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神奇的發(fā)泡技術(shù)

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發(fā)表于 2023-1-11 14:51:29 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
說到一次性容器你是不是認(rèn)為紙比塑料更環(huán)保呢?這可不一定,塑料具有重量輕,不易受水和陽光影響的特點,適合制作容器,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解,容易造成大量垃圾,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。

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首先因為紙張?zhí)焐滤,碰到水就會軟化,沒辦法單獨承裝液體,因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜,所以摸起來感覺滑滑的。

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但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題,紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離,不能分離就無法重新回收材料再利用,而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解,所以紙杯基本上只能焚燒。

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圖片來源:pixabay


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所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用,現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點,耐熱,抗腐蝕又安全,還可以在微波爐內(nèi)加熱,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。
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發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中,使氣體與原料充分混合,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化,緩沖吸震,吸音,保溫等特點,廣泛應(yīng)用于包裝,建筑建材等行業(yè)。

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塑料發(fā)泡歷史
塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了,在20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了最早的泡沫膠木,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料。
到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣,并逐漸成為市場上最主要的塑料發(fā)泡技術(shù)。
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4 X1 y+ ?! a" p* V( L, S9 ^發(fā)泡劑
現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種。

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一種是物理發(fā)泡劑,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳,氮氣,氨氣等氣體,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度。

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另一種是化學(xué)發(fā)泡劑,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣,二氧化碳等的物質(zhì),釋放氣體的速度能夠控制,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨,碳酸氫鈉等。
發(fā)泡工藝, a) J7 b0 d, R* O6 o, D4 r
發(fā)泡工藝有三種

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一種是物理發(fā)泡法,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中,再經(jīng)過降壓釋放出氣體,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔,這種發(fā)泡法由于成本較低,發(fā)泡后對不會留下殘余物,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變。
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另一種是化學(xué)發(fā)泡法,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進(jìn)行發(fā)泡。
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最后一種是機械發(fā)泡,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。
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發(fā)泡原理( Y! Q2 K7 E+ r1 O( U
將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核),隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低,氣泡也會停止增長并且慢慢成型,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔。
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所以不管采用什么發(fā)泡工藝,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核,氣泡核膨脹,氣泡固化成型這個過程。

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. d. ]2 q. w: b/ I; y發(fā)泡膜包裝袋制造過程4 }- n' K+ K( k5 F/ U
在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中最常用的就是發(fā)泡膜,也就是我們常說的珍珠棉,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點,如防震,防潮,韌性好等,來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的。
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發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合,通過管道將其吸入到擠出機入料口,同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑。

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在擠出機中需要加溫讓原料熔化,再通過噴淋冷卻降溫以達(dá)到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。

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將圓筒型發(fā)泡膜切刨開,展平后收成卷,這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了。

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讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字。
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印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀,最后通過機器壓封成包裝袋,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了。
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塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便,還能起到包裝保護(hù)的功能,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬,也具有這樣的性能,它就像金屬的氣泡包裝材料。
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這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬,它比合金鋼要輕70%,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量,具備防輻射,防彈,防火的能力,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護(hù)的作用,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬。
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隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率,推動材料和能源消耗的下降,以及材料性能的提升,成本降低,有些可以通過輕量化實現(xiàn),而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向。

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那些用于包裝,汽車,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛。

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發(fā)表于 2023-1-11 15:55:58 | 只看該作者
新材料值得大量推廣
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發(fā)表于 2023-1-11 23:51:38 | 只看該作者
希望這種方法能夠取代瓦楞紙
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