在装卸和 运输过程中造成的包装损坏,而酒类包装行业经常使 用吸塑制品对酒瓶进行定位,这使酒类包装从业者对吸塑制品的强度有了具体的要求。但吸塑制品的强度不仅仅只是受制作工艺和原材料的影响,还有一个容易让我们忽视的原因 —— 耐候性。本文通过多种试验收集相关数据,对PET吸塑制品及其常用卷材的耐候性进行了分析研究。

1    试验部分
1.1    制备设备
试样制备设备见表 1


表1 试样制备设备
 

1.2  检测设备
试样检测设备见表 2。


表 2    试验检测设备
 
1.3    试样编号及成分
试样编号及成分见表 3。


表3 试样编号及成分




 
1.4    测试方案
使用单螺杆片材挤出机制作四种吸塑生产常用卷材样品,备用。

1.4.1  测试 a
使用冲压机分别对常温储存的四种吸塑制品常用卷材样品,在每月固定日制成样条,不经过状态调节,直接用电子拉力试验机对样条的拉伸强度、断裂伸长率进行测试。每种卷材样品每月测试一次,连续测试十二个月。

1.4.2    测试 b
使用冲压机分别对常温储存的四种吸塑制品常用卷材样品,在每月固定日制成样块,不经过状态调节,用落镖冲击试验仪对样块的抗冲击力进行测试。每种卷材样品每月测试一次,连续测试 12 个月。

1.4.3    测试 c
使用全自动高速真空成型机分别对四种吸塑制品 常用卷材样品,在每月固定日制成吸塑件,常温放置 24 h后,随机抽取每种吸塑件样品各 30个,用落镖冲击试验仪进行 2 010 g 固定重量的抗冲击高度测试。每种吸塑件样品每月测试一次,连续测试十二个月。

1.4.4     测试 d
四种吸塑制品常用卷材样品在常温库房存放一年后,使用全自动高速真空成型机分别对四种卷材样品制成批量吸塑件,再在每月固定日随机抽取每种吸塑件样品各 30个,用落镖冲击试验仪进行2010g 固定 重量的抗冲击高度测试。每种吸塑件样品每月测试一次,连续测试 12个月。

2    数据分析
2.1    测试 a
图1是使用四种PET样条测得的横向拉伸强度(MPa)值和测试当日的温度区间值绘制的曲线图。四种样条的横向拉伸强度区间在 57.5~78.5MPa,符合大于50 MPa的拉伸强度要求。


图1 样条横向拉伸强度和测试日环境温度曲线图

从曲线图来看,温度的变化没有导致卷材横向拉伸强度同步变化,卷材横向拉伸强度的波动区间较稳定,且3#样品横向拉伸强度的平均数据最佳。

图 2 是使用四种PET样条测得的纵向拉伸强度(MPa)值和测试当日的温度区间值绘制的曲线图。四种样条的纵向拉伸强度区间在 58.5~76.5MPa,也符合大于50MPa的拉伸强度要求。

同样,温度的变化也没有导致卷材纵向拉伸强度同步变化,卷材纵向拉伸强度波动区间较稳定,且3#样品纵向拉伸强度的平均数据最佳。

图 3 是使用四种PET样条测得的横向断裂伸长率(%)值和测试当日的温度区间值绘制的曲线图。因断裂伸长率值数据较大,为在同 一曲线图中体现出温度波动,特把温度区间值放大了10倍,以便观察。测得的四种样条横向断裂伸长率区间在696%~1 001%,符合大于 500%的断裂伸长率要求。

图 2 样条纵向拉伸强度和测试日环境温度曲线图


图 3  样条横向断裂伸长率和测试日环境温度放大10倍曲线图

1#、2#、4# 样品横向断裂伸长率都有随温度波动而变化的趋势;3# 样品的横向断裂伸长率在试验后期与温度有反向波动的情况;3# 样品横向断裂伸长率的平均数据最佳。

图4 是使用四种PET样条测得的纵向断裂伸长率(%)值和测试当日的温度区间值绘制的曲线图。同样为在同一曲线图中体现出温度波动,以便观察,特把温度区间值放大了10倍。测得的四种样条纵向断裂伸长率区间在691~956%,符合大于500% 的断裂伸长率要求。

1# 样品的纵向断裂伸长率波动区间较平稳 ;2#、 4 # 样品的纵向断裂伸长率有随温度波动而变化的趋势;3# 样品的纵向断裂伸长率在试验后期与温度有反向波动的情况,且 3#  样品纵向断裂伸长率的平均数据最佳。


图4 样条纵向断裂伸长率和测试日环境温度放大10倍曲线图

2.2  测试b
将四种PET样块做落镖冲击试验,落标质量2010 g,高度1.75 m ,均未见样块破损。

2.3  测试c
图5是使用四种PET卷材样品按月固定日制作吸塑件,放置24 h 后,进行固定重量的抗冲击高度测试数据和环境温度区间值绘制的曲线图。为方便同图体现波动,特把温度区间值缩小了5倍。


图5 静置24h的吸塑件抗冲击高度和测试日环境温度缩小5倍曲线图

从曲线图来看,环境温度的波动对各批次吸塑件样品的抗冲击高度没有明显影响。
四种样品的抗冲击数据平均值(见表 4)。

2.4  测试d
图6 是使用四种PET卷材样品在常温库房存放一年后批量制成吸塑件,在每月固定日随机抽取吸塑件进行固定重量的抗冲击高度测试数据和环境温度区间 值绘制的曲线图。为方便同图体现波动,特意把温度区间值缩小了5倍。


图6 库存吸塑件抗冲击高度和测试日环境温度缩小5倍
本测试所用吸塑件与“测试c”第12次测试用吸塑件为同批吸塑件。
从曲线图来看,环境温度的波动对本批次的库存吸塑件样品的抗冲击高度没有明显影响。但与按月制作的吸塑件抗冲击高度比较,库存吸塑件的抗冲击高度有明显降低。

3 结语
从四种测试方案获得的数据分析,我们得到如下几点结论 :

3.1 通过测试 a、b可知
常温库房储存的四种PET卷材样品,在 一年内,其物理性能均能达到卷材拉伸强度>50 MPa、断裂伸长率>500%、高度1.75 m落标质量 2010g的落标冲击无破损的要求。

3.2    通过测试 a 可知
片厚0.8 mm并添加适量开口剂和增韧剂的PET卷材,在常温库房中储存,一年内其拉伸强度和断裂伸长率优于其他三种 PET卷材。

3.3  通过测试d可知
片厚1.0mm并添加适量开口剂和增韧剂的PET卷材制成的吸塑件,在常温库房中储存,一年内其抗冲击高度优于其他三种 PET卷材制作的吸塑件。

3.4    通过测试 c 、d 可知
在常温库房中储存的卷材按需制作吸塑件,其抗冲击性能受每次吸塑制作的工艺影响。在同批次吸塑制品中,按需制作的吸塑件其抗冲击高度优于库存吸塑件的抗冲击高度。

3.5 通过测试d可知
在上述落标冲击试验条件下,库存吸塑件在第九 次测试时 , 气温由高转低,吸塑件开始出现冲击面“碎裂”的现象。