第二章 塑料包装材料的成型工艺（一）

1. 塑料包装制品有哪些成型方法？
　　答：塑料包装制品根据制品的不同性能而分成软塑包装制品及硬塑包装制品。所谓软塑包装（fleolible package）是指各种薄膜包装制品。软塑包装制品的成型工艺有挤出吹膜工艺、挤出流延工艺、压延工艺、共挤复合工艺、干式复合工艺、热熔复合工艺、湿式复合工艺、溶剂流延工艺、涂布工艺等；原则是硬塑包装制品包括了中空容器、周转箱、配楞钙塑箱、各种托盘、杯、皿等，以及缓冲包装。其成型工艺有挤出、共挤出、挤吹、挤拉吹、注塑、注吹、注拉吹等。可以说由于塑料包装听多样性，其成型工艺几乎涵盖了塑料加工的所有工艺。
　　塑料包装制品的二次加工也包括了各种机加工、焊接、粘接、印刷、真空蒸镀、烫金、转移印刷、电镀等各个加工领域。

　　2. 什么是塑料的“三态”？它在塑料的成型加工中有什么作用？
　　答：图2-1是聚合物在一定负荷下的温度-形变曲线。（略）
　　由图2-1中可见，对一个典型的无定形聚合物来说，有比较明显的几个特征温度：
　　①脆化温度TB 低于脆化温度的聚合物，像玻璃一样发脆，塑料无使用价值。最近开发一种在TB温度以下来粉碎一些柔软性较大的很难用一般粉碎方法在常温下粉碎的塑料和高弹体；
　　②玻璃化温度Tg 塑料在TB-Tg 温度下称为玻璃态下的塑料，这是塑料的极限使用温度范围。玻璃态下的聚合物可以进行机械加工：车、刨、磨、钉，还可进行粘接、涂装、印刷；
　　③熔融温度Tf 处于Tf-Tg 之间的塑料叫高弹态下的塑料，塑料在高弹态下可以进行分子的结晶、拉伸定向、收缩、真空热成型、热定型。也就是说，高弹态下的聚合物分子，由于分子热运动的力量，可以在固定的位置上有一定自由度；分子结构具有高度规整性的聚合物可以在高弹态下结晶；可以在外力作用下分子顺外力作用方向进行定向排布；还可以在软化温度附近进行真空热成型或压制成型。尼龙等一类工程塑料，可以在高弹态下退火处理或淬火处理，以改善聚合物的各种性能。
　　④分解温度TD到了TD温度，聚合物分子发生热分解，超过这个温度聚合物分解剧烈，为此，聚合物的熔融成型温度只能在Tf-TD之间熔融态下进行。
　　玻璃态、高弹态和熔融态称为聚合物的三态。一些聚合物的Tg及Tf见表2-1

表2-1　常用几种聚合物的一座经温度和熔融温度

聚合物 Tg/℃ Tf/℃ 聚合物 Tg/℃ Tf/℃ PEFE
聚丁二烯
POM
顺式1，4聚异戊二烯
PE
聚丙烯酸甲酯
PP
聚砜 -150
-105
-73
-70
-70
3
15
195 -
-
180
28
138
-
176
- PA66
PET
PVC
PAN
PS
PMMA
PC 50
70
80
90
100
100
140 264
267
-
317
237
＞200
267

　　3. 塑料熔融成型加工前需要做哪些预处理？
　　答：在我国，PVC树脂一般均以树脂粉末供市，树脂粉仅以悬浮PVC的相对分子质量大小分成七个等级，其中不含任何添加剂。为此，PVC制品成型前必须要配方、混炼、造粒后才能进行熔融成型加工。
　　对于其他塑料，如PE、PP、PVC、ABS、PS等，可以直接根据成型的制品要求，从石油化工厂生产的牌号中挑选颗粒状的树脂牌号，即可直接应用于成型。石油化工厂中是已经根据每种牌号的性能特点添加各种助剂后造粒而成的。某些牌号欠缺的，需要在成型加工厂中自己配制的，则要对添加的材料进行干燥、混合搅拌、固体添加剂研磨、造粒后再成型。
　　成型制品对水分要求控制严格的塑料或吸湿性大的塑料，应进行预干燥，如：聚酰胺应在100℃下干燥2h；PC应在120℃下干燥3h；聚酯树脂应在100-130℃干燥4h。树脂及填充剂，如 CaCO3的干燥，主要有固定床烘箱和流化床干燥器两种，各种干燥器的优缺点列于表2-2中。

表2-2　各种干燥器的优缺点

设备名称 优缺点 适用性 普通烘箱 　　有电加热、蒸汽加热、真空电 加热等多种。干燥效率低、结构简单 　　少量物质 真空转鼓干燥器 　　结构简单，物料在真空状态下翻动，干燥效果好，效率高，但间歇操作 　　适宜于中小型，尤 其适宜于易热分解的塑料 沸腾床干燥器 　　热风把物料鼓吹起来，在干燥器内沸腾状态，又叫流化床干燥器。接触面积大，传热效果好，干燥效率高，可干燥到0.01%以下 　　适宜于80-250μm到 15-25mm的各种物料 的干燥 远红外线干燥器 　　干燥速度快，干燥效率高，省电，投资少，干燥质量高 　　适宜于大多数工程 热塑性塑料的干燥 。振动式远红外线干 线干燥器效果更佳

　　几种常用塑料的吸湿性如表2-3所示。几种塑料的干燥条件如表2-4所示。

表2-3　几种常用塑料的吸湿性

塑料 吸水率% 塑料 吸水率% 塑料 吸水率% PTPE
PE
PCTFE
FEP
PP
PS
TPX
交联PE
聚丁烯
PVDF
CPVC 0.00
＜0.01
＜0.01
＜0.01
0.01-0.03
0.01-0.05
0.01
0.01-0.06
0.01-0.06
0.02-0.06
0.002-0.15 EVA
PESK
PA66
改性PPD
PPSU