塑料的生產(chǎn)和對環(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?,粉末狀和固體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。快速成型技術(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,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??;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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