科鵬塑膠解說PET注坯及吹瓶工藝要點

 PET是Polyethylene terephthalate簡稱PET，在飲料包裝領(lǐng)域的應(yīng)用推動了飲料包裝業(yè)的高速發(fā)展。與此同時，飲料包裝業(yè)的發(fā)展也為PET的應(yīng)用提供了發(fā)展空間。嚴格控制 PET注坯及吹瓶工藝是保證PET瓶的外觀與其經(jīng)濟性的關(guān)鍵。

  PET的特性

  PET是乙二醇和對苯二甲酸縮合的產(chǎn)物是飽和的熱塑性聚合物。PET分子有線性和半結(jié)晶狀態(tài)。生產(chǎn)PET最簡單的過程，就是對苯二甲酸與乙二醇反應(yīng)形成單體（酯化），然后縮聚成長鏈聚合物 PET聚合度隨溫度和壓力而變化。PET與很多塑料一樣，加工過程中有三態(tài)變化，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。其中涉及到三個溫度轉(zhuǎn)變：玻璃化溫度Tg 、結(jié)晶溫度 Tc、熔點Tf。

  從無定型玻璃態(tài)到橡膠態(tài)的轉(zhuǎn)變叫玻璃化轉(zhuǎn)變，它表示長鏈段開始運動。外部加熱可以加分子（鏈節(jié)）自由度，在玻璃態(tài)凝固的分子現(xiàn)在可以移動了。玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變依賴于PET的形態(tài)。當(dāng)特性粘度（IV）高時結(jié)晶較明顯，分子鏈的自由度受到限制，同時

Tg較高。隨著溫度的升高逐步產(chǎn)生局部球晶，導(dǎo)致局部分子鏈因分子間力而重排，即結(jié)晶。對PET而言，最大結(jié)晶度約55%，該極限是由芳香環(huán)重排緩慢造成的，所以說該芳香環(huán)妨礙晶區(qū)的形成。如果 T＜c，PET的粘度妨礙鏈段向有序運動（不許結(jié)晶）； T ＞Tc，熱作用妨礙無定形區(qū)的形成（趨向結(jié)晶）。熔點Tf即所有晶體解體時的溫度。

  PET干燥與干燥機

水解

  固體PET極易從空氣中吸濕。儲存時，PET會吸濕直至與環(huán)境條件飽和。飽和值可高達 0.6%重量份。通常，PET在供應(yīng)商處發(fā)貨時，其含水率低于0.1% 重量份。為了獲得最好的產(chǎn)品性能，有必要把含水率降低到 0.004%，最好熔化前是30ppm。

  樹脂中若含有水分，即使很低也會引起一系列的反應(yīng)：當(dāng)溫度高于PET熔點（約250℃）時，水會很快地引起聚合物降解（由于水的降解導(dǎo)致化學(xué)鏈被切斷），這樣就會降低分子量，降低表觀粘度及相關(guān)的物理性能。事實上，水解在較低的溫度下（如 150℃）就開始發(fā)生，但是速度較低，其速度隨溫度升高而升高。在干燥和成型條件下，IV的降低不能大于0.02dl/g。粘度太大的下降，會導(dǎo)致結(jié)晶速度增加，對瓶坯的透明度不利，并導(dǎo)致瓶子的機械性能下降，承載強度和沖擊強度下降。

  熱降解

  溫度對干燥PET的影響很復(fù)雜，它不僅影響水氣的擴散速度，還對干燥時的化學(xué)過程有影響，所以最終會影響樹脂的性能。考慮潛在的水解和熱過程是非常必要的，如前所述，伴著

IV的下降，水解的速度在150℃以上時加快，因為熱轉(zhuǎn)變過程比擴散過程快，干燥時溫度過早提高是不利的。同樣，即使大部分水氣可以抽走，但是過高的溫度（如高過180 ℃）將導(dǎo)致熱降解和熱氧化（在空氣干燥系統(tǒng)中），這樣，聚合物鏈斷裂，還釋放出副產(chǎn)品物質(zhì)，導(dǎo)致物理性能下降。副產(chǎn)品中有 AA成份，物理性能的改變會在瓶坯上表現(xiàn)出來，如

霧狀結(jié)晶、IV的下降、產(chǎn)品發(fā)黃等。

  PET干燥機的干燥原理和基本性能在帶干燥劑床的干燥器中，空氣先被吸收濕氣的干燥劑吸濕，一個熱空氣鼓風(fēng)機將干燥的熱空氣壓至斗中。回風(fēng)又通過干燥劑干燥循環(huán)，被加熱后，干燥劑釋放出水氣，冷卻后又吸收濕氣。所以，必須將兩條分離的氣路最小化，并有干燥劑存在。