【正文】 ( kg K ) ，也就是說，冷卻過程中，PP 消耗的熱量是HIPS 倍。塑料自身消耗的熱傳導也是不同的，各級各類的塑料材料均可如PP 那樣，與標準值類比。 若已知標準HIPS 的冷卻時間為tR ，相同厚度的另一種材料的冷卻時間tx 可按下式計算：冷卻時間tX = tR 材料的冷卻時間系數(shù) 式中tR ― 標準材料HIPS 的冷卻時間； tX ― 不同塑料材料的冷卻時間。 材料的冷卻時間系數(shù)可從（附件表1）中查取。 由于成型材料與模具表面直接接觸的熱傳導作用，使得拉伸后的厚度非常重要，即片材越拉伸，面積越大，厚度越薄，冷卻時間越短。 請注意：當拉伸最小，制品壁最厚處冷卻充分時，冷卻工序即告結束，制品可以脫模了。對于厚制品，芯部材料的實際溫度無法測出，這種情況下，可以參考塑件變形的時間，如逐步減少冷卻時間，直至得到制品不再變形和回復的時間。 成型所需的溫度越高，冷卻過程排出的熱越多，冷卻周期就越長。由于這個原因，真空吸塑成型機的操作循環(huán)時間比壓力熱成型系統(tǒng)長。 大多數(shù)情況下，脫模溫度僅低于玻璃化轉變溫度，冷卻時間越長，制品剛性越大。 真空吸塑成型模具的材質導熱性越好，冷卻時間越短，因此，環(huán)氧樹脂、鋁和熱平衡鋁材質模具的冷卻時間比為18 : 12 : 7 。 例如：假設厚度為3mm 的HIPS 片材，拉伸比為1:2 ，用環(huán)氧樹脂的冷卻時間為54s ，采用熱平衡鋁的冷卻時間為：tKA1 = 54 X（7/18）= 21s 圖311 a 薄片在真空吸塑成型時的溫度曲線，適用于表面溫度與芯部溫度相等； b 厚片在真空吸塑成型時的溫度隨時間變化的曲線，適用于表面溫度（連續(xù)方向）與芯部溫度（斷面方向）不等RT室溫，ET軟化溫度（玻璃化轉變溫度幾）。 Tu成型溫度；THmax片材的最高加熱溫度；Tmax對片材加熱的最大溫度；1加熱操作結束時間；2成型開始時間（預拉伸、吹脹等）。3 成型時間；4片材與模具充分接觸時間；4～5冷卻時間；5脫模時間 表312 高抗沖聚苯乙烯片材（HIPS）的外觀性能項 目指 標優(yōu)等品一等品合格品起泡、凹凸、裂痕不允許污點、虧料痕、劃痕不允許輕微色差色澤一致基本一致表面光滑平整雜點、黑點不影響使用 自動卷片的真空吸塑成型機，模具部分由鈹銅合金制造，這使得導熱性比鋁材有所改進， ，冷卻時間減少了15％～20％。 低溫真空吸塑成型模具需要的冷卻時間較短，但模具溫度不能隨便降低。最低模溫取決于：塑料材料；所需的型腔斜度；板坯材料的厚度，若模塑件不能在各向等速冷卻，隨壁厚的增加，變形的可能性增加；換言之，壁越厚，模具的溫度就應越高；制品的形狀，軸向對稱的制件比一側的制件脫模溫度高。 當塑件和模具間夾帶空氣時，接觸不良且冷卻時間增加。當模具表面太滑或排氣槽太少時，會存在接觸不良。若真空吸塑成型制品畸變，說明與模具存在不良接觸，其結果是導致冷卻時間延長，否則，制品太軟會變形。 對于真空吸塑成型，片材與模具接觸一側的冷卻通常比不接觸的更有效（表33）。當然，若雙面均勻冷卻，效果更優(yōu)。 表33 采用不同冷卻方式的熱成型材料的傳熱值項目無模冷卻空氣冷卻噴霧式空冷與鋁接觸傳熱值／〔 W / ( mZ K ）〕57570→∞ 空氣冷卻的改進由下述條件達到：加強空氣流動；氣流直接對著塑件厚的部位；盡可能排出制件中的空氣；加水產(chǎn)生氣流；使用過冷的空氣。 請注意：靜止的空氣幾乎沒有冷卻效果。對于卷喂料的真空吸塑成型機的模具冷卻，空冷和接觸式冷卻區(qū)別很小，每個周期的最大冷卻時間為3s，使用冷卻的空氣對減少冷卻時間不明顯。表313 高抗沖聚苯乙烯片材（HIPS）的物理機械性能項 目指 標優(yōu)等品一等品合格品拉伸屈服強度（縱、橫向）/ MPa≥14≥12≥10沖擊強度（縱、橫向）/ （J/m）≥55≥49≥45球壓痕硬度/ MPa≥75≥65≥55維卡軟化點/ ℃≥85≥80≥70加熱尺寸變化率（縱、橫向）/ %4～—15～185～—20 三、成型片材的制造工藝 成型材料厚片和薄片的生產(chǎn)主要步驟是：聚合物產(chǎn)品；聚合物配混成模塑材料（粒料或粉料）；～15mm 的片材。 配方可以是將顏料、填料、潤滑劑、加工助劑、增塑劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、抗靜電劑等與聚合物混合，成為可加工的塑料材料，也可以是與其他塑料或回收料共混。 1．片材的擠出成型 厚的薄膜到厚50mmX2000mm 寬的片材，甚至寬度可達5000mm 。擠出機加熱，將粒料、粉料、破碎料或回頭料混合，排氣，然后在壓力下從狹縫模中擠出（圖312 ）。根據(jù)塑料類型和材料的厚度，熱的擠出物被牽出和定型，或擠到帶冷卻的同步轉動的牽引輥上（輥冷卻工藝）。擠出物通過一個冷卻段，然后裁邊、卷取。片材按規(guī)格切割。單層的和復合的成型材料都可以生產(chǎn)。 圖312 片材擠出生產(chǎn)線（示意圖）1粒料；2擠出機；3縫模；4壓光輥（定型部分）。5牽引；6薄膜／片材卷 右圖313為片材擠出生產(chǎn)實樣 擠出機的缺陷可造成熱成型片材的問題如下。 ① 厚度公差，能夠形成片材厚度不均勻，原材料制造部分產(chǎn)生的厚度公差大約為177。5 % ，厚度低于2mm 的公差百分比略大，超過5mm 的略小。假如是生產(chǎn)大批的熱成型材料，應采用較緊的公差值。高級的擠出機生產(chǎn)線帶有厚度自動反饋控制系統(tǒng)，～lmm 的薄膜，厚度公差為177。 。 ② 若擠出物的熔體溫度太低或壓光輥太冷，片材光滑的表面會在熱成型機上加熱時變粗糙或呈橘皮狀。 ③ 太高的牽引速度會導致沿縱向的高取向。 ④ 片材中非常低的內應力造成加熱時的熔塌。 ⑤ 太大的熔痕在壓光輥上形成斑痕，如在薄膜或片材上出現(xiàn)規(guī)則的橫向條紋。 ⑥ 機頭上的掛料產(chǎn)生的輕微的劃線在片材加熱時隆起。 2．片材的壓延成型 PVC 片材主要由壓延法生產(chǎn)（圖314 ) ， ， ，以及帶皮革紋、木紋的薄片。PP 和ABS 片材也可用壓延法生產(chǎn)，現(xiàn)代壓延機壓延產(chǎn)品的厚度公差可達177。 。 擠出機和壓延機的主要區(qū)別是：由壓延法生產(chǎn)高質量的PVC 材料比較容易，并在真空吸塑成型時有許多優(yōu)點。由于生產(chǎn)過程將應力凍結，使得材料加熱時熔塌很小，尤其對PP 材料非常顯著。壓延只能生產(chǎn)單層片，較厚的片可由壓延機“貼合”。壓延機可生產(chǎn)木紋或壓花材料。擠出的材料比壓延的成本低。 圖314 PVC 壓延生產(chǎn)線（示意圖）1 混合器；2 擠出機；3 開煉機；4 喂料；5 壓延機；6 卷料 表315各種厚度的塑料片材適用范圍片材厚度/mm適宜用途可選材料～精細花紋的淺拉成型物、桌面鋪墊等SPVC～包裝用品、薄壁容器、冰淇淋杯SPVC、PET、PP～包裝用品、玩具、照明器具、壁材PP、PS、PVCU～容器、箱與蓋、壁材、玩具、文具、包裝用品ABS、PS、PVCU～小型廣告牌、容器、玩具、文具、包裝用品PP、PET、PVCU～洗衣機內襯、透明罩殼、工業(yè)配件、建材、玩具、文具、包裝用品ABS、PS、PP、PET、PMMA～冰箱內襯、熒光燈罩、機殼、大型廣告牌PP、PET、PS（HIPS）、ABS 3．澆鑄成型的片材澆鑄在片材在生產(chǎn)過程中用的較少。有機玻璃（PMMA ）和醋酸纖維素板片采用澆鑄成型。澆鑄的PMMA 在熱成型時與擠出的變形情況完全不一樣。對于熱成型來說，澆鑄材料的大問題是造成的厚度公差。受材料厚度和制造的影響，厚度公差可達士20 % ，這會給熱成型工藝帶來多重問題。 4．片材生產(chǎn)的特殊工藝高級塑料的小片材有時可用注射成型，例如，熱成型心臟模型的聚氨酯片材。 當不能用共擠出法生產(chǎn)雙層片材時，兩層片材可采用層合、熱合工藝，如火焰處理或黏和（聚氨酯黏合劑）。 擠出后的雙向拉伸可生產(chǎn)取向聚苯乙烯（OPS ）。 5．片材的處理工藝在擠出成型之后，材料表面會立即產(chǎn)生紋理。當擠出物溫度較高時，可用壓花輥在表面壓花。當材料在熱成型機上加熱時，表面的刻痕經(jīng)冷卻而回復，如損失掉表面的紋理效果會變成光面。 封合層或擠出涂覆，一般用多臺擠出機共擠出法生產(chǎn)，兩層片材在狹縫機頭內黏合或是熔體剛從機頭中擠出時熔合。 印刷真空吸塑成型片材時，除了印刷色以外，可使用熱黏合涂料及防護涂料。作為真空吸塑成型所需的印刷顏料，應使用與塑料材料有很好相容性的顏料種類，以確保其良好地附著。 植絨是一種處理工藝，通常是用專門的貓合劑把尼龍纖維植絨到材料表面。由于熱成型有拉伸作用，會使植絨從材料表面分離。植絨的一面在真空吸塑成型時不與模具面接觸。 高真空條件下的金屬化處理，是將鋁蒸鍍到片材的一側表面。以下材料可金屬化處理：聚苯乙烯（PS）、聚酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP)等。鍍層是不牢固的。金屬化處理的材料均可用于熱成型，但在拉伸時鍍鋁層減薄，并會因此而不透明。 覆蓋壓塑層的電鍍片材成為反射片，可采用模塑真空吸塑成型，其伸展量僅為有限的一點。 金屬化及電鍍的真空吸塑成型材料，電鍍的一面反射輻射加熱器的熱輻射，因此只能去加熱沒有金屬化的那一面。 若是在真空吸塑成型之后電鍍塑件，應使用特殊的電鍍材料。例：常見的月餅托盤的用料就是電鍍金色的片材成型的制品。 四、常見片材的成型特性 1．聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET） 聚對苯二甲酸乙二醇酯俗稱聚酯。 1946年英國人惠菲德首先發(fā)表聚酯的專利，并在英國ICI公司進行試生產(chǎn)，1953年該公司又首先進行聚酯薄膜試生產(chǎn)，1954年美國杜邦公司也生產(chǎn)該種薄膜，以后德、法和日本相繼生產(chǎn)聚酯薄膜和纖維、片材等。 聚酯樹脂的特點: 聚對苯二甲酸乙二醇酯系結晶形聚合物，～，熔點為255oC～260oC，在熱塑性塑料中具有最大的強韌性，其薄膜拉伸強度可與鋁箔相匹敵，為聚乙烯的9倍，聚碳酸酯和尼龍的3倍。 聚對苯二甲酸乙醇在較寬的溫度范圍內，保持其優(yōu)良的物理機械性能，20oC～80oC溫度的影響很小，長期使用溫度可達120oC，能在150oC使用一段時間。 聚對苯二甲酸乙二醇酯的透氣率雖然比聚偏二氯乙烯大些，但作為包裝材料仍是屬阻氣性良好的。對25um厚的薄膜，透氧為29cm3/m2Mpa、二氧化碳為130cm3/m2hMpa，吸濕性低，25oC水中浸1周，吸濕率%，保持尺寸穩(wěn)定性。 聚對苯二甲酸乙醇在較高溫度下,也能耐氟氫酸、磷酸、乙酸、乙二酸，但鹽酸、硫酸、硝酸能使它受到不同程度的破壞，如拉伸強度下降。強堿尤其是高溫下的堿，能使它的表面發(fā)生水解，其中以氨水的作用更劇。醋酸乙酯、丁酮；二甲苯、石腦油、乙二醇甲酯、甲醇、醋酸等，在室溫或近它們沸點的溫度下不受侵蝕，溶解在鄰氯代苯酚、四氯乙烷、甲酚的混合溶液或過量的硝基苯之中。 聚酯片材系列的性能： 聚酯片材系列包括PETG、APET、PCT等品種，是近年開發(fā)和發(fā)展很快的新片材產(chǎn)品。 聚酯片材具有優(yōu)良的綜合性能、透明度高、強度好、后加工容易等諸多優(yōu)點。由于強度好，同樣厚度的產(chǎn)品，其保護作用明顯優(yōu)于PVC片材，若同樣強度來比較，則可用較薄的聚酯片材，所以雖然聚酯片材重量價格較高，但實際成本增加不大，更主要的是聚酯片材的透明晶瑩增加了包裝的效果，使包裝上了更高的一個檔次。再有它無毒、無臭、無味，符合食品包裝的衛(wèi)生要求，它無PVC片材焚燒 理時會二次污染環(huán)境的問題，在PVC片材禁止使用于一次性包裝的情況下，能符合包裝應用的有較高強度的片材，無疑是聚酯片材。聚酯片材的加工（吸塑或折盒）方便，普通的吸塑機便能正常加工，效率與PVC片材一樣，所以原生產(chǎn)PVC片材吸塑制品的設備無需進行任何改造。 ⑴ 無定形聚酯片材（APET ) APET片材是使用間苯二甲酸及二甘醇對聚酯進行改性后的樹脂經(jīng)擠出成型而得。由于從機頭擠出的熔融PET物料經(jīng)過驟冷定型成片，使樹脂處于無定型狀態(tài)，因而PET片材具有很高的透明性；同時保持有PET的眾多優(yōu)點，如無毒、高光澤、良好的機械性能、阻隔性能、印刷性能；易壓花裝飾；易金屬化處理；可以用r射線消毒；可對廢棄物經(jīng)濟地處理，包括回收利用、燃燒處理等，燃燒時僅產(chǎn)生二氧化碳和水，不產(chǎn)生有害物質。但APET 不耐紫外線，APET 有良好的電絕緣性能。 APET還具有許多性能遠遠超過PVC，例如耐低溫性好、耐摩擦性能優(yōu)越等，是一種大有發(fā)展前途的新型塑料包裝材料，其應用領域正在進一步地探討、拓展過程中。 ～，相當廣泛，為APET制品設計和利用提供了較大的余地。 APET片材的吸塑成型條件（附件表1）：成型溫度為90℃～120℃；模具溫度為30℃～50℃。在溫度到120℃ 以后，APET 成為混濁不透明的，即后結晶，并且阻隔性降低。對于厚度為3～4mm 的材料，在加熱過程中已經(jīng)開始后結晶。APET 真空吸塑成型模具的排氣通道比HIPS 和PVC 所需要多20%～30%。 APET片材的技術指標如下，它強度好，擴沖性能優(yōu)良、高透光率，適合高強度透明包裝，如食品或油脂性物品的包裝，文具、工具的吸塑包裝。 后處理：沖壓和切割性能優(yōu)異，但沖壓力要比PVC 高60%。另一方面，切割時間相當短。加熱的刀模的切割長度可相應增加，在100℃ 時增加11%, 130℃ 時增加25% , 160℃ 增加40%。???? 將APET 殼罩熱封合到板上的溫度是190～240℃，～。 板上涂覆熱封合漆是非常重要的，APET單膜比復合膜的