我国塑料托盘的试制工作早在一九七五年以前就开始了。那时因为聚烯烃塑料的产量少，价格高，技术不成熟等原因，发展较慢。一九七八年以后国内聚烯烃塑料开始大量生产，价格下降，又有了大型注射机，使塑料托盘的试制和推广应用工作迅速展开。到一九八一年为止，全国已有十几个塑料托盘生产厂，产量达10多万个。使用于水产品、果品、食品、汽水、啤酒等方面，节约了大量木材，收到了良好的效果，受到国家的重视。 本文对塑料托盘的成型加工和推广应用提出一些看法，若能对发展塑料托盘制品的生产有所裨益，就是*大愿望了。 一、原材料 塑料与木材相比，在性能上有两大缺点:一是比重大，二是弹性模量低。但是，在制作托盘时，由于制品的厚度大大减薄，同容积的托盘的重量比木材托盘要轻得多，强度也基本能满足使用要求。另外，作为工业材料，塑料的资源要比木材丰富，树脂产量一天天增加，这就为塑料托盘的应用创造了条件。在国外用于生产塑料托盘的材料主要有聚丙烯、高密度聚乙烯(以下简称HDPE)两种。 日本和美国多使用聚丙烯，而西欧国家多使用HDPE。我们在HDPE成型塑料托盘和推广应用方面作了一些工作，兹介绍如下。 HDPE的密度、分子量、结晶度直接影响托盘的使用性能。例如，托盘的刚 性，冲击强度，压缩变形都因HDPE的分子量、结晶度和密度不同而改变。一般来讲，要使托盘刚性好，选择密度大，熔融指数小的HDPE。要使托盘的冲击性好，选择密度和熔融指数都不太高的HDPEo 聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降，定型处理后变为不透明，而淬火处理后变为透明。在一定的结晶度下，透明度随分子量增加而上升。HDPE托盘通常以弹性模量和刚性来衡量机械性能。使用过程中的开裂现象是热氧、溶剂、疲劳等因素引起的。 老化过程先使制品褪色，发脆，直到损坏。碳黑对聚乙烯有较大的光屏蔽作用，防老化效果远大于有色颜料。国外有的托盘寿命达15年之久，同使用光屏蔽剂有关。 在聚烯烃中加入某些颜料也起防老化作用。氧化锌比钦白粉好红色或黄色颜料比酞青蓝，酞青绿，群青好。所以在设计托盘的染色配方时，尽量采用复合染料配方以获得良好的耐候性。 二、注射成型工艺 HDPE注射成型工艺应该说是很普通的技术。成型塑料托盘时的工艺条件，除注射温度，注射压力和模具温度对性能有影响外，注射周期的影响不大。若这些条件在加工中不注意也会导致制品性能不佳。现将HDPE注射成型工艺的影响因素作如下简叙。 1.注射温度 根据HDPE分子量的高低来决定成型温度的范围。分子量一定时，注射温度低，会出现层流，使制品方向性增大，应力集中，制品粗糙、翘曲。注射温度高，熔体充模时呈条流状态，制品方向性小，应力小，表面光亮。如果温度在降解温度边缘-340℃左右，冲击强度明显下降，热老化加快。图2是HDPE注射成型温度与机械性能的关系。 2.注射压力 注射压力影响制品的收缩率及制品密度。HDPE的注射压力在800-1000kg/cm2均能满足成型塑料托盘的要求，可减少托盘收缩变形和尺寸波动。 3.模具温度 模具温度对制品性能，几何尺寸，生产效率的影响越来越受到技术人员的重视，已成为注射成型工艺的重要环节。模具温度高低，不仅影响制品表面光亮度和生产效率，而且与制品的刚度，强度和尺寸相联系。对于结晶形塑料更是如此。模具温度低，托盘的刚性差易翘曲。模具温度高，托盘结晶度高，刚性大，尺寸稳定，应力小。所以成型HDPE托盘的模具温度*好控制在50-70℃之间比较适宜。 三、模具设计 塑料托盘的特点是成型面积大，壁厚和孔格变化大，纵横加强筋多，模具的分型面多。因此模具设计不但要考虑托盘的脱模机构和浇注系统，而且还要对注射时模具能否严密配合加以保证。特别是整体直型系列中间带隔层类型托盘模具，有六个分型面，四个滑块的闭锁结构是个重要环节。在设计时首先应解决滑块的导向，保证往复运动时稳妥可靠。象这类模具设计，可采用斜铁锁紧和液压锁紧两种方法。对于托盘这样的大型模具，我们分析了整体直型中间带隔层式的特征，设计时将四个滑块聚集在一个整体锥型模套内，等分成为四个滑块，让滑块在滑道上做往复运动，锁紧时借注射机的锁模力将滑块锁紧在锥型模套内，避免熔体充模时松动。我们称这种托盘模具设计为积木式结构。 四、塑料托盘的系列和类型 塑料托盘不象木材托盘要钉子连接，它几乎不受什么限制，能灵活地加工成各种类型的托盘。这为托盘造型多样化增添了光采。我们认为，在当前塑料托盘发展时期，朝标准化，系列化的轨道靠近，将有利于提高托盘生产技术和管理水平。从已收集的资料和样品分析，塑料托盘的造型结构有整体梯形，整体直形，折迭直形三大类。如果把这三大类称作三个系列，每个系列又可分为下列类型。即整体梯形系列包括孔格型，平板型，互换凹凸槽型。整体直形系列包括孔格型，平板型，加盖密封型，滑轮型。折迭系列，只有双折直形一种。 1.梯形系列孔格型 这种托盘用途广泛，盛装物品后可加金属梁支承，回转时套在一起，增加空箱回转时运输量，减少占用空间。模具加工容易。缺点是承重堆放时斜度对箱体变形有影响，码垛不能太高。 2.梯形系列平板型 特点与孔格型相同由于不带孔格，箱体刚性增加，改进了因斜度而产生的堆放变形，使用有一定的局限性。 3.梯形系列互换凹凸槽类型 特点同上述两个类型不同，盛装物品后不须金属梁支承堆放，而借助箱体两条凹凸槽互相交叉、码垛。缺点是堆放后的下层箱体常因刚性不足被向外压胀，损伤货物。 4.直形系列孔格型 这种托盘盛装物品后，堆放很高，且能承受较高的积重压力。箱体底部有一套装固定台阶，防止滑动倒塌，缺点是空箱回转时占空间大，模具制作难度大。 5.直形系列平板型 特点与孔格同。强度高，防潮防尘性好，对物品有一定的保护作用。6.直形系列中间带隔层型这种托盘用于瓶装产品周转，装啤酒，汽水等饮料，对瓶子运转有保护作用。缺点是模具制作复杂，价格高。 7.直形系列加盖型 特点类似平板型密合性好，防尘，可长期储存物品。 8.直形系列加滑轮型 这种托盘可推动，用于社会上和工厂内周转货物。 缺点只能单独使用。 9.折叠系列双折直 这种托盘轻巧方便，盛货时竖起折叠板加上固定圈再用，用后叠成平板形。优点是回转运输空间小，组件生产不需大型注射机。缺点堆放高度受到限制，制作组装麻烦。 五、塑料托盘应用概况 塑料托盘在国外已经应用三十余年。国外商品广告宣称，聚丙烯塑料托盘寿命为五年以上，已被我们实践所证明。根据慕尼黑跨国公司报导，自一九六一年以来，它用斯考勒商标生产了1,480个类型的51亿个塑料托盘。由此可见，塑料托盘的应用之广，产量之大，是一个很有发展前途的产品。 国外的塑料托盘通常经过承重码垛，以测得每个箱体受重力作用变形的情况，叫承重检查。于一定高度往地面摔落，以测得箱体的破损情况，叫摔落实验。这两种方法 对塑料托盘的质量鉴别都有必要。因此，我们也效仿了这两种方法，证明我厂托盘达到国外同类产品水平。我们试制托盘的原料是辽化生产的HDPE。 六、问题讨论 随着聚烯烃产量的增加，托盘必定会得到广泛的应用。由于这类材料价格较低，人们往往不重视如何省原料发挥出它的优异性能，成型工艺不当也会降低它的机械性能。这是当前聚烯经塑料加工成型工作的一个值得注意的间题。因此，我们提出如下几个间题展开讨论， 1.如何控制聚烯烃托盘的质量，是目前成型加工的关键，其影响因素很多，需要进一步探讨。 2.制品的检验，仍停留在外观质量上，缺乏制品全面质量管理的手段，有时现象不反映本质，例如追求制品表面光亮，采取高温注射，结果促使聚烯烃热降解，导致性能下降。所以，对聚烯烃制品应增添反映内在性能的检验项目，以利于制定工艺参数。 3.目前，塑料托盘存在着推广应用问题，主要是价格高，一次性投资大。我们 认为领导机关在经济政策方面，应采用相应措施，推动塑料托盘的发展，以便节约木材。另外，应尽早建立托盘技术标准，严格工艺规程，防止粗制滥造。
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