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    1950年，美國杜邦化學(xué)公司以“聚對苯二甲酸乙二(醇)酯”做原料，首次開發(fā)出一種合成纖維。聚對苯二甲酸乙二酯的俗稱是“滌綸纖維”，代號為PET。目前市售的PET包裝容器，主要是PET樹脂經(jīng)吹塑成型的塑料容器。它主要依賴于高粘度、高品位的瓶用級PET樹脂的發(fā)展，以及雙向拉伸吹塑技術(shù)的開發(fā)。雙向拉伸吹塑PET瓶的實用化，至今不過20多年的歷史，然而由于PET瓶優(yōu)良的物理機械性能、良好的經(jīng)濟性以及對環(huán)保要求很好的適應(yīng)性等眾多的突出優(yōu)點，已經(jīng)成為包裝容器領(lǐng)域中一個極其引人注目的新秀。目前在我國已形成年產(chǎn)數(shù)10億只瓶的生產(chǎn)能力。    1 PET樹脂的分子結(jié)構(gòu)與物理特性    PET樹脂的微觀結(jié)構(gòu)中的大分子鏈，是由多個對苯二甲酸乙二酯的鏈節(jié)重復(fù)而成，具有良好的規(guī)整性為其提供了較佳的結(jié)晶性能。其分子鏈比較剛硬(主鏈中存在有苯環(huán))，分子間的作用力較強(有較強的極性)，賦予了PET樹脂良好的剛性、強度和對非極性氣體等物質(zhì)的良好的阻隔性能。    PET樹脂是一種典型的晶體型聚合物，但其結(jié)晶速度較慢。通過結(jié)晶處理，可以大幅度地調(diào)整PET制品的性能，以適應(yīng)應(yīng)用上的需要。與聚乙烯、聚丙烯等晶體性樹脂相比，PET大分子鏈的剛性較大(存在有亞苯基結(jié)構(gòu))，因而結(jié)晶速度要慢得多。    PET樹脂本身具有良好的熱穩(wěn)定性，但是在有水分存在時，易產(chǎn)生降解。降解的結(jié)果會導(dǎo)致PET分子量明顯下降，特性粘度與制品的機械強度亦相應(yīng)地下降。因此必須在成型之前，盡可能地排除其含水量。一般認為含水率低于0.005%為宜，至少應(yīng)在0.01%以下。    2 PET的吹塑成型容器    2.1 PET的雙向拉伸吹塑    由于PET樹脂在成型加工過程中經(jīng)過拉伸處理，制品中的高分子產(chǎn)生了良好的定向排列，因此制品除了具有PET樹脂所固有的一般優(yōu)點之外，機械強度和許多物理性能均有明顯地改善，從而表現(xiàn)出一系列優(yōu)異的特性。    (1)機械強度高    雙向拉伸PET瓶的機械強度，不僅高于PVC容器而且明顯地高于直接擠出吹塑法生產(chǎn)的PET容器。    (2)物耗低、重量輕    由于雙向拉伸PET瓶具有高的機械強度和優(yōu)良的物理性能，它可以采用較薄的壁厚以降低消耗，從而降低PET瓶的成本，提高其經(jīng)濟上的競爭力，同時還有助于降低運輸成本。    (3)耐化學(xué)藥品性好    主要表現(xiàn)在耐油性、耐有機藥品性、耐酸性等方面，此外它有適度的耐堿性。    (4)外觀優(yōu)良    雙向拉伸PET瓶的透明性好，霧度低，具有玻璃般的透明性和光澤度；此外PET的著色性能好，可以制成使用上所需要的各式各樣的顏色。    (5)衛(wèi)生性能好    雙向拉伸PET瓶已成為當(dāng)今世界各國所普遍認可的、可用于包裝食品、藥物等商品，是一種可靠性高的無毒包裝材料。    (6)廢棄的雙向拉伸PET瓶易于處理    主要有降解法制取樹脂、回收造粒、焚燒回收熱能等方法。    2.2 PET瓶的雙向拉伸吹塑方法    PET雙向拉伸吹塑有多種實用化的工業(yè)方法。就型坯的制造方法而論，可分為擠出法與注射法兩類。而注射法中，又有一步法(熱坯法)和二步法(冷坯法)之分。其對比如表1所示。但無論采用哪種成型方法，制造雙向拉伸PET瓶都需要事先制成型坯，然后再在適當(dāng)?shù)臈l件下，進行拉伸吹塑，制得最終的產(chǎn)品。注射拉伸吹塑，其型坯是經(jīng)過注射的方法制得的，尺寸精度比較容易控制，瓶口的密封性比較容易保證。故這種成型方法應(yīng)用十分廣泛，目前PET拉伸吹塑基本上均采用注射拉伸吹塑。    PET的拉伸吹塑，主要包括型坯注射成型、型坯再加熱、拉伸吹塑等3個基本部序。現(xiàn)分別簡要介紹如下：  表1  熱坯法與冷坯法對比項目項目成型方法 熱坯法冷坯法生產(chǎn)運作的特點注、拉、吹的過程在一部機器上進行，能耗較小，不易控制。制備型坯和拉伸吹塑過程在兩部獨立的機器上完成，能耗相對高。型坯的運送狀況內(nèi)部一次完成，不需要在線外運送，減少型坯的污染和損壞。需要不同的設(shè)備，各自生產(chǎn)，甚至要外購。存在損壞和污染的情況。設(shè)備的維修與投資設(shè)備一次性投資大，維修相對困難。大幅度減少一次性的投資，易于維修。    (1)型坯注射     注射高透明、壁厚均勻性佳的型坯，是制得優(yōu)良的PET拉伸吹塑瓶必不可少的條件。PET樹脂中水分的存在，對于PET的成型加工具有很大的危害，因此應(yīng)事先對制備注射型坯的PET物料進行干燥處理。為防止己干燥好的PET在注射成型過程中吸收空氣中的水蒸氣，注射機一般都配用干燥料斗。      PET樹脂的熔點在260℃左右，分解溫度在290℃以上，料筒和流道的溫度可在260-290℃左右這一廣闊的溫度范圍內(nèi)選定。適當(dāng)?shù)靥岣吡蠝赜欣诟纳菩团鞯耐该鞫?；但高溫注射時，型坯中的乙醛含量有增大的趨勢，對此必須予以必要的重視。     (2)型坯的再加熱     二步法注射拉伸吹塑，需將型坯從注射模中取出，使它冷卻到室溫。一般還需要24小時以上的停放，使型坯達到熱平衡。在拉伸吹塑前，將瓶坯加熱到拉伸吹塑的溫度。     再加熱過程一般在恒溫箱中進行。恒溫箱采用遠紅外或者石英加熱器加熱，也可采用射頻加熱。瓶坯不需要加熱的頸部采用隔熱屏加以保護。比較理想的方式是使型坯在烘箱中移動的同時不斷地旋轉(zhuǎn)，以利于均勻地加熱。     經(jīng)過再加熱的型坯還需要經(jīng)過“溫度調(diào)節(jié)處理”。其必要性在于剛加熱的型坯沿著厚度方向(徑向)的溫度分布是不均勻的，剛加熱以后，型坯的溫度分布對于拉伸吹塑的加工是不利的。因此需要一個溫度調(diào)節(jié)處理過程。所謂“溫度調(diào)節(jié)處理”，就是使加熱完了的型坯的外壁與冷空氣接觸，得到調(diào)節(jié)冷卻。溫度調(diào)節(jié)處理的時間因加熱歷程不同而異，一般在10余秒至半分鐘左右，最后得到溫度約為100℃且溫度分布比較平緩的再加熱型坯。     (3)拉伸吹塑     拉伸吹塑可先行拉伸后再吹塑，也可同時進行拉伸與吹塑。拉伸吹塑采用的壓縮空氣的壓力較普通吹塑的壓力要大，一般在2MPa以上。PET的拉伸吹塑通常在縱向的拉伸倍率小，橫向的拉伸(吹瓶)倍率較大。大的拉伸倍率有利于提高PET的物理機械性能，但是過高的拉伸倍率則可能導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)細微的裂紋，呈現(xiàn)外觀泛白的現(xiàn)象，同時引起強度的下降。在生產(chǎn)中以控制橫向拉伸倍率不超過5，縱向拉伸倍率不超過2.5為宜。