[其他]熱塑性材料的結晶處理方法

無效

• 申請號: 88102045
• 申請日: 1988-03-17
• 公開（公告）號: CN88102045A
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 烏拉·奧倫施拉格;珍·龍尼·帕德遜;厄玲·索蘭森
• 申請（專利權）人: PLM公司
• 主分類號: B29C43/02
• 分類號: B29C43/02;B29C43/36;B29C71/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明涉及按照權利要求1所述的熱塑性材料的結晶處理方法以及按照權利要求8所述的對熱塑性材料進行結晶處理的一種設備。

非晶性材料的機械強度可通過增加材料的結晶度得到提高，這是人所共知的。結晶度的增加與材料的密度呈線性關系。上述結晶度的增加一方面可通過材料的定向，另一方面可通過材料的熱結晶處理來實現。

用塑性材料制造制品，尤其是大批量生產這些制品時，必須盡可能減少生產單個制品所耗用的時間。作為這方面應用的一個例子是制造貯藏食品用的容器。在食品的保藏過程中，對容器內的食品進行巴氏滅菌或將食品在約100℃或100℃以上的溫度下裝入容器時，使用這樣的容器應該是可能的。

從本技術領域可知，經過定向處理及隨后的熱處理的材料，在保藏或巴氏滅菌過程，具有所需的耐熱穩定性及抗抵內壓增加的能力。類似的，眾所周知，非晶性材料經過熱結晶處理，材料性能可得到改善，從而滿足上述應用中提出的要求。由于定向材料一般較薄，只要經過相當短時間的加熱，提高材料整個橫截面的溫度，就可很快使其具有熱穩定性。

另一方面，非晶性材料的熱結晶過程受材料厚度和其低熱傳導性關系的影響，要耗用很長時間，造成了在生產設備中停留時間過長的后果。

本發明可明顯減少在提高主要是非晶性材料的必要的結晶度時所耗用的時間。按照本發明，可達到這一效果的方法是將材料加熱到玻璃化溫度（TG）、即材料開始變軟的溫度，并同時使其受到壓力作用。壓力作用的方向基本上垂直于材料的邊界表面。

在本發明的一個擇優實施方案中，將材料放在機械元件之間，再由這些機械元件對材料施加壓力。在某些實施過程中，只用這些機械元件對材料施加一定的壓力，而在另一些實施過程中，還可將其用作模制元件。制造容器時，可用這些模制元件將預制件的底部改制成中間形狀或最后形狀。這些元件在模制加工中和/或隨后，可提供本發明所需的壓力。

本發明特別適用于對用作大敞口或穿通的容器底部的材料的結晶的處理過程。

在某些實施過程中，先將材料預熱到可進行壓縮的溫度，然后再進行壓縮。實施中，機械元件或部件要涂上絕緣材料如聚四氟乙烯，以便防止壓縮過程中由于材料與機械元件或部件的熱交換而使材料溫度發生變化。在其他實施過程中，將機械元件加熱到一定的溫度，再將該溫度調節到壓縮材料所需的溫度。與塑性材料緊靠的機械元件的各部份通常有較好的熱傳導性，以通過與熱塑性材料的熱交換確定和/或保持上述材料的壓縮溫度。

在一些實施過程中，機械模制元件處在升高的溫度下，該升高的溫度要高于塑性材料玻璃化溫度（TG）。要從材料開始熱結晶的溫度范圍之中或該溫度之上，選擇確定上述升高的溫度值。通常每種材料有一個最快地進行熱結晶的溫度范圍。在該材料進行結晶的實施過程中，通常在這個范圍內選擇一個數值作為材料溫度。這也同樣適用于機械元件的鄰接表面。雖然在某些實施過程中，機械元件鄰接表面的溫度高于材料的最高結晶度。這樣，就可將接觸表面之間不良的熱傳導及材料加熱過程中產生的熱梯度的影響減少到一定程度。

在某些實施過程中，需要在有限的范圍內提高材料的結晶度。在某些實施過程中這些范圍是相互關聯的，而在另一些實施過程中則彼此分開。

從屬權利要求進一步描述了本發明的適宜的實施例。

施加壓力的重要性在一些對比實驗中已得到驗證，實驗結果列在下面“實驗1-4”中。

實驗1

在實驗1（見下面表1）中，移動鋁板使其緊靠厚度為1.8mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯圓盤。鋁板以輕微壓力壓在塑性材料上，沒有施加任何明顯的壓力，以使鋁板和塑料之間保持良好的接觸。將鋁板保持在140℃，以溫度相當于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）達到最快結晶速率時的溫度，緊壓熱塑材料的時間為第一個圓盤10秒鐘，將其后的每一個圓盤的處理時間依次增加20秒，直到最長處理時間為110秒為止。然后測量各個園盤的密度。從測量結果明顯看出，只有加熱約70秒之后，密度才有明顯增加。只有加熱到110秒之后，材料才開始變得不透明，這時密度測量值為1，360。

表1

鋁板溫度（℃）????接觸時間（秒）????密度

140????10????1、342

140????30????1、342

140????50????1、343

140????70????1、346

140????90????1、357

140????100????1、360

實驗2