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1、包裝考試復(fù)習(xí)材料第一章紙和紙板包裝材料解釋下列各詞打漿:將混合在水當(dāng)中的纖維束疏解成單纖維,且橫向切斷到適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,縱向摩擦分裂,兩端“帚化”發(fā)毛的過程耐折度:耐折度:紙張?jiān)谝欢◤埩ψ饔孟?,?jīng)過來回折疊,使其斷裂時(shí)的次數(shù)。單位是雙折次。影響耐折度的因素:纖維長(zhǎng)度及強(qiáng)度,纖維的韌性即纖維間的結(jié)合力。耐破度:紙?jiān)趩挝幻娣e上所能承受的均勻增大的最大壓力,kPa.影響紙張耐破度的因素:纖維的長(zhǎng)度及其本身的強(qiáng)度,纖維間的結(jié)合力,伸長(zhǎng)率。另外,還與紙張的含水量和施膠度有關(guān)。白度:白度是指紙張受光照射后全面反射的能力,又有紙張亮度之稱,用百分率表示。重點(diǎn)復(fù)習(xí)題1. 紙包裝材料有哪些特點(diǎn)?我國(guó)所采用造紙的植物
2、纖維主要有哪幾類?答:紙包裝材料的特點(diǎn):均勻性較好,單位面積強(qiáng)度較大;容易印刷和粘結(jié);紙及紙制品原料廣泛,價(jià)格便宜;耐高溫低溫性好;無毒無味,包裝衛(wèi)生;適合于自動(dòng)包裝,包裝形狀不易改變。造紙的植物纖維的種類:基本造紙植物纖維1)莖稈類植物纖維:麥草、稻草、竹蘆葦?shù)龋?)木材類植物纖維:楊、樺、松、杉等;3)韌皮類植物纖維:亞麻、大麻等;4)種毛類植物纖維:棉花、破布等。一般來說,莖稈類和木材類纖維比較細(xì)短,而韌皮類和種毛類纖維比較粗長(zhǎng)2 .什么叫制漿?制漿的方法有幾種?舉例說明機(jī)械法制漿與化學(xué)法制將在原理上有什么區(qū)別?答:從植物體中提取纖維的工作稱為制漿。制漿過程包括:備料-纖維分解-漿料的篩
3、選-凈化-漂白等制漿方法:機(jī)械法:利用機(jī)械磨制植物原料(主要是木材)制成的紙漿稱為機(jī)械木漿。化學(xué)法:采用化學(xué)藥品和原木在蒸球內(nèi)共同蒸煮,通過藥品的作用去除非纖維素物質(zhì)而制成的木漿稱為化學(xué)木漿。酸法木漿(亞硫酸鹽)堿法木漿(硫酸鹽)化學(xué)機(jī)械法(化學(xué)法與機(jī)械法相結(jié)合)區(qū)別:3 .決定紙張印刷性能的主要因素是什么?(一)紙的表面結(jié)構(gòu)和柔軟性對(duì)印刷性能的影響:1)表面結(jié)構(gòu)及其微觀幾何形狀,是決定紙張印刷性能的重要因素。如:斷筆、缺劃、網(wǎng)點(diǎn)空虛、層次減少等2)紙張的柔軟性,尤其是對(duì)凸版和凹版印刷。(二)紙的成分對(duì)印刷性能的影響1)木漿:一般應(yīng)配入機(jī)械木漿,改善紙張的印刷性能。機(jī)械木漿的纖維有助于降低紙張
4、的透明度,增加孔隙率,提高紙張的吸墨能力、柔軟性和彈性;但有一定的限度。2)填料:添加輕質(zhì)碳酸鈣提高紙的不透明度和白度,降低紙的潤(rùn)濕線性變形。三)印刷油墨對(duì)紙的印刷性能的影響1)若在薄紙上印刷,應(yīng)使用較稠的油墨,且以盡可能小的壓力和油墨層進(jìn)行印刷;2)若在緊實(shí)的經(jīng)過超級(jí)壓光的紙面上印刷,可適當(dāng)在油墨中加放燥油量,且油墨圖層要薄;3)在柔軟的紙上印刷,可用較稠的油墨印刷;4)印刷速度越高,油墨的粘度應(yīng)越小。4瓦楞紙板有哪些類型?各類瓦楞紙?jiān)诮Y(jié)構(gòu)與性能上有什么特點(diǎn)?瓦楞紙板按其材料的層數(shù),可分為以下幾種:雙層瓦楞紙板三層瓦楞紙板五層瓦楞紙板七層瓦楞紙板瓦楞的形狀按波峰圓弧半徑大小不同,一般分為U型
5、、V型和UV型三種。特點(diǎn):V型瓦楞平面壓縮強(qiáng)度大,緩沖性能較差,使用粘結(jié)劑較少,用芯紙少,不易貼合。U型瓦楞富于彈性,瓦楞形狀緩沖性能好,耐壓力強(qiáng),粘膠時(shí)施膠較多,用芯紙多,容易貼合,但若施加過重的壓力后不能恢復(fù)原狀。在受到外界沖擊時(shí)U型瓦楞紙板緩沖性能比V型瓦楞的瓦紙板好。5.瓦楞紙板瓦楞的形有幾種?各有什么特點(diǎn)?答:瓦楞的種類一般分為A型、B型、C型及E型四種。1) A型瓦楞紙板。這種紙板具有很好的彈性,大的高度和大的瓦楞間距,使它有減震性能。這種楞型的紙板用來制造包裝易碎物品以及對(duì)沖擊、碰撞和各種動(dòng)載荷要求很高的產(chǎn)品包裝箱;還可用來制作各種襯套、襯墊和減震元件等。2) B型瓦楞紙板。這種
6、紙板用來制作具有足夠的剛性但不要求有減震防護(hù)性能的產(chǎn)品包裝。這類產(chǎn)品用于各類罐頭、日用化學(xué)產(chǎn)品、各類小包裝的食品及其他產(chǎn)品一一小五金、木器家具等。3) C型瓦楞紙板。C型瓦楞紙板是最常用的一種瓦楞紙板。這種紙板綜合了A型和B型瓦楞的特性,同樣具有足夠的剛度和良好的減震性能。它可以有效地用來包裝各類易碎物品、軟的產(chǎn)品及其要求防護(hù)其表面的硬的產(chǎn)品。4) E型瓦楞紙板。目前這種瓦楞紙板的使用越來越廣泛。紙板面上每米長(zhǎng)度內(nèi)瓦楞數(shù)較多,可以得到平坦的表面和高的平面剛度。這就使獲得高質(zhì)量的裝潢印刷成為可能。這一點(diǎn)對(duì)于日用品的包裝尤為重要。這種紙板在運(yùn)輸及存放時(shí),所占空間很小,可以更經(jīng)濟(jì)地使用運(yùn)輸工具和庫(kù)房
7、。5) K型瓦楞紙板。K型瓦楞是新近發(fā)展的一種特大瓦楞,楞高6.67.0mm,24±2個(gè)楞/300mm。第二章塑料印刷包裝材料名詞解釋填料:填充劑(填料):是塑料的重要組成部分,是對(duì)合成樹脂呈惰性的補(bǔ)充材料。1 .作用:1)可改善塑料的性能(機(jī)械性能);2)擴(kuò)大使用范圍,降低成本。2 .對(duì)填料的要求:1)易被樹脂潤(rùn)濕;2)性能穩(wěn)定,來源豐富,價(jià)格便宜。3 .種類無機(jī)物:碳酸鈣、硫酸鈣、滑石粉、瓷土等;有機(jī)物:木粉、棉纖維、木材等4 .加入量:一般<40%增塑劑:增塑劑:降低熟知的可塑性和柔韌性1. 作用:降低塑料的軟化溫度和硬度,以提高塑料的柔性;2. 增塑的方法外增塑:加入一
8、定量的增塑劑;內(nèi)增塑:在剛性大分子鏈上接枝其他聚合物。3. 對(duì)增塑劑的要求1)與樹脂具有較好的相溶性;2)揮發(fā)性小,不易從制品中揮發(fā)出去;3)無色、無味、無毒;4)對(duì)光、熱較穩(wěn)定。4. 常用增塑劑鄰苯二甲酸酯類癸二酸酯類磷酸酯類氧化石蠟等穩(wěn)定劑:1. 作用:防止塑料在光、熱或其他條件下過早老化,延長(zhǎng)制品的使用壽命。2. 對(duì)穩(wěn)定劑的要求1)耐水、耐油、耐化學(xué)藥品;2)與樹脂相溶;3)在加熱過程中不分解。3. 種類1)熱穩(wěn)定劑(毒性);2)抗氧化劑(抑制樹脂氧化降解);3)光穩(wěn)定劑(防紫外光)4. 穩(wěn)定劑的加入量一般<10%收縮性:塑料在成型和冷卻過程中,發(fā)生體積收縮的性質(zhì),一般與成型方法、
9、工藝條件、制品厚薄、添加劑類型有關(guān)。收縮性一般用收縮率來表示。一次成型:塑料的一次成型通過加熱使塑料處于粘流態(tài)條件下,經(jīng)過流動(dòng)成型和冷卻硬化(或交聯(lián)固化)而制得塑料各種形狀的產(chǎn)品的方法。一次成型的方法有:1. 擠出成型:又稱為擠壓模塑或擠塑,參見圖2-17,P163;主要用于熱塑性塑料,少量用于熱固性塑料。2. 注射成型:又稱為注射模塑或注塑,參見圖2-18,P164;主要用于熱塑性塑料,少量用于熱固性塑料。3. 壓縮模塑成型:參見圖2-19,P165;主要用于熱固性塑料。4. 壓延成型:參見圖2-20,P166;主要用于制造薄膜和片材的主要方法。生產(chǎn)厚度為0.050.5mm范圍內(nèi)的軟質(zhì)聚氯乙
10、烯薄膜和0.250.7mm范圍內(nèi)的硬質(zhì)聚氯乙烯片材,當(dāng)制品厚度大于這個(gè)范圍時(shí),一般采用擠出吹塑法或其他方法。5. 鑄塑成型6. 模壓燒結(jié)成型7. 傳遞模型8. 泡沫塑料成型:泡沫塑料的性能參見表2-38,P171。二次成型區(qū)別:塑料的二次成型將塑料片、板、棒等型材在加熱至TgTf(玻璃態(tài)或皮革態(tài)),類橡膠態(tài),再一次成型的方法,只用于熱塑性塑料。1 .中空吹塑成型,P173;2 .熱成型,P176,工藝方法參見圖2-24,P177;3 .拉伸薄膜成型,P179,P180;拉伸薄膜的優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度為未拉伸薄膜的35倍,透明度和表面光澤好,對(duì)氣體和水蒸氣的滲透性降低;隨著厚度減小,寬度增大,平均面積增大
11、,成本降低;耐熱、耐寒性改善。1. 重點(diǎn)復(fù)習(xí)題1. 塑料一般有哪幾種成分組成?各組分在塑料中的作用是什么?答:塑料是以合成樹脂為主要成分,加有其他添加劑,經(jīng)一定溫度壓力時(shí)間等塑制成型或制成薄膜。(一)合成樹脂1 .作用:1)起粘結(jié)作用;2)成型。2 .合成樹脂加入量:一般在多組分塑料中,合成樹脂占3070%。(二)填充劑(填料):是塑料的重要組成部分,是對(duì)合成樹脂呈惰性的補(bǔ)充材料。1.作用:1)可改善塑料的性能(機(jī)械性能)2)擴(kuò)大使用范圍,降低成本。3.種類無機(jī)物:碳酸鈣、硫酸鈣、滑石粉、瓷土等;有機(jī)物:木粉、棉纖維、木材等(三)增塑劑:降低熟知的可塑性和柔韌性1.作用:降低塑料的軟化溫度和硬
12、度,以提高塑料的柔性4. 常用增塑劑鄰苯二甲酸酯類癸二酸酯類磷酸酯類氧化石蠟等四)穩(wěn)定劑1.作用:防止塑料在光、熱或其他條件下過早老化,延長(zhǎng)制品的使用壽命。3.種類1)熱穩(wěn)定劑(毒性);2)抗氧化劑(抑制樹脂氧化降解);3)光穩(wěn)定劑(防紫外光(五)潤(rùn)滑劑防止在成型的過程中,粘在模具或其他設(shè)備上,保持制品表面的光亮、美觀。常用的潤(rùn)滑劑一般為:硬脂酸及其鹽類;一般加入量<1%(六)固化劑(硬化劑或交聯(lián)劑)1. 作用:在樹脂大分子鏈間產(chǎn)生橫跨健,使分子鏈交聯(lián),變成網(wǎng)狀(體型)的熱穩(wěn)定性塑料。2. 固化劑的種類根據(jù)樹脂類型來選擇(七)抗靜電劑1. 作用:給與塑料導(dǎo)電性,防止靜電積聚2. 常用的抗
13、靜電劑:胺衍生物、季胺鹽、磷酸鹽等2.試從LDPE、LLDPE、HDPE的分子結(jié)構(gòu)特征分析其性能上的差異答:1)對(duì)于低壓聚乙烯(LDPE),分子鏈中支鏈多而長(zhǎng),結(jié)晶度低,因此,軟化溫度較低(105左右),機(jī)械強(qiáng)度、耐溶性差,透氣性、透濕性較大,而且伸長(zhǎng)率、耐沖擊性、柔軟性、透明度較好。2 )對(duì)于中低壓聚乙烯(HDPE),主鏈上支鏈少而短,結(jié)晶度高,因此,軟化溫度較高(>120),耐寒性好,機(jī)械性能較好,耐油性好,具有優(yōu)良的抗應(yīng)力開裂性能,透氣性、透濕性較小。3 )對(duì)于線性低密度聚乙烯(LLDPE),在有機(jī)金屬催化劑作用下,乙烯與烯烴(丙烯、丁烯等)進(jìn)行共聚而制得,其密度為0.9170.9
14、35,結(jié)構(gòu)與高密度聚乙烯相近,其結(jié)晶度比LDPE高10%,其性能比LDPE好,例如:熔點(diǎn)比LDPE高1020%,脆化溫度比LDPE低3040C,其機(jī)械f能在LDPE與HDPE之間,撕裂強(qiáng)度比LDPE高34倍,延伸性比LDPE與HDPE好,其透明性、硬度、加工性能介于LDPE與HDPE之間。3.BOPP薄膜與CPP薄膜相比,其性能上有哪些區(qū)別?答:(四)PP的用途大部分聚丙烯用于生產(chǎn)包裝箱、容器、捆扎繩帶以及醫(yī)療器械、機(jī)械零件。聚丙烯薄膜有雙向拉伸(BOPP)與未經(jīng)拉伸(CPP)的兩種薄膜:CPP:雖然光澤、耐寒性和機(jī)械強(qiáng)度差一些,但透明度、防潮性、耐劃痕性等均良好。常用于點(diǎn)心、面包、水果、纖維
15、制品等的包裝。BOPP:機(jī)械強(qiáng)度、耐寒性和光澤度等方面都有大幅度提高,防潮保鮮性能也有提高,常用于脆點(diǎn)心、冰淇淋、鮮花、糖果,尤其是香煙的包裝。CPP主要由于耐熱包裝,如蒸煮袋等,參見表2-12,P112。缺點(diǎn):1)易帶靜電2)耐寒性較差3)透氧率過大4)印刷效果差第三章印刷油墨2. 名詞解釋:觸變性:觸變性油墨受外力的攪拌,它將隨攪拌的作用由稠變稀,靜止以后,油墨又恢復(fù)到原來的稠度的現(xiàn)象,叫觸變性。由于油墨有觸變性故而當(dāng)油墨在墨輥上受到機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)作用后,它的流動(dòng)性就增大,其延展性增加,使油墨容易轉(zhuǎn)移。當(dāng)油墨經(jīng)印刷轉(zhuǎn)移到紙張后,失去外力的作用,油墨由稀變稠而不向周圍流溢,形成良好的印跡。但若油
16、墨的觸變性過大,則使墨斗中的油墨不易轉(zhuǎn)動(dòng),影響墨輥的傳墨。屈服值:屈服值yieldvalue是指使流體開始流動(dòng)所需的最小切應(yīng)力。多采用落棒式粘度儀測(cè)油墨的干燥方式:干燥drying是指油墨薄層轉(zhuǎn)變成固態(tài)墨膜的整個(gè)過程。2.1 1氧化結(jié)膜干燥airdrying是指(一定厚度的)油墨由于氧化聚合轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)薄膜的過程。2.2 2揮發(fā)干燥evaporationdrying指溶劑型油墨在其溶劑揮發(fā)后由流態(tài)凝固成固態(tài)膜的過程。2.3 3滲透干燥penetrationdrying指油墨在其液體組成部分滲入紙張后由流態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)的過程。2.4 4紫外光固化干燥ultravioletcuring指油墨在紫外光照射
17、下在瞬間由流態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)的過程。2.5 5熱固干燥stavingcuring指油墨在烘烤的條件下轉(zhuǎn)為固態(tài)的過程3. 重點(diǎn)復(fù)習(xí)題:1 .什么叫印刷油墨?對(duì)油墨有什么要求?答:印刷油墨是印刷過程中被轉(zhuǎn)移到承印物上的成像物質(zhì)。主要由顏料、連接料、輔助劑組成。對(duì)油墨的要求a) 對(duì)顏料的要求:對(duì)印刷油墨中使用的顏料要求頗高,特別是顏色、分散度、耐光性、透明度等,要求彩色顏料的色調(diào)接近光譜顏色,飽和度應(yīng)盡可能大,三原色油墨所用的品紅、青、黃色顏料透明度一定要高,所有顏料不僅要耐水性,而且要迅速而均勻地和連接料結(jié)合,顏料的吸油能力不應(yīng)太大,顏料最好具有耐堿、耐酸、耐醇和耐濕等性能。b) 油墨的流變性、粘度、中
18、性、酸值、色澤、抗水性以及印刷性能等主要取決于連接料,同一種顏料,使用不同的連接料,可制成不同類型的油墨;而同一種連接料,使用不同的顏料,所制成的仍為同一類型的油墨,所以油墨的質(zhì)量好壞,除與顏料有關(guān)外,主要取決于連接料。c)2 .油墨一般是由哪幾種成分組成?各成分起什么作用?答:1顏料:著色作用,決定了油墨的質(zhì)量和印刷品呈色的效果。主要有有機(jī)顏料和無機(jī)顏料兩大類。顏料是不溶于水和有機(jī)溶劑的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末,根據(jù)其來源與化學(xué)組成,分為有機(jī)顏料和無機(jī)顏料兩大類。無機(jī)顏料是有色金屬的氧化物,或一些金屬不溶性的金屬鹽,無機(jī)顏料又分為天然無機(jī)顏料和人造無機(jī)顏料,天然無機(jī)顏料是礦物顏料。有
19、機(jī)顏料是有色的有機(jī)化合物,也分為天然和合成的兩大類?,F(xiàn)在常用的是合成有機(jī)顏料,有機(jī)顏料的品種多,色彩比較齊全,性能優(yōu)于無機(jī)顏料。3 連接料根據(jù)連接料組成及性能的不同主要分為油型、樹脂型及溶劑型三大類。(1)連接作用(2)便于油墨轉(zhuǎn)移(3)固定作用4 輔助劑輔助劑是在油墨制造,以及在印刷使用中,為改善油墨本身的性能而附加的一些材料。按基本組成配制的油墨,在某些特性方面仍不能滿足要求,或者由于條件的變化,而不能滿足印刷使用上的要求時(shí),必須加入少量輔助材料來解決。如增塑劑、稀釋劑、干燥劑及抗靜電劑等。第四章印刷包裝用粘合劑重點(diǎn)復(fù)習(xí)題:1.什么叫粘合劑?粘合劑有哪幾種成分組成?粘結(jié)膠層的破壞形式有哪幾
20、種?粘結(jié)膠層厚薄對(duì)膠層粘結(jié)性能有何影響?答:粘合劑:將兩種同類或不同類的固體物質(zhì)連接在一起的物質(zhì),又稱粘接劑、膠粘劑或直接稱為膠,粘合劑是一種生產(chǎn)生活中不可缺少的材料粘合劑自從人類開始生活就應(yīng)用到人們的生活中。例:粘土,動(dòng)物的血液用來蓋房子等目前粘合劑已應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。例:交通工具,航空航天工業(yè),建筑,家具,醫(yī)療器械等都有廣泛的應(yīng)用。在包裝業(yè)和印刷業(yè)中也更是如此,例如在制作紙盒,紙箱,紙袋,復(fù)合塑料袋等包裝容器中是絕對(duì)離不開的一種材料。粘合劑的組成基料(連接料)+其他助劑(增塑劑、填料、固化劑等)膠層破壞有如下情況:( 1)破壞發(fā)生在膠層內(nèi)部,叫內(nèi)聚破壞。兩端粘合劑面上都粘有粘合劑,破壞面凹
21、凸不平,所以內(nèi)聚力小于粘附力。( 2)破壞發(fā)生在膠層與被粘物表面之間的界面上,叫粘附破壞。只有一膠合面上粘有膠,破壞面光滑平整,通常叫脫膠,所以內(nèi)聚力大于粘附力。( 3)既在膠層內(nèi)部破壞,也在膠粘的界面上破壞,叫混合破壞。破壞面一部分光滑,一部分毛糙,所以內(nèi)聚力近似于粘附力。由此可見第三種情況最為理想。當(dāng)內(nèi)聚力與粘附力大小相當(dāng)時(shí),兩種力都發(fā)揮了充分的作用,表現(xiàn)出最高的粘合力,即是最理想的粘接強(qiáng)度。但實(shí)際是不可能的,一般黏附力比內(nèi)聚力大得多。內(nèi)聚力取決于黏合劑的性質(zhì)、組成、配比和固定工藝等。膠層內(nèi)聚力的理論值比實(shí)際測(cè)試值高得多,這是因?yàn)樵谀z層中不可避免的存在缺陷,產(chǎn)生應(yīng)力集中,出現(xiàn)微小裂紋所造成
22、的。膠層越厚,缺陷越多。膠層薄,缺陷少,利于黏合分子的定向作用,也能充分發(fā)揮黏合力的作用,節(jié)約用膠量。2.合成樹脂粘合劑有哪幾類?弁舉例說明其用途。答:合成樹脂粘結(jié)劑是當(dāng)今產(chǎn)量最大、品種最多、應(yīng)用最廣、影響最大的粘結(jié)劑。f熱塑性粘合劑合成樹脂粘合劑合成樹脂粘合劑是當(dāng)今產(chǎn)量最 大、品種最多、應(yīng)用最廣,也是 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展影響 最大的粘合劑。熱固性粘合劑以熱固性高分子化合物 為主要粘結(jié)物質(zhì)的粘結(jié) 齊I。例如酚醛樹脂、氨基 樹脂、環(huán)氧樹脂等。復(fù)合型粘合劑,乳液型1)乳液型粘結(jié)劑一般以水為、 分散介質(zhì)、成本較低。例如聚醋 酸乙烯及其共 聚物。溶劑型:大部 分溶劑型粘結(jié) 劑是以有機(jī)溶 劑為溶劑
23、,也有 部分是以水為溶劑的。例如聚乙烯醇粘結(jié)劑。熱熔型不含溶劑或水的熱塑性樹脂為基材的固體粘結(jié)劑,其受熱時(shí)熔融,與被粘物粘結(jié),粘結(jié)界面在冷卻后固化,而具有一定的強(qiáng)度,又稱熱熔膠。材料牌號(hào)主要成分性能用途HM-1乙烯-醋酸乙烯共聚物使用方便、柔軟無毒、耐水、耐蝕、利于快速流水工程操作,軟化點(diǎn)75c可粘結(jié)鋁、鋼、聚乙烯、聚丙烯塑料等聚酰胺低分子聚酰胺、磷酸二酯、環(huán)氧樹脂同上,耐熱性及粘結(jié)強(qiáng)度好、塑性好,熔點(diǎn):110180c金屬材料及皮革材料的粘結(jié)乙烯-丙烯酸酯共聚物熱熔膠乙烯-丙烯酸異丁酯共聚物、石蠟、松香同上,粘結(jié)強(qiáng)度較局用于塑料與金屬、金屬與金屬的粘結(jié)3.4.2熱固性樹脂粘合劑3.4.2.1
24、氨基樹脂粘合劑氨基樹脂是含氨基的富氮聚合物的總稱。通常由含氨基的尿素、三聚氧胺等與甲醛反應(yīng),生成活性低聚物,然后經(jīng)過幾個(gè)階段的反應(yīng),縮聚成熱固性樹脂。氨基樹脂主要有月尿醛樹脂和三聚鼠胺甲醛樹脂, 耐老化性都比月尿醛樹脂好,粘合力也大。2CH2樹脂珞HCH她H0為途外 催化劑,僅限于月尿醛樹脂粘合劑使用,一般用 各類氨基樹月O都適用,在膠合板工業(yè)上廣泛采用。三聚鼠胺甲醛樹脂的耐水性、耐熱性和CH3再壓法 板、C類冷壓渚在部進(jìn)彳加0H必須加酸 硬紙板等方面。熱壓法對(duì)CH33.4.2.2酚醛樹脂粘合劑酚醛樹脂是由苯酚與甲醛反應(yīng)生成。樣。在酸催化劑存在下,苯酚種甲醛反復(fù)產(chǎn)生加成和幺催化劑的姜型不同,其
25、反應(yīng)速度與反應(yīng)形式也不一H3生成線型酚醛樹脂,而在堿催化劑存在SH如如®H郵CH狂 , 可溶性臉醛樹脂主要用于耐人膠合板硬質(zhì)纖維板等骷線形酚醛樹脂可用于木材口,OCH 2CHCH2nn及硬質(zhì)纖維板等的粘合。 氨基樹脂和酚醛樹脂粘合劑CH含有少量甲醇, 大,應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)。3.4.2.3環(huán)氧樹脂粘合劑環(huán)氧樹脂是含有二個(gè)以上環(huán)CH超ECHT生格CH2江稱。典型的甲醇砧H體危害很CH3C旨是,2-1404(二羥基二苯基)丙烷,系由雙酚、0A和環(huán)氧丙烷在濃堿催化劑存在下反應(yīng)而得:CH3根據(jù)環(huán)氧氯丙烷和雙酚A的摩爾比不同,生成樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量自350700不等。1摩爾雙酚A和大于2摩爾
26、的環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)所得的是小分子量的液狀樹脂。隨著聚合物鏈節(jié)數(shù)的增加,樹脂由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呷埸c(diǎn)的固態(tài)。環(huán)氧樹脂粘合劑具有粘附力和內(nèi)聚力大、低收縮率、低蠕變性,耐潮濕和溶劑,且100%的固體,可在室溫固化,耐溫性能好等特點(diǎn),故對(duì)金屬、玻璃、塑料、陶瓷等都有較強(qiáng)的粘附力。3.4.2.4聚氨酯樹脂粘合劑聚氨酯作為粘合劑是20世紀(jì)60年代后開始的。聚氨酯是由多異氰酸酯和具有兩個(gè)以上活性氫原子的化合物(如聚酯、聚乙二醇醚等)反應(yīng)生成的聚合物。在作為粘合劑時(shí),按照其組成的不同又可分為多異氰酸酯、氨基甲酸酯預(yù)聚物,異氰酸酯改性聚合物三類。聚氨酯粘合劑有高度的彈性,然而與其他柔性粘合劑相比,具有更好的耐熱水,耐溶
27、劑、耐熱、耐寒、耐油、耐氧化及耐臭氧等性能(見表3.4)。聚氨酯粘合劑對(duì)金屬、木材、橡膠、大部分塑料(尤其是含有大量增塑劑的聚氯乙烯)都有很好的親和性。它能粘合的代表性的物體見表3.5。廣泛地應(yīng)用于輕包裝材料的粘合、復(fù)合材料及密封劑的制造等方面。3.4.3復(fù)合型樹脂粘合劑熱塑性樹脂粘合劑和熱固性樹脂粘合劑各有其特點(diǎn),為了在某些特定的場(chǎng)合以及在結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用,往往需要具有綜合性能的粘合劑復(fù)合型樹脂粘合劑。復(fù)合型樹脂粘合劑品種很多。在包裝工業(yè)中使用最多的是乙烯醋酸乙烯共聚物,丁腈酚醛樹脂。乙烯醋酸乙烯共聚物在前面已經(jīng)介紹過,在此僅介紹丁腈酚醛樹脂。丁腈橡膠因含有腈基,而對(duì)金屬有很好的粘合強(qiáng)度。如果再
28、加上羥基,則是金屬的粘合性有進(jìn)一步的提高。用這樣的活性劑化合物與酚醛樹脂復(fù)合,在加熱時(shí)一方面酚醛和丁腈橡膠中的雙鍵結(jié)合而固化,另一方面丁腈橡膠中的腈基和酚醛樹脂的羥甲基反應(yīng),具有和硫化同樣的交聯(lián)作用。酚醛樹脂和丁腈橡膠的配比對(duì)粘合劑的性能影響很大,樹脂過多,必然使粘合劑缺乏塑性,不耐沖擊;橡膠過多,必然影響粘結(jié)強(qiáng)度和耐熱性能。當(dāng)酚醛樹脂和丁腈橡膠之比為1:1左右時(shí)可得到機(jī)械性能及耐熱性能都比較好的粘合劑。如果粘結(jié)件要求在較高的溫度使用,橡膠用量可低于樹脂用量。酚醛丁腈橡膠粘合劑耐沖擊性良好,耐化學(xué)介質(zhì)、耐油脂、耐燃料、耐溶劑性能都很強(qiáng)。在-551200c的范圍內(nèi)有很高的粘合強(qiáng)度,即使在-700
29、C仍能使用。有的品種還可以在1770c下長(zhǎng)時(shí)間使用。酚醛丁腈橡膠粘合劑在包裝工業(yè)中主要用于鋁及氟塑料等方面的粘結(jié)。3 .如何選擇食品包裝復(fù)合膜用粘合劑?答:食品包裝復(fù)合薄膜粘合劑的條件完全無臭、無味。在食品衛(wèi)生方面沒有有害的萃取物。耐溫性能好(層壓時(shí)能耐100C,熱封時(shí)能耐200C,保存時(shí)能耐0c以下溫度)。受日光照射,不會(huì)發(fā)黃、發(fā)生分解。有良好的柔軟性,層壓品的剖面不會(huì)發(fā)生泄漏。耐油、耐堿和耐化學(xué)藥品性好。適宜于凹版印刷,干燥快,易于取下。表面對(duì)油墨的粘合性好,不會(huì)引起油墨的發(fā)黃、變質(zhì)。4 .復(fù)合薄膜的層壓方法有哪幾種?各用于什么類型的材料復(fù)合?答:復(fù)合薄膜的層壓(復(fù)合)方法1 )濕法層壓將
30、水基粘合劑涂敷在第一種材料需要粘合的表面上,當(dāng)表面被浸潤(rùn)后將另一一種材料面對(duì)合上,通過壓緊滾筒壓緊,再經(jīng)過加熱干燥而成。濕法層壓用粘合劑主要有淀粉、酪朊、聚乙烯醇、硅酸鈉等水分散液或水溶液,以及聚醋酸乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、天然橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯等橡膠乳液。濕法層壓由于粘合劑都是含水的,粘合膜要經(jīng)過干燥,因此被粘物至少要有一層是象紙張、織物或玻璃紙等透水的物質(zhì),例如用于紙/玻璃紙、紙/鋁箔,紙/塑料、布/鋁箔等復(fù)合膜的制造.2)干法層合干法層壓是紙張、鋁箔、塑料薄膜等組合層壓的重要方法,尤其適用于同種或異種塑料薄膜的層壓,如聚酯/聚乙烯、尼龍/聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯、聚酯/
31、鋁箔/聚乙烯、玻璃紙/鋁箔/聚乙烯的復(fù)合薄膜等。干法層壓的方法是:先在第一種薄膜表面上涂上粘合劑溶液,通過烘道敞開干燥,再合上第二種薄膜,在加熱下加壓制得成品。3)熱熔層壓這一方法是隨著熱熔粘合劑的出現(xiàn)而發(fā)展起來的,主要適用于紙板/紙板、鋁箔/紙、玻璃紙/玻璃紙、鋁箔/玻璃紙的層壓。最早,而且至今仍在應(yīng)用的熱熔粘合劑是蠟,此外象乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸酯共聚物、聚異丁烯、聚丁二烯、石油樹酯等改性蠟類熱熔粘合劑也被大量應(yīng)用。4)共擠層壓共擠層壓僅適用于塑料薄膜之間的層壓。主要是利用塑料擠出機(jī)(薄膜吹塑機(jī))的多孔機(jī)頭,通過共同擠出,將尚處于熔融態(tài)的不同基料層壓為一體,因而不需要粘合劑。共擠層
32、壓是按照分子相容性原理實(shí)現(xiàn)的,只有分子結(jié)構(gòu)相同(或至少相似)的塑料之間才能實(shí)現(xiàn)溶合,如高密度聚乙烯/低密度聚乙烯,高密度聚乙烯/中密度聚乙烯間的復(fù)合或乙烯丙烯共聚物/聚乙烯的復(fù)合等。至于分子結(jié)構(gòu)完全不同的塑料,就需要加入第三種能與兩者親和的物質(zhì)作為媒介才能實(shí)現(xiàn)溶合。如尼龍/聚乙烯復(fù)合時(shí),可以在樹脂中混入離子型樹脂。也可在丙烯酸之間加入或乙烯-乙烯醇共聚物與丙烯酸樹脂、馬來酸酐接枝共聚,也可以取得較好的效果。5)擠復(fù)層壓擠復(fù)層壓也叫擠出涂布法,通過擠出機(jī)將加熱熔融的樹脂涂復(fù)在另一個(gè)已經(jīng)定型的薄膜狀物體上,使之層壓成一體。因此也是一種不用粘合劑的層壓方法。采用這種方法對(duì)多孔體材料來說,這種結(jié)合是比
33、較容易的,因?yàn)槿廴诘臉渲瑪D入材料孔隙,產(chǎn)生了牢固的機(jī)械結(jié)合。因而采用這一方法的基本條件是,在兩個(gè)粘結(jié)面中必須有一個(gè)是塑料薄膜,如鋁箔/塑料、織物/塑料、紙張/塑料、塑料/塑料等。第五章金屬印刷包裝材料名詞解釋:調(diào)質(zhì)度:調(diào)質(zhì)度是表示馬口鐵綜合機(jī)械性能的一項(xiàng)指標(biāo)。通常以洛氏表面硬度HR30T表示(當(dāng)板厚w0.22mm時(shí)用HR15T表示),在表面洛氏硬度計(jì)上測(cè)定。HR30T(HR15T)采用直徑116in的鋼球?yàn)閴侯^,硬度計(jì)主載荷為300N(150N),初載荷30N。如對(duì)于馬口鐵,武鋼武標(biāo)(冷)0.77規(guī)定:A級(jí),HR30T為4856;B級(jí),HR30T為5461;C級(jí)HR30T為5765等。表面洛氏
34、硬度標(biāo)準(zhǔn)可從有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中查出?;洌夯涫且环N面積單位,一基箱包含112張尺寸為355mmx508mm的馬口鐵總面積為20.23m。真空鍍鋁法:鍍鋁方法:鍍鋁薄膜的工藝是在真空中進(jìn)行的,即真空鍍膜法,使用的機(jī)器叫真空鍍膜機(jī)。其具體工藝是:先用真空泵把鍍室抽成真空,壓力僅是大氣壓的萬分之一,同時(shí)加熱坩堝使鋁絲熔化,并蒸發(fā)成氣態(tài)。當(dāng)這種蒸汽在移動(dòng)著的塑料薄膜表面凝固后,就沉積成一層均勻的鋁膜。這就是所謂真空蒸(發(fā))鍍法,是最常用的方法。重點(diǎn)復(fù)習(xí)題1. 馬口鐵的組織性能、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)用途是什么?答:1)馬口鐵的生產(chǎn)過程:酸洗薄鋼板-鍍錫(酸性電鍍,熱浸鍍錫)f軟熔處理-鈍化處理(生成優(yōu)良的氧化層)f涂
35、油f檢查f剪切f分類f包裝2)組織結(jié)構(gòu)經(jīng)金相分析,其組織結(jié)構(gòu)由里往外共五層:鋼基層錫鐵合金層錫層氧化膜油膜3. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及包裝分類1)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鍍錫量;規(guī)格尺寸;調(diào)質(zhì)度;鋼種;涂料2)包裝單位:基箱基箱是一種面積單位,一基箱包含112張尺寸為355mmx508mm的馬口鐵總面積為20.23m。4. 用途在食品工業(yè)蹤應(yīng)用很廣,大量用于各種食品(水果、肉類等)、飲料罐頭盒、糖果、茶葉、餅干聽盒等。2. 鋁箔作為包裝材料有何特點(diǎn)?鋁箔的機(jī)械性能、透濕量與厚度間有何關(guān)系?答:鋁箔雖然很薄,但作為包裝材料,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)重量輕,有利于降低費(fèi)用。( 2) 隔絕性與遮光性良好。能防潮、不透氣及具有保
36、香性能,可以防止包裝物的吸潮、氧化和揮發(fā)變質(zhì)。( 3)耐熱性很好,高溫和低溫時(shí)形狀穩(wěn)定,并可作為烘烤用的容器使用。( 4)保護(hù)性強(qiáng)、使包裝物不易受細(xì)菌、霉菌昆蟲的損害。( 5)光的反射和光澤性好。對(duì)熱和光均有較高的反射能力,其反射率達(dá)83%85%,因此展銷效果優(yōu)良。( 6)機(jī)械特性良好,能滿足自動(dòng)包裝機(jī)械使用。( 7)二次加工、模壓性和壓花性好。( 8)印刷和復(fù)合適應(yīng)性好。便于著色,很容易與紙、塑料等貼合。( 9)無毒,不易產(chǎn)生公害。鋁箔雖然具有上述優(yōu)點(diǎn),但鋁箔由于本身強(qiáng)度低,耐撕裂性差,折疊時(shí)容易裂口,不耐酸堿介質(zhì),不能熱粘合封口,因此很少單獨(dú)使用。絕大多數(shù)鋁箔是與塑料薄膜、紙張等材料經(jīng)過復(fù)
37、合加工,以復(fù)合材料的形式使用。這樣既保持了鋁箔的優(yōu)良性能,又彌補(bǔ)了鋁箔在某些包裝性能方面的不足。鋁箔的機(jī)械性能、厚度與透濕度的關(guān)系分別如表8一8、表8.9所不。表8.8不同厚度鋁箔的機(jī)械性能厚度/mm抗拉強(qiáng)度/MPa伸長(zhǎng)率/%0.00750.011301000.50.0120.04301002.00.50.050.20301003.00.5表8.9鋁箔的厚度與透濕度的關(guān)系鋁箔厚度/mm透濕度/g(m224h)-10.0070.0087以下0.0080.0105以下0.0100.0152.5以下0.0150.0201.0以下0.0200.0250以下3.簡(jiǎn)述鍍鋁薄膜的性能、種類及用途。答:鍍鋁薄
38、膜(折疊無裂口)鍍鋁厚度僅為1030mm,無靜電。1 .種類:鍍鋁/塑料、鍍鋁/PET、鍍鋁/BOPP、鍍鋁/LDPE、鍍鋁/紙等。2 .用途:用于食品包裝、化妝品、香煙等的包裝;注意:不能用于蒸煮包裝,受熱后容易被拉開。鍍鋁厚度與阻隔性能關(guān)系鍍鋁薄膜的阻隔性能與所鍍的金屬鋁量成正比,但至一定厚度后,阻隔性能基本保持不變。第六章玻璃包裝材料1 .什么叫玻璃的化學(xué)組成?玻璃的組成氧化物有哪些?答:1.玻璃的化學(xué)組成所謂玻璃的化學(xué)組成,指該玻璃由何種氧化物和其他輔助原料所組成。2 .玻璃的組成氧化物按玻璃組成氧化物在玻璃結(jié)構(gòu)中的作用,可分為玻璃形成氧化物、中間體氧化物和網(wǎng)絡(luò)外體氧化物三大類。1)玻
39、璃形成氧化物玻璃形成氧化物為二氧化硅(SiO2)和氧化硼(B2O3)。二氧化硅(SiO2)單獨(dú)的二氧化硅可以形成石英玻璃,在一般玻璃中,二氧化硅以硅氧四面體結(jié)構(gòu)單元形成結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。作用:降低玻璃的熱膨脹系數(shù)、密度,提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、粘度、機(jī)械強(qiáng)度等;但含量高,需要較高的熔融溫度。一般瓶罐玻璃二氧化硅含量約為73%左右。氧化硼(B2O3)氧化硼也可以單獨(dú)形成玻璃,它以硼氧三角體BO3和硼氧四面體BO4為結(jié)構(gòu)單元。在硼硅酸鹽玻璃中與硅氧四面體共同組成結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。作用:能降低玻璃的熱膨脹系數(shù)(硼的加入量應(yīng)適當(dāng),過量時(shí)玻璃的熱膨脹系數(shù)等反而增大,熱穩(wěn)定性差);提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;
40、改善玻璃的光澤、提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度;少量的氧化硼有助熔作用,加速玻璃的澄清,降低玻璃的結(jié)晶能力。2)中間體氧化物中間體氧化物自身不能形成玻璃,但可以連接二氧化硅(玻璃)鏈?zhǔn)蛊浔3植AB(tài)。它既是玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分,又可以改進(jìn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的位置。中間體氧化物主要有氧化鋁(Al2O3),氧化鉛(PbO),氧化鋅(ZnO)等。作用:降低玻璃的熱膨脹系數(shù);提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和粘度;用量不宜過多,要適當(dāng)。3)網(wǎng)絡(luò)外體氧化物改性劑網(wǎng)絡(luò)外體氧化物不參加玻璃的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),居于網(wǎng)絡(luò)之外,但能促使玻璃網(wǎng)絡(luò)破裂而改變玻璃的性質(zhì)。主要有:氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化鎂
41、(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鋇(BaO)等。作用:降低熔點(diǎn)和簡(jiǎn)化工藝。般玻璃瓶罐的化學(xué)組成范圍為:SiO2: 66 75%A12O3 0.7 7.0%Na2O: 12 16%K2O : 0.1 4.0%CaO: 612%MgO:0.15.0%BaO:04.5%2.玻璃的主要原料有哪些?對(duì)其有什么質(zhì)量要求?1. 主要原料因?yàn)椴AУ幕瘜W(xué)組成,是由各種氧化物所組成,因此玻璃的主要原料是引入各種組成氧化物的原料,如石英砂、長(zhǎng)石、石灰石、白云石、純堿等。并對(duì)這些原料有一定的質(zhì)量要求。(1)引入SiO2的原料,有石英砂(硅砂)、砂巖、石英巖等。石英砂的主要成分是石英,它是由石英巖、長(zhǎng)石等受氣候變化與
42、水和二氧化碳等作用風(fēng)化生成的。其主要成分是SiO2,常含有AI2O3、TiO2、CaO、MgO、FezQ、Na?。、K2O等雜質(zhì)。高質(zhì)量的石英砂SiO2含量應(yīng)在99.8%以上,Al2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O是玻璃組成氧化物,但其含量應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定,F(xiàn)e2O3、TiO2等能使玻璃著色,降低玻璃的透明度,是有害雜質(zhì),應(yīng)當(dāng)控制含量。(2)引入B2O3的原料,有硼砂(W2B4O710H2O)和硼酸(H3BO3)。對(duì)硼砂和硼酸的質(zhì)量要求分別是:B2O3>35%、Fe2Q<0.01%、SO2v002%、和H3BO3>99%、Fe2O3v0.01%、SO2V0.2%。(3)其他氧化
43、物原料的引入,從相應(yīng)的鹽類、堿類和天然石料中選擇。例如:對(duì)引入Al2O3的原料,可選用長(zhǎng)石(R2O-Al2O-6SQ2)、氧化鋁(Al2Q)及氫氧化鋁Al(OH)3。(二)輔助原料為了使玻璃獲得某些必要的性質(zhì)和加速熔制過程,必須在玻璃的組成中加入某些輔助原料。例如,為了消除由于鐵、鉻等化合物對(duì)無色玻璃所造成的不希望的顏色,必須在玻璃的組成中加入脫色劑,為了促使和加速玻璃熔制過程,需要加入助熔劑等。這些輔助原料用量減少,但它們的作用是非常重要的。這些輔助原料有:澄清劑、著色劑、脫色劑、助熔劑、乳濁劑、氧化還原劑及碎玻璃等。1 澄清劑往玻璃配合料或熔體中加入,高溫時(shí)本身能氣化或分解放出氣體,以促進(jìn)
44、玻璃中氣泡排除的物質(zhì),稱為澄清劑。瓶罐玻璃常用的澄清劑有白砒(AS2O3)、三氧化二銻、硝酸鹽、硫酸鹽、瑩石、氧化鈉、氧化鈰等。2 脫色劑用以消除由于鐵、鉻等化合物對(duì)無色玻璃所造成的不希望的顏色的物質(zhì)稱為脫色劑。瓶罐玻璃中常用的有化學(xué)脫色劑和物理脫色劑兩類。脫色劑的用量,隨玻璃中鐵化合物的含量而不同?;瘜W(xué)脫色,主要是借助于脫色劑的氧化作用,使玻璃中著色能力大的氧化為著色能力小的,降低其著色強(qiáng)度。瓶罐玻璃中常用的化學(xué)脫色劑有:硝酸鈉、白砒或三氧化二銻、氧化鈰等。物理脫色是往玻璃中加入少量著色劑,使FeO、Fe2O3、Cr2O3所產(chǎn)生的紅色或黃綠色得到互補(bǔ)。瓶罐玻璃中常用的物理脫色劑是:硒、氧化鈷
45、、二氧化錳等。3 .著色劑和乳濁劑使玻璃著色的物質(zhì)稱為著色劑。瓶罐玻璃的著色劑主要有:二氧化錳、氧化鐵、鉻化合物、硫化合物等。使玻璃產(chǎn)生不透明的乳白色的物質(zhì),稱為乳濁劑。常用的乳濁劑為氟化合物。如冰晶石(3NaF-AlF3).4助熔劑和氧化還原劑能促進(jìn)和加速玻璃熔制過程的物質(zhì)稱為助熔劑,瓶罐玻璃中常用的助熔劑有:氟化合物(瑩石)、硝酸鈉、硫酸鹽等。在玻璃熔制時(shí),能進(jìn)行分解放出氧的原料稱為氧化劑,反之能奪取氧的原料稱為還原劑。瓶罐玻璃中,常用的氧化劑有硝酸鹽、硫酸鹽、白砒等;還原劑主要為炭粉(煤粉、焦炭粉等)。5碎玻璃在玻璃工業(yè)中,把碎玻璃作為一種原料進(jìn)行重熔。采用碎玻璃,不但可以廢物利用,節(jié)省
46、原料、降低玻璃熔制的熱量消耗,而且可以促進(jìn)玻璃的熔制過程,提高質(zhì)量,增加產(chǎn)量,碎玻璃已成為玻璃生產(chǎn)中不可缺少的原料。(二)玻璃原料的質(zhì)量要求對(duì)于玻璃原料的質(zhì)量要求,一般從下面四個(gè)方面來控制。(1)純度。原料的化學(xué)成分,應(yīng)當(dāng)符合要求,所含有的有害雜質(zhì),如FeO、Fe2O3、Cr2O3、TiO2等要求盡量少,無害雜質(zhì)如:SiO2、AI2O3、CaO、MgO、Na?。、K2O等,也要求含量穩(wěn)定。一般采用化學(xué)分析對(duì)其純度進(jìn)行控制。(2)顆粒組成。原料的顆粒度大小及其比例,對(duì)于玻璃的熔制和質(zhì)量都很重要,各種原料對(duì)顆粒組成的要求不同,一般采用篩分析進(jìn)行控制。(3)礦物組成。原料中不希望含有重礦物及難熔的礦
47、物,一般借助于偏光顯微鏡、X射線儀及差熱分析等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。(4)水分。原料所含水分各有一定的規(guī)定,而且要求穩(wěn)定。3 .玻璃的主要成形性質(zhì)有哪些?其性能對(duì)玻璃的成形有何影響?答:玻璃的主要成型性質(zhì)1玻璃的粘度在玻璃成型中,玻璃的粘度起著十分重要的作用。玻璃的粘度隨溫度的下降而增大的特性,是玻璃制品成型和定型的基礎(chǔ)。在1000左右玻璃的粘度增加很快,即粘度的溫度梯度突然增大。在這一區(qū)域玻璃具有自動(dòng)定型的某種速度。玻璃的粘度溫度梯度大的,稱短性玻璃。反之稱為長(zhǎng)性玻璃。不同組成的玻璃具有不同的粘度溫度特性。玻璃制品成型開始和終結(jié)時(shí)的粘度變化,隨著玻璃的組成、成型方法、制品尺寸大小和質(zhì)量等是不相同的。
48、玻璃瓶罐成型開始時(shí)的粘度約為0.1X102.153.25Pa-s;小型輕量瓶為0.1xi02.7Pa-s;大型重瓶為0.1xi03.25Pa-s;拉管及人工成型為10"4Pa-s。成型終結(jié)的粘度為1057Pa-s。總的說來,一般玻璃的成型其粘度范圍為102106Pa-so玻璃的粘度愈小,流變性就愈大。通過溫度的控制,改變玻璃的粘度,即改進(jìn)玻璃的流變性,以達(dá)到成型和定型。利用粘度的可逆性,可在成型過程中多次對(duì)玻璃進(jìn)行加熱,使之反復(fù)達(dá)到所需要的成型粘度,以制造形狀復(fù)雜的制品。在吹制成型中,粘度還可以自動(dòng)調(diào)節(jié)制品壁的厚薄。2玻璃的表面張力表面張力表示表面的自由能,使表面有盡量縮小的傾向,因
49、而使自由的玻璃液滴成為球形。隨著溫度降低其表面張力增高,但變化較小。在高溫時(shí),如在粘度1034Pa-s時(shí),玻璃的表面張力對(duì)成型影響較大。而在低溫時(shí),對(duì)成型的影響不大。3玻璃的彈性、比熱容、導(dǎo)熱率、熱膨脹和透熱性玻璃由液體變?yōu)閺椥圆牧系姆秶?,稱為粘彈性范圍。對(duì)于瓶罐玻璃來說,粘度在106Pa-s以下稱為粘彈性范圍。對(duì)于瓶罐玻璃來說,粘度在106Pa-s以下稱為粘滯性液體,粘度在107或106Pas至1014Pas之間為粘彈性材料,粘度為1015Pas以上則為彈性固體。所以粘度在105106Pa-s時(shí),已存在著彈性作用了。在成型過程中,如果維持玻璃為粘滯性狀態(tài),不管如何調(diào)節(jié)玻璃的流動(dòng),是不會(huì)產(chǎn)生微
50、裂紋等缺陷。在大多數(shù)成型過程中,可能已達(dá)到了彈性發(fā)生作用的溫度,至少在制品的某些部位或某些部分已接近這樣的溫度。因此在成型操作中,彈性作用以及消除彈性影響所需要的時(shí)間是要引起注意的。玻璃的熱性質(zhì),是成型過程中影響熱傳遞的重要因素,對(duì)玻璃的冷卻和硬化速度以及成型溫度的制定關(guān)系極大。玻璃的比熱容決定著成型過程中需要放出的熱量。導(dǎo)熱率、表面輻射強(qiáng)度和透熱性愈大,玻璃的冷卻速度愈大,成型的速度也就愈大。玻璃的熱膨脹性質(zhì),對(duì)玻璃中應(yīng)力的產(chǎn)生和制品尺寸的公差都有很大關(guān)系。在成型時(shí),玻璃與模壁表面解除因冷卻而發(fā)生收縮,在最冷點(diǎn)上,玻璃表面上收縮最大,這樣在玻璃表面上存在著張應(yīng)力。但當(dāng)玻璃部分地到達(dá)彈性固體狀
51、態(tài)的同時(shí),模型表面因受熱膨脹,玻璃制品的收縮和模型的膨脹約有1%-2%勺差值,因而導(dǎo)致制品表面裂紋的產(chǎn)生。因此成型中應(yīng)當(dāng)考慮玻璃的膨脹性質(zhì),注意成型時(shí)的允許公差及模型尺寸。4 .對(duì)玻璃瓶罐有哪些強(qiáng)度要求?玻璃瓶罐的形狀對(duì)其強(qiáng)度有何影響?答:玻璃瓶罐的強(qiáng)度要求包裝工業(yè)中,有用于貯存輸送一定量是用液體(如汽酒、橘子汁)、試劑(如甲醇、乙醇)等的小口瓶,還有廣泛用于包裝食品、藥品、罐頭制品以及日化生產(chǎn)的油脂、雪花膏之類產(chǎn)品的大口瓶。對(duì)這些玻璃瓶罐除要求具備一定的化學(xué)穩(wěn)定性等性能外,還要求其具備一定的強(qiáng)度。玻璃瓶罐強(qiáng)度一般包括:內(nèi)壓強(qiáng)度、熱沖擊強(qiáng)度、機(jī)械沖擊強(qiáng)度、翻倒強(qiáng)度、垂直荷重強(qiáng)度。1 .內(nèi)壓強(qiáng)度
52、瓶子盛裝充氣飲料時(shí),其內(nèi)壓力在常溫下為0.20.4MPa,若溫度上升到40C,內(nèi)壓力就會(huì)上升到0.350.6MPa,玻璃瓶必須能承受住這個(gè)壓力,這個(gè)壓力即為內(nèi)壓強(qiáng)度。這是瓶子的主要強(qiáng)度指標(biāo),體現(xiàn)了瓶子的綜合機(jī)械性能。一般說瓶形越復(fù)雜,其內(nèi)壓強(qiáng)度就越低,以圓形截面的瓶子的內(nèi)壓強(qiáng)度為1的話,則長(zhǎng)短軸為2:1的橢圓形截面瓶子的內(nèi)壓強(qiáng)度僅為0.5,正方形截面的瓶子內(nèi)壓強(qiáng)度僅有0.10.25。圓柱形瓶子其瓶表面應(yīng)力S與受內(nèi)壓力的關(guān)系為:cDS=-p(9-1)式中S端子表面圓周方向應(yīng)力P一瓶?jī)?nèi)壓力,MPaD一瓶體直徑,cmt一瓶壁厚度,cm由上式可知,壁厚對(duì)瓶表面應(yīng)力有一定的影響。我國(guó)規(guī)定,充氣酒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)
53、度不低于1.0MPa,不充氣酒瓶不低于0.5MPa,啤酒瓶大于1.2MPa。2 .熱沖擊強(qiáng)度溫度發(fā)生變化時(shí),玻璃瓶罐就會(huì)發(fā)生熱脹冷縮,瓶表面受熱或受冷時(shí),由于瓶各部位的膨脹或收縮程度不同,而瓶子的形狀又不能變,這樣使得各個(gè)部位不能自由伸縮,就產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力,當(dāng)其應(yīng)力超過玻璃強(qiáng)度時(shí),瓶子就破裂。溫度變化時(shí),玻璃瓶所受張應(yīng)力大致可用下式計(jì)算:S=3.5AT正(9-2)式中:S為張應(yīng)力;AT為溫差,C;t為瓶壁厚,單位為cmb由上式可知,壁厚越大,其受急冷急熱時(shí)產(chǎn)生的張應(yīng)力越大,因而也越易破碎,其熱沖擊強(qiáng)度就越低。玻璃瓶的急熱沖擊強(qiáng)度與急冷沖擊強(qiáng)度不同,急熱時(shí)壓應(yīng)力為主,急冷時(shí)則相反,以張應(yīng)力為主。
54、由于瓶子破裂往往由張應(yīng)力引起,因此各國(guó)的熱沖擊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法都采用急冷進(jìn)行試驗(yàn)。3 .機(jī)械沖擊強(qiáng)度玻璃瓶在生產(chǎn)和使用過程中要經(jīng)受多次的沖擊和劃傷,正是這些機(jī)械沖擊而引起了瓶子破裂的直接原因。由于沖擊部位、沖擊性質(zhì)、瓶子狀態(tài)與所造成的破損有關(guān),因而不能制定出定量的機(jī)械沖擊強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。在玻璃瓶生產(chǎn)中,一般采用適當(dāng)?shù)卦黾悠孔颖诤竦姆椒▉硖岣邫C(jī)械沖擊強(qiáng)度。4 .翻倒強(qiáng)度翻倒強(qiáng)度指瓶子放在某一平面上倒下時(shí)的強(qiáng)度,這也就是沖擊強(qiáng)度的一種。瓶子翻倒時(shí)所受到的沖擊力與瓶子質(zhì)量、重心位置和瓶子形狀關(guān)系很大,設(shè)計(jì)瓶形時(shí)應(yīng)使之穩(wěn)定性高,即使其瓶底加大,重心降低以提高翻倒強(qiáng)度。5 .垂直荷重強(qiáng)度瓶子運(yùn)輸時(shí),下層的瓶子受到上面瓶子重力的垂直荷重。其荷重強(qiáng)度較差的有4000N,好的瓶子可達(dá)50000N。一般瓶子受垂直荷重時(shí),瓶肩處產(chǎn)生一個(gè)最大的張應(yīng)力,因而瓶肩的形狀不同,其垂直荷重強(qiáng)度也不同。另外垂直荷重強(qiáng)度也與瓶身和瓶底直徑有關(guān)。上述的種種強(qiáng)度中,內(nèi)壓強(qiáng)度、機(jī)械沖擊強(qiáng)度是最重要的。另附重要表格:表3.8復(fù)合薄膜的種類、性質(zhì)和
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