塑料瓶的制造是分阶段进行的。通常,用来装饮用水和其他饮料的塑料瓶是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的,因为这种材料既坚固又轻便。聚乙烯(PE)的高密度形式用于制造硬塑料瓶,如洗涤剂瓶,低密度形式用于制造挤压瓶。聚丙烯(PP)用于制造药瓶等。聚碳酸酯(PC)用于可重复使用的水瓶和类似的可重复使用容器。为了理解制造过程,首先检查PET、PE、PP和PC的组成以及这些材料如何影响塑料瓶的制造是有帮助的。
聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种热塑性聚合物,可以是不透明的,也可以是透明的,这取决于具体的材料组成。和大多数塑料一样,PET是由石油碳氢化合物通过乙二醇和对苯二甲酸之间的反应产生的。为了生产塑料瓶,PET首先被聚合成长分子链。
聚合本身是一个复杂的过程,导致了许多批次生产的PET和另一批PET之间的不一致。通常,在聚合过程中会产生两种杂质:二甘醇和乙醛。虽然二甘醇的产量一般不会高到足以影响PET,但乙醛不仅可以在聚合过程中产生,也可以在瓶子制造过程中产生。用于制造瓶子的PET中含有大量的乙醛,会给里面的饮料带来一种奇怪的味道。
一旦塑料本身被制造出来,瓶子的制造过程就可以开始了。为了确保PET适合使用,在生产后进行了大量的测试,以检查瓶子是否不被二氧化碳渗透(这对于装苏打的瓶子很重要)。其他因素,如透明度、光泽、抗裂性、厚度和抗压性,也被仔细监测。
另一种热塑性塑料,聚乙烯用于制造吹塑牛奶和水壶,洗涤剂瓶,番茄酱瓶等。LDPE和HDPE均可热压成型、吹塑、注塑等。LDPE是第一个吹塑塑料,今天它仍然被用于制造可挤压的瓶子,因为它有高延展性与HDPE相比,但较低的强度。高密度聚乙烯用于多种形式的可倒瓶。这种材料的自然形态通常是白色或黑色的,当稀释到牛奶瓶或类似的尺寸时就变成半透明的。供应商可以调整配方,以增加撕裂强度、透明度、成形性、印刷适性或其他参数。#科学#
聚乙烯是由单一单体乙烯组成的,它是均聚物。LDPE为非晶态,而HDPE为结晶态,这是LDPE具有较高延性和较高刚性的原因。聚乙烯比热塑性塑料中最便宜的聚丙烯更贵,尽管这两种塑料在许多方面有共同的应用。
聚丙烯树脂通常是一种不透明的低密度聚合物,具有优异的热成型和注射成型特性。就瓶子而言,它主要是与聚乙烯竞争,并且可以被制成透明的,用于透明的用途,而聚乙烯只能被制成半透明,例如在牛奶壶中。聚丙烯的光学透明度不能与聚碳酸酯等聚合物相比,但它做得很好。它在熔体温度下的低粘度使它非常适合基础和成型应用,包括吹塑。
以双酚A (C15H16O2)和光气(COCl2)为原料聚合制备聚碳酸酯。与其他制瓶聚合物相比,它是一种昂贵的材料,因此它的使用主要局限于高端可重复使用的瓶子,如护理瓶、饮水机或实验室环境中发现的瓶子。这种材料具有优异的光学性能和强度,适合那些必须以玻璃的透明度展示其内容物,但也必须能够应对反复,有时粗糙的搬运的瓶子。这种材料经得起反复的洗涤,并且可以用高压灭菌。