部落格

汽水瓶底部五爪构造原理
By CHUMPOWER  2018/04/19
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汽水瓶最早与酒瓶一样是使用玻璃材质,
一直到80年代,汽水瓶突然有新的突破:使用宝特瓶。
那时瓶身是用PET做的,圆形底部还需要黏一个塑胶底座,汽水瓶才能站立。
可口可乐在1978推出PET瓶来包装,
当然一开始宝特瓶由两个部件组成,回收会造成困扰,
所以到90年三片模的技术问世,使宝特瓶可以一体成形,
之后短短几年,许多饮料厂就将玻璃瓶全面替换成宝特瓶。


Analysis of a CSD bottle (by Demirel 2008 PHD study)
汽水瓶耐压分析(by Demirel 2008 PHD study)


PET可以取代玻璃是因为它的物理特性。
当它被拉伸2.5-3倍时,原本混乱的分子结构会被整列,
这种塑性变形增加了它的强度,同时也增强它的气体阻隔性。
在塑胶材质来说,PP有很好的气体阻隔性,
但汽水瓶需有6.4~8 Bar的耐压,在那种压力下PP瓶会变形,强度也没延伸过的PET高。
所以在种种的因素需求之下,PET变成了汽水瓶的首选材质。
(延伸阅读:PET材质介绍与用途

有人问汽水瓶水瓶有什么不同,
其实汽水瓶的牙口有排气沟槽的设计,开盖时方便瓶内压力的排放;
且汽水瓶通常为五爪底设计,是为了要增加底部的延伸倍率,借此增加瓶子的耐压性,
通常水瓶没有这些细节的设计。

PET的强度需透过延伸而产生,但五爪瓶的底部通常不像瓶身有2.5-3倍的延伸,
所以底部厚度虽是最厚的(底部2.5-3mm vs 瓶身0.5-06mm厚),却是整个瓶子最脆弱的。
双轴延伸是发挥PET特性的主要方法,水瓶汽水瓶的IV质也通常会有所不同,
IV质是量测分子炼条的长度指标,越高代表炼条越完整(IV 0.84-0.9),
IV质高的瓶子耐压特性也会比较好。

汽水瓶的底部设计与五爪的形状、高度、与弧度都会影响耐压性,
还有底部和克重的延伸倍率(分子炼条的排列方式)、瓶子底部的结晶度、IV质、
瓶子的延伸倍律、拉杆速度、瓶胚的加热温度,也都会影响汽水瓶的特性,
当然还有外在因素,如瓶子输送带的碱性润滑液会攻击材料,造成环境应力裂解,导致瓶子抗压性减弱。

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(延伸阅读:铨宝智慧吹瓶4.0解决方案 - BottleViewer 吹瓶大小事,弹指尽可视





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