Vienkartiniaiplastikiniai gėrimų puodeliai, plačiai naudojami kasdieniame gyvenime, turi deformacijos problemų, kurios tiesiogiai veikia jų saugumą ir patogumą. Norint teisingai pasirinkti ir naudoti vienkartinius plastikinius gėrimų puodelius, labai svarbu suprasti deformacijos sąlygas. Nuo medžiagų savybių ir fizinių principų iki faktinių panaudojimo scenarijų – veiksniai, lemiantys vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformaciją, yra daugialypiai. Toliau bus išsamiai išnagrinėtos įvairios konkrečios situacijos.
I. Deformacija, kurią sukelia aukštos temperatūros aplinka
1.1 Medžiagos atsparumo karščiui skirtumai
Vienkartiniaiplastikiniai gėrimų puodeliaidaugiausia gaminami iš termoplastinių plastikų, tokių kaip polistirenas (PS), polipropilenas (PP) ir polietileno tereftalatas (PET). Šios medžiagos turi didelius atsparumo karščiui skirtumus.
Polistireno (PS) puodeliai yra palyginti prastai atsparūs karščiui, jų ilgalaikio naudojimo temperatūros diapazonas yra 0-70 laipsnių, o deformacija vyksta esant 60-80 laipsnių. PS šilumos iškraipymo temperatūra yra 70–90 laipsnių (0,45 MPa), o stiklėjimo temperatūra yra 80–105 laipsnių. Tačiau dėl savo trapumo jis retai naudojamas aukštos temperatūros aplinkoje. Esant aukštai temperatūrai, PS puodeliai gali suminkštėti ir sugriūti puodelio sienelė, išsipūsti puodelio dugnas arba apskritai susisukti ir deformuotis.
Polipropileno (PP) puodeliai turi geresnį atsparumą karščiui ir gali būti naudojami esant aukštesnei nei 100 laipsnių temperatūrai, o esant nedidelei apkrovai iki 120 laipsnių. Maksimali nuolatinio naudojimo temperatūra be apkrovos gali siekti 120 laipsnių, o trumpalaikio naudojimo temperatūra – 150 laipsnių. PP šilumos iškraipymo temperatūra yra 60–100 laipsnių (1,82 MPa), o esant 0,45 MPa apkrovai ji gali viršyti 100 laipsnių. PP lydymosi temperatūra yra net 167 laipsnių, o stiklėjimo temperatūra yra nuo -10 laipsnių iki -20 laipsnių, todėl PP puodelių konstrukciniai matmenys yra gana stabilūs temperatūros diapazone nuo kambario temperatūros iki verdančio vandens temperatūros.
Polietileno tereftalato (PET) puodeliai yra prastai atsparūs karščiui ir gali atlaikyti tik apie 70 laipsnių temperatūrą; viršijant šią temperatūrą lengvai deformuojasi. PET stiklėjimo temperatūra yra 67-81 laipsnis, o lydymosi temperatūra – 244-260 laipsnių. Tačiau dėl santykinai žemos stiklėjimo temperatūros jis yra linkęs deformuotis, kai liečiasi su aukštos temperatūros skysčiais.
1.2 Specifinės šiluminės deformacijos apraiškos
Vienkartinio naudojimo deformacijaplastikiniai gėrimų puodeliaiAukštos temperatūros sukeltas poveikis pasireiškia įvairiais būdais, įskaitant:
Puodelio sienelės minkštėjimas ir griūtis: Kai temperatūra viršija medžiagos stiklėjimo temperatūrą, padidėja plastikinių molekulinių grandinių mobilumas ir medžiaga pradeda minkštėti. Šiuo metu puodelio sienelė negali atlaikyti savo svorio ir viduje esančio skysčio slėgio, todėl griūva į vidų. Ypač naudojant PS ir PET puodelius, kuriuose yra daugiau nei 70 laipsnių skysčių, puodelio sienelės pastebimai suminkštės, o šiek tiek paspaudus ranka, atsiras didelė deformacija.
- Puodelio dugno išsipūtimo deformacija:Dėl aukštos temperatūros puodelio dugno medžiaga plečiasi. Jei puodelio dugnas yra netinkamai suprojektuotas arba medžiagos atsparumas karščiui yra nepakankamas, puodelio dugnas išsipūtęs į viršų. Ši deformacija ne tik turi įtakos puodelio stabilumui, bet ir gali sukelti skysčio išsiliejimą. Praktiškai naudojant, kai PS puodeliuose yra karšto vandens, kurio temperatūra viršija 80 laipsnių, dugnas dažnai labai išsipūtęs.
- Bendra sukimosi deformacija:Kai skirtingos puodelio dalys šildomos netolygiai, įvyksta skirtingas plėtimosi laipsnis, dėl kurio atsiranda bendra sukimosi deformacija. Taip nutinka, kai puodelis iš dalies panardinamas į karštą vandenį arba netolygiai įkaista mikrobangų krosnelėje.
- Įtrūkimai ir lūžiai:Jei temperatūra greitai keičiasi arba viršija ribinę medžiagos temperatūrą, plastikinis puodelis gali įtrūkti arba sulūžti. Ypač pakaitomis naudojant karštus ir šaltus skysčius dėl šiluminio įtempimo medžiagos viduje gali susidaryti įtrūkimai, dėl kurių puodelis gali sugesti.
1.3 Aukštos{1}}temperatūros deformacijos bandymo standartai
Pagal atitinkamus standartus, vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių atsparumo karščiui bandymas paprastai naudojamas šiais metodais:
Atsparumo šiluminiam smūgiui bandymas: pagal ISO 22088-3 standartą, temperatūros ciklo bandymas (nuo -20 laipsnių iki 100 laipsnių) atliekamas mažiausiai 50 ciklų ir stebima, ar nėra įtrūkimų.
Faktinės naudojimo temperatūros testas: puodelis pripildomas nurodytos temperatūros (dažniausiai 80 laipsnių arba 95 laipsnių) skysčiu ir laikomas tam tikrą laiką (pvz., 30 minučių), stebint, ar nėra deformacijos, nuotėkio ir pan.
II. Deformacija, kurią sukelia žema{1}}temperatūros aplinka
2.1 Žemos temperatūros{1}}Medžiagų trapumo charakteristikos
Žemos-temperatūros aplinka labai paveikia mechanines vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių savybes, todėl jie tampa trapūs ir linkę įtrūkti ar lūžti veikiami apkrovų. Skirtingos plastikinės medžiagos turi skirtingą stiklėjimo temperatūrą ir žemos{2}}temperatūros savybes.
Polistirenas (PS) pasižymi dideliu trapumu žemoje temperatūroje, kai trapi temperatūra yra maždaug -30 laipsnių. Pati PS yra kieta, trapi medžiaga, kuriai trūksta lankstumo ir tempimo metu ji lūžta netoli takumo taško. Esant žemai temperatūrai, PS trapumas yra dar ryškesnis, jis gali įtrūkti ar net suskilti nuo nežymaus smūgio.
Polipropileno (PP) stiklėjimo temperatūra yra nuo -10 laipsnių iki 0 laipsnių, o šaldymo temperatūroje jis tampa trapus kaip stiklas. Kai temperatūra artėja prie kritinio trapumo taško, PP kietumas žymiai sumažėja ir iš minkšto plastiko virsta trapiu plastiku. Štai kodėl PP plastikiniai buteliai gali lūžti po atšaldymo.
Polietileno tereftalatas (PET) taip pat tampa trapus žemoje temperatūroje. Įprastas PET labai linkęs lūžti žemoje-temperatūros užšalimo sąlygomis ir netinka ilgalaikiam-laikymui žemoje{3}}temperatūroje. Nors teorinė PET stiklėjimo temperatūra yra 67-81 laipsnis, jo kietumas labai sumažėja esant žemai temperatūrai, ypač veikiant išoriniam poveikiui, todėl jis linkęs įtrūkti.
2.2 Žemos temperatūros deformacijos apraiškos
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformacija dėl žemos temperatūros dažniausiai pasireiškia taip:
Trapus įtrūkimas: žema temperatūra susilpnina plastikinių molekulinių grandinių judėjimą, sumažina medžiagos kietumą ir padidina jos trapumą. Veikiant išorinėms jėgoms, pvz., tvarkant, dedant ar nežymiai susidūrus, puodeliai gali įtrūkti. Šis įtrūkimas paprastai atsiranda staiga, be akivaizdžių įspėjamųjų ženklų.
Streso koncentracijos lūžis: Silpnose puodelio dalyse, tokiose kaip kraštas, dugnas ar puodelio sienelės jungtys, žema temperatūra padidina streso koncentraciją, todėl šios sritys yra labiau linkusios lūžti. Ypatingai sukrauti, apatiniai puodeliai atlaiko aukščiau esančių puodelių svorį, todėl esant žemai temperatūrai jie labiau įskils.
Šalto susitraukimo deformacija: dėl žemos temperatūros plastikinės medžiagos susitraukia. Jei susitraukimas yra netolygus, susidaro vidinis įtempis, dėl kurio puodelis deformuojasi. Ši deformacija gali pasireikšti kaip ratlankio susitraukimas, kūno lenkimas arba bendras formos pasikeitimas.
Mikroįtrūkimų susidarymas: nors plika akimi tiesiogiai nepastebimi, plastikinio puodelio viduje gali susidaryti nedideli įtrūkimai esant žemai{0}}temperatūrai. Šie mikroįtrūkimai gali išsiplėsti vėlesnio naudojimo metu, ypač keičiantis temperatūrai arba veikiant įtempiams, todėl puodelis gali sugesti.
2.3 Veiksniai, darantys įtaką aplinkai žemoje{1}}temperatūroje
Šaldymo aplinka (0-10 laipsnių):Esant šaldymo temperatūrai, PP puodelių kietumas žymiai sumažėja. Remiantis eksperimentiniais stebėjimais, PP plastikiniai buteliai po atšaldymo tampa ypač trapūs ir gali sulūžti vienu lašu. Taip yra todėl, kad šaldymo temperatūra yra artima PP stiklėjimo temperatūrai, todėl jis iš minkšto plastiko virsta trapiu plastiku.
Šalta aplinka (žemiau -18 laipsnių):Šaltoje aplinkoje visų tipų vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai tampa trapesni. PET puodeliai linkę lūžti esant -18 laipsnių, ypač pripildyti skysčio ir užšaldyti. Dėl skysčio išsiplėtimo užšalimo metu puodeliai labiau sulūžta.
Temperatūros kitimo greitis:Staigūs temperatūros pokyčiai yra pavojingesni nei nuolatinė žema temperatūra. Kai puodelis staiga perkeliamas iš žemos-temperatūros aplinkos į aukštos-temperatūros aplinką arba atvirkščiai, susidaro šiluminis įtempis, dėl kurio medžiaga trūkinėja. Šis reiškinys ypač akivaizdus, kai karštas vanduo po atšaldymo iš karto pilamas į puodelį.
Išorinė jėga:Žemoje{0}}temperatūroje plastikinių gėrimų puodelių{1}}apkrova sumažėja. Netgi normaliai tvarkant ir dedant puodelius gali sulūžti. Ypač tada, kai jis sukrautas, dugno puodelio slėgis, ypač esant žemai temperatūrai, gali sulaužyti.
III. Deformacija dėl apkrovos{1}}atraminio svorio
3.1 Konstrukcijos dizainas ir{1}}laikomoji galia
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių konstrukcija visų pirma skirta skysčių laikymui, o ne išoriniam svoriui; todėl jų apkrova{0}}apribota. Pagal nacionalinį standartą GB18006.1 standartinė vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių apkrova yra 3 kilogramai, o tai reiškia, kad ant puodelio uždėjus 3 kilogramų svorį, puodelio aukščio pokytis per vieną minutę neturi viršyti 5 % jo pradinio aukščio.
Tačiau faktiniai rinkos tyrimai rodo, kad vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių{0}}apkrova yra žema. Šanchajaus savivaldybės kokybės priežiūros biuro atliktas netikėtas patikrinimas nustatė, kad tik 2 iš 6 skirtingų markių ir modelių vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių gali atlaikyti 3 kilogramų apkrovą, todėl gedimų dažnis siekia net 66,7%. Tai rodo, kad faktinė daugumos vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių{7}}apkrova yra mažesnė nei standartiniai reikalavimai.
Puodelio{0}}atlaikomoji galia yra glaudžiai susijusi su jo konstrukcija. Puodelio sienelės storis yra svarbus veiksnys, turintis įtakos apkrovai{2}}; pastorinus puodelio sienelę galima žymiai pagerinti gniuždymo stiprumą. Pavyzdžiui, pastorinto dizaino aviaciniai puodeliai be deformacijų gali atlaikyti maždaug 5 kilogramus vertikalų slėgį. Kai kurie specialiai sukurti puodeliai, pavyzdžiui, turintys trikampę atramos sistemą, nesulūžę gali atlaikyti net 50 kilogramų spaudimą.
Svarbi ir sustiprinta puodelio apvado struktūra. 0,8 mm{2}}pastorintas žiedas ties ratlankiu gali užfiksuoti bendrą konstrukciją kaip plieninis sutvirtinimo žiedas, taip pagerindamas puodelio stabilumą. Puodelio korpuso pasvirimo kampas taip pat turi įtakos apkrovai-; 15 laipsnių optimalus pasvirimo kampas gali sudaryti trikampę atramos sistemą, efektyviai išsklaidydama slėgį. Puodelio apačioje esantis neslidus sluoksnio dizainas dėl trinties neutralizuoja krūvos slėgį ir pagerina stabilumą.
3.2 Apkrovos{1}}deformacijos apraiškos
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformacija dėl apkrovos{0}}svorio dažniausiai pasireiškia taip:
Apatinė įtrauka:Kai apkrovos-svoris viršija puodelio talpą, puodelio apačioje atsiras pastebimas įdubimas. Ši įduba gali būti lokalizuota arba apimti visą puodelio dugną. Įdubimo laipsnis priklauso nuo apkrovą{3}}nešančio svorio dydžio ir trukmės.
Puodelio sienelės lenkimas:Esant vertikaliam slėgiui, puodelio sienelė pasilenks į vidų. Jei puodelio sienelė yra per plona arba medžiagos stiprumas yra nepakankamas, puodelio sienelėje gali atsirasti didelių susiraukšlėjimo arba nuolatinių deformacijų.
Bendras išlyginimas:Kai krovinys per sunkus, puodelis gali būti visiškai suplotas. Ypač kai kurie puodeliai, pagaminti iš minkštesnių medžiagų, gali visiškai susiploti ir prarasti savo funkcionalumą, kai juos sveria daugiau nei 3 kg.
Struktūriniai pažeidimai:Ypatingais atvejais dėl per didelės apkrovos gali būti pažeista puodelio konstrukcija, pvz., nukristi dugnas, įtrūkti puodelio sienelė arba įplyšęs kraštelis. Ši žala paprastai yra negrįžtama.
3.3 Veiksniai, darantys įtaką apkrovai{1}}laikančiajai galiai
Medžiagos tipas:Skirtingos medžiagos turi labai skirtingą mechaninį stiprumą. PP medžiaga turi didesnį gniuždymo stiprumą nei PS. Trečiosios kartos patobulinta PP medžiaga, pertvarkant molekulinę struktūrą, padidina gniuždymo stiprumą 40%, o puodelio sienelės storį sumažina 15%. Nors PS medžiaga yra kietesnė, ji yra trapi ir gali trapi lūžti veikiant apkrovai.
Gamybos procesas:Puodelio gamybos procesas taip pat turi įtakos jo apkrovai{0}}. Įpurškimo{2}}puodeliai paprastai yra stipresni nei termiškai formuoti puodeliai. Formos tikslumas, aušinimo greitis ir medžiagų pasiskirstymas turi įtakos galutinio produkto stiprumui.
Naudojimo būdas:Puodelio{0}}laikomoji galia taip pat priklauso nuo naudojimo būdo. Jei svoris paskirstomas tolygiai, padidės puodelio apkrova-; jei svoris koncentruojasi viename taške, nesunku sukelti streso koncentraciją, dėl kurios atsiranda vietinių pažeidimų.
Aplinkos sąlygos: temperatūra taip pat turi įtakos{0}}laikančiajai galiai. Esant aukštai temperatūrai, plastikinės medžiagos suminkštėja, o apkrova{2}}mažėja; esant žemai temperatūrai, medžiaga tampa trapi, ir nors kietumas gali padidėti, kietumas mažėja, todėl ji gali trapi lūžti.
IV. Deformacija, kurią sukelia cheminė aplinka
4.1 Cheminės korozijos mechanizmai
Cheminės aplinkos poveikis vienkartiniams plastikiniams gėrimų puodeliams daugiausia pasiekiamas dėl cheminės korozijos ir tirpimo. Įvairios cheminės medžiagos turi skirtingą poveikį plastikinėms medžiagoms; kai kurie gali sukelti medžiagos suminkštėjimą, o kiti gali sukelti patinimą arba ištirpimą.
Rūgštinė ir šarminė aplinka:Tiek rūgštinė, tiek šarminė aplinka turi įtakos plastikinių gėrimų puodelių veikimui. Rūgštūs gėrimai (pavyzdžiui, citrinų sultys, gazuoti gėrimai) ardo plastiko paviršių, pagreitindami kenksmingų medžiagų išsiskyrimą; šarminiai skysčiai (pvz., sodos vanduo, muiluotas vanduo) ardo plastikines molekulines grandines, todėl puodelis tampa trapus ir linkęs įtrūkti. Tyrimai parodė, kad tiek rūgštinės, tiek šarminės kontaktinio tirpalo pH vertės padidina plastiko paviršiaus skaidymąsi, todėl gali padidėti mikroplastiko išsiskyrimas.
Organinių tirpiklių įtaka:Organiniai tirpikliai daro didesnį poveikį plastikiniams gėrimų puodeliams. Eksperimentai parodė, kad kai vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai liečiasi su etilo acetatu, įvyksta rimta tirpimo reakcija. Įpylus etilo acetato į PS puodelį, skystis iš karto suputojo ir pasigirdo „šnypštantis“ garsas, o puodelio dugnas akimirksniu dingo; nors reakcija su PP puodeliais nebuvo tokia stipri, po 40 minučių dugnas tapo minkštas, o tai rodo didelį fizinį kreivumą; kai putplasčio plastiko lakštas susidūrė su etilo acetatu, 3 cm storio lakštas sudegė per 2 sekundes.
Riebios medžiagos:Nors riebios medžiagos netirpdo plastiko iš karto, kaip organiniai tirpikliai, ilgalaikis{0}}kontaktas gali sukelti plastiko išbrinkimą ir pakeisti fizines medžiagos savybes. Ypač esant aukštai -temperatūrai, alyvos gali pagreitinti priedų išplovimą iš plastiko ir turėti įtakos puodelio stiprumui ir stabilumui.
4.2 Cheminės deformacijos apraiškos
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformacija, kurią sukelia cheminė aplinka, daugiausia pasireiškia:
Paviršiaus korozija:Ilgalaikis-kontaktas su cheminėmis medžiagomis gali sukelti taurelės paviršiaus korozijos žymes, kurios gali pasirodyti kaip šiurkštus paviršius, prarasti blizgesį arba atsirasti dėmių. Ši korozija dažniausiai progresuoja; iš pradžių jis gali būti neaiškus, bet laikui bėgant palaipsniui blogėja.
Patinimo deformacija:Kai kurias chemines medžiagas sugeria plastiko molekulės, todėl medžiaga išsipučia. Patinimas keičia puodelio dydį ir formą, gali sukelti didesnę angą, storesnes puodelio sieneles arba bendrą deformaciją.
Minkštinanti deformacija:Cheminės medžiagos gali pažeisti plastiko molekulinę struktūrą, todėl medžiaga suminkštėja. Suminkštėję puodeliai gali deformuotis esant normaliam naudojimo slėgiui, pvz., sugriuvus puodelio sienelei arba įdubus puodelio dugne.
Tirpimo žala:Ypatingais atvejais stiprūs tirpikliai gali iš dalies arba visiškai ištirpti plastikinius gėrimų puodelius. Pavyzdžiui, momentinis PS puodelių ištirpimas, kai jie liečiasi su etilo acetatu, yra tipiškas cheminio tirpimo pažeidimo pavyzdys.
4.3 Cheminė rizika naudojant kasdien
Kasdieniame gyvenime vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai dažnai liečiasi su cheminėmis medžiagomis, todėl reikia ypatingo dėmesio:
Maisto ir gėrimų scenarijai: vykstant reakcijai tarp gaminimo vyno ir gaminant naudojamo acto susidaro etilo acetatas. Nors koncentracija nėra didelė, ilgalaikis-kontaktas gali paveikti plastikinius gėrimų puodelius. Ypač pakuojant maistą, kuriame yra daug skysčių, dėl skystyje esančių organinių rūgščių ir aliejų puodelis gali deformuotis.
Valymas ir dezinfekcija: naudojant valymo priemones, kuriose yra alkoholio, baliklio ir pan., valant plastikinius gėrimų puodelius, puodeliai gali būti pažeisti. Ypač didelės koncentracijos dezinfekavimo priemonės gali sukelti paviršiaus koroziją arba pabloginti medžiagos savybes.
Specialus naudojimas: jei vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai naudojami ne{0}}maistiniams skysčiams, tokiems kaip vaistai, kosmetika, valymo priemonės ir kt., laikyti, reikia atsižvelgti į cheminį suderinamumą. Šiuose skysčiuose gali būti cheminių komponentų, kurie kenkia plastikui.
V. Ultravioletinės spinduliuotės sukelta deformacija
5.1 Fotosenėjimo mechanizmas
Ultravioletinė spinduliuotė yra svarbus veiksnys, sukeliantis vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių senėjimą ir deformaciją. Ultravioletinės spinduliuotės (bangos ilgis 200-400 nm) poveikis plastikinėms medžiagoms daugiausia pasiekiamas dviem mechanizmais: foto-oksidaciniu skaidymu ir foto sukeltu kryžminiu ryšiu.
- Foto{0}}oksidacinis skaidymas:Ultravioletinė spinduliuotė turi labai didelę energiją ir gali tiesiogiai nutraukti cheminius ryšius, pvz., C-C ir C-H plastikinėse molekulinėse grandinėse, sukurdama laisvuosius radikalus. Šie laisvieji radikalai greitai susijungia su deguonimi ir sudaro peroksiradikalus (ROO•), kurie toliau generuoja hidroperoksidus (ROOH). Hidroperoksidai suyra šviesoje ar karštyje, sukeldami grandinės trūkimą ir naujų dvigubų jungčių bei karbonilo grupių susidarymą. Šios konjuguotos struktūros sugeria matomą šviesą, todėl medžiaga pagelsta.
- Nuotraukų{0}}sukeltas kryžminis susiejimas:Kai kuriais atvejais ultravioletinė spinduliuotė gali sukelti naujų cheminių jungčių susidarymą tarp plastiko molekulių, dėl kurių molekulinės grandinės susijungia. Šis kryžminis sujungimas padidina medžiagos kietumą, bet tuo pačiu sumažina jos kietumą, todėl medžiaga tampa trapi. Tyrimai rodo, kad ultravioletinė šviesa, kurios bangos ilgis yra tarp 290–320 nm, labiausiai kenkia PET, kuris yra pagrindinis Žemės paviršių pasiekiančios saulės ultravioletinės šviesos bangų ilgių diapazonas.
5.2 Ultravioletinės spinduliuotės sukelta deformacija
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformacija, kurią sukelia ultravioletinė spinduliuotė, daugiausia pasireiškia:Įmonės profilis
- Geltona:Tai pats intuityviausias pasireiškimas. Ilgą laiką veikiant ultravioletiniams spinduliams, plastikiniai gėrimų puodeliai palaipsniui pagelsta, o tai turi įtakos jų išvaizdai. Geltonumo laipsnis yra susijęs su ultravioletinių spindulių intensyvumu ir ekspozicijos trukme.
- Paviršiaus pudravimas:Dėl ultravioletinės spinduliuotės plastiko paviršiaus molekulinės grandinės nutrūksta ir susidaro smulkios miltelių pavidalo medžiagos. Dėl šio reiškinio ant puodelio paviršiaus susidaro „baltų miltelių“ sluoksnis, kurį galima nuvalyti ranka.
- Trapumas ir deformacija:Fotosenėjimas sumažina plastikinių medžiagų mechanines savybes, ypač sumažina kietumą ir padidina trapumą. Veikiant išorinėms jėgoms, pasenę puodeliai labiau linkę įtrūkti ar lūžti.
- Sumažėjusios mechaninės savybės:Ilgalaikė{0}} ultravioletinė spinduliuotė žymiai sumažina plastiko atsparumą tempimui, stiprumą lenkiant ir kitas mechanines savybes. Eksperimentai rodo, kad po 500 valandų ekspozicijos, kai UV spinduliuotės intensyvumas yra 0,75 W/m² ir bangos ilgis 340 nm, plastikinių gėrimų puodelių smūgio stiprumas žymiai sumažėja.
5.3 Ultravioletinę spinduliuotę įtakojantys veiksniai
- Kontakto trukmė:Kaupiamasis ultravioletinės spinduliuotės poveikis yra reikšmingas; kuo ilgesnis ekspozicijos laikas, tuo didesnis puodelių pažeidimas. Puodeliai, naudojami lauke arba ilgą laiką laikomi tiesioginiuose saulės spinduliuose, greičiau sensta.
- Ultravioletinės spinduliuotės intensyvumas:Ultravioletinės spinduliuotės intensyvumas skiriasi skirtinguose regionuose ir sezonais. Atogrąžų regionuose arba vasarą ultravioletinių spindulių intensyvumas yra didelis, o puodelių senėjimo greitis paspartės.
- Medžiagos tipas:Skirtingos plastikinės medžiagos turi skirtingą jautrumą ultravioletiniams spinduliams. PS ir PP yra jautresni ultravioletiniams spinduliams ir yra linkę į fotosenėjimą; PET yra gana geras fotostabilumas, tačiau jis taip pat suyra kartu veikiant aukštai temperatūrai ir ultravioletiniams spinduliams.
- Temperatūros veiksniai:Aukšta temperatūra pagreitina žalingą ultravioletinių spindulių poveikį plastikams. Aukštoje-temperatūroje ultravioletinė spinduliuotė sustiprina plastikinių molekulinių grandinių judėjimą, todėl jos yra jautresnės lūžimui ir oksidacijos reakcijoms.
Ⅵ. Kiti deformaciją sukeliantys veiksniai
6.1 Streso atsipalaidavimo reiškinys
Streso atsipalaidavimas reiškia reiškinį, kai medžiagos įtempis palaipsniui mažėja laikui bėgant, esant nuolatinei įtampai. Jei tai yra vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai, ilgai veikiant tam tikriems įtempiams (pvz., spaudimui dėl sukrovimo), medžiaga gali šliaužti ir atsipalaiduoti.
Praktiškai sukrauti vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai atlaiko virš jų esančių puodelių svorį. Laikui bėgant apatiniai kaušeliai lėtai deformuojasi, o tai gali būti nuolatinė. Šis streso atsipalaidavimo reiškinys ypač pastebimas aukštos-temperatūros aplinkoje.
6.2 Gamybos defektai
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių gamybos proceso defektai taip pat gali sukelti deformaciją naudojimo metu:
Netolygus sienelės storis: jei liejimo ar termoformavimo metu puodelio sienelės pasiskirstymas yra netolygus, naudojimo metu silpnosios vietos gali deformuotis arba įtrūkti.
Vidinis įtempis: jei gamybos proceso metu susidaręs vidinis įtempis nėra visiškai pašalintas, naudojant puodelis gali deformuotis arba įtrūkti. Temperatūros pokyčiai gali sustiprinti šią deformaciją.
Medžiagų defektai: naudojant perdirbtas medžiagas arba žemos-kokybės žaliavas, puodeliai gali būti nestabilūs ir gali būti linkę deformuotis.
6.3 Netinkamas naudojimas ir laikymas
Netinkamas naudojimas: naudojant vienkartinius plastikinius gėrimų puodelius skysčiams, viršijantiems jų atsparumo temperatūrą, kaitinant netinkamus puodelius mikrobangų krosnelėje arba naudojant puodelius, kad jie atlaikytų svorį, viršijantį jų suprojektuotą talpą, gali atsirasti deformacijų.
Netinkamas laikymas: sudėjus per aukštai, apatiniai puodeliai gali patirti per didelį spaudimą; Laikant drėgnoje aplinkoje, medžiaga gali suirti; o laikant su aštriais daiktais, gali būti subraižyti ir susidaryti streso koncentracijos taškai.
Pakartotinis naudojimas: Vienkartiniai plastikiniai gėrimų puodeliai skirti vienkartiniam naudojimui. Pakartotinis naudojimas pagreitina medžiagos senėjimą, todėl sumažėja našumas ir padidėja jautrumas deformacijai.
Vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformacija yra daugelio veiksnių, daugiausia įskaitant temperatūros poveikį (aukštos-temperatūrų minkštėjimas ir žemos-temperatūros trapumas), apkrovos-svorį (deformacija dėl viršijant projektinę apkrovą), cheminę aplinką (rūgščių-spinduliavimo, sukeliančios rūgščių-spinduliavimą ir tirpiklio tirpimą) rezultatas. naudojimas ir saugojimas.
Skirtingos vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių medžiagos turi skirtingą jautrumą įvairiems deformacijos veiksniams: PP medžiaga turi geresnį atsparumą karščiui ir mechaninį stiprumą, tinka karštiems gėrimams; PS medžiaga yra nebrangi, tačiau turi prastą atsparumą karščiui ir yra linkusi į trapią lūžį; PET medžiaga yra labai skaidri, bet prastai atspari karščiui ir atspari žemai{0}}temperatūrai. Siekiant sumažinti vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių deformacijos problemą, pirkėjams perkant rekomenduojama rinktis produktus, atitinkančius nacionalinius standartus ir pagamintus iš tinkamų medžiagų. Jie taip pat turėtų atkreipti dėmesį į temperatūros kontrolę naudojimo metu, vengti sąlyčio su kenksmingomis cheminėmis medžiagomis ir tinkamai laikyti puodelius. Tuo pačiu metu gamintojai turėtų gerinti gaminių kokybę, griežtai laikytis atitinkamų standartų ir sumažinti deformacijos problemų atsiradimo vietoje. Tik bendromis vartotojų ir gamintojų pastangomis galima užtikrinti vienkartinių plastikinių gėrimų puodelių saugumą ir patikimumą naudojimo metu.
