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農藥塑料瓶變型的原因詳解
 
來(lái)源:中華包裝瓶網(wǎng)    編輯:zynljh    發(fā)表時(shí)間:2007/9/16 20:16:50 在線(xiàn)投稿
 
 

二十世紀九十年代初,中國農藥界興起了 以塑代玻的熱潮。短短十年不到,塑料瓶即以其不可替代的優(yōu)勢,占據了農藥包裝的主導地位?梢哉f(shuō),除了一些低檔農藥產(chǎn)品或小企業(yè)仍在沿用玻璃瓶外,人們已很少再用它來(lái)包裝農藥了。
    然而,塑料瓶除質(zhì)輕、美觀(guān)、易加工、不易破損、綜合成本有競爭力這些優(yōu)勢外,亦存在著(zhù)易變形這么一個(gè)令人頭痛的不足。本文擬就此不足之成因及如何加以解決作一深入探討,起到一個(gè)拋磚引玉、集思廣益之作用。農藥塑料包裝瓶變形的成因
    農藥塑料包裝瓶的變形多發(fā)生于包裝乳油農藥,其變形可按其成因分為三類(lèi):   
    一、因互溶、失重導致變形。
     此變形源自化學(xué)物質(zhì)的極性相近相溶原理。當塑料包裝瓶材質(zhì)的極性與其所包裝的乳油農藥之有機溶劑的極性相近時(shí),相互之間就會(huì )出現互溶。隨著(zhù)時(shí)間的推移,互溶會(huì )發(fā)展成滲透。有機溶劑會(huì )從包裝瓶瓶體材料之分子間隙中滲透逸出。一瓶100毫升裝的農藥在若干時(shí)間后會(huì )變成90毫升,80毫升,甚至更少。因此時(shí)農藥瓶的蓋子是密封的,這種滲漏而導致的失重必然產(chǎn)生負壓,最終使得瓶子變形。
    一般,當高密度聚乙烯瓶(PE)用來(lái)包裝脂族,或酯類(lèi)與酮類(lèi),或芳族溶劑時(shí);當聚酯瓶(PET)包裝二甲基甲酰胺(DMF)時(shí);當多層共擠瓶?jì)葘訛榫垡蚁┐迹‥VOH)包裝芳族或酯類(lèi)與酮類(lèi)溶劑時(shí),均會(huì )發(fā)生這類(lèi)現象。

    二、因熱灌裝導致變形:
    在農藥銷(xiāo)售旺季或在一些特殊的情況下,灌入塑料瓶的農藥的溫度會(huì )比環(huán)境溫度高出很多。而一般農藥灌裝后會(huì )立即封口蓋緊。為避免農藥灌裝時(shí)濺出或溢出瓶口,一般瓶的內容積要比所需灌入液體之容積多出至少10%以上。也就是說(shuō),熱灌裝后瓶?jì)?0%以上的存留空氣的溫度與農藥是一樣的。當一段時(shí)間后,農藥及內部空氣降至環(huán)境溫度時(shí),瓶?jì)染蜁?huì )因熱脹冷縮和液上汽的液化而造成負壓。當負壓超過(guò)瓶壁強度時(shí),就會(huì )導致塑料瓶壁內陷、變形。 
       
    三、因氧化產(chǎn)生負壓導致變形。
    農藥的成分非常復雜,其所含的成分中某些特殊的溶劑,或乳化劑,或原料中不知名的雜質(zhì)常常會(huì )和瓶?jì)却媪舻目諝庵械难鯕獍l(fā)生氧化反應,進(jìn)而導致負壓而產(chǎn)生變形。
    對此現象,我們曾做過(guò)多次快速老化試驗加以證實(shí)。如我們將1.8%阿維菌素測試農藥放入塑料瓶中,蓋緊蓋子并在蓋上開(kāi)一小洞與一放有一些水的U形管相連接。而后,我們將此瓶農藥及與其相連的U形管放入50°±2℃的烘箱中熱儲5天,同時(shí)每天記錄U形管的液面高度變化情況。
     在開(kāi)始升溫及以后的一段時(shí)間內,因農藥瓶?jì)纫后w及空氣受熱膨脹,瓶?jì)犬a(chǎn)生正壓。U形管與瓶?jì)认嗤ǖ囊好娴陀谂c外界大氣相通的液面。然而隨著(zhù)時(shí)間的推移,液面高差逐漸變小,30小時(shí)時(shí)齊平。而后,與大氣相通液面開(kāi)始低于與瓶?jì)认嗤ㄖ好,這顯示出瓶?jì)纫验_(kāi)始出現負壓。當滿(mǎn)五天取出測試農藥并回復至室溫時(shí),將測得之液面差換算成負壓值為-12.9千帕(Kpa),其時(shí),瓶?jì)群趿恳嘤稍鹊募s20%~21%降至5%~7%。解決變形的幾種方法
    鑒于塑料瓶變形是一個(gè)普遍現象,塑料瓶生產(chǎn)廠(chǎng)家有必要與農藥廠(chǎng)家一起攜手合作,探討和努力解決這一難題。 
      一、因互溶、失重導致的變形的解決方法! ≈饕姆椒ㄊ歉鶕橛娃r藥中不同的溶劑,選用不同的有針對性阻隔效果材質(zhì)的塑料瓶,并在選用之前以相容性試驗 加以確認。
    一般而言,液體農藥之水劑、懸浮劑變形的情況較少,普通材質(zhì)塑料瓶已完全能勝任。
    乳油農藥因其所含溶劑多具侵蝕性,故在我國已在2001年3月1日起實(shí)施的《農藥乳油包裝》中特別明確應使用玻璃瓶、高密度聚乙烯氟化瓶和等效的其它材質(zhì)的瓶(袋)等 來(lái)包裝。
    應該講,聚酯瓶(PET)對一些乳油農藥使用的溶劑亦有良好的阻隔效果,但PET因其易吸收環(huán)境中的水分,進(jìn)而導致農藥水分超標、分解乃至失效這一先天不足,在國際上被限制使用。
    就阻隔瓶效果而言,玻璃瓶、鋁瓶、多層共擠瓶(內層為尼龍或聚乙烯醇)和氟化瓶均有良好表現。但相對而言,玻璃瓶因其易破損而導致污染的致命弱點(diǎn)而應用日趨減少。鋁瓶則成本較高。就性?xún)r(jià)比而言,多層瓶不及氟化瓶;就效果而言,100毫升及以下的多層瓶?jì)?yōu)于氟化瓶,但規格越大,氟化瓶競爭力就越強。
    由于多層瓶?jì)葘舆x用尼龍還是聚乙烯醇要取決于農藥中溶劑的種類(lèi),氟化瓶?jì)缺跒榫鬯囊蚁ㄋ芰贤酰┑确芰蠈,成分非常復雜,故在選用這兩種阻隔瓶時(shí),必須進(jìn)行產(chǎn)品的相容性試驗,以確認阻隔效果!  
    
二、克服因熱灌裝導致變形的方法! 『芎(jiǎn)單也很直接,盡可能以常溫灌裝。為達到此目的,農藥廠(chǎng)家在無(wú)法降低反應釜溫度時(shí),應采取或延長(cháng)循環(huán)傳輸管道或增加冷卻裝置加以克服。若這些方法均無(wú)法實(shí)現,則應在農藥灌裝入塑料瓶?jì)群,待其冷卻至常溫時(shí)再行封口加蓋。 
    三、因氧化產(chǎn)生負壓導致變形的解決方法。
    就農藥廠(chǎng)家而言,可考慮更換溶劑或乳化劑,控制原料的雜質(zhì)含量以提高純度降低氧化可能性。同時(shí),可以仿效國際公司,在農藥灌裝時(shí)充氮,以降低存留空氣之氧含量,達到穩定農藥成分和避免氧化反應的雙重目的。
    就塑料瓶生產(chǎn)廠(chǎng)商而言,可在設備和模具許可的情況下,增加瓶子克重以提高瓶體抗變形強度。在克重增加已至極限而仍未解決問(wèn)題時(shí),應考慮開(kāi)發(fā)帶加強筋的新瓶來(lái)解決問(wèn)題,但此種方式需要開(kāi)發(fā)新的模具和花費一定的時(shí)間,生產(chǎn)商必須有相當的投入和承擔不小的風(fēng)險

 
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