塑料的生產(chǎn)和對(duì)環(huán)境的影響
不同分子結(jié)構(gòu)的塑料有著不同的生產(chǎn)方式。熱塑性塑料需要加熱至熔融狀態(tài)方可塑形,因此他們的原材料(母料)都是顆粒狀,而類似熱成型(壓塑或吸塑等)需要在板狀或者片狀的塑料上進(jìn)行加工(板狀或片狀的塑料也是通過顆粒狀的塑料母料加工拉伸塑形),不過這一前期加工會(huì)增加成本。熱塑性塑料也同樣適用于紡纖維塑料薄膜的制作。
不同分子結(jié)構(gòu)的塑料有著不同的生產(chǎn)方式。熱塑性塑料需要加熱至熔融狀態(tài)方可塑形,因此他們的原材料(母料)都是顆粒狀,而類似熱成型(壓塑或吸塑等)需要在板狀或者片狀的塑料上進(jìn)行加工(板狀或片狀的塑料也是通過顆粒狀的塑料母料加工拉伸塑形),不過這一前期加工會(huì)增加成本。熱塑性塑料也同樣適用于紡纖維塑料薄膜的制作。
塑料不同的結(jié)晶度同樣也會(huì)影響生產(chǎn)工藝。例如,非結(jié)晶塑料無法實(shí)現(xiàn)像結(jié)晶塑料制品那樣有尖銳鋒利的細(xì)節(jié),因此他們更適用于熱成型工藝,因?yàn)樗麄冊(cè)谝欢囟葍?nèi)會(huì)保持松軟和熔融狀態(tài)。然而,結(jié)晶塑料再加熱后流動(dòng)性很強(qiáng),所以更適用于制作薄壁和復(fù)雜的造型。由于以上二者的差異,不是所有的熱塑性塑料都兼容,尤其當(dāng)設(shè)計(jì)師利用多點(diǎn)注塑和塑料焊接來加強(qiáng)材料之間連接的時(shí)候,需要格外注意。但是材料之間的不可兼容性有的時(shí)候也很有用,例如可作為脫模劑和潤(rùn)滑劑。
熱固性塑料在模具中成型
某些甚至可以在室溫下加工成型,例如聚酯,環(huán)氧樹脂和聚亞安酯,原材料是液體狀態(tài),并混合催化劑和加固劑,可以通過注射和澆灌的方式進(jìn)入模具?;蛘撸勰詈凸腆w狀的熱固性塑料母料可以通過加熱來形成分子之間的交叉連接。
有機(jī)塑料的加工方式橫跨了熱固和熱塑性塑料:他們可以通過熱塑性塑料加工方式成型,但是加工過程是不可重復(fù)的(不可逆的)。C[**]和PL[**]的成型方式和熱塑性塑料大同小異。例如,有些食物的包裝就是通過壓制淀粉粉末成型。
材料的發(fā)展
塑料產(chǎn)業(yè)一直在發(fā)展,新的混合劑,化合物和添加劑的研發(fā)給塑料產(chǎn)業(yè)提供了很多潛在機(jī)會(huì),從而提升生產(chǎn)質(zhì)量并降低成本??焖俪尚图夹g(shù)的發(fā)展也是革新的設(shè)計(jì)過程,除了把成品誤差控制在幾微米之間外,也可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)塑料工藝不能實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品造型。某些塑料,例如環(huán)氧樹脂,填充尼龍,玻璃和碳填充尼龍,這些塑料之前的生產(chǎn)方式一直和大批量生產(chǎn)級(jí)塑料一樣(如[**]BS和PMM[**])。然而,如今這些塑料已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)小批量和單件生產(chǎn),當(dāng)然也包括產(chǎn)品手板。
導(dǎo)電多聚物融合了塑料工藝和金屬導(dǎo)電性的優(yōu)勢(shì),例如:電路打印,發(fā)光塑料和導(dǎo)電活性多聚物。電路打印是在塑料上進(jìn)行的,這種新興科技可以改變我們的閱讀方式;依靠傳統(tǒng)非結(jié)晶硅顯示的硬質(zhì)玻璃背板已經(jīng)被塑料取代,意味著顯示屏變得更加輕薄;通過電發(fā)光原理的發(fā)光多聚物,當(dāng)電流經(jīng)過多聚物時(shí)可以自發(fā)光,如今已經(jīng)可以放射不同顏色的光,從而實(shí)現(xiàn)了薄板顯示屏。
環(huán)境影響
為了降低塑料對(duì)環(huán)境的影響,人類也做了很多努力嘗試。例如,一次性塑料現(xiàn)在由添加的生物活性添加劑的熱塑性塑料制成,熱塑性的循環(huán)利用率很高,有些甚至是100%的可循環(huán)材料。設(shè)計(jì)師的責(zé)任應(yīng)該是確保塑料可以在污染最小的情況下被回收,盡量使用單種塑料制作產(chǎn)品部件,時(shí)刻把可回收和可拆卸帶入自己的設(shè)計(jì)步驟中。
提起污染,塑料常常因?yàn)樾枰陙硗耆到舛蝗嗽嵅?,有一些塑料甚至在生產(chǎn)中就對(duì)環(huán)境有傷害,例如:聚酯,含有苯乙烯的環(huán)氧樹脂,酚脂,這些都是有污染和一定毒性的。
有一些塑料被認(rèn)為是不穩(wěn)定的,具有致癌性的有機(jī)化合物。在生產(chǎn)過程中,一定要防止吸入人體。有一些塑料在使用周期里甚至?xí)尫庞泻怏w,降低空氣質(zhì)量并污染環(huán)境。
塑料薄膜的制作方法
從塑料薄膜(厚度為0.06mm~0.26mm)的應(yīng)用領(lǐng)域看,用量最大、品種最多、應(yīng)用最廣的是包裝工業(yè),其消費(fèi)約占2/3,其次是農(nóng)業(yè)約占30%,再有就是功能膜,如微孔膜、屏蔽膜、土工膜等。理論上幾乎所有合成樹脂都可能成膜,但是具有經(jīng)濟(jì)意義、成為商品、用量最大的是聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、乙烯/乙酸乙烯(EV[**])、聚酰胺(P[**])等樹脂。若在樹脂基體中添加適宜的塑料助劑,就可以制備出所需的各種功能性薄膜。塑料薄膜工業(yè)上的生產(chǎn)方法有壓延法和擠出法,其中擠出法又分為擠出吹膜、擠出流延、擠出拉伸(又稱二次成型)等,目前擠出法應(yīng)用最廣泛,尤其是對(duì)于聚烯烴薄膜的加工,而壓延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生產(chǎn)。
隨著各種新材料、新設(shè)備和新工藝不斷地涌現(xiàn),將促使塑料薄膜朝著品種多樣化、專用化以及具備多功能的復(fù)合膜方向發(fā)展。
塑料薄膜的表面性能及其處理
塑料薄膜在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。塑料薄膜可用于食品包裝、電器產(chǎn)品包裝、日用品包裝、服裝包裝等等。它們有一個(gè)共同點(diǎn),就是對(duì)塑料薄膜都要進(jìn)行彩色印刷,而作為食品包裝還要進(jìn)行多層復(fù)合或真空鍍鋁等工藝操作。因此,要求塑料薄膜表面自由能要高、濕張力要大,以有利於印刷油墨、粘合劑或鍍鋁層與塑料薄膜的牢固粘合;在塑料薄膜生產(chǎn)卷取和高速包裝過程中,則要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘連或打滑;在用于電器、電子產(chǎn)品等包裝時(shí),則要求薄膜具有一定的防靜電性能等等。
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