包裝材料是聚酯，聚酯在飲料包裝中的地位無(wú)疑舉足輕重。在這些包裝產(chǎn)品中，對質(zhì)量要求最高的是碳酸飲料（如可口可樂(lè )和百事可樂(lè )）的包裝瓶，其中的一個(gè)指標是瓶子的耐應力開(kāi)裂性能，對其深入研究有較大理論和應用價(jià)值　　

      碳酸飲料聚酯包裝瓶的生產(chǎn)通常采用兩步法，典型的生產(chǎn)設備為加拿大的 HUSKEY注塑機配法國的SIDEL吹瓶機�！　�

      首先是制坯：PET切片在160℃左右干燥5～6h后，通過(guò)螺桿熔融注塑制得瓶坯，螺桿溫度285～290℃，模具有冷卻水冷卻，水溫8～10℃，冷卻時(shí)間約3.5s。瓶胚放置24h后，可進(jìn)行吹塑制瓶�！　〈灯浚浩颗骷訜嶂�110℃左右，經(jīng)拉伸吹脹后成瓶，模具同樣有冷卻水冷卻，底部水溫11℃�！　√妓犸嬃暇埘グ�裝瓶通常有500ml，　600ml，1.25ml，2L等幾種不同的容量，瓶底的形狀相當復雜，通常為花瓣型，其復雜的結構形態(tài)成為制品的應力集中點(diǎn)，開(kāi)裂的位置都發(fā)生在此處，成為質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)。

一、 碳酸飲料聚酯包裝瓶對耐應力開(kāi)裂性能的要求及檢測方法　　碳酸飲料瓶耐應力開(kāi)裂性能檢測試驗在可口可樂(lè )公司被稱(chēng)為QSCRT（Quick Stress Crack Resistance Test），過(guò)程如下：　　在瓶中加入相應量的檸檬酸(C6H8O7·H2O)和碳酸氫鈉 (NaHCO3),加滿(mǎn)水,蓋好瓶蓋,搖勻,使檸檬酸和碳酸氫鈉充分反應,所生成的二氧化碳體積相當于瓶?jì)热莘e的4.3倍。接著(zhù),將上述瓶子置于濃度為0.2% （質(zhì)量百分數）的NaOH溶液中(溶液溫度為24℃), NaOH溶液浸沒(méi)瓶子底部。45min后,受測試的10個(gè)樣品都不能漏氣，允許裂紋,換句話(huà)說(shuō),若10個(gè)樣品中的任何一個(gè)在45min內漏氣,則此試驗為不合格。破裂的位置發(fā)生在瓶底注塑點(diǎn)附近�！　⌒麓抵频钠孔討�力試驗的時(shí)間要求大于45min,瓶子隨存放時(shí)間延長(cháng)，漏氣時(shí)間縮短，至1個(gè)月后應力試驗的時(shí)間要求大于20min。

二、 應力開(kāi)裂的機理　　高聚物斷裂的微觀(guān)過(guò)程可歸結為以下三種情況：（ａ）化學(xué)鍵破壞；（ｂ）分子間滑脫；（ｃ）范德華力或氫鍵破壞。通過(guò)對這三種破壞情況的斷裂強度理論分析表明：由于實(shí)際高分子鏈的長(cháng)度是有限的，同時(shí)分子鏈也總會(huì )或多或少存在著(zhù)未取向的部分，因此高聚物正常破壞時(shí)，首先將發(fā)生在未取向部分的氫鍵或范德華力的破壞，隨后應力集中到取向的主鏈上，盡管共價(jià)鍵的強度比分子間作用力大10～20 倍，但是由于直接承受外力的取向主鏈數目少，最終還是會(huì )有化學(xué)鍵的斷裂�！　�應力產(chǎn)生的一個(gè)主要原因是在成型過(guò)程中，由于制件表里冷卻速度不同，表面物料接觸溫度較低的模壁，迅速冷卻固化成一層硬殼，而內部物料還處于熔融狀態(tài)，隨著(zhù)它的冷卻收縮，使得制件內部產(chǎn)生內應力。環(huán)境因素引起的應力分布通常是不規則排列的，它時(shí)常直接發(fā)展為環(huán)境應力開(kāi)裂�！　「鶕�環(huán)境因素的不同，環(huán)境應力開(kāi)裂包括：溶劑裂紋、非溶劑裂紋（包括醇、潤濕劑等表面活性物質(zhì)）、熱應力開(kāi)裂、氧化應力開(kāi)裂等。其中溶劑和非溶劑引起的應力開(kāi)裂的試驗，已經(jīng)成為研究高聚物內應力和耐開(kāi)裂性能的重要方法，如碳酸飲料瓶耐應力開(kāi)裂性能檢測試驗（QSCRT）就是基于此原理。

三、 碳酸飲料聚酯包裝瓶應力開(kāi)裂的影響因素和解決方法　　碳酸飲料聚酯包裝瓶應力開(kāi)裂的影響因素相當復雜，作者在多年的生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、售后服務(wù)的實(shí)踐中總結了聚酯原料質(zhì)量和制瓶工藝兩方面的影響因素和相應的控制方法，為解決此技術(shù)難題提出了思路，具有極強的針對性和實(shí)用價(jià)值，按下面所列的影響因素，再結合實(shí)際情況（如不同的原料、機型、瓶型甚至天氣等）做出不同的工藝優(yōu)化，我們在用戶(hù)的使用過(guò)程中給予指導，取得了滿(mǎn)意的效果。1.聚酯質(zhì)量控制（１）控制聚酯結晶速度　　(a) 通過(guò)共聚改性：存在諸多技術(shù)訣竅。通過(guò)選擇適當的共聚組分和加入量可減慢聚酯的結晶速度。我們在實(shí)踐中采用間酸類(lèi)和醇類(lèi)共聚組分均取得了明顯的效果�！　�(b) 通過(guò)物理改性：使用無(wú)機添加劑，改善聚酯的后加工性能。存在諸多技術(shù)訣竅�！　�(c) 瓶底各位置的結晶度是控制點(diǎn),與原料配方有關(guān)。（2）清潔生產(chǎn)，提高聚酯的純度　　(a) 使用更精細的過(guò)濾�！　�(b) 引入在線(xiàn)氣密性檢測�！　�(c) 對設備結構進(jìn)行修改，減少死角�！　�(d) 控制聚酯中小分子的含量�！　�(e) 控制其它雜質(zhì)。（3） 粘度控制　　(a) 以0.86～0.88dg/l為合適�！　� (b) 粘度波動(dòng)應小于0.005dg/l�！　�(c) 選用中等至寬的分子量分布值�！　�(d) 控制固相縮聚的幅度。（4）瓶子收縮率　　瓶子收縮率大的其抗應力開(kāi)裂性能變差，這與原料配方的設計有關(guān)。（5）控制二甘醇（DEG）含量　　二甘醇直接影響聚酯熔體的流動(dòng)性能。中心值控制在1.0%～1.2%。 2．注塑工藝調整（1）螺桿溫度　　根據熔點(diǎn)、 DEG含量和共聚組分的加入量調整螺桿溫度。（2）瓶坯克重　　通過(guò)調整注塑工藝實(shí)現對瓶坯克重的控制，減少0.2g的坯重，對應力有顯著(zhù)改善。根據克重調整瓶坯溫度分布。（3）瓶坯結晶度　　 (a) 瓶坯結晶度要盡量低�！　�(b) 如瓶坯結晶度高，吹瓶時(shí)應相應提高瓶坯加熱溫度�！　�(c) 確保瓶坯的正確冷卻和原料的正確干燥。3．吹塑工藝調整（1）拉伸速度　　(a) 選擇合適的拉伸速率確保拉伸終點(diǎn)正確，如出現瓶底注點(diǎn)偏離中心位置或瓶身發(fā)白，則需重新設定拉伸速率�！　�(b) 運用聚酯的應力——應變曲線(xiàn)。（2）拉伸溫度　　(a) 瓶坯加熱溫度選擇在聚酯的玻璃化溫度（Tg）以上25～30℃內，因粘度、水分、共聚組分和克重等而異�！　�(b) 粘度越高，拉伸溫度越高�！　�(c) 水分越高，拉伸溫度越低�！　�(d) 共聚組分越高，拉伸溫度越低�！　�(e) 瓶坯溫度分布隨克重改變。4．解決應力開(kāi)裂難題的工藝條件優(yōu)化實(shí)例　　下面（表1-5）是我們在國產(chǎn)機器上（震德CJ120型注塑機，配達億隆CP22型吹瓶機）按上述思路進(jìn)行工藝優(yōu)化的例子，幾種瓶型的瓶子（包括500ml，1.25l，2l，這里只列出前兩種）經(jīng)測試（QSCRT）全部合格（新瓶的QSCRT時(shí)間超過(guò)60min）。在噴嘴的加熱開(kāi)度均為60%的條件下，500ml和1250ml碳酸飲料聚酯包裝瓶生產(chǎn)過(guò)程中1，2，3，4段的料筒溫度分別為275，280， 280，275℃；6，7，8，9，10段吹瓶溫度控制參數（電壓）均為0�！　�

    聚酯的內在特性是影響制品耐應力開(kāi)裂性能的基本因素，如結晶性能、特性粘度和分子量分布等。選擇合適的注塑和吹塑工藝條件對提高聚酯瓶的耐應力開(kāi)裂性能至關(guān)重要，本文所總結的耐應力開(kāi)裂性能的影響因素和控制方法在實(shí)踐中取得了滿(mǎn)意的效果，有實(shí)際應用價(jià)值和參考意義。