“爆瓶”是瓶子開裂的一種外在表現(xiàn),,而應(yīng)力則是聚合物本身受到多方向的作用力,,加上外部媒介的作用而產(chǎn)生的瓶子底部開裂的現(xiàn)象。它的形成是瓶子內(nèi)在和外壁存在缺陷,,當受到外在能量且接觸到外界一些開裂媒介時,,便會沿著較短的分子鏈間的隙間,逐漸延伸(推進)至瓶壁的另一面,,直到瓶子開裂為止,。在生產(chǎn)和儲存過程中造成PET瓶應(yīng)力不好的因素有很多,但是歸納起來有以下幾種:
1.PET樹脂切片粘度過底,;
2.底模設(shè)計不當,;
3.瓶子底部成型時厚度突變;
4.外壁粗糙,;
5.瓶壁帶有雜質(zhì),;
6.瓶子儲存時間過久;
7.飲料灌裝中使用不適當?shù)臐櫥瑒?。對這些諸多易引起瓶子應(yīng)力不好的因素,,本文將通過對瓶子儲存時間長短的討論,,探討瓶子儲存時間的控制,對瓶子應(yīng)力影響,。
應(yīng)力是PET瓶在自然環(huán)境下由環(huán)境和濕度變化引起制品的伸縮變形,,在制品內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。這種應(yīng)力我們稱作為溫度應(yīng)力或熱應(yīng)力(ThErmal sTrEss)這種存在于制品中的伸縮變形包括兩部分:即由溫度變化所引起的變形(自由脹縮)和由內(nèi)力引起的彈性變形,。
結(jié)晶型塑料(PET樹脂是一種結(jié)晶型塑料)的收縮原因,,主要受塑料熱膨脹系數(shù)的影響和結(jié)晶結(jié)構(gòu)形成時熔體的凝聚作用引起的。此外,,塑料制品的壁厚不均勻,,由厚至薄(或者相反),若是在某一處有突然變化轉(zhuǎn)折,,那該處的收縮率也會突然變化,,此處收縮率的變化會造成該處有很大的內(nèi)應(yīng)力。而五角瓶瓶底的內(nèi)應(yīng)力主要也集中在瓶子底部的厚薄轉(zhuǎn)折處,。我們從上面三個圖表中也可以看到:環(huán)境溫度的變化和存儲時間的延長,瓶子的收縮率也會隨之增大,。
特別在瓶子底部,,由于底部五角轉(zhuǎn)折厚薄不同,引起的收縮明顯不同,。當晝夜溫差較大時,,瓶子白天吸收熱量,夜里釋放熱量,,瓶底較熱(厚)部分在收縮時要受到已經(jīng)凝固(薄)部分的抑制,,而受到拉伸應(yīng)力,已凝固(薄部分則相應(yīng)的受到壓縮應(yīng)力,。使得瓶子隨著倉儲時間的延長,,內(nèi)部應(yīng)力也在慢慢增大。最終產(chǎn)生人們內(nèi)眼難易察覺到的翹曲(變形),。比較明顯的事例為:模具底部有撲式的1.25L百事瓶子,,儲存期超過半年,就是在10℃的環(huán)境溫度下,,內(nèi)壓3.7~4.0kg/cm2時底部在兩周就有明顯裂痕,。
相反現(xiàn)實生活中的吹瓶企業(yè)在吹制瓶子時,是無法使吹瓶模具的冷卻效果十分優(yōu)良,。其冷卻的好與壞也是一個相對值,,因此吹出的瓶子在出模后,底部已經(jīng)存在著較為嚴重的熱應(yīng)力,。這是因為PET樹脂聚合物在制成成品時,,瓶坯從常溫加熱到高于玻璃化溫度后,,在高壓氣體的作用下制成一定形狀的瓶子,同時在低于玻璃化溫度的模具中冷卻定型,,在整個過程瓶子本身已經(jīng)存在著溫度梯度(余熱),。