PET原料基本知识讲述

一、原料知识1、前言PET（聚乙烯对苯二酸酯）是英文Polyethylene Terephthalate 的缩写．是当今应用最为广泛的饮料包装材料。

由于PET可以方便地通过快速冷却的方法得到基本处于非晶态、高透明、易拉伸的PET制品，所以作为包装材料时PET既可制成双向拉伸包装膜，又可由非晶态瓶胚得到高强度、高透明的拉伸吹塑瓶，还可以直接挤出或吹塑成非拉伸PET 中空容器。

PET中空容器尤其是拉伸吹塑瓶，充分发挥了PET性能，对内容物有良好的展示效果，性能和成本与其他中空容器相抗衡。

因此PET作包装材料时基本上都是采用拉伸吹塑成型的，其中应用最多的是几十毫升到2升的小型瓶，也有容量30升的大瓶。

自上个世纪80年代初期，由于它质量轻，成形容易，价格低廉易于大规模生产，自问世后便以不可阻挡的势头迅猛发展。

短短20年左右的时间便发展成为全球最主要的饮料包装形式。

它不仅广泛用于碳酸饮料、瓶装水、调味品、化妆品、白酒、干果糖果等产品的包装，而且经过特殊处理的热灌装瓶还可用于果汁和茶饮料的包装。

用最先进工艺处理的PET 啤酒瓶也正在进入市场，无菌灌装PET 瓶也在紧锣密鼓地发展。

可以说，技术进步正为PET 瓶不断拓展着应用领域，它不仅继续扩充在饮用水和碳酸饮料等方面的传统市场，而且正在向啤酒等玻璃和铝罐包装的最后阵地发起冲击。

2、瓶级聚酯切片的描述产品特点●BST（白斯特）瓶级切片具有环保性能好、加工性能好的特点，质量优异，特别是乙醛、重金属、灰分含量极低，符合国家卫生标准。

●BST瓶级切片加工成的瓶，具有无臭、无味、强度高、气密性好、抗溶剂性等优点。

●产品标准等效采用国外先进标准。

品种及用途（仪征石化）●BG85：主要用于含气碳酸饮料包装用。

●BG80：主要用于纯净水、矿泉水等包装用。

●BG801：主要用于果汁、茶饮料等饮品包装。

●BG802：主要用于食用油瓶的包装及片材等。

●BG80H：高吸热水瓶片，具有优良的吹瓶吸热效果。

质量指标瓶级聚酯切片主要质量指标3、PET瓶级切片物理特性●粘度粘度是反映瓶级切片分子量大小的一个质量指标，它也是瓶级聚酯切片最重要的质量指标。

一般来讲粘度高的切片对应的瓶子强度也较高，能够耐压、耐冲；粘度低的切片对应的瓶子强度也较低，耐压、耐冲性能低。

目前市场上流行的碳酸饮料瓶级切片（BG85）的粘度是0.87dl/g左右、热灌装饮料瓶级切片（BG801）的粘度是0.78dl/g左右、矿泉水瓶级切片（BG80）的粘度是0.80dl/g左右、食用油瓶级切片（BG802）的粘度是0.83dl/g左右。

由于粘度高的切片注塑的熔胶温度高，粘度降也会相应增加，所以，瓶级切片的粘度也不是越高越好，只要满足制品的强度要求即可。

粘度高的切片在注塑时料筒温度应当高一些，而粘度低的切片在注塑时料筒温度应当稍微低一些。

例如某台注塑机使用BG85瓶级切片时注塑温度采用298℃，则此台注塑机使用BG80瓶级切片时注塑温度采用285℃左右的温度为佳。

这是因为粘度高的切片熔胶速度比同样温度下粘度低的切片熔胶速度慢；另一方面，粘度高的切片能够承受比较高的熔胶温度而保持制品的质量。

如果粘度高的切片采用较低的熔胶温度会导致注塑周期延长、而粘度低的切片采用较高的熔胶温度会导致螺杆打滑和制品质量下降、严重的可导致无法成型。

对注塑来说，一旦工艺参数确定，希望瓶级切片的粘度越稳定越好。

如果切片的粘度波动大则需不断微调注塑工艺参数，严重情况会导致制品质量下降。

●DSC熔点高分子溶解需要一个过程，其DSC熔点反应的是溶解过程峰顶的温度。

实际注塑理论上超过DSC熔点20℃即可，比如水瓶片DSC熔点一般为250℃左右，因此注塑温度设置为270℃就可以了，但注塑为了提高效率，一般实际注塑温度会将超过DSC熔点30℃~50℃。

只要制品质量有保证，注塑温度适当提高是可行的。

●间苯二甲酸瓶级切片在生产过程中加入了间苯二甲酸以达到共聚改性的目的，使得瓶片的柔性增加、降低其结晶性能, 有利于瓶坯的加工成型。

同时，间苯二甲酸含量每增加1%，切片的熔点会下降3~3.5℃。

间苯二甲酸对切片内在质量的影响主要是改变其结晶性能。

不同制品对瓶片结晶性能的要求是不一样的，所以间苯二甲酸含量多少不能一概而论。

例如食用油瓶坯重、壁厚（一般在110克左右），坯冷却速度慢，就要求瓶片结晶性能越低越好，也就是间苯二甲酸含量要尽量高一点；而热灌装饮料瓶子需要承受90℃的高温，希望瓶子有一定的结晶度以降低热收缩率，所以希望切片结晶性能适当高一点，也就是间苯二甲酸含量要适当低一点。

间苯二甲酸含量高可以提高瓶片的可塑性能，对注塑有利。

针对不同的间苯二甲酸含量的瓶片应当建立一套适合的工艺参数。

●二甘醇二甘醇是聚合反应的副产物，二甘醇的生成也是共聚改性，但这种共聚改性是不可控制的。

一般认为二甘醇每增加1%，熔点会下降8℃；二甘醇含量增加使得切片的结晶性能下降，有利于瓶坯的加工成型。

但二甘醇本身某种程度上可以认为是切片中的杂质，因此含量增加会使切片的热稳定性降低。

由于二甘醇含量对注塑的影响既有好的一面也有不利的一面，因此，很难笼统地说二甘醇含量与注塑的关系。

根据资料和经验，结合国内瓶片二甘醇含量的实际水平（一般在1.5%左右），建议二甘醇适当高一点，这样有利于注塑成型、提高注塑效率，但二甘醇含量不应太高（3.0%）。

●端羧基对端羧基含量与瓶级聚酯切片质量的关系目前有两种有代表性的看法，一是认为端羧基含量反应的是切片的热降解程度，因此端羧基含量应适当低一点；另一观念认为端羧基含量间接反应了切片的分子量分布情况，瓶级聚酯切片是用于塑料加工的，需要分子量分布略宽一点，因而端羧基含量应适当高一点。

综合两方面的意见和国内瓶级聚酯切片的实际端羧基含量，瓶级聚酯切片的端羧基含量一般在20～35mol/t之间。

从有关资料和我们的注塑经验来看，端羧基含量适当高一点对注塑是有利的，这是因为端羧基含量高的切片可塑性提高，对注塑工艺的适应性强。

但端羧基含量高的切片热稳定性相应会下降，因此，注塑温度应适当降低一点，这与高端羧基切片可塑性能好也是对应的。

端羧基高的切片乙醛含量也高、注塑后的坯的乙醛含量也高，这一点也要求注塑温度应适当降低一点，以保证制品的乙醛含量控制在允许范围内。

端羧基高的切片由于小分子增加，提高了分子的蠕动性能，使得瓶子的稳定性能提高，耐压、耐高温性能有明显改善。

所以，碳酸饮料瓶切片的端羧基应尽可能高一些，最好在35～45 mol/t之间。

●结晶度PET是半结晶高分子化合物，成品瓶片的结晶度一般在50%~55%左右。

结晶度主要与瓶片在反应器中的停留时间有关，或者说与增粘时间有关。

一般粘度高的瓶片结晶度也高一点，但基本不超过60%。

结晶度高的瓶片需要相应高一点的注塑温度，比如水瓶片的结晶度为50%左右，注塑温度设置为280℃、则同样的机器碳酸饮料瓶片的结晶度为55%左右，注塑温度设置为290℃为宜。

有时瓶片中会有高结晶的切片，在瓶身上可以看到白点，遇到这种情况可以适当提高注塑温度、延长溶胶时间。

●乙醛瓶级聚酯切片主要用于饮料的包装瓶，乙醛会影响瓶装饮料的口味和质量，使饮料变质，可口可乐、百事可乐公司及国家标准中对瓶级聚酯切片中的乙醛含量都有相应的规定，所以控制好瓶级聚酯切片生产中的乙醛含量非常重要。

目前市场上流行的碳酸饮料瓶级切片的乙醛含量为0.5 ppm左右、矿泉水瓶级切片乙醛含量为0.8 ppm左右、热灌装饮料瓶级切片乙醛含量为1.0 ppm左右、食用油瓶级切片乙醛含量为0.7 ppm左右。

基本上国内主要瓶级切片供应商的乙醛含量都能符合国家标准的要求。

端羧基同最终产品的乙醛含量有一定的顺比关系，大致可以分为三段：1）32mol/t左右。

在生产BG80阶段通过调优使最终产品乙醛含量也可以达到要求。

2）35～38mol/t。

通过调优，乙醛含量基本可以达到要求。

3）40～45mol/t，端羧基40以上，乙醛含量很难达到要求。

切片的端羧基是一个表征分子量分布和切片的其它内在质量的宏观指标，在酸碱滴定过程中，端羧基和双键（乙烯基）都参与中和反应，端羧基含量高，乙烯基的含量也上升。

固相缩聚过程同时也是脱除乙醛的过程，预热器阶段由于停留时间和反应负荷的原因，主要通过扩散把游离乙醛脱去。

而在反应器阶段，主要过程是两部分：①继续脱去游离乙醛；②脱去反应产生的乙醛。

由于端羧基高使乙烯基含量上升，乙烯基在增粘过程中能不断分解出乙醛，这样使最终产品的乙醛含量上升。

理论上瓶片乙醛含量与瓶坯乙醛含量之间在一定范围内应该呈正比关系，而实际上乙醛含量高的瓶片注塑成的瓶坯乙醛含量有可能低，相反，乙醛含量低的瓶片注塑成的瓶坯醛含量有可能高；即使是同一批号的切片注成的瓶坯其乙醛含量也有较大差异。

这是因为瓶坯乙醛含量大部分是在注塑时因为切片热降解产生的，而不是瓶片原有的乙醛。

根据资料和我们的经验，瓶坯、瓶中气乙醛含量与注塑温度基本呈正比关系，温度升高则瓶坯、瓶中气乙醛含量也随之增加。

一般注塑温度应在300℃以下，以保证瓶中气乙醛含量符合标准。

●水分水分并不是PET切片的内在质量指标，因为所有的物品都会含有水，只不过PET含有亲水基团，对水非常敏感，所以要特别予以关注。

一般来说，瓶片含水率达到0.4~0.5%就会饱和，实际上含内胆的瓶片含水率正常在0.1%以下。

这样的水分含量对PET注塑来说也是不能忍受的，因为注塑是在接近300℃的高温下进行的。

这样的温度和水分含量可以使PET在数秒内降解为小分子。

根据经验，PET注塑要求水分含量小于40ppm，相应的干燥条件是180℃下4小时左右。

判断干燥是否充分最简便的办法就是观察瓶坯瓶身是否发雾，如果发雾说明干燥不充分。

水分含量高会导致切片在注塑时降解，导致制品的质量下降，包括强度不足和瓶身发雾，严重的会成型困难。

解决办法就是改进干燥效果，如延长干燥时间、更换干燥剂等。

适当降低注塑温度会缓解水分高带来的负面影响，但根本解决办法是将水分干燥去除。

●粉屑粉屑对瓶片的质量影响一般不引起人的注意，一方面是因为正规厂家的瓶片粉屑含量比较低（通常在10 ppm左右），另一方面是对粉屑引起的瓶坯质量问题未充分认识到。

粉屑主要是在瓶片生产过程的输送时切片与管道或相互之间摩擦产生的。

粉屑产生后很容易在生产装置的各个部位停留，导致粉屑在系统中的停留时间远远超过正常切片的停留时间，使得粉屑的粘度和结晶度会很高。

粘度或结晶高的粉屑在注塑时不易溶胶，最终在瓶坯上产生白点，甚至就是一小颗切片粉粒。

粉屑高的瓶片在注塑时会产生“溶牛奶效应”，即粉屑难溶胶，同样在瓶坯上产生白点。

对于粉屑高的瓶片，适当提高注塑温度会有帮助。

●黑点黑点主要是外来杂质（灰尘）和切片塑化时部分高温炭化引起的。