塑料餐具的成型加工設計

高分子材料成型加工基礎塑料餐具的成型加工設計?CONTENTS1234背景介紹?Ⅰ.我國塑料餐具的現(xiàn)狀Ⅱ.設計目的、內容及創(chuàng)新點塑料餐具分類設計Ⅰ.塑料碗的設計Ⅱ.保鮮膜的設計Ⅲ.飯盒的設計

Ⅳ.帶孔上蓋的設計Ⅴ.塑料勺子的設計經濟分析與實踐Ⅰ.實踐調查Ⅱ.經濟分析總結01背景介紹塑料餐具使用現(xiàn)狀有關數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國餐具市場規(guī)模達420億元。除陶瓷餐具、不銹鋼餐具外，塑料餐具是其中最為主要的品種。常見的塑料餐具的原材料有HDPE、LDPE、PP、PS、MF、PVC和PC。其中密胺餐具市場需求保持穩(wěn)定的發(fā)展，2017年規(guī)模達到40億元。但近些年，由于國家環(huán)保力度加大，一次性塑料餐具需求量有所降低。

為了解決傳統(tǒng)塑料餐具材料難以降解等問題，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了例如使用聚乳酸（PLA）、稻殼提取物和殼聚糖等材料的新型餐具。設計目的、內容及創(chuàng)新點設計目的本文設計目的是生產出相比較于現(xiàn)有塑料餐具更加滿足生產要求和人們日常生活需要的餐具。本次設計通過噴涂耐熱纖維以及ABS樹脂對其表面耐高溫性進行有效的提升。改進保鮮膜安全性、抗菌性、環(huán)保性三方面性能。添加合適種類和用量的高效抗氧劑和紫外線抗御劑。設計的上蓋具有結構簡單、使用方便和制作便捷的特點。設計內容本文的設計是從聚合物原料以及助劑開始進行塑料餐具的設計，然后在確定產品的成型結構基礎上選擇合適的成型工藝方法、設備以及參數(shù)。創(chuàng)新點添加常見易得的椰殼纖維等輕質填料，并采用包覆技術。02塑料餐具分類設計聚丙烯聚苯乙烯聚碳酸酯常用塑料中耐溫最高的一種在溫度太高，盛放強酸性（如果汁）或強堿性物質時會釋放苯乙烯及輔助材料等有害物聚碳酸酯質餐具常常會造成內盛食品的污染塑料碗的性能要求塑料碗的設計有良好的強度和韌性，良好的尺寸穩(wěn)定性，可承受一般機械洗滌，可反復使用，耐摔且不發(fā)生脆性斷裂；耐高溫（100℃左右）。安全穩(wěn)定，不會釋放有毒物質，不與水、油等其他食品發(fā)生反應；密胺樹脂質塑料碗設計示意圖密胺樹脂密胺碗外觀類似于陶瓷碗，卻比瓷器堅實，不易碎，而且密胺餐具造型多樣、色彩斑斕、手感細滑、容易洗滌密胺樹脂質塑料碗配方表原料具體原料原料密胺粉功能粉體電氣石鐵氧體高嶺土二氧化硅氧化鈣聚丙烯酸稀土無機抗菌劑納米銀系抗菌粉體或納米氧化鋅密胺粉料-原料具體原料原料ABS混合料耐熱纖維備注：耐熱纖維為玻璃纖維、碳纖維、聚酞胺纖維和丙烯酸醋纖維的任意一種或幾種的組合；兩者重量份之比為1：2；所用增韌劑為乙烯一丙烯酸甲酯共聚物。ABS樹脂增韌劑酚類抗氧劑成型工藝流程壓制成型原理示意圖塑料碗的設計配方中各組分功能粉料：吸收異味，釋放多種對人體有用的微量元素；提高產品的外觀和耐熱性能；混合過程中將其它組分分散均勻；提高材料的強度。無菌劑：鈉米銀對數(shù)十種致病微生物都有強烈的抑制和殺滅作用，并且不會產生耐藥性。密胺粉料：交聯(lián)形成不溶不熔的三維網狀結構。耐高溫ABS樹脂：用于耐高溫性能的提升，進一步提高密胺餐具使用范圍,提高使用安全性?？寡鮿貉泳彶牧涎趸^程,從而降低密胺餐具噴涂層的氧化速度,進而提高密胺餐具的使用壽命。容易被拉出及剪開；性能要求容易與玻璃陶瓷及不銹鋼面食具黏合，有一定的密封性；接近透明并沒有折皺，無厚度不均等情況出現(xiàn)；能抵受一般拉扯的壓力，可撕拉、韌性強、粘性高、無毒無味、耐熱低溫；不會釋放有毒物質；有適度的透氧性和透濕度，可調節(jié)被保鮮品周圍的氧氣和水分的含量，阻隔灰塵，從而延長食品的保鮮期。保鮮膜的設計?聚乙烯主要用于食品的包裝，一般水果、蔬菜用聚乙烯膜對健康完全無害；比重小，重量輕;燃燒只會產生二氧化碳和水，對環(huán)境無影響;一般黏性，用手揉后容易搓開;

LLDPE保鮮膜安全系數(shù)高，市場前景廣闊。?聚氯乙烯?不宜放肉類、蛋糕等含有較多脂肪的食品；不宜用作微波爐加熱；黏性較差，用手揉搓不易展開。配方設計PEPVC低密度聚乙烯LDPE40-45份線性低密度聚乙烯LLDPE50-56份增粘母粒2-2.5份甘油單油酸酯GMO1-1.5份銀離子抗菌添加劑0.5-1份保鮮膜的設計在本此設計中，我們采用兩種方法進行薄膜的生產——流延法和擠出吹塑法。成型工藝對于流延法，我們設計的生產線以三層共擠流延生產線為基礎。對于擠出吹塑法，具體的實施步驟如下：三層共擠流延生產線保鮮膜的設計安全性抗菌性環(huán)保性?PO保鮮膜?用PE和PP薄膜三層共擠熱收縮而形成的，它具有PE和PP薄膜的各種優(yōu)點。PE抗菌食品保鮮膜將抗菌粉體制成的抗菌母料按一定比例添加至聚乙烯原材料中，通過混勻、吹塑等工藝制備。具有抗菌效果好、抗菌譜廣等特點；且物理機械性能沒有明顯變化，光老化性能良好。殼聚糖-PE雙層抑菌保鮮膜將制備的殼聚糖復合膜液涂覆于PE膜，形成較好的界面結合。具有良好的抑菌性、降解性及一定的機械強度和阻隔性，可延長食品貨架期。保鮮膜的設計化學穩(wěn)定性高材料選擇——PP性能要求有耐熱、耐堿可放入微波爐加熱不易變形打開方便高密封性要求高便于清洗······優(yōu)良的力學性能耐熱性良好質輕加工性能好，制品表面光澤，易于著色飯盒的設計復合型抗氧劑：對聚烯烴有突出的加工穩(wěn)定性塑料飯盒配方原料含量/份PP94復合型抗氧劑（B215、B900塑料抗氧劑）0.15紫外線吸收劑0.4成核劑（成核透明劑NA-SD-988）0.3染色劑（PP色母粒）4填充劑（碳酸鈣）1脫模劑（二甲基硅油201）視模具而定紫外線吸收劑：光穩(wěn)定劑成核劑：促進分子的結晶過程和加快結晶速度，使分子具有微晶結構染色劑：使制品達到著色要求，屬于綠色環(huán)保產品填充劑：改善塑料的成型加工性能,改進和賦予塑料某些物理性能和降低成本脫模劑：使模型制品易于脫模，具有操作簡便等特點飯盒的設計本次飯盒選擇注塑成型的方法。

對于模具，我們小組選用的是二板式注塑模具。成型工藝綜合各個方面因素,我們小組考慮決定使用無錫啟聚機械科技有限公司的海達牌HDX128型注塑機。注塑機注塑工藝流程海達HDX128型注塑機飯盒的設計帶孔上蓋的設計帶孔上蓋的設計帶孔上蓋主視圖帶孔上蓋測視圖帶孔上蓋俯視圖本次設計的上蓋的蓋頂設置有通氣孔，環(huán)形密封壁內測設有與塑料餐盒邊緣契合的環(huán)形突部，在具體使用時，外加有密封圈。其中1-塑料蓋體；11-蓋頂；12-環(huán)形密封壁；13-通氣孔；14-環(huán)形凸部；15-弧形凸塊。帶孔上蓋的設計性能要求及材料選擇對于蓋子的主體部分，我們小組繼續(xù)選擇PP作為基礎材料蓋子上必須帶有透氣孔3主要作用是隔離外界灰塵和細菌1帶孔上蓋的設計帶孔上蓋的設計微波用蓋子還應該耐高溫2而對于密封圈，出于出于抗菌和密封性能的要求，我們最終選擇使用硅橡膠。硅膠在-70℃到260℃的溫度范圍內都能保持良好的使用彈性，產品可滿足耐油、耐蒸汽要求，材料全透明，具有突出的耐高低溫性能、高強度、阻燃、具有導電性能，并有耐臭氧、耐天候老化等優(yōu)點密封4本次采用的成型工藝是注塑成型，由于蓋子主體與密封圈的材質不同，所以具體的實施工藝也有所差異。蓋子主體塑料碗蓋成型工藝流程橡膠圈橡膠成型技術有模壓成型、注壓成型和注射成型三種工藝。用注射成型工藝生產的制品質量良好，生產效率也較高。橡膠圈成型工藝流程帶孔上蓋的設計帶孔上蓋的設計性能要求安全穩(wěn)定，不會釋放有毒物質，不與水、油等其他食品發(fā)生反應有良好的強度和韌性，良好的尺寸穩(wěn)定性，可承受一般機械洗滌，可反復使用，耐摔且不發(fā)生脆性斷裂耐高溫（100℃左右）帶孔上蓋的設計塑料勺子的設計材料選擇本次設計勺子的材料選擇與碗相同，均選用密胺樹脂，具有良好的表面硬度和抗沖擊強度，耐酸又耐堿，不易碎裂，使用壽命長。MF配方設計及成型工藝本設計采用密胺樹脂（8-120份），突出特點是加入了椰殼纖維（4-15份）為主料。其他：正硅酸乙酸（1-2份）、鍛燒高嶺土（1-2份）、硬脂酸（1-2份）、抗氧劑（1-2份）、脫模劑（1-2份）、硬化劑（1-2份）、混合物料（1-2份）。帶孔上蓋的設計塑料勺子的設計塑料勺子成型加工工藝流程03經濟分析與實踐實踐調查設備調查HIGHPRECISIONINJECTIONMOLDINGMACHINE(四川大學望江校區(qū)西四教106)注塑機內部結構實物圖（四川大學望江校區(qū)西四教工程訓練中心）通過網絡對機械設備生產廠商的咨詢以及在實驗室實地考察，我們對注塑機有了實際接觸和了解。實踐調查產品調查王府井百貨（科華店）的兒童餐具專柜國產可降解餐具家用餐具主要是陶瓷（無鉛陶瓷），外表光滑、花紋高調，兒童餐具和餐飲行業(yè)使用的主要是密胺樹脂，有陶瓷光澤，色彩豐富，價格不高。國產品牌的創(chuàng)新，使用稻殼提取物與PLA聚乳酸，作為可降解材料制作餐具。但由于成本高，價格相對于普通的材料來說略高。保鮮膜國產品牌在不同的方向都有創(chuàng)新，而海外品牌如日立主要在材質上有“五層”耐熱的設計，價格明顯比國產品牌要高。王府井百貨（科華店）的保鮮膜專柜經濟分析固定成本裝置正常運行，所產生的正常固定成本一年為130.65萬。包括廠房、能耗（水電）、廠房建設、人員管理、廣告包裝費、四柱液壓機、注塑機、流延膜機、模具、設備折舊、運行成本。原料成本（以每千克計算）碗和勺子原料成本（917.4萬）飯盒和蓋子原料成本（145.4萬）保鮮膜原料成本（735.6萬）04總結總結本報告設計了塑料碗、保鮮膜、塑料飯盒及帶孔上蓋和塑料勺五種餐具，在設計生產流程的