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①聚氯乙烯（PVC）
它是建筑中用量最大的一种塑料。硬质聚氯乙烯的密度为1.38～1.43g/cm3，机械强度高，化学稳定性好，使用温度范围一般在-15～+55℃之间，适宜制造塑料门窗、下水管、线槽等。
②聚乙烯（PE）
聚乙烯塑料在建筑上主要用于给排水管、卫生洁具。
③聚丙烯（PP）
聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，约为0．90左右。 聚丙烯常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。
④聚苯乙烯（PS）
聚苯乙烯为无色透明类似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用来生产泡沫隔热材料、透光材料等制品。
⑤ABS塑料
ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（A）、丁二烯（B）及苯乙烯（S） 为基础的三组分所组成。ABS塑料可制作压有花纹图案的塑料装饰板等 |
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PET 聚对苯二甲酸乙二酯.
PE是聚乙烯.
PVC是聚氯乙烯.
PP是聚丙烯.
ABS是丙烯腈，丁二烯，苯乙烯三者的共聚物。
PEP是聚乙二醇 (PEG) 和环氧丙烷 (PO）两者的共聚物。
①聚氯乙烯（PVC） 它是建筑中用量最大的一种塑料。硬质聚氯乙烯的密度为1.38～1.43g/cm3，机械强度高，化学稳定性好 ②聚乙烯（PE） ③聚丙烯（PP） 聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，约为0．90左右。 聚丙烯常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。 ④聚苯乙烯（PS） 聚苯乙烯为无色透明类似玻璃的塑料。 ⑤ABS塑料 ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（A）、丁二烯（B）及苯乙烯（S） 为基础的三组分所组成。
PS：聚苯乙稀
是一种无色透明的塑料材料。具有高于100摄氏度的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。
PP：聚丙烯
是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。澳大利亚的钱币也使用聚丙烯制作。
PE：聚乙烯
是日常生活中最常用的高分子材料之一，大量用于制造塑料袋，塑料薄膜，牛奶桶的产品。
聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。
聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从90摄氏度到130摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在130摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。
结构式：- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2
ABS：是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的合成塑料
丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚合产物，取它们英文名的第一个字母命名。它是一种强度高、韧性好、综合性能优良的树脂，用途广泛，常用作工程塑料。工业上多以聚丁二烯胶乳或苯乙烯含量低的丁苯橡胶为主链，与丙烯腈、苯乙烯两种单体的混合物接枝共聚合制得。实际上它往往是含丁二烯的接枝聚合物与丙烯腈－苯乙烯共聚物SAN(或称 AS)的混合物。近年来也有先用苯乙烯、丙烯腈两种单体共聚，然后再与接枝共聚的ABS树脂以不同比例混合，以制得适应不同用途的各种 ABS树脂。20世纪50年代中期已开始在美国工业化生产。
工业生产方法 可分两大类：一类是将聚丁二烯或丁苯橡胶与SAN树脂在辊筒上进行机械共混，或将两种胶乳共混，再共聚；另一类是在聚丁二烯或苯乙烯含量低的丁苯胶乳中加入苯乙烯和丙烯腈单体进行乳液接枝共聚，或再与SAN树脂以不同比例混合使用。
结构、性质和应用 在ABS树脂中，橡胶颗粒呈分散相，分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时，交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量，使应力分散，从而阻止裂口发展，以此提高抗撕性能。 |
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PP
PC/ABS
PVC
PET
PEI
等等啊
PP就是食用塑料，电饭锅/高压锅垫圈啊，洗菜的透明盆盆就是这个做的
通用塑胶:PP,PE,ABS,PS,PVC
通用工程塑胶：PA,PC,PPO,PBT,PET |
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PC（Polycarbonate）（聚碳酸酯）树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。
PVC（polyvinyl chloride）聚氯乙烯材料，是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适量的抗老化剂、改性剂等，经混炼、压延、真空吸塑等工艺而成的材料。
PE（polyethylene）：聚乙烯，是结构最简单的高分子有机化合物，当今世界应用最广泛的高分子材料，由乙烯聚合而成，根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。。
PET（Polyethylene terephathalate）：聚对苯二甲酸二乙酯。PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好 |
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17.PPE 聚丙乙烯
典型应用范围:
家庭用品，电气设备如控制器壳体、光纤联接器等。
注塑模工艺条件:
干燥处理：建议在加工前进行2~4小时、100的干燥处理。
熔化温度：240~320。
模具温度：60~105。
注射压力：600~1500bar。
流道和浇口：可以使用所有类型的浇口。特别适合于使用柄形浇口和扇形浇口。
化学和物理特性:
通常，商业上提供的PPE或PPO材料一般都混入了其它热塑型材料例如PS、PA等。这些混合材料一般仍称之为PPE或PPO。混合型的PPE或PPO比纯净的材料有好得多的加工特性。特性的变化依赖于混合物如PPO和PS的比率。混入了PA 66的混合材料在高温下具有更强的化学稳定性。这种材料的吸湿性很小，其制品具有优良的几何稳定性。混入了PS的材料是非结晶性的，而混入了PA的材料是结晶性的。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率减小到0.2%。这种材料还具有优良的电绝缘特性和很低的热膨胀系数。其黏性取决于材料中混合物的比率，PPO的比率增大将导致黏性增加。
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PP 聚丙烯
典型应用范围:
汽车工业，器械，日用消费品。
注塑模工艺条件:
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：220~275，注意不要超过275。
模具温度：40~80，建议使用50。结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力：可大到1800bar。
注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
化学和物理特性:
PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃溶剂、氯化烃溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
19.PVC
典型应用范围:
供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。
注塑模工艺条件:
干燥处理：通常不需要干燥处理。
熔化温度：185~205
模具温度：20~50
注射压力：可大到1500bar
保压压力：可大到1000bar
注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。
流道和浇口：所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口；对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形浇口的厚度不能小于1mm。
化学和物理特性:
刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工，因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。
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一、 PP性能上的主要优点：
1. 由于在熔融温度下流动性好，成型性能好，故特别适于制作扁平型、大型、小型、角型等对PE料来说难度较大的制作，且制品的表面光泽、染色效果、外伤痕留等方面都优于PE料。
2. 通用塑料中，PP的耐热性最好。其制品可在100℃下煮沸消毒，适于制成餐具、水壶等及需要进行高温灭菌处理的医疗器村。据报道，PP制件曾在135℃下经100hr蒸汽消毒亦不会被破坏。在没有外力作用下时，温度即使达150℃亦不会变形。
3. 由于分子量、结晶度较好，PP比PS、PE、ABS的抗拉强度大，即使在100℃时仍能保留常温抗拉强度的一半。以长时间荷重下的变形而言，PP的耐蠕变性也十分突出。
4. 屈服强度高，有很高的弯曲疲劳寿命。用PP制作的活动铰链，在厚度适当的情况下(如0.25-0.5mm),能承受7000万次的折叠弯曲而未有大的损坏，“百折软胶”的商业名称正由此而来。
5. PP有良好的耐应力开裂性，此特性可使制件在嵌入金属配件后或在螺丝拧紧后不会轻易开裂。
6. 密度较小，为目前已知的塑料中密度最小的品种之一。常用塑料的密度范围或平均值见表2。
表2 常用塑料的密度
塑料名称 PP LDPE HDPE PS 硬质PVC
相对密度 0.91-0.91 0.91-0.925 0.941-0.965 1.01-1.06 1.35-1.45
塑料名称 软质PVC ABS PC 1010 PMMA
相对密度 1.16-1.35 1.04-1.07 1.20 1.04-1.06 1.17-1.20
7. PP具有活性基因，故有较好的抗化学药品性，能耐80℃以下的无机酸、碱液、盐类及很多有机溶剂，吸水率极低,在溶剂、去污剂、洗涤剂中极少象PE、PS那样出现龟裂现象。
8. 电气性能好。PP属非极性物质，电绝缘性、高频电性都很好，不受环境温度影响(吸水率低)，且其介电强度随温度上升而增加，介电常数低(2.2-2.6)，功率因数小，又不受温度和频率影响，在交流电设备上产生的信号及功率损耗极少，特别适于制造受热受湿电绝缘元件。
二 、 PP性能的主要缺点：
1. 冲击强度随温度变化而变化，当温度从室温降到8℃时,其冲击强度将受到极大削弱。从分子结构可知，由于-CH3基因的存在，链节间移动较困难，分子链弯曲性能下降，故其低温脆化温度比PE等高。
2. 由于是结晶聚合物，成型收缩率比无定形聚合物如PS、ABS、PC等大(仅比PE低)。成型时又易受温度、压力、冷却速度的影响，会出现不同程度的翘曲、扭变、形变，厚薄转折处易产生凸陷，因而不适于制造尺寸精度要求高或易出现变形缺陷的产品，模具设计特别讲究结构的合理安排。
3. 刚性不足，不宜作受力机械构件。特别是制件上的缺口对应力十分敏感，因而设计时要避免尖角缺口的存在。PP还有一个“铜害”毛病：制件中长期与铜制元件接触的部件会成百倍地加快氧化降解速度，影响制件的使用寿命。
4. 装饰性和装配性受到限制。虽然PP的化学稳定性总的来说是高的，但在实际应用中又构成了印刷、染色、涂覆、粘贴、电镀、粘合、蒸发等装饰加工上的困难。
5. 防火安全性差。PP容易燃烧，点着后离开火源仍会燃烧，同时熔体也会滴落飞溅，使火势蔓延，扑救困难，因而对可能产生电弧和高热的器件，应避免使用。
6. 耐候性较差。因其所含叔碳原子易受氧化，在阳光下易受紫外线辐射而加速塑料老化，使制件变硬开裂、染色消退或发生迁移。
近年来有多种新型PP注塑级料在国际市场出现，其主要特点为大幅提高流动性，再配以物理及化学改性，以及多种级别的填充料、增强料，已开发出很多新用途。
三. 成型工艺：
1. 注射温度
根据PP熔点为164-170℃,分解温度在300℃以上，晶核在受热熔融过程中会吸收大量的热量及PP在高温下易氧化变化等特点，PP的料筒温度通常在200-250℃间进行选择。较高的注射温度有助于改善PP制品的表面光洁度，提高尺寸稳定性，并对冲击强度、伸长率等有利。
2. 注射压力
较高的注射压力有利于降低熔体粘度，提高流动性，并能改善制品的相对伸长率和成型收缩率，故PP成型时宜采用较高的注射压力。
四、 制品与模具设计：
1. 因PP具有流动性好、成型收缩率大等特点，制品壁厚应在0.9-0.4mm间选择。同时，壁厚尽可能保持一致，厚薄相差不宜超过50%，其间要用圆弧过渡，转角处避免锐角存在。对于薄而平直的制品，因受收缩各向异性的影响，易产生翘曲变形等问题，为此可开设加强筋或沿口卷，加强筋厚度不应超过壁厚的1/2。
2. 带铰链的制品应注意浇口位置的选择，要求熔体的流动方向垂直于铰链的轴心线。在多模腔的模具中，浇口位置应设在靠近铰链的一侧，以避免在铰链区域内产生熔接痕。
PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯
汽车工业（结构器件如反光镜盒，电气部件如车头灯反光镜等），电器元件（马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件等）。工业应用（泵壳体、手工器械等）。
乾燥处理：加工前的乾燥处理是必须的，因为PET的吸湿性较强。建议乾燥条件为120~165℃，4小时的乾燥处理。要求湿度应小於0.02%。
熔化温度：对於非填充类型：265~280℃；对於玻璃填充类型：275~290℃。
模具温度：80~120℃。
注射压力：300~1300bar。
注射速度：在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。
流道和浇口：
可以使用所有常规类型的浇口。浇口尺寸应当为塑件厚度的50~100%。
PET的玻璃化转化温度在165℃左右，材料结晶温度范围是120~220℃。
PET在高温下有很强的吸湿性。对於玻璃纤维增强型的PET材料来说，在高温下还非常容易发生弯曲形变。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。用PET加工的透明制品具有光泽度和热扭曲温度。可以向PET中添加云母等特殊添加剂使弯曲变形减小到最小。如果使用较低的模具温度，那么使用非填充的PET材料也可获得透明制品。
PVC （聚氯乙烯）
供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。
乾燥处理：通常不需要乾燥处理。
熔化温度：185~205℃
模具温度：20~50℃
注射压力：可大到1500bar
保压压力：可大到1000bar
注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。
流道和浇口：
所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口；对於较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形浇口的厚度不能小於1mm。
刚性PVC是使用最广泛的塑胶材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。
PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。
PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难於加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。 |
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PP，聚丙烯。具有优良的电绝缘性能和耐腐蚀性能。可用于制作法兰，齿轮，壳体，医疗器材，容器等。
PC，聚碳酸酯。冲击韧性好，尺寸稳定。可作电子仪器仪表的外壳，护罩，透明性好。
AS，丙烯腈-苯乙烯树脂.抗载荷，抗热变形。应用于电器外壳，汽车工业部件。 |
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塑料是一种用途广泛的合成高分子材料，在我们的日常生活中塑料制品比比皆是。从我们起床后使用的洗漱用品、早餐时用的餐具，到工作学习时用的文具、休息时用的座垫、床垫，以及电视机、洗衣机、计算机的外壳，还有夜晚给我们带来光明的各种造型的灯具……塑料以它优异的性能逐步地代替了许多已经使用了几十年、几百年的材料和器皿，成为人们生活中不可缺少的助手。塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性，橡胶的弹性和韧性于一身，因此除了日常用品外，塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。
一、塑料的分类
塑料种类很多，到目前为止世界上投入生产的塑料大约有三百多种。塑料的分类方法较多，常用的有两种：
1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料
热塑性塑料分子结构都是线型结构，在受热时发生软化或熔化，可塑制成一定的形状，冷却后又变硬。在受热到一定程度又重新软化，冷却后又变硬，这种过程能够反复进行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。热塑性塑料成型过程比较简单，能够连续化生产，并且具有相当高的机械强度，因此发展很快。
热固性塑料的分子结构是体型结构，在受热时也发生软化，可以塑制成一定的形状，但受热到一定的程度或加入少量固化剂后，就硬化定型，再加热也不会变软和改变形状了。热固性塑料加工成型后，受热不再软化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。热固性塑料成型工艺过程比较复杂，所以连续化生产有一定的困难，但其耐热性好、不容易变形，而且价格比较低廉。
2、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料
通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料，主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。
工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亚胺等。工程塑料具有密度小、化学稳定性高、机械性能良好、电绝缘性优越、加工成型容易等特点，广泛应用于汽车、电器、化工、机械、仪器、仪表等工业，也应用于宇宙航行、火箭、导弹等方面。
二、塑料的成分
我们通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。
1、合成树脂
合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40％～100％。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100％的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。
2、填料
填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。
3、增塑剂
增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量<10％)，则得硬质聚氯乙烯塑料。
4、稳定剂
为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。
5、着色剂
着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。
6、润滑剂
润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。
除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求。
三、塑料的特性
1、塑料具有可塑性
顾名思义，塑料就是可以塑造的材料。所谓塑料的可塑性就是可以通过加热的方法使固体的塑料变软，然后再把变软了的塑料放在模具中，让它冷却后又重新凝固成一定形状的固体。塑料的这种性质也有一定的缺陷，即遇热时容易软化变形，有的塑料甚至用温度较高的水烫一下就会变形，所以塑料制品一般不宜接触开水。
2、塑料具有弹性
有些塑料也像合成纤维一样，具有一定的弹性。当它受到外力拉伸时，卷曲的分子就由柔韧性而被拉直，但一旦拉力取消后，它又会恢复原来的卷曲状态，这样就使得塑料具有弹性，例如聚乙烯和聚氯乙烯的薄膜制品。但是有些塑料是没有弹性的。
3、塑料具有较高的强度
塑料虽然没有金属那样坚硬，但与玻璃、陶瓷、木材等相比，还是具有比较高的强度及耐磨性。塑料可以制成机器上坚固的齿轮和轴承。
4、塑料具有耐腐蚀性
塑料既不像金属那样在潮湿的空气中会生锈，也不像木材那样在潮湿的环境中会腐烂或被微生物侵蚀，另外塑料耐酸碱的腐蚀。因此塑料常常被用作化工厂的输水和输液管道，建筑物的门窗等。
5、塑料具有绝缘性
塑料的分子链是原子以共价键结合起来的，分子既不能电离，也不能在结构中传递电子，所以塑料具有绝缘性。塑料可用来制造电线的包皮、电插座、电器的外壳等。
6..塑料的制造过程
绝大多数塑料制造的第一步是合成树脂的生产（由单体聚合而得），然后根据需要，将树脂（有时加入一定量的添加剂）进一步加工成塑料制品。有少数品种（如有机玻璃）其树脂的合成和塑料的成型是同时进行的 |
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常用塑料种类大体分为PE、PP、PVC、PET、EPS、ABS、PA等；其中PE有塑料大棚料、工业包装薄膜、乳酸饮料瓶、洗洁精瓶类等；PP有编织袋、打包带、捆扎绳、部分汽车保险杠等、PVC有塑料门窗型材、管材等；PET有可乐、雪碧等茶饮料瓶；EPS俗称泡沫塑料.
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1.什么是塑料薄膜？
国外专家如是说：任何碳水化合物，只要是在一定的温度和压力条件下，能够流动，并且在常温下又保持形态不变的材料通称为塑料。现在的塑料，一般是指以合成树脂为基本成分的高分子有机化合物。在一定的温度和压力条件，就可塑城一定的形状，而在常温下又可以保持形态不变的物质。那么将其用吹胀或流延的加工方法制成的，厚度小于0.254~0.3mm膜就是塑料薄膜。
2.塑料软包装常用的塑料薄膜有哪些？
（1）PE（聚乙烯）吹胀的塑料薄膜；（2）CPE（聚乙烯）未拉伸的流延塑料薄膜；（3）PP(聚丙烯)吹胀的塑料薄膜；（4）CPP（聚丙烯）未拉伸的流延塑料薄膜；（5）OPP（聚丙烯）单项拉伸的塑料薄膜；（6）BOPP（聚丙烯）双向拉伸的塑料薄膜；（7）ZBOPP（聚丙烯）双向拉伸的珠光塑料薄膜；（8）XBOPP（聚丙烯）双向拉伸的消光塑料薄膜；（9）BOPET（聚酯）双向拉伸的塑料薄膜；（10）PA(尼龙)吹胀或者共挤的塑料薄膜；（11）BOPA（尼龙）双向拉伸的塑料薄膜；（12）KBOPA(涂敷聚偏二氯乙烯)高阻隔的尼龙双向拉伸塑料薄膜；（13）PVC（聚氯乙烯）薄膜或聚氯乙烯热收缩塑料薄膜；（14）OPVC（聚氯乙烯）的单向拉伸扭结薄膜或撕裂薄膜；（15）PVA（聚乙烯醇）塑料薄膜；（16）PVDC（聚偏二氯乙烯）高阻隔的塑料薄膜；（17）PT（玻璃纸）塑料薄膜；（18）EVA（醋酸乙烯）塑料薄膜；（19）Al金属铝箔（压延铝箔或纯铝箔）；（20）DAl真空蒸渡铝塑料薄膜等。
3.塑料包装应具备的功能性？
塑料软包装应具备的三大功能，首先是具备保值的功能。它能很好的保护商品和延长内装物的保质期限，是包装的最基本功能。其次是它要具备广告的功能性，这是塑料软包装的宣传性功能、推销性或叫塑料软包装的装潢特性功能，用其包装上新颖的图案、绚丽的色彩诱导市场的购买消费。再次是应该具备使用方便的功能性，如各种不同品种类的塑料软包装有着防水、防潮、防油、易于运输、方便携带、易撕开封等使用上的种种方便。
4.食品塑料软包装的要求？
用于包装食品的塑料软包装要求，首先是无毒、无味、无容剂残留污染、无和内装食品起化学反应的物质，符合食品卫生的标准。其次要求又能起到保障被包装食品的安全、卫生和延长被包装食品的保质期限的性能。
如水果和鲜肉的保鲜、保湿的塑料软包装，面粉和大米的防潮、防蛀的塑料软包装，干果和炒货的防潮、房霉变的塑料软包装，油炸食品的阻油、防质变的塑料软包装，膨化食品和茶叶的防潮、防碎充气的塑料软包装，熟肉和肉制品的真空、蒸煮塑料软包装，豆制品的防黏、防霉的塑料真空包装，纯奶和奶制食品的无菌或灭菌的塑料液体软包装，食用盐的承重、防潮、防腐蚀包装，酒、酱油、醋的抗渗漏液体包装，八角、胡椒等调味品的保香包装等。
5.日用化学用品和工业用品的塑料软包装要注意什么？
包装日用化学用品和工业用品的塑料软包装，主要是对包装所用的塑料薄膜物理性能和耐化学性能上的选择。
（1）如果包装重物品，则要选择塑料薄膜的抗拉强度和抗冲击力的大小，像塑料颗粒的包装、大包装的洗衣粉、水泥的包装、金属锭的收缩包装等。
（2）包装形状物品，则要选择塑料薄膜的抗穿刺的性能，如铁钉、螺钉的包装、电器组件的包装、五金部件的贴体包装或泡罩包装等。
（3）包装液体就要选择塑料薄膜的抗渗漏性、非溶胀和不相溶性，比如洗洁净、衣物柔顺剂的软包装，润肤液、美容霜的软包装，工业添加剂的包装等。
（4）包装芳香性物品要选择塑料薄膜的保香性和阻隔性，像樟脑片、樟脑丸的包装，檀香丸和熏衣香料的包装等。
6.是不是什么食品都可以用PE（聚乙烯）塑料薄膜来包装
在我国出现最早、最常用和使用最广泛的塑料软包装袋就是PE（聚乙烯）薄膜制成的，它的用途极为广泛，特点是造价低廉、防水型好，但阻气性差。PE塑料薄膜是无毒的，依有关规定可以做食品包装。
PE保鲜薄膜的透气性能好，对水果、蔬菜有保持水分和呼出二氧化碳气体的效果，但是植物油会对它迅速溶胀、渗透，使其变色。长时间接触植物油还会使PE薄膜的内在物萘析出，溶于植物油，有害物萘溶入植物油后，对身体的健康极其有害。这样一来，也就大大地缩短含有植物油的食品保质期，产生人所共知的哈喇味，所以PE膜不宜用来包装油炸食品和含有植物油的食品。另外PE塑料薄膜在常温下可以耐酸、碱、盐等溶液，那么内装物的温度一旦超过60℃，PE膜自身内的增塑剂等就会析出、溶入，也不宜作蒸煮包装。同时PE塑料薄膜抗渗漏性差、阻气性差，所以PE塑料薄膜不能作真空包装或包装有辛辣和挥发性的芳香食品。
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常见的塑料包装有塑料周变箱、钙塑瓦楞箱、塑料桶、塑料瓶、塑料软管、盘、盒、塑料薄膜袋、复合塑料薄膜袋、塑料编织袋以及泡沫塑料缝冲包装等，广泛适用于食品、医药品、纺织品、五金交电产品、各种器材、服装、日杂用品等包装。
第一 塑料的基本组成及性能特点
塑料是以合成的或天然的高分子化合物如合成树脂、天然树脂等为主要成分，并配以一定的助剂如填料、增塑剂、稳定剂、着色剂等经加工可塑成型，并在常温下保持其形状不变的材料。
（一）高聚物
由人工合成的高分子化合物称为合成树脂，又称高聚物或聚合物。合成树脂是塑料的主要成分，它在塑料中起胶结作用，塑料的性质主要取决于所采用的合成树脂。
（二）增塑剂
为改进塑料成型加工时的流动性和增进制品柔顺性而加入的一类物质叫增塑剂，它可以通过降低聚合物分子间的作用力来达到上述目的。增塑性大多是低挥发性的液体有机物，少数为熔点较低的固体。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁脂等。增塑剂的用量一般不超过40％。
（三）稳定剂
凡能阻缓材料老化变质的物质即称为稳定剂，又叫防老化剂。稳定剂能阻止或抑制聚和物在成型加工或使用中因受热、光、氧、微生物等因素的影响所引起的破坏作用，它分为热稳定剂、光稳定剂（紫外线吸收剂、光屏蔽剂等）及抗氧剂等。稳定剂的用量一般低于2％，但有时可达5％以上。
（四）填充剂
能改善塑料的某些性能的惰性特质称为填充剂，又称填料。填充剂一般都是粉末状的物质，如碳酸钙、硅酸盐、粘土、滑石粉、木粉、金属粉。加入填充的目的是为了改善塑料的成型加工性能，改进和赋予塑料某些物理性能和降低成本。填充剂的用量一般在40％以下。
（五）增强剂
为了提高塑料制品的机械强度而加入的纤维类材料称为增强剂。增强剂实际上也是一种填充剂。最常用的增强剂有玻璃纤维、石棉纤维、合成纤维和麻纤维等。
（六）着色剂
能使塑料具有色彩或特殊光学性能的物质称为着色剂。着色剂不仅能使制品鲜艳、美观，有时也能改善塑料的耐候性。常用的着色剂是无机颜料、有机颜料和染料。
（七）润滑剂
为改进塑料熔体的流动性及制品表面的光洁度而加入的物质叫润滑剂。常用的润滑剂有脂肪酸皂类、脂肪酯类、脂肪醇类、石蜡、低分子量聚乙烯等。润滑剂的用量一般低于1％。常用的助剂还有抗静电剂、阻烯剂、驱避剂、发泡剂等。塑料的性能是由合成树脂和所用助剂的性能所决定的。根据实际使用要求，不同的塑料可选用不同的助剂，而同一种树脂，加入不同的助剂，可制成性能上相差很大的塑料制品。
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1.新方法：用乙酸乙酯擦，ABS不起丝，HIPS会起丝，但只是指纯的。
2.常用方法：ABS，PS的识别方法有很多种，就ABS而言，表面亮度好，韧性优于PS，火烧后表面会有密密麻麻的小孔，味道有淡淡的甜味；PS又分GPPS，HIPS，EPS三种，较脆，透明的产品较多，HIPS的亮度一般，韧性比ABS要逊色一点，火烧后表面光亮，有苯乙烯的味道。HIPS的截断面发白，但GPPS没有，EPS主要用于泡沫。
电视机壳料而言，有ABS，HIPS之分，一般要根据表面特征，物理特征来区分，表面的亮度好的一般是ABS，用钳子掰时ABS要优于HIPS ，其硬度较高，需要力度大一些，然后根据火焰与味道来区分。
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挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人制的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工产品、润滑剂和散装材料的包装上。其他的吹塑制品还有球、波纹管和玩具。对于汽车制造业，燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业，吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。
聚合物
最普通的吹塑挤塑料原料是高密度聚乙烯。其他聚烯烃也常通过吹塑来加工。根据用途，苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他热塑性塑料也可以用来吹塑。
最近工程塑料在汽车行业被广泛接受。材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。
工艺
3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。
挤出吹塑工艺由5步组成：1.塑料型胚（中空塑料管的挤出）；2.在型胚上将瓣合模具闭合，夹紧模具并切断型胚；3.向模腔的冷壁吹胀型培，调整开口并在冷却期间保持一定的压力，打开模具，写下被吹的零件；5.修整飞边得到成品。
挤塑
聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提高等级的一种过程。混配过程从单一添加剂的加入到多种添加剂处理、聚合物合金和反应性混培，其范围甚广。据估计，美国三分之一的聚合物生产要经过混佩。混配料可根据最终应用的性能要求进行定制。混配产品具有杂混的性能，例如高光泽和优良的抗冲击强度，或精密模塑性和良好的刚度。
混配好的聚合物通常被切粒用于进一步加工。然而工业上越来越来感兴趣的是将混配与下一步过程结合起来，例如型材挤出，这样可避免再次加热聚合物。
混合
人们使用各种类型的熔体混合设备，从辊炼机和分批混合机到单螺杆和双螺杆挤塑机。连续混配给（挤塑机）是最常用的设备，因为他可提供质量一致的产品，并且可降低操作费用。有两种混合类型：
分布式混合 品料再婚配料中无需采用高剪切应力就可以均匀地分布。这类混合液被称为延伸性混合或层流性混合。
分散式混合 亦称强力混合，其中施加高剪切应力来打碎内聚成团的固体。例如当添加剂料团被打碎时，实际的颗粒尺寸就变小了。
混配操作经常在一个过程中需要两种混合类型。(end) |
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聚对苯二甲酸乙二酯(PET)吹塑瓶的生产按型坯的预成型不同可分为注射拉伸吹塑(简称注拉吹)和挤出拉伸吹塑(简称挤拉吹)。在这两种成型方法中，由于注拉吹工艺易控制，生产效率高，废次品少而较为通用。
PET吹塑瓶可分为两类，一类是有压瓶，如充装碳酸饮料的瓶；另一类为无压瓶，如充装水、茶、油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性PET瓶或PET与热塑性聚芳酯的复合瓶，在分类上属热瓶，可耐热80℃以上；水瓶则属冷瓶，对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者主要讨论冷瓶中的有压饮料瓶成型工艺。
1 设备
随着科技的不断进步和生产的规模化，PET吹瓶机自动化程度越来越高，生产效率也越来越高。设备生产能力不断提高，由从前的每小时生产几千个瓶发展到现在每小时生产几万个瓶。操作也由过去的手动按钮式发展为现在的全电脑控制，大大降低了工艺操作上的难度，增加了工艺的稳定性。
目前，注拉吹设备的生产厂家主要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。虽然生产厂家不同，但其设备原理相似，一般均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统和辅机五大部分。
2 吹塑工艺
PET瓶吹塑工艺流程。
影响PET瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。
2.1 瓶坯
制备吹塑瓶时，首先将PET切片注射成型为瓶坯，它要求二次回收料比例不能过高(5％以下)，回收次数不能超过两次，而且分子量及粘度不能过低(分子量31000-50000，特性粘度0.78-0.85cm3／g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加热后没用完的瓶坯，必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶坯的存放时间不能超过六个月。
瓶坯的优劣很大程度上取决于PET材料的优劣，应选择易吹胀、易定型的材料，并制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明，同样粘度的PET材料成型的瓶坯，进口的原料要比国产料易吹塑成型；而同一批次的瓶坯，生产日期不同，吹塑工艺也可能有较大差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易，对瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无异色、注点长度及周围晕斑合适。
2.2 加热
瓶坯的加热由加热烘箱来完成，其温度由人工设定，自动调节。烘箱中由远红外灯管发出远红外线对瓶坯辐射加热，由烘箱底部风机进行热循环，使烘箱内温度均匀。瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转，使瓶坯壁受热均匀。
灯管的布置在烘箱中自上而下一般呈"区"字形，两头多，中间少。烘箱的热量由灯管开启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同控制。灯管的开启要结合预吹瓶进行调整。
要使烘箱更好地发挥作用，其高度、冷却板等的调整很重要，若调整不当，吹塑时易出现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。
2.3 预吹
预吹是二步吹瓶法中很重要的一个步骤，它是指吹塑过程中在拉伸杆下降的同时开始预吹气，使瓶坯初具形状。这一工序中预吹位置、预吹压力和吹气流量是三个重要工艺因素。
预吹瓶形状的优劣决定了吹塑工艺的难易与瓶子性能的优劣。正常的预吹瓶形状为纺锤形，异常的则有亚铃状、手柄状等，如图2所示。造成异常形状的原因有局部加热不当，预吹压力或吹气流量不足等，而预吹瓶的大小则取决于预吹压力及预吹位置。在生产中要维持整台设备所有预吹瓶大小及形状一致，若有差异则要寻找具体原因，可根据预吹瓶情况调整加热或预吹工艺。
预吹压力的大小随瓶子规格、设备能力不同而异，一般容量大、预吹压力要小；设备生产能力高，预吹压力也高。
即使采用同一设备生产同一规格的瓶子，由于PET材料性能的差异，其所需预吹压力也不尽相同。玻纤增强的PET材料，较小的预吹压力即可使瓶子底部的大分子正确取向；另一些用料不当或成型工艺不适当的瓶坯，注点附近有大量的应力集中不易消退，如果吹塑，常会在注点处吹破或在应力测试中从注点处爆裂、渗漏。根据取向条件，此时可如所示把灯管移出2-3支至注点上方开启，给予注点处充分加热，提供足够热量，促使其迅速取向。
对于已加热二次使用的瓶坯或存放时间超标的瓶坯，由于时温等差效应，二者成型工艺相似，与正常瓶坯相比，其要求的热量要少，预吹压力也可适当降低。
2.4 辅机及模具
辅机主要指维持模具恒温的设备。模具恒温对维持产品的稳定性有重要作用。一般瓶身温度高，瓶底温度低。对冷瓶来说，由于其底部的冷却效果决定了分子定向的程度，将温度控制在5-8℃为佳；而热瓶底部的温度则要高得多。
模具是影响PET瓶吹塑工艺的重要因素，模具形状的优劣会减轻或加大工艺调整的难度，如加强筋、过渡区的弧度及底部的散热状况等都对工艺调整有影响。
2.5 环境
生产环境的好坏对工艺调整也有较大影响，恒定的条件可以维持工艺的稳定及产品的稳定。PET瓶吹塑成型一般在室温、低湿状态下为佳。
3 其它要求
有压瓶应同时满足应力测试与耐压测试的要求。应力测试是为防止PET瓶灌装饮料时瓶底与润滑剂(碱性)接触过程中产生分子链的降解而发生开裂、渗漏等进行的内在质量控制；耐压测试则是防止瓶内充入一定压力气体后产生爆裂而进行的质量控制。为满足这两种需要，中心点厚度要控制在一定范围内，一般情况是中心点薄，应力测试较好，耐压较差；中心点厚，耐压测试较好，应力测试较差。当然，应力测试的结果还与中心点周围过渡区域料的堆积有很大关系，这要根据实际经验进行调整。
4 结语
PET瓶吹塑工艺的调整，是针对相应的材料进行的，如果材料不佳，对工艺的要求就很苛刻，甚至于难以吹塑出合格的瓶子。 |
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注塑吹塑成型是生产塑料瓶的两步法工艺。第一步将塑料用注塑成型法制成有底空心型坯。当塑料注人预成型模内芯杆周围的时候瓶颈和型坯便形成。在这一步，型坯进行温度状态调节。然后型坯经芯杆转移到吹塑模内，空气经芯杆导入，将型坯吹塑成模型的形状。瓶子成型完毕以后，转移到排出段。注塑吹塑成型设备如图1所示。
注塑吹塑成型的优点很多：
无下脚料，尺寸精确，瓶子制成后无需二次加工。
成品瓶子的重量精确度可控制在土0．l克。
瓶颈的形状和瓶子内外成型精度可达 ± 0．004英寸。
瓶子重量与尺寸的可重复性适于匹配，并易于与灌装线连接。
由于有一定的双轴取向作用，可使多种不同材料的透明度与强度获得改善。
在排出段瓶子受控于一定的方向，从而可进行自动化在线装饰和灌装。
操作人员的工作量很小。
设备
用现有的注塑吹塑成型机进行有盈利的塑料瓶生产时，瓶的大小和形状受到一定限制。
市场上可以买到的注塑吹塑成型机有数种，它们从一段向另一段转移芯杆的方法不同，包括穿棱式的，两位（段）旋转式的，轴向移动式的和三段及三段以上旋转式的。当今三段或四段旋转机颇受欢迎。
这类设备可分为两大类：即吹塑总成组件，这种组件可以安装在某些工业注塑成型机上；和成套注塑吹塑成型设备，配有塑炼机、液压装置、控制装置和其他配套部件。
这些设备还可进一步区分为：带垂直作往复式螺杆塑炼机的，和带水平往复式螺杆塑炼机的。
垂直式的比往复式的简单得多，在相等的充模速度和较低注射压力下（如有必要）注射量相同时，它的部件少、能耗小、占地少、维修简便。
往复式螺杆塑炼机主要是为注射成型研制的；虽然它的结构比垂直式的复杂，但操作的可靠性较好。
当前的成型机械，包括大型的标准生产装置，可在较高的生产速度下生产出较大的瓶子来；注射装置的完善使聚氯乙烯和含丙烯睛的树脂更易于加工；增加工段（位）的开发工作正在继续进行。
通常，医药工业和化妆品工业是16央司和更小的注塑吹塑成型塑料瓶的市场。
专门为这种工艺开发的新原料已经使注塑吹塑成型工厂进入其他市场。聚丙烯共聚物加工容易，透明度好，而且成型快，故实际上已经取代了装咳嗽感冒药和漱口剂的玻璃瓶。
其他新型树脂有注塑吹塑级聚氯乙烯均聚物和聚碳酸酯。这些结晶透明的材料已经比较容易地在垂直螺杆机上进行了加工，也在装有连续柱塞螺杆的水平螺杆机上进行了加工。
新型的流线型歧管加上改进的含丙烯腈树脂和聚氯乙烯树脂已经使多腔室操作成为现实，尽管这些树脂是热敏性的。一个8一腔室模具已成功地用于聚氯乙烯加工，数个12一腔室的模具目前已应用于含丙烯睛树脂瓶的生产。
现有数个公司正要用8一腔室模具生产聚氯乙烯瓶子，它01的材料是经过改性的，以降低其热敏性。 现已明显，采用较大的机器，较高的合模压力和较大的压板面积将能经济地生产出4升以下的塑料瓶。精确的瓶颈和无下脚料这样的优点将能逐步补偿工模具的较高成本。
由于机器的发展（增加段数）和模具设计的革新，未来的开发工作将致力于树脂定向性的改善。模具设计技术的进步已能制造偏颈塑料瓶、方颈塑料瓶，可使瓶底上带精密的槽，和减少整个瓶壁的厚度，缩短制作时间。
模具设计的发展将使注塑吹塑成型逐步进入家用化学品、玩具，特别是食品容器市场。
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控制溢料的不利影响对于成功挤压操作而言极为重要。生产过程中的任何变化，会使型坯受到挤压，在顶部和底部出现夹断现象，进而吹塑出一个模具腔的物品。而且，顶部和底部的夹断还会产生过量的溢料。
溢料限制了吹塑的效率，如在模制后，额外需用专用设备进行的去除溢料，可能还会损坏好的成品；因为溢料较厚区域所需冷却时间的增加，因此还会大大延长模制生产的周期。
溢料冷却缓慢
溢料产生于窄点，这就意味着溢料的厚度通常是产品最大厚度的两倍。这样，溢料的冷却时间至少是模制过程所需总时间的两倍。
实际上，大多数生产厂商用溢料在完全冷却之前就抽出产品的方法法来减少冷却时间上的损失，即，在溢料还处于松软状态时就抽出产品。但这样做也会引起一些其他问题：一是在模制过程中抽出产品，溢料容易打卷并粘附在产品之上；二是溢料太热也很难做修整处理。这两种情形的总损失都会大大增加产品的不合格率。
理论上讲，解决这个难题的方法在于减少溢料冷却时间与产品冷却时间之间的范围差异。要想达到这个目的，需要懂得冷却和挤压吹塑的力量，以及将其中的专有技术转化成工具设计及工具改进的方法。
冷却时间受模具撤热速率的影响，该速率反过来可通过空气、水或者冷却油道模具加工的巧妙设计得到优化。冷却介质最常用的是水。
模具内的水流动形式（以及与水流动形式相关的冷却率）可以用雷诺数（RE）来定义。雷诺数的基本方程式为：
RE=pVd/N
其中，
P：代表流体密度
V：代表平均流速
D：代表管道直径
N：代表流体粘度
一般来讲，如果雷诺数小于等于2100，管线内的水流会出现层流现象，这对撤热（BTUs）的效率来说比较差；相反，雷诺数如果大于2100，管线内的水流可能会出现湍流形式，这使撤热效果极其显著。显而易见，在设计吹塑冷却管道时，首先要考虑导致产生或者改善水流的湍流形式的设计。对于有些情况比如注模，可以使用机械装置（比如螺杆）在冷却管道中帮助产生湍流。
较为困难的是在低温下，加速冷却速率、减少冷却时间的模制工作。实际上，这种做法不会成功，原因有两个：其一，在产品上可能会出现积累的内应力；其二，模具内的水温如果低于大气温度，可能会导致“模具出汗”或者模具上冷凝有小水珠，这样，在产品表面会产生“橘皮”缺陷，必须要杜绝出现这种严重缺陷的根源。工业上通常的做法是，使用的工具必须有一个安全限度。
溢料补救措施
先分析得出减少溢料所致的时间损失的几种可行补救方法。对于大多数的瓶塑而言，在出现溢料的地方设计成单独的插件，这样做是因为夹断之处通常需要一个专用的金属插件（比如QC7铝制插件），不但耐用，而且还可以增加热传递速率。
这样可使瓶塑的设计者在设计插件（或者重新设计现有插件）时的工作简单化，将这种插件作为单独的冷却区域进行设计，其冷却效率可大大得到提高。包括冷却插件在内的更新做法，通常是合理可行的。
传统吹塑插件接合线的截面通常采取水平方式，这样做的主要原因是：对于模具制造商来说，制造更简单，而且加工成直线形式投资更少。但是，梯形截面可以大大增加模具与溢料的接触面积，因此撤热的效果会更好。梯形插件的截面也能增加溢料的稳定性，使“热尾”在稠热状态下更不易打卷。
对于1加仑63g的瓶子而言，上述的双重补救方法结合使用，效果会更好。将插件作为单独冷却区域的设计和插件梯形形状的机械加工两种措施一起使用，可以将冷却时间减少4s，这样，整个工作时间可由原来的13s减少到9s，或者说减少了31%，可以大大弥补其他方面所增加的投资。
梯形截面接合线也有助于解决在吹塑花盆中所碰到的问题。厂商采用的五点分度轮设备，能每隔2.5s将产品放置在传送装置上（借助于冷却风机），即完成冷却。然而，在“热尾”抵达修整处时，因为太稠而得不到有效的切割。模具上额外增加的梯形截面凹槽夹断插件，这样可以提高冷却的效率。对于不规则形状的部件，可将整个接合线设计成梯形截面，两个半块的接合线得以弥补，以此确保接合线碰在一起，这样既可以提高溢料的稳定性，又可降低产品的不合格率。(end) |
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与传统的玻璃瓶包装啤酒相比较，聚酯瓶包装啤酒有安全(不会爆炸)、质轻、运输成本低、时尚等优点，得到了业内外人士一致共识，是无可争议的。
但也不能否认它存在很多不足，如材质软、易造成封口不严、包质期毕竟短；此外，它不能高温消毒、只能包装纯生啤酒、瓶子不能回收复用、成本较高等。现在的技术经济可行性的关键还存在问题。在中国啤酒市场上，聚酯瓶包装啤酒至今推广不力，未成气候。尽管有关业内人士在专业媒体上大声疾呼：聚酯瓶包装啤酒已进入“采摘”季节。持观望态度者众。
包装塑料化对传统啤酒包装来说是一个脱胎换骨的更新，就像当年饮料行业产品包装的“大变脸”一样。看看今天的饮料市场商品货架：含气的不含气的，大包装小包装，餐饮消费，家庭消费，移动消费，各种时尚甚至另类包装的饮料商品，五彩缤纷，琳琅满目，层出不穷。去年夏天健力宝推出的“爆果汽”，在饮料市场上硬是以更时尚更新颖和某种程度上的“另类”包装，实实在在地“火”了一把。但是，力推聚酯瓶包装啤酒液体食品，在市场开拓上能不能展开一个大的天地?但看至今啤酒的聚酯瓶包装总是进展不大，究其原因：
●问题之一：关于保质期
2003年1月1日正式施行的啤酒新国标GB4927—2001规定：
瓶装、听装(生、熟)啤酒的保质期不少于60天，桶装(生、熟)啤酒不少于30天；鲜啤酒的保质期不少于5天。
生产企业可根据啤酒种类、企业自身技术条件和市场营销情况，分别按照4.5.1－4.5.2规定，在标签上具体标注产品的保质期。
以上标准规定的条文和精神，比较老标准有很大的变动：一是保质期时间上大大缩短了，老标准规定保质期不少于120天，甚至有的企业标志为180天；二是在老标准中对此是作为强制性条款，似乎非如此不能保证啤酒质量，不能保护消费者利益。事实却并非如此。
这是基于啤酒不同于其他酒种，例如白酒、黄酒或葡萄酒，不是越陈越醇，储存时间越长其价值越高。啤酒卖的是“鲜货”，从生产到消费，这一时间段越短，啤酒的新鲜度就越有保障，价值就越高。其消费质量是和时间成反正，与其它酒种如白酒等正好相反。如果说时间就是质量，对啤酒来讲从生产到消费的时间段越长，新鲜度质量损失就越大。
于是，近年啤酒生产企业普遍重视新鲜度管理，有承诺“同城消费当日酒当周酒”的，有承诺“同省消费当月酒的”，而超过新鲜度管理日期的，无条件招回。这种经营方式为啤酒企业带来极大的品牌效益，因为其遵循的是消费者价值最大化。过去，4个月甚至长达半年的保质期，实质上是延续罐头食品的传统质量要求，是以损害消费者对啤酒的新鲜度价值来换取降低生产经营啤酒的市场风险。
“啤酒卖不掉吗?不要紧，反正保质期长，时间有的是，慢慢卖吧。”
有鉴于此。在啤酒新鲜度至上和啤酒消费者价值最大化的观念支配下，对聚酯瓶包装啤酒就要根据保质期不同，对啤酒聚酯瓶本身的结构和成本价格，也作适度的分档，从而达到聚酯瓶包装啤酒更为合理和有竞争性的性价比。对于作为快速消费品的啤酒这一特定商品来讲，这一点认识观念上的突破是至关重要的。
●问题之二：关于传统工艺
包装材料供应商，将聚酯瓶包装啤酒的首发目标聚焦在经巴氏杀菌的PET啤酒瓶的研发上，其出发点在于目前中国啤酒绝大部分，至少占90％以上都执行的传统工艺，即灌装后经巴氏杀菌，得到足够保质期和货架寿命的熟啤酒。甚至为适应灌装后高温处理的工艺条件，连封盖结构也继承传统马口铁皇冠盖，这种出于遵从传统工艺，试图将聚酯瓶包装啤酒对玻璃瓶包装啤酒实现“等效置换”的战略定位，在市场推广中企望阻力最小。
实际情况如何呢?
首先，聚酯瓶包装啤酒不可能与玻璃瓶包装啤酒完全“等效置换”。
聚酯瓶可以遵从传统工艺，满足巴氏杀菌的高温工艺条件，但这样势必选用耐高温聚酯材料，成本和性价比上会失去了一定的竞争优势。其次，假如能从维护和追求消费者价值最大化的研发宗旨出发，恐怕应该首先将本项目放在进入21世纪人类消费追求天然回归自然，这样一个大趋势和大背景下，正确引导消费，奉献给消费者不同于传统工艺熟啤酒的执行无菌冷灌装的全新工艺，这样的工艺路线带给消费者的是口味更纯正，营养更丰富的生鲜啤酒。与此同时，由于取消了传统的包装后巴氏杀菌高温处理，可以选用更具有价格竞争力和更高性价比的聚酯材料，传统的马口铁皇冠盖也可以更换为鲜艳美观，方便开启和可重复封口的塑料拧断盖，令新型聚酯瓶包装啤酒整个商品形象焕然一新，从而对消费者更有吸引力，何乐而不为呢?
再说，生鲜啤酒的无菌冷灌装要有三大基本条件一是本身酒体的无菌，二是包装材料瓶和盖的无菌，三是设备包括环境的无菌。采用聚酯瓶就可将生鲜啤酒的无菌冷灌装中对于包装材料的无菌保证一步到位，其微生物风险比较采用回收玻璃瓶，至少降低了整整十倍，即一个数量级。
权衡利弊，对于传统工艺的取舍，聚酯瓶首发目标的决策，值得斟酌。
●问题之三：关于市场定位
就像不可能一枪就把满林子里的乌都打下来一样。聚酯瓶包装啤酒的市场定位也要在啤酒消费市场细分的基础上，有针对性地分期分批推出主打产品。
中国的啤酒消费市场最大宗的应该是餐饮和家庭消费，目前其主力商品包装是640ml装啤酒。现在其商品容量有向二头分化的趋势，即逐渐小瓶化为500ml和大型化到750ml，甚至1L、2L以上的大包装。而歌厅酒吧和运动场馆以及旅游在途，原为易拉罐包装的啤酒消费市场，则有望为500ml以下，如330ml小瓶装啤酒进入。
就像所有的商品有高、中、低档的分野一样。当年易拉罐的啤酒饮料包装进入中国消费市场，是以高档包装商品的面目出现的。对此我们可能还记忆犹新。尽管在西方国家消费市场上，易拉罐啤酒饮料是最大众化的方便食品，而对于啤酒这一特定的易拉罐包装，由于灌装过程的广口敞开，远比啤酒瓶装包装与空气的接触面要大得多，因此其增氧量也要高于瓶装啤酒，所以在啤酒内在品质上应该是逊色于后者。但由于包装新颖，中国消费者图个新鲜，当时就把易拉罐啤酒误作为高档消费。然而随着时光流逝，消费渐趋理性与成熟，现在再把易拉罐啤酒当作高档消费的人，应该已不多了。
聚酯瓶包装啤酒的市场定位理应是作为大众快速消费品，定位恐怕无论如何也不能定位到高档消费吧?或许也重当年易拉罐啤酒一开始就以高档商品的身价进入高档消费领域也说不定?如此“歪打正着”，有可能吧?我们且拭目以待。
今后，合理的市场细分似乎量大面广的大众消费水平的中低档啤酒应该是价廉物美的安全轻量时尚的聚酯瓶包装啤酒。少数身价高的特色高档啤酒产品才是用玻璃瓶包装的精品。当然其价格也不菲。至于时尚的另类的聚酯瓶包装啤酒在特定的消费场合，如大型运动会歌舞场、文化娱乐集会或旅游在途移动消费，则聚酯瓶包装啤酒产品跻身高中档消费场合也是可能的。
总之，消费市场随着对象场合的不同，细分市场既是可能也是必要的，产品的策划设计就要有针对性地，就像编织一张硕大的网，创造条件将消费市场这个商品大森林里的鸟，(不太可能是所有的鸟)，一网打尽。
结论是：市场定位要具体对象具体分析具体对策。
●问题之四：关于设备改造
“工欲善其事，必先利其器”
推广聚酯瓶包装啤酒实现规模化生产，就要具备适用于聚酯瓶灌装封盖的瓶装生产线。由于我国当前大量使用玻璃瓶包装啤酒，现在啤酒厂的瓶装生产线设备不适用于聚酯瓶包装啤酒灌装和封盖，为此南京轻机设计院就不同的聚酯瓶包装啤酒的配套条件和定位，研究了不同的设备改造方案。
聚酯瓶包装啤酒的灌装生产线的老设备改造的要点如下：
1．聚酯瓶不能抽真空，在现行灌装设备上可以用CO2置换空气的办法来控制灌装过程中啤酒的增氧量，就如同目前在易拉罐灌装啤酒中施行的CO2置换空气的工艺一样，效果是肯定的，增氧量一般能控制在0.05mg／1以下，当然CO2消耗量比较抽真空的老工艺要大，一般约2～3倍。
2．聚酯瓶本身重量很轻(最轻的500ml／瓶仅28克)在输送传递和灌装封盖工艺过程中只能以瓶颈定位夹持(而非玻璃瓶瓶底定位输送)，长距离空瓶转移用空气输送，定位准确，输送效率高。
3．如果仍采用马口铁皇冠盖封口结构，压盖模具要更换。
根据聚酯瓶提供上线方式不同，新线可以有以下不同配置：
A．空瓶→卸垛机→冲瓶机→灌装压盖(拧盖)机→
B．瓶坯→吹瓶机→冲瓶机→灌装压盖(拧盖)机→
C．空瓶→卸垛机→冲灌拧三合→组合机→
D．瓶坯→吹瓶机→冲灌拧三合一组合机→
E．瓶坯→吹冲灌拧四合一组合机→
无论是老的灌装生产线设备改造还是新线配置，应该说所凭据的技术都是成熟的，尤其对于南京轻机10年前就为可口可乐和百事可乐公司配置PET瓶专用灌装生产线和玻璃瓶／塑料两用线，因此目前在聚酯瓶包装啤酒的项目设备改造中，可以说是驾轻就熟，技术上有100％的把握。
塑料的出现，如果追溯到约在20世纪20年代中期，德国科学家斯陶丁格首次提出，可以经过化学聚合反应，将具有相同化学结构的单体的化学键连接在一起，组成新的大分子化合物从而得到一系列性能优越的新型材料。为此，斯陶丁格本人于1953年荣获瑞典皇家科学院颁发的当年诺贝尔化学奖。
从1930年高分子科学概念确立至今，已过去了近3／4世纪，现在世界上已有800多万种人工合成的化合物，而且还在以每年约25万种的速度递增，其中相当一部分有发展成为新材料的潜力。目前的高分子有机聚合物材料也就是塑料，全世界2002年总产量也达1亿6千万吨，仅次于钢铁总量。中国的塑料制品全年产量也达到了1500万吨，位居世界第二位。
材料被称之谓“工业之母”和“产业粮食”，是人类生存和发展的重要条件，人类社会现代化文明的重要支柱，每一种新材料的出现都会给人类社会物质文明和精神文明带来一次新的飞跃，像高分子有机聚合物半个世纪以来的问世和发展，几乎已渗透到人类生活衣食住行的所有领域，举目所见可以说触目皆是，真是不可一日无此君。有家塑料包装材料供应商的广告词：“包装全世界”。
对于塑料瓶包装啤酒是否取代玻璃瓶包装啤酒，可以说各有千秋，众说不一。如何看待啤酒包装塑料化的趋势呢?
有人认为，就是最敏感最娇贵，几近人命关天的静脉大输液，也已经开始塑料包装代换玻璃瓶包装的大行动，我国到2002年底已有各类输液厂商约380家，年产输液包装玻璃瓶30亿瓶，由于玻璃瓶包装体积大，重量重，易碎不便运输，流转和使用过程瓶损，严重影响了工厂的效益和医院使用，鉴于目前国外市场如欧美日本等发达国家已基本淘汰了输液的玻璃瓶包装，我国目前已有约26家工厂引进了各类塑料软包装生产线，全部生产能力约占全国输液包装产量的5％左右。医药行业已做出规划，在未来10年内将逐步淘汰玻璃瓶输液包装，把先进、安全、可靠方便的塑料输液包装提供给救死扶伤的医护卫生第一线。这将是输液包装行业的一场工艺和技术的革命。依次类推，好像说明啤酒包装逐步塑料化是必然趋势。
其实未必，从上面看出，聚酯瓶包装啤酒作为啤酒包装塑料化的先锋，有利有弊，就其目前的现状合发展，预言啤酒包装塑料化的成功或失败，似乎还有点为时尚早。至于聚酯瓶包装啤酒将来是否代替玻璃瓶包装啤酒的问题，笔者认为，只能说是部分代替而不可能是大部分或者全部代替。(end) |
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摘要：挤出吹塑过程由型坯成型、型坯吹胀与制品冷却三个阶段构成。采用不同的方法对该三阶段的机理问题进行了研究。采用神经网络方法预测了受模口温度和挤出流率影响的型坯成型阶段的膨胀。利用建立起来的神经网络模型预示的膨胀与实验结果很吻合，且可在一定范围内，预示不同工艺条件下型坯的直径膨胀和壁厚膨胀，为型坯的直径和壁厚的在线控制提供了理论依据。基于薄膜近似和neo2Hookean 本构关系，建立了描述型坯自由吹胀的数学模型，并通过实验方法获得了型坯吹胀的瞬态图象。比较发现，理论预示的型坯轮廓分布与实验观察结果较吻合。该模型还可预示型坯的自由吹胀对材料性能、型坯尺寸和工艺条件等的依赖性。基于ANSYS 有限元软件，对吹塑制品的三维冷却进行了模拟，预示了制品厚度方向任一位置的瞬态温度分布，并可预示成型工艺参数、制品壁厚、塑料与模具材料的热性能以及吹塑模具冷却的强度与时间等对吹塑制品冷却的影响，这可为进一步分析吹塑制品的显微结构和性能提供温度数据。
关键词：塑料；挤出吹塑；型坯膨胀；型坯吹胀；制品冷却；神经网络方法；有限元方法
吹塑是一种重要且发展很快的塑料成型方法，主要用于成型包装容器，还打入了10 多年前认为不大可能的工业制件市场，例如，汽车配件(仪表板等) 、家电配件、建筑用件与医用配件。吹塑的设备价格较低(约为注塑的1P3～1P2) 、能耗低(注塑中，模具型腔内的压力为15～140MPa ；而吹塑时型坯的吹胀压力一般低于1MPa) 、适应性强(可成型结构复杂、双壁的制作) ，它弥补了注塑的不足，成型的工业制件具有高度的整体性，综合性能好，附加值高，成本较低[1 ] 。
挤出吹塑制品的各种性能与尺寸均与塑料在吹塑过程的各个阶段中所经历的热机械历程紧密相关，这些阶段包括型坯成型、型坯吹胀与制品冷却。因此，很有必要对这三个阶段的机理问题进行研究。吹塑的机理与挤出和注塑的不同，例如其中的型坯吹胀阶段要经受大变形，且涉及几何非线性、材料非线性与接触非线性等。本文采用不同的方法对塑料挤出吹塑三阶段的机理进行研究。
1 型坯膨胀的神经网络预测
型坯成型阶段主要受离模膨胀与垂伸这两种现象的影响。膨胀是因机头内聚合物熔体的非线性粘弹性形变所致，会使型坯的直径与壁厚变大，并相应减小其长度；垂伸的作用效果则与膨胀的相反。这两种相反现象的综合效应决定了型坯吹胀前的尺寸与形状[1 ] 。
预示型坯吹胀前的尺寸，有利于以最少的原料消耗取得所要求的制品性能。近期，国外学者多采用数值方法(如有限元法[2 ，3 ] ) 对挤出吹塑中的型坯膨胀进行模拟。本文采用人工神经网络方法来预测型坯的膨胀。神经网络特别适用于需要同时考虑许多因素和条件的、不精确的以及模糊的信息处理问题。作者认为，采用神经网络来研究挤出吹塑中的型坯膨胀至少有这些优点： (1) 不需或最少的简化假设； (2) 不需采用本构方程； (3) 可在线预测； (4) 较快的响应。
实验装置主要由塑料挤出机、型坯机头与视频图象捕获系统三部分构成。挤出机的螺杆直径为25mm ，机头模口的直径与间隙分别为15mm 与2mm ，图象捕获系统主要包括彩色摄象机、计算机和视频图象捕获卡。采用的塑料为HDPE(高密度聚乙烯) ，牌号HHM TR2144 ，美国Phillips Petroleum Singapore Chemicals 生产，其熔体指数(190/2.16) 为0.18g/10min。如图1 所示，离开机头模口L 处型坯的直径膨胀SD = Dp/PD0 ，壁厚膨胀S H = Hp/PH0 。
图1 型坯的膨胀
采用捕获系统拍摄型坯长度达到250mm时的图象。通过分析视频图象，可确定型坯轴向的直径分布，之后根据质量守恒确定型坯轴向的壁厚分布，进而可计算型坯的SD 和SH 。实验中设定4种机头模口温度T(分别为160、180、200、220 ℃) 和7 种挤出流率Q (分别为13.4、18.0、22.0、26.2、29.2、33.2、37.4g/min) ，由此共得到28 组数据，即28 组在不同工艺条件下型坯的直径膨胀和壁厚膨胀数据。
利用BP 网络预测型坯成型中在有垂伸影响下的膨胀。神经网络选为2 ×20 ×20 的三层结构(见图2) ，其中输入层的两个节点分别为T 和Q ；隐含层的20 个节点根据学习过程中的实际情况调整得以确定；输出层的20 个节点分别为自机头模口始250mm长度上型坯20 个微小段的SD 或SH 。
图2 BP 神经网络模型
上述实验获得的28 组数据作为样本提供给神经网络，而样本分为训练样本(20 组) 和测试样本(8 组) 。网络的训练采用加入动量项的改进BP 学习算法，其中学习率在学习过程中不断被调整。训练后20 个训练样本的总误差平方和为0.001。
训练后的神经网络确定了型坯的SD 或SH 和T 和Q 之间的关系，利用这一关系可以根据输入的测试样本中的工艺条件得出相应的型坯膨胀，以对神经网络进行检验。图3 显示了T 为180 ℃、Q 为22gPmin 时型坯的SD 。可见，神经网络预测值和实验值两者相当吻合，这证明了神经网络的预示是可靠的。
图3 沿型坯轴向的直径膨胀(SD)
图4 由神经网络方法预示的型坯直径膨胀(SD)
Q(gPmin) ：1，11 ；2，24.2 ；3,31.1 ；4,39.5
经训练、检验而建立的神经网络可在一定范围内，根据任意输入的T 和Q 以同样高的精度预示型坯的SD 和SH 。图4 所示为改变Q 时神经网络预示的型坯的SD 。这样，可分析不同工艺条件下型坯的膨胀，而不需再做更多的实验，这不仅节约了时间和实验费用，也为型坯的直径和壁厚的在线控制提供了理论依据。
2 型坯自由吹胀轮廓的预测
吹胀阶段型坯的胀大与变薄性能会影响制品的壁厚分布与机械性能。
前人较多采用有限元法来模拟型坯的吹胀[4 ，5 ] 。本文基于薄膜近似和neo2Hookean 本构关系来建立描述型坯自由吹胀的数学模型。考虑如图5 所示的环形型坯的自由吹胀。假设型坯为各向同性且不可压缩的，其具有均匀的半径和壁厚。基于薄膜近似和neo2Hookean 本构关系，作者建立了描述挤出吹塑中型坯自由吹胀的数学模型[6 ] ：
图5 型坯自由吹胀的物理模型
采用打靶法求解偶合的非线性差分方程组(1) ～ (3) ，可得出型坯自由吹胀的轮廓分布。
在实验方面，采用视频图象捕获技术和透明的矩形吹塑模具(型腔尺寸为75 ×70 ×60mm) ，获得了模具型腔内型坯吹胀的瞬态图象。采用的塑料为韩国石化公司的吹塑级HDPE ，牌号B303。
图6 示出了理论所预测的不同瞬态吹胀压力下型坯自由吹胀的轮廓分布。可见，起初时吹胀速率较慢，但随吹胀压力的提高，吹胀速率随之增加。此外，型坯中部的吹胀速率要比两端的大得多，且在很低的吹胀压力(约为20kPa) 下即与模具型腔接触。
图6 型坯自由吹胀的轮廓分布
线段表示理论预示；瞬态压力(kPa) ：
(1) 0.01，(2) 1，(3) 10，(4) 20 ；符号表示实验结果；
吹胀时间(s) ： ◆0.0667 ； ▲0.1 ； ●0.3667 ； ■0.5333
图7 为实验所观察的不同吹胀时间下型坯自由吹胀的瞬态图象。与图7 对应的型坯轮廓分布示于图6 中。可见，理论预示的型坯轮廓分布与实验观察结果较吻合。
图7 实验观察的不同吹胀时间(t) 下型坯自由吹胀的瞬态图象
t (s) ： (a) 0.0667 ； (b) 0.1 ； (c) 0.3667 ； (d) 0.5333
根据数学模型(1) ～ (3) ，可预示材料性能(如弹性模量) 、型坯尺寸(如起始壁厚) 和工艺条件(如吹胀压力) 等对型坯自由吹胀的影响。图8 显示了型坯中截面半径(rm) 对材料弹性模量(G) 的依赖性。可见，G 的降低有助于型坯的吹胀。
图8 材料弹性模量(G) 对型坯中截面半径(rm) 的影响
利用上述的数学模型，还可预示型坯自由吹胀阶段的局部位伸比、轴向与周向的局部应力分布以及壁厚分布。
3 制品冷却的有限元模拟
制品的冷却时间占塑料挤出吹塑成型周期的60 %以上，因此，提高制品的冷却效率，可提高生产率、降低能耗。冷却速率是吹塑制品壁内形成的晶体结构形态的主要影响因素之一，其少量变化就会导致晶体生长从而制品机械性能有较大变化[1 ] 。因此，不少学者[7～9 ] 对吹塑制品冷却的机理开展过研究。
本文基于ANSYS 有限元软件平台，对挤出吹塑制品的三维冷却过程进行模拟和分析。所研究的吹塑制品的形状如图9 所示(因对称性，图中只给出其一半) 。在作合理假设的基础上，吹塑制品冷却过程中的瞬态传热方程可简化为：
图9 制品冷却分析的有限元模型
结合边界条件和初始条件，利用ANSYS 软件可求解方程(4) 。采用智能单元尺寸与缺省单元尺寸相结合的方法对几何模型进行自由网格划分，并确认所划分的网格中无错误或坏的。网格划分后制品(图9) 的单元数为9831 ，节点数为19813。然后加载求解，并进行后处理。
模拟采用的塑料为HDPE ，其密度(ρ) 、热导率(k) 和焓(H) 均为温度的函数；模具的材料为普通钢，其密度、热导率和比热容均为常数。制品的初始温度为180 ℃，吹胀空气的温度为30 ℃，模具的温度为30 ℃。假设瓶体厚度为2.5mm ，瓶颈和瓶底的厚度为3.5mm。
通过模拟，可得出吹塑制品冷却过程中不同时刻、不同位置的温度分布。图10 示出了瓶体部分距其外表面不同位置的温度分布曲线。可见，靠近制品外表面的冷却速率明显比靠近内表面的高。图11 所示的为冷却过程中不同时刻沿制品壁厚方向的温度分布。可见，随着冷却的进行，制品壁厚方向的温度分布趋于均匀。
图10 制品壁厚方向不同位置的瞬态温度分布(T) 图11 不同时刻(t) 沿制品壁厚方向的温度分布(T)
4 结论
本文采用不同的方法对塑料挤出吹塑过程的型坯成型、型坯吹胀与制品冷却三个阶段的机理问题进行了研究。
(1) 将神经网络方法引入型坯成型阶段的膨胀的研究中，确定了型坯膨胀与工艺条件(机头模口温度和挤出流量) 之间的定量关系。利用建立起来的神经网络模型预示的结果与实验结果很吻合，且可在一定范围内，预示不同工艺条件下型坯的直径膨胀和壁厚膨胀，为型坯的直径和壁厚的在线控制提供了理论依据。研究表明，将神经网络方法应用于受多因素影响的型坯成型阶段的研究是有效的，很值得作深入研究。
(2) 基于薄膜近似和neo2Hookean 本构关系，建立了描述型坯自由吹胀的数学模型，并通过实验方法获得了型坯吹胀的瞬态图象。比较发现，理论预示的型坯轮廓分布与实验观察结果较吻合。型坯中部的胀大速率要比两端的大得多，且在很低的吹胀压力(本研究约为20kPa) 下即与模具型腔接触。本研究还可预示型坯的自由吹胀对材料性能、型坯尺寸和工艺条件等的依赖性。本文建立的数学模型还可用于预示型坯自由吹胀过程中局部的拉伸比、轴向与周向的局部应力分布以及壁厚分布。
(3) 采用有限元法对吹塑制品的冷却阶段进行了模拟，预示了制品厚度方向任一位置的瞬态温度分布，并可预示成型工艺参数、制品壁厚、塑料与模具材料的热性能以及吹塑模具冷却的强度与时间等对吹塑制品冷却阶段的影响，这可为进一步分析吹塑制品的显微结构性能(取向度、结晶度、密度、残余热应力) 和最终性能提供温度数据。 |
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随着中空吹塑成型技术（挤吹、注吹、注拉吹）的进步，特别是大型中空成型设备、多层共挤中空成型工艺及设备的发展，带动了其它中空成型技术的最新发展，它们包括气体辅助注射成型、半壳注射技术（shell technology）、旋转成型、吸塑成型技术等。
1、挤吹中空成型技术
挤吹中空塑料成型机是中空容器成型的主要设备，世界上80%～90%的中空容器是采用挤吹成型的。在我国中空塑料成型机的发展历程中，挤吹中空塑料成型机是发展最快和最完善的机种。近几年来，挤吹成型工艺技术的最新发展主要体现在三维（3D）吹塑复杂中空容器和大型包装容器上。
(1) 三维（3D）吹塑成型工艺
三维（3D）吹塑成型也称为少废料或者无飞边的吹塑成型。近年来，市场对复杂、曲折的输送管材制件的需求推动了这一技术的进步。3D吹塑成型工艺通常是使用6～8轴的机械手来运送型坯并将其放置在吹塑模具内进行吹胀。
(2) 大型中空吹塑成型技术
大型中空吹塑成型技术属于挤吹工艺。目前，采用大型吹塑机成型的容器主要是IBC桶（500～2000L）和200L双L全塑桶。
大型中空吹塑机一般包括挤出机、机头、合模装置、吹胀装置、型坯壁厚控制系统、制品取出装置、液压站和强弱电控制系统。一般的外辅设备包括混送料系统和余料粉碎回收系统等。按其挤出型坯的方式，大型中空机可分为储料式和连续挤出式，而按型坯的结构又可分为单层或多层。目前，国内的200L双L全塑桶绝大多数都采用单层储料式中空机吹制，下面就以该类大型吹塑机为例，从其最为重要的几个系统组成来介绍一下大型吹塑成型机的技术进展。
挤出机
大型中空机所加工的原料一般是HMWPE，所配置的挤出机若采用常规设计，则其塑化效率明显不足。例如，使用国产的f150/25挤出机来加工HMWPE粉料，其塑化能力仅为250kg/h。因此，大型中空机应采用带强迫喂料结构和强制冷却段结构的单螺杆挤出机，即具有IKV结构的挤出机。这种挤出机在相同长径比条件下，其塑化量较常规设计可提高50%以上，且挤出量稳定，再加之合理的屏障段和混炼段设计，还能获得很高的塑化质量。
储料式机头
储料式机头的流道主要有3种形式，即单层心形包络流道、双层心形包络流道和双层螺旋流道。
早期的中空机机头较多采用单层心形包络流道，这主要是因为当时对成型制品要求不高。而随着用户对容器质量要求不断提高，尤其在大型容器方面，存在熔合缝强度不足的问题，于是又出现了双层心形包络流道和螺旋流道的设计。双层心形包络流道之所以使融合缝区的强度得以提高，是因为可使挤出的型坯被完整的熔料层所覆盖，而不像单层心形包络流道那样会使型坯的圆周存在明显的熔合缝区。双层螺旋流道的优势则是内外层分别由两台挤出机供料，并同时储料。特别是由于制品的内层可以使用非着色料，使这种流道非常有竞争力。
对储料式中空机机头而言，衡量其水平的一个重要方面就是其换料的速度。尽管使用者希望换料的速度越快越好，但实际上却是很难实现的。即使是一个设计不错的机头，其换料时间也往往需要几个小时。虽然近几年出现了一种可提升流道的液压装置，通过它可实现外部清理，进而达到加速换料的目的，但该装置同时带来了机头结构庞大、制造和装配精度要求高以及实际清理时工人的劳动环境差等问题。因此，要想加快换料速度，首要任务是采用正确设计的流道，尽量减少滞留区域。
合模装置
近年来，大型中空机的合模装置逐步趋向于采用两板销锁式机构。该装置的移模运动是由油缸或伺服电机通过滚珠丝杠来实现的。由于采用了滚柱直线导轨，使其具有刚性高、运动精度高及运动轻快的优点。这种两板式合模装置的合模力是由两对或三对位置可调的销锁缸来实现的。为了方便模具安装，这些销锁缸可以简单地从模板上取下来，并通过沿轴向的调整来适应不同的模具厚度。与此相似的还有一种被称为“胡氏机构”的锁模装置，它的原理同销锁式机构基本相同，只是可以用在要求锁模力更大的合模机构上。在合模装置的液压控制方面，现在一般都采用比例液压阀，以精确控制合模的速度，进而有利于制品的成型。
型坯壁厚控制
中空吹塑机机头的型坯壁厚控制是中空成型的关键技术之一，其作用在全塑桶成型方面尤其显著。型坯壁厚控制分为轴向控制（AWDS）和径向控制（PWDS）两种形式。目前的大型中空机一般都具有轴向型坯壁厚控制功能，其控制点从24点到256点不等。轴向壁厚控制的作用是使得注出的料坯根据制品不同的吹胀比沿轴向获得不同的厚度，从而保证最终制品有比较均匀的壁厚分布。其原理是芯模根据预设位置作轴向运动，以改变模头的开口量，从而达到改变坯厚的目的。
2、多层共挤中空成型技术
基于多层吹塑中空容器在食品、化学品、化妆品、医疗卫生及其他工业包装方面的广泛应用，多层共挤中空成型技术得到了快速发展。
由于多层共挤中空成型机的复杂性，我国在这方面与先进国家相比还有较大的差距。虽然近几年国内也有一些机种推出，但还很不完善，需要从以下几个方面加强研究开发：研究适应一定范围的共挤机头（模头），以满足不同材料、不同层数及机头直径的要求；研究组合包装系统，它能根据不同的原料特制出可能允许的组合数的机头；研究基础机械程序。
3、气辅注塑与水辅注塑
气体辅助注塑技术（GIT）通过把厚壁的内部掏空，能够成功地生产出厚壁、偏壁制品，在生产形状复杂的介质导管方面具有一定的优势。由于气辅技术可使制品的外观表面性质优异、内应力低、轻质高强，而且可节省材料、缩短生产周期，因此非常适合于家电、家具、汽车、办公用品、日用品以及玩具等领域的制品，其中包括管道状制件、大型扁平结构零件和由不同厚度截面组成的制件。
为了缩短冷却时间并获得较小的管子壁厚，用水代替气体来成型中空结构的注塑技术被称为水辅注塑（WAIM）。利用水辅注塑的产品，壁厚更小，壁面更光滑。目前世界上有很多机构在进行与该项技术有关的研究开发。在水辅注射成型过程中，水像柱塞一样推动熔体迅速向前移动，在这个过程中，要求水不能蒸发，水前面的熔体也不能冻结固化，因而要求水的流量要达到20～80L/min，甚至更高。刚开始注水时，为了避免水的流速过高和压力过大（会在注水口附近产生漩涡而导致制品壁面缺陷），通常要对注水压力实行分级控制，即刚开始时压力较低，然后再把注水压力迅速提高到所需的水平。
4、半壳注塑技术
半壳注塑技术实际上是两种工艺过程的结合，即先用注塑的方法生产两个半壳，然后再将两个半壳焊接起来而成为中空制品。为了保证这两种工艺流程能够很好的匹配，要求注塑的两个半壳的焊接面必须非常平整，毫无翘曲。一般要利用计算机辅助工程（CAE）设计软件进行优化设计，以尽量消除因制件冷却不均匀而产生的内应力。
目前，使用半壳注塑技术生产的中空产品有汽车仪表板上的各种气管、发动机进气管和汽车油箱等。
5、模具滑动注射成型
模具滑动注射成型法是由日本制钢所开发的一种用于制造中空制品的两步注射成型法。其原理是：首先将中空制品一分为二，对两部分分别注射而形成半成品，然后将两个半成品和模具滑动至对合位置。二次合模后，在制品两部分结合缝处注入塑料熔体（第2次注射），最后得到完整的中空制品。与吹塑制品相比，该技术所成型的产品具有表面质量好、尺寸精度高、壁厚均匀且设计自由度大等优点。
在制造形状复杂的中空制品时，模具滑动注射成型法与超声波焊接相比的优点是：不需要将半成品从模具中取出，因而可以避免半成品在模具外因冷却而造成制品形状和精度的下降，此外还可以避免焊接工艺中因产生局部应力而引起的熔接强度的降低。
6、旋转模塑
旋转模塑是指模具在加热的炉子内沿2个轴旋转，装在模具内的塑料熔结在模具表面，冷却后即可以得到与模具形状相仿的中空制品的技术。旋转模塑的优点是成型过程没有压力，从而使制品没有内应力，壁厚比较均匀（与吹塑和热成型相比），同时，模具也比较简单。该技术特别适合于小批量生产大型中空制品。
最初用于旋转模塑的主要材料是PVC糊塑料，目前则更多地使用聚乙烯、聚丙烯和尼龙。常见的旋转模塑产品有玩具、功能性家具、容器和储槽（最大容积可达80m3）、汽车零部件、体育休闲用品、交通隔离标志等。近几年，旋转模塑产品的增长速度较快，平均年增长率为20%，远远高于其他塑料制品的增长率。
旋转模塑可适用的塑料品种很少，因为该技术要求塑料具有较好的热稳定性，同时，由于需要将塑料磨成粉，使材料价格有所提高。此外，很难用成型加强肋的方法提高产品的刚度。
7、热成型工艺技术
热成型是对挤出热塑性片材通过一系列的成型或拉伸而得到制品的方法。具体来说就是通过加热使片材软化，然后借助真空或低压使软化的片材压向整个模面，从而得到既简单又经济的制品。这种成型的优点是模具费用低、模具研制周期短、厂房投资费用低、设备投资小且短时间里就可运转。
普通热成型
热成型需要较多设备，包括烘箱、模具及串联的辅助设备。真空辅助包模成型设备是其中最简单的一种。在单级设备里，切好的片材被夹在一个框架上，通过幅射（红外）加热使其软化。压紧在框架中的热片材被向下拉（预拉伸）到冷凸模上，上面受大气压，下面抽真空，软化的片材受到强压后就会紧贴冷凸模而成型。这种单级设备还可以进行带额外压力的热成型，即使加热的空气穿过多孔板吹向片材，将片材压向凹模里，片材受真空拉伸并紧贴向模壁，在此过程中空气压力可以高达1Mpa。在两级设备里，加热装置在成型区的外面，热片材夹在框架上进行来回输送。在普通热成型中，凸模通常比凹模有较大的拉伸度，但脱模较难，因而制件的外表面清晰度较差，而制件紧贴模具的内表面清晰度则相对较大。
双片热成型
双片热成型的特点是成型快、壁厚均匀，可以制作双色和厚度不同的制品，甚至材料不同的制品。在工艺上可分为双片压力热成型和双片真空热成型两种。其中，双片真空热成型的工艺是：先分别在模具内真空成型出2个片材，再将2个模具合模，施压使制品熔合成为中空制品，如有必要，甚至可以在空腔内放入其他构件。采用该方法成型的典型产品有冲浪板、油箱、小船、门、管道、玩具等。与吹塑工艺相比，用这种方法生产小型或中型产品时，效率更高。而与旋转模塑相比，这种方法不仅生产效率更高，而且可以适用更多的塑料片材，包括多层共挤出片材。(end) |
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