1、、原料知识1、前言PET（聚乙烯对苯二酸酯）是英文PolyethyleneTerephthalate的缩写.是当今应用最为广泛的饮料包装材料。由于PET可以方便地通过快速冷却的方法得到基本处于非晶态、高透明、易拉伸的PET制品，所以作为包装材料时PET既可制成双向拉伸包装膜，又可由非晶态瓶胚得到高强度、高透明的拉伸吹塑瓶，还可以直接挤出或吹塑成非拉伸PET中空容器。PET中空容器尤其是拉伸吹塑瓶，充分发挥了PET性能，对内容物有良好的展示效果，性能和成本与其他中空容器相抗衡。因此PET作包装材料时基本上都是采用拉伸吹塑成型的，其中应用最多的是几十毫升到2升的小型瓶，也有容量30升的大瓶。
3、加工性能好的特点，质量优异，特别是乙醛、重金属、灰分含量极低，符合国家卫生标准。BST瓶级切片加工成的瓶，具有无臭、无味、强度高、气密性好、抗溶剂性等优点。产品标准等效采用国外先进标准品种及用途（仪征石化）BG85:主要用于含气碳酸饮料包装用。BG80:主要用于纯净水、矿泉水等包装用。BG801:主要用于果汁、茶饮料等饮品包装。BG802:主要用于食用油瓶的包装及片材等。BG80H:高吸热水瓶片，具有优良的吹瓶吸热效果质量指标瓶级聚酯切片主要质量指标项目单位BG85BG80BG801BG802BG80H优等品合格品合格品合格品合格品合格品粘度dl/gM1土0.015M土0.020M+0.02
4、0M+0.020M+0.020M0.020乙醛含量mg/kg01.001.01.01.01.01.0色度（b值）-01.02.0工2.0工2.0工2.0工2.0端较基含量mol/t035035035035035035熔点C也2肌2也2肌2肌2M22mg/kg010001000100010001000100灰分%工0.08工0.08工0.08工0.08工0.08工0.08水分%&0.4&0.40.40.40.40.4注：M为指标中心值，亦可根据用户要求确定。M=0.875M=249M=0.800M2=249M=0.780M=253M=0.830M2=248M=0.800M2=
5、2493、PETW级切片物理特性粘度粘度是反映瓶级切片分子量大小的一个质量指标，它也是瓶级聚酯切片最重要的质量指标。一般来讲粘度高的切片对应的瓶子强度也较高，能够耐压、耐冲;粘度低的切片对应的瓶子强度也较低，耐压、耐冲性能低。目前市场上流行的碳酸饮料瓶级切片（BG85的粘度是0.87dl/g左右、热灌装饮料瓶级切片（BG801的粘度是0.78dl/g左右、矿泉水瓶级切片（BG80的粘度是0.80dl/g左右、食用油瓶级切片（BG802的粘度是0.83dl/g左右。由于粘度高的切片注塑的熔胶温度高，粘度降也会相应增加，所以，瓶级切片的粘度也不是越高越好，只要满足制品的强度要求即可。粘度高的切片在
6、注塑时料筒温度应当高一些，而粘度低的切片在注塑时料筒温度应当稍微低一些。例如某台注塑机使用BG85瓶级切片时注塑温度采用298C,则此台注塑机使用BG8O级切片时注塑温度采用285c左右的温度为佳。这是因为粘度高的切片熔胶速度比同样温度下粘度低的切片熔胶速度慢；另一方面，粘度高的切片能够承受比较高的熔胶温度而保持制品的质量。如果粘度高的切片采用较低的熔胶温度会导致注塑周期延长、而粘度低的切片采用较高的熔胶温度会导致螺杆打滑和制品质量下降、严重的可导致无法成型。对注塑来说，一旦工艺参数确定，希望瓶级切片的粘度越稳定越好。如果切片的粘度波动大则需不断微调注塑工艺参数，严重情况会导致制品质量下降。D
7、SC容点高分子溶解需要一个过程，具DSC容点反应的是溶解过程峰顶的温度。实际注塑理论上超过DSC容点20c即可，比如水瓶片DSC容点一般为250c左右，因此注塑温度设置为270c就可以了，但注塑为了提高效率，一般实际注塑温度会将超过DSC容点30c50C。只要制品质量有保证，注塑温度适当提高是可行的。间苯二甲酸瓶级切片在生产过程中加入了间苯二甲酸以达到共聚改性的目的，使得瓶片的柔性增加、降低其结晶性能，有利于瓶坯的加工成型。同时，间苯二甲酸含量每增加1%切片的熔点会下降33.5C。间苯二甲酸对切片内在质量的影响主要是改变其结晶性能。不同制品对瓶片结晶性能的要求是不一样的，所以间苯二甲酸含量多
8、少不能一概而论。例如食用油瓶坯重、壁厚（一般在110克左右），坯冷却速度慢，就要求瓶片结晶性能越低越好，也就是间苯二甲酸含量要尽量高一点；而热灌装饮料瓶子需要承受90C的高温，希望瓶子有一定的结晶度以降低热收缩率，所以希望切片结晶性能适当高一点，也就是间苯二甲酸含量要适当低一点。间苯二甲酸含量高可以提高瓶片的可塑性能，对注塑有利。针对不同的问苯二甲酸含量的瓶片应当建立一套适合的工艺参数。二甘醇二甘醇是聚合反应的副产物，二甘醇的生成也是共聚改性，但这种共聚改性是不可控制的。一般认为二甘醇每增加1%熔点会下降8C；二甘醇含量增加使得切片的结晶性能下降，有利于瓶坯的加工成型。但二甘醇本身某种程度上可
9、以认为是切片中的杂质，因此含量增加会使切片的热稳定性降低。由于二甘醇含量对注塑的影响既有好的一面也有不利的一面，因此，很难笼统地说二甘醇含量与注塑的关系。根据资料和经验，结合国内瓶片二甘醇含量的实际水平（一般在1.5%左右），建议二甘醇适当高一点，这样有利于注塑成型、提高注塑效率，但二甘醇含量不应太高（3.0%）。端竣基对端竣基含量与瓶级聚酯切片质量的关系目前有两种有代表性的看法，一是认为端竣基含量反应的是切片的热降解程度，因此端竣基含量应适当低一点；另一观念认为端竣基含量间接反应了切片的分子量分布情况，瓶级聚酯切片是用于塑料加工的，需要分子量分布略宽一点，因而端竣基含量应适当高一点。综合两方
10、面的意见和国内瓶级聚酯切片的实际端竣基含量，瓶级聚酯切片的端竣基含量一般在2035mol/t之间。从有关资料和我们的注塑经验来看，端竣基含量适当高一点对注塑是有利的，这是因为端竣基含量高的切片可塑性提高，对注塑工艺的适应性强。但端竣基含量高的切片热稳定性相应会下降，因此，注塑温度应适当降低一点，这与高端竣基切片可塑性能好也是对应的。端竣基高的切片乙醛含量也高、注塑后的坯的乙醛含量也高，这一点也要求注塑温度应适当降低一点，以保证制品的乙醛含量控制在允许范围内。端竣基高的切片由于小分子增加，提高了分子的蠕动性能，使得瓶子的稳定性能提高，耐压、耐高温性能有明显改善。所以，碳酸饮料瓶切片的端竣基应尽可
12、及国家标准中对瓶级聚酯切片中的乙醛含量都有相应的规定，所以控制好瓶级聚酯切片生产中的乙醛含量非常重要。目前市场上流行的碳酸饮料瓶级切片的乙醛含量为0.5ppm左右、矿泉水瓶级切片乙醛含量为0.8ppm左右、热灌装饮料瓶级切片乙醛含量为1.0ppm左右、食用油瓶级切片乙醛含量为0.7ppm左右。基本上国内主要瓶级切片供应商的乙醛含量都能符合国家标准的要求。端竣基同最终产品的乙醛含量有一定的顺比关系，大致可以分为三段：1)32mol/t左右。在生产BG8O段通过调优使最终产品乙醛含量也可以达到要求。2)3538mol/t。通过调优，乙醛含量基本可以达到要求。3)4045mol/t,端竣基40以上
17、注塑工厂）、运输等环节。柴油叉车最容易产生黑灰，因此，无论是切片生产厂家还是切片使用厂家，包括运输环节，要尽量避免使用柴油叉车。如果是塑化时部分高温炭化引起的，则应检查料筒和模具温度是否设置过高，如果检查后发现温度正常但瓶坯仍然有局部炭化现象，则应检查料筒、热流道和模具内部有无脏物污染，有必要进行拆卸清洗。色值瓶级切片的色值一般用L/a/b表示，L值表示明度、b值表示黄/蓝指数、a值表示红/绿指数。一般L值要求越高越好，这样制品的颜色比较自然，让人感觉舒服。色值指标中最主要的是b值，b值为负数偏蓝、为正数偏黄。注塑时切片要经受高温熔融，b值要增加，即制品的颜色要比切片黄，所以瓶片b值要略为低一
18、点好，以保证制品的颜色不发黄为佳。由于注塑温度对成品的b值有影响，所以注塑温度不要一味追求高催化剂含量一般在瓶片出厂指标中均不提供催化剂含量，因为这涉及到产品配方和工艺。实际上国内瓶片厂家选用的催化剂类型大同小异，只不过添加量因工艺不同而有所差异，基本上是三氧化睇、三醋酸睇、乙二醇睇等睇系催化齐I，用错系、钛系等新型催化剂的很少，主要是价格因素。催化剂在聚合和增粘反应过程中促进分子链的增长，但在注塑时也会促进降解。所以，对于催化剂含量高的瓶片，具注塑温度应该适当低一点，以确保最终制品质量受控。稳定剂含量为了防止瓶片在注塑时因高温发生热降解，瓶片在生产过程中加入了一定量的热稳定剂。各个瓶片生产
22、常切片的色相通过色值项目控制，而可能产生的异色粒子除生产厂家有关工序目视监控外，注塑厂家也有必要加强目测。4、PET的性能PET具有线分子结构，是半结晶聚合物，其中无定形态和有序态相互交织。PET的三种转变温度与无定形PET的热阻力（DSC热分析如下：玻璃化温度（Tg）从无定形的玻璃态转变到高弹态（反之亦然）称为玻璃化转变，此时的温度称为玻璃转变温度（Tg）。其反映的是长分子链的运动。增加热量提高了分子的自由度，凝固在玻璃下的分子变的可以自由活动。玻璃化转变很大程度上取决于PET的聚集形态。当粘度（IV）大或结晶度大时，分子链的活动受到限制，TgMlo结晶温度（Tc）温度继续升高，具有分子间相
24、瓶装矿泉水。2）PET的双轴取向概述分子取向是大分子链有序重排的结果，通常在适宜温度下受拉伸力的影响，分子重排有利于提高材料的物理性能。在低温（TG左右）下拉伸和吹气，小瓶坯在径向和轴向受到拉伸，分子在两个方向上进行取向排列（即双轴取向）。PET的双轴取向（半结晶聚合物）自然条件下，PET半结晶聚合物由结晶区或球晶区随机分布的无定形相组成。在温度略高于玻璃化温度（Tg）时，PET为高弹态，由于拉伸，形成分子取向。在PET不同聚集态下，因拉伸不平衡而产生不同的效果；不同效果的混合决定了材料的最终性能。无定形相拉伸使大分子或结晶区大分子的二级联结点上的链段产生部分取向，材料变得比较有序。结晶区
25、在拉力方向上，拉伸速度促进了结晶的形成。这种结晶具有与球晶的不同的结构特点，是静态的或热稳定的，在相邻分子链拉到一起时形成结晶。并且对PET而言，相邻分子链的苯环相互吸引排在一起。这种结晶叫做诱导结晶，系拉力引起的结构变化。无序相和结晶相的混合效果产生了一个有规律的最终结构，直接影响到半结品聚合物中由于分子的取向而形成的微晶数量。这就要求在为了取向而受拉伸之前结晶的程度尽可能低。因此PET瓶坯在注射模塑后必须凝固在无定形成状态下。PET瓶坯的双轴取向宏观状态的转变双轴取向从根本上改变了材料的性能。在加热之后，最初无定形状态下的瓶坯变成高弹态，即如橡胶一样。在双轴拉伸以后，大分子链的取向产生结
26、晶。吹瓶后，材料像固体一样坚硬，因此发生了状态转变。状态转变是由于临界变强化限度引起的。在硬变强化限度范围以内，塑料流动性具有高度双向的特点，增加了PET的内部应力。应变强化系数由于拉伸最终总要超过应变强化限度，以得到固态响应，从而影响诱导结晶，保证瓶体的壁厚均匀。一旦接近应变强化限度，应变以幕指数形式增加。实际上，应变强化的开始取决于最大应变值，即固有应变率限度（入n）。Sidel公司通过瓶坯的自由吹瓶研究，证明入n取决与材料固有的粘度和瓶坯温度。另外，圆柱形的瓶坯在径向较在轴向更容易拉伸，即径向的固有应变率大于轴向的固有应变率，导致在轴向优先取向，而轴向的取向取决于材料特性粘度。PE
28、上为了生产出具有特定性能的瓶体，必须控制拉伸速度和冷却速率。材料性能瓶坯的材料必须是无序的（结晶度低），以保证在双向拉伸时有合适的取向。另外，由于在同等条件下，在临界拉伸极限之前（发生降解前），高粘聚酯比低粘聚酯有较高的各向异性（正交各向异性取向），所以材料的特性粘度必须超过取向的要求值。实际上，特性粘度的选择还应根据瓶的最终用途而定。高粘聚酯（0.80-0.85）有很好的力学性能（蠕变），用于吹制碳酸饮料瓶。对于无气饮料如矿泉水，低粘聚酯（0.70-0.78）就够了。几何形状瓶坯的几何形状包含了有PET的IV,瓶的外形和最终用途控制瓶坯的尺寸。实际上，瓶坯是基于双向拉伸率和所需的最
29、终壁厚而选定的。沿二个轴方向达到固有拉伸率，才能得到足够的取向，从而增加材料的力学性能。材料的主要参数包括粘度及其它参数。超过固有应变率会增加内部应力。内部应力倾向于抵消瓶体内部气体压力，是有益的，应该尽量使之增大。另一方面，对于热灌装瓶，为了减小瓶体在冷却时（有负压）变形，内部应力应尽量使之减小。温度半结晶材料的双轴取向的温度条件为：（1）玻璃化温度Tg以上，以得到允许取向的延展性。（2）在结晶化温度以下，以避免妨碍取向的球晶晶核的形成。PET双轴取向的温度范围是90120CO对于确定的双向拉伸率，双轴向取向温度主要由最终产品的使用目的确定。对于碳酸饮料瓶，其温度范围是90100C,
30、以增加诱导应力。对于热灌装瓶，其温度范围是110120C。即达到了固有应变率，诱导力也受到限制。拉伸速度拉伸速度必须很快（5001500nlm/s）,以防止拉伸时发生降解取向。冷却拉伸后，当材料冷却到Tg以下时，PET分子重新排列所引起的诱导应力“冻结”在瓶壁里，这对碳酸是有益的。对于热灌瓶，温度必须保持在Tg以上，以维持分子取向，让诱导应力松弛（减小直到消失）。在此期间，产生了额外的静态结晶（25%3035%,从而加强了结构。综上所述，在PET瓶成型的过程中，温度的控制及拉伸、冷却对PET瓶的质量起重要作用。PETS的发展方向是不断提高瓶的性能，降低成本，不断扩大应用领域。随着PET瓶技术的
32、空气接触，因为PET会快速地吸收空气中的湿气，例如，完全干燥的PET与相对湿度为35%40的空气接触12min后，含湿量即可达到50Ppm含内胆的瓶级切片水分含量一般在300Ppm左右，水分较低，建议一包一次加进料斗。注塑/吹瓶对环境湿度也有要求，建议在湿度较高的地区（如长江中下游）和湿度较高的时段（如梅雨季节），注塑/吹瓶车间安装抽湿（去湿机或空调）。二、瓶坯综合知识1、前言塑料拉伸吹瓶又称双轴取向吹瓶，是一类在聚合物的高弹态下通过机械方法（拉伸杆或拉伸夹具）轴向拉伸瓶坯、用压缩空气径向吹胀（拉伸）瓶坯以成型包装容器的方法。按吹瓶的成型方法分，拉伸吹瓶有注射拉伸吹瓶和挤出拉伸吹瓶两种。若
33、按工序来分，拉伸吹瓶又可分成一步法和两步法两种。在一步法中，瓶坯的成型、冷却、加热、拉伸和吹胀以及瓶子的取出均在一台机械上依次完成；两步法则先成型出瓶坯，并使之冷却至室温，成为半成品，过后再把瓶坯经过二次加热送入吹瓶机械中拉伸吹塑形成瓶子，即瓶子的成型及其拉伸与吹胀分别在两台机械上进行。通过瓶坯拉伸吹塑成型可使聚合物分子链沿轴向和周向排列，从而使瓶子的机械性能、阻渗性能、光学性能和耐化学药品性得到提高。目前应用于拉伸吹塑成型的塑料主要有PETPVGPP、PANS四种，而其中的PEI则主要是通过注射拉伸吹塑的方法（包括一步法和两步法）成型为瓶，以用于液体的包装。用瓶坯拉伸吹塑的PETM在1976年开始工业化，这是塑料瓶用于碳酸饮料行业的真正开端。PET注拉吹瓶的市场发展迅速，使得