发往埃及客户的十条PET片材线

时间：2022-05-01

1 a-PET片材
1.1a-PET片材用聚酯树脂
20世纪0年代初引进PET片材生产线，那时使用的是进口的聚酯树脂切片，经分析表明是增黏的纯PET树脂，特性黏度（η）在0.8~0.9 dL/g。90年代中期，开始使用间苯二甲酸共缩聚改性聚酯树脂，间苯二甲酸占二酸的质量分数为3.5% ~4.5% ，共缩聚改性使片材结晶速度变慢，利于吸塑加工和提高制品的透明度。用市售的样品分析，测得其熔融峰温为247.7℃，比纯PET树脂通常低10℃左右，如图1所示，表明共缩聚改性聚酯树脂仍然是a-PET片材用聚酯树脂。
图1透明食品包装盒材料的差示扫描量热（ DSC）分析
1.2 a-PET片材的开裂问题
收卷的a-PET片材放置数天后出现开裂的问题，曾困扰过国内一些片材制造厂。
通过分析，导致开裂的原因有：（1）挤出加工过程降解较大，特性黏度偏低，导致材料性能较脆；（2）冷却鼓线速度（拉伸速度）与挤出速度之比值偏低，片材的纵向没有形成必须要有的取向度；（3）卷轴直径小，片材受弯曲应力作用较大。
同一模温和拉伸速度与挤出速度之比也相同的情况下，特性黏度高的熔体黏度大，片材的纵向取向度较高，这时片材的纵向强度和韧性提高，不出现开裂；若特性黏度偏低，适当提高拉伸速度与挤出速度之比值，亦可解决此问题。
2 c-PET片材
2.1 c-PET片材用聚酯树脂
c-PET片材与a-PET片材的不同，主要在聚酯树脂的结晶行为，前者要求在吸塑成形之后，材料树脂的结晶度在35%以上，以保证吸塑制品在微波炉内加热时基本不收缩变形。
对适于微波炉加热食品用的PET片材吸塑加工而成的托盘材料（黑色），作差示扫描量热结果如图2。与图1对比可知：（1）观察不到冷结晶峰，即材料树脂已基本上完成结晶过程，处于较高的结晶状态;（2）其熔融峰温为255℃，与通常的纯PET树脂的相近，表明它不是共缩聚改性的。
图2 黑色食品包装托盘材料的差示扫描量热
2.2 结晶成核剂
c-PET片材用纯PET树脂来制造是完全必然的，因为共缩聚改性将使结晶较难进行。为了加快吸塑加工过程中的结晶作用，还要加进结晶成核剂或结晶促进剂。
按“化学成核”的观点，低分子羧酸盐是一类结晶成核剂，但它们导致降解。因此，采用多羧基的高分子作为PET结晶成核剂便成为合理的选择，例如离聚体等。
对外商提供的c-PET片材用结晶成核剂进行差示扫描量热，结果观察到峰温为165℃熔融吸热峰，表明它是一种聚丙烯为基的结晶成核剂。图2中可看到有一个小的峰温为162.2℃的吸热峰，样品熔融后降温再升温测定的DSC谱线上仍然可观测到这个吸热峰，由此看来，这样品应用的完全可能就是这种聚丙烯为基的结晶成核剂。
2.3 颜色及添加剂量
吸塑加工成形实质上是对片材进行面拉伸，在制品的不同部位因拉伸的温度、倍率、冷却速度等不同而有不同的取向度和结晶度以及结晶的结构状态。
已知c-PET片材在吸塑加工成形时，必须有一个结晶定型过程，又难以避免制品的不同部位的取向度和结晶度以及结晶的结构状态的差异，并由此导致的透明度、白色深浅不一，影响包装效果。因此制成深色，例如黑色便是一种选择。
对食品包装的黑色托盘材料的热重分析（ TG）结果如图3所示。与通常的纯PET的TG3比较，表明它含添加剂质量分数为2.5%左右，除了结晶成核剂外，便是炭黑，它们在360 ~420℃便氧化分解逸去。
应用炭黑可能还有一-个作用，在于它对辐射热有较强的吸收和较好的热传导，利于加热和加热的均匀性。
图3食品包装的黑色托盘材料的热重分析（空气）
测定中发现有白色升华物，因量太少，未能作进一步分析。至903.5℃还有0.41%的质量，是为灰分，比通常的聚酯树脂的灰分量大许多，多出的应是结晶成核剂烧剩的金属氧化物。

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