ET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(yán)格控制 PET注坯及吹瓶工藝是保證PET瓶的外觀與其經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)Tf即所有晶體解體時的溫度。 PET干燥與干燥機(jī) 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(dá) 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(diǎn)(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(shí)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(jī)械性能下降,承載強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)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(kuò)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?yàn)闊徂D(zhuǎn)變過程比擴(kuò)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(jī)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(jī)將干燥的熱空氣壓至斗中?;仫L(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。